فهرست مطالب

دانش آب و خاک - سال بیست و ششم شماره 4 (زمستان 1395)

نشریه دانش آب و خاک
سال بیست و ششم شماره 4 (زمستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/12/22
  • تعداد عناوین: 23
|
  • مقاله پژوهشی
  • بابک لشکرآرا*، ایراندخت دهقانی، محمد ذاکرمشفق صفحات 1-11
    در این تحقیق با استفاده از مدل آزمایشگاهی، به بررسی اثر رفتار دینامیکی جت قائم برخوردی بر عمق های آبشستگی دینامیکی و استاتیکی در بستر حوضچه استغراق پرداخته شده است. آزمایش ها با تغییر در دانه بندی رسوب و رقوم نصب جت انجام شده است. سناریوهای اصلی با تثبیت ارتفاع نصب نازل در رقوم 24، 5/35 و 44 سانتی متر نسبت به سطح بستر آبرفتی شکل گرفته است. سناریوهای فرعی با تغییردر دانه بندی بستر آبرفتی با قطر متوسط 06/4، 14/7 و 73/8 میلی متر و سرعت خروجی جریان در محدوده 04/2 الی 36/10 متر بر ثانیه نسبت به بررسی شرایط هیدرولیکی جریان تدوین گردیدند. سپس الگو های رفتاری مختلف چاله آبشستگی، بر اساس فرم چاله و ضریب فشاری جت طبقه بندی شد. نتایج به دست آمده علاوه بر معرفی طبقه بندی نوینی در فرم چاله آبشستگی تحت شرایط دینامیکی، منجر به معرفی معادله ای جهت تعیین تفاضل عمق های بدون بعد دینامیکی و استاتیکی (dd-ds)/hjگردید. ضریب همبستگی رابطه تعریف شده 72/0 و ریشه میانگین مربعات خطای آن 096/0 می باشد.
    کلیدواژگان: آبشستگی، جت برخوردی، حوضچه استغراق، فرم چاله، عمق دینامیکی
  • پرستو پارسامهر*، داود فرسادی زاده، علی حسین زاده دلیر، اکرم عباسپور، محمد جواد نصر اصفهانی صفحات 13-24
    پرش هیدرولیکی یک جریان متغیر سریع در مجاری روباز است که نقش موثری در استهلاک انرژی جنبشی جریان در پایین دست سازه های آبی ایفا می کند. در تحقیق حاضر خصوصیات پرش هیدرولیکی شامل عمق ثانویه پرش، اتلاف انرژی، ضریب تنش برشی بستر و پروفیل های سرعت در مقاطع مختلف پرش بر روی بستر زبر با اجزای زبر غیرممتد لوزی شکل مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها در محدوده اعداد فرود 3/4 تا 4/12 در سه تراکم و چهار آرایش زبری ترکیبی انجام شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد پروفیل های سرعت بر روی بسترهای زبر مشابه و با پروفیل سرعت جت آب بر روی بستر صاف متفاوت می باشند. مقدار ضخامت لایه مرزی بی بعد در بستر زبر برابر 53/0 محاسبه شد که از مقدار ضخامت لایه مرزی در بستر صاف، 16/0، بیشتر است. با افزایش تراکم زبری تنش برشی بستر ناشی از تاثیر متقابل جریان فوق بحرانی بالادست با بستر زبر افزایش یافته در نتیجه باعث افزایش استهلاک انرژی و در نتیجه کاهش عمق ثانویه می شود. در آرایش ترکیب زبری سه تایی با تراکم 67/10 درصد، بیشترین مقدار کاهش عمق ثانویه برابر با 39/29 درصد می باشد که میزان افزایش استهلاک انرژی نسبت به پرش هیدرولیکی بر روی بستر صاف به طور متوسط 94/10 درصد و ضریب تنش برشی در بستر زبر به طور متوسط 45/13 برابر بستر صاف به دست آمد.
    کلیدواژگان: استهلاک انرژی، بستر زبر، پرش هیدرولیکی، پروفیل های سرعت، تنش برشی بستر
  • محمدتقی ستاری*، علی رضازاده جودی صفحات 39-51
    دسترسی به منابع آب پاک و با کیفیت یکی از دغدغه های اساسی انسان از دیرباز بوده است. از این رو تعیین کیفیت آب برای مصارف مختلف از جمله آبیاری در مناطق مختلف بسیار ضروری می باشد. در این تحقیق، ابتدا کیفیت آب آبیاری در رودخانه آجی چای در 4 ایستگاه آخولا، ارزنق، مرکید و ونیار توسط دیاگرام USSL طبقه بندی شد. سپس امکان استفاده از روش های طبقه بندی کننده بردار پشتیبان، K-نزدیک ترین همسایگی و شبکه عصبی مصنوعی در تخمین طبقه کیفی آب با استفاده از پارامترهای هیدروشیمیایی مختلف مورد سنجش قرار گرفت. ارزیابی عملکرد روش های داده کاوی نشان دهنده دقت بالا و عملکرد بسیار مناسب این روش ها در تعیین طبقه کیفی آب می باشد. در این تحقیق بر اساس آماره های کاپا و نرخ خطا، روش های مورد استفاده از نظر دقت عملکرد رتبه بندی گردید. با بررسی دقیق نتایج مشاهده گردید که روش طبقه بندی کننده بردار پشتیبان که با بهره گیری از توابع کرنل توانایی بالایی در حل مسائل مختلف دارد، با میانگین رتبه 25/1 به عنوان کارامدترین روش داده کاوی و پس از آن روش K-نزدیک ترین همسایگی با میانگین رتبه 75/1 و شبکه عصبی مصنوعی با میانگین رتبه 2 به عنوان روش هایی مناسب جهت تعیین طبقه کیفی آب می باشند.
    کلیدواژگان: K-نزدیک ترین همسایگی، دیاگرام USSL، شبکه عصبی مصنوعی، طبقه بندی کیفیت آب، طبقه بندی کننده بردار پشتیبان
  • زهرا تقی زاده، حسین رضایی، وحید رضاوردی نژاد* صفحات 53-66
    پایین بودن بازده آب آبیاری مشکل اصلی روش های آبیاری سطحی می باشد. به منظور مقایسه و بهبود روش های طراحی آبیاری جویچه ای شامل روش FAO، SCS، تعادل حجمی، موج کینماتیک و اینرسی- صفر، آزمایش های صحرایی برای اندازه گیری پارامترهای طراحی آبیاری جویچه ای انجام شد. نتایج نشان داد که برای دقت بیشتر طراحی، معادله نفوذ باید به روش بیلان حجمی به دست آید. همچنین در روش SCS نسبت دادن یک خانواده نفوذ به داده های اندازه گیری شده سبب به وجود آمدن خطا در محاسبات می شود. برای دقیق تر شدن طراحی، معادله زمان پیشروی در روش SCS و روش تعادل حجمی باید اصلاح شود. با اصلاح رابطه زمان پیشروی روش SCS، جذر میانگین مربعات خطای زمان پیشروی (RMSE) از 36/10 دقیقه به 34/2 دقیقه و ضریب جرم باقی مانده (CRM) از 4/0- به 019/0- تغییر می یابد. با اصلاح روش تعادل حجمی و استفاده از روابط عبارت ذخیره سطحی، زیر سطحی و معادله نفوذ کوستیاکوف-لوئیس، RMSE زمان پیشروی از 8 دقیقه به 26/6 دقیقه و CRM زمان پیشروی از 32/0 به 25/0 کاهش پیدا می کند. در روش تعادل حجمی اصلاح شده، باید گام های زمانی کوتاه و تکرار بیشتری در حل گام به گام صورت گیرد تا خطای کمتری در محاسبات به وجود آید. برای طراحی به روش اینرسی-صفر و موج کینماتیک که جزء دقیق ترین روش ها می باشند، منحنی های هم تراز ایجاد شده با استفاده از نرم افزار WinSRFR4.1 به کاربر اجازه می دهند تا با لحاظ محدودیت های عملی و هیدرولیکی و با آزمون و خطا به جستجوی ترکیب متغیر های مورد نظری بپردازد که منجر به سطوح بالایی از یکنواختی و کارآیی می شود.
    کلیدواژگان: اینرسی صفر، تعادل حجمی، روش FAO، روش SCS، موج کینماتیک
  • اکبر حسنی *، مهدی نورزاده حداد صفحات 67-78
    مصرف بیش از حد کود نیتروژنی ممکن است باعث تجمع نیترات در سبزیجات گردد. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر کود نیترات آمونیوم و محلول پاشی مخلوط اسیدهای آمینه بر عملکرد و تجمع نیترات در تربچه قرمز (Raphanus sativus) بود. بدین منظور یک آزمایش فاکتوریل برپایه طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در گلدان های پر شده با یک خاک زراعی انجام شد. سه سطح کود نیتروژنی نیترات آمونیوم، N1 صفر میلی گرم، N2 45 میلی گرم و N3 90 میلی گرم نیتروژن بر یک کیلوگرم خاک و سه سطح محلول پاشی با مخلوط اسید آمینه شرکت ایناگروسا اسپانیا با غلظت، A1 صفر و A2 5/1 میلی لیتر و A3 3 میلی لیتر اسید آمینه در یک لیتر آب اعمال شد. بر اساس نتایج، اثرات متقابل کاربرد کود نیترات آمونیوم و محلول پاشی اسیدهای آمینه بر عملکرد و غلظت نیترات معنی دار بود. تیمار N3A3 با مقدار 2489 گرم در هر گلدان بیشترین عمکرد نسبت به بقیه تیمارها را داشت. با افزایش نیترات آمونیوم، غلظت نیترات در برگ ها و غده تربچه افزایش یافت. بیشترین غلظت نیترات در برگ ها در تیمار N3A1 (mg kg-1 FW 431) و در غده در تیمار N3A2 (mg kg-1 FW 1331( مشاهده شد. کاربرد اسیدهای آمینه باعث افزایش نیتروژن کل و کاهش غلظت نیترات در برگ ها شد. محلول پاشی اسیدهای آمینه با تاثیر بر فعالیت آنزیم های نیترات ردوکتاز و گلوتامین سنتتاز در آسیمیلاسیون نیترات، تجمع نیترات در برگ های تربچه را کاهش داد ولی بر غلظت نیترات غده تاثیر معنی دار نداشت.
    کلیدواژگان: اسید آمینه، تجمع نیترات، سبزیجات، گلوتامین سنتتاز، نیترات ردوکتاز
  • قاسم صیدالی*، علی عباسپور، حمیدرضا اصغری، حسن قربانی قوژدی صفحات 79-90
    به منظور بررسی تاثیر کاربرد کودهای فسفره و ترکیبات آلی بر برخی ویژگی های رشدی گیاه تربچه (Rhaphanus sativus L) آبیاری شده با آب آلوده به کروم VI با غلظت 25/0 میلی گرم بر لیتر، آزمایشی در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه در دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل: شاهد، کود دی آمونیوم فسفات (41 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم)، کود سوپر فسفات تریپل (41 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم)، پودر یونجه (1 درصد)، اسید هومیک (38/1 گرم بر کیلوگرم)، کود دی آمونیوم فسفات + پودر یونجه، کود دی آمونیوم فسفات+اسید هومیک، سوپر فسفات تریپل+اسید هومیک و سوپر فسفات تریپل+پودر یونجه بودند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که از نظر فسفر محلول خاک، کروم VI ریشه، هدایت الکتریکی (EC) و pH اختلاف معنی داری بین تیمارها وجود داشت. موثرترین تیمار در کاهش غلظت کروم VI ریشه در کاربرد ترکیبی سوپر فسفات تریپل به همراه اسید هومیک مشاهده شد که باعث کاهش 5/57 درصدی نسبت به شاهد گردید. مقدار تجمع کروم VI در ریشه 11/59 درصد بیشتر از اندام های هوایی گیاه تربچه بود. با توجه به خوراکی بودن ریشه گیاه تربچه، به نظر می رسد استفاده از کودهای فسفره و ترکیبات آلی می تواند سبب کاهش جذب کروم به وسیله گیاه تربچه و مانع از تجمع کروم VI در اندام های گیاه به خصوص ریشه شود.
    کلیدواژگان: اسید هومیک، پودر یونجه، تربچه، فسفر، کروم VI
  • علیرضا واعظی *، ساناز توحیدلو، سعیده مرزوان صفحات 91-104
    مارن ها از مهمترین سازندهای زمین شناسی حساس به فرسایش هستند که به دلیل ناپایداری ساختمان خاک، حاصلخیزی کم و ذخیره رطوبتی اندک، استقرار پوشش گیاهی دایمی در آن ها دشوار است. پلی مرها به عنوان یکی از گزینه های اصلاحی برای حفظ منابع خاک در این عرصه ها قابل بررسی می باشند. این مطالعه به منظور مقایسه اثر پلی اکریل آمید و پلی ونیل استات در اصلاح ویژگی های فیزیکی خاک و بهبود جوانه زنی در سازندهای مارنی انجام شد. پلی اکریل آمید و پلی ونیل استات در چهار سطح (صفر، 3/33، 6/66 و 100 کیلوگرم در هکتار) به سطح نمونه های خاک در سه نوبت پاشیده شد. در کل 32 جعبه تهیه و بذرهای گندم در خاک پلی مری شده کشت شدند. ویژگی های فیزیکی خاک و جوانه زنی در خاک های پلیمری شده پس از پنج رخداد باران شبیه سازی شده (با شدت 40 میلی متر بر ساعت به مدت 30 دقیقه) اندازه گیری شدند. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در چهار تکرار انجام گرفت. با افزایش مقدار مصرف هر دو پلی مر، اندازه خاکدانه، پایداری خاکدانه و هدایت هیدرولیکی اشباع روندی افزایشی نشان دادند و در مقابل جرم مخصوص ظاهری و مقاومت مکانیکی خاک به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافتند. ظرفیت نگهداری آب خاک و آب قابل دسترس با مصرف پلی آکریل آمید کاهش یافت ولی تحت تاثیر مصرف پلی وینیل استات قرار نگرفت. این پژوهش نشان داد که پلی وینیل استات اثربخشی پایاپایی با پلی اکریل آمید در بهبود ویژگی های فیزیکی خاک مارنی دارد و در مقابل موجب کاهش ظرفیت نگهداری آب خاک نمی گردد. بنابراین، پلی وینیل استات می تواند جایگزینی مناسب برای پلی آکریل آمید در عرصه های مارنی در نظر گرفته شود.
    کلیدواژگان: اصلاح کننده های خاک، پلی مر دوست دار طبیعت، ساختمان خاک، گندم دیم، مقاومت سطح
  • علی محمد خورشیددوست، سعید جهانبخش اصل، حامد عباسی، سعید فرزین*، حمید میرهاشمی صفحات 105-118
    تبخیر پتانسیل از جمله مولفه های چرخه آب در طبیعت است که پیش بینی آن یک کار پیچیده و غیرخطی است. بنابراین، برای تخمین آن بایستی از مدل های پیشرفته ریاضی استفاده نمود. مطالعه حاضر، با هدف ارائه مدل پیش بینی سری زمانی پتانسیل تبخیر روزانه ایستگاه تبریز با استفاده از دو رویکرد شبکه عصبی و شبکه عصبی موجکی همراه با نویززدایی داده ها انجام گرفت. سری زمانی روزانه مقدار تبخیر تشتک تبخیرسنج ایستگاه تبریز مشتمل بر 4309 داده روزانه، به عنوان داده های خام این دو مدل در نظر گرفته شدند. مدل پیش بینی شبکه عصبی بر پایه سه سری زمانی با تاخیرهای زمانی 4، 7 و 10 روز از سیگنال اصلی نرمال شده انجام گرفت. در روش دوم، سیگنال سری زمانی اصلی با استفاده از موجک مادر میر به 12 سطح تجزیه و بیشترین فرکانس آن به عنوان نویز از سیگنال اصلی حذف شد. در ادامه، مدل شبکه عصبی موجکی بر پایه 36 سری زمانی با تاخیرهای زمانی 4، 7 و 10 روز اجرا شد. با ارزیابی نتایج هر یک از این مدل ها توسط معیارهای آماری و گرافیکی، ساختار 3-10-1 با مقدار ضریب همبستگی 80/0 و جذر میانگین مربعات خطای 125/0 میلی متر در روز و ساختار 36-8-1 با ضریب همبستگی 917/0 و جذر میانگین مربعات خطای 0858/0 میلیی متر در روز تحت عنوان مناسب ترین ساختارها به ترتیب برای مدل شبکه عصبی و شبکه عصبی موجکی شناسایی شدند.
    کلیدواژگان: پتانسیل تبخیر، تبدیل موجک، تبریز، شبکه عصبی، نویززدایی
  • مسیح ذوالقدر *، محمود شفاعی بجستان، احمد فتحی صفحات 119-135
    بررسی ها نشان داده است که آبشستگی تکیه گاه پل سهم عمده ای در تخریب پل ها دارد، از این رو حفاظت پل ها در مقابل این پدیده از اهمیت خاصی برخوردار است. برای پل های موجود روش های پوششی نظیر سنگ چین کاربرد فراوانی دارد و در مناطقی که تامین سنگ مورد نیاز پرهزینه باشد از بلوک بتنی و یا موارد مشابه استفاده می شود. در این مطالعه برای اولین بار کاربرد قطعات بتنی شش پایه در آزمایشگاه مطالعه شده است. کارگذاری قطعات شش پایه در تراکم های باز، متوسط و متراکم و همچنین در اعماق زیر بستر، روی بستر و حالت میانی انجام شده است. به طور کلی نتایج نشان دهنده تاثیر قابل ملاحظه کارگذاری قطعه شش پایه در کنترل آبشستگی تکیه گاه پل در شرایط مختلف جریان می باشد به طوری که می تواند تا 86 درصد عمق آبشستگی راس تکیه گاه را کاهش دهد. همچنین نتایج نشان می دهد بیشینه کاهش عمق آبشستگی دماغه تکیه گاه در حالت کارگذاری قطعات روی بستر و با تراکم بیشینه می باشد.
    کلیدواژگان: آبشستگی، بستر ماسه ای، تکیه گاه پل، قطعه شش پایه، گرداب اصلی
  • آیدین جودی حمزه آباد، سمیرا اخوان، حامد نوذری، مصطفی کدخدا حسینی صفحات 137-150
    در این مطالعه، عملکرد مدل هیدرولوژیک ابزار ارزیابی آب و خاک (SWAT) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) در شبیه سازی ماهانه رواناب رودخانه لیقوان چای مورد ارزیابی قرار گرفت. مرحله های واسنجی و اعتبارسنجی پس از جمع آوری داده های مورد نیاز برای هر دو مدل به اجرا درآمد. از الگوریتم SUFI-2 برای تحلیل عدم قطعیت مدل SWAT استفاده شد. با استفاده از مدل SWAT رواناب حوضه آبریز لیقوان شبیه سازی و نتایج به دست آمده در ایستگاه لیقوان برای این مطالعه مورد استفاده قرار گرفت. همچنین مدل SVM با استفاده از اطلاعات بارش و رواناب ثبت شده در ایستگاه لیقوان اجرا و برای بهبود نتایج از روش ایجاد تاخیرهای زمانی استفاده گردید. برای ارزیابی عملکرد دو مدل از سه آماره ضریب تبیین (R2)، ضریب ناش-ساتکلیف (NS) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) استفاده شد. نتایج نشان دهنده توانایی هر دو مدل در شبیه سازی رواناب رودخانه لیقوان چای می باشد. مدل SWAT با اختصاص ضرایب 71/0 NS=و 41/0RMSE= مترمکعب در ثانیه عملکرد بهتری نسبت به مدل SVM در شبیه سازی مقادیر بیشینه رواناب رودخانه لیقوان چای را دارا بود.
    کلیدواژگان: شبیه سازی رواناب، ماشین بردار پشتیبان، مدل هیدرولوژیک، ناش
  • حسین رضایی*، علی اصغر جعفرزاده، احمد علیجانپور، فرزین شهبازی، خلیل ولیزاده کامران صفحات 151-166
    خاک محیطی پویا است لذا بسیاری از تصمیم گیری های محیطی مرتبط با خاک تحت تاثیر تکامل آن قرار می گیرد. با توجه به ضرورت بررسی تشکیل و تکامل خاک، مطالعه حاضر در امتداد یک نیمرخ ارتفاعی از زیرحوضه کلیبرچای سفلی در جنگل های ارسباران در قالب بررسی های مرفولوژیکی، میکرومرفولوژیکی، تجزیه های فیزیکی و شیمیایی، رده بندی خاک و محاسبه شاخص تکامل خاک هاردن بر روی 8 خاکرخ شاهد انجام شد. نتایج بیان گر حضور چهار رده خاک انتی سول، اینسپتی سول، مالی سول و آلفی سول در نتیجه روی دادن فرآیندهای خاک ساختی هوادیدگی، تجمع بقایا و هوموسی شدن، آب شویی و تجمع آهک و رس در نیمرخ ارتفاعی مطالعه شده می باشد که در دو طبقه ارتفاعی با خانواده های مختلف تکرار شده اند. مشاهده افزایش هوادیدگی، توسعه عمقی، ریز شدن بافت، تغییر در شدت و تنوع نمودهای خاک ساختی هم چون پوشش های رسی، نمودهای کربناتی، بقایای آلی، فضولات جانوری و ویژگی های میکرومرفولوژیک منتج از آن ها با کاهش ارتفاع و نیز محاسبه شاخص هاردن بیان گر متکامل تر بودن خاک های انتی سول، اینسپتی سول، مالی سول در ارتفاعات پایین نسبت به خاک هم رده خود در ارتفاعات بالا است، اما وضعیت معکوس تکامل آلفی سول ها در نتیجه نقش پوشش گیاهی در تثبیت، توسعه و تکامل این خاک ها تحت نامساعدترین شرایط توپوگرافیکی منطقه در ارتفاعات بالا می باشد. بنابراین به نظر می رسد که در مقیاس مورد مطالعه ارتفاع فاکتور اصلی تشکیل خاک ها نبوده، اما می توان آن را به عنوان اصلی ترین فاکتور موثر بر میزان تکامل خاک ها شناخت. در کنار یافته های اصلی، نتایج نشان داد که تمایز یافتگی افق های مختلف مفهومی متفاوت از تکامل خاک را ارائه می دهد.
    کلیدواژگان: ارتفاع، ارسباران، تکامل خاک، جنگل، میکرومرفولوژی
  • عبدالله جوانمرد*، بهزاد نظری، علی جلیلیان، شهریار دشتی صفحات 167-181
    برای بررسی تاثیر ورمی کمپوست و کود شیمیایی بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک و عملکرد گندم رقم بهار، آزمایشی به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با 11 تیمار و 4 تکرار در سال زراعی 1393 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی ماهیدشت اجرا شد. تیمارها عبارت بودند از مصرف 50 درصد کود شیمیایی NPK (T1)، مصرف 50 درصد NPK به علاوه 3 تن در هکتار ورمی کمپوست (T2)، مصرف 50 درصد NPK به علاوه 5 تن در هکتار ورمی کمپوست (T3)، مصرف 50 درصد NPK به علاوه 7 تن در هکتار ورمی کمپوست (T4)، مصرف 100 درصد NPK (T5)، مصرف 3 تن ورمی کمپوست (T6)، مصرف 5 تن ورمی کمپوست (T7)، مصرف 7 تن ورمی کمپوست (T8)، مصرف 3 تن ورمی کمپوست به علاوه نیاز کودی محصول منهای مقدار معادل کود شیمیایی موجود در 3 تن ورمی کمپوست (T9)، مصرف 5 تن ورمی کمپوست به علاوه نیاز کودی محصول منهای مقدار معادل کود شیمیایی موجود در 5 تن ورمی کمپوست (T10) و مصرف 7 تن ورمی کمپوست به علاوه نیاز کودی محصول منهای مقدار معادل کودشیمیایی موجود در 7 تن ورمی کمپوست (T11). کمترین میزان pH (70/7) با مصرف 7 تن ورمی کمپوست حاصل شد که نسبت به تیمارهای شیمیایی 39/5 درصد کاهش یافت. همچنین کمترین میزان جرم مخصوص ظاهری (27/1 گرم بر سانتی متر مکعب)، بیشترین درصد کربن آلی (84/1) و تخلخل کل (17/57 درصد) به تیمار 7 تن ورمی کمپوست تعلق داشت. نیتروژن کل خاک با کاربرد 7 تن ورمی کمپوست نسبت به تیمارهای 50 و 100 درصد کود شیمیایی به ترتیب 45/80 و 52/72 درصد افزایش یافت. نتایج نشان داد که کاربرد 7 تن ورمی کمپوست (T8) و بعد از آن مصرف 7 تن ورمی کمپوست به علاوه نیاز کودی محصول منهای مقدار معادل کودشیمیایی موجود در 7 تن ورمی کمپوست (T11) و مصرف 50 درصد NPK به علاوه 7 تن در هکتار ورمی کمپوست (T4) بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک موثرتر از سایر تیمارها به ویژه تیمارهای شیمیایی بود. همچنین بالاترین عملکرد دانه گندم با کاربرد تیمار 11 (7 تن ورمی کمپوست به علاوه نیاز کودی محصول منهای مقدار معادل کودشیمیایی موجود در 7 تن ورمی کمپوست) و بعد از آن با تیمار 10 (مصرف 5 تن ورمی کمپوست به علاوه نیاز کودی محصول منهای مقدار معادل کود شیمیایی موجود در 5 تن ورمی کمپوست) حاصل شد.
    کلیدواژگان: تخلخل، جرم مخصوص ظاهری، عناصر کم مصرف، کربن آلی، نیتروژن
  • منوچهر فتحی مقدم، پوریا آسیابان *، سجاد کیانی، فرهاد اکبرپور صفحات 183-192
    به منظور جلوگیری از آبشستگی بستر رودخانه و آسیب به سازه های پایین دست، انرژی جنبشی جریان عبوری از روی سرریز های بزرگ باید به وسیله یک پرش هیدرولیکی در حوضچه های آرامش مستهلک گردد. حوضچه های آرامش انواع مختلفی دارند که عمدتا شامل حوضچه های آرامش استاندارد USBR هستند. هدف از انجام این تحقیق، بررسی عملکرد دیواره های روزنه دار و دیواره پیوسته در حوضچه های آرامش و چگونگی تاثیر آن ها بر مشخصات پرش هیدرولیکی از قبیل طول پرش و افت نسبی انرژی می باشد. نتایج تحقیقات نشان داد که دیواره روزنه دار در مقایسه با دیواره پیوسته، عملکرد مناسب تری در کنترل و تثبیت پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش دارد به طوری که این نوع دیواره موجب کاهش طول پرش هیدرولیکی و افزایش افت نسبی انرژی می شود. به علاوه، نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که دیواره با سطح بازشدگی50 درصد موجب کاهش نسبی طول حوضچه آرامش به میزان 61% در مقایسه با پرش هیدرولیکی آزاد می شود. همچنین افت نسبی انرژی در این نوع دیواره به ازای عدد فرود 5/4، برابر 60 درصد است که این مقدار برای عدد فرود 12 به حدود 90 درصد می رسد.
    کلیدواژگان: افت انرژی، پرش هیدرولیکی، طول حوضچه آرامش، عدد فرود
  • لیلا اسماعیل نژاد *، جواد سیدمحمدی، محمود شعبانپور صفحات 193-205
    مدل ونگنوختن اغلب برای توصیف منحنی رطوبتی خاک استفاده می شود. هدف از این تحقیق، ارزیابی روشی برای تعیین پارامترهای m و α مدل ونگنوختن برای 100 نمونه خاک از استان گیلان با استفاده از بعد فرکتال منحنی رطوبتی است. دو روش که توسط لینهارد و همکاران و ونگنوختن برای تخمین m از شاخص توزیع اندازه منافذ مدل بروکز و کوری پیشنهاد شده بود، به کار رفت. در هر دو روش از رابطه بین شاخص توزیع اندازه منافذ مدل بروکز و کوری و بعد فرکتال منحنی رطوبتی استفاده شد. پارامترهای مدل ونگنوختن با استفاده از نرم افزار رزتا نیز برآورد و سپس مقادیر به دست آمده از رزتا و روش فرکتالی با مقادیر پارامترهای ونگنوختن تعیین شده از نرم افزار RETC با هم مقایسه شدند. نتایج نشان داد که نرم افزار رزتا برآورد بهتری از پارامترهای مدل ونگنوختن نسبت به روش فرکتالی ارائه می دهد. در نهایت، پارامترهای α و m تخمین زده شده مدل ونگنوختن که از روش های مختلف فوق الذکر به دست آمده بودند در ترکیب با رطوبت اشباع اندازه گیری شده برای تخمین رطوبت خاک در پتانسیل های ماتریک مختلف به کار گرفته شده و با مقادیر تعیین شده توسط RETC از طریق برازش مدل ونگنوختن بر داده های اندازه گیری شده، مقایسه شدند. نتایج حاصل حاکی از تخمین بهتر منحنی رطوبتی با استفاده از روش فرکتال نسبت به رزتا است. بنابراین با وجود برآورد بهتر پارامترهای مدل ونگنوختن به وسیله نرم افزار رزتا نسبت به روش فرکتالی، پیش بینی مقدار رطوبت خاک با استفاده از رزتا دقیق تر از روش فرکتالی نمی باشد. چون تخمین مقدار رطوبت نتیجه برهمکنش بین پارامترهای مدل ونگنوختن، m و α است.
    کلیدواژگان: بروکز و کوری، پارامترهای ونگنوختن، تیلر و ویتکرافت، لینهارد
  • ابوالفضل برقی خضرلو *، حسین خلیلی شایان، جواد فرهودی، علیرضا وطن خواه صفحات 207-221
    اندازه گیری دبی جریان با استفاده از دریچه های کشویی از مسائل کلاسیک در علم هیدرولیک محسوب می شود. تحقیق حاضر، با استفاده از رابطه بقای انرژی، روشی نوین برای تخمین ضریب دبی دریچه های کشویی در شرایط جریان آزاد و مستغرق، ارائه می کند. این روش ضریب دبی دریچه را، به صورت تابعی از عمق آب در بالادست دریچه و قرائت مانومترهای نصب شده در کف مقطع دریچه و مستقل از شرایط جریان، بازشدگی دریچه و عمق پایاب، به دست می دهد. به منظور ارزیابی قابلیت کاربرد رابطه پیشنهادی در این تحقیق در تخمین دبی، از نتایج 418 سری اندازه گیری آزمایشگاهی بر روی دو دریچه کشویی با عرض های 25 و 40 سانتی متر به تفکیک جریان آزاد و مستغرق و در شرایط حضور و عدم حضور بلوک های پایاب استفاده گردید. به جهت عدم وابستگی ضریب دبی به عمق پایاب، این روش از مزیت های عمده ای چون تخمین پیوسته در شرایط جریان آزاد و مستغرق بر اساس یک معادله واحد و دقت بالاتر در دامنه استغراق های کمتر برخوردار است. همچنین عدم نیاز به آستانه استغراق دریچه موجب سهولت کاربرد این روش در برآورد دبی جریان با حضور بلوک های مانع دار در حوضچه های آرامش می شود. نتایج نشان داد دخالت ضریب افت انرژی در رابطه پیشنهادی سبب کاهش متوسط قدرمطلق خطای نسبی در حدود 4/0 درصد و 6/2 درصد به ترتیب برای شرایط جریان آزاد و مستغرق می شود. همچنین رابطه پیشنهادی در شرایط جریان مستغرق دارای خطای نسبی تا حدود 5- درصد است. با این وجود، روش پیشنهادی حساسیت قابل توجهی به فشار مانومتری زیر دریچه، به ویژه در محدوده استغراق بیشتر دارد.
    کلیدواژگان: اندازه گیری، جریان آزاد، جریان مستغرق، دبی، دریچه کشویی
  • یونس یاری، حمیدرضا ممتاز *، مهدی طاهری صفحات 223-236
    آلودگی ناشی از فلزات سنگین در خاک نه تنها به‏طور مستقیم بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک تاثیر می گذارد، بلکه گزندی جدی برای سلامتی انسان با ورود به زنجیره غذایی و همچنین امنیت زیست محیطی و نفوذ در آب های زیرزمینی بشمار می رود. منطقه زنجان به واسطه دارا بودن معادن فلزات سنگین، یکی از شهر های صنعتی ایران محسوب می شود. هدف از این پژوهش، بررسی پراکنش غلظت برخی عناصر سنگین و تهیه نقشه آنها به منظور شناسایی مناطق زراعی آلوده متاثر از کارخانجات صنعتی آلاینده منطقه زنجان با استفاده از زمین‏آمار بود. برای بررسی توزیع مکانی فلزات سنگین شامل روی، مس، سرب و کادمیم در منطقه زنجان، 150 نمونه خاک به ‏صورت تصادفی از عمق صفر تا 10 سانتیمتری از مجاور کارخانجات آلاینده تا اراضی زراعی پیرامونی در زمینی به وسعت تقریبی 20 هزار هکتار انتخاب شد. غلظت کل روی، مس، سرب و کادمیم نمونه ها پس از هضم، با دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. فاکتور غنی شدن خاک (EF) برای ارزیابی شدت آلودگی فلزات سنگین محاسبه شد. پهنه بندی فلزات مذکور با استفاده از کریجینگ معمولی نشان داد که غلظت فلزات سنگین در بیشتر اراضی نیمه شرقی و مرکزی منطقه زنجان در بالای حد آستانه خطر قرار دارند که به ترتیب برای فلزات سرب، روی، مس و کادمیم دارای غلظت بیشینه 5/402، 585،670 و 5/10 میلی گرم بر گیلوگرم است؛ لذا قسمت های شرقی و سپس نواحی مرکزی منطقه مورد مطالعه در اولویت عملیات آب شویی خاک و پالایش سبز جهت بهبود آلودگی ناشی از فلزات سنگین می باشد.
    کلیدواژگان: فاکتور غنی شدن، زمین آمار، فلزات سنگین، پهنه بندی، کریجینگ معمولی
  • سیروس صادقی*، شاهین اوستان، نصرت الله نجفی، مصطفی ولیزاده، حسن منیری فر صفحات 237-254
    برای بررسی اثر متقابل کادمیم و روی بر رشد و ترکیب شیمیایی کلزا، آزمایش گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو فاکتور کادمیم در هشت سطح (صفر، 5/0، 5/2، 5، 10، 20، 40 و mg kg-180) و روی در هشت سطح (صفر، 5، 25، 50، 100، 200، 400 و mg kg-1800)، با سه تکرار در یک خاک شن لومی اجرا شد. بعد از 60 روز، وزن خشک بخش هوایی و ریشه و غلظت های کادمیم، روی، آهن، منگنز و مس در این دو بخش اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که در سطوح 5/0 و mg Cd kg-1 5/2، کلیه سطوح روی باعث افزایش وزن خشک بخش هوایی و ریشه گردیدند، ولی در سطوح بالاتر کادمیم، کاربرد 5 و mg Zn kg-1 25 باعث افزایش این صفات شده و کاربرد سطوح بالاتر روی، کاهش وزن خشک بخش هوایی و ریشه را به دنبال داشت. همچنین، در سطوح تا mg Cd kg-1 5، حتی کاربردmg Zn kg-1 50 کاهش غلظت کادمیم بخش هوایی را در مقایسه با شاهد سبب شد، در حالی که در سطوح بالاتر کادمیم، این کاهش فقط با کاربردmg Zn kg-1 5 حاصل گردید. افزایش سطح کادمیم در هر سطح کاربرد روی باعث کاهش غلظت روی بخش هوایی گردید. مصرف روی در هر سطح کادمیم، ابتدا باعث افزایش و سپس باعث کاهش غلظت آهن بخش هوایی و ریشه شد. کاربرد روی در هر سطح کادمیم باعث افزایش غلظت منگنز بخش هوایی و کاهش غلظت منگنز ریشه گردید. همچنین، کاربرد روی در هر سطح کادمیم سبب کاهش غلظت مس در هر دو بخش هوایی و ریشه شد.
    کلیدواژگان: اثر متقابل، روی، کادمیم، کلزا، وزن خشک بخش هوایی و ریشه
  • قربان مهتابی، هادی ارونقی*، پیمان لطفی صفحات 255-268
    سرریز و دریچه به علت داشتن روابط نسبتا ساده و دقیق در اندازه گیری جریان و قابلیت آن ها در کنترل سطح آب، کاربرد فراوانی در سامانه های آبیاری دارند. همواره آب جاری در مسیر رودخانه و کانال دارای ذرات رسوبی معلق و مواد شناور می باشد. در این شرایط می توان این دو سازه را با هم ترکیب نمود و سامانه متمرکزی به نام سرریز- دریچه تشکیل داد که امکان انتقال مواد رسوبی از زیر دریچه و مواد شناور از روی سرریز فراهم شود. در این تحقیق ضریب دبی سازه ترکیبی سرریز- دریچه منشوری تحت شرایط جریان آزاد با بازشدگی های مختلف دریچه و دبی های جریان مطالعه شد. تغییرات ضریب دبی سرریز- دریچه منشوری در زاویه های مختلف سطوح منشور شامل o60 به o60 (منشوری متقارن)، o45 به o75 (منشوری بالا) و o75 به o45 (منشوری پایین) بررسی شد. نتایج نشان داد به ازای افزایش پارامترهای ، و ، ضریب دبی روند افزایشی دارد. مقایسه نتایج سرریز- دریچه منشوری با زاویه های سطوح مختلف نشان داد ضریب دبی سرریز- دریچه منشوری پایین نسبت به سایر مدل ها در شرایط هیدرولیکی مختلف، بیشتر می باشد. مقدار ضریب دبی سرریز- دریچه منشوری متقارن بیشتر از ضریب دبی سرریز- دریچه منشوری بالا به دست آمد. علت این امر می تواند ناشی از انقباض شدید جریان عبوری زیر دریچه و افزایش مقدار تلفات موضعی باشد. برای انواع سرریز- دریچه ها روابط خطی چندمتغیره ارایه شد که دارای دقت خوبی بودند. مقایسه نتایج این تحقیق با سایر محققان نشان داد ضریب دبی جریان سرریز- دریچه منشوری نسبت به انواع دیگر سرریز- دریچه ها در محدوده پارامترهای آزمایش بیشتر است.
    کلیدواژگان: ارتفاع بالادست، بازشدگی دریچه، زاویه، سطوح منشور، ضریب دبی
  • فروغ صفدری، صابره دربندی *، احمد فاخری فرد صفحات 269-280
    عوامل زیادی در ذوب برف دخالت دارند، به همین جهت تعیین دقیق آن یکی از چالش های مهم در مدیریت منابع آب به شمار می رود. پیش بینی رواناب حاصل از ذوب برف به برنامه ریزی و مدیریت موثرتر و کاراتر منابع آب از جمله مدیریت مخزن، مدیریت آب های زیرزمینی و هشدار سیل کمک می کند. در اغلب مناطق، اطلاعات مشاهده ای زمینی برای خصوصیات برف اندک بوده که خود یکی از محدودیت های مدل سازی جریان حاصل از ذوب برف است. به این منظور، در این مطالعه معادله پنمن- مونتیث تغییر یافته با استفاده از داده های اقلیمی ایستگاه هواشناسی لیقوان در استان آذربایجان شرقی به منظور تخمین رواناب حاصل از ذوب برف به کار گرفته شد. دو سوم داده ها برای آموزش و یک سوم آنها برای صحت سنجی استفاده شدند. در نهایت معادله پنمن- مونتیث تغییر یافته با ارائه مقادیر 89/0 و 85/0 برای ضرایب همبستگی برای بخش آموزش و صحت سنجی و مقادیر 57/0 و 37/0 مترمکعب بر ثانیه برای میانگین مطلق خطاها برای بخش آموزش و صحت سنجی، به عنوان مدلی مناسب که بر اساس پارامترهای اقلیمی جریان را تخمین می زند، ارایه گردید.
    کلیدواژگان: انرژی دریافتی، پنمن مونتیث، ذوب برف، رواناب، فصول برفی، لیقوان
  • شکرالله اصغری*، مهشید نجفیان صفحات 281-293
    هدف این پژوهش مقایسه اثرات متقابل کرم خاکیEisenia fetidaو مواد آلی بر برخی خصوصیات هیدرولیکی دو خاک ریز و درشت بافت در دو سطح فشردگی بود. آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در 24 تیمار و سه تکرار در شرایط اتاق رشد و به مدت شش ماه اجرا شد. فاکتورها عبارت از دو کلاس بافت خاک (لوم رسی و لوم شنی)، سه سطح ماده آلی (صفر، کاه و کلش گندم و کود گاوی هر دو به مقدار g kg-1 20)، دو سطح فشردگی (3/1و g cm-3 45/1)، با و بدون حضور کرم خاکی بودند. نتایج نشان داد هر دو نوع ماده آلی مصرفی به طور متوسط باعث افزایش مقدار رطوبت های ظرفیت مزرعه ای (%1/4)، نقطه پژمردگی دائم (%4/2) و قابل استفاده (%78/8) و نیز حجم منافذ متوسط+ریز (%3/4) و کاهش حجم منافذ درشت (%75/11) در هر دو بافت خاک گردید. بیشترین مقدار آب قابل استفاده در تیمار کاه و کلش و خاک لوم رسی مشاهده شد. فشردگی خاک به طور متوسط باعث کاهش حجم منافذ درشت (%5/29) و مقدار رطوبت اشباع (%6/11) و افزایش حجم منافذ متوسط+ریز (%12) گردید، در حالی که در حضور کرم خاکی، میانگین حجم منافذ درشت (%17) و مقدار رطوبت اشباع (%1/8) خاک افزایش و حجم منافذ متوسط + ریز (%5) آن کاهش یافت. نتایج این پژوهش بیان گر آن است که تلقیح خاک با کرم خاکی می تواند موجب ارتقای کیفیت هیدرولیکی خاک های ریز و درشت بافت با کمینه افزودن مواد آلی در شرایط فشردگی گردد.
    کلیدواژگان: Eisenia fetida، توزیع اندازه منافذ، فشردگی خاک، مقدارآب قابل استفاده، مواد آلی
  • بابک واحددوست، حسین رضایی، جواد بهمنش* صفحات 295-305
    امروزه به دلیل خشک سالی های متوالی و افزایش جمعیت، مدیریت و استفاده بهینه از منابع آب نقش مهمی در توسعه پایدار دارد. یکی از روش های توسعه منابع آب، استفاده از سد های زیرزمینی می باشد. سد های زیرزمینی با تقویت میزان ذخیره سازی آب خوان، شرایط مناسبی را برای عملکرد بهتر قنات فراهم می آورند. در تحقیق حاضر با استفاده از داده های سه حلقه چاه مشاهداتی، دو رشته قنات و با کمک نرم افزار MODFLOWتغییرات سطح آب زیرزمینی در زیر بستر رودخانه صوفی، واقع در منطقه روستای صوفی از توابع استان آذربایجان غربی مورد مطالعه قرار گرفت. بعد از واسنجی مدل و مدل سازی با در نظر گرفتن سد زیرزمینی، سطح آب در چاه های مشاهداتی پیش بینی شد. سپس تاثیر ساخت سد زیرزمینی بر روی قنات و بیلان آبی مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج نشان داد که داده های حاصل از مدل تطابق قابل قبولی را با داده های مشاهداتی در یک سال بعد از ساخت سد زیرزمینی دارد. همچنین مقایسه داده های مشاهداتی و برآوردی در دو چاه بالادست سد زیرزمینی نشان داد که اختلاف بین آنها در چند سانتی متر محدود شده است که متوسط درصد مربعات خطا برای حالت ماندگار با 34/4 و در حالت غیر ماندگار 37/7 بود.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، سد زیرزمینی، قنات، واسنجی، MODFLOW
  • رضا لاله زاری*، حکیمه عباسلو صفحات 307-320
    تخصیص بهینه آب میتواند یک راهکار مناسب برای افزایش بهرهوری منابع آب در نواحی خشک و نیمهخشک محسوب گردد. بدین منظور، منابع اصلی مصرف آب در دشت باغملک (استان خوزستان) در حد فاصل مهر ماه 1392 تا شهریور ماه 1393 و رقوم سطح ایستابی به مدت 9 سال (1381 تا 1390) شناسایی و تحلیل شدند. مدل توسعه داده شده در این تحقیق از ترکیب دو مدل بهینهسازی چندهدفه الگوی کشت و شبیه سازی آب زیرزمینی به دست آمد. همچنین رفتار جریان آب زیرزمینی بر پایه روش عددی تفاضل محدود با استفاده از نرم افزار Modflow برای تحلیل سناریوهای بهینه برداشت، شبیه سازی گردید. سالهای مطالعه به 36 دوره تنش فصلی تقسیم شده و هدایت هیدرولیکی، آبدهی ویژه و مقدار تغذیه در این دوره ها مورد واسنجی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل جریان با واریانس خطای 05/3 و 92/3 بهترتیب برای فرآیندهای واسنجی و صحتسنجی دقت شبیه سازی قابل قبولی دارد. علاوه بر این، پیشبینی سطح ایستابی پس از سناریوی برداشت بهینه نشان داد که دوره های اصلی مدیریت آب زیرزمینی در ماه های اردیبهشت و خرداد قرار دارند.
    کلیدواژگان: بهینه‬ سازی، تخصیص، دشت باغملک، شبیه‬ سازی آب زیرزمینی
|
  • B. Lashkar Ara *, I. Dehghani, M. Zakermoshfegh Pages 1-11
    The effect of dynamic vertical impinging jet on the static and dynamic scour depth is investigated in plunge pool bed, concerning the laboratory model. Experiments are conducted by changing jet installation height and a variety of grain size distribution. The basic scenarios are implemented with different nozzle elevation i.e. 24, 35.5, and 44 cm from the surface of alluvial bed. Then, the sub scenarios are developed by changing the grain size of alluvial bed with average diameters of 4.06, 7.14, and 8.73 mm and the output velocity of flow, with a variation range of 2.04 to 10.36 m s-1. Toward this end, concerning laboratory observations, various types of scour hole are classified based on the formation of the hole and the pressure factor of the jet. The results in adition to present an innovative classification of dynamic scour holes led to introduce an equation for estimating the relative difference of dynamic and static scour depths. A non-dimensional equation was presented as a simple and precise equation which would be recommended for estimation of the relative difference of dynamic and static scour depths (dd-ds)/hj. The relation had the correlation coefficient and root mean square error values of 0.72 and 0.096, respectively.
    Keywords: Dynamic depth, Hole shape, Impinging jet, Plunge pool, Scour
  • P. Parsamehr *, D. Farsadizadeh, A. Hosseinzadeh Dalir, A. Abbaspour, Mj Nasr Esfahani Pages 13-24
    Hydraulic jump is a rapidly varied flow in open channels which performs an effective role in dissipation of the kinetic energy of flow at downstream of water structures. In the present study the characteristics of hydraulic jump, including sequent depth, energy dissipation, bed shear stress and velocity profiles at different sections, on rough bed with discontinuous roughness elements of lozenge shape have been investigated. The experiments were carried out for a range of Froude number values from 4.3 to 12.4 in three roughness densities and four combined arrangements of roughness elements. The results of this study showed that the velocity profiles on rough beds were similar but somehow different from those of wall jet on smooth bed. The dimensionless boundary layer thickness was 0.53 on rough bed that was more than corresponding value on smooth bed with the amount of 0.16. As the roughness density increased the bed shear stress produced by the interaction of upstream supercritical flow with the roughness elements enhanced so the energy loss increased and as a result the sequent depth decreased. In the arrangement of ternary combination of roughness elements with density of 10.67 % the maximum reduction value of the sequent depth was about 29.39%, the increase of the energy dissipation relative to hydraulic jump on smooth bed was10.94% and the bed shear stress coefficient on rough bed was about 13.54 times as much as its corresponding value on smooth bed.
    Keywords: Bed shear stress, Energy dissipation, Hydraulic jump, Rough bed, Velocity profiles
  • Mt Sattari *, R. Rezazadeh Joudi Pages 39-51
    Accessing to clean and high quality water sources has always been one of the main concerns of humanity. Therefore, determination of water quality is essential for various applications e.g. irrigation. In this study, irrigation water of Ajichai River in stations (Akhula, Arzanagh, Markid and Vaniar) is initially classified using USSL diagram. After that, feasibility of support vector classifier, K-nearest neighborhood and artificial neural network classification methods is assessed. Evaluation of data mining methods presents high accuracy and performance of these methods in assessment of water quality levels. In this study, the aforementioned methods are ranked by accuracy using kappa and error rate statistics. Careful examination of the results demonstrates that the support vector classifier which uses kernel functions is highly capable of solving various problems, and with an average ranking of 1.25 is the most efficient mining method followed by K- nearest neighborhood method with an average ranking of 1.75 and artificial neural network with an average rank of 2. These are also suitable methods for determining water quality classification.
    Keywords: Artificial neural network, K-nearest neighborhood, Support vector classifier, USSL diagram, Water quality classification
  • Z. Taghizadeh, H. Rezaei, V. Rezaerdinejad * Pages 53-66
    Low application efficiency is the main problem of surface irrigation systems. In order to compare and improve furrow irrigation design methods including FAO, SCS, volume balance, kinematic wave and zero-inertia methods, field experiments were conducted for measuring design parameters of furrow irrigation. Results showed that the volume balance method gave the most accurate results of infiltration equation. Also attributing an intake family of the SCS method for field data caused error in the computation. Adjustment of SCS advance time equation and volume balance methods increased the model accuracy. With improvement ofSCS advance time, the residual mass coefficient (CRM) and root mean square error (RMSE) of advance time changed from -0.4 to -0.019 and from 10.36 to 2.34 min, respectively. Improving volume balance method, using surface and subsurface storages and modified Kostiakov-lewis infiltration equation, decreased the RMSE and CRM advance time from 8 to 6.26 min and from 0.32 to 0.25, respectively. Results showed that short time steps and more iteration should be performing for less error in the improved volume balance method. Created contours by WinSRFR4.1 model allow user to search a set of variables by consideration of hydraulic and practical conditions to achieve high level of uniformity and efficiency at zero-inertia and kinematic wave models.
    Keywords: FAO method, Kinematic wave, SCS method, Volume balance, Zero-Inertia
  • A. Hasani *, M. Nourzadeh Haddad Pages 67-78
    Overuse of nitrogen fertilizer may result in nitrate accumulation in vegetables. The objective of this study was to determine the effect of Ammonium nitrate fertilizer and foliar application of mixed amino acids on the yield and nitrate accumulation in radish (Raphanus sativus). The experiment was based on the randomized complete blocks design and was carried out in pots filled with 6 kg of agricultural soil in factorial form with three replications. Three levels of nitrogen fertilizer (ammonium nitrate), N1: 0 mg, N2: 45 mg, N3:90 mg per one kg of soil and three levels of mixed amino acids (provided by Inagrosa company, Spain) A1: 0, A2: 1.5 and A3: 3 ml per one liter of water were used. Based on the results, the interaction effects of N fertilizer and amino acid application were significant on the yield and nitrate concentration. The results showed that the highest yield was in treatment N3A3 (2489 gr per pot) compared with the other treatments. Nitrate concentration in leaves and glands was increased with increasing the amount of ammonium nitrate. The highest concentration of nitrate in leaves was in treatment N3A1 (431 mg kg-1FW) and in glands was in treatment N3A2 (1331 mg kg-1FW). In leaves, foliar application of amino acid increased the total N and decreased the nitrate concentration. Foliar application of amino acids affected the nitrate reductase and glutamine synthetase and decreased the nitrate accumulation in leaves but had no effect on nitrate concentration of glands.
    Keywords: Amino acid, Glutamine synthetase, Nitrate accumulation, Nitrate reductase, Vegetables
  • Gh Seydali *, A. Abbaspour, Hr Asghari, H. Contaminated Water Pages 79-90
    In order to evaluate the effect of phosphate fertilizers and organic compounds on some growth characteristics of the radish (Rhaphanus sativus L) irrigated with chromium- contaminated water at the concentration of 0.25 mg L-1, a greenhouse experiment was conducted at the Faculty of Agriculture, Shahrood University of Technology as a randomized complete block design with three replications. The treatments were: control, di-ammonium phosphate (41 mg P kg-1), triple superphosphate (41 mg P kg-1), alfalfa powder (1%), humic acid (1.38 mg kg-1), di-ammonium phosphate alfalfa powder, humic acid di-ammonium phosphate, triple super phosphate humic acid and triple superphosphate alfalfa powder. Analysis of variance revealed that there were significant differences among treatments on soluble phosphorus of soil, root chromium VI, electrical conductivity (EC) and pH. The most effective treatment for reducing chromium VI concentration of the radish root, was observed in application of triple super phosphate combined with humic acid, so that its concentration was reduced by 57.5 percent in comparison to the control treatment. The concentration of chromium VI in the root was 59.11 percent more than thet in the shoot. Considering the edible root of radish, it seems the use of phosphate fertilizers and organic compounds can decrease the absorption of chromium in the radish plant and prevent the accumulation of chromium VI in the tissues of the plant, especially in root.
    Keywords: Alfalfa Powder, Cr VI, Humic Acid, Phosphorus, Radish
  • Ar Vaezi *, S. Tohidlu, S. Marzvan Pages 91-104
    Marls are the most susceptible geological formation of erosion and keeping a permanent crop cover on the soil of this formation is difficult due to some limitations such as the instability of soil
    structure, poor soil productivity and low soil moisture storage. Polymers can be investigated as one of options to protect soil resources in these formations. This study was conducted to compare the effects of polyacrylamide (PAM) and polyvinyle acetate (PVAc) on improving soil properties and germination rate in the marl formations. PAM and PVAc were sprayed on the soil surface with 0.0, 33.3, 66.6, 100.0 kg ha-1 amounts in three splits. In total 32 boxes of polymerized soil were provided and wheat seeds were planted in them. The soil physical properties along with the wheat germination percentage were evaluated in the polymerized soils after five rainfall simulations (40 mm h-1 for 30 min). The experiment was conducted as factorial using a completely randomized design with three replications. With an increase in the two polymers rates, aggregate size, aggregate stability and saturated hydraulic conductivity were significantly improved whereas bulk density and soil surface resistance were strongly decreased in the prepared marl soil. Water holding capacity and available water of the soil decreased after the application of PAM while no significant differences were found after treating with the PVAc. This study revealed that the PVAc had the same role with the PAM in improvement of soil physical properties and in contrast it had no negative effect on the water holding capacity. Therefore, the PVAc can be successfully considered as a replacement for the PAM in the marl areas.
    Keywords: Environmental friendly polymer, Rainfed wheat, Soil amendments, Soil structure, Surface resistance
  • Am Khorshiddoust, S. Jahanbakhsh Asl, H. Abbasi, S. Farzin *, H. Mirhashemi Pages 105-118
    Potential evaporation is a component of the water cycle in nature and its prediction is a complicated and nonlinear practice. In this regard, the purpose of the present study was to provide the time-series prediction model of daily evaporation potential of Tabriz station using the two approaches of neural network and neural network- wavelet through de-noising. Daily time-series data of pan evaporation in Tabriz station consisted of 4309 days for the period of 1992-2011 were considered as the data base for running the above-mentioned models. Neural network prediction model was routed based on the three time series with 4, 7 and 10 days lag time of the normalized original signal. In the second approach, the main time series signal using Meyer wavelet was decomposed to 12 levels and the highest-frequency signal was removed as noise from the time series. Then, Neural network-wavelet model was implemented based on 36 time series with 4, 7 and 10 days delays. The evaluation of the results of these models by statistical and graphical criteria, indicated following
    Results
    A structure of 3-10-1 with correlation coefficient of 0.80 and mean square error of 0.125, and another structure of 36-8-1 with the correlation coefficient 0.917 and mean square error of 0.0858 were known as suitable structures in neural network and neural network-wavelet approaches, respectively.
    Keywords: De-Noising, Evaporation potential, Neural network, Tabriz, Wavelet transform
  • M. Zolghadr *, M. Shafai Bejestan, A. Fathi Pages 119-135
    The reviews of past researches have shown that abutment scour plays an important role in bridge failures. Hence, protection of bridges against scour is a significant issue. For existing bridges, armoring methods, like riprap, has a wide application. In areas where providing stones is expensive concrete blocks or similar techniques have been applied. In this study for the first time the application of six-legged concrete elements has been experimentally investigated. The six-legged elements have been placed in three different densities (open, medium and dense) and three different placement depths (under the bed, above the bed and medium case). Each alternative has been tested under different flow conditions. Generally, the results proved that the six-legged elements could considerably reduce the scour depth under different flow conditions so as the maximum scour depth of abutment nose was reduced up to 86%. The maximum reduction of scour depth was obtained when the high dense six-legged elements had been placed above the bed.
    Keywords: Bridge abutment, Principle vortex, Sand bed, Scour, Six-legged elements
  • A. Khadkhodahosseini, S. Akhavan, H. Nozari, M. Khadkhodahosseini Pages 137-150
    In this study, performances of the hydrological model of Soil and Water Assessment Tool (SWAT) and support vector machine (SVM) in monthly simulating the runoff of Lighvanchai river were evaluated. After collecting the required data, the models were calibrated and verified. The SUFI-2 algorithm was used for uncertainty analysis of the SWAT model. The discharge of the Urmia lake basin was simulated using SWAT model and the results obtained for the Lighvan station were used in this study. The SVM model was applied using the rainfall and runoff data measured in the Lighvan station. In order to improve the results, the time series with different lag times were used. Three statistical criteria including coefficient of determination (R2), Nash-Sutcliffe coefficient (NS) and root mean square error (RMSE) were used to evaluate the performances of the models. The results revealed the ability of the both models in simulating the discharge of Lighvanchai river. However, the SWAT model had better performance than SVM in simulating the maximum values of the runoff of Lighvanchai river with NS and RMSE values of 0.71 and 0.41 m3s-1 respectively.
    Keywords: Hydrological model, Nash, Runoff simulation, SVM
  • H. Rezaei *, Aa Jsfarzadeh, A. Alijanpour, F. Shahbazi, Kh Valizadeh Kamran Pages 151-166
    The large numbers of environmental management decisions associated with soil are influenced by its evolution because soil is a dynamic environment. Based on necessity of soil genesis and evolution assessments, this research work was carried out along an altitudinal transects of Kaleybar Chai Sofla sub-basin in Arasbaran forests and completed by soil morphological and micromorphological studies, physical and chemical analyses, soil classification and calculation of Harden index in eight control profiles. Results revealed the presence of four soil orders of Entisols, Inceptisols, Mollisols and Alfisols in two replications with different families in two elevation parts along altitudinal transects, due to various soil forming processes such as weathering, littering and humification, calcification and lessivage. Observation of weathering rate increasing, soil profile thickness development, differences in variety and intensity of pedofeatures such as clay coating, calcitic pedofeatures, organic residues, excrements and derived micromorphological properties by decreasing of elevation and also calculation of Harden index revealed the presence of more developed Entisols, Inceptisols, Mollisols in lower elevation in comparison to the same orders in the upper one. But the inverse condition of Alfisols evolution was related to the role of vegetation in soil stabilization, development and evolution in unsuitable topographic condition of upper parts of the study area. Therefore, it seems that elevation is not the main soil forming factor in the studied scale, but it can be identified as a main effective factor in soil evolution. Besides main findings, results showed that different horizon distinction revealed different concepts from soil evolution.
    Keywords: Arsabaran, Elevation, Forest, Micromorphology, Soil evolution
  • A. Javanmard *, B. Nazari, A. Jalilian, Sh Dashti Pages 167-181
    In order to study the effects of vermicompost and chemical fertilizers on soil physicochemical characteristics and wheat (Triticum aestivum L. cv. Bahar) yield, a field experiment based on randomized complete block design (RCBD) with 11 treatments and 4 replications was conducted in Mahidasht Agricultural Research Station during growing season of 2013. Treatments included, T1: application of 50% NPK chemical fertilizer, T2: application of 50% NPK plus 3 tons ha-1 of vermicompost, T3: application of 50% NPK plus 5 tons ha-1 of vermicompost, T4: application of 50% NPK plus 7 tons ha-1 of vermicompost, T5: application of 100% NPK, T6: application of 3 tons ha-1 vermicompost, T7: application of 5 tons ha-1 vermicompost, T8: application of 7 tons ha-1 vermicompost, T9: application of 3 tons ha-1 vermicompost plus crop fertilizer requirement minus equivalent amount of chemical fertilizers in 3 tons vermicompost, T10: application of 5 tons ha-1 vermicompost plus crop fertilizer requirement minus equivalent amount of chemical fertilizers in 5 tons vermicompost, T11: application of 7 tons ha-1 vermicompost plus crop fertilizer requirement minus equivalent amount of chemical fertilizers in 7 tons vermicompost. The lowest value of pH (7.7) was achieved by application of 7 tons vermicompost (T8) which decreased 5.39% compared to chemical fertilizer treatments. Also, the lowest bulk density (1.25 g cm-3), the greatest organic carbon percent (1.84) and the highest total porosity (57.16%) belonged to the application of 7 tons ha-1 vermicompost. Soil total nitrogen by application of 7 tons vermicompost was 80.45 and 72.52 percent higher than 50% and 100% NPK treatments, respectively. Results showed that application of 7 tons ha-1 vermicompost (T8) followed by T11 and T4 treatments showed the highest effect on soil physicochemical properties compared to other treatments especially chemical treatments. Also, the highest wheat yield was achieved by application of 7 tons ha-1 vermicompost plus crop fertilizer requirement minus equivalent amount of chemical fertilizers in 7 tons vermicompost (T11) and followed by application of 5 tons ha-1 vermicompost plus crop fertilizer requirement minus equivalent amount of chemical fertilizers in 5 tons vermicompost (T10).
    Keywords: Micronutrients, Nitrogen, Porosity, Soil bulk density, Soil organic carbon
  • M. Fati, P. Asiyaban *, S. Kiani, F. Akbarpoor Pages 183-192
    Kinetic energy of the water over large spillways should be dissipated in the stilling basins by generation of a hydraulic jump in order to prevent scouring of riverbed and damaging the downstream structures. There are many types of stilling basins, and the most popular ones in practice are the standard USBR basins. The purpose of this study is to evaluate the behavior of perforated and continuous sills in stilling basin as well as their effects on the characteristics of a hydraulic jump including jump length and relative dissipated energy. Results of experiments indicate that the perforated sill, in comparison with the continuous one, has a better behavior in controlling and stabilization of hydraulic jump within the stilling basin which increases the energy dissipation and reduces the jump length. Furthermore, the results show that the perforated sill with 50% opening reduces the basin length about 61% of the required basin length for a free hydraulic jump. Moreover, perforated sill basins are able to dissipate 60% of the inflow energy at Froude number 4.5, while dissipation of energy increases to 90% at Froude number 12.
    Keywords: Energy dissipation, Froude Number, Hydraulic jump, Stilling basin length
  • L. Esmaeelnejad *, J. Seyedmohammadi, M. Shabanpour Pages 193-205
    The van Genuchten (vG) function is often used to describe the soil water retention curve (SWRC) of unsaturated soils. The objective of this study was to evaluate a method to determine the vG model parameters m and α of 100 soil samples of Guilan province from the fractal dimension of SWRC. Also, we used two models introduced by Lenhard et al and vG for estimating m from pore size distribution index of Brooks and Corey (BC) model. In both of the mentioned methods, the relationship between pore size distribution index of BC and SWRC fractal dimension was used. Also, vG parameters using Rosetta software were estimated and then, the amounts of vG parameters from the Rosetta, fractal method and RETC were compared. Results showed that Rosetta software had a better estimation of vG parameters than the Rosetta. The estimated vG model parameters m and α obtained with the above-mentioned different methods, in conjunction with measured saturated water contents, were used to estimate water contents at different matric potentials and compared with determined values by RETC via fitting of vG model on the measured values. The estimated SWRC data via fractal method were compared with those obtained with the Rosetta model. Results showed that fractal method had more accurate performance for prediction of SWRC than the Rosetta. Even though, the Rosetta software could lead to better estimates of the vG model parameters than the fractal approach, it was not capable of predicting SWRC as accurately as the fractal approach. This is due to the fact that estimation of the water content is a result of an interaction between the estimated vG model parameters, α and m.
    Keywords: Brooks, Corey, Lenhard, Tyler, Wheatcraft, van Genuchten parameters
  • A. Barghi Khezerloo *, H. Khalili Shayan, J. Farhoudi, A. Vatankhah Pages 207-221
    Discharge measurement by sluice gates is one of the classical issues in hydraulic engineering. Based on the energy conservation relation, this study presents a novel method for estimating the discharge coefficient of sluice gates under free and submerged flow conditions. This method gives the discharge coefficient of sluice gates only as a function of upstream depth and bottom pressure measured by manometers located under the gate lip and is independent of flow conditions (free and submerged), gate opening and tailwater depth. For evaluating the applicability of the proposed equation in this research for estimating the flow discharge, the experimental results (418 runs) of two sluice gates with 25 and 40 cm widths are used in the conditions of presence and absence of end baffle blocks for both free and submerged flows. Independency of discharge coefficient from the tailwater depth has important advantages such as: continuous estimation of discharge coefficient under free and submerged flow conditions using a unified equation and higher accuracy at the lower submergence. Also being independent of tailwater depth makes easy flow estimation even at the presence of baffle blocks on the stilling basins. The results show that, applying the energy loss coefficient in the proposed equation decreases the mean absolute relative errors to 0.4% and 2.6% for free and submerged flow conditions respectively. Also the proposed equation has a relative error less than 5% under submerged flow conditions. The proposed method is very sensitive to bottom pressure head especially under higher submergence levels.
    Keywords: Discharge, Free flow, Measurement, Sluice gate, Submerged flow
  • Y. Yari, Hr Momtaz *, M. Taheri Pages 223-236
    Soil pollution because of heavy metals not only can directly affect the soil physical and chemical properties but also may turn out to be a serious hazard to human health due to affecting both the food chain and groundwater. Zanjan Province in Iran is considered as one of the most industrialized areas in country due to its heavy metal mining industries. The main purpose of the present study was to evaluate the spatial distribution of heavy metal concentrations using geostatistics approach and to provide the detailed soil maps in order to identify the contaminated farmlands affected greatly by Zanjan contaminated industrial site. Hence, 150 topsoil (0-10 cm) samples were randomly gathered from the area surrounding the contaminated industrial sites to adjacent farmlands with 20,000 ha area in order to assess the spatial variation of heavy metals such as zinc, copper, lead and cadmium. Total zinc, copper, lead and cadmium after the digestion process were measured using atomic absorption spectroscopy (AAS). Therefore, soil enrichment factor (EF) was calculated to identify heavy-metal affected sites. The results of kriging interpolation analysis showed that heavy metals concentrations in the eastern and central parts of the Zanjan area generally exceeded the threshold values (Pb=402.5 mg/kg, Zn=670 mg/kg, Cu=585 mg/kg and Cd=10.5 mg/kg). Therefore, the eastern and central parts of the study area seem to have a high priority for the both soil leaching and phytoremediation operations.
    Keywords: Enrichment factor, Geostatistics, Heavy metals, Mapping, Ordinary Kriging
  • S. Sadeghi *, Sh Oustan, N. Najafi, M. Valizadeh, H. Monirifar Pages 237-254
    To investigate the interaction effect of Cd and Zn on growth and chemical composition of canola, a factorial greenhouse experiment in a randomized complete block design with two factors including Cd at eight levels (0, 5.0, 5.2, 5, 10, 20, 40 and 80 mg kg-1 soil) and Zn at eight levels (0, 5, 25, 50, 100, 200, 400 and 800 mg kg-1 soil) with three replications was conducted in a loamy sand soil. After 60 days, the dry weights and concentrations of Cd, Zn, Fe, Mn and Cu in shoots and roots were determined. At levels of 2.5 and 0.5 mg Cd per kg of soil, all levels of Zn increased shoot and root dry weights. At higher levels of Cd, applications of 5 and 25 mg Zn per kg of soil increased the shoot and root dry weights, but at higher levels of Zn, a decrease in these parts was observed. Moreover, at levels up to 5 mg Cd kg-1, application of Zn even at level of 25 mg Zn kg-1decreased Cd concentration in shoots in comparison with control. However, at higher levels of Cd, this decrease was achieved only at 5 mg Zn kg-1. Increasing the level of Cd at any level of Zn decreased the Zn concentration in shoots. Application of Zn at each level of Cd, first increased and then decreased the concentration of iron in shoots and roots. Zn supplementation at each level of Cd increased concentration of Mn in shoots and decreased its concentration in roots. In addition, Zn application at each level of Cd decreased the concentration of Cu in both shoots and roots.
    Keywords: Cadmium, Canola, Interaction effect, Shoot, root dry weights, Zinc
  • G. Mahtabi, H. Arvanaghi *, P. Lotfi Pages 255-268
    Weir and gate have many applications in irrigation networks because of their simple and accurate equations for flow measurement and their ability in water level controlling. Water flow in river and canal pathes always contains suspended sediment particles and floating materials. In this condition, weir and gate can be combined together and create an integrated system entitled weir-gate that can convey sediment particles under the gate and floating materials over the weir. In this research, discharge coefficient of prismatic weir-gate was studied under free flow condition with different gate openings and flow discharges. Variation of discharge coefficient of prismatic weir-gate was investigated in different angles of prism surfaces including 60˚ vs. 60˚ (symmetrical prismatic), 45˚ vs. 47˚ (upper prismatic) and 75˚ vs. 45˚ (lower prismatic). Results showed that discharge coefficient increased by increasing, and parameters. Comparing the results of different angles of prisms showed that the lower prismatic weir-gate had the highest discharge coefficient among the models in different hydraulic conditions. Discharge coefficient of the symmetrical prismatic weir-gate was higher than the upper prismatic model. This could be resulted from the extreme contraction of flow passing under the gate and increasing the local losses. Linear equations were proposed with acceptable accuracy for the weir-gates. Comparison of the results with the reported results by other researchers showed that the discharge coefficient of prismatic weir-gate was higher than the other kinds of weir-gates within the tested condition.
    Keywords: Angle, Discharge coefficient, Gate opening, Prism surfaces, Upstream height
  • F. Safdari, S. Darbandi *, A. Fakheri Fard Pages 269-280
    Many factors are participated in the snowmelt process, therefore accurate estimation of it is one of the major challenges in water resources management. Snowmelt runoff prediction provides the necessary tools for effective and efficient management of water resources, including reservoir management, groundwater management and flood warning. In most cases there are little earth-observing information for snow properties which is one of the limitations of snowmelt flow modeling. For this purpose, the modified Penman-Monteith equation using climate data from Lighvan weather station in the East Azarbaijan Province was applied in order to estimate runoff from snowmelt. Two-thirds of data were used for training and the rest one-third for verification of the model. Finally, the modified Penman-Monteith equation with mean correlation coefficients values of 0.89 and 0.85 for training and verification stages, mean average absolute error values of 0.57 and 0.37 m3s1 for training and testing stages, was presented as an appropriate model to estimate the snowmelt flow based on climatic parameters.
    Keywords: Lighvan, Penman -Monteith, Received energy, Runoff, Snowmelt, Snowy seasons
  • Sh Asghari *, M. Najafiyan Pages 281-293
    The aim of this research was comparison of the interactions of Eisenia fetida earthworm and organic matters on some hydraulic properties of two fine and coarse-textured soils under two compaction levels. A factorial experiment was conducted as the completely randomized design with 24 treatments and three replications under growth room conditions during six months. The factors were two soil textural classes (sandy loam and clay loam), three organic matter levels (0, 20 g kg-1 of both wheat straw and cow manure), and two compaction levels (1.3 and 1.45 g cm-3) with or without earthworm. The results showed that the both used organic matters averagely increased the soil field capacity (4.1%), permanent wilting point (2.4%) and available (8.78%) moistures values, meso騧pores volume (4.3%), while decreased the macropores volume (11.75%) in the both textural classes. Also, the highest available water content was observed in straw and clay loam soil treatments. Soil compaction decreased the soil saturated moisture value (11.6%) and macropores volume (29.5%) and increased meso騧pores volume (12%), while earthworm increased the mean of saturated moisture value (8.1%) and macropores volume (17%) and decreased meso騧pores volume (5%), averagely. The results of this study indicate that inoculating soil with earthworm can improve hydraulic quality of fine and coarse-textured soils under compaction condition even with using minimum organic matter.
    Keywords: Available water content, Eisenia fetida, Organic matter, Pore size distribution, Soil compaction
  • B. Vaheddost, H. Rezaie, J. Behmanesh * Pages 295-305
    Today, because of consecutive droughts and population increase, management and optimum use of water resources play an important role in sustainable development. One of the methods in water resources management is to use underground dams. Underground dams cause to reinforce aquifer water storage and consequently, this reinforcement leads to better performance of Qanat. In the present study, the changes of the located ground water table below the bed of Soofi river (located in Soofi village in west Azerbaijan) were studied using water table data of three observed wells, two drainage systems (QANAT) and MODFLOW software. After calibration of the model and modeling with underground dam construction, water level in observed wells was predicted. Then, the effect of underground dam construction on Qanats and water balance was investigated. The results showed that the obtained data from modeling had acceptable accordance with observed data in a year after the construction of underground dam. Also, the comparison of the observed and predicted data in two upstream wells showed that, the difference between the two the observed wells was limited to a few centimeters and the percentage mean square error was 4.34 and 7.37 for steady and unsteady conditions, respectively.
    Keywords: Calibration, Ground water, MODFLOW, Qanat, Underground dam
  • R. Lalehzari *, H. Abbaslou Pages 307-320
    Optimized water allocation may be considered as a valuable solution to increase the productivity of water resources in arid and semi-arid areas. To achieve this purpose, the main resources of water consumption in Baghmalek plain (Khuzestan province) for duration of October 2013 to September 2014 and also water table heights for nine years (2002 to 2011) were evaluated. In this study, the final model was developed by combining the two cropping pattern multiobjective optimization and groundwater simulation models. Also, groundwater flow was simulated for addressing optimal discharge scenarios based on finite difference numerical approach using Modflow software. Study years were divided into 36 seasonal stress periods and hydraulic conductivity, specific yield and recharge were calibrated in these periods. The results showed that the flow model had an acceptable simulation accuracy by variance error of 3.05 and 3.92 in calibration and verification processes, respectively. Furthermore, the prediction of water table after the optimal discharge scenario indicated that the May and June months were the main periods of groundwater management.
    Keywords: Allocation, Baghmalek plain, Groundwater simulation, Optimization