فهرست مطالب

مجله مهندسی آبیاری و آب ایران
پیاپی 22 (زمستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/12/05
  • تعداد عناوین: 12
|
  • شکوفه شارونی زادهپ، جعفر مامی زاده*، جواد سروریان صفحات 1-11
    مدل های مرسوم تحلیل شبکه های توزیع آب شهری که آنالیز تقاضا محور نامیده می شوند، معمولا با این فرض آنالیز می شوند که تقاضای آب در گره ها معلوم است و همیشه برآورده می گردند. یعنی بدون توجه به فشار در گره ها مساوی جریان خروجی گره هستند. این آنالیز در شرایط عادی طراحی، معتبر است. با این حال، در بسیاری از مواقع بحرانی مانند ترکیدگی یا شکستگی لوله و نیاز آتش نشانی در گره های مصرف، جریان خروجی گره تحت تاثیر فشار کم، کاهش خواهد یافت. بنابراین، شبیه سازی شبکه در شرایط کمبود فشار با استفاده از روش تقاضا محور می تواند باعث انحراف زیاد از وضعیت واقعی گردد. در این تحقیق از ترکیب سه روش تقاضای وابسته به فشار (PDD) با نرم افزار WaterGems برای شبیه سازی عملکرد شبکه های دارای کمبود فشار استفاده گردید. ارزیابی عملکرد سه روش پیشنهادی با یک شبکه مبنا و بخشی از شبکه توزیع آب شهر ایلام (ناحیه 1) انجام گرفت. نتایج نشان داد که روش PDD و روش استفاده از شیر یکطرفه، شیر کنترل جریان و یک قطره چکان فرضی در هر گره تقاضا، نتایج نزدیک به هم دارند و نسبت به روابط مختلف ارائه شده توسط محققین که بسیار طولانی و زمان بر است ارجحیت داشته و تنها با یک مرحله شبیه سازی به جواب می رسند. این روش ها در زمان شکستگی یکی از لوله های شبکه توزیع آب ایلام و با در نظر گرفتن فشار مطلوب 15 متر، به ترتیب 83/82 و 07/82 درصد از کل نیاز شبکه را تامین می کنند.
    کلیدواژگان: آنالیز تقاضا محور، تقاضای وابسته به فشار، شبکه توزیع آب، WaterGems
  • سید مرتضی سیدیان، معصومه فراستی *، علی حشمت پور، اکبر رسولی صفحه 12
    کودهای شیمیایی مورد استفاده در کشاورزی از منابع آلاینده محیط زیست میباشند. شناخت عوامل موثر بر حرکت املاح و آب در پروفیل خاک کمک موثری در مدیریت صحیح و کاهش آبشویی نیترات از منطقه رشد ریشه می نماید. در این پژوهش انتشارپذیری نیترات در خاک ماسه ای و شبیه سازی آن با هایدروس دوبعدی مورد بررسی قرار گرفت.
    بدین منظور ارتفاع های مختلف ستون خاک 20، 40 ، 60، 80 و 100 سانتی متر (H5-H1) تهیه و انتشارپذیری آنها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین جهت انجام محاسبات مربوط به تعیین انتشار پذیری، از مدل بریگهام و برای شبیه سازی حرکت نیترات از مدل دو بعدی هایدروس استفاده گردید. با توجه به نتایج به دست آمده، انتشارپذیری خاک مقداری ثابت بوده که در دامنه قابل قبولی نوسان داشت و در محدوده نتایج به دست آمده از سایر مطالعات بود و هیچگونه وابستگی آن به ارتفاع ستون خاک ملاحظه نگردید. نتایج به دست آمده از نرم افزار هایدروس نشان داد که با افزایش متوسط فاصله انتقال، مقدار انتشارپذیری نیترات خاک افزایش یافته به طوری که با نزدیک شدن غلظت نمونه ها به غلظت نهایی آلاینده مقدار آن ثابت شد.
    کلیدواژگان: انتشار پذیری، ضخامت خاک، مدل بریگهام، نیترات، هایدروس
  • بختیار کریمی *، زینب فتحی تیلکو، چنور عبدی صفحه 25
    فاضلاب تصفیه شده شهری به عنوان یک منبع آب غیرمتعارف، یکی از مهمترین ارکان مدیریت منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. هدف اصلی این تحقیق که به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار انجام گردید، بررسی تاثیر آبیاری با فاضلاب تصفیه شده شهری بر میزان الگوی توزیع نیترات خاک تحت شرایط گلخانه بر روی دو محصول ذرت و گوجه فرنگی میباشد. در این تحقیق از تیمارهای آبیاری در سه سطح فاضلاب تصفیه شده، آب معمولی و فاضلاب تصفیه شده به صورت یک در میان و آب معمولی استفاده گردید. از چهار عمق صفر، 5/7، 15 5/22 سانتیمتری و همچنین سه فاصله طولی صفر، 5 و 10 سانتی متری از گیاه نمونه برداری انجام شد. نتایج نشان داد که فاضلاب تصفیه شده شهری به طور معنی داری مقادیر بیشتری از نیترات را در مقایسه با سایر تیمارها دارا میباشد (1/27 میلیگرم بر لیتر برای تیمار فاضلاب تصفیه شده، 6/19 میلیگرم بر لیتر برای تیمار فاضلاب تصفیه شده- آب و 5/4 میلیگرم بر لیتر برای تیمار آب معمولی). بیشترین مقدار نیترات در همه تیمارها در نزدیک ترین نقطه به گیاه مشاهده گردید. مقایسه نمودارهای ترسیم شده به منظور مقایسه اثر تیمار نوع آب آبیاری بین گیاهان نشان داد که مقدار نیترات موجود در خاک کشت شده با گیاه گوجه فرنگی در تمامی نقاط بیشتر از ذرت میباشد، این امر می تواند به دلیل یکسان نبودن نیاز گیاهان به نیترات باشد. بر اساس نتایج به دست آمده، استفاده از فاضلاب تصفیه شده شهری میتواند نیاز به کود شیمیایی ازت برای گیاه را کم کند و از آلودگی های خاک و آب توسط کود ازت بکاهد.
    کلیدواژگان: فاصله افقی، فاصله عمودی، گلخانه، نیترات
  • محمد مهدی مقیمی*، سیف الله امین صفحه 37
    افزایش جمعیت جهان، روند سریع صنعتی شدن و استفاده گسترده از کودهای شیمیایی باعث افزایش فزاینده ورود آلاینده ها از جمله ترکیبات نیتروژنی از منابع متمرکز و غیر متمرکز به رودخانه ها و دیگر محیط های آبی شده است. یکی از ترکیبات معدنی نیتروژن که برای آبزیان مخصوصا ماهی ها بسیار خطرناک است، آمونیاک غیر یونیزه است. در این تحقیق روند آلودگی آمونیاک غیر یونیزه بمدت 9 ماه (سال 1385) در رودخانه کر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که در طول مدت تحقیق، غلظت آمونیاک غیر یونیزه در رودخانه بلافاصله بعد از مجتمع پتروشیمی شیراز به شدت افزایش داشته و به 230- 16 برابر مقدار زمینه آن می رسد و سپس به تدریج کاهش می یابد و مقادیر آن در پایین دست این مجتمع ( mg/L4/1-2/0)، بیشتر از استانداردهای توصیه شده برای حفظ حیات آبزیان (mg/L 35/0- 05/0 برای دوره های کوتاه و mg/L 02/0- 01/0 برای دوره های بلند مدت) است. بنابراین رودخانه کر، در پایین دست مجتمع پتروشیمی به شدت با این آلاینده آلوده شده، به طوری که در بازه مورد مطالعه آثاری از حیات آبزیان وجود ندارد؛ بقیه آلاینده های وارد شده پس از مجتمع فقط نقش تشدید کنندگی را ایفا می نمایند. در بین پارامترهای موثر بر غلظت آمونیاک غیر یونیزه در این رودخانه، pH آب بیشترین تاثیر و شوری آب کمترین تاثیر را داشت.
    کلیدواژگان: رودخانه کر، آمونیاک غیر یونیزه، آبزیان، دما و pH
  • نازنین شاه کرمی*، هادی ثانی خانی، مجتبی مرادی صفحه 48
    پیش بینی جریان ورودی به مخازن سدها به منظور انجام برنامه ریزی و بهره برداری مناسب منابع آب لازم و ضروری است. در این تحقیق عملکرد دو مدل هوشمند شبکه های عصبی مصنوعی و سامانه استنتاج فازی- عصبی تطبیقی مبتنی بر روش دسته بندی تفریقی در پیش بینی جریان ورودی به سد کمال صالح در استان مرکزی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از داده های جریان و بارش در یک دوره آماری 31 ساله (1390- 1360) استفاده شد و پیش بینی جریان در گام های زمانی روزانه و ماهانه انجام شد. از مقادیر دبی جریان و بارش در گام های زمانی قبلی به عنوان الگوهای ورودی مدلها استفاده شد. عملکرد هر دو مدل در پیش بینی های روزانه و ماهانه جریان بر اساس مقادیر شاخصهای خطای R، RMSE و MAE بسیار مطلوب بود، هرچند عملکرد مدل فازی- عصبی بهتر از مدل شبکه های عصبی بود (کمتر از 3 درصد). استفاده از ضریب فصلی موجب بهبود عملکرد مدلها در پیش بینی های ماهانه شد. در ادامه، اثرات متغیرهای اقلیمی بزرگ مقیاس شامل شاخص نوسانات آتلانتیک شمالی و شاخص نوسانات جنوبی در پیش بینی های ماهانه حاصل از الگوی بهینه مدل برتر بخش قبل، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده حاکی از آن بود که استفاده از شاخص های اقلیمی در ترکیب الگوهای ورودی، میتواند موجب بهبود عملکرد مدل در پیش بینی های جریان ورودی گردد. در این میان شاخص نوسانات جنوبی تاثیر بیشتری بر بهبود پیش بینی دبی جریان ماهانه داشت. به طوریکه، مقدار شاخص های آماری تحلیل خطای مدل فازی- عصبی شامل R، RMSE و MAE به ترتیب برابر 91/0، 56/3، 73/3 به دست آمدند که نشان دهنده توان افزایش دقت مدل با بهبود شاخص های خطا به ترتیب به میزان 11، 9 و 11 درصد می باشد.
    کلیدواژگان: پیش بینی، دسته بندی تفریقی، شاخص های اقلیمی، شبکه های عصبی، فازی عصبی، تطبیقی
  • مرضیه بهاری، علیرضا عمادی*، علی شاهنظری صفحه 62
    یکی از راهکارهای موثر برای مقابله با بحران کم آبی و مهار رواناب بارش، احداثاستخرهای ذخیره آب است که در استانهای شمالی به آن آب بندان می گویند. نشت آب از آببندان علاوه بر کاهش حجم آب ذخیره شده باعث تشدید مسئله ی زهدارشدن اراضی مجاور آن و همچنین اشباع شدن خاک دیواره و لغزش آن خواهد شد. در نتیجه برای کاهش نشت آب از آببندان باید به کمک افزودن مواد مختلف مانند نانورس نفوذناپذیری خاک را بهبود بخشید. در این پژوهش ابتدا با آزمایش نفوذپذیری در آزمایشگاه تاثیر درصدهای وزنی مختلف نانورس (5/0، 1، 5/1 و 2%) بر هدایت هیدرولیکی خاک ارزیابی شد. با ساخت مدل فیزیکی از آببندان عملکرد مادهی نانورس در کاهش نشت آب بررسی گردید. همچنین با کمک نرم افزار seep/wآببندان شبیه سازی شد و اثر نانورس بر میزان نشت و خط آزاد جریان مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که نفوذپذیری خاک از 4-10*58/1 به 5-10*88/2 با افزودن 5/0درصد وزنی نانورس کاهش یافت و بعد از آن افزایش مقدار نانورس تاثیر کمتری بر ضریب آبگذری خاک دارد، بنابراین 5/0% نانورس به عنوان درصد بهینه برای ترکیب خاک به منظور کاهش آبگذری آن انتخاب گردید. تلفات نشت آب از آببندان در مدل فیزیکی و عددی بعد از افزودن نانورس به خاک بهترتیب برابر 58% و 22% کاهش یافت. ترکیب خاک با نانورس به طور متوسط باعث کاهش 73/2 و 53/4 سانتیمتری خط آزاد جریان بهترتیب در مدل فیزیکی و عددی شده است. بنابراین با کمک نانورس میتوان تلفات نشت آب از آببندان را که از ابنیه های مهم سیستم مدیریت منابع آب هستند، کاهش داد.
    کلیدواژگان: آبگذری، استخر آب، زهاب، مدل آزمایشگاهی، نانورس
  • ام البنی محمدرضاپور*، پرویز حقیقت جو، محمد جواد زینلی صفحه 76
    برآورد صحیح غلظت رسوبات در رودخانه ها برای برنامه ریزی و مدیریت پروژه های منابع آب بسیار مهم است. مدل های متفاوتی برای تعیین ارتباط بین مقدار دبی جریان و مقدار رسوب توسعه پیدا کرده اند. منحنی سنجه رسوب یکی از متداول ترین روش ها برای برآورد رسوب معلق رودخانه ها می باشد. برای تخمین هر چه بهتر میزان رسوب معلق بر اساس معادله منحنی سنجه میتوان ضرایب این معادله را بهینه نمود. یکی از روش های بهینه سازی ضرایب معادله منحنی سنجه رسوب استفاده از الگوریتم های فراابتکاری میباشد. هدف اصلی از این تحقیق استفاده از الگوریتم ژنتیک و ازدحام ذرات برای بهینه کردن ضرایب معادله منحنی سنجه رسوب برای ایستگاه کهک بر روی رودخانه سیستان و مقایسه نتایج بدست آمده از این مدل ها با منحنی سنجه رسوب می باشد. برای محاسبه دبی رسوب توسط مدل ها در ابتدا آمار و اطلاعات لازم از جمله آمار دبی آب و غلظت اندازه گیری شده رسوب ازسال 1360 تا سال 1391 در ایستگاه مورد مطالعه جمع آوری شده است. مدل های الگوریتم ژنتیک (GA) و الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) در نرم افزار متلب کدنویسی شد. پس از اینکه مدل ها با 70 درصد داده ها مورد آموزش قرار گرفت، 30 درصد داده ها در هر دو ایستگاه مورد آزمون قرار گرفتند. معیار ارزیابی مدل ها ضریب تبیین (R2)، ضریب نش ستکلیف (CE) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) بوده است. نتایج بدست آمده از مدل ها که در واقع کمینه کردن خطای حاصل از داده های محاسبه شده و مقادیر واقعی می باشد نشان دهنده این واقعیت است که مدل الگوریتم ژنتیک با مقدار 33484.47 تن در روز در ایستگاه کهک دارای کمترین مقدار جذر میانگین مربعات خطا و پس از آن، الگوریتم ازدحام ذرات با مقدار 34754.31 تن در روز و سپس منحنی سنجه رسوب با 90،35723 دارای کمترین مقادیر می باشند.
    کلیدواژگان: الگوریتم های فرا کاوشی، بهینه سازی، رسوبات معلق، رودخانه سیستان
  • فرید اجلالی*، احمد عسگری، عبدالله درزی نفتچالی، مریم دهقانی صفحه 90
    آب بندان ها، به عنوان سازه های بومی در سیستم مدیریت منابع آب استان مازندران، نقش مهمی در تامین آب آبیاری اراضی شالیزاری دارند.لایروبی و به سازی این سازه ها، میتواند سبب بهره برداری بیشتر از رواناب سطحی را فراهم آورد. در پژوهش حاضر، با استفاده از تصاویر ماهواره ای و نرم افزار ArcGIS، کاربری اراضی منطقه گتاب از توابع شهرستان بابل تعیین شد. سپس، پتانسیل رواناب سطحی منطقه با روش SCS برآورد شد. ضمنا هزینه آبیاری شالیزارهای تحت آبیاری چهار چاه و چهار آب بندان تعیین شد. تاثیر میزان لایروبی و بهسازی کلیه آببندان های منطقه بر کاهش تخلیه از سفره آب زیرزمینی و هزینه آبیاری برنج ارزیابی شد. پتانسیل رواناب سطحی منطقه حدود 31 میلیون متر مکعب برآورد شد. لایروبی کلیه آب بندان ها از یک تا دو متر موجب بهره برداری 68/1 تا 37/3 میلیون مترمکعب از این رواناب سطحی میشود. در نتیجه استفاده بهتر از رواناب سطحی، هزینه آبیاری برنج در هکتار از 991 تا 1982 میلیون ریال کاهش خواهد یافت. بر اساس نتایج، افزایش حجم آب بندان های منطقه موجب ذخیره بیشتر آب زیرزمینی منطقه می شود.
    کلیدواژگان: شالیزار، رواناب سطحی، لایروبی و بهسازی، ArcGIS
  • مصطفی منجشیرینی، امیر سالاری *، بهروز مصطفی زاده فرد، اسماعیل لندی صفحه 102
    به منظور بررسی اثر شوری آب آبیاری با سیستم آبیاری قطرهای نواری بر خصوصیات شیمیایی خاک آزمایشی با چهار تیمار شوری آب آبیاری 2، 6، 9 و 12 دسیزیمنس برمتر در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار برای هر تیمار در یک مزرعه ذرت انجام شد. آزمایش در یک منطقه خشک با بافت لومی و شوری خاک بالا انجام شد. نتایج حاصل از تجزیه شیمیایی برای عمق های 30- 0، 60- 30 و 90- 60 سانتی متری خاک نشان داد که در هر لایه از خاک با افزایش شوری آب آبیاری شوری عصاره اشباع خاک افزایش می یابد و میزان شوری عصاره اشباع خاک در لایه های زیرین نسبت به لایه های بالایی بیشتر است. در طول فصل رشد گیاه در هر سه لایه پروفیل خاک با اعمال آبیاری یکنواخت با شوری 1 دسیزیمنس برمتر شوری عصاره اشباع خاک، نسبت جذبی سدیم، بیکربنات، کلر و درصد سدیم قابل تبادل خاک کاهش یافت و با اعمال تیمارهای شوری آب آبیاری بعد از مرحله چهار برگی گیاه ذرت مقدار این پارامترها در طول فصل رشد گیاه افزایش یافت. در مناطق با کمبود آب شیرین، آبیاری با آب شور تحت سیستم آبیاری قطرهای موجب یکنواختی توزیع آب در خاک و همچنین توزیع مناسب شوری خاک می شود.
    کلیدواژگان: آبیاری قطرهای، شوری، خصوصیات شیمیایی خاک
  • نعیمه اسماعیلی، محمدرضا زارع مهرجردی*، حسین مهرابی بشر آبادی صفحه 114
    شهرستان خاتم یکی از شهرستان های استان یزد است که در سال های اخیر به علت بهره برداری های بی رویه از منابع آب زیر زمینی برای تولیدات کشاورزی ، مورد توجه قرار گرفته است. لذا مطالعه حاضر با دو هدف تخمین آب اضافی برای محصولات شاخص شهرستان (گندم، جو، ذرت و هندوانه) و مقایسه شاخص پایداری آب استفاده شده بین سه گروه تفکیک شده، بر اساس مقدار و نوع آب اضافی، انجام گردیده است. گروه اول کشاورزان کاملا کارا و بدون مصرف هر گونه آب اضافی می باشد، گروه دوم کشاورزانی که آب را به دلیل ناکارایی در استفاده از نهاده، اضافه مصرف می کنند و گروه سوم کشاورزانی که هم به دلیل ناکارایی در استفاده از نهاده و هم به دلیل مازاد نهاده تولید، آب اضافی مصرف می کنند، را در بر می گیرد. متوسط مقدار آب اضافی مصرف شده برای گروه ها به ترتیب برابر است با، صفر، 319/3914 و 669/5166 متر مکعب و شاخص پایداری 49/458، 72/395 و 64/367 به دست آمد که بیانگر رابطه معکوس بین آب اضافی مصرف شده و شاخص پایداری می باشد. در این مطالعه، تخمین آب اضافی با استفاده از نرم افزار Deap2 و محاسبه شاخص پایداری با استفاده از نرم افزار Winqsb انجام شده است.
    کلیدواژگان: آب اضافی، بخش کشاورزی، شاخص پایداری، شهرستان خاتم
  • مرضیه مکرم، عبدالرسول زارعی* صفحه 128
    تبخیر و تعرق پتانسیل نقش مهمی در مطالعات کشاورزی، طرح های مدیریت منابع آب، طراحی شبکه های آبیاری و زهکشی و سازه های آبی دارد. با توجه به اهیمت این پارامتر در این مطالعه اقدام به طبقه بندی تبخیر و تعرق پتانسیل در جنوب استان فارس با استفاده از شبکه های عصبی خودسازمانده (SOM) شد. در این مطالعه داده های 7 پارامتر حداقل، میانگین و حداکثر دما، ساعات آفتابی، سرعت باد، حداکثر ساعات آفتابی و رطوبت نسبی با روش SOM طبقه بندی و خوشه بندی شدند. نتایج حاصل از این طبقه بندی نشان داد که دماهای حداقل، حداکثر و میانگین در منطقه مورد مطالعه دارای ارتباط معنی داری با یکدیگر می باشند. همچنین دمای حداقل، حداکثر و میانگین ارتباط معکوس با میزان رطوبت هوا در منطقه مورد مطالعه دارند. بر اساس شبکه عصبی خودسازمانده و استفاده از 7 داده به عنوان داده های ورودی مدل مشخص شد که تبخیر و تعرق در منطقه مورد مطالعه را می توان در 3 کلاس طبقه بندی نمود. به طوری که کلاس 3 دارای بیشترین تبخیر و تعرق و کلاس 1 دارای کمترین تبخیر و تعرق در منطقه مورد مطالعه باشند.
    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق، شبکه عصبی، خود سازمانده، SOM
  • ارزیابی شاخص های اقلیمی و روند کلی تغییرات اقلیم / مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک شیراز
    امیر سالاری، محمد توکل صدر آبادی، عبدالرسول زارعی*، مهدی بهرامی صفحه 138
    وقوع خشکسالی های پیدرپی در اکثر نقاط دنیا سبب دگرگونی چهره زمین شده است. لذا بررسی دقیق میزان تغییرات شاخصهای اقلیمی و تاثیر آنها بر محیط زیست و منابع آبی در هر نقطه از کره خاکی امری اجتناب ناپذیر است. در این پژوهش تغییرات بارشی و دمایی ایجاد شده در ایستگاه سینوپتیک شیراز در بازه 1392-1363 بررسی گردید. بدین منظور شاخصهای خشکسالی SPI، PNPI، DI، SIAPو RAIدر مقیاس سالانه محاسبه و رژیم های مختلف بارشی شیراز بر اساس آن ها دسته بندی گردید. بر این اساس بیشترین شباهت بین شاخصSIAP با شاخص های DI و RAI و کمترین میزان شباهت بین شاخصهای SPI و RAI بر اساس پایش شرایط مختلف خشکسالی و ترسالی به دست آمد. همچنین بررسی روند تغییرات پارامترهای مختلف نشان داد طی دهه اخیر روند تغییرات بارش کل سالانه، حداکثر شدت بارش و حداقل دما منفی بوده و میزان میانگین بارش حدود 50 میلیمتر نسبت به دهه های گذشته کاهش یافته است، شدت حداکثر بارش روزانه 20 درصد و میانگین حداقل مطلق دما حدود 2 درجه کاهش یافته است. روند تغییرات حداکثر مطلق دما و تعداد روزهای یخبندان مثبت بوده و اختلاف حداقل و حداکثر دما افزایش یافته است. میزان افزایش میانگین ده ساله حداکثر مطلق دما حدود 6/0 درجه سانتیگراد بوده و تعداد روزهای یخبندان افزایش چشم گیری داشته است.
    کلیدواژگان: آزمون روند یابی من کندال، تغییرات اقلیمی، شاخصهای خشکسالی، ضریب همبستگی
|
  • Sh. Sharoonizadeh, J. Mamizadeh*, J. Sarvarian Pages 1-11
    Traditional water distribution system models, which are referred to as demand-driven analysis are normally analyzed under the assumption that water demands at nodes are known and always satisfied, i.e., they are equal to nodal outflows, regardless of the pressure at nodes. Such analysis is valid under normal design conditions. However, in many critical situations such as pipe burst or breakage and fire-fighting demand on demand nodes, the nodal outflows affected by low pressure will decrease. Therefore, network simulation under deficient pressure conditions using conventional demand-driven analysis can cause large deviation from actual situations. In this study, the combination of three pressure-dependent demand (PDD) methods with WaterGems hydraulic model has been used to simulate deficient-network performance. Assessing the performance of three methods proposed was done using two base network and part of the Ilam water distribution network. The results showed that the results of PDD and Abdy Sayyed et al. (2014) methods are close and preferred to very long and Time-consuming relations proposed by researchers, and they yield results just by one-step simulation. These methods respectively provide 82.83 and 82.07 percent of total network demand at the time of breakage in one of the pipes in Ilam water distribution network considering desired pressure equal to 15meters.
    Keywords: Demand Driven Analysis, Pressure, Dependent Demand, water distribution networks, WaterGems
  • Morteza Seyedian, Masoumeh Farasati*, Ali Heshmatpour, Akbar Rasooli Page 12
    Chemical fertilizers used in agriculture are sources of environmental pollution. Factors affecting the movement of salt and water in the soil profile help effective management and reduce nitrate leaching from the root zone. In the present study¡ NO3- dispersivity in sandy soil and simulation by hydrus2D has been investigated. In order to perform it¡ 5 different height of soil column 20¡ 40¡ 60¡ 80 and 100 cm (H1-H5) selected. Brigham model was used for calculation of dispersivity and HYDRUS software was used for simulation of NO3 movement. Results of the HYDRUS simulation indicated that the dispersivity of sandy porous media was not dependent on the height. The result of HYDRUS showed that with increase of aquifer length¡ dispersivity increased but it was not significant.
    Keywords: Brigham model, Dispersivity, HYDRUS, NO3, Soil columns
  • B. Karimi*, Z. Fathi Tileko, C. Abdi Page 25
    Treated municipal wastewater (TMW) as a non-conventional water resource¡ is well recognized as one of the most important factors of water resources management in arid and semi- arid religion. The main goal of this research is evaluating the effect of irrigation with TMW on nitrate distribution in the soil profile under greenhouse conditions. This experiment was carried out in randomized complete block design based on a factorial experiment with three replications. Three irrigation levels were considered consisting of TMW¡ alternative TMW- water and tap water. Soil samples extracted from four different depths (0¡ 7.5¡ 15 and 22.5 cm) and three horizontal distances into plant location (0¡ 5 and 10 cm). The results showed that nitrate of TMW had significantly greater amount in comparison with water (27.1 mg/lit for TMW¡ 19.6 mg/lit one among irrigation TMW- water and 4.5 mg/lit for water). Nitrate concentrations have largely been observed in the closest point of the plant. Also¡ diagrams¡ which have been drawn in order to compare the irrigation treatment on the cultivated plants¡ showed that amount of nitrate in the soil profile of tomato root’s region was significantly higher in comparison to corn. This could be due to plants unequal required nitrate. Based on the results obtained¡ using of TMW can reduce require nitrogen fertilizer for plants and it can also do to help reduce pollution of soil and water by nitrogen fertilizer.
    Keywords: Greenhouse, horizontal distance, Soil Nitrate, vertical distance
  • Mohammad Mehdi Moghimi*, Seyfollah Amin Page 37
    World population growth¡ quick process of industrialization and wide utilization of fertilizers cause the intensive and extensive intrance of pollutants specially nitrogen compounds in rivers and other aquatic environments increasingly. Un-ionized ammonia is one of the mineral nitrogen components that is very harmful for the aquatic organisms specially fish. In this study the trend of un-ionized ammonia pollution was investigated in Kor river during 9 months of the years 1384 and 1385 (2005 and 2006). The results showed that concentration of un-ionized ammonia vigorously increase (16-230 time of the background concentration) immediately downstream of the petrochemical plant and then decrease gently downstream of the Kor river during the course of the study. The results of the study also showed that the amount of un-ionized ammonia after the petrochemical plant increased to 0.2 to 1.4 mg/L is harmful for aquatic life due to concentrations higher than the standard values of short periods (0.05-0.35 mg/L) and long periods (0.01-0.02 mg/L).Therefore after petrochemical plant¡ we could not trace any aquatic life. The results of our research showed that the main point source of excreation of un-ionized ammonia is the petrochemical factory of Shiraz and other pollutants are additive. Among parameters that affecting the concentration of Un-ionized ammonia¡ the water pH was the most influence and the chlorine concentration was less effective.
    Keywords: Aquatic organisms, Kor River, Temprature, pH, Un, ionized ammonia
  • Nazanin Shahkarami*, Hadi Sanikhani, Mojtaba Moradi Page 48
    Forecasting of inflow to reservoirs is essential in efficient planning and operation of water resources. In this research¡ the application of two different intelligent models including Artificial Neural Networks (ANNs) and Adaptive Neuro-fuzzy Inference System (ANFIS) technique based on subtractive clustering method are investigated for forecasting inflow to Kamal Saleh reservoir in Markazi province¡ Iran. For this purpose precipitation and discharge data in a 31-year statistic period (1981-2011) were used and forecasting of inflow was done in the daily and monthly time steps. The amount of discharge and precipitation in previous time steps were used as input patterns for models.Both ANNs and ANFIS models had very acceptable performances at daily and monthly forecasts of inflow based on the error measures; R¡ RMSE and MAE¡ however ANFIS model performance was better than ANNs (less than 3%). Using seasonality coefficient (α) improved the performance of models in monthly forecasts. In the following¡ the effect of large scale climate variables including North Atlantic Oscillation (NAO) index and Southern Oscillation Index (SOI) examined on monthly forecast that was resulted from the best input pattern in optimized model of the previous section. The results showed that using climatic indices in input combination can improve the performance of model to forecast the inflow. Although SOI had greater impact on improving the monthly inflow forecast. So that the statistical indices to evaluate the error of ANFIS model including R¡ RMSE and MAE obtained as 0.91¡ 3.56 and 3.73 respectively¡ this shows the potential of this way to increase the precision by improving the evaluation criteria about 11%¡ 9% and 11%¡ respectively.
    Keywords: adaptive neuro, fuzzy, artificial neural networks, climatic indices, forecast, subtractive clustering
  • M. Bahari, A. R. Emadi*, A. Shahnazari Page 62
    One of the effective ways to deal with the water crisis and control runoff is constructing of water storage ponds that named Ab-Bandan in the Northern provinces. Water seepage from Ab-
    Bandans, in addition to reducing the volume of water stored in them, will cause saturation and slide of banks soil; As a result, to reduce seepage from Ab-Bandan different materials such as nanoclay should be added to improve soil impermeability. In this study with permeability tests in lab, the effects of different percentages of nanoclay (0.5, 1, 1.5 and 2%) were evaluated on soil hydraulic conductivity. A physical model of the Ab-Bandan was built. nanoclay performance in reducing water leakage was evaluated. Ab-Bandan was simulated with the seep/w software and the effect of nanoclay on the amount of seepage and phreatic surface was analyzed .The results showed that the permeability reduced from 1.58* 10-4 to 2.88*10-5 with the addition of %0.5 nanoclay and then the permeability was less affected by the amount of nanoclay, so 0.5% nanoclay was chosen as the optimum percentage. Water seepage losses from Ab-Bandan with physical and numerical models, reduced %58 and %22 respectively. Phreatic surface after combining soil with nanoclay, on average, respectively, 2.73 and 4.53 cm have been reduced in physical and numerical model. So with the help of nanoclay can reduce water seepage losses from Ab-Bandan.
    Keywords: Leakage, Nonoclay, Permeability, Physical model, Water pond
  • Omolbani Mohammad Reza Pour*, Parviz Nour Jou, Mohammad Javad Zeynali Page 76
    Estimation of sediment concentration in rivers is very important for water resource projects planning and managements. Various models have been developed so far to identify the relation between discharge and sediment load. One of the most common methods for estimating sediment of rivers is sediment rating curve. For better estimation of the amount of sediment based on the sediment curve rating equation¡ it is possible to optimize its coefficients. One of the methods used for optimizing the coefficients of the sediment curve rating equation is taking advantage of meta-heuristic algorithms. Nowadays¡ optimization algorithms are used regularly for solving complex and non-linear problem. The main objective of this research is the use of genetic algorithms and particle swarm to optimize the relationship between discharge and sediment discharge in Kohak station on the Sistan River and comparison the results of these models with sediment rating curve. For the calculation of sediment discharge by the models initially necessary statistics and information including flow discharge and sediment concentrations have been measured since 1981-2011 in the stations are collected. Genetic Algorithm(GA) and Particle Swarm Algorithm(PSO) models were coded in MATLAB. After the models were trained with 70% to 30% of the data at both stations were tested. Evaluation parameters efficiency such as coefficient of determination (R2)¡ root mean square error (RMSE) and Nash-Sutcliffe coefficients (CE) are used in evaluating the models. The results showed that the genetic algorithm with 33484.47 values at Kohak station has lowest root mean square error in all models. After genetic algorithm¡ Particle swarm algorithm with 34754.31 values has lowest values of the objective function.
    Keywords: Metaheuristic Algorithms, optimization, Sistan River, suspended sediment
  • Faridejlali*, Ahmad Asgari, Abdullah Darzinaftchali, Maryam Dehghani Page 90
    Reservoirs as traditional structures in water resources management system in MAZANDARAN province play a major role in supplying irrigation water for paddy fields. Dredging and improvement of such structures can result in getting more benefits from the surface runoff. In current research¡ using satellite images and ArcGIS software¡ land use over the case study area of GATAB¡ BABOL¡ Iran¡ was determined. Then the potential of the surface runoff in the area was estimated by SCS method. Also¡ irrigation costs for paddies¡ irrigated by groundwater well (four groundwater wells) and reservoir water (four Reservoirs)¡ were estimated. The effect of dredging and improvement of reservoirs on the reduction of groundwater withdrawal and irrigation costs were evaluated. The potential of runoff in the area was estimated to be 31 MCM (million cubic meters). Dredging of all Reservoirs by 1 to 2 meters would result in the exploitation of 1.68 to 3.37 MCM from the surface runoff. A fall in irrigation cost¡ estimated to be 991 to 1982 million Rials per Hectare¡ is a consequent of more proper utilization of surface runoff. According to the results¡ the increase in the storage capacity of reservoirs will result in saving part of groundwater storage in the case study area.
    Keywords: ArcGIS, Dredging, Improvement, Paddy field, Surface Runoff
  • M. Monjshirini, A. Salari*, B. Mostafazadeh-Fard, E. Landy Page 102
    To study the effect of irrigation water salinity on soil chemical characteristics¡ a randomized complete block design experiment was conducted with four treatments of irrigation water salinities of 2¡ 6¡ 9 and 12 dS/m with three replications for each treatment in a corn field under drip irrigation system (T-Tape). The study was carried out in an arid region with high initial soil salinity and soil texture of loam. Results of soil chemical analysis from different soil depths of 0-30¡ 30-60 and 60-90 cm showed that in each layer of soil with increase in irrigation water salinity the salinity of soil saturated extract increases and the salinity of soil saturated extract in deeper layers was higher than upper layers. During the growing season¡ for each of three soil layer profiles¡ with uniform irrigation with water salinity of 1dS/m the value of the ECe¡ SAR¡ HCO3¡ Cl and ESP were decreased. However¡ irrigating with different irrigation water salinities caused that the above values increase after the crop stage of four leaf corn and the maximum increase occurred at the end of growing season. In regions with lack of fresh water¡ irrigating with saline water under drip irrigation will result in uniform distribution of water and soil salinity in soil profile.
    Keywords: Drip Irrigation, Salinity, Soil Chemical Characteristics
  • N. Esmaeeli, M. R. Zaremehjerdy*, H. Mhrabi Boshrabady Page 114
    In recent years¡ Khtam as a city of yazd province has been taken in to consideration due to excessive exploitation of ground water for agriculture production. The present study was carried out with two aims¡ 1- estimation of excess water for strategic crops of city such as wheat¡ barley¡ corn and watermelon¡ 2- comparison of sustainability index of water used among three separated groups based on the amount and kind of excess water. The first groups are quite efficient farmers without applying any excess water. The second group includes farmers who use extra water due to being inefficient in using of water and the third groups are those farmers who use extra water due to both inefficiency of water used and excess input for production. The average amount of excess water used for each group is zero¡ 3914.319 and 5166.669 m respectively and sustainability index obtained for each group was 458.49¡ 395.72 and 367.64 it show the inverse relationship between extra water used and sustainability index.Estimation of excess water and calculation of sustainability index was implemented by Deap2 and WinQSB.
    Keywords: agricultural sector, excess water, khatam, sustainability indicator
  • Marzieh Mokarram, Abdol Rasoul Zarei* Page 128
    Potential evapotranspiration has an important role in agricultural studies¡ the project of water resources management¡ design of drainage and irrigation network and water structure. According to the importance of this parameters¡ in this study it has been tried to Classify the potential evapotranspiration using Self Organizing Map (SOM) of neural network in south of Fars province. Parameters that used in this study to classify with SOM method include: minimum temperature¡ maximum temperature¡ mean temperature¡ Sunshine hour¡ maximum of Sunshine hour¡ wind speed and relative humidity. Result of this paper shows that minimum temperature¡ maximum temperature and mean temperature have significant relative in study area. Also the minimum temperature¡ maximum temperature and mean temperature have invers relation by relative humidity in study area. According to Self Organizing Map (SOM) of neural network method and input parameters of this model¡ potential evapotranspiration in study area classified in 3 classes. So that class 3 has the highest evapotranspiration and class 1 has the lowest evapotranspiration.
    Keywords: Evapotranspiration, neural network, Self Organizing Map, SOM
  • Amir Salari, Mohammad Tavakol Sadrabadi, Abdol Rassoul Zarei*, Mehdi Bahrami Page 138
    Continual drought affected on the earth surface and has changed appearance of it. Therefore accurate assessment of changes in the climate parameters and effect of them on the environmental factors and water resources is very important and necessary. In this paper¡ precipitation and temperature changes in Shiraz synoptic station since 1983 to 2013 were evaluated. In this study various drought indexes such as SPI¡ RAI¡ PNPI¡ DI and SIAP evaluated in the annual scale and based of them¡ the different rainfall regimes in Shiraz were categorized. According to the monitoring of drought and wet years condition¡ maximum similarity is between SIAP index and DI¡ RAI indexes¡ SPI and RAI indexes have minimum similarity. According to the Results of this paper in the recent decade changes trend of annual precipitation¡ maximum intensity of rainfall and minimum absolute of temperature have been decreased. So that annual precipitation decreased about 50 millimeters in the last decade¡ maximum intensity of daily precipitation decreased 20 percent and average of minimum annual temperature decreased 2 degrees centigrade. Also the trend changes of maximum absolute temperature and number of frost days have been increased. According to results difference between maximum and minimum annual temperature have been increased¡ average of maximum absolute temperature in the ten years periods have been increased about 0.6 degrees centigrade.
    Keywords: Climate changes, Correlation coefficient, Drought Indices, Man, Kendal trend test