فهرست مطالب

آبیاری و زهکشی ایران - سال سیزدهم شماره 3 (امرداد و شهریور 1398)

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال سیزدهم شماره 3 (امرداد و شهریور 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/06/01
  • تعداد عناوین: 25
|
  • علی شهیدی*، مصطفی دهقان، محمدحسین نجفی مود، اعظم عربی یزدی صفحات 565-574

    در این تحقیق به بررسی و ارزیابی میزان آب مجازی و ردپای آب در بخش کشاورزی استان خراسان جنوبی پرداخته شد. هم چنین نتایج حاصل با میزان آب مجازی بخش صنایع آب بر استان مقایسه گردید. در استان خراسان جنوبی با متوسط بارندگی سالانه 98 میلی متر و میانگین تولید سالانه بیش از 490 هزار تن محصولات کشاورزی، بیش از 170 میلیون مترمکعب اضافه برداشت ازسفره های آب زیرزمینی صورت می-گیرد. در این پژوهش میانگین آب مجازی محصولات عمده ی کشاورزی استان خراسان جنوبی حدود 2900 متر مکعب برای تولید هر تن محصول است که این مقدار برای صنایع آب بر استان حدود 21 مترمکعب بر تن برآورد شده است. در نتیجه مبادلات محصولات کشاورزی، درسال های 1390 تا 1394، برنج بیش ترین حجم واردات را در سال 1390 معادل 341 میلیون مترمکعب آب را به شکل مجازی به استان وارد کرده است. طی دوره ی مورد مطالعه، استان همواره صادرکننده ی آب مجازی بوده که میزان حجم آب مجازی صادراتی محصولات کشاورزی از 412 تا 533 میلیون مترمکعب افزایش یافته است که به ترتیب پنبه، زعفران و زرشک بیش ترین سهم صادرات آب مجازی را به خود اختصاص داده است. میانگین کل حجم ردپای آب بخش کشاورزی استان طی سال های مورد مطالعه، 510 میلیون مترمکعب است که به ازای هر نفر 700 مترمکعب در سال برآورد گردید.

    کلیدواژگان: ردپای آب، محصولات آب بر، مبادلات آب مجازی
  • علیرضا واعظی، مهران بهتری، مجید فرومدی* صفحات 575-587

    رطوبت اولیه خاک نقشی اساسی در نفوذپذیری خاک طی بارندگی دارد. این پژوهش به منظور بررسی تغییرات نفوذ آب به خاک در سطوح مختلف رطوبتی در خاک های با بافت مختلف تحت باران شبیه سازی شده انجام گرفت. آزمایش در سه دامنه با شیب یکسان اما با خاک متفاوت (لومی، لوم شنی و لوم رس شنی) در چهار سطح رطوبتی اولیه هر کدام با سه تکرار در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا گردید. در هر خاک 12 کرت به ابعاد 80 سانتی متر × 60 سانتی متر در امتداد شیب ایجاد شد. ابتدا خاک داخل کرت ها به روش آبیاری ثقلی اشباع و در فواصل زمانی 1، 4، 7 و 10 روز بعد، رطوبت جرمی خاک ها تعیین شد. هر کرت تحت یک رخداد باران شبیه سازی شده با شدت 55 میلی متر بر ساعت و مدت 30 دقیقه قرار گرفت. نتایج نشان داد که محتوای رطوبتی خاک تحت تاثیر بافت خاک (خاک لومی، لوم شنی و لوم رس شنی) و نیز روز پس از اشباع سازی کرت ها (1، 4، 7 و 10 روز) قرار دارد (001/0P<). متوسط سرعت نفوذ در کل مدت بارندگی (زمان 30 دقیقه) در خاک لومی، لوم شنی و لوم رس شنی به ترتیب 5/30، 9/41 و 8/41 میلی متر بر ساعت بود. این موضوع به نوبه خود تحت تاثیر محتوای رطوبت اولیه خاک و هم چنین تخلخل درشت خاک بود.

    کلیدواژگان: استوانه مضاعف، بافت خاک، هدایت هیدرولیکی اشباع
  • محمدرضا گلابی*، سهیلا فرزی، فریدون رادمنش صفحات 588-602

    ردپای آب در یک محصول به صورت حجمی از آب شیرین که در تولید آن محصول مصرف شده تعریف می شود. این پژوهش با هدف محاسبه ردپای آب محصولات عمده زراعی و باغی کشت شده در 24 دشت از استان کرمانشاه برای سال زراعی 95-94 انجام شد. با استفاده از آمارنامه های ارائه شده توسط سازمان جهاد کشاورزی، عملکرد و پارامترهایی که در محاسبه دخالت داشتند محاسبه و گردآوری شد. نیاز آبی گیاهان از طریق نرم افزار CropWat استخراج و ردپای آب محصولات محاسبه گردید. نتایج نشان داد در بین محصولات مورد مطالعه در بخش زراعی هندوانه، ذرت علوفه ای و چغندرقند به عنوان محصولات برتر از نظر شاخص ردپای آب و در مقابل کنجد، لوبیا و آفتابگردان به عنوان نامناسب ترین محصولات از نظر این شاخص شناخته شدند. در بخش تولیدات باغی نیز گیلاس- آلبالو به عنوان محصول برتر و بادام به عنوان محصول نامناسب از نظر شاخص ردپای آب معرفی شدند. در میان تمام دشت های استان، دشت کرمانشاه در بخش تولیدات زراعی و باغی بیشترین سهم ردپای آب را داشت. تقریبا برای تمامی محصولات مورد مطالعه ردپای آب آبی بیشتر از آب سبز بوده است که نشان دهنده اتکای تولیدات استان به منابع آب سطحی و زیرزمینی است. لذا با توجه به خشکشالی های اخیر و کمبود آب باید از منابع آب موجود به بهترین نحو استفاده نمود و کشت محصولات با نیاز آبی کمتر و عملکرد بالاتر مورد برنامه ریزی قرار گیرد. همچنین با اقداماتی نظیر کم آبیاری، مالچ پاشی و استفاده از سیستم های نوین آبیاری، می توان میزان شاخص ردپای آب محصولات را به طور قابل ملاحظه ای کاهش داد.

    کلیدواژگان: آب آبی، آب سبز، شاخص ردپای آب، کشت بهینه
  • حسین دهقانی سانیج*، محمد مهدی نخجوانی مقدم، مسعود فرزام نیا، ابراهیم دهقانیان صفحات 603-613

    این مطالعه به منظور ارزیابی عملکرد سیستم آبیاری بارانی کلاسیک ثابت در مزارع و شناسایی چالش های بهره برداری در آنها انجام شد. ارزیابی شامل اندازه گیری ضریب یکنواختی کریستیانسن (CU)، یکنواختی توزیع آب (DU)، راندمان پتانسیل کاربرد در ربع پایین (PELQ)، راندمان واقعی کاربرد در ربع پایین (AELQ) بود. متوسط تلفات تبخیر و باد بردگی در سامانه های منتخب در استان های اصفهان و فارس به ترتیب برابر 19 و 16 درصد بود. میانگین مقادیر DU و CU سامانه های مورد ارزیابی در استان اصفهان به ترتیب 55 و 63 درصد و در استان فارس نیز به ترتیب برابر با 64 و 76 درصد بود. میانگین مقادیر PELQ و AELQ در استان اصفهان به ترتیب برابر با 45 و 38 درصد و در استان فارس برابر با 53 و 46 درصد بود. میانگین مقدار PELQ در مزارع استان فارس نسبت به استان اصفهان به میزان 18 درصد بیشتر بود. در تمام سامانه های آبیاری مورد ارزیابی، راندمان پتانسیل کاربرد آب کمتر از محدوده قابل قبول بود و علت آن را می توان ناشی از پایین بودن یکنواختی توزیع آب یا تلفات تبخیر و باد بردگی و نیز نامناسب بودن فشار و نیز ضعف در طراحی و اجرای نامناسب و بهره برداری دانست. با توجه به مواجه بودن مناطق موردبررسی با کمبود آب و انرژی و از همه مهمتر محدودیتهای اقلیمی (گرمای شدید و بادخیز بودن بیشتر مناطق زراعی) بهتر است از سامانه های آبیاری بارانی با فشار متوسط (آبپاش های کوچک)، سامانه آبیاری قطره ای و یا به طورکلی از سامانه های کم فشار استفاده گردد.

    کلیدواژگان: تلفات باد بردگی، راندمان پتانسیل کاربرد، راندمان واقعی کاربرد، شدت پاشش، یکنواختی توزیع
  • شبنم قایناتی، رامین فضل اولی*، محسن مسعودیان، مهدی نادی صفحات 614-626
    خشکسالی یک رخداد طبیعی تکرارشونده و موقتی است که ناشی از کاهش بارندگی نسبت به میانگین بلندمدت آن می‏باشد که می‏تواند در هر اقلیمی رخ دهد و از وقایع مخرب طبیعی است که بیشترین صدمات را به منابع آبی وارد می‏نماید. در پژوهش حاضر، از شاخص های اصلاح شده بارندگی استاندارد (SPImod) و خشکسالی جریانات رودخانه‏ای (SDImod) جهت ارزیابی و تحلیل زمانی وقوع خشکسالی ها استفاده شده است. برای این منظور از آمار 15 ایستگاه باران‏سنجی و 4 ایستگاه هیدرومتری در حوضه آبریز تجن استفاده شد و شاخص‏ها در شش بازه زمانی کوتاه‏مدت (یک‏ و سه‏ماهه)، میان‏مدت (شش‏ و نه‏ماهه) و بلندمدت (12 و 24ماهه) در نرم‏افزار MATLAB محاسبه شد. در بخشی از تحقیق برای آگاهی از تاخیر جریان‏ها نسبت به بارش‏ها در حالت واقعی، ضریب همبستگی پیرسون بین بارش و دبی جریان با تاخیرهای زمانی مختلف محاسبه شد. سپس مقادیر شاخص اصلاح شده خشکسالی جریانات رودخانه ای (SDImod) با سری های زمانی شاخص اصلاح شده بارندگی استاندارد (SPImod) در بازه های زمانی مختلف به روش همبستگی پیرسون در کل حوضه و همچنین به تفکیک زیر حوضه ها بررسی شد. نتایج همبستگی بالا در سطح 99 درصد معنی‏دار را در رابطه زمانی وقوع خشکسالی هواشناسی و هیدرلوژیکی با یکدیگر نشان داد و این همبستگی در حوضه آبریز تجن در گام زمانی 9 ماهه حداکثر است. همچنین وقوع خشکسالی هواشناسی در منطقه مورد مطالعه، اثر خود را در همان ماه و با تاخیرهای 1تا 7 ماهه روی منابع آب سطحی نشان داد.
    کلیدواژگان: حوضه آبریز تجن، شاخص اصلاح‏ شده بارندگی استاندارد، شاخص خشکسالی جریانات رودخانه‏ ای، همبستگی پیرسون
  • اردشیر منجزی*، علیرضا مسجدی، محمدحسین پورمحمدی، محمد حیدرنژاد صفحات 627-637
    وقوع پدیده فرسایش در اطراف آبشکن، یکی از اصلی ترین عوامل تخریب این سازه ها بوده و هر ساله باعث اعمال خسارات فراوان مالی در جهان می شود. یکی از روش های کنترل آبشستگی در اطراف آبشکن استفاده از سنگ چین در اطراف آن می باشد. در این تحقیق به منظور بررسی اثر هندسه شکاف در بدنه آبشکن بر پایداری ذرات سنگ چین بکاررفته در اطراف آن ، با قراردادن یک مدل آبشکن در یک فلوم آزمایشگاهی با مقطع مستطیلی و قوس 180 درجه، آزمایش هایی انجام شد. آزمایش ها با استفاده ازیک نوع سنگ چین با چگالی ثابت و با چهار قطرمتفاوت در دبی ثابت در حالت آب زلال انجام شد. در هر آزمایش عمق جریان در شرایط آستانه شکست اندازه گیری و سپس با استفاده ازداده های به دست آمده عدد پایداری محاسبه گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که در شرایط آستانه شکست، با افزایش فاصله نسبی شکاف از دماغه آبشکن عدد پایداری کاهش و با افزایش عرض نسبی شکاف، عدد پایداری افزایش می یابد. همچنین نتایج این تحقیق نتایج آزمایشگاهی سایر محققین را تایید نموده و تطابق خوبی با یافته های آنها داشت.
    کلیدواژگان: آبشکن، سنگ چین، عدد پایداری، آبشستگی
  • حمید زارع ابیانه*، علیرضا باقرخانی، علی قدمی فیروزآبادی صفحات 638-646
    در این مطالعه، تعداد 5 سیستم آبیاری بارانی کلاسیک ثابت آبپاش متحرک با الگوی کشت گندم، شبدر، یونجه سیب زمینی و آفتابگردان با دو آرایش شبکه متفاوت در شهرستان سنقر استان کرمانشاه ارزیابی شد. مقادیر دبی آبپاش، شدت پاشش، سرعت نفوذ آب و مقدار آب نفوذ یافته نشان داد دامنه بازده کاربرد آب بین 7/32 تا 3/70 درصد، ضریب یکنواختی کریستیانسن 58 تا 78 درصد و یکنواختی پخش آب در ربع پایین از 57/44 تا 63 درصد بود. مقدار بازده واقعی کاربرد آب تمامی سیستم ها بین 29 تا 45 درصد و بازده پتانسیل کاربرد آب سه مزرعه 1، 3، 5 به ترتیب 8/73، 6/70، 70 درصد و دو سیستم 2 و 4 به ترتیب 16/49 و 29 درصد محاسبه شد. پایین بودن شاخص های بازده واقعی و پتانسیل کاربرد آب به واسطه تلفات تبخیر و بادبردگی اندازه گیری شده از تفاوت آب خروجی از آبپاش ها با آب جمع شده در قوطی ها و فرونشت عمقی محاسباتی است. فشار کارکرد نامناسب، استفاده هم زمان از آبپاش های متعدد و متفاوت، تعییرات فشار و دبی از دلایل اصلی پائین بودن شاخص های ارزیابی بود. از مشکلات عمده این سیستم ها عدم تطابق طراحی با اجرا، عدم نظارت کافی و مستمر بر اجرا و پس از اجرا، اطلاعات ناکافی از وضعیت خاک، نیاز آبی، بهره وری، مدیریت بهره برداری و غالب بودن مسائل اقتصادی در انتخاب لوازم آبیاری و نحوه اجرا است.
    کلیدواژگان: آبیاری تحت فشار، ارزیابی، راندمان آبیاری، یکنواختی توزیع آب، بازده پتانسیل کاربرد آب
  • محمد جواد منعم*، فاطمه یوسفوند، محمدرضا کاویانپور صفحات 647-656
    آستانه استغراق یک سازه به منظور تعیین مرز بین جریان آزاد و مستغرق بررسی می شود. با دانستن آستانه استغراق سازه می توان تخمین دقیقی از دبی در شرایط جریان آزاد و مستغرق وابسته به نوع معادلات ارائه شده، داشت. دریچه های سالونی، سازه های کنترل و تنظیم جریان آب در کانال-های آبیاری هستند که مطالعات محدودی در مورد آنها گزارش شده است. در این پژوهش، آستانه استغراق دریچه سالونی در زوایای مختلف بازشدگی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور دریچه سالونی در شرایط مختلف هیدرولیکی و بهره برداری در آزمایشگاه مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایشات بر روی یک مدل آزمایشگاهی در موسسه تحقیقات آب وزارت نیرو انجام شد. آستانه استغراق دریچه، به ازای مقادیر مختلف زاویه و دبی جریان، بر مبنای معیار یک، دو و سه درصد تغییرات عمق تعیین شده است. مهم ترین پارامترهای بی بعد موثر بر آستانه استغراق دریچه سالونی عبارتنداز نسبت عرض بازشدگی به عرض دریچه، و عدد فرود بالادست دریچه (و). بر این اساس، رابطه ای برای آستانه استغراق دریچه با استفاده از نتایج آزمایشگاهی در دو دبی 025/0 و 030/0 مترمکعب بر ثانیه و بر مبنای پارامترهای بی بعد موثر بر سازه استنتاج شد. رابطه ی حاصل با حداکثر خطای نسبی10% ± آستانه استغراق دریچه سالونی را برآورد می کند که از نظر کاربردی مناسب است. علاوه بر آن نمودارهای آستانه استغراق به دست آمده راهنمای کاربردی مناسبی برای تعیین مرز جریان در شرایط مختلف می باشد.
    کلیدواژگان: آستانه استغراق، جریان آزاد و مستغرق، دریچه سالونی، زاویه بازشدگی، کانال آبیاری
  • مرجان قوچانیان*، حسین انصاری، محمد فشایی صفحات 657-666

    آب مهم ترین عامل محدودکننده برای توسعه کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شود. در کشورمان، علاوه بر کمبود آب که مشکلاتی را برای توسعه کشاورزی در پی داشته، عدم استفاده بهینه از آب های استحصالی نیز باعث شده است تا محصول کمتری به عمل آید. لذا با توجه به سهم عظیم مصرف آب در بخش کشاورزی و همچنین پایین بودن بهره وری آب، انتخاب و به‏کارگیری راهکارهایی در زمینه ی بهبود روش های آبیاری و بهینه سازی مصرف آب در گیاهان، ضروری به‏نظر می رسد. در این تحقیق، برنامه ‏ریزی مدیریت آبیاری برای گیاه گندم توسط مدل بهره وری آب محصول (AquaCrop) در مراحل مختلف رشد در شرایط کم آبیاری و بیش آبیاری در شرایط استرس بررسی شده است. با توجه به‏اینکه در برنامه‏ریزی آبیاری در طول دوره رشد، همواره عمق ثابتی از آب به گیاه‏داده می‏شود لذا در این پژوهش باتوجه‏به شرایط آب مورد نیاز گیاه در زمان‏های مختلف، عمق آب آبیاری تغییر یافت. بدین منظور، داده های مورد نیاز مدل شامل اطلاعات اقلیمی، گیاهی، مقادیر آبیاری اعمال شده و داده های خاک مربوط به گندم به مدل داده شد. سپس با تغییر دور و عمق آبیاری، میزان بهره وری آب و مقدار کل ماده خشک گندم ارزیابی شد. حالت بهینه انتخاب شده برای محصول استفاده شده در این پژوهش ،در دور 10 روز و با اعمال اعماق متفاوت آبیاری، با بهره‏وری 19/20 کیلوگرم بر متر مکعب به‏دست آمد.

    کلیدواژگان: ماده خشک، کم آبیاری، گندم، برنامه ‏ریزی
  • یحیی چوپان، سمیه امامی*، موسی حسام صفحات 667-676
    با توجه به کمبود آب و نیاز روز افزون به منابع آب، استفاده از پساب ها امری ضروری به نظر میرسد، در همین راستا، امروزه انجام تحقیقات منطقهای متعدد در زمینه استفاده از پساب ها و تاثیر آبیاری با آن از اهمیت به سزایی برخوردار است. در این تحقیق، تاثیر آبیاری با پساب خام کارخانه قند و تنش آبی طی سال 93-1392 بر برخی خصوصیات شیمیایی خاک با استفاده از سه روش آبیاری شامل آب چاه (T1)، پساب خام کارخانه قند (T2)، ترکیب آب و پساب (با درصد اختلاط یک به هفت) (T3) با دو سطح آبیاری کامل (L1) و اعمال 75% تنش آبی (L2) به صورت فاکتوریل با طرح پایه بلوک کامل تصادفی در چهار تکرار (R) به صورت آزمایشات مزرعهای در اراضی روستای سیوکی شهرستان تربت حیدریه بررسی شد. نتایج به دست آمده از تحلیل های آماری نشان داد تنش آبی و نوع آب آبیاری بر یونهای پتاسیم، فسفر، نیتروژن و شوری در سطح احتمال یک درصد و بر میزان اسیدیته در سطح احتمال 5 درصد تاثیر معنی دار داشته است. بیشترین مقدار یون های پتاسیم، فسفر، نیتروژن، شوری و میزان اسیدیته در تیمار T2L2 بهترتیب با مقدار 354 کیلوگرم و 9/7 و کم ترین مقدار یون های پتاسیم، فسفر، نیتروژن و میزان اسیدیته به ترتیب در تیمارهای T3L1 (با مقدار 103 کیلوگرم) و T2L1 (با مقدار 2/7) مشاهده شد. در مجموع می توان نتیجه گرفت که آبیاری با پساب کارخانه قند در شرایط تنش آبی تا حدودی باعث بهبود شرایط شیمیایی خاک گردید و به دلیل اثرات مثبت آن، جهت آبیاری مزراع جو منطقه مورد مطالعه پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: پساب، تنش آبی، خواص شیمیایی خاک، کمبود منابع آب
  • نگار فتحی*، محمدباقر رهنما، محمد ذونعمت کرمانی صفحات 677-686
    آلودگی منابع آب زیرزمینی، یکی از مهمترین خطراتی است که اکوسیستم های طبیعی و سلامت انسان را تهدید می کند. از این رو بررسی کیفیت آب های زیرزمینی به دلیل تامین بخش عمده ای از مصارف کشاورزی و شرب، از اهمیت خاصی برخوردار است و می تواند به مدیریت صحیح استفاده از منابع آبی کمک نماید. یکی از عوامل آلایندگی آب های زیرزمینی، فلزات سنگین بویژه آرسنیک است که مقادیر بیش ازحد آن باعث ایجاد مشکلات متعددی از قبیل بیماری های مختلف می شود. آلودگی منابع آب زیرزمینی به آرسنیک در بیشتر نقاط جهان و ایران، به ویژه در استان کرمان گزارش شده است. در تحقیق حاضر، به بررسی توزیع مکانی و تغییرات زمانی آرسنیک در منابع آب زیرزمینی دشت سیرجان، واقع در استان کرمان پرداخته شده است. برای این منظور نمونه برداری از 22 منبع آب زیرزمینی (چاه های کشاورزی، شرب و قنات)، با توزیع مکانی مناسب در دشت به صورت فصلی (از زمستان 94 تا بهار96)، صورت گرفت و میزان آرسنیک موجود در منابع آب اندازه گیری شد. بررسی توزیع مکانی نشان داد که غلظت آرسنیک در نمونه های آب زیرزمینی ازμg/l 1 تا μg/l 200 متغیر می باشد. بیشترین مقدار غلظت آرسنیک در شمال شرق دشت و قسمت هایی از نواحی مرکزی وجود دارد و به سمت شمال و جنوب دشت، روندی کاهشی دارد. با بررسی های انجام گرفته مشخص شد که 68% از آب های موجود دشت برای شرب از نظر استاندارد (ppb10)، مناسب نمی باشند. همچنین نتایج حاصل از نمونه برداری فصلی و بررسی تراز آب چاه های پیزومتری، نشان داد که با افزایش برداشت از منابع آب زیرزمینی و کاهش تراز سطح آب، با گذشت زمان غلظت آرسنیک افزایش یافته است و می توان نتیجه گیری کرد که در صورت ادامه اضافه برداشت از آب های زیرزمینی و کاهش بیشتر سطح آب زیرزمینی، پتانسیل افزایش غلظت آرسنیک وجود دارد.
    کلیدواژگان: ارسنیک، آلودگی، آبهای زیرزمینی، توزیع مکانی، تغییرات زمانی
  • مائده فرخی، حسین انصاری*، علیرضا فرید حسینی صفحات 687-698
    رطوبت خاک یکی از مهم ترین متغیرهای محیطی است و شناخت تغییرات مکانی و زمانی آن، بینش ارزشمندی را در فعالیت های کشاورزی، مطالعات هیدرولوژیکی، مدل های آب و هوایی و نظارت بر محیط زیست به همراه دارد. در این پژوهش داده های رطوبت خاک سطحی حاصل از سنجنده AMSR2 مورد استفاده قرار گرفت و این داده ها با اندازه گیری های زمینی برای دشت رفسنجان، مقایسه گردید. این مقایسه بر اساس ارزیابی تفاوت بین داده های ماهواره ای و داده های زمینی اندازه گیری شده در شش ایستگاه، با استفاده از قدر مطلق میانگین خطا، جذر میانگین مربعات خطا و ضریب همبستگی انجام شد. نتایج کلی اعتبار سنجی نشان داد که در سه ایستگاه 4 ، 5 و 6 اندازه گیری ها، مشابه تخمین رطوبت خاکAMSR2 رفتار می کند و همبستگی بالای 70 درصد دارند و در ایستگاه های 1، 2 و 3 میزان همبستگی کم می باشد. برای دسترسی به نتایج بهتر از یک تکنیک ریزمقیاس سازی بر اساس یک معادله خطی که رطوبت خاک را به سه پارامتر سنجنده مودیس ارتباط می دهد و محصولاتAMSR2 را به یک محصول ریزمقیاس شده تبدیل می نماید، استفاده گردید و عملکرد آن مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که ریزمقیاس سازی منجر به کاهش خطا و افزایش ضریب همبستگی در ایستگاه های اندازه گیری گردید، بطوریکه در ایستگاه های 1 ،2 و3 مقادیر ضریب همبستگی بترتیب از 295/0 ،552/0 و237/0 به 864/0 ، 7/0 و 750/0 افزایش و مقادیر قدر مطلق میانگین خطا و جذر میانگین مربعات خطا کاهش یافت.
    کلیدواژگان: ریزمقیاس سازی، سنجش از دور، رفسنجان
  • اکرم سیفی*، فاطمه سروش صفحات 699-714
    در این مطالعه، کیفیت شرب آب زیرزمینی 36 چاه واقع در آبخوان شهربابک و رتبه بندی چاه های آب با استفاده از دو روش شاخص کیفیت آب (WQI) و روش جدید ترکیبی TOPSIS با تئوری آنتروپی (ETOPSIS) بررسی شده است. در فرآیند محاسبه WQI، معمولا از وزن های تجربی برای هر پارامتر شیمیایی استفاده می شود و پارامترهای دارای وزن های کم و غلظت های زیاد و یا برعکس، ارزش ارزیابی را کاهش می دهند و به همین دلیل روش ترکیبی ETOPSIS تدوین شده است. در روش ETOPSIS، وزن هر پارامتر با روش وزن دهی آنتروپی محاسبه و با نرمال سازی همه پارامترهای شیمیایی مورد استفاده، تاثیر همه پارامترها در رتبه کیفی چاه ها لحاظ می شود. همچنین در این مطالعه، اولویت بندی ریسک آلودگی چاه ها با استفاده از دو متغیر توالی زمانی هفت ساله آلودگی و احتمال آلودگی انجام شده است. با توجه به نتایج WQI بر اساس استاندارد 1053، بیش از 8 و 17 درصد چاه-ها به ترتیب در طبقات عالی و خوب قرار گرفتند. با روش ETOPSIS، چاه شماره 11 در رتبه اول کیفیت آب (95/0 TC=) قرار گرفت و کمترین ریسک آلودگی را نشان داد اما با روش WQI، این چاه در رتبه چهارم و طبقه خوب (4/54 WQI=) قرار گرفت. بررسی پارامترهای شیمیایی، صحت نتایج ETOPSIS را تایید کردند. محاسبات وزن دهی آنتروپی نشان دادند که پارامترهای غلظت منیزیم و بی کربنات با وزن 17/0 بیشرین تاثیر و پارامتر اسدیته با وزن 05/0 کمترین اثر را بر رتبه بندی ETOPSIS در آبخوان مورد مطالعه دارند. ریسک آلودگی در قسمت های شرقی منطقه کم و با حرکت به سمت غرب و جنوب غربی، ریسک آلودگی زیاد و خطرناک شد. رتبه های ریسک آستانه 50 درصد آلودگی حاصل از WQI و ETOPSIS با ضریب تعیین 951/0 به یکدیگر همبسته بودند. طبق نتایج، کاربرد ETOPSIS می تواند نتایج مفید و قابل اطمینان تری نسبت به WQI بدست دهد و قابل توصیه در مناطق دیگر است.
    کلیدواژگان: آبخوان شهربابک، اولویت بندی، پهنه بندی، توالی زمانی آلودگی، شاخص کیفیت آب
  • نیازعلی ابراهیمی پاک*، اصلان اگدرنژاد، آرش تافته، محسن احمدی صفحات 715-726
    در این پژوهش به منظور ارزیابی سه مدل گیاهی AquaCrop، WOFOST و CropSyst از داده های دو سال زراعی (1389 تا 1391) ایستگاه تحقیقاتی اسماعیل آباد قزوین استفاده شد. این آزمایش شامل دوازده تیمار کم آبیاری (T1 تا T12) و آبیاری کامل (FI) در دوره های مختلف رشد کلزا بود. نتایج نشان داد که هر سه مدل گیاهی نسبت به تغییرات اکثر پارامترهای ورودی حساسیت متوسط داشتند و تنها مدل AquaCrop نسبت به تغییرات پارامتر ضریب گیاهی برای تعرق حساسیت بالا نشان داد. متوسط اختلاف مقادیر عملکرد بذر اندازه گیری شده و شبیه سازی شده با مدل های AquaCrop، WOFOST و CropSyst به ترتیب برابر با 2/10، 1/12 و 6/12 درصد بود. نتایج آماره RMSE عملکرد بذر کلزا برای مدل های AquaCrop، WOFOST و CropSyst به ترتیب برابر با 216/0، 286/0 و 322/0 تن بر هکتار بود. نتایج این آماره برای شبیه سازی پارامتر زیست توده توسط مدل های AquaCrop، WOFOST و CropSyst به ترتیب برابر با 223/0، 418/0 و 446/0 تن بر هکتار بود. آماره NRMSE برای مدل های AquaCrop، WOFOST و CropSyst در تعیین عملکرد به ترتیب برابر با 10/0، 13/0 و 15/0 و در تعیین زیست توده برابر با 04/0، 09/0 و 09/0 بود. نتایج آماره EF نیز نشان داد که مدل AquaCrop بهترین کارایی را در تعیین عملکرد (57/0) و زیست توده (91/0) داشت. بنابراین می توان دقت مدل AquaCrop را بهتر از دو مدل دیگر دانست.
    کلیدواژگان: زیست توده، سناریوهای کم آبیاری، کارائی مصرف آب، مدل های گیاهی
  • مهدی جوزی*، حمید زارع ابیانه، حسن هژبر، احمد خسرایی صفحات 727-736
    هدف از این تحقیق تعیین تبخیر- تعرق پتانسیل (ETo) با استفاده از روش های موازنه انرژی و تشت تبخیر در مقایسه با روش فائو پنمن مونتیث بود. منطقه مورد مطالعه در استان آذربایجان غربی و در فاصله 37 کیلومتری شمال ارومیه واقع گردیده است. در این تحقیق از داده های ایستگاه هواشناسی سینوپتیک کهریز مربوط به یک دوره زمانی 7 ماهه از ماه آوریل تا اکتبر طی سال های 2006 الی 2008 میلادی استفاده گردید. بعد از تجزیه و تحلیل داده ها میزان تبخیر- تعرق پتانسیل به هر سه روش، به صورت روزانه و ماهانه تعیین گردید. نتایج نشان داد میزان برآورد ETo در روش موازنه انرژی دقیق تر از روش تشت تبخیر می باشد. حداکثر و حداقل میانگین سه ساله ETo در روش موازنه انرژی (محاسبه شده با ضریب بازتابش، 25%=α) به ترتیب 5/8 و 7/2 میلی متر بر روز به دست آمد. این مقادیر در روش تشت تبخیر به ترتیب 5/6 و 9/0 و در روش فائو پنمن مونتیث 3/11 و 9/2 میلی متر بر روز محاسبه گردید. در روش موازنه انرژی مقادیر میانگین سه ساله نسبت باون (β) و تشعشع خالص خورشیدی به ترتیب بین 4134/0- تا 2443/0- و 7/1 تا 4/8 میلی متر بر روز به دست آمد. در روش تشت تبخیر مقدار ضریب تشت بین 45/0 تا 82/0 محاسبه شد.
    کلیدواژگان: تابش خالص خورشیدی، ضریب تشت، کهریز، نسبت باون
  • مصطفی مردانی*، عباس عبدشاهی، معصومه فروزانی، منیره زینالی صفحات 737-749
    بررسی کارایی شبکه های آبیاری یکی از عوامل بسیار مهم در تامین اطلاعات مورد نیاز جهت ارتقای عملکرد این سامانه ها بوده و با توجه به بحران آبی اخیر در کشور، بایستی مورد توجه مدیران و برنامه‎ریزان این حوزه قرار گیرد. مطالعه حاضر به بررسی کارایی چهار شبکه آبیاری در حوضه ی آبریز کارون بزرگ شامل گتوند، شمال شرق اهواز، شرق شعیبیه و میان آب شوشتر پرداخته است. از عوامل بسیار مهم موثر بر عملکرد این شبکه ها، می توان به کیفیت منابع آب و خاک اشاره نمود. از این رو، کارایی این شبکه ها تحت دو سناریو با و بدون لحاظ کیفیت منابع آب و خاک محاسبه گردید. جهت انجام این بررسی، روش تحلیل پوششی داده های استوار (RDEA) که توانایی بالقوه ای در اعمال شرایط نامطمئن برای داده های ورودی و خروجی مدل دارد، مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که، افزودن داده های ورودی کیفیت آب و خاک موجب می شود که برخی از شبکه هایی که به نظر غیر کارا می رسیدند، با افزایش قابل ملاحظه امتیاز کارایی مواجه شده و در نتیجه تفاوت میان رتبه بندی در دو سناریو بسیار محسوس باشد؛ بطوری که میانگین کارایی شبکه ها در سناریو اول 8/0 و در سناریو دوم 97/0 برآورد گردید. همچنین مشخص شد که اختلاف قابل توجهی بین استفاده واقعی و بهینه برای دو داده ورودی هزینه تعمیر و نگهداری و پرسنل وجود دارد که باعث عدم کارایی در شبکه ها ناکارا شده است. این اختلاف در سناریو دوم کمتر بوده و برای هزینه های تعمیر و نگهداری و پرسنل به ترتیب 41 و 34 درصد محاسبه گردید. بررسی تحلیل حساسیت در مدل RDEA نشان داد که با افزایش میزان محافظت سیستم در مقابل عدم حتمیت، امتیاز کارایی در شبکه های تحت بررسی کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: کیفیت منابع آب و خاک، کارایی، تحلیل پوششی داده های استوار
  • مرجان قوچانیان، بیژن قهرمان* صفحات 750-760
    تغییرات مکانی و زمانی نفوذ، مطالعات هیدرولوژی در سطوح بزرگ مانند حوضه‏ی آبریز و و در سطوح کوچک مانند مدیریت سیستم‏های آبیاری را پرهزینه، زمان‏بر و پیچیده می‎‏سازد. یکی از روش‏های مناسب برای تعیین رابطه‏ی کلی نفوذ، مقیاس‏سازی روابط است، که یک راه-حل کاربردی در رابطه با مسائل تغییرپذیری خاک‏ها می‏باشد. در این مقاله به کمک مقیاس‏سازی و با استفاده از داده های آزمایش‏های نفوذ، رابطه‏ی دوجمله‏ای برای نفوذ آب در خاک به‏دست آمده است. بیشترین مقادیر MAE و RMSE برای واسنجی رابطه‏ی پیشنهادی به‏ترتیب برابر 48/0 برای خاک شن لومی و 55/0 برای خاک لوم محاسبه شد. که این مقادیر نسبت به اعماق مختلف نفوذ (از 10 تا 25 سانتی‏متر) از دقت بالایی برخوردار است. اگر چه ارزیابی رابطه‏ی نفوذ سه جمله‏ای به‏دست آمده در پژوهش‏های پیشین مقادیر خطای کمتری را داشته است اما سادگی رابطه‏ی دوجمله‏ای کوتاه‏تر شدن محاسبات رابطه‏ تجربی نفوذ و در نتیجه حجم کوتاه محاسبات دلیلی بر برتری آن است.
    کلیدواژگان: نفوذ، معادله دو جزئی فیلیپ، مقیاس سازی
  • یزدان خدارحمی*، امیر سلطانی محمدی سلطانی محمدی، سعید برومند نسب، عبدعلی ناصری صفحات 761-772
    استفاده از جاذب های ارزان قیمت همچون هیدروچار و بیوچار، جهت حفظ محیط زیست (جلوگیری از آلودگی آب ها توسط نیترات) از اهمیت زیادی برخوردار است. بدین منظور این تحقیق در سال 1397 در مزرعه تحقیقاتی شماره یک دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. تیمارهای این تحقیق، هیدروچار و بیوچار اصلاح شده در سه سطح صفر (شاهد)، 2 و 5 گرم در کیلو گرم خاک در 4 تکرار بود. پس از تهیه هیدروچار و بیوچار باگاس نیشکر و مخلوط کردن این مواد با خاک لوم و ریختن آن ها در لوله های آزمایش، کود اوره به صورت سرک و از بین 15 آبیاری، در آبیاری های 1، 6 و 12 به ستون های خاک اعمال گردید. این آزمایش در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی و به صورت دو آزمایش مستقل انجام شد. در پایان هر آبیاری نیترات خروجی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که اثر تیمار 5 گرم بیوچار در تمام آبیاری ها و تیمار 5 گرم هیدروچار غیر از آبیاری 4 و 6 در سطح 5 درصد بر کاهش آبشویی نیترات معنی دار بود. تیمار 2 گرم بیوچار در تمامی آزمایش ها نسبت به تیمار 2 گرم هیدروچار عملکرد بهتری را از خود نشان داد. تیمار 2 و 5 گرم بیوچار در کیلو گرم خاک به ترتیب 30 و 43 درصد و تیمار 2 و 5 گرم هیدروچار در کیلو گرم خاک به ترتیب 20 و 31 درصد نسبت به تیمار شاهد در جلوگیری از آبشویی نیترات موثر بودند.
    کلیدواژگان: آبشویی نیترات، بیوچار اصلاح شده، کود اوره، هیدروچار اصلاح شده
  • مرجان کریمی*، محمد بنایان، محمد موسوی بایگی صفحات 773-787

    خشکسالی به عنوان یکی از مهمترین بلایای طبیعی به طور مستقیم جوامع گیاهی و حتی شهری را از طریق تغییر در دسترسی به منابع آب تحت تاثیر قرار می دهد و منجر به وارد آمدن خسارت های زیادی به زندگی انسان و اکوسیستم های طبیعی می گردد.آسیب پذیری کشاورزی به درجه ای که سیستم کشاورزی به دلیل استرس تجربه ی آسیب سخت را داشته اشاره دارد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر خشکسالی و ارزیابی آسیب پذیری تولید محصول زعفران است. به این منظور برای سنجش کمی خشکسالی هواشناسی از شاخص های استاندارد شده بارش (SPI)، ناهنجاری بارندگیRAI)) و معیاربارندگی سالانه(SIAP) و شاخص (SPI) به عنوان شاخص منتخب برای ارزیابی آسیب پذیری بر اساس بارش های ماهانه 6 ایستگاه هواشناسی استان خراسان رضوی و جنوبی طی 30 سال (94-1365) استفاده شد. در بررسی تاثیرات خشکسالی بر تولید یک محصول کشاورزی نیز از شاخص عملکرد نسبی محصول زعفران استفاده گردید. بررسی شدت خشکسالی های رخداده بیشتر در حد شدید و بسیار شدید بود. شاخص های SIAP ,RAIو SPI روندی همسو با شاخص های زراعی مرتبط با تولید زعفران در شهرهای بیرجند، گناباد، قائن، کاشمر نشانداد. اما شاخصSIAPوSPI از نظر شدت خشکسالی های برآوردی با شاخص عملکرد نسبی همخوانی بیشتری داشتند. شاخص های خشکسالی در شهرستان های تولیدکننده زعفران در استان خراسان رضوی و جنوبی در طی 10 سال گذشته تا حد قابل توجهی با روند کاهش نسبی عملکرد زعفران در طی این دوره انطباق نشان داد. در این پژوهش، نتایج بررسی آسیب پذیری در طی سال های 95- 65 نشان داد عملکرد زعفران درتمام مناطق مورد مطالعه، حساسیت کم به دوره خشکسالی داشته است.

    کلیدواژگان: مقیاس زمانی، بلایای طبیعی، عملکرد نسبی، شاحص استاندارد شده بارش
  • سرور رضاپوریان قهفرخی*، محمد مهدی احمدی، کورش قادری صفحات 788-800

    مانع انعطاف پذیرشبکه ای(Flexible debris flow barriers) نوعی از اقدامات سازه ی کاهش خطرات جریان های واریزه ای است که نسبت به موانع بتنی مقرون به صرفه تر است. این مانع با موفقیت برای توقف یا کاهش حجم واریزه های جریان بدون آسیب رساندن به پایین-دست مورد استفاده قرار گرفته است. کارکرد مانع برای مهار جریان واریزه ای تماما گراولی بصورت آزمایشگاهی بررسی شد. پارامترهای مشخصه فهرست و با استفاده از آنالیز ابعادی رفتار این سازه در مقابل جریان واریزه ی سنگی توسط پارامترهای بدون بعد مشخص و برنامه ریزی و انجام آزمایشات صورت گرفت. نتایج حاصل از آزمایش ها، کارایی مانع شبکه ای با بازشدگی و هندسه متفاوت در مقابل جریان واریزه ای با غلظت جریان و سرعت جریان واریزه ی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که شیب آبراهه معیاری برای بیان سرعت جریان واریزه ی است و نوع شیار های روی مانع، از موثرترین پارامتر ها در عملکرد مانع می باشند. 25 درصد افزایش پارامتر ارتفاع رسوب انباشته شده با تغییر 2 درجه در شیب فلوم حاصل شده است. کاهش 7 و 5/12 درصدی پارامتر طول کپه واریزه ها در بالادست مانع با تغییر در محل شیار های عمودی تعبیه شده بر روی مانع توسط آزمایشات انجام شده مشاهده شده است. همچنین، فشار های وارد به مانع در هر جریان محاسبه شده که می تواند در طراحی صحیح مانع بسیار تاثیرگذار باشد.

    کلیدواژگان: جذب انرژی جنبشی، جریان واریزه ای، راندمان کنترل، رفتار دینامیکی
  • فخرالدین قاسمی صاحبی، ام البنی محمدرضاپور*، معصومه دلبری، عباس خاشعی سیوکی، علی چراتی صفحات 801-810
    به منظور بررسی تغییرات کیفی در محصول سورگوم علوفه ای با کاربرد آبهای نامتعارف و زئولیت، آزمایشی بصورت اسپلیت پلات براساس بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی قراخیل قائمشهر اجرا شد. در این آزمایش، تیمارهای اصلی کیفیت آب آبیاری شامل (آب چاه W1، ترکیب یک به سه آب دریای خزر با آب چاهW2 ، ترکیب سه به یک آب دریای خزر با آب چاه W3، ترکیب یک به یک فاضلاب تصفیه شده با آب دریای خزر W4، آبیاری تناوبی فاضلاب تصفیه شده و آب دریای خزرW5 و فاضلاب تصفیه شده W6) و تیمار فرعی شامل سه سطح زئولیت به عنوان اصلاح کننده خاک (بدون زئولیت Z1، زئولیت کلسیک Z2 و زئولیت پتاسیک Z3) بودند. نتایج حاصل از تجزیه داده ها نشان داد که اثر تیمارهای کیفیت آب آبیاری و سطوح زئولیت بر عملکرد علوفه، تاثیر معنی داری در سطح احتمال 5 درصد داشته است. با افزایش شوری عملکرد علوفه کاهش یافت اما تفاوت معنی داری بین تیمار W5 وW4 مشاهده نگردید. مقدار عملکرد علوفه تر در تیمار فاضلاب تصفیه شده با زئولیت کلسیک به اندازه 129 تن بر هکتار مشاهده گردید که بیشتر از بقیه تیمارها بود. میزان پروتئین و کربوهیدرات سورگوم با افزایش میزان شوری، به ترتیب با کاهش و افزایش همراه بوده و میزان پروتئین برگ در تیمار W6Z2 بیشتر از بقیه بوده است. بیشترین میزان پروتئین برگ به میزان 14.83 درصد در تیمار W6Z2 مشاهده شد. بیشترین میزان کربوهیدرات در تیمار W3Z3 به میزان 9.75 میلی گرم بر گرم وزن تر مشاهده گردید. بیشترین میزان جذب کادمیوم و کروم در تیمار W3 بوده که این میزان در ریشه گیاه به مراتب از برگ و ساقه بیشتر بوده است و در تیمارهای حاوی زئولیت این میزان در اندام هوایی گیاه نیز کمتر بوده است.
    کلیدواژگان: آب دریا، فاضلاب تصفیه شده شهری، زئولیت، کادمیوم، پروتئین
  • حسین بانژاد، حامد نوذری*، فرزانه قائمی زاده، بلیس انسوم صفحات 811-820
    نواحی مرده کناری جزء مناطق ذخیره اصلی در محیط زیست رودخانه هستند که تبادل جریان در کانال اصلی می تواند نوع جریان در این نواحی را به شدت تحت تاثیر خود قرار دهد. در پژوهش حاضر مطالعه آزمایشگاهی و عددی برای شبیه سازی جریان در یک کانال متقارن، شامل ده ناحیه مرده منظم در دو طرف کانال انجام گرفت. سرعت جریان سطحی در نواحی مرده دارای ابعاد مختلف با استفاده از روش پردازش تصویر اندازه گیری شد. برای مدل سازی عددی جریان نیز از مدل عددی STARCCM+ تحت مدل تلاطمی LES استفاده گردید. در نهایت الگوی جریان و نمودار شدت تلاطم برای داده های آزمایشگاهی و محاسباتی مدل عددی ترسیم گردید. نتایج نشان داد که بیشینه شدت تلاطم در مرز ناحیه مرده و کانال اصلی ایجاد می شود و همچنین مقدار آن با کاهش نسبت ابعاد حفره افزایش می یابد. بیشینه شدت تلاطم در نواحی با ابعاد بزرگتر (نسبت ابعاد کمتر از یک) سه برابر بیشینه شدت تلاطم در نواحی با ابعاد کوچکتر (نسبت ابعاد بزرگتر از یک) بود. همچنین نوع گردابه های ایجاد شده در نواحی با ابعاد بزرگتر، به شدت تحت تاثیر شکل کانال قرار گرفت و گردابه اولیه مشاهده نشد. اما در نواحی با ابعاد کوچکتر، گردابه اولیه و ثانویه تشکیل گردید.
    کلیدواژگان: الگوی جریان، شدت تلاطم، مدل تلاطمی، ناحیه مرده
  • محمد عامریان، سید ابراهیم هاشمی گرم دره*، مجید قربانی جاوید صفحات 821-831
    یکی از چالش های بزرگ بخش کشاورزی در عصر حاضر تولید غذای بیشتر از آب کمتر می باشد. این تحقیق به بررسی اثرات توٲمان کم آبیاری و استفاده از پساب تصفیه شده شهری، بر بیوماس، عملکرد دانه، اجزا عملکرد و کارآیی مصرف آب در ذرت دانه ای سینگل کراس-704 می پردازد. این پژوهش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با دو نوع آب آبیاری (آب چاه (I) و پساب(W)) و سه تیمار کم آبیاری 100 (D1)، 75 (D2) و 55 (D3) درصد نیاز آبی و در سه تکرار در سال 1396 در مزرعه تحقیقاتی پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران در شهرستان پاکدشت اجرا گردید. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد بیوماس گیاهی برابر 972/2 کیلوگرم در مترمربع برای تیمار آبیاری کامل با پساب به دست آمد و بین تیمارهای D1 و D2 اختلاف معنی دار وجود نداشت و تنها کاهش 01/11 درصدی نسبت به یکدیگر مشاهده گردید. بیشترین عملکرد دانه 597/1 کیلوگرم در مترمربع برای تیمار آبیاری کامل با پساب مشاهده گردید و میزان متوسط عملکرد دانه در تیمار W نسبت به تیمار I، 65/10 درصد بیشتر به دست آمد که دارای اختلاف معنی داری با یکدیگر نبودند. بیشترین کارآیی مصرف آب برای تیمار 75درصد با پساب و برابر با 3/5 کیلوگرم بر مترمکعب آب مصرفی به دست آمد.
    کلیدواژگان: پساب، ذرت، کم آبیاری، عملکرد، کارآیی مصرف آب
  • ابوالفتح مرادی*، حمیدرضا محمودیان فرد صفحات 832-844
    روغن کلزا یکی از سالم ترین روغن های خوراکی است و از این رو، این گیاه جایگاه ویژه ای درتامین روغن موردنیاز کشور پیدا کرده و کشت آن در بسیاری از مناطق ایران از جمله استان هرمزگان رایج شده است. علیرغم کاشت روزافزون این گیاه در هرمزگان، متاسفانه اطلاعات چندانی در زمینه نیاز آبی یا تبخیر-تعرق آن در منطقه موجود نیست. لذا این تحقیق به مدت چهار سال و با هدف تعیین نیاز آبی کلزا در ایستگاه تحقیقات کشاورزی حاجی آباد انجام گرفت. بدین منظور ابتدا اقدام به نصب یک دستگاه لایسیمتر در مرکز قطعه زمینی به مساحت 4 هکتار گردید. سپس به مدت سه سال در داخل و اطراف لایسیمتر کلزا رقمHyula-401 کشت و نیاز آبی آن بطور هفتگی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که گیاه کلزا برای تولید 2950 کیلوگرم در هکتار دانه در منطقه مورد آزمایش به 55/526 میلی متر آب نیاز دارد که لازم است تا در طول دوره رشد و مطابق با نیاز روزانه گیاه در اختیار آن قرار گیرد. نیاز آبی روزانه کلزا از 66/1 میلی متر در روز در مرحله روزت تا حدود 5/6 میلی متر در روز در مرحله غلاف بندی و تشکیل دانه متغیر بود. از میزان کل نیاز آبی گیاه، حدود 20 میلی متر در مرحله جوانه زنی، 30 میلی متر در مرحله روزت، 63 میلی متر از شروع ساقه دهی تا آغاز گل دهی، 110 میلی متر در دوره گل دهی و 235 میلی متر در طول دوره های غلاف بندی و دانه بندی مورد نیاز میباشد.
    کلیدواژگان: کلزا، لایسیمتر، نیاز آبی
  • سیدمحسن سیدان، علی قدمی فیروزآبادی* صفحات 845-854

    استان همدان یکی از مناطق مستعد کشت سیر در ایران است، بطوریکه این محصول از منابع درآمدزا در این منطقه به شمار می آید. به دلایل کشت سنتی و عدم استفاده از روش های جدید تولید، بهره وری عوامل تولید در تولید این محصول در حد قابل قبولی نیست. از آنجایکه افزایش تولید از طریق افزایش سطح زیر کشت با محدودیت هایی از جمله محدودیت منابع آبی مواجه است. لذا با افزایش بهره وری نهاده ها بالاخص نهاده آب می توان به افزایش تولید دست یافت. در این خصوص مطالعه بهره وری عوامل تولید بسیار حایز اهمیت است. لذا این مطالعه با هدف اندازه گیری بهره وری عوامل تولید محصول سیر در دو روش آبیاری سطحی و بارانی در استان همدان صورت گرفت. داده های مورد نیاز این مطالعه از طریق پرسشنامه ازمیان 145 سیرکار دو شهرستان بهار و همدان در سال زراعی 1396 جمع آوری شد. جهت تعیین تابع عملکرد مناسب در دو روش آبیاری سطحی و بارانی به ترتیب از تابع ترانسنتدنتال و ترانسلوگ استفاده شد. نتایج پژوهش نشان داد که بهره وری آب، بذر، کود شیمیای، سموم شیمیایی و کارگر در سیستم آبیاری بارانی به طور قابل توجهی بالاتر از سیستم آبیاری سطحی است و در روش آبیاری بارانی از نظر مصرف آب، کشاورزان بسیار منطقی تر عمل می کنند. بهره وری فیزیکی و اقتصادی در دو روش آبیاری بارانی و سطحی به ترتیب 6/2، 76/1 کیلوگرم در هر مترمکعب آب ورودی به مزرعه و 128932 و 87146 ریال در هر متر مکعب آب محاسبه شد، بنابراین بطور متوسط بهره وری فیزیکی و اقتصادی تولید سیر در روش آبیاری بارانی حدود 48 درصد بیش از روش آبیاری سطحی است. مجموع کشش عوامل تولید نشان داد که در روش آبیاری بارانی پتانسیل بالایی برای افزایش تولید نسبت به روش آبیاری سطحی وجود دارد. کشاورزان سیرکار از آب، کود شیمیایی و بذر به میزان بهینه استفاده می کنند، اما از سموم شیمیایی در هر دو روش آبیاری و از نیروی کار در روش آبیاری سطحی بیش از میزان بهینه استفاده می کنند. لذا برای استفاده بهتر از عوامل تولید و افزایش سودآوری مزرعه لازم است که در در دو روش آبیاری مصرف سموم شیمیایی کاهش و در روش آبیاری سطحی نیروی کار نیز کمتر استفاده شود.

    کلیدواژگان: بهره وری فیزیکی، تابع تولید، ترانسنتدنتال، ترانسلوگ، سیر
|
  • Ali Shahidi *, Mostafa Dehghan, Mohammad Hosain Najafi, Azam Arabi Yazdi Pages 565-574

    In this study, we examine and evaluate the amount of virtual water and water footprint in agriculture of south Khorasan province. Furthermore, results that obtained by water consumer industry in this province was compared together. in southern Khorasan province, with an average annual rainfall of 98 mm, Average annual production of over 490 thousand tons of agricultural products, overdraft more than 170 million cubic from groundwater. In this study, the average of virtual water for major agricultural products in South Khorasan province is about 2900 cubic meters per ton of product, which is estimated at 21 cubic meters per ton for the province's water industry. As a result, rice imported about 341 million cubic meters of water in virtual form due to agricultural product trade in 2011 to 2015. During the study period, the province has always been the virtual exporter, with the volume of virtual water exported from agricultural products increased from 412 to 533 million cubic meters, which is the highest share of cotton exports, saffron and barberry, respectively. The average total volume of water footprint in the agricultural sector of the province during the studied years is 510 million cubic meters, which is estimated at 700 cubic meters per person per year.

    Keywords: Virtual water trade, water footprint, Water intensive product
  • Alireza Vaezi, Mehran Behtari, Majid Foroumadi * Pages 575-587

    Initial soil moisture has a major role in water infiltration during a rainfall event. The study was conducted to investigate water variations of infiltration as affected by initial moisture contents in different soil textures under the simulated rainfall. The study was performed in three soil textures (Loamy, Sandy loam and Sandy clay loam) with four initial soil moisture contents at three replications as a completely randomized design in a hillslope located. Twelve plots with a dimension of 60 cm × 80 cm were installed up to down in the hillslope. The plots were gravitationally saturated and soil moisture content was determined by weight method after 1, 4, 7 and 10 days. The plots were exposed to five simulated rainfalls with an intensity of 55 mm h-1 for 30 min and 10-day interval. Results indicated that soil moisture was affected by soil texture (Loamy, Sandy loam and Sandy clay loam) and the day after the saturated (1, 4, 7 and 10 days) of the plots (P<0.001). The average infiltration rate in the total rainfall period (30 min) was 30.5, 41.9 and 41.8 mm.h-1 in Loamy, Sandy loam and Sandy clay loam soil respectively. In turn, this was influenced by the soil moisture and also the coarse soil porosity.

    Keywords: Double ring, Soil texture, Saturated hydraulic conductivity
  • Mohammad Reza Golabi *, Sohila Farzi, Feridon Radmanesh Pages 588-602

    The footprint of water in a product is defined as the used water to produce it. Present study is conducted with the aim of calculating the footprint of water in farm and gardening products in 24 plains of Kermanshah province in the 2015-2016 cultivative year. The function and parameters impressing the calculations were collected using the statistics provided by agricultural organization of Jihad. The aquatic need of plants was extracted by CropWat software and the footprint of products was calculated. Results showed that among the agricultural studied products, of his plain, watermelon, forage corn and Sugar beet were identified as the appropriate products according to average index of water footprint and on the other side, sesame, beans and sunflower were identified as the the most inappropriate products according to the index. In the gardening sector, almond and cherry- sour cherry were identified as the most inappropriate and appropriate products according to the above index, respectively. Among all the plains of Kermanshah, kermansh allocated the most portion of water index footprint in the gardening sector. The footprint of blue water is nearly more than green in studied products; representing the dependence of products to surface and ground water resources. Hence, according to recent droughs and water shortage, water resources must be used accurately and decision must be made for cultivating the products with less water requirement and better performance. Also, the index of water footprint in products can be reduced considerably by measures such as deficit irrigation, mulching and by the use of modern irrigation systems .

    Keywords: blue water, Green water, water footprint index, optimal cultivation
  • Hossein Dehghanisanij *, Mohammad Mehdi Nakhjavanimoghaddam, Masoud Farzamnia, Ebrahim Dehghanian Pages 603-613

    This study was conducted to evaluate the performance of the classic sprinkler irrigation system and identify the exploitation challenges. The assessment included the measurement of the uniformity coefficient of Christinean (CU), distribution uniformity (DU), potential effeceincy of the low quarter (PELQ), and application effeciency of low quarter (AELQ). The average wind drift and evaporation losses was 19 and 16 percent in selected farms in Isfahan and Fars provinces, respectively. The average amount of DU and CU for selected famrs in Isfahan provinces was 55 and 63 percent and for Fars provinces was 64 and 76 percent, respectively. The average amount of PELQ and AELQ in Isfahan province were 45 and 38 percent and that was 53 and 46 percent in Fars province. The average amount of PELQ in selected farms in Fars province was 18 percent higher than that in Isfahan province. The potential effeceincy of the low quarter was lower than the acceptable range in evaluated irrigation systems. It was attributed to the low uniformity of water distribution, the wind drift and evaporation losses and as well as, inappropriate working pressure due to the improper irrigation system design and operation. Considering the encountered areas with water and energy shortages and most importantly, climatic constraints (extreme heat and existence of severe wind on most agricultural areas), a medium pressure sprinkler systems(small sprinklers), drip irrigation system or low pressure systems were suggetced for these provinces.

    Keywords: Actual application efficiency, Distribution Uniformity, Potential application efficiency, Spray intensity, Wind drift loss
  • Shabnam Ghayenati, Ramin Fazloula *, Mohsen Masoudian, Mehdi Nadi Pages 614-626
    Drought is a natural, repeatedly and temporary event, that is caused by decreasing in rainfall amount than in long term average whether it can happen in every climate, and is one of the disturbing events in nature that causes the most damage to water resources. In this study was used modified Indexes Standardized Precipitation (SPImod) and streamflow drought index (SDImod) for purposes of temporal assessment and analysis of droughts occurrence, monthly data of 15 rain gauge and 4 hydrometric stations in Tajan basin were used and indices in six timeframes short-term (one-month and three-month) intermediate term (six -month and nine -month periods) and long-term (12 months and 24 months were calculated in MATLAB software. In part of the research, Pearson correlation coefficient between precipitation and flow with different time delays was calculated to determine the delay of currents' delay to precipitation in real mode. Then the modified Streamflow drought index (SDImod) with modified Standardized Precipitation Indexe (SPImod) time series at various temporal interval using Pearson correlation was studied in the whole of basin and sub basins also compared separately. The results showed that temporal relationship between hydrological and meteorological drought occurrence is significant at 99 % level with together and this correlation is maximum in the 9 months' time step in Tajan basin. Also Drought occurrence in case study area showed its effect with a delay of 1 to 7 months on surface water resources.
    Keywords: Tajan Basin, Modified Standardized Precipitation Index, Modified Streamflow Drought Index, Pearson Correlation
  • Ardeshir Monjezi *, Alireza Masjedi, Mohammad Hossein Purmohammadi, Mohammad Heidarnejad Pages 627-637
    occurring scour phenomenon around spur dike is one of the most fundamental scour factors that every year is coused exercising much financial recompense in worldUsing riprap around groin is one of the procedures to control scouring around it. In this study, some experiments were conducted in a laboratory plexiglass made the rectangular flume with a bend of 180 degree in order to evaluate effects of slot geometry in the groin on the riprap stability. A series of experiments was conducted by inserting a plexiglass made groin there with riprap around it. The experiments achieved by application of one type of riprap with constant density and four different diameter in constant discharge and clear water state .in each test measured flow depth in condition failure incipient and then calculation the stability number by use obtained data. The results this investigation showed that in failure incipient case decreased stability number with increase the slot relative distance from head of groins but increases with excess the slot relative width.
    Keywords: Spur Dike, Riprap, Stability number, Scour
  • Hamid Zareabyaneh *, Alireza Bagherkhani, Ali Ghadami Firouzabadi Pages 638-646
    In this study, 5 fixed classic sprinkler irrigation systems with portable sprinkler with cropping pattern of wheat, clover, alfalfa, potato and sunflower with two different patterns sprayer moveent were evaluated in the city of Sonqor, Kermanshah province. The discharge of sprinklers, spraying rate, water infiltration rate and infiltrated water depth showed that the water application efficiency, Christiansen coefficient and water distribution uniformity varied from between 32.7 to 70.3, 58 to 78 and 44.57 to 63 percent respectively. The application efficiency of low quarter of all systems were 29 to 45 percent and the potential efficiency of low quarter the three system 1, 3, 5 were 73.8, 70.6, 70 percent and system 2 and 4 were 49.16 and 29 percent respectively. Low efficiency and application efficiency of low quarter are due to wind and evaporation Losses that measured from the difference in the water output from the sprinklers with the water collected in the cans and deep percolation calculated. Inappropriate pressure, the use of multiple and different sprinklers, pressure and discharge variations were the main reasons of low indicators. The main problems of these systems are mismatch design with implementation, lack of adequate supervision on implementation and after it, inadequate information on soil condition, water requirement, productivity, operation management and rather than economic issues in selection of irrigation equipment and methods.
    Keywords: Distribution Uniformity, evaluation, Irrigation efficiency, Potential efficiency, Pressurized irrigatio
  • Fatemeh Yousofvand, Mohammad Reza Kavianpour Pages 647-656
    The submergence threshold of a structure is investigated to determine the boundary between free and submerged flows. Knowing the Submergence threshold of the structure, can help to estimate the discharge in free and submerged conditions with reasonable accuracy. Lopac gates are control structures used to regulate the flow in irrigation canals which has limited reported studies. In this study, the submergence threshold of the lopac gate in different gate opening was investigated. For this purpose, the lopac gate was studied under different hydraulic and operation conditions. Experiments were conducted on a laboratory model at Water Research Institute of Iran. Using the interpolation, the submergence threshold of the lopac gate is obtained for different values of opening angle and flow discharge based on the criteria of one, two and three percent of the depth variation. The graphs of the submergence threshold can be presented as a functional guide. The most important non-dimensional parameters affecting the submergence threshold of the lopac gate are the ratio of the gate opening to the gate width, and upstream Froud Number ( and ). Accordingly, a relationship was found for the submergence threshold of the lopac gate using experimental results in two discharge of 0.025 and 0.030 cms and based on the affecting non-dimensional parameters. The resultant relationship estimates the submergence threshold of the lopac gate with the maximum relative error of ± % 10 which is practically acceptable. In addition the derived figures of the submergence ratio are practical guidelines for determining the boundary between free and submerged flow for different conditions.
    Keywords: irrigation canals, Lopac gate, Opening Angle, Submerged, Free Flow, Submergence threshold
  • Marjan Ghoochanian *, Hossein Ansari, Mohammad Fashaee Pages 657-666

    Water is the most important limiting factor for the development of agriculture in arid and semi-arid regions. In our country, in addition to water scarcity, which has caused problems for agricultural development, the lack of optimal use of extractive water has led to a lower yield. Therefore, considering the huge share of water use in agriculture and the low water productivity, it is considered necessary to select and apply methods for improving irrigation methods and optimizing water use in plants. Come In this research, irrigation management planning for wheat plant has been investigated using AquaCrop water productivity model at different stages of growth under low irrigation and irrigation under stress conditions. Due to the fact that irrigation planning during the growth period always has a constant depth of water to the plant. Therefore, in this study, due to the water requirements of the plant at different times, the depth of irrigation water was changed . For this purpose, the required data of the model including climatic, vegetation data, applied irrigation amounts and wheat data were given to the model. Then, by changing the distance and depth of irrigation, water productivity and total dry matter of wheat were evaluated. The optimum selection for the product used in this research was obtained at 10 days intervals by application of different irrigation depths with a yield of 19.19 kg / m3.

    Keywords: Dry material, low irrigation, Wheat, Planning
  • Yahya Choopan, Somayeh Emami *, MOUSA HESAM Pages 667-676
    Due to the scarcity of water and the growing demand for water resources, the use of wastewater is necessary. Therefore, there are numerous regional investigations in the field of wastewater use and the effect of irrigation with it is of great importance. In this study, the effect of industrial waste water on the chemical properties of soil under cultivation of barley in Torbat-Heydarieh was studied. For this purpose, a factorial experiment with a randomized complete block design with four replications (R) was carried out in a field experiment. The treatments in this study were three treatments: well water (T1), sugar plant wastewater (T2), water and wastewater (87.5% water and 12.5% wastewater) (T3) combination with two full irrigation levels (L1) and 75% water stress (L2). The results showed that water stress and type of irrigation water had a significant effect on potassium, phosphorus, total nitrogen and salinity at 1% probability level and on acidity at 5% probability level. The highest amount of potassium, phosphorus, total nitrogen, salinity and acidity in T2L2 treatment, the lowest amount of potassium, phosphorus and total nitrogen in T3L1 treatment and the lowest acidity in T2L1 treatment with 7.2 was observed. The overall result of the research is that the irrigation with the sugarcane factory sewage in a water stress condition not only has no adverse effects on the chemical properties of the soils of the studied areas, but because of the positive effects, it is recommended to irrigate the barley grazing area with this water resource.
    Keywords: Wastewater, water stress, Soil chemical properties, Water Resource Scarcity
  • Negar Fathi *, Mohammad Bagher Rahnama, Mohammad Zounemat Kermani Pages 677-686
    Groundwater contamination is one of the most important threats to natural ecosystems and human health. Therefore, groundwater quality assessment, due to the provision of a large part of agricultural and drinking consumption, is very important and can help improve the management of water resources. One of the causes of groundwater pollution is the existence of heavy metals, especially arsenic, the overload of which causes many problems, such as various diseases. Groundwater pollution with arsenic has been reported in most parts of the world and Iran, specifically Kerman Province. In the present study, spatial distribution and temporal variability of arsenic in groundwater resources of Sirjan Plain, located in Kerman Province, are investigated. For this purpose, sampling was performed from 22 groundwater resources (agricultural wells, drinking water and qanats) with suitable spatial distribution in the plain on the seasonal basis (from winter 2015 to spring 2017) and the amount of arsenic in the water resources was measured. The spatial distribution analysis showed that the concentration of arsenic in groundwater samples varied from 1μg/l to 200 μg/l. The highest concentrations of arsenic was in the northeastern part of the plain and in parts of the central area, and a decreasing trend was found towards the north and south of the plain. It was shown that 68% of the available water was not suitable for drinking. Also, results of the seasonal sampling and the assessment of groundwater level showed that, with the increasing discharge of groundwater resources and reducing level of groundwater, arsenic concentration was increased. It can be concluded that, with the excessive discharge of groundwater and further decrease in the level of groundwater, there was a potential for increasing arsenic concentration.
    Keywords: ARSENIC, Pollution, Groundwater, spatial distribution, Temporal Variability
  • Maedeh Farokhi, Hossein Ansari *, Alireza Faridhosseini Pages 687-698
    Soil moisture is a determinant factor in most of complex environmental processes and has an important role in agricultural activities, hydrologic studies, and environmental monitoring. In this study the soil moisture data from the Advanced Microwave Scanning Radiometer 2 (AMSR2)were used and these data were compared with ground-based measurements over Rafsanjan plain. The comparison criteria’s are consisted of the evaluation of the mean error, root mean squared error, and the correlation coefficient .The results of validation showed that the measurements of the soil moisture at the stations 4, 5, and 6 behaved similarly to AMSR2 soil moisture, and the correlations were above of 70% ,and at the stations 1, 2 ,and 3, the correlations were low. In order to achieve better results, a downscaling technique was used. The technique suggests that remotely sensed soil moisture retrieved from the AMSR2 system at a 25km resolution can be downscaled to 1km resolution by using a simple linear equation based on parameters calculated with a regression model, which is based on three physical properties of 1km resolution retrieved from MODIS. The results revealed that the downscaling technique reduced the errors and increased the correlation coefficient, the correlation coefficients at stations 1, 2, and 3 increased from 0.295 , 0.552 ,0.237 to 0.864 , 0.7, 0.75, respectively.
    Keywords: Downscaling, Remote Sensing, Rafsanjan
  • Akram Seifi *, Fatemeh Soroush Pages 699-714
    In this study, the suitability of groundwater quality for drinking proposes and wells ranking have been investigated using two techniques including water quality index (WQI) and hybrid TOPSIS-entropy theory (ETOPSIS) for 36 wells located in Shahr-e-Babak aquifer. During the WQI calculating process, the weight of each parameter is usually given by expert’s experience and chemical parameters with low weights but high concentration values (or vice versa) reduces evaluation stability. So, the hybrid ETOPSIS method has been developed. In ETOPSIS method, the weight of each parameter is calculated using entropy-based weighting approach. Also, normalizing each single parameter in ETOPSIS is to consider the effect of each qualitative parameter besides their overall influence in ranking of wells. Also in this study, pollution risk-based prioritization of wells has been applied according to time consequences of pollution in seven years and probability of pollution for the first time. According to WQI results based on 1053 standard, over 8 and 17 % of wells were in the class of "excellent" and "good" quality, respectively. Using ETOPSIS technique, the well number 11 ranked as the best and first well that had lowest pollution risk (TC = 0.95), but this well achieved the forth rank and classified as well with “good” water quality by WQI method (WQI = 54.4). Investigation of chemical parameters confirmed the validity of the ETOPSIS results. Calculation of entropy weighting showed that concentration of Mg and HCO3 with same entropy weight equal to 0.17 have highest impact and pH with entropy weight equal to 0.05 has minimal influence on the ETOPSIS ranking. The low pollution risk recognized in Eastern parts of study region, but it was high and dangerous in West and Southern west. The wells risk ranks that obtained from WQI and ETOPSIS based on 50 % pollution threshold were correlate with R2 = 0.951. Based on the results indicate that application of ETOPSIS could produce useful and more reliable results than WQI.
    Keywords: Prioritization, Shahr-e-Babak aquifer, Time consequences of pollution, Water Quality Index, Zoning
  • Niazali Ebrahimipak *, Aslan Egdernezhad, Arash Tafteh, Mohsen Ahmadee Pages 715-726
    In order to evaluate the performance of three cropping models: AquaCrop, WOFOST, and CropSyst, for simulating rapeseed yield, experimental data collected from Qazvin research station during two years (2010-2012) were used. Treatments were consisted of 12 deficit irrigation scenarios (T1 to T12) and full irrigation (FI) during crop season. Results showed that all three copping models were moderately sensitive with the respect to change the input parameters. AquaCrop was only highly sensitive to alteration of the transpiration coefficient values. The average differences between measured and simulated grain yield using AquaqCrop, WOFOST, and Cropsyst were 10.2%, 12.1%, and 12.6%, respectively. The RMSE values for grain yield simulation using AquaCrop, WOFOST, and CropSyst were 0.216, 0.286, and 0.332 ton.ha-1, respectively. RMSE values for biomass using abovementioned models were 0.223, 0.418, and 0.446 ton.ha-1, respectively. NRMSE values for abovementioned models were 0.04, 0.09, and 0.09, respectively. Values for EF were also revealed that AquaCrop had a better efficiency compared to other models. Regarding the results, it seems that AquaCrop is an appropriate cropping model to simulate rapeseed yield and biomass.
    Keywords: Biomass, Cropping Model, Deficit Irrigation Scenarios, Water Use Efficiency
  • Mehdi Jovzi *, Hamid Zareabyaneh, Hasan Hozhabr, Ahmad Khasraei Pages 727-736
    The purpose of this study was to determine the potential evapotranspiration (ETo) using energy balance and evaporation pan methods compared to the FAO Penman-Monteith method. The study area is located in West Azerbaijan province, approximately 37 km north of Urmia. In this research, the data of the Kahriz synoptic meteorological station data was used for a period of 7 months from April to October 2006 through 2008. After analyzing the data, the potential evapotranspiration was determined daily and monthly in all three methods. The results showed that ETo estimation in energy balance method was more accurate than evaporation pan method. The maximum and minimum ETo three-year average in the energy balance method (calculated with a reflection coefficient of α =25%) was 8.5 and 2.7 mm per day, respectively. While these values were 6.5 and 0.9 in the evaporation pan method, respectively, and FAO Penman-Monteith method was 11.3 and 2.9 mm per day, respectively. In the energy balance method, the mean three-year values of the Bowen ratio (β) and solar net radiation (Rn calculated with a reflection coefficient of 25%) were between -0.4134 to -0.2443 and 7.1 to 8.4 mm per day, respectively. In the pan evaporation method, the coefficient of Pan (KP) was calculated to be between 0.45 and 0.82.
    Keywords: Bowen ratio, Kahriz, Pan Coefficient, Solar net radiation
  • Abbas Abdeshahi, Masoumeh Forouzani, Monireh Zeinali Pages 737-749
    Investigating the efficiency of irrigation networks is one of the most important factors in providing the necessary information to promote the performance of these systems and according to the recent water crisis, it should be considered by managers and planners of this field. This study has investigated the efficiency of four irrigation networks in Great Karun basin include Gotvand, Northeast of Ahwaz, the East of Shoeibeyeh and Myanab Shooshtar. One of the most important factors affecting the performance of these networks is the quality of soil and water resources. Therefore the efficiency of these networks was estimated under two scenarios of with and without considering water and soil quality. To conduct this study, a robust data envelopment analysis (RDEA) method has been used that has the potential to apply uncertain conditions for the input and output data of the model. The results showed that adding water and soil water quality data caused some of the seemingly inefficient networks to be significantly improved in efficiency score, and so the difference between rankings in two scenarios is very tangible. So that the average efficiency of networks is 0.8 in the first scenario and 0.97 in the second scenario. It was also found that there is a significant difference between the actual and optimal use for two input data of maintenance and personnel costs which has led to inefficiencies in networks. This difference was lower in the second scenario and was calculated for maintenance and personnel costs by 41 and 34 percent, respectively.Investigating the sensitivity analysis in the RDEA model showed that with increasing system protection against uncertainty, the efficiency score in the networks decreases.
    Keywords: Water, Soil resources quality, Efficiency, Robust Data Envelopment Analysis
  • Marjan Ghoochanian, Bijan Ghahreman * Pages 750-760
    Spatial and temporal infiltration, hydrological studies at large levels such as catchment areas and at small levels, such as managing irrigation systems, are costly, time consuming and complicated. One of the proper methods for determining the general relationship of penetration is the scaling of relationships, which is a practical solution to the problem of soil variability. In this paper, With the aid of scaling and using penetration testing data, a binomial relation was obtained for water penetration in three soils. Maximum MAE and RMSE values for calibration of the proposed relationship were calculated to be 0.48 and 0.55 respectively. These values are highly accurate to the depths of penetration (10 to 25 cm). Although the evaluation of the empirical relationship between the three-dimensional influence that was obtained in previous studies has less error rates, the simplicity of the binomial relationship and the shorter computing of the empirical relationship of reasoning infiltration on Its superiority.
    Keywords: Infiltration, Philip two-dimensional equation, scaling
  • Yazdan Khodarahmi *, Amir Soltani Mohamadi, Saeid Boroomand Nasab, Abdali Naseri Pages 761-772
    Using cheap adsorbents, such as hydrochar and biochar, is important for protecting the environment (preventing water pollution by nitrates). For this purpose, this research was carried out in 2018 at research farm Faculty of Water Sciencs Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz. The treatments of this research were hydrochloric and biochemical modified in three levels of 0 (control), 2 and 5 g / kg soil in 4 replicates. After preparing hydrochar, biochar and bagasse sugarcane and mixing these materials with loamy soil and pouring them into test tubes, urea fertilizer was applied from 15 irrigation, in irrigation 1, 6 and 12 to soil columns. This experiment was conducted in a randomized complete block design with two independent experiments. At the end of each irrigation, nitrate output was measured. The results showed that the effect of 5 grams of irrigation treatments on all irrigation and 5 grams of water treatment, except irrigation 4 and 6 at 5% level, was significant on nitrate leaching. 2 g of biochar treatment showed better performance than 2 g of Hydrochar in all experiments. Treatment of 2 and 5 g / kg of soil in 30 and 43% respectively, and treatment of 2 and 5 g of hydrochar per kg of soil, , were 20 and 31%, respectively, was effective in preventing nitrate leaching.
    Keywords: Modified biochar, Modified hydrochar, Nitrate leaching, Urea Fertilizer
  • Marjan Karimi *, Mohammad Bannayan, Mohammad Mousavi Baygi Pages 773-787

    Drought as one of the most important natural disasters affects communities directly through changes in access to water resources, resulting in major damage to human life and natural ecosystems.Agricultulal vulnerability can be referred to the degree that agricultural systems may experience harm due to a stress. In this study, for the purpose of quantitative measurement of meteorological drought The standardized precipitation indices (SPI), rainfall anomalies (RAI) and annual precipitation criteria (SIAP) were used based on the monthly precipitation of 6 meteorological stations in Razavi and southern Khorasan provinces during 30 years (1364-1394)in Iran. Saffron relative yield index was used to study the effects of meteorological drought on agriculture. The severity of droughts was in severe and very severe mode. The SIAP, RAI and SPI indices have shown a trend consistent with the crop indices of saffron. However, the SIAP and SPI were more favorable in terms of the severity of estimated droughts with relative performance index. Drought indices in saffron producing cities in Razavi and South Khorasan provinces over the past 10 years have been significantly correlated with relative decline in saffron yield during this period. The results showed that in all the study locations the saffron production was low sensitive to drought in this period.

    Keywords: time scale, natural disasters, Relative performance, Standardized precipitation index
  • Soroor Rezapourian Ghahfarokhi *, Mohmmad Mehdi Ahmadi, Koroush Qaderi Pages 788-800

    Flexible debris flow barrier is defined as a type of risk reduction structure against debris flow, which is more economical than concrete barriers. The mentioned barrier has been successfully applied to decrease or even stop the debris flow volume without downstream damage. Performance of the barrier in order to control the full gravel debris flow were examined in a laboratory flume. Then, specific parameters were listed and based on dimensional analysis, behavior of this structure against full gravel debris flow has been programmed, identified and tested using dimensionless criteria. The results of the experiments indicated acceptable performance of network barrier with different opening and geometry against various flow concentrations and debris flow velocities. Moreover, the results showed that the flume slope is a criterion for expressing the flow velocity, and tracks type on the barrier are the most effective factors on the barrier performance. An increase of 25 percent in the accumulated debris height parameter has been occurred with a change of 2 degrees in the flume slope. Decreases equal to 7 and 12.5 percent in the length range parameter of the debris accumulation upstream of the barrier have been observed by the experiments with a change in position of the vertical tracks embedded on the barrier. Moreover, pressures on the barrier are calculated in each flow, which can be actually effective in designing the correct barrier.

    Keywords: Kinetic energy absorption, debris flow, Control efficiency, Dynamic behavior
  • Fakhroddin Ghassemi Sahebi, Omolbani Mohammad Reza Pour *, Masomeh Delbari, Abbas Khashei Siuki, Ali Cherati Pages 801-810
    In order to investigate the qualitative changes in forage products using unconventional waters and zeolites, a split plot experiment was conducted based on randomized complete block design with 3 replications at Gharakhil Agricultural Research Station in Ghaemshahr. In this experiment, the main treatment was irrigation water quality (well water as control (W1) ; 75% well water and 25% seawater (W2); 25% well water and 75% seawater (W3); 100% urban treated wastewater in alternative with 100% seawater (W4); 50% seawater and 50% urban treated wastewater (W5); irrigation with urban treated wastewater (W6)) and sub-treatment including three levels of zeolite as soil modifier (without zeolite Z1, zeolite calcium Z2 and zeolite potasic Z3). The results of data analysis showed that the effect of irrigation water quality treatments and zeolite levels on forage yield had a significant effect at a probability level of 5%. Salinity reduced forage yield but no significant difference was observed between W5 and W4 treatments. The amount of fresh forage yield in treated wastewater with zeolite calcium was 129 t.ha-1, which was more than the rest of the treatments. The protein content of sorghum was decrease with increasing the amount of salinity, but carbohydrate increased. The highest leaf protein content was observed in W6Z2 treatment at 14.83%. The highest carbohydrate content was seen in W3Z3 treatment at 9.75 mg.g-1. The highest rate of adsorption of cadmium and chromium was in W3 treatment, which was higher in root of plant than leaves and stems, and in zeolite-containing treatments, this amount was lower in leaves and stem.
    Keywords: Sea water, Treated Wastewater, Zeolite, Cadmium, Protein
  • HOSSEIN BANEJAD, HAMED NOZARI *, Farzaneh Ghaemizadeh, BLAISE NSOM Pages 811-820
    Lateral cavities are major storage zones in riverine environments for which the mass exchanges with the main stream strongly affect the characteristics of the habitat in these dead zones. An experimental and numerical work is presented here for ten regular dead zones in a controlled symmetric open-channel. Lateral dead zones were in a different aspect ratio and water surface velocity was determined by image processing. For numerical simulation, STARCCM+ was used under LES condition. Flow pattern and turbulence intensity figures were calculated from the Image processing results and numerical data. Our results showed that the maximum intensity was obtained in boundary of main channel and dead zone, also its value increases by decreasing the aspect ratio of cavity. Maximum intensity in cavity with aspect ratio less than one, was 3 times above the cavity with aspect ratio less than one. In addition, gyres formed in regions with an aspect ratio less than one were strongly affected by the shape of the channel and no initial gyre was observed. However, in regions with aspect ratio more than one, the primary and secondary gyres were formed.
    Keywords: Flow Pattern, Turbulence Intensity, Turbulence model, Dead Zone
  • Mohammad Amerian, Seyyed Ebrahim Hashemi Garmdareh *, Mahid Ghorbani Javid Pages 821-831
    One of the major challenges facing of agriculture in the present day is to produce more food, using less water. This research investigates the effects of deficit irrigation and urban wastewater treatment on biomass, grain yield, yield components and water use efficiency in single grain crosses 704 maize. The research was designed in a randomized complete block with two irrigation water types (well water (I) and wastewater (W)) and three level of irrigation treatments of 100 (D1), 75 (D2) and 55% (D1) water requirement in three replications, in research field of collage of abourihan, university of Tehran in Pakdasht city during the 2018. The results showd that, the highest plant biomass yield was 2.927 kg / m2 for full irrigation with wastewater and there was no significant difference between D1 and D2 treatments and only a decrease of 11.1% was observed. The highest Grain yield was observed 1.597 kg/m2 in full irrigation with wastewater treatment. The grain yield in W treatment was 10.65% higher than I treatments, but this difference was not different significant. The highest water use efficiency was obtained for treatment of 75% with wastewater and equal to 5.3 kg.m-3 of water
    Keywords: Wastewater, MAZE, Deffecit irrigation, Yield, Water Use Efficiency
  • Abolfath Moradi *, Hamidreza Mahmoudianfard Pages 832-844
    Canola oil is one of the healthiest edible oil for human consumption and has gained public attention in providing edible oil in Iran. Therefore, growers are increasingly being interested in the cultivation of canola in various parts of Iran such as Haji Abad in Hormozgan province. However, there is no reliable data on water requirement of canola in this area. Therefore, a four-year experiment was conducted at Haji Abad research station for agriculture to determine crop water requirement of canola. In the first year of the experiment, a lysimeter was installed in the center of a 4-ha ground area. Then, in the next three years, canola (Hayula-401 var.) was cultivated in and around the lysimeter and its water requirement was measured weekly over the entire growing season. Results showed that under optimal growth conditions met in this research, canola needed 526.55 mm water to produce 2950 kg ha-1 grain which should be provided according to its daily water requirement over the growing season. Daily water requirement of canola varied from1.66 mm day-1 at rosette stage to nearly 6.5 mm day-1 during pod and seed development stages. Of the total canola water requirement, about 20 mm used for seed germination, 30 mm during rosette stage, 63 mm from early stem elongation to flower initiation, 110 mm during flowering, and 235 mm during pod formation and grain filling periods.
    Keywords: Canola, Crop water requirement, Lysimeter
  • Seiied Mohsen Seyedan, Ali Ghadami Firouzabadi * Pages 845-854

    Hamedan province is one of the suitable areas for growing garlic, So that This product is considered as a source of income in this region. Due to traditional cultivation and And no use of new methods, productivity of production factors in producing this product are not acceptable. Since increased production by increasing the cultivated area is faced With limitations such as Water Resources limitation. Therefore, by increasing the productivity of inputs Particularly the water can be achieved by increasing production. In this regard, the study of the productivity of production factors is very important. Therefore, this study aimed to measure the productivity of production factors in two surface and sprinkler irrigation methods in garlic production in Hamedan province. The required data of this study were collected by a questionnaire from 145 of garlic farmers in Bahar and Hamedan city in 2017. In order to determine the proper yield function in both surface and sprinkler irrigation methods, the Transcendental and Translog function were used respectively. The results of this study showed that the productivity of all production factors, especially water in sprinkler irrigation system, is significantly higher than surface irrigation system. Farmers in sprinkler irrigation method are more logical in terms of water use. Physical and economic productivity of water in sprinkler and surface irrigation is 2.6, 1.76 kg per cubic meter of water and 128932 and 87146 rials per cubic meter of water, respectively. Thus, on average, the physical and economic productivity of garlic production in sprinkler irrigation is 48 percent higher than surface irrigation. Total stretch of production factors Showed that the sprinkler irrigation method has a high potential for increasing production compared to surface irrigation methods. garlic farmers use water, fertilizer and seeds optimally, but use chemical pesticides in both irrigation methods and Labor force in surface irrigation method More than the optimal amount of use. Farmers use water, fertilizer and seed optimally, but use chemical pesticides in both irrigation methods and the workforce in surface irrigation method More than the optimal amount of use. Therefore, in order to better utilize the factors of production and increase the profitability of the farm, it is necessary to reduce the use of chemical pesticides in both irrigation methods and to use less labor in surface irrigation method.

    Keywords: Garlic, Physical productivity, transcendental, Translog