فهرست مطالب

پژوهش های حفاظت آب و خاک - سال هفدهم شماره 4 (زمستان 1389)

نشریه پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال هفدهم شماره 4 (زمستان 1389)

  • تاریخ انتشار: 1390/08/01
  • تعداد عناوین: 13
|
  • فریبرز عباسی، حمزه علی علی زاده صفحه 1
    در این پژوهش برای بررسی اثر عمق جریان بر توزیع آب و املاح در آبیاری جویچه ای، دو سری آزمایش مزرعه ای در جویچه های کوتاه با انتهای بسته (طول 3 متر) با جریان ایستا و در جویچه های بلند (طول 115 متر) با جریان دینامیک در مرکز تحقیقات کشاورزی ماریکوپا در یک مزرعه با بافت لوم شنی بدون پوشش گیاهی انجام شد. در جویچه های بلند 4 آزمایش شامل یک آزمایش در شرایط انتها باز با تزریق بروماید کلسیم در تمام مدت آبیاری و 3 آزمایش در جویچه های انتها بسته با تزریق بروماید کلسیم در سه زمان نیمه اول آبیاری، نیمه دوم آبیاری و تزریق در تمام زمان آبیاری اجرا گردید. در جویچه های کوتاه سه آزمایش با زمان آبیاری مشابه (90 دقیقه) ولی مقادیر مختلف آب و بروماید نفوذیافته ناشی از سه عمق آب 6، 10 و 14 سانتی متر و دو آزمایش با مقادیر مشابه آب و بروماید کاربردی ولی زمان آبیاری متفاوت در جویچه هایی با عمق آب 6 و 10 سانتی متر انجام شد. رطوبت خاک در زمان ها، عمق ها و مکان های مختلف در عرض جویچه با استفاده از دستگاه نوترون متر و بازتاب سنج زمانی اندازه گیری گردید. نمونه های خاک نیز در تمامی آزمایش ها برای آنالیز غلظت بروماید در اعماق مختلف خاک تا عمق 8/1 متری برداشت شد. نتایج نشان داد عمق جریان در هر دو سری از آزمایش های انجام شده تاثیر زیادی روی توزیع آب و املاح زیر جویچه های مورد مطالعه داشت. اثرات عمق آب و زمان تزریق بروماید بر توزیع آب و املاح در لایه های سطحی خاک بیش تر و با افزایش عمق خاک از شدت آن کاسته شد. همچنین مقدار آب و بروماید نفوذیافته، به عمق آب و زمان آبیاری و زمان تزریق بروماید بستگی داشته و به طور عموم در طول جویچه های بلند کاهش یافت. در جویچه های کوتاه نیز یکنواختی توزیع آب و بروماید به عمق آب و زمان تزریق املاح وابستگی نشان داد. بین عمق آب آبیاری و مقدار آب و بروماید نفوذیافته یک رابطه رگرسیونی خطی مشاهده گردید. عمق آب آبیاری 14 سانتی متر و تزریق بروماید در مدت زمان کوتاه باعث بهبود یکنواختی توزیع در مقایسه با سایر عمق های مورد مطالعه شد.
    کلیدواژگان: آبیاری جویچه ای، عمق جریان، توزیع آب و بروماید
  • نصرت آقازاده، اصغر اصغری مقدم، نرگس صمدی صفحه 25
    کاهش بارندگی، افت سطح آب های زیرزمینی و برداشت بی رویه از منابع محدود آب های زیرزمینی منطقه باعث کاهش آب دهی منابع، نفوذ آب شور به داخل آب خوان و تغییر کیفیت آب ها گردیده است. هدف از این مطالعه بررسی های هیدروژئوشیمیایی، ارزیابی نفوذ آب شور به سفره ساحلی و مشخص کردن فرآیندهای هیدروژئوشیمیایی غالب در آب خوان قالقاچی می باشد که برای این منظور پارامترهایی مانند pH و EC و غلظت آنیون و کاتیون های اصلی موجود در آب های زیرزمینی منطقه مربوط به اردیبهشت ماه و شهریورماه 1385 تعیین و سپس ارزیابی نفوذ آب شور دریاچه به سفره آب زیرزمینی منطقه از طریق داده های هیدروژئوشیمیایی، نسبت های مختلف یونی و محاسبه اندیکس ها صورت گرفت. بررسی ها نشان می دهد که تیپ آب های منطقه به طور عمده کربناته کلسیک وکلرو کلسیک می باشد و هرچه به نوار ساحلی نزدیک تر می شویم تیپ آب در اثر نفوذ آب شور کلرو سدیک می گردد. غلظت و ترکیب یون های اصلی نشان دهنده نفوذ آب شور دریاچه به سفره ساحلی بوده به طوری که مقایسه غلظت -Cl و مقدار EC به عنوان یک ردیاب ساده و مناسب نشان می دهد که بین این دو پارامتر ارتباط مثبتی وجود دارد. پایین بودن مقدار نسبت مولی Na/Cl وCl/ 4SO آب های منطقه، از نسبت آب دریاچه نشان دهنده نفوذ آب شور بوده که با افزایش میزان کلراید موجود در آب های زیرزمینی منطقه، ترکیب این آب ها به ترکیب آب دریاچه نزدیک تر می شود. نتایج به دست آمده از مطالعات هیدروژئوشیمیایی از طریق مقایسه غلظت یون ها نسبت به غلظت کلراید، شاخص اشباع شدگی (SI)، محاسبه انحراف یونی (Δ) برای کاتیون های آب های زیرزمینی نزدیک نوار ساحلی نشان می دهد که این آب ها نسبت به کانی های کربناته فوق اشباع و برای کانی های سولفاته تحت اشباع بوده و انحراف یونی برای سدیم به طور عمده منفی و برای کلسیم و منیزیم مثبت می باشد. پایین بودن موقعیت این نمونه ها نسبت به خط تئوریک اختلاط آب شور و شیرین نشان می دهد که نفوذ آب شور دریاچه ارومیه به سفره آب شیرین ساحلی قالقاچی باعث شکل گیری فرآیند هیدروژئوشیمیایی تعویض یونی معکوس گردید که این فرآیند عاملی در جهت کنترل ترکیب شیمیایی آب های زیرزمینی منطقه شده است.
    کلیدواژگان: آب خوان قالقاچی، هیدروژئوشیمیایی، نسبت های یونی، نفوذ آب شور، دریاچه ارومیه
  • قدرت الله حیدری، حسین بارانی، سیدمحمود عقیلی، جمشید قربانی، محمدرضا محبوبی صفحه 47
    امروزه تلاش برای حفاظت، اصلاح، احیا و بهره برداری مراتع در حوزه های آبخیز با مشارکت بهره برداران در چارچوب طرح های مرتعداری به عنوان یک برنامه مدون مدیریتی گامی اساسی در راستای توسعه پایدار می باشد. به نظر می رسد، در فرآیند توسعه پایدار پاسخ به نیازهای بهره برداران، مانند تامین نهاده ها، تسهیلات اعتباری و آموزش و ترویج توسط کارشناسان برای مشارکت بیش تر آن ها در پروژه های اصلاح و احیا مراتع به منظور حفاظت آب و خاک و پوشش گیاهی موثر باشد. هدف این مطالعه، بررسی تاثیر خدمات حمایتی ترویجی بر میزان مشارکت مجریان در اجرای طرح های مرتعداری حوزه آبخیز مراتع ییلاقی بلده نور است. جامعه آماری این پژوهش را 102 سامان عرفی تشکیل می دهند و نمونه های آماری، مجریان طرح های مرتعداری در 72 سامان عرفی که سابقه اجرای آن ها بیش تر از سه سال بوده است، می باشد. هر سامان به عنوان یک واحد اقتصادی اجتماعی مجزا، به وسیله گروهی از بهره برداران مورد استفاده قرار می گیرد. ابزار پژوهش پرسش نامه بوده و نمونه گیری با استفاده از روش تصادفی طبقه ای انجام شده است. اساس تفکیک طبقات زمان اجرای طرح مرتعداری در هر سامان عرفی است. یافته های این پژوهش نشان می دهد رابطه معنی داری بین میزان خدمات حمایتی ترویجی و مولفه های آن با میزان مشارکت مجریان در اجرای برنامه ها و پروژه های اصلاح و احیای عرصه های آبخیز جهت حفاظت آب و خاک وجود دارد. همچنین نتایج آزمون نشان داد با افزایش تعداد بهره بردار در هر سامان عرفی میزان دریافت خدمات حمایتی در قالب تامین نهاده ها و تسهیلات اعتباری و آموزش و ترویج نیز کم تر بوده است. اما بین تعداد بهره برداران در هر سامان عرفی با میزان ارایه خدمات نظارتی مانند کنترل، نظارت و پیگیری طرح ها رابطه معنی داری وجود ندارد.
    کلیدواژگان: آموزش و ترویج، مشارکت بهره برداران، اصلاح و احیا مراتع
  • سیدجواد ساداتی نژاد، رحیم نقدی، محمد شایان نژاد صفحه 67
    داده های ناقص دبی یکی از مشکلات پیش روی متخصصان و طراحان پروژه های منابع آب است و باعث بروز خطا در نتایج مطالعات طرح ها شده و اجرای پروژه ها را دچار مشکل می نماید. در مناطقی که ایستگاه های هیدرومتری از نظر تعداد محدود می باشند این مساله حادتر می باشد. بنابراین لازم است این نواقص آماری به طریقی برطرف گردد. روش های متعددی برای تخمین داده های گمشده وجود دارد. در این پژوهش کارایی روش رگرسیون خطی فازی در مقایسه با روش های رگرسیون خطی ساده، رگرسیون چندمتغیره و روش محور مختصاتی و نسبت نرمال در مورد بازسازی دبی سالانه ایستگاه های هیدرومتری حوضه آبریز کارون بزرگ مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این پژوهش با استفاده از روش حذف اعتباری در 27 ایستگاه هیدرومتری حوضه کارون بزرگ در قالب 11 گروه بازسازی پس از حذف عمدی داده های مشاهده ای دبی ایستگاه ها، مقادیر آن ها از طریق روش های ذکر شده برآورد گردید و آماره جذر میانگین مجذور مربعات خطا به ترتیب برای روش های ذکر شده برابر با 41/17، 05/16، 0/21، 6/119 و 6/17 به دست آمد. بنابراین روش رگرسیون خطی ساده به عنوان روش برتر در بازسازی داده های دبی سالانه تشخیص داده شد. همچنین روش رگرسیون خطی فازی به عنوان اولویت دوم جهت بازسازی داده های دبی در این حوضه شناخته شد.
    کلیدواژگان: رگرسیون خطی فازی، داده های گمشده، بازسازی داده ها، دبی سالانه، حوضه آبریز کارون
  • محمد موسوی بایگی، بتول اشرف، آمنه میان آبادی صفحه 87
    تبخیر- تعرق یکی از مهم ترین مولفه های چرخه آب در طبیعت است اما اندازه گیری میزان واقعی آن (توسط لایسیمتر به عنوان دقیق ترین ابزار اندازه گیری) بسیار مشکل و در عمل غیرقابل اجراست، بنابراین به کارگیری رابطه هایی که تنها با استفاده از داده های هواشناسی موجود، تخمین قابل قبولی از آن ارایه دهند، ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه 4 روش مختلف برآورد تبخیر- تعرق شامل: پنمن- مانتیث- فائو 56 ()، پنمن- مانتیث- فائو با تابش ایرماک ()، جنسن- هیز شماره 1 () و جنسن- هیز شماره 2 () برای تخمین تبخیر- تعرق مرجع روزانه چمن () در یک اقلیم نیمه خشک، مورد ارزیابی قرار گرفتند. بررسی ها نشان داد که در ازای افزایش و کاهش 5 و 10 درصد در مقدار پارامترهای تابش، درجه حرارت و باد، حساسیت مدل های برآورد تبخیر- تعرق به عامل تابش بیش تر می باشد، بنابراین برای برآورد میزان تابش خورشیدی رسیده به سطح زمین از مدل های تابش آنگستروم، صباغ، گلور- مک کالور و بلک استفاده شد. واسنجی نتایج به دست آمده با داده های 3 میکرولایسیمتر وزنی در طول دوره رشد (می– اکتبر) در طی 95 روز و توسط معیارهای آماری مختلف از جمله ضریب تعیین (2R)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای اریب (MBE) و آزمون t نشان داد که مدل پنمن- مانتیث- فائو 56 با مدل تابش آنگستروم که مقادیر معیارهای آماری ذکرشده برای آن به ترتیب برابر 625/0، 781/0، 038/0 و 468/0 می باشند، مناسب ترین مدل برای برآورد تبخیر- تعرق گیاه مرجع در این اقلیم بوده و مدل های جنسن- هیز شماره 1 و پنمن- مانتیث- فائو با تابش ایرماک، دقت پایینی دارند. به طورکلی در همه مدل های برآورد تبخیر- تعرق، مدل هایی که از تابش آنگستروم استفاده می کنند دقت بهتری دارند که تاییدی بر پیشنهاد فائو است. همچنین مدل های تابش گلور- مک کالور، صباغ و بلک در رده های بعدی قرار دارند.
  • نصرت حیدرپور، بهروز واعظی، اسدالله احمدی خواه * صفحه 107

    اعمال روش های غیراصولی آماده سازی زمین و به کار نگرفتن ادوات مناسب خاک ورزی موجب تخریب فیزیکی خاک و کاهش بازدهی آن می شود. به منظور تعیین اثرات روش های مختلف خاک ورزی بر روی خصوصیات فیزیکی خاک در تناوب آیش- گندم، پژوهشی در یک قطعه زمین دیم نیمه گرمسیری در گچساران به صورت آزمایش فاکتوریل و طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با 5 تیمار در 4 تکرار به مدت 3 سال اجرا گردید. تیمارهای خاک ورزی عبارت بودند از: A (گاوآهن قلمی + هرس بشقابی+ خطی کار)، B (گاوآهن بدون صفحه برگردان + هرس بشقابی+ خطی کار)، C (هرس دوار+ خطی کار)، D (پنجه غازی + هرس بشقابی+ خطی کار) و E (تیمار شاهد؛ گاوآهن برگردان دار + دست پاشی کود و بذر + پنجه غازی). نتایج به دست آمده نشان داد که اختلاف معنی داری در سطح 1 درصد از نظر جرم مخصوص ظاهری خاک، نوع تیمارها و عمق خاک ورزی و اثر متقابل آن ها، وجود دارد. همچنین از نظر درصد رطوبت خاک در مراحل گل دهی و پر شدن دانه، اثر عمق در هر دو مرحله و اثر تیمارها و اثر متقابل عمق × تیمار در مرحله گل دهی در سطح 5 درصد معنی دار بود. در مقایسه میانگین مقادیر جرم مخصوص ظاهری خاک، اگرچه تیمارهای D و E (با میانگین 49/1 گرم بر سانتی مترمکعب) کم ترین مقدار را داشتند، اما با گاوآهن قلمی در عمق 1-0 سانتی متر کم ترین میزان فشردگی خاک (37/1 گرم بر سانتی مترمکعب) مشاهده شد. بررسی اثر تیمار بر درصد رطوبت خاک نشان داد که در مرحله گل دهی گندم، بیش ترین مقدار مربوط به تیمار شاهد و کم ترین مقدار مربوط به تیمار پنجه غازی است. اما در ادامه فصل زراعی، در مرحله پر شدن دانه، بیش ترین مقدار رطوبت (8/8 درصد) مربوط به تیمار A (گاوآهن قلمی + هرس بشقابی + خطی کار) و کم ترین مقدار (2/8 درصد) مربوط به تیمار شاهد (گاوآهن برگردان دار+ دست پاشی کود و بذر + پنجه غازی) است. با توجه به نتایج به دست آمده می توان اذعان کرد که تیمار گاوآهن قلمی موجب ذخیره شدن رطوبت بیش تری در خاک می شود. براساس نتایج این پژوهش، اعمال تیمار خاک ورزی با گاوآهن قلمی + هرس بشقابی موجب افزایش نسبی رطوبت خاک در عمق های مختلف نمونه برداری به میزان 3/7 درصد نسبت به تیمار شاهد گردید. بنابراین، برای اقلیم نیمه گرمسیری کشور و مناطق مشابه قابل توصیه می باشد.

    کلیدواژگان: خاک ورزی، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، تناوب آیش، گندم
  • سمیه شمسی محمودآبادی، فرهاد خرمالی، رضا قربانی نصرآبادی، محمدهادی پهلوانی صفحه 125
    تاثیر نوع کاربری اراضی بر نحوه عملکرد خاک در اکوسیستم، از طریق مطالعه و ارزیابی تغییرات شاخص های کیفیت خاک امکان پذیر می باشد. این گونه مطالعات که با هدف حفظ و بهبود کیفیت منابع اراضی انجام می گیرد، امکان شناسایی مدیریت های پایدار و به دنبال آن پیش گیری از تخریب فزاینده خاک را فراهم می سازد. به منظور مطالعه تاثیر کاربری های مختلف بر شاخص های کیفیت خاک، اراضی لسی شرق استان گلستان منطقه آق سو انتخاب شد. تعداد 4 پروفیل در کاربری های مرتع، جنگل طبیعی بلوط، جنگل مصنوعی سرو و زراعی حفر، و مورد مطالعه قرار گرفت. خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی به عنوان شاخص های کیفیت خاک مانند وزن مخصوص ظاهری، میانگین وزنی قطر خاک دانه، کربن آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی، فسفر قابل دسترس، کربن توده زنده میکروبی و تنفس میکروبی در کاربری ها مقایسه شد. تشریح نیم رخ های خاک منطقه نشان داد که خاک های مناطق جنگل طبیعی تحت عنوان کلسیک آرجی زرالز، خاک های زراعی تیپیک کلسی زرپتز و خاک های جنگل مصنوعی سرو و مرتع نیز تحت عنوان تیپیک کلسی زرالز طبقه بندی شدند. نتایج نشان دادند که کشت و زرع منجر به کاهش کیفیت خاک مورد مطالعه شده است. کربن آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی و میانگین وزنی قطر خاک دانه در منطقه جنگلی و مرتعی به طور معنی داری بیش تر از اراضی زراعی بودند. بیش ترین مقدار میانگین وزنی قطر خاک دانه در کاربری جنگل طبیعی بلوط 36/2 میلی متر و کم ترین مقدار آن در کاربری زراعی 62/0 میلی متر بود. این نتایج نشان دهنده کارآیی مطالعات کیفیت خاک در تعیین وضعیت کنونی اراضی در عرصه های کشاورزی و منابع طبیعی است.
  • مهدی پیری، موسی حسام، امیراحمد دهقانی، مهدی مفتاح هلقی صفحه 141
    تبخیر از جمله مسایل مهم در هیدرولوژی و مهندسی منابع آب می باشد که مورد توجه محققان قرار دارد. تبخیر آب از ذخایر سطحی علاوه بر اتلاف آبی که می تواند مورد مصرف کشاورزی و شهری قرار گیرد، موجب افزایش غلظت املاح و کاهش کیفیت آب آبیاری نیز می شود. استفاده از الکل های سنگین و پوشش های شناور می تواند موجب کاهش شدت تبخیر و کاهش غلظت نمک آب، در فصول خشک گردد. در این پژوهش و به عنوان روش های شیمیایی از ستیل و استریل الکل و ترکیبی از این الکل ها که در اتانول حل شده استفاده شد. به این منظور از غلظت های معادل 20 و 40 گرم در لیتر، که هر دو روز یک بار روی سطح تشت های تبخیر کلاس A اسپری شدند استفاده گردید. همچنین در این پژوهش به عنوان روش فیزیکی از پلی استیرن با ضخامت های 5/1 و 5 سانتی متر و با درصد پوشش 40، 60 و 80 و اثر مغناطیس کردن آب استفاده شد. عمق آب داخل تشت ها، طی مدت 38 روز اندازه گیری گردید. سپس تبخیر روزانه محاسبه شده و مقادیر آن با نمونه شاهد (بدون الکل) با استفاده از نرم افزار آماری SPSS مقایسه شد. براساس آزمون مقایسه میانگین دانکن، هر دو روش به لحاظ تغییرات مقدار تبخیر، با تیمار شاهد اختلاف معنی داری در سطح 5 درصد دارند. نتایج نشان می دهد با استفاده از روش های فیزیکی، 55-30 درصد و با استفاده از روش های شیمیایی 55-40 درصد از میزان تبخیر را می توان کاهش داد.
    کلیدواژگان: کاهش تبخیر، ستیل الکل، استریل الکل، آب مغناطیس، پلی استیرن
  • سیدسجاد مهدیزاده محلی، سیدعلی اکبر صالحی نیشابوری صفحه 155
    در این پژوهش، میزان چرخش تک ذره رسوبی در خلال حرکت جهشی خود در یک جریان آشفته با استفاده از سیستم تصویربرداری سرعت بالا اندازه گیری شده است. این مشخصه در 5 مرحله از یک گام جهش با تغییر در شرایط هیدرولیکی جریان، قطر و چگالی ذره و با سرعت 250 فریم بر ثانیه به دست آمده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که با افزایش آشفتگی جریان سرعت زاویه ای ذره روند افزایشی را طی خواهد نمود و برای شرایط هیدرولیکی یکسان، ذرات با اندازه بزرگ تر و چگالی ویژه بیش تر، سریع تر خواهند چرخید.
    کلیدواژگان: نرخ چرخش، سرعت زاویه ای، جریان آشفته، جهش تک ذره، تنش بستر
  • محمدهاشم رحمتی، شاهین انصاری دوست، محمد مهران زاده، پیام پاشایی صفحه 169
    انجام عملیات خاک ورزی طی چندین سال سبب ناهمواری سطح خاک مزرعه می گردد. در حال حاضر در بیش تر نقاط کشور عملیات تسطیح توسط لولرهای (تسطیح کننده های) مرسوم انجام می شود که این روش تسطیح از دقت بالایی برخوردار نمی باشد. در این مطالعه برای اولین بار در شهرستان اهواز لولر لیزری میسکین و لولر مرسوم (لولردقت کشت شیراز) مورد مقایسه فنی قرار گرفتند. این پژوهش در سال زراعی 88-1387 در مزرعه ای با بافت خاک لوم رسی در روستای الباجی واقع در 10 کیلومتری شمال شهرستان اهواز در استان خوزستان انجام گرفت. فاکتورهای مورد اندازه گیری عبارت بودند از: حجم آب مصرفی، شاخص تسطیح (LI) و ضریب یکنواختی زمین (LUC). پژوهش در زمینه روش های تسطیح اراضی نیاز به کرت هایی با سطح وسیع دارد تا بتوان دقت ماشین های تسطیح را اندازه گیری و با یکدیگر مقایسه نمود. مزرعه آزمایشی شامل 14 کرت یک هکتاری بوده و روش آماری به کار برده شده آزمون تی- استیودنت با دو تیمار (تسطیح به وسیله لولر لیزری و مرسوم) و 7 تکرار بود. آنالیز آماری توسط نرم افزار SPSS انجام شد. نتیجه مقایسه میانگین ها نشان داد که اختلاف معنی داری در سطح احتمال 1 درصد بین لولرهای لیزری و مرسوم از نظر حجم آب مصرفی وجود دارد و لولر لیزری در مقایسه با لولر مرسوم 35 درصد زمان آبیاری را کاهش داد. به این ترتیب کاربرد لولر لیزری میزان حجم آبیاری را در حدود 82 لیتر در ثانیه کاهش داده است. شاخص تسطیح به دست آمده در تسطیح لیزری نسبت به تسطیح مرسوم به عدد صفر نزدیک تر بود. به عبارت دیگر مقدار این شاخص در روش تسطیح لیزری قابل قبول تر و مناسب تر از روش تسطیح مرسوم بوده است. ضریب یکنواختی زمین در لولر لیزری به عدد 1 نزدیک تر بوده که نشان از ضریب یکواختی بهتر و دقت بیش تر آن نسبت به لولر مرسوم دارد. در کل، با توجه به برتری لولر لیزری از نظر شاخص های فنی، استفاده از آن قابل توصیه به کشاورزان در شهرستان اهواز می باشد.
    کلیدواژگان: تسطیح، لولر لیزری، لولر مرسوم، شاخص تسطیح، ضریب یکنواختی زمین
  • گزارش کوتاه علمی
  • عبدالرضا ظهیری صفحه 181
    تفاوت زیاد عمق جریان و ضریب زبری دشت های سیلابی نسبت به مجرای اصلی رودخانه، باعث ایجاد گرادیان عرضی سرعت شده و تنش برشی قابل ملاحظه ای در مرز مشترک مجرای اصلی و دشت سیلابی اتفاق می افتد. در نتیجه این فرآیند، افت انرژی اضافه ای به سیستم رودخانه تحمیل می شود. مدل های ریاضی معمول در محاسبه پروفیل سطح آب رودخانه ها مانند HEC-RAS و MIKE11، این مکانیسم را در نظر نمی گیرند. برای در نظر گرفتن این مکانیسم، باید شیب انرژی و ضریب تصحیح انرژی جنبشی در محاسبات جریان متغیر تدریجی اصلاح شود. در این مقاله، با استفاده از روش تبادل دبی، محاسبات پروفیل سطح آب در مقاطع مرکب اصلاح شده است. مقایسه نتایج روش پیشنهادی با نتایج مدل ریاضی HEC-RAS در یک کانال آزمایشگاهی غیرهمگن در حالت پروفیل 2M نشان می دهد که دقت این روش ها به ترتیب 95 و 5/84 درصد است.
    کلیدواژگان: جریان متغیر تدریجی، روش تبادل دبی، مقاطع مرکب
  • اعظم خسروی مشیزی، غلام علی حشمتی، عادل سپهری، حسین آذرنیوند صفحه 191
    به منظور شناسایی مناطق تخریب یافته، در این پژوهش تاثیر چرا بر کارکرد اکوسیستم با توجه به فاصله از آبشخور مورد بررسی قرار گرفت. در اطراف 3 آبشخور، در 8 جهت اصلی 338 پلات 4 مترمربعی مستقر شد و در هر یک از پلات ها 11 شاخص سطح خاک روش تجزیه و تحلیل کارکرد اکوسیستم برآورد گردید. سپس با استفاده از 11 شاخص سطح خاک سه ویژگی کارکردی پایداری، نفوذپذیری و چرخه مواد غذایی محاسبه شد. آزمون واریانس چندمتغیره و همبستگی نشان داد که سه ویژگی کارکردی یاد شده با جهت های هشت گانه ارتباط معنی داری ندارند (01/0>P) ولی با فاصله از آبشخور دارای ارتباط مثبت و معنی داری می باشند (01/0>P). به طوری که با فاصله از آبشخور کارکرد اکوسیستم افزایش می یابد. نتایج آزمون دانکن نیز نشان داد، شدت چرای زیاد در نزدیک آبشخور، باعث به وجود آمدن یک محدوده ای بحرانی به شعاع 200 متری از آبشخور شده است.
    کلیدواژگان: شاخص های سطح خاک، گرادیان چرا، آبشخور، کارکرد اکوسیستم
  • نیره غضنفرپور، حمیدرضا مرادی، سادات فیض نیا صفحه 199
    به منظور بررسی وضعیت فرسایش پذیری و تولید رسوب اراضی مرتعی، بخشی از زیرحوضه سجزی- کوهپایه واقع در حوزه آبخیز زاینده رود انتخاب گردید. در این واحد کاربری، دستگاه باران ساز مصنوعی جهت تولید رواناب و رسوب و اندازه گیری رسوب زایی به کار گرفته شد. فرسایش پذیری نیز با استفاده از عامل K در مدل USLE برآورد گردید. به منظور بررسی عوامل موثر در رسوب زایی و فرسایش پذیری، از مجاور هر پلات کوچک نمونه برداری از خاک صورت گرفت و برخی از عوامل فیزیکی و شیمیایی در آن ها اندازه گیری و آنالیز شد. طبق نتایج، برای فرسایش پذیری در این اراضی مقدار به نسبت کمی به دست آمد (مقدار متوسط K برابر t. h/MJ. mm 23/0) که این مساله را می توان به بافت درشت این خاک ها نسبت داد. طبق نتایج مدل های رگرسیونی و ضرایب همبستگی، پارامترهای ماسه، سیلت، ماسه خیلی ریز، سیلت + ماسه خیلی ریز، رطوبت و کربنات کلسیم بیش ترین تاثیر را در تولید رسوب و فرسایش پذیری داشته اند.
    کلیدواژگان: مرتع، رسوب زایی، فرسایش پذیری، باران ساز، سجزی، کوهپایه
|
  • F. Abbasi, H.A. Alizadeh Page 1
    In this study, the effect of flow depth on water content and solute distribution was assessed in furrow irrigation. Two series of field experiments including small and large scale furrow experiments were conducted. In large scale, four experiments were carried out. One experiment was conducted under free-draining (FD) conditions in which bromide was applied during the entire irrigation event and three experiments were carried out in blocked-end furrows in which bromide was injected either during the entire irrigation event (100%), the first half of the irrigation (FH), and the second half of the irrigation (SH) event. In small scale, five field experiments were conducted on short blocked-end furrows. Three experiments were carried out, each with the same duration but with different amounts of water and solutes resulting from 6, 10, and 14 cm furrow water depths. Two more experiments were performed with the same amounts of applied water and solute and, consequently, different durations, on furrows with depths of 6 and 10 cm of water. Soil water contents at different times and locations in furrow cross-section were measured with neutron probe tubes and TDR. Soil samples for bromide analysis and gravimetric soil water contents from all the experiments were collected at different depths up to 1.80 m, 5 days after the irrigation at three locations near the inlet, in the middle, and close to the outlet of the experimental furrows. Results in large scale experiments showed substantial non-uniformity in solute distribution along the monitored furrows, with the degree of non-uniformity depending upon flow depth and solute application time. The effects of flow depth and irrigation/bromide application time on soil water contents were more pronounced in the soil surface layers and were found to be relatively minor at deeper depths. Water and solute deep percolation rates also showed dependency to flow depth and solute application/opportunity time and gradually decreased along the furrows. In small scale experiments, results showed that both the water level and the duration played an important role in distributing water and solutes in the soil profile. A positive correlation was found between water level and infiltrated amount of water or solute. Irrigation with the 14 cm water level and short application time improved the distribution of water and solutes within the soil profiles, while also causing relatively less deep percolation of water and solutes as compared to low and moderate water levels and relatively long duration times.
  • N. Aghazadeh, A. A. Mogaddam, N. Samadi Page 25
    The uncontrolled groundwater extraction, low precipitation and falling water table depth cause a modification of natural flow systems and induce seawater intrusion from the coast finally resulting in the groundwater quality deterioration. The principal aim of this study is to determine the extent of seawater intrusion in the aquifer, characterize the hydrochemistry of the Ghalghachi aquifer, and identifying the main processes that occur in the system. In order to achieve this aim, chemical parameters of the area during May and September 2006 were measured, such as electrical conductivity, pH, anions and cations concentrations. In this study, the seawater intrusion or salinization in a coastal aquifer was evaluated using groundwater chemistry data, ionic ratios and calculation of indices. A large proportion of the groundwater is classified as Na-Cl, Ca-HCO3 and Ca-Cl types. The Na-Cl types represent effects of seawater intrusion. Major ionic compositions effectively indicated effects of the seawater intrusion and especially Cl and EC are the simplest indicators for the salinization process. The Cl concentrations and EC levels are highly positively associated. Lower ratios of Na/Cl and SO4/Cl than the seawater ratios indicated the seawater encroachment. The analytical results obtained in the hydrochemistry study were interpreted using ion correlations with chloride, and calculations of the saturation indices (SI) and ionic deviations (Δ). The results of calculation of the saturation indexes (SI) and ionic deviations for cation of coastal groundwater showed that the saturation index for carbonate minerals is positive and for sulfate minerals is negative. The ΔNa+ is usually negative and the ΔCa2+ and ΔMg2+ are positive and samples plot below the mixture line and seawater intrusion in the aquifer. The most remarkable process was found to be the inverse cation exchange.
  • Q. Heydari, H. Barani, S.M. Aghili, J. Ghorbani, M.R. Mahboobi Page 47
    Nowadays it is very important in watershed management to consider the participation of people particularly ranchers in rangeland restoration. It seems that for greater participation of ranchers in vegetation restoration it is necessary to consider people needs, provide inputs and financial supports, education and extension, and control, monitoring, and supervising of projects. The aim of this study is to assess the role of support services and extension on the participation of ranchers in rangeland restoration projects in mountain rangelands of Baladeh in Mazandaran. Statistical population includes 102 ranches, of them 72 ranches were sampled where rangeland restoration projects were performed at least for three years. Each ranch is a defined area of rangeland used by a number of ranchers for raising livestock. The sampling was done using questionnaire in random-stratified method. Result of this study showed that there was a significant relationship between ranchers` participation and support services and extension of ranchers in rangeland restoration, soil and water conservation. Also we found that as the number of ranchers increased in each ranch there was a decrease in support services such as inputs, financial supports, education, and extension. There was not a significant relationship between the number of ranchers in each ranch and the control and monitoring services. Finally the result of this study showed that in many ranches the support services and extension are not enough to support the success of rangeland restoration projects.
  • S.J. Sadati Nejad, R. Naghdi, M. Shayan Nejad Page 67
    Discharge missing data, is an important challenge facing water resource project designers and hydrologists, as it leads to error in design studies and implementations with enormous financial and safety considerations. When the number of hydrometric stations is limited in an area of concern, this challenge becomes more serious. Therefore, this data needs to be completed statistically for practical purposes. Several methods have been proposed for predicting such missing data. In this article, fuzzy linear regression is compared with simple linear regression, multi-linear regression, graphical method and normal ratio method, for reconstruction of annual discharge data in Great Karoon river basin in south-west Iran. For this purpose, observational discharge data from 27 stations in a set of 11 groups were analyzed. By deliberate exclusion of real annual data for each station, the excluded data was reconstructed using the above methods and the error in calculation was measured using RMSE index which was found to be 17.41, 16.05, 21.00, 119.60 and 17.60, respectively. Hence, simple linear regression was found to be the superior method for reconstruction of annual discharge data for this basin. Fuzzy linear regression was also shown to be the second most appropriate method in this regard.
  • M. Mousavi-Baygi, B. Ashraf, A. Miyanabadi Page 87
    Evapotranspiration is one of the most important parts of water cycle in the nature but, the measurement of actual evapotranspiration (via Lysimeter as an exact measurement instrument) is so difficult and not practical. Therefore, equations that can estimate the value of evapotranspiration only by using meteorological data are necessary. In this study, four different reference crop evapotranspiration of Penman-Montith FAO56 (PMF56), Penman-Montith FAO with Irmak Radiation (PMFI), Jensen-Hais1 (JH1) and Jensen-Hais2 (JH2) have been assessed in a semi-arid climate of Iran to estimate the ETo. The investigations showed that, when the data of radiation, temperature and wind changed by 5% and 10%, the radiation was more effective than other parameters. Therefore to calculate the short wave radiation, radiation models of Angstrom, Sabbagh, Gelever-Mc Culoch and Black have been used. Calibration of obtained results with data of three weighting microlysimeter during the growing season (May to October) duration 95 days by using different statistical parameter such as coefficient of determination (R2), Root mean square error (RMSE), Mean bios error (MBE) and t-test criteria of 0.781, 0.625, 0.038 and 0.468 respectively, indicated that PMF56 model with radiation models of Angstrom is the best model for estimation of reference evapotranspiration and the models of JH1 and PMFI have low exactness for this climate. The finding of the present research reveal that in all investigated evapotranspiration models, the models that used Angstrom radiation have high accuracy and radiation models of Sabbagh, Gelever-Mc Culoch and Black are in next orders.
  • N. Haidarpour, B. Vaezi, A. Ahmadikhah Page 107

    Use of unsuitable tillage practices and undesirable tillage tools has resulted to soil physical erosion and reduction in its fertility. In order to investigate the effect of different tillage methods on soil physical properties in wheat-fallow rotation, a study was conducted in a rainfed subtropical farm in Gachsaran in a factorial-based RCB design with 4 replications and 5 treatments for 3 years. Treatments consisted of A (Chisel plow +Disk harrow + Grain drill), B (Non moldboard plow +Disk harrow + Grain drill), C (Power harrow + Grain drill), D (Sweep + Disk harrow + Grain drill), E or control (Moldboard plow + Hand broadcasting seed and fertilizer + Sweep). The results showed that the effects of depth, treatment and their interaction effects on soil bulk density were significant at 0.01 level. Also, the effects of depth at two stages and the effect of treatment and their interaction at flowering stage on soil moisture were significant at 5% level. Although tillage methods E and D had the lowest effect on soil bulk density (1.49 gr/cm-3), but the lowest soil compaction was observed in the 0-10 cm layer by using chisel plow (1.37 gr/cm-3). Study of treatment effect at flowering stage on soil moisture showed that E and D treatments had the highest and the lowest values, respectively. However, toward the end of cropping season and at the ripening stage, maximum humidity was recorded (8.8%) for A treatment (Chisel plow +Disk harrow + Grain drill) and minimum humidity (8.2%) was observed for E treatment (Moldboard plow + Hand broadcasting seed and fertilizer + Sweep). Considering these results, we can conclude that A method could maintain more humidity in soil. Based on the results, tillage method A (Chisel Plow + Disk harrow) compared to E method resulted in an increase in soil relative humidity in 0-40 cm layer up to 7.3%. Therefore, it could be recommended for subtropical climate of Iran and similar regions.

  • S. Shamsi Mahmoudabadi, F. Khormali, R. Ghorbani Nasrabadi, M.H. Pahlavani Page 125
    The effect of land use type on soil functioning within an ecosystem can be assessed and monitored using soil quality attributes. Such studies, which are carried out to create a balance between the biological production and the maintenance and improvement of land resource quality, provide a framework for land degradation control and also for identification of sustainable management. In order to study the effects of different land uses on soil quality indicators, a loess hillslope was selected in eastern Golestan Province, Agh-Su area. Four profiles in four land uses including pasture; Quercuse natural forest; Cupressus artificial forest and a cultivated land, were dug and studied. Important physical, chemical and biological soil quality indicators such as bulk density, mean weight diameter, organic carbon, cation exchange capacity, available P, biomass carbon and microbial respiration were compared in land uses. Description ِof soil profiles in study area revealed that Quercuse natural forest soils were classified as Calcic Argixerolls, cultivated soils as Typic Calcixerepts and pasture and Cuprecuse soils as Typic Calcixerolls. The results revealed that cultivation has led to decrease of studied soil quality. Organic matter, CEC and MWD in the forest and pasture area were significantly higher than that of cultivated land use. The mean weighted diameter of aggregates varied between 2. 36 mm in Quercuse natural forest and 0. 54 mm in cultivated land use. This investigation showed the efficiency of soil quality studies for the evaluation of present conditions of soil in agricultural and natural ecosystems.
  • M. Piri, M. Hesam, A.A. Dehghani, M. Meftah Halaghi Page 141
    Evaporation is one of the important problems in hydrology and water resources engineering, which is attracted by many researchers. The evaporation from water storage system causes the water loss, increases the concentration of salts and reduces the water quality. Use of heavy alcohols and floating coatings can reduces the evaporation, and salt concentration during dry seasons. In this study, octadecanol and hegzadecanol alcohols (C18H33OH and C16H37OH respectively) and mixture of alcohols equivalent to 20 and 40 gL-1 were used. These alcohols were dissolved in ethanol prior to application. The first step of the concentration of 20 gha-1 and the second phase, the concentration of 40 gha-1, were used. In this study in addition of alcohols polystyrene with two different thickness (1.5 and 5 cm) and magnetic water were used as physical approach for reducing the evaporation from water surface. The water level was measured in 2 stages within 38 days. Then the daily evaporation was measured and the statistical results were obtained using SPSS software. There are significant differences between treatments, in the 5% significant level, on the base of Duncan comparison test. Results showed that the physical and chemical methods, can reduce the amount of evaporation up to 30-55% and 40-55%, respectively.
  • S.S. Mehdizadeh Mahalli, S.A.A. Salehi Neyshabouri Page 155
    In this paper, spinning rate of sediment particle during saltation in turbulent flow was measured by means of high speed photography technique. Experiments have been carried out for different hydraulic conditions, particle sizes and densities. Particle spin was measured in five stage of saltation step by analyzing and processing picture taken at 250 frame per seconds. The results showed that increasing turbulence parameter of flow will cause increase in angular velocity and under the same flow condition, particles with larger sizes and specific gravities spin more rapidly.
  • M.H. Rahmati, Sh. Ansaridoost, M. Mehranzadeh, P. Pashai Page 169
    Tillage practices during several years will result in an unleveled soil surface on farms. At present, in most regions of Iran, land leveling operations on farms are performed by conventional levelers and this leveling method does not have high accuracy. In this study, for the first time in Ahwaz city in south west of Iran, Miskin laser leveler and conventional leveler (Deghat Kesht Shiraz Leveler) were compared from technical aspects. This study was conducted in agronomic year of 2008-2009 on a farm with soil texture of clay loam in Albaji village which is located 10 km north of Ahwaz in Khuzestan province. Measured factors were water consumption volume, leveling index (LI) and land leveling uniformity coefficient (LUC). Research in the field of land leveling methods needs plots with large area, because in large areas, the leveling accuracy of leveler machines can be measured and compared correctly. Thus, our experimental farm included 14 plots, each one hectare. Statistical method for analysis was T-Student with two treatments (leveling by laser and conventional levelers) and seven replications. Statistical analysis was done by SPSS software. Results of mean comparison indicated that there is a significant difference at 1% level between laser leveler and conventional leveler for water consumption volume. Laser leveler reduced irrigation time about 35% as compared with conventional leveler. Therefore, application of laser leveler decreased water consumption volume about 82 lit/s. Leveling index in laser leveler was closer to zero in comparison to conventional leveler. On the other hand, the value of this index for laser leveling was more acceptable and suitable than conventional leveling. Also, LUC value for laser leveling was closer to one in comparison with conventional leveling. Thus, LUC value of laser leveler was better and higher than conventional leveler. Generally, regarding the obtained results in this study, application of laser leveler instead of conventional leveler can be recommended for leveling agricultural lands in Ahwaz.
  • A. Zahiri Page 181
    Great difference of flow depth and Manning's roughness coefficients in main channels and floodplains, generate a strong gradient of lateral velocity and hence, a lateral shear stress in the interface of the main channel and floodplain. This phenomenon increases the head loss in river system. Mathematical models which are currently used for water surface profile computations in rivers, e.g. HEC-RAS and MIKE11, neglect this mechanism. For taking into account this mechanism, the energy slope and energy correction factor should be modified in gradually varied flow computations. In this paper, using exchange discharge method, the current procedure of gradually varied flow computations were modified for compound channels. Comparison of this method and HEC-RAS results in an experimental flume with heterogeneous compound section in case of drawdown profile, M2, showed that the accuracy of these methods are 95 and 84.5%, respectively.
  • A. Khosravi Mashizi, Gh.A. Heshmati, A. Sepehri, H. Azarnivand Page 191
    In this research, grazing effect on ecosystem function has been analyzed at different distances from water point to identify critical area. In 338 plots of the size 2×2 meter that were plotted in 8 main directions from 3 selected water points, 11 soil surface indices were estimated based on LFA method. Then soil stability, infiltration and nutrient cycle functional attributes have been evaluated by 11 soil surface indices. MANOVA and correlation analysis showed that functional attributes were not significant in 8 main directions (P<0/01) but they were significant with distance from water point (P<0/01) and ecosystem function increased with distance from water point. Duncan results showed that grazing intensity in close proximity to water point has been induced a critical area in 200 m from water point.
  • N. Ghazanfarpour, H.R. Moradi, S. Feiznia Page 199
    In order to investigate rangelands erodibility erodibility and sediment yield, a part of Segzi-Kuhpayeh subcatchment located in Zayandeh-Roud Drainage Basin was chosen. In this land use unit, field rainfall simulator for production of runoff and sediment and measuring sediment yield was used. Erodibility was estimated using K-factor in USLE model. For investigating effective factors in sediment production and erodibility, soils were sampled adjacent to each rainfall simulator plot and some of physical and chemical parameters of soils were measured and analyzed. According to the results, erodibility was relatively low in these lands (mean K value is 0.23 t.h/ MJ.mm) which can be related to coarse grained texture of the soils. According to the results of regression models and correlation coefficients, silt, very fine sand, silt+very fine sand, moisture and calcium carbonate parameters have the highest effect on sediment production and erodibility.