محاسبه وزن مواد بار کوره های ذوب، اغلب از راه موازنه جرم ساده عناصر آلیاژی در مواد ورودی و مذاب خروجی انجام می شود. اما در فرایندهای ذوب، پیچیدگی ها و پدیده های گوناگونی هست که اغلب در محاسبات موازنه جرم نادیده گرفته می شود و سبب عدم اطمینان در محاسبه بار کوره می گردد. خطای محاسبه، باعث اصلاح چندباره ذوب، تأخیر در تخلیه، افزایش هزینه و کاهش کیفیت مذاب می شود. در پژوهش حاضر تلاش بر این بوده که پیچیدگی ها و جنبه های مهم مساله ذوب، که اغلب نادیده گرفته شده، در کوره شناسایی و در یک مدل ریاضی مناسب درنظر گرفته شود. هدف پژوهش حاضر توسعه مدلی است، که نه تنها وزن مواد اولیه برای ترکیب شیمیایی ذوب هدف را بهینه سازی کند، بلکه هدررفت ناهمگن عناصر آلیاژی، ناخالصی های غیرفلزی مواد بار، و اصلاح ذوب اولیه در کوره را نیز درنظر بگیرد. این مقاله، یک مدل بهینه سازی استاندارد و یک الگوریتم حلقه ی تکرار برای موازنه جرم غیرخطی مساله ذوب ارایه می کند. یک مساله ذوب آلیاژ برنج با 7 عنصر آلیاژی و 8 نوع مواد بار در مقیاس صنعتی طرح و بررسی گردید، تا کارکرد مدل را مورد آزمایش قرار دهد. نتایج عددی مدل کسر وزنی مواد اولیه، و وزن و ترکیب شیمیایی ذوب اصلاح شده را با کمترین هزینه مواد نشان می دهد. تحلیل بهینه بودن جواب، تایید کرد که کمترین مقدار هزینه به دست آمده است. مدل استاندارد غیرخطی، ابزاری قابل اعتماد و سریع برای بهینه سازی هزینه و محاسبه بار کوره است که پتانسیل های قابل توجهی برای کاهش هزینه و تسهیل اتوماسیون صنعتی فرایند ذوب ایجاد می کند.

رسوبات معلق ناشی از فرسایش های پخشی زمینه ساز انتقال و هدررفت عناصر و مواد غذایی موجود در خاک بوده که تاثیر زیادی بر کاهش حاصل خیزی خاک دارد. فرسایش خاک نقش مهمی در هدررفت مواد آلی خاک داشته، و لذا مقایسه ارتباط اجزای فرایندهای مختلف آن با ماده آلی حایز اهمیت فراوان است. از طرفی تاکنون ارتباط بین انتقال رسوب و هدررفت مواد آلی به ندرت مورد توجه قرار گرفته، لذا تحقیق حاضر به صورت مطالعه موردی و با هدف بررسی ارتباط بین رسوب معلق حاصل از فرسایش خاک و ماده آلی در حوزه آبخیز جنگلی آموزشی کجور با مساحت 13263 هکتار از طریق نمونه برداری و اندازه گیری هم زمان رسوب معلق و محتوای ماده آلی موجود در آن انجام پذیرفت. برداشت نمونه آب و رسوب معلق با استفاده از روش انتگراسیون عمقی و تعیین غلظت رسوب معلق به وسیله روش برجاگذاری و تخلیه آب صورت گرفت. میزان ماده آلی موجود در رسوبات نیز از طریق سوزاندن تعیین گردید. سپس ارتباط بین متغیرهای مورد بررسی با استفاده از آماره های توصیفی و رگرسیون دو متغیره ارزیابی شد. نتایج حاصل از تحقیق نشان دهنده تغییرات زیاد مقادیر ماده آلی و رسوبات معلق با ضریب تغییرات به ترتیب حدود 150 و 107 درصد و از طرفی هم سویی روند آن ها با روابط رگرسیونی حاصل در مقاطع زمانی مختلف با ضریب همبستگی بین 0.48 (P<0.01) تا 0.94 (P<0.01) و خطای تخمین و تایید به ترتیب کم تر از 26.83 و 26.60 درصد بوده است.

یکی از اثرات منفی فرسایش بادی، تلفات خاک حاصلخیز سطحی است که بهره وری خاک را کاهش می دهد. در این پژوهش، با استفاده از دستگاه شبیه ساز فرسایش بادی، میزان هدررفت برخی عناصر غذایی و تأثیر دو نوع تثبیت کننده بر کاهش هدررفت خاک و عناصر غذایی خاک در غرب استان خوزستان در تابستان 1394 و در آزمایشگاه دانشگاه آزاد واحد اهواز بررسی شد. به منظور دستیابی به اهداف یادشده، دستگاه شبیه ساز شدت فرسایش بادی طراحی و ساخته شد. کارایی دو نوع تثبیت کننده (پلیمر پلی اکریل آمید و خاک پوش گیاهی) در چهار غلظت (صفر، 15، 30 و 60 درصد) بر سطح سه نوع خاک و سه تکرار در سرعت 47 کیلومتر بر ساعت در دستگاه شبیه ساز مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع، 72 نمونه مورد به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی بررسی شد. نتایج نشان داد، فرسایش بادی در نمونه های خاک در محدوده 27. 4 تا 744. 7 گرم در مترمربع در دقیقه بوده است. تحلیل های آماری نشان داد که خاک های تیمار شده با تثبیت کننده ها اختلاف معنی داری با شاهد دارند. پلیمر، هدررفت خاک را 99 درصد کاهش داد. هدررفت خاک در دو نمونه الوان و هویزه در تیمار خاک پوش گیاهی 98 درصد کاهش یافت. اما، در خاک بروایه در غلظت 15 و 30 درصد هدررفت خاک به ترتیب 13 و 67 درصد کاهش یافت. میانگین هدررفت ازت، فسفر و مواد آلی به ترتیب به-میزان 1. 59، 0. 64 و 0. 6 گرم در مترمربع در دقیقه طی فرسایش بادی به دست آمد که این امر در طولانی مدت سبب بروز مشکلات جدی زیست محیطی و اقتصادی برای اراضی در معرض فرسایش می شود. پلیمر هدررفت ازت، فسفر و مواد آلی خاک را 99 درصد کاهش داد. کاربرد خاک پوش گیاهی سبب کاهش 98 درصدی ازت، فسفر و مواد آلی در نمونه های الوان و هویزه و کاهش 56. 6 درصدی این عناصر در خاک بروایه شد. تثبیت خاک ها با تثبیت کننده های مورد بررسی و کشت نهال های بومی راهکاری برای حل معضل فرسایش بادی و کاهش پدیده گرد و غبار در منطقه است.

هدف: هدف از این تحقیق بررسی اثر فرسایش هزاردره بر هدررفت عناصر غذایی خاک و خصوصیات خاک در استان خوزستان است. برای این منظور حوضه مورد مطالعه به دو بخش تحت حفاظت و بدون حفاظت تقسیم شد که در بخش تحت حفاظت آن فعالیت های آبخیزداری از قبیل ساخت تراس، احیاء و پراکندگی پوشش گیاهی و سدهای چپری احداث شده است و در بخش فرسایشی کارهای حفاظتی انجام نشده است. مواد وروش ها: در هریک از دو منطقه دو ترانسکت به طول 200 متر در روی هر ترانسکت به فواصل 50 متر نمونه برداری از سطح خاک (0-10 سانتی متری) انجام شد. سپس نمونه ها به آزمایشگاه انتقال و پارامترهای مورد نظر و میزان هدررفت خاک مقایسه و محاسبه شد.  نتایج: نتایج نشان داد که حداقل مواد آلی در خاک حفاظت­شده، یک درصد و در منطقه فرسایشی 32/0 درصد است که نشان دهنده فرسایش خاک سطحی و از دست رفتن مواد آلی خاک است. عملیات حفاظت خاک در منطقه مورد مطالعه سبب افزایش مواد آلی، هدایت الکتریکی، رس، سیلت و تخلخل به ترتیب (57/67، 50/37، 39/13، 88/12، 20/10 درصد) نسبت به منطقه فرسایشی شد، درصورتی که واکنش خاک، شن و وزن مخصوص ظاهری به ترتیب 82/2، 100 و 21/12 درصد کمتر از منطقه فرسایشی است که از نظر آماری بین دو منطقه تفاوت معنی دار وجود دارد..نتیجه گیری: نتایج نشان دهند اثر مثبت عملیات های آبخیزداری بر بهبود وضعیت خاک در منطقه حفاظتی است. به دلیل کاهش پوشش گیاهی، ماده آلی، تخریب ساختمان خاک و کاهش پایداری خاکدانه ها، شاخص فرسایش پذیری خاک در افزایش داشته است.

مدل سازی می تواند نوعی رویکرد کمی و سازگاری در برآورد فرسایش خاک و تولید رسوب تحت دامنه ی وسیعی از شرایط را فراهم کند. در این مطالعه به منظور شناسایی توزیع مکانی خطر فرسایش خاک و تولید رسوب در حوضه ی آبخیز تالار روش یکپارچه سازی معادله ی جهانی هدررفت خاک اصلاح شده، سامانه ی اطلاعات جغرافیایی و فن سنجش از دور به کار گرفته شد. عوامل فرسایندگی باران، فرسایش پذیری خاک، طول و درجه ی شیب و پوشش گیاهی به منظور تهیه ی نقشه ی نهایی به دست آمده از RUSLE محاسبه شدند. مقدار هدررفت خاک برای کل حوضه از 0 تا 01/92 تن در هکتار در سال محاسبه شد و طبقه بندی مناطق فرسایشی نشان داد طبقه ی فرسایشی کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد به ترتیب 12/33، 62/27، 13/21 و 13/18 درصد از کل حوضه ی آبخیز را پوشش می دهند. نتایج رگرسیون خطی نیز در این پژوهش نشان داد در بین عوامل مدل RUSLE عامل طول و درجه ی شیب با مقدار 93/0 بیشترین همبستگی را با نقشه ی هدررفت خاک دارند. همچنین زیرحوضه ی 3SW با 58/5 تن در هکتار در سال و زیرحوضه ی 4SW با 59/19درصد تولید رسوب به ترتیب بیشترین خطر فرسایش و کمترین تولید رسوب را بین زیرحوضه ها داشتند. با توجه به اینکه مقادیر بیشترین و میانگین هدررفت خاک ویژه در حوضه ی بررسی شده عدد بسیار زیادی به دست آمده اند و از طرف دیگر همبستگی بین عامل LS و هدررفت خاک بسیار قوی است، بنابراین می توان نتیجه گرفت که خطا در اندازه گیری عامل LS رخ داده است.

فرآیند فرسایش خاک نقش کلیدی در هدررفت ماده آلی از سطح حوزه های آبخیز دارد. از این رو مطالعه مواد آلی همراه رسوبات برای برنامه ریزی های حفاظت آب و خاک و آبخیزداری از اهمیت بالایی برخوردار است. این پژوهش به منظور بررسی هدررفت ماده آلی در حوزه آبخیز کجور انجام شده است. به این منظور نمونه برداری از رسوبات معلق و مواد آلی همراه آن در رودخانه به روش انتگراسیون عمقی طی وقایع بارش صورت پذیرفت. نتایج این پژوهش نشان داد طی 8 واقعه ثبت شده حدود 57 تن ماده آلی همراه رسوبات حمل شده است که در هر رگبار 48 گرم در یک کیلوگرم رسوب را شامل می شدند.