فهرست مطالب

علوم و مهندسی آبیاری - سال سی و نهم شماره 3 (پاییز 1395)

فصلنامه علوم و مهندسی آبیاری
سال سی و نهم شماره 3 (پاییز 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/08/16
  • تعداد عناوین: 18
|
  • مقاله پژوهشی
  • جواد رمضانی مقدم، عبد علی ناصری، عبدالرحیم هوشمند، موسی مسکرباشی صفحات 1-11
    محدودیت کمی و کیفی منابع آب کشاورزی و مدیریت کود مصرفی از مسائل مهم در استان خوزستان می باشند. در این تحقیق به بررسی تاثیر کم آبیاری و مقادیر مختلف نیترات بر عملکرد ذرت در محیط لایسیمتر پرداخته شده است . تیمارها شامل آبیاری ( 100، 75 و 50 درصد نیاز آبیاری) و کود اوره (450، 375 و 300 کیلوگرم در هکتار) بود. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش مقدار کود نیترات مقدار ماده خشک، ارتفاع نهایی بوته، عملکرد دانه و شاخص برداشت افزایش یافت که این افزایش در سطح یک درصد معنی دار بود. همچنین در سطح آبیاری 100 درصد، افزایش عملکرد دانه و ماده خشک به میزان 6/6 و 4 درصد نسبت به زهکشی آزاد مشاهده شد. نتایج نشان داد با استفاده از آب زیرزمینی می توان ضمن کاهش زه آب ورودی به آب سطحی، مقدار عملکرد محصول را نیز افزایش داد.
    کلیدواژگان: سطح ایستابی، کم آبیاری، کود نیتروژن، گیاه ذرت، لایسیمتر
  • محمود شفاعی بجستان، الهام قنبری عدیوی صفحات 13-24
    از جمله روش های ساده و در بسیاری موارد اقتصادی برای حفاظت بستر در مقابل فرسایش و آبشستگی در محل تلاقی دو رودخانه، استفاده از پوشش سنگچین است. در پژوهش حاضر از چندین اندازه ذرات تحت شرایط هیدرولیکی مختلف به منظور تعیین قطر ذره در آستانه حرکت و آستانه شکست در مصالح سنگچین آزمایش هایی انجام گرفت. از بررسی نتایج تحقیق حاضر مشخص شد در هر نسبت دبی ثابت (Qr)، با کاهش عمق پایاب و افزایش سرعت پایاب، اندازه قطر سنگچین که در آستانه حرکت قرار گرفته است افزایش می یابد. همچنین به ازای هر اندازه قطر سنگچین ثابت، هر چه نسبت دبی افزایش یابد، آستانه حرکت ذرات سنگچین در عمق کمتری رخ می دهد. به ازای هر اندازه قطر سنگچین ثابت، با افزایش دبی کل (Qt)، عمق جریان در پایین دست تلاقی جهت آستانه حرکت ذرات افزایش می یابد و آستانه حرکت در عمق بالاتری رخ می دهد.
    کلیدواژگان: آستانه حرکت، تلاقی رودخانه ها، سنگچین، نسبت دبی
  • سیده مریم موسوی، محمود کاشفی پور، مهدی قمشی صفحات 25-38
    امروزه مدیریت سیلاب به منظور کاهش خسارت جانی و مالی ناشی از آن از حائز اهمیت ترین مباحث در علم مهندسی رودخانه می باشد. مدل های هیدرودینامیکی متعدد یک، دو، سه بعدی و کوپل در زمینه شبیه سازی هیدرولیکی سیل در دنیا توسعه یافته اند. مدل های یک بعدی به زمان محاسباتی محدودی نیاز دارند و فقط امکان بررسی پارامترهای جریان در کانال رودخانه را در اختیار کاربر قرار می دهند. این مدل ها جزئیاتی از پخش سیلاب و تغییرات جریان میان کانال رودخانه و سیلاب دشت ها را ارائه نمی دهند. دشت های پیرامون رودخانه دز در استان خوزستان (محدوده مطالعاتی) وسیع و کم ارتفاع هستند. به دلیل پست بودن سیلاب دشت ها نسبت به کانال رودخانه، هنگام خروج سیلاب از مقطع رودخانه، دو جریان با عمق و سرعت متفاوت، در کانال رودخانه و سیلاب دشت ها ایجاد می گردد. در این مقاله سه شیوه شبیه سازی سیلاب، شامل مدل سازی یک بعدی با مقاطع موجود، مدل شبه دو بعدی MIKE 11 با استفاده از قابلیت LINK CHANNELS و مدل یک بعدی-دوبعدی MIKE FLOOD بررسی شده اند. نتایج نشان می داد که مدل شبه دوبعدی با وجود زمان اجرای بسیار کوتاه تر نسبت به مدل کوپل، دقت قابل قبولی در ارزیابی دبی، عمق جریان، شبیه سازی روند پخش و کاهش حجم سیلاب دارد، که با واقعیت ذخیره شدن بخشی از سیلاب در سیلاب دشت ها انطباق دارد و قادر است مشخصات جریان را در کانال اصلی رودخانه و سیلاب دشت ها به تفکیک ارائه دهد. در حالی که برای مدل یک بعدی با مقاطع موجود، امکان شبیه سازی پخش، تخفیف دبی و کاهش حجم سیلاب در اثر پخش وجود ندارد. این مدل پارامترهای هیدرولیکی جریان را به طور متوسط در کل مقطع ارائه می دهد. همچنین روندیابی سیلاب در این مدل قابل بررسی نیست.
    کلیدواژگان: MIKE 11، سیلاب، کانال ارتباطی، مدل شبه دو بعدی، MIKE FLOOD
  • مصطفی یعقوب زاده، زهرا ایزدپناه، سعید برومند نسب، حسام سید کابلی صفحات 39-49
    تعیین مقدار دقیق تبخیر وتعرق در اراضی تحت آبیاری برای برنامه ریزی تخصیص آب، بهینه سازی تولید محصول، مدیریت آبیاری و ارزیابی اثر تغییر کاربری روی راندمان آب ضروری است. بدین منظور در این تحقیق، تبخیر و تعرق با سه نوع روش مختلف سنجش از دور، مدل اگروهیدرولوژیکی و روش های محاسباتی برای مزرعه ذرت واقع در دشت نیشابور محاسبه گردید. الگوریتم بیلان انرژی سطح برای زمین(سبال) و تصاویر سنجنده مودیس در طی دوران رشد، مدل اگرو هیدرولوژیکی SWAP و روش های محاسباتی فائو پنمن مانتیث، هارگریوز سامانی و فائو بلانی کریدل روش های تعیین تبخیر و تعرق در این تحقیق می باشند. ضرایب همبستگی 67/0 تا 91/0 بین الگوریتم سبال با مدل SWAP و روش های محاسباتی نشان داد که الگوریتم سبال قابلیت بالایی در تخمین تبخیر و تعرق دارد. در بین روش های تعیین تبخیر و تعرق پتانسیل نیز فائو بلانی کریدل نتایج بهتری نسبت به دو روش پنمن مانتیث و هارگریوز سامانی ارائه نمود. همچنین این تحقیق مشخص کرد که می توان از الگوریتم سبال برای تعیین تبخیر و تعرق در مناطق با کمبود داده و برای ارزیابی روش های محاسباتی و مدل های هیدرولوژیکی استفاده نمود.
    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق، الگوریتم سبال، مدل SWAP، روش های محاسباتی، سنجش از دور
  • زهرا کنعانی تودشکی، منوچهر فتحی مقدم صفحات 51-61
    شایع ترین عامل به وجود آورنده جریان غیر ماندگار، باز و بسته کردن شیر های قطع و وصل جریان است. این عمل باعث انتشار امواج فشاری در سیستم می شود. شدت امواج فشاری به عواملی از قبیل نوع شیر، سرعت باز و بسته شدن شیر، هیدرولیک سیستم و خواص الاستیکی لوله ها بستگی دارد. یکی از مکان هایی که محاسبه ضربه قوچ در آن دارای اهمیت می باشد، سیستم انتقال آب نیروگاه های برقابی است. اگر در زمان بهره برداری از نیروگاه های برقابی به هر دلیل توربین از مدار خارج گردد، ضربه قوچ ایجاد می شود. وقوع این پدیده نه تنها به خطوط لوله، بلکه به توربین و تاسیسات نیروگاه خسارت وارد می کند. از این رو موضوع ضربه قوچ در سیستم انتقال آب نیروگاه های برقابی مورد توجه محققین بوده است. در این تحقیق برای بررسی تاثیر تنش برشی غیرماندگار بر اثر بستن سریع و آهسته شیر ویکت گیت از کد رایانه ای استفاده گردید. بدین منظور برای محاسبه تنش برشی از دو معادله اصطکاک دیلی و همکاران و معادله توسعه یافته بروننی و همکاران در کد رایانه ای استفاده شد. نتایج به دست آمده حاکی از این است که در یک عدد رینولدز ثابت موج فشاری در سیکل اول، در هر دو روش اصطکاکی تقریبا یکسان بوده است و در سیکل های بعدی امواج فشاری حاصل از روش دوم(معادله توسعه یافته بروننی و همکاران) میرایی بیشتری نسبت به زمان داشته است. در این صورت که در هر دو بستن سریع و آهسته شیر ویکت گیت بیشینه میرایی ، در حالت بدون بعد به طور متوسط، حدود 75درصد می باشد.
    کلیدواژگان: جریان غیرماندگار، نیروگاه برقابی، اصطکاک غیرماندگار
  • مریم قربانی، سعید برومند نسب، امیر سلطانی محمدی صفحات 63-71
    تعیین زمان مناسب آبیاری یکی از تصمیم گیری های مهمی است که برنامه ریزان واحدهای زراعی با آن روبه رو هستند. استفاده از دمای پوشش سبز برای برنامه ریزی آبیاری گیاهان یکی از روش هایی است که مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این روش شاخص های متعددی ارائه شده است که ازبین آن ها می توان به شاخص تنش آبی گیاه به روش ایدسو اشاره کرد. به منظور
    برنامه ریزی آبیاری ذرت تابستانه در شرایط اقلیمی اهواز با استفاده از دمای پوشش سبز، در سال زراعی 93-1392 تحقیقی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز تحت آبیاری بارانی( کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک) با دوتیمار کیفی آب شور (ds/m5/2 S1=و ds/m 5S5=)در سه تکرار انجام گرفت. براین اساس مقدار شاخص تنش آبی گیاه در شهریورماه برای دوتیمار S1(حداقل شوری) و S5(حداکثر شوری) به ترتیب 14/0 و 29/0و در مهرماه 18/0 و 27/0برآورد شد. معادله های خط مبنای بالایی برای تیمار S1، در شهریور ومهر ماه به ترتیب=5.75 (Tc- Ta)ul و4.70 = (Tc- Ta) ul وبرای تیمار S5 در شهریور ومهر ماه به ترتیب 2.94=(Tc- Ta) ulو 2.85Tc-Ta) ul = ) محاسبه شد.معادله خط مبنای پایینی تنش محاسبه شده در تیمار S1 و S5گویای تنش آبی کمتر در تیمار S1 به علت پایین بودن خط مبنای پایینی آن نسبت به تیمار S5 بود. با استفاده از داده های اندازه گیری شده، برای برنامه ریزی آبیاری بارانی گیاه ذرت تحت دو تیمار S1 و S5 در شهریور و مهرماه روابطی تعیین و با استفاده از آن ها و مقایسه (Tc-Ta)m(اندازه گیری شده) با) (Tc- Ta)aمقدار مجازمحاسبه شده) می توان زمان آبیاری را در هردو تیمارتشخیص داد .
    کلیدواژگان: برنامه ریزی آبیاری، آبیاری بارانی، شاخص تنش آبی گیاه، دماسنج مادون قرمز، ذرت
  • مصطفی مرادزاده، هادی معاضد، سعید برومند نسب، محمدرضا خالدیان صفحات 73-84
    به طور کلی جریان های ترجیحی در خاک در خلل و فرج درشت خاک رخ می دهند. این جریان ها می توانند حجم زیادی از آب به همراه هر نوع آلاینده را در مدت زمان کوتاهی به منابع آب زیر زمینی منتقل کنند. این مساله خود باعث آلودگی منابع آب و خاک خواهد شد و از نظر زیست محیطی و بهداشتی بر زندگی جانداران تاثیر گذار خواهد بود. در این پژوهش نحوه حرکت آب در خلل و فرج درشت خاک با استفاده از یک مدل فیزیکی در آزمایشگاه بررسی شد. همچنین این حرکت با استفاده از مدل موج کینماتیک- انتشار[1] که یک معادله دیفرانسیل غیر خطی درجه دو می باشد و بهینه کردن ضرایب آن ارزیابی شد. ابتدا ضرایب مدل با استفاده از روش بهینه سازی تراکم ذرات[2] به دست آمدند و سپس مدل با استفاده از داده های آزمایشگاهی مربوط به هیدروگراف حاصل از بارندگی و گذار آب از مسیر های ترجیحی مدل فیزیکی که از انتهای ستون خاک برداشت شده بود، مورد صحت سنجی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که مدل عددی به کار رفته تطابق بسیار خوبی با مشاهدات آزمایشگاهی دارد و این تطابق در شدت های کمتر بارندگی بیشتر است. از آنجایی که در این مدل، سازوکار انتشار لحاظ شده است و اثر انتشار با افزایش شدت های ورودی به تدریج از بین می رود، این اثر در سرعت های پایین تر بهتر می تواند در روند پیش بینی بهتر دخالت نماید. به طور کلی این مدل می تواند راهی باشد تا بتوان مقدار و روند پیشروی جریان های ترجیحی و آلاینده های همراه آن را پیش بینی نمود تا در برنامه ریزی های مدیریتی محیط زیستی نسبت به اتخاذ تصمیم های مناسب اقدام کرد.
    [1] -Kinematic–dispersive wave
    [2] -Particle swarm optimization
    کلیدواژگان: مدل موج کینماتیک، انتشار، جریان ترجیحی آب، شبیه سازی عددی، بهینه سازی، مدل فیزیکی
  • همایون مطیعی، محمد جواد تفکری صفحات 85-94
    گرمایش جهانی و تغییر اقلیم باعث تغییر بر منابع آب و از جمله یخچال ها شده و باعث کاهش سطح و حجم این یخچال ها در سراسر زمین شده است. کاهش در سطح وحجم یخچال ها می تواند روی جریان در رودخانه های پایین دست یخچال ها و نیز فرسایش خاک حوضه تاثیر جدی داشته باشد. میزان این افزایش به شرایط محلی و منطقه ای بستگی دارد. تغییرات در الگوی بارش، نوع استفاده زمین، پوشش گیاهی و قابلیت فرسایش پذیری خاک، بر میزان جریان وفرسایش اثر می گذارد. در این مقاله با استفاده از روش های آماری تاثیر احتمالی تغییر اقلیم بر رودخانه سردآبرود در غرب چالوس در شمال ایران با استفاده از داده های بارش، جریان رودخانه و رسوب در یک دوره پنجاه ساله (87-1337 ) مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور با استفاده از روش هودریک- پرسکات به منظور روند تصادفی و غیرتصادفی تغییرات دبی و رسوب، و نیز روش رگرسیون برای روند خطی استفاده شده است. نو آوری این مقاله استفاده از روش هودریک- پرسکات بوده و روند غیرتصادفی نشان دهنده تغییرات واقعی در سال های مورد بررسی می باشد. نتایج به دست آمده نشان داد که روند دبی در ایستگاه های هیدرومتری واقع در حوضه یخچالی تا حدی افزایشی می باشد . روند رسوب نیز در این ایستگاه ها همانند روند دبی، تا حدی افزایشی است. به طور کلی می توان نتیجه گرفت با افزایش دبی، مقدار رسوب نیز افزایش یافته است که می تواند نشان دهنده فرسایش بیشتر در حوضه آبریز باشد.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، رسوب، دبی، رودخانه سردآبرود، هودریک پرسکات، یخچال علم چال
  • محمد خرمیان، مصطفی حسین پور صفحات 95-106
    به منظور بهینه سازی آب آبیاری چغندرقند پاییزه، آزمایشی در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در اراضی مرکز تحقیقات کشاورزی صفی آباد با بافت سیلتی کلی لوم در سال های 1389 و 1390 اجرا شد. تیمارهای آبیاری شامل سطوح مختلف آبیاری قطره ای نواری تیپ (تامین 25، 50، 75، 100و125 درصد نیاز آبی با علامت به ترتیب T25، T50، T75، T100 و T125) و همچنین آبیاری جویچه ای بود. با استفاده از داده های حاصل تابع تولید، هزینه و شاخص های آستانه ای مبتنی بر عمق آب آبیاری محاسبه و مقایسه شدند. نتایج نشان داد اگرچهآبیاری کامل حاصل از آزمایش های مزرعه ای(تیمار T100) و شاخص حداکثر تولید به ازای مقدار آب به کاررفته (Wm) منجر به بیشترین میزان عملکرد شد، نسبت به تیمارهای T75 و T50 اختلاف معنی دار نداشت. از طرفی مقدار شاخص عمق آب مصرفی در حالت محدودیت آب (Ww) به لحاظ مقدار آب مصرفی معادل تیمار T25 بود. علی رغم اینکه بیشترین درآمد خالص در واحد آب مصرفی از شاخص Ww به دست نیامد، باعث کاهش 43 درصدی مصرف آب و در نتیجه کاهش 21 درصدی عملکرد محصول و موجب افزایش عیار چغندرقند و کاهش هزینه های آبیاری شد. در مجموع نتایج نشان داد که از لحاظ اقتصادی کم آبیاری چغندرقند در شرایط اقلیمی شمال استان خوزستان امکان پذیر است.
    کلیدواژگان: چغندر قند، کم آبیاری، عملکرد، شاخص های آستانه ای مصرف آب
  • علی گنجی آزاد پور، علی رسول زاده، جوانشیر عزیزی مبصر صفحات 107-119
    منحنی مشخصه آب خاک در بسیاری از مطالعات از جمله شبیه سازی حرکت آب و املاح و مسایل مربوط به آبیاری و زهکشی مورد نیاز می باشد. این ویژگی هیدرولیکی خاک به روش مستقیم(صحرایی و آزمایشگاهی) و غیر مستقیم تعیین می گردد. روش های مستقیم پر هزینه و زمان بر بوده و لذا از روش های غیر مستقیم مانند توابع انتقالی، برای برآورد این ویژگی آب خاک استفاده میشود. توابع انتقالی به منظور برآورد شاخه واجذب منحنی مشخصه آب خاک توسعه یافته است در حالی که کمتر پژوهشی در مورد شاخه جذب منحنی مشخصه آب خاک انجام شده است. در این پژوهش از روش صحرایی شانیبرای به دست آوردن شاخه جذب منحنی مشخصه آب خاک در کاربری های کشاورزی، در 39 نقطه از شهرستان بویین زهرا استفاده شد. ابتدا 10 تابع انتقالی پارامتریک ملی و بین المللی برای برآورد شاخه جذب منحنی مشخصه آب خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد منحنی مشخصه آب خاک شبیه سازی شده با توابع انتقالی، تطابق مناسبی با شاخه ی جذبی منحنی مشخصه ی آب خاک اندازه گیری شده ندارند. با توجه به عملکرد نامناسب توابع انتقالی، به منظور برآورد بهتر شاخه جذب منحنی مشخصه آب خاک بین مقادیر اندازه گیری شده و برآورد شده رابطه رگرسیونی غیرخطی ایجاد گردید. نتایج نشان داد استفاده از معادله های رگرسیونی استخراج شده سبب می گردد ریشه میانگین مربعات خطا توابع انتقالی مایر و جارویس(1999)، وستن و همکاران(1999) ، کمپل(1985) و سکستون و همکاران(1986) به ترتیب 174، 140، 132 و 113 درصد، کاهش یافته و در نتیجه باعث بهبود برآورد شاخه جذب منحنی مشخصه آب خاک گردد. همچنین نتایج نشان داد استفاده از معادله های رگرسیونی استخراجی در این پژوهش، سبب می گردد که مقادیر نسبت خطای متوسط هندسی به یک نزدیک تر شده و در نتیجه از مقادیر بیش برآوردها و کم برآوردها در توابع انتقالی مختلف کاسته شود.
    کلیدواژگان: منحنی رطوبتی، توابع انتقالی، شاخه جذب منحنی آب خاک، بویین زهرا
  • نادر حسینی زارع، علی غلامی، ابراهیم پناه پور، علیرضا جعفر نژادی صفحات 121-134
    وجود منابع آب و خاک مناسب در حوضه کارون بزرگ، عرصه گسترده منابع طبیعی، شرایط اقلیمی مساعد و منابع سرشار انرژی باعث توسعه کشاورزی، صنعت و رشد جمعیت در حاشیه رودخانه های کارون و دز گردیده است. این پژوهش با هدف شناسایی، بررسی وضعیت کمی، کیفی و تعیین بار آلودگی زهکش های کشاورزی حوضه کارون بزرگ (کارون و دز)، تعیین حجم زه آب و اثرگذاری بر کیفیت منابع تولید انجام شد. بر این اساس با انجام مطالعه میدانی، نمونه برداری در طی چهار فصل در سال های 93-1392 از 24 نقطه ی ورودی زه آب ها به منابع آب و به تعداد 96 نمونه صورت گرفت. ویژگی های COD،PO4-3، BOD، DO، NO3-، NH3، TSS، pH، EC، کاتیون ها، آنیون ها و دبی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد آلاینده های کشاورزی با حجمی معادل 2374 میلیون مترمکعب در سال باعث بار آلودگی از نوع TDS و NO3- به ترتیب 11862 و 51/65 تن در روز ایجاد نموده اند. بار آلودگی حاصل از مواد آلی بر مبنای BOD و COD به ترتیب معادل 7/29 و 211 تن در روز اندازه گیری شد. نتایج نشان داد بازه رودخانه دز، بیشترین سهم از نظر حجم زه آب و بار آلودگی ورودی را دارد. همچنین زهکش های کشاورزی شعیبیه، نیشکر هفت تپه، عجیروب و سلیمه، کارون(k)، میان آب و خارور در بازه دز، زهکش های سردارآباد(N) و زهوآباد در بازه شطیط و پسآب های پرورش ماهی مستقر در بازه گرگر از جمله مهمترین زهکش های اثرگذار بر کیفیت منابع آب و اراضی کشاورزی پایین دست حوضه به شمار می روند.
    کلیدواژگان: بار آلودگی، رودخانه های کارون ودز، منابع آب و خاک، زهکش های کشاورزی، خوزستان
  • زینب غلامی، حامد ابراهیمیان، حمیده نوری صفحات 135-146
    اندازهگیری و تحلیل شاخص های بهره وری آب در روش های مختلف آبیاری (سطحی و تحت فشار) به علت محدودیت کمی و کیفی این نهاده ارزشمند از جایگاه خاصی برخوردار است. هدف از این پژوهش مقایسه بهره وری آب و بهره وری اقتصادی آن در سیستم های آبیاری بارانی و سطحی است. در این راستا از اطلاعات و داده های تفصیلی سیستم های آبیاری و عملکرد محصولات تحت کشت این سیستم ها در سال 1390 در دشت قزوین استفاده شده است.اطلاعات مورد نیاز در این مطالعه از طریق مراجعه حضوری به مزارع و تکمیل پرسشنامه، دفترچه های طراحی سیستم های آبیاری تحت بهره برداری در مزارع مورد مطالعه و سازمان جهاد کشاورزی استان قزوین جمع آوری گردید. براساس نتایج حاصل از مطالعه، بهره وری آب آبیاری در سیستم های آبیاری بارانی برای جو 75/0 تا 5/2، یونجه 2/0 تا 76/1، ذرت 3/0 تا 78/2 و گندم 61/0 تا 2/2کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد. میزان بهره وری آب آبیاری در آبیاری سطحی برای جو 43/0 تا 42/1، یونجه 12/0 تا 64/1، ذرت 22/0 تا 58/1 و گندم 43/0 تا 25/1کیلوگرم بر مترمکعب برآورد شد.حداقل و حداکثر بهره وری اقتصادی مصرف آب در آبیاری سطحی بر حسب ریال بر مترمکعب به ترتیب برابر 1387 و 4617 برای جو، 382 و 5050 برای یونجه، 905 و 6474 برای ذرت دانه ای، 1447 و 4159 برای گندم برآورد شد. حداقل و حداکثر بهره وری اقتصادی مصرف آب در آبیاری بارانی بر حسب ریال بر مترمکعب به ترتیب برابر 2442 و 8126 برای جو، 673 و 5420 برای یونجه، 1283 و 11395 برای ذرت دانه ای، 2016 و 7319 برای گندم به دست آمد.
    کلیدواژگان: بهره وری اقتصادی، ذرت، گندم، جو، یونجه
  • یاسر حسینی، علیرضا حسینی صفحات 147-161
    دراین پژوهش، توابع انتقالی و روش های زمین آماری برای تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با استفاده بافت خاک مورد مقایسه قرار گرفتند. داده ها از 196پروفیل خاک مربوط به مطالعات خاکشناسی و اصلاح اراضی سازمان جهاد کشاورزی استان اردبیل تهیه گردید. نتایج نشان داد که از میان روش های مبتنی بر زمین آمار و توابع انتقالی، روش کوکریجینگ معمولی با بهره گیری از متغیر کمکی بافت خاک، با ضریب تعیین[1] 93/0 و ریشه میانگین مربعات خطا[2] 21/3 (سانتی متر بر روز) دارای بهترین برازش و برآورد از هدایت هیدرولیکی منطقه می باشد و روش های زمین آماری بدون استفاده از متغیر کمکی با دقت کمتری هدایت هیدرولیکی را برآورد نمودند. بهترین واریوگرام برازش داده شده در روش کوکریجینگ معمولی، مدل توانی[3] با اثر قطعه ای صفر و سقف 156 محاسبه گردید و استحکام ساختار فضایی منطقه و تاثیر کامل مولفه ساختار دار بر مدل واریوگرام منطقه را نشان داد. دقت روش های مبتنی بر توابع انتقالی، به ترتیب از مدل فرر- جولیا و همکاران (2004)، رزتا، دین و پاکت (1994)، کاسبای و همکاران (1984)، پاکت و همکاران (1985)، کمپل و شوزاوا (1994)، کاهش یافت. از میان روش های توابع انتقالی روش فرر- جولیا و همکاران (2004) با ضریب تعیین 89/0 و ریشه میانگین مربعات خطا 1/2 ( میلی متر برساعت) از دقت بالاتری برای تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با استفاده بافت خاک برخوردار بود.
    [1] - Coefficient of Determination
    [2] -Root Mean Square Error
    3- Exponential
    کلیدواژگان: زمین آمار، هدایت هیدرولیک اشباع، شبکه آبیاری و زهکشی، توابع انتقالی، کوکریجینگ
  • کوثر منصوری، جواد احدیان صفحات 163-172
    این پژوهش به علت اهمیت مشکلاتی که انسداد اجسام توسط جریان های آواری، برای سازه های هیدرولیکی به وجود می آورد، انجام شده است؛ ازاین رو، در این تحقیق اثر به دام افتادگی اجسامی مانند کنده ها و شاخه های درختان در حالت ورود انفرادی به سرریزهای کلید پیانویی بررسی گردیده است. در جریان های آواری کاهش ظرفیت تخلیه و افزایش ارتفاع آب در پشت سرریز کلید پیانویی قابل انتظار است. آزمایش های این تحقیق روی دو سرریز کلید پیانویی به ارتفاع 10 و 30 سانتی متر مستقر در فلوم آزمایشگاهی به طول 12متر و عرض80 سانتی متر و ارتفاع 70سانتی متر انجام شد. بر روی سرریز مذکور از دیواره های سپریبا ارتفاع 5/2، 5/3، 5/4 سانتی متر استفاده شد. آزمایش ها در دو حالت با دیواره سپری و بدون آن انجام گردید. از طرفی از نظر هیدرولیکی حالت انفرادی شاخه ها و کنده ها در جریان آواری موردبررسی واقع شد. آزمایش های انفرادی نشان داد که قطر کنده ها و میزان بار آبی بالادست سرریز بر احتمال انسداد تاثیرگذار هستند، به طوری که افزایش قطر و کاهش بار آبی هر دو منجر به افزایش میزان انسداد می شوند؛ در واقع در D/H>1میزان انسداد تا 100 درصد افزایش و در D/H<0.3 تا صفر درصد کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: جریان آواری، انسداد، سرریز PKW، آزمایش های انفرادی، کنده درخت، دیواره سپری
  • دنا بیدار، سید امین اصغری پری، سید محسن سجادی، هوشنگ حسونی زاده صفحات 173-185
    در این مقاله تغییرات الگوی آبشستگی پایین دست جت های مستغرق با قطرهای متفاوت و شکل های مختلف (دایره ای، مستطیلی، لوزی و مربعی) در جت های منفرد و اثر تغییر زاویه افقی میانی در جت های مرکب مایل بررسی شده است. در این راستا، پارامترهای موثر بر رفتار جت های مستغرق، بررسی و با استفاده از تحلیل ابعادی روابط بدون بعد موثر استخراج شد. به منظور بررسی ارتباط بین این پارامترها یک مدل فیزیکی در آزمایشگاه رسوب سازمان آب و برق استان خوزستان ساخته و آزمایش ها در دبی های متفاوت انجام گردید. سپس ابعاد آبشستگی پایین دست جت، اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بهترین عملکرد از نظر افزایش الگوی آبشستگی مربوط به جت لوزی با متوسط 22 درصد افزایش پارامترهای آبشستگی نسبت به جت مستطیلی، کمترین قطر بیرونی با 183 درصد افزایش پارامترهای مذکور نسبت به بیشترین قطر بوده. همچنین افزایش سه برابری در زاویه میانی جت های مرکب مایل موجب افزایش 58 درصد در پارامترهای آبشستگی می گردد.
    کلیدواژگان: جت مستغرق، آبشستگی، زاویه، شکل جت، قطر جت
  • محمدحسن لی، مسعود پارسی نژاد، حامد ابراهیمیان صفحات 187-194
    از راهکارهای مدیریت آب در مزرعه استفاده از آب شور برای آبیاری محصولات است. در این مطالعه به بررسی استفاده تناوبی آب شور و غیر شور پرداخته شد. آزمایش های مزرعه ای به مدت یک فصل زراعی در سال 1391 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی تحت آبیاری قطره ای برای محصول ذرت با نه تیمار در کرج انجام شد. تیمارها بر اساس مدیریت تناوبی آبیاری با آب شور و غیر شور، در سه سطح شوری 4/0، 5/3 و 7/5 دسی زیمنس بر متر و با تناوب های یک در میان، سه در میان و پنج در میان بودند. مدیریت یک در میان از لحاظ عملکرد محصول وضعیت بهتری نسبت به سایر مدیریت ها داشت. نتایج نشان داد در حالی که بیشترین عملکرد وزن تر (2/56 تن در هکتار) برای تیمار F (آبیاری ثابت با آب غیر شور) به دست آمد، اما بیشترین کارآیی مصرف آب آبیاری بر اساس وزن تر (9/14 کیلوگرم بر متر مکعب) در تیمار 3S1:1F (آبیاری تناوبی سه در میان آب شور 5/3 دسی زیمنس بر متر و آب غیر شور) حاصل شد. در نتیجه در تیمارهای استفاده تناوبی آب شور و غیرشور علیرغم کاهش نسبی عملکرد محصول، به دلیل اعمال کمتر آب در آبیاری های شور، کارآیی مصرف آب آبیاری افزایش یافت. نتایج نشان داد به ازای هر یک دسی زیمنس افزایش در شوری آب آبیاری در مدیریت های ثابت، عملکرد محصول به میزان 3/10 درصد کاهش یافت. در این مطالعه، عملکرد محصول در مدیریت تناوبی بیشتر از مدیریت اختلاط بود.
    کلیدواژگان: کاربرد تناوبی آب شور، شوری، مدیریت آب در مزرعه، ذرت علوفه ای
  • کیوان خلیلی، محمد ناظری تهرودی، علیرضا مقدم نیا، مجتبی مروج، مرضیه عباس زاده افشار صفحات 195-207
    بررسی پدیده بارندگی به عنوان یکی از مهمترین عوامل هواشناسی که به صورت مستقیم منابع آب را تحت تاثیر قرار می دهد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین، در این تحقیق، توسط شاخص پراکندگی بارش (PCI) در مقیاس سالانه به بررسی تغییرات الگوی بارندگی در سطح ایران پرداخته شد. بدین منظور آمار بارندگی ماهانه 25 ایستگاه سینوپتیک کشور ایران در یک دوره 50 ساله (2010-1961) در دو بازه 25 ساله ارزیابی شد و سپس معنی دار بودن شاخص مورد نظر در دو زیر بازه 25 ساله با استفاده از آزمون t مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پهنه بندی شاخص مورد نظر نشان داد که پراکندگی و پراکنش بارندگی در هر دو زیر بازه از الگوی یکسان پیروی می کند. هم چنین نتایج پهنه بندی نشان از بالا بودن این شاخص در مرکز ایران و در استان های کم بارشی مثل کرمان، هرمزگان، یزد، زاهدان، شهرکرد، بیرجند، بوشهر، اهواز و اصفهان می باشد که این ایستگاه ها بر اساس طبقه بندی الیور (1980)، دارای بی نظمی زیاد و پراکنده در ریزش بارش هستند. هم چنین نتایج نشان داد که اکثر نواحی شمال غرب ایران دارای الگوی نامنظم بارندگی است. دو ایستگاه رشت و گرگان دارای تمرکز متوسط بارندگی و دو ایستگاه زنجان و تبریز دارای تمرکز تقریبا متوسط بارندگی هستند. در هیچ یک از ایستگاه های مورد مطالعه در کشور ایران، تمرکز یکنواخت (PCI<10) یافت نشد. در نهایت روند تغییرات شاخص مذکور در دو مقیاس ایستگاهی و منطقه ای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده روند افزایشی غیرمعنی دار در سطح اطمینان 5 درصد در دو خوشه دو و پنج و در سایر خوشه ها روند کاهشی غیرمعنی دار بود.
    کلیدواژگان: الگوی بارندگی، خوشه بندی فازی، شاخص PCI، کندال منطقه ای
  • سحر مصطفوی، مهدی قمشی، بهار شاهمرادی صفحات 209-215
    عبور آب از بین موانع موجود در مسیر جریان مجاری روباز ، سبب شکل گیری لایه ی مرزی در بالادست موانع و جداشدگی خطوط جریان در پایین دست موانع و ایجاد جریان های گردابه ای می شود. از هم پوشانی گرداب های ایجادشده از هر مانع، امواج سطحی با راستای انتشار عمود بر جریان آب تشکیل می شود. زمانی که فرکانس گرداب ناشی از موانع با فرکانس امواج یکسان شود، امواج با حداکثر دامنه شکل گرفته و پدیده ی تشدید رخ می دهد. هدف از این پژوهش، بررسی بیشترین دامنه نسبی موج عرضی ایجادشده در زمان تشدید در حالتی که موانع از صفر درصد تا بیشترین درصدی که موج از بین نرود مستغرق شده اند، می باشد. در این تحقیق، 71 آزمایش در آرایش های مختلف موانع منشوری با مقطع مثلث در دو مد یک و دو جریان در حالت برخورد جریان به راس و ضلع موانع در چینش های موازی و زیگزاگی با فواصل 120 میلی متری موانع از هم صورت گرفت. در آزمایش ها، بیشترین دامنه نسبت به عمق جریان 2/0 برای مد یک و 14/0 برای مد دو میباشد. با استفاده از تحلیل ابعادی و نرم افزارهای آماری، رابطه ای برای برآورد دامنه نسبت به عمق جریان در زمان تشدید پیشنهاد شد. در پایان، داده های به دست آمده از رابطه ی پیشنهادی با داده های آزمایشگاهی مقایسه گردید.
    کلیدواژگان: حداکثر دامنه ی نسبی، موانع مستغرق، گردابه، امواج عرضی
|
  • Javad Ramezani Moghadam, Abed Ali Naseri, Abdolrahim Hooshmand, Mosa Meskar Bashi Pages 1-11
    The quantitative and qualify limitations of agricultural water resources and fertilizer management are the important problems in Khuseztan Province. This study was conducted to evaluate the effect of deficit irrigation and different nitrate levels on the maize yield. The treatments were included irrigation (100, 75 and 50 percent of irrigation requirement) and urea fertilizer (300, 375 and 450 kg/ha). The experiment was carried out in the framework of a factorial using randomized complete block design with three replications. The result showed that the biomass, plant maximum height, grain yield and harvest index significantly increased (P>0.01). Also the results showed that in the 100 percent irrigation level, grain yield and biomass increased 6.6% and 4% ,respectively, to compared with the free drainage. The results illustrated that the use of groundwater can be decreased water drainage entrance into the surface resource as well as increased plant yield.
    Keywords: Water Table, Deficit irrigation, Nitrogen Fertilizer, Maize, Lysimeter
  • Mahmood Shafaei Bajestan, Elham Ghanbari Adivi Pages 13-24
    Using riprap is one of the common and economical methods for rivers bed protection against scouring. In this study, some stone sizes, under different hydraulic conditions have been tested to determine the criteria that affecting the stable size, of riprap at the threshold and failure conditions. In this investigation, it was found that in a constant flow ratio (Qr), with decreasing tail water depth and with increasing tail water velocity, the stability size of riprap was increased. Also it revealed that a constant size of riprap, with increasing flow ratio (Qr) in the threshold situation, tail water depth was increased and tail water velocity was decreased. At the constant size of riprap, with increasing total flow (Qt), in the threshold situation, tail water depth was increased and the stone with larger size will begin the incipient motion.
    Keywords: Threshold motion, River confluence, Riprap, Flow rate
  • Seyade Maryam Mousavi, Mahmood Kashefipour, Mehdi Ghomeshi Pages 25-38
    Today, flood management is one of the most important topics in river engineering due to reducing the fatality and damages caused by it. Several hydrodynamic models including 1D, 2D, 3D and couple hydraulic models have been developed in the world. One dimensional models have a short computation time and only compute the hydraulic parameters of main river channel. They provide no details about inflow or overbank flow and flow changing between river and floodplainds. Dez river in Khuzestan province (Case study) is surrounded by wide low elevation plains. Since the elevation of floodplains is lower than the main channel, when overbank flow occurs, two flows with different velocities and depths should be considered in the main channel and floodplains. In the present study three different modeling including: 1D simulation using existing cross sections, quasi 2D simulation using LINK CHANNELS, 1D-2D modeling with MIKE FLOOD, were investigated. The results indicate the quasi 2D model, despite of the limited computational time than 1D-2D model, has an acceptable accuracy in predicting discharge, water level, inflow and overbank flow simulation and reduction in inundation volume, which is compatible with the fact of inundation volume storing in the floodplains and it can separately compute hydraulic parameters of main river and floodplains. In contrast, there is no possibility for 1D model with the original cross sections to simulate overbank flow, discharge and flood volume reduction. It provides the average of hydraulic parameters throughout the whole cross setions. Moreover, flood routing is imposibe to be investigated in this model.
    Keywords: MIKE 11, Flood, LINK CHANNELS, Quasi 2D Model, MIKE FLOOD
  • Mostafa Yaghobzade, Zahra Izapanah, Saeid Broomand Nasab, Hesam Seyed Kaboli Pages 39-49
    Accurate quantification of ET in irrigated agricultural lands is crucial for planning for water allocation, optimizing crop production irrigation management, evaluating the effects of changing land use on water yields. For this purpose in the research, evapotranspiration calculated by three kind of different methods remote sensing, agro-hydrological model and computational method for maize field located in Neyshabour plain. Methods of evapotranspiration determination consist of Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) algorithm and Modis product satellite in the long of during growth, SWAP agro-hydrological and computational methods of FAO Penman-Monteith and Hargreaves-Samani and FAO Blany Criddle. Correlation coefficient 0.67 to 0.91 between SEBAL algorithm with SWAP model and computational method showed high potential for SEBAL algorithms in the evapotranspiration estimation. In between methods for potential evapotranspiration determination, FAO Blany Criddle method has better result in comparison with Penman-Monteith and Hargreaves-Samani methods. Also, this study found that the SEBAL algorithm could be used to determine evapotranspiration in areas with shortages of data and for evaluation of computational methods and hydrological models.
    Keywords: Evapotranspiration, SEBAL algorithm, SWAP model, Computational methods, Remote sensing
  • Zahra Kanani Toudeshki, Manouchehr Fathi Moghadam Pages 51-61
    The most common underlying cause of unsteady flow, opening and closing the valve fusing of current. This action will cause pressure waves in the system. Pressure wave speed depends on the type of valve, the valve opening and closing speed, hydraulics system and property of elastic pipes. One of places where it is important to calculate hammer, water conveyance systems are hydro power plants. If for any reason during the operation of the hydro power station turbines out of the circuit, the water hammer will be caused. This phenomenon not only pipelines, but also damage the turbine and power plant installation. Therefore, issue of water hammer in the transmission system is a concern for many researcher's hydro power plants. In this study to determine the effect of unsteady shear stress in fast and slow closing of the wicket gate valve used computer code. In order to calculate the shear stress from two equations Daily et al and the equation of friction developed Brunone et al a computer code was used. The results obtaines that the pressure wave in a fixed the Reynolds number in the first cycle was almost identical in both methods of friction and in the next cycle, pressure waves generated by the second method (equation developed Brunone et al) damping is greater than the time. In which case, both fast and slow closing of the wicket gate valve, the non-dimensional maximum damping the second method by 75%.
    Keywords: Unsteady flow, Hydropower plant, Unsteady friction
  • Maryam Ghorbani, Saeid Broomand Nasab, Amir Soltani Mohammdi Pages 63-71
    Determination of the appropriate time to irrigation is an important decision that farm planners are faced to it. Using canopy temperature for plants irrigation scheduling is one of the methods that have been attention by many researchers. In this way, several indicators have been proposed among which can be noted Idso Crop Water Stress Index (CWSI) method. This research intends to investigate irrigation scheduling of summer maize using crop canopy temperature in Ahvaz climatic condition in farming years 2013-2014 under sprinkler irrigation (fixed irrigation system) with two levels of salinity irrigation water ( S1=2.5 dS/m ,S5=5 dS/m) in three replications. Accordingly, the amount of crop water stress index in September was estimated for two treatments S1 (minimum salinity) and S5 (maximum salinity), respectively, 0.14 and 0.29 and in October, 0.18 and 0.27, respectively. Upper baseline equations for the S1 treatment, in September and October was calculated (Tc – Ta)u.l= 5.75 ºC and (Tc – Ta)u.l= 4.70 ºC, respectively. For the S5 treatment the upper baselines equations in September and October were (Tc – Ta)u.l= 2.94 and (Tc – Ta)u.l= 2.85 ºC, respectively. Lower baseline equations were calculated in S1 and S5 treatments and showed that the water stress in S1 treatment was lower than to S5 treatment due to the lower baseline. By using of measured data, for scheduling irrigation of maize in October and September with sprinkler irrigation method, some equations were determined. By using of the equations and comparing difference between leaf and air temperature measured by leaf and air temperature calculated (calculated allowable amount) can be detect time of irrigation in both treatments.
    Keywords: Irrigation scheduling, Sprinkler irrigation, CWSI, Infrared temperature, Maize
  • Mostafa Moradzadeh, Hadi Moazed, Saeed Boroomandnasab, Mohammadreza Khaledian Pages 73-84
    Generally soil preferential flow occurs through soil macropores. These flows can transport a large amount of water and any type of pollutant to groundwater in a short time. This issue causes the water and soil pollution and in terms of environmental and health, affect the lives of animal and human. In this study the movement of water in preferential routes in the soil was investigated using a physical model. Also this movement was evaluated using Kinematic–Dispersive Wave (KDW) model which is a second degree non-linear partial differential equation and optimization of its coefficients. At first, the model coefficients were obtained using Particle Swarm Optimization (PSO) method. After that, the model was validated using experimental observation of rainfall hydrograph which was passed through the preferential routes of physical model and was recorded from the bottom of soil column. The results showed that the numerical model has very good agreement with experimental observations, and this prediction is better in lower rainfall intensity. Since dispersive mechanism was applied in this model and the effect of dispersive is disappeared graduatly with increase of input rainfall intensity, this effect in lower velocities causes the model to predict much better the observation. Consequently, this model can be a way to predict the preferential water flow and contaminant in soil to be eligible to make a reasonable decision in environmental management planning.
    Keywords: KDW model, Preferential water flow, Numerical simulation, Optimization, Physical model
  • Homayon Moteei, Mohammad Javad Tafakori Pages 85-94
    Global warming and climate change has caused serious impacts on water resources of the world, including the glaciers with reducing their surfaces and volumes. Surface and volume decreasing of the glaciers, could have the serious impacts on the discharge of the glaciers rivers downstream as well the soil erosion of watersheds. The increasing amount depends on the local and regional conditions. Changing in the rainfall amount, land using, vegetation covers and erosionable potential could influence the rate of river discharge and watershed erosion. In this paper, the impact of climate change on the Sardabrood river in the west part of the Challoos city in the North of Iran has been studied with statistical methods for a fifty years period (1958-2008). In this regard, the Hodric-Prescott filter as well as regression method, for investigation the randomized and non-randomized trends of the discharge and sediment. The results showed that the discharge and sediment trends increase in this glacier watershed. The general conclusion is that sediment increase by increasing the discharge, and indicates further erosion in the basin.
    Keywords: Climate change, Sediment, Discharge, Sardabrood River, Hodric, Prescott, Alam, Chaal Glacier
  • Mohammad Khoramian, Mostafa Hossien Pour Pages 95-106
    For optimization autumn sugarbeet irrigation water, an experiment was conducted at Safi-Abad Agricultural Research center in the years 2010 and 2011 with silty clay loam soil.The experiment was arranged in randomized complete blocks design with three replications. Tape irrigation levels (25,50,75,100 and 125% of water requirement with T25,T50,T75,T100 and T125 respectively) and furrow irrigation was conducted. Production, cost and water function and thresholds indexes basis of irrigation depth was compared and computed. Although full rrigation in field experiment(T100 treatment) and maximizing level of applied water index(Wm) had maximum yield, T100 treatment had not significant difference with T75 and T50 treatments. On the other hand irrigation water application depth in water limited condition (Ww) was almost equal to minimum rate of water application,T25 treatment. Although Ww index had not maximum net benefit per unit of irrigation water, caused to decrease 43 percent consumed water and 21 percent of root yield and caused to increase sugare content and decrease irrigation costs. The results showed that in a view economic deficit irrigation in North of Khouzestan climatic conditions was applicable.
    Keywords: Sugarbeet, Deficit irrigation, Yield, Thresholds consumed water indexes
  • Ali Azad Pour, Ali Rasour Zade, Javanshir Azizi Mobser Pages 107-119
    Soil water retention curve in many studies, including simulating the movement of water and solutes, irrigation and drainage issues is required. This soil hydraulic property was determined by direct (field and laboratory) and indirect methods. Direct methods are costly and time consuming therefore the indirect method such as pedotransfer functions (PTFs) are the alternative to estimate this property. PTFs are developed to estimate drying branch of soil water retention curve whereas little research has been done for wetting branch of soil water retention curve. In this study, Shani field method was used to obtain wetting branch of soil water retention curve in agricultural area in 39 site of Boinzahra county. At the first, 10 national and international parametric PTFs were evaluated to estimate wetting branch of soil water retention curve. Results showed that simulated soil water retention curve using PTFs were not consistent with the measured soil water retention curve. In order to improve simulation of wetting branch of soil water retention curve, non-linear regression is used between simulated and measured value. The results showed that the using derived non-linear regression causes the Root Mean Square Error (RMSE) of PTFs of Mayr-Jarvis (1999), Wosten et al. (1999), Campbell (1985), and saxton et al. (1986) decreases 174, 140, 132, and 113 percent, respectively and consequently improves estimation of wetting branch of soil water retention curve. The results also showed that the using derived non-linear regression causes Geometric mean Error Ratio (GMER) closes to one and prevents over and under estimation of PTFs.
    Keywords: Retention curve, Pedotransfer functions, Wetting branch of soil water retention curve, Boinzahra
  • Nader Hosseini Zare, Ali Gholami, Ebrahim Panah Pour, Ali Reza Jafar Nezady Pages 121-134
    Suitable soil and water resources in the great Karun river basin, extensive areas of natural resources, favorable climate conditions and energy resources have led to the development of agriculture, industry and population growth in the Karun and Dez rivers margins. This study aims to identify, quantitatively and qualitatively review and determine the pollution load of agricultural drainages in the basin of great Karun (Karun and Dez rivers), determine the volume of drainage water and the impact on the quality of production resources. After field study, sampling (N=96) was done during four seasons in 2013-2014 in 24 input points of drainage water to water sources. The EC, pH, TSS, NO3-, DO, BOD, PO4-3, COD features, Cations, Anions and discharge were measured. Results showed that agricultural pollutants with a volume of 2,374 million cubic meters per year are causing pollution of types TDS and NO3- with 11862 and 65.51 tons per day, respectively. Pollution load of organic materials based on BOD and COD is 29.7 and 211 tons per day, respectively. Results also showed that, the Dez river reach has the largest share in terms of volume of drainage water and incoming pollution load. Moreover, the agricultural drainages of Shoeibieh, Haft –Tapeh Sugar cane, Ajirub and Salimeh, Karun (K), Myanab and Kharur within the Dez river reach, the drainages of Sardarabad (N) and Zahuabad within the Shatit reach and the fish-farming wastewaters within the Gargar river reach are among the most important drainages affecting the quality of water resources and agricultural lands in the downstream basin.
    Keywords: Pollution load, Karun, Dez rivers, Soil, water resources, Agricultural drains, Khuzestan
  • Zeynab Gholami, Hamed Ebrahimian, Hamideh Noori Pages 135-146
    Due to the quantity and quality limitations of available water resources, the measurement and analysis of water and economic productivity indices in various irrigation systems (including surface and pressurized systems) has a great importance. The objective of this study was to compare water and economic productivity of pressurized and surface irrigation systems. For this purpose, the data of irrigation systems as well as crop yield in Qazvin Plain in 2011 were used. The required data were collected using the survey in the studied fields, questionnaires, the design report of irrigation systems and Qazvin Agriculture Organization. The results showed that the irrigation water productivity for barley, alfalfa, maize and wheat was 0.75 to 2.5, 0.2 to 1.76, 0.3 to 2.78 and 0.61 to 2.2 kg/m3, respectively, in sprinkler irrigation systems. In surface irrigation system, the water productivity for barley, alfalfa, maize and wheat was 0.43 to 1.42, 0.12 to 1.64, 0.22 to 1.58 and 0.43 to 1.25 kg/m3, respectively. The minimum and maximum amounts of economic productivity of surface irrigation systems in Rials/m3 were 1387 and 4617 for barely, 382 and 5050 for alfalfa, 905 and 6474 for maize and 1447 and 4159 for wheat. The minimum and maximum values of economic productivity of sprinkler irrigation systems in Rial/m3 were 2442 and 8126 for barley, 673 and 5420 for alfalfa, 1283 and 11395 for maize and 2016 and 7319 for wheat.
    Keywords: Economic productivity, Maize, Wheat, Barley, Alfalfa
  • Yaser Hossini, Ali Reza Hossini Pages 147-161
    In this study, Pedotransver Functions and geostatistical methods are compared for estimating soil saturated hydraulic conductivity by soils texture. Data collected from 196 soil profiles related to soil and land reform Agricultural Organization of Ardebil. Results showed that among the geostatistical and Pedotransver Functions methods,ordinary cokriging with soil texture as Covariate has the best estimation in the region with Coefficient of Determination equal to 0.93 and Root Mean Square Error equal to 3.21(Centimeters per day) and other goestatistical methods without covariate have lower accuracy estimations. The best fitted variogram in ordinary cokriging, was determined as exponential model with zero nugget effect and 156 of sill range that showed the strength of the spatial structure of the region and the full impact of the spatial structure on region variogram. Accuracy of Pedotransver Functions methods respectively decreased from Ferrer-Julià et al (2004), Roseta, Dane and Puckett (1994), Cosby et al (1984), Puckett et al (1985), Campbell and Shiozawa (1994).Among Pedotransver Functions methods Ferrer-Julià (2004) has more accuracy with coefficient of determination equal to 0.89 and Root Mean Square Error equal to 2.1 (Millimeters per hour)for estimating soil saturated hydraulic conductivity by soils texture.
    Keywords: Geostatistics, Saturated hydraulic conductivity, Irrigation, drainage networks, Pedotransver Functions, Cokriging
  • Kosar Mansouri, Javad Ahadian Pages 163-172
    Due to the problems of hydraulic structures at blocking bodies in debris flows this research has been carried out. Hence, in this study the effect of the trap drop bodies such as logs and branches of trees on piano key weirs at individual step was considered. The debris flows, decreasing in discharge capacity and raising the water level can be expected in the piano key weirs. The experiments of this research were performed on two piano key weirs with 10 and 30 cm in height on an experimental flume, 12 meters in length, 80 cm width and height of 70 cm. On these weirs three parapet walls with 2.5, 3.5 and 4.5cm height were installed. As a hydraulically criterion, Individual branches and logs in debris flow were studied. Individual experiments showed that the diameter and the upstream head of spillway affect the likelihood of blockage. However, both the increasing in diameter and head decreasing, increase the blockage. Therefore the probability blocking increases in D/H>1 and it decreases at D/H
    Keywords: Debris Flow, Blockage, PKW, Individual experiments, Tree log, Parapet wall
  • Dena Bidar, Seyed Amin Asghari Pari, Seyed Mohsen Sjadi, Hoshang Hasooni Zadeh Pages 173-185
    In this article, downstream scour patterns were investigated for submerged jets with different diameters and shapes (circular, rectangle, diamond and square) for single jets and also effects of different angles of crossing compound jets. For this aim, all effective parameters of submerged jets behavior were studied and the effective dimensionless relationships were derived according to dimensional analysis. In order to analyze this relationship, a physical model was built in KWPA laboratory and tests were run with different discharges. Then dimensions of scour patterns were measured in downstream of jets. The results indicated that the best development in pattern of scour belongs to diamond jet with average of 22% increasing in comparison by rectangle jet and the minimum of outer diameter with average of 183% increasing in comparison by the maximum one, also threefold increasing of crossing jets angles cause 58% increasing in the parameters of scour.
    Keywords: Submerged jet, Sediment scouring, Angle, Shape of jet, Diameter of jet
  • Mohammad Hassan Li, Masoud Parsi Nejad, Hamed Ebrahimian Pages 187-194
    Using saline water for irrigation of crops is a strategy for irrigation water management. In this study, the cyclic application of saline and non-saline water was investigated. Field experiments were carried out during a growing season in 2012 under drip irrigation for maize crop with nine treatments in randomized complete block design in Karaj. The treatments were based on alternative irrigation management of saline and non-saline water on three salinity levels of 0.4, 3.5 and 5.7 dS/m and freshwater application in every one, three and five saline water application (1:1, 3:1 and 5:1, respectively). The 1:1 management was better than the other managements in terms of crop yield. The results showed that while the highest wet weight yield (56.2 t ha-1) was obtained in the F treatment (irrigation with non-saline water constantly), but the highest irrigation water use efficiency based on wet weight (14.9 kg m-3) was acquired in the 3S1:1F treatment (thrice saline water (3.5 dS m-1) and once non-saline water, alternatively). Thus irrigation water use efficiency was increased in cyclic using of saline and non-saline water because of less water use in saline irrigations, despite the relative reduction of crop yield. The results indicated that the percentage of crop yield decreased by 10.3 for every 1 dS m-1 increase in salinity level of irrigation water in fixed management. In this study, the crop yield in alternative management was higher than mixing management.
    Keywords: Cyclic use of saline water, Salinity, On, farm water management, Silage maize
  • Keyvan Khalili, Mohammad Nazeri Tahrodi, Ali Reza Moghadam Nia, Mojtaba Moravej, Marziye Abbas Zadeh Afshar Pages 195-207
    Precipitation is one of most the important parameters of climate that affects water resources directly. In this research changes of precipitation pattern in Iran investigated by means of PCI index. In this order 25 synoptic stations of Iran during two periods of 1961-1986 and 1986-2010 used to calculate PCI index and then significance of this index evaluated by t-test method. Results of mapping this index over Iran showed that precipitation changes had the same pattern in the two studied periods of time. Also results indicated that PCI index was high in the central part of Iran and in the low-precipitation provinces such as Kerman, Hormozgan, Yazd, Zahedan, Shahrekord, Birjand, Booshehr, Ahwaz and Isfahan. These stations according to the Oliver (1980) classification showed high irregular precipitation pattern. According to the results most parts of northwest followed irregular precipitation pattern. Two stations of Rasht and Gorgan had intermediate PCI index values and Zanjan and Tabriz stations had almost intermediate PCI index values. In none of stations uniform precipitation pattern (PCI
    Keywords: Precipitation pattern, Fuzzy classification, PCI index, Regional Kendall
  • Sahar Mostafavi, Mehdi Ghomeshi, Bahar Shahmoradi Pages 209-215
    In open channels, when water flows through obstacles, boundary layer on upstream and the separation of streamlines on downstream of the obstacles and therefore vortex shedding will occur. The overlap of vortex wave reflecting from the walls of channels may produce surface waves which are perpendicular to the direction of the flow. When the vortex frequency of obstacles and flow natural frequency become equal, resonance will occur. The purpose of current study was to determine the relative amplitude of transverse waves in submerged flow while resonance occurs. The submerge processing started from 0% into max percent while the waves are visible. This research included 71 tests in different prism obstacles with two style of water strike toward edge and face of the obstacles and in two different inline and staggered arrangements in two modes of transverse waves. The obstacle distances were 120 millimeters from each other. The maximum relative amplitude of the flow depth was 0.2 for mode one and 0.14 for the second modes of transverse wave. By using software and statistical analysis, a formula was suggested for determining the maximum relative amplitude of the flow depth. Finally, the data determined by suggested formula were compared with the laboratory data.
    Keywords: Maximum relative amplitude, Submerged obstacles, Vortex, Transverse waves