فهرست مطالب

مدیریت آب و آبیاری - سال سوم شماره 2 (پاییز و زمستان 1392)

مجله مدیریت آب و آبیاری
سال سوم شماره 2 (پاییز و زمستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/12/11
  • تعداد عناوین: 10
|
  • فاطمه کاراندیش، کیومرث ابراهیمی، جهانگیر پرهمت صفحات 1-12
    در پژوهش حاضر، ضمن مقایسه رفتار حوضه کارون در دو شبیه سازی یکپارچه و نیمه توزیعی هیدروگراف سیل، شدت سیل خیزی زیرحوضه ها و تاثیر عوامل فیزیکی موثر بر هیدروگراف سیل بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که اختلاف هیدروگراف های محاسبه شده با روش یکپارچه و نیمه توزیعی، بسیار ناچیز بود. همچنین نتایج این بررسی حاکی از آن است که شدت سیل خیزی زیرحوضه ها لزوما تابع مساحت آنها نیست و عوامل دیگری همچون موقعیت زیرحوضه ها نسبت به خروجی و سایر عوامل فیزیکی و اقلیمی نیز در پتاسیل تولید دبی زیرحوضه ها موثرند. بر اساس نتایج اولویت بندی شدت سیل خیزی زیرحوضه های منطقه تحقیق، از نظر سهم مشارکت در دبی خروجی، زیرحوضه های بارز و دزک آباد، و از نظر سهم مشارکت زیرحوضه ها در واحد سطح، زیرحوضه های بارز و سولکان از میان هشت زیرحوضه منتخب در این تحقیق، هر یک به ترتیب در رتبه های اول و هفتم قرار دارند. همچنین نتایج آنالیز حساسیت مدل بر اساس پنج پارامتر شیب آبراهه اصلی، شماره منحنی، مساحت، ضریب گراولیوس و شیب متوسط حوضه نشان می دهد که مهم ترین عامل موثر در سیل زیرحوضه ها، عامل شماره منحنی بوده است. ازاین رو مدیریت صحیح تغییر کاربری اراضی زیرحوضه ها به عنوان مهم ترین شاخص موثر بر شماره منحنی، نقش موثری در کنترل شدت سیل تولیدشده در خروجی حوضه خواهد داشت.
    کلیدواژگان: اولویت بندی، شماره منحنی، ضریب گراولیوس، مدل HEC، HMS، هیدروگراف سیل
  • بهنام آبابایی، فرهاد میرزایی اصلی، تیمور سهرابی صفحات 13-28
    در تحقیق حاضر، کاربرد روش ترکیب اطلاعات در شبیه سازی فرایند هیدرولوژیک جریان ورودی به مخزن سد طالقان بررسی شد. دو الگوریتم ترکیب اطلاعات بر مبنای الگوریتم K نزدیک ترین همسایه (K-NN) پیشنهاد و ارزیابی شدند. چهار مدل شبکه عصبی مصنوعی و دو مدل همراشتین - واینر به عنوان مدل های شبیه ساز جریان روزانه ورودی به مخزن به کار گرفته شدند. مقایسه نتایج حاصل از روش ترکیب اطلاعات با مدل های منفرد، حاکی از افزایش دقت شبیه سازی در مقایسه با مدل های منفرد است. عملکرد هر دو الگوریتم ترکیب اطلاعات در شبیه سازی متوسط ماهانه جریان ورودی به مخزن یکسان بود، اما الگوریتم AL1 به مقادیر بزرگ تری از انحراف استاندارد ماهانه منجر شد. در نهایت، با استفاده از مدل مولد اقلیم، سری روزانه دما و بارش تحت سناریوهای تغییر اقلیم بازتولید شده و این سری ها، به عنوان ورودی مدل های منفرد و روش ترکیب اطلاعات استفاده شدند. نتایج نشان داد که پیش بینی مدل های منفرد در شرایط تغییر اقلیم ممکن است متفاوت بوده و گاه، تغییرات پیش بینی شده توسط آنها دارای جهات متناقضی باشند. به علاوه مشخص شد که عملکرد روش ترکیب اطلاعات با استفاده از الگوریتم AL2 توسط مدل همراشتین - واینر تایید می شود و در مقایسه با الگوریتم AL1، به نتایج منطقی تری می انجامد. همچنین، با توجه به تناقض های مدل های منفرد، کاربرد این روش سبب افزایش ضریب اطمینان در مورد تغییرات پیش بینی شده جریان ورودی به مخزن در شرایط تغییر اقلیم می شود.
    کلیدواژگان: جریان روزانه، شبکه عصبی مصنوعی، عدم قطعیت، مدل همراشتین، واینر
  • حسن علی بخشی، علی شاهنظری، رمضان طهماسبی صفحات 29-42
    در این تحقیق، قابلیت مدل DRAINMOD-Nبرای شبیه سازی انتقال نیترات در اراضی شالیزاری دارای زهکش زیرزمینی در فصل کشت دوم ارزیابی شد. در طول یک فصل کشت کلزا از آذر 1390 تا اردیبهشت 1391، غلظت نیترات زهآب زهکش های زیرزمینی و نیترات عمق های 30 و 60 سانتی متری خاک در مزرعه شالیزاری تجهیزشده و نوسازی شده دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری اندازه گیری شد. تیمارهای زهکشی عبارت بودند از: سه سیستم زهکشی زیرزمینی معمولی با پوشش معدنی شامل سیستم زهکشی با عمق 9/0 متر با فاصله زهکش 30 متر (D0.9L30S)، عمق 65/0 متر با فاصله زهکش 30 متر (D0.65L30S) و عمق 65/0 متر با فاصله زهکش 15 متر (D0.65L15S) و یک سیستم زهکشی معمولی با پوشش مصنوعی با عمق 65/0 متر و فاصله 15 متر (D0.65L15F). واسنجی مدل با تغییر ضرایب نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون انجام گرفت. از آماره های بازده مدل (EF)، درصد خطا (PE)، ضریب تبیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین انحراف (AD) برای ارزیابی کارایی مدل استفاده شد. مقادیر EF، PE، R2، RMSE و AD در مرحله واسنجی به ترتیب برابر 71/0، 66/2، 72/0، 94/0 و 56/0 محاسبه شد. با توجه به نتایج، مدل DRAINMOD-N در مرحله واسنجی عملکرد مناسبی در شبیه سازی تلفات نیترات داشت، اما در اعتبارسنجی، مقادیر EF، PE، R2، RMSE و AD به ترتیب 12/0، 89/19-، 85/0، 01/1 و 93/0 محاسبه شد که بر این اساس، دقت شبیه سازی ضعیف بود.
    کلیدواژگان: آبشویی، زهکشی زیرزمینی، منابع آب، نیتریفیکاسیون، DRAINMOD، N
  • امیرحسین شفایی، شهاب عراقی نژاد، علیرضا مساح بوانی * صفحات 43-58

    در این تحقیق، اثر پدیده تغییر اقلیم بر مدیریت مخازن سطحی حوضه گرگانرود بررسی شده است. بدین منظور اطلاعات مورد نیاز منطقه از مدل گردش عمومی [CGCM3] شامل مقادیر بارندگی و درجه حرارت، برای دوره (1390-1414)، تحت سناریوی انتشار گازهای گلخانه ای A2 تامین و به روش [SDSM] ریز مقیاس شد. نتایج در مجموع نشان دهنده کاهش حدود چهار درصدی بارش متوسط سالیانه و افزایش 05/0 درجه ای حرارت سالیانه است. برای بررسی تاثیر این تغییرات بر جریان رواناب در شاخه های حوضه گرگانرود از روش آماری تابع توزیع احتمال توام استفاده شد و مقادیر رواناب برای دوره آماری (1390-1414) پیش بینی شد. نتایج، نشان دهنده کاهش رواناب در حدود چهار درصد، در دوره مربوط بوده است. در ادامه با استفاده از نتایج به دست آمده از سناریوی تغییر اقلیم و مدل [WEAP]، تغییرات بیلان آبی مخازن و مقادیر تخصیص در دوره (1390-1414) در گره های مصرف، بررسی شد. بنابر نتایج به دست آمده، میانگین تخصیص از 92 به 90 درصد و میانگین ذخایر مخازن نیز حدود 10 درصد کاهش خواهد یافت. نتایج نشان می دهد که از ارزیابی های مدیریت منابع آب گذشته نمی توان برای آینده استفاده کرد.

    کلیدواژگان: بهره وری از مخازن، تغییر اقلیم، حوضه گرگانرود، منابع آب سطحی، SDSM، WEAP
  • ابوذر پرهیزکاری، محمود صبوحی صفحات 59-74
    در این تحقیق، برای تعیین ارزش اقتصادی آب آبیاری و شبیه سازی واکنش کشاورزان به سیاست کاهش منابع آب در دسترس، از مدل برنامه ریزی ریاضی مثبت (PMP) استفاده شد. با استفاده از این مدل، ابتدا ارزش اقتصادی (قیمت سایه ای) آب آبیاری در هر یک از مناطق رودبار الموت غربی، رجایی دشت و رودبار الموت شرقی برآورد شد. سپس، واکنش کشاورزان هر منطقه به سیاست کاهش آب در دسترس تحت سناریوهای 10، 20، 30 و 40 درصد بررسی شد. برای حل مدل از داده های سال 1390-91 و نرم افزار GAMS نسخه 5/23 استفاده شد. بر پایه نتایج، ارزش اقتصادی آب آبیاری برای هر یک از مناطق رودبار الموت غربی، رجایی دشت و رودبار الموت شرقی، به ترتیب 882، 716 و 845 ریال برآورد شد و تفاوت زیادی بین ارزش اقتصادی آب آبیاری و نرخ آب بهای پرداختی کشاورزان در منطقه رودبار الموت وجود داشت. با کاهش آب آبیاری در دسترس، ارزش اقتصادی آب افزایش یافت و الگوی کشت در هر یک از مناطق به نفع محصولاتی که درآمد ثابتی را به ازای مقدار کمتر آب ایجاد می کنند، پیش می رود.
    کلیدواژگان: ارزش واقعی آب، الگوی بهینه کشت، برنامه ریزی ریاضی مثبت، تابع تولید CES، رودبار الموت
  • سیده لیلا رضوی طوسی، جمال محمدولی سامانی صفحات 75-90
    آب از محورهای اصلی توسعه پایدار و رکن اساسی آمایش سرزمین است و مدیریت پایدار کمی و کیفی منابع و مصارف آن، نقش مهمی در ارتقای بهداشت، رفاه اجتماعی و توسعه پایدار دارد. از طرف دیگر، با توجه به ارزش اجتماعی، اقتصادی، امنیتی، سیاسی و زیست محیطی این ماده حیاتی، تصمیم گیری و مدیریت در زمینه منابع آب بسیار مهم است. راهبردهای توسعه بلندمدت بخش آب کشور، گذشته از اینکه راهنمای مناسبی برای تدوین برنامه های مدیریت آب کشور در حوضه های آبریز است، با ایجاد هم پیوندی در عرصه های مدیریت فرابخشی آب، موجب بهره برداری بهینه از منابع آب کشور خواهد شد. در برنامه ریزی کلان ملی، اولویت بندی حوضه های آبریز، بخش مهمی از برنامه جامع آب در زمینه تخصیص منابع برای حوضه های آبریز است که کمتر به آن توجه شده است. با توجه به اهمیت مسئله و پیچیدگی آن به علت وجود راهبردهای مختلف با درجات تاثیر متفاوت و همچنین ارتباطات پیچیده بین راهبردها، در این تحقیق اولویت بندی حوضه های آبریز با استفاده از روش ANP و روش ترکیبی ANP با TOPSIS فازی انجام گرفته است. گزینه های بررسی شده، حوضه های آبریز بحرانی کشور شامل حوضه آبریز دریاچه ارومیه، اترک، سفیدرود، دریاچه نمک و زاینده رود است. نتایج نشان می دهند که حوضه آبریز دریاچه ارومیه و اترک، به ترتیب بیشترین و کمترین امتیاز را دارند. این بدان معناست که حوضه آبریز ارومیه برای اعمال راهبردهای بخش آب در اولویت قرار دارد و به عبارتی بحرانی ترین حوضه است. درنتیجه، اعمال راهبردهای آب در این حوضه آبریز نسبت به دیگر حوضه ها ضروری تر است.
    کلیدواژگان: اولویت بندی، حوضه آبریز، روش فرایند تحلیل شبکه ای (ANP)، روش TOPSIS فازی، مدیریت
  • عباس ستوده نیا، بهنوش کمالی*، مسعود سلطانی صفحات 91-101

    کاشت در زمان مناسب و آبیاری تکمیلی از روش های مدیریتی موثر بر افزایش بهره وری آب باران و بهبود عملکرد محصول عدس دیم به شمار می آیند و در تحقیقات متعددی کانون توجه قرار گرفته اند. به همین دلیل در این تحقیق با تهیه یک مدل کامپیوتری، زمان مناسب کاشت و آبیاری تکمیلی برای گیاه عدس، در شرایط آب وهوایی شهر قزوین بررسی شد. در این مدل با استفاده از داده های هواشناسی، جغرافیایی، اطلاعات خاک و گیاه مورد نظر و براساس روابط فائو، محتوای رطوبتی خاک و نیاز آبی گیاه عدس در طول دوره رشد به صورت روزانه، محاسبه و مقایسه شد. درنهایت تاریخ کاشتی که در طول دوره رشد و مراحل حساس، کمترین تنش به گیاه وارد شده بود، مناسب ترین تاریخ کاشت معرفی شد. زمان آبیاری تکمیلی نیز با هدف به حداقل رساندن تنش های وارد بر گیاه در مرحله میانی رشد تعیین شد. براساس نتایج مدل، از بین زمان های بررسی شده (چهار تاریخ کاشت: 25 اسفند، 5، 15 و 25 فروردین)، زمان مناسب کاشت عدس بهاره، 25 اسفند و زمان مناسب آبیاری تکمیلی، 10 تا 15 روز پس از شروع مرحله حساس رشد (مرحله میانی) بود.

    کلیدواژگان: بهره وری آب باران، تاریخ کاشت، تک آبیاری، عدس، مدل کامپیوتری
  • مینا عبدالهی، سعیده ملکی فراهانی، محمدحسین فتوکیان، عبدالله حسن زاده قورت تپه صفحات 103-120
    به منظور ارزیابی تاثیر تنش آبی بر عملکرد و کارایی مصرف آب گیاه دارویی بالنگو، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی مرکز گیاهان دارویی دانشگاه شاهد تهران در سال زراعی91-1390 اجرا شد. عامل اول، سیستم آبیاری در دو سطح 40 و 60 درصد تخلیه آب قابل استفاده خاک؛ عامل دوم، گونه های بالنگو شامل Lallemantia. royleana(بالنگوی شیرازی)وL. iberica (بالنگوی شهری)؛ و عامل سوم، منشا توده در دو سطح ارومیه و مشهد بود. تنش آبی سبب کاهش معنادار 07/31 درصد شاخص سطح برگ در L. iberica شد، ولی در گونه L. royleana تغییری ایجاد نکرد. بیشترین عملکرد دانه مربوط به 40 درصد تخلیه آب قابل استفاده خاک با میانگین 4/208 کیلوگرم در هکتار و بیشترین عملکرد مربوط به گونه L. iberica با میانگین 4/189 کیلوگرم در هکتار به دست آمد و عملکرد بالنگوی شهری در برابر تنش آبی، 03/28 درصد و در گونه شیرازی 11/11 درصد کاهش نشان داد. بین اکوتیپ های گونه L. iberica، اکوتیپ مشهد از لحاظ عملکرد دانه، شاخص برداشت و کارایی مصرف آب به ترتیب با 76/38، 63/36 و32/37 درصد در مقایسه با اکوتیپ ارومیه بیشترین میانگین ها را نشان داد، ولی در گونه L. royleanaتفاوت معناداری بین اکوتیپ ها دیده نشد. همبستگی مثبت و معناداری بین کارایی مصرف آب و شاخص سطح برگ (44/0)، وزن دانه در بوته (53/0)، عملکرد دانه (98/0)، عملکرد بیولوژیک (61/0) و شاخص برداشت (91/0) دیده شد.
    کلیدواژگان: آبیاری، اکوتیپ، شاخص سطح برگ، گونه، Lallemantia، royleana، Lallemantia، iberica
  • حمزه دوکوهکی، مهدی قیصری*، سید فرهاد موسوی، شاهرخ زندپارسا، گریت هوگنبوم صفحات 121-133

    در این بررسی، با هدف طراحی مدلی توانمند و منطبق بر نیاز های داخلی کشور، مدل های پرکاربرد CSM-CERES-Maize از بسته نرم افزاری DSSAT نسخه 4 و مدل SWAP به یکدیگر متصل شدند تا هر یک از مدل ها از ویژگی های منحصر به فرد مدل دیگر استفاده کند. در مدل ترکیبی توسعه داده شده با نام پیشنهادی CERES-Maize-hbased، مدل CERES-Maize از مقادیر روزانه رطوبت خاک، تبخیر- تعرق واقعی و پتانسیل و جذب آب توسط ریشه محاسبه شده توسط مدل SWAP بهره می گیرد و پارامتر های روزانه رشد ریشه و شاخص سطح برگ را محاسبه و به آن ارسال می کند. برای ارزیابی مدل از داده های ذرت کشت شده در منطقه ورامین استفاده شد. مقایسه نسخه اصلی مدل و نسخه توسعه یافته مدل در پیش بینی مقدار ماده خشک نشان داد که هر دو مدل به خوبی ماده خشک را شبیه سازی می کنند. تفاوت معناداری بین عملکرد دو مدل در مقدار متوسط و مقدار نهایی مجموع ماده خشک مشاهده شد. مقدار متوسط و مجموع خطای مطلق نسخه توسعه یافته و اصلی مدل در شبیه سازی ماده خشک نهایی در 12 تیمار بررسی شده، به ترتیب 1021، 4207 کیلوگرم بر هکتار و 1271 و 5978 کیلوگرم بر هکتار بود. در کل به دلیل عملکرد موفق مدل توسعه یافته در شبیه سازی پارامتر هدف (ماده خشک)، می توان نتیجه گرفت که اتصال دو مدل با موفقیت صورت گرفته و مدل ترکیبی جدید، آماده استفاده در پژوهش های مرتبط با رشد ذرت است.

    کلیدواژگان: آب خاک، تبخیر، تعرق، CERES، Maize، hbased، DSSAT، SWAP
  • جواد رحمانی ثقیه، علی قائمی * صفحات 135-146

    دقت و اثربخشی کشاورزی دقیق، تا حد زیادی به تحلیل دقیق و به موقع شرایط رطوبتی خاک وابسته است. نمایش وضعیت آب خاک به صورت پیوسته، روشی مناسب برای بهینه کردن آبیاری در کشاورزی است. سیستم های هوشمند آبیاری مبتنی بر کاربرد حسگرهای رطوبتی خاک می توانند بیشترین کارایی مصرف آب در مزرعه را با حفظ رطوبت خاک در سطح بهینه فراهم کنند. شوری محلول خاک بر مقدار رطوبت اندازه گیری شده توسط حسگر های هوشمند اثر می گذارد. به همین منظور در این تحقیق، عملکرد چهار حسگر هوشمند با چند روش متداول، برای تعیین مقدار رطوبت خاک در شرایط کاربرد آب شور در عمق 30 و 60 سانتی متری از سطح خاک ارزیابی شد. حسگر های هوشمند استفاده شده در این تحقیق، شامل Watermark 200ss-v، Watermark 200ss، ICS 9101 و ICS 9001 و روش های متداول تعیین رطوبت خاک، شامل تانسیومتر، بلوک های گچی، نوترون متر و روش وزنی هستند. بنابر نتایج بین حسگر های هوشمند، حسگر Watermark 200ss-v در اندازه گیری رطوبت خاک در شرایط کاربرد آب شور دقت مناسبی داشت و بین روش های متداول تعیین رطوبت خاک، نوترون متر دارای دقت مناسب و بلوک های گچی و تانسیومتر فاقد دقت مناسب بودند. نتایج نشان داد در شرایط کاربرد آب شور، حسگر Watermark 200ss-v و تانسیومتر در مکش های ضعیف نسبت به مکش های قوی، داده های دقیق تری از مقدار رطوبت خاک را اندازه گیری می کنند.

    کلیدواژگان: تانسیومتر، حسگر، کارایی مصرف آب، مکش خاک، نوترون متر
|
  • Fatemeh Karandish, Kumars Ebrahimi, Jahangir Porhemmat Pages 1-12
    The response of Karoun basin in Lumped and Semi-distributed simulation were compared. Also، the flood intensity of the sub-basins and the effects of physical parameters on flood hydrograph have been investigated. Results demonstrated that there was no significant difference between the characteristics of flood hydrograph in lumped and semi-distributed simulation. Also، results showed that the flood intensity of each sub-basins doesn’t just depend on the area of each sub-basin and further parameters such as the distance of each sub-basins based to the basin outlet and some other physical or climatic parameters would affect the flood intensity of each sub-basins. Based on the results of prioritizing the intensity of each sub-basins in the study area، Barez and Dazakabad sub-basins are in the first and seventh priorities based on the share of sub-basins on flood discharge. However Barez and Soulekan sub-basin ranked in first and seventh proiorities based on the share of sub-basins per unit area. Sensitivity analysis has been done based on five important parameters including; main river slope، Gravelius coefficient، curve number، area of sub-basins and the average slope of basin. Results indicated that the curve number has been the most effective factor on the flood rates of each sub-basin. Therefore، a suitable management for the land use changes as the most effective factor on curve number would greatly control the basin flood intensity.
    Keywords: curve number, flood hydrograph, gravelius coefficient, HEC, HMS, prioritizing
  • Behnam Ababaei, Farhad Mirzaie Asli, Teymour Sohrabi Pages 13-28
    In this research، Data Fusion (DF) method was applied to simulate the hydrological process of Taleghan reservoir daily inflow. Two different DF algorithms were proposed and assessed based on K-nearest neighbors (KNN) algorithm. Four artificial neural network models and two Hammerstein-Wiener (HW) models were used as the individual simulation models. Comparison of the results between individual models and DF algorithms revealed the superiority of the DF method. The performances of the two DF algorithms were comparable in simulating monthly mean inflow values، but AL1 overestimated the monthly standard deviations. Then، the daily time series of Temperature and Precipitation were generated by a well-tested weather generator model and were used as the inputs to the individual models. The results showed that the individual models can result in different or even inconsistent variations under climate change scenarios. It was also revealed that the performance of the AL2 data fusion algorithm was proved by the best HW model and this algorithm resulted in more logical results. Moreover، regarding considerable diversity among the individual models، the DF method can increase the reliability of the simulations related to the predicted variations of reservoir daily inflow under climate change scenarios.
    Keywords: Uncertainty, Daily Inflow, Hammerstein, Wiener Model, Artificial Neural Network
  • Hasan Alibakhshi, Ali Shahnazari, Ramzan Tahmasabi Pages 29-42
    In this research، the appropriateness of DRAINMOD-N model was evaluated for the simulation of nitrate transport with subsurface drainage in paddy fields. During a canola growing season from November 2011 to April 2012، the nitrate concentration of drainage water and soil saturation extracts of two depths of 30 and 60 cm was measured in consolidated paddy fields of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University. Drainage treatments included: three conventional subsurface drainage systems with mineral envelope including drainage system with drain depth of 0. 9 m and drain spacing of 30 m (D0. 9L30S)، drain depth of 0. 65 m and drain spacing of 30 m (D0. 65L30S)، and drain depth of 0. 65 m and drain spacing of 15 m (D0. 65L15S) and a conventional subsurface drainage system with artificial envelope with drain depth of 0. 65 m and drain spacing of 15 m (D0. 65L15F). The model was calibrated by adjusting nitrification and denitrification coefficients. In order to test the model results، five statistical indices including model efficiency (EF)، percent error (PE)، coefficient of determination (R2)، root mean square error (RMSE)، and average deviation (AD) were used. The values of EF، PE، R2، RMSE، and AD were، respectively، 0. 71، 2. 66، 0. 72، 0. 94، and 0. 56 for the calibration phase. Based on the results، the DRAINMOD-N model performed well for nitrate loss simulation in the calibration phase، but at validation phase the values of EF، PE، R2، RMSE، and AD were، 0. 12، -19. 89، 0. 851/01 and 0. 56 respectively، which was from the weak simulation accuracy.
    Keywords: DRAINMOD, N, leaching, nitrification, subsurface drainage, water resources
  • Amirhossein Shafaei, Shahab Araghi Nejad, Ali Reza Massah Bavani Pages 43-58

    In this study impact of climate change on operation of Gorgan Rud basin''s dams was evaluated. In this regard temperature and precipitation of the basin for 2011-2035 periods were downscaled using SDSM model and CGCM3-A2 outputs. Results showed that annual temperature would increase 0. 05°c and annual precipitation would decrease about 4percent. To predict streamflow of the Gorgan Rud basin in 2011-2035، joint probability distribution were employed. Results showed that the total annual streamflow will decrease about 4 percent. Afterwards the predicted temperature، precipitation and streamflow of the basin were introduced to the WEAP model and the allocations to each consumption nodes were calculated. Results showed that the total allocation will decrease from 92 percent to 90 percent and the total storage of the dams will decrease about 10 percent. The final results of this study showed that the water managements of the basin should be changed in the future periods.

    Keywords: climate change, Gorgan Rud Basin, reservoirs operation, SDSM, WEAP
  • Abozar Parhizkari, Mahmud Sabohi Pages 59-74
    In this study، to determine the economic value of irrigation water and simulate the response of farmers to reducing available water policy of positive mathematical programming models (PMP) was used. By the proposed model، the economic value (shadow price) of irrigation water estimated in each of the areas of Western Rodbar Alamuot، Rajai Dasht and Eastern Rodbar Almuot. Then، the reactions of farmers in each region toward reduce water availability policy under scenarios of 10، 20، 30، and 40 Percent was investigated. To solve the model of data''s 2011-2012 and software GAMS Version 23/5 was used. The results showed that the economic value of irrigation water estimated for each of the areas of Western Rodbar Alamuot، Rajai Dasht and Eastern Rodbar Almuot respectively 882، 716 and 845 riyals and there is huge difference between the economic value of irrigation water and water charge rates in the region Rodbar Almuot and by reducing the availability of irrigation water، the economic value of water increases and cropping pattern moves in each of the areas favor products that creates fixed income toward less water.
    Keywords: CES production functions, cropping optimal pattern, positive mathematical programming, real value of water, Rodbar Almuot
  • Seyedeh Leila Razavi Toosi, Jamal Mohammadvali Samani Pages 75-90
    Water is a main resource in sustainable development planning where the management of quality and quantity of these resources play an important role in public health and social welfare. On the other hand، due to social، economic and environmental values of this vital resource، water resource management is considered as a very important task. The long term water strategies are not only a useful guide in codification of water management plans in watersheds but also affect the optimal utilization of water resources through creating links among different management sectors. In national water allocation planning، ranking watersheds is a serious part of integrated water management which is less referred in the literature. In this study the ANP method and a novel hybrid algorithm based on ANP-FuzzyTOPSIS method are employed and compared. Different critical watersheds in Iran included Oroomeyeh، Atrak، Sefidrood، Namak and Zayandehrood are considered as alternatives. The results indicate that Oroomeyeh and Atrak show the highest and the lowest scores، respectively. It means Oroomeyeh is a critical watershed by considering water strategies and applying water strategies in this watershed is more important than others.
    Keywords: ANP, Fuzzy TOPSIS, management, ranking, watershed
  • Abbas Sotoodeh Nia, Behnoush Kamali, Masoud Soltani Pages 91-101

    Planting at the right time and supplemental irrigation are considered as the effective management practices in increasing rain productivity and rainfed lentil yield and have been discussed in several studies. In this study، the suitable planting date and supplemental irrigation time for lentil in Qazvin weather conditions were examined in a computerized model. In this model، soil water content and water requirement of lentil crop were calculated by meteorological and geographic data، information of slightly soil and plant and according to FAO relations and then were compared. Finally، the planting date with the least amount of stress to the plant during the growth period and sensitive stages was identified as the most suitable planting date. The time of supplemental irrigation also was determined in order to minimize the amount of stress to the plant in the intermediate stage of growth. Based on the results of the model among the planting dates (March، 15th; March، 24th; April، 3th and April، 13th) the suitable planting time for spring lentil was March، 15th from the review times and the suitable time for supplemental irrigation was 10-15 days after the start of the sensitive growth stage (intermediate stage).

    Keywords: computerized model, lentil, planting date, rain productivity, single irrigation
  • Mina Abdolahi, Saeideh Maleki Farahani, Mohammad Hosein Fotokian, Abdollah Hasanzade Goorut Tappe Pages 103-120
    To evaluate the effect of water stress on yield and Water Use Efficiency (WUE) of Lallemantia sp، an experiment was conducted as split plot factorial in randomized complete block design with three replications in the field of Medicinal Plants Research Center of Shahed University، Tehran in 1390-91. The first factor was irrigation system including 40 and 60 percent depletion of available soil water (ASW)، the second factor was Lallemantia species including، Lallemantia. iberica and L. royleana and the third factor was the origin of ecotypes، Urmia and Mashhad. Water stress decreased leaf area index (LAI) 31. 07 percent of L. iberica significantly، but L. royleana didn’t change. The highest grain yield with an average of 208. 4 kg. ha-1 obtained at 40 percent depletion of ASW and related to L. iberica with an average of 189. 4 kg. ha-1. Grain yield decreased by 28. 03 percent in Shahri species but Shirazi species showed11. 11 percent reduction of yield. Significant difference was seen in L. iberica ecotypes and Mashhad ecotype in terms of grain yield، harvest index and water use efficiency with 38. 76، 36. 63 and 37. 32 percentage، respectively showed the highest means compared with Urmia ecotype but any significant changes was not seen in ecotypes of L. royleana. Significant positive correlation was between WUE and LAI (0. 44)، seed weight (0. 53)، grain yield (0. 98)، biological yield (0. 61) and harvest index (0. 91).
    Keywords: ecotype, irrigation, LAI, Lallemantia iberica, Lallemantia. royleana
  • Hamzeh Dokoohaki, Mehdi Gheisari, Seyed Farhad Mousavi, Shahrokh Zandparsa, Gerrit Hoogenboom Pages 121-133

    In this study، a complex crop model was developed that integrates the various components of SWAP and CSM-CERES-Maize (DSSAT V4. 0) model with the purpose of developing a more efficient model and according to the internal requirements. In the hybrid model، CERES-Maize supplies SWAP model with daily leaf area index and root depth and on the other hand SWAP model supplies CERES-Maize with daily weather data، soil water content، actual and potential soil evaporation and plant transpiration calculated from Penman-Monteith equation and finally the actual root water uptake. For assessing the performance of new model the data collected from maize cultivated in Varamin region were used. According to the comparison of the both models in many different aspects، it seems that both models can simulate very well the maize production. A significance difference was found in their prediction of average and total simulated biomass. The average and summation of Absolut error in simulation of final biomass for developed and original version of model were 1021، 4207 Kg/ha and 1271، 5978 Kg/ha respectively. Generally، because the simulation of target parameter (biomass) was fairly successful، it can be concluded that the model is enough ready for more deep research on maize production related topics.

    Keywords: CERES, Maize, hbased, DSSAT, evapotranspiration, soil water, SWAP
  • Javad Rahmani Soqay, Ali Ghaemi Pages 135-146

    The accuracy and effectiveness of precision agriculture is highly depending on accuracy and time analysis of the soil moisture conditions. Monitoring of the soil water status is a proper method for optimizing the agricultural irrigation. Automation irrigation، based on soil moisture measurement by smart sensors has the potential to provide maximum water use efficiency by maintaining soil moisture at optimum levels. The salinity of the soil solution has a great impact on sensibility of the smart sensors the soil moisture content is determined. Therefore، in this study the performance of 4 smart sensors were compared to common methods in order to estimate the amount of soil water content under saline water at 30 and 60 cm depth from soil surface. The smart sensors used in this study were Watermark 200ss-v، Watermark 200ss، ICS 9101 and ICS9001 and the common methods which used to determining the soil moisture content were tensiometer، gypsum blocks، neutron meter and gravimeter method. The results showed that the Watermark 200ss-v was introduced as a highest accurate method to determine the soil moisture content. Among the conventional methods، the neutron meter showed a reasonable accuracy of soil moisture measurement. Using the gypsum block and tensiometer were not the appropriate method for soil moisture measurement. The results indicated that the performance of Watermark 200ss-v and tensiometer for measuring the soil moisture content under low soil moisture tension is better than in high soil tension condition.

    Keywords: neutron meter, sensor, soil suction, tensiometer, water use efficiency