فهرست مطالب

دانش آب و خاک - سال بیست و هشتم شماره 3 (پاییز 1397)
  • سال بیست و هشتم شماره 3 (پاییز 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/09/13
  • تعداد عناوین: 17
|
  • مصطفی مرادزاده *، سعید برومندنسب، هادی معاضد، محمدرضا خالدیان صفحات 1-12
    با توجه به حرکت سریع آب و آلاینده از مسیرهای ترجیحی جریان، در این پژوهش از مدل موج کینماتیک- انتشار به عنوان یکی از راهکارهای مناسب برای شبیه سازی این حرکت، استفاده شد. این مدل سه ضریب مجهول دارد که با استفاده از روش بهینه سازی تراکم ذرات تعیین شدند. آزمایش ها در قالب چهار بارندگی با شدت های 97/56، 64/107، 01/133 و 71/161 میلی متر بر ساعت که بر یک ستون خاک می بارید انجام گرفت و شدت آب خروجی از انتهای ستون خاک در مقابل رطوبت متحرک کل ستون ثبت شد. ضرایب مدل با کمینه کردن تابع خطای بین مقادیر مشاهداتی آزمایش و معادله پیش بینی شار جریان تعیین شد. برای رسیدن به بهترین جواب و کمینه ترین مقادیر تابع خطا، راه حل های مختلفی ارزیابی شد و مقادیر مختلفی برای c1 و c2 که به ترتیب ضرایب فردی و اجتماعی الگوریتم بهینه سازی هستند و در ایجاد نسل های بعدی پاسخ های پیشنهادی الگوریتم دخالت دارند، انتخاب و امتحان شد و سرانجام مقادیر 2/1 و 4/2 به ترتیب برای c1 و c2 منجر به بهترین پاسخ ها شد. همچنین برای پیدا کردن بهترین پاسخ ها، معادله های مختلفی به عنوان وزن اینرسی، که برای کنترل سرعت حرکت ذرات یا پاسخ ها در فضای جستجو به کار می رود، استفاده شد که سرانجام معادله وزن اینرسی کاهش یابنده خطی که منجر به بهترین پاسخ ها شد، انتخاب گردید. در کل، نتایج حاکی از توانایی روش بهینه سازی تراکم ذرات برای تعیین سریع و دقیق ضرایب مدل عددی کینماتیک- انتشار می باشد.
    کلیدواژگان: آب، آلودگی، شبیه سازی، محیط متخلخل، مدل موج کینماتیک- انتشار
  • سجاد اقدسی، سید علی محمد مدرس ثانوی* ، مجید آقاعلیخانی، حامد کشاورز صفحات 13-25
    تنش کم آبی از جمله عواملی است که مقدار جذب عناصر غذایی را به شدت کاهش می دهد. برای بررسی اثر محلول پاشی آهن و منگنز بر عملکرد و اجزای عملکرد ماش سبز (Vigna radiata L.) رقم پرتو در شرایط تنش کم آبی آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. کرت های اصلی شامل اعمال تنش به صورت قطع آبیاری در سه سطح ]بدون قطع آبیاری (شاهد) ، یک نوبت قطع آبیاری در مرحله رویشی و یک نوبت قطع آبیاری در مرحله زایشی [و کرت های فرعی با هشت سطح محلول پاشی] شاهد (بدون محلول پاشی) ، محلول پاشی آب خالص، محلول پاشی سولفات آهن یک درصد، محلول پاشی سولفات آهن یک و نیم درصد، محلول پاشی سولفات منگنز نیم درصد، محلول پاشی سولفات منگنز یک درصد، محلول پاشی توام سولفات آهن یک درصد + سولفات منگنز نیم درصد و محلول پاشی توام سولفات آهن یک و نیم درصد + سولفات منگنز یک درصد[ طی مراحل قطع آبیاری در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که اعمال تیمار تنش کم آبی در دو مرحله رویشی و زایشی اثر معناداری بر عملکرد و کلیه اجزای عملکرد دانه این رقم از ماش سبز داشته و بیشترین تاثیر تنش آبی در مرحله زایشی بود. محلول پاشی توام آهن و منگنز به طور معناداری عملکرد دانه، تعداد غلاف در بوته، وزن هزار دانه، ارتفاع بوته، شاخص سطح برگ و غلظت آهن و منگنز دانه را افزایش داد. هرچند که تنش کم آبی باعث کاهش صفات مورد مطالعه شد اما محلول پاشی آهن و منگنز با ایجاد تحمل در گیاه باعث شد که گیاه دیرتر با شرایط تنش کم آبی مواجه شده و عملکرد بهتری داشته باشد.
    کلیدواژگان: تنش کم آبی، سولفات آهن، سولفات منگنز، عملکرد پروتئین
  • محمدرضا ملک پور *، میرمحسن موسوی صفحات 27-40
    نشت آب از بدنه و مخزن سد، یکی از مشکلات جدی در احداث آنها می باشد که علاوه بر خسارت های مالی، می تواند تبعات منفی زیست محیطی و اجتماعی زیادی نیز به همراه داشته باشد. سد آرباتان شهرستان هریس، یکی از سدهایی است که در حوضه آبریز دریاچه ارومیه واقع شده است و به دلیل عدم انجام مطالعات دقیق ، دچار پدیده نشست شده و نهایتا غیرقابل استفاده گردیده است. بررسی محل احداث سد نشان می دهد که مخزن آن بر روی رسوبات تبخیری قرار گرفته و نفوذ آب باعث ایجاد تعدادی فروچاله و کانال های فرار آب در لایه های زیرین شده و در نهایت موجب تخلیه آب سد گردیده است. هدف از این مقاله، امکان سنجی فنی و اقتصادی احیای دوباره این سد با استفاده از پتوی رسی برای پوشش کف مخزن آن می باشد. برای این منظور، پس از شناخت خصوصیات زیرسطحی مخزن، مدلسازی عددی با استفاده از نرم افزارSEEP/W انجام می شود. همچنین با استفاده از روش بنت، میزان تراوش آب، در حالتی که سد دارای پتوی رسی می باشد، تعیین می گردد. بررسی نتایج حاصل از دو روش عددی و بنت نشان می دهد که مقدار تراوش آب از مخزن سد پوشیده با پتوی رسی، به ترتیب برابر 23569 و 584000 مترمکعب در مدت 180 روز خواهد بود. بنابراین با وجود مقدار زیاد تراوش، کارآیی این روش برای احیای این سد مفید و راهگشا نخواهد بود. بطور کلی این حجم نشت ممکن است منجر به گسیختگی دوباره بدنه سد و پتوی رسی گردد.
    کلیدواژگان: سد آرباتان، مدلسازی عددی، روش بنت، پتوی رسی، اقتصادی
  • آیلر ابراهیم زاده، علی نقی ضیایی *، محمدرضا جعفرزاده، علی اصغر بهشتی، ندا شیخ رضازاده نیکو صفحات 41-51
    شبیه سازی و تسخیر ناپیوستگی ها در معادلات جریان های کم عمق بسیار حائز اهمیت است. روش های متعارف عددی از جمله شمای تفاضل محدود پریسمن، بدون انجام اصلاحاتی، قادر به شبیه سازی ناپیوستگی ها نمی باشند. روش حجم محدود با بهره گیری از حل کننده های ریمن، علاوه بر قابلیت حل نواحی هموار، قادر به شبیه سازی مطلوب ناپیوستگی ها نیز می باشند. در این پژوهش، حل کننده های ریمن به روش رو مرتبه دو بهمراه توابع محدود کننده برای کاهش نوسانات عمده (نسخه تی وی دی1) برای شبیه سازی جریان سطحی و زیرسطحی در آبیاری جویچه ای بکاربرده شد. معادله یک بعدی "سنت-ونانت" در جریان سطحی و معادله کاستیاکوف-لوییس در جریان زیرسطحی مورد استفاده قرار گرفت. با تهیه یک کد در محیط فرترن برای روش رو- تی وی دی، نتایج مدل ارائه شده با مدل تفاضل محدود مبتنی بر شمای ضمنی پریسمن و همچنین دو سری داده مزرعه ای (پرینتز و واکر) مقایسه و با استفاده از معیارهای ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) ، خطای استاندارد (SE) و ضریب تبیین (R2) مورد ارزیابی قرار گرفت. مشاهده شد که در کلیه مدل سازی ها، مدل رو عملکرد بهتری نسبت به مدل پریسمن داشته و بویژه در رواناب خروجی RMSE به مقدار 62 درصد بهبود یافت. برتری دیگر روش رو صریح بودن آن است کاهش زمان اجرا وتسهیل در رسیدن به جواب در شرایط پیچیده را دارا می باشد.
    کلیدواژگان: آبیاری سطحی، جریان سطحی و زیر سطحی، حل کننده های ریمن، تی وی دی
  • محمد تقی اعلمی* ، حبیبه عباسی، محمدحسین نیک سخن صفحات 53-64
    برآورد میزان بار مواد جامد معلق حوضه ها در بالادست سدها با استفاده از مدل های شبیه سازی گام اساسی در کنترل کیفی آب مخازن می باشد. بنابراین قبل از بکارگیری این مدلها، واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل شبیه ساز برای این منظور ضروری می باشد. در این مطالعه، مدل SWAT در حوضه آبریز بالادست سد علویان (رودخانه صوفی چای مراغه) واقع در استان آذربایجان شرقی جهت پیش بینی رواناب و بار مواد جامد معلق حوضه به کار برده شده است. جهت واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل SWAT از دو روش SUFI-2 و GLUE گردید. نتایج حاصل با استفاده از 4 معیار ارزیابی مدل ها شامل معیار نش ساتکلیف (NS) ، ضریب تبیین (R2) ، نسبت باقیمانده میانگین مربعات خطا به انحراف از معیار داده های مشاهداتی (RSR) و (bR2) و دو فاکتور اندازه گیری عدم قطعیت شامل و مقایسه شده اند. نتایج حاصل از کاربرد دو روش مذکور نشان داد روش SUFI-2 دارای الگوریتم موثرتری جهت واسنجی و تعیین عدم قطعیت مدل ها می باشد. بر این اساس با اطمینان بیشتری می توان از مدل SWAT واسنجی شده با الگوریتم SUFI-2 در مدیریت منابع آب، کمی سازی سناریوهای تغییر اقلیم و تغییر کاربری و تخمین تاثیر اجرای بهترین راهکارهای مدیریتی (BMP) در داخل حوضه استفاده کرد.
    کلیدواژگان: عدم قطعیت، مدل SWAT، رواناب، بار مواد جامد معلق، SUFI-2 و GLUE
  • رقیه حمزه نژاد، ابراهیم سپهر *، عباس صمدی، میر حسن رسولی صدقیانی، حبیب خداوردیلو صفحات 65-78
    به منظور بررسی تاثیر بیوچار بقایای هرس درخت سیب )رقم گلدن دلیشز [1] (بر شکل های شیمیایی عناصر کادمیم، سرب، مس و روی در خاک آلوده، آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 سطح بیوچار (0، 2، 5 و 10 درصد) و 4 زمان انکوباسیون (1، 2، 4 و 8 هفته) در 3 تکرار انجام گرفت و توزیع شکل های شیمیایی عناصر در زمان های مذکور با روش عصاره گیری متوالی تسییر تعیین و شاخص توزیع کاهش یافته (IR) و شاخص تحرک (MF) محاسبه گردید. کاربرد بیوچار موجب کاهش معنا دار (P ≤ 0. 05) عناصر در بخش های تبادلی و کربناتی و افزایش معنا دار عناصر در بخش های پیوند با ماده آلی و اکسیدهای آهن و منگنز نسبت به خاک شاهد گردید. با افزایش درصد بیوچار افزوده شده به خاک و زمان انکوباسیون، مقدار IR افزایش و مقدار MF کاهش یافت که بیانگر کاهش تحرک فلز با افزایش درصد بیوچار است. درنهایت نتیجه گیری شد که افزودن بیوچار سیب به خاک، منجر به تغییر شکل عناصر از اشکال ناپایدار (شکل های قابل تبادل و کربناتی) به شکل های پایدار (شکل های پیوند خورده با اکسیدهای آهن و منگنز و شکل آلی) ، و در نتیجه کاهش تحرک فلزات در خاک می شود.
    کلیدواژگان: بیوچار سیب، شکل های شیمیایی، فلزات سنگین، عصاره گیری متوالی
  • عادل ریحانی تبار* ، منیره عیدی، نصرتاللهنجفی صفحات 79-91
    نیکل (Ni) یکی از عنصر های اخیرا اضافه شده به فهرست عناصر ضروری کم ‍ مصرف برای گیاهان است. از طرف دیگر تجمع نیکل در خاک و گیاهان در غلظت های بالا، نگرانی برای سلامت بشر و سایر موجودات زنده را افزایش داده است. برای مطالعه اثر مصرف توام نیکل و آهن بر برخی صفات زراعی گیاه ذرتZea mays L. ) ) در یک خاک آهکی با بافت متوسط، آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در شرایط گلخانه ای در سه تکرار انجام گرفت. فاکتورها شامل مقدار نیکل مصرفی در چهار سطح (0، 10، 50 و 100 میلی گرم نیکل بر کیلوگرم خاک) از منبع سولفات نیکل خالص (NiSO4. 6H2O) و آهن در پنج سطح (0، 10 و 20 میلی گرم آهن بر کیلو گرم خاک) از دو منبع سولفات آهن (FeSO4. 7H2O) و سکوسترین (FeEDDHA) تجاری بودند. بر طبق نتایج حاصله در سطوح 50 و 100 میلی گرم نیکل بر کیلوگرم خاک، وزن خشک بخش هوایی به ترتیب 2/16 و 9/31 درصد و وزن خشک ریشه به ترتیب 5/28 و 8/30 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت. ارتفاع ساقه در حضور 100 میلی گرم نیکل بر کیلوگرم خاک، 14 درصد و شاخص کلروفیل در سطوح 50 و 100 میلی گرم نیکل، نسبت به شاهد به ترتیب 4/32 و 5/40 درصد کاهش یافت. افزایش سطوح آهن مصرفی از هر دو منبع مورد استفاده باعث افزایش معنادار وزن خشک بخش هوایی ذرت شد. اما وزن خشک بخش هوایی در سطح 20 میلی گرم آهن از منبع سکوسترین با افزایش نیکل از 10 به 50 میلی گرم و همچنین از 50 به 100 میلی گرم به ترتیب 9/81 و 29 درصد کاهش یافت.
    کلیدواژگان: آهن، برهمکنش، خاک آهکی، ذرت، نیکل
  • کیومرث روشنگر *، مهدی ماجدی اصل ، محمد تقی اعلمی صفحات 93-104
    امروزه سرریزهای کنگره ای و کلید پیانویی به عنوان گزینه ای مناسب برای اصلاح سرریزهایی که برای عبور حداکثر سیل محتمل با مشکل روبرو هستند، مطرح می شوند. سرریزهای کلید پیانویی (PK) برای جایگزینی سرریزهای کنگره ای که در آنها سطح پایه سازه آنها محدود است، توسعه یافته اند. در این تحقیق، برای بررسی ضریب دبی و کارایی هیدرولیکی سرریزهای کلید پیانویی، آزمایش هایی بر روی 18 مدل فیزیکی در دو حالت فشردگی و بدون فشردگی جانبی انجام شد. نتایج نشان می دهد که در کلیه سرریزهای کلید پیانویی، ضریب دبی و کارایی سیکل در مقابل افزایش نسبت بار آبی ((HT/P ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. همچنین ضریب دبی سرریزهای کلید پیانویی اصلاح شده (افزایش ارتفاع سرریز، تغییر فرم سرریز و نصب پشت بند) نسبت به سرریزهای کلید پیانویی اصلاح نشده، به طور متوسط10 درصد افزایش می یابد. در سرریزهای کلید پیانویی بافشردگی جانبی، سرریز PK1. 25در نسبت بار آبی کوچک تر از 18/0 بیشترین ضرب دبی را دارد و با افزایش دبی، ضریب دبی آن کاهش می یابد. در این سرریزها بر عکس سرریزهای بدون فشردگی جانبی، با افزایش نسبت عرض دهانه ها، ضریب دبی کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: پشت بند سرریز کلید پیانویی سرریز کنگره ای ضریب دبی فشردگی جانبی
  • لمیا وجودی مهربانی *، محمد باقر حسن پور اقدم، رعنا ولیزاده کامران صفحات 105-115
    گل جعفری گیاه تزئینی و دارویییک ساله است که بهخانواده کاسنی تعلق داشته و به عنوان گیاه زینتی ودارویی به صورت گسترده در فضاهای سبز کاشته می شود. برای بررسی اثرهای تنش شوری (صفر، 5/7، 15و 5/22دسی زیمنس بر متر) و محلول پاشی با سولفات روی (صفر، 100 و 200 میلی گرمدر لیتر) آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد کهاثر متقابل شوری و محلول پاشی سولفات روی بر صفات وزن خشک گل، برگ، ساقه، غلظت روی و نشت یونی در برگ معنا دار (1%P≤) بود. بیشترین وزن خشک گل (46/0 گرم) ، ساقه (54/0 گرم) و غلظت روی (0/60 میکرو گرم بر گرم وزن خشک) در تیمار محلول پاشی200 میلی گرم در لیتر سولفات روی و در تیمار شاهد (تنش شوری صفر) حاصل شد. تنش شوری مقدارنسبی آب برگ را تحت تاثیر قرار داد و بیشترین مقدارنسبی آب برگ (83%) درتیمار شاهد مشاهده شد. تنش شوری تاثیر مثبت بر غلظت یون سدیم، نشت یونی، غلظت پرولین و مالون دی آلدئید برگ داشت و بیشترین میزان صفات مذکور در سطح شوری 5/22 دسی زیمنس بر متر کلرید سدیم ثبت گردید. تنش شوری موجب افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز در تیمارهای 15 و5/22 دسی زیمنس بر متر کلرید سدیم شد. در مجموع محلول پاشی روی کارکرد مثبتی در کاهش تاثیر شوری داشت.
    کلیدواژگان: پرولین، تنش شوری، کاتالاز، گل جعفری، مالون دی آلدئید
  • یعقوب دین پژوه، سمیه شفایی * صفحات 117-130
    در این مطالعه، جهت بررسی خشکسالی های تبریز، از آمار بارش های ماهانه (2015-1951) استفاده شد. سه مشخصه خشکسالی، شامل دوره تداوم، شدت و بزرگی خشکسالی از مشاهدات تخمین زده شدند. مناسب ترین توزیع آماری بر هر کدام از مشخصه های خشکسالی برازش داده شد. آنگاه 500 سری مصنوعی با طول مشابه با مشاهدات برای هر مشخصه تولید شد. دو حد آستانه ای، شامل میانگین بارش سالانه ( ) و میانگین منهای انحراف معیار بارش سالانه ( ) ، برای تحلیل در نظر گرفته شد. نتایج حد آستانه اول نشان داد که برای سری مشاهدات، بیشینه مقدار مشخصه های Ld، Sd و Md به ترتیب، برابر 7 سال، 500 میلی متر و 71 میلی متر در سال بود. توزیع های پوواسون، پیرسون نوع 5 و ویکبای به ترتیب، برای برازش مشخصه های Ld، Sd و Md مناسب تشخیص داده شدند. چندک 90 درصد برای مشخصه های Ld، Sd و Md به ترتیب 5 سال، 443 میلی متر و 103 میلی متر در سال به دست آمد. بزرگی خشکسالی، در دوره های خشکی روی داده در تبریز حداقل 14 و بیشینه 71 میلی متر در سال بود. نتایج حد آستانه دوم نشان داد که برای سری مشاهدات، بیشینه مقدار مشخصه های Ld، Sd و Md به ترتیب معادل 2 سال، 76 میلی متر و 38 میلی متر در سال بود. هم چنین توزیع های یکنواخت، بور و مقادیر کرانه ای به ترتیب برای Ld، Sd و Md مناسب بود. چندک90 درصد برای Ld، Sd و Md به ترتیب 2 سال، 51 میلی متر و 38 میلی متر در سال به دست آمد.
    کلیدواژگان: بزرگی خشکسالی، تبریز، دوره تداوم، شدت خشکسالی، مشخصه های خشکسالی
  • اعظم شریف نژاد *، سیدمحمود کاشفی پور، مهدی قمشی صفحات 131-140
    از عوامل بسیار مهم در رسوب گذاری مخازن سدها و نحوه توزیع رسوبات، پدیده جریان غلیظ است که سبب کاهش عمر مفید سدها و مشکلات مدیریت و بهره برداری خواهد شد. از بخش های بسیار مهم و قابل بررسی در دینامیک جریان غلیظ، بخش پیش رونده جریان غلیظ (پیشانی جریان) است که مطالعه و بررسی آن در بخش مدیریت پایدار مخازن سدها امری ضروری است. تاکنون بیشتر تحقیقات صورت گرفته در شرایط آزمایشگاهی و فلوم های با بستر صلب بوده است. اما، در این تحقیق برای نزدیک کردن نتایج به شرایط طبیعی در رودخانه ها و مخازن سدها، آزمایش ها بر روی بستر متحرک و فرسایش پذیر انجام شده است. از این رو، با تغییر شرایط هیدرولیکی موثر به تحلیل دینامیک پیشانی جریان غلیظ در دو شرایط بستر صلب و متحرک پرداخته شد. بدین ترتیب، نشان داده شد که بستر متحرک، با ورود رسوبات باعث افزایش سرعت پیشانی جریان غلیظ و ضریب کئولگان تا حدود 20 درصد شده است و همچنین، باعث افزایش ارتفاع نسبی پیشانی تا حدود 40 درصد به ازای افزایش شیب فلوم شده است. همچنین، با استفاده از رگرسیون خطی چند متغیره و اعداد بی بعد موثر، رابطه ای برای تخمین سرعت متوسط پیشانی با ضریب همبستگی 86/0 ارائه شد که با تحلیل حساسیت مشخص شد بیشترین ارتباط سرعت پیشانی با پارامتر عدد ریچاردسون بوده است.
    کلیدواژگان: بستر صلب، بستر متحرک، جریان غلیظ، سرعت پیشانی، فرم بستر
  • خدیجه پوررنجبری، عبدالرضا واعظی هیر *، محمدرضا حسین زاده صفحات 141-153
    کانسار پورفیری مس- مولیبدن هفت چشمه در 28 کیلومتری شمال غرب شهرستان ورزقان در استان آذربایجان شرقی واقع شده است. به منظور ارزیابی ویژگی های هیدروژئوشیمیایی و غلظت برخی فلزات سنگین در منابع آب منطقه، تعداد 14 نمونه از آب های زیرزمینی (چشمه و سطوح نشتی) و 10 نمونه از آب سطحی منطقه جمع آوری و غلظت کاتیون ها و آنیون های اصلی (Mg, Na, K, Ca, SO4, HCO3, CO3, Cl) و نیز فلزاتZn, Pb, Mo, Cu درآن ها تعیین شد. بررسی های کیفی این نمونه ها نشان داد بیشتر نمونه هایی که از محدوده توده کانسار برداشته شده دارای pH پایین تر از 5 می باشد، که نشان دهنده آزاد شدن عناصر از سازند ها و کانی ها شده و کیفیت آب را از نظر مصارف شرب، کشاورزی و صنعتی پایین آورده است، اما با دور شدن از کانسار در جهت جریان، غلظت آلاینده ها کم و کیفیت آب در منابع مذکور افزایش می یابند. غلظت Pb و Mo در نمونه های نزدیک کانسار (35 درصد نمونه ها) بالاتر از حد استاندارد ولی غلظت Cu وZn در تمامی نمونه ها پایین تر از حد استاندارد بود. مقادیر شاخص آلودگی فلزات سنگین (HPI) و شاخص فلزی (MI) نشان دادند که آب سطحی و زیرزمینی ایستگاه های نزدیک کانسار (30 درصد نمونه ها) غیر قابل آشامیدن بوده و برای سلامتی انسان مضر می باشد. همبستگی غلظت فلزات Cu, Zn و Pb به جز مولیبدن با pH منفی بوده و غلظت این فلزات سنگین در زهاب کانسار با کاهشpH افزایش یافت. نتیجه این تحقیق لزوم انجام مطالعات بررسی اثرات زیست محیطی این کانسار پیش از بهره برداری آن را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: شاخص آلودگی فلزات سنگین، شاخص فلزی، فلزات سنگین، ضریب همبستگی، هفت چشمه
  • افسانه بدل زاده، عبدالرزاق دانش شهرکی *، محمد رفیعی الحسینی، مهدی قبادی نیا صفحات 155-168
    مدیریت مصرف انواع کودهای دامی و شیمیایی و بقایای آن ها در خاک از لحاظ تاثیرات زیست محیطی و عملکرد گیاهان به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک ایران حائز اهمیت است. این آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه سطح رژیم آبیاری شامل 100 (شاهد) ، 75 و 50% نیاز آبی به عنوان فاکتور اصلی و شش سطح مصرف کود شامل 1) عدم مصرف کود (شاهد) 2) 25% کود اوره + 75% دامی 3) 50% کود اوره + 50% دامی 4) 75% کود اوره + 25% دامی 5) 100% کود اوره و 6) 100% دامی به عنوان فاکتور فرعی، با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد در سال 1393 انجام شد. نتایج نشان داد که رژیم آبیاری 50% باعث کاهش غلظت کلروفیل های a، b و کل، عملکرد اسانس سرشاخه گلدار، برگ و ساقه گردید؛ در حالی که غلظت کاروتنوئیدها و پرولین را نسبت به شاهد به ترتیب 83 و 5/13 درصد افزایش داد. تیمارهای کودی 25% کود اوره + 75% دامی، 50% کود اوره + 50% دامی، 75% کود اوره + 25% دامی، 100% کود اوره و 100% دامی غلظت کاروتنوئیدها را نسبت به شاهد به طور معناداری افزایش دادند به طوری که بیشترین غلظت کاروتنوئیدها با میانگین 35/1 میلی گرم در گرم در تیمار 25% کود اوره + 75% دامی به دست آمد. همبستگی مثبت و معناداری نیز بین کلروفیل a، b، کل، درصد اسانس، عملکرد اسانس برگ و عملکرد اسانس سرشاخه گلدار مشاهده شد. بیشترین عملکرد اسانس ساقه، برگ و سرشاخه گلدار به ترتیب با میانگین 9/219، 2/103 و 7/92 گرم در مترمربع با کاربرد 50% کود اوره به همراه 50% کود دامی و آبیاری کامل به دست آمد. بنابراین، برای دستیابی به حداکثر عملکرد اسانس بادرشبو در شرایط آب و هوایی شهرکرد، کاربرد 50% کود اوره به همراه 50% کود دامی و آبیاری کامل توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: اسانس، بادرشبو، تنش کمبود آب، کاروتنوئیدها، مدیریت تغذیه گیاه
  • محمد عیسی زاده* ، یعقوب دین پژوه صفحات 169-181
    در این مطالعه، جهت پهنه بندی نواحی بارش کشور، از اطلاعات 31 ایستگاه هواشناسی همدید در دوره آماری 2010-1987 استفاده شد. برای این منظور، داده های هر ماه استاندارد شده و در ماتریس با ابعاد (n*m) که در آن n تعداد ایستگاه ها (31) و m تعداد ماه ها (12) است، نوشته شدند. تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) روی ماتریس مذکور انجام شد. با توجه به معیار دارا بودن مقدار ویژه بالای یک، مولفه های اصلی انتخاب شدند. آنگاه مقادیر امتیازات مولفه های اصلی (PCS) برای مولفه های منتخب محاسبه شد. این مقادیر، به عنوان ورودی روش تجزیه خوشه ایبا روش وارد استفاده شد. آنگاه با توجه به نمودار خوشه ای، اقلیم های بارش کشور تشخیص داده شدند. برای پاسخ به این سوال که کدام ایستگاه ها می توانند به عنوان نماینده اقلیم بارش هر منطقه باشند، از روش پروکراستس (PA) استفاده شد. افزون بر این، از همین روش برای انتخاب ماه هایی که بارش آن ها معرف بارندگی در کل سال است، استفاده شد. نتایج نشان داد که سه مولفه اصلی اول، 97 درصد واریانس کل داده ها را توجیه می کند. براساس مولفه های منتخب، در کل کشور، شش ناحیه بارشی متمایز تشخیص داده شد. همچنین روش PA نشان داد که بارش ماه های مه، اوت و دسامبر، تقریبا کل اطلاعات بارش سالانه را دربر دارند. همچنین معلوم شد که هفت ایستگاه واقع در نقاط مختلف کشور شامل زاهدان، تهران، ارومیه، ایلام، یاسوج، گرگان و رشت می توانند به عنوان ایستگاه های شاخص در نظر گرفته شوند. این ایستگاه ها %87 واریانس کل داده های ایستگاه های کشور را دربر داشتند.
    کلیدواژگان: اقلیم، ایران، بارش، تجزیه به مولفه های اصلی، تجزیه خوشه ای، روش های چند متغیره
  • ویدا منتخبی کلجاهی *، علی اصغر جعفرزاده، شاهین اوستان، فرزین شهبازی، رضا عربی بلاغی صفحات 183-194
    در این تحقیق کارایی فاصله تاکسنومیک و خوشه بندی برای پی بردن به میزان همبستگی و ارتباط خاک های آهکی، گچی و شور مناطق نیمه خشک و خشک آذر بایجان شرقی بر اساس سیستم های رده بندی خاک آمریکایی (Soil Taxonomy) و مرجع جهانی (World Reference Base) مطالعه شده است. فاصله تاکسنومیکی با استفاده از نرم افزار R و Numerical Taxonomy با کاربرد نرم افزار Excel و خوشه بندی بوسیله نرم افزارهای R و SPSS محاسبه و ارتباط آنها در دو سیستم بررسی گردید. سپس، ضمن استفاده از میانگین داده های کمی فیزیکوشیمیایی، نتایج حاصل از محاسبات و خوشه بندی با همدیگر و نیز با نظر متخصصین مقایسه شد، که همبستگی کمی خوبی بین سالیدها با سالونچاک ها و سالونتزها، جیپسیدها با جیپسی سول ها، آرجیدها با لووی سول ها، زرپت ها با کلسی و جیپسی سول ها وجود داشت. نتایج حاصل از چهار روش تقریبا با همدیگر هماهنگ و شبیه بوده، اما استفاده از هر یک محدودیت ها و مهارت های خاص خود را دارا می باشد. روش مفهومی بر اساس خصوصیات کیفی بارز خاک ها (فاکتورها یا فرآیندهای تشکیل خاک، افق های مشخصه و در کل خصوصیات مورفولوژیکی بارز خاک های آهکی، گچی و شور) و کددهی آنها بوده که برای دقیق بودن این روش اطلاعات و مهارت کافی و تخصصی ضروری است. در روش های سنتروئیدی تاکسنومی عددی و خوشه بندی، داده های کمی حاصل از آزمایشات فیزیکوشیمیایی استفاده شده و نتایج این روش ها بیشتر قابل اعتماد می باشد. آسان ترین روش استفاده از نرم افزار تاکسنومی عددی بوده که با گزینه های ساده و بدون هیچگونه برنامه نویسی، ماتریس تشکیل داده و ضمن نرمال کردن داده ها، بر مبنای معادله ماهالانوبیس فاصله تاکسنومیکی را به سادگی در دسترس قرار می دهد. در کل این ابزارها و محاسبات برای یافتن ارتباط بین خاک ها در سیستم های مختلف رده بندی مفید بوده و از نظر کمی یافته های عددی برای ارتباط دادن و همبستگی کل آن ها در سیستم های رده بندی مخصوصا ST وWRB که در ایران پرکاربرد هستند توصیه می شود.
    کلیدواژگان: تاکسنومی عددی، خوشه بندی، رده بندی، فاصله تاکسنومیک، نرم افزار R
  • تاثیر عمق آب پایین دست بر مشخصات پرش هیدرولیکی در امتداد سرریز جانبی
    نگار باقری سیدشکری* ، افشین اقبال زاده، میترا جوان صفحات 195-208
    سرریز جانبی یکی از سازه های انحراف آب است که به طور گسترده برای اهداف گوناگونی از جمله انحراف آب اضافی در سیستم های جمع آوری فاضلاب شهری، شبکه های آبیاری، کنترل ارتفاع سیلاب ها و موارد دیگر به کار گرفته می شود. در بعضی شرایط ممکن است جریان متغیر مکانی بر روی سرریز جانبی همراه با پرش هیدرولیکی باشد که این حالت کمتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این مقاله پس از شبیه سازی پرش هیدرولیکی با استفاده از نرم افزار Flow-3D و اعتبارسنجی مدل با استفاده از نتایج آزمایشگاهی، مشخص شد که مدل عددی قادر به شبیه سازی مناسب پرش هیدرولیکی می باشد. سپس تاثیر تغییر عمق پایین دست بر خصوصیات پرش هیدرولیکی بررسی شد. با کاهش عمق پایین دست، محل شروع پرش هیدرولیکی بسمت انتهای پایین دست سرریز حرکت می کند و با افزایش عمق پایین دست پرش هیدرولیکی حذف می گردد. با حرکت به سمت انتهای سرریز توزیع سرعت طولی به علت تشکیل ناحیه جدایی جریان در نزدیکی بسترکانال اصلی غیریکنواخت شده و نواحی با سرعت های منفی در این ناحیه تشکیل می شود.
    کلیدواژگان: پرش هیدرولیکی، سرریز جانبی، شبیه سازی عددی، عمق پایین دست، Flow-3D
  • بررسی تاثیر پارامترهای هیدروکلیماتولوژیکی روی روند در واریانس نوسانات سطح آب با استفاده از تبدیل موجک (مطالعه موردی : دریاچه ارومیه)
    مهسا قاسم زاده، وحید نورانی *، الناز شرقی صفحات 209-220
    ارزیابی منابع موجود مانند دریاچه ارومیه، تعیین میزان تاثیر هریک از پارامترهای هیدرولوژیکی و تغییرات آنها در سطح حوضه آبریز مورد توجه طراحان و مدیران منابع آب هیدرولوژیکی می باشد. در این راستا بررسی تاثیر فاکتورهای اقلیمی و تغییرات سری زمانی آنها می تواند راهگشایی برای بررسی تغییر رفتار دینامیک دریاچه ارومیه باشد. در این پژوهش با استفاده از معیار ارتباط موجکی که در پردازش سیگنال، درحقیقت معیاری از ارزیابی همبستگی بین دو سری زمانی در حالت موضعی و یک ابزار اندازه گیری مقیاس-زمان برای بررسی رابطه بین دو سری زمانی می باشد که ارتباط فرکانسی بین سری زمانی دو فرایند مختلف در محیط نرم افزاری متلب را نشان می دهد. نتایج حاصل از بررسی ارتباط موجکی و روند در واریانس سری های زمانی بارش،رواناب، دما، رطوبت نسبی و تبخیر در ایستگاه های سعیدآباد، لیقوان، ونیار و همچنین ایستگاه تازه کند میاندوآب بر نوسانات سطح آب دریاچه ارومیه نشان می دهد که در بین این پارامترهای هیدرولوژیکی، پارامتر رواناب به میزان 3/22 % در حوضه سعیدآباد، به میزان 0/27 % در حوضه ونیار، به میزان 6/15 % در حوضه سمینه رود روی نوسانات سطح آب دریاچه ارومیه موثر می باشد. به علاوه تغییرات پارامتر رواناب در بازه زمانی مورد نظر با حداکثر مقدار همبستگی و با ارتباط موجکی 1-9/0، همخوانی بیشتر و قابل ملاحظه تری با تغییر نوسانات تراز آب دریاچه ارومیه دارد که عوامل مختلفی نظیر افزایش جمعیت، توسعه شهرسازی، توسعه کشاورزی و… تاثیر مستقیم در این تغییرات دارد.
    کلیدواژگان: ارتباط موجک، پارامتر هیدرولوژیکی، سری زمانی، دریاچه ارومیه، روند
|
  • M Moradzadeh *, S Boroomandnasab, H Moazed, MR Khaledian Pages 1-12
    Due to the rapid movement of water and contaminants through preferential flow paths, in this study kinematic– dispersive wave model as an appropriate method to simulate this motion was used. This model had three unknown coefficients which were determined using particle swarm optimization (PSO) method. Four different rainfall intensities of 56.97, 107.64, 133.01, and 161.71 mm h-1 were applied on the surface of a soil column and output water fluxes from the bottom of the soil column versus the soil mobile moisture amount in the column were recorded. Model coefficients were calculated by minimizing the error function between the observed values and the equation of the flow flux prediction. To achieve the best results and the minimum amount of error function, several solutions were evaluated and different values for c1 and c2 that control the best personal and global, respectively and interfere to make the next generation of results were tested. The best values for c1 and c2 were 1.2 and 2.4, respectively. Also to find the best results, several equations as the inertia weight, to control the particles velositeis in the search spaces, were tested and finally the linear decreasing inertia weight was chosen. Generally the results showed that the used algorithm could define the coefficients of kinematic–dispersive wave model in a short time and with a reasonable accuracy.
    Keywords: Kinematic-dispersive wave model, Pollution, Porous media, simulation, Water
  • S Aghdasi, SAM Modares Sanavy*, M Aghaalikhani, H Keshavarz Pages 13-25
    Water stress is one of the factors whish reduces the amount of nutrient uptake, greatly. In order to study the effect of foliar application of iron and manganese on yield and yield components of the mung bean (Vigna radiata L. Parto) under water deficit stress, an experiment was conducted as a complete randomized block design with split plot arrangement in three replications. Main plots were three levels of irrigation stoppings (With out stopping irrigation, with one irrigation turn stopping at each of the primary growth and the production stages, respectively) and submain plots were combination of foliar iron and manganese applications. The levels of foliar application were no foliar application (as control), water foliar application,iron sulfate 1%, iron sulfate 1.5%, manganese sulfate 0.5%, manganese sulfate 1%,iron sulfate 1%+manganese sulfate 0.5% and iron sulfate 1.5%+manganese sulfate 1%. The results showed that the treatment of water deficit stress at the vegetative and production stages had a significant effect on yield and yield components of the varieties of the mung bean. The hightest effect of water stress was related to the production stage. The combined foliar application of the iron and manganese significantly increased the grain yield, number of the pods per plant, grain weight, plant height, leaf area index, and grain iron and manganese content. However, drought stress reduced the studied traits, but foliar application of iron and manganese resulted in plant resistance that caused delay in appearance of the water stress in plant and thus improved the production performance.
    Keywords: Water deficit stress, Ferrous sulfate, Manganese sulfate, Protein
  • M. M Moosavi_M. R Malekpoor * Pages 27-40
    Water leakage from dam reservoir and body is one of the most concerning issues in establishment of such large projects, which in addition to wasting costs brings lots of negative social and environmental consequences. One of the dams of Urmia lake catchment area, which suffers leakage phenomenon being unusable, consequently, due to not doing exact geotechnical studies is Arbatan reservoir of Heris town. Investigation of the dam establishment site shows that the dam reservoir has been placed on evaporative sediments and water penetration has resulted in formation of some sinkholes and water escape channels in the lower substrates and the dam discharge. So the aim of the present research study is to evaluate use of clay blanket for covering the reservoir floor and its restoration. To do so, after identifying subterranean features of the reservoir using SEEP/W numerical model and bent method, leakage amount of water was determined under clay blanket application state. Results of the two numerical and bent methods indicated that leakage amount of the dam reservoir covered with clay blanket are 23569 and 584000 cubic meter, respectively, within 180 days. So, with huge amount of leakage, efficiency of the method will not be effective and a good solution for the dam restoration. In general, such amount of leakage might result in repeated rapture in the dam body and clay blanket. So under such conditions, success of every investment related to this dam will confront high level of uncertainty.
    Keywords: numerical model, Bent method, leakage, sinkhole, Econimic
  • A Ebrahimzadeh, AN Ziaei*, MR Jafarzadeh, AA Beheshti, N Sheikh Rezazadeh Nikou Pages 41-51
    Flow Simulation and discontinuous shock capturing are important in shallow water equations. Common numerical schemes such as finite difference Preissmann scheme, without performing some modifications, cannot simulate discontinuities. Finite volume methods using Riemann solvers by taking advantage of the characteristics of solving the smooth areas as well, have the ability to simulate discontinuities. In this paper, the second order Roe model of Riemann solver was employed by applying the limiting functions to eliminate the spurious oscillations of the numerical simulation in the surface and subsurface flows (Saint-Venant equations in surface flow and Kostiakov-Lewis in subsurface flow). A Fortran code was developed for Roe-TVD method, the presented model was evaluated using the Preissmann scheme (an implicit finite difference scheme) and two sets of field data (Printz-323 and Walker) based on Root Mean Square Error (RMSE), Standard Error (SE) and Determination Coefficient (R²). It was concluded that Roe model showed better results comparing to the Preissmann scheme in all of the simulations, particularly in outgoing runoff, RMES was improved up to 62%. The applied model was an explicit method and reduced running time and had the ability of application under different field conditions.
    Keywords: Numerical modeling, Riemann solver, Surface irrigation, Surface, Subsurface flow, TVD
  • MT Aalami *, H Abbasi, MH Niksokhan Pages 53-64
    Estimation of total suspended solids in upland watershed of reservoirs using simulation models is a vital key to manage reservoirs water quality. It is consequently essential that these models undergo calibration and uncertainty analysis before their application. In this study, Soil and Water Assessment Tool model was applied to estimate stream flow and total suspended solids for Sofichai Watershed upstream of the Alavian Reservoir located in East-Azarbayjan province. The Generalized Likelihood Uncertainty Equation (GLUE) and Sequential Uncertainty Fitting (SUFI-2) were used in this study to calibrate and analyze the uncertainty of SWAT model. The performance of the GLUE and SUFI-2 was evaluated using four objective functions namely: Nash–Sutcliffe Efficiency (NS), coefficient of determination (R2), RMSE-observations standard deviation ratio (RSR) and the adjusted R2 coefficient (bR2). Uncertainty statistics used were the P-factor and R-factor. SUFI-2 proved to be a very efficient optimization algorithm for Calibration and uncertainty analysis. The model calibrated with SUFI-2 can therefore be applied confidently for water resources management, for quantification of scenarios of climate and land use change, and for estimation of the Best Management Practices efficiencies in the watershed.
    Keywords: uncertainty, SWAT model, Stream Flow, total suspended solids, SUFI-2, GLUE
  • R Hamzenejad, E Sepehr *, A Samadi, MH Rasouli, Sadaghiani, H Khodaverdiloo Pages 65-78
    In order to study the effect of apple (Golden delicious variety) pruning residue biochar on chemical forms of Cd, Pb, Cu and Zn in a contaminated soil, an experiment was conducted as a factorial in a completely randomized design (CRD) in three replications with 4 levels of biochar (0, 2, 5 and 10 %) and 4 levels of incubation time (1, 2, 4 and 8 weeks). Chemical distribution of metals in soil was determined using Tessier sequential extraction method during the mentioned incubation times and the reduced partition index (IR) and mobility factor (MF) of the metals were calculated. Application of the biochar significantly (p ≤ 0.05) decreased the exchangeable and carbonate fractions and increased organic and iron and manganese oxide bound fractions in comparison to the control treatment. With increasing the biochar level and incubation time, the IR values were increased, but MF values decreased, demonstrating a decrease in the mobility of metal in soils. It was concluded that the addition of the apple biochar in soil may led to transformation of the metals from unstable forms (e.g. exchangeable and carbonate forms) to stable forms (e.g. iron and manganese oxide bound and residual forms), and consequently decreased the mobility of the metals in soil.
    Keywords: Apple biochar, Chemical forms, Heavy metals, Sequential extraction
  • A Reyhanitabar *, M Eydi, N Najafi Pages 79-91
    Nickel (Ni) is an element that has recently been added to the list of essential micronutrients of plants. On the other hand, accumulation of Ni in soils and plants has increased concerns about humans and other living organisms for toxicity of Ni. To study the effect of Ni and iron (Fe) on the growth characteristics of corn (Zea maysL.) plant in the soil a factorial experiment on the basis of randomized complete blocks design with three replications was carried out under greenhouse condition in a calcareous soil. The factors included the concentration of the applied Ni at four levels (0, 10, 50 and 100 mg Ni kg-1 soil) as pure nickel sulfate (NiSO4.6H2O) source and Fe at five levels of 0, 10 and 20 mg Fe kg-1 soil, as iron sulfate (FeSO4.7 H2O) and commercial Fe sequestrene (FeEDDHA). According to the results, at the applied levels of 50 and 100 mg Ni kg-1 soil, the shoot dry weight was decreased by 21.1 and 31.9%, and the relevant decrease of root dry weight was 30.8 and 28.5% respectively, as compared to the control. Stem height was decreased by 2.1% in the presence of 100 mg Ni kg-1 soil, as compared to the control. Chlorophyll index was decreased by 32.4 and 40.5% in levels of 50 and 100 mg Ni kg-1 soil, respectively, as compared to the control. Increasing Fe levels of the two applied Fe sources significantly increased the shoot dry weight. But the shoot dry weight was decreased by 81.9 and 29% at 20 mg Fe level of Fe-EDDHA, as Ni was increased from the levels of 10 to 50 mg and from 50 to100 mg, respectively.
    Keywords: Corn, Calcareous soil, Interaction, Iron, Nickel
  • K Roushangar *, M Majedi Asl, MT Alami Pages 93-104
    Nowadays, Labyrinth and piano key weirs are suggested as appropriate options for modification of those weirs which are faced with the problems as passing the probable maximum flood. Piano key weirs (PKWs) have been developed for the substitution of Labyrinth weirs which their footprint areas are restricted. In this study, to evaluate the hydraulic efficiency and discharge coefficient of the PKWs, totally 377 experiments are conducted on the 18 physical models in both contracted and not contracted PK weirs. From the experimental results, in all PKWs, the discharge coefficient and the efficiency of the cycle by increase of the head water ratio (HT/P), first increase and then decrease. Nonetheless, discharge coefficient of the modified PKWs (modified by increasing and reshaping the weir crest as well as installing the fillet) was increased by 10% when compared to the non-modified weirs. In the contracted PK weirs, the PK₁ weir at HT/P≤0.18, has the highest discharge coefficient, but with the increasing of the discharge, the discharge coefficient decreases and at HT/P≥0.3 reaches to the lowest magnitude. Nonetheless, in contrary to the non-contracted weirs, increasing Wi/W₀ leads to discharge coefficient reduction in the contracted weirs.
    Keywords: Contracted weir, Discharge coefficient, fillet, labyrinth weirs, piano key weirs
  • L Vojodi Mehrabani*, MB Hassanpouraghdam, R Valizadeh Kamran Pages 105-115
    Tagetes erectais an annual plant from the Asteraceae;commonly cultivatedas an ornamental and medicinal plant and has a widespread use in landscape designing.An experiment was conducted as factorial based on randomized complete block design to evaluate the effects of salinity (0, 7.5, 15 and 22.5 dSm-1) and zinc sulphate foliar application (0, 100 and 200 mgL-1) on some physiological traits of T. erecta. The results revealed the interaction effects of salinity and Zn foliar application on flower, leaves and stem dry weight, as well as on Zn concentration and ion leakage were significant (P≤1%). The highest flower (0.46 g) and stem (0.54 g) dry weight, as well as the greatest amount for Znconcentration (60.0 µg g-1DWt) belonged to 200 mgL-1 Zn foliar application. Salinity stress significantly influenced the leaves Relative Water Content (RWC) and the highest data for this trait was measured incontrol treatment. Salinity stress had a positive meaningful influence on Na+concentration, ion leakage, proline content and also malondialdehyde content of the plants and the top-recorded quantityof these traits belonged to the highest salinity level i.e. 22.5 dSm-1 NaCl. Salinity stress increased the catalase enzyme activities in 15 and 22.5 dSm-1salinity treatments. In total, Zn foliar application had partial positive effect on the amelioration of salinity effect on the plant
    Keywords: Catalase, Dry weight, Proline, Tagetes erecta, Zinc foliar application
  • Y Dinpashoh, S Shafaei * Pages 117-130
    In this study, for investigation of Tabriz droughts, monthly precipitation data (1951-2015) were used. Three drought characteristics, including drought duration (Ld), severity (Sd) and magnitude (Md) were extracted from observations. Data of every characteristic fitted with the most suitable statistical distribution. Then five hundred artificial series with the same length of the observed precipitation were generated for each of the characteristics. Two thresholds were considered for drought analysis, including average of annual precipitation and average of annual precipitation minus its standard deviation. The results of first threshold showed that the maximum of Ld, Sd and Md were 7 years, 500 mm and 71 mm/yr, respectively. Poisson, Pearson type 5 and Wakeby distributions were recognized as the most suitable fitted distributions for to the Ld, Sd and Md, respectively. Quantile 90% for Ld, Sd and Md were obtained as 5 years, 443 mm, 103 mm per year, respectively. The maximum and minimum of Ld in Tabriz were between 14 and 71 mm/yr. The second threshold results were showed that the maximum for Ld, Sd and Md were 2 years, 76 mm and 38 mm/yr, respectively. Uniform, Burr, and Generalized Extreme value distributions were recognized as the suitable distributions, for duration, severity and drought magnitudes, respectively. In this case, quintile 90% for drought duration, severity, magnitudes were obtained as 2 years, 51 mm and 38 mm/yr, respectively.
    Keywords: Drought characteristics, Drought duration, Drought magnitude, Drought severity, Tabriz
  • A Sharifnezhad*, SM Kashefipour, M Ghomshi Pages 131-140
    Turbidity current phenomenon is one of the most important factors in reservoir sedimentation and sediment distribution, which causes management and operational problems and decreases dam’s useful life. Study and investigation of progressive section (head of turbidity current), as the most significant and considerable section is essential for sustainable management of dam reservoirs. So far, most of the studies have been conducted under experimental conditions on rigid beds. But In this study, in order to achieve more realistic results regarding natural conditions in rivers and reservoirs, the experiments were carried out on an erodible and mobile bed. So dynamic of turbidity current head was analyzed on rigid and erodible beds for different effective hydraulic conditions. It was shown that erodible bed increased the head velocity of turbidity current and Keulegan coefficient up to about 20% and also, increased the relative forehead height up to about 40% with increasing flume bed slope. In addition, in order to estimate the averaged head velocity, an equation with correlation coefficient of 0.86, was developed using multivariate linear regression and effective dimensionless parameters. Finally sensitivity analysis of the equation’s dimensionless parameters showed that the most effective parameter in estimation of the head velocity average is Richardson number.
    Keywords: Bed form, Head velocity, Mobile bed, Rigid bed, Turbidity current
  • kh Pourranjbari, A Vaezihir *, MR Hosseinzadeh Pages 141-153
    Haftcheshmeh Cu-Mo deposit is located in East Azerbaijan province, Iran, with 28 km distance in North west of Varzeghan Area. In order to evaluate the hydrogeochemical properties and concentrations of heavy metals in water resources of the studied area, 14 samples of groundwater (springs and the leakage levels) and 10 samples of surface water area were collected. Samples were analyzed for major anions and cations, anion and some heavy metals including Zn, Cu, Pb, and Mo and. This qualitative study showed that majority of samples collected from the range of deposit, under the impact of low pH, caused the release of elements of minerals and change water quality for drinking, agriculture and industry. But at farther distance deposits in the flow direction with decrease of contaminants the quality of water in these resources increased. Concentrations of Pb and Mo were higher than standard values in the sample near the deposit, whereas the concentrations of Cu and Zn were lower than standard values in all of the samples. Determination of “Heavy metal pollution index” (HPI) and “metal index” (MI) revealed that samples of groundwater and surface water near the deposit were not suitable for drinking and it could be harmful for the human health. Spearman correlation analysis of metals showed that the all elements except Mo were negatively correlated to pH, reflecting different geochemical behavior of Mo. The results of this research showed that it was necessary to be studied the environmental effects of this deposit before start of mining.
    Keywords: Haftcheshmeh, Heavy metals, Heavy metals pollution, Metal Index, Spearman correlation matrix
  • A Badalzadeh, A Danesh, Shahraki *, M Rafieiolhossaini, M Ghobadinia Pages 155-168
    Management of manure and chemical fertilizers application in the soil in terms of environmental impacts and performance of plants is important, especially in arid and semi-arid regions of Iran. A split plot experiment was carried out in a randomized complete block design with three replications at the research farm of Shahrekord University in 2014. Main factor was consisted of three levels of irrigation regimes including 100% (I1 or control), 75% (I2) and 50% (I3) of water requirement while 6 levels of manure application including 1) no amended fertilizer (control), 2) 25% urea fertilizer + 75% cattle manure 3) 50% urea fertilizer + 50% cattle manure 4) 75% urea fertilizer + 25% cattle manure 5) 100% urea fertilizer and 6) 100% cattle manure, were considered as subplot factor. Results showed that irrigation regime of I3 caused decreasing an contration of chlorophyll a, b and total, essential oil yield of flowering branch, leaf and stem while in caused 83 and 13.5 percent increase in the amount of carotenoids and proline compared to control, respectively. Fertilizer treatments, 25% urea fertilizer + 75% cattle manure, 50% urea fertilizer + 50% cattle manure, 75% urea fertilizer + 25% cattle manure, 100% urea fertilizer and 100% cattle manure caused significant increase in carotenoids content compared to control whereas the maximum carotenoids content with the average of 1.35 mg g-1 was obtained from the 25% urea fertilizer + 75% cattle manure treatment. A significant positive correlation was observed between chlorophyll a, b, total, essential oil percentage, essential oil yield of leaf and essential oil yield of flowering branches. Therefore, in order to obtain the maximum essential Moldavian balm under Shahrekord climatic condition, application of 50% urea + 50% cattle manure and full irrigation is recommended.
    Keywords: Carotenoids, Essential Oil, Moldavian balm, Plant nutrition management, Water deficit stress
  • M Isazadeh*, Y Dinpashoh Pages 169-181
    In the present study, the information of 31 synoptic weather stations in the period of 1987-2010 were used to delineate Iran’s precipitation regions. For this purpose, each month’s data were standardized and written in the (n*m) matrix, where n is the number of stations (31) and m is the number of months (12). Principal component analysis was conducted on the mentioned matrix. The main components were determined according to the criterion of having an eigen value greater than one. Then principal components scores were calculated for the selected components. These valeus were used as an input for Ward method of cluster analysis. Then according to the cluster diagram, precipitation climates of the country were identified. The Procrustes analysis (PA) was used to answer the question of which stations could be considered as the indicator of rainfall climates? Furthermore, from this method those months, which their precipitation can be recognized as an indicator of annual rainfall, were selected. Results showed that the first three components incorporated more than 97% of total variance. Based on the selected components the six distinct precipitation regions were distinguished across the country. Furthermore, PA results indicated that the precipitation of May, August and December approximately had whole of the annual precipitation information. Moreover, it was found that seven stations located in different points of the country namely Zahedan, Tehran, Urmia, Ilam, Yasooj, Gorgan and Rasht could be considered as the indicator stations. These stations incorporated over 87 percent of total variance of data of all selected stations in the country.
    Keywords: Climate, Cluster analysis, Iran, Multivariate methods, Precipitation, Principal component analysis
  • V Montakhabi Kalajahi *, AA Jafarzadeh, SH Oustan, F Shahbazi, R Arabi Pages 183-194
    In this research work taxonomic distance and clustering performance for understanding of relation and correlation between calcareous, gypsiferous and saline soils of East Azerbaijan semi-arid and arid regions were studied based on soil taxonomy (ST) and world reference base (WRB) systems. The taxonomic distance by R software and Numerical Taxonomy in Excel and clustering using R and SPSS softwares were calculated and their relationship in two systems was investigated. Then using the average amount of physicochemical quantitative data, the results of calculation and clustering compared with each other and so with opinion of the experts, that there was a good quantitative correlation between salids and salonchaks, salonetz, gypsids and gypsisols, argids and luvisols, xerepts and calcisols and gypsisols. The obtained results of four methods were almost similar and identical with each other, but use of each one had its own limits and skills. The conceptual method was based on the dominant qualitative identifiers (soil-forming factors or processes, diagnostic horizons and in general dominant morphological properties of calcareous, gypsiferous and saline soils) and coding of them, that sufficient information or knowledge and skills are necessary to achieve a good accuracy in this method. The quantitative physicochemical data were used in the centroid-based approaches numerical taxonomy and clustering and results of these methods are more reliable. The easiest method was Numerical Taxonomy, which with simple options and without any programing, forms matrix and by normalizing data, the Mahalanubis equation makes the taxonomic distance easily available. In general, these tools and calculations are useful for finding the relationship between soils in different classification systems, and quantitatively numerical findings for their correlation and association in classification systems, especially ST and WRB, which are widely used in Iran are recommended.
    Keywords: Classification, clustering, Numerical Taxonomy, R studio software, Taxonomic distance
  • The Effect of Downstream Water Depth on Hydraulic Jump Characteristics Along Side Weir
    N Bagheri Seyyed Shekari *, A Eghbalzadeh, M Javan Pages 195-208
    Side weir is one of the water diversion structures which is widely used for different purposes such as deviation of the excess water in the urban wastewater collection systems, irrigation networks, control of the floods’ elevation, etc. In some conditions, a spatially varied flow over the side weir might include hydraulic jump which has been less studied yet. In present study the hydraulic jump issue was investigated using a Flow-3D software model. The model was validated with experimental data and the results showed that the numerical model was able to simulate the hydraulic jump with reasonable accuracy. Then, the effect of the downstream water depth on the characteristics of the hydrulic jump was investigated. By decreasing the downstream water depth, the location of the hydraulic jump moved toward the weir downstream end while the hydraulic jump was removed by increasing the downstream water depth. By moving towards the end of the weir, the longitudinal velocity distribution became non-uniform due to formation of the separation zone near the main channel bed flow and the areas with negative velocities were formed.
    Keywords: Downstream depth, Flow-3D, Hydraulic jump, Numerical simulation, Side weir
  • Investigating the Effect of Hydroclimatological Parameters on Trend in Variance of Water Level Fluctuations Using Wavelet Transform (Case Study: Urmia Lake)
    M Ghasemzade, V Nourani *, E Sharghi Pages 209-220
    Water resources and generally natural processes are irregularly distributed in space and time, and they are under pressure due to human activity so it is necessary to understand the relationship between these processes and their impact on each. Urmia Lake is one of the vital hydrological natural quarters of Iran which lately has met sever water level decrease.The drawdown trend of the water level in Urmia Lake poses a serious problem which has had negative impacts on agriculture and industry. In this study wavelet coherence measure is implemented for evaluating the relations and effect of hydrological process over many years on Urmia lake water level fluctuation that is powerful method for testing proposed linkages between two time series. To this end, the strength and relationships between four hydroclimatological variables, including rainfall, runoff, temperature, as well as evaporation and water level fluctuations in the lakes were determined and discussed in terms of high common power region, phase relationships, and local multi-scale correlations. Hydrological data from Saeed Abad station, Ligavn station, Vanyar station and Taze kande Miandoab station are analyzed. The results of the wavelet coherence showed that between the hydrological parameters, runoff parameter has the 23.41% in Saidabad basin, 28.13% in AjiChay basin and 37.57% in Simine basin effect on the Urmia lake water level fluctuations and has the most coherencies (0.9-1) with water level fluctuations in the lake.
    Keywords: Hydrological processes, Time series, Urmia lake, Wavelet coherence, Trend