فهرست مطالب

تحقیقات آب و خاک ایران - سال چهل و هفتم شماره 1 (1395)
  • سال چهل و هفتم شماره 1 (1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/05/05
  • تعداد عناوین: 20
|
  • مقاله پژوهشی
  • سیروس جعفری، فرزانه بنده الهی، بیژن خلیلی مقدم صفحات 1-12
    برای بررسی تنوع خاک ها و کانی های رسی و تحولات آن در خاک های آبرفتی رودخانه کارون، نمونه های خاک و کانی های رسی 14 خاکرخ در مسیر شرقی رودخانه کارون با فواصل یک کیلومتر با تفاوت هایی در وضعیت زهکشی و کاربری اراضی بررسی شد. نتایج نشان داد با افزایش فاصله از رودخانه، به دلیل کم شدن کشت و کار و ضعف زهکشی، شوری خاک افزایش و مواد آلی کاهش یافته است. همه خاک ها دارای افق سطحی اکریک و در عمق نیز، حداکثر تحول خاک به تشکیل افق کمبیک با ایجاد ساختمان و در برخی از خاک ها نیز تشکیل افق سالیک محدود می شد. مطالعه کانی شناسی حضور کلریت، ایلیت، کائولینیت، ورمی کولیت، اسمکتیت و کوارتز را نشان داد. با توجه به شواهد، کانی های کائولینیت، ایلیت، کلریت و کوارتز موروثی بود. در خاک های مجاور رودخانه، کانی های ورمی کولیت در اثر تحول ایلیت ناشی از حذف پتاسیم و کانی اسمکتیت نیز در افق های سطحی این خاک ها از تحول ایلایت، کلریت و یا پالیگورسکایت تشکیل شده بود. تخلیه پتاسیم از خاک را می توان به رطوبت بیشتر در ادوار گذشته نیز مرتبط دانست. در اثر این تحول، از شدت کانی های ایلیت و کلریت در افق های سطحی کاسته شده بود. در ارضی دارای شرایط نامناسب زهکشی و واکنش خاک بالا و منیزیم زیاد، اسمکتیت در اعماق خاک تشکیل شده بود که از نوع کانی های تری اکتاهدرال بود. در این خاک ها روندی از کاهش کانی های ایلیت و یا ورمیکولیت از سطح به عمق ملاحظه نشد.
    کلیدواژگان: استان خوزستان، تکامل خاک، دشت آبرفتی، کانی شناسی
  • رسول اسدی، فاطمه کاراندیش صفحات 13-24
    این پژوهش طی دو فصل زراعی 1391 و 1392 در شهرستان جیرفت، با هدف بررسی تاثیر سطوح مختلف آب آبیاری و نحوه آرایش سیستم آبیاری قطره ای نواری روی خیار گلخانه ای انجام شد. آزمایش در قالب طرح کرت-های نواری دوبار خرد شده با 16 تیمار و سه تکرار با ترکیب عوامل اصلی و فرعی صورت گرفت. عامل اصلی شامل چهار آستانه پتانسیل 45 (I1)، 55 (I2)، 65 (I3) و 75 (I4) سانتی بار جهت شروع آبیاری، عامل فرعی شامل دو سامانه آبیاری به صورت آبیاری قطره ای نواری (S1) و قطره ای زیرسطحی (S2) و عامل فرعی فرعی شامل دو الگوی کارگذاری لوله آبده به صورت یک خط لوله آبده برای هر ردیف کشت (L1) و یک خط لوله آبده برای دو ردیف کشت (L2) بود. علاوه بر تعیین میزان حجم آب کاربردی، عملکرد محصول و بهره وری آب، میزان درآمد خالص و نرخ بازده نهایی با لحاظ مجموع هزینه و درآمد در هر تیمار، بر اساس روش بودجه بندی محاسبه شد. نتایج نشان داد افزایش آستانه مکش جهت آبیاری باعث کاهش تعداد دفعات آبیاری و حجم آب مصرفی شد. کمینه (36/136) و بیشینه (11/269 تن در هکتار) میزان عملکرد به ترتیب مربوط به تیمارهای I4S1L2 و I1S2L1 بود. با این وجود، تیمار I2S2L1، ضمن کاهش 7/11 درصد در حجم آب مصرفی در مقایسه با تیمار I1S2L1، تنها باعث یک درصد افت محصول شده و بیش ترین سود خالص را به همراه داشت. این در حالی است که بالاترین بهره وری آب آبیاری در تیمار I4S2L1 مشاهده شد. لذا، با درنظر گرفتن توامان صرفه جویی در مصرف آب و حفظ منافع اقتصادی کشاورزان، استفاده از روش اتخاذ شده در تیمار I2S2L1 در کشت خیار گلخانه ای در شهرستان جیرفت افزایش کارایی مصرف آب و نرخ بازده نهایی را به همراه خواهد داشت.
    کلیدواژگان: آنالیز اقتصادی، آبیاری قطره ای، آستانه مکش رطوبتی، بودجه بندی جزیی، جیرفت
  • جواد بهمنش، ندا خان محمدی، بابک امیرعطایی صفحات 25-33
    مدل های هیدرولوژیک بارش- رواناب به عنوان ابزاری مهم و ضروری برای مدیریت منابع آب در دنیا شناخته شده-اند. در این میان، دو مدل نش و هیبرید به عنوان مدل های بارش- رواناب در سال های اخیر توسعه پیدا کردند. در این تحقیق، روش های مختلف جهت تخمین پارامترهای این دو مدل در حوضه الندچای آذربایجان غربی مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. بدین منظور، پارامترهای مدل هیبرید بر اساس یک روش تجربی و پارامترهای مدل نش از هشت روش مختلف برآورد گردید. شاخص های آماری MAE، R2 و RMSE جهت ارزیابی قابلیت دو مدل مورد استفاده قرار گرفت. مقادیر کم شاخص های خطا و مقدار زیاد ضریب تبیین قابلیت هر دو مدل در مدل-بندی هیدروگراف سیل را نشان داد. مقایسه مقادیر شاخص های آماری و خطای بدست آمده، نشان دهنده عملکرد بهتر مدل نش نسبت به مدل هیبرید بود. متوسط خطای دبی اوج سیلابی برای مدل های نش و هیبرید به ترتیب برابر 99/5 و 07/12 مترمکعب بر ثانیه و متوسط خطای زمان اوج هیدروگراف سیلاب به ترتیب برای مدل های مذکور برابر صفر و سه ساعت بدست آمد.
    کلیدواژگان: فرآیند بارش، رواناب، مدل نش، مدل هیبرید، هیدروگراف واحد، حوضه الندچای
  • علیرضا حسینی، محمود شفاعی بجستان صفحات 35-41
    برای برآورد تاثیر ریشه درختان در افزایش مقاومت برشی خاک و پایداری شیب ساحل رودخانه ها، بررسی سامانه ریشه لازم است. هدف از انجام این تحقیق بررسی سامانه ریشه درختان گز ساحلی در جهت جریان رودخانه می باشد. به این منظور، تعداد 5 پایه درخت گز، در بازه ی نسبتا مستقیمی از رودخانه سیمره، در محدوده استان ایلام انتخاب شد. برای بررسی سامانه ریشه، از روش حفاری ترانشه ی دوار استفاده گردید. در جهت جریان، تعداد و قطر ریشه ها در ناحیه بالایی و پایینی پایه ها روی ساحل اندازه گیری شد. بررسی ها نشان داد که، تعداد ریشه ها در ناحیه بالایی 6/11 درصد بیشتر از ناحیه پایینی است. در همه رده ها (اندازه قطر های مختلف) درصد تعداد ریشه ها در ناحیه بالایی بیشتر از ناحیه پایینی می باشد. متوسط قطر ریشه ها در ناحیه بالایی پایه ها بیشتر از ناحیه پایینی است. در ناحیه بالایی، ریشه های قطورتر، درصد بیشتری از کل قطر ریشه های این ناحیه را تشکیل می دهد. در حالی که در ناحیه پایینی، درصد ریشه های باریک تر بیشتر است. مجموع سطح مقطع ریشه ها در ناحیه بالایی، 23 درصد بیشتر از مجموع سطح مقطع ریشه ها، در ناحیه پایینی است. نتایج این تحقیق نشان داد که جریان رودخانه بر توزیع سامانه ریشه درختان ساحلی گز موثر است.
    کلیدواژگان: زیست مهندسی خاک، مهندسی رودخانه، مقاومت برشی خاک، حفاظت سواحل، رودخانه سیمره
  • محمد همتی، حجت احمدی، استفان لانزونی، وحید رضاوردی نژاد صفحات 43-53
    در این تحقیق تاثیر تشک های جلبکی بر الگوی رسوب به صورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور آزمایش هایی در یک فلوم بزرگ برای حالت های مختلف جریان تکسویه و جریان موجدار در شرایط بستر ماسه ای و بستر جلبکی انجام شد. به منظور جداسازی سرعت های موج از تلاطم، از روش چگالی طیف انرژی استفاده شد. نتایج نشان داد که می توان با استفاده از روش چگالی طیف انرژی (PSD)، سرعت چرخشی ناشی از موج را از داده های تلاطم جدا نمود. نتایج الگوی رسوب حاکی از آن است که تغییرات تراز بستر در حالت بستر ماسه ای شدیدتر از بستر جلبکی می باشد. بطوریکه دامنه تغییرات آن در حالت بستر ماسه ای بویژه در جریان موجدار تقریبا 3 برابر حالت پوشش دار می باشد. علاوه بر آن، با افزایش دبی جریان، متوسط تعداد تاج شکنج در هر متر طولی کاهش و طول موج نسبی شکنج افزایش یافت. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که بار بستر با وجود جلبک ها در شرایط جریان تکسویه و جریان موجدار به ترتیب حدود 80 درصد و 15 درصد کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: تشک جلبکی، الگوی رسوب، جریان موجدار، جریان تکسویه، روش PSD
  • امید شیخ اسماعیلی، هادی معاضد، عبدعلی ناصری صفحات 55-63
    این تحقیق با هدف ارزیابی عملکرد روش های مرسوم برآورد رطوبت ظرفیت زراعی جهت معرفی تابع انتقالی مناسب خاکهای منطقه استان خوزستان در شرایط آزمایشگاهی و مزرعه انجام پذیرفت. به منظور رصد وضعیت رطوبتی خاکها در هر دو مدل فیزیکی و مزرعه آزمایشی اقدام به کارگذاری حسگرهای دفنی دستگاه انعکاس سنجی حوزه زمانی (TDR) در اعماق مختلف و انجام آبیاری قطره ای از یک منبع نقطه ای- سطحی با دبی 4 لیتر در ساعت گردید. سپس، ویژگی های فیزیکی خاک همراه با مقادیر رطوبت در مکش های معین برای تعیین پارامترهای هیدرولیکی مدل رطوبتی ون گنوختن- معلم به کمک نرم افزارRETC اندازه گیری شد. نتایج این پژوهش در ارزیابی عملکرد چندین تابع انتقالی نقطه ای معروف نشان داد که مدلهای نیمه تجربی متکی بر اصول فیزیکی که در سطح مزرعه مورد آزمایش قرار گرفته اند می تواند جایگزین مناسبی برای روش های سنتی تخمین میزان رطوبت ظرفیت نگهداری آب در خاک باشد. به طوری که، تابع انتقالی Twarakavi et al. (2009) با آماره های (1/3%) NRMSE و (51/0%) SE توانست رطوبت ظرفیت زراعی را با دقت خوبی نسبت به روش شبکه عصبی Rosetta (2001) با مقادیر (2/5%) NRMSE و (71/0%) SE یا معادله Dexter (2004) با مقادیر (7/9%) NRMSE و (75/1%) SE برآورد نماید. هر چند، تفاوتی در کارایی مدل (ME) برای هر سه تابع انتقالی ملاحظه نگردید. بر اساس نتایج ارزیابی این توابع انتقالی با استفاده از آنالیز واریانس یک طرفه در سطح معنی داری 5 درصد به وضوح مشاهده گردید اثرات منفی میزان شن و تراکم خاک بر مقادیر رطوبت ظرفیت زراعی قابل توجه است. بر عکس، میزان رس و سیلت در سطح معنی داری 5 درصد دارای تاثیر مثبتی بر مقادیر رطوبت ظرفیت زراعی داشت.
    کلیدواژگان: تابع انتقالی، مدل نیمه تجربی، منحنی رطوبتی خاک
  • فرشته زادجانعلی چوبری، مریم نوابیان، مجید وظیفه دوست، مهدی اسمعیلی ورکی صفحات 65-74
    با وجود افزایش جمعیت و حادتر شدن بحران کمبود آب در سال های اخیر، استفاده مجدد از پساب کشاورزی به عنوان یک راهکار مد نظر قرار گرفته است. به دلیل وجود آلاینده های مختلف در پساب کشاورزی، توجه به مسائل زیست محیطی و اثر آن بر کیفیت محصولات اهمیت بسزایی دارد. فسفر یکی از آلاینده های پساب کشاورزی است که حد غیر مجاز آن باعث تخریب اکوسیستم آبزیان، کاهش کیفیت و خوراک وری منابع آبی می شود. در پژوهش حاضر، روند حذف فسفر توسط سنگ آهک و اثر برخی از عوامل مانند اندازه ذرات آهک، دما، pH بر میزان حذف فسفر و همچنین اثر هیدرولیک جریان بر ایزوترم جذب مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا آزمایش های سینیتیک جذب سنگ آهک، استخراج ایزوترم جذب تحت معادله لانگمیر و فرندلیچ در مقیاس آزمایشگاهی و ساخت مدل فیزیکی کانال زهکش به منظور بررسی اثر هیدرولیک جریان بر ایزوترم جذب انجام شد. آزمایش سینتیک نشان داد که میزان حذف فسفر توسط سنگ آهک بعد از 30 ساعت ثابت شد. در دو اندازه سنگ آهک تفاوت معنی داری از نظر درصد حذف فسفر دیده نشد. تغییر pH از 2 به 6 منجر به کاهش درصد حذف فسفر گردید و افزایش آن از 6 تا 11 روند افزایشی درصد حذف را نشان داد. حد مطلوب pHبرای حذف فسفر برای سنگ آهک در حالت قلیایی به دست آمد. افزایش دما از 22 به 30 درجه سانتی گراد روند نزولی درصد حذف فسفر را در پی داشت به طوری که با هر یک درجه افزایش دما، حذف فسفر حدود 3 درصد کاهش یافت. بررسی ایزوترم، تطابق خوب معادله فرندلیچ را توسط سنگ آهک نشان داد. مقایسه آماری ایزوترم جذب و مدل فیزیکی، تفاوت معنی دار و بسنده نکردن به نتایج آزمایشگاهی را نشان داد.
    کلیدواژگان: ارتوفسفات، ایزوترم، دما، سینتیک جذب، pH
  • سید عبدالله علوی، علی رحیمی خوب صفحات 77-85
    تبخیر و تعرق مرجع (ET0) برای تعیین آب مورد نیاز گیاهان و برنامه ریزی آبیاری لازم می باشد. معادلات زیادی برای تعیین ET0 با استفاده از داده های هواشناسی ارائه شده است ولی اغلب ایستگاه های هواشناسی ایران در اراضی بایر و دور از مناطق کشاورزی قرار گرفته و داده های آن از اعتبار لازم برای برآورد ET0 برخوردار نیست. تصاویر ماهواره ای با برخورداری از پوشش وسیع، اطلاعات مناطق کشاورزی را اخذ می کنند. در این پژوهش معادله پنمن مانتیث فائو 56 به یک معادله ساده خطی با سه مولفه تبدیل شد و برای هر یک از این مولفه-ها، سه معادله رگرسیون خطی با ورودی های باندهای ماهواره نوا بنیان شد. منطقه مورد مطالعه این تحقیق شبکه آبیاری امیرکبیر در استان خوزستان بود. برای بنیان مدل های رگرسیون و صحت آنها، 297 تصویر ماهواره نوا به مدت 10 سال (1378 تا 1387) مورد استفاده قرار گرفت.. نتایج نشان داد که مدل ساده شده با ضریب تعیین 92/0 و درصد خطای حدود 8 درصد تبخیر و تعرق مرجع را برآورد می کند.
    کلیدواژگان: شبکه آبیاری امیرکبیر، معادله پنمن مانتیث فائو، مدل رگرسیون، نرم افزار SAS
  • احسان زرین آبادی، علیرضا واعظی صفحات 87-98
    اگرچه نقش تغییر کاربری زمین و جهت شخم در هدررفت خاک در اراضی مرتعی مورد مطالعه قرار گرفته است لیکن اطلاعات کافی در مورد نقش فعالیت های بشر در نواحی نیمه خشک به ویژه در ایران موجود نیست. بنابراین این مطالعه به منظور بررسی نقش تغییر کاربری و جهت شخم بر تولید رواناب و هدررفت خاک در مرتعی با پوشش گیاهی ضعیف در شمال غرب ایران در سال 1393 انجام گرفت. به این منظور چهار مرتع ضعیف با شیب های 6/12، 37/15، 17 و 4/19 درصد انتخاب و شش کرت به ابعاد 3 متر در 10 متر در هر یک در اوایل پاییز 1392 احداث شد. کرت ها شامل مرتع با پوشش طبیعی، کشت گندم دیم در جهت موازی با شیب و کشت گندم دیم در جهت عمود بر شیب بودند. در مجموع 24 کرت در قالب بلوک های کامل تصادفی در دو تکرار مورد بررسی قرار گرفت. میزان روان آب و رسوب ناشی از باران های طبیعی طی دوره هشت ماه رشد مورد اندازه گیری قرار گرفت. بر اساس نتایج تولید روان آب و هدررفت خاک هردو به طور معنی داری تحت تاثیر تغییر کاربری قرار گرفت (p < 0.01). با تبدیل کاربری مرتع به کشت گندم دیم، تولید روان آب و هدررفت خاک به ترتیب 13 و 60 برابر افزایش یافت. در کشت موازی شیب نسبت به کشت عمود بر شیب میزان روان آب و هدررفت خاک به ترتیب 5/5 و 35 برابر بیش تر بود. رابطه معنی داری بین درصد شیب و تولید روان آب (R2 = 0.98، p < 0.05) و هدررفت خاک (R2 = 0.99، p < 0.01) وجود داشت. به طورکلی نتایج این پژوهش نشان داد که تغییر کاربری مراتع با پوشش ضعیف به زراعت و کشت موازی شیب منجر به تشدید تولید روان آب و هدررفت خاک می گردد. اهمیت موضوع به ویژه در شیب های بالا بسیار شدیدتر بود.
    کلیدواژگان: باران طبیعی، شخم عمود بر شیب، شخم موازی شیب، کرت آزمایشی، گندم دیم
  • پروانه تیشه زن، عبدعلی ناصری، زهرا ایزدپناه، حسین عزیزنسب صفحات 99-108
    یکی از راه های مقابله با بحران آبی،استفاده از آب های نامتعارف (مانند آب های شور زیرزمینی) با مدیریت زراعی مناسب برای جلوگیری از اثرات منفی است.استفاده از این آب ها، ممکن است بر هدایت هیدرولیکی اشباع تاثیر بگذارد. اما اندازه گیری مستقیم هدایت هیدرولیکی اشباع مستلزم صرف هزینه و وقت زیادی است. لذابه منظور بررسی اثر شوری و عمق سطح ایستابی با مدیریت خاکپوش بر هدایت هیدرولیکی اشباع و تخلخل موثر و نیز یافتن رابطه ای بین آن ها برای این شرایط، آزمایشی لایسیمتری در قالب کرت های دو بار خردشده بر پایه بلوک های کامل تصادفی با سه سطح شوری آب زیرزمینی (4S1=<، 8S2= و 12S3=دسی زیمنس برمتر)، دو سطح عمق سطح ایستابی (90 D2= و 60 D1= سانتی-متر) و دو سطح پوشش خاک (M1= بدون مالچ و M2= برگ خرد شده خرما) در سهتکرار انجام شد.قبل از شروع آزمایش و15 ماه بعد از اعمال تیمارها، هدایت هیدرولیکی اشباع و تخلخل موثر اندازه گیری شد. اثر تیمارهای مورد اشاره دربالا بر ایندو پارامتر در سطح پنج درصد معنی دار نبود. البته تیمار دارای مالچ باعث کاهش غلظت املاح در عمق ریشه، رشد بیشتر نهال و ریشه و به تبع آن افزایش هدایت هیدرولیکی اشباع نسبت به تیمارهای بدون مالچ شد. برای برآورد غیر مستقیم هدایت هیدرولیکی اشباع، بین این پارامتر و تخلخل موثر روابط مختلفی برازش شد که بهترین رابطه بین (Ln(KS و تخلخل موثر یک معادله سیگموییدی با ضریب تبیین 73/0 به دست آمد.
    کلیدواژگان: خصوصیات خاک، خرما، سطح ایستابی، مدیریت زراعی
  • ناهید حسینی، محسن حمیدپور، وحید مظفری صفحات 109-117
    در این مطالعه برخی عوامل موثر بر جذب سطحی سرب توسط پوست میگو شامل زمان ، pH، غلظت اولیه سرب و مدل های سینتیکی و همدمای جذب مورد بررسی قرار گرفت. زمان رسیدن به تعادل برای جذب سرب به وسیله ی جاذب با افزایش غلظت سرب از 100 تا 1000 میلی گرم بر لیتر از 9 میلی گرم بر گرم به 2/90 میلی گرم بر گرم افزایش یافت. با افزایش pH سوسپانسیون از 4 تا 7، جذب سرب افزایش یافت ولی افزایش بیشتر pH منجر به کاهش معنی دار جذب سطحی سرب گردید. به طور متوسط جذب سرب توسط جاذب در pHهای 6 و 7 بیش از 95 درصد بود. مدل شبه رده دوم بهترین برازش را بر داده های جذب سرب داشت (99/0≤ R2). مدل های سیپس و فروندلیچ داده های همدمای جذب سرب را به خوبی توصیف کرده اند (96/0≤ R2). طیف مادون قرمز نمونه های جاذب قبل و بعد از جذب سرب نشان داد که اتم های N گروه های عامل آمین در پوست میگو نقش عمده ای در جذب سرب داشتند.
    کلیدواژگان: آب و فاضلاب، همدماها، سینتیک، جذب سطحی
  • امین قاسمی، امین سلطانی، علی رئیسی، محمدحسین امید صفحات 119-128
    در این تحقیق اثر یک ماده شیمیایی افزودنی با نام تجاری CBRPLUS در بهسازی یک خاک رسی جنگلی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش های آزمایشگاهی شامل حدود آتربرگ، تراکم استاندارد، CBR (نسبت باربری کالیفرنیا)، تورم آزاد و فشار تورمی روی نمونه خاک طبیعی و خاک حاوی درصدهای وزنی مختلف از ماده افزودنی صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که افزودن ماده مذکور بیش از %05/0 به خاک موجب تغییرات قابل ملاحظه ای در خواص فیزیکی و مکانیکی خاک بهسازی شده شامل کاهش حداقل 6% در حد روانی، 9% در اندکس خمیری، 27% در تورم و 45% در فشار تورمی می شود و نیز موجب افزایش حداقل 53% در ظرفیت باربری خاک می گردد، بطوریکه این بهبود خواص تابعی از درصد وزنی ماده CBRPLUS می باشد. علاوه بر آن نتایج آزمایشگاهی مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت و معادلات رگرسیونی چندگانه مناسب جهت مدلسازی و پیش بینی منحنی های CBR، تورم آزاد و فشار تورمی با دقت مناسب و به صورت تابعی از درصد وزنی ماده CBRPLUS، نشانه خمیری و وزن واحد حجم خشک ماکزیمم خاک بهسازی شده ارائه و به تحلیل حساسیت متغیر های موثر در مقدار CBR، تورم آزاد نهایی و فشار تورمی پرداخته شد.
    کلیدواژگان: بهسازی خاک، ظرفیت باربری، تورم آزاد، فشار تورمی، مدل های رگرسیونی
  • احمدرضا محسنیان، محمد صدقی اصل، منصور پرویزی صفحات 129-135
    بسیاری از روش های تحلیلی که برای حل مسائل دو بعدی آب زیرزمینی ارائه شده اند، با تعیین توابعی سروکار دارند که مسئله را از یک محدوده هندسی، که حل مسئله باید در آن پیدا شود، به محدوده دیگری که در آن حل معلوم باشد، تبدیل می کنند. استفاده از قضیه نگاشت و تکنیک های مناسب آن این امکان را ایجاد می کند که حتی مسائل پیچیده جریان به شکل های هندسی منظم تبدیل شود. در این مقاله، یک راه حل تحلیلی برای محاسبه نشت فشار بالابر در پی های آبرفتی واقع در زیر سدها ارائه می شود. در پژوهش حاضر از هد و گراف سرعت و تبدیل شوارتز-کریستوفل استفاده و فشار بالابر در زیر پی آبرفتی در اعماق و اندازه های متفاوت پرده آب بند و پوشش بالا دست، تعیین می شود. نکته مهم در این مقاله کار گزاری نامتقارن بلانکت نسبت به پرده آب بند در مسیر طولی می باشد. سرانجام با مقایسه نتایج بدست آمده از این روش و نتایج حاصل از روش های آزمایشگاهی صحت نتایج روش تحلیلی مورد ارزیابی قرار گرفته و نکات قوت و ضعف آن به بوته نقد گذاشته می شود.
    کلیدواژگان: پی آبرفتی، تبدیل شوارتز، کریستوفل، فشار الابر، نشت
  • نادر سلامتی، امیرخسرو دانایی صفحات 137-146
    به منظور بررسی تاثیر مقدار آب در آبیاری قطره ای نواری بر کارآیی مصرف آب عملکرد دانه، اجزای عملکرد، درصد روغن، عملکرد روغن دانه و تعیین مناسب ترین تیمار آبیاری در سه رقم کنجد ، آزمایشی به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو سال زراعی 1391-1392 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان اجرا گردید. فاکتور اصلی مقدار آب در آبیاری قطره ای نواری در چهار سطح بر اساس 50%، 75%، 100% و 125% نیازآبی و فاکتور فرعی، رقم در سه سطح شامل رقم سینتتیک، یلووایت، توده محلی بهبهان (شاهد) می باشد. مقایسه میانگین عملکرد دانه تیمارها نشان داد اثر آبیاری، رقم و اثر متقابل آبیاری و رقم روی کارآیی مصرف آب، عملکرد دانه، روغن دانه، وزن هزار دانه، تعداد کپسول در بوته در سطح 1% معنی دار گردید. مقایسه میانگین عملکرد دانه، روغن دانه، میانگین وزن هزار دانه و تعداد کپسول در بوته نشان از برتری تیمارهای 125% و 100% نیاز آبی بود که برتری معنی داری نسبت به همدیگر نداشتند. لذا با توجه به مصرف کمتر آب در تیمار 100% نیاز آبی، این تیمار برتر معرفی می گردد. از نظر کارآیی مصرف آب برتری با تیمار 75% نیاز آبی با میزان 135/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود. از نظر عملکرد دانه، روغن دانه، وزن هزار دانه، تعداد کپسول در بوته و کارآیی مصرف آب برتری با رقم کنجد محلی بهبهان بود. از نظر کارآیی مصرف آب، تیمارهای 50%، 75% و 100% نیاز آبی در رقم کنجد محلی بهبهان به ترتیب با مقادیر 131/0، 135/0 و 125/0 کیلوگرم بر مترمکعب، برتری معنی داری نسبت به دیگر تیمارها داشته و مشترکا در کلاس a جای گرفتند.
    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای نواری، خصوصیات کمی، کارآیی مصرف آب
  • الهام بیک زاده، علی نقی ضیایی، حسین انصاری، راضیه لک، محسن زکی صفحات 147-158
    به منظور استفاده پایدار از منابع آب زیرزمینی و ارزیابی قابلیت آسیب پذیری آبخوان ، برآورد تغذیه آب های زیرزمینی امری اجتناب ناپذیر است. ایران منطقه ای با اقلیم نیمه خشک است، بنابراین بررسی نقش جریان برگشتی آبیاری در تغذیه آب زیرزمینی و تاثیر روش آبیاری بر مقدار آن، به عنوان راه کاری برای مدیریت بهتر منابع آب زیرزمیینی در آینده، لازم و ضروری است. بر همین اساس در دشت نیشابور در مزرعه ای با کشت گندم، مقدار تغذیه ناشی از روش های مختلف آبیاری (سطحی و بارانی) با استفاده از اندازه گیری رطوبت خاک در دو چاهک شش متری برآورد شد. در هرنیم متر عمق خاک و همچنین عمق 15/0 و3/0 متر چاهک ها حسگر REC نصب شد و به مدت 173 روز رطوبت خاک اندازه گیری شد. سپس از این مقادیر برای شبیه سازی جریان در ناحیه غیراشباع با استفاده از نرم افزارHYDRUS-1D استفاده شد. مدل برای همه نقاط کالیبره شد و برای برآورد مقدار زهکشی شده از زیر لایه های 6 متری خاک به کار گرفته شد. مقدار جریان زهکشی شده از عمق 6 متری در زمین آبیاری سطحی 80 میلی متر و در زمین آبیاری بارانی بسیار اندک و تقریبا صفر بدست آمد.
    کلیدواژگان: آبیاری بارانی، آبیاری سطحی، تغذیه آب زیرزمینی، ناحیه غیراشباع، Hydrus، 1D
  • بهناز کریمیان، احمد لندی، سعید حجتی، جواد احدیان صفحات 159-173
    بیش از دو سوم کشور ایران در شرایط اقلیم بیابانی و نیمه بیابانی قرار دارد. با این حال علی رغم اینکه طوفان های گرد و غبار یکی از چالش های زیست محیطی در این مناطق به ویژه در استان های غربی و جنوب غربی می باشند، لیکن اطلاعات اندکی در رابطه با خصوصیات و منشاء وقوع این طوفان ها وجود دارد. این تحقیق با هدف بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و ترکیب کانی شناسی ذرات گردوغبار ترسیب یافته در شهر اهواز در تابستان و پاییز 1390 انجام شد. به این منظور 15 ایستگاه برای نصب تله های رسوبگیر تیله ای در شهر اهواز انتخاب و هر ماه پس از جمع آوری نمونه های غبار، نرخ ترسیب، ترکیب کانی شناسی، الگوی توزیع اندازه ذرات و غلظت فلزات سرب، کادمیوم و روی، در نمونه ی ذرات گردوغبار تعیین گردید. نتایج به دست آمده از این مطالعه حاکی از افزایش قابل توجه نرخ ترسیب ذرات گردوغبار در منطقه در زمان بروز طوفان های گردوغبار، نسبت به شرایط بدون طوفان گردوغبار می باشد؛ همچنین افزایش موضعی نرخ ترسیب برای بعضی از ایستگاه ها حاکی از دخالت عوامل محلی مانند وجود زمین-های بایر و عاری از پوشش و پروژه های عمرانی رهاشده در رسوب ذرات گردوغبار بود. ترکیب کانی شناسی ذرات گرد و غبار عمدتا شامل کلسیت، کوارتز و فلدسپات می باشد. بررسی توزیع اندازه ذرات گردوغبار نیز فراوانی ذرات در اندازه سیلت را نشان داد که البته این توزیع در زمان وقوع طوفان های گردوغبار به سمت ذرات ریزتر گرایش داشت. به علاوه، نتایج حاصل از بررسی غلظت فلزات سنگین در ذرات گرد و غبار مورد مطالعه افزایش غلظت این فلزات را در مناطق صنعتی و پرترافیک نشان داد. همچنین با مقایسه غلظت فلزات سنگین در ماه های مختلف نمونه برداری بیشترین غلظت فلزات سنگین در آذر ماه مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: گردوغبار، تله رسوبگیر تیله ای، سیلت، فلزات سنگین، اهواز
  • روح الله تقی زاده مهرجردی، سید علیرضا سید جلالی، فریدون سرمدیان صفحات 175-184
    در پژوهش حاضر، مقدار 110 عملکرد مشاهداتی در منطقه گتوند (استان خوزستان) با استفاده از مدل برنامه ریزی ژنتیک، به داده های کمکی (مستخرج شده از مدل رقومی ارتفاع و تصویر ماهواره) ارتباط داده شد. سپس با استفاده از معادله بدست آمده برای نقاط فاقد مشاهده میزان عملکرد برآورد و نقشه تغییرات مکانی محاسبه گردید. الگوریتم رپر پارامترهای مولفه تصویر ماهواره، شاخص نسبت گیاهی، شاخص گیاهی تعدیل کننده اثر خاک، شاخص خیسی و سطح پایه شبکه زهکشی را به عنوان مهم ترین عوامل تولید شناخته است. میانگین ریشه مربعات خطا، ضریب همبستگی تطابق لاین و ضریب تبیین ارزیابی متقابل مدل برنامه ریزی ژنتیک (1) با همه داده های کمکی به ترتیب 11/525، 87/0 و 82/0 است. همچنین نتایج نشان داد که مدل برنامه ریزی ژنتیک (2) با داده های کمکی انتخاب شده توسط الگوریتم رپر نیز به خوبی (میانگین ریشه مربعات خطا، ضریب همبستگی تطابق لاین و ضریب تبیین به ترتیب 82/530، 86/0 و 79/0 است) قادر به پیش بینی عملکرد گندم است. لذا پیشنهاد می گردد در مطالعات آتی جهت برآورد مکانی عملکرد محصولات زراعی از مدل برنامه ریزی ژنتیک در قالب نقشه برداری رقومی خاک استفاده گردد.
    کلیدواژگان: داده های کمکی، الگوریتم رپر، برنامه ریزی ژنتیک، تغییرات مکانی
  • محمود فاضلی سنگانی صفحات 185-195
    با توجه به پتانسیل بالای نانوذرات آهن صفر ظرفیتی (NZVI) در رفع آلاینده های مختلف از منابع آب سطحی و زیرزمینی، بررسی عوامل کنترل کننده پایداری این ذرات در محیط های آبی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش اثر پوشش سطحی نانوذره و ویژگی های محلول زمینه شامل غلظت نانوذره، قدرت یونی، نوع الکترولیت و مقدار ماده آلی محلول بر پایداری NZVI در محیط های آبی بررسی شد. چهار آزمایش فاکتوریل دو فاکتوری در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار برای بررسی اثر پوشش سطحی و هر یک از چهار ویژگی محلول زمینه بر پایداری سوسپانسیون NZNI انجام شد. برای این منظور ابتدا NZVI بدون پوشش (B-NZVI) و با پوشش سطحی کربوکسی متیل سلولز (CMC- NZVI) سنتز و ویژگی های آن تعیین شد. سپس سوسپانسیون هایی در سطوح مختلف هر یک از ویژگی های مورد بررسی در آب مقطر تهیه شد و دو شاخص قطر هیدرودینامیکی و پتانسیل زتا در هر یک از سوسپانسیون ها اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده نشان داد که سوسپانسیون CMC- NZVI در همه محلول های مورد بررسی دارای پایداری بیشتر از B-NZVI بود. افزایش غلظت نانوذره، قدرت یونی و ظرفیت کاتیون محلول زمینه با افزایش قطر هیدرودینامیکی و کاهش پتانسیل زتا باعث هماوری بیشتر NZNI و پایداری کمتر سوسپانسیون شد. در مقابل افزایش میزان ماده آلی محلول منجر به پایداری بیشترسوسپانسیون NZNI شد. نتایج همچنین نشان داد که اثر متقابل معنی داری بین نوع نانوذره و ویژگی های محلول به دلیل وجود پوشش CMC وجود دارد. به طوری که تاثیرپذیری B-NZVI از تغییرات شیمی محلول بیشتر از CMC- NZVI است.
    کلیدواژگان: پتانسیل زتا، قطر هیدرودینامیکی، کربوکسی متیل سلولز، نانوذره آهن صفر ظرفیتی
  • محمود بابالار، علی رئیسی استبرق، ایمان بیت الله پور، امین سلطانی صفحات 197-204
    در این تحقیق تاثیر سیمان و سه نوع رزین تجاری با درصد ها و زمان های عمل آوری متفاوت در بهسازی یک خاک چسبنده مورد بررسی قرار گرفت .نمونه های آزمایشگاهی خاک - سیمان (8% و 12% درصد سیمان) و خاک-سیمان -رزین (سه نوع رزین TB701 ، R83 ، R73هرکدام با درصد های 5% و 8% و 10%) بر اساس رطوبت اپتیمم و در وزن واحد حجم ماکزیمم منحنی تراکم ساخته شدند . آزمایش های مقاومت فشاری در زمان های عمل آوری مختلف (3 روزه،7 روزه ، 28 روزه) روی نمونه ها انجام شد .علاوه بر آن یک مدل رگرسیونی براساس داده های آزمایشگاهی جهت پیش بینی مقاومت نمونه ها در شرایط مختلف تدوین گردید .نتایج نشان داد افزودن رزین موجب افزایش مقاومت خاک-سیمان می گردد و این افزایش مقاومت تابعی از درصد سیمان ، درصد رزین ، زمان عمل آوری و لزجت رزین می باشد . مقایسه نتایج آزمایشگاهی با نتایج پیش بینی شده توسط مدل رگرسیونی پیشنهادی نشان داد که همبستگی میان آن ها در حد قابل قبولی است .
    کلیدواژگان: بهسازی، خاک، سیمان، رزین، مقاومت فشاری، مدل رگرسیونی
  • فاطمه شیخلو، میرحسن رسولی صدقیانی صفحات 205-216
    در این تحقیق تاثیر کاربری های زراعی، باغی و جنگلی بر فعالیت برخی آنزیمهای خاک مورد بررسی قرار گرفت. تعداد 75 نمونه خاک سطحی از کاربری های مختلف برداشت و فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی و قلیایی، اوره آز و دهیدروژناز با استفاده از واکنش با سوبسترای ویژه اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که فعالیت آنزیم های فسفاتاز قلیایی و اسیدی در کاربری جنگلی (به ترتیب 3/582 و 2/344 میکروگرم pNP بر گرم در یک ساعت) بیشتر از باغی و در کاربری زراعی کمترین مقدار بود. در مقابل آنزیم اور ه آز در کاربری زراعی فعالیت بالایی (4/84 میکروگرم آمونیوم آزاد شده بر گرم در دو ساعت) را نشان داد که احتمالا از کاربرد بالای کود اوره در زمین های زراعی ناشی می شود. فعالیت آنزیم دهیدروژناز در کاربری جنگلی (2/7 میکروگرم TPF بر گرم در 24 ساعت) از نظر آماری بالاتر از زراعی بود. نتایج ارزیابی شاخص کیفیت خاک (SQI) نشان داد فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی و دهیدروژناز، کربن آلی، pH و فسفر قابل استفاده به عنوان MDS بیشترین تاثیر را بر کیفیت خاک های مورد مطالعه نشان دادند. SQI در خاک های جنگلی (92/1) از نظر آماری بیشتر از کاربری باغی (71/1) و زراعی (41/1) بود. چنین استنباط می گردد که نوع کاربری بر فعالیت آنزیمی خاک تاثیر زیادی داشته و عموما در اکوسیستم های دست نخورده (جنگل) فعالیت آنزیمی بالاتر است که می تواند ناشی از پایداری این اکوسیستم ها باشد.
    کلیدواژگان: آنزیم های خاک، فسفاتاز، اوره آز، دهیدروژناز، کاربری زمین
|
  • Siroos Jafari, Farzaneh Bandeh Elahi, Bijan Khalili Moghadam Pages 1-12
    The aim of this study was soil and clay mineral diversity in alluvial soils of Karoon River. For this, 14 profiles were described on transect perpendicular to the direction of eastern Karoon River bank. These profiles has 1 Kilometer distance and have different drainage and land use. The results show that soil salinity increased and OM decreased with increasing distance from Karoon bank. It was refer to drainage class changes. Ochric epipedon was diagnostic in all pedons. The subsurface horizons were restricted to cambic and salic horizons. The cambic horizon was formed due to wetting and drying under irrigation or rain, due to this crack and cleavage was formed in subsoils. Also, salic horizons was formed under high saline water table. Chlorite, illite, kaolinite, vermiculite, smectite, and quartz were identified by XRD. Kaolinite, illite, chlorite, and quartz was inherited from parent material. Vermiculite was formed from illite simple transformation due to cultivation and K depletion in soil surface near River bank. Also, smectite was formed in surface of this pedon. These clay were not seen in subsurface of these soils. Illite and chlorite intensity was decreased in surface that this was refer to transformation to vermiculite and smectite. In spite of first pedon, these clay mineral was identified in subsurface soil. This clay mineral was related to high pH, salinity, and Mg concentration in ground water. More study show that this smectite is trioctahedral.
    Keywords: alluvial plain, Khuzestan, Mineralogy, soil development
  • Rasoul Asadi, Fatemeh Karandish Pages 13-24
    This research was carried out in two grwoing seasons of 2010 and 2011 in Jiroft City aiming at investigating different irrigation water level and the pattern of drip irrigation system on greenhouse cucumber. The research was done as a split-split-plot design with 16 treatments and three replications by combining the main and the sub-main factors. Main factor included four potential threshold of 45 (I1), 55 (I2), 65 (I2) and 75 (I4) centibars for starting irrigation and the sub-main factor included four system pattern as surface (S1) or subsurface (S2) drip irrigation with one lateral for each cropping row (L1) or the alternate laterals (L2). In addition to determining water use and yield, the net return and final discount rate was calculated based on the partial budgeting method using all calcuated costs and benefits. Results showed that the increase in the potential threshold for irrigation decresed the number of irrigation events and the volume of water use. The minimum (136.36) and the maximum (269.11 Mg ha-1) yield was attributed to I4S1L2 and I1S2L1 treatments. Nevertheless, decreasing 11.7% in the volume of water use compared to I1S2L1 treatment, I2S2L1 treatment caused only one percentage reduction in yield and caused the highest net income. Thus, considering both water saving and preserving the economic interest of farmers, applying this method for cropping greenhouse cucumber in Jiroft would be resulted an increase in water use efficiency and final discount rate.
    Keywords: Economic analysis, Drip irrigation, Soil matric potential, partial budgeting method, Jiroft
  • Pages 25-33
    Rainfall-runoff hydrologic models have been recognized as an important and essential tool for water resources management in the world. In this direction, Nash and Hybrid models have been developed as rainfall-runoff models in the recent years. In the present research, the different methods were evaluated to estimate the mentioned models parameters in Alandchay watershed in West Azarbayjan and these models were compared with each other. For this purpose, Hybrid model parameter in the base of empirical method and Nash model parameters using eight different methods were estimated. To evaluate the capability of two mentioned models, the statistical indices such as RMSE, R2 and MAE were used. The less amount of error indices and high values of determination coefficient showed the ability of two models for modeling the flood hydrographs. The comparison of the statistical indices values and calculated errors showed that Nash model had the better performance than Hybrid model. The mean error of peak discharge for Nash and Hybrid modes was obtained 5.99 and 12.07 m3/s and the mean error of flood hydrograph peak time for mentioned models was calculated 0 and 3 hours, respectively.
    Keywords: Alandchay watershed, Hybrid model, Nash model, Rainfall, runoff process, Unit hydrograph
  • Alireza Hosseini Pages 35-41
    Root system is effective on increase soil shear strength and slop stability. This study investigates the root system of Tamarix trees on slope of riverbanks indirect flow. Five trees (from TAMARIX species) which grow on the river beech were selected in a distance about one km on SAIMEREH River in Ilam Province. Circle profile trenching method was employed to obtain characteristics. In direct flow, number and diameter of roots was measured on up and down region of plants. Results show that the number of roots on up region is about 11.6 percent more than down region. For all diameters, the number of roots in up region is more than down region. The average of root diameters on up region is bigger than down region. Total root area on up region is about 23 percent more than down region. On up region thick roots contain more percent of total root but on down region it inverse. It is concluded that, indirect flow, root system of riparian trees on riverbank is asymmetrical.
    Keywords: Soil Bioengineering, River engineering, Soil shear strength, Protection Riverbank, SAIMEREH River
  • Mohammad Hemmati, Stefano Lanzoni Pages 43-53
    In this research, the impact of macroalgal mats on sediment pattern was studied experimentally. To achieve this object, a series of experiments were conducted in a large flume for different flow conditions and bed covers. The Power Spectral Density (PSD) method was used to separate wave-induced velocities from turbulence. The results showed that the separation of wave-induced orbital velocity from turbulence is possible by using the power spectral density (PSD) method. The sediment results revealed that the bed level variations in bare bed were more severe than in algal bed. So that, the range of its variations in bare bed was three times of algal bed especially in wavy flow conditions. In addition, the average number of ripple crests per meter decreased and the relative ripple wave length increased with increasing of flow discharge. Also the bedload quantity in presence of algae decreased by 80% in unidirectional flow (current) as well as 15% in wave-induced flow (combination of wave and current) conditions.
    Keywords: Macroalgal mat, sediment pattern, wave, induced flow, unidirectional flow, PSD method
  • Omid Sheikhesmaeili Pages 55-63
    This study aimed to assess the performance of the conventional methods for estimating soil moisture at field capacity (θfc) and introduce the appropriate PTF under laboratory and field conditions in Khuzestan province soils. The buried probes of the time domain reflectometry device (TDR) inserted at various depths in order to monitor soil moisture conditions in both the physical model and experimental field under a point source drip irrigation with discharge rates of 4 lph. Then, physical soil properties and soil water contents at their specific matric potentials were measured to calculate the hydraulic parameters of Van Genuchten-Mualem model with the RETC program. The results of this research to evaluate the performance of several well-known Point-PTFs showed that the quasi-empirical models based on physical principles can be a good alternative to traditional methods for estimating θfc on the condition that they have been tested in the field. So that, the PTF of Twarakavi et al. (2009) with indices of NRMSE (3.1%) and SE (0.51%) could carefully predict θfc more accurate than the Rosetta (2001) artificial neural network approach which presented the values of NRMSE (5.2%) and SE (0.71%) or the Dexter (2004) equation with the values of NRMSE (9.7%) and SE (1.75%). However, there were not observed any differences in the indicator of model efficiency (ME) for each three PTFs. Based on the assessment results of these PTFs, the negative effects of soil compaction and the amount of sand on the θfc were clearly showed using one-way ANOVA (p
    Keywords: Pedotransfer Function, Quasi, Empirical Model, Soil Moisture Curve
  • Fereshteh Zadjanali Choubari, Majid Vazife Doust, Mehdi Esmaeili Varaki Pages 65-74
    Despite the increase in population and the acute water shortage in recent years, reuse of agricultural waste has been considered as a solution. Due to the presence of contaminants in agricultural waste, attention to environmental issues and their impact on product quality is important. Phosphorus is one of the pollutants from agricultural waste that its unauthorized causes degrading aquatic ecosystems, reducing the quality of water resources and utrification. In the present study, trending of phosphorus removal by limestone and effecting of some factors such as particle size, temperature, pH on phosphorus removal and effecting of hydraulic e of flow on the adsorption isotherm was studied. In this regard, the absorption kinetics experiments on limestone mining Langmuir and Freundlich adsorption isotherm equation based on laboratory scale and physical model of drain channel was performed to investigate the effect of hydraulic flow drainage on the adsorption isotherm. Kinetic experiments showed that the rate of phosphorus removal by limestone was fixed after 30 hours. Two sizes of limestone, there was no significant difference in the percentage of phosphorus removal. Changes lead to a decrease in pH from 2 to 6 percent phosphorus removal was increased from 6 to 11 showed increased removal rate. Optimal pH for phosphorus removal was obtained for alkaline limestone. Increasing the temperature from 22 to 30 ° C was followed by a downward trend of phosphorus removal. Check isotherm, the Freundlich equation by limestone showed good agreement. Statistical comparison of adsorption isotherm and the physical model, the experimental results showed a statistically significant and did not stop.
    Keywords: Isotherm, Orthophosphate, pH, Temperature
  • Seyed Abdolah Alavi, Ali Rahimikhoob Pages 77-85
    Accurate estimation of reference evapotranspiration (ETo) is needed for water resources management, farm irrigation scheduling, and environmental assessment. A large number of methods have been developed for assessing ETo from meteorological data. However, most weather stations around the globe are located in nonagricultural setting having dry, bare soil surface and/or concrete surfaces. Using these weather data may cause serious errors. Satellite images cover large cultivated areas and fields. In this study, Penman–Monteith equation converted to a simple equation with three components and for each component presented linear regression with satellite input data. For create and testing regression equations, 297 NOAA- AVHRR satellite images for ten years acquired. The present investigation has been carried out in Amirkabir irrigated unit in Khuzestan province. The results show, simplified equation estimated ETo with a R2 of 0.92 and a error of 8 percent.
    Keywords: Amirkabir irrigated network, Penman–Monteith equation, Regression model, SAS software
  • Ehsan Zarrinabadi, Ali Reza Vaezi Pages 87-98
    The effects of land use change and ploughing method on soil erosion in pastures have been widely known, nevertheless, there is not sufficient information about these human activities in the semi-arid regions, particularly in Iran. Therefore, this study was conducted to investigate the effect of land use change and plough method on surface runoff, soil loss and crop yield in poor vegetation cover pastures, in a semi-arid region, NW Iran, 2014. Four short pastures with 12.6, 15.37, 17 and 19.4% slope steepness were considered in the area and six plots (3m×10m) were installed in each land early autumn 2013. The plots were consisted of pasture vegetation cover, rainfed wheat cultivation up to down slope and rainfed wheat cultivation on the contours. A total of 24 plots were investigated using completely randomized block design at two replicates. Runoff and soil loss were measured at the plots under natural rainfall events during 8 months growth period. Soil loss was also measured at the plots outlets after each natural rainfall event causing runoff during the study period. Significant differences were found between the cultivated plots and pasture plots in runoff and soil loss (p
    Keywords: Natural rainfall, Plough on the contours, Plough up, down slope, Experimental plot, Rain, fed wheat
  • Parvaneh Tishehzan, Abdali Naseri Pages 99-108
    One way to deal with the water crisis is the use of unconventional waters (such as subsurface waters) with a good crop management. The use of these waters may affect the saturated hydraulic conductivity. But the direct measurement of saturated hydraulic conductivity requires spending a lot of time and cost. A lysimeter experiment was conducted in order to investigate the effect of water table salinity and depth management on saturated hydraulic conductivity and effective porosity and to determine the relation between them. The statistical design was a split-split plot arrangement of a randomized complete block design with three replicates in each treatment. Treatments included 3 levels of groundwater salinity (main plot; S1=
    Keywords: Soil characteristics, date palm, water table, crop management
  • Pages 109-117
    This study examined the adsorption of lead (Pb) ions from aqueous solution onto shrimp shell. Several important parameters influencing the adsorption of Pb(II) ions such as initial pH, equilibrium time, and different initial concentration of Pb(II) ions were evaluated. The results indicated that the pseudo-second-order kinetic model could describe the kinetics of Pb adsorption by the adsorbent. With increasing Pb concentrations from 100 to 1000 mgL-1, the amount of Pb adsorbed by shrimp shell increased from 9 mg g-1 to 90.2 mg g-1. Increasing suspension pH from 4 to 7, enhanced adsorption of Pb. Further increase in pH from 7 to 10 resulted in decreasing of adsorption of the metal ion. The average adsorption of Pb by the adsorbent at pH 6 and 7 was more than 95 percent. The Sips and Freundlich models well described the adsorption of Pb isotherms data. Infrared spectrum analysis of adsorbent before and after adsorption of Pb showed that the N atoms of the amine functional groups played a major role in shrimp shell for adsorption of Pb.
    Keywords: Water, wastewater, Isotherms, Kinetic, Surface adsorption
  • Amin Ghassemi, Amin Soltani, Ali Raeesi, Mohammadhosein Omid Pages 119-128
    This paper presents the results of an experimental program developed to investigate the effect of an additive agent branded CBRPLUS on the mechanical behavior of a forest soil with high plasticity. Various experiments consisting of Atterberg limits, standard compaction, California bearing ratio (CBR), swelling potential and swelling pressure were conducted on natural soil and soil stabilized with various percentages of CBRPLUS. The results indicated that the addition of this material (at the rate of 0.05%), significantly changes the physical and mechanical properties of rehabilitated soil, including, reduction of the liquid limit (at least 6%), plasticity index (at least 9%), swelling potential (at least 27%), and swelling pressure (at least 45%), and also increasing the bearing capacity of soil (at least 53%); hence, the improvement of soil properties is a function of mass percentage of CBRPLUS. Furthermore multiple regression models were developed for CBR, swelling potential and swelling pressure as a function of additive agent percentage, plasticity index and maximum dry unit weight with accuracy and a high degree of agreement between experimental and predicted values. In addition a sensitivity analysis was also performed to investigate the effect of various parameters on CBR, swelling potential and swelling pressure values.
    Keywords: Soil stabilization, Bearing capacity, Swelling potential, Swelling pressure, Regression models
  • Ahmadreza Mohsenian, Mohammad Sedghi Asl, Mansoor Parvizi Pages 129-135
    Many analytical methods proposed for solving two-dimensional problems of groundwater are concerned with functions which transform the problem from a geometric status where solution must be found, to another status in which the solutions are known. Conformal mapping and its appropriate techniques allows us to change complex flow problems into regular geometric shapes. In this paper, an analytical solution is provided for calculating uplift pressure in alluvial foundations below dams. In the present study, velocity Hodograph and Schwartz-Christoffel integrals are used to determine the uplift pressure in alluvial foundations in different depths and sizes of sheet pile and upstream blanket. An important point in this study is the asymmetric insertion of blanket relative to sheet pile along the longitudinal path. Finally, the results obtained from this method and the results of laboratory methods were compared to evaluate the accuracy of analytical results and to critically discuss the strengths and weaknesses. The results indicate that in some cases new analytical method underestimates uplift pressure while in some circumstances there is a good agreement between them.
    Keywords: seepage_uplift pressure_alluvial foundation_Schwartz – Christoffel integral
  • Nader Salamati, Amirkhosro Danaie Pages 137-146
    This study was performed to investigate the effect of different levels of irrigation water applied in tape drip irrigation on yield, seed yield components, oil yield, seed oil percent and seed water used efficiency of three sesame varieties in Behbahan agriculture research station for two years 2011 and 2012. The experiment was performed in split plots as a randomized complete block design with 3 replications . The main factor was the different levels of irrigation water (50%, 75%, 100% and 125% water requirement) in tape drip irrigation and sub factors were three sesame varieties including Syntetik, Yellowwhite and Behbahan local variety.The results showed that the effect of different irrigation water amounts on seed yield and its components and the seed water use efficiency was statistically significant at 1% level. The effect of canola variety on seed yield, seed thousand weight, number of capsules per plant and seed water use efficiency was significant at 1% level and the best variety was Behbahan local variety. The highest seed yield was found for the treatments 125% water requirement (1341 Kg/ha) and 100% water requirement (1345 Kg/ha), respectively. However the treatment 100% water requirement was the best treatment as it consumes less water. The water use efficiency in the best treatment (Behbahan local variety with 75% water requirement) was 0.135 Kg/m3.
    Keywords: Tape drip irrigation, quantity properties, water use efficiency
  • Elham Beykzadeh Pages 147-158
    For sustainable use and vulnerability assessment of aquifers, the groundwater recharge estimation is necessary. In Iran where located in a semi-arid region, the groundwater recharge is closely dependent on the return flow from irrigation. Therefore, determining the proportion of the return flow in recharge from different irrigation methods is essential for better management of groundwater resources. In this study in Neyshabour watershed, the recharge amount of two different irrigation methods (furrow and sprinkle irrigation) were estimated using soil moisture measurement in 2 wells of a wheat farm with 6 meters depth. In each well, the REC sensors were installed with 0.5 meter intervals and two sensors were also installed in 0.15 and 0.3 m depths. Using these sensors, the soil moisture was daily measured during 173 days. Then these values were used to simulate the unsaturated flow in these points using the 1D HYDRUS package. The model in each point was calibrated and implemented to estimate the drainage amount underneath the 6 meter depth soil layers. The drainage amount from 6 meters soil layer during 173 days in the furrow irrigation was 80 mm and in the sprinkle irrigation was negligible.
    Keywords: furrow Irrigation, sprinkle Irrigation, Groundwater recharge, unsaturated zoon, Hydrus, 1D
  • Behnaz Karimian, Ahmad Landi, Saeid Hojati, Javad Ahadian Pages 159-173
    More than two third of the total areas in Iran has been covered by an arid and semi-arid climate. Although dust storm is an important environmental issue in these regions especially in western and southwestern provinces, limited information is available about characteristics and sources of such phenomena. This study was carried out to identify deposition rate, particle size distribution analysis, heavy metals (Zn, Pb, and Cd) concentrations, and mineralogical composition of dust particles collected using marble dust collector (MDCO) from 15 sampling points in Ahvaz city during a 6 months period in 2011. Results indicated that that the average amount of deposited particles in the periods with dust storms was considerably more than the periods without dust storms. The results illustrated that due to local factors such as the presence of bare lands around the city, and abandoned constructional projects dust deposition rate in such parts was quite more than other localities. Results also indicated that the mineralogical composition of the dust particles is mainly composed of calcite, quartz, and feldspars. Results obtained from particle size distribution analysis showed that the dust particles are mainly silt-sized. However, with occurrence of dust storms the size of particles became smaller. The highest concentration of heavy metals including Pb, Cd and Zn was found in downtown and in neighborhood of industrial regions. In addition, the greatest concentration of heavy metals was observed in December when compared with other months of the period studied.
    Keywords: Ahvaz, Dust, Heavy Metals, MDCO, Silt
  • Pages 175-184
    In this research 110 observed crop yields were correlated with auxiliary variables (DEM and Landsat images) using genetic programming (GP) in Gotvand area (Khuzestan Province). Then, the spatial prediction map of wheat crop yield was calculated using the obtained equation. Wrapper algorithm identified some more important auxiliary variables including NDVI, SAVI, wetness index and channel network based level. RMSE, coefficient of determination and lin's concordance coefficient of GP (1) with all auxiliary data were obtained 525.11, 0.87 and 0.82, respectively. Moreover, results indicated GP (2) with auxiliary data selected by wrapper algorithm could also reasonably predict wheat crop yield (RMSE, coefficient of determination and lin's concordance coefficient, 530.82, 0.86 and 0.79, respectively). It is, therefore, recommended using the same approach to predict spatial distribution of crop yields in the future studies.
    Keywords: Auxiliary variables, wrapper algorithm, genetic programming, spatial variation
  • Mahmood Fazeli Sangani Pages 185-195
    Considering high potential of zero-valent iron nanoparticles (NZVI) for contaminants remediation in surface and groundwater, it is important to investigate factors affecting their stability in aquatic environments. In this study, the effects of surface coating and background solution characteristics including nanoparticle concentration, ionic strength, electrolyte type and dissolved organic matter content on the stability of NZVI in aqueous suspensions were investigated. A number of four two-way factorial experiments based on completely randomized design with three replications were conducted to explore the effects of surface coating and each of four background solution characteristics on the stability of NZVI suspension. Initially, bare NZVI (B-NZVI) and Carboxymethyl cellulose coated NZVI (CMC-NZVI) were synthesized and characterized. Thereafter NZVI suspensions were prepared in distilled water at different levels of selected characteristics. The hydrodynamic diameter and zeta potential were then measured in each of prepared suspension. Results indicated CMC-NZVI suspensions were more stable rather than B-NZVI in all tested solutions. Increase in nanoparticle concentration, ionic strength and cation valence of background solution, increased hydrodynamic diameter and decreased zeta potential of NZVI which lead to more aggregation of NZNI and less stability of suspension. On the contrary, increase in dissolved organic matter content resulted in more stability of NZNI suspension. Results also showed that there are significant interactions between nanoparticle type and solution characteristics; as B-NZVI is more sensitive to change in solution chemistry than CMC-NZVI.
    Keywords: Zeta potential, Hydrodynamic diameter, Carboxymethylcellulose, Zero valent Iron nanoparticle
  • Mahmoud Babalar Pages 197-204
    In this research the effect of resin on treatment of soil-cement was studied through experimental tests. Three kinds of commercial resins with different weight percent were used in this study. Samples for testing were made of mixtures of soil with different weight percent of cement (8 % and 12%) and mixture of soil-cement with different percent of resin (5, 8 and 10%). Unconfined compression tests were conducted on the prepared samples at different curing times. Results showed that adding resin to soil-cement cause increment in the strength of this mixture. In addition increase in strength is a function of cement percent, resin percent, type of resin (viscosity of resin) and curing time. A regression model was proposed based on the experimental data for predicting the compressive strength. Regression model was consisted of cement percent, resin percent, kind of resin (resin viscosity) and curing time as variables. Comparison between the model predictions and the experimental results shows that the proposed models can satisfactorily predict the compressive strength for the mixture of soil-cement with resin.
    Keywords: Soil improvement, Soil, cement, resin, Compressive strength, Regression model
  • Pages 205-216
    In this study, the effects of agronomic, orchard and forest land uses on soil enzymes activities in West Azarbaijan were evaluated. About 75 soil surface samples were collected from studied land usees and soil enzyme activities including acid phosphatase (ACP), alkaline phosphatase (ALP), urease and dehydrogenase were assessed using substrate-reaction methods. Results showed that ALP and ACP activities in the forest land use (344.3 and 582.3 µg pNP/gr.h, respectively) were higher than orchard followed by agronomic. However,urease enzyme in agronomic land use (84.4µg NH4+N/gr.2h) showed higher activity uses which can resulted from high urea application in the agronomic farms. Dehydrosenase activity in the forest (7.2 µg TPF/gr.24h) was significantly higher than agronomic land use. Assessment of soil quality index (SQI) showed ACP and dehydrogrnase, OC, pH, available phosphorous as MDS had the highest effect on studied soils quality among evaluated properties. SQI in forest land use (1.92) was significantly more than orchard (1.71) and agronomic (1.41) land uses. It is calculated that land use has high effect on soil enzyme activity and typically in intact ecosystems (forest) soil enzyme activity is high which can be related to sustanability of these ecosystems.
    Keywords: soil enzymes, orchard, forest, agronomic land use