فهرست مطالب

حفاظت منابع آب و خاک - سال هفتم شماره 4 (تابستان 1397)
  • سال هفتم شماره 4 (تابستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/04/17
  • تعداد عناوین: 9
|
  • حیدر علی کشکولی *، حمیدرضا قره محمدلو، مینا افشاری صفحه 1
    هدف اصلی در این تحقیق، ارزیابی کیفیت تولید و کارایی و عملکرد پوشش های سنتتیک تولید داخل برای زهکش های زیرزمینی در استان خوزستان با استفاده از روش های آزمایشگاهی می باشد. ابتدا از آزمایش های استاندارد کومو جهت کنترل کیفیت پوشش مصنوعی زهکش استفاده گردید. سپس در این تحقیق، میزان دبی خروجی، نسبت گرادیان و میزان ذرات عبوری از پوشش مصنوعی در نمونه هایی از خاک های استان خوزستان، واحد دهخدا در شمال و رامشیر در جنوب اندازه گیری شد. پوشش های مصنوعی مورد ارزیابی در این تحقیق سه نوع PP450 تولید کارخانجات داخل، B ،C A، نام گذاری شدند. تمام خاک رامشیر و پوشش Aبرای نمونه خاک واحد دهخدا مناسب تشخیص داده شد. پیشنهاد گردید با توجه به نوسانات در تولیدات کارگاه های داخل کشور، استفاده وسیع از این پوشش ها در استان خوزستان، با دقت در این موارد همراه باشد. این پوشش ها به ویژه زمانی که لازم است سطح ایستابی با سرعت کمتر پایین آورده شود و در نظر باشد که در پوشش ها از نظر استاندارد کومو مورد ارزیابی و تایید قرار گرفتند. مطابق با نتایج آزمون نسبت گرادیان، پوشش C برای نمونه خاک ذخیره رطوبتی بیش تری حفظ گردد، کارایی بهتری دارند.
    کلیدواژگان: استاندارد کومو، دبی خروجی، نسبت گرادیان، PP450
  • شیوا محمدیان خراسانی، مهدی همایی *، ابراهیم پذیرا صفحه 15
    روابط آب و خاک به قدری پیچیده هستند که پیشرفتهترین مدلهای ریاضی نیز به سختی قادر به شبیه سازی دقیق آنها میباشند. منحنی رطوبتی و هدایت هیدرولیکی غیراشباع، از جمله عوامل مهم در بررسی حرکت آب در خاک هستند. بهعلت تغییرپذیری بالا و پیچیدگی خاک، بدست آوردن ویژگی های هیدرولیکی خاک بهطور مستقیم دشوار، وقتگیر و هزینهبر بوده و بنابراین لازم است با استفاده از روش های غیرمستقیم تخمین زده شوند. هدف از این پژوهش، تعیین بعد فرکتالی منحنی رطوبتی خاک با استفاده از مدلهای فرکتالی و بررسی رابطه بین بعد فرکتالی منحنی رطوبتی با پارامترهای هیدرولیکی، درصد رس، سیلت و شن خاک در یک پهنه گسترده بود. بدین منظور، 40 نمونه خاک با بافتهای مختلف از چهار منطقه کرج، قزوین، ایوانکی و کرمانشاه گردآوری و توزیع اندازه ذرات، جرم ویژه ظاهری، کربن آلی، شوری، pH و رطوبت آن ها در مکشهای مختلف اندازهگیری گردید. سپس پارامترهای مدل نگهداشت van Genuchten و مدلهای فرکتالی Tyler-Wheatcraft و Rieu-Sposito برای توزیع اندازه ذرات خاک محاسبه شد. نتایج نشان داد که مدل نگهداشت van Genuchten رفتاری فرکتالی داشته و با استفاده از مدلهای فرکتالی میتوان پارامترهای آن را بهصورتی کمی بیان کرد. همچنین نتایج نشان داد که هر چه مقدار شن در خاک افزایش یابد، بعد فرکتالی کاهش می یابد، لیکن درصد رس با بعد فرکتالی مدل Tyler-Wheatcraft رابطهای مستقیم و خطی دارد. نتایج همچنین نشان داد که با افزایش مقدار رس در خاکهای مورد مطالعه، مقدار بعد فرکتالی مدل Tyler-Wheatcraft (Dm) افزایش و با افزایش مقدار شن، بعد فرکتالی مدل Tyler-Wheatcraft (Dm) کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: بافت خاک، بعد فرکتالی، منحنی نگهداشت، هندسه فرکتالی، ویژگیهای هیدرولیکی خاک
  • علیرضا واعظی *، زهرا بیات، مجید فرومدی صفحه 25
    فرسایش سطحی یکی از مهم ترین عوامل تخریب خاک و کاهش تدریجی باروری خاک می باشد. مطالعات اندکی در مورد شاخص های فرسایش سطحی در دامنه های مرتعی منطقه نیمه خشک انجام گرفته است. این مطالعه به منظور بررسی شاخص های فرسایش سطحی و رابطه آن ها با خصوصیات دامنه در منطقه ای نیمه خشک انجام شد. برای این منظور پنج دامنه جنوبی تحت فرسایش سطحی با شیب های متفاوت (9، 13، 17، 31 و 33 درصد) در زنجان مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های خاک از دو عمق (صفر تا 5 و 5 تا 15 سانتی متر) در چهار موقعیت با فاصله دو متر در طول شیب در دو تکرار تهیه و در کل 80 نمونه خاک برای آزمایش های توزیع اندازه ذرات برداشت شدند. شاخص های فرسایش سطحی بر اساس نسبت قطر ذرات خاک در فراوانی معین در خاک سطحی به خاک زیرسطحی بیان شد و بر این اساس نسبت قطر ذرات خاک در فراوانی40 (d401/d402)، 50 (d501/d502)، 60 (d601/d602) و 70 درصد (d701/d702) به دست آمد. هم چنین نسبت میانگین وزنی قطر ذره (MWDp1/MWDp2)، میانگین هندسی (dg1/dg2) و انحراف معیار هندسی (δg1/δg2) در خاک سطحی به خاک زیرسطحی تعیین شد. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش تفاوت های معنی دار بین دامنه ها از نظر شاخص های فرسایش سطحی وجود داشت اما بین موقعیت ها روی دامنه، تفاوت چشم گیری مشاهده نگردید. در دامنه های با شیب بالا، فراوانی ذرات ریزدانه (سیلت و رس) و مواد آلی در خاک سطحی به شدت کم بود. تجزیه و تحلیل نتایج رگرسیون خطی نشان داد که نسبت میانگین وزنی قطر ذرات (MWDp1/MWDp2) رابطه ای قوی با شیب دامنه (001/0P< و 51/0R2=) دارد. این پژوهش نشان داد که نسبت میانگین وزنی قطر ذرات (MWDp1/MWDp2) شاخصی مناسب برای ارزیابی فرسایش سطحی در دامنه های منطقه نیمه خشک مورد بررسی است.
    کلیدواژگان: پوشش گیاهی، تخریب خاک، درجه شیب، فرسایش دامنه
  • محمدتقی ستاری، علی رضازاده جودی * صفحه 39
    باتوجه به اهمیت مقدار جریان خروجی از حوضه آبریز جهت مدیریت آبهای سطحی، فهم دقیق ارتباط بین مقدار رواناب با پارامترهای اقلیمی همچون بارش و دما و شناسائی موثرترین پارامتر در فرآیند مدلسازی بسیار مهم می باشد. در این تحقیق پس از آزمون همگنی داده های بارش، دما و رواناب ماهانه حوضه آبریز ناورود، ابتدا براساس دو الگوریتم رلیف و همبستگی دو ترکیب مختلف از پارامترهای موثر در رواناب مورد توجه قرار گرفت. الگوریتم جدید رلیف با استفاده از میانگین بردار وزنی مرتبط بین داده ها و یک مقدار آستانه، ویژگی های موثر در بین یک مجموعه از داده ها را به ویژه در شرایطی که تعداد داده ها کم باشد، به ترتیب اهمیت شناسایی می کند. سپس با استفاده از دو روش رگرسیون بردار پشتیبان و نزدیک ترین همسایگی رواناب ماهانه مبتنی بر دو ترکیب ورودی پیشنهادی مدلسازی گردید. نتایج به دست آمده نشان داد، روش رگرسیون بردار پشتیبان با بهرهگیری از تابع کرنل شعاع محور نسبت به روش نزدیک ترین همسایگی از دقت بالا و خطای کمتری در برآورد رواناب به خصوص در مقادیر جریان های سیلابی برخوردار است.
    کلیدواژگان: مدل سازی رواناب، داده کاوی، رگرسیون بردارپشتیبان، نزدیک ترین همسایگی، الگوریتم رلیف، حوضه ناورود
  • رقیه حمزه نژاد، ابراهیم سپهر *، عباس صمدی، میرحسن رسولی صدقیانی، حبیب خداوردیلو صفحه 55
    در تحقیق حاضر، سنتیک و ترمودینامیک جذب عناصر کادمیم، سرب، مس و روی توسط نانو ذره آهن صفر ظرفیتی (nZVI) و نانو اکسید مس (nCuO) از محلولهای آبی تحت غلظتهای اولیه، دما و زمانهای مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد با افزایش زمان تماس، کارایی حذف و ظرفیت جذب عناصر افزایش یافت. در بین معادلات سینتیکی برازش داده شده برای جذب عناصر، مدل شبه درجه دوم با ضریب تبیین 99/0 تا 00/1 در مقایسه با مدل شبه درجه اول، ایلویچ و تابع نمایی برازش بهتری داشت. داده های آزمایشی با مدل جذب لانگمیر نسبت به مدلهای فروندلیچ، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ برازش بهتری داشتند. میزان جذب عناصر توسط نانو ذره آهن صفر ظرفیتی بیشتر از نانو اکسید مس بدست آمد، بهطوریکه حداکثر جذب تکلای های لانگمیر(qmax) برای عناصر کادمیم، سرب، مس و روی توسط نانو ذره آهن صفر ظرفیتی به ترتیب 218، 239، 242 و 215 میلیگرم بر گرم و توسط نانو اکسید مس به ترتیب 90، 176، 100 و 76 میلیگرم بر گرم بهدست آمد. مقادیر انرژی آزاد جذب (E) محاسبه شده از طریق معادله دوبینین-رادوشکویچ و پارامترانرژی آزاد گیبس (ΔG) به ترتیب بیانگر جذب فیزیکی عناصر بر روی نانو ذرات و خودبخودی واکنش جذب است. فاکتور جداسازی لانگمیر (RL) برای نانو ذرات مورد بررسی 50/0- 03/0 بدست آمد که نشاندهنده جذب مطلوب عناصر بر روی نانو ذرات میباشد.
    کلیدواژگان: سنتیک و ترمودینامیک جذب، نانو اکسید مس، نانو ذره آهن صفر ظرفیتی، همدماهای جذب، لانگمیر
  • مرضیه رشیدی جوشقان، حسینعلی بهرامی *، حجت قربانی واقعی صفحه 71
    آبیاری چمن از عوامل اصلی مصرف آب در مناطق شهری است؛ بنابراین به کارگیری سامانه های آبیاری می تواند یکی از راهکارهای کاهش مصرف آب در آبیاری چمن باشد. تحقیق حاضر باهدف بررسی اثر سیستم آبیاری زیرسطحی، بارانی و پلیمرهای سوپر جاذب بر ویژگی های کمی و کیفی چمن در قالب طرح کرت های دو بار خردشده با سه تکرار در دانشکده کشاورزی تربیت مدرس تهران سال 1393 انجام شد. فاکتور اصلی شامل روش های آبیاری (آبیاری بارانی، زیرسطحی و تلفیقی) و فاکتور فرعی و فرعی- فرعی به ترتیب کاربرد دو نوع سوپر جاذب (سوپر جاذب آکریل آمید و سوپر جاذب A200) و مرحله برداشت (خرداد و شهریورماه) بوده است. در طول آزمایش حجم آب مصرفی، وزن تر و خشک شاخساره، ارتفاع شاخساره، طول ریشه و رنگ و تراکم اندازه گیری شد. نتایج نشان داد تیمار آبیاری زیرسطحی بدون کاربرد سوپر جاذب با 4243 مترمکعب در هکتار و تیمار آبیاری زیرسطحی با کاربرد سوپر جاذب A200 با 3530 مترمکعب در هکتار نسبت به شاهد با 7158 مترمکعب در هکتار، به ترتیب کمترین حجم آب مصرفی را داشته اند. حجم آب مصرفی در آبیاری تلفیقی بدون کاربرد پلیمر جاذب 6/4972 مترمکعب بوده که نسبت به شاهد 31 درصد کاهش یافت. همچنین وزن خشک و طول ریشه در بین تیمارها در سطح 5 درصد معنی دار بود به طوری که وزن خشک در سه روش آبیاری زیرسطحی، تلفیقی و بارانی به ترتیب 04/0، 028/0 و 026/0 گرم و طول ریشه به ترتیب 23، 22 و 20 سانتی متر بوده است. کاربرد سوپر جاذب ها نیز تاثیر معنی دار در سطح 5 درصد برافزایش طول ریشه داشت. طول ریشه در روش بدون کاربرد پلیمر سوپر جاذب، سوپر جاذب A200 و آکریل آمید به ترتیب 8/19، 7/23 و 5/23 سانتی متر بوده است. اما تفاوت شاخص های وزن تر، ارتفاع شاخساره و تراکم و رنگ در بین تیمارها معنی دار نبوده است. در این بین تیمار آبیاری زیرسطحی با کاربرد پلیمر سوپر جاذب A200 به عنوان بهترین تیمار با 51 درصد کاهش حجم آب مصرفی نسبت به شاهد بوده است. بنابراین پیشنهاد می شود صرف نظر از کاهش حجم آب مصرفی، با انجام تحقیقات بیشتر سیستم آبیاری زیرسطحی به روش کپسول های رسی متخلخل به عنوان یک روش کاربردی در آبیاری چمن استفاده شود.
    کلیدواژگان: سوپر جاذب، سیستم آبیاری، شاخص رشد گیاه، چمن
  • معصومه غریب، بهارک معتمدوزیری *، حسن احمدی صفحه 87
    برنامه ریزی حوزه های آبخیز، از لحاظ توسعه پایدار و مدیریت سرزمین، بسیار ضروری است. بنابراین، اولویت بندی زیرحوضه ها و شناسایی خصوصیات مورفومتریک به منظور شناسایی رفتار هیدرولوژیکی حوزه های آبخیز و طراحی راهبردهای مدیریتی، اهمیت زیادی دارند. هدف این پژوهش، اولویت بندی سیل خیزی حوزه آبخیز تنگراه به روش توزیعی و ارائه روشی برای تعیین مناطق مولد سیل است. بدین منظور، ابتدا ورودی های مدل بارش-رواناب استخراج و سپس مدل ModClark واسنجی و اعتبارسنجی شد. در مرحله بعد، برای تعیین سیلخیزی واحدهای همگن و زیرحوضه ها، با اجرای روش عکس العمل سیل واحد در قالب حذف متوالی واحدهای همگن و شبیه سازی آبنمود سیل، ابتدا بارش طراحی در محل ایستگاه بارانسنج ثبات پارک ملی گلستان استخراج شد، سپس میزان تاثیر هر یک از واحدها و زیرحوضه ها بر آبنمود خروجی کل حوزه آبخیز به دست آمد و در نهایت برای سیل با دوره بازگشت 50 و 100 سال برای حوزه های فاقد آمار، رابطه رگرسیونی چند متغیره مناسب بین پارامترهای مورفومتری و شاخص سیلخیزی ارائه شد. نتایج حاصل از نقشه پتانسیل تولید رواناب با دوره بازگشت 50 و 100 ساله، نشان داد که پتانسیل تولید رواناب از بالا دست به سمت پایین دست حوضه افزایشی بوده و واحد همگن 116 به عنوان موثرترین واحد در پتانسیل تولید رواناب بالا شناخته شد که به دلیل بارش بیشتر و همچنین شیب تند و بالا بودن (CN) در این واحد همگن، پتانسیل تولید رواناب در نزدیک خروجی حوضه نسبت به مناطق بالادست بیشتر است. نتایج این پژوهش نشان داد که با تلفیق سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و مدل های هیدرولوژیکی، می توان اثر متقابل عوامل فیزیوگرافیک و اقلیمی را بر پتانسیل سیل خیزی حوزه های آبخیز موردبررسی قرار داد و با در نظر گرفتن همزمانی دبی اوج و نقش روندیابی سیل در رودخانه ها، اولویت بندی زیرحوضه ها را به نحو مطلوب انجام داد.
    کلیدواژگان: اولویت بندی سیل خیزی، عکس العمل سیل واحد، مدل توزیعی، مدیریت حوزه آبخیز
  • عباس شهدی کومل *، سیدرضاسیدی، محمد ربیعی، مریم فروغی صفحه 103
    کیفیت خاک مفهومی است که توانایی دائم خاک را به عنوان یک سامانه حیاتی زنده در داخل اکوسیستم و تحت بهرهبرداری های مختلف نشان میدهد. در این راستا شاخصهای کیفیت خاک به عنوان معیارهای ارزیابی و تصمیمگیری مورد استفاده قرار می گیرند. این پژوهش به منظور بررسی اثر باقیمانده کود مصرفی در زراعت باقلا بر ویژگی های شیمیایی خاک در سیستم کشت باقلا- برنج شامل کشت باقلا با پانزده تیمار کودی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی و کشت برنج در سه تکرار در سه سال زراعی، در مزرعه پژوهشی موسسه تحقیقات برنج کشور انجام شد. فاکتورهای آزمایشی برای گیاه باقلا شامل پنج سطح نیتروژن (صفر، 25، 50، 75 و 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) از منبع کود اوره و سه سطح فسفر (صفر، 50 و 100 کیلوگرم فسفر در هکتار) از منبع کود سوپر فسفات تریپل بودند. نتایج نشان داد که با افزایش مصرف کود نیتروژن در طی سالهای زراعی کشت باقلا، اسیدیته خاک کاهش و EC خاک افزایش یافت. همچنین کشت باقلا منجر به افزایش درصد کربن آلی خاک (81/2 درصد)، نیتروژن (209/0 درصد)، فسفر (59/40 پی پی ام) و پتاسیم خاک (69/237 پی پی ام) گردید. بیشترین میزان فسفر خاک در تیمار P100 (69/42 پیپیام) در کشت برنج حاصل شد و متوسط عملکرد برنج در طی دو سال زراعی حدود 95/2770 کیلوگرم در هکتار بود.
    کلیدواژگان: شالیزار، عملکرد باقلا، عملکرد برنج، کربن آلی
  • مجید رئوف، یاسر حسینی *، فردین نظری گیگلو صفحه 117
    مدیریت و استفاده بهینه از هر سیستمی نیازمند دانستن شرایط کاری سیستم بوده و استفاده بهینه با ارزیابی نحوه عملکرد آن سیستم میسر می گردد. از آنجا که نواحی مختلف ایران دارای آب وهوای خشک و نیمه خشک می باشد، به دست آوردن میزان واقعی تلفات تبخیر و باد بردگی و همچنین استفاده بهینه از آب، از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. هدف از این تحقیق ارزیابی سیستم آبیاری کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک و اندازه گیری تلفات تبخیر و بادبردگی در منطقه و ارائه مدلی بهینه با استفاده از رگرسیون چند متغیره در منطقه موردمطالعه می باشد. این تحقیق در استان اردبیل و در بخش پنج کشت و صنعت مغان، در سرعت های باد 0-3،3-6 و بیش از 6 متر بر ثانیه در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد، راندمان سیستم در سرعت باد 0 تا 3 و 3 تا 6 و 6 متر بر ثانیه به بالا به ترتیب برابر 82 و 66 و 43 درصد بوده و عوامل موثردر تلفات تبخیر و باد بردگی، شامل سرعت باد، درجه حرارت، رطوبت نسبی، قطر نازل و کمبود فشار بخار اشباع می باشد. بر اساس نتایج به دست آمده در آبپاش مدل ADF 25 عامل باد بیش ترین تاثیر و کمبود فشار بخار اشباع کمترین تاثیر را بر تلفات تبخیر و باد بردگی داشته است. همچنین معادله تلفات تبخیر و باد بردگی با شرایط جوی منطقه طبق رابطه به دست آمد، که بهترین برازش را با مقدار اندازه گیری شده نشان داد. و اختلاف میانگین مقادیر مدل شده و مشاهداتی در سطح اعتماد یک درصد معنی دار نگردید. همچنین میزان تلفات تبخیر و باد بردگی اندازه گیری شده بین 6 تا 34 درصد و مدل سازی شده بین 11 تا 35 درصد متغیر بود.
    کلیدواژگان: تلفات تبخیر و باد بردگی، راندمان، سرعت باد، رگرسیون چند متغیره
|
  • Heidar Ali Kashkuli *, Hamidreza Ghareh Mohammadlou, Mina Afshari Page 1
    The purpose of this research was to evaluate the production quality of synthetic envelopes produced in Khuzestan factories and their performance in north and south Khuzestan soils, using laboratory methods. For quality control of the manufactured synthetic envelopes, first KOMO Standard tests were conducted followed by laboratory tests using upflow permeameter designed by Vlotman for these soils. Measured parameters in these tests were, discharge, Gradient Ratio and soil particle movement from the synthetic envelopes for soils of Dehkhoda and Ramshir projects. All Three types of pp450 synthetic envelopes A, B, and C manufactured in Khuzestan passed KOMO Standard test evaluations in this investigation. As to permeameter test results and Gradient Ratio tests (GR) envelope C for Ramshir soils and A for Dehkhoda soils were found suitable. It is therefore recommended to use these synthetic envelopes produced in Khuzestan soils with caution. These envelopes are more suitable where water table is to be lowered slowly to prevent rapid soil moisture depletion.
    Keywords: discharge, gradient ratio, komo standard, pp450
  • Shiva Mohammadian Khorasani, Mehdi Homaee *, Ebrahim Pazira Page 15
    Soil and water relations are so complex that the most advanced mathematical models can hardly be able to simulate them accurately. Retention curve and unsaturated hydraulic conductivity are among the most important factors in the study of water flow in the soil. Because the high variability and soil complexity, obtaining soil hydraulic properties directly is difficult, time consuming and costly and therefore it is necessary to estimate indirect methods. The purpose of this study was to determine the fractal dimension of soil moisture curve using fractal models and to investigate the relationship between the moisture curvature fractal dimension with hydraulic parameters, clay, silt and sandy percent in a wide area. For this purpose, some soil samples collected from different tissues from the regions of the country were collected and the variables of particle size, bulk density, organic carbon, salinity, pH and moisture content were measured in different suction. Finally, the parameters of the van Genuchten model as well as models Tyler-Wheatcraft and Rieu-Sposito fractals were calculated for soil particle size distribution. The results showed that van Genuchten model parameters have fractal behavior and can be quantified by using fractal models. The results also showed that the higher the amount of sand in the soil, the fractal decreases, but the clay content has a direct linear relationship with the Tyler-Wheatcraft fractal dimension. This means that by increasing the amount of clay in the studied soils, the fractional dimension of the Tyler-Wheatcraft (Dm) model also increases and with the increase in the amount of sand, the fractal dimension of the Tyler-Wheatcraft (Dm) model decreases.
    Keywords: fractal dimension, fractal geometry, soil hydraulic properties, soil texture
  • Alireza Vaezi *, Zahra Bayat, Majid Foroumadi Page 25
    Surface erosion is a one of the major factors of soil degradation and gradual decline in soil productivity. Little studies have been done on the surface erosion indices in the semi-arid rangelands. Therefore, this study was conducted to quantify surface soil erosion indices using the land characteristics in a semi-arid region. Five southern hillslopes with different slope gradients (9, 13, 17, 31 and 33%) which subjected to surface erosion were selected in Zanjan province. Soil samples were collected from two depths (0-5 and 5-15 cm) in four locations at a 2-m distance along the slope at two replications. A total of 80 soil samples were collected for analyzing particle size distribution. Soil surface erosion indices were determined using the proportion of particle diameter for given frequency in surface and sub-surface soils. Toward this, the proportion of particle diameter in the frequency of 40 (d401/d402), 50 (d501/d502), 60 (d601/d602) and 70 % (d701/d702) was computed. Additionally, proportions of mean weight diameter (MWDp1/MWDp2), geometric mean diameter (dg1/dg2) and geometric standard deviation (δg1/δg2) of surface and subsurface soils particles were determined. Based on the results, significant differences were found among the hillslopes in all soil surface erosion indices, whereas the differences for the locations along the hillslopes were not statistically significant. In the steep slopes, the frequency of fine particles (silt and clay) and organic matter content was very low in surface soil. Multiple linear regression analysis appeared a strong relationship between the MWDp1/MWDp2 and slope gradient (R2= 0.51, p
    Keywords: hillslope erosion, slope gradient, soil degradation, vegetation cover
  • Mohammad Taghi Sattari, Ali Rezazadeh Joudi * Page 39
    Given the importance of catchment basin output flow for surface water management, precise understanding of the relationship between the amount of runoff and climatic parameters such as precipitation and temperature is important. therefore the identification of parameters are important in the modeling process. In this paper, after homogeneity tests have been carried out for monthly precipitation, temperature, and runoff data in the Navroud Catchment Basin in Iran, two combinations of effective factors for runoff are considered according to Relief and Correlation algorithms. A new Relief Algorithm first identifies effective features within a set of data in an orderly manner especially when the amount of available data is low. The new method uses a data-related weight vector average and a threshold value. Applying support vector regression and the nearest neighbor method, monthly runoff was modeled based on the two proposed combinations. The results showed that support vector regression approach which utilizes a radial basis function kernel, yields higher accuracy and lower error than the nearest neighbor method for estimating runoff. The improvement is particularly noticeable for flooding situations.
    Keywords: data mining, nearest neighbors, runoff modelling, support vector regression
  • Roghayeg Hamzenejad, Ebrahim Sepehr *, Abass Samadi, Mir Hossein Rasouli-Sadaghiani, Habib Khodaverdiloo Page 55
    In order to study the equilibrium, kinetic and thermodynamic of cadmium (Cd), lead (Pb), copper (Cu) and zinc (Zn) adsorption by nano zero valent iron (nZVI) and nano copper oxide (nCuO), batch experiments carried out with different initial concentration of the metals at different time and temperature. The results showed that the removal efficiency and adsorption capacity of nano particles increased with increasing initial concentration. Among adsorption kinetic models, pseudo second order model was better fitted for experimental data (R2=0.99-1.00). The adsorption data were well fitted with Langmuir model compared to Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich models. Maximum mono layer adsorption (qmax) of Cd, Pb, Cu and Zn were obtained 218, 239, 242 and 215 mg g-1 for nano zero valent iron and 90, 176, 100 and 76 for nano copper oxide respectively. The sorption energy parameter (E) of Dubinin-Radushkevich isotherm and Gibbs free energy change (ΔG) indicated that the metals adsorption processes were physical and spontaneous. The separation factor of Langmuir (RL) indicated that the sorption reactions of metals by the nano particles is favorable (RL=0.03-0.50).
    Keywords: adsorption kinetic, thermodynamic, adsorption isotherm, langmuir, nano copper oxide, nano zero valent iron
  • Marzieh Rashidi, Hoseinali Bahrami *, Hojjat Ghorbani Vaghei Page 71
    The irrigation of turf grass is the major factor to water consumption in advanced urban area. Therefore, reduce water consumption using subsurface irrigation system could be a new strategy for optimization of water requirement. The purpose of this study was to investigate the effect of subsurface irrigation system, sprinkler and superabsorbent polymers on quantitative and qualitative characteristics of turf grass. Experimental design was a split -plot with three replication in agriculture faculty of Tarbiat Modares university in 2014. During the experiment, some factors such as applied water volume, wet and dry weight of sprouts, sprouts length, color and length of roots were measured to express the differences between irrigation methods. The results showed that, without using superabsorbent polymer, subsurface irrigation could reduce 41% of water consumption compared to sprinkler irrigation. Meanwhile this reducing consumption was 51% using superabsorbent polymer treatment. Also, length of roots in buried porous clay capsules irrigation was significantly different at%5 level in comparison to sprinkler irrigation. The superabsorbent application had significant effect on increasing root growth but the other index, wet weight, length and color of Sprouts had no significant effect. According to the results of this research, application of buried using buried porous clay capsules is recommended in order to optimize water consumption for urban area located at arid and semi-arid regions.
    Keywords: growth rate index, irrigation system, superabsorbent, turf grass
  • Masoomeh Gharib, Baharak Motamedvaziri *, Hassan Ahmadi Page 87
    River basin planning is an essential factor for sustainable development and land management. Therefore, sub-basins prioritizing and detecting morphometrically characteristics to identify the hydrological behaviors of watersheds and designing management strategies are very important. The aim of present study is to prioritize the flooding of the basin by distributional method and provide a method for determining the flood generating areas in the Tangrah watershed. To this end, the inputs of the rainfall-runoff model were extracted and then the model was calibrated and validated. For this purpose, the inputs of the rainfall-runoff model were extracted and then modclark model calibrated and validated. In the next step, in order to determine the flooding of homogeneous units and sub-basins with unit flood response method, sequential removal and replacement of these units and simulation of flood hydrographs for designed rainfall were carried out at the Golestan National Park's rain gauge station. Then the effect of each homogeneous unit and sub-basin on the total output hydrograph in the watershed was calculated. Finally, for a flood with a return period of 50 years and 100 years for non-statistical watersheds, a correlated multivariable correlation between morphometric parameters and flood index was presented. The results of the potential runoff production map with the return period of 50 and 100 years showed that the runoff production potential was upward downstream of the basin, and the homogeneous unit 116 was recognized as the most effective unit in the high runoff potential, which is due to more rainfall as well as The steep slope and high (CN) in this homogeneous unit, the runoff production potential is nearer the outlet of the basin than the upstream areas. The results of this study showed that by integrating the GIS and hydrologic models, we can investigate the interaction of physiographic and climatic factors on the spill potential of watersheds. Considering the peak synchronization and the flood roughing role in the rivers, prioritized sub-areas as desired.
    Keywords: distributed model, flooding priority, flood response unit, watershed management
  • Abbas Shahdi Kumleh *, Seyed Reza Seyedi, Mohammad Rabiee, Maryam Foroughi Page 103
    Soil quality shows permanent ability of soil as a vital system as alive vital system in ecosystem under different utilizations. In this regard, indicators of soil quality as evaluation and decision-making criteria are used. This study conducted to investigate the effect of remaining fertilizer on chemical properties of soil in faba bean- rice cropping system including first cultivation, rice and second cultivation, faba bean by 15 fertilizer treatments for faba bean in the form of a factorial randomized complete block design with three replications in the field of Rice Research Institute of Iran for years 2012- 2015 (Including two periods of cultivation for rice and three periods of cultivation for faba bean). Experimental factors for faba bean comprised five nitrogen rates (0, 25, 50, 75 and 100 kg N. ha-1) from urea and three phosphorus levels (0, 50 and 100 kg P. ha-1) from triple superphosphate fertilizer. Results showed that increasing nitrogen rates reduced soil acidity and electrical conductivity increased. Also faba bean cultivation led to increase in organic carbon percentage (% 2.81), N (% 0.209), P (40.59 ppm) and K (237.69 ppm).The highest soil phosphorus was observed in P100 (42.69 ppm) in rice cultivation. The average yield of two- cycle production of rice was about 2770.95 kg. ha-1.
    Keywords: faba bean yield, organic carbon, paddy soil, rice yield
  • Majid Raoof, Yaser Hoseini *, Fardin Nazari-Gigloo Page 117
    Optimized management and utilization of any system requires knowing the working conditions of the system, and optimized utilization becomes possible by evaluating the way the system works. Since various regions in Iran have arid and semi-arid climates, obtaining the actual wind drift and evaporation losses and also making optimized use of water has a great importannce. The present research intended to evaluate a classic semi-permanent sprinkler, to measure wind drift and evaporation losses, and to introduce an optimized model by using multivariate regression for the study region. The study was conducted in Part of the Moghan agro-industrial complex in Ardabil province at wind speeds of 0-3 and 3-6 and higher than 6 meters per second with three replications. Results in ADF 25º nozzle sprinkler model indicated that the efficiencies of the system at wind speeds of 0-3, 3-6, and higher than 6 meters per second were 82, 66, and 43 percent, respectively, and wind speed, temperature, relative humidity, nozzle diameter, and vapor pressure deficit (saturation deficit) were among the factors that influenced wind drift and evaporation losses. The wind factor had the most and vapor pressure deficit the least effect on wind drift and evaporation losses. Furthermore, the equation of the best fit line to the measured values for wind drift and evaporation losses under the prevailing atmospheric conditions in the region was as follows and the difference between results of the model and observed data was not significant in 1% level of confidence. Moreover, the measured and the modeled percentages obtained for wind drift and evaporation losses varied from 6 to 34 and from 11to 35 percent, respectively.
    Keywords: efficiency, multivariate regression, wind drift, evaporation losses, wind speed