فهرست مطالب

علوم و مهندسی آبیاری - سال چهلم شماره 1 (بهار 1396)

فصلنامه علوم و مهندسی آبیاری
سال چهلم شماره 1 (بهار 1396)

  • وی ژه نامه
  • تاریخ انتشار: 1396/04/12
  • تعداد عناوین: 20
|
  • مقاله پژوهشی
  • علی شهبازی، علی محمد آخوندعلی، فریدون رادمنش صفحات 1-12
    یکی از مهمترین اطلاعات در بهره برداری مطلوب از منابع آب، اطلاعات مربوط به پیش بینی آبدهی در آینده است. دراستفاده از اطلاعات پیش بینی جریان در نظر گرفتن عدم قطعیت های موجود از اهمیت به سزایی برخوردار است. پیش بینی گروهی جریان یکی از روش هایی است که عدم قطعیت پیش بینی به دلیل عدم اطلاعات دقیق پدیده های هواشناسی را پوشش می دهد. هدف از این تحقیق تولید و ارزیابی پیش بینی گروهی جریان ماهانه برای حوضه آبریز رود زرد در ایران می باشد. برای تولید پیش بینی گروهی از دو مدل استفاده شد: توسعه یک مدل بارش رواناب به روش تانک مدل (CRFM) و تلفیقمدل CRFM با سیستم استنتاج فازی تطبیقی و توسعه مدل هیبرید. در ادامه روش اصلاح اریبی واقعه ای روی پیش بینی های گروهی اعمال و نتایج هر سه پیش بینی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد دقت مدل شبیه سازی جریان رودخانه تاثیر قابل توجهی در کیفیت نتایج پیش بینی گروهی دارد به گونه ای که امتیاز احتمالاتی رتبه ای در مدل هیبرید که دقت بالاتری نسبت به مدل CRFM داراست از 56/0 به 38/0 کاهش یافته و ماه های با پیش بینی مناسب( امتیاز مهارت مثبت) از 82 به 115 ماه و در صورت اعمال اصلاح اریبی به 119 ماه از کل 182 ماه دوره شبیه افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: پیش بینی جریان به روش گروهی، مدل بارش رواناب، مدل هیبرید، اصلاح اریبی
  • محمد همتی، وفا مصطفی صفحات 13-25
    هدف این تحقیق ارائه و توسعه روابطی برای محاسبه ضرایب مقاومت جریان در آبراهه های با بستر سنگریزه ای می باشد. بدین منظور، آزمایش هایی در یک فلوم با قابلیت شیب پذیری، با طول 8 متر و عرض 25/0 متر انجام گرفت. چهار شیب مختلف بستر (4، 6، 8 و 10 در هزار)، دو نوع ذرات سنگریزه ای به شکل تیز گوشه و طبیعی، سه نوع اندازه متوسط ذرات (3/65، 6/46 و 38 میلی متر) و چهار دبی جریان (01/0، 017/0، 024/0 و 031/0 متر مکعب در ثانیه) به عنوان متغیرهای مورد استفاده تحقیق حاضر بودند. با استفاده از تعریف های جدید برای متغیرهای بی بعد در شکل معادله های بی بعد هندسه هیدرولیک، روابط مقاومت جریان جدیدی برای ذرات طبیعی و تیز گوشه توسعه داده شد. همچنین روابطی برای ضریب زبری مانینگ در هر دو نوع سنگریزه طبیعی و تیز گوشه ارائه شد. علاوه بر آن نتایج نشان داد که معادله های توسعه یافته بر اساس پارامترهای بی بعد هندسه هیدرولیک، بهترین روش برای ارتباط سرعت به دبی جریان در رودخانه های کوهستانی می باشد.
    کلیدواژگان: هندسه هیدرولیک، بستر سنگریزه ای، روابط مقاومت جریان، شکل ذرات، رودخانه های کوهستانی
  • بهار شاهمرادی، مهدی قمشی، سحر مصطفوی صفحات 27-37
    امواج عمود بر جریان در اثر قرار گرفتن موانعی مثل پایه های پل، اسکله و... در مسیر جریان به وجود می آید، بدین صورت که پشت موانع گردابه ایجادشده و در اثر منطبق شدن فرکانس این گردابه ها با یکی از فرکانس های طبیعی نوسان آب، امواج عمود بر مسیر جریان تشکیل می شود. به منظور بررسی اثر پایه ها بر امواج، آزمایش هایی انجام گرفت. کلیه آزمایش های در یک فلوم با عرض 72/0 متر و ارتفاع جداره 6/0 متر به طول 6 متر صورت گرفت. از تعدادی پایه مکعبی چوبی به عنوان موانع در مسیر جریان استفاده شد. دبی جریان در همه آزمایش ها ثابت و برابر با 20 لیتر بر ثانیه و رژیم جریان زیربحرانی بود. در کلیه آرایش ها با کاهش ارتفاع موانع مستغرق و افزایش نسبت استغراق آن ها، دامنه موج نوع یک و نوع دو به تدریج کاهش یافت تا موج به طور کامل محو گردد. به طور مثال در آزمایش شماره یک در استغراق 21 درصد هیچ گونه موجی مشاهده نشد. همچنین حداکثر دامنه در حالت آزاد بیشتر از مقدار آن در حالت مستغرق مشاهده شد. به طور مثال در آزمایش شماره یک دامنه موج نوع یک، 3/4 میلی متر بود که با مستغرق کردن موانع این دامنه کاهش یافت تا دیگر هیچ گونه موجی دیده نشود. درنهایت رابطه ای برای تخمین دامنه امواج عمود بر جریان در حالت مستغرق ارائه گردید.
    کلیدواژگان: امواج عمود بر جریان، موانع مستغرق، گردابه، فرکانس، تشدید، دامنه
  • سمیه امیرتیموری صفحات 39-48
    افزایش مصرف آب ناشی از افزایش جمعیت باعث کاهش کیفی و کمی آب‏ های قابل استحصال شده است. مدیریت منابع آب به ‏ویژه آب‏ های زیرزمینی، در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت خاصی برخورداراست. شهرستان جیرفت یکی از مناطق مهم کشاورزی در کشور به‏شمار می‏آید که در سال‏های اخیر به دلیل بهره برداری بی رویه از منابع آب زیرزمینی با افت شدید سطح این آب‏ها مواجه بوده است. لذا در این مطالعه به‏منظور بررسی چگونگی بهره‏برداری از منابع آب زیرزمینی در شهرستان جیرفت و امکان تغذیه آن‏ها به‏وسیله نزولات جوی در سال‏های آینده، به پیش بینی سطح این آب‏ها و میزان بارندگی طی سال‏های 96-1393پرداخته شده است. بدین منظور از مدل شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. نتایج نشان داد که اگر روند کنونی بهره‏برداری از این آب‏ها ادامه یابد، سطح آب‏های زیرزمینی این شهرستان طی چهار سال و نیم آینده، حدود 68/6 متر کاهش می‏یابد و نزولات جوی نمی‏تواند به افزایش سطح این آب‏ها کمک نماید. لذا راهکارهایی همانند بالا بردن بهره‏وری آب در بخش کشاورزی و استفاده از روش‏های نوین آبیاری به‏منظور کاهش مصرف آب و در نتیجه جلوگیری از بهره‏برداری بیشتر، می‏تواند در پیشگیری از کاهش سطح این آب‏ها مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: مدل شبکه عصبی مصنوعی، روش انتشار برگشتی، آب زیرزمینی
  • صفر معروفی، صبا سقایی، فرناز ارشاد فتح صفحات 49-59
    وزش باد باعث جابجایی دما و رطوبت گردیده و میزان تبخیر را افزایش می دهد. روش های زمین آماری با توجه به دقت بالا و توانمندی هایی همچون کاهش نمونه برداری ،می توانند به عنوان یک راهکار مناسب برایمشخص نمودن وضعیت مکانی سرعت باد در منطقه مورد استفاده قرار گیرند. در پژوهش حاضر، اولا مقایسه وارزیابی روش های درون یابی زمین آماری در تخمین سرعت باد و سپس کلاسه بندی مناطق مختلف استان خوزستان با توجه به سرعت باد، از طریق روش تجزیه خوشه ایصورت گرفت. بدین منظور از روش مجذور فاصله اقلیدسی برای محاسبه درجه همانندی ایستگاه ها، و از روش وارد برای ادغام ایستگاه ها استفاده گردید. نتایج نشان داد که نواحی جنوبی استان دارای حداکثر مقادیر سرعت باد در ماه های سرد سال (نوامبر، دسامبر، ژانویه و فوریه) می باشند و همچنین در تمامی ماه های سال نواحی شمالی استان از سرعت باد کمتری نسبت به سایر نواحی برخوردار هستند. ضمنا نه نقشه سرعت باد بر اساس کلاسه بندی خوشه ایبرای منطقه تهیه گردید. نتایج این پژوهش می تواند به منظور مکان یابی محل اجرای سیستم های آبیاری بارانی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: سرعت باد، فاصله اقلیدسی، روش وارد، زمین آمار، خوزستان
  • جواد احدیان، رضا پورساکی، منصور سراج صفحات 61-72
    یکی از روش های سرعت بخشیدن به روند نشست تحکیمی، احداث زهکش های قائم می باشد. در این تحقیق معادله ی سه بعدی سرعت زمانی تحکیم در مختصات استوانه ای و شرایط مرزی مشخص استخراج شد، سپس اقدام به حل تحلیلی معادله یاد شده گردید. پس از حل معادله، تحلیل نتایج با استفاده از نرم افزار متلب انجام شد و تغییرات درصد نشست متوسط نسبت به زمان بررسی شد و با نتایج حاصل از آزمایش تحکیم و روش یک بعدی ترزاقی مقایسه شد. مقادیر استفاده شده برای شعاع زهکش قائم در این مدل، به ترتیب برابر با 5/0، 1، 5/1 و 2 سانتی متر در نظر گرفته شد. برای کنترل نتایج تحلیلی، با ناچیز در نظر گرفتن شعاع زهکش قائم در خاک همسان گرد، نتایج حاصل از تحلیل معادلات، منطبق بر حل معمول ترزاقی شد. نتایج نشان داد که، بیش ترین اختلاف زمانی در نشست تحکیمی 100درصد، بین روش ترزاقی و روش زهکشی شعاعی – عمودی، مربوط به بارگذاری 40 کیلوگرم در شعاع زهکش 2 سانتی متر می باشد و مقدار آن در حدود شش ساعت است؛ کم ترین اختلاف زمانی در نشست تحکیمی 100درصد، بین روش ترزاقی و روش زهکشی شعاعی – عمودی، مربوط به بارگذاری 5 کیلوگرم در شعاع زهکش 5/0 سانتی متر می باشد و مقدار آن در حدود یک ساعت است. از طرفی در مقایسه با روش های عددی مشخص گردید که روش های تحلیلی با داشتن دقت بالاتر درجه ی مشخصی از تحکیم را زمان کمتری پیش بینی می نماید.
    کلیدواژگان: تحکیم، حل تحلیلی، زهکش قائم، شرایط مرزی، فشار آب منفذی
  • برهان سهرابی مشک آبادی* صفحات 73-81
    از آنجایی که زمان شروع آبیاری، نقش تعیین کننده ای در سود خالص کشاورز پنبه کار دارد، این پژوهش طی سال های 1386 تا 1389 در ایستگاه تحقیقات پنبه هاشم آباد گرگان با رقم گلستان و شش تیمار شروع آبیاری: یک هفته قبل از غنچه دهی، از ابتدای مرحله غنچه دهی، از شروع گلدهی، یک هفته پس از شروع گلدهی، دو هفته پس از شروع گلدهی و سه هفته پس از شروع گلدهی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. کاشت بذر با ردیف کار پشت تراکتوری و مقدار آب آبیاری بر اساس کمبود رطوبت خاک محاسبه گردید. سایر عملیات زراعی شامل وجین، تنک، مبارزه با آفات زیر نظر کارشناسان مربوطه انجام شد. در هر تیمار سه بوته بصورت تصادفی انتخاب و اندازه گیری اجزای عملکرد در آنها انجام شد. نتایج نشان داد که اثر تیمارهای زمان شروع آبیاری بر روی عملکرد، زودرسی محصول، وزن قوزه و درصد کیل الیاف در سطح یک درصد معنی دار بود. به طور ی که با تاخیر در شروع آبیاری، صفات مذکور کاهش پیدا کردند. بیشترین عملکرد وش در تیمارهای شروع آبیاری در ابتدای مرحله غنچه دهی و شروع آبیاری یک هفته قبل از غنچه دهی به ترتیب با مقادیر 3951 و 3594 کیلوگرم در هکتار بود. اما از نظر کارآیی مصرف آب، توصیه می شود عملیات آبیاری یک هفته پس از گلدهی شروع شود.
    کلیدواژگان: زمان آبیاری، مدیریت آبیاری، کارآیی مصرف آب، آبیاری سطحی، پنبه رقم گلستان
  • سید حسن موسوی فضل، احمد اخیانی، سید امیر عطاردی صفحات 83-97
    به منظور بررسی اثر آب آبیاری و کود پتاسیم بر عملکرد و اجزای عملکرد سورگوم علوفه ای، پژوهشی در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی استان سمنان(شاهرود) در سال 1393 انجام شد. فاکتورهای این پژوهش شامل آب آبیاری در سه سطح (50، 75 و 100 درصد نیاز آبی)، کود پتاسیم در سه سطح (صفر، 50 و 100 درصد نیاز کودی) و ارقام سورگوم علوفه ای (پگاه، کرج و اسپیدفید) بودند. آب آبیاری با استفاده از داده های هواشناسی منطقه به روش پنمن– مانتیث محاسبه و با روش آبیاری قطره ای (T- tape) در اختیار گیاه قرار گرفت. نتایج تجزیه ی واریانس داده های پژوهش نشان داد که اثر عوامل آب آبیاری، کود پتاسیم و رقم بر عملکرد علوفه، وزن خشک اندام های هوایی، ارتفاع گیاه، تعداد برگ هر بوته، وزن خشک برگ، سطح برگ و وزن خشک ساقه معنی دار است. حداکثر عملکرد علوفه از سطح آب و کود 100 درصد به دست آمد. سطح آب 75 درصد بهره وری مصرف آب بیشتری نسبت به دیگر سطوح آب داشت. تیمار W75K100Vp به عنوان تیمار برتر انتخاب شد. برای تعیین توابع تولید محصول- آب- کود پتاسیم از معادله های ریاضی خطی ساده، خطی لگاریتمی، درجه دوم و نمایی (متعالی) استفاده شد. معادله ی درجه دوم به عنوان معادله ی برتر انتخاب شد. برای بررسی اثر جداگانه و توام آب آبیاری و کود پتاسیم بر عملکرد علوفه، شاخص های تولید نهایی (MP) و نرخ جایگزینی فنی (MRTS) برای آب آبیاری و کود پتاسیم محاسبه شد. متوسط شاخص تولید نهایی عملکرد علوفه نسبت به عمق آب آبیاری (MPI) برابر با 52/1 تن بر سانتی متر، شاخص تولید نهایی کود پتاسیم (MPK) برابر با 076/0 تن بر کیلوگرم در هکتار بدست آمد. نرخ جایگزینی فنی کود پتاسیم به جای آب آبیاری(MRTS) برای عملکرد علوفه 05/0 کیلوگرم تعیین شد. متوسط ارزش ریالی تولید علوفه نسبت به عمق آب آبیاری برابر 3040000 و ارزش تولید نهایی کاربرد کود پتاسیم 152000 ریال به دست آمد.
    کلیدواژگان: آب آبیاری، کود پتاسیم، سورگوم علوفه ای، تابع تولید
  • مولود حیدری نیا، عبدعلی ناصری، سعید برومند نسب، محمد الباجی صفحات 99-110
    به منظور بررسی اثر کاربرد روش های مختلف مدیریت زراعی و آبیاری با آب شور بر تبخیر - تعرق و کارآیی مصرف آب ذرت آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا گردید. این پژوهش در مزرعه کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز از اواسط اسفندماه 1393 تا اواخر خردادماه 1394 انجام شد. مدیریت های زراعی مختلف شامل بدون استفاده از بقایای گیاهی، استفاده از بقایای گیاهی در سطح خاک به عنوان خاک پوش و اختلاط بقایای گیاهی با لایه سطحی خاک تا عمق 30 سانتی متر و شوری آب آبیاری شامل شوری آب رودخانه کارون (2 دسی زیمنس بر متر)، شوری 5/4 و 7 دسی زیمنس بر متر بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تاثیر تنش شوری، مدیریت زراعی و اثر متقابل آنها بر تبخیر – تعرق، عملکرد دانه و کارآیی مصرف آب معنی دار شد. حداقل تبخیر – تعرق (5/387 میلی متر) و کارآیی مصرف آب (68/0 کیلوگرم بر مترمکعب) در شوری 7 دسی زیمنس بر متر به دست آمد. مدیریت استفاده از بقایا به صورت خاک پوش بیشترین تاثیر را در کاهش تبخیر – تعرق، 9درصد و افزایش عملکرد، 10 درصد داشت و لذا بیشترین کارآیی مصرف آب، 10/1 کیلوگرم بر مترمکعب، نیز در این مدیریت به دست آمد. بیشترین تاثیر ناشی از کاربرد بقایا به صورت خاک پوش و اختلاط در افزایش عملکرد دانه، به ترتیب 19 و 9 درصد و کارآیی مصرف آب، به ترتیب 6/27 و 6/10 درصد نسبت به عدم استفاده از بقایا در شوری 5/4 دسی زیمنس بر متر مشاهده گردید. لذا استفاده از بقایای گیاهی خصوصا به صورت خاک پوش را می توان راهکاری موثر برای کاهش خسارت های آبیاری با آب شور پیشنهاد نمود.
    کلیدواژگان: آب شور، ذرت، خاک پوش، مدیریت زراعی، تبخیر، تعرق
  • لیلا پرچمی، امین اصغری پری، محمود شفاعی بجستان صفحات 111-122
    یکی از روش های حفاظت از پایه های پل در برابر آبشستگی استفاده از صفحات مستغرق می باشد. این صفحات با تغییر در رژیم حرکت بار بستر این امکان را فراهم می سازند می سازند تا محل رسوب گذاری و فرسایش قابل کنترل باشد. در این تحقیق، با استفاده از مدل فیزیکی، تاثیر استفاده از صفحات مستغرق با شکل های مختلف تخت، انحنادار و زاویه دار در تعداد تعداد (دو و شش صفحه) و آرایش های قرارگیری متفاوت (قرار گرفته با فاصله D و نیز قرار گرفته کنار پایه به صورت متقارن نسبت به خط جریان) در کنترل آبشستگی موضعی پایه استوانه ای تحت زاویه حمله20 درجه مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور پایه استوانه ای پل به قطر54/2 سانتی متر در کانال مستطیلی آزمایشگاه به طول 10 متر و عرض 30 سانتی متر در شرایط آب زلال با 92/0 u* / u*c = مدل سازی شد. در این آزمایش ها از صفحاتی با طول برابر قطر پایه و ارتفاع روی بستر صفر استفاده شده است. براساس نتایج این تحقیق در شرایط کاربرد شش صفحه مستغرق با حالت های مختلف قرارگیری آن ها، کاهش عمق آبشستگی تا 93 درصد حاصل شد. بیشترین مقدار کاهش عمق آبشستگی نسبت به پایه بدون محافظ مربوط به صفحات انحنادار چیده شده در اطراف پایه بود.
    کلیدواژگان: پایه پل، آبشستگی، سری صفحات مستغرق، شکل صفحات
  • فاطمه راست منش، علیرضا زراسوندی، معصومه طولابی صفحات 123-137
    در سال های اخیر آلودگی فلزی در محیط زیست آبی به علت سمیت، فراوانی و پایداری در محیط، توجه جهان را به خود جلب کرده است. این تحقیق به منظور تعیینغلظت،منشا وسمیت فلزات سنگین )کروم( (Cr، مس(،(Cu روی( Zn) ، سرب(( Pb، نیکل ( Ni) ، آرسنیک( (As، منگنز،(Mn) و آهن (Fe)) در رسوبات بستر رودخانه بهمنشیر انجام شده است. در این مطالعه تعداد14 نمونه رسوب سطحی از عمق 0تا10 سانتی متری رسوبات کف بستر با نمونه گیر گرب برداشته شد. جهت تعیین غلظت فلزات سنگین از دستگاه ICP-OES استفاده شد. پارامترهای فیزیکی شیمیایی رسوبات (اسیدینگی (pH) و مواد آلی ) توسط روش های استاندارد اندازه گیری شد. به منظور ارزیابی آلودگی رسوبات به فلزات سنگین شاخص های ضریب غنی شدگی، خطر بوم شناختی،و پتانسیل سمناکی حاد محاسبه شد. نتایج، آلودگی متوسط رسوبات به فلزات نیکل و کروم؛و سطح خطر کم رسوبات را نشان داد. تحلیل های آماری انجام شده نشان می دهد که فلزات مس،روی،سرب و کروم دارای منشا انسانی ؛ آرسنیک ناشی از منابع زمین زاد ؛و نیکل دارای هردو منشا انسانی و زمین زاد است.
    کلیدواژگان: فلزات سنگین، محیط زیست آبی، رسوبات رودخانه بهمنشیر
  • یسری سعیدی، سیده سولماز دشتی صفحات 139-152
    تالاب ها به عنوان اکوسیستم های غنی و حاصل خیز می توانند در برنامه های راهبردی اقتصادی- اجتماعی و مهم تر از آن زیست محیطی، نقشی تعیین کننده داشته باشند. این تحقیق در سال 1394 با هدف بررسی مخاطرات زیست محیطی خشک شدن مخازن چهارم و پنجم تالاب هورالعظیم به منظور توسعه میدان نفتی آزادگان با استفاده از مدل های تصمیم گیری چند معیاره تاپسیس به انجام رسید. تالاب هورالعظیم در منطقه مرزی مشترک ایران و عراق در جنوب غربی ایران و در شهرستان دشت آزادگان از استان خوزستان واقع شده است. در این تحقیق ابتدا برای شناسایی ریسک های موجود در منطقه از روش دلفی استفاده شد. در نهایت 25 عامل ریسک در سه گروه ریسک های فیزیکی_ شیمیایی، بیولوژیکی و اقتصادی_ اجتماعی_ فرهنگی مشخص گردید. برای تجزیه و تحلیل و اولویت بندی ریسک های شناسایی شده از روش تاپسیس استفاده شد. به کمک روش تاپسیس مخاطرات بر اساس سه شاخص (شدت اثر، احتمال وقوع و حساسیت محیط پذیرنده) اولویت بندی شدند که در نتیجه ایجاد کانون گرد و غبار با وزن828477/0 و نشت لوله های انتقال نفت با وزن 82658/0به عنوان مهم ترین مخاطره ها و کاهش دامپروری در منطقه با وزن 089965/0 کم اهمیت ترین مخاطره شناسایی شدند. در نهایت راهکارهای مدیریتی جهت کنترل و کاهش ریسک ها ارائه شد.
    کلیدواژگان: مخاطرات، زیست محیطی، تالاب هورالعظیم، تاپسیس
  • سید فرشید موسوی زاده، تورج هنر، حسین رحمتی صفحات 153-165
    در سال های اخیر به منظور حل مشکلات بخش کشاورزی راه کارهایی ارائه شده است. از جمله آن ها استفاده از مدل های شبیه ساز رشد گیاهی به منظور مدیریت آب در این بخش بود که با استفاده از این مدل ها تا حدودی می توان مشکلات آب را بهبود بخشید. مزیت اصلی استفاده از مدل ها توانایی تعیین برنامه آبیاری بهینه از نظر اقتصادی است. مدل SWAP از جمله مدل هایی می باشد که در تحقیقات گسترده ای در سطح جهان و در طیف وسیعی از گیاهان نتایج مطلوبی از خود نشان داده است. هم چنین در این پژوهش با استفاده از اطلاعات دو دوره کشت در منطقه باجگاه استان فارس عملکرد این مدل در زمینه شبیه سازی رشد گیاه کلزا مورد بررسی قرار گرفت و مقدار رطوبت خاک، تبخیر و تعرق، ماده خشک و عملکرد دانه مورد واسنجی و ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل در بخش عملکرد در دو مرحله واسنجی و ارزیابی به ترتیب دارای میانگین خطای نرمال شده 0/8 و 2/14 و در بخش شبیه سازی ماده خشک دارای میانگین خطای نرمال شده 9/3 در مرحله واسنجی و 8/10 در مرحله ارزیابی است.
    کلیدواژگان: شبیه سازی عملکرد دانه، مدل SWAP، کلزا
  • حسین رضایی، ندا خان محمدی، مجید منتصری، جواد بهمنش صفحات 167-183
    ایران در مناطق خشک و نیمه خشک جهان واقع شده و بنابراین پایش خشکسالی در آن دارای اهمیت ویژه ای است. ارزیابی خشکسالی بر مبنای شاخص های خشکسالی همانند شاخص شناسایی خشکسالی (RDI) امری مرسوم است. بر اساس تعریف، شاخص شناسایی خشکسالی از برازش توزیع لاگ نرمال به مقادیر نسبت بارندگی بر تبخیر-تعرق پتانسیل محاسبه شده توسط روش ترنت وایت برآورد می شود. در این تحقیق، تاثیر تغییر تابع توزیع و روش برآورد تبخیر-تعرق پتانسیل در تعیین شاخص شناسایی خشکسالی در ایران مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، از داده های 30 ایستگاه سینوپتیک در دوره زمانی 1339 تا 1393 استفاده شد. مقدار تبخیر-تعرق پتانسیل با استفاده از روش پنمن مانتیث فائو به عنوان روش استاندارد محاسبه شد. علاوه بر روش استاندارد، 20 روش مختلف برای برآورد مقدار تبخیر-تعرق مورد استفاده قرار گرفت. روش برتر برآورد تبخیر-تعرق با استفاده از آماره ریشه میانگین مربعات خطا تعیین شد. سپس، با استفاده از مقادیر مختلف تبخیر-تعرق و برازش توابع توزیع احتمالاتی متفاوت، مقدار شاخص شناسایی خشکسالی محاسبه شد. بر اساس نتایج به دست آمده، تغییر تابع توزیع احتمال و روش محاسبه تبخیر-تعرق می تواند در تعیین شاخص شناسایی خشکسالی موثر باشد. همچنین، نتایج مقایسه مقادیر شاخص شناسایی خشکسالی محاسبه شده بر اساس برازش مناسب ترین تابع توزیع احتمال به مقادیر نسبت بارندگی بر تبخیر-تعرق پتانسیل که با استفاده از دو روش برتر و روش استاندارد برآورد شد، نشان داد که در صورت وجود داده های کافی بهتر است از روش پنمن مانتیث فائو برای محاسبه شاخص شناسایی خشکسالی در 90 درصد ایستگاه های موردمطالعه استفاده نمود.
    کلیدواژگان: شاخص شناسایی خشکسالی، تبخیر، تعرق، توزیع لاگ نرمال، خشکسالی
  • لیلا داودی، منوچهر فتحی مقدم، جواد احدیان، سیدمحمود کاشفی پور صفحات 185-199
    شکست امواج در ناحیه نزدیک ساحل و سپس بالاروی آن، عامل عمده فرسایش و تخریب سواحل بوده و خسارت های جانی و مالی بسیاری را به بار می آورد. مبنای رویکردهای اخیر حفاظت ساحل برقراری تعادل اکولوژیکی و زیست محیطی سواحل می باشد. از جمله روش های نوین مقابله با تخریب ناشی از امواجی مانند سونامی، احداث جنگل های ساحلی می باشد که از آن به کمربند سبز یاد شده است. مقابله پوشش های درختی برای کاهش تخریب اراضی ساحلی بر اساس افزایش مقاومت در مقابل جریان استوار می باشد. از این رو مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر جنگل ساحلی بر تغییرات نیروی مخرب و عمق آب گرفتگی ناشی از امواج شکسته شده انجام گرفته است. به همین منظور آزمایش ها برای 25 ارتفاع موج ورودی به مدل ساحلی با شیب 9 درصد در دو حالت با و بدون حضور جنگل، تعبیه شده در فلومی به طول 3/8 متر، عرض 8/0متر ، ارتفاع 5/0متر و مجهز به سیستم اندازه گیری نیرو انجام شد. نتایج نشان داد که وجود جنگل ساحلی به طور متوسط نیروی مخرب و عمق آب گرفتگی بیشینه را به ترتیب 74و 40 درصد کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: ناحیه نزدیک ساحل، سونامی، شکست موج، عمق آبگرفتگی، کمربند سبز ساحلی
  • مهرداد مرادی، سیدمحسن سجادی، محمد محمودیان شوشتری صفحات 201-209
    حوضچه های آرامش با جت های افقی مستغرق نوع جدیدی از سازه های استهلاک انرژی می باشند که با هدایت جریان فوق بحرانی خروجی از جت ها به پایاب و ایجاد پرش هیدرولیکی مستغرق سبب اتلاف انرژی می شوند. مزیت این سازه از بین بردن اثر سرعت زیاد جریان نزدیک بستر و فشار منفی در کف می باشد. در این مطالعه خصوصیات پرش هیدرولیکی برای جت های افقی مستغرق با پرش هیدرولیکی کلاسیک مقایسه شد و همچنین روابطی برای خصوصیات پرش هیدرولیکی و میزان استهلاک انرژی در جت های افقی مستغرق ارائه شد. آزمایش ها در فلومی به طول 15 متر و عرض 80 سانتی متر با مدل جت پنج تایی در دولایه و از جنس پلی وینیل کلراید فشرده و در محدوده اعداد فرود 5/1 تا 5 صورت گرفت. نتایج نشان داد که میزان استهلاک انرژی برای جت های افقی مستغرق حدودا به میزان 25 درصد بیشتر از مقدار نظیر آن در پرش کلاسیک می باشد. طول پرش هیدرولیکی و طول غلتاب برای جت های افقی مستغرق بیشتر از پرش کلاسیک می باشد ولی در اعداد فرود بیشتر از چهار، طول غلتاب تشکیل شده بعد از جت های افقی مستغرق کمتر از مقدار آن در حالت پرش هیدرولیکی کلاسیک است و با افزایش عدد فرود این مقدار اختلاف نیز افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: پرش هیدرولیکی، جت های افقی مستغرق، استهلاک انرژی، طول پرش هیدرولیکی و طول غلتاب
  • عبدالرحیم هوشمند، امیر سالاری، احمد جعفرنژاد صفحات 211-227
    به منظور بررسی اثر سطوح مختلف تنش آبی و نیتروژن بر تجمع ماده خشک در گیاه ذرت رقم سینگل کراس 704 (KSC704)، آزمایشی به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مرکز تحقیقات کشاورزی شهرستان نیشابور در سال 1393 اجرا گردید. تیمارهای اصلی شامل دو سطح تنش آبی 80 و 60 درصد در هر یک از مراحل سه گانه رشد رویشی (80IR و 60IR)، گل دهی (80IG و 60IG) و پر شدن دانه (80IP و 60IP) بود که هر یک در دو سطح تیمار فرعی نیتروژن شامل سطح 100 (100N) و 50 درصد (50N) اعمال گردید. بیشترین مقدار ماده خشک در تیمار شاهد (بدون تنش) و برابر با 8/22 تن در هکتار تولید گردید، تنش های آبی و نیتروژن اعمالی در مراحل مختلف رشد، باعث کاهش ماده خشک نهایی گردید و کمترین مقدار ماده خشک در تنش های اعمالی در مرحله رویشی (50N60IR) و برابر با 2/13 تن در هکتار به دست آمد، بیشترین مقدار کارایی مصرف آب نیز در تیمار شاهد و برابر با 77/1 کیلوگرم بر متر مکعب اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل آماری نتایج نشان داد که تاثیر تنش های آبی و نیتروژن و اثر متقابل آنها در سطح یک درصد بر ماده خشک و کارایی مصرف آب معنی دار بوده است. طبق نتایج به دست آمده، توصیه می گردد به منظور دست یابی به حداکثر کارایی مصرف آب، مصرف آب و نیتروژن به صورت کامل انجام پذیرد.
    کلیدواژگان: تنش آبی، ذرت، ماده خشک، نیتروژن
  • معصومه فتاحی، بابک لشکرآرا، محمد ذاکر مشفق صفحات 229-238
    در این مقاله به بررسی اثر قطر لوله پرستون در تخمین تنش برشی جداره لایه مرزی تحت اثر گرادیان فشار صفر پرداخته شده است. برای این منظور از چهار لوله پرستون با قطرهای خارجی 3/2 ، 3/9 ، 4/7، 6/3 میلی متر که متناظر با پارامتر نسبی قطر لوله پرستون به ضخامت لایه مرزی( Dp/d) معادل با 0/039، 0/047، 0/057 ، 0/076 می باشد، استفاده شده است. اندازه گیری اختلاف فشار نقطه استاتیک و کل در لوله پرستون توسط ترانسدیوسر فشار تفاضلی با دقت 0/2 درصد مقیاس اصلی صورت گرفته است. نتایج حاصل از اندازه گیری تنش برشی در محدوده عدد رینولدز 104×6/4 الی104 ×39/87 با استفاده از معادله های واسنجی پتل و بچرت نشان دادند که قطر لوله پرستون در تخمین تنش برشی تاثیر به سزایی دارد و هر دو روش واسنجی پتل و بچرت به قطر لوله پرستون حساس می باشند. حداکثر میزان اختلاف در اندازه گیری تنش برشی به دست آمده از قطرهای مختلف با استفاده از معادله های واسنجی پتل حدود 9 درصد می باشد. این درحالی است که میزان اختلاف مقادیر نظیر توسط معادله واسنجی بچرت تا حدود 14 درصد از خود افزایش نشان می دهد. مقایسه نتایج حاصل از روش های واسنجی پتل و بچرت نشان داد که به هنگام استفاده از قطر لوله پرستون معادل 3/9 میلی متر میزان اختلاف نتایج این دو روش از کمترین اختلاف ممکن برخوردارند.
    کلیدواژگان: لوله پرستون، پتل، بچرت، لایه مرزی، اصطکاک پوسته ای
  • محمد مهتدی، محمد الباجی، سعید برومند نسب صفحات 239-248
    یکی از شاخص های مورد استفاده در مباحث عملکرد گیاه و آب، بهره وری از آب است که به صورت نسبت عملکرد محصول به مقدار آب مصرفی تعریف می شود. آب مصرفی شامل بارش، آبیاری یا آبیاری به علاوه بارش می باشد. بهره وری از آب مصرفی، بیانگر میزان تولید به ازای واحد نهاده است. با توجه به دوره آماری شش ساله و بر اساس اطلاعات موجود، بهره وری آب برای محصول گندم در هر سال زراعی محاسبه و در نهایت میانگین بهره وری آن به عنوان بهره وری شبکه معرفی گردید. در این پژوهش شبکه های اوان، دز، شاوور، مارون، فجر و جایزان، گتوند، کرخه، رامشیر و شادگان مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به عملکرد و حجم آب آبیاری مصرف شده، بهره وری شبکه ها به دست آمد. بیش ترین بهره وری ها مربوط به شبکه های اوان، گتوند و شادگان به ترتیب با 03/1، 98/0 و 85/0کیلوگرم بر متر مکعب بود. پایین ترین بهره وری مربوط به شبکه رامشیر با متوسط بهره وری 44/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود. با توجه به تجزیه و تحلیل رابطه عملکرد محصول و آب آبیاری به نظر رسید تا زمانی که نیاز آبی گندم تامین شود عملکرد و در نتیجه بهره وری افزایش پیدا می کند، ولی از زمانی که حجم آب آبیاری از نیاز مصرف گندم بالاتر رود عملکرد ثابت و در بعضی مواقع کاهش پیدا می کند و در نتیجه بهره وری کاهش پیدا می کند.
    کلیدواژگان: بهره وری آب آبیاری، شبکه های آبیاری و زهکشی، گندم
  • محسن درستی، احمد فتحی، محمد محمودیان شوشتری صفحات 249-260
    صفحات مثلثی متصل به ساحل، روشی جدید برای کنترل فرسایش وکمک به حفظ سواحل در رودخانه های پیچان رودی هستند. این سازه ها در معرض فرسایش ناشی از تمرکز جریان در قسمت دماغه خود می باشند. به همین دلیل باید با روش هایی مانع از تخریب این سازه و صدمه های مالی و جانی جبران ناپذیرشد. یکی از این روش ها استفاده از شکاف است. در تحقیق حاضر ابتدا از سری صفحات مثلثیکه یک شکاف مستطیلی به موازات وتر، با سطح بازشدگی 10 درصد مساحت کل صفحه و با نسبت 4=a/b(a و b به ترتیب طول و عرض شکاف) در موقعیت نزدیک به بستر در آن ها ایجادشده، استفاده شد. زاویهصفحاتنسبتبهساحلبالادست 30 درجه بود. آزمایش ها تحت فواصل کارگذاری متفاوت، 4، 6 و 8برابرطولموثر، با شرایط هیدرولیکی متفاوت (اعداد فرود 0/287، 0/304، 0/322) و آب زلال انجام شد. در تمامی آزمایش ها عمق جریان ثابت و برابر 14 سانتی متر بوده است. سپس نتایج به دست آمده با حالت بدون شکاف مقایسه گردید. نتایج نشان داد که شکاف باعث کاهش اعماق آبشستگی حول دماغه ی صفحات می شود. درصد کاهش متوسط اعماق آبشستگی حول دماغه ی صفحات در فواصل 4،6 و 8 برابر طول موثر به ترتیب 9 درصد، 17 درصد و 18 درصد به دست آمد. صفحاتمثلثی،باعثانحرافجریانازقوسبیرونی به طرفمرکز کانال شدند و تشکیل خط القعر دادند. شکاف باعث کاهش حداکثر عمق آبشستگی خط القعر شد، به طور میانگین، درصد کاهش حداکثر عمق آبشستگی خط القعر در فواصل 4،6 و 8 برابر طول موثر به ترتیب 6/22 درصد، 46 درصد و 30 درصد بود. طولموثراولیهیک پنجم عرض فلوم بود. باشروعآزمایشوفرسایشاطرافسازه ها،طولموثراولی هافزایشیافت، همچنین شکاف باعث کاهش تغییرات طول موثر صفحات شد. به طور میانگین درصد کاهش متوسط تغییرات طول موثر در فواصل Le4، Le6 وLe8به ترتیب 5/15 درصد، 7/13 درصد و 7/15 درصد بود.
    کلیدواژگان: شکاف، صفحات مثلثی، آبشستگی بستر، خم 90 درجه ملایم
|
  • Ali Shahbazii, Ali Mohammad Akhond Ali, Fereidon Eadmanesh Pages 1-12
    One of the most important information which is effective in desirable utilization of water resources is the information related to predicting the future available water in the catchment. Considering the existing uncertainty it is of significant importance when streamflow forecasting information is used. The ensemble stream flow prediction (ESP) is one of the methods in considering the forecast uncertainty. The goal of this research is to develop and evaluate monthly ESP for Roud Zard basin in Iran. Two models have been used to produce ESP: A conceptual river flow model based on Tank method (CRFM)¡ and Combining the CRFM model with the adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) to develop a hybrid model. Following¡ the Event bias correction method is employed on generated ESP’s and the results of the three predictions have been evaluated. The results show that the precision of base stream flow simulation model had considerable effects in the quality of the ensemble prediction as far as RPS in hybrid model that had higher precision than CRFM model has decreased from 0.56 to 0.38 and the months with suitable prediction (positive skills score) increased from 82 to 115 months and in case of employing bias correction¡ there will be an increase to 119 months from the total 182 months of simulation period.
    Keywords: Ensemble Stream flow Prediction (ESP), rainfall runoff model, Hybrid model, Event bias correction method
  • Mohmmad Hemati, Vafa Mostafa Pages 13-25
    The aim of this research is to develop relations to estimate the flow resistance coefficients in gravel-bed channels. In this regards, the experiments were carried out in a tilting flume with length of 8m and width of 0.25m. In this research, four different bed slopes (0.004, 0.006, 0.008 and 0.01), two gravel types (natural and crushed shapes), three mean diameter (d50) of gravels (65.3, 46.6 and 38 mm) and four discharges (0.01, 0.017, 0.024 and .031 m3/s) were used as a variables. New flow resistance equations were developed for natural and crushed gravels by using the new definitions for dimensionless variables in terms of non-dimensional hydraulic geometry equations. Also, new equations were presented to estimate Manning’s roughness coefficient for both shapes. In addition, the results showed that the developed equations based on non-dimensional hydraulic geometry relations are the best way to link the mean flow velocity to the flow discharge in mountain rivers.
    Keywords: Hydraulic geometry, Gravel bed, Flow resistance equations, Particles shape, Mountain rivers
  • Bahar Shahmoradi, Mehdi Ghimeshi, Sahar Mostafavi Pages 27-37
    Vortex is created when flow possed a group of obstacles such as bridges piers, docks and etc. Transverse wave is created by overlapping the vortex that created behind obstacles and due to adapting of the vortexes frequency with natural frequency, of channel dimension. All experiments in this study are done on a flume with 6m in length, 0.72m in wide and 0.6m in height. As obstacles in the flow were, wooden cubic obstacles. The discharge of flow was equal to 20 lit/s and the regime of flow was sub-critical. In all arrangements by reducing the height of submerged obstacles and increasing their submergence ratio, gradually wave amplitude of type 1 and type2 is reduced and the maximum amplitude was also reduce until it completely disappears. For example, in test No. 1 with 21% submergence any wave was not observed. also the maximum amplitude in the non-submerged situation was more than the submerged sitoation.For example, in test No. 1 the maximum amplitude of wave is type 1 was 4.3 mm, This value reduced to zero in the submerged situation. Finally a relationship is proposed to estimate of amplitude of transverse waves for submerged case.
    Keywords: Transverse waves Submerged, obstacles, Vortex, Frequency, Resonance, Amplitude
  • Somayeh Amir Teimoori Pages 39-48
    Increase in water consumption due to population increase, is reduced the quality and quantity of extractive water. Management of water resources specially groundwater in arid and semi-arid areas are very importance. Jiroft is one of the most important agricultural areas in Iran which in recent years, because of irregular exploiting of groundwater has faced severe downfall of the water level. Therefore, in this research the groundwater levels and rainfall during 2014-2017 to evaluate exploitation of groundwater resources and the possibility of feeding them by the precipitation in Jiroft were studied. For this purpose, the Artificial Neural Networks (ANN) model was used. Results showed that with current trends of groundwater exploitation, the levels of them over the next 4.5 years will reduce to about 6.68 meters and precipitation with current trends groundwaters exploitation can not help to increase the level of these waters in this city. Therefore, strategies such as raising water productivity in agriculture and the use of modern methods of irrigation, to reduce water consumption and thereby prevent further exploitation and reduce the level of groundwaters can be used.
    Keywords: ANN Model, Back Propagation Method, Groundwater
  • Safar Maroofi, Saba Saghaee, Farnaz Ershadfath Pages 49-59
    Wind causes temperature and humidity displacement and also increases evaporation rate. Geostatistical methods because of theirs high accuracy in local estimation of geographical parameters and capability on reducing sampling number are suitable methods to determine the spatial interpolation of hydro-meteorological parameters such as wind speed. In this study, firstly, geostatistical interpolation methods were compared to estimate wind speed. Secondly different parts of Khozestan province were classified based on the wind speed, using cluster analysis. Finally, squared Euclidean Distance method was applied to determine the degree of similarity of stations. And also, Ward method was used for merging the stations. The results indicated that the maximum wind velocity occurred in the southern areas during cold months of the year and speed of wind in the northern parts of the study area was less than the other parts all over the year. Furthermore, 9 wind speed maps were developed based on stations cluster classification. The results of this research can be applied in order to identify the suitable places for sprinkle irrigation usage.
    Keywords: Wind speed, Euclidean distance, Ward method, Geostatistics, Khozestan
  • Javad Ahadiyan, Reza Poursaki, Mansoor Seraj Pages 61-72
    Vertical drains installation can be used to accelerate the consolidation settlement. In this research, three dimension equation of consolidation in cylindrical coordinate with certain boundary condition was obtained and the analytical solution was performed. Then, the results at the MATLAB were written and the variation of degree of the settlement versus time was investigated. The results with experimental data of odoemeter test were also compared. The account of radial drains in this model were considered 0.5, 1, 1.5 and 2 cm. To verify the analytical solution, in the isotropic soils and zero radius of the vertical drain, the results and the traditional Terzaghi’s method were fully established with suitable satisfactory. The results showed. The most difference of 100% settlement velocity between of Terzaghi method and radial-vertical method was related to 40kg loads at the drain’s with 2 cm radius. This amount was 6 hr, however, the least of difference time of 100% settlement velocity was related to 5 kg loads at the drains with 0.5 cm radius and this time is 1 hr. However, results showed the analytical solution in comparison to numerical methods are predicted less time of average degree of consolidation as more accuracy.
    Keywords: Consolidation, Analytical solution, Vertical drain, Boundary condition, Pore water pressure
  • Borhan Sihrabi Moshk Abadi* Pages 73-81
    Since the starting time of cotton irrigation has a considerable effect on the net income of cotton ‘s farmers, therefore, this research was conducted in Hashem- Abad Cotton Research Station, during 2007-2011 years, on Golestan variety and six initial irrigation treatments including: one week before the start of squaring stage (I1), early squaring stage (I2), early flowering (I3 ), one week after flowering (I4), two weeks after flowering (I5) and irrigation three weeks after flowering (I6) in a randomized complete block design with three replications. Sowing was done with the seed planter. The amount of irrigation water was calculated based on the soil moisture defficit. Other agricultural operations including Weed control, thinning and pest control were done under the supervision of experts.Three plants were randomly selected from each treatment and yield components were recorded on them. Results showed that the effect of initial irrigation treatments on yield, earliness, boll weight and lint perecentage was significant at the level of one percent, So that, by delay in starting irrigation, these parameters were decreased. The highest seed cotton yield, with 3951 kg/ha and 3594 kg/ha was obtained in I2 and I1 treatment, respectively. But in terms of water use efficiency, it is recommended to start irrigation at one week after flowering stage.
    Keywords: Irrigation time, Water management, WUE, Surface irrigation, Cotton, Golestan variety
  • Seyed Hassan Mousavi Fazl, Ahmad Akhyani, Seyed Amir Atarodi Pages 83-97
    This study was conducted to evaluate the effects of different levels of irrigation water and potassium fertilizer on the yield and its components of sorghum forage. This research was carried out in the Agricultural Research Center of Semnan (Shahrood) in 2014. The factors in this study were the irrigation water in three levels (50, 75 and 100% water requirement) and potassium fertilizers in three levels (0, 50 and 100% of the required fertilizer based on soil test) and forage sorghum varieties (Pegah, Karaj and Speed feed). The analysis of variance of data showed that the factors of water and potassium fertilizer on yield, shoot dry weight, plant height, number of leaves per plant, leaf dry weight, leaf area and stem dry weight were significant (1%). The highest forage yield was obtained from the 100 percentage level of the water and fertilizer. The efficiency of water use in water level of 75 percent was more than other levels. The highest yield was observed from W100K100 treatment. Thus W75K100Vp treatment was recommended as a superior treatment. To determine the functions of forage yield - water - potassium fertilizer, linear, logarithmic linear, quadratic and exponential mathematical equations were used. The Quadratic equation was chosen as the premier equation. In order to study the separate and combined effects of irrigation water and potassium fertilizer on the yield forage sorghum, the marginal production (MP) and the rate of substitution (MRTS) for irrigation water and potassium fertilizers were calculated. The marginal production of water irrigation (MPI) and marginal production of potash fertilizers (MPK) were equal to 1.52 tons per cm and 0.076 (ton/ kg. ha), respectively. The rate of technical substitution of potassium fertilizer instead of irrigation water (MRTS) for forage yield was determined as 0.05 kg. The average monetary value of forage and final production of potassium fertilizers were obtained as 3040000 and 152000 rials respectively.
    Keywords: Water irrigation, Potassium fertilizer, Sorghum, Yield function
  • Molood Heidari Niya, Abed Ali Naseri, Saeid Broomand Nasab, Mohammad Albaji Pages 99-110
    In order to evaluate the effect of different crop management methods and irrigation with saline water on evapotranspiration and water use efficiency of Maize, the factorial experiment with randomized complete block design was conducted. This project was carried out in the Agricultural farm of Shahid Chamran University of Ahvaz from March to June 2015. Different crop managements include without crop residues, use of crop residues on soil surface as mulch and mix of crop residues with surface soil layer to 30 cm depth and water irrigation salinity include water salinity of Karoun river (2dS/m), 4.5 and 7 dS/m. The results of variance analysis showed that the effect of salinity, crop management and their interaction effect on evapotranspiration, yield and water use efficiency was significant. Minimum values of ET (387.5mm) and WUE (0.68 kg/m3) were obtained at the salinity level of 7 dS/m. The management of residues use as mulch had the most effect on ET decrease (9%) and yield increase (10%) and So, the maximum WUE (1.10 kg/m3) was obtained at it too. The greatest impact of residues applications mulch and mixing with soil surface layer in increasing of yield (19% and 9% respectively) and WUE (27.6% and 10.6%, respectively) compared to non-use of residues was observed at the salinity level of 4.5 dS/m. Therefore, the use of crop residues particularly as mulch can be recommended as an effective way to reduce the damage of irrigation with saline water.
    Keywords: Saline water, Maize, Mulch, Crop management, Evapotranspiration
  • Leyla Parchami, Seyed Amin Asghari Pari, Mahmood Shafaeei Bajestan Pages 111-122
    One of the methods for a local scour countermeasure at bridge piers is the use of submerged vanes. Vanes change the regime of bed load movement that led to control place of deposition and erosion. In this paper the effects of submerged vanes with different forms flat, curved and angled in number (2 and 6) and various configurations (the distance D and located on the pier symmetrically with respect to the flow line) on reducing local scour around cylindrical pier with angle of 20° was performed to investigate. Experiments were conducted in a 10 m long and 0.3 m wide flume and a cylindrical pier of 2.54 cm diameter. Clear-water scour tests with u*/u*c=0.92 were performed. The length of the vanes was equal the pier width and was installed on the bed. Results showed that reduction of scour with different arrays of six vanes was 93%. The highest reduction in scour depth was achieved for curved vanes are placed around the pier.
    Keywords: Bridge pier, Scour, submerged vanes, Vanes shape
  • Fatemeh Rastmanesh, Ali Reza Zarasvandi, Masoomeh Tolabi Pages 123-137
    In recent years, metal contamination in the aquatic environment has attracted global attention owing to its environmental toxicity, abundance and persistence. This study was carried out to determine the concentration, origin and toxicity of heavy metals (Fe,Mn,As,Ni,Pb,Zn,Cu,Cr) in surface sediments of Bahmanshir River.14 surface sediment samples (0-10 cm) were collected using a grab sampler. Concentration of heavy metals was measured using ICP-OES method. Physico-chemical parameters (pH, Organic Matter (OM)) of sediment were determined by standard methods. In order to assess sediment contamination to heavy metals, different indices, Enrichment Factor, Potential acute toxicity and Ecological risk were calculated. The results showed moderate contamination of sediment with metals of Ni and Cr ºand low risk level of sediments. The Statistical analysis showed that metals Pb,Zn,Cu,Cr may have originated from anthropogenic sources ; As can originate from natural process and Ni seems to have both natural and anthropogenic sources.
    Keywords: Heavy metals, Aquatic environment, Bahmanshir river sediments
  • Yosra Saeedi, Seyedeh Soolmaz Dashti Pages 139-152
    The wetlands as the rich and fertile ecosystems may have the crucial role to socio-economic plans and can be more important in environmental plans. This study was done in 2015 to environmental risk assessment of drying up the reservoir number 4 and 5 of Hoor-Al-Azim wetland for develop the Azadegan oil field, using multi criteria decision making methods (TOPSIS). Hoor-Al-Azim wetland is located in the Iran-Iraq border, in Dashte-Azadegan county in south western of Iran in Khuzestan province. In this study first the Delphi method was used to identify risks in the area. 25 risk factors were recognized in 3 groups of physico-chemical risks, biological risks and socio-economic and cultural risks. In order to analyze and prioritize the identified risks the TOPSIS method was used. According to the TOPSIS method, the risks were prioritized to 3 criteria (severity, probability and sensitivity of the receiving environment). Results showed that creating centers of dust with weight of 0.828422 and leakage of oil pipelines with weight of 0.82658 as the most important risks and Reduction of livestock in the region with weight 0.089965 was the least important risk was identified. Finally, management strategies presented for risks control and risks reduction.
    Keywords: Risk, Environmental, Hour-Al-Azim Wetland, TOPSIS
  • Seyed Farshid Mousavi Zadeh, Tooraj Honar, Hosien Rahmati Pages 153-165
    In recent years, in order to solve problems were presented the way tasks in the agricultural sector. Among these, growth simulation models have been provided for water management, which it possible to reduce the difficulties in agricultural water. The main advantage of these models is that, they can optimize irrigation schedule economically. SWAP model is of the most widely used models in the world which has shown good results for variety of crops. So that, in this practice the performance of this model for simulating the growth of Canola was evaluated according to the data relating to two cultivation periods in Badjgah. The studied parameters consist of soil water content, evapotranspiration, dry matter, and seed yield. The results indicated that, in the calibration and evaluation phases for seed yield respectively, mean normalized error was 8.0 and 14.2. What is more, mean normalized error for simulation of dry matter was 3.9 and 10.8 in calibration and evaluation periods, respectively.
    Keywords: Seed yield simulation, SWAP model, Canola
  • Hosein Rezaee, Neda Khan Mohammadi, Majid Montaseri, Javad Behmanesh Pages 167-183
    Iran is located in arid and semi-arid regions in the world and therefore, drought monitoring has an important role in there. Drought assessment is conventionally based on drought indices such as Reconnaissance Drought Index (RDI). On the basis of definition, Reconnaissance Drought Index is estimated by fitting Log-normal distribution on the ratio of precipitation to potential evapotranspiration (calculated by Thornthwaite method). In this research, the effect of the change of distribution function and potential evapotranspiration calculation method was investigated in estimating Reconnaissance Drought Index in Iran. For this purpose, meteorological data of 30 synoptic stations were used in the period of 1960-2014. The potential evapotranspiration was calculated using the FAO Penman-Monteith as standard method. Beside standard method, 20 different methods were used to calculate evapotranspiration value. The superior evapotranspiration calculating method was obtained using Root Mean Square Error statistic. Then, the Reconnaissance Drought Index values were calculated using different evapotranspiration values and by fitting several probability distribution functions. On the basis of obtained results, the change of probability distribution function and evapotranspiration calculation method can affect the determining Reconnaissance Drought Index. Also, the comparison results of the calculated Reconnaissance Drought Index based on the fitting the superior probability distribution function on the ratio of precipitation to potential evapotranspiration which was calculated using superior and standard methods showed that the FAO Penman-Monteith method should be used in 90% of the studied stations to calculate Reconnaissance Drought Index in cases of data available.
    Keywords: Reconnaissance Drought Index, Evapotranspiration, Log-normal distribution, Drought
  • Leila Davoodi, Manoochehr Fthi Moghadam, Javad Ahadiyan, Seyed Mahmood Kashefi Poor Pages 185-199
    Wave breaking in the nearshore zone and then its run up are the main reasons for erosion and destruction of coasts. This causes huge human and financial disasters. Recent coastal protection approaches are based on ecological and environmental balance on the coasts. One of the new coastal protection methods against destruction of waves like tsunami is planting coastal forests that named “coastal green belt”. Coastal forest protection to decrease destruction is based on increasing flow resistance. Therefore, the present study is with purpose of the coastal forest effects on variations of force and inundation of broken waves. For this respect, all of the tests were conducted for 25 heights of incoming waves to Nearshore model with 9% slop in two with and without coastal forest in a flume with length of 8.3m, 0.8 m width, 0.5m height and equipped to a force measurement system. The results of the study show that the coastal forest cause the maximum destructive force and inundation depth of broken waves of an average mitigation of 74 and 40 percent, of 74 and 40 percent, respectively.
    Keywords: Nearshore zone, tsunami, Wave breaking, Inundation depth, Coastal green belt
  • Mehrdad Moradi, Seyed Mohsen Sajadi, Mohammad Mahmoodian Shoshtari Pages 201-209
    Stilling basin with multi-horizontal submerged jets is a new type of energy dissipater structure which causes to collapse excess energy by guiding the supercritical flow through jets and forming submerged hydraulic jump. The important advantage of this type of structures is to eliminate effects of high Flow velocity near to bed and negative bed pressure. In this study the characteristics of hydraulic jump in stilling basin with five parallel submerged jets have been investigated and results are compared with the previous studies also series of experimental equations provided for estimating of the flow characteristics in the multi-horizontal submerged jets. Experiments were carried out in a flume with 15m length and 80cm width. The model of jets has been made from PVC sheets and Froude number varies from 1.5 to 5.We concluded that the energy dissipation rate of submerged jets is approximately 25 percent more than that of the classical hydraulic jump. Length of the jump and length of the roller for multi-horizontal submerged jets were found to be larger than classical hydraulic jump. But for Froude number more than 4, the roller length for multi-horizontal submerged jets is less than the roller length of classical hydraulic jump with the same Froude number; the difference will be larger as the Froude number increases.
    Keywords: Hydraulic jump, Multi-horizontal submerged jets, Energy dissipation, Length of the jump, Length of the roller
  • Abdolrahim Hooshmand, Amir Salari, Ahmad Jafar Nejhad Pages 211-227
    In order to study the effect of water and nitrogen stress on biomass in Maize variety KSC704, an experiment was conducted at Agricultural and Natural Resources Research Center of Neyshabour city in year 2013. The experimental design was randomized complete block with three replications. The main treatments consisted of two levels of water stress 80 and 60 percent of water requirement in each of the three stages of growth vegetative, reproductive and grain filling and secondary treatments of two levels of 100 and 50 percent nitrogen. Most of biomass was produced in the control (no stress) equal to 22.8 ton/ha. Water and nitrogen stress applied at different stages of growth, has decreased final biomass. Water and nitrogen stress at vegetative growth stage had highest effect on biomass and lowest biomass was measured in IR60N50 equal to 13.2 ton/ha. Statistical analysis of results also showed that effects of water and nitrogen stress and interaction effects of irrigation and nitrogen had significant effect on biomass and water use efficiency at 1 percent level. The highest water use efficiency were obtained in control (I100N100) treatment with 1.77 kilograms per cubic meter. According to the results, it is recommended to maximize water use efficiency, water and nitrogen use completely done.
    Keywords: Water stress, Maize, Biomass, Nitrogen
  • Masoomeh Fatahi, Babak Lashkar-Ara, Mohammad Zaker Moshfegh Pages 229-238
    In this paper, the effect of tube diameter (Dp) in measurement of shear stress (tb) of the boundary layer wall was investigated under a zero pressure gradient. For this purpose, four different tubes with outside diameters of 3.2, 3.9, 4.7 and 6.3 mm were used which are corresponded to Dp/d of 0.039, 0.047, 0.057 and 0.076, respectively. Measurement of the pressure difference of static point and total in Preston tube was implemented using a differential pressure transducer with accuracy of 0.2 percent of the original scale. The results of the shear stress measurements around Reynolds numbers from 6.4×104 to 39.87×104 using Patel and Bechert calibration equations showed that the Preston tube diameter has a significant impact on the shear stress estimation and both equations are sensitive to the tube diameter. The maximum value of difference in the shear stress measurements tb of different tubes using Patel calibration is about 9%, while the Bechert calibration gives a maximum difference of approximately 14%. Comparing results obtained from both Patel and Bechert calibration equations showed that variation in result of the two equations is minimum when the diameter Preston tube is 3.9 mm.
    Keywords: Preston tube, Patel, Bechert, Boundary layer, Skin friction
  • Mohammad Mohtadi, Mohammad Albaji, Saeid Broomand Nasab Pages 239-248
    Water productivity is one of the indexes which is widely used in the issues related to crop productivity and water, and is defined as the ratio of the amount of crop yield to the amount of water consumed by the crop. The water consumed by the crop may be supplied by rain, Irrigation or even irrigation plus precipitation. In fact water productivity is an indicator of the amount of production for each unit of consumed water. In this study, the amount of annual water productivity was indicated according to the available information and six years data-set, and then the mean value was reported for network’s crop water productivity. In this practice, ten networks namely, Avan, Dez, Shavoor, Maroon, Fajr & Jaizan, Gotvand, Karkhe, Ramshir and Shadegan were studied. Water productivity of the networks was estimated according t o the crop yield and the volume of consumed water. The highest rates belonged to Avan, Gotvand and Shadegan, being 1.03, 0.98 and 0.85 Kg.m-3 while Ramshir with an average water productivity of about 0.44 Kg. m-3 had the least value. An analyze over the relationship between crop yield and irrigation shows that, wheat crop yield will increase until the time that the crop’s water requirement is supplied, but it does not change or even decreases when the amount of applied water goes beyond the crop’s water requirement, thus as a result, the water productivity decreases.
    Keywords: Water productivity, Irrigation, drainage networks, Wheat
  • Mohsen Dorosti, Ahmad Fathi, Mohammad Mahmoodian Shooshtari Pages 249-260
    Triangular vanes attached to the bank are a new method to control erosion and help protection the bank in meandering rivers. This structure is subjected to scouring due to flow convergence at the tips of the structures. Therefore, countermeasure methods should be employed in order to prevent financial damages and life hazards. One of these methods is to use a slot. In this study, the series of triangular vanes that a parallel chord rectangular slot, with the opening of the full vane area of 10% and a ratio of a/b=4 (a and b are the length and width of the slot) the bed in which they are established position near has been used. The vanes angle is 30 degrees upstream of the bank. Experiments under different installation distances, 4, 6 and 8 times the effective vane length, hydraulic conditions are different (Froude number 0.287, 0.304, 0.322), and the clear water. In all experiments depth of flow is constant and equal to 14 cm. Then the results were compared with no slot. The results showed that the slot reduces the average depths of scour around the tips of vanes. In average, the reduce percent of the average scour depths around the tips of the structure in distances 4Le, 6Le and 8Le is equal to 9 percent, 17 percent and 18 percent respectively. The triangular vanes caused flow diversion from outer bank towards the center bend and thus the formation of thalweg. The slot reduces the maximum depth of scour thalweg. In average, the reduce percent of the maximum depth of scour thalweg in distances 4Le, 6Le and 8Le is equal to 22.6 percent, 46 percent and 30 percent respectively. The first of effective length of vanes was 1/5 flume wide. In start tests and erosion around the vanes increased the first of effective length of vanes. The slot reduces the effective length variation of vanes. In average, the reduce percent of average the effective length variation of vanes in distances 4Le, 6Le and 8Le is equal to 15.5 percent, 13.7 percent and 15.7 percent respectively.
    Keywords: Slot, Triangular vanes, Bed scouring, 90 degree mild bend