فهرست مطالب

  • سال دوازدهم شماره 6 (بهمن و اسفند 1397)
  • تاریخ انتشار: 1398/12/01
  • تعداد عناوین: 22
|
  • مهدی دستورانی*، کاظم اسماعیلی، علی دین دالو، عباس خاشعی سیوکی صفحات 1304-1314
  • نسرین صالح نیا، امین علی زاده، حسین ثنایی نژاد *، محمد بنایان، آذر زرین صفحات 1315-1326
  • سمیرا میرشفیعی، حسین انصاری *، کامران داوری، علی نقی ضیایی صفحات 1327-1336
  • مهسا پسرکلو، علی رضا عمادی* صفحات 1337-1349
  • زهرا صادقی، سعیدرضا خداشناس *، سیدحسین ثنایی نژاد، مهدی مفتاح هلقی صفحات 1350-1361
  • مهرداد شهابیان *، علی چراتی، رمضان علی دهقان، محمد اسماعیل کمالی صفحات 1381-1396
  • مصطفی گوینده نجف آبادی*، سید مجید میرلطیفی، مهدی اکبری صفحات 1396-1406
    شاخص سطح برگ (LAI) یکی از مهمترین شاخص های رشد گیاه و عملکرد محصول می باشد. بنابراین پایش توزیع مکانی و زمانی این شاخص در مزارع کشاورزی، می تواند بیانگر چگونگی کاربرد استراتژی های مدیریت مزرعه از جمله برنامه ریزی آبیاری و یکنواختی توزیع آب باشد. هدف این مطالعه، تشریح چگونگی کاربرد دوربین دیجیتال اصلاح شده به منظور تعیین دقیق توزیع مکانی شاخص سطح برگ در مزرعه ذرت علوفه ای است. تاکید این مقاله بر ترکیب دوربین تصویربرداری دیجیتال با یک فیلتر مخصوص (طراحی شده برای توسعه تصویربرداری چند طیفی در ناحیه مرئی (Vis) و مادون قرمز نزدیک (NIR)) است. به منظور حذف خطاهای موجود در تصاویر، اصلاحات دقیقی بر روی خطای سایه روشن تصویر، انحرافات هندسی، و اثرات بازتاب نقطه داغ، انجام شد. با توجه به رزولوشن مکانی بالا این سامانه تصویر برداری (در حد سانتیمتر) تفکیک پیکسل های دارای پوشش گیاهی از پیکسل های بدون پوشش گیاهی در تصاویر استخراج شده، به خوبی انجام شد و این موضوع در تعیین درصد پوشش گیاهی (تراکم رشد محصول) موثر بود. شاخص سطح برگ بیشترین همبستگی را با درصد پوشش گیاهی (919/0R2 = ) و بعد از آن با باند طیفی مادون قرمز نزدیک (741/0 R2 =) داشت. همبستگی بالایی بین دو باند طیفی قرمز و سبز با باند طیفی مادون قرمز نزدیک وجود داشت. این همبستگی باعث شد، اثر این دو باند طیفی در کنار باند طیفی مادون قرمز نزدیک، در مدلسازی شاخص سطح برگ معنادار نشود. در نتیجه مدلسازی شاخص سطح برگ تنها با دو پارامتر درصد پوشش گیاهی و باند طیفی مادون قرمز نزدیک انجام شد. ضریب تعیین تعدیل شده در مدل 966/0 بدست آمد که نشان می دهد 6/96 % از تغییرات شاخص سطح برگ در سطح مزرعه، توسط دو متغیر درصد پوشش گیاهی و باند طیفی مادون قرمز نزدیک وارد شده به مدل تبیین می شود.
    کلیدواژگان: پرنده بدون سرنشین، پردازش تصاویر دیجیتال، درصد پوشش گیاهی، سنجش از دور
  • علی قدمی فیروزآبادی*، سید محسن سیدان، حسین دهقانی سانیج صفحات 1407-1417
    این پروژه به منظور بررسی بهره وری مصرف آب آبیاری و تحلیل اقتصادی تولید محصول سیب زمینی در دشت بهار استان همدان اجرا شد. به این منظور 61 مزرعه سیب زمینی که تحت سیستم های آبیاری بارانی و جویچه ای بودند، انتخاب و بررسی شدند. حجم آب مصرفی در مزاراع مورد مطالعه با اندازه گیری دبی منبع آبی (با استفاده از فلوم های wsc)، دبی آبپاشها، ساعت آبیاری در هر نوبت و تعداد کل آبیاری محاسبه شد. تحلیل اقتصادی تولید سیب زمینی با در نظر گرفتن دو حالت کمک های بلاعوض دولت و بدون در نظر گرفتن کمک های دولتی در اجرای سیستم های آبیاری بارانی انجام شد. میانگین حجم آب مصرفی و بهره وری مصرف آب آبیاری در سیستم های آبیاری جویچه ای و بارانی به ترتیب 14194 و 2/8233 مترمکعب در هکتار و 1/3 و 5/6 کیلوگرم بر مترمکعب برآورد شد. به این ترتیب سیستم آبیاری بارانی با کاهش 42 درصدی در آب مصرفی، باعث افزایش 110 درصدی بهره وری مصرف آب شده است. تحلیل اقتصادی نتایج نیز نشان داد که ارزش حال منافع خالص زراعت سیب زمینی در شرایط استفاده از سیستم آبیاری بارانی در شرایط کمک های بلاعوض دولت و بدون کمک های دولتی نسبت به روش آبیاری نشتی به ترتیب 369941 و 304262 هزار ریال بیشتر است. نسبت منفعت به هزینه در سیستم آبیاری بارانی در شرایط کمک های بلاعوض دولت و بدون کمک های دولتی به ترتیب 1/3 و 9/2 است. این شاخص در مزارع با سیستم آبیاری نشتی 8/2 تعیین شد. میزان درآمد ناخالص و درآمد خالص در دو روش آبیاری بارانی و جویچه ای به ترتیب 360500 ، 304150 و 243355، 199992 هزار ریال تعیین شد.
    کلیدواژگان: آب مصرفی، درآمد خالص، عملکرد، نسبت منفعت به هزینه، نیاز آبی
  • مسعود پورغلام آمیجی، عبدالمجید لیاقت، آرزو نازی قمشلو*، مجتبی خوش روش صفحات 1418-1434

    در این پژوهش از مدل Drainmod-S که خاص مناطق دارای سطح ایستابی کم عمق و شور است، برای تغییرات سطح ایستابی و تعیین غلظت نمک در شرایط اراضی شالیزاری استفاده شد. این پژوهش در سال 1396 و در مرکز تحقیقات آب و هواشناسی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی کرج-دانشگاه تهران در یک مدل فیزیکی (لایسیمتر) صورت گرفت. این پژوهش طی یک فصل کشت برنج در یک لایسیمتر فلزی عایق تحت دو تیمار اصلی یکی با حضور سطح ایستابی کم عمق و غیرشور (FSG) و دیگری در حضور سطح ایستابی کم عمق و شور (SSG) که هر دو با آب معمولی آبیاری می شدند به انجام رسید. بعد از بررسی کارایی مدل برای سطح ایستابی، مقادیر MBE، RMSE، NRMSE، d و 2R به ترتیب 0/18 سانتی متر، 7/48 سانتی متر، 23/41 درصد، 0/86 و 0/63 برای تیمار FSG و 0/69 سانتی متر، 7/25 سانتی متر، 21/06 درصد، 0/83 و 0/53 برای تیمار SSG به دست آمد. این نتایج نشان از شبیه سازی خوب مدل و تطابق نسبی بین داده های اندازه گیری شده و برآورد شده می باشد. همچنین، پارامترهای MBE، RMSE، NRMSE، d و 2R به منظور بررسی کارایی مدل برای تخمین تغییرات غلظت نمک در سه ناحیه از خاک به طور متوسط محاسبه شد. میانگین مقدار این پارامترها در عمق های مختلف خاک برای تیمار FSG به ترتیب 0/02 دسی زیمنس بر متر، 0/1 دسی زیمنس بر متر، 4/61 درصد، 0/9 و 0/87 به دست آمد. پارامترهای مذکور در تیمار SSG نیز به ترتیب 0/07 دسی زیمنس بر متر، 0/24 دسی زیمنس بر متر، 2/78 درصد، 0/94 و 0/89 محاسبه شد. در پایان، مدل برای ارضی شالیزاری واقعی حاشیه دریای خزر (اراضی میانکاله در منطقه بهشهر) شبیه سازی شد. به طور کلی، مقایسه مقادیر اندازه گیری شده و برآورد شده سطح ایستابی و شوری خاک نشان داد که می توان از مدل Drainmod-S به عنوان یک راهنمای کلی در پیش بینی و شبیه سازی روند تغییرات سطح ایستابی و شوری خاک استفاده کرد.

    کلیدواژگان: سطح ایستابی، نرم افزار Drainmod-S، کم عمق و شور، اراضی شالیزاری، نیم رخ شوری
  • امین کانونی*، منوچهر پوریامنش، محمدرضا نیکپور، اتابک فیضی صفحات 1435-1447
    در این پژوهش عملکرد هیدرولیکی و بهره برداری دریچه های مدول نیرپیک آبگیرهای واقع بر کانال اصلی توزیع آب در شبکه آبیاری یامچی (اردبیل) در سال 95-1394 مورد ارزیابی قرار گرفت. برای انجام پژوهش، محدوده ای به طول چهار کیلومتر با 7 آبگیر و مساحت تحت پوشش 2375 هکتار انتخاب و سپس در طول دوره بهره برداری، سرعت جریان در نقاط مشخص توسط مولینه اندازه گیری و با تعیین سطح مقطع جریان، دبی ورودی به آبگیرها محاسبه شد. با اندازه گیری دبی جریان تحویل داده شده به آبگیرها و مقایسه آنها با دبی اسمی، خطای نسبی دریچه های مدول نیرپیک تعیین شد. در ادامه با محاسبه شاخص های کفایت، راندمان، پایداری و عدالت تحویل آب، عملکرد بهره برداری کانال توزیع در تحویل آب به بهره برداران ارزیابی شد. تحلیل نتایج به دست آمده نشان داد که دقت اندازه گیری جریان در همه آبگیرها بالا بوده و تحویل آب به بهره برداران با خطای کمی صورت می گیرد به طوری که حداکثر خطای نسبی برابر 6/10 درصد بوده است. در صورت استفاده از آب مورد نیاز اراضی کشاورزی در تعیین شاخص های ارزیابی، عملکرد کانال توزیع آب از بابت شاخص کفایت تحویل آب، ضعیف بوده ولی بر اساس شاخص های راندمان، پایداری و عدالت تحویل آب، در سطح خوب قرار دارد.
    کلیدواژگان: آبگیر، دریچه نیرپیک، ارزیابی، تحویل آب، شبکه آبیاری یامچی
  • خالد احمدآلی، هادی رمضانی اعتدالی*، عباس علی پورمحسنی پورمحسنی صفحات 1448-1462

    برآورد نیاز آبی محصولات زراعی در مناطقی مانند استان قم که دارای تنوع اقلیمی و ارتفاعی بوده و تراکم شبکه ایستگاهی کمی دارند همواره با مشکل روبرو بوده است. در این مطالعه به برآورد نیاز آبی محصولات زراعی مهم در این استان پرداخته شد. پارمترهای اقلیمی با استفاده از روابط رگرسیونی استخراج شده نسبت به ارتفاعات موجود در هر محدوده اصلاح شد و نیاز آبی خالص در هر محدوده در طبقات ارتفاعی مختلف محاسبه شد. نتایج نشان داد که نیاز آبی خالص همه ی محصولات مورد بررسی در محدوده ساوه بیشترین مقدار را دارد. همچنین در محصولات پاییزه (گندم، جو و کلزا)، کمترین نیاز آبی خالص در محدوده گرمسار و در بین محصولات بهاره (پنبه، یونجه و ذرت علوفه ای) در محدوده ساوه-تفرش مشاهده می شود. میانگین نیاز آبی خالص سالانه ی گندم، جو و کلزا در محدوده ی ساوه به ترتیب برابر 7/743، 3/647 و 7/743 میلیمتر است که بیشتر از محدوده ی گرمسار می باشد. این مقدار برای پنبه، ذرت علوفه ای و یونجه در محدوده ی ساوه به ترتیب برابر 5/811، 7/435 و 1/875 میلیمتر است که بیشتر از محدوده ی ساوه-تفرش می باشد. پیشنهاد می شود از کشت محصولات پاییزه در محدوده ساوه به دلیل میزان آب مجازی بالاتر اجتناب و بیشتر محصولات بهاره کشت شود.

    کلیدواژگان: بارندگی موثر، روش فائو پنمن مونتیث، ضریب گیاهی، محصولات بهاره و پاییزه
  • امید رجا*، مسعود پارسی نژاد، تیمور سهرابی صفحات 1463-1474
    امکان سنجی روش ها‏ی آبیاری تحت فشار بر اساس خصوصیات شیمیایی آب در مقیاس ناحیه ای و منطقه ای برای اجرای آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مطالعه با استفاده از روش اطلاعات جغرافیایی (GIS) تناسب اراضی برای اجرای روش های آبیاری نوین در محدوده مطالعاتی مرودشت - خرامه براساس استانداردهای ارائه شده در مورد کیفیت آب آبیاری بررسی شد. در این بررسی از داده‏های اندازه گیری شده 50 حلقه چاه در سال آبی 94- 1393 استفاده شد. نقشه پهنه بندی تهیه شده بر اساس شاخص HCO3 نشان داد غالبا محدودیت کم تا متوسط برای اجرای روش آبیاری بارانی وجود دارد. همچنین نقشه های پهنه بندی پارامترهای محدود کننده Cl و Na در محدوده مطالعاتی مرودشت - خرامه نشان داد که به ترتیب %84/6 و %2/ 78 از اراضی محدوده، برای اجرای روش آبیاری بارانی با محدودیت مواجه هستند. نتایج نشان داد به ترتیب در %60/2 و %27/3 از اراضی موردنظر محدودیت جدی و کم تا متوسط برای اجرای آبیاری قطره ای بر اساس TDSو EC وجود دارد. در سراسر محدوده مطالعاتی، از نظر شاخص pH برای اجرای روش آبیاری قطره ای محدودیت وجود داشته به طوری که به ترتیب در%90/4 و %9/6 از اراضی موردنظر محدویت کم تا متوسط و محدودیت جدی برای اجرای روش آبیاری قطره ای وجود دارد. نتایج نشان داد برای غالب محدوده، محدودیتی از نظر شاخص LSI برای اجرای روش آبیاری قطره ای وجود ندارد که دلیل آن اسیدیته بودن آب زیرزمینی منطقه است.
    کلیدواژگان: کمبود آب، GIS، مرودشت - خرامه و .LSI
  • سید مهدی ثاقبیان، رقیه قاسم پور، کیومرث روشن گر* صفحات 1475-1485

    پدیده آبشستگی در اطراف پایه های پل ها یکی از مسائل مهم در علم مهندسی رودخانه می باشد. آبشستگی باعث ایجاد گودال در اطراف پایه های پل و در نهایت تخریب آن می گردد. تاکنون مطالعات بسیاری در این خصوص انجام شده و روابط متعددی برای تخمین پارامتر عمق آبشستگی ارائه گردیده است. بااین حال، به دلیل تاثیر پارامترهای مختلف و وجود عدم قطعیت در پدیده آبشستگی روابط موجود منجر به نتایج جامع و دقیقی نمی گردند. در تحقیق کنونی با استفاده از چندین سری داده ی آزمایشگاهی کارایی روش هوشمند رگرسیون فرآیند گاوسی (GPR) در تخمین میزان عمق آبشستگی پایه های پل در بسترهای چسبنده و دانه ای بررسی شد. مدل های مختلفی تعریف گردیده و تاثیر پارامترهای هیدرولیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصله کارایی بالای روش به کاررفته در تحقیق را در تخمین عمق آبشستگی نسبت به روابط نیمه تجربی به اثبات رساند. ملاحظه گردید که مدل های تعریف شده برای خاک چسبنده نسبت به ک خادانه ای و غیرچسبنده در تخمین عمق آبشستگی موفق تر می باشند. بهترین نتایج برای داده های آزمون، در حالت ترکیب رس و ماسه مقادیر 801/0DC=، 952/0CC=، 132/0RMSE=، % 23/15MAPE=، در حالت خاک رس مقادیر 883/0DC=، 986/0CC=، 054/0RMSE=، % 82/11MAPE= و برای خاک دانه ای مقادیر 769/0DC=، 889/0CC=، 191/0RMSE=، %21/18MAPE= به دست آمد. نتایج نشان داد که پارامترهای مربوط به رطوبت نمونه خاک و درصد تراکم خاک رسی در پیش بینی عمق آبشستگی موثر می باشند. بر اساس نتایج آنالیز حساسیت مشخص گردید که در حالت ترکیب رس و ماسه رطوبت خاک با داشتن میانگین درصد خطای مطلق %42/24، در حالت خاک رسی تنش برشی بی بعد و درصد تراکم خاک رسی به ترتیب با داشتن خطای % 49/43 و % 04/47 و در حالت خاک غیرچسبنده عدد فرود پایه با داشتن خطای %65/28 به ترتیب موثرترین پارامترها در تخمین عمق آبشستگی در خاک های چسبنده و غیرچسبنده هستند.

    کلیدواژگان: آب شستگی، خاک های چسبنده، رس، ذرات دانه ای، GPR
  • صادق نادری*، منصور پرویزی، محمد صدقی اصل صفحات 1486-1499
    در مطالعه حاضر نشت جریان های زیرسطحی درون محیط متخلخل ماسه ای (ماسه ساحلی) با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی شبیه سازی شده و نتایج حاصله با داده های حاصل از روابط تحلیلی دوپوئی- فرشهایمر، چاپمن، بی یر و کاسترو-ارگاز و همکاران مورد مقایسه قرار گرفته است. مدل آزمایشگاهی شامل یک محیط متخلخل ماسه ساحلی به طول 5 متر، عرض 6/0 متر و ارتفاع 1 متر می باشد. برای ترازهای مختلف جریان و شیب کف فلوم برابر با 0135/0، دبی نشت و نیم رخ نشت اندازه گیری گردید. میزان خطای دبی با استفاده از درصد خطای نسبی و میزان خطای نیم رخ نشت با استفاده از مقیاس تابع هدف نرمال (NOF) محاسبه گردیده است. پس از مقایسه نتایج آزمایشگاهی و نتایج تحلیلی، نقاط قوت و ضعف روابط تحلیلی مشخص گردید. از مقایسه نتایج دبی نشت آزمایشگاهی با دبی رابطه تحلیلی دوپوئی- فرشهایمر درصد خطای نسبی بین 2/4 تا 4/6 درصد به دست آمد. با مقایسه نتایج نیم رخ نشت آزمایشگاهی با روابط تحلیلی، برای رابطه چاپمن میزان خطای NOF بین 012/0 تا 048/0، برای رابطه تحلیلی بی یر بین 011/0 تا 081/0 و برای رابطه تحلیلی کاسترو- ارگاز بین 011/0 تا 078/0 به دست آمد که نشان از تطبیق مناسب بین داده های برداشت شده آزمایشگاهی با نتایج حاصل از روابط تحلیلی دارد.
    کلیدواژگان: جریان زیرسطحی، خط نشت، دبی نشت، روابط تحلیلی، مدل آزمایشگاهی
  • سیده زهره هاشمی، محمدعلی غلامی سفیدکوهی*، میرخالق ضیاء تبار احمدی صفحات 1500-1510
    افزایش تقاضای آب، بروز خشکسالی و تغییرات اقلیمی، گسترش منابع آلاینده علاوه بر تهدید اکوسیستم آبی، تامین نیاز آب شرب و کشاورزی اراضی پایاب را تحت تاثیر قرار می دهد. هدف از این پژوهش، شناخت وضعیت کیفی آب رودخانه تالار به منظور بررسی اثر استفاده از آب این رودخانه برای آبیاری اراضی پایین دست می باشد. بر این اساس، با استفاده از مدل شبیه سازی عددی کیفی (QUAL2KW)، روند تغییر پارامترهای مهم کیفی آب نظیر اکسیژن محلول (DO)، اکسیژن خواهی بیولوژیکی کربنی (CBODu)، اسیدیته (pH)، هدایت الکتریکی (EC)، نیترات (NO3-) و فسفات (PO43-) در رودخانه تالار استان مازندران بررسی شد. نتایج حاصل از شبیه سازی کیفی رودخانه تالار نشان داد که مدل QUAL2KW برآورد مناسبی از شرایط کیفی رودخانه ارایه می دهد. دقیق ترین شبیه سازی با کمترین خطای میانگین مربعات (017/0) و میانگین مربعات خطای (139/0) میلی گرم بر لیتر مربوط به پارامتر pH در ماه بهمن بود. همچنین کمترین دقت در شبیه سازی پارامتر CBODu، در ماه آبان با ضریب تغییر خطای میانگین مربعات (45/0) و میانگین مربعات خطای (5/4) میلی گرم بر لیتر برآورد شد. بیشترین تغییرات افزایشی در روند نمودارها، در خروجی شهرهای قائم شهر و کیاکلا رخ داد که می تواند ناشی از تاثیر ورود فاضلاب و شیرابه ی زباله این دو شهر به رودخانه تالار باشد.
    کلیدواژگان: کیفیت آب، مدل شبیه سازی، منابع آلاینده، واسنجی
  • مهدی بهرامی، صادق خلیلیان*، سید ابوالقاسم مرتضوی، محمد علی اسعدی صفحات 1511-1518
    موضوع ارتقای بهره وری آب در تولید مواد غذایی از مسائل اساسی در کشورهای مختلف جهان و به خصوص کشورهای کم آب نظیر ایران است. از طرفی در میان محصولات کشاورزی، گندم به عنوان محصولی استراتژیک می باشد و سطح زیر کشت قابل توجهی را به خود اختصاص داده است و در تغذیه مردم نقش اساسی دارد. بر اساس آنچه ذکر شد و همچنین با توجه به اینکه یکی از راهکارهای توصیه شده جهت مقابله با کمبود آب، پیاده سازی نظام بهره وری آب کشاورزی در ساختار مدیریت آب کشور می باشددر مطالعه حاضر با استفاده از رهیافت تخمین توابع تولید و انتخاب تابع تولید برتر و داده های ترکیبی 93-1384، به برآورد اثرات بهره وری فیزیکی آب بر تولید گندم در استا ن های عمده تولیدکننده گندم (اصفهان، خراسان رضوی، خوزستان، گلستان و فارس) می پردازد. نتایج بهره وری فیزیکی آب بین استان های منتخب نشان داد، بهره وری فیزیکی نهاده آب مصرفی در دوره های موردبررسی 9/1 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمده است. این بدین معنی است که به طور متوسط به ازای افزایش یک مترمکعب آب، حدود دو کیلوگرم در هکتار محصول گندم آبی در این دوره ها افزایش خواهد داشت.
    کلیدواژگان: بهره وری فیزیکی، تابع تولید، ترانسندنتال، گندم، آب
  • محمد مهدی نخجوانی مقدم*، قاسم زارعی، سالومه سپهری صادقیان صفحات 1519-1528
    در این پژوهش اثر سطوح متفاوت آب مصرفی و تراکم بوته بر عملکرد و کارایی مصرف آب ارقام میان رس و زود رس ذرت دانه ای (به ترتیب دو رقم 500 و 302) در روش آبیاری بارانی به مدت دو سال زراعی در منطقه کرج بررسی گردید. پژوهش مذکور به صورت دو آزمایش مستقل کرت های یکبار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی انجام گردید. سطوح آب مصرفی اعمال شده در هر دو آزمایش یکسان بود (سه سطح 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی ذرت دانه ای)، لیکن با توجه به نوع رقم، در هر آزمایش تراکم های کاشت اعمال شده متفاوت بود (برای رقم 500 سه تراکم کاشت 75000، 85000 و 95000 بوته در هکتار و برای رقم 302 سه تراکم کاشت 80000 ، 90000 و 100000 بوته در هکتار). نتایج نشان داد که با افزایش عمق آب آبیاری عملکرد دانه ارقام ذرت به طور معنی داری افزایش یافت. هرچند تراکم های متفاوت کاشت نتوانستند اثر معنی داری را بر عملکرد و کارایی مصرف آب ارقام مذکور بگذارند. بررسی نتایج نشان داد که در محدوده عمق آبیاری 700 تا 1000 میلیمتر، عملکرد ارقام ذرت تقریبا به صورت خطی افزایش یافته است، لیکن پس از عمق آبیاری 1000 میلی متر، شیب رابطه عملکرد با آب آبیاری به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافت. بیشترین میزان کارایی مصرف آب برای ارقام 500 و 302 ذرت دانه ای به ترتیب در سطوح 75 و 100 نیاز آبی مشاهده گردید (به ترتیب 94/0 و 03/1 کیلوگرم بر مترمکعب). به طور کلی نتایج نشان داد که در شرایط محدودیت منابع آبی، با کاشت ارقام میان رس و زودرس ذرت دانه ای، برنامه ریزی صحیح آبیاری و بکارگیری 9500 مترمکعب آب در هکتار در منطقه کرج و تحت روش آبیاری بارانی می توان کارایی مصرف آب ذرت دانه ای را به بیش از 1 کیلوگرم بر مترمکعب رساند.
    کلیدواژگان: آبیاری بارانی، کارایی مصرف آب، ذرت دانه ای، عملکرد
  • مهسا سادات طباطبایی، مهدی قیصری*، جهانگیر عابدی کوپایی، زهرا امیری صفحات 1529-1539
    مدیریت مصرف آب و کود نیتروژن در راستای افزایش بهره وری مصرف آب، افزایش تولید محصول و کاهش مخاطرات زیست محیطی در سیستم-های نوین آبیاری ضروری است. هدف از این پژوهش بررسی بر هم کنش آب و کود نیتروژنی بر عملکرد و کارآیی مصرف آب آبیاری (IWUE) ذرت علوفه ای تحت سیستم آبیاری قطره ای-نواری بود. چهار سطح آبیاری شامل دو سطح کم آبیاری (ETc 86/0W1=و ETC 93/0W2=) و یک سطح آبیاری کامل (ETC 1W3=) و یک سطح بیش آبیاری (ETC 06/1W4=) و سه سطح کودی صفر) (N0، 150 (N150) و200 (N200) کیلوگرم نیتروژن در هکتار مورد بررسی قرار گرفت. تیمارهای آزمایشی با استفاده از طرح آماری کرت های نواری در قالب بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. شاخص های مورد بررسی ارتفاع و قطر ساقه و شاخص سطح برگ و زیتوده اندام هوایی طی دوره رشد بودند. مدیریت آبیاری بر اساس محاسبه تبخیر-تعرق گیاه با استفاده از رابطه فائو پنمن-مانتیث و اندازه گیری رطوبت در عمق توسعه ریشه قبل از آبیاری انجام شد. نتایج نشان داد اثر سطوح مختلف آبیاری (P < 0.05) و نیتروژن (P < 0.01) بر زیتوده و کارآیی مصرف آب معنی دار بود. کمترین مقدار زیتوده در تیمار W1N0 برابر14537کیلوگرم بر هکتار و بیشترین مقدار زیتوده در تیمار W4N200 برابر 27893 کیلوگرم بر هکتار مشاهده شد. کمترین مقدار کارآیی مصرف آب آبیاری برابر 09/3 کیلوگرم بر متر مکعب در سطح آبیاری W2 و بیشترین مقدار برابر 57/3 کیلوگرم بر متر مکعب در سطح آبیاری W4 رخ داد. بطورکلی افزایش مقدار نیتروژن مصرفی سبب افزایش زیتوده و کارآیی مصرف آب آبیاری شد. به طور کلی نتایج نشان داد روش آبیاری قطره ای-نواری از طریق افزایش راندمان آبیاری وکاهش تبخیر از سطح خاک سبب صرفه جویی در مصرف آب و افزایش میزان محصول تولیدی ذرت می شود.
    کلیدواژگان: کم آبیاری، کود نیتروژنی، عملکرد زیتوده، کارآیی مصرف آب آبیاری
  • داود رجبی، سید فرهاد موسوی*، عباس روزبهانی صفحات 1540-1552
    بررسی اثرات تغییر قیمت آب کشاورزی به عنوان یک سناریوی مهم اقتصادی در مدیریت تقاضای آب کشور محسوب می شود. این در حالی است که اعمال هر سیاستی در این بخش، اثرهای بین بخشی (اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی) دارد. شناسایی این آثار می تواند اطلاعات مناسبی را در جهت تعیین قیمت بهینه برای این نهاده مهم در اختیار مدیران و سیاستگذاران بخش مذکور قرار دهد. در این مقاله، با استفاده از مدل هیدرواکونومیک، شرایط موجود اقتصاد کشاورزی شبکه های آبیاری شش گانه پایاب سد زاینده رود در سال پایه زراعی 1393-94 شبیه سازی گردید و در راستای تخصیص بهینه آب، اثر سناریوهای منتخب قیمت آب در شبکه های آبیاری مذکور بر شاخص های اقتصادی، اجتماعی و زیست-محیطی مورد آزمون قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که اثر سناریوهای منتخب (افزایش قیمت آب آبیاری) بر شاخص های درآمد تولیدکنندگان، اشتغال بخش کشاورزی و مصرف آب کاهشی و بر شاخص تعادل انرژی ثابت و یا افزایشی می باشد. در نهایت، و با در نظر گرفتن درجه اهمیت و رتبه بندی آثار بین بخشی سناریوهای منتخب، قیمت آب در شرایط فعلی (بر مبنای قانون تثبیت آب بهای زراعی) به عنوان قیمت مناسب در شبکه های آبیاری نکوآباد، مهیار و جرقویه و برخوار (به ترتیب 225، 195 و 205 ریال بر متر مکعب) انتخاب شد. ضمنا، این مهم در شبکه های آبیاری آبشار، رودشت و سنتی، معادل ارزش اقتصادی آب (به ترتیب 3249، 3002 و 3438 ریال بر متر مکعب) به دست آمد.
    کلیدواژگان: مدل هیدرواکونومیک، مدل اقتصادی، مدل منابع آب، روش TOPSIS
  • فیروزه مظاهری، جواد مظفری*، محمد جواد نحوی نیا صفحات 1553-1562

    در این پژوهش، برای بررسی اثر تغذیه پساب بر روی آلودگی آبخوان، منطقه گاوخانه واقع در شمال شهر اراک انتخاب گردید. به همین منظور لایه های غیر اشباع خاک منطقه با استفاده از ستون های استوانه ای شکل از جنس PVC و با قطر 25 سانتی متر شبیه سازی گردید. سه ستون خاک به ترتیب به ارتفاع 2، 2 و 1 متر در نظر گرفته شد. همچنین جهت بررسی تاثیر فیلتر زئولیت ستون اول خاک در دو تیمار با زئولیت و بی زئولیت در نظر گرفته شد. برای اجرای تغذیه مصنوعی با پساب از دو راهبرد مدیریتی غرقاب دائم به مدت 20 روز و راهبرد غرقابی- خشکی به مدت 40 روز (یک شبانه روز غرقاب و یک شبانه روز خشکی) استفاده گردید. مقادیر فسفات در پساب ورودی و در نمونه های جمع آوری شده اندازه گیری گردید. نتایج به دست آمده نشان دهنده درصد بالای حذف فسفات در لایه های خاک تا 75 درصد می باشد. همچنین حذف فسفات در لایه دوم با بافت سنگین تر نسبت به دو لایه دیگر کمی بیشتر بوده است. کاربرد زئولیت نیز تاثیری را در کاهش میزان فسفات نشان نداده است. نهایتا بررسی ها نشان داد که راهبرد غرقابی - خشکی نسبت به غرقابی دائم در حذف فسفات موثرتر می باشد بطوریکه در لایه اول تا 15 درصد و در لایه سوم تا 16 درصد افزایش نسبت به راهبرد غرقابی دائم و در در مرحله جذب نهایی بوجود آمده است. اما در لایه دوم با بافت سنگین تر تغییری در جذب نهایی حاصل نشده است.

    کلیدواژگان: پساب، تغذیه مصنوعی، فسفات، آب خوان
  • عبدالمجید دلاورپور، مهدی ذاکری نیا*، موسی حسام صفحات 1563-1573
    آبیاری از مهم ترین عوامل موثر در تولید غلات در اقلیم گرم و خشک است. در حال حاضر روش آبیاری مورد استفاده برای محصولات گندم عمدتا انواع روش های سطحی می باشد که نسبت به روش های نوین آبیاری، بازده آبیاری کمتر و حجم آب مصرفی بیشتری دارند. در صورت امکان استفاده از سامانه های آبیاری تحت فشار، هم در مصرف آب صرفه جویی نمود و هم کارایی مصرف آب را بالا برد. هدف از این پژوهش امکان سنجی استفاده از روش آبیاری قطره ای نواری در کشت گندم است. به این منظور آزمایشی، صورت فاکتوریل با 6 تیمار و سه تکرار در سال زراعی 96-95 در دشت پلبند استان خراسان رضوی با هدف تعیین مناسب ترین فاصله بین نوارهای آبیاری و نیز تاثیر خشکی بخشی متناوب ریشه (APRD) بر کارایی مصرف آب و همچنین عملکرد و اجزای عملکرد گندم انجام شد. در نهایت میزان آب مصرفی، عملکرد و اجزای آن با نتیجه روش شیاری مرسوم منطقه به روش آماری مقایسه شد. تیمارها شامل تیمار آبیاری قطره ای - نواری ثابت با فاصله ی 50 سانتیمتر ( I1 ) و 60 سانتیمتر( I2) و70 سانتیمتر (I3) و سه تیمار آبیاری قطره ای - نواری متناوب با فاصله ی 50 سانتی متر( I4 ) و60 سانتیمتر (I5) و70 سانتیمتر (I6) ، همگی با سه تکرار و طول کرتها نیز 60 متر انتخاب شد. در تجزیه واریانس میانگین مربعات مربوط به پارامترهای گندم، نتایج نشان داد که فاکتور فاصله نوار آبیاری بر همه اجزای عملکرد گندم، عملکرد و کارایی مصرف آب در سطح یک درصد اختلاف معنی دار داشت و تناوب آبیاری بر تعداد خوشه، تعداد دانه درخوشه، ارتفاع ساقه، عملکرد و کارآیی مصرف آب در سطح یک درصد و بر وزن هزار دانه در سطح 5 درصد اختلاف آماری معنادار داشته بود. اثرات متقابل بر وزن هزار دانه و تعداد دانه در خوشه اختلاف آماری معنا داری نداشت بلکه بر تعداد خوشه و در سطح یک درصد اختلاف معنادار آماری داشت و هم چنین بر ارتفاع ساقه و عملکرد محصول و کارآیی مصرف آب در سطح 5 درصد اختلاف آماری معنادار داشت. عملکرد و کارایی مصرف آب مربوط به فاصله ی نوار آبیاری 50 و نوع آبیاری ثابت بیشترین مقدار در بین همه تیمارها بود در حالیکه که کمترین کارایی مصرف آب را داشت (57/1 کیلوگرم بر مترمکعب). در حالیکه بیشترین کارایی مصرف آب در تیمار با فاصله ی نوار آبیاری 70 سانتیمتر و نوع آبیاری متناوب به ترتیب برابر با 3005 کیلوگرم بر هکتار و 7/2 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد. استفاده از نوار آبییاریی با فواصل 50 سانتییمتر و آبییاریی ثابت در مقاییسه با آبییاریی شییاریی (عملکرد 5500 کییلوگرم، کارایییی مصرف آب 15/1 کییلوگرم درهرمترمکعب) حدود 1620 مترمکعب در هکتار کمتر آب مصرف میی نمایید و در شراییط خشکسالیی با کاهش کمتر از 500 کییلوگرمیی محصول در هکتار توصییه می گردد.
    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای نواری، کارایی مصرف آب، آبیاری متناوب
|
  • M.Dastourani*, K.Esmaili, A dindalou, A. Khashei, siuki Pages 1304-1314

    Hydraulic jump formation in stilling basins plays an effective role in energy dissipation of flow, downstream of water structures. A fast jet entrance on hydraulic jump is considered as an important factor in control of hydraulic jump, reduce in the length and secondary depth of the jump and increase in energy loss. In this study, has been studied the effect of rapid rectangular jet collision on four area of jump: before, beginning, middle and end of the jump occur (supercritical area), in the maximum angular displacement of the jump to the upstream, including 3 jet discharges; 2, 2.5 and 3 liters per second, in 6–9.6 Froude number range on the hydraulic jump characteristics., Also, has been evaluated the impact of mentioned options on the jump characteristics. Results showed with collision of jet in the end of hydraulic jump, has been occurred maximum relative displacement to the upstream that has been increased with increasing in jet discharge. In with and without jet conditions, the secondary depth and length of the jump decreased in 39.7 and 55 percent, respectively and energy loss increased to 18%. Bed shear has been increased between 4.2 to 13 times in jet collision conditions to hydraulic jump than without a jet. Jet with maximum angle to jump end section has been had maximum effect on jump length and as a result on length of stilling basin.

    Keywords: Hydraulic jump, Flow interference situation, Free jetlocation, Rapidly varied flow
  • N. Salehnia, A. Alizadeh, H. Sanaeinejad*, M. Bannayan, A. Zarrin Pages 1315-1326

    Climate change increases the repetition and frequency of droughts and this event has undergone significant changes. Water resources and agriculture in Iran has not been spared from the harm of these changes. In this study, because of the importance of Kashafrood basin in the North-East of Iran, the meteorological droughts in the region over the next three years (2027-2018), (2037-2028) and (2047-2038) will be discussed. Since the Standardized Precipitation Index (SPI) is one of the most useful indices of drought, this index was calculated in this study. Numerical calculations and dynamic models are the most accurate sources for prediction of meteorological variables. In this research, the precipitation outputs of the EC-EARTH model under the RCP4.5 scenario that has been downscaled with RCA4 dynamic model were used. According to the resolution of the RCA4 dynamical model, the Kashafrood basin was divided into 6 pixels (0.44 at 0.44 degrees) and then assessment values were determined on each pixel. The results showed that the EC-EARTH model is competent in the prediction of precipitation at a confidence level of 99% with a correlation coefficient averaged 64%. The average number of dry and very dry months was calculated on the whole basin. Analysis of the results in the next three years compared to the observation period (2016-1987) showed that the number of droughts will increase, but the severity of future droughts will be reduced

    Keywords: CORDEX project, Dynamical downscaling, Index of agreement, MENA Region, RCP4.5 scenario
  • S. Mirshafee, H. Ansari*, K. Davary, A.N. Ziaei Pages 1327-1336

    In many climate studies, land surface models are forced by meteorological data, and there is no attempt to check the quality of the data. The purpose of this study is to evaluation of GLDAS1 meteorological forcing data and application of bias correction method for these data. The weather data corrected will be input into the Noah-MP model in the next study.
    Observations for the Neyshaboor Basin have been collected at a temporal resolution of one day during the period 2000–2009 for ten years from fourteen stations and evaporation stations and a meteorological station in the basin. The variables of temperature, relative humidity, short solar wavelength, and air pressure, with correlation coefficients of 0.94, 0.77, 0.74 and 0.6, respectively, were in good agreement with the observations. The GLDAS1 precipitation data for most of this basin is less than observations. The precipitation has been corrected by matching the mean and the coefficient of variation of GLDAS data with observational data. The results of applying the correction method were satisfactory, so that difference in average daily precipitate between GLDAS1 data and observational data was effectively reduced to 0.048 mm. Also, the correlation between the number of wet days (precipitation over 0.3 mm) in the observational data with the corrected data compared to the uncorrected data improved from -1.17 to 0.93 and the first-order autocorrelation in the observational data with corrected data has improved better than uncorrected data and has grown from -2.4 to 0.41. The corrections were the highest during January, February, October, November and December. the bias correction applied seems to correct the precipitation well during May to September.

    Keywords: Bias Correction, GLDAS, Neyshaboor Basin, Precipitation
  • M. pesarkloo, A.R. Emadi* Pages 1337-1349

    Weir and gates are the structures that used to flow measurement and control water surface. According to the changes discharge in the channels, the weir structure should have a wide range of measurement and control efficiency. This limitation can be addressed by the use of Compound weir. Also in the weirs, sediment accumulation in the upstream on the hydraulic flow and exploitation of irrigation networks is affected. Therefore, simultaneous use of the weir-gate structure can be appropriate. The purpose of this research was to study the hydraulic properties of weirs and weirs-gates with three sections (triangular- trapezoidal -rectangular) in gate openings equal to 1.5, 3 and 4.5 cm and the angle of the vertex 30, 60, 90 and 115 degrees as compared to rectangular weir- gate. Therefore, experiments were performed on a rectangular flume with length of 12 meters and width of 0.5 meter. The results showed that the amount of flow through the models increases with increasing of the vertex angle of the weir. Also the discharge was increased for a known head over the weir with increasing of height of the gate, but the discharge coefficient decreaseds. Based on experimental data the discharge coefficient in compound weir was in the range of 0.48 to 0.95 and in compound weir-gate was in the range of 0.38 to 0.82. The amount of determination coefficient (R2) and the normalized root mean square error (NRMSE) was obtained 0.94 and 0.03, respectively. The results showed that the use of a linear combination of flow equations is able to estimate the discharge coefficient with acceptable accuracy in weir and compound weir-gate.

    Keywords: Compound Weir, Discharge Coefficient, Rectangular Gate, Rectangular Weir
  • Z. Sadeghi, S.R. Khodashenas*, S.H. Sanaeinejad, M.Meftah Halghi Pages 1350-1361

    The aim of this study is investigation the application of operation scenarios on Golestan dam to reduce the inundated area and the flood damages at downstream of dam. So considering confidence interval, the inflow hydrographs for Golestan dam were calculated for 4 return periods (25, 50, 100, 200 year). Then these hydrographs were routed through Puls method in order to obtain the outflow hydrographs passing through dam spillway. Also, the integrated of Geographical Information System (GIS) and the HEC-RAS hydraulic model were used to produce a flood map for different floods. Finally, the damage to land around the river was estimated in each scenario. The results showed that assigning a flood control volumes in Golestan dam is effective only for floods whit peak discharge up to 2000 m3/s. And as the flood peak discharge increases, the effect of dam on flood controlling decreases, even if you keep the dam empty. So that, by the application of operation scenarios, flood inundated area can be reduced to 100% in the floods whit peak discharge up to 500 m3/s.

    Keywords: Discharge, Flood controlling, GIS, Golestan dam, HEC- RAS
  • A. Farokhnia, S. Morid*, M. Delavar, K. Abbaspour Pages 1362-1381

    The rapid drying rate of the Urmia Lake over the past two decades has caused great concern. Meanwhile, a number of measures are proposed for restoration of the Lake, which are also costly and need considerable investments. However, there have not been paid enough attention to analyse how, to what extent and under what circumstances; they can be effective. This paper attempts to address this issue and apply the developed integrated model (i.e. SWAT-LU) and link it to the water accounting framework (WA+) for more accurate evaluation of such measures to save water in the basin and increase inflows to Urmia Lake. To this end, the changes of water budget components under different restoration measures were evaluated in the form of water accounting reports. Moreover, the side effects of them were examined. The results showed that in spite of huge costs of some the measures (e.g. pressurized irrigation systems), they have not much positive effects in real water savings at the basin scale, and may even cause new problems in this regard. These results highlight the importance of considering scale for sustainable planning. It warns that results at the farm level are not supposed to be the same at basin scale.

    Keywords: Lake Urmia, Water accounting, Irrigation efficiency, Real water saving
  • M. Shahabian*, A. Cherati, R.A. Dehghan M.I. Kamali Pages 1381-1396

    In the current study, effects of different deficit irrigation strategies on yield of orange (Citrus sinensis L. Osbeck) were investigated in randomized complete block design. The treatments were including (T1) Traditional method of irrigation, (T2) irrigation based on water requirement, (T3) deficit irrigation based on 75% water requirement, (T4) deficit irrigation based on 50% water requirement; (T5) Partial root-zone drying based on 75% water requirement, (T6) Partial root-zone drying, based on 50% water requirement. Results showed that for yield, T5 had no significant difference related to T2. However, T3 and T4 had 28% and 34% difference related to T2. Furthermore, T6 had highest water use efficiency (9.3 kg/m3) and was selected as the best treatment. The lowest value of water use efficiency was for T1 (4.8 kg/m3). Calculating Net Presence Value (NPV) of treatments shows that T2 treatment is the most economical treatment.

    Keywords: Deficit irrigation, Orange, Partial root-zone drying, Water use efficiency
  • Mostafa Gooyandeh *, Seyed Majid Mirlatifi, Mehdi Akbari Pages 1396-1406
    Leaf area index (LAI) is an important indicator of plant growth and yield. Therefore, monitoring the spatial and temporal distribution of LAI at agricultural farms could be a significant predictor of how well the various elements of farm management strategies such as irrigation scheduling and uniformity have been implemented. The purpose of this study is to outline how pictures taken by a modified digital camera can be used for estimating the LAI of a corn silage field. It focuses on how to utilize a combination of a simple digital photographic cameras with spectral filters, designed to provide multispectral images in the visible and near-infrared domains, to estimate LAI. In order to remove the sources of errors in the resulting images, procedures to perform image vignetting corrections, geometric distortions corrections, and elimination of radiometric bidirectional effects are suggested. Due to high spatial resolution of this imaging system (at the level of a few centimeters), separation of surfaces with and without plant cover was accomplished well. This separation process was also useful in determination of percentage of vegetation cover (crop density). The leaf area index had the highest correlation with the vegetation cover percentage (R2 = 0/919), and the NIR spectral band (R2 = 0/741). There was a high correlation between the two spectra of red and green with the NIR spectral band. This correlation indicates that with the presence of the NIR spectral band, the effect of red and green spectral bands on estimating leaf area index is insignificant. Therefore, a multivariable regression model was generated to estimate leaf area index as a function of only two parameters, namely vegetation cover percentage and spectral band NIR. The performance of the developed model was evaluated by comparing its predicted values of LAI with corresponding measured values. The adjusted coefficient of determination of this comparison was 96.6%, which indicates that 96.6% of the variation in the estimated leaf area index values is explained by the two variables (vegetation cover percentage and NIR spectral band) incorporated into the model.
    Keywords: Unmanned Aerial Vehicle, Digital Image Processing, Percentage of Vegetation Cover, Remote Sensing
  • Ali Ghadami Firouzabadi *, Seiied Mohsen Seyedan, Hossein Dehghanisanij Pages 1407-1417
    This project was conducted to evaluate irrigation water productivity and economic analysis of potato crop production in Hamedan- Bahar plain. In order to 61 potato farms which had sprinkler and furrow irrigation were selected and evaluated. Water consumption was calculated by measuring the water discharge (using WSC flume or Jet methods) for furrow irrigation and sprinkler discharge, irrigation hours per irrigation and total number of irrigation for sprinkler irrigation in the studied farms. Economic analysis of the potato production was carried out with consideration of government grants and regardless of government assistance for the sprinkler irrigation system. The average amount of water consumption and water productivity in furrow and sprinkler irrigation were estimated 14194 and 8233.23 m3/ha and 3.1 and 6.5 kg/m3, respectively. In this way, the sprinkler irrigation system with a 42% reduction in water consumption has increased the water productivity by 100%. The results of economic analysis showed that the present value of the net benefits of potato cultivation in sprinkler irrigation system relative furrow irrigation is more than about 304262 and 369941 thousand rials with or without government assistance grants, respectively. The benefit-cost ratio in sprinkler irrigation systems is 3.1 and 2.9 with or without government subsidies, respectively. This index on farms that have used furrow irrigation system was determined about 2.8. Gross income and net income were Calculated in sprinkler and Furrow irrigation about 360500, 304150 and 243355, 199992 thousand rials respectively.
    Keywords: Benefit cost Ratio, net benefits, Water Consumption, water requirement. Yield
  • Masoud Pourgholam Amiji, Abdolmajid Liaghat, Arezoo Nazi Ghameshlou *, Mojtaba Khoshravesh Pages 1418-1434

    In this research, the Drainmod-S model, which is specific for regions with shallow and saline water table, was used for water table changes and salt determination of salt concentration in paddy fields. This research was performed as a physical model (lysimeter) in meteorological research center of college of agriculture and natural resources, university of Tehran in 2017. The complete randomized design consists of two main treatments with fresh and shallow water table (FSG), as the control treatment, and in the presence of saline and shallow water table (SSG(, respectively. After evaluating the model for water table, the amount of MBE, RMSE, NRMSE, d and R2 for FSG treatment were obtained 0.18 cm, 7.48 cm, 23.41%, 0.86 and 0.63, respectively and for FSG treatment were obtained 0.69 cm, 7.25 cm, 21.06%, 0.83 and 0.53, respectively. These results showed a good simulation of the model and a relative correlation between measured and estimated data. Also, the parameters of MBE, RMSE, NRMSE, d and R2 were calculated to evaluate the efficient of model for estimating the salt concentration changes in three different areas of the soil. The average of these parameters at different soil depths for FSG treatment was 0.02 dS/m, 0.1 dS/m, 4/61%, 0.9 and 0.87, respectively. The above parameters in SSG treatment were calculated as 0.07 dS/m, 0.24 dS/m, 2.78%, 0.94 and 0.89, respectively. At the end, the model was simulated for the real paddy fields (Miankale lands in Behshahr region). In general, the comparison of measured and estimated water table and soil salinity showed that the Drainmod-S model is able to use as a general guide for prediction and simulation of water table and soil salinity changes.

    Keywords: Water Table, Drainmod-S Software, Saline, Shallow, Paddy Fields, Salinity Profile
  • Amin Kanooni *, Manouchehr Pouryamanesh, Mohammadreza Nikpour, Atabak Feizi Pages 1435-1447
    In this study, hydraulic performance and operation of Neyrpic gates on the main water distribution canal of Yamchi irrigation network (Ardabil) were evaluated in 2016-2017. For the purpose of this research, a 4 km long range with 7 offtakes and a total covered area of 2,375 hectares was selected. Then, during the operation period, the flow velocity at the specified points was measured by velocity meter and by determining the cross-sectional flow, the inlet discharge to the offtakes was calculated. By measuring the flow delivered to the offtakes and comparing them with the nominal flow, the relative error of the Neyrpic module gates was determined. Then, by calculating the indicators of adequacy, efficiency, dependability, and equity of water delivery, the performance of the distribution canal in the delivery of water to the users was evaluated. The analysis of the results showed that the accuracy of flow measurement in all offtakes is high and water delivery to the consumers is performed with less error, so that the maximum relative errors was 10.6%. In the case of using agricultural requirement water in determining the assessment indicators, the performance of the water distribution canal is poor due to the adequacy index, but based on the efficiency, dependability and equity of water delivery indicators, is at a good level.
    Keywords: Evauation, Neyrpic gate, Offtake, Water delivery, Yamchi Irrigation network
  • Khaled Ahmadaali, Abbasali Pourmohseni Pages 1448-1462

    Estimates of water requirement in areas such as Qom province have always been a difficult task due to their different agro-climatic zones and latitudinal ranges, and low density of weather station network. In this study, estimation of evapotranspiration and water requirement of major crops was studied in Qom province. Initially, the studied area was divided into four sub-areas of Qom, Saveh-Tafresh, Saveh and Garmsar which have different climatic conditions. Then, the climate parameters were amended using the obtained regression equations from the elevations in each sub-area and the net irrigation requirement was calculated in each sub-area at various altitudes. The results showed that the amount of net irrigation requirement of all selected crops in Saveh was higher than other zones. The minimum net irrigation requirement of winter (wheat, barley, and canola) and spring (cotton, alfalfa, corn) crops was in the Garmsar and Saveh-Tafresh zone, respectively. Average net irrigation requirement of wheat, barley and canola in Saveh zone was 743.7, 647.3 and 743.7 mm more than Garmsar zone, respectively. This amount for cotton, corn and alfalfa in Saveh was 811.5, 354.7 and 1.875 mm more than Saveh-Tafresh zone, respectivelyIt was concluded that cultivation of winter crops in Saveh zone is not suitable due to higher virtual water compared to other areas and cultivation of spring crops is recommended in this zone.

    Keywords: Effective Rainfall, Penman-Monteith FAO 56, crop coefficients, spring, winter crops
  • Omid Raja *, Masoud Parsinejad, Taymor Sohrabi Pages 1463-1474
    Feasibility of pressurized irrigation systems, based on the chemical properties of the water, at sub-regional and regional scale, It is especially important for its implementation. In this study, GIS has used for zoning of Marvdasht-Kharameh land suitability for executing pressurized irrigation systems based on indices irrigation water quality. In this study, the data of 50 wells water measured in 2014-2015 has used. The zoning map based on the HCO3 index showed that most of the region has a low to moderate limitation for performing sprinkler irrigation system. In addition, the zoning maps Cl and Na parameters in the Marvdasht-Kharameh study area showed that 84.6% and 78.2% Of land area respectively, are faced limitation for performing sprinkler irrigation systems. The results showed that in 60.2% and 27.3% of the area, there is a serious limitation and a low to moderate limitation for performing drip irrigation based on TDS and EC parameters, respectively. Throughout the study area, there was a limit to the pH index for implementing the drip irrigation method; which there have 90.4% and 9.6% of the land subject has a low to moderate limitation and serious limitation on pH index for performing drip irrigation system, respectively. The results showed that for the majority of the area, there is no limitation on LSI index for performing drip irrigation system because of Acidity of groundwater in the area.
    Keywords: water scarcity, GIS, Marvdasht - kharameh, LSI
  • Kiyoumars Roushangar *, Roghayeh Ghasempour, Syed Mahdi Saghebian Pages 1475-1485

    The phenomenon of scouring around bridge piers is one of the important issues in river engineering science. Scouring creates a trench around the bridge piers and ultimately destroys them. So far, many studies have been done in this regard and numerous relationships have been proposed to estimate the scour depth parameter. However, due to the influence of various parameters and uncertainty in the scouring phenomenon, existing relationships do not lead to accurate and comprehensive results. In the present study, using a series of experimental data, the efficiency of the Gaussian Process Regression (GPR) method was evaluated to estimate the scour depth of bridge piers in cohesive and grainy beds. Various models were developed and the impacts of hydraulic parameters were evaluated. The results proved the high efficiency of the applied method in the research in estimating the scour depth compared to the semi-empirical equations. It was observed that the defined models for cohesive soils are more successful in estimating the scour depth than grainy and non- cohesive soil. The best result for test series was obtained in the state of soil with clay and sand with the values of CC=0.952, DC=0.801, RMSE=0.132 and MAPE=15.23%; in clay soil state with the values of CC=0.889, DC=0.883, RMSE=0.054 and MAPE=11.82% and in non-cohesive soil state with the values of CC=0.988, DC=0.796, RMSE=0.191 and MAPE=18.21%. The results showed that soil moisture and clay soil density were effective in predicting scour depth. Based on the results of sensitivity analysis, in the state of soil with clay and sand moisture with mean absolute percentage error of 24.42%, in the state of clay soil shear stresses and the percentage of soils density with errors of 43.42% and 47.04%, respectively, and in non-cohesive soil state pier Froude number with error of 28.65% were respectively the most effective parameters in estimating the scour depth in cohesive and non-cohesive soils.

    Keywords: Clay, cohesive soil, GPR, Grainy particles, Scouring
  • Sadegh Naderi *, Mansour Parvizi, Mohammad Sedghi, Asl Pages 1486-1499
    In this paper, subsurface water profile and seepage discharge through fine porous media were modeled experimentally and their results were compared with the data of Dupuit- Forchheimer, Chapman, Bear and Castro- Orgaz et al. methods. Laboratory model consist of fine porous media having 5 m long, 0.6 m wide and 1 m deep. For different water levels. The seepage discharge and water profiles were measured and then were compared with analytical relationship. The values of relative error percent and NOF function for computed and measured variables were compared. After comparison of experimental results and analytical solutions, the drawbacks and capabilities of each method has been revealed. After comparing the results of the discharge experimental with the analytical relationship based on Dupuit- Forchheimer assumption analytical the relative error was between 4.2 to 6.4 percent. By the comparison of the experimental results with analytical solution for subsurface flow profile, the NOF for analytical method were between 0.012 to 0.048 for Chapman, 0.011 to 0.081 for Bear and 0.011 to 0.078 for Castro- Orgaz et al, respectively, which indicated a proper confirmation.
    Keywords: Analytical methods, Laboratory model, Seepage discharge, Seepage line, Subsurface flow
  • Zohre Hashemi, Mohammad Ali Gholami Sefidkouhi *, Khalegh Ahmadi Pages 1500-1510
    Increasing of water demand, drought and climate changes, the development of contaminated resources, in addition to the threat of the ecosystem, affects the supply of drinking water and agriculture. The use of QUAL2KW as a qualitative numerical simulations model, water quality parameters changing such as dissolved oxygen (DO), biological oxygen (CBODu), acidity (pH), electrical conductivity (EC), nitrate (NO3-) and phosphate (PO43-) had studied in Talar River. The accuracy of predicted DO and pH parameters is better than the others. The most accurate simulation was occurred with the lowest coefficient of variation mean square error (0.017) and mean square error (0.139 mg/l) of pH parameter in February and also lowest accuracy in the simulation with maximum coefficient of variation mean square error (0.45) and mean square error (4.5 mg/l) of BODu parameter in November and most changes in the trend chart occurred in Ghaemshahr and Kiakola output Which could be due to the impact of the waste water coming from the two cities into the river. In general, the results of the river's simulation showed that the qualitative model QUAL2KW gives proper estimation of the river's quality conditions
    Keywords: Calibration, Pollution Sources, Simulation Model, Water Quality
  • Mehdi Bahrami, Sadegh Khalilain *, Seyed Abolghasem Mortazavi, Mohammad Ali Asaadi Pages 1511-1518
    Improving water productivity in food production has been a basic global issue, especially in countries with limited water resources like in Iran. On the other hand, among agricultural crops, wheat is a strategic product and has a significant cropping area and plays an important role in feeding people. Based on the above, and also considering that one of the recommended strategies for coping with water scarcity is the implementation of agricultural water productivity system in the country's water management structure, In the present study, using the method of estimating the production functions and choosing the superior production function and panel data of 2005-2014, to estimate the effects of Physical water productivity on wheat production in the major provinces of wheat (Isfahan, Khorasan Razavi, Khuzestan, Golestan and Fars). The results of Physical water productivity between selected provinces showed that the index in the studied periods was 1.9 kg / m3. this means that on average, an increase of one cubic meter of water will increase about two kilograms per hectare of wheat production in these periods.
    Keywords: Physical productivity, transcendental, Production Function, Wheat, Water
  • Mohammad Mehdi Nakhjavanimoghaddam *, Ghasem Zarei, Saloomeh Sepehri Sadeghian Pages 1519-1528
    In this research, the effect of different levels of sprinkler irrigation and planting density on yield and Water Use Efficiency (WUE) of middle-aged and early varieties of grain maize (KSC500 and KSC302) evaluated under sprinkler irrigation method for two years in Karaj. This research was carried out as two independent split plot experiments in a randomized complete block design with three replications. The applied water levels in both experiments were the same (three irrigation levels: 75,100 and 125% of the Etc). However, according to the variety, in each experiment, the planting densities were different (in the case of KSC500 variety, sub plots were three plants densities including 75000, 85000 and 95000 plant per hectare and in the case of KSC302 variety, three plants densities including 80000, 90000 and 100000 plant per hectare were considered. The results showed that increasing the depth of irrigation water significantly increased the grain yield of maize. However, different planting densities had no significant effect on yield and WUE of the mentioned cultivars. Based on the results in the range of the irrigation depth from 700 to 1000 mm, the yield of maize varieties was linearly increased. However, with further increase in the depth of irrigation water, the slope of the relationship between the yield and irrigation water decreased significantly. In the first experiment (KSC500), applying 75% of the ETc has led to the highest WUE (0.944 kg/m3) and in the second experiment (KSC302), applying 100% of the has led to the highest WUE (1.03 kg/m3). Finally it can be concluded that under limited water resources conditions, planting early and middle-aged varieties of maize, using proper irrigation scheduling and applying about 9500 m3/ha of irrigation water in Karaj region under sprinkler irrigation method, can lead to an increase in maize WUE up to 1 kg/m-3 or more.
    Keywords: maize, Sprinkler Irrigation, Water Use Efficiency, Yield
  • Mahsa Sadat Tabatabaei, Mahdi Gheysari *, Jahangir Abedi Kupaee, Zahra Amiri Pages 1529-1539
    Water and nitrogen fertilizer management is essential for increasing water productivity, increasing product production and reducing environmental hazards in modern irrigation systems. The aim of this study was to investigate the interaction of water and nitrogen fertilizer on total biomass (TB) and irrigation water use efficiency (IWUE) of silage maize under drip-tape irrigation system. Four irrigation levels, including two deficit irrigation levels (W1=0.86ETc, W2=0.93ETc), a full irrigation level (W3=ETc), and an over irrigation level (W4=1.06ETc) and three nitrogen fertilizer levels, including no nitrogen fertilizer (N0), 150 kg N ha-1 (N150), and 200 kg N ha-1 (N200) were considered. The twelve experimental treatments arranged in a strip-plot design with complete randomized blocks with three replicates. The studied indices were stem height and diameter and total biomass during growth period. Irrigation management was performed, based on the calculation of corn evapotranspiration by using FAO-Penman Monteith (FPM) equation and soil moisture measurement in the root depth before each irrigation. The result showed that there was a significant effect of irrigation on total biomass and IWUE (P < 0.05). There was a significant effect of nitrogen on TB and WUE (P < 0.01). The minimum TB obtained for W1N0 treatment, 14537 kg/ha, and the maximum TB obtained for W4N200 treatment, 27893 kg/ha. The minimum IWUE for total biomass was 3.09 kg/m3 for W2 level and maximum was 3.57 kg/m3 for W4 level. Overall, TB and IWUE increased with increasing nitrogen. In general, the results showed that drip-tape irrigation system through increasing irrigation efficiency and decrease of soil surface evaporation would save water consumption and increase the water use efficiency and yield production.
    Keywords: Deficit irrigation, Fertigation, Total biomass, Irrigation Water use efficiency
  • Davood Rajabi, Sayed, Farhad Mousavi *, Abbas Roozbahani Pages 1540-1552
    Investigation of the effects of irrigation water price changes is one of the primary economic measures in managing water demands in Iran. However, imposing any policy in this sector would result in inter-sectoral (economic, social and environmental) consequences. Identification of these consequences helps the water managers and authorities to find the optimum price for this valuable input. In this article, using the hydro-economic model, the current agricultural economic conditions within the six irrigation districts located in downstream of Zayandehrud Dam, Isfahan, Iran, was simulated for the base year of 2014-2015. Along with the optimal water allocation, effects of specific pricing scenarios in these irrigation districs on economic, social and environmental indices were then assessed. Results of the study revealed that effects of pricing scenarios (increasing the irrigation water price) have negative impacts on the farmers’ revenue, employment in agricultural sector and water consumption, and positive or fixed impacts on energy balance index. Finally, by considering the importance of intersectoral consequences of selected pricing scenarios, the existing water price (based on the stabilization of agricultural water price law) is selected as suitable water price in Nekoabad, Mahyar and Jarghooye, and Borkhar Irrigation Districs (225, 195 and 205 Rials/m3, respectively). Meanwhile, this important item (the economic value of water) was obtained as 3249, 3002 and 3438 Rials/m3 in Abshar, Rudasht and Traditional Irrigation Districts, respectively.
    Keywords: Hyroeconomic model, Economic model, Water resources model, TOPSIS approach
  • FIROOZEH MAZAHERI, Javad Mozaffari *, Mohamad Javad Nahvinia Pages 1553-1562

    In this research, Gavkhaneh area located in the north of Arak was selected to investigate the effect of wastewater recharge on aquifer contamination. For this purpose, layers in the unsaturated zone of the region were simulated to the surface of the ground using cylindrical columns made of PVC with a diameter of 25 cm. Three columns of soil were considered at 2, 2 and 1 meters respectively.Also, to study the effect of zeolite filter, the first column of soil was considered in two treatments of without Zeolite and with Zeolite. For implementation of artificial recharge with wastewater, two strategies of permanent submerging for 20 days and submerging-dryness for 40 days (one day of submerging and one day of drying) were used. The amount of phosphate for the input and output of wastewater was measured. The results show a high percentage of removal of phosphate in soil layers up to 75%. Also, better removal of phosphate in the second layer with heavier soil was done than the other two layers. The application of zeolite also has no effect on the reduction of phosphate levels. Finally, studies have shown that the submerging-dryness strategy is more effective than permanent submerging to remove phosphate. So that final absorption increased in the first layer up to 15% and in the third layer up to 16% than to permanent submerging. But in the second layer with a heavier texture, no change in final absorption was achieved.

    Keywords: Wastewater, Artificial recharge, phosphate, aquifer
  • Abdolmajid Delavarpoor, Mehdi Zakerinia *, MOUSA HESAM Pages 1563-1573
    Irrigation is known as one of the most important factors in the production of grains in dry climate. The present irrigation method used for wheat and alfalfa production is mainly surface irrigation (Basin, Border, and furrow) and this method consumes more water and has less water efficiency than innovative irrigation methods. Using pressurized irrigation systems can both save water and increase water use efficiency. The purpose of this study is to investigate the feasibility of using strip drip irrigation in winter wheat. In order to determine the most suitable distance between irrigation tapes and find out the effect of Alternate Partial Root Drying (APRD) on water use efficiency, yield and components of wheat yield , a factorial experiment with 6 treatments and three replications was conducted in Pelband plain-Khorasan Razavi province- in 2016-2017. Then, water consumed, yield and its component yield were compared in traditional flooding method - conventional flooding. The treatments applied in this research consisted of drip-tape irrigation with distance of 50 cm (I1) and 60 cm (I2) and 70 cm (I3) and three intermittent drip-tape irrigation with spacing of 50 cm (I4) and 60 cm (I5) And 70 cm (I6) and all of them with three repetitions. The results of mean square variance analysis showed significant difference in tape irrigation distance and wheat component on, yield and water use efficiency was significant at 1% level, and irrigation interval on number of pancakes, number of seeds in the cluster, stem height, Yield and water use efficiency were significant at 1% level and significant differences were observed on 1000 grain weight at 5% level. And the interaction effects on 1000 grain weight and grain number per cluster was not significant, but there was a significant difference between the number of pancakes and the level of 1%. Also, stem height and yield and water use efficiency at 5% level were statistically significant Had The highest yield and water use efficiency related to the irrigation bar spacing 50 and fixed irrigation type were 4958 kg / ha and 1. 57 kg / m3, respectively, and the least irrigation bar spacing were 50 with alternating irrigation it is equal to 3005 kg / ha and 95 / kg / m3 respectively. The performance and efficiency of water use in irrigation were measured at 5030 kg / ha and 1.05 kg / m3 respectively. The results of this study showed that irrigation intervals of 50, 60 and 70 cm with irrigation method were recommended for wheat cultivation in the study area. the irrigation bar spacing 50 with fixed type is more better than furrow irrigation in drought years, because of saving water around 1620 cubic meters and less than 500 kilograms decrease performance .
    Keywords: Tape Drip Irrigation, Water Use Efficiency, Intermittent irrigation