فهرست مطالب

نشریه دانش آب و خاک
سال سی‌ام شماره 1 (بهار 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/01/01
  • تعداد عناوین: 15
|
  • غلامحسن رنجبر *، محمدحسن رحیمیان، یوسف هاشمی نژا د، مهدی شیران تفتی، عباس ساکی حسینی صفحات 1-14

    کاربرد یافته های تحقیقاتی در مزرعه شرط اولیه برای هر گونه بهبود کمی و کیفی محصولات زراعی است. به منظور بررسی تاثیر یافته های تحقیقاتی بر عملکرد گندم، آزمایشی در دو قسمت از اراضی پایین دست حوضه کرخه با سامانه زهکشی (سایت 1) و بدون سامانه زهکشی (سایت 2) در سال های زراعی 93-1392 و 94-1393 انجام شد. تیمارها شامل کاربرد برخی یافته های تحقیقاتی از جمله تسطیح، بذر گواهی شده، میزان و زمان مناسب کاربرد کود و روش آبیاری مناسب به عنوان تیمار«مدیریت تحقیقاتی» و «مدیریت کشاورز» به عنوان تیمار کشت سنتی بود. نتایج نشان داد که کاربرد یافته های تحقیقاتی در تیمار «مدیریت تحقیقاتی» در مقایسه با «کشت سنتی» در سال 93-1392 باعث افزایش عملکرد دانه به میزان 14 و 44 درصد به ترتیب در سایت 1 و 2 شد. این میزان افزایش برای سال 94-1393 به ترتیب 44 و 52 درصد بود. متوسط عملکرد دانه در سایت 1، در تیمار «مدیریت تحقیقاتی» و تیمار «کشت سنتی» به ترتیب برابر 4178/5 و 3321/0 کیلوگرم در هکتار و این مقادیر برای سایت 2 به ترتیب 2976/5 و 1999/0کیلوگرم در هکتار تعیین شد.بر اساس محاسبه انجام شده در فصل زراعی 93-1392، افزایش سود خالص در تیمار مدیریت تحقیقاتی به ترتیب1/2و 1/98 برابر بیشتر از تیمار «تیمار کشت سنتی» به ترتیب در سایت 1 و 2 بود. کاربرد بسته توصیه شده در تیمار «مدیریت تحقیقاتی» در سال 94-1393، نیز باعث افزایش 1/69 و 1/86 برابری سود خالص نسبت به «تیمار کشت سنتی» به ترتیب در سایت 1 و 2 شد.

    کلیدواژگان: ارزیابی اقتصادی، استان خوزستان، تنش شوری، دشت آزادگان، ماندابی
  • یعقوب آژدان، جعفر چابکپور *، علیرضا عمادی صفحات 15-28

    محاسبه سرعت طولی در راستای قایم و استخراج نظریه های کاربردی برای آن در طول سالیان در بین مهندسان هیدرولیک رواج داشته است. در بسیاری از تحقیقات پیشین، محققان با تقسیم عمق جریان به چندین قسمت مجزا از کف کانال تا سطح آب اقدام به استخراج روابط کاربردی برای هر قسمت نموده اند. به جز زیرلایه لزج که همگی بر پروفیل خطی سرعت در آن اتفاق نظر دارند، مابقی عمق جریان معمولا با قانون لگاریتمی شبیه سازی می گردد که دقت تخمین سرعت توسط این قانون با فاصله گرفتن از کف کانال کمتر می شود. همچنین قانون لگاریتمی قابلیت شبیه سازی نقطه سرعت بیشینه که در عمقی پایین تر از سطح آب رخ می دهد را نیز ندارد. دراین تحقیق با جمع آوری دوازده سری داده آزمایشگاهی که توسط محققان پیشین و در شرایط آزمایشگاهی مختلف برداشت شده است و همچنین با به کارگیری سه نظریه لگاریتمی، خیزآب و خیزآب اصلاح شده اقدام به شبیه سازی پروفیل های سرعت طولی در راستای قایم گردید. در نهایت مشاهده شد که پروفیل سرعت استخراج شده توسط قانون خیزآب اصلاح شده تطابق بهتری با داده های آزمایشگاهی دارد و قادر به پیش بینی نقطه سرعت بیشینه در عمقی پایین تر از سطح آب است. برای حل معادله مربوط به این نظریه پارامتر های ون کارمن، ضریب قدرت خیزآب و سرعت برشی مجهول فرض گردید و سپس با استفاده از روش بهینه سازی غیرخطی کمترین مربعات اقدام به استخراج مقادیر مربوطه گردید.

    کلیدواژگان: تابع خیزآب، تابع خیزآب اصلاح شده، سرعت طولی در راستای قائم، قانون لگاریتمی
  • الناز شرقی *، وحید نورانی، نازنین بهفر صفحات 29-41

    اخیرا مدل های هوش مصنوعی مثل شبکه عصبی مصنوعی پیشرو و رگرسیون بردار پشتیبان قابلیت بالایی در مدل سازی سری های زمانی غیرخطی هیدرولیکی نشان داده اند. مدل های هوش مصنوعی روش هایی موثر برای بررسی و مدل سازی مقادیر زیادی از داده های دینامیک، غیرخطی و دارای خطا ارایه می دهند. از اینرو در این مقاله مسئله تراوش سد خاکی ستارخان با استفاده از دو مدل جعبه سیاه هوش مصنوعی شبکه عصبی مصنوعی پیشرو و رگرسیون بردار پشتیبان، بر اساس دو سناریو با ترکیب ورودی های مختلف مورد بررسی قرار گرفته و سپس به عنوان یک روش پیش پردازش برای بهبود عملکرد مدل، سری های نوفه با توزیع نرمال، میانگین صفر وانحراف معیارهای مختلف تولید شده و با افزودن آنها به داده های اصلی و تشکیل مجموعه های آموزشی مختلف، شبیه سازی تراوش با استفاده از مدل های هوش مصنوعی انجام شد. در ادامه به عنوان روشی دیگر برای بهبود عملکرد مدل، روش پس پردازش ترکیب مدل با استفاده از خروجی مدل های منفرد به کار گرفته شد. روش ترکیب مدل با استفاده از روش میانگین گیری غیرخطی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی انجام گرفت. نتایج حاکی از آن است که به کار گیری هم زمان هر دو روش جی ترینگ داده ها و ترکیب مدل، باعث بهبود دقت مدل تا 32% در مرحله صحت سنجی می شود.

    کلیدواژگان: تراوش سد خاکی، ترکیب مدل، جی ترینگ داده ها، سد خاکی ستارخان، مدل های هوش مصنوعی
  • صباح محمدی، رسول قبادیان *، سید محمود کاشفی پور صفحات 43-56

    در دو دهه اخیر استفاده از مدل های عددی برای شبیه سازی هیدرولیک جریان و انتقال رسوب بسیار رواج یافته است. مدل های ریاضی ابزار با ارزشی را برای پیش بینی شرایط جریان و فرایند انتقال رسوب فراهم نموده اند و به نحو گسترده ای در مدیریت و مهندسی آب کاربرد دارند. هدف اصلی این تحقیق، توسعه مدل عددی هیدرودینامیکی یک بعدی و غیرماندگار برای روندیابی جریان و انتقال رسوب به صورت شبه کوپل در سیستم های رودخانه ای می باشد. در این تحقیق، ابتدا مدلی ریاضی توسعه داده شده است، که در آن معادلات سنت ونانت در سیستم های رودخانه ایی حل می شوند. این معادلات پس از خطی شدن به روش تفاضل های محدود، به صورت نیمه ضمنی و از طریق تکنیک زیگزاگی حل می شوند. پس از حل معادلات و محاسبه پارامترهای هیدرولیکی جریان، این پارامترها برای حل معادلات انتقال رسوب مورد استفاده قرار می گیرند. از معادله دینامیکی انتقال- پخش و معادله دیفرانسیلی بار بستر به ترتیب برای محاسبه میزان انتقال بار معلق و بار بستر استفاده می شود. بعد از محاسبه میزان انتقال رسوب، از معادله اکسنر برای محاسبه تغییرات ارتفاع بستر در رودخانه استفاده می شود. در نهایت در این تحقیق مدل عددی با مدل هیدرولیکی- رسوبی Hec-Ras مورد مقایسه قرار گرفت که نتایج، دقت بالای مدل عددی را نشان می دهد. تفاوت هایی در مقدار عمق پیش بینی شده برای فرسایش و رسوب گذاری دیده می شود، که این تفاوت به علت اختلاف در مبانی مدل های عددی ذکر شده و تفاوت ناشی از تعادلی و غیر تعادلی بودن معادله اکسنر دور از انتظار نیست.

    کلیدواژگان: انتقال رسوب، روندیابی جریان، سیستم رودخانه ای، مدل عددی
  • هاجر کلکته، سید حمید متین خواه، زهرا جعفری * صفحات 57-67

    با توجه به کمبود آب در دهه های اخیر، روش آبیاری زیرسطحی جهت کمک به استقرار و رشد گیاهان در مناطق خشک و نیمه خشک مورد توجه ویژه قرار گرفته است. بدین منظور، طرح آزمایشی به صورت بلوکهای کاملا تصادفی با چهار تکرار در محدوده اراضی دانشگاه صنعتی اصفهان اجرا شد و تاثیر دورهای مختلف آبیاری هر روز، یک روز در میان و هفته ای یک بار تحت شرایط آبیاری زیرسطحی و سطحی بر صفات ارتفاع، قطر طوقه، شاخص کلروفیل نسبی و هدایت روزنه ای گیاه قیچ لوبیایی (Zygophyllum fabago L.) مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین، شش ماه پس از کاشت گیاه مورد مطالعه، درصد زنده مانی گیاه ثبت گردید. نتایج نشان داد که دور آبیاری اثر معنی دار بر صفات ارتفاع، شاخص کلروفیل نسبی و هدایت روزنه ای گیاه مذکور داشت (P<0.05)، به طوری که با افزایش دور آبیاری، ارتفاع، قطر طوقه و هدایت روزنه ای کاهش یافت. در حالی که دور آبیاری بر قطر طوقه گیاه قیچ اثر معنی دار نداشت (P>0.05). هم چنین بیش ترین درصد زنده مانی در تیمار آبیاری زیرسطحی با 100 درصد مشاهده شد و تیمار شاهد با 70 درصد کم ترین درصد زنده مانی را به خود اختصاص داد. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که آبیاری زیرسطحی نسبت به آبیاری سطحی موجب بهبود صفات رشد و زنده مانی گیاه در مناطق خشک و نیمه خشک می شود.

    کلیدواژگان: آبیاری زیرسطحی، دور آبیاری، قیچ لوبیایی، مخازن سفالی، مناطق خشک
  • فهیمه شیرشاهی، حسین بابازاده *، نیازعلی ابراهیمی پا ک، محمدرضا خالدیان صفحات 69-81

    طراحی و اجرای الگوی کشت مناسب به منظور کنترل هر چه بیشتر عوامل محدود کننده و بهره برداری بهینه از منابع آب ضروری است. در این مطالعه بهینه سازی الگوی کشت در شبکه آبیاری و زهکشی قزوین در پنج سطح آبیاری شامل I1، I2، I3، I4 و I5 (به ترتیب تخصیص آب 100، 90، 80، 70 و 65 درصد نیاز آبی گیاه) و سه سطح مختلف کشت شامل S1، S2 و S3 (به ترتیب برابر سطح کشت موجود، 10 درصد افزایش سطح زیر کشت و 10 درصد کاهش سطح زیر کشت نسبت به شرایط موجود) انجام گرفت. مقادیر سطح زیر کشت و میزان آب تخصیصی برای گیاهان با استفاده از مدل برنامه ریزی خطی بهینه شد و تابع هدف، حداکثرسازی سود بود.  نتایج بهینه سازی نشان داد که در حالت S2 بیشترین سطح مربوط به گیاهان استراتژیک و در حالت S3 بیشترین سطح به گیاهان با سود بالاتر اختصاص یافت. در حالت S3I1 حداکثر درآمد کل (315 میلیون ریال) در میان تمامی سناریوها را داشت. اختصاص آب در سطح I2ضمن حفظ درآمد، بهره وری اقتصادی را در سطوح مختلف به طور متوسط 82/0 میلیون ریال در مترمکعب آب افزایش داده است.  لذا می توان با مصرف آب کم تر و اختصاص سطح زیر کشت کم تر درآمد بیشتری داشت. همچنین تخصیص آب I4 و I5 با توجه به کاهش درآمد و عملکرد توصیه نمی شود. مدل در شرایط کم آبی سطح زیر کشت گیاهان آب بر مثل گوجه، چغندر و یونجه را محدود کرد.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی خطی، بهره وری اقتصادی، تحلیل سلسله مراتبی، تخصیص آب، چغندرقند
  • فاطمه کدخدائی ایلخچی، اصغر اصغری مقدم *، رحیم برزگر، مریم قره خانی صفحات 83-95

    رشد روزافزون جمعیت و افزایش نیازهای آبی،  استفاده از منابع آب شیرین بویژه منابع آب زیرزمینی را افزایش داده است. به همین جهت ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی روشی مناسب برای شناخت مناطق آسیب پذیر و محافظت از این منابع به شمار می رود. دشت شبستر در استان آذربایجان شرقی یک منطقه فعال از نظر کشاورزی است و استفاده از منابع آب زیرزمینی در آن به علت کمبود منابع سطحی از اهمیت فوق العاده زیادی برخوردار است. در این مطالعه از چهار چوب عملی دراستیک برای ارزیابی آسیب پذیری آبخوان دشت شبستر استفاده شده است. مقدار شاخص آسیب پذیری دراستیک در منطقه مورد مطالعه برابر53/3تا 118/3شد. با توجه به اینکه ضرایب وزنی اختصاص یافته به هر پارامتردراستیک، تا حدودی از روی نظر کارشناسی است بنابراین هدف اصلی این مطالعه بهبود دراستیک با دو مدل شبکه عصبی و عصبی فازی بوده است. ورودی های دراستیک به عنوان ورودی هر دو مدل هوش مصنوعی قرار داده شدند. شاخص دراستیک تصحیح شده با غلظت نیترات به عنوان خروجی مدل ها در نظر گرفته شد. مقادیر نیترات به دو دسته آموزش و آزمایش دسته بندی شد. پس از آموزش هر دو مدل، نتایج مدل در مرحله آزمایش با غلظت نیترات مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد هر دو مدل هوش مصنوعی توانایی بالایی جهت بهبود مدل دراستیک دارند. با این وجود مدل عصبی فازی با داشتن ضریب همبستگی بالاتری با نیترات روشی مناسب جهت ارزیابی آسیب پذیری آبخوان دشت شبستر بوده است.

    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، آسیب پذیری، بهینه سازی، دشت شبستر، شبکه عصبی، نروفازی
  • سعید زمانی، جواد بهمنش *، کامران زینال زاده صفحات 97-108

    عملکرد گسیلنده های موجود در سیستم های خرد آبیاری بر اساس استهلاک فشار بوده و عدم کارآیی آنها در تنظیم فشار و آبدهی یکنواخت توسط محققان گزارش شده است. در این پژوهش، با هدف ارتقای کارآیی گسیلنده ها در سیستم خرد آبیاری، گسیلنده های جدیدی به نام گسیلنده کنترل کننده حجم آب، طراحی و مورد ارزیابی قرار گرفت. 100 عدد گسیلنده در شرایط مزرعه در یک سیستم خرد آبیاری نصب و حجم آب خروجی تا زمان قطع جریان اندازه گیری شد. آزمایش ها در پنج فشار شامل 0/5، 1، 1/5، 2 و 2/5 اتمسفر با سه تکرار انجام و در هر تکرار زمان قطع جریان گسیلنده ها در پنج موقعیت شامل ابتدا، یک سوم، وسط، دو سوم و انتهای لوله لترال اندازه گیری  شد. در نهایت، نتایج به دست آمده براساس استاندارد ASAE ارزیابی گردید. در آزمایش های میدانی بیشینه مقدار ضریب تغییرات برابر 3/3 درصد در فشار 0/5 اتمسفر (فشار حداقل) به دست آمد. بنابراین عملکرد سیستم در تمام فشارها در رده عالی ارزیابی گردید. همچنین حداقل ضرایب یکنواختی توزیع (6/%97) و یکنواختی پخش (%91) نیز در فشار حداقل 0/5 اتمسفر حاصل شدند که مقادیر بسیار مطلوبی می باشند. در تمامی روابط دبی- فشار، نمای دبی تقریبا برابر 0/55 برآورد گردید. نوع جریان در گسیلنده ها آشفته بود. عملکرد مطلوب گسیلنده مذکور در ایجاد یکنواختی توزیع آب موید این مطلب است که تغییر نگرش در مورد مکانیسم کار گسیلنده ها و توسعه گسیلنده های جدید با مکانیسم کارآمد می تواند کارآیی سیستم های خرد آبیاری را ارتقاء دهد.

    کلیدواژگان: خرد آبیاری، ارزیابی، شیرکنترل، گسیلنده، یکنواختی
  • رامتین معینی *، فرناز سقراطی صفحات 109-121

    در این تحقیق، الگوریتم کلونی زنبور عسل مصنوعی، برای حل مساله بهینه سازی بهره برداری از سیستم تک مخزنه استفاده شده است. بدین منظور، با ایجاد اصلاحاتی در الگوریتم پایه کلونی زنبور عسل مصنوعی، الگوریتم اصلاحی کلونی زنبور عسل مصنوعی معرفی شد. مساله بهره برداری بهینه ساده و برقابی از سیستم سد تک مخزنه سد دز (در دو دوره زمانی 5 و 20 ساله) حل و نتایج آن با سایر یافته های دیگران مقایسه شد. برای حل دو فرمولبندی ارایه شد که در فرمولبندی اول، مقدار آب خروجی از مخزن سد و در فرمولبندی دوم حجم ذخیره مخزن سد به عنوان متغیر تصمیم در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که در حل مساله بهره برداری ساده 5 و 20 ساله با استفاده از فرمولبندی اول، مقادیر تابع هدف الگوریتم اصلاحی کلونی زنبور عسل مصنوعی نسبت به الگوریتم پایه به ترتیب، %9/94 و  %55/266بهبود یافته و در حل مساله بهره برداری ساده  5 و 20 ساله با استفاده از فرمولبندی دوم، درصد بهبود مقادیر تابع هدف به ترتیب، برابر با %14/63و  %7/18 بود. علاوه بر این، در حل مساله بهره برداری برقابی 5 و 20 ساله با استفاده از فرمولبندی اول، مقادیر تابع هدف الگوریتم اصلاحی کلونی زنبور عسل مصنوعی نسبت به الگوریتم پایه به ترتیب %7/76 و  %26/47بهبود یافته و در حل مساله بهره برداری برقابی  5 و 20 ساله با استفاده از فرمولبندی دوم، درصد بهبود مقادیر تابع هدف به ترتیب، برابر با %3/79 و  %25/49بود. در مجموع، مقایسه نتایج نشان دهنده آن است که با استفاده از الگوریتم اصلاحی کلونی زنبور عسل مصنوعی نتایج مناسب تر و با هزینه محاسباتی کمتر در مقایسه با الگوریتم پایه حاصل شده است که در آن نتایج فرمولبندی اول از دوم مناسب تر است.

    کلیدواژگان: الگوریتم اصلاحی کلونی زنبور عسل مصنوعی، بهره برداری بهینه، سامانه سد تک مخزنه، سد دز
  • رسول ایمانی، هدی قاسمیه * صفحات 123-137

    با توجه به اهمیت نقشه های پتانسیل آب زیرزمینی در اکتشاف، بهره برداری و مدیریت منابع آب زیرزمینی، در این پژوهش نقشه پتانسیل آب زیرزمینی حوزه آبخیز بالخلوچای تهیه شد. بدین منظور از 6 معیار و 12 زیرمعیار موثر بر نفوذپذیری و تغذیه آب زیرزمینی استفاده گردید. نقشه معیارها و زیرمعیارها با استفاده از نقشه های پایه موجود، مدل هیدرولوژیکی WetSpa و تکنیک های RS و GIS در فرمت رستری تهیه شدند. وزن هر یک از معیارها و زیرمعیارها با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی تعیین شد و نقشه پتانسیل آب زیرزمینی از تلفیق نقشه های معیار و زیرمعیار ها بر اساس وزن های اختصاص داده شده، تهیه شد. نتایج نشان داد که 10/53و 14/61درصد از مساحت منطقه مورد مطالعه به ترتیب دارای پتانسیل آب زیرزمینی بالا و خوب بوده که در بخش های شرقی و جنوب غربی حوزه آبخیز قرار گرفته و در ارتباط با سنگ های نفوذپذیر و شیب ملایم هستند. همچنین بیش از 50 درصد منطقه دارای پتانسیل آب زیرزمینی کم است که در ارتباط با سنگ های با نفوذپذیری کم در دامنه های پرشیب و کوهستانی است.

    کلیدواژگان: بالخلوچای، پتانسیل آب زیرزمینی، تحلیل سلسله مراتبی، سنجش از دور، مدل WetSpa
  • آرش خیرالهی*، مهدی فولادی پناه صفحات 139-152

    از جمله سازه های اقتصادی مستهلک کننده انرژی جریان عبوری از روی سرریز های بلند، پرتابه های جامی هستند که جریان ریزشی باعث وقوع آبشستگی در حوضچه پایین دست آنها می شود. در این تحقیق تغییرات بستر حوضچه بصورت حفره آبشستگی در پایین دست سرریز سیفونی همراه با پرتابه مورد بررسی قرار گرفته است. ابعاد و موقعیت به صورت آزمایشگاهی و تیوریکی آنالیز شدند. نتایج آزمایشگاهی نشان داد بیشینه عمق آبشستگی تابعی از شدت جریان و عمق پایاب است. هم چنین زاویه پرتاب باکت روی فاصله های پشته بالادست و کف حفره از لبه سرریز بیشترین تاثیر را داشت. طول حفره، فاصله انتهای پشته پایین دست تا لبه سرریز و فاصله بیشینه عمق آبشستگی تا لبه سرریز تابعی از شرایط هیدرولیکی بودند و کمترین تاثیر را از زاویه پرتابه و اندازه ذرات رسوبی بستر داشتند. ارتفاع پشته بالادست ضریب همبستگی زیادی با زاویه پرتابه دارا بود. ارتفاع پشته پایین دست متاثر از دبی و عمق پایاب بود. بر مبنای تحلیل تیوریکی و با استفاده از تیوری پی باکینگهام معادلات خطی سه متغیره برای پیش بینی خصوصیات ابعاد و موقعیت حفره و پشته ها بدست آمد. مقایسه نتایج حاصل از مقادیر پیش بینی و اندازه گیری شده موید دقت مناسب معادلات استخراج شده بود.

    کلیدواژگان: آنالیز ابعادی، پرتابه جامی، پلانج پول، حفره آبشستگی، سرریز سیفونی
  • رقیه احمدی فر *، سید مرتضی موسو ی، مجید رحی مزادگان صفحات 153-166

    در سال های اخیر پدیده تغییراقلیم منجر به تغییرات قابل توجهی در منابع آب های سطحی و زیرزمینی شده است. با توجه به این که آب های زیرزمینی یکی از مهم ترین منابع آب شیرین در هر منطقه می باشد بررسی اثرات تغییر اقلیم در آب های زیرزمینی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه، اثر تغییر اقلیم بر نوسانات آبخوان دشت سراب در آینده (2050-2021 میلادی)، تحت تاثیر مدل های جفت شده جوی-اقیانوسی (AOGCM) بررسی شده است. بدین منظور، داده های تغییراقلیم حاصل از 16 مدلجفت شده جوی - اقیانوسی تحت سناریوهای انتشار A2 و B1 در دو دوره زمانی 2015-1986 و 2050-2021 برای منطقه مورد مطالعه وزن دهی شدند. سپس بر مبنای وزن مدل های اقلیمی و مقادیر پیش بینی شده توسط آن ها در دوره زمانی2050 -2021، تغییرات بارندگی و دما در سطوح احتمال مختلف 10، 50 و 90 درصد محاسبه گردید. برای ریزمقیاس نمایی مقادیر بارش و دما در دوره زمانی 2050-2021، از روش ریزمقیاس نمایی آماری مدل مولد آب و هوا (LARS-WG) استفاده شد. با استفاده از شبکه عصبی NARX و مدل MODFLOW مقادیر رواناب روزانه و نوسانات سطح ایستابی آبخوان نیز تخمین زده شد. نتایج نشان داد، در بیشتر نقاط آبخوان، تحت هر دو سناریو سطح ایستابی نسبت به سال مبنا (2001) از 0 تا 10 متر کاهش خواهد یافت که این روند کاهشی، تحت سناریوی B1بیشتر از سناریوی A2 است.

    کلیدواژگان: آبخوان، تغییر اقلیم، شبکه عصبی، مدل های جفت شده جوی-اقیانوسی، MODFLOW
  • ابوالفتح مرادی *، محمدرضا نیشابوری صفحات 167-177

    به منظور بررسی تاثیر دور آبیاری بر عملکرد دانه، اجزای عملکرد و درصد روغن کلزا(Brassica napus L.) در منطقه حاجی آباد هرمزگان، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار دور آبیاری شامل آبیاری پس از 50  (T1) ، 75 (T2) ، 100 (T3) و 125 (T4) میلیمتر تبخیر از تشت تبخیر کلاس A در سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد اثر دور آبیاری بر عملکرد دانه، وزن هزار دانه و تعداد خورجین در بوته معنی دار بود. تیمار دور آبیاری اثر معنی داری بر طول خورجین، تعداد دانه در خورجین، درصد روغن دانه و ارتفاع بوته نداشت. با کاهش دور آبیاری تا 75 میلیمتر تبخیر تجمعی از تشت (T2)، کاهش معنی داری در هیچیک از صفات اندازه گیری شده ایجاد نشد لیکن آبیاری با دور کمتر از مقدار یاد شده (T3و T4) موجب کاهش معنی دار عملکرد دانه از طریق کاهش وزن هزار دانه و تعداد خورجین در بوته گردید. بیشترین عملکرد دانه (2563 کیلوگرم در هکتار) مربوط به تیمار T2 بود که اختلاف معنی داری با تیمار T1 نداشت ولی از کارایی مصرف آب بالاتری برخوردار بود. بنابراین، تیمار T2 (آبیاری پس از 75 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر کلاسA) که معادل دور 14، 20 و 24 روز در ما ه های آبان، آذر و دی، 16 تا 20 روز در بهمن و نیمه اول اسقند ماه، 14 روز در نیمه دوم اسفند و 9 روز در فروردین به عنوان دور آبیاری مناسب کلزا در منطقه حاجی آباد قابل توصیه است.

    کلیدواژگان: تخلیه رطوبت خاک، تشت تبخیر کلاس A، تنش کم آبی، کارایی مصرف آب، کلزا
  • سجاد قاصدی یولقونلو*، حمید زارع ابیانه، محمد علی نجاتیان، روحاله کریمی، معصومه ملکی صفحات 179-192

    به منظور ارزیابی اثر تغییر شیوه آبیاری از جویچه ای به قطره ای روی رشد طولی شاخه ها، کارایی مصرف آب و عمق توسعه ریشه، در تاک های رقم بیدانه سفید، آزمایشی در قالب بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد. این تحقیق در سال های زراعی 94-1393 و 95-1394 و در شهرستان ملایر صورت گرفت. تیمارهای آبیاری شامل: آبیاری جویچه ای (I1)، آبیاری قطره ای به همراه جویچه ای (I2)، بابلر (I3)، قطره ای 1 -سه قطره چکان/بوته- (I4)، ترکیب قطره ای سطحی و زیر سطحی (I5)، قطره ای 2 -پنج قطره چکان/بوته- (I6) و قطره ای 3 -هشت قطره چکان/بوته- (I7) بود. نتایج نشان داد تاک هایی که به صورت قطره ای آبیاری شده بودند از نظر طول شاخه، سطح برگ و مصرف آب کاهش معنی داری نسبت به آبیاری جویچه ای داشتند. به طوری که میانگین پارامترهای اشاره شده در طول دوره آزمایش برای آبیاری جویچه ای (I1) طول شاخه 133 سانتی متر، سطح برگ 11/1 متر مربع در تاک و حجم آب مصرفی 5375 متر مکعب در هکتار بوده و در تیمارهای قطره ای این پارامترها به ترتیب 121، 6/5 و 3625 بدست آمد، هم چنین بین پارامتر های اشاره شده همبستگی مثبت وجود داشت. نتایج نشان داد که تیمارهای آبیاری I6 و I7 به ترتیب با 31 و 29 تن در هکتار نسبت به آبیاری جویچه ای با 24 تن در هکتار، عملکرد بیشتری را به خود اختصاص داده بودند، در حالی که سایر تیمارهای قطره ای عملکرد کمتری نسبت به تیمار جویچه ای داشتند. از نظر کارایی مصرف آب شیوه آبیاری I6 با 10/3و آبیاری I1 با 4/9 کیلوگرم بر متر مکعب آب مصرفی، به ترتیب بیشترین و کمترین کارایی را در سال دوم داشتند. توصیه می شود که در تغییر شیوه آبیاری تاک های مسن از جویچه ای به قطره ای، برای استفاده بهینه از منابع آب، از شیوه آبیاری قطره ای 2 (I6) با پنج قطره چکان در بوته استفاده شود. در انتهای آزمایش نمونه برداری های انجام شده از ریشه تاک نشان داد که شیوه های آبیاری قطره ای باعث سطحی شدن ریشه می گردد.

    کلیدواژگان: رطوبت خاک، ریشه، سطح برگ، شاخه، محتوی آب نسبی
  • مجید حیدری *، سعید شعبانلو صفحات 193-204

    معمولا آبگیرهای جانبی برای انتقال و انحراف جریان از کانال های اصلی و رودخانه ها مورد استفاده قرار می گیرند. در مطالعه حاضر، با استفاده از نرم افزار FLOW-3D میدان جریان شبیه؜سازی گردید. همچنین برای مدل؜سازی تغییرات سطح آزاد جریان از روش جزء حجم سیال (VOF) استفاده گردید. آشفتگی میدان جریان نیز با استفاده از مدل؜های آشفتگی k-ε استاندارد و RNG k-ε تخمین زده شد. بر اساس نتایج مدل سازی، مدل آشفتگی k-ε استاندارد پارامترهای هیدرولیکی جریان را با دقت بیشتری تخمین زد. به عنوان مثال، مقدار MAE برای مدل های آشفتگی k-ε استاندارد و RNG k-ε جهت شبیه؜سازی پروفیل سطح آزاد آب به ترتیب مساوی 0/166 و 0/201 محاسبه گردید. نتایج مدل سازی نشان داد که مدل عددی میدان جریان را با دقت قابل قبولی شبیه سازی کرد. به عنوان مثال مقادیر RMSE، MAE و R برای شبیه سازی تغییرات سطح آب داخل کانال فرعی به ترتیب مساوی 0/164، 0/158 متر و 0/997 می باشد. سپس اثرات چهار زاویه آبگیری مختلف برابر 30، 45، 75 و 90 درجه بر روی الگوی میدان جریان مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج مدل سازی، بالاترین مقدار سرعت متوسط عمقی برای مدل با زاویه آبگیری 45 درجه بدست آمد. در بین مدل های با زاویه آبگیری 30، 45 و 75 درجه، حداکثر مقدار تنش برشی برای مدل با زاویه آبگیری 45 درجه پیش بینی گردید.

    کلیدواژگان: آبگیر جانبی، الگوی جریان، زاویه آبگیری، شبیه؜سازی عددی، کانال مستطیلی
|
  • GH. Ranjbar*, MH. Rahimian, Y. Hasheminejad, M .Shirantafti, A. Sakihosseini Pages 1-14

    Implementation of research findings and their application in the field is a prerequisite for any improvement in quantity and quality of agronomic products. To investigate the effect of research findings on the wheat yield, two benchmark sites were chosen in the downstream Lands of Kharkheh River Basin, one with drainage (site 1) and another without drainage (site 2) system during 2013-14 and 2014-15 cropping seasons. Treatments were application of some research findings such as leveling, certified seed, appropriate amount and application time for fertilizer and  proper irrigation method as Research Management (RM) and farmer management as "Traditional Cultivation" (TC). Results showed that application of recommended package in RM treatment in 2013-14 increased the grain yield by 14 and 44% in sites 1 and 2 compared to TC treatment, respectively. While the values of the improvement in grain yield in the same sites for 2014-15 were 44 and 52%, respectively. During these two years the mean grain yields for RM and TC treatments were 4178.5 and 3321.0 Kg ha-1 in site 1, and 2976.5 and 1999.0 Kg ha-1 in the site 2, respectively. Based on the balance of a cropping season in 2013-14, the increased net benefit in RM treatment were 1.2 and 1.98 times more than the TC treatment in the sites 1 and 2, respectively. Application of the recommended package in 2014-15 increased the net benefit in RM treatment by 1.69 and 1.86 times more than TC treatment in the sites 1 and 2, respectively.

    Keywords: Azadegan plain, Economic evaluation, Khuzestan Province, Salinity stress, Waterlogging
  • Y .Azhdan, J .Chabokpour*, AR .Emadi Pages 15-28

    Computation of longitudinal velocity in the vertical direction and extracting the applied theories have been conventional manner from past years among the hydraulic engineers. In many previous investigations, the researchers have tried to extract some applied equations, separately, by dividing the flow depth namely from bed to water surface to various regions. As it is accepted by all of the researchers, the laminar sublayer zone has a linear velocity profile while out of this zone, the velocity simulation follows a logarithmic law which its accuracy in estimation of the velocity decreases by increasing the distance from the bottom of the channel. Also, it is not applicable for dip phenomenon which occurs bellow the free surface. In the current study, 12 experimental data series, operated under different experimental conditions, were collected from previous researches. Also, three common theories of log law, log- wake law, and modified log- wake law have been applied to simulate longitudinal velocity profile in the vertical direction. Finally, it is seen that the modified log- wake law has a better agreement with the experimental data, and also it can be operated for predicting the dip phenomenon bellow the free surface. For solving the equation of the mentioned theory, the factors of von Karman, wake strength, and shear velocity are assumed unknown. Then, the mentioned parameters have been extracted using a non-linear optimization technique of the least square curve fitting.

    Keywords: Longitudinal velocity in vertical direction, Log law, Log- wake law, Modified log- wake law
  • Elnaz Sharghi*, Vahid Nourani, Nazanin Behfar Pages 29-41

    Recently, it has been shown that Artificial Intelligence (AI) methods such as Feed forward neural network and Support vector regression have great capability in modeling of non-linear hydraulic time series. AI methods offer effective approaches for handling large amounts of dynamic, non-linear and noisy data. Hence in this paper, seepage of Sattarkhan earth fill dam using two AI models of Feed forward neural network and Support vector regression was simulated, based on 2 scenarios with different combination of inputs. Afterwards, as a pre-processing method for improving the model performance, normally distributed noises with the mean of zero and various standard deviations were generated and added to the time series to form different jittered training data sets, for AI modeling of seepage. Further, as another method for improving the model performance, an ensemble post-processing model was developed using outputs of sole models. Non-linear neural averaging method was considered for model ensembling. The obtained results indicated that simultaneous application of the both jittering and model ensembling methods improved the model accuracy up to 32% in the verification step.

    Keywords: Artificial intelligence, Earth fill dam seepage, Ensemble, Jittering, Sattarkhan earth fill dam
  • S .Mohamadi, R .Ghobadian*, S. M. Kashefipour Pages 43-56

    In recent two decades using the numerical models is common for simulating flow and sediment transport. Numerical models are valuable tools for estimating flow conditions and sediment transport, and are widely applied in water resources management. The main goal of this study is to develop one dimensional, unsteady, hydrodynamic model in which flow and sediment transport can be simulated as semi-coupled in river systems. In this research, the Saint- Venant’s equations are numerically solved for river systems and a semi implicit finite difference scheme is developed to solve the Saint- Venant equations for unsteady flow. The linear equations are produced based on the partial differential equations and the staggered technique. After solving the above equations, the computed hydraulic parameters in this part are sent to the sediment transport segment. The dynamic advection- dispersion equation and the sediment continuity partial differential equation are applied to calculate the suspended sediment and bed load transport rates, respectively. The Exner equation is then used to predict the changes in the river bed elevations. Finally, the model is compared to the Hec-Ras Model and the results show that the developed model has a good accuracy. There are differences in the predicted depth for scour and deposition, which are not unexpected due to differences in the bases of numerical models and between the equilibrium and non-equilibrium conditions of the Exner equation.

    Keywords: Flow Routing, numerical model, River Systems, Sediment transport
  • H .Kalkate, SH .Matinkhah, Z. Jafari * Pages 57-67

    With respect to water shortage during the recent decades, subsurface irrigation method has been considered in arid and semiarid zones. Therefore, experimental design was performed as completely randomized blocks with four repetitions in Isfahan University of Technology. Then, the effects of different irrigation intervals of every day, every other day and once a week under the surface and subsurface irrigation on height, collar diameter, chlorophyll content and stomata conductivity of Zygophyllum fabago L. were investigated. The percentage of plant survival was also recorded six months after planting. The results showed that irrigation interval had a significant effect on height, chlorophyll content and stomata conductivity of the tested plant (P<0.05) and the height, diameter of the collar and stomata conductivity decreased by increasing the irrigation interval. While, the irrigation interval didn’t have a significant effect on the collar diameter (P>0.05). The highest percentage of survival (100%) was observed in subsurface irrigation treatment and control treatment had the lowest percentage of viability (70%). It could be concluded that the improvement of growth parameters and survived of Zygophyllum fabago were better with the subsurface irrigation than the surface irrigation.

    Keywords: Arid areas, Clay reservoirs, Irrigation frequency, Subsurface irrigation, Zygophyllum fabago
  • F. Shirshahi, H .Babazadeh*, N .A. Ebrahimi Pak, M. R. Khaledian Pages 69-81

    Designing and implementing suitable cropping patterns are necessary to control the limiting factors and optimal utilization of available water resources. In the present study, cropping pattern optimization in Qazvin irrigation and drainage district has conducted considering the five levels of irrigation including I1, I2, I3, I4, and I5 (representing water allocation of 100, 90, 80, 70, and 65 percents of the crop evapotranspiration) and three different levels of cultivated areas including S1, S2, and S3 (representing, current cultivated area, 10 percents increase and 10 percents decrease in the crop cultivated area compared to the current conditions). Crops cultivation areas and water allocation were optimized using a linear programming method and the objective function was to maximize the benefit. The results indicated that the model in condition S2 allocated the most cultivation area to strategic crops and in condition S3 allocated the most cultivation area to economic crops. The condition S3I1 had the highest income (315 million rials) among the all scenarios. Water allocation alternative named I2, increased the economic productivity by average 0.82 million rials per cubic meter of water at all the cultivation area alternatives while maintaining income. Therefore, it was possible to allocate less cultivation area and a lower amount of water while earning more income. Also,  water allocation alternatives named I4 and I5 were not recommended due to reduced income and yield. Model had a limited cultivation area of water-consuming crops such as tomato, sugar beet, and the alfalfa under water shortage condition.

    Keywords: Analytic Hierarchy Process, Productivity, Linear programming, Sugar beet, Economic, Water allocation
  • F. Kadkhodaie Ilkhchi, A. Asghari Moghaddam*, R. Barzegar, M. Gharehkhani Pages 83-95

    Increasing population and rising water requirements have raised the use of freshwater resources such as groundwater. Therefore, assessing the vulnerability of groundwater is a suitable method for identifying the vulnerable areas and protecting these resources. Shabestar plain in East Azarbaijan province is an active agricultural area and the use of groundwater resources in this plain is important due to the shortage of annual precipitation. In this study, the DRASTIC frame work was used to assess the vulnerability of the Shabestar plain aquifer. The amount of DRASTIC vulnerability index in the study area was calculated as 53.3to 118.3. Given that the weights of the DRASTIC frame work were somewhat expert, so the main purpose of this study was improvement of the DRASTIC by two methods of Neural Network and Neuro-Fuzzy. DRASTIC inputs were introduced as inputs of the both artificial intelligence models. The corrected DRASTIC index with nitrate concentration was considered as the outputs of the models. Nitrate values were categorized into two groups of train and test. After training the model the results of the model were evaluated at the test step with nitrate concentration. The results showed that the both artificial intelligence models had the high ability to improve the DRASTIC model. Nevertheless, the neuro-fuzzy model having a higher correlation coefficient with nitrate was a suitable method for assessing the vulnerability of Shabestar plain aquifer.

    Keywords: Groundwater, Neural network, Neuro Fuzzy, optimization, Shabestar Plain, Vulnerability
  • S. Zamani, J.Behmanesh*, K .Zeinalzadeh Pages 97-108

    The performance of the existence emitters in micro-irrigation systems is on the basis of pressure dissipation and the inefficiencies of these systems in the pressure and discharge uniformity regulations have been reported by researchers. In this research, in order to improve emitters' efficiency in micro-irrigation systems, a new emitter named water volume control emitters was designed and evaluated. One hundred emitters were installed in the field condition on a micro-irrigation system and the applied water volume was measured until cutoff time. The experiments in pressures of 0.5, 1, 1.5, 2 and 2.5bar with three repetitions were conducted. In each repetition, the cutoff time of the emitter located in five positions at the first, third, mid, two-thirds and end parts of the lateral pipe were measured. Finally, the obtained results were evaluated on the basis of ASAE standards. In the field experiments, the maximum value of variation coefficient was obtained 3.3% in the pressure of 0.5bar (minimum pressure). Therefore, the system performance was evaluated in the excellent category in the all applied pressures. Also, the minimum coefficients of distribution uniformity (97.6%) and emission uniformity (91%) were obtained in the minimum pressure of 0.5bar so that these values were very favorable. In all of the pressure-discharge equations, the discharge exponent values were approximately estimated 0.55. The type of flow in emitters was turbulent. The appropriate performance of the mentioned emitters in creating a favorable water distribution uniformity showed that the change of view about emitters' operational mechanism and the developing new emitters with efficient mechanism can improve the efficiency of micro irrigation systems.

    Keywords: Control valve, Emitter, evaluation, Micro irrigation, Uniformity
  • R. Moeini*, F. Soghrati Pages 109-121

    In this research, artificial honey bee colony algorithm, is used to solve single reservoir operation optimization problem. For this purpose, improved artificial bee colony algorithm is proposed using some modification in the basic algorithm. The simple and hydropower operation problems of Dez reservoir over 5- and 20-year time periods are solved using the proposed algorithm and the outputs are compared with the other available research results. In order to solve these problems, two different formulations are proposed in which the water release and storage volumes are considered as decision variables in the first and second formulations, respectively. If the first formulation of the improved artificial bee colony algorithm is used to solve the simple reservoir operation over 5 and 20 years, the objective function values are improved %9.94 and %55.266 than basic artificial bee colony algorithm, respectively. If the second formulation is used to solve simple reservoir operation over 5 and 20 years, the objective function values are improved %14.63 and %7.18 than basic artificial bee colony algorithm, respectively. In addition, if the first formulation of improved artificial bee colony algorithm is used to solve hydropower reservoir operation over 5 and 20 years, the objective function values are improved %7.76 and %26.47 than basic artificial bee colony algorithm, respectively. If the second formulation is used to solve hydropower reservoir operation over 5 and 20 years, the objective function values are improved %3.79 and %25.49 than basic artificial bee colony algorithm, respectively. Finally, comparison of the results shows that using the improved artificial bee colony algorithm leads to better results with low computational costs.

    Keywords: Dez reservoir, Improved artificial bee colony algorithm, Optimal operation, Single reservoir system
  • Rasool Imani, Hoda Ghasemieh* Pages 123-137

    Due to the importance of groundwater potential maps in exploration, exploitation and management of groundwater resources, groundwater potential map of Balukhluchay watershed was prepared in this study. Therefore, 6 criteria along with12 sub-criteria, that affect infiltration and groundwater recharge, were used. Criteria and sub-criteria maps were prepared in raster format using existing base maps, WetSpa hydrological model and also RS and GIS techniques. Criteria and sub-criteria weights were determined using analytical hierarchy process (AHP) and groundwater potential map was prepared by combination of criteria and sub-criteria maps based on assigned weights. Results showed that 10.53 and 14.61 percents of the studied area had high and good groundwater potential respectively which were located in eastern and south-western part of watershed and were in relation with permeable rocks and low slope. Also, more than 50 percent of the area had low groundwater potential which was in relation with low-permeable rocks located in steep mountainous hills.

    Keywords: AHP, Balukhluchay, Groundwater potential, RS, WetSpa model
  • A.Khairollahi*, M .Fuladipanah Pages 139-152

    One of the economical energy dissipater structures applying in high spillways is flip-bucket which falling flow causes scouring in plunge-pool at downstream. In this research, the bed variation as a scour hole at the downstream of a siphon spillway has been investigated. Dimensions and position of the scour hole were analyzed both experimentally and theoretically. The experimental results showed that the maximum scour hole depth was a function of discharge rate and downstream tail water depth. Also, flip-bucket angle had the most significant effect on distances of upstream hill and scour hole bottom from the spillway. It was found that the scour hole length, distances of downstream hill end point and maximum scour from the spillway were affected by the hydraulic conditions but they were less effected by the flip bucket angle and bed particle size. Also, it was seen that the flip bucket angle had a significant effect on upstream hill height. The height of downstream hill height was a function of flow discharge and tail water. Applying Buckingham π-theory, three variable linear equations were extracted to predict the dimension and situation of the scour hole and hills. The comparison between the measured versus the predicted values showed a good agreement between them.

    Keywords: Dimensional analysis, Flip bucket, Plunge pool, Sour hole, Siphon spillway
  • R. Ahmadifar*, SM.Mousavi, M .Rahimzadegan Pages 153-166

    Climate change phenomenon has caused considerable changes in surface water and groundwater resources during the recent years. Groundwater is one of the important resources of the fresh water in every region and it is very important to investigate the effect of climate change on it.  In this study, the effect of climate change on water table changes in Sarab plain aquifer in the future time period of 2021-2050 was investigated using Atmosphere-Ocean General Circulation Model(AOGCM). For this means, the climate change data resulted from 16 models of AOGCM-AR4 under the emission senarios of A2 and B1 during two time periods of 1986-2015 and 2021-2050 wereweighted for the studied area.  Based on the weights of the climatic models and the amounts forecasted data by them for the future time period, the variations of the precipitation and air temperature were calculated with the probabilities of 10, 50 and 90 percent. The statistical model of LARS-WG was used todownscale the amounts of precipitation and temperature for the future time period. Using the precipitation-runoff models of NARX and MODFLOW the daily magnitudes of the runoff and water table fluctuations were estimated too. According to the results, water table will be declined about 0.0 to 10 meters comparing to the year 2001 in most of the aquifer areas under both scenarios. This decreasing trend is more visible under the scenario B1 comparing to the scenario A2.

    Keywords: Aquifer, Atmosphere-Ocean General Circulation Model, Climate Change, MODFLOW, Neural network
  • A .Moradi *, MR. Neyshabouri Pages 167-177

    In order to determine the effects of irrigation frequency on grain yield, yield components, and seed oil content of oilseed rape (Brassic napus L.), a field experiment was conducted at agricultural research station of Haji Abad, Iran. Four irrigation frequency treatments including irrigating the crop after 50 (T1), 75 (T2), 100 (T3) and 125 (T4) mm cumulative evaporation from the class A evaporation pan, were arranged in a randomized complete block design (RCBD) with three replications. Results showed that among the studied parameters, grain yield and 1000-garin weight (P<0.01), and number of pods per plant (P<0.05) were significantly affected by irrigation frequency. However, the pod length, number of grain per pod, oil concentration in the grain, and crop height were not affectd significantly. The T1 and T2 treatments had significantly higher grain yield, 1000-garin weight and number of pods per plant than the T3 and T4 treatments.There was no significant difference between T1 and T2 treatments for all of the studied parameters. However, T2 resulted in higher WUE than T1. It appears that canola irrigation after 75 mm cumulative evaporation from calss A evaporation pan which is equivalent to the irrigation frequencies of 14, 20 and24 days in November, December and January respectively, 16-20 days in February to early April and 9 days in late April to early May, would be approperiate and may be recommended for Haji Abad region.

    Keywords: Canola_Class A evaporation pan_Soil water depletion_Water Stress_Water Use Efficiency
  • S .Ghasedi yulghonolou*, H .Zare Abyaneh, MA. Nejatian, R. Karimi, M .Maleki Pages 179-192

    In order to evaluate the effect of switching the furrow to drip irrigation methods on stem length, water used efficiency (WUE) and depth of root zone of Sultana grapevines, an experiment was conducted based on a randomized complete block design with four replicates in 2015-2016 growing season in Malayer, Iran. Treatments were: furrow irrigation (I1), combination of drip and furrow irrigation system (drip-furrow) (I2), bubbler irrigation (I3), drip 1: three dripper/plant (I4), surface-subsurface drip irrigation (I5), drip 2: five dripper/plant (I6) and drip 3: -eight dripper/plant (I7). The results showed that the drip irrigation caused significant decrease in the shoot length, leaf area and water consumption compared to the furrow irrigation. In the same order, the average of the mentioned parameters for furrow irrigation were 133 cm, 11.1 m2/vine and 5337m3/ha respectively, and for the drip irrigation, 121 cm, 6.5 m2/vine and 3625 m3/ha. These results indicated that there was positive correlations (R2) between the mentioned parameters. The treatments I6 and I7 had a yield of 31 and 29 ton/ha respectively, exceeding the furrow irrigation with yield 24 ton/ha. However, the other drip irrigation treatments showed less yield than furrow irrigation. The maximum WUE was evidenced by I6 treatment (10.3 kg/m3) and the minimum by furrow irrigation (4.9 kg/m3). The results showed that I6 with five dripper/plant, was the most efficient treatment, so it was considered an appropriate irrigation method to change from furrow to drip irrigation. At the end of the experiment, samples were taken from the vine roots revealing that the drip irrigation systems caused shallow roots.

    Keywords: Leaf Area, Root, RWC, Soil Moisture, Stem
  • M. Heydari*, S .Shabanlou Pages 193-204

    Generally, intakes are used for conveying and diverting the flow within main channels and rivers. In this study, a flow field was simulated using FLOW-3D software. In addition, the flow free-surface variations were predicted using the Volume of Fluid (VOF) scheme. The flow turbulence was estimated by standard k-ε and RNG k-ε turbulence models. For instance, the MAE values for standard k-ε and RNG k-ε models to simulate the free surface profile were computed 0.166 and 0.201, respectively. The modeling results showed that the numerical model simulated the flow field with an acceptable accuracy. For example, the RMSE, MAE and R values for the simulated flow free-surface variations were calculated 0.164, 0.158 and 0.997 percent, respectively. Then, the effects of four flow division angles (30, 45, 75 and 90 degrees) on flow field pattern were considered. Regarding the modeling results, the highest depth-averaged velocity was obtained for the model with 45-degree. Among the models with division angles of 30, 45 and 75 degrees, the maximum shear stress was predicted for the model with 45-degree.

    Keywords: Division angle, Flow pattern, Intake, Numerical simulation, Rectangle channel