هدایت الکتریکی

کیفیت آبهای زیرزمینی نقش به سزایی در مدیریت منابع آب ایفا می نماید. در این مطالعه آنالیز کیفیت آب زیرزمینی و ارزیابی وضعیت هیدروشیمی در سفره جلگه میناب با توجه به بررسی عناصر شیمیایی در آب زیرزمینی و با مد نظر قرار دادن ویژگی­های زمین شناختی انجام شده است. از تکنیکهای GIS جهت تهیه نقشه های مورد نیاز و جداول و دیاگرام­ها استفاده گردید. برای انجام مطالعات هیدروشیمی جلگه میناب در طی یک دوره ده ساله از اطلاعات مربوط به نمونه برداری آب چاهها که توسط شرکت آب منطقه ای تهیه شده، استفاده گردید. این داده ها در طی سالهای 1385- 1375 در دو فصل خشک(تابستان) و تر (زمستان) جمع آوری شدند، که در فصول خشک در بیشتر سالها فقط هدایت الکتریکی و کلر اندازه گیری شده است. به این منظور پس از بررسی آمار موجود، بر اساس نتایج کل دوره نمونه برداری، تغییرات زمانی و مکانی کیفیت در چاههای نمونه برداری بررسی شده است. و شاخص های مختلف کیفی در مناطق مختلف جلگه محاسبه و نمودارها و جدولهای لازم تهیه و ارائه گردید است. در این پژوهش همچنین آبهای زیرزمینی از نظر مصارف مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند

پس از احداث سد طرق (در سال 1363) در بالا دست مخروط افکنه ی رودخانه ی طرق، افت سطح آب زیرزمینی شدت یافته است. تشدید افت در هیدروگراف واحد چاه های پیزومتریک خواجه اباصلت، قلعه ساختمان و مزرعه ی نمونه، به خوبی قابل مشاهده است. در این چاه ها سطح آب به ترتیب حدود 45، 22 و 21 متر در مدت بیست سال افت داشته است. مخروط افکنه ی طرق به دلیل داشتن رسوبات دانه درشت، دارای نفوذپذیری بالایی است و مانند هر مخروط افکنه ی دیگر قطر رسوبات آن از راس به قاعده کاهش یافته و به دنبال آن نفوذپذیری نیز کم می شود، این تغییرات در منحنی های تجمعی رسوبات و محاسبه ی نفوذ پذیری مشهود است. نفوذ پذیری رسوبات از 2- 10 * 2/7 در محدوده ی راس مخروط، تا 2- 10* 2 متر ثانیه در محدوده ی قاعده ی آن متغیر است. افت سطح آب زیرزمینی، میزان املاح آب را نیز تغییر داده است، به گونه ای که به ازای هر متر افت سطح آب، میزان هدایت الکتریکی در سه حلقه چاه خواجه اباصلت، قلعه ساختمان و مزرعه ی نمونه به ترتیب 7/424، 8/99 و 4/166 میکرومهوس بر سانتی متر افزایش داشته است.

یکی از موانع توسعه در معدن سنگ آهن گل گهر سیرجان کمبود آب شیرین در منطقه است. آبخوان دشت چاه دراز که در مجاور کفه نمکی سیرجان قرار دارد در حال حاضر یکی از منابع تامین کننده آب مورد نیاز معدن گل گهر می باشد، اما وجود آب شور در قسمت زیرین آبخوان، بهره برداری از آن را محدود کرده است. مدیریت بهینه و توسعه بهره برداری از این آبخوان نیازمند شناخت موقعیت قرارگیری این توده آب شور در آبخوان می باشد. در این تحقیق سعی شده است تا با بررسی هیدروشیمی آبخوان و نمونه برداری از چاه های پیزومتری به صورت عمقی و سطحی و تعیین هدایت الکتریکی، موقعیت و مرز آب شور و شیرین تعیین شود. تراز سطح ایستابی در محدوده چاه های بهره برداری حدود 1685 متر و در نواحی خروجی دشت نزدیک به 1690 متر بوده است. با تجزیه و تحلیل داده ها، موقعیت مرز آب شور و شیرین در پایین دست چاه های بهره برداری در تراز 1625 متری و در اطراف چاه های بهره برداری در تراز 1649 متری تعیین شد. همچنین نتایج مدل جریان نشان می دهد که با افزایش دو برابری پمپاژ چاه ها، افت حدود سه متر در اطراف چاه های بهره برداری رخ می دهد که در نتیجه آن، آب شور با هدایت الکتریکی بیش از 10000 میکروزیمنس بر سانتی متر به کف چاه های بهره برداری نفوذ خواهد بود.

برداشت بی رویه آب های زیرزمینی و افزایش آلودگی های زیست محیطی در نتیجة رشد روزافزون جمعیت، منجر به افزایش املاح و کاهش کیفیت آب های زیرزمینی شده است. یکی از شاخص های مهم در بررسی وضعیت کیفیت آب های زیرزمینی، هدایت الکتریکی است. افزایش هدایت الکتریکی نه تنها موجب کاهش کیفیت آب آشامیدنی می شود بلکه خسارت های جبران ناپذیری را بر خاک و کیفیت محصولات کشاورزی وارد می کند. هدف این تحقیق ارزیابی دقت روش های زمین آمار کریجینگ معمولی (OK)، کریجینگ ساده (SK) و روش های معین شامل روش عکس فاصله (IDW) با درجات 1 تا 5، روش درون یاب موضعی (LPI) و درون یاب عام (GPI) برای پهنه بندی شوری آب های زیرزمینی دشت شهرکرد است. با استفاده از تکنیک Cross-Validation با معیار آماری MAE و MBE، ارزیابی روش های مختلف زمین آمار صورت گرفت. نتایج نشان داد که روش کریجینگ معمولی با مدل نمایی به دلیل دارا بودن MAE و MBE پایین تر (09/0=MBE و 57/65=MAE)، با کمترین خطا و انحراف نسبی همراه است. بررسی های انجام شده نشان داد که همبستگی مکانی خوب بین داده های اندازه گیری شده در نقاط مختلف دشت شهرکرد وجود دارد، به گونه ای که مدل نیم تغییر نمای تجربی با شعاع تأثیر حداکثر 12 کیلومتر و دارای برابر 33 درصد است. در نهایت، روش کریجینگ معمولی به عنوان مناسب ترین روش میان یابی در تهیه نقشه تغییرات مکانی شوری دشت شهرکرد انتخاب شد.

افزایش جمعیت در سالهای اخیر و رشد سریع مصرف آب شرب و آبیاری، که متاسفانه با گرم شدن تدریجی کره زمین و خشکسالی های منطقه خاورمیانه نیز همزمان بوده است، نیاز آبی موثر برای گیاهان را بالا برده است. این موضوع در عمل، خطر انهدام پوشش گیاهی و کویرزایی افزایشی در مناطق خشک و نیمه خشک را در بر دارد. این فرایند در نظر بسیاری از صاحب نظران یکی از خطراتی است که جوامع بشری رو به رشد را به قهقرا می کشاند. در این میان، استان اصفهان، به عنوان یکی از مراکز کشاورزی ایران که شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک بر آن حاکم است، از این روند مخرب در امان نیست. مسلماً آگاهی از نحوه پراکنش شوری خاک، از مهم ترین امور در شناسایی مناطق بحرانی، برنامه ریزی، مدیریت و بهره برداری از منابع خاک و همچنین توزیع آب جهت اصلاح خاک می باشد. در این پژوهش، شاخه ای از علم آمار کاربردی به نام زمین آمار، جهت تهیه نقشه های شوری خاک بکار گرفته شده است. در این مطالعه نمونه برداری به روش تصادفی نظام دار به تعداد 255 نمونه از عمق 0-20 سانتی متری سطح خاک، انجام شد. هدایت الکتریکی در نمونه های خاک اندازه گیری گردید. تغییر نمای جهتی متغیر مورد بررسی ، رسم و پس از کنترل اعتبار تغییر نما و به دست آوردن خطای تخمین، بهترین مدل تغییر نما انتخاب شد و پارامترهای آن برای انجام کریجینگ و ترسیم نقشه توزیع شوری مورد استفاده قرار گرفت.

انتخاب مناسب ترین روش درون یابی به منظور تخمین ویژگی های خاک منطقه نقش مهمی در استراتژی های آب و مدیریت کشاورزی ایفا می کند. همچنین ازآنجاکه ویژگی های خاک در زمان و مکان تغییر می کند، تحلیل متغیرهای فضایی خصوصیات خاک برای نشان دادن اکوسیستم های خاص اهمیت دارد. هدف از این تحقیق بررسی دقت پنج روش درون یابی فاصلة وزنی معکوس، چندجمله ای عام، چندجمله ای موضعی، تابع شعاع محور و کریجینگ برای تخمین پارامترهای EC و PH خاک است. بدین منظور، 48 پروفیل در 15 دهستان موجود در بخش درودزن، واقع در استان فارس حفر شد. تمامی مقادیر EC و PH مربوط به عمق 30-0 سانتیمتر اول خاک است. برای بالابردن دقت مطالعه، روش های درون یابی در مدل ها و توان های گوناگون مقایسه شد. ترسیم نیم تغییرنما در GS + نشان داد داده های PH و EC بهترین برازش را به ترتیب در مدل گوسن و کروی دارند. همچنین براساس مقادیر به دست آمده از معیارهای ارزیابی خطا شامل RMSE، MSE، MAE، R 2 و MBE بهترین روش درون یابی با کمترین خطا به منظور تهیة نقشه های پراکنش مکانی پارامترهای EC و PH خاک انتخاب شد. نتایج برتریِ روش LPI با توان دو و روش IDW با توان یک برای فاکتور PH را نشان می دهد. همچنین روش کریجینگ در مدل گوسن و IDW با توان یک به ترتیب بیشترین دقت را برای پارامتر EC در منطقة مورد مطالعه نشان دادند. افزون بر این، نتایج نشان داد دقت روش RBF و GPI به نسبت سایر روش ها پایین تر است.

آتش سوزی تأثیرات بسیار مهمی بر خصوصیات خاک و پوشش گیاهی یک منطقه دارد. هدف از انجام این پژوهش مطالعه تأثیر آتش سوزی روی برخی از ویژگی های فیزیکی (وزن مخصوص و میزان رطوبت خاک) و شیمیایی (هدایت الکتریکی، اسیدیته، مقدار کربن آلی، مقدار مواد آلی، عناصر نیتروژن، پتاسیم و فسفر) خاک جنگل بنه-بادام در منطقه چنارمیشوان سیاخ دارنگون در استان فارس می باشد. برای این منظور یک عرصه جنگلی در منطقه چنارمیشوان که در سال 1400 طعمه حریق قرارگرفته بود انتخاب شد. نمونه برداری از این منطقه و منطقه آتش سوزی نشده در عمق 0-20 سانتی متر انجام شد. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در هر دو منطقه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که اختلاف معنی داری بین دو منطقه موردبررسی ازنظر میزان رطوبت خاک وجود نداشت. به علاوه وزن مخصوص خاک نیز تحت تأثیر آتش سوزی قرار نگرفت زیرا این پارامتر بین دو منطقه موردبررسی فاقد اختلاف معنی دار بود. از طرف دیگر، هدایت الکتریکی خاک در منطقه آتش سوزی شده به طور معنی داری بسیار بیشتر از منطقه شاهد بود. بین اسیدیته خاک در دو منطقه آتش سوزی شده و نشده اختلاف معنی داری وجود داشت. مقدار این پارامتر در منطقه آتش سوزی شده برابر با 085/0 ± 08/8 بود که بیشتر از مقدار به دست آمده در منطقه بدون آتش سوزی (067/0 ± 85/7) بود. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که آتش سوزی توانست مقدار مواد آلی و کربن آلی خاک را به طور معنی داری افزایش دهد. علاوه بر این موارد، مقدار هر سه عنصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم در توده آتش سوزی شده به طور معنی داری بیشتر از توده شاهد بود. بر اساس نتایج این مطالعه می توان نتیجه گیری کرد که آتش سوزی می تواند باعث افزایش حاصلخیزی خاک سطحی در کوتاه مدت شود. نتایج حاصل از این تحقیق می تواند در بخش های متفاوتی مانند اداره های منابع طبیعی و محیط زیست باهدف توجه به اکوسیستم موجود در این منطقه و حفظ ساختمان و ویژگی های مطلوب خاک منطقه مورداستفاده قرار گیرد.

گرد و غبار حاصل از رسوبات برجای مانده از پسروی دریاچه ارومیه، می تواند منجر به هسته زایی یخ شده و به این طریق خصوصیات ابرهای شکل گرفته را تحت تاثیر قرار دهد. با توجه به این که این جنبه از اثرات طولانی مدت گرد و غبار حاصل از بستر دریاچه ارومیه به ندرت مورد توجه قرار گرفته است، هدف از پژوهش حاضر، مطالعه نقش گرد و غبار حاصل از پهنه های ماسه ای واقع در غرب دریاچه در هسته زایی یخ و تعیین خصوصیات خاکی اثرگذار بر آن می باشد. نمونه های گرد و غبار در چهار ماه مختلف در طی فصل خشک و با تله های رسوب گیر جمع آوری شدند. خصوصیات فیزیکوشیمیایی نمونه ها از جمله توزیع اندازه ذرات، ماده آلی، به همراه ترکیب شیمیایی و کانی شناسی نمونه ها با روش های مرسوم، اندازه گیری شدند. برای انجام مطالعات هسته زایی یخ، از روش انجماد غوطه وری با استفاده از دستگاه کالری سنج اسکن تفاضلی استفاده شد. دمای یخ زدگی ناهمگن بین 6/244 تا 8/247 درجه کلوین و درصد یخ زدگی ناهمگن بین 46 الی 73 درصد در نمونه های گرد و غبار، حاکی از پتانسیل بالای گرد و غبار حاصل از پهنه های ماسه ای در هسته زایی یخ است. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش ، تغییرات در میزان فعالیت هسته زایی یخ در نمونه ها تحت تاثیر خصوصیات فیزیکوشیمیایی نمونه ها می باشد. مقدار فعالیت هسته زایی، همبستگی منفی با هدایت الکتریکی، درصد شن متوسط، کانی های آراگونیت و هالیت داشت. در مقابل، همبستگی مثبت با درصد رس، سیلت، شن ریز و کانی هایی همچون کلسیت و کوارتز دیده شد. بنابراین، فعالیت هسته زایی بالاتر در انتهای فصل خشک، می تواند ناشی از مقدار شوری کمتر در این نمونه ها باشد. افزایش تولید ریزگرد از سطوح با میزان بالای املاح، می تواند به میزان چشم گیری فعالیت هسته زایی یخ را نسبت به گرد و غبارات غیرنمکی، کاهش دهد و از این طریق منجر به تغییر در خصوصیات ابرها و در نهایت تغییر در میزان بارندگی در منطقه شود.

آب های زیرزمینی از مهم ترین منابع آب های متعارف در جهان است. در شرایط کنونی، بخش قابل ملاحظه ای از مصارف آب کشور به خصوص در بخش شرب توسط منابع آب زیرزمینی تأمین می گردد. ورود آلاینده های سطحی به منابع آب زیرزمینی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک که با محدودیت کمی و کیفی منابع آب مواجه هستند، از مشکلات جدی است. با توجه به خصوصیات هیدرولوژی و هیدروژئولوژیکی دشت رفسنجان و شرایط بحرانی وضعیت منابع آبی که در این دشت به وجود آمده است. در این پژوهش ب ه منظور بررسی پتانسیل آسیب پذیری آبخوان دشت رفسنجان نسبت ب ه آلودگی از مدل های دراستیک و گادز استفاده شد. نقشه ی پتانسیل آسیب پذیری مدل دراستیک از تلفیق هفت لایه ی عمق آب زیرزمینی، تغذیه خالص، محیط آبخوان، خاک، توپوگرافی، محیط غیراشباع و هدایت هیدرولیکی در محیط GIS برای منطقه ی مورد مطالعه تولید شد. نقشه آسیب پذیری مدل گادز نیز از تلفیق چهار لایه نوع آبخوان، محیط غیراشباع، عمق سطح ایستابی و محیط خاک به دست آمد. برای صحت سنجی مدل ها از میزان تغییرات هدایت الکتریکی در سطح دشت استفاده گردید. نتایج نشان داد که شاخص دراستیک برای کل منطقه بین 33/61 تا 75/183 است و دشت رفسنجان را به پنج کلاس آسیب پذیری خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد تقسیم بندی می کند که به ترتیب 54/0، 93/32، 40/55، 54/10 و 59/0 درصد از مساحت دشت را به خود اختصاص داده اند. مدل گادز نیز منطقه ی مورد مطالعه را به سه کلاس آسیب پذیری کم (%27/32)، متوسط (04/67 %) و زیاد (%69/0) طبقه بندی کرد.