فهرست مطالب

مجله مهندسی آبیاری و آب ایران
پیاپی 31 (بهار 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/03/30
  • تعداد عناوین: 18
|
  • جواد ظهیری *، احمد جعفری صفحه 1
    ارتعاشات ناشی از گردابه در سازه ها در بسیاری از مسایل مهندسی از قبیل ارتعاش در لوله های مبادله کننده و طراحی پلها و سازه های هیدرولیکی اهمیت دارد. در این تحقیق جهت برآورد حداکثر دامنه نسبی امواج عمود بر جهت جریان از اطلاعات منابع معتبر موجود استفاده گردید. در این تحقیق عدد رینولدز، عدد فرود، شماره موج، نسبت فاصله طولی و عرضی به قطر پایه ها و نحوه چیدمان پایه ها به عنوان متغیرهای ورودی به مدل درختی M5 معرفی گردید. متغیر خروجی نیز نسبت دامنه موج به عمق جریان در نظر گرفته شد. پس از آموزش مدل درختی، دو ساختار متفاوت جهت دو آرایش موازی و زیگزاگی ارائه گردید که در آرایش موازی چهار و در آرایش زیگزاگی پنج معادله مورد استفاده قرار گرفت. در این تحقیق عدد رینولدز که در معادلات گذشته در نظر گرفته نشده بود به عنوان یکی از متغیرهای تقسیمبندی در آرایش موازی به کار رفته و در معادلات ارائه شده نیز نقش مهمی بر روی دامنه نسبی امواج ایفا نموده است. جذر میانگین مربعات خطا در مدل درختی برابر 23/0 بوده که در مقایسه با سایر معادلات ارائه شده بین 46 تا 50 درصد کاهش داشته است. علاوه بر این دقت این مدل نیز برابر 81 درصد بوده که به میزان 18 تا 38 درصد نسبت به معادلات سایر محققین بیشتر است. نسبت اختلاف مدل درختی نیز در بازه 52/0 تا 66/0 تغییر میکند که نشاندهنده برآورد مناسب مدل از حداکثر دامنه نسبی امواج است.
    کلیدواژگان: گردابه، آرایش موازی و زیگزاگی، مدل درختی، نیروی نوسانی
  • عمادالدین امین عباسی، غلامعباس بارانی صفحه 13
    ارزیابی لرزهای مناسب مقاومت سدها در برابر شکست، میتواند موجب جلوگیری از خسارات مالی و جانی فراوانی گردد که لازمه آن برآورد دقیق نیروها خصوصا فشار هیدرودینامیک میباشد. روش همهندسی یک چهارچوب تجزیه و تحلیل جدید بوده و در حل مسائل مهندسی گوناگون مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله سعی بر شبیه سازی اندرکنش سیال-سازه شده که با استفاده از روش عددی همهندسی فشار هیدرودینامیک یک سد قوسی را ارزیابی و نتایج بدست آمده با مدلهای تحلیلی و اجزا محدودی مورد مقایسه قرار گرفته است. جذر میانگین مربعات خطا RMSE بدست آمده برابر با 00216/0 موید این واقعیت است که خطای ناشی از تقریب هندسه با استفاده از روش های گوناگون منجمله بهبودسازی مرتبه تقریب و اندازه مشها به صفر همگرا گردیده است.
    کلیدواژگان: فشار هیدرودینامیک، اندرکنش آب و سدهای قوسی، روش عددی هم هندسی
  • مصطفی میرزایی جشنی، منوچهر فتحی مقدم *، احمد فتحی، اصغر اکبری صفحه 24
    در این تحقیق افت انرژی تندآب با موانع مستغرق مکعبی مورد بررسی قرار گرفت. از مزیتهای این روش بر روش های قبلی مانند سرریز پلکانی، خطر کاویتاسیون کمتر آن میباشد. برای تحلیل عددی از روش حجم محدود نرم افزار Fluent استفاده شده است. در این تحقیق جریان از نوع دائمی و اغتشاشی و سیال تراکمناپذیر در نظر گرفته شده است. مدل آشفتگی مورد استفاده در این تحقیق میباشد. به طورکلی میتوان گفت افت انرژی در مدلهای شاهد بین 11 درصد برای مدل با شیب 1 به 4 تا 66 درصد برای مدل با شیب 1 به 5 متغیر است. نتایج مقایسه افت در مدلهای با بستر دارای موانع در همه مدلها روند خطی نزولی را نشان می دهد. بطور کلی، مقدار نسبی افت انرژی در شیب 1 به 4 دارای بیشترین و در شیب 1 به 5 دارای کمترین مقدار میباشد. به اضافه، افت انرژی در این مدلها نسبت به انرژی بالادست از 83 درصد برای مدل با شیب 1 به 4 تا مقدار 45 درصد در مدل با موانع مکعبی و شیب 1 به 8 متغیر است. همچنین در مدلهای با موانع بستر میزان افت انرژی از 18 تا 41 درصد نسبت به مدل شاهد افزایش داشته است. همچنین با استفاده از رگرسیون چند متغیره روابطی برای پیشبینی افت انرژی استخراج شد.
    کلیدواژگان: افت انرژی، تندآب، شبیه سازی عددی، موانع مستغرق، Fluent
  • حبیبه قدسی، محمد جواد خانجانی صفحه 35
    در این مطالعه، آبشستگی موضعی اطراف پایه مرکب پل بررسی شده است. پایه مرکب معمولا از پایه، سرشمع و گروه شمع تشکیل می شود. این آزمایش ها تحت شرایط آب صاف انجام شدند. برای بررسی تاثیر هندسه پارامترها بر عمق آبشستگی، شش مدل آزمایشگاهی شامل ترکیبات مختلف هندسه پارامترها بکار گرفته شد. این پارامترها شامل ادامه بالادست سرشمع، تعداد شمع ها در راستای جریان، ادامه بالادست شمع های ردیف اول و ضخامت سرشمع می باشند. ارزیابی عمق آبشستگی اطراف پایه مرکب با روش های معمول موجود انجام شد. نتایج نشان می دهد بعضی از مدل های موجود با این نتایج تطبیق داشته و برآورد مناسبی ارائه نمودند، اما بعضی دیگر از مدل ها همراه با خطا هستند و مقادیر قابل قبولی ارائه نمی دهند. نتایح آزمایش ها نشان می دهد با افزایش ضخامت سرشمع، ارتفاع سرشمع که در آن بستر اطراف سرشمع شسته شده و گروه شمع در معرض جریان قرار می گیرند، کاهش می یابد. همچنین با افزایش تعداد شمع های در راستای، حداکثر عمق آبشستگی کاهش می یابد. همین طور افزایش ادامه بالادست گروه شمع ها موجب کاهش عمق آبشستگی می شود.
    کلیدواژگان: آبشستگی، پایه مرکب، سرشمع، ضخامت سرشمع، گروه شمع
  • سعید احسانی، احسان بهنام طلب، علی اکبر صالحی نیشابوری صفحه 48
    در سرریزهای نیلوفری در محل ورودی سرریز و محل اتصال ورودی قیفیشکل و شفت قائم و همچنین در محدوده زانویی، پیشبینی می شود که امکان وقوع کاویتاسیون وجود داشته باشد. این موضوع باعث شده است سرریزهای نیلوفری به عنوان یکی از مستعدترین سرریزها برای شکلگیری کاویتاسیون شناخته شوند. در این تحقیق با استفاده از شبیه سازی عددی این موضوع بررسی شده است. برای مدلسازی عددی از نرم افزار Flow3D استفاده شده و برای معتبرسازی، نتایج مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردیده، که تطابق مطلوبی را بین نتایج مدل عددی و آزمایشگاهی نشان میدهد. در این شبیهسازی، پارامترهای سرعت و فشار برای دبی های مختلف وهمچنین امکانپذیری وقوع کاویتاسیون با محاسبه شاخص کاویتاسیون بررسی شده است. نتایج این تحقیق نشان میدهند در محدوده ورودی سرریز، بدلیل جدایش جریان حاصل از تغییر شیب مماس به سطح هندسه، فشار منفی ایجاد شده و در دبی های قبل از استغراق، کاویتاسیون وجود خواهد داشت و در رژیم جریان مستغرق بدلیل کاهش سرعت، امکان وقوع کاویتاسیون وجود ندارد. شفت قائم، در حالت رژیم جریان آزاد، همانند سرریز شوت عمل کرده و بدلیل کمتر بودن اصطکاک، سرعت زیاد بوده و امکان وقوع کاویتاسیون وجود خواهد داشت. ولی در حالت استغراق بدلیل وجود جریان آرامتر، کاویتاسیون مشاهده نمیگردد. در محدوده زانویی بدلیل انقباض جریان در ابتدا و انتهای زانویی، کاویتاسیون محتمل میباشد، اما در بقیه نقاط، شاخص کاویتاسیون از محدوده بحرانی فاصله دارد.
    کلیدواژگان: سرریز نیلوفری، مدلسازی عددی، پارامترهای هیدرولیکی، کاویتاسیون، Flow3D
  • سمیه انجم روز، حجت کرمی، خسرو حسینی، سعید فرزین صفحه 62
    یکی از مسائل مهم در طراحی پل ها، بررسی اثر مجاورت تکیه گاه و پایه پل بر خصوصیات جریان پیرامون آنها است. در تحقیق حاضر از نرم افزار Flow-3D برای مدل سازی عددی در یک کانال مستطیلی شامل یک تکیه گاه مستطیلی در دو وضعیت حضور تک پایه و جفت پایه استوانه ای استفاده شده است. جهت صحت سنجی این پژوهش، مولفه های سه بعدی سرعت جریان پیرامون تکیهگاه و پایه پل از نتایج دو آزمایش معتبر استخراج شد. پس از مقایسه بین مقادیر اندازه گیری شده و عددی، مدل RNG برای تکیه گاه و پایه پل به ترتیب با داشتن ضریب تعیین (9634/0 = R2) و (8707/0 = R2) نسبت به دو مدل آشفتگی K-e و Les از عملکرد بهتری برخوردار بود. برخی خصوصیات جریان، شامل انرژی آشفتگی و تنش برشی بستر بررسی شدند. افزایش انرژی آشفتگی جریان نسبت به مدل شاهد در هر دو مدل شامل تکیه گاه مستطیلی در مجاورت تک پایه و جفت پایه، یکسان و 3 برابر به دست آمد. همچنین افزایش پارامتر تنش برشی بستر نسبت به مدل شاهد در مدل شامل تکیه گاه مستطیلی در مجاورت تک پایه بیشینه و 4 برابر برآورد شد. بررسی پارامتر فاصله بین دو سازه تکیه گاه مستطیلی و پایه پل با لحاظ مدل شاهد و نتیجه کارهای قبلی محققین نشان داد که فاصله نزدیک از ایمنی خوبی برخوردار است.
    کلیدواژگان: پایه پل، تکیه گاه مستطیلی، اندرکنش، خصوصیات جریان، مدل سازی عددی
  • زینب افشاری پور، محمد عبدالحسینی، عبدالرضا بهره مند * صفحه 78
    برای طراحی برخی از سازه های آبی مانند سدها، تجزیه و تحلیل چندمتغیره بر اساس متغیرهای دبی و حجم سیل مفید و کاربردی می باشد. با توجه به وابستگی میان متغیرهای سیل، لازم است تا این ویژگی در تحلیل همزمان پدیده مد نظر قرار گیرد. در این تحقیق برای تحلیل همزمان متغیرها و تعیین دوره بازگشت های توام از توابع کاپولا استفاده شد. همچنین حداکثر ارتفاع آب بالای سرریز و خطر سرریز کردن سد در دوره بازگشت های یک متغیره و دومتغیره با توجه به روندیابی مخزن مورد مقایسه قرار گرفت. برای این منظور از داده های رواناب ثبت شده در یک دوره آماری 40 ساله در ایستگاه هیدرومتری تمر واقع بر رودخانه گرگانرود در بالادست سد بوستان (گلستان 2) به همراه مشخصات فنی سد و مخزن آن استفاده شد. نتایج به دست آمده حاکی از مقادیر متفاوتی برای دبی و تراز آب بالای سرریز در دوره بازگشت های مختلف به دست آمده از دو شیوه تحلیل فراوانی یک متغیره و دو متغیره می باشد. تراز آب بالای سرریز متناظر با دبی اوج خروجی (روندیابی شده) بر اساس تحلیل یک متغیره برای دوره بازگشت 50 سال برابر 42/1 متر است. اما زمانی که از خروجی توابع کاپولا (دبی و حجم) جهت روندیابی مخزن استفاده شد، تراز آب بالای سرریز برای دوره بازگشت دو متغیره 50 ساله «یا» و «و» به ترتیب برابر 70/1 متر و 55/1 متر برآورد گردید. در تحلیل دو متغیره با در نظر گرفتن اثر متقابل وابستگی متغیرهای سیلاب، مقادیر دبی و حجم در دوره بازگشت مورد نظر تعیین می گردد که می تواند در طراحی یک سازه امن و مقرون بصرفه از اهمیت زیادی برخوردار باشد. همچنین در این تحقیق با تاکید بر طراحی مبتنی بر سیل طرح روندیابی شده، نشان داده شده است که سیل در دوره بازگشت های توام و روندیابی شده می تواند منجر به طراحی صحیح تر ابعاد سرریز شود.
    کلیدواژگان: تحلیل دو متغیره فراوانی سیل، کاپولا، دوره بازگشت دو متغیره، روندیابی مخزن
  • محمد جواد زینلی، محسن پوررضا بیلندی صفحه 94
    بهینه سازی پارامترهای مدل غیرخطی ماسکینگام به روش آزمون و خطا و روش های عددی انجام میشود. این روش ها دشوار و وقتگیر میباشد اما الگوریتمهای فرا ابتکاری با سرعت بالاتر و به صورت دقیقتر میتوانند تخمینی مناسب از این پارامترها را به دست دهند. در این پژوهش کارایی الگوریتم مورچگان پیوسته (ACOr)، در تخمین پارامترهای بهینه مدل روندیابی غیرخطی ماسکینگام مورد بررسی قرار گرفته است و برای ارزیابی آن از معیار مجموع مربعات خطا استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان داد که الگوریتم مورچگان پیوسته در مورد سیل ویلسون با 7679/36 SSE = و در مورد سیلاب رودخانه وی با 14/37944 SSE = کارایی مناسبی داشته است. پس اطمینان از کارایی الگوریتم ACOr، مدل روندیابی غیرخطی ماسکینگام برای رودخانه کارون نیز مورد بررسی قرار گرفت و مقدار SSE آن برابر 735/144691 بوده که در مقایسه با الگوریتم کلونی زنبور عسل (4/177161SSE=) کارایی بالاتری را نشان داد. همچنین در این تحقیق روندیابی این سه سیلاب با روش کانوکس نیز مورد بررسی قرار گرفت که در مورد سیلاب ویلسون و سیلاب رودخانه وی این روش عملکرد مناسبی نداشته اما در روندیابی سیلاب رودخانه کارون عملکرد مناسبی را نسبت به روش ماسکینگام غیرخطی نشان داده است. این مدل تخمین مناسبی از دبی اوج به دست آورده است، که این موضوع از نظر اجرای سیستمهای هشدار سیل بسیار اهمیت دارد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، رودخانه وی، سیل ویلسون، کارون، کانوکس، ماسکینگام
  • سید سعید نبوی، رئوف مصطفی زاده *، رقیه آسیابی هیر، زینب حزباوی صفحه 107
    ارزیابی روند تغییرات دبی رودخانه در مدیریت منابع آب بهره برداری از آن به منظور مصارف گوناگون امری مهم است. در این مطالعه روند تغییرات دبی رودخانه زهره در سه ایستگاه پل فلور، خیرآباد و دهملا با استفاده از آزمون های من-کندال و تخمین گر سن در مقیاس های زمانی ماهانه، فصلی و سالانه طی سال های 1375 تا 1394 مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین به منظور ارزیابی تغییرات مقادیر و پراکنش دبی رودخانه در ایستگاه های مطالعه شده از نمودار جعبه ای استفاده گردید. به منظور تعیین حجم آب قابل برداشت به صورت ماهانه از رودخانه جهت تامین آب شرب شهرستان هندیجان، با استفاده از فرمول Tennant جریان زیست محیطی تعیین گردید و از دبی جریان رودخانه ثبت شده در ایستگاه دهملا که نزدیک ترین ایستگاه به شهرستان هندیجان است، کسر شد. نتایج حاکی از آنست که در تمام ایستگاه ها ماه های فروردین و اردیبهشت دارای بالاترین حجم دبی در طول سال می باشند. هم چنین در دو ایستگاه خیرآباد و پل فلور در فصل بهار بیش ترین حجم دبی رودخانه محاسبه گردید. این در حالی است که در ایستگاه دهملا در فصل زمستان، با تفاوت اندکی، حجم آب رودخانه نسبت به فصل بهار بیش تر است. از طرفی طبق آزمون من-کندال و سن، در تمای فصول روند کاهشی در میزان دبی رودخانه مشاهده شد و بیش ترین شیب روند کاهش در فصل بهار رخ داده است. نمودارهای حاصل از آزمون های من-کندال و سن نیز نشان دهنده وجود روند کاهشی در میزان دبی سالانه در کلیه ایستگاه های مطالعه شده است. در نهایت مشخص گردید که ماه های آبان، آذر، دی، بهمن و اسفند جزء ماه های پرآب و مناسب جهت برداشت از رودخانه برای تامین آب آشامیدنی می باشد. در مقابل ماه های خرداد، تیر و تا حدود قابل توجهی مرداد و شهریور، حجم آبی به منظور برداشت باقی نمی ماند و آب پایه موجود در رودخانه به منظور حفظ محیط زیست رودخانه و اکوسیستم وابسته به آن، باید حفظ گردد.
    کلیدواژگان: تامین آب شرب، آبدهی ماهانه، آزمون روند، تغییرات دبی، جریان زیست محیطی
  • احمد جعفرزاده، عباس خاشعی سیوکی * صفحه 121
    پایش کمی آب زیرزمینی، با هدف بررسی و تعیین عوامل موثر در رفتار آبخوآن ها نقش به سزایی در مدیریت آب زیرزمینی هر منطقه دارد. بنابراین برای مطالعه تغییرات زمانی و مکانی سطح آب زیرزمینی، شبکه پایش کمی آب زیرزمینی مورد نیاز است. این مطالعه در نظر دارد تا به منظور پایش کمی آبخوان دشت بیرجند و تعیین نقاط بهینه پیزومترها یک روش جدید تحت عنوان Gray wolf and Neural network Monitoring (GNM) را پیشنهاد دهد. در روش پیشنهاد شده از 2 مدل شبکه عصبی و جستجوی گرگ خاکستری به عنوان مدل شبیه ساز سطح آب زیرزمینی و مکان یابی موقعیت پیزومتر استفاده شده است. سطح آب زیرزمینی با تاخیرهای 1 تا 3 ماهه، ارتفاع توپوگرافی، تخلیه از آبخوان و مختصات به عنوان ورودی تخمین گر سطح آب زیرزمینی مدل GNM تعیین گردید. مقادیر مشاهداتی کلیه مولفه های ورودی با استفاده از ابزار درون یابی در محیط GIS برای کل سطح آبخوان بدست آمد. همچنین شاخص های RMSE و R2 به عنوان مقدار تابع هدف در این قسمت از مطالعه درنظر گرفته شد. تابع هدف در قسمت مکان یابی، مقدار نمائی خطا بین سطح آب زیرزمینی مشاهداتی و شبیه سازی شده درنظر گرفته شد. همچنین به منظور افزایش دقت و کشف نقاط بهینه جدید برنامه از روش Polytope به عنوان مدل کمکی استفاده گردید. نتایج نشان داد با توجه به مقادیر شاخص های ارزیابی در قسمت شبیه سازی سطح آب زیرزمینی مدل GNM که با استفاده از شبکه عصبی انجام شد، مدل پیشنهاد شده از کارایی مناسبی در این زمینه برخوردار است. مقدار شاخص های RMSE و R2 در مرحله صحت سنجی به ترتیب 1/0 و 99/0 متر بدست آمد. همچنین ارزیابی نتایج مقایسه سطح آب زیرزمینی مشاهداتی و شبیه سازی شده نشان داد که مدل GNM در تعیین نقاط بهینه جدید نیز از قابلیت خوبی برخوردار می باشد. بهطوریکه مقدار تابع هدف تا سقف 0007/0 متر کاهش نشان داد. در نهایت موقعیت 10 پیزومتر جدید در آبخوان بیرجند با استفاده از مدل GNM تعیین شد. همچنین نتایج کاربرد روش Polytope نشان داد که این روش می تواند تا حد قابل قبولی در کشف نقاط بهینه جدید کارایی داشته باشد. به نحویکه پیاده سازی این روش باعث شد که مقدار تابع هدف تا سقف 0001/0 کاهش پیدا کند. دقت تخمین سطح آب زیرزمینی در شبکه پیزومتری پیشنهاد شده توسط مدل GNM برای برآورد سطح آب زیرزمینی حدفاصل سال های 1390 تا 1392 بررسی شد. مقدار شاخص های ارزیابی برای هر کدام از پیزومترهای انتخاب شده تعیین گردید. نتایج نشان داد که شبکه پیزومتری پیشنهاد شده تا حد قابل قبولی سطح آب زیرزمینی را به درستی تخمین رده است.
    کلیدواژگان: مکان یابی پیزومتر، شبکه عصبی، گرگ خاکستری، Polytope
  • سید حسن میرهاشمی، پرویز حقیقت جو، فرهاد میرزایی، مهدی پناهی صفحه 140
    ضرورت وجود الگوئی برای برنامهریزی مناسب در راستای مدیریت منابع آب به ویژه آبهای زیرزمینی و با توجه به شرایط کم آبی و افت آبخوانها از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این تحقیق با استفاده از قوانین انجمنی، وابستگی بین تغییرات عمق آبخوان در محدوده شبکه آبیاری شهرستان قزوین و عوامل مختلف انسانی و طبیعی تاثیرگذار بر آن از سال 1380 تا 1394 توسط الگوریتم Apriori بررسی شد. جهت بررسی دقت قوانین از سه شاخص بهبود و درصد پشتیبان و اطمینان استفاده شد .نتایج نشان میدهند که، بیشترین مقدار همبستگی مثبت بین دو مجموعه مقادیر پیشین ( شامل درصد زیاد رطوبت هوا، حجم کم آب در شبکه آبیاری و برداشتی از چاه کشاورزی) و پیآیند (بالاآمدگی عمق آبخوان بیشتر از یک متر) بوده است. با مقدار پشتیبان 8/4 درصد میتوان بیان کرد که از مجموعه عوامل تاثیرگذار بر تغییرات عمق آبخوان، مقادیر حجم کم بارندگی، حجم زیاد آب در شبکه آبیاری و حجم زیاد نیاز آبی گیاهان با افت بین 3/0 تا 1 متر به طور همزمان رخ داده است. در مواردی که مقادیر دمای هوا زیاد، درصد رطوبت هوا و حجم بارندگی کم بوده، مقدار افت بین 3/0 تا 1 متر با مقدار اطمینان 66 درصد شده است. همچنین با توجه به نتایج حاصل از استخراج قوانین انجمنی، با افزایش مقدار حجم آب برداشتی از چاه کشاورزی، دمای هوا، حجم آب در شبکه آبیاری و نیاز آبی گیاهان باعث افزایش افت عمق آبخوان و افزایش مقدار رطوبت هوا و بارندگی، باعث کاهش افت عمق آبخوان میشود.
    کلیدواژگان: بارندگی، رطوبت هوا، دادهکاوی، شبکه آبیاری، مدیریت منابع آب
  • محمد مهدی مقیمی *، الهام کوهی، عبدالرسول زارعی صفحه 153

    آگاهی از وضعیت خشکسالی خطر زیانهای ناشی از این پدیده را تا حد شایان توجهی کاهش می دهد. در این مطالعه که در استان فارس انجام شد، به منظور بررسی خشکسالی، از آمار ماهانه 10 ایستگاه سینوپتیک استان در دوره آماری (2014-1990) استفاده شد. شاخص مورد استفاده جهت پایش خشکسالی، RDI یک ماهه بود و مدل زنجیره مارکوف به منظور پیش بینی وضعیت خشکسالی مورد استفاده قرار گرفت. شدت حالتهای مختلف خشکسالی و وقوع حالتهای مورد انتظار (پیشبینی) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتیجه این بررسی نشان داد که احتمال انتقال به حالت نرمال بیشتر از دیگر حالتها میباشد. همچنین احتمال تعادل دوره های خشکسالی خیلی شدید، خشکسالی شدید، خشکسالی متوسط، نرمال، ترسالی متوسط، ترسالی شدید و ترسالی خیلی شدید در استان فارس به ترتیب 37/3، 88/8، 33/8، 2/63، 68/15، 6/0 و 0/0 درصد به دست آمد که در بیشتر مواقع (درازمدت)، منطقه از نظر اقلیمی در حالت نرمال قرار دارد. احتمال تعادل دوره های مذکور خشکسالی در مرحله پیش بینی به ترتیب 95/3، 46/10، 68/10، 51/55، 37/18، 00/1 و 00/0 درصد به دست آمد. به طور کلی در سطح استان، درصد فراوانی وقوع کلاس های پیش بینی شده خشک نسبت به کلاس های مرطوب بیشتر است که بیانگر این است که خشکسالی کماکان در سطح استان فارس ادامه دارد. بیشترین فراوانی وقوع کلاسهای خشک در ایستگاه ایزدخواست (5/31 درصد) و کمترین آن در ایستگاه شیراز (20 درصد) به دست آمد.

    کلیدواژگان: استان فارس، پایش خشکسالی، پیش بینی خشکسالی، شاخص RDI، زنجیره مارکوف
  • نیاز علی ابراهیمی پاک، اصلان اگدرنژاد، داود خدادادی دهکردی صفحه 166
    کم آبیاری و کاربرد سوپر جاذب به عنوان روش هایی جهت افزایش کارایی مصرف آب توصیه شده اند. براین اساس، با توجه به اینکه مدل AquaCrop قابلیت مدل سازی رشد گیاه را دارد، در این تحقیق از این مدل به منظور شبیه سازی رشد و عملکرد ذرت تحت تیمارهای کم آبیاری و کاربرد سوپر جاذب استفاده شد. این آزمایش در سال 1395 در مزرعه ای به مساحت 1072 مترمربع در شهرستان اهواز آزمایش در قالب طرح کرت های خردشده بر پایه بلوک های کامل تصادفی در 12 تیمار و سه تکرار انجام شد. تیمارهای مورداستفاده در این آزمایش شامل مقدار آب آبیاری کاربردی (در سه سطح، 1I، I2 و I3 به ترتیب با 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه) و چهار سطح سوپر جاذب (S0،S1، S2 و S3 به ترتیب با صفر،: 3/0،: 6/0 و: 8/0 گرم در هر کیلوگرم خاک) بود. نتایج نشان داد که بیشترین اختلاف بین مقادیر شبیه سازی شده و مقادیر اندازه گیری شده در تیمار I2S2 و کمترین اختلاف بین مقادیر اندازه گیری شده و شبیه سازی شده نیز در تیمار I1S0 مشاهده شد. مقادیر آماره ی RMSE برای شبیه سازی عملکرد دانه، زیست توده، کارایی مصرف آب و شاخص برداشت به ترتیب برابر 72/0، 35/1 تن بر هکتار و 20/0 کیلوگرم بر مترمکعب و 07/0 شد. مقادیر آماره MBE نیز برای عوامل مذکور به ترتیب برابر با 09/0-، 65/0 تن بر هکتار و 02/0- کیلوگرم بر مترمکعب و 01/0- برآورد شد. دامنه ی تغییرات شاخص d و NRMSE به ترتیب برابر با 95/0-47/0 و 23/0-13/0 بود. بر اساس نتایج به دست آمده از دو آماره ی EF و R2 نیز می توان دقت قابل قبولی برای این مدل در نظر گرفت.
    کلیدواژگان: تحلیل حساسیت، تنش آبی، کارایی مصرف آب، مدل سازی گیاهی، ذرت
  • محمد فاریابی * صفحه 185
    رودخانه هلیلرود مهمترین رودخانه استان کرمان است و نقش مهمی در تامین نیاز آبی منطقه ایفا میکند. بنابراین مطالعات ارزیابی کیفی آن اهمیت ویژهای دارد. در این تحقیق با استفاده از نتایج آنالیز شیمیایی آب در 12 ایستگاه آبسنجی، روند تکامل هیدروشیمیایی آبهای سطحی حوزه آبریز رودخانه هلیل رود بررسی شده است. در این مطالعه از روش های کیفی معمول در مطالعات کیفی و روش های آماری جهت بررسی کیفیت آب رودخانه استفاده شده است. نمودارهای هیدروشیمیایی مانند دیاگرام پایپر و سری های مکانی جهت بررسی روند تغییرات کیفی آب رودخانه بکار گرفته شده اند. جهت بررسی اندرکنش بین سنگها، رسوبات و آب رودخانه از نرم افزار PHREEQC استفاده شده و شاخص اشباع مهمترین کانی های محلول در آب محاسبه شده است. همچنین روش های آماری چند متغیره مانند آنالیز خوشهای و تحلیل عاملی جهت بررسی عوامل موثر بر کیفیت شییمایی آب رودخانه بکار گرفته شده اند. نتایج حاصل از این تحقیق بیانگر آن است که میزان مجموع املاح از ارتفاعات به سمت دشت در مسیر رودخانه اصلی افزایش می یابد که علت این امر انحلال مواد موجود در مسیر رودخانه است. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق انحلال سنگ ها و رسوبات در آب رودخانه، نزولات جوی و تبخیر سطحی مهمترین عوامل موثر بر کیفیت آب های سطحی در منطقه مورد مطالعه هستند.
    کلیدواژگان: تکامل هیدروشیمیایی، روش های آماری، رودخانه هلیل رود، کیفیت آب
  • حسن توکلی، مهدی آقاجانی صفحه 201
    در این پژوهش به بررسی عملکرد آب شیرین کن خورشیدی تک مرحله ای غیرفعال همراه با ماده تغییرفازدهنده پرداخته شده است. ابتدا از بین استئاریک اسید، ستیل الکل و پارافین18-C، یک ماده به عنوان ماده تغییر فاز دهنده مناسب با بیشترین بازده انتخاب گردید. استئاریک اسید به دلیل بالاتر بودن دمای ذوب که منجر به بیشتر شدن انتقال حرارت به خوراک می شود، بازدهی بیشتر را از خود نشان داد و به عنوان ماده تغییرفازدهنده مطلوب انتخاب شد. سپس حجم خوراک ورودی به دستگاه بهینه شد و روشن گردید که دستگاه در حجم خوراک ورودی 725/1 لیتر عملکرد مطلوبی دارد. از آنالیز دمایی دستگاه مشخص شد که ماده تغییرفاز دهنده در ساعاتی که تابش نورخورشید کاهش می یابد به کمک سیستم آمده و باعث افزایش راندمان دستگاه می شود به طوری که در حالت بدون ماده تغییرفازدهنده مقدار آب تولیدی برابر با 1654 میلی لیتر بود و در حالت همراه با ماده تغییرفازدهنده این مقدار به 1708 میلی لیتر افزایش پیدا کرد.
    کلیدواژگان: آب شیرین کن خورشیدی، انرژی خورشیدی، شیرین سازی آب، مواد تغییرفازدهنده
  • سهیلا فرزی، معصومه فراستی، بهمن فرهادی بانسوله، مقداد پیرصاحب صفحه 210
    وجود فلزات سنگین در منابع آبی، منشا بسیاری از آلودگی های زیست محیطی است. هدف از این تحقیق، بررسی کارایی جاذب نانوساختار پوشال نیشکر بر حذف کادمیم از محلول آبی است. این تحقیق در آزمایشگاه به صورت ناپیوسته انجام شد و اثر عواملی مانند pH، زمان تماس، جرم جاذب و غلظت کادمیم اولیه بر جذب کادمیم بررسی گردید. همچنین فرایند جذب- واجذب طی 5 چرخه انجام شد. نتایج نشان داد، با افزایش pH محلول از 3 تا 5 بازدهی جذب افزایش ولی در pH بالاتر از 5 به دلیل رسوب یونهای فلزی، بازدهیجذب کاهش یافت. زمان تعادل پس از 10 دقیقه و حداکثر جذب کادمیم در 5pH= به دست آمد. با افزایش جرم جادب از 1/0 تا 5/0 گرم، درصد بازدهی جذب از 8/88 به 5/94 درصد افزایش یافت، اما افزایش جرم جاذب از 5/0 تا 2 گرم تاثیر محسوسی بر بازدهی جذب نداشت. با افزایش غلظت کادمیم (5، 10، 15و 20 میلی گرم بر لیتر) درصد بازدهی جذب از 96 به 90 درصد، کاهش یافت. مدل لانگمویر با 995/0 R2=بیشترین تطابق را با داده های آزمایشگاهی داشت. نتایج آزمایشهای واجذب نیز نشان داد که این جاذب میتواند تا 5 چرخه مورد استفاده مجدد قرار بگیرد. براساس یافته های این تحقیق میتوان گفت که جاذب نانوساختار پوشال نیشکر، قابلیت بالایی برای حذف یون کادمیم از محلولهای آبی دارد.
    کلیدواژگان: ایزوترم، پوشال نیشکر، حذف کادمیم، فلزات سنگین، نانو جاذب
  • مجید علی حوری * صفحه 224
    درخت کنار یکی از درختان میوه متحمل به شرایط خشکی و شوری است. این پژوهش در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار شوری آب آبیاری معادل 3/0، 3، 6 و 9 دسی زیمنس بر متر و سه تکرار روی نهال های کنار گونه رملیک انجام شد. آب های آبیاری شور از زه آب اراضی کشاورزی تهیه گردید و عمق خالص آبیاری بر مبنای تامین کمبود رطوبت خاک محاسبه شد. میزان شوری عصاره اشباع خاک، ماده تر و خشک ریشه، ماده تر و خشک اندام هوایی، نسبت اندام هوایی به ریشه و مقدار نسبی آب در اندام هوایی گیاه اندازه گیری شدند. توابع تولید شوری آب یا رابطه بین ماده خشک اندام هوایی گیاه و هدایت الکتریکی آب آبیاری به صورت معادلات خطی، درجه دوم، درجه سوم، لگاریتمی و نمایی برآورد شدند. نتایج نشان داد که تیمارهای شوری آب آبیاری در سطح احتمال یک درصد، اثر معنی دار بر شوری خاک و صفات ریشه و اندام هوایی گیاه داشتند. اختلاف بین تیمارهای آب 3 و 6 دسی زیمنس بر متر از نظر ماده تر و خشک اندام هوایی و مقدار نسبی آب در اندام هوایی، معنی دار نبود. مقایسه میانگین تیمارها نشان داد که با افزایش شوری آب آبیاری از 3 به 6 دسی زیمنس بر متر، ماده تر و خشک اندام هوایی به ترتیب معادل 7/15 و 2/15 درصد و مقدار نسبی آب اندام هوایی 8/1 درصد کاهش یافت. اما مقدار تمام صفات ریشه و اندام هوایی گیاه هنگام رسیدن شوری آب آبیاری از 6 به 9 دسی زیمنس بر متر کاهش معنی دار داشتند، به طوری که ماده تر و خشک ریشه به ترتیب 2/23 و 6/44 درصد، ماده تر و خشک اندام هوایی به ترتیب 2/31 و 7/20 و مقدار نسبی آب اندام هوایی نیز 0/24 کمتر شد. بررسی معادلات مختلف تابع تولید شوری آب در نهال های کنار رملیک نشان داد که معادله درجه سوم، دارای بیشترین دقت برازش بود. تمام معادلات، میزان ماده خشک اندام هوایی را کمتر از میزان واقعی برآورد نمودند.
    کلیدواژگان: آب آبیاری، زه آب، شوری خاک، ماده اندام هوایی، ماده ریشه
  • سپیده بیرامی پور، کورش قادری، هادی حق جویی، مجید رحیم پور صفحه 237
    بهره برداری از مخازن سدها شامل یک سری اهداف کمی و کیفی می باشد که مواردی همچون تامین نیازهای آبی، مدیریت سیلاب و نیازهای زیست محیطی در بخش کمی و تامین نیاز با کیفیت مناسب، کاهش اثرات مخرب لایه بندی حرارتی و جلوگیری از تغذیه گرایی مخزن در بخش کیفی را شامل می شود. آگاهی از چگونگی تغییرات لایه بندی حرارتی در بازه زمانی دراز مدت، امری مهم به شمار می رود و مدیریت صحیح آن می تواند روی هزینه های ناشی از تصفیه آب تاثیر به سزایی داشته باشد و این هزینه ها را کاهش دهد. در این تحقیق، مخزن سد بافت در استان کرمان تحت مطالعه و بررسی قرار گرفت و وضعیت دمایی لایه های مختلف مخزن برای یک دوره 37 ساله پیش بینی گردید و سپس بهترین لایه در محدوده ترموکلاین یا اصطلاحا نرخ کاهش دما با افزایش عمق، با حداقل ضریب پخش آلاینده ها مشخص گردید. داده های موجود شامل یک بازه 12 ماهه میباشد که شش ماه برای واسنجی و شش ماه برای صحت سنجی مورد استفاده قرار گرفت. به منظور تحلیل از سه سناریوی پرآبی، نرمال و کم آبی استفاده شد و برای شبیه سازی رفتار مخزن با توجه به شرایط موجود، مدل دو بعدی CE-QUAL-W2 مناسب ترین مدل تشخیص داده شد و با کمک این مدل ریاضی پروفیل عمقی دما به دست آمده است. نتایج نشان دهنده این است که این لایه بندی در فروردین ماه با شروع دوره گرما به صورت ضعیف شروع می گردد و در خرداد ماه شدت می گیرد. عمق ترموکلاین در ایام لایه بندی شدید که در مرداد ماه می باشد به ارتفاع شش متر در عمق بیست متری از کف می رسد که این عمق بهترین عمق برداشت آب در دوره لایه بندی حرارتی محسوب می گردد.
    کلیدواژگان: عمق برداشت بهینه، لایه بندی حرارتی، مدل CE، QUAL، W2
|
  • Javad Zahiri *, Ahmad Jafary Page 1
    Vortex vibrations in structures has been considered in some of engineering problems such as vibration at exchanger tubes and bridge and hydraulic structures designing. Accordingly, evaluation the maximum relative amplitude of transverse waves developed by obstacle, attracts a lot of attention. Reynolds number, Froude number, wave mode, ratio of longitudinal and transverse distances of obstacles to cylinder diameter and arrangement of cylinders used as input variables to M5 model. Ratio of wave amplitude to flow depth considered as an output variable. After training tree model, two different structures proposed for inline and staggered arrangement. There are four and five equations for inline and staggered arrangements proposed by tree model, respectively. In this study, Reynolds number that ignored in existing formula, used as a division variable at inline arrangement and performed important role in proposed equations. Root mean square error in tree model was 0.23 which in compare with other models, has been reduced 46 to 50 percent. In addition, accuracy of tree model estimated 81 percent which about 18 to 38 percent more than other equations. Discrepancy ratio of tree model oscillates between 0.52 and 0.66 which shows the performance of this model in wave maximum relative amplitude estimation.
    Keywords: Inline, staggered arrangement, Vortex, Tree model, Oscillating force
  • Emad Addin Amin Abbasi, Gholam Abbas Barani Page 13
    Proper seismic evaluation of dams resistance against breaking, can prevent great financial losses and fatality which is required to precise estimates of forces especially the hydrodynamic pressure. The isogeometric method is a new analysis framework which is used to solve various engineering problems. In this study, it is tried to simulate the fluid-structure interaction and using the isogeometric method to evaluate the hydrodynamic pressure of an arch dam. Results have been compared with the analytical and finite element methods. The resulted Root Mean Square Error (RMSE) equal to 0.00216 confirm the accuracy of isogeometric method.
    Keywords: Hydrodynamic pressure, Fluid-structure interaction, Isogeometric analysis
  • Mostafa Mirzaie-Jeshni, Manoochehr Fathi-Moghadam *, Ahmad Fathi, Asghar Akbari Page 24
    In this study, energy loss in chutes with cubic submerged obstacles is investigated. The advantages of this method over previous methods such as stepped spillway are lower risk of cavitation. FLUENT finite volume software was used for the numerical computation. The flow was considered turbulent and incompressible. The turbulent model of k  (RNG) was used in this study. In general, for the range of discharges in this study, the energy lost varies from 11% in 1:4 slope to 66% in 1:5 slope for witness models. The results of energy lost in blocked-bed models showed a linear decrease with a relatively steep slope. In general, the “relative energy lost” was shown to be the most in 1:4 slope and the least in 1:5 slope. Moreover, the energy loss relative to upstream energy varies from 83% in models with 1:4 slope to 45% in the blockedbed models with 1:8 slopes. Also, energy loss in blocked-bed models has been increased from 18 to 41 percent in comparison to the witness models. Using multivariate regression, some equations was developed to estimate energy lost.
    Keywords: Chute, energy loss, submerged obstacle, numerical simulation, Fluent
  • Habibeh Ghodsi, Mohammad Javad Khanjani Page 35
    In this study, local scour around complex pier experimentally investigated. Complex pier consisted of a column, a pile cap which is rested on array of piles. Experiments were conducted on clear-water condition. To see the geometric parameters (pile cap upstream extension, pile group arrangement, pile group upstream extension, and pile cap thickness) effect on scour depth, six physical models of complex pier were built and applied in this study. These experimental results were compared with theoretical equations. The results showed that some of the existing theoretical existing equations provide an appropriate estimation for scour depth. On the other hand, others did not provide acceptable values. The result showed that, by increasing pile cap thickness, the pile cap undercutting elevation was decreased. When the number of piles in line with flow increased the maximum scour depth was also decreased.
    Keywords: Scour, Complex pier, Pile cap, Pile group, Pile cap thickness
  • Majid Ehsani, Ehsan Behnamtalab, Seyed Aliakbar Salehi Neyshabouri Page 48
    Morning glory spillway is one of the most susceptible cases for the occurrence of the cavitation phenomena. At the entrance of the spillway, the junction of the funnel entrance, the vertical shaft and within the elbow, cavitation is expected. In the present study, the flow characteristics included the inlet and outlet discharge and the velocity and pressure in the elbow walls were calculated for Alborz dam spillway by using of Flow3D software and the results were compared with the experimental data. The comparison of the numerical results and the experimental data showed the good agreement between them. Also, the occurrence probability of the cavitation in various parts of the morning glory spillway was investigated using of the cavitation index. The results showed that the negative pressure occurs at the entrance of the spillway due to the flow separation. The cavitation was observed just at discharges less than submerged discharge and there was not occurrence probability of the cavitation in the submerged flow regime. In addition, the vertical shaft will act such as chute spillway in the case of the free surface regime and because of the less friction and the high velocity, there was the occurrence probability of the cavitation. In the case of the submerged flow regime, duo to the low velocity, cavitation was not observed. Finally, there was the occurrence probability of cavitation at the beginning and the end of the elbow, but in the other points of the spillway, cavitation index was more than the critical cavitation index.
    Keywords: Morning Glory Spillway, Physical Model, Numerical Model, Hydraulic Parameter, Cavitation
  • Somayeh Anjomrooz, Hojat Karami, Khosro Hoseini, Saeed Farzin Page 62
    One of the important issues in bridge design is investigating the influence of vicinity of bridge abutment and pier on flow characteristics around it. In the present research, Flow-3D software was used for numerical modeling of a rectangular abutment in a rectangular channel in two situations (presence of one cylindrical pier and two cylindrical piers). For validation of the modeling results, three-dimensional components of flow velocity around the bridge abutment and piers were obtained from two sets of valid experimental data. After comparison of the experimental data and numerical results, it was found that RNG model for abutment and bridge piers (with coefficient of determination (R2) of 0.963 and 0.871, respectively) had better performance with respect to K-ε and LES turbulence models. Some of the flow characteristics such as turbulence energy and bed shear stress were investigated, too. The flow turbulence-energy of both models (rectangular abutment in the vicinity of single-pier and double-pier) was equal to and three times of the control model, respectively. Also, bed shear-stress of rectangular abutment in the vicinity of single cylindrical-pier was maximum and four times that of the control model. Investigation of the distance between rectangular abutment and bridge pier, considering the control model and other research results, indicated that closer distances are safer.
    Keywords: Bridge Pier, Rectangular Abutment, Interaction, Flow Characteristics, Numerical Modeling
  • Z. Afsharipour, M. Abdolhosseini, A. Bahremand * Page 78
    Multivariate analysis based on the flood discharge and volume variables can be useful, practical and really more accurate in designing some of the water structures such as dams. Due to the interdependency among the flood variables, it is necessary to consider this feature in the simultaneous analysis of the phenomenon. In this research, the Copula functions were used to simultaneously analyze the variables and to determine the joint return periods. Also, according to the reservoir routing, the maximum height of water above the dam and the risk of dam overflow were compared in the univariate and joint return periods. Therefore, the runoff data of a 40-year statistical period of the Tamer hydrometric station located in Gorganroud River at the upstream of Boostan Dam (Golestan 2) as well as the technical characteristics of this dam were used to meet the aim of the research. The results indicate that discharge and level of water over dam are different for different return periods based on two methods of univariate and bivariate frequency analysis. Water level above the weir corresponding to the output (routed) peak discharge based on the univariate analysis for the 50- year return period equals to 1.42 m. But when the output of the Copula functions (duscharge and volume) were used to storage routing, water level above the weir for the 50-year bivariate return period of "or" and "and" were estimated to be 1.70 and 1.55 m, respectively. in the bivariate analysis, the interdependence of flood variables is considered in determining the values of discharge and volume in a given return period. It can be so important to design a safe and affordable structure. Also, with emphasize on the designing based on routed design flood, this research indicates that the routed flood in the joint return periods can be led to more accurate designing of the weir dimensions.
    Keywords: Bivariate flood frequency analysis, Copula, Bivariate return period, Reservoir routing
  • Mohammad Javad Zeinali, Mohsen Pourreza-Bilondi Page 94
    Optimizing parameters of nonlinear Muskingum model done by the method of try and error and numerical. These methods are difficult and time-consuming. But Meta-Heuristic Algorithms can indicate the good estimation of these parameters with high-speed and more precision. In this study investigated performance of continuous ant colony algorithm (ACOr) for estimation of optimal parameters of the nonlinear Muskingum routing model and we used sum of squared error criteria to evaluate that. The results indicated that continuous ant colony algorithm has good efficiency on Wilson flood and Wye River flood with SSE=36.7679 and 37944.14. After ensuring the efficiency of ACOr algorithm, we used nonlinear Muskingum routing model investigated for Karoon River and the value of SSE was equal to 144691.735 that indicated higher performance in comparing to bee colony algorithm (SEE = 177161.4). Also, in this study the three flood routing have investigated by the convex method. This method didn’t has good performance on Wilson flood and Wye River flood but in Karoon River flood routing indicated better performance than nonlinear Muskingum methods. This model provided good estimation of peak of flow discharge, that this issue is very important for Implementation of flood warning systems.
    Keywords: Convex, Karoon, Muskingum, Optimization, Wilson Flood, Wye River
  • Seyed Saied Nabavi, Raoof Mostafazadeh *, Roghayeh Asiabi-Hir, Zeinab Hazbavi Page 107
    Assessment of river flow variation and trends is important in surface water resources management and utilization. In this study, the changes of Zahre river flow regime was assessed in Polfloor, Kheirabad, and Dehmola gauge stations using Mann-Kendall, Sen-estimator in monthly time scale, quarterly and annually during the years 1996 to 2015. The Tennant method was used to determine the environmental flow requirement, and subtracted from the recorded river flow data of the Dehmola station (adjacent to Handijan city), the volume of water taken from the river for drinking water supply of the Handijan city were determined at monthly scale. Results indicate that the flow amount in April and May had the highest volume at all stations during the year. Also, the Polfloor and Kheirabad stations had the greatest volume of discharge in spring season. While, the high river flow discharge of Dehmola station was observed in winter season. According the Mann-Kendall and Sen`s estimator the decreasing trend were observed in almost all seasons, and the steepest decreasing trend slope occurred in the spring. The results of Mann-Kendall and Sen`s estimator tests also suggest a decreasing trend in the annual flow discharge at all studied stations. Finally it was realized that the November, December, January, February and March are the wet months and suitable for water withdrawal/harvesting to supply drinking water from the river. In contrast, the summer months of June, July, August and September are low flow months and there is no water to exploit, and the base flow of the river should be maintained to support and protect the river environment and its dependent ecosystems.
    Keywords: Drinking water supply, Monthly water yield, Trend test, Discharge variations, Environmental flow
  • Ahmad Jafarzadeh, Abbas Khashei-Siuki * Page 121
    Quantity monitoring of groundwater with assessment and detection of main origins of the aquifer regime, has important role in management of groundwater in any region. Hence monitoring network of groundwater is importance for spacial and temporal variations of water table. This study proposes a new method named Gray wolf and Neural network Monitoring (GNM) to quantity monitoring of Birjand plain and detection of optimal location of piezometers. In this proposed method used of neural network and Gray Wolf Algorithm (GWA) to estimate of water table and placement of piezometer location respectively. Water table with one to three month delay lag, topographic elevation, aquifer discharge and coordinate were considered as input of water table estimator (Neural Network) of GNM. The observation values of input components were interpolated on Birjand aquifer using of Geostatistical Analysis in GIS. Also R2 and RMSE indices were used to skill evaluation of Neural Network. Exponential error between observed and simulated water table was assumed as fitness function in placement of piezometer location. Also used of Polytope algorithm to rise of accuracy and exploration of new optimal points. Results indicated that estimator of groundwater table of GNM has a noticeable performance. The value of R2 and RMSE indices in validation section achieved 0.1 and 0.9 m respectively. Also examine of comparison results of observation and simulation groundwater table showed that GNM has well skill in placement of piezometers location. So that the value of fitness function was decreased to 0.0007 m. The location of 10 new piezometers ultimately was recognized using of GNM. Also results of Polytope algorithm application indicated that this method can to have high capable to new optimal pints. So that using of this method could to reduce fitness function to 0.0001 m. Estimation skill of groundwater table in proposed piezometer network by GNM examined with comparison of observation and simulated groundwater table between 1390 to 1392. The values of R2 and RMSE indices were evaluated for any piezometer of new piezometer network. Results showed that proposed piezometer network has noticeable accuracy in estimation of water table.
    Keywords: Gray Wolf, Piezometer placement, Neural Network, Polytope
  • Seyyed Hassan Mirhashemi, Parviz Haghighat Jou, Farhad Mirzaei, Mehdi Panahi Page 140
    The necessity of existence of a model is very important for suitable planning along with management of ground water resources and with regard to water scarcity and decline aquifers. Because of various factors in the amount of changes the depth of the aquifer can be effective. in this article by using association rules, dependency between aquifer depth changes in irrigation network of Qazvin city and human and natural factors affecting on it, was investigated. for the years 2001 to 2015 using Apriori algorithm. to evaluate accuracy of the rules used three indicator such as lift, support percent and confidence percent.The results show that the maximum positive correlation has been between two sets of the Antecedent value, consisting high percent of relative humidity and low volume of water in irrigation network and withdraw of agricultural water, and Consequent, rising of aquifer depth more than one meter. With 4.8 percent of support it can be stated that effective factors on aquifer fluctuations are low precipitation, high volume of water in irrigation network and high crop water requirements occurred simultaneously with decline of 0.3 to one meter. In cases that the temperature was high, air humidity and precipitation were low, the decline has been 0.3 to one meter with 66 percent of confidence. Furthermore, due to the derived association rules by increasing withdrawal of water from the well, air temperature, volume of water in irrigation network and crop water requirements, causes aquifer drops and On the other hand, increasing air humidity and precipitation causes a slump in aquifer decline.
    Keywords: Air humidity, Association algorithm, Data mining, Irrigation network, Rainfall depth
  • Mohammad Mehdi Moghimi *, Elham Koohi, Abdol Rassoul Zarei Page 153

    Knowledge about drought, is the most important prerequisite to reduce risk of drought damage. This study was done in Fars Province, using monthly data of 10 synoptic stations at period of 1990 to 2014. RDI index and Markov chain model used for drought monitoring and forecasting, respectively. Drought severity and expected status were analyzed. Results indicated that, the possibility of transmission to normal class was higher than possibility of transmission to other classes. The probability of drought balances, in monitoring stage, obtained 3.37, 8.88, 8.33, 63.2, 15.68, 0.6 and 0.00% for extremely drought, very drought, moderately drought, normal, moderately wet, very wet and extremely wet periods, respectively. The probability of drought balances, in forecasting stage, obtained 3.95, 10.46, 10.68, 55.51, 18.37, 1.00 and 0.00% for extremely drought, very drought, moderately drought, normal, moderately wet, very wet and extremely wet periods, respectively. Generally in Fars province, in forecasting stage, the frequency of occurrence of drought classes were higher than frequency of occurrence of wet classes that indicate the continuous persistence of drought in this province. Maximum and minimum frequency of drought occurrence classes obtained 31.5% and 20% at Izadkhast and Shiraz synoptic stations, respectively.

    Keywords: Fars Province, Drought monitoring, Drought forecasting, RDI index, Markov Chain model
  • Niaz Ali Ebrahimipak, Aslan Egdernezhad, Davoud Khodadadi Dehkordi Page 166
    Deficit irrigation and application of superabsorbent are methods to increase water use efficiency. Regarding the purpose, In order to simulate corn growth and yield by considering deficit irrigation and superabsorbent polymer application, AquaCrop model have been used due to its capabilities. This study was conducted as a split plot based on the randomized complete block design (with 12 treatments and three replicates) at a research field during 2016, in Ahvaz. Treatments consist of irrigation amount (in three levels; I1, I2 and I3 as 100, 75 and 50% irrigation demand, respectively) and superabsorbent polymer application (at four amounts; S0, S1, S2 and S3 as zero, 0.3, 0.6 and 0.8 g.kg-1 soil, respectively). The greatest difference between simulated and measured output was obtained in I2S2 and the lowest one was measured in I1S0. Values of RMSE for grain yield, biomass, water use efficiency and harvest index were 0.72 ton.ha-1, 1.35 ton.ha-1, 0.2 kg.m-3 and 0.07, respectively. Values of MBE for mentioned parameters were -0.09 ton.ha-1, 0.65 ton.ha-1, -0.02 kg.m-3 and -0.01, respectively. NRMSE and d values ranged between 0.47-0.95 and 0.13-0.23, respectively. Values of EF and R2 were also appropriated in this research. So, According to results, it is suggested to use this model for simulation of corn yield and growth.
    Keywords: Sensitive Analysis, Water Stress, Water Use Efficiency, Crop Modeling
  • M. Faryabi * Page 185
    The Halilrood River is the most important river in the Kerman province and plays an important role in supplying the water needs. Thus, the study of this river quality has a particular importance. This study investigates the hydrochemical evolution of surface waters in Halilrood river basin using chemical analysis of water samples in 12 hydrometric stations. The commonly used hydrochemical methods and statistical techniques were used to this aim. Hydrochemical diagrams such as Piper diagram and series plots were used to evaluate the water quality changes along the river course. The PHREEQC code was used to investigate the interaction between the rocks, sediments and river water. The saturation indexes were calculated for the most important dissolved minerals in river water. Also, the multivariate statistical techniques such as cluster analysis and factor analysis were used to determine factors affecting river water quality. The results of this study show that the total dissolved solids in the river water increases from the highlands to the plains (Due to the dissolution of the rocks and sediments in the river course). Based on the results of this study, the dissolution of rocks and sediments in river water, precipitation and surface evaporation are the most important factors affecting the surface waters quality in the study area.
    Keywords: Halilrood River, Hydrochemical evolution, Statistical methods, Water quality
  • Hassan Tavakoli, Mehdi Aghajani Page 201
    In this study, the performance of the single-slop solar desalination still integrated with phase change material was investigated. Firstly, among the three phase change materials of stearic acid, cetyl alcohol and C-18 paraffin, one of them was chosen as a suitable phase change material which exhibited the best performance. Stearic acid was chosen due to higher melting point that cause more heat transfer to the feed and higher efficiency. Then the amount of the feed water was optimized and we found that the solar still with 1.225 liter of feed exhibited the best performance. From the temperature analysis, it was found that when the sunlight is reduced, the presence of the phase change material lead to increase the efficiency of the solar still, as in the case without the phase change material the volume of the produced fresh water was 1654 ml while in the presence of the phase change material this amount was increased to 1708ml.
    Keywords: Solar energy, Desalination, Solar still, Phase change material, Stearic acid
  • Soheila Farzi, Masoomeh Farasati, Bahman Farhadi Bansouleh, Meghdad Pirsaheb Page 210
    The presence of heavy metal in water resources is the cause of many environmental pollutions. This study was carried out with the aim of investigating cadmium removal from aqueous solution using sugarcane straw nanostructure. In this study,the effects of operation conditions including pH, contact time, adsorbent loading, and initial ion concentrations were examined.
    The absorption-desorption process was also carried out in five cycles. The results showed that optimum pH for cadmium adsorption is 5, the removal percentage became 94.5 %. The equilibrium time after 10 minutes obtained. With an increase in adsorbent dosage from 0.1 to 0.5 g, the removal percentage from became 88.8% to 94.5% increased. the increase of adsorbent dosage from 0.5 to 2 g did not have a significant effect on removal percentage.
    With increase in Cd concentrations (5, 10, 15 and 20 mg/L), removal percentage decreased from 96% to 90%. Comparing the adsorption isotherms showed that the Langmuir model, with R2 value of 0.995 had a better fitting and description of adsorption data than other models. The results of the desorption experiments showed that sugarcane straw adsorbent could reused up to 5 cycles. The result of this study showed that sugarcane straw nanostructure is an effective adsorbent for cadmium removal from aqueous solution.
    Keywords: Isotherm, Sugarcane Straw, Cadmium Adsorption, Heavy Metals, NanoAbsorbent
  • Majid Alihouri * Page 224
    The ber is a fruit tree tolerant to drought and salinity conditions. This research was carried out in a randomized complete block design with four treatments and three replications on Ziziphus nummularia seedlings. The treatments were water salinity (ECw) of 0.3, 3, 6 and 9 dS/m. The saline irrigation waters were prepared from drain water of agricultural lands. Net irrigation depth was calculated based on soil moisture deficiency. Salinity of soil saturated extract, fresh and dry matter of root, fresh and dry matter of shoot, shoot/root ratio and shoot relative water content were measured. The production functions of water salinity or relationship between plant shoot dry matter and electrical conductivity of irrigation water were estimated in various equations including linear, quadratic, cubic, logarithmic and exponential. The results showed that irrigation water salinity had significant effect on soil salinity and root and shoot characteristics at 1% level of probability. There were no significant difference in shoot fresh and dry matter and shoot relative water content between waters of 3 and 6 dSm-1. The comparison of treatments mean showed that shoot fresh and dry matter and relative water content decreased 15.7, 15.2 and 1.8 percent, respectively, with increasing irrigation water salinity from 3 to 6 dS/m. But, total root and shoot characteristics of plant decreased significantly with rising irrigation water salinity from 6 to 9 dS/m. The root fresh and dry matter decreased 23.2 and 44.6 percent, respectively. Also, shoot fresh and dry matter and relative water content decreased 31.2, 20.7 and 24.0 percent, respectively. The cubic equation had the best accuracy for Ziziphus nummularia seedlings. All equations estimated shoot dry matter less than actual data.
    Keywords: Drainage water, Irrigation water, Root matter, Shoot matter, Soil salinity
  • Sepideh Beiramipoor, Kourosh Qaderi, Hadi Haghjuie, Majid Rahimpoor Page 237
    Operation of the dam reservoirs includes a series of quantitative and qualitative goals that include providing water needs, flood management and environmental requirements in the quantitative part and providing adequate quality requirements, reducing the destructive effects of thermal imprinting and preventing the supply of nutrients in the qualitative sector. Awareness of thermal layering changes over the long term is important and proper management can have a significant impact on the costs of water treatment and reduce costs. In this research, the reservoir of Baft Dam in Kerman province was studied and the temperature conditions of the reservoir layers were predicted for a period of 37 years. Then, the best layer in the thermocline range, namely, the temperature decrease rate with increasing depth, with a minimum emission factor Determined. Existing data includes a 12-month interval of six months for calibration and six months for validation. In order to analyze, three scenarios are used: high water, normal and dehydrated and To simulate the behavior of the reservoir according to the existing conditions, the two-dimensional CE-QUAL-W2 model was recognized as the most appropriate model and with the help of this mathematical model; a deep profile of the temperature was obtained. The results indicate that this layering begins weakly in April with the start of the heat period and will intensify in June. The depth of the Thermocline during the period of heavy layering in August is 6 meters deep at a depth of 20 meters from the bottom, which is the depth of the best depth of water harvesting during the thermal molding period.
    Keywords: Optimal Removal Depth, Thermal stratification, CE-QUAL-W2 Model