فهرست مطالب

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال هشتم شماره 4 (زمستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/11/28
  • تعداد عناوین: 21
|
  • محمدجواد منعم، حسام قدوسی* صفحات 654-663

    به منظور مدیریت صحیح آب در بخش کشاورزی، بررسی راهکارهای استفاده بهینه از آب در شبکه های آبیاری و برنامه ریزی دقیق تحویل آب ضروری می باشد. یکی از عواملی که در شبکه های آبیاری موجب پیچیدگی مدیریت آب و کاهش عملکرد می گردد جریان غیرماندگار می باشد. منشاء تشکیل جریان های غیرماندگار در شبکه های آبیاری بسیار متفاوت است، اما یکی از عمده ترین منابع تشکیل این جریان ها اجرای برنامه های توزیع و تحویل آب در شبکه می باشد. تنظیم بهینه سازه های کنترل برای مدیریت جریان های غیرماندگار و اجرای برنامه های توزیع و تحویل می تواند موجب بهبود عملکرد شبکه های آبیاری شود. برای این منظور مدل هیدرودینامیک ICSS با روش بهینه سازی جامعه مورچگان ترکیب شد و مدل ICSS-Ant توسعه یافت. در این تحقیق ابتدا چند گزینه از جریان های غیرماندگار موجود در کانال E1R1 از شبکه آبیاری دز با استفاده از مدل هیدرودینامیک ICSS شبیه سازی شد و با استفاده از شاخص های ارزیابی میزان کاهش عملکرد کانال در اثر جریان های غیرماندگار محاسبه گردید. سپس با استفاده از الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچگان کلیه گزینه ها در حالت وضعیت بهینه شبیه سازی شدند. خروجی مدل شبیه سازی- بهینه سازی تهیه شده مقادیر تنظیم بهینه سازه های کانال شامل بازشدگی آبگیرها و ارتفاع آب بندها می باشد.

    کلیدواژگان: شبکه های آبیاری، تعیین عملکرد، الگوریتم جامعه مورچگان، بهینه سازی
  • حسین انصاری *، مهدی خدیوی، نسرین صالح نیا، ایمان باباییان صفحات 664-672

    تاثیر تغییر اقلیم در میزان تغییرات بارندگی و دما توسط مدل های پیش بینی اقلیمی مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد. مدل های گردش عمومی جو و به دنبال آن استفاده از مدل های ریزمقیاس مانند LARS-WG5 این امر را محقق می سازد، اما این پیش بینی ها با عدم قطعیت روبرو هستند. در این بررسی عدم قطعیت خروجی مدل LARS-WG5 پس از پیش بینی دو پارامتر بارش و دما طی سی سال 2041-2012 در ایستگاه سینوپتیک مشهد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که خروجی این مدل ریزمقیاس با عدم قطعیت همراه است، به طوری که تحلیل نتایج نمودار باکس پلات در ایستگاه مشهد نشان داد، مقادیر ریزمقیاس شده بارش در چارک های اول تا چهارم متفاوت است. با سناریوی A2 و تحت سه مدل HadCM3، GFCM21 و INCM3 در چارک اول 75 درصد داده های پیش بینی بارش در ماه مارس به ترتیب بیش از مقاددیر 95/53، 17/57 و 93/44 میلی متر و در چارک سوم  25 درصد داده ها به ترتیب بیش تر از مقادیر 86/59، 53/63 و 23/50 میلی متر می باشند.  

    کلیدواژگان: باکس پلات، پیش بینی، سناریوهای اقلیمی، عدم قطعیت، مدل LARS-WG5
  • علیرضا کیانی*، عباسعلی نوری نیا صفحات 673-683

    آزمایشی شامل شش نوع تناوب به همراه شش رقم گندم با استفاده از کرت‌های نواری در سه تکرار بر مبنای طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی در سال‌های1386 الی 1390 به اجرا در آمد. مقاله حاضر بخشی از نتایج طرح فوق بوده که به بررسی تغییرات عملکرد و توزیع رطوبت نیمرخ خاک در چند گیاه زمستانه می‌پردازد. نتایج نشان داده است که کشت کلزا و باقلا به جای گندم از مزیت نسبی بالاتری برخوردار بوده و کشت جو مزیتی نسبت به گندم ندارد. گندم در شرایط آبی و دیم، در انتهای فصل عمده رطوبت موجود در خاک را تخلیه نموده و شرایط رطوبتی در خاک مناسب کشت بعدی نخواهد بود. باقلا و کلزا به دلیل اینکه زودتر از گندم کاشته می‌شوند و هم چنین زودتر هم برداشت می‌شوند، نسبت به کشت مداوم گندم مزیت نسبی بالاتری دارند. به طوری که در سال دوم، سوم و چهارم در زمین تحت کشت باقلای آبی در انتهای فصل به ترتیب در حدود 73، 30 و 18 میلی‌متر رطوبت در خاک بیش تر از زمین تحت کشت گندم باقی مانده و قابل استفاده برای کشت تابستانه است.

    کلیدواژگان: آب سبز، آبیاری تکمیلی، گلستان، گندم
  • مائده فرخی *، علی اکبر کامگار حقیقی، علیرضا سپاسخواه، شاهرخ زندپارسا، تورج هنر صفحات 684-693

    یکی از اساسی ترین راهکارها برای ارتقای بهره وری آب کشاورزی، توزیع مناسب آب در شبکه کانال های آبیاری می باشد. در این تحقیق، توزیع آب در شبکه آبیاری و زهکشی درودزن برای 14 سال آماری(1375 تا 1389) بررسی شد. این شبکه در شمال غرب استان فارس واقع است که از سد مخزنی درودزن تغذیه می شود. با داشتن مقادیر حجم آب ورودی به کانال اصلی و کانال های زیرمجموعه آن، توزیع آب در شبکه درودزن بین کانال های هامون، اردیبهشت، سمت چپ و ابرج مورد بررسی قرار گرفت. از بررسی ماهانه توزیع آب در سال های مورد مطالعه دیده شد که در ماه های فروردین و اردیبهشت، آب وارد شده به کانال ها زیاد، در آبان کم و در بهمن وجود نداشته است. شاخص حجم سالانه آب تخصیص یافته بر واحد سطح بر اساس آب تحویلی تعریف شد، که به منظور توزیع عادلانه آب باید میزان این شاخص در کانال ها برابر باشد در حالی که با محاسبه آن مشخص شد که مقدار به دست آمده  برای کانال هامون نسبت به سایر کانال ها کم تر است.کم ترین مقدار میانگین سالانه این شاخص برای کانال هامون(l.s-1.ha-119/0) و بیش ترین مقدار برای کانال ابرج(l.s-1.ha-137/0) به دست آمد. نتایج نشان داد که کانال هامون نسبت به سایر کانال ها آب کم تری در واحد سطح گرفته و این مقدار در کانال ابرج با کم ترین سطح زیر کشت در غالب سال ها بیش تر از سایر کانال ها بوده است. پیشنهاد شد، آب مورد نیاز کشاورزان با توجه به سطح قابل کشت منطقه و بر اساس کل حجم آب تحویلی در هر سال، با رعایت عدالت، بین کشاورزان تحویل حجمی گردد تا آنان از توزیع آب مناسب تری برخوردار گردند.

    کلیدواژگان: سد درودزن، توزیع، شبکه آبیاری، عدالت
  • بهرام بختیاری*، شیدا پورموسوی، نسرین سیاری صفحات 694-704

    تغییرات آب و هوایی بر مقدار بارش در تمام مناطق تاثیرگذار بوده که این خود می‌تواند بر منحنی های شدت- مدت- فراوانی بارش(IDF) موثر باشد. هدف از این تحقیق ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر منحنی های IDF در ایستگاه بابلسر در دوره 2030- 2011 با استفاده از ریزمقیاس نمایی برونداد مدل گردش عمومی جو و تحت سناریوهای انتشار می باشد. به این منظور ابتدا دو توزیع مناسب‌تر همخوان با مولفه بارش، یعنی گامبل و لوگ- پیرسون تیپ سه با مقادیر بارندگی ساعتی سال های 1998-1966 برازش داده شد. سپس منحنی های IDF برای بازه های زمانی 10، 20، 30 دقیقه و 1، 2، 6، 12 و 24 ساعت و دوره بازگشت های 2، 5، 10، 25، 50 و 100 سال استخراج شدند. پس از آن داده ها در مقیاس زمانی روزانه با استفاده از مدل گردش عمومی جو HadCm3 تحت سناریوهای انتشار A1B، A2 و B1 و مدل ریزمقیاس نمایی LARS-WG، برای بازه زمانی 2030- 2011 برآورد شدند. در مرحله بعد منحنی های حاصل از سناریوهای مفروض توسط روابط اصلاح شده بل تهیه گردیدند. نتایج نشان داد که  در اکثر موارد مقادیر ضریب همبستگی در توزیع گامبل در بازه 998/0- 996/0 و در توزیع لوگ- پیرسون تیپ سه در بازه 974/0- 969/0 به دست آمد. این امر بیانگر همبستگی معنی‌دارتر در توزیع گامبل می‌باشد. مقایسه بین شدت بارش پیش‌بینی شده توسط سناریوهای ذکر شده و محاسبه شده توسط توزیع گامبل برای دوره پایه نشان‌دهنده افزایش این مقدار در ایستگاه بابلسر طی دوره 2030- 2011 می‌باشد. برای مثال در تداوم 1 ساعت و برای دوره بازگشت 2 ساله مقدار شدت بارش برای سه سناریوی A1B، A2 و B1 به ترتیب به میزان 28%، 17% و 25% نسبت به سال های پایه افزایش یافته است.

    کلیدواژگان: منحنی های IDF، تغییر اقلیم، HadCM3، LARS-WG، بابلسر، سناریوی انتشار
  • حسین شریفان، شکیبا میرزایی *، محسن سیلس پور صفحات 705-712

    پلیمرهای سوپر جاذب به دلیل جذب و نگهداری آب می توانند در افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک و کاهش تنش ناشی از کم آبی موثر باشند. این تحقیق به منظور بررسی اثر سطوح مختلف پلیمر سوپرجاذب و تنش آبی بر اجزای عملکرد ذرت علوفه ای در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی  شهرستان ورامین در تیر ماه سال 1390 به صورت گلدانی و آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار اجرا گردید. تیمارها شامل 4 سطح تنش آبیw1، w2، w3 و w4(50، 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی گیاه) و 4 سطح سوپرجاذب هیبروزوم s1، s2، s3 و s4(شاهد، 3، 5، 7 گرم در هر کیلوگرم خاک گلدان) بودند. صفات بررسی شده شامل طول بوته، وزن خشک برگ و وزن کل ماده خشک بود. نتایج نشان داد با افزایش میزان ابرجاذب میزان طول بوته، وزن خشک برگ و وزن کل ماده خشک افزایش یافته است. به طوری که در تیمار s4(7 گرم در هر کیلوگرم خاک) نسبت به شاهد 72/63 درصد افزایش در وزن خشک برگ، 14/90 درصد افزایش در وزن کل ماده خشک و 36/42 درصد افزایش در طول بوته مشاهده شده است.

    کلیدواژگان: سوپرجاذب، تنش آبی عملکرد ماده خشک، ذرت علوفه ای
  • صدیقه انوری، سید جمشید موسوی، سعید مرید* صفحات 713-725

    با توجه به محدودیت منابع آب و وقوع خشکسالی های متناوب در کشور، استفاده از سیاست های کارآمد در بهره برداری از مخازن سدها اهمیت زیادی یافته است. در این خصوص رویکردهای مختلفی را می توان اعمال نمود که نوع مدل سازی و فرضیات آن ها می تواند تعیین کننده باشد. در این تحقیق، چهار رویکرد مدیریت تخصیص بهینه آب کشاورزی در شرایط خشکسالی در شبکه زاینده رود اصفهان (دوره 78-1377 تا 80-1379) با استفاده از مجموعه ای از شاخص های عملکردی مخزن مورد مقایسه قرار گرفته است. رویکردهای فوق عبارت بودند از: 1) مدل سازی  DP با ملاحظه قطعیت جریان ورودی به مخزن و نیاز ثابت آب بخش کشاورزی، 2) مدل سازی  SDP با ملاحظه عدم قطعیت جریان ورودی و نیاز ثابت آب کشاورزی، 3) مدل سازی  SSDP با ملاحظات مد نظر در رویکرد دوم و 4) ملاحظه نیاز متغیر کشاورزی با دخالت دادن جزییات تخصیص آب در مراحل مختلف رشد گیاهی، بین محصولات مختلف و شبکه های کشاورزی پایین دست با مدل های LP و NLP و نیز مدنظر قراردادن قطعیت جریان. نتایج نشان داد از منظر فرایند مدل سازی، رویکرد اول و چهارم به ترتیب ساده ترین و پیچیده ترین مراحل را به همراه داشتند. از منظر شاخص های کارایی مانند اعتمادپذیری (زمانی و کمی)، حداکثر کمبودها و مجموع آن، رویکردهای احتمالاتی که در آن ها عدم قطعیت جریان ورودی لحاظ گردیده به ترتیب با مقادیر 38%، 68%، 157 و 330 MCM شاخص های نامبرده، عملکرد بهتری نسبت به سایرین داشته و این برتری عملکرد برای رویکرد سوم بارزتر بوده است. مقایسه سود حاصل از رویکردهای بهینه سازی تحقیق با سود واقعی بهره برداری از سیستم، افزایش 68 تا 73 درصدی متوسط سود را نشان داد.

    کلیدواژگان: بهینه سازی، DP، SDP، SSDP، LP، NLP، زاینده رود
  • فهیمه محمدزاده، مهدی قیصری *، اسماعیل لندی، پروین ذوالفقاری صفحات 726-734

    تغییر سیستم آبیاری از سطحی به قطره‌ای از راهکارهای پیشنهادی در شرایط بحران منابع آب است که در این‌صورت اطلاع از سیستم توسعه ریشه درختان بالغ برای اجرای مدیریت آبیاری قطره‌ای لازم است. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر سیستم آبیاری بر رشد ریشه، سیستم توسعه ریشه درختان بالغ زیتون در سه سیستم آبیاری سطحی، آبیاری قطره‌ای اتوماتیک و آبیاری قطره‌ای سنتی بود. بافت خاک سایت‌های آزمایشی لوم شنی با متوسط درصد سنگ‌ریزه 50 درصد بود. الگوی توسعه ریشه در فاصله 30 سانتی‌متر از درخت در کل سطح سایه انداز درخت تا عمق 80 سانتی‌متری با اندازه‌گیری شاخص‌های وزن تر، حجم تر و وزن خشک ریشه بررسی شد. نتایج تحقیق کاهش درصد وزن تر ریشه را با افزایش عمق و افزایش فاصله از تنه درخت تا 240 سانتی‌متر به ترتیب از 40 به حدود 5 درصد و به طور متوسط از 5 به 4 گرم نشان داد. سیستم توسعه ریشه تحت تاثیر درصد سنگ‌ریزه خاک بود و با افزایش درصد سنگ‌ریزه دانسیته وزنی و حجمی ریشه کاهش یافت. توسعه ریشه زیتون تحت تاثیر سیستم آبیاری و آرایش قطره‌چکان‌ها بود. نتایج نشان داد تغییر سیستم آبیاری از سطحی به قطره‌ای برای درختان بالغ امکان‌پذیر است، اما نیازمند بررسی سیستم توسعه ریشه در سیستم آبیاری قبلی می‌باشد.

    کلیدواژگان: آبیاری سطحی، آبیاری قطره ای اتوماتیک، حجم ریشه، وزن ریشه، زیتون
  • اعظم عربی یزدی *، ناصر نیک نیا، نجمه مجیدی، حسین امامی صفحات 735-746

    در استان خراسان جنوبی با متوسط بارندگی سالانه 180 تا 200 میلی متر و میانگین تولید سالانه بیش از 490 هزار تن محصولات کشاورزی، بیش از 138 میلیون مترمکعب اضافه برداشت ازسفره های آب زیرزمینی صورت می گیرد، به طوری که از تعداد 24 دشت مستقل استان، 13 دشت ممنوعه، 2 دشت ممنوعه بحرانی و برای 3 دشت نیز پیشنهاد ممنوعیت ارایه شده است. در این پژوهش میانگین آب مجازی محصولات کشاورزی استان خراسان جنوبی حدود 1312 متر مکعب برای تولید هر تن محصول و بهره وری آب کشاورزی kgm-3 62/0 است. در نتیجه مبادلات محصولات کشاورزی، در سال های 87 تا 91 برنج بیش ترین حجم واردات معادل 76/7 میلیون مترمکعب آب را به شکل مجازی به استان وارد کرده است. طی این دوره حجم آب مجازی صادراتی محصولات کشاورزی از 5/24 تا 2/17 میلیون متر مکعب کاهش یافته است که رب گوجه فرنگی، سیب زمینی، سیب درختی بیش ترین سهم صادرات آب مجازی را به خود اختصاص داده است. با توجه به جمعیت 662،534 نفری استان در سال 1390، نیاز خالص آبی برای امنیت غذایی استان حدود 723 میلیون متر مکعب است. این رقم در شرایطی است که راندمان 100 درصد بوده و گیاهان در شرایط بدون تنش شوری و خشکی، آفات و بیماری ها رشد کنند. برای حصول امنیت غذایی، نیاز به تامین حدود 448 هزار تن انواع محصولات غذایی است که با درنظر گرفتن شرایط واقعی و راندمان 35 درصد، معادل 2065 میلیون متر مکعب آب به فرم مجازی است. کل حجم شاخص ردپای آب در استان 1142 میلیون متر مکعب است که به ازاء هر نفر 7/1723متر مکعب در سال برآورد گردید

    کلیدواژگان: آبرانه، امنیت غذایی، بهره وری کشاورزی، مبادلات آب مجازی، منابع آبی
  • سید حسن موسوی فضل *، امین علیزاده، حسین انصاری، پرویز رضوانی مقدم صفحات 747-756

    به منظور بررسی اثر مقادیر مختلف آب آبیاری و کود پتاسیم بر پارامترهای رشدی ریشه و اندام های هوایی سورگوم علوفه ای، پژوهشی در اراضی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان سمنان(شاهرود) به صورت گلدانی انجام شد. فاکتورهای این پژوهش شامل آب آبیاری(50، 75 و 100 درصد آب مورد نیاز گیاه)، کود پتاسیم(50 و 100 درصد نیاز) و ارقام سورگوم علوفه ای(پگاه، کرج و اسپیدفید) بودند.  این پژوهش در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی به صورت فاکتوریل با سه تکرار انجام  شد.  برای اندازه گیری صفات ابتدا اندام هوایی گیاه جدا و سپس پارامترهای اندام هوایی شامل سطح برگ، وزن خشک برگ ها، وزن خشک ساقه و وزن اندام هوایی اندازه گیری شدند. سپس ریشه ها به طور کامل از خاک خارج و شسته می شدند. حجم ریشه با روش غوطه وری در آب و وزن صفات با ترازوی دقیق(دقت 0001/.)  تعیین می گردید. طول و حجم ریشه ها به روش اتکینسون محاسبه شد. وزن خشک ریشه ها پس از خشک شدن در گرمخانه تعیین شد. نتایج نشان داد اثر آب آبیاری، کود پتاسیم و رقم  بر خصوصیات مرفولوژیکی ریشه(طول، حجم، سطح و وزن خشک) و اندام های هوایی گیاه(وزن خشک برگ، سطح برگ، وزن خشک ساقه و نسبت اندام هوایی به ریشه) در سطح یک درصد معنی دار است. بیش ترین طول، حجم، سطح و وزن خشک ریشه، وزن خشک برگ و وزن خشک ساقه از سطح آب 100 درصد حاصل شد. حداکثر طول، حجم، سطح  و وزن خشک ریشه، وزن خشک برگ، وزن خشک ساقه  نیز از سطح کودی 100 درصد بدست آمد. با کاهش مقدار آب آبیاری و کود پتاسیم مقادیر طول، حجم، سطح و وزن خشک ریشه، وزن خشک برگ و وزن خشک ساقه کاهش یافت. رقم اسپیدفید دارای حداکثر طول، حجم، سطح  و وزن خشک ریشه بود. ارقام مختلف سورگوم نسبت به تامین مقادیر مختلف آب آبیاری عکس العمل متفاوتی از خود نشان دادند. حساس ترین رقم به مقدار آب آبیاری رقم اسپیدفید بود. مقدار آب آبیاری خصوصیات رشدی گیاه را هم در اندام های هوایی و هم ریشه به شدت تحت تاثیر قرار داد.

    کلیدواژگان: آب آبیاری، کود پتاسیم، ریشه، سورگوم علوفه ای، پژوهش گلدانی
  • ابوطالب هزارجریبی*، ابراهیم هزارجریبی، مهدی ذاکری نیا، قربان قربانی نصرآباد، حسین جهانتیغ صفحات 757-765

    آب از جمله نهاده های تولید است که در مهندسی کشاورزی از اهمیت والایی برخوردار است. محدودیت آب، عمده ترین عامل منفی و بازدارنده در زراعت آبی محسوب می شود و به دلیل وجود این محدودیت از جنبه های کیفی و کمی، تحقیقات کم آبیاری جهت بهینه سازی مصرف آب و تعیین شاخص های آستانه ای عمق[A1] ، جایگاه ویژه ای می یابد و در این ارتباط شناخت رابطه آب- عملکرد ضروری خواهد بود. در این تحقیق اثر تنش آبی بر عملکرد و اجزاء عملکرد سویا در شش سطح آبیاری(Is1 تا Is6) برای رقم سپیده در شش تکرار با استفاده از آبیاری بارانی تک شاخه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. تابع تولید عملکرد دانه به صورت(y=-0.1301x2+92.365x-6203.6, R²=0.9446) به دست آمد. تحت شرایط آبیاری کامل، سویا(رقم کتول) به 9/354 میلی متر آب برای تولید حداکثر 10190 کیلوگرم بر هکتار نیاز دارد. حداقل و حداکثر میانگین کارایی مصرف آب برای تولید دانه به ترتیب در سطوح آبیاریIs1 و Is4 به ترتیب برابر 0/16 و 3/35  کیلوگرم در هکتار در هر میلی متربه دست آمد. با افزایش مقدار آب مصرفی، میانگین عملکرد دانه و تعداد غلاف در بوته نیز افزایش یافتند. حداقل میانگین عملکرد دانه، وزن هزار دانه و تعداد غلاف در بوته در  Is1حاصل گردید. ضریب تنش آبی FAO (Ky) برابر 92/0 محاسبه شد. مقایسه واکنش عملکرد ارقام نسبت به مقادیر مختلف مصرف آب و ضریب واکنش آن ها به آب (Ky)، حاکی از در اولویت بودن کشت رقم کتول نسبت به ارقام تحت کشت سحر و G3 در استان گلستان به منظور افزایش تولید و استفاده بهینه از منابع آب محدود دارد.

    کلیدواژگان: آبیاری بارانی تک شاخه ای، تابع تولید، تنش آبی، سویا، راندمان مصرف آب، عملکرد
  • مهرناز مسلمی کوچصفهانی، مریم نوابیان*، مهدی اسمعیلی ورکی، مجید وظیفه دوست صفحات 766-773

    کمبود منابع آب مورد نیاز برای کشاورزی از یک سو و افول کیفی ناشی از ورود زه‌آب‌های نامطلوب از سوی دیگر منجر به تهدیدهای زیست محیطی منابع آب شده است. مصرف نادرست کودهای نیتروژن‌دار که از مهم‌ترین مواد مغذی مورد نیاز برای گیاهان به شمار می‌آیند منجر به ورود بیش از حد مجاز ترکیبات نیتروژن به منابع آب می‌شود. در این پژوهش کاربرد زیولیت طبیعی اصلاح شده با هدف کاهش نیترات از محلول‌های آبی در آزمایش‌های ناپیوسته و پویا بررسی شد. زمان تعادل و مقدار جذب نیترات به دست آمده در مدل فیزیکی کانال زهکش با نتایج آزمایش‌های ناپیوسته مقایسه شد. زمان تعادل در هر دو حالت یکسان و حدود 60 دقیقه به دست آمد اما مقدار جذب و درصد حذف نیترات یکسان نبود. از آنجایی که نتایج متفاوت مشاهده شده ناشی از اثر مدل فیزیکی بود، اثر دو دبی 05/0 و 08/0 لیتر بر ثانیه، سه ضخامت 2، 3 و 5 سانتی‌متری حوضچه جذب و تعداد دفعات عبور زهاب از فیلتر بین 2 تا 32 بار بر درصد حذف نیترات بررسی شد. نتایج کارایی بهتر زیولیت به مقدار 8 تا 16 درصد را در دبی بیش‌تر نشان داد. هم چنین با ثابت نگه‌داشتن مقدار زیولیت و کاهش ضخامت حوضچه‌ی جذب از 33/0 تا 13/0 عرض مدل، حدود 19 درصد افزایش درصد حذف مشاهده شد.

    کلیدواژگان: جذب، زمان تعادل، هم دما، مدل فیزیکی، محیط زیست
  • ریحانه سادات موسوی زاده مجرد*، علی اکبر کامگار حقیقی، علیرضا سپاسخواه، آرمان گنجی، شاهرخ زند پارسا، معصومه، سادات هاشمی طامه صفحات 774-785

    گندم یکی از محصولات عمده استان فارس می باشد و برنامه بندی صحیح آبیاری آن باعث افزایش راندمان آبیاری و در نتیجه امکان استفاده بهینه از منابع آب می گردد.آبیاری گندم زمستانه به دلیل تطابق فصل کشت و رشد محصول با فصل بارندگی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. لذا در این تحقیق، با استفاده از مدل دوجزیی(زنجیره مارکوف و تابع توزیع گاما) مقدار روزانه بارش در دراز مدت شبیه‌سازی گردید. خروجی این مدل به‌عنوان عامل تصادفی و تبخیر – تعرق روزانه گندم به عنوان عاملی یقینی در ترکیب با معادله بیلان آب خاک در 32 ایستگاه هواشناسی استان فارس، جهت پیش بینی عمق و تاریخ آبیاری مورد استفاده قرار گرفت. هم چنین در این پژوهش، بافت خاک غالب در هر ایستگاه و طول دوره های مختلف رشد گندم در شرایط مختلف آب و هوایی در نظر گرفته شده است. در گام بعدی در یک سطح احتمال مشخص، تاریخ هر کدام از آبیاری ها و مقدار آبیاری در هر نوبت پیش بینی گردید. در نهایت، نقشه های پهنه بندی هم احتمال برای پارامترهای شبیه‌سازی ‌شده، توسط نرم‌افزارArc GIS رسم گردید. با توجه به اینکه حساس ترین مرحله رشد گندم، در مرحله خوشه دهی و دو هفته پیش از گرده‌افشانی گندم(گلدهی) است، بررسی نتایج اجرای مدل نشان داد که در این مرحله، آبیاری گندم پیش بینی گردیده است. این نشان داد که در ایستگاه های موردبررسی، خروجی مدل براساس احتمال در نظر گرفته‌شده، منجر به تنش آبی در گیاه نگردید. با توجه به احتمال 75% نتایج، بیش ترین تعداد آبیاری مورد نیاز در ایستگاه های واقع در جنوب، جنوب شرق و جنوب غرب استان مشاهده شد. هم چنین بیش ترین نیاز آبیاری در ایستگاه های واقع در جنوب و جنوب شرق استان مشاهده گردید. تحلیل نتایج با توجه به سطح ریسک پذیری، در تعیین نیاز آبیاری قابل تخصیص در کشت گندم زمستانه به کار رفت.

    کلیدواژگان: گندم، نیاز آبی، برنامه بندی آبیاری، استوکاستیک
  • اکرم سیفی، سید مجید میرلطیفی *، حسین دهقانی سانیج، منوچهر ترابی صفحات 786-799

    پسته محصولی استراتژیک با ارزش اقتصادی بالا در ایران است که در مناطق خشک با محدودیت منابع آبی و کیفیت پایین آب کشت می شود. در سال های اخیر، روش آبیاری قطره ای زیرسطحی (SDI) مورد توجه ویژه کشاورزان پسته قرار گرفته است. اما با توجه به کیفیت پایین آب در اکثر مناطق تحت کشت پسته، استفاده ازاین شیوه آبیاری باعث تجمع نمک در نزدیکی سطح خاک می شود که می تواند منجر به کاهش عملکرد محصول شود. از طرف دیگر، چون دور آبیاری مناسب در روش  SDIبرای کنترل شوری و رطوبت خاک در زراعت پسته مشخص نیست، در این تحقیق، تاثیر دور های مختلف آبیاری بر توزیع رطوبت، شوری و عملکرد درختان پسته 15 ساله با خاک سیلت لوم و روش آبیاری SDI با آب شور (EC=4.2 dS/m) در شرایط اقلیم بیابانی بررسی شد. دو تیمار دور آبیاری 3 و 14 روز (I3 و I14) با سه تکرار در قطعه آزمایشی یک هکتاری مزرعه ای واقع در شهرستان سیرجان مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد تیمارهای آبیاری اثرات معناداری روی مقدار رطوبت خاک در عمق 100-0 سانتیمتری لایه خاک داشتند و میانگین ذخیره رطوبتی تیمار I3 بیشتر بود. کاربرد بیشتر آب مصرفی در تیمار I3 باعث تجمع کمتر نمک در منطقه توسعه ریشه نسبت به تیمار I14 شد که از لحاظ آماری معنادار بود. عملکرد محصول در تیمارهای I3 و I14 به ترتیب 3/3 و 7/3 کیلوگرم در هر درخت بود که اختلاف معناداری نداشتند، اما تیمار I3 موجب بهبود صفات کیفی محصول از جمله کاهش درصد پوکی و افزایش درصد خندانی شد.

    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای زیرسطحی، پسته، دور آبیاری، رطوبت، شوری، کرمان
  • ابراهیم رحیمی *، مجید رحیم پور صفحات 800-809

    روش جسم شناور یک روش تقریبی اما سریع برای اندازه گیری سرعت و در نتیجه دبی جریان می باشد. سرعت سطحی به دست آمده از روش جسم شناور در فاکتور تصحیح ضرب می شود تا سرعت متوسط در مقطع عرضی به دست آید. این فاکتور توسط سازمان احیا اراضی آمریکا(USBR) برای اندازه گیری به روش جسم شناور ارایه شده است. ضرایب سرعت سطحی منتشر شده توسط USBR برای استفاده از روش جسم شناور فقط تابع میانگین عمق آب هستند حال آنکه فاکتورهای هیدرولیکی دیگر مثل شیب طولی کانال، زبری دیواره کانال، شکل مقطع کانال، محل قرارگیری جسم شناور و... هم ممکن است در مقدار این ضریب موثر باشند. در این مطالعه تاثیر پارامترهای مذکور بر ضریب سرعت سطحی در کانال های روباز مستطیلی و مرکب بررسی و نتایج با ضرایب ارایه شده توسط USBR مقایسه شده است. ضرایب سرعت سطحی به دست آمده از این تحقیق با مقدار ارایه شده توسط USBR  متفاوت می باشد و در بعضی موارد حدود 20 درصد اختلاف دارند. در نتیجه با در نظرگرفتن پارامترهای مذکور می توان دقت روش جسم شناور در تعیین سرعت متوسط و برآورد دقیق تر دبی کانال به میزان قابل توجه ای افزایش داد.

    کلیدواژگان: کانال روباز مستطیلی و مرکب، مدل تنش رینولدز، اندازه گیری سرعت جریان
  • سیده طیبه معصومی، علی رحیمی خوب *، مجید قربانی جاوید، محمدهادی نظری فر صفحات 810-816

    به منظور بررسی اثر کم آبیاری متناوب بر عملکرد، اجزاء عملکرد و بهره وری آب در ذرت دانه ای رقم سینگل کراس-704، پژوهشی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با چهار تیمار آبیاری و سه تکرار در سال 1392 در مزرعه تحقیقاتی پردیس ابوریحان- دانشگاه تهران واقع در شهرستان پاکدشت اجرا گردید. تیمارهای آبیاری شامل تیمار A(آبیاری کامل- تیمار شاهد)، تیمار  B(آبیاری متناوب با یک دور آبیاری کامل و دور بعد با  85 درصد آبیاری کامل تا پایان رشد گیاه)،  تیمار Cو تیمار  Dمانند تیمار B اما با اعمال 65 و 50 درصد آبیاری کامل تا پایان رشد گیاه اجرا شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که کم آبیاری متناوب بر صفات وزن خشک بوته، وزن بلال، عملکرد دانه و بهره وری آب اثر معنی داری داشت. برای رسیدن به بهره وری آب، ارتفاع بوته، عملکرد زیست توده، وزن بلال و عملکرد دانه ی بیش تر، نیازی به آبیاری کامل(100درصد) نیست و با آبیاری به صورت تیمار B می توان به مقدار عملکرد حداکثر رسید. هم چنین بر اساس همبستگی صفات مشخص شد که وزن بلال بیش ترین همبستگی مثبت و معنی داری در سطح یک درصد با عملکرد دانه داشت. پس می توان پیشنهاد نمود که مناسب ترین روش اعمال کم آبیاری برای ذرت دانه ای در این منطقه، آبیاری متناوب با یک دور آبیاری کامل و دور بعد با  85 درصد آبیاری کامل تا پایان رشد گیاه می باشد.

    کلیدواژگان: بهره وری آب، کم آبیاری متناوب، عملکرد دانه
  • مریم عرفانیان*، حسین انصاری، امین علیزاده، محمد بنایان اول صفحات 817-825

    در سال های اخیر بررسی پارامترهای حدی هواشناسی که دارای خسارت های زیاد اقتصادی، اجتماعی و مالی زیادی می باشند، در دنیا اهمیت زیادی پیدا کرده است. در اکثر مطالعات قبلی صورت گرفته، توجه محققان به بررسی متوسط پارامترهای هواشناسی در طول دوره آماری معطوف بوده است، لذا تحقیق چندانی در خصوص وقوع پارامترهای حدی، که دارای تاثیر بیش تر و خسارت بارتری بر بخش های مختلف از جمله کشاورزی هستند، صورت نگرفته است. این تحقیق با هدف بررسی روند وقوع شرایط حدی هواشناسی(پارامترهای حدی مربوط به بارش و دما) در استان خراسان رضوی و در سه ایستگاه مشهد، سبزوار و تربت حیدریه در دوره آماری 2010- 1961 به روش من- کندال صورت گرفته است. بر اساس نتایج حاصله مشخص می شود که به طور کلی در منطقه مورد مطالعه تعداد روزهای یخبندان، روزهای یخی و وقوع دوره های سرد کاهش یافته و بالعکس تعداد روزهای آفتابی، شب های حاره ای و نیز طول دوره گرم افزایش یافته است. این امر حاکی از آن است که به طور کلی در منطقه، دما دارای روند افزایشی بوده است. هم چنین شاخص های حدی بارش با نوسان بیش تر و عمدتا با شیب کاهشی بسیار کم در منطقه دیده می شود. علاوه بر این با استفاده از آزمون نموداری من-کندال سال تغییر در روند هر کدام از پارامترها نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق می تواند در خصوص کاهش ریسک تولیدات کشاورزی و نیز محصول گزینی بهتر با توجه به چگونگی وقوع شرایط حدی در مناطق مختلف، مورد استفاده مسیولان قرار گیرد.

    کلیدواژگان: شرایط حدی هواشناسی، روند، من-کندال، استان خراسان رضوی
  • سمانه شعبانی، محمد جواد منعم*، علی باقری صفحات 826-836

    سهم عمده ای از منابع آبی برای مصارف کشاورزی از طریق شبکه های آبیاری و زهکشی استفاده می شود. بررسی عملکرد شبکه های کشور نشان داده است که کارایی بسیاری از آن ها پایین می باشد. لذا توجه به مقوله بهسازی شبکه های آبیاری، جهت ارتقاء عملکرد آن ها اهمیت ویژه ای دارد. به دلیل پیچیدگی مسئله بهسازی شبکه های آبیاری و وجود تعاملات بین اجزای آن، نیاز به یک نگاه جامع و آینده نگر وجود دارد. یکی از ابزارهای مدیریتی برای این منظور، علم پویایی سیستم است. در این تحقیق وضعیت موجود شبکه آبیاری فومنات در قالب ساختار علی و معلولی شناسایی و مدل مفهومی و کمی حاکم بر بهسازی این شبکه از دیدگاه شاخص های فرآیندی، تعیین گردید. خروجی های مدل در قالب سیاست های مختلف بهسازی مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصله حاکی از آن است که با ادامه روند فعلی در آینده، وضعیت شبکه از منظر مطلوبیت که مجموعه ای از شاخص های فرآیندی است، وخیم تر خواهد شد. در مقابل نشان داده شده است که در صورت اعمال سیاست های مختلف، سطح مطلوبیت شبکه به نسبت های مختلف افزایش می یابد. از بین سیاست های منفرد، سیاست سرمایه گذاری برای بهسازی فیزیکی و سیاست ثابت نگه داشتن سطح زیر کشت، به ترتیب در کوتاه مدت و بلند مدت بیش ترین تاثیر را بر افزایش مطلوبیت شبکه داشته اند.

    کلیدواژگان: بهسازی، پویایی سیستم، شبکه آبیاری و زهکشی فومنات، عدالت، کفایت، مطلوبیت
  • مصطفی باقری*، زهرا ایزد پناه، سعید برومند نسب، محمد خرمیان صفحات 837-844

    ویژگی‌های فیزیکی و هیدرولیکی خاک(K) نقش مهمی در طراحی آبیاری و زهکشی دارد. تغییر‌پذیری پارامترهای هیدرولیکی خاک بسته به مکان و زمان زیاد می‌باشد. به منظور بررسی این تغییرات، آزمایشی صحرایی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تیمار و سه تکرار در مزرعه ذرت در شمال خوزستان(دزفول) در سال 1392 انجام گردید. تیمار‌ها شامل روش‌های بی‌خاک‌ورزی((NT، کم‌خاکورزی(MT) و خاک‌ورزی مرسوم(CT) بودند. اندازه‌گیری‌ها با استفاده از نفوذ‌سنج دیسک در مکش‌های مختلف(صفر، 3، 5، 10 و 15) در چهار زمان شامل قبل از آبیاری، آبیاری‌های دوم، هشتم و دهم در روش‌های مختلف خاک‌ورزی انجام شد. داده‌های اندازه‌‌گیری شده از عمق خاک(10-20 سانتی‌متر) و در زمان‌های مختلف به عنوان عوامل فرعی به صورت کرت‌های خرد شده در زمان تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که خاک‌ورزی و عمق اندازه‌گیری و اثر متقابل آن‌ها در سطح 1% روی مقادیر جرم مخصوص ظاهری خاک تاثیر داشت. هدایت هیدرولیکی اشباع و نزدیک اشباع در تیمار ‌خاک‌ورزی مرسوم به‌طور معنی‌داری از دو روش دیگر خاک‌ورزی بالاتر بود و در کم‌خاک‌ورزی و بی‌خاک‌ورزی این مقدار تقریبا یکسان است. به جز مکش 15 و  گاردنر، بین زمان‌های مختلف در همه مکش‌ها اختلاف معنی‌داری وجود داشت. رطوبت اولیه خاک، نقش مهمی روی تغییرات هدایت هیدرولیکی خاک در زمان داشت. اثر متقابل خاک‌ورزی و زمان فقط در حالت اشباع معنی‌دار شد.

    کلیدواژگان: هدایت هیدرولیکی، نفوذسنج مکشی، تغییر پذیری زمانی، خاک ورزی
  • عبدالرضا ظهیری، حسین شریفان، فرزانه ابارشی *، مهدی رحیمیان صفحات 845-865

    خشکسالی یکی از پدیده های آب و هوایی است که در همه شرایط اقلیمی و در تمام مناطق کره زمین به وقوع می پیوندد. برای بیان کمی این پدیده، ارزیابی و پایش آن از شاخص های مختلفی استفاده می شود. شاخص هایی که در این تحقیق برای بررسی پدیده خشکسالی و ترسالی به کارگرفته شد شامل، شاخص بارش استاندارد شده(SPI)، درصد بارش نرمال (PNPI)و نمایه نیچه(NITZCHE) می باشد. برای این منظور داده های بارش سالانه 6 ایستگاه هواشناسی در استان های خراسان شمالی، رضوی و جنوبی برای یک دوره آماری 30 ساله(1389-1359) با هدف تحلیل آماری بارش و تعیین سال های خشک و مرطوب مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از محاسبات انجام شده به روش های مختلف و مقایسه آن ها با شاخص های مورد نظر در طبقه بندی ها، نتیجه شد که در ایستگاه های مورد مطالعه اغلب سال ها به صورت نرمال و تا حدودی خشک بوده و سال های شدیدا خشک و یا شدیدا مرطوب به ندرت قابل مشاهده می باشد. از میان نمایه های به کارگرفته شده، نمایه(SPI) به دلیل داشتن قابلیت های بیش تر در تفکیک دقیق تر طبقه ها در پدیده های ترسالی و خشکسالی به عنوان بهترین شاخص از میان شاخص های بررسی شده برای ارزیابی پدیده خشکسالی و ترسالی در استان خراسان انتخاب شد. هم چنین با استفاده از روش های زمین آماری، نقشه پهنه بندی شاخص استاندارد بارش برای منطقه مورد مطالعه ترسیم گردید. بر این اساس معلوم گردید که نواحی جنوب و جنوب غربی استان خراسان رضوی و قسمت های شمال و شمال غربی خراسان جنوبی در وضعیت خشکی شدیدتری قرار دارند. علاوه بر این مشخص گردید، در طول دوره آماری 30 ساله، شدیدترین خشکسالی در سال 1387 و فراگیرترین خشکسالی در سال 1380به وقوع پیوسته است.

    کلیدواژگان: خشکسالی، شاخص بارش استاندارد شده (SPI)، شاخص درصد بارش نرمال(PNPI)، نمایه نیچه(NITZCHE)، ترسالی
  • حسین حسن پور درویشی*، حسین ابراهیمی صفحات 857-864

    برف یکی از مولفه های اصلی چرخه هیدرولوژی در بسیاری از حوضه های آبریز کوهستانی دنیا است. در این حوضه ها، رواناب برف بخش اصلی جریان رودخانه ها به شمار می رود اما در مناطق کوهستانی شرق کشور علی رغم بارش برف در این حوضه ها، تاثیر این جزء هیدرولوژی نسبت به مناطق غربی کشور متفاوت می باشد. در این پژوهش هدف شبیه سازی رواناب و بررسی تاثیر عملکرد اثر برف بر پارامترهای مدل بیلان آب سطحی حوضه آبریز بار در نیشابور می باشد. برای نیل به این هدف از آمار دبی ماهانه ایستگاه هیدرومتری اریه واقع بر رودخانه بار و برای آمار بارندگی از ایستگاه تبخیرسنجی بار-اریه استفاده شد. طول آمار 30 سال می باشد که از سال آبی 1354 تا سال آبی 1368 برای شبیه سازی و کالیبراسیون استفاده شده است و صحت سنجی از سال 1374 – 1388 انجام شده است. نتایج نشان داد که مدل WASMOD علی رغم سادگی توانایی شبیه سازی رواناب را با داده های ورودی کم دارد. بنابراین می توان این مدل را در حوضه هایی که داده های در دسترس کمی موجود است(مثلا فقط شامل بارندگی و دما) به کار برد. هم چنین توانایی مدل در دو حالت بررسی شد، مشخص شد که نتایج شبیه سازی مدل با در نظر گرفتن اثر برف به واقعیت نزدیک تر است. اما می توان بدون در نظر گرفتن برف نیز مدل سازی را انجام داد. هم چنین غیرخطی بودن رفتار رواناب پایه در اثر وجود برف مشخص گردید.

    کلیدواژگان: مدلسازی، بارش- رواناب، برف، حوضه آبریز، WASMOD
|
  • M. J. Monem, H. Ghodousi* Pages 654-663

    In order to determine the Correct optimal Management of Agricultural water، optimum use of water in irrigation networks is necessary. One factor in the complexity of irrigation networks and water management is unsteady flow. Sources of unsteady flow in irrigation networks are different but the most important source is irrigation canal operation. Optimum set of control structures for the management of unsteady flow can improve the performance of irrigation networks. For this purpose The ICSS hydrodynamic model linked to Ant Colony optimization method and the ICSS-Ant model was developed. In this research at first some alternatives of unsteady flow in E1R1 canal of Dez irrigation network simulated and using assessment indexes the rate of canal performance decrease calculated. Then using ant colony algorithm all options in optimal conditions were simulated. The output of the simulation- optimization model is optimal tuning of canal structures involes turnouts opening and and the height of check structures. After optimization result we can see totally the canal performance improved and for other results the reason is ideal condition for initial canal condition.

    Keywords: Irrigation networks, performance determination, Ant Colony, Optimization
  • H. Ansari, M. Khadivi, N. Salehnia, I. Babaeian Pages 664-672

    The impact of climate change on precipitation and temperature changes by climate predicted models analyzed. General circulation models of the atmosphere and subsequent use of subscale models such as LARSWG5 make it possible، but these predictions are encountered with uncertainty. In this study، the investigation of uncertainty output of LARS-WG5 model after the forecasting of two parameters of precipitation and temperature over thirty years also studied، from 2041 to 2012 in synoptic station of Mashhad. The results showed that the output of this subscale model does not have certainty، as the amounts of subscale precipitation in the first and fourth quartiles are different in Mashhad station. Through using A2 Scenario and three models of HadCM3، GFCM21 and INCM3 in the first quartile، 75% of the predicted rainfall respectively، over 53. 95، 57. 17 and 44. 93 mm in March، and in the third quartile، 25 percent of the data respectively are greater than 59. 86، 63. 53 and 50. 23 mm.

    Keywords: LARS model, Uncertainty, Climate scenarios, Forecast, Box Plots
  • A.R. Kiani*, A. A. Nourinia Pages 673-683

    A field experiment including of six rotations، six cultivars of wheat and two irrigation regimes (rain-fed and supplementary irrigation) treatments with three replications was carried out over four years (2007-2012). This article is part of the mentioned project result that focuses on soil moisture distribution in some winter crops. Results show that bean and canola have a higher comparative advantage than the continuous cultivation of wheat because they are planted earlier and also harvested earlier than the wheat. The most of the moisture were depleted in the soil at the end of the wheat season، both in supplementary and in rainfed conditions، as a result soil moisture conditions would be in appropriate in the next planting. For example، the results shown in the second، third and fourth year sat the end growth stage of the bean cultivation was remained about 73،30 and18 mm of soil moisture higher than the land under wheat cultivation which is available for the next summer crop.

    Keywords: Golestan, Green Water, Supplemental irrigation, Wheat
  • M.Farokhi*, A.A.Kamgar, Haghighi, A.R.Sepaskhah, Sh.Zand- Parsa, T. Honar Pages 684-693

    One of the principal methods to improve water productivity in irrigation network is to use the suitable distribution of water. In this research، the distribution of water in Doroodzan dam irrigation network was evaluated using 14 years of data (1996-2010). This irrigation network is located in northwest of Fars province and distributes stored water in Droodzan dam. Distribution of water between Hamoon، Ordibehesht، Left side Principal and Abarj canals was studied. Monthly distribution of water showed that in April and May، inflow in canals are high، in November they are low and in February there is no water in canals. The index of delivered water per unit area of land must be equal between canals. The lowest amount of this index was 0. 19 (l. s-1. ha-1) for Hamoon canal and the highest amount was 0. 37 (l. s-1. ha-1) for Abraj canal. The results showed that Hamon canal compared to others received less water per unit area and Abarj canal، received the highest amount of water per unit area. It was recommended that the water must be distributed between canals by equal amounts per unit area on volumetric basis based on crop water requirements.

    Keywords: Doroodzan dam, Distribution, Irrigation network, Equity
  • B. Bakhtiari*, Sh. Purmusavi, N. Sayari Pages 694-704

    Climate change is effective on the amount of precipitation in all areas and consequently it is effective on IDF curves. The aim of this study is the evaluation of effects of climate change on IDF curves in Babolsar station in future period since 2011 to 2030 using atmospheric general circulation model and under emission scenarios. In this respect، two appropriate statistical distributions، the Gumbel and Log - Pearson Type III، were fitted with hourly rainfall values between 1998-1966. Then IDF curves have extracted For intervals of 10، 20، 30 min and 1، 2، 6، 12 and 24 hours and return periods of 2، 5، 10، 25، 50 and 100 years. Next، data in daily time scale were estimated for intervals of 2013-2030 using atmospheric general circulation model of HadCm3 under emission scenarios A1B، A2، B1 and down scaling model of LARS-WG. The derivative curves of assumption scenarios have extracted by modified relationships of Bell. The results indicate that the values of correlation coefficient in Gumbel distribution were in the range of 0. 996-0. 998 and for Log - Pearson Type III، they were in the range of 0. 969-0. 974 that shows more significant correlation for Gumbel distribution. Comparison between rainfall predicted by the scenario mentioned and rainfall calculated by Gumbel distribution for data from 1966-1998 is showed an increase in precipitation intensity for BABOLSAR station in future periods (2 - 2011). For example، according to three scenarios A1B، A2، B1 the rainfall value for interval of one hour and return period of 2 year، respectively، 28%، 17% and 25% have increased than the values of basic rainfall.

    Keywords: IDF curves, Climate change, HadCm3, LARS, WG, Babolsar, Emission scenarios
  • H.Sharifan, Sh.Mirzaie*, M. Seilsepourr Pages 705-712

    Super absorbent polymers because of Water absorption and hold water can increase the water-holding capacity of the soil and decreases tension caused by dehydration effect. This study evaluated the effects of different levels of superabsorbent polymer and water stress on yield components in maize In Agriculture Research Center of Varamin city in July 2012 Was carried out as a pot factorial complete block randomized design with 3 iteration. Treatments consisted of four levels of water stress، w1، w2، w3 and w4 (50، 75، 100 and 125% of crop water requirement) and 4 superabsorbent Hybrozom s1، s2، s3 and s4 (control، 3، 5، 7 grams per kilogram potting soil). Traits Review was Included: Length of Bush، Fresh weight of leaves and Dry weight of leaves. The Results indicated that، with increase rate of superabsorbent polymer was increased leaf dry weight، total dry weight and plant height so that this parameters in the treatment s4 (7 grams per kilogram of soil) than controls، respectively 63. 72، 90. 14، 36. 42 percent has increased.

    Keywords: Super absorbent, Water stress, Dry matter Yield, Forage maize
  • Comparison of Dynamic, linear and Nonlinear Programming Approaches in Optimal Operation of Reservoir / Case study: the 1998-2000 Droughts of Zayandeh Rud Agriculthral System
    S. Anvari, S. J. Mousavi, S. Morid* Pages 713-725

    Application of efficient policies to operate dam reservoirs is of great importance due to water shortages and frequent droughts in the country. For this، different approaches can be implemented، which are based on different modeling systems. The present paper aims to compare some of these approaches for optimal water allocation in Zayandeh Rud agriculthral system during 1998-2000 droughts using some evaluation criterion. The mentioned approaches include: 1) dynamic programming (DP) considering constant agricultural water demand and no uncertainty in inflows، 2) stochastic DP (SDP) with constant agricultural demand and uncertainty in inflows and 3) Sampling SDP (SSDP) considering constant demand and inflow uncertainties and 4) variable agricultural water demand with respect to crop types، growing stages، irrigation systems using linear and non-linear programming (LP and NLP) modeling and no uncertainty in inflows. Results showed the first and fourth approaches had the simplest and most complicated modeling process، respectively. However، with respect to some efficiency indices like temporal and volumetric reliability، maximum as well as total shortages، the stochastic approaches i. e. the second and third ones outperformed respectively equal to 38%، 68%، 157 and 330 MCM. This superiority was considerable especially for the third modeling approach. The comparison of net benefit values from optimization approaches as well as real obtained one for Zayande Rud system showed the optimization approach could increase the benefit from 68% to 73%.

    Keywords: Optimization, DP, SDP, SSDP, LP, NLP, Zayandeh Rud
  • F. Mohamadzade, M. Gheysari*, E. Landi, P. Zolfaghary Pages 726-734

    The recommended strategies in intensifying water shortage condition is changing the surface irrigation system to drip irrigation، in which case notification of the root system of mature trees for drip irrigation management is essential. The goal of this study was to investigate the effects of surface irrigation، automatic drip irrigation and traditional drip irrigation on olive tree root growth. The soil texture was sandy loam with 50% gravel. The fresh weight، dry weight and fresh volume of root were measured within 30 cm of tree under tree shadow area for 80 cm soil depth. The results showed that percent of fresh weigh was reduced 40% to 5% and 5 to 4 gr with increasing of depth and tree trunk distance to 240 cm، respectively. Also existence of gravel in soil was effective in root development، and fresh weigh and fresh volume density were decreased with increased of gravel. The olive root development was affected by irrigation system and dripper layout. The results showed that، changing of surface irrigation system to drip irrigation system for mature olive trees is possible; however، need to consider root growth system under previous irrigation system.

    Keywords: surface irrigation, automatic drip irrigation, root volume, root weight, olive
  • A. Arabi Yazdi*, N. Nik Nia, N. Majidi, H. Emami Pages 735-746

    South Khorasan province، with an average annual rainfall of 180 to 200 mm، Average annual production of over 490 thousand tons of agricultural products، overdraft more than 138 million cubic from groundwater، takes place so of 24 Prairie Independent State، 13 Plains Forbidden، 2 Plains critical prohibited، 3 Plains proposed ban. In this study، the average virtual water crops in South Khorasan Province was about 1312 cubic meters per ton of product and agricultural water use efficiency is 0. 62 kgm3. As a result، rice imported about 7. 76 million cubic meters of water in virtual form due to agricultural product trade in 2008 to 2012. During this period، the largest volume of virtual water export was tomato sauce، potato and apple which declined from 24. 5 to 17. 2 million cubic meters. In 2012، the net water requirement in potential condition for food security of 662،534 populations was about 723 million cubic meters. To achieve food security، requires about 448 thousand tons of food supplies، taking into account the actual conditions and efficiencies of 35%; we need about 2065 million cubic meters of water to form a virtual. The water footprint of province was 1142 million cubic meters or 1723. 7 cubic meters per capita per year.

    Keywords: Agriculture productivity, Food security, Virtual water trade, Water footprint, Water resources
  • S. H. Mousavi Fazl*, A. Alizadeh, H. Ansari, P. Rezvani Moghaddam Pages 747-756

    In order to study the effects of irrigation water (50، 75 and 100%) and potassium fertilizer (50 and 100% Potassium fertilizer required) on the growth of roots and shoots of sorghum varieties (Pegah، Karaj and Speedfeed)، a pot experiment was conducted in Agricultural Research Center of Semnan province (shahrood). The experimental treatments were arranged as split plots based on a randomized complete block design with three replications. Factors in this study were including irrigation water، potassium fertilizers and varieties of forage sorghum. To measure the characteristics of shoot plant، at first they were removed and leaf area، leaf dry weight، stem dry weight and shoot weight were measured. Then the roots were completely removed and washed. The root volume was determined by immersion in water and weighed. Root length and root volume was calculated by the method of Atkinson. The results showed that the effects of irrigation water and potassium fertilizer on the root morphological characteristics (length، volume، area and dry weight) and plant shoot (leaf dry weight، leaf area، shoot dry weight and shoot to root ratio) were significant. The maximum length، volume، area and root dry weight، dry weight of leaf، stem dry weight and leaf area were obtained from the water level of 100 percent. The maximum length، volume، area and root dry weight، leaf dry weight، stem dry weight were obtained from the fertilizer level of 100 percent. Speedfeed variety had maximum length، volume، leaf area and root dry weight. Speedfeed variety was the most sensitive to the amount of irrigation water. The amount of irrigation water affected on the growth characteristics both shoots and roots severely.

    Keywords: Irrigation water, Potassium, Roots, Sorghum, Pot experiment
  • A.Hezarjaribi, M.Zakerinia, Gh.Ghorbani Nasr Abad, M. Jahantigh Pages 757-765

    Water is an important factor in crop production، and is of a high value in agricultural Engineering. Water shortage is the most restricting factor in irrigated areas. Because of quality and quality limitation، deficit irrigation research has a special value in water use optimization and determination of water depths indexes inirrigation strategy. Thus، a determination of the water-yield relationship is essential. This study was carried out in Gorgan region to evaluate the effects of water stress on yield and water use efficieny of soybean in six levels of irrigation (is1-is6) for Sepideh variety in six replications using line source sprinkler irrigation method. Yield function for was derived as (Y=-0. 0528x2+54. 907x-3073. 5، R2=0. 93). Under full iriigation، the sepide cultivar need 354. 9 mm of water to produce maximum yield of 10190 kg/ha. Maximum and minimum of water use efficiency were obtaibed 16. 0 and 35. 3 kg/ha. mm at IS1 and IS4، respectively. Average grain yield and number of pods per plant were increased by increasind water depth. Minimum of grain yield، number of pods per plant and thousand grain weight were obtained in Is1. FAO water stress index (Ky) was obtained 0. 94. Ky was derived 0. 92. The comparison between the ky of cultivated soybean cultivars at Golestan province showed that katool cultvar has the more suitable response to water deficit than sahar and G3 cultivars to increase yield and optimal use of limited water resources.

    Keywords: Line source sprinkler irrigation, Yield function, Water stress, Soybean, Water use efficiency, Yield
  • M. Moslemi Kochesfahani, M. Navadian*, M. Esmaeili Varaki, M. Vazifehdust Pages 766-773

    Quantity lack of required water resources for agriculture and quality decreasing caused by entrance of poor quality drain water resulted environmental threatens in the resources. Inappropriate application of nitrogen fertilizers that are one of the most important required nutrients for plants causes entrance of nitrogen components more than allowed limits to the water resources. Modified natural zeolite usage for nitratereduction from aqueous solutions in batch and dynamic experiments investigated in this research. Equilibrium time and the amount of nitrate adsorption resulted from physical model were compared to the results of batch tests. Equilibrium time resulted from both conditions was about 60 minutes but the portions of nitrate adsorption andremoval percent were different. While the different observed results caused by physical drain channel model، effects of two flow rates including 0. 05 and 0. 08 (lit/s) and three sorption box widths including 2، 3 and 5 cm on nitrate removal were surveyed. Results showed 8 to 16 percent better zeolite efficiency in more flow rate. About 19 percent removal increase observed by reduction of adsorption box widths from 0. 33 to 0. 13 of adsorption box length.

    Keywords: Adsorption, Equilibrium time, Isotherm, Physical model, Environmental
  • R. Mousavi-Zadeh-Mojarad*, A.A. Kamgar-Haghighi, A.R. Sepaskhah, A. Ganji, Sh. Zande- Parsa, M.S.Hashemi-Tame Pages 774-785

    Wheat is one of the most important product in Fars province and accurate irrigationscheduling causes to increase irrigation efficiency and optimal use of water resources. Because، most of rain events occurs during wheat growing period in Fars province، irrigation of winter wheat is important. Therefore، in this study، a simple daily rainfall generator model with two components was used. Stochastic output of this model coupled to a water balance model that used average deterministic ETp values. Irrigation dates and amountsat 32 climatologically stations in Fars province were determined. The model was based on daily water balance approach and used crop and soil data as input. In the next step، a predictive irrigation schedule at selected probability level for irrigation dates developed with Arc GIS. Finally، spatial maps of simulated values under same probability level was drawn. Because wheat is most sensitive to water stress during critical stages of booting and two weeks before pollination، predictive scheduling does not lead to water stress. The results showed that number of irrigation in southern، west southern and east southern stations in Fars province is higher. Under 75 probability also the highest irrigation requirement was predicted in southern and east southern station. Analyzing the result of model according to certain risk level، is helpful in determining irrigation requirement ofwinter wheat and water resources strategies in Fars province.

    Keywords: Wheat, Irrigation requirement, Scheduling, Stochasti
  • A.Seifi, S.M.Mirlatifi*, H.Dehghanisanij, M.Torabi Pages 786-799

    Pistachio is a strategic product with high economic value in Iran، which is cultivated in arid regions withlimited water resources and poor water quality. Therefore، it is essential to use irrigation systems capable of yielding high irrigation efficiency along with effective management of soil water and salinity. In recent years، application of Subsurface Drip Irrigation (SDI) system has been widely accepted by manypistachio growers. Since، irrigation water is of poor quality in major pistachio plantations، utilization of this irrigation method will result in accumulation of salt in the vicinity of soil surface، hence a reduction in pistachio yield. In addition، appropriate irrigation interval for Pistachio orchards irrigated by SDI systems is unknown. A field experiment was conducted on 15-year old pistachio trees grown on loam silt soil and irrigated by subsurface drip irrigation with saline water (EC= 4. 2 dS/m) in a region under desert climate to investigate the effects of different irrigation regimes on the soil moisture and salinity distributions as well as pistachio yield. Two irrigation frequency treatments، namely I3 (Once every 3 days) and I14 (Once every 14 days)، replicated three times were applied to one hectare block of a farm in Sirjan. The results revealed that irrigation frequency had significant effects on the spatial distribution of soil water content within 0-100 cm depths with a higher soil water contentforI3. In contrast to I14، salt accumulation in the root zone for I3 was significantly (p<0. 05) low due to more water application. Pistachio yield for I3 and I14 was 3. 3 and 3. 7 kg/tree، respectively، indicating non significant difference. However، I3 showed marked enhancement in quality traits such as osteoporosis and smiling.

    Keywords: Subsurface drip irrigation, Pistachio, Irrigation frequency, Moisture, Salinity
  • E. Rahimi*, M. Rahimpour Pages 800-809

    The Float method is a quick approximation technique for measuring velocity and thus flow rate. Surface velocity obtained by the Float method of correction factor is multiplied by the average velocity in the cross section obtained. This coefficient by the The United States Bureau of Reclamation (USBR) to measure the Float method is presented. Surface velocity coefficients published by USBR are based solely on average water depth. But other hydraulic factors such as longitudinal bed slope، the wall roughness height، the shape of the channel cross section، the location of the float object and… may also affect the value of the coefficient. In this study the effect of these parameters on the surface velocity coefficient in a rectangular and compound open channel studied and the results are compared with the coefficients published by USBR. The results indicate that these parameters are the effective surface velocity coefficient and considering effect of other parameters in addition to the average water depth، be accuracy of the float method could significantly increase.

    Keywords: Fluent, Reynolds stress model, Flow velocity, Rectangular, compound open channel
  • T. Masomi, A. Rahimikhoob*, M. Ghorbanijavid, M. H. Nazarifar Pages 810-816

    In order to evaluate the effects of intermittent deficit irrigation on corn SC-704. An experiment was conducted in randomized complete block design with four irrigation treatments and three replications research farm of college of Aburaihan at Pakdasht in 2013. Treatments included irrigation method A (control treatment، complete irrigation)، B (irrigation alternating with an irrigation full and round، with 85 percent of full irrigation to the plant) treatments C and treatments D with 65 and 50 percent similar of treatments B، was performed. The results of variance analysis showed that intermittent deficit irrigation had significant effect on characteristics of dry weight of plant، ear weight، grain yield and water productivity. For reaching more water productivity، plant height، biomass yield، ear weight and grain yield، there is no need of full irrigation (100 percent)، and through irrigation Form of treatment B، maximum yield could be reached. According to Correlation of characteristics Determined that ear weight maximum positive correlation and significant one percent with grain yield. So far the most convenient method of applying deficit irrigation for corn in the area، intermittent irrigation with a complete irrigation and the next round with 85 percent complete irrigation.

    Keywords: Water productivity, Grain yield, Intermittent deficit irrigation
  • M. Erfanian*, H. Ansari, A. Alizadeh, M. Banayan Aval Pages 817-825

    In recent years، there is much more attentions to the extreme climatic events، which have many economic، social and financial damages. Lots of studies had been done on climate change using average climatic parameters، so there are not enough works on extreme events، which have more severe damages on variouscountries’ sections such as agriculture. Objective of this study is to assess temperature and rain extreme events at3 stations of Mashhad، Sabzevar and Torbat-e-Heidarieh، in khorasan Razavi province in 1961-2010 with the Mann-Kendall method. Results showed in this region there is generally decreasing trend of frost days، icy days and cool periods and increasing trend of summer days، tropical nights and warm periods. This indicates there is increasing trend of temperature. Rain extreme events had more fluctuations thantemperature and generally show very slow decreasing trend. The year of change in every parameter had been determined with Mann-Kendall method. These results could help to decrease crop production risks and to choose more proper regions for planting with attention to the extreme events.

    Keywords: Climatic extreme events, trend, Mann, Kendall, Khorasan Razavi province
  • S. Shabani, M. J. Monem*, A. Bagheri Pages 826-836

    Major share of water resources are used for agricultural purposes. Irrigation networks، have important role in optimal use of water resources. Due to several factors many of the irrigation networks in Iran، are performing below expectations. Therefore performance improvement of irrigation networks and their rehabilitation is necessary. Due to the complexity of the problems of irrigation networks and the interactions between components، irrigation performance improvement، requires a comprehensive and prospective approach. One of the management tools for this purpose is dynamics system. In this research، Causal loop diagrams for Foomanat irrigation network are determined and conceptual model is developed. Afterward the quantitative model is developed and several rehabilitation policies are analyzed. The results suggest that if current processes are continue، the utility of irrigation network will decrease. It is shown that various policies can improve the network utility in different ratios. Among the individual policies the policies of investment for physical improvements and limiting the expansion of cultivated area have greater impact on network utility improvement in short-term and long-term respectively.

    Keywords: Adequacy, equity, Foomanat Irrigation network, Rehabilitation, System dynamics, Utility
  • M. Bagheri*, Z. Izadpanah, S. Broumandnasab, M. Khoramian Pages 837-844

    The hydraulic and physical properties of soil have important role in design irrigation and drainage projects. Variability of hydraulic parameters of soil is very high depending on time and space. Inorder to study these variations، a field experiment was carried out in a randomized complete block design with three treatments andthree replications in a corn field in North of Khuzestan (Dezful) in 2013. The treatments were including No tillage (NT)، Minimum tillage (MT) and conventional tillage (CT) practices. The measurements using a disc Permeameter in different suctions (zero، 3، 5، 10 and 15) in four times include as: before irrigation and in second، eighth and tenth irrigations was performed. The data was measured from depth of soil 10 and 20 cm) and in different times was analyzed by split plot design in time. The results showed that the tillage practices and depth of measuring and their interactions had a significant effect at 1% level on apparent density of soil. The saturate and nearly hydraulic conductivity in CT was significantly more than the other tillage practices (NT and MT) and in the MT and NT hydraulic conductivity is nearly equal. There was significant difference between different times in all suctions، except of the suction 15 and Gardner. The initial soil moisture had an important role on variability hydraulic conductivity in time. The interaction effect between tillage and time was significant only in saturated hydraulic conductivity.

    Keywords: Hydraulic conductivity, Disc Permeameter, Time variability, Tillage
  • A.R. Zahiri, H. Sharifan, F. Abareshi*, M. Rahimian Pages 845-865

    Drought is one of the most important climate phenomena which occur in all climate conditions and regions of the world. For monitoring and evaluation of various index used. Variable in this study were employed to examine the phenomenon of drought and wet years consist of SPI، PNPI and NITZCHE. therefore، In this research، annual precipitation data of 6 weather station in the province of North، Razavi and South khorasan for a period of 30 years (1981-2010) analyzed the rainfall and the dry and wet years were studied. Using different methods and comparing the results showed most of the years were normal or dry and very dry or wet conditions were rarely observed according to the reluts. The Standardized precipitation Index (SPI) was recognized better and more accurate comparing to the other indexes because of Stronger capabilities in seprating dry and wet classes and higher sensivitivity to precipitation variation in Khorasan Province.

    Keywords: Drought, Standardized precipitation Index(SPI), Percent normal precipitation index (PNPI), NITZCHE index, Wet
  • H. Hassanpour Darvishi*, H. Ebrahimi Pages 857-864

    Snow is one of the main elements of hydrological cycle of the mountainous basins. In the basins، snow runoff plays the main role of the river flows. Although there are snowfalls in the eastern highlands of the country، the effect of this kind of hydrological element is different from the western areas. The goal of the study is to investigate on the effect of simulated runoff on the flowing water balance parameters in the BAAR NEYSHABOUR basin. To reach the goal، the counted discharge of ARIYE hydrometric station located onBAAR River is used and to count the rainfall، BAAR-ARIYE evaporation center is utilized. Counting term is about 30 years. Water years of 1975 to 1989 for simulating and calibration and the verification are happened from the years of 1995 to 2009. The consequences show that، despite the simplicity، WASMOD model is able to simulate the runoff even by low receiving data. So the mentioned model can be used in the basins with the low available data. The capability of the model was studied in two ways، and the results suggested that the model with the effect of snow is more related to the reality. Modeling is possible even with no regard to the snowfall. Basic runoff conduction under the effect of the snow is nonlinear as well.

    Keywords: Modeling, Rainfall, Runoff, snow, Basin, WASMOD