فهرست مطالب

مجله مهندسی آبیاری و آب ایران
پیاپی 26 (زمستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/12/11
  • تعداد عناوین: 12
|
  • منوچهر فتحی مقدم *، صادق حقیقی پور، سجاد کیانی صفحه 1
    جریان گذرا با کاهش آنی دبی جریان ناشی از بسته شدن سریع شیر یا از کار افتادن پمپ در شبکه های آبرسانی ایجاد می شود. جریان گذرا با ایجاد کردن موج های فشاری زیاد و کم، ممکن است به خطوط لوله آسیب برساند. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و عددی در مطالعات پیشین نشان می دهد که مدل های اصطکاک شبه ماندگار با فرض یکنواخت و یک بعدی بودن پروفیل سرعت، قادر به پیش بینی صحیح فرآیند اتلاف انرژی امواج فشاری نیستند. بنابراین، هدف از این تحقیق، بررسی پروفیل سرعت در مقطع انتهایی لوله برای رسیدن به درک صحیح از جریان گذرا می باشد. به علاوه، این پژوهش با استفاده از روش خطوط مشخصه، توانایی مدل های اصطکاک غیرماندگار بر پایه ای شتاب لحظه ای در پیش بینی نمودن تاریخچه فشاری حاصل از جریان گذرا را ارزیابی می کند. به منظور رسیدن به این اهداف، از یک خط لوله PVC با قطر داخلی 63 میلیمتر در دو طول مختلف 40 و 80 متر استفاده شده است. همچنین، یک شیر توپی برای ایجاد جریان گذرا در انتهای خط لوله نصب شده است. در مدت زمان عبور جریان گذرا از خط لوله، داده های پروفیل سرعت و نوسانات فشار دینامیکی توسط دستگاه سرعت سنج الکتروسونیک داپلر و ترانسدیوسرهای فشار جمع آوری می شدند. نتایج آزمایش ها نشان از وجود جریان برگشتی در پروفیل سرعت و گرادیان بزرگ سرعت در نزدیکی جدار لوله میباشد. به علاوه، نتایج نشان داد که مدل های تجربی با دو ضریب اصلاحی، تطابق بهتری با نتایج آزمایشگاهی ایجاد می کند. ترم در مدل های اصطکاک غیرماندگار بر فاز زمانی امواج فشاری و ترم بر میزان افت امواج موثر می باشد. بعلاوه، ضریب ترم شتاب زمانی kt در محدوده 0037/0 تا 006/0 متغیر بوده درحالیکه مقدار ضریب ترم شتاب مکانی kx در محدوده 0325/0 تا 052/0 تغییر می کند.
    کلیدواژگان: افت انرژی، امواج فشاری، پروفیل سرعت، ترم های شتاب
  • سید مهدی هاشمی شاهدانی*، سونیا صادقی، اسماعیل ادیب مجد صفحه 14
    عملکرد ضعیف کانال های آبیاری از یک طرف و تاثیر آن در کاهش بهره وری آب کشاورزی از طرف دیگر ضرورت ارائه روش های موثر در بهره برداری بهینه از کانالهای آبیاری را ایجاب نموده است. در این تحقیق، بهره گیری از سامانه اتوماسیون به منظور بهبود وضعیت حال حاضر بهره برداری کانال اصلی چپ شاخه شمالی شبکه آبیاری رودشت که با مشکل نوسانات شدید جریان ورودی رو به رو است، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور سامانه کنترل خودکار سراسری پیشبین برای مدل ریاضی کانال مورد مطالعه طراحی گردید. مدل ریاضی بهره برداری حال حاضر کانال و نیز مدل ریاضی سامانه اتوماسیون طراحی شده تحت سناریوهای بهره برداری جریان ورودی با الگوی نوسانی زیاد مورد آزمون قرار گرفت. با استفاده از شاخص های ارزیابی عملکرد میزان بهبود فرآیند بهره برداری کانال اصلی قبل و بعد از به کارگیری اتوماسیون بررسی گردید. نتایج نشان داد بر اساس شاخص های ارزیابی عملکرد MAE (حداکثر خطای مطلق) و IAE(خطای مطلق تجعی) محاسبه شده، بهره گیری از استراتژی مذکور باعث بهبود بهره برداری کانال اصلی بوده است. ، به طوری که مقدار حداکثر این شاخصها قبل از به کارگیری سامانه اتوماسیون به ترتیب از مقادیر 49/21 و 63/12 درصد به 32/5 و 21/3 درصد بهبود یافته است. نتایج این تحقیق حاکی از آن هستند که استفاده از فن آوری اتوماسیون، که بدون هر گونه تغییر در شرایط فیزیکی کانال قابل پیاده سازی است، یک گزینه مطمئن و قابل اعتماد در پروژ ه های به سازی و مدرنسازی کانال آبیاری می باشد.
    کلیدواژگان: اتوماسیون کانال اصلی آبیاری، بهره برداری کانال اصلی، نوسانات ورودی، روش کنترل پیش بین، دریچه نیرپیک، شبکه آبیاری رودشت
  • پریسا کهخا مقدم، علیرضا سپاسخواه * صفحه 28
    پارامترهای هیدرولیکی خاک (منحنی مشخصه آب خاک) برای تعیین حرکت آب و املاح در خاک از پایه های اساسی است که اندازه گیری مستقیم این ویژگی ها زمانبر و هزینه بر است. برای حل این مشکل روش های غیر مستقیم ارائه شده است که یکی از این روش ها تحلیل فراکتالی است. مدل Pore- Solid Fractal (PSF) توسط پژوهشگران زیادی برای مدل سازی ساختار خاک و تابع نگهداری آب- خاک بکار برده شده است. مدل PSF یک بیان عمومی برای تابع نگهداری آب- خاک است که بصورت های خاص دیگری هم توسط پژوهشگران دیگر ارائه شده است. هدف این تحقیق ارزیابی تابع عمومی PSF بر اساس بعد فراکتالی با داده های مکش- آب خاک و مقایسه آن با مدل های بروکس – کوری و تایلر – ویت کرافت می باشد. در این تحقیق با استفاده از داده های آزمایشگاهی اندازه گیری شده که از منابع منتشر شده بدست آمد، منحنی مشخصه آب خاک برای خاک های مورد بررسی با تابعPSF ، حالت های خاص آن (بروکس – کوری و تیلر – ویت کرافت) بدست آمد. برای درک صحت نتایج بدست آمده، مقایسه ای بین رطوبت های پیش بینی شده از مدل های مورد بررسی و رطوبت های اندازه گیری شده برای خاک هایی از بانک UNSODA صورت گرفت. نتایج نشان داد که برای خاک های مورد بررسی تابع تیلر- ویت کرافت در مقایسه با تابع PSF و تابع
    بروکس-کوری تطابق بهتری را نشان می دهد. برای محاسبه مکش ورود هوا ( h min) و رطوبت اشباع خاک (θs) نیز استفاده از هر کدام از معادلات PSF، و تیلر - ویت کرافت، و بروکس - کوری تفاوت معنی داری با یکدیگر ندارند. اما برای محاسبه بعد فراکتال (D) استفاده از معادله تیلر - ویت کرافت توصیه می شود. با استفاده از پارامترهای زود یافت خاک مدل های ساده تجربی به صورت رابطه ای میان میانگین هندسی (dg) و انحراف معیار هندسی (σg) ذرات خاک با و و بدست آمد. سپس به کمک آن برای خاک هایی از بانک UNSODA، معادله منحنی مشخصه تخمین زده شد. بدون توجه به بافت خاک تمامی رطوبت های حجمی پیش بینی و اندازه گیری شده با خط یک به یک مقایسه شدند. نتایج نشان داد که تفاوت معنی داری بین رطوبت پیش بینی شده (θp) و اندازه گیری شده ( θm ) با خط یک به یک وجود ندارد. بنابراین بنظر می رسد که مدل های ساده تجربی ارائه شده قادر است منحنی مشخصه آب خاک را با دقت قابل قبولی تخمین بزند.
    کلیدواژگان: بافت خاک، بعد فراکتال، منحنی روطوبتی
  • میثم سالاری جزی *، خلیل قربانی، محمد عبدالحسینی صفحه 46
    مدل SCS یکی از مهم ترین مدل های برآورد هیدروگراف سیلاب در حوضه های فاقد آمار است و نیازمند داده های پوشش گیاهی، کاربری اراضی، ویژگی های فیزیوگرافی و آگاهی از وضعیت رطوبت پیشین سطح حوضه می باشد اما در حوض ه هایی که دارای این داده ها نیستند استفاده از این مدل با محدودیت مواجه است. در تحقیق حاضر تلاش شده است تا رابطه پیشنهادی بین زمان تاخیر و زمان تز و برآورد زمان تمرکز بر مبنای برآورد سرعت سیلاب در زمان اوج به عنوان راه حلی برای غلبه بر این محدودیت مورد بررسی قرار گیرد. نتایج مدل پیشنهادی با نتایج مدل متداول SCS با در نظر گرفتن چهار رویداد بارش-رواناب در حوضه آبریز امامه با استفاده از معیارهای درصد خطا در برآورد حجم رواناب (PEV)، درصد خطا در برآورد دبی اوج رواناب (PEP)، درصد خطا در برآورد زمان رسیدن به دبی اوج رواناب (PETP) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد مقادیر میانگین PEV، PEP، PETP و RMSE برای مدل SCS - مدل پیشنهادی به ترتیب (35/6-)-(45/6-)، (97/0)-(38/48-)، (38/27)-(08/46)، و (4/1)-(55/2) می باشد. هر دو مدل تمایل به بیش برآوردی حجم رواناب و کم برآوردی زمان رسیدن به اوج دارند در حالیکه مدل متداول SCS میل به کم برآوردی و مدل پیشنهادی میل به بیش برآوردی دبی اوج دارند. همچنین مقایسه RMSE در کنار سایر معیارها نشان می دهد در صورت عدم دسترسی به داده های مورد نیاز مدل متداول SCS ، مدل پیشنهادی می تواند به طور نسبی تخمین قابل پذیرشی از هیدروگراف رواناب ارایه دهد.
    کلیدواژگان: حوضه های فاقد آمار، زمان تاخیر، زمان تمرکز، سیلاب، مدل SCS
  • مجتبی زارعی، منوچهر فتحی مقدم *، لیلا داودی صفحه 62
    هجوم امواج به ساحل دریا عامل عمده تخریب سواحل بوده و خسارات جبران ناپذیر بسیاری را به بار می آورد. سیر تکامل حفاظت سواحل طی دوران مختلف تغییر از رویکردهای سازهای به تقویت بیولوژیکی سواحل بوده است. از جمله روش های نوین مقابله با خطرات ناشی از امواجی همچون سونامی، احداث جنگل های ساحلی می باشد. از این رو در این مطالعه امکان استفاده از کمربند سبز و همچنین اثر تراکم آن بر میزان تغییر نیروی امواج ناشکنا و ضریب درگ کمربند سبز با ارتفاع های متفاوت موج بررسی شده است. به همین منظور آزمایشات در فلومی بهطول 3/8 متر، عرض 8/0 متر و ارتفاع 55/0 متر که مدلهای ساحل با چهار شیب و چهار تراکم مختلف در آن تعبیه شده، با 110 ارتفاع موج ورودی و در دو تکرار انجام شده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش ارتفاع موج ورودی نیروی اعمال شده بر روی پوشش افزایش می یابد. همچنین با افزایش تراکم پوشش گیاهی، نیروی مخرب موج کاهش بیشتری داشته به طوریکه در بیشینه حالت به طور متوسط 75 درصد کاهش در نیروی مخرب نسبتبه شرایط بدون پوشش مشاهده شد.
    کلیدواژگان: امواج ناشکنا، تراکم پوشش گیاهی، سونامی، ضریب درگ، کمربند سبز
  • فرشید تاران*، امیرحسین ناظمی، سیدعلی اشرف صدرالدینی، یعقوب دین پژوه صفحه 78
    خاک نه تنها محیطی برای رشد گیاه، بلکه انتقال دهنده بسیاری از آلاینده ها به اتمسفر و آب های سطحی و زیرزمینی است و لذا مطالعه حرکت مواد در خاک اهمیت زیادی دارد. در این مطالعه تاثیر شیب خاک و شدت بارندگی بر انتقال محلول در خاک در شرایط آزمایشگاهی بررسی شد. آزمایش ها در دو توده خاک شیبدار و بدون شیب انجام گرفت و شامل تزریق یک محلول غیرواکنش دهنده (سدیم کلرید) با دو شدت مختلف بود. نتایج نشان دادند که شیب خاک موجب افزایش انتقال محلول در جهت عرضی می شود. همچنین افزایش شدت تزریق باعث تسریع حرکت محلول به سمت عمق خاک شده و با افزایش مقدار محلول در اعماق خاک موجب افزایش غلظت بیشینه در آنجا میگردد. در ادامه از مدل HYDRUS-2D برای شبیه سازی انتقال محلول استفاده شد. عملکرد مدل بعد از بهینهسازی پارامترهای ورودی بهبود یافت و مقادیر غلظت محلول با ضریب تبیین () بین 907/0-848/0 و ضریب بازدهی نش-ساتکلیف (EF) بین 907/0-805/0 و همچنین مقادیر پایین جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) به خوبی شبیه سازی شدند.
    کلیدواژگان: انتقال محلول، شدت بارندگی، شیب خاک، HYDRUS، 2D
  • محمدعلی شاهرخ نیا *، لادن جوکار، مجید رخشنده رو صفحه 97
    گوجه فرنگی با سطحی بالغ بر 20000 هکتار یکی از مهمترین تولیدات کشاورزی استان فارس می باشد. تحقیقات قبلی نشان می دهد که میزان آب مصرفی گوجه فرنگی در سیستم های آبیاری سطحی با مدیریت سنتی، بسیار زیاد و با بهره وری کم است. در این تحقیق تاثیر تنش آبی بر عملکرد و بهره وری مصرف آب گوجه فرنگی بررسی گردید. آزمایش در یکی از مزارع شهرستان مرودشت که بافت خاک آن نسبتا سنگین بود انجام شد. آب آبیاری بر اساس مقادیر 60، 80، 100 و120 درصد نیاز آبی گوجه فرنگی به روش پنمن مانتیث محاسبه و توسط سیستم آبیاری قطره ای نواری به مزرعه داده شد. یک تیمار آبیاری با مدیریت کشاورز نیز در نظر گرفته شد. شاخص های مختلف تنش اندازه گیری مانند رطوبت خاک و تفاوت دمای برگ و هوا قبل از آبیاری اندازه گیری و برای مقایسه میانگین ها از آزمون های آماری t و دانکن استفاده گردید. نتایج نشان داد که با افزایش میزان آب آبیاری میزان عملکرد افزایش و بهره وری مصرف آب کاهش می یابد که این تغییرات فقط بین تیمارهای 60 و 120 درصد نیاز آبی از نظر آماری معنی دار گردید. حجم آب آبیاری مورد استفاده در تیمارهای مختلف حدود 3900 تا 7800 مترمکعب در هکتار بود. در بیشتر حالات تفاوت تیمارهای آبیاری 80 و 100 درصد نیاز آبی، با مقادیر بحرانی تعریف شده برای تنش معنی دار نبود. شاخص های تنش آبی نشان داد که در مقادیر آبیاری بالاتر از نیاز آبی80% تنش آبی اتفاق نمی افتد یا اثر آن بر گیاه منفی نیست. میزان آب مصرفی گیاه در تیمار 80 درصد نیاز آبی تحت سیستم آبیاری قطره ای و در سیستم های سطحی با مدیریت سنتی منطقه بترتیب حدود 5200 و 23000 مترمکعب در هکتار بوده که بیش از 75 کاهش در مصرف آب را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: تنش آبی، دمای برگ، رطوبت خاک، گوجه فرنگی
  • احسان صفری، جواد مظفری* صفحه 112
    با توجه به محدودبودن منابع آب و خشکسالی های اخیر و برداشته ای بیرویه و غیر اصولی از منابع آب های زیرزمینی، اهمیت استفاده از پساب به عنوان منبعی دائمی، قابل اطمینان و به صرفه جهت تامین آب و حفظ محیط زیست و منابع آبی موجود، بیش از پیش آشکار می گردد. در این راستا استفاده از فیلترها و جاذبهای طبیعی نظیر زئولیت ها، پرلیت و رزین های آنیونی برای بهبود ویژگی های پساب مورد بررسی قرار گرفت. این پژوهش در 18 ستون PVC به منظور بررسی اثر فیلترهای ترکیبی، شامل زئولیت اصلاح شده، پرلیت و رزین های آنیونی در کاهش آلودگی پساب خروجی انجام شد. آزمایش ها شامل دو فاکتور روش کاربرد فیلتر ترکیبی (لای های و مخلوط) و درصد وزنی ذرات به کار رفته در فیلتر و در مجموع 9 تیمار با دو تکرار انجام گردید. تزریق پساب به داخل خاک به طریق غرقابی و 10 مرتبه با تناوب هفتگی تکرارگردید. اندازه گیری های نیترات و فسفات زه آب خروجی از ستون های آزمایش در آزمایشگاه صورت گرفت. نتایج نشان داد کاربرد فیلتر ترکیبی لایه ای بیشترین تاثیر را در کاهش نیترات و به طور میانگین تا 48 درصد دارد و بعد از آن فیلتر مخلوط تا 41 درصد سبب کاهش نیترات می شود. همچنین فیلتر ترکیبی لایه ای و مخلوط به طور میانگین تا 46 درصد سبب کاهش فسفات می گردند.
    کلیدواژگان: پساب، فیلتر، ستون های آزمایشی، دور آبیاری
  • مهدی طاهری*، میثم طاهری، محمد عباسی، کریم مصطفوی، سمیرا واحدی صفحه 127
    طراحی و اجرای صحیح آبیاری قطرهای نقش بسزایی در ارتقاء بهره وری اراضی کشاورزی و کاربرد آبهایی با کیفیت پایین دارد. توجه به مسئله شوری خاک، تعیین الگوی توزیع املاح خاک راهکاری موثر در مدیریت صحیح خاک است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی دو سیستم آبیاری قطرهای سطحی و زیرسطحی در درختان زیتون منطقه طارم انجام گردید. در این راستا به بررسی الگوی توزیع املاح خاک به ویژه میزان شوری و نسبت جذب سدیم در عمق های مختلف خاک پرداخته شد. همچنین نحوه توزیع املاح خاک در سه سطح 50 ، 75 و 100 درصد آبیاری در تیمارهای مختلف مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج بیانگر تجمع نمک و افزایش سدیم خاک در هر دو سیستم آبیاری در دوره مورد نظر بود. با این حال به طور کلی میزان تجمع شوری و سدیم خاک در کل عمق مورد مطالعه در تیمارهای آبیاری قطرهای زیر سطحی کمتر از آبیاری قطرهای سطحی بدست آمد. تجمع شوری و سدیم در آبیاری زیر سطحی در لایه سطحی خاک که بالای قطرهچکان قرار داشت بیشتر از حالت قطرهای زیر سطحی بود. بررسی سطوح مختلف آبیاری نشان داد که علارغم کاهش املاح و آبشویی بیشتر در حالت سطح آبیاری 100 درصد، تفاوت معنی داری بین سطح آبیاری 100 درصد و دو سطح 50 و 75 درصد از لحاظ الگوی توزیع شوری و سدیمی وجود ندارد.
    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای سطحی، آبیاری قطره ای زیر سطحی، الگوی توزیع املاح، مدیریت شوری
  • هرمزد نقوی* صفحه 142
    با توجه به کاهش کمیت و کیفیت منابع آب در استان کرمان لزوم استفاده از سیستم های آبیاری قطره ای که راندمان بالایی دارند اجتناب ناپذیر است. محدودیت این روش ها در استفاده از آب های نامتعارف می باشد. بطور مثال در آبیاری قطره ای سطحی بدلیل تبخیر آب و باقی ماندن املاح در قطره چکان ها به مرور سبب گرفتگی آن ها می گردد. در صورتیکه در سیستم آبیاری قطره ای زیر سطحی به علت زیر خاک قرار گرفتن قطره چکان ها تبخیر از آن ها صورت نمی گیرد و گرفتگی به حداقل ممکن می رسد. در روش آبیاری زیر سطحی با توجه به کاهش تبخیر از سطح خاک نیز می توان نیاز آبی گیاهان را کاهش داد. به منظور بررسی سیستم آبیاری زیر سطحی در باغات پسته، باغ پسته ای در کشکوئیه رفسنجان انتخاب و نقشه طرح که شامل دو عمق کارگذاری لوله (50 و 70 سانتی متر) و سه سطح آب مصرفی (50%I1=، 75%I2=و 100%I3= نیاز آبی) با سه تکرار بود پیاده گردید. به منظور تغذیه درختان پسته همزمان با نصب لوله های آبیاری زیر سطحی کود دهی انجام پذیرفت. نوع و میزان کودهای مورد نیاز طبق آزمون خاک محاسبه و به همراه ماده آلی به روش چالکود در عمق کارگزاری لوله ها به هر تیمار اضافه شد. نتایج 4 سال اجرای این پژوهش نشان داد کاربرد متوسط آب آبیاری در تیمارهای I1 ، I2 و I3 به ترتیب به میزان های 2050، 3065 و 4010 متر مکعب در هر هکتار در سال بود. در طول آزمایش هر ساله میزان عملکرد تیمارها به با استفاده از ترازوی با دقت 1kg اندازه گیری شد. در ساله های مورد آزمایش از برگ درختان نمونه برداری و میزان عناصر غذایی ازت، فسفر و پتاسیم آنها تعیین گردید. در هیچ یک از سال های انجام طرح، اختلاف معنی داری بین عملکرد درختان تحت تاثیر تیمارها وجود نداشت. بررسی غلظت عناصر غذایی در برگ درختان پسته نشان داد انجام طرح موجب تغییر معنی داری در غلظت عناصر غذایی در نمونه های برگ ایجاد نکرده است.
    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای زیر سطحی، پسته، عملکرد، غلظت عناصر غذایی برگ
  • هادی رزاقیان *، کاکا شاهدی، محمود حبیب نژاد روشن صفحه 159
    حوزه آبخیز بابلرود در استان مازندران در سالیان اخیر حوادث اقلیمی متفاوتی را تجربه نمود. بر این اساس لزوم بررسی هر چه بیشتر تاثیر تغییر اقلیم بر رواناب این حوزه آبخیز مورد تاکید قرار می گیرد. این کار از طریق مدل های تغییر اقلیم که قادر به شبیه سازی متغیرهای اقلیمی هستند؛ انجام می پذیرد. به دلیل عدم پیش بینی پارامترهای آب و هواشناسی در مقیاس نقطه ای توسط مدلهای تغییر اقلیم، ابزار واسطی به نام مولد هواشناسی ابداع گردید که توسط آن میتوان تغییر اقلیم را در مقیاس نقطه ای و ایستگاه موردنظر ارزیابی کرد. در این تحقیق با استفاده از این روش، داده های مدل گردش عمومی جو HadCM3 با به کارگیری نرم افزار LARS-WG طبق سه سناریوی A2، B1 و A1B برای دور ه های زمانی اول (2065-2046) و دوم (2099-2080) ریزمقیاس شدند. نتایج حاصل از ارزیابی تغییراقلیم، تغییر میزان بارش در حوضه مورد مطالعه را از 43- تا 32+ درصد بیان نمود. این حدود تغییرات با افزایش بارش در ماه های پربارش و کاهش شدید بارندگی در ماه های کم بارش تابستان همراه بود. همچنین افزایش دمای سالانه به طور میانگین حدود 4/1 سانتیگراد تا 6/3 سانتیگراد، بهویژه در ماه های گرم سال نمود بیشتری خواهد داشت. پس از این مرحله مقادیر پیش بینی شده دما و بارش توسط مدل اقلیمی HadCM3، به مدل بارش-رواناب IHACRES داده شد و تغییرات دبی در دو دوره اول و دوم مشخص گردید. میانگین دبی ماهانه دوره پایه (42/17 متر مکعب) نسبت به میانگین دوره اول (82/14 متر مکعب) و میانگین دوره دوم (20/14 متر مکعب) بیشتر بود که این موضوع به کاهش 15 تا 5/18 درصدی در میزان میانگین رواناب ماهانه اشاره دارد. براساس یافته های این پژوهش افزایش دما و کاهش میزان بارش در طی سال های آینده منجر به کاهش رواناب و منابع آبی موجود به واسطه فرآیند تبخیر و خشکی بیشتر حوزه آبخیز خواهد شد که به تبع آن با تاثیر بر اقلیم منطقه در آیندهای نه چندان دور، تعداد و شدت وقایع سیل و خشک سالی افزایش خواهد یافت.
    کلیدواژگان: مدل بارش - رواناب، مواد آب و هوا شناسی، بابلرود، HadCM3
  • آرش ادیب *، علی گرجی زاده صفحه 173
    خشکسالی یک پدیده آب و هوایی است که احتمال وقوع این پدیده در همه نقاط کره زمین و با هر شرایط اقلیمی وجود دارد. طراحی و توسعه سیستم های منابع آب، توزیع و انتقال آب و بخش های مختلف کشاورزی تا حد زیادی با نحوه مدیریت خشکسالی و تعیین راه های مقابله با این پدیده ارتباط دارد. در این تحقیق به منظور بررسی خشکسالی در حوضه آبریز دز از داده های بارندگی سالانه ایستگاه های تنگ پنج و تله زنگ سد دز طی یک دوره آماری مشترک 17ساله (1389-1373) استفاده گردید. وضعیت خشکسالی براساس داده های مذکور با استفاده شاخص های درصد نرمال(PNI)، دهک(DI)، استاندارد بارش(SPI)، Z چینی(CZI)، Z چینی اصلاح شده (MCZI)، نمره Z (ZSI) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین وقوع خشکسالی شدید.براساس شاخصهای PNI، MCZI، ZSI مربوط به ایستگاه تله زنگ (1مورد که سال های آن به ترتیب عبارتند از: 1386-1387، 1374-1375و 1386-1387) و براساس شاخص DI یک مورد مربوط به ایستگاه تله زنگ (1386-1387) و براساس شاخص SPI یک مورد مربوط به ایستگاه تنگ پنج (1378-1379) میباشد. همچنین بر اساس شاخص CZI هر دو ایستگاه مشکلی ندارند. بر اساس شاخصRAI سه مورد خشکسالی بسیار شدید در ایستگاه تنگ پنج (1378، 1387 و 1390) و چهارمورد خشکسالی بسیار شدید در ایستگاه تله زنگ (1373، 1378، 1387 و 1390) مشاهده شده است. براساس شاخص های متعدد فراگیرترین سال های خشکسالی مربوط به سالهای 1386تا 1388بوده است.
    کلیدواژگان: پایش خشکسالی، حوضه آبریز دز، شاخص های خشکسالی، شاخص RAI
|
  • M. Fathi Moghadam*, S. Haghighipour, S. Kiani Page 1
    Transient flow is generated by an instantaneous reduction in flow rate due to rapid valve closure or pump failure in a water network. Transient flow creates high and low pressure waves that it may be to damage pipelines. Comparison of experimental and numerical results in previous studies revealed that quasi-steady models with assumption of uniform and 1D velocity profile could not correctly predict the damping process of the pressure waves. So¡ the aims of this study are investigation of velocity profile at the downstream end section of pipeline to give a correct understanding of transient flow dynamics. Also¡ this paper evaluates the ability of the instantaneous acceleration–based (IAB) unsteady friction models to estimate pressure history in transient flow using the method of characteristics. To achieve this goal¡ a pipeline¡ made of PVC¡ with a nominal diameter of 63 mm in the two different lengths of 40 m and 80 m was used. In addition¡ a ball valve at the downstream end was installed to create transient flow. The data of velocity distribution and dynamic pressure oscillation during these transient events were collected by Ultrasonic Doppler Velocimetry and Pressure transducers. Results of experiments indicate existence of inflection points in the base flow velocity profile and the large velocity gradient near the pipe wall. Furthermore¡ the results show that two-coefficient models produce a better match with the experimental measurements. The terms Vt and Vx in unsteady friction models affect the phase shift and the damping of transient pressure waves¡ respectively. Moreover¡ the coefficients of acceleration terms vary from 0.0037 to 0.006 for kt and from 0.0325 to 0.052 for kx.
    Keywords: Acceleration terms, Energy dissipation, Pressure waves, Velocity profile
  • S. M. Hashemy Shahdany*, S. Sadeghi, E. Adib Majd Page 14
    Application of optimum operational approaches would be effective due to existing poor operational performance of irrigation canals and its direct effect on decreasing agricultural water productivity. In this study¡ automation system is introduces to improve operational performance of Roodasht main irrigation canal suffering from drastic in fluctuations of water inflow. To this end¡ a centralized Model Predictive Controller (MPC) is designed to be applied for operation of mathematical model of the test case. Both of the mathematical models¡ including the existing operation of the canal and the MPC system¡ are tested by inflow fluctuation scenario. The results of the simulation are evaluated by the operational performance evolution indices. The results indicate that operational level is improved by applying automatic control system since the performance evaluation systems of IAE and MAE are respectively improved from 21.49% and 12.63% to 5.32 and 3.21%. Also¡ the results approves that automatic systems could be introduced as safe and reliable options for rehabilitation and modernization projects.
    Keywords: Automation of main irrigation canal, Operation of main canals, Inflow fluctuations, Model predictive Control, Nyrpic modules
  • P. Kahkhamoghadam, A. R. Sepaskhah* Page 28
    Soil hydraulic parameters (soil water retention curve) is a fundamental soil property employed to quantify plant available water and for modeling water and solute movement in soils that the determination of this property via direct methods is expensive and time consuming. For solve this problem Indirect methods have been proposed that fractal analysis is one of the methods. Pore- Solid Fractal model was used for modeling soil structure and soil water retention function by many researchers. PSF model is a public expression for maintenance function soil water that is provided by other researchers in special form. The aim of this study was to assess PSF public function based on fractal dimension of soil water suction data and comparison with Brooks- Corey and Tyler-Wheatcraft models. In this study¡ with using laboratory data from unpublished sources¡ obtained soil water retention curve for soils under investigation by the PSF¡ special cases (Brooks-Corey and Tyler-Wheatcraft).To verify the results¡ a comparison between the predicted and measurement soil water content for many soil of UNSODA database. The results showed that for the soils investigated Tyler–Wheatcraft function were better match in compared with the PSF and the Brooks-Corey function. To calculate the intake air ( min h ) and soil saturation ( s  )¡using any of the equations PSF¡ and Tyler and Wheatcraft¡ and Brooks-Corey not significantly different from each other. But for calculating the fractal dimension (D) using Eq Tyler-Wheatcraft was recommended. Empirical simple models was developed with ready available data by relationship between the geometric mean (dg) and geometric standard deviation (σg) with min h ¡ s  and D. Then¡ soil water retention curve was calculated For many soil of UNSODA database. Regardless texture soil¡ all predicted and measured volumetric soil moisture were compared with a one-to-one. The result showed no significant difference between the predicted moisture content ( P  ) and measured ( m  ) with a one-to-one. So it seems that the empirical simple model is able to estimate soil water retention curve with reasonable accuracy.
    Keywords: fractal dimension, soil water retention curve, texture soil
  • Meysam Salarijazi, Khalil Ghorbani, Mohammad Abdolhosseini Page 46
    The SCS model is one of most important proposed models for estimation of flood hydrograph in ungauged basins and need to land cover¡ land use¡ physiographical properties and antecedent moisture data but using this model is limited for basins with no access to these data. In this study¡ the lag time based on proposed relation between lag time and time of concentration and estimation of time of concentration based on velocity of flood peak is investigated to overcome to this limitation. The results of proposed model are compared with traditional SCS model in four rainfall-runoff events in Amameh basin using percentage error in volume (PEV)¡ percentage error in peak (PEP)¡ percentage error in time to peak (PETP)¡ and root mean square error (RMSE). The results show the mean of PEV¡ PEP¡ PETP and RMSE for SCS-Proposed models are (-6.35)-(-6.45)¡ (0.97)-(-48.31)¡ (27.38)-(56.08) and (1.4)-(2.55) respectively. Both models tend to overestimation of runoff volume and underestimation of time to peak while conventional SCS tend to underestimate and proposed model tend to overestimate flood peak. Also¡ comparisons of RMSE beside other criteria indicate that with lack of required data for SCS model¡ the proposed model can present relatively estimation of runoff hydrograph acceptable.
    Keywords: SCS model, Flood, Ungauged Basin, lag time, Time of Concentration
  • Mojtaba Zarei, Manoochehr Fathi-Moghadam*, Leila Davoodi Page 62
    Wave attack is the main source of irreparable damages to the sea coast line. The coastal protection techniques are now improved from structural protection to biological ones. This includes plantation of trees and development of vegetation canopy (called green belt) along the shorelines and protection of coastal structures against the waves created by tsunami. For this¡ the application of green belt has been studied and effect of vegetation density and wave height on wave force is evaluated for waves in broken condition. Experiments were conducted in a flume with 8.3m length¡ 0.8m width¡ and 0.55m height. Experimental variables include four bed slopes¡ four vegetation densities¡ and 110 wave heights. The results show that absorption of wave force increase with increase of wave height and density of vegetation. At the highest vegetation density the wave force effect was reduced by about 75% compared to the case without vegetation.
    Keywords: Non, breaking wave, Tsunami, Drag coefficient, Vegetation density, Green belt
  • Farshid Taran*, Amirhossein Nazemi, Aliashraf Sadraddini, Yaghub Dinpazhuh Page 78
    Soil is not only a medium for plant growth but also a transmitter of contaminants to atmosphere¡ surface water and ground water. Therefore¡ studying the movement of substances in soil is important. In this study¡ the effects of soil slope and rainfall intensity on solute transport in soil were investigated under laboratory conditions. The experiments were conducted in two sloping and not-sloping soil bulk and included injection of a conservative solute (NaCl) with two different intensities. The results showed that the soil slope increases the solute transport in the lateral direction¡ and the increase of injection intensity accelerates the solute movement towards the depths and increases the peak concentration. Solute movement was well simulated using Hydrus-2D model with the coefficient of determination (R2) between 0.848-0.907¡ the Nash– Sutcliffe efficiency coefficient (EF) between 0.805-0.907 and the low values of the root mean square error (RMSE).
    Keywords: Hydrus, 2D, Rainfall Intensity, Slope, Solute Transport
  • Mohammad Ali Shahrokhnia*, Ladan Jokar, Majid Rakhshandehru Page 97
    Tomato is one of the major agricultural products in Fars Province with a cultivation area of 20000 ha. Previous studies show that the tomato farms under traditional surface irrigation systems lose a large volume of water with low water productivity. In the present research¡ the influence of different irrigation regimes on tomato yield and water productivity was studied. The farm under study located in Marvdasht plain with a heavy soil texture. The irrigation water was applied under drip irrigation system¡ base on 60¡ 80¡ 100¡ and 120 percent of Penmann Montieth water requitement method. Another treatment was considered and irrigated by the farmer management. Water stress indicators were measured and evaluated. These indicators were soil moisture and difference between leaf and air temperature. Different statistical test such as t and Duncan test were used for the evaluations. Results show that the obtained yield increased with irrigation water while the water productivity decreased. The irrigation volumes of water used for the treatments were about 3900 to 7800 cubic meters per hectare. However¡ only the differences between the treatments 60 and 120% were statistically significant. Differences between the two treatments 80 and 100%¡ and the critical values were not significant in most cases. The treatments with higher irrigation water than the 80% treatment¡ shows no signifant effects on tomato production. The irrigation water volume in this study and the traditional surface irrigation systems was 5200 and 23000 cubic meter per hectare¡ respectively¡ which shows a decrease more than 75 percent in irrigation water.
    Keywords: Leaf temperature, soil moisture, Tomato, water stress
  • Taheri. Mehdi *, Taheri, Meisam, Abbasi, Mohammad, Mostafavi, Karim, Avd Vahedi, Samira Page 127
    Design and implementation correct drip irrigation plays an important role in increasing the productivity of agricultural land and help to using water low-quality. Attention to the problem of soil salinity¡ is determine the distribution pattern of soil salt is an effective tool for the proper management of soil. This study was done with goal to assess the two surfaces and subsurface drip irrigation system in olive trees in Tarom. In this regard¡ was discussed the pattern of distribution of mineral in soil¡ especially soil salinity and sodium adsorption ratio at various depths. Also distribution of soil salts were compared at in levels 50¡ 75 and 100% irrigation treatments. However¡ generally were obtained the concentrations of salt and sodium in different depths in this study in subsurface drip irrigation less than surface drip irrigation. Accumulation of Salinity and sodium in surface of soil in the top emitter in subsurface irrigation was greater than subsurface drip irrigation. Investigation different irrigation levels showed that in Spite of minerals reduction and leaching in irrigation level 100 percent¡ there isn’t significant difference in distribution of salinity and sodium between irrigation level 100 percent and 50 and 75.
    Keywords: patterns of distribution, surface drip irrigation, subsurface drip irrigation, Salinity Management
  • H. Naghavi * Page 142
    According to the reduction in the quantity and quality of water resources¡ the use of highefficiency drip irrigation system is inevitable. A limitation of this method is the use of unusual water. For example¡ in surface drip irrigation¡ remaining salt after evaporation is caused the eclipse. While in subsurface drip irrigation¡ because of less evaporation from the soil¡ eclipse is minimized. In the subsurface irrigation methods¡ due to reducing water evaporation¡ plant water needs can be reduced. To investigate irrigation system in pistachio garden¡ pistachio gardens in Koshkooyieh village (Rafsanjan city) was selected and plan design that consists of two tube insertion depth (50 and 70 cm) and three consumption Water level (50% I1 =¡ 75% I2 = 100 % I3 = water requirement) with three replications were assembled. To feed Pistachio trees¡ fertilization was done simultaneous with subsurface irrigation pipe installation. The type and amount of needed fertilizers were calculated according soil test and added to each treatment with organic materials using placement in-depth approach. Four years results of the study indicated that the average irrigation water were calculated 2050¡ 3065 and 4010 cubic meters per hectare per year for treatments I1¡ I2 and I3 respectively. Each year¡ the performance of the each treatment during test was measured using scales with an accuracy of 1kg. In years that tests were done¡ samples of the leaves were gathered and the nutrients nitrogen¡ phosphorus and potassium in these samples were determined. During of the project¡ there was no significant difference between the performances of each tree under treatment in none of years. Nutrients concentrations in the leaves of trees indicated that any significant changes did not accrued. in nutrient concentrations in leaf samples.
    Keywords: leaf Concentration, macro elements, Pistachio, SDI, Yield
  • Hadi Razzaghian*, Kaka Shahedi, Mahmud Habibnejad-Roshan Page 159
    Babolroud watershed in Mazandaran province in recent years experienced different climate events. On this basis¡ emphasize necessity to investigate further on impact of climate change on watershed runoff. This work is done by climate change models that able to simulate climatic variables. Due to the forecast lack of meteorological parameters in the point scale by climate change models¡ weather generator tool interface was developed by which it can be evaluated climate change in point scale and the desired station. In this study¡ using this method¡ the data model HadCM3 general circulation of the atmosphere with the use of LARS-WG software according to A2¡ B1 and A1B three scenarios for first time periods (2046-2065) and second (2080-2099) were. The results revealed that change in rainfall in Babul-rod watershed varies between -43% to %. This variation ranges accompany with rainfall increase in rainy months and severe decrease in months with low rain¡ respectively. Also¡ Increase in annual temperature in average was 1.4c to 3.6c¡ especially in warm months. After this step the values of temperature and precipitation predicted by the HadCm3 climate model introduced to IHACRES rainfallrunoff model and changes in discharge determined in both the first and second periods¡ respectively. Average monthly flow( ) in the base period (17.42) was higher than the average of the first period (14.82) and the average of the second period (14.20) which it refers to reduction of 15 to 18.5 percent the average monthly runoff. According to the study¡ rising temperatures and reduced rainfall throughout the coming years lead to reduce runoff and water resources due to more evaporation and aridity will watershed that consequently affects the climate of the region in the near future¡ the number and intensity of floods and droughts will increase.
    Keywords: HadCM3, Rainfall, Runoff model, Weather generating, Babolrood
  • Arash Adib *, Ali Gorgizadeh Page 173
    Drought is a hydrologic and climatic phenomenon¡ this phenomenon can occur in different watersheds and climatic conditions. Water resources management¡ design of water transmission and distribution systems and determination of agriculture water demands depend to applied methods for management and controlling of drought considerably. In this study for distinguishing of occurred droughts in upstream of the Dez Dam¡ annual precipitation data of Tangpanj and Telezang stations have been applied in a 17 years period (1994-2010) . Occurred droughts have been determined using of these data and drought indexes as Percent of Normal (PN)¡ Deciles Index (DI)¡ Standard of Precipitation Index (SPI)¡ Chinese Z Index (CZI)¡ Modified Chinese Z Index (MCZI) and Z-Score index (ZSI). Results illustrated that most of severe droughts were observed in Telezang station. PNI¡ MCZI¡ ZSI indexes showed them (these indexes showed one drought in 2007-2008¡ 1995-1996 and 2007-2008 respectively). Also DI and SPI indexes illustrated an occurred severe drought in Telezang (2007-2008) and Tangpanj stations (1999-2000) respectively. But CZI index did not show occurrence any drought in these stations. RAI index distinguished that three (1999¡ 2008 & 2011) and four (1994¡ 1999¡ 2008 & 2011) severe droughts occurred in the Tangpanj and Telezang stations respectively. These indexes showed that most of droughts have occurred from 2007 till 2009.
    Keywords: Drought monitoring, the Dez watershed, Drought Indexes, RAI Index