فهرست مطالب

دانش آب و خاک - سال بیست و نهم شماره 1 (بهار 1398)
  • سال بیست و نهم شماره 1 (بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/04/22
  • تعداد عناوین: 15
|
  • محمد حسین ربیعی*، محمد تقی اعلمی، سیامک طلعت اهری صفحات 1-14
    هدف کلی از این تحقیق توسعه مدل های بهینه بهره برداری از مخزن سد به منظور تامین نیازهای مختلف پایین دست سد، بر مبنای منطق فازی و الگوریتم های بهینه سازی فراکاوشی می باشد. در این راستا ابتدا مقادیر بهینه خروجی سد زاینده رود واقع در استان اصفهان در طول دوره بهره برداری بر اساس تابع هدف و قیودات مختلف، با در نظر گرفتن مقادیر ورودی به سد و نیز نیازهای پایین دست، با استفاده از الگوریتم های فراکاوشی شامل الگوریتم های ژنتیک، اجتماع ذرات، تفاضل تکاملی، جستجوی هارمونی، جستجوی ذرات باردار استخراج گردید. در ادامه با توجه به مقادیر خروجی بهینه شده در طی یک دوره بلند مدت، با استفاده از مدل های مبتنی بر منطق فازی از جمله مدل های عصبی- فازی تطبیقی و یک مدل جدید ترکیبی از مدل عصبی- فازی تطبیقی و الگوریتم های فراکاوشی، انواع مدل های بهره برداری توسعه داده شد و در نهایت عملکرد این مدل ها با معیارهای مختلف از جمله اعتمادپذیری، برگشت پذیری، آسیب پذیری و پایداری ارزیابی گردید. نتایج بدست آمده حاکی از عملکرد مناسب سیستم ترکیبی جدید در توسعه مدل بهره برداری از مخزن سد می باشد. براین اساس مقدار معیار پایداری برای سیستم ترکیبی جدید و سیستم انفیس کلاسیک به ترتیب برابر با 30/0 و 18/0 بدست آمد. همچنین این سیستم ترکیبی با تامین99/95 درصد از نیازهای کل پایین دست سد زاینده رود عملکرد مناسبی از خود نشان داد.
    کلیدواژگان: پیش بینی سری زمانی، توسعه سیاست بهره برداری، ساختار انفیس، عدم قطعیت
  • کیومرث روشنگر*، محمد تقی اعلمی، یعقوب هوشیار صفحات 15-25
    لایه های رسی متراکم از متداول ترین انواع لایه های نفوذناپذیر در سدهای خاکی به شمار می روند. از مهمترین عوامل شکست سدهای خاکی پدیده رگاب می باشد که وجود ترک در هسته از دلایل عمده شکل گیری این پدیده می باشد.  این لایه ها بدلیل ماهیت رسی و خواص ژئوتکنیکی خاص، در طول زمان بوسیله ترک خوردگی دچار آسیب می گردند. خاصیت خود ترمیمی رس باعث بسته شدن ترک های خارجی ایجاد شده در آن می گردد. خود ترمیمی خاک های رسی به عنوان یکی از ویژگی های مثبت رس مورد توجه محققین بوده است. در این تحقیق با آزمایش پین هول، روش جدیدی جهت ارزیابی خود ترمیمی خاک های رسی ارائه شده است. برای رسیدن به محدوده مناسبی از نشانه خمیری (26<PI<7)، سه حالت از منابع قرضه سد ونیار، با ترکیب 10 و 20 درصد بنتونیت و نمونه با خاک طبیعی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با اضافه کردن بنتونیت، برای رطوبت های بهینه و 2 درصد زیر آن، واگرایی خاک کاهش یافته و به خاک غیر واگرا تبدیل می شود. همچنین با افزایش بنتونیت به خاک طبیعی، پدیده خود ترمیمی قابل مشاهده و پیش بینی است. این پدیده برای نمونه با 20 درصد بنتونیت بدلیل داشتن نشانه خمیری و پتانسیل تورم بالا، از سنین پایین مشاهده گردید. نمونه دارای 20 درصد بنتونیت و رطوبت 2 درصد کمتر از رطوبت بهینه دارای بیشترین کاهش دبی خروجی نسبت به خاک طبیعی بوده است و دبی خروجی 38 درصد کاهش یافت. بنابراین افزایش نشانه خمیری در محدوده مناسب سبب غیر واگرا شدن خاک رس و افزایش توان خاصیت خود ترمیمی خاک رس می گردد.
    کلیدواژگان: آزمایش پین هول، بنتونیت، خاک رس، خود ترمیمی، هسته رسی
  • مهدی رحمتی*، مهدی کوسه لو صفحات 27-38
    عملیات خاکورزی در خاک های انبساط پذیر به دلیل چسبنده بودن در زمان مرطوب و سخت بودن در مواقع خشک با مشکلاتی همراه می باشد. یکی از راهکارهای مدیریت این خاک ها، استفاده از بهبود دهنده های خاک[1] می باشد. در همین راستا، در تحقیق حاضر آزمایشی به صورت فاکتوریل با طرح پایه کاملا تصادفی (CRD) با دو فاکتور شامل نوع (صمغ عربی و کیتوسان) و مقدار مصرف (صفر، پنج و ده گرم بر کیلوگرم) بهبود دهنده های خاک با سه تکرار به منظور بررسی اثرگذاری بیوپلیمرهای طبیعی فوق در بهبود کیفیت خاک از دیدگاه خصوصیات فیزیکی خاک های انبساط پذیر انجام شد. تعدادی از ویژگی های خاک پس از یک دوره زمانی حدودا سه هفته ای تیمار خاک مورد پایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که کاربرد صمغ عربی و کیتوسان موجب افزایش هدایت هیدرلیکی اشباع (Ks) (حدودا دو برابر) و پایداری خاکدانه ها در حالت خیس (WAS) (حدودا 3 تا 4 برابر) شد. شاخص میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD) در اثر تیمار خاک ها با صمغ عربی حدودا دو برابر افزایش و در اثر تیمار با کیتوسان حدودا به نصف کاهش یافت. در ارتباط با هدر رفت آب خاک نیز، صمغ عربی موجب حفظ رطوبت بیشتری در خاک در مقابل نیروی تبخیر گردید. میزان انبساط خاک های مورد آزمایش نیز در اثر کاربرد هردو بیوپلیمر فوق به حدود نصف کاهش یافت. بنابراین به نظر می رسد بتوان از بیوپلیمرهای فوق برای کاهش خاصیت انبساط و انقباض خاک ها استفاده کرد.
    کلیدواژگان: بیوپلیمر، خاک متورم شونده، نگهداری آب، ورتی سول ها
  • بهمن خوشرو، محمدرضا ساریخانی*، ناصر علی اصغر زاد صفحات 39-51
    باکتری هایی با توان انحلال فسفات بالا و مقاوم به دماهای بالا کاندید مناسبی برای استفاده در کودهای میکروبی فسفاته گرانوله می باشند. بر این اساس، در این تحقیق کارایی انحلال فسفات، تحمل دمایی و ماندگاری هفت باکتری (Pantoea agglomerans P5، Pseudomonas fluorescens Tabriz، P. putida Tabriz، Pseudomonas sp. C16-2O، Enterobacter sp. S16-3، Bacillus megaterium JK6 و B. firmus) پس از تامین جمعیت میکروبی اولیه مناسب بر بستر پایه خاک فسفات (g45) +  گوگرد (g15) + باگاس (g30) مورد ارزیابی قرار گرفت. کود میکروبی تهیه شده به دو قسمت تقسیم شد و تعداد میکروب های زنده در آن بعد از گذشت سه و شش ماه به روش شمارش کلنی در پلیت به دست آمد. نیمی از کود در دمای معمولی و نیم دیگر پس از اعمال تیمار دمایی 55 درجه سلسیوس نگهداری شد و سپس میکروب های زنده آن شمارش شد. نتایج نشان داد که تفاوت معنی داری بین منابع مختلف فسفر از نظر انحلال فسفات وجود داشت و انحلال دو برابری توسط باکتری ها از منابع تری کلسیم فسفات نسبت به سنگ فسفات به دست آمد. بیشترین و کمترین انحلال فسفات به ترتیب در باکتری P. agglomerans P5 (mg/l 562) و در گونه B. firmus (mg/l 395) از منبع تری کلسیم فسفات بدست آمد. هیچ کدام از باکتری های مورد استفاده در فرمولاسیون کود میکروبی فسفاته تحمل دمای 55 سلسیوس را نداشتند اما کودهای میکروبی فسفاته ذخیره شده در دمای معمولی بعد از گذشت سه و شش ماه پس از تولید، به طور میانگین جمعیتی برابر با CFU/g 105× 3/4 و 104×4/0 داشتند.
    کلیدواژگان: کود میکروبی فسفاته، باکتری های حل کننده فسفات، سودوموناس، تحمل دمایی، زنده مانی
  • حامد شهسواری*، منوچهر حیدرپور، اسماعیل لندی، احمد رحیمی نیا صفحات 53-67
    در مورد تخریب پل ها، سیلی که منتج به آبشستگی می شود اصلی ترین عامل شکست پل ها شناخته شده است. از این رو یافتن راه کاری برای کاهش عمق آبشستگی حیاتی می باشد. در این تحقیق اثرات زبری های موضعی با فواصل متفاوت، برای تکیه گاه نیم دایره ای تحت شرایط آبشستگی آب زلال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که وجود زبری باعث کاهش در روند آبشستگی و کاهش 47% درصدی عمق نهایی آبشستگی می شود. ارتباط معناداری بین عملکرد زبری ها و فاصله بین آن ها وجود داشت. به طوری که وجود یک مقدار بهینه برای فاصله بین زبری ها، عملکرد زبری را افزایش و روند آبشستگی را کاهش داد. بعلاوه، بررسی پروفیل های سرعت قائم نشان داد که، وجود سرعت های قائم مثبت در درون حفره در بالا دست تکیه گاه و هم چنین سرعت های منفی در اعماق بالاتر نشان دهنده وجود جریان های رو به پایین است. در نتیجه، این جریان های رو به پایین  منجر به ایجاد ورتکس های قوی در درون حفره آبشستگی و در جلوی تکیه گاه می شوند. مقایسه پروفیل جریان در اطراف تکیه گاه حاوی زبری با تکیه گاه شاهد نشان داد که سرعت جریان رو به پایین برای تکیه گاه زبری دار به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد. علاوه بر این، به دلیل اثر زبری بر روی پروفیل های سرعت قائم در پایین دست تکیه گاه، عمق گودال آبشستگی در پشت تکیه گاه نیز کاهش یافت. به طوری که میزان کاهش سرعت جریان قائم در جلو و پشت تکیه گاه زبری دار به ترتیب U13/0 و U4/0(U سرعت جریان نزدیک شونده) بود.
    کلیدواژگان: آبشستگی موضعی، پروفیل های سرعت قائم، تکیه گاه پل، زبری های موضعی
  • فاطمه جعفری صیادی*، مجتبی خوش روش صفحات 69-82
    بهترین روش جلوگیری از آلودگی آب های زیرزمینی، شناسایی منابع آلوده کننده، مناطق آسیب پذیر و اتخاذ سیاست های مدیریتی مناسب است. هدف از این پژوهش، تهیه نقشه آسیب پذیری در منطقه شهری و زمین های شالیزاری شهرستان بابل و ارایه راهکارهای مدیریتی است. به این منظور آبخوان این شهرستان با کمک مدل دراستیک مورد ارزیابی قرار گرفت. پارامترهای مورد نیاز برای سامانه هیدرولوژیکی تهیه گردید و سپس به منظور اعمال اثرات بافت شهری و زمین های شالیزاری، برخی از پارامترهای مدل دراستیک اصلاح و همچنین وزن و رتبه دهی به پارامترها، بر اساس شرایط حاکم بر منطقه تعدیل شد.با در نظر گرفتن ویژگی های اصلی منطقه مورد مطالعه (بافت شهری و زمین‏های شالیزاری) شاخص دراستیک محاسبه شد که درجه آسیب پذیری آبخوان شهرستان بابل در محدوده 127 تا 174 قرار گرفت. وجود زمین های شالیزاری در اطرف شهرستان و همچنین آزاد بودن آبخوان در مناطق شالیزاری، آسیب پذیری آبخوان مناطق حاشیه ای را افزایش داده است. بافت شهری، وجود چاه های دفع فاضلاب شهری متعدد و نبود سامانه متمرکز جمع آوری فاضلاب، شرایط را برای نشت مواد آلاینده به آبخوان فراهم کرده است و این موضوع باعث قرار گیری منطقه شهری به عنوان منطقه ای با آسیب پذیری متوسط شده است. توصیه می شود با به کارگیری راه‏کارهای مدیریتی همچون سامانه متمرکز جمع آوری فاضلاب و کاهش مصرف نهاده های کشاورزی در زمین های شالیزاری، از ادامه آسیب رسانی به آبخوان شهرستان بابل جلوگیری شود.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، آلودگی، شهری، شالیزار، نقشه آسیب پذیری
  • سعید شعبانلو*، فریبرز یوسفوند، حامد عظیمی، عیسی ابتهاج صفحات 83-96
    در این تحقیق، مقادیر ضریب دبی روزنه های جانبی با استفاده از روش های ANFIS و ANFIS-GA تخمین زده شد. برای مدل سازی ضریب دبی، تاثیرات نسبت عرض کانال اصلی به طول روزنه جانبی (B/L)، نسبت ارتفاع روزنه جانبی به طول روزنه جانبی (W/L)، نسبت عمق جریان در کانال اصلی به طول روزنه جانبی (Ym/L) و عدد فرود (Fr) در نظر گرفته شد. برای محاسبه ضریب دبی یازده مدل مختلف برای هر یک از مدل های ANFIS و ANFIS-GA معرفی گردید. سپس به منظور مقایسه نتایج مدل های محاسبات نرم با مدل دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، ضریب دبی روزنه جانبی با استفاده از مدل FLOW-3D شبیه سازی شد. برای آشفتگی میدان جریان از مدل های آشفتگی k-ε استاندارد و RNG k-ε استفاده گردید. بر اساس نتایج مدل عددی، مدل آشفتگی RNG k-ε آشفتگی میدان جریان را با دقت بیشتری نسبت به مدل k-ε شبیه سازی نمود. همچنین مقادیر MAPEوRMSE برای دبی های مدل سازی شده توسط حل عددی به ترتیب برابر 204/12 و 001/0 است. با تحلیل نتایج مدل های ANFIS، ANFIS-GA و  CFD، مدل ANFIS-GA مدل برتر معرفی شد.
    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، انفیس، روزنه های جانبی، شبیه سازی CFD، ضریب دبی
  • رضا کنعانی*، احمد فاخری فرد، محمد علی قربانی، یعقوب دین پژوه صفحات 97-110
    در این تحقیق، تحلیل روند تغییرات تدریجی و سریع متغیرهای هیدرواقلیمی حوضه آبریز لیقوان و نیز تعیین دوره های طبیعی (ایستا) و تغییریافته صورت گرفته است. برای این منظور، از روش من کندال مرسوم (MK1) و اصلاح شده (MK3) و پتیت و برای تعیین شیب خط روند از روش تخمین گر سن استفاده شد. نتایج نشان داد مقادیر جریان رودخانه لیقوان چای (در ایستگاه هروی) در همه مقیاس های زمانی مورد بررسی دارای روند نزولی می باشد. در فصل بهار، تمام متغیر های مرتبط با بارش روند کاهشی نشان دادند. در مورد متغیرهای دمای هوا (میانگین، حداکثر و حداقل)، نتایج نشان داد که در اکثر مقیاس های زمانی روند افزایشی وجود دارد که این روند در ماه های دی تا اردیبهشت بسیار معنی دار بود. همچنین، اختلاف دمای حداکثر و حداقل نیز روند افزایشی نشان داد. از طرفی، روند سری زمانی نم نسبی هوا نزولی (به ویژه در زمستان) بود. می توان نتیجه گرفت که ترکیب همه این تغییرات اثر معنی داری در کاهش رواناب خروجی حوضه داشته است. نتایج آزمون پتیت نیز نشان داد که آبدهی لیقوان چای (در ایستگاه هروی) دارای نقطه تغییر و شکست می باشد که  متوسط آبدهی در دوره اخیر کاهش 35 درصدی نسبت به دوره اول دارد. اغلب متغیرهای اقلیمی مورد مطالعه (مانند دما و نم نسبی) تغییر ناگهانی داشتند که زمان تغییر این متغیرها و نیز آبدهی حوضه در ایستگاه هروی در اواسط دهه1370 می باشد. در رابطه با آبدهی ایستگاه لیقوان در بالادست حوضه ، فرض صفر مبتنی بر وجود نقطه تغییر ناگهانی رد شد. بنابراین، در کنار عوامل اقلیمی، تاثیر عوامل انسانی نیز در کاهش رواناب حوضه (در ایستگاه هروی) موثر بوده اند.
    کلیدواژگان: پتیت، تخمین گر سن، لیقوان چای، متغیرهای هیدرواقلیمی، نقطه تغییر
  • رسول قبادیان*، سارا قنبری صفحات 111-124
    دانه بندی رسوبات موجود در بستر رودخانه می تواند نقش به سزائی در میزان فرسایش، رسوب گذاری و تغییرات مورفولوژی بستر و در نتیجه پایداری کناره رودخانه داشته باشد. هیدرولیک پیچیده جریان از یک سو و تغییرات ترکیبات مواد رسوبی کف رودخانه به صورت ذرات فرسایش یافته و یا ته نشین شده از سوی دیگر باعث ایجاد تغییراتی در الگوی فرسایش و رسوب در محل تلاقی رودخانه ها می شود. بررسی های موجود نشان می دهد، مطالعات آزمایشگاهی محدودی در این زمینه گرفته است. استفاده از مدل های عددی به رغم برخی محدودیت ها می توانند ابزاری مناسب و اقتصادی در این خصوص باشد. از این رو در تحقیق حاضر پس از واسنجی مدل عددی  SSIIM1با استفاده از داده های اندازه گیری شده فرسایش و رسوب گذاری در محل تلاقی دو کانال مستطیلی به زاویه اتصال 60درجه، به بررسی تاثیر نحوه دانه بندی مواد بستر بر روی الگوی فرسایش و رسوب گذاری پرداخته شد. برای این منظور چهار نوع دانه بندی با D50 یکسان ولی با انحراف معیار() متفاوت در نظر گرفته شد و نتایج آنها به هم دیگر وبا دانه بندی یکنواخت مقایسه گردید. نتایج تحقیق حاکی از آن است که هرچه مواد بستر  بزرگتری داشته باشند مقدار بیشینه عمق فرسایش کم تر می شود و موقعیت آن به گوشه پایین دست اتصال نزدیک تر است. هم چنین بیشینه ارتفاع رسوب گذاری با افزایش انحراف معیار افزایش می یابد. در ادامه تغییرات عرضی غلظت رسوب و مسیرهای انتقال رسوب بیشینه شناسایی شد.
    کلیدواژگان: الگوی فرسایش و رسوب، تلاقی رودخانه، دانه بندی غیر یکنواخت، مدل SSIIM1
  • شکراله اصغری*، سارا عبدالحسین زاده نمین صفحات 125-136
    این پژوهش به منظور بررسی اثرات تردد گردشگر بر برخی ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی خاک در پارک جنگلی فندقلوی اردبیل انجام گرفت. طرح کاملا تصادفی با سه تیمار بدون تردد، تردد متوسط و تردد شدید گردشگر در پنج تکرار اجرا گردید. نفوذ آب  به خاک در شرایط غیراشباع در مکش های ماتریک 2، 5، 10 و 15 سانتی متری با استفاده از نفوذسنج مکشی اندازه گیری شد. داده های نفوذ با استفاده از روش وودینگ مدل سازی گردید و سپس ضرایب هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) و طول درشت موئینگی (cλ) با کاربرد معادله گاردنر محاسبه گردید. نتایج نشان داد سطوح تردد با این که نتوانست به طور معنی دار بر هدایت هیدرولیکی غیراشباع و ضرایب جذبی خاک در مکش های مختلف، Ks و cλ تاثیر بگذارد، اما تردد شدید گردشگر به صورت معنی دار موجب کاهش کربن آلی (62/68 درصد)، تخلخل کل (42/25 درصد)، رطوبت ظرفیت مزرعه (81/46 درصد)، رطوبت نقطه پژمردگی دائم (72/51 درصد) و سرعت نفوذ نهایی در مکش 15 سانتی متر (50 درصد) و افزایش معنی دار جرم مخصوص ظاهری (07/46 درصد) و مقاومت فروروی خاک (57/75 درصد) نسبت به تیمار بدون تردد شده، در نتیجه تردد شدید گردشگر باعث افت کیفیت فیزیکی و هیدرولیکی خاک جنگلی گردید.
    کلیدواژگان: تردد گردشگر، خاک جنگلی، مقاومت فروروی، نفوذسنج مکشی، هدایت هیدرولیکی
  • محمد امیر دلاور*، یاسر صفری، پریسا علمداری، زهرا نوری صفحات 151-163
    در پژوهش حاضر تلاش شده تا از طریق تلفیق درجات تناسب کیفی اراضی برای کشت آبی محصولات گندم، یونجه و سیب زمینی در دو منطقه هم جوار در دشت زنجان، شاخص تناسب تطبیقی (تناسب کلی) اراضی محاسبه شود. لذا در دو محدوده هم جوار واقع در دشت زنجان (شرق و غرب شهرک روی زنجان) به ترتیب با مساحت های تقریبی 4500 و 5500 هکتار از 56 و 68 نقطه نمونه برداری با فاصله های 1000 متر نمونه های خاک تهیه شد. پس از تعیین درجه تناسب اراضی برای کشت آبی گندم، یونجه و سیب زمینی بر اساس تجزیه نمونه های خاک، اطلاعات اقلیمی و زمین نما، نقشه های پیوسته تناسب کیفی اراضی با استفاده از تخمین گر کریجینگ تهیه شد. در نهایت، شاخص تناسب تطبیقی (تناسب کلی) اراضی به صورت میانگینی از درجات تناسب اراضی برای محصولات مختلف محاسبه و سپس درون یابی و پهنه بندی گردید. نتایج نشان داد که ویژگی های اسیدیته خاک برای سیب زمینی و درصد ذرات درشت خاک برای هر سه کاربری محدودیت هایی را ایجاد می کنند. مقایسه نقشه های تناسب اراضی نشان داد که در مقایسه با اراضی واقع در غرب شهرک صنعتی، اراضی شرق این شهرک تناسب بالاتری برای کشت یونجه و گندم دارند؛ حال آن که برای کشت سیب زمینی، کلاس تناسب بحرانی حاصل شد. مقایسه نقشه های توزیع مکانی شاخص تناسب تطبیقی (تناسب کلی) اراضی بیانگر مقادیر قابل توجه تغیرات مکانی این شاخص در شرق و غرب شهرک صنعتی روی بوده و در مجموع، تناسب کلی اراضی واقع در محدوده شرق بیشتر از اراضی واقع در محدوده غرب است.
    کلیدواژگان: دشت زنجان، شاخص تناسب تطبیقی، محصولات زراعی، نقشه های توزیع مکانی
  • رحیم برزگر، اصغر اصغری مقدم*، الهام فیجانی صفحات 165-177
    در سال های اخیر کاهش سطح آب دریاچه ارومیه سبب ایجاد بحران آبی و زیست محیطی در منطقه گردیده است. بنابراین ضروری است که مدیریت و برنامه ریزی صحیح و قابل اعتماد در این زمینه صورت گیرد که لازمه آن مدل سازی سطح آب دریاچه برای آینده می باشد. در این تحقیق از روش های شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی (ANFIS) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) برای پیش بینی سطح آب یک [h (t+1)]، دو [h (t+2)] و سه  [h (t+3)] ماه آینده دریاچه ارومیه استفاده گردید و در نهایت از یک مدل هوش مصنوعی مرکب نظارت شده (SCMAI) برای رسیدن به یک عملکرد بهتر از مدل های منفرد به کار گرفته شده، استفاده شد. برای مدل سازی، اطلاعات سطح آب ماه جاری  [h (t)]و یازده ماه گذشته [h (t-1),..., h (t-11)] به عنوان ورودی و سطح آب یک، دو و سه ماه آینده به عنوان خروجی مدل ها در نظر گرفته شدند. داده ها به دو دسته داده های آموزش/ اعتبارسنجی (90 درصد کل داده ها) و داده های آزمایش (10 درصد کل داده ها) تقسیم بندی گردیدند و پس از مدل سازی، عملکرد مدل ها بر اساس پارامترهای ضریب تعیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین مطلق خطا (MAE) ارزیابی شدند. نتایج نشان دادند که مدل های بردار پشتیبان عملکرد بهتری نسبت به مدل های شبکه عصبی مصنوعی و عصبی- فازی دارند. مدل هوش مصنوعی مرکب نظارت شده به منظور ترکیب نتایج مدل های مختلف به کار گرفته شد و نشان داد که مدل های هوش مصنوعی مرکب نظارت شده قادرند کارایی مدل های منفرد هوش مصنوعی را بهبود بخشند. نتایج معیارهای عملکرد مدل هوش مصنوعی مرکب نظارت شده بیان می کند که مدل سازی یک ماه آینده سطح آب با مقادیر R2، RMSE و MAE به ترتیب برابر با 9896/0، 0547/0 متر و 0421/0 متر در مقایسه با مدل بردار پشتیبان عملکرد بهتری دارد که این عملکرد برای پیش بینی های دو و سه ماه آینده سطح آب دریاچه نیز صادق می باشد.
    کلیدواژگان: پیش بینی، سطح آب، هوش مصنوعی مرکب نظارت شده، دریاچه ارومیه، ماشین بردار پشتیبان
  • نادر سلامتی*، حسین دهقانی سانیچ، لیلا بهبهانی صفحات 179-194
    با توجه به محدودیت منابع آب استفاده از روش های آبیاری تحت فشار با هدف بهره برداری بهینه امری اجتناب ناپذیر است. این آزمایش در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان طی سه فصل زراعی (1395-1392) در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی به صورت کرت های یک بار خرد شده با سه تکرار اجرا گردید. مقدار آب مصرفی در روش آبیاری قطره ای زیرسطحی در سه سطح 75، 100 و 125 درصد نیازآبی و یک سطح در آبیاری قطره ای سطحی با 100 درصد نیاز آبی در کرت های اصلی و دو رقم  نخل خرمای کبکاب و زاهدی در کرت های فرعی مقایسه گردید. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد بین سطوح مختلف آبیاری از نظر شاخص کارایی مصرف آب اختلاف معنی دار در سطح 1 درصد وجود داشت. مقایسه میانگین ها نشان داد تیمار قطره ای سطحی با عملکرد 9/8490 کیلوگرم در هکتار تیمار برتر بود و در رتبه ی اول جای گرفت. تیمار 75 درصد نیاز آبی با تولید 686/0 کیلوگرم خرما به ازای مصرف هر متر مکعب آب، بیش ترین کارایی مصرف آب را به خود اختصاص داد. مقایسه میانگین اثرات متقابل نشان داد تیمار 75 درصد نیاز آبی در رقم زاهدی با تولید 744/0 کیلوگرم در ازای مصرف یک مترمکعب آب سهم برتر را به خود اختصاص داد. تیمار 75 درصد نیاز آبی موجب صرفه جویی در مصرف آب گردید. به طوری که استفاده از آبیاری قطره ای زیرسطحی موجب  کاهش مصرف آبی معادل 6/2509، 2/5019 و 3/2630 مترمکعب در هکتار به ترتیب در مقایسه با تیمارهای 100 و 125 درصد نیاز آبی در قطره ای زیرسطحی و تیمار قطره ای سطحی شده است. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد در شاخص رطوبت میوه اثر سطوح آبیاری در سطح 1 درصد و اثر رقم در سطح 5 درصد  معنی دار بودند ولی اثرات متقابل معنی دار نشد. مقایسه میانگین ها نشان داد در صفت سفتی بافت، تیمار 75 درصد نیاز آبی با سفتی 4/10 نیوتن بر مترمربع تیمار برتر شده و در رتبه اول قرار گرفت.
    کلیدواژگان: نیاز آبی، سطوح مختلف آب، کارایی مصرف آب
  • سجاد جاوید*، میر علی محمدی، محسن نجارچی، محمد مهدی نجفی زاده صفحات 181-194
    تعیین رفتار جریان در کانال های روباز به منظور طراحی دقیق آنها برای انتقال آب همواره مد نظر محققان هیدرولیک بوده است. روابط قدیمی مانینگ-استریکلر، کولگان و کولبروک-وایت تخمین های غیر دقیقی برای ضرایب مقاومت جریان در کانال های زبر مستطیلی ارائه می دهند. در این تحقیق با بکارگیری مدل های آزمایشگاهی، مقاومت جریان در کانال های مستطیلی با جداره های صاف و زبر و استفاده از سه نوع مصالح رودخانه ای مورد پژوهش قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهند که رابطه تصحیح شده استریکلر با میانگین خطای نسبی 56/2 % قادر به تخمین ضریب زبری nمانینگ می باشد و روابط بازبینی شده کولگان برای کانال های صاف و کولبروک-وایت برای کانال های زبر با داده های آزمایشگاهی مطابقت خوبی با خطای کمتر از 91/4% و ضریب همبستگی 983/0 بدست می دهند. در ادامه، روابط تجربی دیگری نیز برای تخمین ضخامت زبری نیکورادزه،ks  بر حسب اندازه قطر ذرات زبر جداره ارائه شده است. با استفاده از الگوی برنامه نویسی بیان ژن (GEP) رابطه صریح جدیدی برای تعیین ضریب اصطکاک، f، در کانال های مستطیلی با زبری یکنواخت با میانگین خطای نسبی 1/5 % و ضریب همبستگی 981/0 ارائه شده است.
    کلیدواژگان: بیان ژن، ضریب اصطکاک، ضریب زبری مانینگ، کانال مستطیلی، مقاومت جریان
  • ستاره امانی فرد*، الهه وطن خواه، زهره طغرانگار، سمیه اکبری واحد صفحات 194-206
    قارچ اندوفیت ریشه زی  Piriformospora indica محرک رشد گیاه  بوده و سبب القای مقاومت در گیاه میزبان تحت تنش های زیستی و غیر زیستی می شود. به منظور بررسی اثر تلقیح قارچ P. indicaدر شرایط کم آبی بر گیاه یونجه، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل دو سطح قارچ (تلقیح و عدم تلقیح با قارچ P. indica) و دو سطح رطوبتی (100% آب قابل استفاده (AW100%) و 30% آب قابل استفاده (AW30%)) بود. گیاهچه های یونجه (Medicago sativa L.) تلقیح شده با قارچ و گیاهچه های بدون تلقیح به مدت 45 روز در معرض تنش کم آبی قرار گرفتند. زیست توده بخش هوایی و ریشه ها در اثر کلونیزاسیون قارچی افزایش یافتند که حاکی از تحریک رشد گیاه توسط قارچ می باشد. تنش کم آبی بطور معنی داری سبب کاهش زیست توده، محتوای نسبی آب برگ ها و محتوای عناصر گردید. در این آزمایش کلونیزاسیون قارچی منجر به افزایش معنی دار محتوای فسفر و روی، پرولین و پروتئین بخش هوایی، محتوای آهن و فنل ریشه ها، همچنین محتوای کلروفیل و کاروتنوئیدها تحت تیمار AW 30% در مقایسه با گیاهان بدون تلقیح گردید. همچنین محتوای مالون دی آلدهید در گیاهان تلقیح شده در هر دو سطح رطوبتی بطور معنی داری کمتر از گیاهان بدون تلقیح قارچی بود.  به طور کلی نتایج ما حاکی از آن است که تلقیح با قارچ P. indica اثر تنش کم آبی را در گیاه یونجه تعدیل می نماید و تلقیح با این قارچ روش موثری در کاهش اثرات مضر تنش کم آبی در گیاه میزبان می باشد.
    کلیدواژگان: پاسخ های بیوشیمیایی، پاسخ های رشدی، تنش کم آبی، رنگیزه های فتوسنتزی، Piriformospora indica، گیاه یونجه
|
  • M.H Rabiei *, M.T Aalami, S Talatahari Pages 1-14
    The main purpose of this paper was to develop optimal models of reservoir operation in order to supply different downstream demands based on fuzzy logic and meta- heuristic algorithms. In this regard, firstly, the optimal values of the released water releases from Zayanderood reservoir during the operation period based on the objective functions and different constraints, were extracted using meta- heuristic algorithms including Genetic Algorithms, Particle Swarm Optimization, Differencial Evolution, Harmony Search and Charged System Search, considering the inflow and the downstream demands during this period. Then, with regard to the optimal values of the released water over a long period, using fuzzy logic based models such as ANFIS and a new combination of ANFIS and meta-heuristic algorithms, various types of operation models were developed. Finally, the performance of these models were evaluated with various performance evaluation criteria such as reliability, reversibility, vulnerability and sustainability.The results showed the proper performance of the new hybrid system in developing the reservoir operation model. According to the results, the sustainability values achieved by the new hybrid and classic systems were 0.30 and 0.18, respectively. Also, this hybrid system showed a good performance by supplying 95.99% of the total demands of Zayanderood reservoir system.
    Keywords: ANFIS structure, Operation policy development, Time series prediction, uncertainty
  • K Roushangar *, M.T Alami, Y Houshyar Pages 15-25
    Compact clay layers are the most impermeable layers in earth dams. One of the most important factors in the failure of earth dams is the piping that the existence of cracks in the dam core is one of the major reasons for the formation of this phenomenon. Due to the nature of clay and its unique geotechnical properties, these layers are damaged over time by cracking. The cracks healing property in clays closes its external cracks. Self-healing of clays has been considered by researchers as one of the positive characteristics of clays. In this research, a new method is presented to assess the self-healing of clays using pinhole test. In order to reach the appropriate range of plasticity index (7<PI<26), three soil samples are prepared from the Vanyar dam borrow pit as follows: first sample with 10% bentonite, second sample with 20% bentonite and third one just natural soil. The results showed that by adding bentonite, for optimum moisture content and 2% below, soil dispersion reduced and the soil became non-dispersive. Moreover, self-healing phenomenon was visible and predictable with increasing of bentonite in the natural soil. This phenomenon was observed for 20% bentonite having high plasticity index and swelling from early age. The sample with 20% bentonite and moisture content 2% lower than optimum showed the most reduction in outflow (38%) compared to the natural soil sample. Thus, plasticity index increment in the suitable range could cause the non-dispersivity of clay and increasing of self-healing ability.
    Keywords: Bentonite, Clay core, Clay Soil, Pinhole test, Self-healing
  • M Rahmati *, M Kouselou Pages 27-38
    Tillage operations in swelling soils comprise some difficulties due to the fact that they are sticky during wet periods and hard in dry conditions. Applying soil conditioners is one of the solutions for managing these soils. In this study, a completely randomized (CRD) factorial experiment with two factors including type (Arabic gum and Chitosan) and amounts (zero, 5, and 10 grams per kilogram) of two soil conditioners with three replications was carried out to investigate the effect of these natural biopolymers on the improvement of the physical quality of these soils. Several soil characteristics were examined after three weeks of incubation time. The results showed that the use of Arabic gum and Chitosan increased saturated hydraulic conductivity (Ks) (approximately twice) and wet-aggregate stability (WAS) (approximately 3-4 times). The mean weight dimeter (MWD) index increased around twice as a result of the treatment of soil by Arabic gum and decreased around half due to soil treatment by Chitosan. Regarding soil water storage, Arabic gum retained more water in soil exposing to evaporation force. The swelling volume of the examined soils decreased around half as a result of the application of both above-mentioned biopolymers. Therefore, the above-mentioned biopolymers can be used to treat swelling soils hoping a considerable reduction in their swelling and shrinkage characteristics.
    Keywords: Biopolymers, Swelling soils, Vertisols, Water retention
  • B Khoshru, MR Sarikhani *, N Aliasgharzad Pages 39-51
    Bacteria with high phosphate solubilization ability and resistant to high temperatures are good candidates for using in phosphatic microbial fertilizers (PMF). Accordingly, in this study the dissolution of phosphate, thermal tolerance and viability of seven PSB (Pantoea agglomerans P5, Pseudomonas fluorescens Tabriz, P. putida Tabriz, Pseudomonas sp. C16-2O, Enterobacter sp. S16-3, Bacillus megaterium JK6 and B. firmus) were evaluated in the basal formulation of rock phosphate (45 g), bagasse (30 g) and sulfur (15 g) after providing appropriate initial microbial population. The prepared PMFs was divided into two parts and the number of viable cells was obtained after three and six months by plate count method. The provided PMFs were subjected to microbial counts in two ways. A) Half of fertilizer samples, were stored at room temperature then viable cells counted and B) The other half of PMF were counted after they had been exposed to a temperature of 55 °C for 16 hours. The results showed that there was a significant difference between different phosphorus sources in terms of phosphate dissolution, and dissolution of bacteria from TCP sources compared to rock phosphate was two-fold. The highest and lowest dissolution of phosphate observed in the bacterium P. agglomerans (562 mg/l) and B. firmus (395 mg/l), respectively. None of the bacteria in PMFs formulations did not tolerate at temperatures up to 55°C, but PMFs that stored at room temperature, after three and six months of production, had an average population of 4.3 × 105, and 0.4 × 104 CFU/g, respectively.
    Keywords: Phosphatic microbial fertilizer, Phosphate Solubilizing Bacteria, Pseudomonas, Thermal tolerance, Viability
  • H Shahsavari *, M Heidarpour, E Landi, A Rahiminia Pages 53-67
    Among the issues related to bridges distraction, a flood which causes scouring has been known as the main reason of bridges destruction. Therefore, finding an effective solution is vital for decreasing scouring depth. In this study, the effects of local roughness elements with different distance were investigated for a semicircular abutment under clear water scouring condition. Results showed that existence of roughness reduced the scouring process and reduced the final scour depth by 47%. There was a significant relationship between roughnesses function and the distance between them. So that the existence of an optimal value for the distance between the roughnesses increased the roughness function and decreased the scouring process. In addition, the study of vertical velocity profiles revealed that existence of positive vertical velocity in the hole located at upstream of the abutment and also negative velocities at higher depths were the indicator of downflows. As a result, these downflows lead to the formation of powerful vortexes inside the scouring hole and in front of the abutment. Comparison of the flow profile around the roughened abutment with the control abutment showed that velocity of downflow is significantly reduced for abutment with roughness. Moreover, the depth of scouring hole was reduced at behind of the abutment, due to the impact of roughness on vertical velocity profiles at downstream of abutment. So that, the velocity reduction of the vertical flow in the front and behind of the roughened abutment was to 0.13 U and 0.4 U (U approaching flow velocity), respectively.
    Keywords: Abutment, Local scouring, Local Roughness, Vertical velocity profiles
  • F Jafari Sayadi *, M Khoshravesh Pages 69-82
    The best way to prevent the pollution of ground water is identifying the pollution sources and vulnerable areas then providing a suitable management practice. The aim of this study was to determine the vulnerability map for urban areas and paddy fields of Babol city to present the management options. For these purposes, the aquifer of the city was evaluated with DRASTIC model. The required parameters were provided for the hydrological system and then for considering the effects of urban areas and paddy fields, some parameters' weights and rankings in DRASTIC model were modified based on the prevailing conditions in the study area. Considering the main characteristics of the study area (urban and paddy fields) DRASTIC index was calculated and the aquifer vulnerability of Babol city that was in which showed of 127 to 174. The presence of the paddy fields which showed around the city as well as unconfined aquifer in paddy fields' domain have increased the vulnerability of the aquifer in the peripheral areas of the city. Urban, multiple urban wastewater wells and absence of a centralized sewage collection system, have provided the conditions for leakage of the pollutants into the aquifer and this has caused the urban area to be considered as a region with moderate vulnerability. It is recommended to prevent to prevent from continuing damage to the Babol aquifer by employing some management practices such as centralized sewage collection system and reducing the use of agricultural inputs in paddy fields.
    Keywords: Groundwater, Paddy, Pollution, Urban, Vulnerability map
  • S Shabanlou *, F Yosefvand, H Azimi, I Ebtehaj Pages 83-96
    In this research, the discharge coefficient values of side orifices are modeled using ANFIS and the ANFIS-GA methods. To simulate the discharge coefficient, the effects of the ratio of the main channel width to the side orifice length (B/L), the ratio of the side orifice height to its length (W/L), the ratio of the flow depth in the main channel to the side orifice length (Ym/L) and the Froude number (Fr) were considered. Eleven different models were introduced for each of the ANFIS and ANFIS-GA models to estimate the discharge coefficient. Next, in order to compare the soft computing models’ results with the results of the computational fluid dynamics (CFD), the side orifice discharge coefficient was simulated using FLOW-3D model. To model the flow field turbulence, the standard k-ε and RNG k-ε turbulence models were used. According to the CFD model results, the RNG k-ε turbulence model simulated the flow field turbulence with higher accuracy as compared to k-ε model. Also, the MAPE and RMSE values for the estimated discharges by the CFD model were equal to 12.204 and 0.001, respectively. By analyzing the results of the ANFIS, ANFIS-GA and CFD models, the ANFIS-GA model was introduced as the premier model.
    Keywords: ANFIS, CFD simulation, Discharge coefficient, genetic algorithm, Side orifices
  • R Kanani *, A Fakheri, Fard, MA Ghorbani, Y Dinpashoh Pages 97-110
    In this research, gradual and rapid changes of hydro-climatological variables, trends were analyzed for the Lighvanchai basin. Also, the natural (stationary) and impacted periods were identified. For this purpose, the traditional Mann-Kendall (MK1), modified (MK3) and Pettitt methods were used and for determination of the trend line slope the Senʼs estimator was used. Results showed that streamflow values of Lighvanchai River (in Hervy station) had a downward trend in the all time scales. In the spring, all precipitation related variables showed a decreasing trend. In the case of temperature variables, there was an increasing trend at the most of the studied time scales, which were significant from January to  May. Furthermore, the differences between Tmax and Tmin showed an increasing trend. On the other hand, air relative humidity time series showed a decreasing trend (specially in winter). It could be concluded that the combination of these changes led to decreasing trend in basin runoff. The result of Pettitt test showed that  the streamflow of  Lighvanchai (in Hervy) had a sudden change point, so that the average discharge in the recent period had been decreased about 35% compared to the first period. Most of studied climatic variables such as air temperature and RH, had a sudden change point that the date changes of these variables and the basin discharges (at Hervy station) were occurred in the mid-1990s. Regarding the discharges of Lighvan station (upstream of basin) the null hypothesis of abrupt change point were rejected. Therefore, along with the effects of climatic factors the effectiveness of the human factors on reducing the runoff in the basin outlet at Hervy station was confirmed.
    Keywords: Change point, Hydro-climatological variables, Lighvanchai, Pettitt, Senʼs estimator
  • R Ghobadian *, S Ghanbari Pages 111-124
    The grain size distribution of the riverbed materials plays an important role in the erosion, sedimentation, change of river morphology and riverbank stability. The complex hydraulic flow on the one hand and the changes in the composition of the sediment of the riverbed as the eroded or deposited particles on the other hand causes changes in the sedimentation and erosion patterns at the river confluences. The literature review shows that few experimental studies have been conducted on this topic. Although applying numerical models are entwined with some limitations, they could be used as the suitable and economical tools. In the present study, firstly the SSIIM1 model was calibrated by the measured data at the confluence of the two rectangular open channels with the crossing angle of 60o and then, the impact of riverbed materials’ grain size distribution on sedimentation and erosion patterns was studied. In this regard, four types of grain size distribution with the same D50 and different standard deviation (σg) values were applied and their results were compared with each other and with uniform distribution, as well. The results illustrated that the maximum depth of erosion was decreased by increasing σg and its spatial location was closer to the downstream corner of channel confluences. Moreover, the maximum height of the sedimentation increased with increasing σg. In the following, the spanwise changes in sediment concentrations and paths of maximum sediment transport have been detected.
    Keywords: Erosion, sedimentation pattern, River confluence, Bed material grain size distribution, SSIIM1 Model
  • SHA Asghari *, S Abdolhossainzadeh Namin Pages 125-136
    This research was carried out to consider the effects of recreational human trampling on some soil physical and hydraulic properties in Fandoghloo Forest Park of Ardabil. A completely randomized design was conducted with three treatments of no trampling, moderate trampling and intensive trampling at five replicates.Water infiltration into soil under unsaturated condition was measured at the matric suctions (h) of 2, 5, 10 and 15 cm using tension infiltrometer. The infiltration data was modeled using Wooding method and then saturated hydraulic conductivity (Ks) and macroscopic capillary length (λc) using Gardner equation were calculated. The results showed that although trampling levels could not significantly affect the unsaturated hydraulic conductivity and soil sorptivitiy at different levels h, Ks and λc,but intensive recreational human trampling significantly decreased organic carbon (68.62%), total porosity (25.42%), field capacity moisture (46.81%), permanent wilting point moisture (51.72%) and final infiltration rate at h=15 cm (50%) and increased bulk density (46.07%) and soil penetration resistance (75.57%) in relation to the no trampling treatment; as a result, intensive recreational human trampling reduced physical and hydraulic quality of the forest soil.
    Keywords: Forest soil, Hydraulic conductivity, Penetration resistance, Recreational human trampling, Tension infiltrometer
  • MA Delavar *, Y Safari, P Alamdari, Z Noori Pages 151-163
    The present study aimed to calculate the land versatility (overall land suitability) for irrigated wheat, alfalfa and potato in two adjacent areas in Zanjan plain using the combination of individual qualitative suitability degrees. Therefore in two adjacent areas located in Zanjan plain (in the east and west of Zanjan Zinc Town), with the total area of 4500 and 5500 hectares, respectively, 56 and 68 soil samples with distance of 1000 m were collected. After land suitability degrees determination for irrigated wheat, alfalfa, and potato based on the climatic data and soil and landscape analyses, continuous qualitative land suitability maps were produced using ordinary kriging estimator. Finally, the land versatility (overall land suitability) index, as an average of individual land suitability degrees for different crops, was calculated and then interpolated and mapped. The results showed that the soil pH for potato and the percentage of coarse fragments in the soil for all of the three studied crops caused some limitations. Comparison of land suitability maps revealed higher suitability of wheat and alfalfa farming in the eastern part of Zanjan Zinc Town in comparison with western part of it, while the suitability class for potato was marginal. Comparison of overall land suitability (versatility) index revealed a relatively high spatial variability in both of studied areas and also proved that overall suitability of the lands located in the east is more than the lands located in the west of Zanjan Zinc Town.
    Keywords: Land versatility index, Zanjan plain, Spatial distribution maps
  • R Barzegar, A Asghari Moghaddam *, E Fijani Pages 165-177
    In recent years, declining the water level of Lake Urmia has caused water and environmental crisis in the area. Therefore, it is urgent to carry out an accurate and reliable management and planning which requires modeling the lake's water level for the future. In this research, the artificial neural network (ANN), adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) and support vector machine (SVM) models were used to forecast the Lake Urmia water level fluctuations for one, two and three months ahead forecast horizons and finally, a supervised committee machine artificial intelligence (SCMAI) model was used to obtain a better performance than the used individual models. To develop the models, the current month [h (t)] and eleven months water level lags [h (t-1),…, h (t-11)] were introduced as input variables to forecast one, two and three steps ahead water levels. The datasets were divided into two subsets of training/validation (90%) and testing (10%). The performances of the models were evaluated based on the coefficient of determination (R2), the root mean square error (RMSE) and the mean absolute error (MAE). The results showed that the SVM models had better performance than the ANN and ANFIS models. The SCMAI model was applied to combine the used models’ outputs and illustrated that the SCMAI models are able to improve the performance of the individual artificial intelligence models. The results of the performance criteria for SCMAI model indicated that the one month step ahead water level modeling with R2, RMSE and MAE equal to 0.9896, 0.0547 m and 0.0421 m, respectively outperformed in comparison with SVM model which this performance is reliable for the two and three months step ahead lake's water level.
    Keywords: Forecasting, Supervised committee machine artificial intelligence, Support Vector Machine, Lake Urmia, Water level
  • N Salamati *, H Dehghanisanij, L Behbahani Pages 179-194
    Due to limitations in water resources scarcity, application of pressurized irrigation methods is inevitable for optimum use of water. This study was conducted in Behbahan Agricultural Research Station, during three cropping seasons (2013-2016). The statistical design was split plot with the design of randomized complete blocks  at three replications. The main plots were crop requirements at levels 75%  (SDI75), 100% (SDI100) and 125% (SDI125) of full irrigation for subsurface drip and 100 (SD100)  of full irrigation for surface drip irrigation and sub-plots were Kabkab and Zahedi date palm varieties. Results of combined variance analysis showed significant difference between the irrigation levels (1%) based on water use efficiency. According to the comparison of mean values, the highest yield with 8490.9 kg/ha belonged to SD100. Zahedi variety showed the highest water use efficiency of 0.686 kg/m3 under SDI75. Comparison of mean interactions showed that Zahedi variety had the highest water use efficiency with the amount of 0.744 kg/m3 compared to others treatments. SDI75 caused 2509.6, 5019.2 and 2630.3 m3/ha water saving in comparison to SDI100, SDI125 and SD100 Respectively. Combined analysis of variance showed that irrigation levels and cultivars had a significant effect on fruit moisture at 1% and 5% level, respectively, but the interaction effects were not significant. Comparison of mean values showed that SDI75 was superior and ranked first in the stiffness of tissue with 10.4 Newton/m2.
    Keywords: Water requirements, Water levels, Water Use Efficiency
  • S Javid *, MA Mohammadi, M Najarchi, MM Najafi Zadeh Pages 181-194
    In order to precise design, the determination of flow behavior in open channels have always been subjected by the hydraulic researchers. The traditional Manning-Strickler, Keulegan, and Colebrook-White equations provide inaccurate estimations for resistance coefficients in roughened rectangular channels. In this research, flow resistance coefficients both in smooth and rough rectangular channel sections were investigated by using experimental models and three types of river materials. The results show that the revised Strickler formula estimates Manning's n with an average error about 2.56%; and the revised Keulegan equation for smooth and Colebrook-White equation for roughened channels give some good agreements with the experimental measurements by an error of less than 4.91% and a correlation coefficient of 0.983. Some empirical derived equations are also presented which gives the value of Nikuradse sand equivalent roughness, ks, as a function of roughness diameter size. A new explicit formula presented for friction factor, f, using gene expression programming (GEP) for uniformly roughened rectangular channels with an average relative error 5.1% and the corresponding correlation coefficient, 0.981.
    Keywords: Gene Expression, Flow Resistance, Friction Factor, Manning’s Roughness Coefficient, Rectangular Channel
  • S Amanifar *, E Vatankhah, Z Toghranegar, A Akbari Vahed Pages 194-206
    The root endophyte Piriformospora indica is plant growth promoting and induces tolerance to biotic and abiotic stresses in plants. To assess the effect of P. indicainoculation onMedicago sativaL. plantsunder water deficit stress, a trial was conducted in a factorial experiment based on completely randomized design with combination of two factors, soil moisture levels (100% AW (Available Water) and 30% AW) and fungi (inoculated with P. indica and non-inoculated) in three replications. The M. sativa seedlings (inoculated or non-inoculated ) were exposed to water deficit stress for the 45 days. The plant shoot and root biomass were increased by fungal inoculation that indicated growth promoting effect of P. indica. A significant decrease in plant biomass, leaf relative water content and mineral content were observed under water deficit stress. In this study fungal inoculation caused a significant increase in P, Zn, proline and protein contents in shoot and root, root phenol and Fe contents as well as chlorophyll and carotenoid contents at 30% AW in comparison with those in non-inoculated plants. Also, malondialdehyde in inoculated plants was lower than that in non-inoculated plants under both moisture levels. Generally, our results showed that the P. indica inoculation counteracted water deficit stress conditions in M. sativa and it could be proposed as a useful tool for alleviating the adverse effects of water deficit stress in host plant.
    Keywords: Biochemical responses, Growth responses, Medicago sativa L, Photosynthetic pigments, Piriformospora indica, Water deficit stress