فهرست مطالب

  • سال نهم شماره 2 (زمستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/11/01
  • تعداد عناوین: 9
|
  • ارسلان فاریابی*، عیسی معروف پور، بهزاد قربانی، برزان بهرامی کمانگر صفحات 1-15
    عملیات شستشوی حوضچه های پرورش ماهی به دلیل بالا بردن بار مواد معلق و مواد آلی در پساب، احتمال خطر گرفتگی قطره چکان ها در آبیاری قطره ای را در صورت استفاده از این پساب ها بالا می برد. در پژوهش حاضر سه تیمار آبیاری قطره ای اجرا گردید. در هر تیمار از قطره چکان های نتافیم و میکروفلاپر با دبی های 4، 8 و l/h 12 استفاده شد. طی یک فصل، 42 نوبت آبیاری با آب متعارف (به عنوان شاهد) و پساب پرورش ماهی (با تخلیه و بدون تخلیه انتهایی لوله ها) صورت گرفت. از پساب مزرعه پرورش ماهی، در حالت معمول و در حالت شستشوی حوضچه های پرورش ماهی در سه تکرار نمونه هایی تهیه شد. ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی کلیه نمونه ها اندازه گیری شد و مقایسه گردید. مواد فیلتر شده توسط فیلترهای شنی و توری سیستم شاهد و پساب نیز توسط دستگاه مستر سایزر مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج نشان داد که شستشو تاثیر معنی داری بر غلظت مواد جامد معلق (%1>P) و غلظت مواد آلی پساب (%5>P) می گذارد. اما تاثیر شستشوی حوضچه ها بر غلظت نیترات و تعداد باکتری های موجود در پساب، اندک و قابل چشم پوشی است. نتایج همچنین نشان داد که دبی قطره چکان های میکروفلاپر با دبی اسمی l/h 8 در هر دو تیمار پساب همبستگی معنی داری (%1>P) با شستشوی حوضچه ها دارد و دبی خروجی از قطره چکان های میکروفلاپر نسبت به قطره چکان های نتافیم، همبستگی بیشتری را با عملیات شستشوی استخرها از خود نشان دادند. نتایج همچنین نشان داد که هنگام استفاده از پساب پرورش ماهی، کارایی و راندمان تصفیه فیلترهای توری بیشتر از فیلترهای شنی است و وجود این فیلترها ضروری تر می باشد.
    کلیدواژگان: آب نامتعارف، آبیاری قطره ای، گرفتگی قطره چکان، ماهی قزل آلای رنگین کمان
  • پویا اعلایی بازکیایی، بهنام کامکار، ابراهیم امیری*، حسین کاظمی، مجتبی رضایی، سهیل اکبرزاده صفحات 17-34
    به منظور ارزیابی مدل Aquacrop و بررسی بهره وری تولید برنج تحت شرایط مدیریت آبیاری و تاریخ کاشت، آزمایشی به صورت کرت های خردشده با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار بر روی رقم محلی (هاشمی) در دو سال زراعی 1395 و 1396 در موسسه تحقیقات برنج ایران، رشت انجام گردید. دور آبیاری به عنوان عامل اصلی در چهار سطح غرقاب دائمی، دور آبیاری 5، 10 و 15 روز و تاریخ کاشت به عنوان عامل فرعی در سه سطح (یک اردیبهشت، بیستم اردیبهشت و دهم خرداد) در نظر گرفته شدند. ارزیابی مقادیر شبیه سازی و اندازه گیری شده عملکرد شلتوک و عملکرد زیستی با استفاده از مولفه های ضریب تبیین، آزمون t و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، کارایی مدل (EF) و میانگین انحراف خطا (MBE) و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) انجام گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده عملکرد شلتوک و عملکرد زیستی به ترتیب 9 و 5 درصد می باشد. بر اساس بهره وری و میزان کاهش عملکرد شلتوک، آبیاری غرقاب در تاریخ یک اردیبهشت بیش ترین بهره وری را داشت. با توجه به ضریب تبیین بالای 7/0 و کارایی بالای 6/0 مدل Aquacrop در شبیه سازی عملکرد شلتوک و عملکرد زیستی، مدل مذکور از دقت مناسبی برخوردار بود و می توان از مدل Aquacrop برای پشتیبانی نتایج آزمایش های تحت شرایط مدیریت آبیاری و تاریخ کاشت استفاده نمود.
    کلیدواژگان: آبیاری، برنج، تاریخ کاشت، بهره وری آب، مدل Aquacrop
  • یونس شکریان فرد، شهرام شاه محمدی کلالق* صفحات 35-47

    در این تحقیق، شبکه آبیاری بارانی منطقه سیسان واقع در شهرستان بستان آباد استان آذربایجان شرقی با استفاده از نرم افزار WaterGEMS تحلیل هیدرولیکی گردید. این شبکه براساس موقعیت لوله های اصلی، نیمه اصلی و لترال ها به سه منطقه A، B و C تقسیم بندی شد. سپس با توجه به دور آبیاری، تعداد استقرار و آبپاش های شبکه، 9 سناریو تعریف شد. پارامترهای هیدرولیکی فشار و سرعت به ترتیب در گره ها و لوله ها قبل و بعد از بهینه سازی با نرم افزار WaterGEMS تحلیل شدند. نتایج تحلیل هیدرولیکی نشان داد؛ باتوجه به فشار مورد نیاز کارکرد آبپاش (40 مترآب) و فشار حداکثر تامین پمپ انتخابی شبکه (70 متر آب)، از نظر تامین فشار شبکه مشکلی یا محدودیتی وجود نداشت. به عبارتی، فشار در دامنه مجاز قرار داشت ولی با توجه به دامنه سرعت مجاز در خطوط اصلی و نیمه اصلی سیستم آبیاری بارانی، سرعت های بحرانی در 4 سناریو در منطقه B و 5 سناریو در منطقه C مشاهده شدند. با اعمال تغییرات لازم در قطر لوله ها و البته به شرط تغییرات مجاز در مقدار فشار (کمتر از 20 %)، مقادیر سرعت، بهینه شده و در دامنه مجاز قرار گرفتند. باتوجه به این که پارامترهای هیدرولیکی سامانه با کاهش در اندازه قطر لوله ها بهینه شدند، لذا سیستم طراحی شده بهینه با نرم افزار WaterGEMS، در مقایسه با سیستم طراحی و اجرا شده مورد مطالعه، منتج به کاهش 3/7 درصدی در هزینه های طرح گردید.

    کلیدواژگان: آبیاری بارانی، بهینه سازی، پارامترهای طراحی، سرعت، فشار
  • دلنیا باپیری، حبیب خداوردیلو*، محسن برین، یوبرت قوستا صفحات 49-70
    عملیات کشاورزی می تواند پیامدهایی گزندزا بر کیفیت خاک ها داشته باشد. آگاهی از تغییرات زمانی کیفیت خاک در اراضی کشاورزی برای مدیریت بهینه زمین ها و رسیدن به بیشینه بهره وری اقتصادی ضروری است. در این پژوهش، برخی ویژگی های فیزیکی چهار خاک زراعی با خاک های شاهد غیرزراعی همجوار آن ها مقایسه گردید. در هر منطقه مورد مطالعه، چهار نمونه خاک (شامل دو نمونه خاک زراعی و دو نمونه خاک غیرزراعی مجاور آن) انتخاب گردید. حساسیت به تشکیل سله، منحنی رطوبتی خاک، توزیع اندازه ذرات و منافذ خاک، مقاومت مکانیکی، مقدار رطوبت در دسترس و مقدار تخلخل تهویه ای، ظرفیت زراعی نسبی، گنجایش آب انتگرالی اندازه گیری شدند. در اراضی تحت کشت، پایداری ساختمان خاکدانه ها، منافذ درشت و ظرفیت زراعی نسبت به اراضی غیرزراعی کاهش یافت. بااین حال، فراوانی منافذ ریز و حساسیت به تشکیل سله در اراضی تحت کشت افزایش نشان داد. می توان نتیجه گرفت که عملیات کشت و کار، موجب کاهش کیفیت و فروسایی خاک می گردد که باید با مدیریت مناسب از آن جلوگیری شود.
    کلیدواژگان: توزیع اندازه منافذ خاک، عملیات کشاورزی، فروسایی خاک، کیفیت فیزیکی خاک
  • مینا نصیری، مهدی حمیدی*، حمید کاردان مقدم صفحات 71-88
    با رشد سریع اقتصاد در مناطق ساحلی، تقاضا برای منابع آب و بهره برداری از آب های زیرزمینی افزایش یافته است و این امر موجب اختلال در تعادل بین آب شور و شیرین در آبخوان های ساحلی و درنتیجه منجر به نفوذ آب شور به آب های زیرزمینی خواهد شد. در پژوهش حاضر مدل عددی جریان و نفوذ شوری در آبخوان ساحلی ساری- نکا با استفاده از نرم افزار GMS شبیه سازی شده است. واسنجی مدل برای تراز آب زیرزمینی و غلظت شوری از مهر 1389 تا شهریور 1393 صورت پذیرفته است. مدل واسنجی شده با استفاده از اطلاعات در دسترس از مهر 1393 تا شهریور 1394 برای تراز آب زیرزمینی و غلظت شوری صحت سنجی گردیده است. ضریب همبستگی در مرحله واسنجی ماندگار، غیرماندگار و صحت سنجی در مدل کمی به ترتیب برابر 99/0، 98/0 و 97/0 به دست آمد. همچنین این ضریب در مدل انتقال در مرحله واسنجی غیرماندگار و صحت سنجی به ترتیب به میزان 83/0 و 87/0 برآورد شد. پس از صحت سنجی مدل و با فرض ثابت ماندن شرایط هیدروژئولوژیکی آبخوان، نتایج پیش بینی مدل طی شش سال آینده بیانگر هجوم بیشتر آب شور در آبخوان ساحلی موردمطالعه است. در ادامه با توجه به احداث سد گلورد بر روی رودخانه نکارود، تاثیر سد بر آبخوان ساری- نکا در شرایط اقلیمی نرمال، خشکسالی و ترسالی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که در شرایط خشکسالی حرکت خط هم غلظت 50 درصد شوری برای پارامتر TDS نسبت به انتهای دوره پیش بینی 98/5% افزایش خواهد داشت. همچنین در شرایط ترسالی حرکت خط هم غلظت 50 درصد شوری به میزان 94/2% کاهش خواهد یافت.
    کلیدواژگان: آبخوان ساری- نکا، آب زیرزمینی، پیشروی آب شور، سد گلورد
  • کیوان زرعکانی، هادی رمضانی اعتدالی*، پیمان دانشکار آراسته صفحات 89-100
    با توجه به اینکه هنوز درصد بالایی از اراضی کشاورزی به صورت سطحی آبیاری می شود یافتن راه حلی به منظور اصلاح روش های مذکور با هزینه هایی به مراتب کمتر از آبیاری تحت فشار ضروری به نظر می رسد. ضریب زبری مانینگ و معادله نفوذ از مهمترین پارامترهای ارزیابی سامانه آبیاری سطحی است. ضرایب معادلات نفوذ نقش اساسی در ارزیابی و طراحی سامانه های آبیاری دارند؛ به همین دلیل برای افزایش بازده آبیاری ضروری است که این ضرایب با دقت بالا تخمین زده شوند. هدف از این تحقیق برآورد ضرایب نفوذ و ضریب زبری مانینگ در دو رژیم جریان پیوسته و کاهش جریان طی سه رخداد اول آبیاری با استفاده از مدل های INFILT،SIPAR_ID و EVALUE است. نتایج نشان داد میانگین درصد خطای نسبی در مدل های INFILT،SIPAR_ID و EVALUE به ترتیب 6/16، 2/5 و 2/11 و حداکثر خطا به ترتیب 6/1، 7/0و 1/1 متر مکعب است که می توان نتیجه گرفت مدل SIPAR_ID خطای کمتری نسبت به دو مدل دیگر دارد. همچنین این مدل ها در برآورد نفوذ در آبیاری نواری دقت بالاتری نسبت به آبیاری جویچه ای داشته اند. همچنین سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) مقدار ضریب زبری مانینگ را برای جویچه های آیش در آبیاری اول 04/0پیشنهاد کرده است که با مقادیر تخمینی مدل SIPAR_ID که از مقدار 038/0 تا 089/0 تفاوت زیادی دارد.
    کلیدواژگان: آبیاری جویچه ای، آبیاری نواری، INFILT، SIPAR، ID، EVALUE
  • بهارک معتمدوزیری*، مهدی احمدی، حسن احمدی، ابوالفضل معینی، غلامرضا زهتابیان صفحات 101-121
    تغییر اقلیم یکی از مهمترین چالش هایی است که بر اکوسیستم های طبیعی و جنبه های مختلف زندگی انسان تاثیر دارد. تاثیرات گرمایش جهانی بر بخش هیدرولوژی و چرخه آب در طبیعت بسیار جدی است و شناخت این اثرات بصورت کمی، آمادگی بیشتری برای مقابله با تبعات آن ایجاد می کند. در تحقیق حاضر براساس مدل SDSM و ASD به پیش بینی دوره 2100-2010 پرداخته شد و در نهایت اثرات تغییر اقلیم بر شرایط هیدرولوژیک حوزه آبخیز کن با استفاده از مدل ANN وIHACRES شبیه سازی شد. نتایج مطالعه ضمن تایید کارایی مدل SDSM وASD در شبیه سازی های اقلیمی و ANN و IHACRES در شبیه سازی هیدرولوژیکی نشان داد که در شرایط اقلیمی آینده برای دوره زمانی (2100-2010) افزایش بارندگی (2-27 درصد)، افزایش دما (3/0- 4/4 درجه سانتی گراد) محتمل است. تغییرات رواناب در دوره آتی (2039- 2010) یک افزایش (5- 36 درصدی) در سناریو های RCP، و یک کاهش (32- 41 درصدی) در سناریو A2 را نشان می دهد. میزان مقادیر حداکثر در دوره آتی افزایش، و جریان حداقل کاهش می یابد. بیشترین تغییرات در فصل بهار مشاهده شد. نتایج تحقیق ضمن بیان اهمیت تاثیرات تغییر اقلیم، کاربرد آن ها را در بکارگیری مدیریت درست برای سازگاری با تغییرات اقلیمی در سیاست های آتی مدیریت حوزه آبخیز کن لازم و ضروری می داند.
    کلیدواژگان: بارش- رواناب، مدل سازی اقلیمی، CanESM2، HadCM3
  • مریم پورنادر، سادات فیض نیا*، حسن احمدی، حاجی کریمی، حمیدرضا پیروان صفحات 123-139
    لازمه مدیریت فرسایش خاک، ارائه راهکارهای مناسبی می باشد که با شناخت از وضعیت فرسایش خاک حاصل می شود. هدف از مطالعه حاضر، مدل سازی پتانسیل فرسایش شیاری با استفاده از مدل بیشینه آنتروپی و بررسی پایداری مدل به-منظور آگاهی از حساسیت پذیری این فرسایش در حوضه آبخیز گل گل استان ایلام است. بدین منظور، فاکتورهای زمین- محیطی برای استفاده در فرایند مدل سازی انتخاب شد. افزون بر این، موقعیت 157 واقعه فرسایش شیاری با استفاده از سیستم موقعیت یاب جغرافیایی (GPS) ثبت شد. این وقایع در قالب دو گروه آموزش و اعتبارسنجی با نسبت 70 به 30 کلاس بندی شد. به منظور ارزیابی پایداری مدل، کلاس بندی های مذکور سه بار تکرار شد و بنابراین، سه نمونه مجموعه داده (D1، D2 و D3) آماده شد. ارزیابی کارایی مدل با استفاده از سطح زیر منحنی ROC صورت پذیرفت. با توجه به نتایج پایداری، تمامی مجموعه داده ها مقادیر سطح زیر منحنی خوبی را کسب نمودند و ازنظر کارایی برازش (3/1 = RAUC) و پیش بینی (1/3 = RAUC) پایدار می باشند. به بیان دیگر، نتایج ثابت نمود زمانی که داده های کالیبراسیون و اعتبارسنجی تغییر پیدا نمود مدل کاملا پایدار باقی ماند. علاوه بر این، مشخص شد که مدل حداکثر آنتروپی (MaxEnt) قادر به تولید نقشه حساسیت پذیری فرسایش شیاری است. از سوی دیگر، برمبنای آنالیز حساسیت، مشخص شد که مهم ترین اجزا در مدل-سازی حساسیت پذیری فرسایش شیاری سنگ شناسی و فاصله از آبراهه می باشد. روش شناسی تطبیق یافته به عنوان یک رویکرد موثر برای برنامه ریزی کاربری اراضی و مدیریت ریسک فرسایش سودمند می باشد.
    کلیدواژگان: پایداری، سامانه اطلاعات جغرافیایی، فرسایش خاک، یادگیری ماشین
  • کاظم بدو*، فرزانه دوزالی جوشین، محسن برین صفحات 141-156
    با پیشروی به سمت دریاچه ارومیه، فرسایش بادی خاک به وضوح دیده می‏ شود و کانون فعال ریزگرد در منطقه به شکل تل ماسه‏ های روان، خودنمایی می‏ کند. فرسایش بادی از عوامل اصلی تخریب خاک و محیط ‏زیست است. هزینه زیاد مالچ ‏های نفتی و آثار مخرب آنها در محیط ‏زیست، منجر به استفاده از مواد سازگار با محیط ‏زیست و ارزانتر شده است. در این تحقیق، مهار فرسایش بادی با بررسی مقاومت برشی با استفاده از دستگاه برش پره‏ ای در ماسه بادی تثبیت ‏یافته با فرآیند رسوب میکروبی کربنات ‏کلسیم در منطقه جبل‏ کندی دریاچه ارومیه ارزیابی گردید. رسوب میکروبی کربنات‏ کلسیم، با واکنش یون کربنات تولید شده در اثر هیدرولیز اوره توسط باکتری (Sporosarsina pasteurii) کشت داده شده در محیط صنعتی عصاره ذرت در حضور منبع کلسیم محلول سیمانتاسیون (کلریدکلسیم و اوره) ایجاد شد. پارامترهای مورد بررسی شامل غلظت باکتری، زمان نگهداشت، اثر تزریق مجدد محلول باکتری و سیمانتاسیون با فاصله زمانی هفت روز، تاثیر شرایط محیطی بر عملکرد باکتری و میزان مقاومت سطحی بودند. نتایج آزمایش‏ ها نشانگر بهبود مقاومت برشی خاک نسبت به زمان بود و بیشترین مقاومت برشی برابر 0.65 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع بدست آمد. نتایج نشان داد تزریق مجدد محلول باکتری و سیمانتاسیون تاثیر چشمگیری در افزایش مقاومت نمونه‏ ها به اندازه 60 درصد نسبت به حالت یکبار تزریق داشته است.
    کلیدواژگان: فرسایش بادی، ماسه جبل‏ کندی، تثبیت میکروبی، عصاره ذرت، مقاومت سطحی
|
  • Arsalan Faryabi *, Eisa Maroufpoor, Behzad Ghorbani, Barzan Bahrami Kamangar Pages 1-15
    The operation of fish ponds washing increases the risk of using these wastewater in drip irrigation by raising the amount of suspended solids and organic matter in the wastewater. In this paper, three drip irrigation treatments were performed. For each treatment, Netafim and Microflapper emitters were used with 4, 8 and 12 l/h discharges. During a season, 42 irrigation events were conducted with conventional water (as control) and fish farming effluent (with depletion and without depletion of tubes). Several samples were collected from wastewater, in the usual mode and in washing the fish ponds, in three replicates. The physical, chemical and biological properties of all samples were measured and compared. The filtered materials by sand and grid filters of the control and wastewater systems were analyzed by Master Sizer device. The results showed that washing has a significant effect on the concentration of suspended solids (P<1%) and the concentration of organic matter (P<5%). But the effect of washing on the concentration of nitrate and the number of bacteria in the wastewater is small and negligible. The results also showed that the discharge of 8 L/h Microflopper emitters had a significant correlation (P<1%) with pond washing in both effluent treatments, and the discharge rate of Microflapper emitters was more correlated with the washing operations compared to the Netafim emitters. The results also showed that the efficiency of grid filters are more than sand filters when fish farm effluent is using, and the presence of these filters is more necessary.
    Keywords: drip irrigation, emitter clogging, Oncorhynchus mykiss, Unconventional water
  • Pooya Aalaee Bazkiaee, ‌‌‌‌Behnam Kamkar, Ebrahim Amiri *, Hossein Kazemi, Mojtaba Rezaei, Soheil Akbarzadeh Pages 17-34
    In order to evaluate the Aquacrop model and investigate the productivity of rice production under irrigation management and planting date, a split plot experiment based on a randomized complete blocks design with three replications was carried out on a local cultivar (Hashemi) in Rice Research Institute of Iran, in Rasht during 2016-2017. Irrigation interval was considered as the main factor in four levels including full flooding, 5, 10 and 15 days irrigation intervals, and transplanting date was assigned to subplots at three levels (April, 21st, May, 11th and May, 31st). Simulated and observed values of grain yield and biological yield were evaluated based on coefficient of determination, T-test, root mean square error (RMSE), Model efficiency (EF), mean bias error (MBE) and normalized root mean square error (RMSEn). The results showed that normalized root mean square error of the grain yield and biological yield were 9% and 5%, respectively. Based on the productivity and reduction in the yield of rice, flooding irrigation was the most efficient in April, 21th planting date. According to the correlation coefficient upper than 0.7 and Model efficiency upper than 0.6, the AquaCrop model had a good accuracy in simulating grain yield and biological yield, therefore AquaCrop model can be used to support the results of experiments under irrigation management conditions and different planting dates.
    Keywords: Aquacropmodel, irrigation, Planting date, Rice, water productivity
  • Younes Shokrian Fard, Shahram Shahmohammadi Kalalagh * Pages 35-47

    In this research, sprinkler irrigation network of Sysan area located in Bostanabad city in Azarbayjan Province was analyzed using WaterGEMS software. This irrigation network based on the position of the main, sub-main and lateral pipes divided into three A, B, and C zones and with regard to irrigation interval, the number of sets and sprinklers, 9 scenarios were defined. Hydraulic parameters (pressure and velocity) were analyzed in the nodes and the pipes before and after optimization with WaterGEMS, respectively. The hydraulic analysis indicated; based on the required pressure of the sprinkler operation (40 m-H2O) and the maximum supply pressure of the selective pump (70 m-H2O), there was no problem or limitation in supplying the network pressure. In the other words, the pressure aligned with standards. While according to permissible velocity in the sprinkler irrigation pipes, the critical velocities were observed in 4 scenarios in zone B and in 5 scenarios in zone C. By applying the necessary changes in the diameter of the pipes and provided that the pressure variations aligns with standards (less than 20%), the velocities were optimized and aligned with standards. Given that the hydraulic parameters were optimized by decreasing pipe diameter, the optimally designed system with WaterGEMS software led to a decrease of 7.3% in costs compared to the designed and implemented system.

    Keywords: Design parameters, Optimization, Pressure, Sprinkler irrigation, Velocity
  • Delnia Bapiri, Mohsen Barin, Yubert Ghoosta Pages 49-70
    Agricultural practices may decline the quality of soils. Knowing the temporal changes of soil quality in the agriculture lands is crucial for optimal management of lands and to achieve the maximum economic efficiency. In this study, some physical characteristics of four cultivated soil were compared with neighboring non-cultivated soils as control treatments. A given site, four soil samples (including two soil samples from cultivated lands and the two soil samples from adjacent non-cultivated lands) were collected. Soil structural stability, soil moisture retention curves, particle size distribution and porosity of soil, mechanical strength, plant available water and aeration, relative field capacity, integral water capacity was measured. In the cultivated lands, soil structural stability, macroporosity and field capacity were decreased, while the microporosity and soil sensitivity to crusting were increased compared with the uncultivated lands. It could be concluded that agricultural practices decline the soil quality that should be avoided by proper soil management.
    Keywords: Agricultural practice, Pore size distribution, soil degradation, Soil physical quality
  • Mina Nasiri, Mehdi Hamidi *, Hamid Kardan Moghaddam Pages 71-88
    With the fast-growing economy in the coastal regions, the demands for water resources and the exploitation of groundwater have been increased. Consequently, the established balance between freshwater and seawater has been disturbed and hence resulted in extensive seawater intrusion into groundwater. In this paper, the flow model and saltwater intrusion in the Sari-Neka aquifer is simulated using the GMS model. The model is calibrated for four years Between October 2010 and September 2014, both in terms of groundwater levels and TDS concentration. The calibrated model is validated for the next year in terms of groundwater levels and TDS concentration with the available data for October 2014 and September 2015. The values of the correlation coefficient in the steady-state model, transient model and validation model in the flow model are obtained 0/99, 0/98 and 0/97 respectively. The values of the correlation coefficient in the transport model are obtained 0/83 and 0/87 in the transient model and validation model, respectively. After the validated model and assuming all the hydrogeologic conditions remain, a predictive 6-year simulation run indicates that further seawater intrusion into the coastal aquifer can occur in the study area. The effects of the Gelvard dam on the quality of groundwater in the Sari-Neka aquifer in normal, drought and wet conditions also were investigated. The results show that under drought conditions the 50% iso-concentration contour movement for TDS will increase by 5/98 %. In wet conditions, the 50% iso-concentration contour movement will be reduced by 2/94%.
    Keywords: Gelvard dam, Groundwater, Sari-Neka aquifer, Seawater intrusion
  • Keyvan Zarakani, Hadi Ramezani Etedali *, Peyman Daneshkar Arasteh Pages 89-100
    Surface irrigation is still main irrigation system in agricultural land, so it is necessary to finding a solution for improving these systems. Manning roughness coefficient and infiltration parameters are the most important parameters in evaluation of surface irrigation systems. Infiltration parameters play an essential role in the evaluation and design of irrigation systems; therefore, it is necessary to estimate these coefficients, accurately The purpose of this study was to estimate infiltration parameters and manning roughness coefficient in continuous and cutback flows during the first three irrigation events using INFILT, SIPAR_ID and EVALUE models. The results showed that the average relative error percentage in the INFILT, SIPAR_ID and EVALUE models were 16.6, 5.2 and 11.2, respectively, and the maximum errors were 1.6, 0.7, and 1.1 m3, respectively. The SIPAR_ID model has less error than the other two models. These models also had higher accuracy in estimating infiltration in the border irrigation than furrow irrigation. The US Soil Conservation Service (SCS) also proposed a Manning roughness coefficient for fallow furrows in the first irrigation 0.04, which is very different from the estimated values of the SIPAR_ID model from 0.038 to 0.09.
    Keywords: Fuurow Irrigation, border irrigation, INFILT, SIPAR, ID, EVALUE
  • Baharak Motamedvaziri *, Mehdi Ahmadi, Hasan Ahmadi, Abolfazl Moeini, Gholam Reza Zehtabian Pages 101-121
    Climate change is one of the major challenges affecting the natural ecosystems and various aspects of human life. The effects of global warming on the hydrology and water cycle in nature are very serious, and the quantitative recognition of these effects creates more readiness to deal with its consequences. In the present study, the 2010-2100 periods is predicted based on SDSM and ASD. Finally, the effect of climate change on the hydrological conditions in the Kan watershed is simulated using the ANN and IHACRES. The results of the study, while confirming the efficiency of both SDSM and ASD models in climate simulations and ANN and IHACRES in hydrological simulation, showed that the increase in precipitation (2-27%) and temperature (0.3- 4/4 C) is probable in future climate conditions for the 2010-2100 periods. Runoff changes in the upcoming period (2010-2039) show an increase (5- 36 %) in the scenario of RCPs and a decrease (32- 41%) in scenario A2. The high flow value in the upcoming period is increased, and the low flow decrease. Most changes were observed in spring. The results of research, while highlighting the importance of effects of climate change, make it essential to apply them for proper management in order to adapt to climate change in the future policies of the Kan watershed management.
    Keywords: CanESM2, Climate modeling, HadCM3, Rainfall- Runoff
  • Maryam Pournader, Sadat Feiznia *, Hasan Ahmadi, Haji Karimi, Hamidreza Peirovan Pages 123-139
    Soil erosion management requires providing appropriate solutions that can be achieved with knowing soil erosion situation. The aim of this study, modeling rill erosion potentially by using maximum entropy (MaxEnt) and investigation of its robustness to knowing about rill erosion susceptibility in the Golgol watershed, Ilam province. To this purpose, different geo-environmental factors were selected to be employed in the modeling process. In addition, 157 rill erosion events were recorded by a global positioning system (GPS). These events were then classified into two classes of training and validation with a ratio of 70:30. To evaluate model robustness, these classifications were repeated three times, and therefore, three sample datasets (D1, D2, and D3), were prepared. The area under receiver operating characteristics (AUC) curve was used for evaluating the performance of the model. Regarding the robustness results, all of the datasets obtained good AUC values and all of them were robust for both the goodness-of-fit (RAUC =1.3) and prediction performance (RAUC =3.1). In other words, the results demonstrated that the model remained quite stable when the calibration and validation data were changed. In addition, we found that the MaxEnt model is capable to produce rill erosion susceptibility map. Furthermore, based on the sensitivity analysis, it found that the most important components in rill erosion susceptibility modeling are lithology and distance from stream. The adopted methodology can be useful as an efficient approach for land use planning and erosion risk management.
    Keywords: Soil Erosion, Machine learning, Robustness, GIS
  • Kazem Badv *, Farzaneh Douzali Joushin, Mohsen Barin Pages 141-156
    By approaching towards Urmia Lake, the potential source of sand dust originating from the sand dunes can be clearly observed. Wind erosion causes soil and environmental degradation. The high cost of petroleum mulches and their destructive effects on the environment have led to the use of environmentally friendly and cheaper materials. In this study, the control of surface erosion of sand dust in the Jabalkandi region has been investigated by enhancing its surface strength by microbial-induced carbonate precipitation. An aerobic sporosarcina pasteurii bacteria, which exists pervasively in natural soil deposits was utilized to control soil erosion. The industrial corn extract has been used to cultivate this bacterium. To evaluate the effect of bacteria, the undrained shear strength of the soil was measured using insitu vane shear apparatus. The evaluated parameters included the bacteria concentration, retention time, effect of double injection with 7 days delay period, effect of environmental conditions on the bacteria functionality and the rate of gain of surface strength. The results showed improvement of the soil shear strength with time. The resulted maximum soil shear strength was 0.65 kg/cm2. The results indicated that the reinjection of the bacteria solution and cementation resulted in 60 % extra surface strength gain of the soil compared to one time injection.
    Keywords: Wind Erosion, Jabalkandi sand, Microbial stabilization, Corn extract, Surface strength