آزمایشگاه کیفیت آب

مسئول : دکتر مسلم اکبرزاده

امروزه با توجه به کمبود منابع آب و لزوم مدیریت و برنامه ریزی جامع منابع آب و خاک با هدف حفظ و ارتقای محیط زیست، لازم است از آب های بازیافتی و نامتعارف (شامل آب های شور، فاضلاب ها، پساب‌ها، زه‌آب‌های کشاورزی و آب‌هایی که به روش‌های مصنوعی تهیه می شوند) که عموما دارای کیفیت پایینی هستند برای مصارف غیرشرب اعم از کشاورزی و صنعت استفاده شود. کیفیت فیزیکی و شیمیایی آب بر خصوصیات خاک، رشد گیاه و عملکرد کمی و کیفی آن و همچنین بر سایر مولفه های زیست محیطی تأثیر دارد. بنابراین، علاوه بر پایش کمی، پایش کیفیت منابع آب (فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی) ضروری است.

مسائل متعددي پيرامون كيفيت آب آبياري مطرح مي‌شود كه نه تنها بر گیاهان بلکه بر کاربران نهایی و مصرف کنندگان نیز حائز اهمیت است. براین اساس مي‌توان به محدوديت هاي احتمالي در استفاده از انواع آب‌ها به دليل حضور جلبك، جامدات معلق، شوري، سرعت نفوذ آب در خاك، سميت يون‌ها، فساد بار آلي، پاتوژن‌ها و... اشاره نمود. به عنوان مثال جمعيت جلبكي در آبياري با پساب، اگرچه به عنوان ماده آلي مغذي براي خاك و گياه ارزشمند است ولي در درازمدت علاوه بر گرفتگي ناز‌ل‌های آبياري قطره‌اي، با تجمع برروي سطح خاك باعث كاهش نفوذپذيري شده و با فساد بار آلي ناشي از توده جلبكي در منابع پذيرنده آب و خاک، مشكلات زيست محيطي عديده‌اي را بوجود مي آورد. همچنين سرعت نفوذ آب در ارتباط با كيفيت آب و معمولا با شوري و مقدار سديم موجود در آب همراه است. سميت برخي يون‌ها نيز برمبناي غلظت و اثر آن‌ها بر عملكرد گياهان حساس از جمله مواردي هستند كه درحوزه مسائل كيفيت آب كشاورزي مورد مطالعه و بررسي قرار مي‌گيرند.

آزمايشگاه کیفیت آب برپايه نياز دروس مختلف مجموعه گرايش‌هاي علوم و مهندسي آب در مقاطع مختلف، از جمله دروس آبياري و زهكشي، كيفيت آب، هيدرولوژي، هيدروژئولوژي، مهندسي محيط زيست و... تعریف شده است. براین اساس از جمله اهداف آموزشی ایجاد آزمایشگاه کیفیت آب، انجام واحد عملی دروس کیفیت آب و محیط زیست در مقاطع کارشناسی و کارشناسی ارشد می باشد. علاوه بر کاربری آموزشی، انجام پژوهش های علمی در راستای پایان نامه های‌ کارشناسی ارشد، رساله های دکتری و طرح های پژوهشی مرتبط نیز در آزمایشگاه کیفیت آب مدنظر است.

 در آزمایشگاه کیفیت آب آزمون‌هايی از قبيل الكترومتري، گراويمتري، تيتراسيون، رنگ سنجي، طيف سنجي و... به منظور تعيين متغیرها و شاخص های کیفی نظیر اسيديته، قلياييت، pH، اکسیژن محلول (DO)، هدایت الکتریکی (EC)، کدورت، کل مواد جامد معلق و محلول (TDS)، شوري، اكسيژن مورد نياز شيميايي (COD) و بیوشیمیایی (BOD)، كانت جلبكي و انواع تركيبات يوني از قبیل سديم، منيزيم، كلسيم، پتاسيم، كلر، كربنات، بيكربنات، نيترات، نسبت جذب سديم (SAR)، درصد سديم تبادلي (ESP) و همچنين استانداردهاي كيفيت آب و طبقه بندي كيفي آب براي مصارف شرب و كشاورزي (دياگرام شولر، نمودار ويلكاكس و...) و نيز مفاهيم بيان غلظت برحسب واحدهاي جرم حجمي يا وزن معادل (وزن اكي والان) برحسب كربنات كلسيم، توسط دانشجويان محترم بررسي و مقایسه می شود.

 تجهیزات آزمایشگاه کیفیت آب به شرح جدول زیر می باشد.

 

قابلیت های آزمایشگاه کیفیت آب در سنجش متغیرها یا فرایندهای کیفیت آب به شرح جدول زیر می باشد.

        

                          

 

آزمايشگاه مكانيك خاك

معرفي آزمايشگاه :

ازديربازتاكنون،خاك به عنوان يك عنصرطبيعي با رفتار يپيچيده موضوع شناخت و پژوهش بشرقرارگرفته است و انسان همواره سعي داشته قوانين حاكم بر آنرا توصيف و تدوين كند، همان علمي كه امروزه در معناي عام با عنوان مكانيك خاك شناخته ميشود. شناخت و بررسي رفتار خاك موضوع مكانيك خاك است. فعاليتهاي آزمايشگاهي در اين خصوص نيزمستلزم دستيابي به وسايل و روشهاي استانداردبوده و تلاش دانشمندان اين رشته منجربه ايجاد چنين سازو كارهايي شده است.درطي اين سالها كه شاهد پيشرفتهاي سريع در مكانيك خاك بوده ايم، به دليل رفتار ناشناخته خاك، تجربه دانشجويان و پژوهشگران در استفاده مداوم آنها از كارهاي آزمايشگاهي، بسيار راهگشا بوده است. آشنايي دانشجويان محترم رشته مهندسي كشاورزي بويژه مجموعه گرايشهاي علوم و مهندسي آب(آبياري وزهكشي، سازههاي آبي،منابع آب و...) با اين مباحث ميتواند آنان را در اجراي پروژههايي از اين دست توانمندترسازد.براين اساس، آزمايشهاي دانه بندي خاك، هيدرومتري، درصد رطوبت خاك، حدرواني، حدخميري، حدانقباض، تراكم، تحكيم، فشاري تك محوري، برش مستقيم و... ازجمله مباحثي هستند كه در اين دوره مطرح و توسط دانشجويان محترم مورد بررسي و آزمون قرارميگيرند.

 

آزمايشگاه رابطه آب و خاك و گياه

معرفي آزمايشگاه :

آب، حياتي ترين جزء تشكيل دهنده سلولهاي زنده گياهي محسوب ميشود.بنابراين شناخت رابطه آن با خاك وگياه و مطالعه مكانيزمهاي مختلف جذب و انتقال آن داراي اهميت قابلت و جهي ميباشد. مطالعه دراين خصوص براي دانشجويان محترم رشته مهندسي كشاورزي در تمامي گرايشها خصوصا مجموعه گرايشهاي علوم و مهندسي آب(آبياري و زهكشي،سازه هاي آبي،منابع آب و...) ميتواند مفيد باشد. دراين آزمايشگاه پس از شناخت خاك و گياه و مسائل آبياري، روابط بين اين سه بررسي ميشود. براين اساس، عملكردآب درگياهان وخاك، ظرفيت نگهداشت، نقطه پژمردگي، ميزان نفوذ، جريانهاي اشباع وغيراشباع، زهكشي، منحني هاي توزيع رطوبت خاك، ظرفيت ذخيره رطوبت خاك، تانسيومتري، مقاومت سنجي، كمبودآب گياه، تبخيروتعرق، نيازآبي، راندمان مصرف آب، تنشهاي آبي، پتانسيل آب درخاك وگياه و... ازجمله مباحثي هستندكه دراين دوره مطرح و توسط دانشجويان محترم مورد بررسي وآزمون قرارميگيرند.

 

كارگاه نقشه برداري

معرفي كارگاه :

نقشه برداري درايران با حفرقنات آغاز شد و اكنون به عنوان يك ياز توانمنديهاي دانشجويان محترم رشته مهندسي كشاورزي بويژه گرايش هاي مهندسي آب، مهندسي فضاي سبز، باغباني، خاكشناسي، اقتصادكشاورزي و... محسوب ميشود. كاربردهاي نقشه برداري در مهندسي كشاورزي را مي توان بر داشت عوارض مسطحاتي و ارتفاعي زمين، تهيه پروفيل از مقاطع طولي و عرضي، تهيه و تفسيرتوپوگرافي اراضي، طراحي واجراي عمليات تفكيك و تسطيح اراضي كشاورزي، تعيين مساحت سطح محصولات كشاورزي، نقشه برداري فضاي سبز،ن قشه برداري اراضي شبكه آبياري و زهكشي، پياده سازي مجاري و كانالهاي انتقال آب(آبرساني به مزرعه)، اجراي شبكه جمع آوري فاضلاب،كانالهاي دفع آبهاي سطحي، اراضي پاياب كشاورزي و... برشمرد. تهيه كروكي، جانمايي، نقشه دقيق و استفاد ه صحيح ازآنهادرطرح واجراي تمامي پروژهها ازعوامل مهم موفقيت آن پروژه بشمار مي آيدكه براي تحقق اين امر و به منظورتوانمندسازي، افزايش مهارتها وخلق فرصتهاي شغلي براي دانشجويان محترم، آموزش تجهيزات و روشهاي كلاسيك و پيشرفته نقشه برداري بارويكردي كاملا كاربردي،ا جتناب ناپذيراست. براين اساس،كاربا ابزارو تجهيزات ساده تا پيشرفته نقشه برداري از جمله انواع مترها، گونياي مساحي، قطب نما، پلانيمترها، دوربين هاي آليداد، نيوو، تئودوليت، توتال استيشن ها و... درقالب انجام عمليات هاي گروهي و پروژههاي دروس مساحي ونقشه برداري، نقشه برداري 1 و 2 ونقشه برداري تكميلي، به دانشجويان محترم آموزش داده مي شود.

 

 آزمايشگاه هيدروليك و مكانيك سيالات
معرفي آزمايشگاه
در بحث جريان سيالات، با دو نوع مجراي جريان در لوله هاي سربسته و كانال هاي روباز مواجه هستيم. مطالعة تخصصي تر مورد دوم (كانال هاي روباز) در قاب درس هيدروليك مجاري رو باز (هيدروليك انهار) انجام مي شود. در جريان در لوله ها، عمدتا نيروهاي لزجي مورد توجه قرار مي گيرند حال آنكه در كانال هاي روباز كه جريان داراي سطح آزاد است، نيروهاي ثقلي مهمترين عامل تأثيرگذار مي باشند. تركيب توأم مفاهيم بنيادي و همچنين حل مسائل متنوع همراه با انجام آزمايشات مربوطه، از نكات بارز در آموزش اين دروس است كه با دقت و ظرافت خاصي انجام مي پذيرد. در اين مجموعه آزمايشگاهي، آموزش و پژوهش دانشجويان محترم مجموعه گرايش هاي علوم و مهندسي آب (آبياري و زهكشي، سازه هاي آبي، منابع آب و...) صورت مي پذيرد. بر اين اساس بررسي انواع آزمايش ها در مورد انواع جريان در مجاري روباز، ضريب دبي جريان در سرريزها، حالات اصلي جريان در سازه هاي هيدروليكي، نوسانات جريان، ضربه قوچ، انتقال رسوب در مجاري روباز، انواع جريان هاي لايه اي، انتقالي و متلاطم در مجاري تحت فشار، تغييرات افت فشار، افت اصطكاك، رابطه برنولي، اندازه گيري دبي جريان در لوله ها و... از جمله مباحثي هستند كه در اين دوره مطرح و توسط دانشجويان محترم مورد بررسي و آزمون قرار مي گیرد

 

           

 

       

 

 آزمایشگاه مدلهای فیزیکی و هیدرولیک انهار

       

  آزمايشگاه كيفيت آب
معرفي آزمايشگاه
اين آزمايشگاه برپايه نياز دروس مختلف مجموعه گرايش هاي علوم و مهندسي آب در مقاطع مختلف، ازجمله دروس آبياري و زهكشي، كيفيت آب، هيدرولوژي، هيدروژئولوژي، مهندسي محيط زيست و... تعريف شده است. مسائل متعددي پيرامون كيفيت آب آبياري مطرح مي شود كه از آن ميان مي توان محدوديت هاي احتمالي در استفاده از انواع آب ها (آب، فاضلاب، پساب) را به دليل حضور جلبك، جامدات معلق، شوري، سرعت نفوذ آب در خاك، سميت يون ها، فساد بار آلي، پاتوژن ها و... برشمرد. به عنوان مثال جمعيت جلبكي در آبياري با پساب، اگرچه به عنوان ماده آلي مغذي براي خاك و گياه ارزشمند است ولي در درازمدت علاوه بر گرفتگي نازل هاي آبياري قطره اي، با تجمع برروي سطح خاك در اثر سله جلبكي باعث كاهش نفوذپذيري شده و با فساد بار آلي ناشي از توده جلبكي در منابع پذيرنده آب آبياري، مشكلات زيست محيطي عديده اي را بوجود مي آورد. همچنين سرعت نفوذ آب در ارتباط با كيفيت آب و معمولا با شوري و مقدار سديم موجود در آب همراه است. سميت برخي يون ها نيز بر مبناي غلظت و اثر آنها بر عملكرد گياهان حساس از جمله مواردي هستند كه در حوزه مسائل كيفيت آب كشاورزي مورد مطالعه و بررسي قرار مي گيرند. بر اين اساس، انواع آزمون هاي كيفيت آب از قبيل الكترومتري، نفلومتري، گراويمتري، تيتراسيون، رنگ سنجي، طيف سنجي، جذب اتمي، ميكروسكوپي و... به منظور تعيين و (TSS) كدورت، كل مواد جامد معلق ،(EC) اكسيژن محلول، هدايت الكتريكي ،pH ، شاخص هاي كيفي اسيديته، قلياييت كانت جلبكي و انواع تركيبات يوني از ،(BOD) و بيوشيميايي (COD) شوري، اكسيژن مورد نياز شيميايي ،(TDS) محلول NO قبيل سديم، منيزيم، كلسيم، پتاسيم، كلر، كربنات، بيكربنات، نيترات ( 3
‐درصد سديم تبادلي ،(SAR) )، نسبت جذب سديم و همچنين استانداردهاي كيفيت آب و طبقه بندي كيفي آب براي مصارف شرب و كشاورزي (دياگرام شولر، نمودار (ESP) ويلكاكس و...) و نيز مفاهيم بيان غلظت برحسب واحدهاي جرم حجمي يا وزن معادل (وزن اكي والان) برحسب كربنات كلسيم، از جمله مباحثي هستند كه در اين دوره مطرح و توسط دانشجويان محترم مورد بررسي و آزمون قرار مي گيرند.

 

  آزمايشگاه و كارگاه مصالح ساختماني
معرفي آزمايشگاه :
توسعه كنوني رشته مهندسي كشاورزي در تمامي گرايش ها خصوصا مجموعه گرايش هاي علوم و مهندسي آب (آبياري و زهكشي، سازه هاي آبي، منابع آب و...) ويژگي هاي مهمي را به دنبال داشته است، يكي از اين مشخصات مصالح ساختماني در زمينه احداث ساختمان ها و تاسيسات مرتبط با آب و كشاورزي است. امكان انتخاب سريع، قابليت مطابقت با پروژه مورد نظر، استفاده از سازه هاي سبك، صرفه جويي در مواد و مصالح، توجه جدي تر به حفاظت صوتي و عايق هاي رطوبتي و حفاظت از گرما، مكانيزه كردن (يعني بكار بردن هرچه بيشتر ماشين آلات) و استفاده از بتن پيش ساخته، همه و همه از جمله دغدغه هاي مهم در اين حوزه مي باشند. همه اين مسائل نه فقط براي مهندسان عمران و معمار بلكه براي مهندسان آب نيز كه با موضوعاتي همچون بناهاي آبي، استخرهاي مصنوعي، زهكشي و احداث كانال، انتقال آب، جمع آوري فاضلاب، دفع پساب، ساخت گلخانه ها، سيستم هاي آبياري، آب نماها، احداث تاسيسات فني و اتاقك پمپاژ، مخازن و عايق بندي آنها، سروكار دارند، حائز اهميت است. بر اين اساس علاوه بر آموزش روش هاي نوين ساختماني با برگزاري برنامه هاي بازديد از كارگاه ها و پروژه هاي عمراني مختلف، فراگيري دانش فرايندهاي فيزيكي و شيميايي نيز نه تنها درك عميق تري از مواد ساختماني به دانشجويان محترم مي دهد بلكه براي تشخيص و اظهار نظر كارشناسي آنان درخصوص انتخاب مصالح و روش هاي مناسب نيز ضروري است. از اين رو درس مصالح و روش هاي ساختماني با برگزاري آزمايشگاه و كارگاه همراه است كه گروه علوم و مهندسي آب نيز بنا به مقتضيات و امكانات خود، تعدادي از آزمايش ها و بازديد از كارگاه هاي مختلف را براي دانشجويان خود تدارك ديده است. دانشجويان محترم در اين دوره با برخي آزمايشات و روش هاي اجرايي سيمان، سنگ، آهك، گچ، آجر، چوب، فلزات، ملات، بتن، قير، سراميك، كاشي، موزائيك، شيشه و... آشنا مي شوند