فهرست مطالب

دانش آب و خاک - سال بیست و ششم شماره 2 (بهار 1395)
  • سال بیست و ششم شماره 2 (بهار 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/03/26
  • تعداد عناوین: 20
|
  • مقاله پژوهشی
  • محمدرضا حامی کوچه باغی*، امیر حسین ناظمی، علی اشرف صدرالدینی، رضا دلیر حسن نیا صفحات 1-14

    از دیدگاه ریاضی رابطه و فائ- ن پنم- ث مونتی ع قالب یک تاب را ، هموگرافیک نسبت به متغیر سرعت باد دارد .تابع هموگرافیک می دارای دو مجانب افقی و عمودی است .مجانب عمودی برای مقادیر منفی سرعت باد رخ دهد ولی ازآنجاییکه ا علامت منفی در سرعت باد بین ی گر جهت باد است و مقادیر مطلق کمتها در رابطه ه مورداستفاد می قرار میزان تبخیر و تعرق افزایش می ، مجانب عمودی کاربردی ندارد .با افزایش سرعت باد از صفر ،گیرد یابد تا به یک مقدار حدی برسد .این مقدار حدی همان مجانب افقی تابع کسری رابطه و فائ- ن پنم- ث مونتی ت هس. ق در این تحقی اثر تغییرات سرعت باد بر میزان تبخیر- تعرق با توجه به قالب ریاضی رابطه و فائ- ن پنم- ث مونتی . مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت بدین اصفهان و رشت استفاده شد .نتایج نشان داد ، منظور از آمار و اطلاعات ایستگاه سینوپتیک تبریز در رابطه و فائ- پنمن- ث مونتی اث ر ت ، سرع ب ادبر روی به میزان تبخیر و تعرق، صورت غیرخطی ت هس و تغییرات در مقدار تبخیر و تعرق برای مقادیر مختلف سرعت باد در سرعت - زیاد است و تبخیر ، های کم باد تعرق بیشتر تحت ر تاثی می سرعت باد قرار گیرد و ب ت ا افزایش سرع میزان ر ، باد تبخی- ق تعر مج به مقدار حدی یا انب تابع ک هموگرافی میل نموده و شدت افزایش تبخیر - می تعرق کمتر . گردد

    کلیدواژگان: تابع هموگرافیک، دیدگاه ریاضی، رابطه فائو، پنمن، مونتیث، سرعت باد، مقدار حدی
  • کیومرث روشنگر*، بهزاد روحپرور، طاهر صداقتی صفحات 15-30
    تراوش در سدهای خاکی یکی از م مه ترین ا مسئ ه من، لی است که عدم توج به آن جر به ایجاد فرسایش و از بین رفتن پایداری شیروانی می ها به شود .سد همین علت ضروری است با محاسبه مقدار دقیق دبی نشت از بدنه و پی و در نظر گرفتن ل مسائ اقدام به جلوگیری از خطرات جانی و مالی محتمل شود .در این تحقیق ل ، فنی و اقتصادی تحلی تراوش از بدنه و پایداری ی شیروان ن های بالادست و پایی حالت تراوش ، دست سد گلفرج برای حالت بعد از پایان عملیات ساخت O زلزله ، تخلیه سریع مخزن ، پایدار BE ،M ش CE با رو جانبو و ، بیشاپ ، های مختلف حالت حدی از قبیل اسپنسر مورگنسترن- پرا G یس با استفاده از مدل eo-Studio که مبتنی بر روش اء اجز د مح ود ت اس مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است .نتایج نشان د دا که دبی تراوش در مقطع عمیق بدون دیوارآب د عب 18/2 بن مترمک بر روز در واحد عرض بوده که در صورت استفاده از دیوار آب ی بند یا پتوی بتن به میزان دبی تراوش ب ، در بالادست ترتی د % 95% در حدو 10 و کاهش می . یابد نتایج حاصل از یل تحل ی پایداری شیروانی حاکی از پایداری شیروانی در تمام ت حال ها و همگرایی روش. های حالت تعادل حدی است .
    کلیدواژگان: اجزاء محدود، تحلیل پایداری، تعادل حدی، دبی تراوش، سد خاکی
  • مهدیه ابراهیمی*، سمانه کاشانی، عین الله روحی مقدم صفحات 31-44
    این پژوهش با هدف بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی مرتعی بر خصوصیات خاک در منطقه تفتان (استان سیستان و بلوچستان) انجام شد. چهار کاربری شامل باغ، زراعت آبی (یونجه)، زراعت دیم (رهاشده) و مرتع انتخاب 0 سانتیمتری در قالب طرح کاملا تصادفی - گردید. با توجه به وسعت هر کاربری بین 4 تا 6 نمونه خاک از عمق 30 برداشت شد. برخی خصوصیات خاک شامل بافت، اسیدیته، قابلیت هدایت الکتریکی، ماده آلی، نیتروژن کل، فسفر قابلدسترس، پتاسیم قابلدسترس، کربن ناپایدار و کربنات کلسیم اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که در کاربری باغ در مقایسه با مرتع بهجز فسفر و کربن ناپایدار تفاوت معنی داری بین سایر خصوصیات خاک وجود نداشت و کربن ناپایدار و فسفر کاربری باغ بیشتر بود. در زراعت آبی نیتروژن تفاوت معنیدار با مرتع داشت، بهطوریکه مقدار نیتروژن در زراعت آبی بیشتر بود. مقایسه زراعت دیم با مرتع نشان داد که تنها هدایت الکتریکی تفاوت معنیدار داشت بهطوریکه شوری خاک در زراعت دیم بیشتر بود. تجزیه واریانس خصوصیات خاک نشان داد که بهجز فسفر، پتاسیم و کربنات کلسیم، کلیه خصوصیات خاک کاربری های مختلف باهم تفاوت معنیدار داشتند. بیشترین میزان نیتروژن، فسفر و ماده آلی در کاربری زراعت آبی اندازهگیری شد. بیشترین میزان پتاسیم و کربن ناپایدار بهترتیب مربوط به مرتع و زراعت دیم بود. بهطورکلی نتایج این تحقیق نشان داد که تغییر کاربری اراضی تاثیر معنی داری بر خصوصیات خاک دارد. هرچند نیتروژن، فسفر و کربن آلی خاک در کاربری های زراعی در مقایسه با کاربری مرتع بیشتر بود ولی تغییر کاربری بهترتیب منجر به افزایش و کاهش شوری و کربنات کلسیم گردید.
    کلیدواژگان: تخریب خاک، تغییر کاربری اراضی، خصوصیات فیزیکی شیمیایی خاک، زراعت دیم، مراتع تفتان
  • سعید صمدیان فرد*، محمدتقی ستاری صفحات 45-57
    معادله ضمنی کلبروک - وایت به صورت گستردهای برای برآورد ضریب اصطکاک برای جریان متلاطم در
    لوله های آبیاری مورد استفاده قرار گرفته است. در این میان، ارائه یک راه حل کاربردی و دقیق برای معادله کلبروک - وایت بهمنظور استفاده در محاسبات هیدرولیکی سیستم های آبیاری تحت فشار امری ضروری است. در این مقاله در پیشبینی M عملکرد چند روش یادگیری ماشینی شامل رگرسیون بردار پشتیبان، برنامه ریزی ژنتیک و مدل درختی 5 ضریب اصطکاک ارزیابی شده و با روابط تجربی ارائه شده توسط محققان مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج حاصل از تحلیل آماری روش های مورد مطالعه نشان داد که روابط تجربی بوزلی و هالند بهترتیب با مقادیر جذر میانگین 0/ 0 و همچنین روش برنامهریزی ژنتیک با جذر میانگین مربعات خطای 00031 / 0 و 00015 / مربعات خطای 00002
    عملکرد بهتری در مقایسه با دیگر روش ها داشته اند. همچنین با بررسی های به عمل آمده مشخص گردید که مدلهای 0 دقت به - / 0 و 00417 / و رگرسیون بردار پشتیبان بهترتیب با داشتن جذر میانگین مربعات خطای 00204 M درختی 5 مراتب کمتری نسبت به روابط تجربی و روش برنامه ریزی ژنتیک در برآورد ضریب اصطکاک در لوله های آبیاری دارند.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی ژنتیک، روابط تجربی، ضریب اصطکاک، لوله های آبیاری، مدل های هوشمند
  • سرگل معمار*، علی حسین زاده دلیر، هادی ارونقی صفحات 59-67

    بسیاری از پلها دارای پایه های قرار گرفته در مجاورت آبشکن و تکیهگاه های پل میباشند. آبشستگی موضعی در دماغه آبشکنها از مسائل مهم در زمینه طراحی آبشکنها محسوب میشود. وجود پایه های پل احداثشده در مجاورت آبشکنها میزان آبشستگی در آبشکنها را به علت ایجاد جریانهای گردابی قوی بین پایه ها و آبشکن تحت تاثیر قرار میدهد. ازاینرو در این مطالعه به منظور بررسی تاثیر یک و دو پایه پل بر روی عمق حفره آبشستگی در آبشکن، آزمایش) پایه ها هایی انجام شد. بدین منظور، «یک پایه پل و آبشکن» و «دو پایه پل در راستای جریان و آبشکن» با سه فاصله (!« از آبشکن در عرض کانال قرار داده شدند به طوریکه #قطر پایه هست. نتایج نشان داد که در حالت دو پایه، % و $ 3.5 = وجود پایه ها در بیشتر موارد سبب افزایش عمق آبشستگی در آبشکن شده است. در حالت تک پایه در بیشتر موارد تاثیر پایه بر روی عمق آبشستگی در آبشکن ناچیز و یا به صورت کاهشی هست. همچنین در حالت کلی، زمانی که قطر پایه حدود 50 درصد طول آبشکن بود، کمترین عمق آبشستگی و زمانی که قطر پایه بیشتر از طول آبشکن بود بیشترین عمق آبشستگی در آبشکن ایجاد شد.

    کلیدواژگان: آبشستگی موضعی، آبشکن، پایه پل، تکیه گاه پل، جریان های گردابی
  • داود زارع حقی*، محمدرضا نیشابوری، ابوالفضل مجنونی هریس، زینب جلیلیان صفحات 69-78
    بسیاری از پلها دارای پایه های قرار گرفته در مجاورت آبشکن و تکیه گاه های پل میباشند. آبشستگی موضعی در دماغه آبشکنها از مسائل مهم در زمینه طراحی آبشکن ها محسوب میشود. وجود پایه های پل احداثشده در مجاورت آبشکنها میزان آبشستگی در آبشکنها را به علت ایجاد جریانهای گردابی قوی بین پایه ها و آبشکن تحت تاثیر قرار میدهد. ازاینرو در این مطالعه به منظور بررسی تاثیر یک و دو پایه پل بر روی عمق حفره آبشستگی در آبشکن، آزمایش ) پایه ها هایی انجام شد. بدین منظور، «یک پایه پل و آبشکن» و «دو پایه پل در راستای جریان و آبشکن» با سه فاصله (
    !« از آبشکن در عرضکانال قرار داده شدند به طوریکه #قطر پایه هست. نتایج نشان داد که در حالت دو پایه، % و $ 3.5 = وجود پایه ها در بیشتر موارد سبب افزایش عمق آبشستگی در آبشکن شده است. در حالت تکپایه در بیشتر موارد تاثیر پایه بر روی عمق آبشستگی در آبشکن ناچیز و یا بهصورت کاهشی هست. همچنین در حالت کلی، زمانی که قطر پایه حدود 50 درصد طول آبشکن بود، کمترین عمق آبشستگی و زمانی که قطر پایه بیشتر از طول آبشکن بود بیشترین عمق آبشستگی در آبشکن ایجاد شد.
    کلیدواژگان: تبخیر، تعرق، ذرت، ضریب گیاهی، کشت مخلوط، لوبیا
  • تاثیر شاخص انبساط آزاد بر بهبود تخمین منحنی رطوبتی خاک
    شبنم جوانشیر، حسین بیات* صفحات 93-113
  • فرزین سلماسی، اکرم عباسپور، حجت احمدی صفحات 115-127

    سرریزها سازهه ای هیدرولیکی هستند که به منظور تنظیم، کنترل و انحراف آب در مسیر جریان احداث میشوند. سازه های گابیونی به دلیل سهولت اجرا، نفوذپذیر بودن، دسترسی آسان و اقتصادی بودن به صورت گسترده در طرح- های آبی مورد استفاده قرار میگیرند. سازه های متخلخل گابیونی از حیث مصالح و عملکرد با طبیعت اطراف سازگاری دارند و بنابراین از دیدگاه اکولوژیک نیز ارزشمند میباشند. در این تحقیق برای بررسی ضریب دبی جریان در سرریزهای لبه پهن مستطیلی، اقدام به ساخت هشت مدل فیزیکی از سرریز گابیونی و دو مدل سرریز صلب گردید. نتایج حاصل از سرریز گابیونی با نتایج به دست آمده از سرریز صلب با همان ابعاد مورد مقایسه قرار گرفت و مشخص شد که ضریب دبی جریان در سرریز گابیونی بزرگتر از سرریز صلب است. همچنین معادلات رگرسیون چندمتغیره بر اساس نظریه تحلیل ابعادی برای محاسبه دبی عبوری بر روی سرریز گابیونی برای دو حالت آزاد و مستغرق بهدست آمد. 16 درصد نسبت به حالت مستغرق / مشاهده شد که ضریب دبی جریان سرریز گابیونی در حالت جریان آزاد حدود 7 بیشتر است.

    کلیدواژگان: استغراق، تخلخل، سرریز، ضریب دبی، گابیون
  • پریسا علمداری*، پریا مهاجری، احمد گلچین، آرمان نادری صفحات 161-172

    این پژوهش برای ارزیابی کیفیت ماده آلی و نوع رس خاک های واقع در موقعیت های مختلف شیب یک کاتنا در منطقه دیلمان استان گیلان انجام گرفت. برای انجام این پژوهش، کاتنا ابتدا به پنج بخش عرضی شامل قله شیب، شانه شیب، پشت شیب، پای شیب و پنجه شیب تقسیم شدند، سپس هر بخش به صورت طولی به سه قسمت بهعنوان سه تکرار تقسیم گردید و در هر قسمت از اعماق 0 تا 20 ،20 تا 40 و 40 تا 60 سانتیمتری نمونه های مرکب خاک جمع آوری شد و برخی ویژگی های خاک و کانی شناسی رس نمونه ها تعیین گردید. نتایج نشان داد که در خاک های واقع در موقعیت های پایین شیب (پا و پنجه شیب)، میزان ماده آلی و کربوهیدرات بیشینه بود. با کاهش شیب زمین، نسبت کربن به نیتروژن کاهش یافت که نشاندهنده پوسیدگی بیشتر ماده آلی در موقعیت های پا و پنجه شیب هست. میزان تنفس میکروبی خاک نیز با کاهش شیب افزایش یافت. کانیشناسی بخش رس خاکهای روی کاتنا، حاکی از وجود کانی های کائولینایت، ایلایت، هیدروکسیدهای بین لایه ای ورمیکولایت و به مقدار کم کلرایت در این خاک ها هست. در موقعیت های مختلف شیب و اعماق مورد مطالعه، نوع کانی های رس مشابه ولی فراوانی آنها متفاوت بود. نتایج این تحقیق نشان داد که ویژگی های خاک متاثر از توپوگرافی منطقه بوده است.

    کلیدواژگان: ردیف پستی وبلندی، عمق خاک، کانی شناسی رس، کیفیت ماده آلی، موقعیت شیب
  • معصومه صبری*، محمدرضا نیشابوری، محمدعلی قربانی، فرزین شهبازی، کامران ولیزاده صفحات 173-187
  • اژدر عنابی میلانی*، محمدرضا نیشابوری، محمدرضا مصدقی، داود زارع حقی صفحات 189-206
  • فرشاد احمدی*، فریدون رادمنش، رسول میرعباسی صفحات 207-224

    بارش یکی از مولفه های مهم چرخه هیدرولوژی است که مقدار و شدت آن در مقیاس های مکانی و زمانی مختلف تغییر میکند. دانشمندان بر این باورند که تغییر در غلظت گازهای گلخانه ای ناشی از مصرف سوخت های فسیلی منجر به تغییرات شدید در برخی از اجزای چرخه هیدرولوژی و از جمله بارش در نقاط مختلف جهان شده است. ازاین رو در مطالعه حاضر روند بارش های ماهانه، فصلی و سالانه نیمه شمالی ایران با استفاده از آزمون ناپارامتری من- کندال - موردبررسی قرار گرفت. داده های مورداستفاده شامل اطلاعات بارش 18 ایستگاه سینوپتیک، در دوره آماری 2010 1961 میباشند. به منظور تعیین نرخ تغییرات بارش، از روش تخمینگر شیب سن استفاده شد. نتایج نشان داد که در مقیاس سالانه، هشت ایستگاه (44 درصد ایستگاه ها) از 18 ایستگاه موردبررسی، روند کاهشی معنی دار، شش ایستگاه روند کاهشی غیر معنی دار و فقط چهار ایستگاه (ایستگاه های بابلسر، قزوین، سبزوار و تهران) افزایش غیر معنی دار در بارش را تجربه کردهاند. بیشترین نرخ کاهش بارندگی در مقیاس سالانه در ایستگاه سینوپتیک گرگان با شیب روند 1 برابر تعداد ماه ها با روند / -4/192 اتفاق افتاده است. در مقیاس ماهانه، تعداد ماه ها با روند کاهشی، 3 (mm year-1) افزایشی بود. برای سری های فصلی نیز شرایطی مشابه با مقیاس ماهانه رخ داده و غالب مناطق روند کاهشی داشتند . به طورکلی نتایج حاصل از مطالعه حاضر نشان داد که روند کاهشی بارش در منطقه شمالغرب ایران نسبت به مناطق مرکزی و شرقی شدیدتر بوده است.

    کلیدواژگان: آزمون من، کندال، بارش، خودهمبستگی، روند، شیب سن
  • الهام ایزدی نیا، عالیه سعادت پور، منوچهر حیدرپور صفحات 225-238

    انتقال طولی آلاینده ها یکی از مراحل مهم در فرآیند رقیق سازی آلاینده ها میباشد که شناخت آن از اهمیت ویژهای برخوردار است. دشواری اندازه گیری ضریب انتشار طولی در رودخانه ها نیاز به استفاده از روش های مناسب مدلسازی در پیش بینی این ضریب را بیشتر میکند. یکی از روش های کارآمد مدل سازی شبکه عصبی مصنوعی است که یکی از تکنیک های هوش مصنوعی محسوب میشود. در این مدل بدون استفاده از معادلات پیچیده غیرخطی، میتوان دینامیک حاکم بر سیستم را استخراج نموده و از این طریق، خروجی مدل را پیش بینی نمود. در این مطالعه ضریب انتشار طولی با توجه به مقادیر پارامترهای هیدرولیکی و هندسی رودخانه ها به عنوان پارامترهای ورودی و با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی پیش بینی گردید. نتایج نشان داد شبکه پرسپترون پیشخور، پس انتشار خطا از دقت مناسبی برای تخمین ضریب پخش طولی آلودگی برخوردار است. نتایج تحلیل ترکیب پارامترهای ورودی نشان داد که با لحاظ نسبت سرعت به سرعت 0 % و در صورت لحاظ / 0 و تابع خطا برابر 87 / برشی بهعنوان پارامتر ورودی مدل، میزان ضریب تعیین همبستگی 84 1/ 0 و تابع خطا برابر 01 / نسبت عرض جریان به عمق جریان به عنوان پارامتر ورودی، میزان ضریب تعیین همبستگی 7 % حاصل شد. بنابراین نسبت سرعت به سرعت برشی یا ضریب زبری دارای تاثیر بیشتری بر ضریب انتشار طولی است. روش ارائه شده در این تحقیق رهیافتی کارآمد در تخمین ضریب پخش طولی آلودگی در رودخانه ها محسوب شده و قابلیت ترکیب با سایر مدلهای پخش آلودگی را دارا میباشد.

    کلیدواژگان: آلاینده، انتقال آلودگی، شبکه عصبی مصنوعی، ضریب پخش طولی، کانال باز
  • ابوالفضل حجازی زاده، احمد غلامعلی زاده آهنگر، مریم قربانی* صفحات 259-271

    استفاده از لجن فاضلاب به عنوان کود در زمینهای کشاورزی علاوه بر داشتن برتری های اقتصادی، گزینه مناسبی برای رفع مشکل مدیریت لجن فاضلاب است. از محدودیت های اصلی مصرف لجن فاضلاب وجود غلظت بالای فلزات سنگین مانند سرب و کادمیم هست. بیوچار با دارا بودن لیگاندهای آلی میتواند با فلزات سنگین کمپلکسهایی ایجاد کرده و با کاهش تحرک این فلزات در خاک، از انتقال آنها به گیاهان بکاهد. هدف از این پژوهش بررسی اثر بیوچار برجذب سرب و کادمیم موجود در لجن فاضلاب کارخانه ها کاغذ توسط آفتابگردان بود. به این منظور آزمایش گلخانه ای به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار اجرا گردید. عامل ها شامل لجن فاضلاب کارخانه ها کاغذ در 4 سطح صفر، 20 ،15 و 25 گرم در کیلوگرم خاک و بیوچار در 4 سطح صفر، 10 ،5 و 15 گرم در کیلوگرم خاک بودند. نتایج نشان داد که کاربرد لجن فاضلاب کارخانه ها کاغذ موجب افزایش معنادار غلظت سرب و کادمیم در اندام هوایی و ریشه آفتابگردان شد. نتایج همچنین نشان داد کاربرد بیوچار موجب کاهش معنادار (در سطح احتمال 1 درصد) غلظت سرب و کادمیم در اندام هوایی و ریشه آفتابگردان گردید.

    کلیدواژگان: بیوچار، فلزات سنگین، لجن فاضلاب
  • محمد بزانه*، افشین خورسند، کامران زینال زاده، سینا بشارت صفحات 287-301

    مشخصات جبهه رطوبتی خاک حاصل از یک منبع نقطهای سهم بسزایی در کارایی آبیاری قطرهای دارد. شکل پیاز رطوبتی به عوامل مختلفی نظیر بافت خاک، لایه بندی، ساختمان خاک و دبی قطره چکان بستگی دارد. اهداف این مطالعه با داده های HYDRUS 2D شامل ارزیابی پیشروی جبهه رطوبتی شبیه سازیشده آبیاری قطرهای سطحی توسط نرم افزار اندازهگیری شده در مزرعه و برآورد عمق آب ذخیرهشده در لایه های خاک هست. در این تحقیق، آبیاری قطرهای با در مزرعهای با خاک لوم شنی در 4 زمان مختلف (8 ،4 ،2 و 24 ساعت) انجام گرفت. رطوبت حجمی T-Tape روش نمونه ها به روش وزنی اندازه گیری شد. ارزیابی مقادیر شبیه سازی با مقادیر اندازهگیری شده رطوبت حجمی خاک با استفاده از ضریب تبیین و پارامترهای خطای نسبی و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده انجام گرفت. بر اساس نتایج، ریشه میانگین مربعات خطای نرمالشده برای مقادیر رطوبت در پروفیل خاک در فواصل شعاعی صفر و 10 سانتیمتری از قطره چکان به ترتیب در محدوده 10 تا 15 و 7 تا 14 درصد محاسبه گردید. همچنین متوسط خطای نسبی برای مقادیر مشابه رطوبت حجمی به ترتیب در محدوده 8 تا 16 و 7 تا 13 درصد و مقدار متوسط ضریب تبیین در پیش بینی رطوبت حجمی خاک، دارای HYDRUS 2D 0 محاسبه شد. نتایج نشان داد که نرم افزار / 0 و 95 / به ترتیب، 96 2 - افزایش چگالی ظاهری ،(Q دقت قابل قبول هست. همچنین سه سناریو شامل: 1 - افزایش دبی دو برابری قطره چکان (2 جهت بررسی مقدار عمق آب ذخیره شده در پروفیل خاک مورد ارزیابی (S و 3- کاهش چگالی ظاهری خاک (2 (S خاک (1 بر روی مقدار عمق آب ذخیره شده بهمراتب (S و 2 S قرار گرفت. نتایج نشان داد که تاثیر پارامتر چگالی ظاهری خاک (1 هست. بهطوریکه کاهش 5 درصدی چگالی ظاهری خاک، مقدار عمق آب ذخیره شده در پروفیل (Q بیشتر از تاثیر دبی2 (69 درصد افزایش داد، این در حالی است که میزان این افزایش برای سناریوی / خاک را به طور متوسط بهمیزان 85 41 درصد بود.

    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای سطحی، پارامترهای هیدرولیکی خاک، جریان آب در خاک، نرم افزار دوبعدی هایدروس
|
  • Mr Hami Kouchebagi*, Ah Nazemi, Aa Sadraddini, R. Delirhasannia Pages 1-14

    From the mathematical point of view, the FAO Penman-Monteith equation shows a homographic function related to the wind speed. The homographic function has horizontal and vertical asymptotes. In this issue horizontal asymptote is applicable; because the vertical asymptote occurs for negative values of wind speed but the negative sign indicates the direction of the wind speed and only the absolute values of the quantities are used. By increasing wind speed from zero, evapotranspiration will increase until it reaches to a limited asymptote value. This value is the horizontal asymptote of the fractional function of FAO Penman Monteith equation. In this research the effect of wind speed variations on the evapotranspiration amounts was analyzed, with considering the mathematical framework of the Penman-Monteith equation. Meteorological data from three weather stations, including Tabriz, Isfahan and Rasht were used in this research. Results showed that in the FAO Penman-Monteith equation, wind speed effect on evapotranspiration is nonlinear and variation in evapotranspiration amounts is more at low wind speeds than high values of wind speeds. As a general result, evapotranspiration has tended to asymptote homographic function and the rate of increasing in evapotranspiration is reduced by wind speed increasing.

    Keywords: Asymptote value, FAO Penman, Monteith, Homographic function, Mathematical point of view, Wind speed
  • K. Roushangar*, B. Rouhparvar, T. Sedaghati Pages 15-30
    Seepage in earth fill dams is one of the important factors that may cause the erosion and slope instability if it is ignored. Therefore, it is crucial to calculate the leakage discharge through the body of dam and foundation, to prevent economic and life hazards by considering technical and economical issues. In this research, the seepage analysis of the body and the stability of the upstream and downstream slopes of Golfaraj dam after construction, during steady state seepage, rapid drawdown of reservoir and OBE, MCE earthquakes have been investigated and compared by applying different limit state equilibrium methods including: Spencer, Bishop, Janbu, and Mohergenstren-Price, using built-in Geo studio software. The results showed that seepage discharge in a deep section without dike was 18.2 m3day-1 per unit width which was reduced in the case of applying a cutoff or a concrete blanket by 95 and 10 percent, respectively. Data obtained from the slope analysis indicated that the slope was stable under any circumstances and the limit equilibrium methods were convergent.
    Keywords: Earth fill dam, Finite element, Limit equilibrium, Seepage discharge, Stability analysis
  • M. Ebrahimi*, S. Kashani, E. Rouhimoghaddam Pages 31-44
    This study was conducted to investigate the effects of rangeland conversion into agricultural land use on soil properties in Taftan region (Sistan and Baluchestan province). Four land use types were selected including horticultural, irrigated alfalfa farm, abandoned rainfed agriculture and rangeland. Considering each land use area, soil samples (4-6) were taken from 0-30 cm depth in a completely randomized design. Some soil properties such texture, pH, electrical conductivity, organic matter, total nitrogen, available phosphorus, available potassium, labile carbon and CaCO3 were measured. Results revealed that in the horticultural land use compared to the rangeland one, there was no significant difference among soil characteristics except for the phosphorus and labile carbon factors, while labile carbon and phosphorus had higher amounts in the horticultural land use. The results revealed that just the nitrogen amount had a significant difference between the irrigated farm and rangeland and the level of nitrogen in irrigated farm was higher. The electrical conductivity amount had a significant difference in abandoned agriculture and the rangeland, as salinity in the abandoned agriculture was more. Analysis of variance showed that there were significant differences among the all properties of the soil in different land uses except phosphorus, potassium and CaCO3. The highest amounts of nitrogen, phosphorous and organic carbon were measured in the irrigated farm. The highest amount of potassium and labile carbon were related to the rangeland and the abandoned agriculture respectively. Generally, results of this study showed that the land use change had significant effect on the soil properties. However, nitrogen, phosphorus and organic carbon were less in the rangeland than the agricultural land uses, land use change led to decrease and increase in salinity and CaCO3 respectively.
    Keywords: Dry farming, Lands conversion, Physico, chemical soil properties, Soil degradation, Taftan rangeland
  • S. Samadianfard*, Mt Sattari Pages 45-57
    The implicit Colebrook–White equation has been extensively used to estimate the friction factor of turbulent flow in irrigation pipes. In the meantime, a practical and accurate solution for Colebrook–White equation is, in particular, necessary for hydraulic computations of pressurized irrigation systems. In this paper, the performance of some machine learning methods such as support vector regression (SVR), genetic programming (GP) and M5 model trees have been evaluated and compared to the empirical equations in friction factor estimation. The obtained results from statistical analysis of studied methods showed that Buzzelli and Haaland empirical equations with root mean squared error (RMSE) of 0.00002 and 0.00015, respectively and also genetic programming with RMSE of 0.00031, had better performances among the others. Also, it was concluded that the M5 model trees and SVR with RMSE of 0.00204 and 0.00417, respectively, had lower accuracy in comparison with the empirical equations and genetic programming methods in estimating friction factor of irrigation pipes.
    Keywords: Empirical equations, Friction factor, Genetic programming, Intelligent approaches, Irrigation pipes
  • S. Memar*, A. Hosseinzadeh Dalir, H. Arvnaghi Pages 59-67

    Many of bridge piers have been located in the vicinity of abutment and bridge supports. Local scour at the abutment nose is considered as one of the major factors in designing the abutments. The presence of bridge piers in the vicinity of abutments can affect the scour rate of them, due to the creation of strong vortex flows between piers and abutment. Hence, this study investigates the impact of single bridge piers on the depth of scour hole in the abutment, experimentally. For this, in the first case, a single bridge pier and an abutment, and in the second, two tandem bridge piers and an abutment, were placed in the experimental channel. The piers and abutment were established at three different distances (X), so that they can satisfy the constrain !" #$ = 3.5, (D: pier diameter, x: distance between pier and abutment). Results showed that in the second case study i.e. [two tandem bridge piers and an abutment], presence of piers in most of experiments increased the scour depth in abutment. In the case of using single pier, the effect of pier on abutment scour depth is either negligible or decreasing. Generally, when the pier's diameter was about 50 percent of abutment's length, the minimum depth of scour was reached, and when the diameter of pier was bigger than abutment's length, maximum depth of scour in abutment was obtained.

    Keywords: Abutment, Bridges abutment, Bridges pier, Local scour, Vortex flow
  • D. Zarehaghi*, Mr Neyshabouri, A. Majnooni, Heris, Z. Jalilian Pages 69-78
    Determination of plants evapotranspiration is one of the most important factors in promoting the utilization of water resources in agriculture. This factor is indicative of the potential depletion rate from wet soil surface and vegetation; hence, it is important to be studied. This research has been done to measure and estimate potential evapotranspiration, and single crop coefficients based on intercropping of forage maize single cross 704 (Zea mays L.) cultivar and bean effort (Vicia faba L.) cultivar, using the drainage Lysimeter, located in the research farm of the University of Tabriz. The potential evapotranspiration of intercropping was obtained, 967.37 mm during the growing season. . In this research reference evapotranspiration was determined, 955.77 mm using FAOPenman- Monteith equation for the studied area. Length of intercropping growth periods in initial, development and final stages, were determined equal to 18, 37, 41 and 17 days, respectively. Alsothe amount of growing degree days at the same stages were 179, 567and 227, respectively. Single crop coefficient was obtained, for initial, middle and final growth stages equal to 0.67, 1.17 and 1.09 respectively. Due to lack of crop coefficients for the case of intercropping, using the obtained coefficients are recommended for this type of crop irrigation scheduling.
    Keywords: Bean, Crop Coefficient, Evapotranspiration, Intercropping, Maize
  • N. Bashirifar*, N. Aliasgharzad, S. Zehtab Salmasi Pages 79-91
    Savory (Satureja hortensis L.) is one of the medicinal plants, which is used in medical and food industries. In order to investigate the effect of plant growth promoting microorganisms and different levels of nitrogen fertilizer on growth and morphological parameters of savory, an experiment was conducted as factorial randomized complete block design with four replications. The first and second factors were Azospirillum irakense (A) and Pseudomonas putida (P), respectively and the third factor was nitrogen fertilizer as urea with three levels of no nitrogen (N0), half rate (N1: 80 mg kg -1 Soil) and complete rate (N2: 160 mg kg -1 Soil). The results showed that the number of branches, root and shoot dry weights were significantly increased using each bacterium in comparison with control (no inoculation). In Azospirillum (A) and Pseudomonas (P) treatments, shoot dry weight was increased by 11 and 8 percent respectively. Also A. irakense caused a significant increase in plant height. The highest root dry weight and plant height were achieved in A treatment and the increments were 22 and 44 percentage compared to the control (no inoculation), respectively. Furthermore, A treatment increased the plant height, number of branches and shoot dry weight, and P treatment enhanced the number of branches and shoot dry weight but these treatments didn’t show significant difference with A and P, accordingly. By increasing the amount of nitrogen fertilizer, all morphological traits were significantly increased. However, between the second and third levels of nitrogen intake (N2 and N1) no significant differences were observed. Therefore, co-inoculation of this plant with A. irakense and P. putida and application of N1 level of nitrogen could be efficient in decreasing nitrogenous fertilizer demand.
    Keywords: Azospirillum, Medicinal plant, Nitrogen, Pseudomonas, Satureja hortensis L
  • The Influence of Free Swelling Index on Improvement of the Soil Moisture Curve Estimation
    S. Javanshir*, H. Bayat Pages 93-113
    Researchers estimate hydraulic properties by indirect methods using various procedures. The objective of this study was to evaluate the effect of using the free swelling index as an estimator to improve the precision of soil moisture curve (SMC) estimation. In this study, 147 soil samples were taken from West Azarbaijan, East Azarbaijan, Mazandaran, Hamedan and Kermanshah provinces, and their particle size distribution, bulk density, free swelling index, cation exchange capacity and SMC were determined. Then, the Groenevelt & Grant’s model was fitted to the experimental data of SMC. Free swelling index and other variables were used as estimators to predict the parameters of Groenevelt & Grant’s model by multiple regression method. All samples were divided into several groups based on textural classes and SMC was estimated for them in four steps. Grouping the data improved the estimation of SMC. In soil textural groups of the numbers 3 (silty clay loam and clay loam classes), 7 (sandy loam class) and 8 (sand, loamy sand and sandy loam) the IRMSE and AIC values were decreased from 0.07 and 77.85 to 0.06 and 72.28, from 0.05 and 1.63 to 0.04 and -61.78 and from 0.06 and 86.11 to 0.05 and 2.97, respectively. Therefore, using the free swelling index as an estimator, significantly improved the estimates of SMC through the Groenevelt and Grant’s model.
    Keywords: Cation exchange capacity, Groenevelt, Grant's model, Pedotransfer functions
  • F. Salmasi*, A. Abbaspour, H. Ahmadi Pages 115-127

    Weirs are hydraulic structures that are built for regulating, controlling and diverting water in the flow direction. Gabion structures are used extensively in water projects due to the ease of construction, permeability, accessibility and economic efficiency. Porous gabion structures are adaptable to the environment due to their material and performance and also are valuable from ecologic view point. In this study, 8 physical models of gabion weirs and 2 models of solid weirs were built for determining discharge coefficient in gabion rectangular broad crested weirs. Comparisons between gabion weirs with solid weirs were done and they showed that the discharge coefficient in gabion weirs was greater than that in solid weirs. In addition, the regression relations based on the dimensional analysis for the flow through gabion weirs were obtained for both the free and submerged conditions. Results showed that the discharge coefficient of gabion weirs in free condition was 16.7 % greater than that of the submerged condition.

    Keywords: Discharge coefficient, Gabion, Porosity, Submergence, Weir
  • Sa Asghari*, E. Roozban, H. Khodaverdiloo Pages 129-148
    Direct measurement of soil hydraulic and mechanical properties is time consuming, costly and sometimes unreliable due to soil heterogeneity and experimental errors. On the other hand, these properties can be estimated from readily available soil properties using pedotransfer functions (PTFs). This research describes regression based PTFs to predict dependent soil properties including penetration resistance (PR), mean weight diameter of aggregates (MWD), some points of soil water retention curve (SWRC), its slope at the inflection point (Sp), the van Genuchten a and n parameters from independent soil properties including sand, silt, clay, geometric mean (dg) and standard deviation (δg) of the soil particles diameter, relative bulk (Db-rel) and particle density (Dp), total porosity (n), water repellency (WR), initial water content (Pm), organic carbon (OC) and equivalent calcium carbonate (CaCO3). Totally, 75 soil samples were taken from Fandoglou forest lands of Ardabil, Iran. Then they were randomly divided in two sets for training (60 data) and testing (15 data) the derived models. The best PTF for estimating the saturated water content (qs) was obtained with input variables of OC, Db-rel and CaCO3 according to the coefficient of agreement (d), mean error (ME), root mean square error (RMSE) and bias-variance trade-off (BVTO) statistics. Also, the best PTFs for estimating the PR were obtained with input variables of Pm, Db rel, dg and CaCO3 and for MWD with input variables of clay to silt ratio, OC and Db-rel. The results showed that in the studied forest soil, 79 percent of the physical quality index (Sp) variations were determined by Db-rel and CaCO3 variables.
    Keywords: Forest soil, Physical quality, Regression, Water repellency
  • Ah Haghiabi, M. Ghomeshi, Sm Kashefipour, H. Goleij* Pages 149-160
    In an experimental investigation of the density current inflow into reservoir, the influence of bed slope (0.000 to 0.003), type of suspended particles (salt and two sizes of sediment particles) and advance distance (at three sations) on density and velocity profiles were investigated. Experiments were carried out in a tilting flume. Observations and measurements showed that the velocity and density profiles nondimensionalized with integral scales, in the same current but at different stations were the same. Furthermore, there was a fairly good similarity between the velocity profiles measured for types of currents flowing on different slopes. The dimensionless density profiles measured in different current types were not similar. Turbidity currents with coarse sediment had an almost linear density profile near the bed, whereas the saline density currents showed an almost constant relative density near the bed.
    Keywords: Density profile, Flume, Turbidity current, Velocity profile
  • P. Alamdari*, P. Mohajeri, A. Golchin, A. Naderi Pages 161-172

    This research is conducted to evaluate the quality of organic matter and clay type in the soils which are located at different positions of the slope of a catena in Deilaman region of Guilan province. To do this, the catena was firstly divided into five transverse sections including summit, shoulder, back slope, foot slope and toe slope. Then each section was longitudinally divided into three parts as three replications and composite soil samples were collected from each sections at the depths of 0-20, 20-40 and 40-60cm and some characteristics of soils and clay minerals of the samples were determined. Results showed that the maximum organic matter and carbohydrate contents were found in the soils located on the lower positions of the catena (representing foot slope and toe slope). Carbon-nitrogen ratio decreased by reducing the slope, indicating the more decay of organic matter in the positions of foot slope and toe slope. Soil microbial respiration amounts also more increased with reducing of the slope. Clay mineralogy of soils located on the catena confirmed the presence of kaolinite, illite, hydroxy interlayer vermiculite and little amounts of chlorite in the soils. The type of clay minerals was the same but their frequency was varied at the different slope positions and soil depths. The results of present study revealed that soil properties were affected by topography in this region.

    Keywords: Clay mineralogy, Organic matter quality, Slope position, Soil depth, Toposequence
  • M. Sabri*, Mr Neyishabouri, Ma Ghorbani, F. Shahbazi, K. Valizadeh Pages 173-187
    In this study the slope of soil water retention curve at its inflection point(Si) as a soil physical quality index and its correlation with soil convenient properties and with information on vegetation cover from satellite images(SAVI) and digital elevation model (DEM) were studied. For this purpose, 176 disturbed and undisturbed soil samples were collected from East Azarbaijan and Gilan provinces. The test sites were chosen as such to provide wide variety in terrain, land use characteristics, vegetation, soil types and soil distribution patterns. Particle size distribution, total porosity, bulk density, organic matter, EC, pH, CCE, mean weight diameter(MWD), geometric mean and standard deviation of particle diameter, water content at -30 kPa, DEM and SAVI were used as pedotransfer function (PTFs) inputs. Since reliable hydrologic prediction is essential for planning, developing and rational management of the soils, therefore, in this study the uncertainty involved in Si prediction using artificial neural network (ANN) models was quantified. The uncertainty associated with Si was investigated using the bootstrap based artificial neural networks (BANNs). The performance of PTFs was evaluated using the root mean square error (RMSE) between the observed and the predicted values and the Morgan-granger-newbold test ( MGN). Although variability exists within bootstrapped replications, improvements were achieved with certain input combinations of basic soil properties, topography and vegetation information compared with using only the basic soil properties as inputs.
    Keywords: Artificial neural networks, Bootstrap based ANN, Si Index, Remote sensing, Uncertainty
  • A. Onnabi Milani*, Mr Neyshabouri, Mr Mosaddeghi, D. Zare Haggi Pages 189-206
    Almond (Prunus dulcis) is an important horticultural crop in Iran especially in East Azarbaijan province. Due to the scarcity of water resources and increase in their salinity during the recent years, also economic importance of this crop in the area, studying the salinity effect on almond water relations seems crucial for irrigation scheduling. This investigation aimed to evaluate the salinity effects on some water stress indicators that can be used for irrigation scheduling in almond orchards. The study was conducted during 2014 based on randomized complete block design with three replications on a loamy sand soil at horticultural station of the State Agricultural Research Center. Treatments comprised three irrigation salinity levels viz. 2 (T1), 4 (T2), and 5 (T3) dS m-1. Air temperature (Ta) and relative humidity were taken from the meteorological site. Canopy temperature (Tc) leaf water potential (LWP) and volumetric soil water content (WC) at three depths (0-20, 0-40, and 0-70 cm) were measured at midday (12-14) during the growing season using infrared thermometer, pressure chamber and TDR respectively. Results indicated that salinity has significant effect (p
    Keywords: Irrigation scheduling, Soil water content, Vapor pressure deficit, Water relations, Water stress indicator
  • F. Ahmadi*, F.Radmanesh, R.Mirabbasi Najaf Abadi Pages 207-224

    Precipitation is one of the important components of the hydrologic cycle that its amount and intensity change in different space and time scales. The researchers believe that changes in concentration of greenhouse gases due to consumption of fossil fuels, leads to strong changes in some of the components of the hydrologic cycle such as precipitation in different parts of the world. In this study, trend of precipitations in the northern half of Iran was invistigated in monthly, seasonal and annual time scales using the Mann-Kendall method. The precipitation data of 18 selected synoptic stations in the period of 1961-2010 were used for this analysis. The Sen's slope estimator was used for determining the slope of the precipitation trend line. Results showed that in the annual time scale, the precipitation at 44% of the stations (8 out of the 18 stations) had a significant downward trend, six stations had insignificant downward trend and only 4 stations (Babolsar, Qazvin, Sabzevar and Tehran) had insignificant upward trend in precipitation. Among the stations, the most strong negetive trend line slope in the case of annual precipitation belonged to the Gorgan station, which was equal to -4.192 mm/yr. In monthly time scale, the number of months with negative trends was 1.3 times greater than that with positive trends. In seasonal time scale, similar to monthly time scale, most of the sites had negative trends. In general, the results indicated that the downward trends of precipitation in northwest of Iran were stronger than those in the central and eastern parts of the country.

    Keywords: Autocorrelation, Mann, Kendall, Precipitation, Sen's slope, Trend
  • E. Izadinia, A. Saadatpour, M. Heidarpour Pages 225-238

    The longitudinal dispersion of pollutants is one of the most effiective phases of the pollutants dilution process, which having insight about it is of importance. The complexity of measuring longitudinal dispersion coefficient in rivers increases the necessity of using appropriate methods of modeling to predict it. One of the most efficient methods for modeling is the artificial neural network which is one of the artificial intelligence techniques. In this model, without applying the complex nonlinear equations, the dynamics of the system can be extracted and, by this way the output of the model can be predicted. In this study, the longitudinal dispersion coefficient was predicted by artificial neural network (ANN), using hydraulic and geometric parameters of the streams as input parameters. Results indicated that the feed forward perceptron network had a suitable precision in estimating the longitudinal dispersion coefficient. Sensitivity analysis indicated that in the model, for which the ratio of velocity to the shear velocity was considered as an input variable, the determination coefficient and error function were equal to 0.84 and 0.87%, respectively. However, inthe modelwith an input variable of width to flow depth ratio, the determination coefficient and error function were obtained 0.7 and 1.01%, respectively. Therefore, the ratio of the velocity to the shear velocity or roughness coefficient had a greater impact on longitudinal dispersion coefficient, as compared with the last one. The proposed methodology is an efficient approach to estimate dispersion coefficient in streams and can be implemented into mathematical models of pollutant transfer.

    Keywords: Artificial neural network, Longitudinal Dispersion Coefficient, Open Channel, Pollutant, Pollution Transmission
  • M. Nekooamal Kermani*, R. Mirabbasi Najafabadi Pages 239-258
    Accurate estimation of reference crop evapotranspiration (ETo) plays an important role in water resources management and planning in dry regions. In this study, accuracy and ability of Adaptive Neuro- Fuzzy Inference System (ANFIS) in estimating ETo was evaluated. Daily meteorological data, including air temperature, relative humidity, sunshine hours, vapor pressure deficit, wind speed and solar radiation ofMinab synoptic station, Hormozgan province, during 2006 to 2011 were used for modeling. The evapotranspiration values estimated by the FAO-56 Penman-Monteith equation (PM) were considered as the reference values for calibrating ANFIS model. The performance of the developed model with different input combinations was also compared with the empirical models, namely, Hargreaves-Samani (HS) and Blaney- Criddle (BC). The root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE) and the coefficient of determination (R2) were used for comparing the results of ANFIS, HS and BC methods with reference method (FAO-56 Penman- Monteith equation). The results showed that the ANFIS was a more appropriate method for estimating the ETo inMinab and this model with 6 inputs (with 3 membership functions and Gaussian mixture model) had a better performance than the other considered methods with the R2, MAE and RMSE values of 0.99, 0.03 (mm day-1) and 0.04 (mm day-1), respectively. Also, the ANFIS model with 2 inputs (with 3 membership functions and Gaussian mixture model) was the best model for the stations which had only the measured temperature data.
    Keywords: Blaney, Criddle, FAO, 56 Penman, Monteith, Hargreaves, Samani, Reference crop evapotranspiration
  • A. Hejazizadeh, A. Gholamalizadeh Ahangar, M. Ghorbani* Pages 259-271

    Application of sewage sludge in agricultural lands as a fertilizer is a suitable selection for solving management problems of sewage sludge disposal, besides its economic benefits. One of the main limiting factors to use sewage sludge is its high content of heavy metals such as lead and cadmium. Biochar with organic ligands can create complex with heavy metals and makes them immobile in soil, and reduces their transport to plants. The aim of this study was to investigate the influence of the Biochar on lead and cadmium uptake from a Paper Factory sewage sludge by the Sunflower (Heliantus annus). For this purpose, a factorial greenhouse experiment as a complete randomized design with three replications was conducted. Four levels of sewage sludge with 0, 15, 20 and 25 (g kg-1 of the soil) and four levels of Biochar with 0, 5, 10 and 15 (g kg-1 of the soil) were used in order to investigate the sewage sludge influence. The results showed that the use of sewage sludge led to a significant increase of the lead and cadmium concentrations in the Sunflower shoots and roots. The results also showed that application of Biochar led to a significant decrease (at 1% probability level) of lead and cadmium concentrations at the shoots and roots of Sunflower.

    Keywords: Biochar, Heavy metals, Sewage Sludge
  • H. Moeeni*, H. Bonakdari, Se Fatemi, I. Ebtehaj Pages 273-285
    Hydrological time series modeling is one of the most important issues in water resource management. In this paper monthly inflow to Jamishan dam reservoir in Kermanshah province (west of Iran) is modeled by AutoRegressive Integrated Moving Average (ARIMA) and Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) models. These models are based on stochastic and Artificial Intelligence (AI) methods, respectively. For modeling up to five parameters in the ARIMA model were used and produced 1296 models which were fitted on the time series. In ANFIS model 14 input combinations were defined using the discharges with different lags. Two states of Grid Partitioning (GP) and Subtractive Clustering (SC) were used in Fuzzy Interface System (FIS) generation. Also, in training network Back Propagation (BP) and hybrid algorithms were used. Monthly modeled discharges were compared in the ARIMA and ANFIS models by some indexes such as Mean Absolute Relative Error (MARE) index which was obtained 0.398 and 0.8 for each model, respectively. The result showed that the ARIMA model was much more accurate than ANFIS model in modeling low discharges and also in short and long times modeling.
    Keywords: ANFIS, ARIMA, Inflow, Modeling, Stochastic
  • M. Bazaneh*, A. Khorsand, K. Zeinalzadeh, S. Besharat Pages 287-301

    Characteristics of a produced soil wetting front by a point source plays considerable role in the efficiency of drip irrigation. The Shape of wetting pattern depends on various factors such as soil texture and layers, soil structure and emitter discharge. The purposes of this study include evaluation of wetting front advancement and comparison of HYDRUS 2D model simulations of surface drip irrigation with measured data on the field and estimating the depth of stored water in soil layers. In this study, a drip irrigation using T-Tape method was carried out on a sandy loam soil at four different irrigation times (2, 4, 8 and 24 hour).Volumetric water content of soil samples were measured by gravimetric method. Evaluation of the simulated and measured soil water content was performed by using adjusted coefficient of correlation (R2), relative error (RE) and normalized root mean square errors (NRMSE) values. Based on the results, the NRMSE value for water content of soil profile with radial distances of zero and 10 (cm) from the dripper location, was calculated in the range of 10 to 15 and 7 to 14 percent, respectively. Also, the RE and average R2 values for the same water content were calculated in the range of 8 to 16 and 7 to 13 percent and 0.96 and 0.95, respectively. The results indicated that the HYDRUS 2D model could predict the soil water content with appropriate precision. Also, three scenarios including 1-double discharge increment (Q2), 2- soil bulk density increment (S1) and 3- soil bulk density reduction (S2), were evaluated for investigating the amount of water stored in the soil profile. The results showed that the effect of soil bulk density parameter (S1 and S2) on the amount of stored water depth is greater than the impact of discharge (Q2). So as a reduction of 5% in bulk density, on average, increased the stored water depth in the soil profile the rate of 69.85 percent, while this enhancement for the 2-fold increase in the discharge scenario was 41.91 percent.

    Keywords: HYDRUS 2D Software, Soil hydraulic parameters, Surface drip irrigation, Water flow in soil