فهرست مطالب

مدیریت آب و آبیاری - سال دهم شماره 1 (بهار و تابستان 1399)

مجله مدیریت آب و آبیاری
سال دهم شماره 1 (بهار و تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/03/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مهسا بصیری، هوشنگ قمرنیا*، مختار قبادی صفحات 1-14
    به منظور بررسی تاثیر تنش های کم آبی و شوری آب آبیاری براندام های هوایی و زیرزمینی نعناع فلفلی، دو آزمایش به صورت جداگانه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 97-1396 و در مزرعه تحقیقاتی گروه مهندسی آب پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی انجام گرفت. در آزمایش کم آبیاری، تیمارهای مورد بررسی شامل سه سطح شاهد (آبیاری کامل یا 100 درصد نیاز آبی)، 20 درصد کم آبیاری (80 درصد نیاز آبی) و 40 درصد کم آبیاری (60 درصد نیاز آبی) بودند. تیمارهای مورد بررسی در آزمایش شوری آب آبیاری شامل چهار سطح شاهد (9/0)، دو، سه و چهار دسی زیمنس بر متر بودند. نتایج نشان داد که اثر کم آبی بر صفات هوایی شامل وزن تر و خشک ساقه، وزن تر و خشک برگ، سطح برگ و ارتفاع ساقه و هم چنین صفات زیرزمینی نظیر وزن خشک ریشه، طول ریشه، سطح، حجم و چگالی ریشه معنی دار بود. بیش ترین و کم ترین مقدار وزن خشک برگ برای تیمارهای 100 و 60 درصد نیاز آبی به ترتیب معادل 47/2 و 54/1 گرم در بوته به دست آمد. با اعمال 20 و 40 درصد کم آبیاری سطح برگ نسبت به تیمار شاهد 22 و 31 درصد کاهش یافت. اعمال شوری آب آبیاری نیز برای تیمارهای دو، سه و چهار دسی زیمنس بر متر باعث کاهش 15، 20 و 47 درصدی سطح برگ شد. با توجه به نتایج بالاترین حد قابل تحمل گیاه به شوری آب آبیاری سه دسی زیمنس بر متر به دست آمد.
    کلیدواژگان: اندام زیرزمینی، تنش، سطح برگ، صفات هوایی، لایسیمتر، نیاز آبی
  • علی محمدی، محمدابراهیم بنی حبیب* صفحات 15-29

    کشور ایران با توجه به موقعیت جغرافیایی خود که در ناحیه خشک و نیمه خشک جهان قرار گرفته و همچنین مصارف روزافزون آب، در آینده ای نه چندان دور با بحران آب مواجه خواهد شد. بنابراین لازم است در مدیریت مصرف آب کشور جنبه های مختلفی را درنظر گرفت. در این تحقیق با استفاده از مدل های راهبردی، تجارت آب مجازی محصولات کشاورزی کشور ایران با سایر نقاط جهان برای سال 1393 مورد بررسی قرار گرفت. این پژوهش در سه گام انجام شد. در ابتدا آب مجازی محصولات منتخب محاسبه شده و درگام بعدی با استفاده از مدل SWOT نقاط ضعف، قدرت، تهدید و فرصت های تبادل آب مجازی محصولات کشاورزی ایران شناسایی شدند. سپس برای کمی سازی راهبرد و تعیین بهترین راهبرد عملیاتی از دو ماتریس QSPM و ماتریس فریمن (ذی نفعان) استفاده شد. در بررسی مدل SWOT، مشخص شد که راهبرد مناسب جهت حرکت بسوی شرایط مطلوب، راهبرد تهاجمی می باشد. همچنین بررسی ماتریس QSPM نشان داد که راهبرد افزایش تمرکز روی تولید محصولات با آب مجازی کم به ویژه زعفران و کشمش با کسب امتیاز 371/5 و راهبرد استفاده از سرمایه گذاری خارجی برای فرآوری محصولات با آب مجازی کم با امتیاز 193/5 راهبردهای عملیاتی اصلی در این تحقیق هستند. نتایج بررسی ماتریس ذی نفعان نیز نشان داد که استفاده از سرمایه گذاری خارجی برای فرآوری محصولات با آب مجازی کم و صادرات این محصولات (امتیاز 105) بهترین گزینه برای تبادل محصولات کشاورزی ایران است. بنابراین با بکارگیری این دو راهبرد هم به مسایل آب کشور توجه شده و از سویی دیگر، مسایل اقتصادی تبادل محصولات کشاورزی محقق می شود.

    کلیدواژگان: تجارت آب مجازی، راهبرد مدیریت آب، ماتریس ذی نفعان، QSPM
  • محمدحنیف میربلوچ، معصومه دلبری، حلیمه پیری* صفحات 31-44

    هدف از تحقیق ارزیابی از 8 سامانه آبیاری بارانی کلاسیک با آبپاش متحرک در شهرستان خاش می باشد. جهت انجام کار ابتدا آب و خاک هر سامانه از نظر کیفیت، شدت نفوذپذیری خاک، شوری و قلیاییت مورد بررسی قرار گرفت. فشار و دبی آبپاش ها در آذر ماه 1397 اندازه گیری شد. آنگاه شاخص های ارزیابی یکنواختی کریستیان سن (CU)، یکنواختی توزیع (DU)، راندمان کاربرد واقعی (AELQ) و پتانسیل ربع پایین (PELQ)، راندمان تبخیر و بادبردگی (WDEL)، تلفات نفوذ عمقی (DP)، کفایت آبیاری (ADir) و راندمان کاربرد (Ea) محاسبه شد. میانگین یکنواختی کریستیان سن1/76 درصد، یکنواختی توزیع 2/65 درصد، راندمان واقعی کاربرد 3/43 درصد و راندمان پتانسیل ربع پایین 9/44 درصد، تلفات تبخیر و باد 1/22درصد، تلفات نفوذ عمقی 8/21 درصد، کفایت آبیاری 2/79 درصد و راندمان کابرد 06/56 درصد به دست آمد. آبیاری در سامانه های 3، 6 و 8 به صورت کامل انجام شده بود و در سایر سامانه ها مقادیر راندمان واقعی و پتانسیل کاربرد ربع پایین با هم برابر بود. سامانه های 2، 3، 6 و 8 ضریب یکنواختی و یکنواختی توزیع کمتر از مقدار توصیه شده مریام و کلر داشتند. طراحی نامناسب سامانه ها، استفاده هم زمان بیش از یک آبپاش، ضعف مدیریت بهره برداران و استفاده از لوازم فرسوده، از دلایل پایین بودن یکنواختی توزیع و راندمان کاربرد در این سامانه ها بود. همچنین مطالعات نشان داد در اکثر طرح ها، راندمان عملکرد سامانه ها پایین بود. لذا جهت رفع مشکلات لوازم و لوله های کهنه و خراب و آبپاش های معیوب باید از سامانه ها حذف گردد. ایستگاه پمپاژ جهت تامین فشار مورد نیاز مجددا مورد بررسی قرار گیرد و به کشاورزان استفاده صحیح از سامانه ها را آموزش دهند.

    کلیدواژگان: تبخیر و باد، خاش، راندمان کاربرد، راندمان پتانسیل، کفایت آبیاری
  • یاسر مهری، میلاد مهری، جابر سلطانی* صفحات 45-59
    در سال های اخیر مسایل مربوط به انتشار آلودگی در رودخانه ها و مجاری روباز به یکی از مسایل مهم مورد بررسی پژوهشگران تبدیل شده است. با توجه به تاثیر آلودگی روی سلامتی انسان و آبزیان موجود در رودخانه ها، پیش بینی و پیشگیری از آن در رودخانه ها که یکی از منابع تامین آب می باشد، بسیار ضروری است. برای توصیف نحوه انتشار طولی آلودگی در رودخانه ها از ضریب انتشار طولی در رودخانه ها استفاده می شود. برای اندازه گیری این ضریب روش های مختلفی اعم از تجربی و ریاضی وجود دارد که محدودیت های زیادی دارند و قابل تعمیم نیستند. بنابراین در این پژوهش با بهره گیری از تلفیق الگوریتم های بهینه سازی GA و PSO با مدل هوشمند ANFIS روشی جدید برای پیش بینی این ضریب با کدنویسی در محیط نرم افزار MATLAB با 116 داده نرمال ارایه شد. پارامترهای عرض سطح آزاد، عمق جریان، سرعت برشی و سرعت جریان در رودخانه برای ورودی مدل و ضریب انتشار طولی برای پارامتر هدف انتخاب شد. در نهایت با توجه به پیش بینی های انجام شده روش ANFIS-PSO با دقت MSE=0.0037  و RMSE=0.061 و با  R=0.9622 و روش ANFIS-GA با دقت MSE=0.012 و با RMSE=0.11 با R=0.739  دارای دقت بیش تری نسبت به مدل ANFIS با دقت MSE=0.040 و RMSE=0.200 با R=0.698 می باشند. از طرف دیگر با مقایسه دو روش ANFIS- PSO و ANFIS-GA مشاهده می شود که الگوریتم بهینه سازی PSO نسبت به روش GA دارای عملکرد بهتری در بهبود ساختار ANFIS بوده است. در نهایت روش ANFIS-PSO را می توان روشی مناسب تر برای پیش بینی ضریب انتشار طولی پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: آلودگی، روش های ترکیبی، مدل سازی، هوش مصنوعی
  • واحدبردی شیخ*، حسن رضایی مقدم، رویا جعفری، زهره غلامی، جواد شیخ صفحات 61-73
    تبخیر و تعرق به عنوان یکی از اجزا مهم چرخه آب نقش بسیار بزرگی در بررسی بیلان آب حوزه های آبخیز دارد. تعیین دقیق میزان تبخیر و تعرق جهت مدیریت کارآمد آبیاری، برآورد نیاز آبی گیاه و طراحی سیستم های آبیاری ضروری است. هدف از انجام تحقیق حاضر طراحی و ساخت دستگاه لایسیمتر وزنی جهت پایش مستمر تبخیر و تعرق واقعی می باشد. لایسیمتر طراحی شده در این تحقیق شامل دو استوانه هم مرکز است که استوانه درونی، مخزن اصلی لایسیمتر است و استوانه بیرونی نقش جدار محافظ را دارد تا از تماس مستقیم خاکهای اطراف با بدنه لایسیمتر جلوگیری کرده و عملیات توزین را با خطای کمتر انجام دهد. سطح فوقانی مخزن اصلی باز می باشد. در کف مخزن منافذی برای زهکشی آب تعبیه شده است. بدنه مخزن با ورق فولادی به ضخامت سه و شش میلی متر به ترتیب برای دیواره ها و کف ساخته شد. قطر داخلی مخزن 45 سانتی متر و ارتفاع آن 60 سانتی متر می باشد. مخزن اصلی بعد از پر شدن با خاک روی چارچوب مجهز به حسگر های وزن نسبتا دقیق و ارزان قیمت مستقر می شود. برد الکترونیکی دستگاه که قابلیت پایش چهار لایسیمتر را بطور همزمان دارد برای کالیبراسیون حسگر های وزن و تنظیمات نحوه پایش و ثبت سیگنال های خروجی حسگر های وزن به صورت فایل متنی ستونی روی حافظه جانبی طراحی گردید. این دستگاه قابلیت نمایش لحظه ای وزن مخازن و ثبت آن ها با فواصل زمانی دلخواه کاربر را دارا می باشد. نتایج ارزیابی عملکرد دستگاه نشان داد که لایسیمتر طراحی شده، تغییرات وزن رطوبت خاک را با دقت قابل قبولی اندازه گیری و ثبت می کند.
    کلیدواژگان: بیلان آب، پایش رطوبت خاک، تبخیر و تعرق، مدیریت آبیاری
  • معصومه متانت، حسین بانژاد*، مرتضی گلدانی، مصطفی قلی زاده صفحات 75-87
    دانشمندان زیادی به اثرات مفید میدان مغناطیسی در کشاورزی پی برده اند و به علت داشتن یک تکنیک ارزان و سازگار با محیط زیست به آن علاقه مند شده اند. این تحقیق با هدف بررسی اثر آب مغناطیسی و پرایم با آب مغناطیسی در شرایط تنش خشکی روی برخی ویژگی های مورفولوژیکی گیاه تربچه انجام شد. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تیمار نوع آب، چهار تیمار پرایمینگ و سه تیمار کم آبیاری در چهار تکرار در گلخانه دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. بعد از برداشت ریشه شویی انجام شد و مهمترین شاخص های مورفولوژیکی شامل وزن تر و خشک سه قسمت گیاه، طول و قطر غده، سطح برگ، سفتی غده، طول ریشه و حجم غده و ریشه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش تنش خشکی همه صفات اندازه گیری شده کاهش یافت اما کاربرد آب مغناطیسی باعث بهبود کلیه صفات شده است به طوری که اثر ساده آب مغناطیسی یک ساعت باعث افزایش سطح برگ، وزن خشک اندام هوایی و غده، وزن تر اندام هوایی، ریشه و غده، طول ریشه، قطر و طول غده و حجم غده و ریشه به ترتیب به میزان 15، 24، 56، 20، 48، 80، 11، 11، 31، 85 و 50 درصد شده. اما در تیمار پرایمینگ صفات سطح برگ، وزن تر و خشک اندام هوایی، وزن تر و خشک غده و سفتی اثر معنی داری نداشتند. به طور کلی نتایج نشان داد که آب مغناطیسی، گیاه تربچه را به عنوان یک عامل محافظ در برابر تنش خشکی محافظت می کند و باعث افزایش عملکرد گیاه می شود.
    کلیدواژگان: ریشه، غده، کم آبیاری، میدان مغناطیسی
  • مجید علی حوری* صفحات 89-99
    استفاده غیرعلمی از منابع آب با کیفیت پایین، خطرات جدی برای رشد گیاه و محیط زیست دارد. به منظور بررسی امکان استفاده چرخشی از آب غیرشور و شور، این تحقیق در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار روی پاجوش های خرمای رقم برحی در سال های 97-1396 در شهرستان اهواز اجرا شد. تیمارهای مورد آزمایش شامل آبیاری با آب رودخانه کارون، آبیاری با آب شور 5 دسی زیمنس بر متر پس از دو مرتبه آبیاری با آب رودخانه کارون، آبیاری با آب شور 8 دسی زیمنس بر متر پس از دو مرتبه آبیاری با آب رودخانه کارون، آبیاری با آب رودخانه کارون پس از دو مرتبه آبیاری با آب شور 5 دسی زیمنس بر متر، آبیاری با آب رودخانه کارون پس از دو مرتبه آبیاری با آب شور 8 دسی زیمنس بر متر و آبیاری با آب شور 5 دسی زیمنس بر متر در طول سال بودند. میزان تبخیر-تعرق سالانه گیاه با 2/1660 میلی متر در لایسیمتر هنگام آبیاری گیاه با آب رودخانه کارون، اختلاف معنی داری با سایر تیمارها به جز آبیاری با آب شور 5 دسی زیمنس بر متر پس از دو مرتبه آبیاری با آب رودخانه کارون داشت. تیمارهای آبیاری بر تمام صفات رویشی پاجوش خرما شامل تعداد برگ، طول برگ، عرض برگ، تعداد برگچه، طول برگچه، عرض برگچه و محیط تنه اثر معنی‏دار داشتند. نتایج نشان داد که آبیاری چرخشی با آب شور 5 دسی زیمنس بر متر پس از دو مرتبه آبیاری با آب رودخانه کارون می تواند به عنوان یک راهکار مدیریتی برای آبیاری پاجوش های خرمای رقم برحی به کار رود.
    کلیدواژگان: آبیاری یک درمیان، اهواز، تنش شوری، رشد رویشی، شوری آب
  • علی حقی زاده، حسین یوسفی*، یزدان یاراحمدی، آرمان کیانی صفحات 101-112

    برف و رواناب ناشی از ذوب آن نقش اساسی در تامین منابع آب را دارا می باشد. در این پژوهش تاثیر تغییر اقلیم بر رواناب ناشی از ذوب برف در حوزه آبخیز سراب صیدعلی واقع در شمال استان لرستان مورد مطالعه قرار گرفت. در این مطالعه با استفاده از سطح پوشش برف استخراج شده از تصاویر ماهواره لندست 5 و 7 و داده های اقلیمی پیش بیتی شده توسط مدل گردش عمومی با استفاده از نرم افزار Lars-WG رواناب ناشی از ذوب برف تحت سه سناریو A1B،A2 وB2 در سال 2010 تا 2013 با استفاده از مدل SRM مورد شبیه سازی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی با استفاده از دو آماره ضریب تبیین و تفاضل حجمی مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار 87/0 برای ضریب تبیین و 62/3- برای تفاضل حجمی نشان از دقت مدل می دهد. سپس با استفاده از سه سناریوی مذکور پارامترهای اقلیمی برای سال های 2020 تا 2060 از طریق مدل گردش عمومی پیش بینی شد، سپس با استفاده از پارامترهای اقلیمی پیش بینی شده میزان پوشش برفی از طریق روابط رگرسیونی چند متغییره برای آینده برآورد گردید و به مدل SRM معرفی و شبیه سازی برای سال 2020 تا 2060 انجام گرفت. نتایج نشان داد که میانگین رواناب در ماه نوامبر تا می برای سه سناریو به ترتیب 3/4، 4/4 و 2/4 متر مکعب بر ثانیه می باشد اما میانگین دراز مدت دبی رواناب از سال 1980 تا 2013 برابر 07/6 مترمکعب می باشد که این کاهش حجم رواناب در آینده را می توان با کاهش پوشش برفی توجیه نمود.

    کلیدواژگان: پارامترهای اقلیمی، پوشش برف، حجم رواناب، رگرسیونی چند متغیره
  • جمشید اقبالی، خلیل کلانتری*، علی اسدی، محمدجواد جاوید صفحات 113-129

    خشکسالی های متعدد و محدودیت منابع آب کشور، اهمیت مدیریت این منبع با ارزش را آشکار ساخته است. مدیریت پایدار منابع آب نیاز به قوانین شفاف، قابل اجرا و منصفانه در بخش تقسیم و توزیع دارد. هدف این تحقیق تحلیل قوانین آب از زمان قانون گذاری مدون (مشروطیت) تا قوانین تصویب شده توسط مجلس شورای اسلامی در سال های اخیر بود. تحلیل قوانین با استفاده از روش تحلیل محتوا انجام شد. جامعه آماری تحقیق شامل تمام قوانین مصوب توسط قوه مقننه در زمینه ی آب بود. کتب، اسناد و مدارک موجود در رابطه با قوانین آب در دوره های مختلف زمانی به عنوان منبع تحقیق استفاده شدند. تحلیل محتوا با استفاده از نرم افزار مکس کیودا انجام گرفت. نتایج نشان داد بخش کشاورزی در تمام قوانین مورد توجه ویژه بوده است. آب های زیرزمینی به ویژه چاه ها و حاکمیت آب ها از جمله مسایل مورد توجه در دوره های مختلف قانون گذاری بودند. سیرتحولات مالکیت منابع آب نشان داد گرایش قوانین از مالکیت خصوصی در دوره اول قوانین آب به مالکیت عمومی و حاکمیت دولت در دوره دوم و سوم تغییر پیدا کرده است. در برخی از قوانین مشکلاتی مانند عدم شفافیت، اجرایی نبودن، کلی گویی و تناقض وجود داشت و به مسایل جدید مانند بازار آب و انتقال حقوق نیز توجه کمی شده بود.

    کلیدواژگان: تحلیل محتوا، حقابه، قوانین آب، مالکیت، مشکلات
  • زینب سجودی، فرهاد میرزایی اصلی* صفحات 131-141

    مهم ترین اثرات فضای سبز در شهرها کاهش آلودگی هوا، کاهش آلودگی صوتی، تعدیل دما، افزایش رطوبت نسبی و جذب گرد و غبار است. حجم زیادی از منابع آب شهری به دلیل کشت گونه های گیاهی متفاوت در کنار یکدیگر و مشخص نبودن نیاز آبی این گیاهان در فضای سبز تلف می شود. در این تحقیق، ضریب گیاهی و نیاز آبی گیاهان از نوع درختچه (شمشاد و سنجد زینتی)، بوته (زرشک)، گیاه پوششی (مرغ) و درخت (سرو و زبان گنجشک) با انتخاب دو ریزاقلیم در باغ گیاه شناسی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران و با روش های بیلان آبی و wucols1 برآورد گردید. تحقیق به مدت شش ماه، از فروردین تا شهریور 1397 انجام شد. بر اساس نتایج این پژوهش متوسط ضریب گیاهی برای کل دوره از روش بیلان آبی و روش wucols به ترتیب 36/0 و 30/0 به دست آمد. تبخیر تعرق برآورد شده به صورت میانگین مقدار 757 میلی متر درروش بیلان آب و مقدار 641 میلی متر در روش wucols در کل دوره آزمایش برآورد شده است و به طورکلی روش wucols همواره مقدار کمتری از نیاز آبی را برای گیاهان فضای سبز برآورد می کند. با توجه به تحلیل آماری صورت گرفته این میزان تفاوت در شش دهه آزمایش دارای اختلاف معنی دار بوده است. با توجه به نتایج این تحقیق کاربرد روش طبقه بندی آب مورد استفاده گونه های فضای سبز دارای دقت مناسبی در برآورد نیاز آبی گیاهان فضای سبز می باشد و می تواند در کاهش مصرف آب موثر باشد.

    کلیدواژگان: بیلان آبی، تبخیرتعرق، ریزاقلیم، wucols
  • حبیب کریمی اورگانی، سید مهدی هاشمی*، سید ابراهیم هاشمی گرمدره، عبدالمجید لیاقت صفحات 143-156

    در شبکه های آبیاری کشور به سبب بهره برداری و نگهداری نامناسب، تلفات قابل توجهی در سامانه انتقال و توزیع آب کشاورزی رخ می دهد. مدیریت و برنامه ریزی مناسب مدیریت آب کشاورزی در شبکه های آبیاری نیازمند تعیین این مقدار تلفات می باشد که مستلزم اندازه گیری های مستمر، زمان بر و پر هزینه می باشد. این پژوهش با استفاده از یک روش کاربردی میزان تقریبی تلفات ناشی از انتقال، توزیع و آب را برای شبکه آبیاری رودشت اصفهان برآورد نمود. در گام نخست با استفاده از مدل آکواکراپ میزان آب مورد نیاز گیاهان الگوی کشت در طول فصل زراعی 94-1393 محاسبه و با در نظر گرفتن بازده کاربرد آب در مزرعه مقدار تقاضای آب در کل شبکه به دست آمد. میزان تلفات ناشی از تبخیر و نیز حجم ناخالص آبیاری از میزان آب ورودی شبکه کسر شد که مقدار حاصل شده نمایانگر میزان کل تلفات واقع در سامانه های انتقال، توزیع و تحویل آب در شبکه بود. نتایج حاکی از آن بود که میزان تلفات روزانه متغیر و در بازه 30 الی 60 درصد می باشد که این مقادیر به مراتب بیشتر از میزان ارایه شده در مرجع استاندارد طراحی و بهره برداری شبکه آبیاری در کشور (مقدار کل تلفات بین 10 تا 20 درصد) می باشد. دلیل این میزان تلفات را می توان به عدم شناخت کافی نسبت به مفاهیم بهره برداری، هیدرولیک جریان در شبکه های روباز انتقال و توزیع آب نسبت داد.

    کلیدواژگان: آکواکراپ، تلفات بهره برداری، سامانه توزیع آب، شبکه آبیاری
  • حسین سعادتی، آرش ملکیان*، علیرضا مقدم نیا صفحات 157-171
    تعیین آسیب پذیری و ریسک آب های زیرزمینی، رویکرد مناسبی برای مدیریت آب های زیرزمینی می باشد. در تحقیق حاضر، این ارزیابی بر اساس شاخص جدیدی با سه عامل تراکم منابع نقطه ای آلاینده، آسیب پذیری ذاتی و محدوده گیرش آلودگی چاه ها، برای سفره آب زیرزمینی دشت اردبیل ارایه شده است. در ابتدا یک نسخه اصلاح شده از روش دراستیک برای پهنه بندی آسیب پذیری ذاتی آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه به مساحت 886 کیلومتر مربع استفاده شد. تراکم منابع آلاینده نقطه ای مانند صنایع، روستاها، ایستگاه های پمپ بنزین در زیرحوضه ها به عنوان شاخص بالقوه آلاینده منابع نقطه ای استفاده شد. مدل سازی عددی نیز برای تعیین مناطق گیرش چاه با استفاده از مدل MODFLOW و MODPATH انجام شد. پارامترهای مورد استفاده در این روش تحلیل حساسیت شد همچنین نتایج این شاخص براساس غلظت نیترات و کلرید واسنجی شد که همبستگی مثبتی با شاخص آسیب پذیری داشت. با توجه به ادغام 3 عامل با محدوده ارزشی 10، مقادیر شاخص آسیب پذیری و ریسک آب های زیرزمینی بین صفر تا هزار متغیر است. در بیشتر سطوح دشت، مقدار این شاخص در محدوده طبقه حداقل بود. ولی مقادیر حداکثر این شاخص در مناطق پرجمعیت، حاشیه جاده ها و صنعتی بالا در دشت اردبیل بود. بطور کلی مطابق این شاخص، دشت اردبیل در محدوده آسیب پذیری پایین قرار دارد. این روش منجر به یک رویکرد دقیق و مقرون به صرفه برای محافظت از منابع آب آشامیدنی و کشاورزی و دستیابی به آب زیرزمینی پایدار برای نسل های آینده خواهد شد.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، آسیب پذیری، آلایندگی، پهنه بندی ریسک
|
  • Mahsa Basiri, Houshang Ghamarnia *, Mokhtar Ghobadi Pages 1-14
    In order to study the effects of deficit and salinity water stresses on aerial and underground organs of Mentha piperita L. two separate experiments were conducted. A randomized complete block design factorial experiment with three replications was designed at 2017-2018 year in a research farm of department of water engineering, campus agriculture and natural resources of Razi University. Water deficit experiment included three levels (100 (Control), 80 and 60% irrigation requirement) and salinity experiment included four levels control (0.9, 2, 3 and 4) dS/m. The results showed that the effect of water deficit stress on aerial characteristics (shoot fresh and dry weight, leaf fresh and dry weight, leaf area and shoot height) and underground organs (root dry weight, root length, root area, volume and density) were significant. The maximum and minimum of leaf dry weight for 100 and 60% of irrigation requirement observed 2.47 and 1.54 grams per plant. With application of 20 and 40% irrigation deficit leaf area in comparison with control 22 and 31% decreased. With application of water irrigation salinity for 2, 3 and 4 dS/m leaf area 15, 20 and 47% decreased. The highest tolerance salinity of Mentha piperita L. was obtained as 3dS/m.
    Keywords: Aerial characteristics, irrigation requirement, Leaf area, lysimeter, Tension, Underground organ
  • Ali Mohammadi, MohammadEbrahim Banihabib * Pages 15-29

    Due to the geographical location of Iran, which is located in an arid and semi-arid region and increasing consumption of water, Iran will face a water crisis in the future. Therefore, it is necessary to consider different strategies in the country's water consumption management. In this study, using strategic models, virtual water trade between Iran and other parts of the world was investigated for 2014. This study was carried out in three steps. First, the virtual water of selected products was calculated and in the next step using SWOT model, weaknesses, strength, threat and opportunities of virtual water exchange were identified. Then, QSPM and Friedman (stakeholder) matrices were used to quantify the strategy and determine the best operational strategy. Investigating the SWOT model, it was found that the appropriate strategy to move towards the optimal conditions is the aggressive strategy. The QSPM matrix analysis also showed that the focus on the production of low-virtual water products especially saffron and raisins (5.37 points) and using foreign investment for the processing of low-virtual water products (5.1 points) are the main operation strategies in this research. The results of the stakeholder matrix also showed that using foreign investment to process low-water virtual products and then export these products (score 105) is the best option for exchanging Iranian agricultural products. Therefore, applying these two strategies will also address the country's water problems and, on the other hand, the economic issues of agricultural commodity exchange are resolved.

    Keywords: Matrix of Stakeholders, QSPM, Virtual water trade, Water Management Strategy
  • MohammadHanif Mirbalooch, Masoome Delbari, Halimeh Piri * Pages 31-44

    The purpose of study was to evaluate 8 classical sprinkler irrigation systems in Khash city. To do this, water and soil properties of each system were studied in terms of quality, soil permeability, salinity and alkalinity.Then pressures and discharge of sprinklers were measured in November 2018. Evaluation indices then include Christianity uniformity coefficient (CU), distribution uniformity (DU), low quadratic real use efficiency (AELQ), low quadratic potential efficiency (PELQ), evaporation and wind loss (WDEL), deep penetration losses (DP), Irrigation adequacy (ADir) and application efficiency (Ea) were calculated by analyzing the measured field data. Average Christianity uniformity coefficient of 76.1%, distribution uniformity of 65.2%, actual quadrant use efficiency of 43.3%, low quadrant potential efficiency of 44.9%, evaporation and wind losses of 22.1%, penetration losses of 21.8%. Irrigation adequacy percentage was 79.2% and application efficiency was 56.06%. Irrigation was completed in systems 3, 6 and 8 and in other systems due to the unintended dehydration, the true efficiency values and the potential efficiency of the low quadrant application were equal. Systems 2, 6, 3 and 8 had lower uniformity and uniformity coefficients than the Merriam and Chlorine recommended values. Inadequate design of systems, simultaneous use of more than one sprinkler, poor user management, and use of nonstandard equipment were the main reasons for the low uniformity of water distribution and water use efficiency in these systems. Studies also showed that in most of the designs studied the performance of the systems was low. Therefore, it is necessary to remove the obsolete equipment and pipes and sprinklers for troubleshooting. Re-check pumping station to supply needed pressure and educate farmers on the proper use of the systems.

    Keywords: Application efficiency, Evaporation, Wind, Irrigation Adequacy, Khash, Potential Efficiency
  • Yaser Mehri, Milad Mehri, Jaber Soltani * Pages 45-59
    Recently, water pollutions in rivers and canals have become the main issue for researchers. In addition, water pollutants have different effects on human and aquatic health. So, the prediction of pollution in water in different water resources like rivers has been the main topic for researching. The longitude dispersion coefficient which is experimental and theoretical method that is the best way for describing longitude dispersion. In this study, a new method has been used for predicting the longitude dispersion by ANFIS developing with PSO and GA optimization. For this purpose, the programs run with 116 normalizing data by writing of code in MATLAB software. The river wide, water depth, velocity and Shear velocity were used for input parameter and Dispersion coefficient was used for the porpuse parameter. Results showed that the ANFIS-PSO model predicts dispersion coefficient with MSE=0.0037, RMSE=0.061 and R=0.9622 and ANFIS-GA model predicts dispersion coefficient with MSE=0.012, RMSE=0.11 and R=0.739 that have better accurate than ANFIS with MSE=0.040m, RMSE=0.200 and R=0.698. By evaluating the two models, it was found that the PSO algorithm has better performance than GA algorithm in ANFIS model. The ANFIS-PSO model was the most accurate among the three studied models. Finally, it was concluded that the ANFIS-PSO model is more appropriate model to estimate in RMSE, MSE and R for dispersion coefficient
    Keywords: artificial intelligent, Combined methods, modeling, Pollution
  • Vahedberdi Sheikh *, Hassan Rezaeimoghaddam, Roya Jafary, ZOHREZ Gholami, Javad Sheikh Pages 61-73
    Evapotranspiration as an important component of the hydrologic cycle plays a large role in watershed’s water balance study. Accurate estimation of evapotranspiration rate is essential for efficient management of irrigation, determination of plants water demand as well as design of irrigation systems. The aim of the current study is to design and construct a weighing lysimeter to address the need for accurate monitoring of evapotranspiration. The designed lysimeter in this research contains two concentric cylinders. The internal cylinder is the main container of the lysimeter and outer cylinder has the role of protection and isolation of the main container from surrounding soil media. The main container is open-ended from top, but sealed in sidewalls and bottom end, except for orifices at the bottom end to drain the saturation excess water from main container. The main container was made from 3 mm and 6 mm thick steel sheets for sidewall and bottom, respectively. The inner diameter and depth of the main container were 45 cm and 60 cm, respectively. After filling with soil, the containers were loaded on relatively precise and cheap loadcells fixed to a rigid metal framework. An electronic board, which can support four loadcells, was developed for calibration of loadcells and setting up the monitoring and recording the output signals of loadcells as a text file saved on an external memory card. The board can display the instantaneous weight of containers and save them at user defined intervals. The results of performance evaluation indicated that the developed lysimeter can measure and record temporal changes of soil moisture with an acceptable accuracy.
    Keywords: Evapotranspiration, Irrigation management, Soil moisture monitoring, Water balance
  • Masoumeh Metanat, Hossein Banejad *, Morteza Goldani, Mostafa Gholizadeh Pages 75-87
    Many scientists have discovered the useful effects of magnetic field in agriculture and are have become interested because cheap and eco-friendly technique. The purpose of this study was to investigate the effect of magnetized water and priming with magnetized water under drought stress on some morphological traits of radish plant. The experiment was carried out with factorial experiment in completely randomized design with three type water treatment, four priming treatment and three irrigation deficit treatment in four replications in greenhouse ferdousi university of mashhad. After harvesting, root cleaning was performed, and the most important morphological indices including fresh and dry weight of three plant parts, tuber length and diameter, leaf area, tuber density, root length and tuber volume and root volume were measured. Results showed that with increasing drought stress all measured traits decreased but the use of magnetic water has improved all the traits, So that the simple effect of magnetized water for one hour increased leaf area, shoot and tuber dry weight, shoot, root and tuber fresh weight, root length, diameter and tuber length and tuber and root mass by is respectively 15, 24, 56, 20, 48, 80, 11, 11, 31, 85 and 50 Percent but in priming treatment, leaf area, fresh and dry weight of shoot, tuber fresh and dry weight and tuber density had no significant effect. In general, the results showed that magnetized water protects radish plant as a protective agent against drought stress and cause increasing plant yield and decreasing water consumption.
    Keywords: Deficint irrigation, Magnetized field, root, tuber
  • Majid Alihouri * Pages 89-99
    Unscientific use of low quality water resources poses serious risks to plant growth and the environment. In order to investigate the possibility of alternative use of non-saline and saline waters, this research was carried out in a randomized complete block design with three replications on Barhee date offshoot at the Ahvaz region in 2017-2018. Experimental treatments were included irrigation with Karun River water, irrigation with saline water of 5 dS/m after twice irrigation with Karun River water, irrigation with saline water of 8 dS/m after twice irrigation with Karun River water, irrigation with Karun River water after twice irrigation with saline water of 5 dS/m, irrigation with Karun River water and twice irrigation with saline water of 8 dS/m and also, irrigation with saline water of 5 dS/m during the year. The plant annual evapotranspiration (1660.2 mm/ly) in treatment of irrigation with Karun River water that had significant difference with other treatments except irrigation with saline water of 5 dS/m after twice irrigation with Karun River water. The irrigation treatments had significant effect on all date offshoot vegetative attributes including number of leaves, leaf length, leaf width, number of leaflets, leaflet length, leaflet width and trunk girth. The results showed that alternative irrigation with saline water of 5 dS/m after twice irrigation with Karun River water can be used as a management practice for irrigation of Barhee date offshoots.
    Keywords: Ahvaz, Alternative irrigation, Salinity stress, vegetative growth, Water salinity
  • Ali Haghizadeh, Hossein Yousefi *, Yazdan Yarahmadi, Arman Kiyani Pages 101-112

    Snow and snow melt runoff have a major role to play in supplying water. In this study the impact of climate change on runoff caused by snowmelt was studied in Sarab Seyed Ali watershed in north of Lorestan province. In this study, using snow cover level extracted from Landsat 5 and 7 satellite images and climatic data predicted by general circulation model using Lars-WG software snowmelt runoff under three scenarios A1B, A2 and B2 in the year 2010 to 2013 was simulated using the SRM model. The simulation results were evaluated using two statistic including coefficient of determination and volume difference. The value of 0.87 for the coefficient of explanation and -3.62 for the volume difference indicates the accuracy of the model. Then, using these three scenarios, the climate parameters for 2020 to 2060 were predicted through general circulation model, then using the predicted climate parameters, the rate of snow cover was estimated through multivariate regression equations and was into to SRM model. the simulation was done for 2020 to 2060. The results showed that the average runoff in November to May for the three scenarios was 4.3, 4.4 and 4.2 m3/s respectively, while the long-time mean runoff from 1980 to 2013 was 6.07 m3. However, this decrease in future runoff volume can be justified by the reduction of snow cover.

    Keywords: Climatic parameters, multivariate regression, Runoff Volume, Snow Cover
  • Jamshid Eghbali, Khalil Kalantari *, Ali Asadi, MohammadJavad Javid Pages 113-129

    Numerous droughts and limited water resources in Iran have revealed the importance of managing this valuable resource. Sustainable management requires clear, applicable and fair rules in the division and distribution of water. The aim of This study was to analyze the water laws from the time of the codified legislation (Constitutional Revolution) to the laws passed by the Islamic council congress in recent years. The rules were analyzed using content analysis method. The statistical population of the study consisted of all laws passed by the legislature in the context of water. Books and documents related to water laws were used as research sources at different time periods. Content analysis was performed using Maxqda software. The results showed agricultural sector has received special attention in all laws. Groundwater, especially wells and water governance, were the issues of interest in various legislative periods. Water Resource Ownership Changes Show that the trend from private ownership in the first period of water laws has changed to public ownership and state governance in the second and third period. In some rules, there were problems such as: lack of transparency, non-applicable, cliché and contradictions, and little attention had been paid to new issues such as the water market and the transfer the right.

    Keywords: Content analysis, Ownership, Problems, right of water, Water laws
  • Zeynab Sojoodi, Farhad Mirzaei * Pages 131-141

    The most important effects of Landscape in cities are to reduce air pollution, reduce noise pollution, adjust temperature, increase relative humidity, and absorb dust. Large amounts of urban water resources are lost due to the cultivation of different plant species together and the uncertain water requirement of these plants in the Landscape. In this study, vegetation coefficient and water requirement of shrub (Buxus, Barberry and Elaeagnus pungens), Tree (Fraxinus excelsior and Cypress) and an herbaceous species (Elymus repens) plants were estimated using two micro-climates in the Botanical Garden of Campus of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, using water balance and WUCOLS methods. The study was conducted for 6 months from 21 march 2018 to 22 September 2018. Based on the results of this study, the average vegetation coefficient for the whole period was 0.36 and 0.30, respectively, using the Water balance and wucols method. the estimated evapotranspiration was estimated at an average of 757 mm in the water balance method and 641 mm in the wucols method during the whole experiment period. In general, the wucols method always estimates the Less amount of water requirement for Landscape plants. According to statistical analysis, this difference was significant in six decades of experiment. According to the results of this study, application of water classification method used by Landscape species has better accuracy in estimating water requirement of Landscape plants and can be effective in reducing water consumption.

    Keywords: Evapotranspiration, Micro-climate, Water balance, wucols
  • Habib Karimi Avargani, S. Mehdy Hashemy Shahdany *, S. Ebrahim Hashemi Garmdareh, Abdolmajid Liaghat Pages 143-156

    Significant water losses occurred within the Agricultural Water Conveyance, Distribution, and Delivery System in Iranian irrigation districts due to inappropriate operation and maintenance activities. Appropriate agricultural water programming and management need to determine these water losses require costly, time-consuming, and sequential measurement activities. This study proposed a practical approach to find out the approximated values of the losses that occurred in the systems mentioned above. In this respect, the irrigation water requirement of the crops during the cultivated season of 2015-2016 was calculated using the AquaCrop model upon considering applied efficiency in the farm scales. Then, the daily operational water losses were calculated by subtracting the daily gross irrigation water requirement and evaporation losses from the measure daily canal inflow. The obtained results revealed that daily operational water losses vary in a range of 30-60%, which were more significant than the values reported in the Iranian national standard for designing and operation of the irrigation districts (total losses are 10-20%). The reason to justify these water losses is mattered with a lack of operational knowledge, hydraulic basis of the open conveyance and distribution canal networks.

    Keywords: AquaCrop, Irrigation District, Operational Losses, Water distribution System
  • Hossein Saadati, Arash Malekian *, Alireza Moghaddamnia Pages 157-171
    Determining the vulnerability and risk of groundwater is a good approach for groundwater management with reliable and accurate models, taking into account surface pollutants, the ability to contaminate groundwater, and the pathways affecting wells. In the present study, this evaluation is based on a new index with three factors of pollutant point source density, intrinsic vulnerability and contamination range of wells presented for a groundwater aquifer in Ardabil. A modified version of the Drastic method was used to map the intrinsic groundwater vulnerability of the study area to an area of 886 square kilometers. Density of point source pollutants were measured such as industries, villages, gas stations in the sub basins and used as potential indicators of point source pollutants. Numerical modeling was also performed to determine the catchment areas using MODFLOW and MODPATH models. The spatial and descriptive integration of these three factors created a mechanism and vulnerability index for assessing the risks of groundwater contamination as well as identifying and prioritizing areas requiring groundwater monitoring. The parameters used in this method were sensitivity analysis. The results of this index were calibrated based on nitrate and chloride concentration which had a positive correlation with the vulnerability index. Groundwater vulnerability and risk index values vary from zero to one thousand with respect to the integration of 3 factors with a value range of 10. The value of this index was low in most of the lowlands. But maximum values of this index were in populated areas, high roads and industrial areas in Ardabil plain. In general, according to this indicator, Ardabil plain is at low vulnerability and risk. This research will lead to a rigorous and cost-effective approach to protecting drinking and agricultural water resources and achieving sustainable groundwater for future generations.
    Keywords: Groundwater, Pollution, Risk Zoning, Vulnerability