فهرست مطالب

تحقیقات آب و خاک ایران - سال پنجاه و یکم شماره 5 (مرداد 1399)
  • سال پنجاه و یکم شماره 5 (مرداد 1399)
  • تاریخ انتشار: 1399/05/22
  • تعداد عناوین: 20
|
  • احسان مرادی، حسن خسروی*، غلامرضا زهتابیان، شهرام خلیقی سیگارودی، آرتمی سردا صفحات 1069-1080

    شناسایی مناطق آسیب پذیر به تخریب سرزمین لازمه مدیریت پایدار منابع طبیعی است که یکی از گام های موجود در چارچوب حفاظتی محسوب می شود. در پدیده تخریب سرزمین موضوعی که بسیار اهمیت دارد، شناسایی مناطق حساس به تخریب و همچنین ارزیابی میزان آسیب پذیری به این پدیده است. هدف از این مطالعه ارزیابی آسیب پذیری تخریب سرزمین در حوضه آبخیز مهارلو-بختگان با استفاده از روش تصمیم گیری چند معیاره است. بدین منظور از نه پارامتر کاربری اراضی، پوشش گیاهی، شوری خاک، کمیت و کیفیت آب زیرزمینی، تراکم دام، سطح سواد و تمرکز جمعیتی برای تهیه نقشه آسیب پذیری استفاده شد. در مرحله اول با استفاده از چارچوب eDPSIR، روابط بین پارامترها مشخص شد. سپس با استفاده از روش فرآیند تحلیل شبکه ای (ANP)، وزن هر یک از پارامترها تعیین شد. سپس بعد از فازی سازی لایه ها، با ترکیب آن ها در محیط سامانه اطلاعاتجغرافیایی (GIS)، نقشه آسیب پذیری تخریب سرزمین تولید شد. نتایج نشان داد که کلاس آسیب پذیری شدید در تمام طبقات ارتفاعی به جز 200 متر اولیه، بیشترین مساحت را شامل می شود. در کل منطقه، بیشترین طبقه آسیب پذیری در کلاس شدید بوده که حدود 31/64 درصد از مساحت منطقه را در بر می گیرد. در بررسی آسیب پذیری کاربری های مختلف مشخص شد که کلاس آسیب پذیری شدید بیشتر شامل کاربری مرتع و کلاس آسیب پذیری متوسط بیشتر شامل کاربری کشاورزی آبی است که نشان دهنده مقدار آسیب پذیری زیاد این کاربری ها و اثر فعالیت های انسانی بر تخریب را نشان می دهد. این درصد از آسیب پذیری اراضی مرتعی و کشاورزی به دلیل اهمیت پارامترهای کاربری اراضی و پوشش گیاهی است که بیشترین وزن را در بین سایر پارامترها در آسیب پذیری به تخریب سرزمین دریافت کرده اند.

    کلیدواژگان: آسیب پذیری محیطی، چهارچوب eDPSIR، شناسایی مناطق آسیب پذیر، مدل تصمیم گیری چندمعیاره
  • اصلان اگدرنژاد*، علی عطائی، محمدرضا نیشابوری، صفورا اسدی صفحات 1081-1091
    توزیع جرم ذرات در اندازه های مختلف تاثیر اساسی در آرایش منافذ دارد؛ به طوری که پایه شکل گیری بسیاری از مدل های منحنی رطوبتی می باشد. نبود بخشی از اندازه ذرات می تواند منجر به توزیع دو الگویی اندازه ذرات شود که در این حالت مدل های توسعه یافته منحنی رطوبتی برای خاک های تک الگویی کارایی خود را از دست می دهند. در این پژوهش سعی شد میزان صحت برآورد منحنی رطوبتی توسط سه مدل Arya et al. (1999)، Mohammadi and Vanclooster (2011) (MV) و اصلاح شده آن با ادغام با مدل منحنی رطوبتی ونگنوختن (MV-VG) در کلاس های مختلف بافتی و به ویژه در نواحی دو الگویی مورد بحث قرار گیرد. بدین منظور 94 نمونه خاک از داده های پایگاه داده ای UNSODA که دارای اطلاعات مربوط به منحنی رطوبتی و توزیع اندازه ذرات بودند، انتخاب و منحنی رطوبتی آن ها بر اساس سه مدل مذکور برآورد شد. دقت برآورد با استفاده از سه آماره صحت سنجی RMSE، NSE و R2 ارزیابی شد. نتایج نشان داد که مدل ها در کلاس های بافت لوم، لوم سیلتی و رس سیلتی که تک الگویی هستند و نیز کلاس های بافت شنی، شن لومی و لوم شنی که درصد شن در آن ها زیاد است (حذف بخش سیلت اثر چندانی بر توزیع اندازه ذارت ندارد)، از دقت مناسبی برخوردار هستند. لیکن در کلاس های بافتی قرارگرفته در نواحی دو الگویی مثلث بافت خاک همانند لوم رس شنی، لوم رسی، رس شنی و رسی، صحت برآورد به شاخص دو الگویی نمونه خاک بستگی دارد. میانگین آماره های صحت سنجی RMSE، NSE و R2 برای سه مدل مورد بررسی، در دامنه توزیع تک الگویی به ترتیب 044/0، 378/0 و 921/0 و در دامنه دو الگویی 062/0، 501/2- و 859/0 به دست آمد. همچنین مشخص شد دقت سه مدل فوق با یکدیگر متفاوت بوده و مدل MV-VG ضمن اینکه مستقل از خاصیت دو الگویی توزیع اندازه ذرات بوده و همبستگی غیر معنی داری با شاخص دو الگویی داشت، با صحت بیشتری توانست منحنی رطوبتی را از توزیع اندازه ذرات برآورد نماید.
    کلیدواژگان: بافت خاک، توزیع اندازه ذرات، مدل سازی
  • حلیمه پیری*، رامین سارانی صفحات 1093-1104
    مدیریت آب در بخش کشاورزی به عنوان مهمترین مصرف کننده آب ضروری است. ارزیابی مقدار آب واقعی مورد استفاده محصولات مختلف کشاورزی می تواند در شناخت و ارایه راهکارهای مناسب برای کاهش مصرف آب کشاورزی بسیار موثر باشد. در این تحقیق جهت بررسی مقدار آب مورد مصرف محصولات تولیدی استان سیستان و بلوچستان از شاخص های ردپای آب و شاخص تامین نسبی آب آبیاری استفاده شد. شاخص ردپای آب به عنوان یک شاخص جامع نشان دهنده مقدار واقعی آب مصرفی بر اساس شرایط و اقلیم هر منطقه میباشد. ردپای آب در چهار جزء ردپای آب سبز، آبی، خاکستری و سفید مورد بررسی قرار گرفت. همچنین بهره وری آب محصولات مختلف از دیدگاه اقتصادی بررسی شد. نتایج نشان داد در بین محصولات زراعی و باغی به ترتیب گندم و پسته بالاترین ردپای آب سبز را داشتند. از نظر ردپای آبی، ذرت، انار و انگور دارای کمترین ردپای آبی بودند. از نظر ردپای آب خاکستری، گندم و پسته به ترتیب بالاترین ردپای آب خاکستری را دارا بودند. از دیدگاه ردپای آب سفید نیز گندم و پسته بیشترین ردپای آب را داشتند. در مجموع ردپای آب، گندم از بین محصولات زراعی و پسته از محصولات باغی بالاترین ردپای آب را دارا بودند. از دیدگاه بهره وری اقتصادی از بین محصولات زراعی، جو و گندم کمترین بهره وری اقتصادی و ذرت خوشه ای بیشترین بهره وری اقتصادی را داشت. از محصولات باغی، موز با 64/2562 هزار ریال بر متر مکعب بیشترین و پسته با 4/29 هزار ریال بر متر مکعب کمترین بهره وری اقتصادی را دارا بودند. مقادیر شاخص تامین نسبی آب آبیاری بیشتر از یک به دست آمد که نشان می دهد تمامی محصولات بیش از اندازه آبیاری می شوند. بنابراین با توجه به بالابودن ردپای آب در محصولات تولیدی استان بایستی اولویت کاشت محصولات در هر منطقه بر اساس ردپای آب مورد توجه قرار گیرد. همچنین جهت افزایش بهره وری آب آبیاری از روش های کم آبیاری استفاده شود.
    کلیدواژگان: بهره وری آب، شاخص تامین نسبی آبیاری، ردپای آب سفید
  • حسین عسگری، جوانشیر عزیزی مبصر*، علی رسول زاده، جواد رمضانی مقدم صفحات 1105-1113
    نیترات یکی از مهم ترین آلوده کننده های آب زهکش، در اراضی کشاورزی است. حذف یا کاهش بیولوژیکی نیترات، اخیرا در نقاط مختلف دنیا موردتوجه قرار گرفته است. راکتورهای زیستی توسط فرآیند نیتروژن زدایی، یکی از جدیدترین راه حل ها، برای این منظور هستند. برای استفاده بهینه از راکتور زیستی نیاز به تجربیات علمی و محلی است. با توجه به وجود شبکه آبیاری و زهکشی مغان، و حجم بالای پساب تولیدی، این تحقیق به منظور بررسی کارآیی راکتور زیستی برای حذف نیترات متناسب با شرایط دشت مغان انجام شد. مقطع راکتور زیستی مثلثی و زمان های ماند آب در آن 16،12 و 24 ساعت در نظر گرفته شد. هسته راکتورهای زیستی از تراشه چوب، کاه و کلش گندم و تراشه ساقه ذرت به عنوان تیمار اصلی، و هر تیمار دارای سه تکرار انتخاب شد. نتایج نشان داد به طور متوسط در زمان ماند 12 ساعت، تراشه چوب نیترات اولیه را 84/29 درصد کاهش داد که بیش ترین درصد حذف نیترات را در بین مواد آلی داشت، و عملکرد دو ماده آلی دیگر، با توجه به آزمون دانکن، تفاوت معنی داری نداشتند. در زمان ماند 16 ساعت عملکرد تیمارهای مواد آلی از نظر آماری برای حذف نیترات کاملا با هم متفاوت بود، و تیمارهای تراشه چوب، کاه و کلش گندم و تراشه ساقه ذرت به ترتیب با درصد حذف 1/40، 23/35 و 28 اولویت بندی شدند. در زمان ماند 24 ساعت اگر چه از نظر آماری هر سه تیمار ماده آلی عملکرد یکسانی برای حذف نیترات از پساب کشاورزی داشتند، اما تیمار تراشه چوب با درصد حذف 75/46 بهترین عملکرد را داشت. همچنین نتایج نشان داد که برای هر سه تیمار ماده آلی با افزایش زمان ماند درصد حذف نیترات نیز افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: پساب کشاورزی، نیترات، نیتروژن دهی، راکتور زیستی
  • جمال فیلی، محمد حیدرنژاد*، امیر کمان بدست، علیرضا مسجدی، مهدی اسدی لور صفحات 1115-1126
    سرریزهای کنگره‏‏ای سازه هایی هستند که برای انتقال جریان های بزرگ در هدهای کم، با افزایش طول موثر تاج سرریز با توجه به وسعت کانال طراحی شده اند. در این پژوهش سرریزهای کنگره‏ای قوسی ذوزنقه ای با شعاع قوس و طول سیکل متفاوت مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایش های متعددی با استفاده از روش مدل سازی فیزیکی برای تعیین تاثیر نسبت شعاع قوس به عرض سیکل میانی (R/w1) و نسبت طول سیکل سرریز به عرض سیکل میانی (B/w1) بر ضریب دبی سرریز، انجام شد. آزمایش ها بر روی یک فلوم مستطیلی به طول 6 متر، ارتفاع و عرض 6/0 متر انجام شد. با استفاده از آنالیز ابعادی به روش باکینگهام مشخص شد که ضریب دبی تابع سه پارامتر هد هیدرولیکی، شعاع قوس سرریز و نسبت طولی سرریز خواهد بود. به طورکلی نتایج این تحقیق نشان داد با افزایش نسبت شعاع قوس در سرریز کنگره‏ای قوسی دوزنقه ای، ضریب دبی تا 3/27 درصد افزایش می یابد. همچنین با کاهش نسبت طول سیکل از 5/1=B/w1 به 1=B/w1،ضریب دبی سرریز تا حدود 7/29 درصد افزایش یافت.
    کلیدواژگان: سرریز کنگره‏ ای، ضریب دبی، مدل هیدرولیکی، سرریز قوسی ذوزنقه ای
  • معصومه سلگی، سید ابراهیم هاشمی گرم دره*، هرمز عبادی صفحات 1127-1136
    با توجه به پراکنش فصلی نامناسب بارش در استان مازندران و کمبود منابع آب برای آبیاری مرکبات در سالهای اخیر، عموما این درختان در فصول گرم سال تحت تنش آبی قرار می گیرند. به منظور بررسی تنش آبی بر عملکرد کمی و کیفی پرتقال، پژوهشی در قالب طرح بلوک کاملا تصادفی با چهار تیمار و چهار تکرار در پژوهشکده مرکبات و میوه های نیمه گرمسیری شهرستان رامسر در سال 1397-1398 اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل آبیاری کامل (FI)، کم آبیاری (DI) آبیاری بخشی ریشه (PRD) و آبیاری بخشی ریشه بدون جابجایی (FPRD) در سطح 50 درصد آبیاری کامل بودند. در پایان مطالعه خصوصیات کمی و کیفی درخت و میوه شامل آماس نسبی برگ، پتانسیل آب برگ، طول و قطر شاخه، قطر میوه، سرعت رشد نسبی میوه، عناصر موجود در برگ، وزن میوه های ریخته شده، طول و عرض و ضخامت پوست و حجم میوه، عملکرد، ویتامین C، مواد جامد محلول (TSS)، اسیدیته قابل تیتراسیون (TA)، شاخص رنگ (Chroma،CI،h،L) اندازه گیری و مقایسه بین تیمارها براساس آزمون SNK در سطح پنج درصد انجام شد. نتایج نشان داد اختلاف بین طول و قطر شاخه، میزان عناصر موجود در برگ، محتوای نسبی آب برگ، وزن میوه های ریخته شده بین تیمارها معنی دار نبود. همچنین با توجه به اینکه بین تیمارها از نظر خصوصیات کیفی میوه تفاوت معنی دار نبود ولی هر سه تیمار PRD، FPRD و  DIازکیفیت خوبی نسبت به FI برخوردار بودند. مقایسه مقدار پتانسیل آب برگ، سرعت رشد نسبی و قطر میوه بین تیمارها، تفاوت معنی داری را نشان داد. روش های FPRD، PRD و DI سبب کاهش مصرف آب و افزایش کارایی مصرف آب شدند. با توجه به شاخص رنگ میوه، بیشترین میزان بازارپسندی میوه در روش DI مشاهده گردید. روش PRD باعث کاهش اندکی در وزن میوه شد ولی باعث افزایش میزان TSS وTA گردید که در تولید آب میوه بسیار مهم می باشند.
    کلیدواژگان: مواد جامد محلول، پرتقال رقم والنسیا، کم آبیاری، آبیاری بخشی ریشه
  • جعفر چابک پور*، محمد ذبیحی صفحات 1137-1150

    قسمت‏هایی از مجاری روباز اعم از رودخانه ها که در آن معمولا جریان سرعت پایین تری دارد، مانند مناطق ماندابی و مناطق هایپوریک، می‏توانند به ذخیره‏سازی موقت مواد ردیاب کمک کنند و باعث نگه‏داشت آلودگی و افزایش پارامتر زمان ماند شده و انتقال آلودگی در جریان را تحت تاثیر قرار دهند. در این تحقیق، اثر مخازن پشت سر هم ایجاد شده در رودخانه ها تحت تاثیر احداث بندهای گابیونی که معمولا برای کنترل سیلاب اجرا می گردند، در ایجاد مناطق ماندابی و افزایش زمان ماند مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور 36 آزمایش مختلف با متغیرهایی شامل 3 نوع سنگ دانه، 4 دبی و 3 غلظت ورودی بر روی 2 مخزن سری گابیونی نصب‏شده داخل یک فلوم آزمایشگاهی انجام گردید. از مدل HCIS که شامل پارامترهای (λ، و  ) است، برای به‏دست آوردن زمان ماند و حجم مخازن پشت بندها و تعیین پارامترهای هیدرولیکی جریان استفاده گردید. با بررسی نتایج مشاهده گردید که پارامترهای زمان انتقال برای تست‏های ردیاب، به صورت خطی با تعداد بندها (N) و حجم مخزن پشت آن افزایش می‏یابد. همچنین بین سایر پارامترهای زمانی به دست آمده از منحنی های رخنه آزمایشگاهی و تعداد بند ها، رگرسیون خطی برقرار گردید. شیب رگرسیون خطی برای  (زمان از آغاز تا  انتهای بازوی پایین‏رونده) در مقابل N و حجم مخزن، بزرگتر از مقدار مشابه برای  (زمان از لحظه تزریق آلودگی تا زمان آغاز حرکت صعودی بازوی بالارونده منحنی رخنه) بود که بیانگر زمان ماند بیشتر در اثر ذخیره‏سازی موقت در سیستم است. همچنین مشاهده گردید که پارامترهای زمانی استخراج شده از مدل HCIS نیز به صورت خطی با N و فاصله از نقطه‏ی تزریق افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: مخازن سری، تست ردیاب، ذخیره ‏سازی موقت، زمان انتقال، مدل HCIS
  • فاطمه یوسفی، سمیه جنت رستمی*، کورش محمدی صفحات 1151-1164
    ناحیه‌ی اختلاط منطقه‌ی فعالی است که در آن آب‌های زیرزمینی و سطحی مخلوط می‌شوند و از این طریق، آلاینده‌های موجود در آب‌های سطحی به آب‌های زیرزمینی منتقل می‌شوند. در مطالعه حاضر به نقش ناحیه اختلاط رودخانه زرجوب و آبخوان فومنات و بررسی تاثیر آن بر کیفیت آب زیرزمینی از طریق مدل‌سازی پرداخته شده است. برای رسیدن به این هدف، در سال آبی 96-1395، از سه نقطه در رودخانه زرجوب و سه حلقه چاه در اطراف رودخانه زرجوب نمونه‌برداری انجام شد. در ادامه، ناحیه اختلاط برای دو پارامتر غیرواکنشی (TDS) و واکنشی (NO3) مورد بررسی قرار گرفت. هنگامی که هدف تعیین ناحیه اختلاط پارامتر TDS بود با تغییر غلظت TDS رودخانه و استفاده از مدل های MODFLOW و MT3D رفتار آبخوان در مجاورت رودخانه زرجوب در دو فصل زراعی و غیرزراعی بررسی شد. نتایج نشان داد که ناحیه اختلاط در فصل غیرزراعی در فاصله 20 متری از رودخانه است. درحالی‌که این فاصله در فصل زراعی به طور قابل توجهی کمتر از 20 متری از رودخانه قرار می گیرد. همچنین ارزیابی غلظت TDS آب زیرزمینی در دو فصل نشان داد که غلظت TDS در فصل زراعی کاهش بیشتری نسبت به فصل غیرزراعی دارد که این می تواند به دلیل افزایش بهره برداری از آبخوان و سرعت بالاتر حرکت آب زیرزمینی در فصل زراعی باشد. سپس، برای تعیین ناحیه اختلاط پارامتر NO3 از مدل های MODFLOW و  RT3D استفاده شد. در این بخش برای تعیین اثر فعالیت های میکروبی، مدل در دو حالت اجرا شد. نتایج نشان داد که در حالت بدون اعمال تجزیه زیستی در ناحیه اختلاط، این ناحیه در فاصله 25 متری از رودخانه قرار می گیرد، درحالی که در حالت اعمال تجزیه زیستی، ناحیه اختلاط در فاصله کمتر از 20 متر قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: آبخوان، رودخانه، TDS، NO3
  • احمدرضا حسن زاده، علی بیگلری فدافن*، سید یاسین موسوی، علیرضا طبرسا صفحات 1165-1176
    یکی از مهم‌ترین پیامد‌های زیست‌محیطی مواد زاید شهری، تولید شیرابه ناشی از مواد آلی در محل دفن می‌باشد. شیرابه مایع بسیار خطرناکی است که باعث آلودگی آب‌های سطحی، زیرزمینی و خاک‌های اطراف می شود. پارامترهای مکانیکی خاک تحت تاثیر تماس با شیرابه تغییر می‌کند که این تغییرات به نوع خاک و شیرابه وابسته است. شایان ذکر است که این تغییرات در خاک مراکز دفن، ممکن است که بر پایداری ساختاری سازه مرکز دفن اثرگذار باشد. بنابراین در این پژوهش به بررسی اثر شیرابه طبیعی مرکز دفن زباله آق‌قلا بر خاک ریزدانه سیلتی-رسی محل دفن پرداخته شد. به این منظور شیرابه طبیعی مرکز دفن زباله آق‌قلا و خاک محل مرکز دفن که از قبل تماسی با شیرابه نداشته است، تهیه شد. سپس نمونه‌های حاوی 0، 5 و 15 درصد شیرابه تهیه شد و در سه زمان عمل‌آوری 7، 14 و 28 روزگی تحت آزمایش سه محوری تحکیم نیافته-زهکشی نشده قرار گرفتند. در تحلیل نتایج آزمایش‌ها، به بررسی منحنی تنش-کرنش با در نظر گرفتن میزان درصد شیرابه، زمان قرارگیری در معرض شیرابه و فشار همه‌جانبه به عنوان متغیر‌های اعمالی به نمونه‌ها پرداخته ‌شد. علاوه بر این نتایج مربوط به مقادیر چسبندگی و زاویه اصطکاک مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که افزودن شیرابه موجب کاهش حداکثری تنش محوری اضافی خاک می شود و این روند با افزایش غلظت شیرابه و گذشت زمان در خاک افزایش می‌یابد. علاوه بر آن بررسی تغییرات مقادیر زاویه اصطکاک و چسبندگی نشان داد که آلوده شدن خاک به شیرابه منجر به کاهش زاویه اصطکاک و افزایش چسبندگی آن می‌شود.
    کلیدواژگان: شیرابه، آزمایش سه محوری، محل دفن، زاویه اصطکاک، چسبندگی
  • ابوذر قره خانی، نوذر قهرمان*، پرویز ایران نژاد صفحات 1177-1193

    تبخیر- تعرق مولفه ای مهم در بیلان آبی و یک عنصر کلیدی در مدیریت منابع آب به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران است. هدف از این پژوهش، بررسی عدم قطعیت برآوردهای تبخیر- تعرق واقعی (ETa) حاصل از یک مدل مبتنی بر سنجش از دور و دو پایگاه داده های اقلیمی است. برای این منظور مقادیر ETa حاصل از مدل پریستلی- تیلور(PT- JPL) و دو پایگاه داده  GLEAM و ERA-Interim برای حوضه کرخه در دوره زمانی 2017-2013 تهیه شد. جهت تحلیل عدم قطعیت برای هر یاخته مکانی (با تفکیک 25/0× 25/0) در حوضه از روش کلاه سه گوشه(TCH)  استفاده شد. نتایج تحلیل عدم قطعیت نشان داد که داده های ETERA-Interim،  ETGLEAMو ETPT- JPL به ترتیب در 38، 13 و 49 درصد یاخته ها دارای عدم قطعیت کمتری هستند. بیشترین درصد یاخته ها با کمترین عدم قطعیت در زیر حوضه های سیمره، کرخه جنوبی و گاماسیاب مربوط به مدل ETPT-JPL به ترتیب 4/54، 3/72 و 50  و در زیر حوضه های قره سو و کشگان متعلق به پایگاه داده ETERA-Interim به ترتیب 5/55 و 4/53 درصد بود. بررسی تغییرات ارتفاعی ETa حوضه کرخه نشان داد که بر مبنای کمترین عدم قطعیت، نتایج دو پایگاه داده و مدل PT- JPL در ارتفاع 1400 تا 1800 متر از سطح دریا عملکرد بهتری دارند. داده های ETPT-JPL در اقلیم خشک گرم و داده های ETERA-Interimدر اقلیم نیمه مرطوب معتدل و داده های ETGLEAM  در اقلیم بسیار مرطوب سرد، منتخب می باشند.بر اساس الگوی کاربری اراضی و عدم قطعیت برآوردهای تبخیر- تعرق، در یاخته هایی با کاربری کشاورزی- باغ و جنگل داده های ETGLEAM از عدم قطعیت کمتری برخوردار می باشند. در یاخته های با کاربری مراتع، داده های مدل ETPT- JPL و پایگاه ETERA-Interim و در یاخته های با کاربری دیمزار، داده های ETERA-Interim برگزیده شدند. امکان سنجی کاربست داده های مورد استفاده، نیازمند بررسی های بیشتر در سایر اقلیم ها است.

    کلیدواژگان: تبخیرتعرق، عدم قطعیت، کاربری اراضی، کرخه
  • سکینه کوهی، اصغر عزیزیان*، لوکا بروکا صفحات 1195-1210
    محدودیت های موجود در دسترسی به مقادیر جریان مشاهداتی با کفایت مکانی و زمانی مناسب در سطح حوضه های آبریز سبب ایجاد مشکلاتی در کاربرد مدل های هیدرولوژیکی برای محققین شده است. از سویی دیگر با توجه به گسترش فناوری های ماهواره ای در سال های اخیر، منابع اطلاعاتی ارزشمندی از مولفه های بیلان آب با استفاده از تکنیک های سنجش از دور و داده گواری تهیه و در اختیار پژوهشگران قرار گرفته است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی کارایی مقادیر تبخیر و تعرق به دست آمده از اجرای مدل های بازتحلیل شده GLEAM، W3RA و HBV در فرآیند واسنجی مدل هیدرولوژیکی VIC-3L در حوضه آبریز سفیدرود به انجام رسیده است. نتایج حاصل حاکی از آن است که در صورت استفاده از منبع بازتحلیل شده GLEAM به منظور واسنجی مدل توزیعی VIC-3L در سناریوی دوم (واسنجی سلول به سلول مدل هیدرولوژیکی)، مقادیر جریان شبیه سازی شده با 59/0NS= و80/0r= از همبستگی مناسبی با مقادیر مشاهداتی برخوردار می باشد. همچنین مقدار شاخص کلینگ گوپتا (KGE) درصورت واسنجی مدل بر اساس مقادیر جریان خروجی از حوضه برابر با 64/0می باشد؛ در حالی که در صورت استفاده از منبع بازتحلیل شده HBV در سناریوی سوم (استفاده از متوسط مقادیر پارامترهای بهینه به دست آمده در سناریوی دوم) مقدار این ضریب معادل 62/0 است. همچنین در گام زمانی ماهانه، کاربرد مقادیر تبخیر و تعرق به دست آمده از مدل بازتحیل شده HBV  با دارا بودن شاخص 64/0KGE= از عملکرد بهتری نسبت به سناریوی پایه (واسنجی مدل هیدرولوژیکی با سری زمانی جریان مشاهداتی در خروجی حوضه (59/0KGE=))  برخوردار است. علاوه بر این، استفاده از منابع تبخیر و تعرق به دست آمده از مدل های بازتحلیل شده W3RA و GLEAM منجر به بهبود عملکرد مدل VIC-3L در تخمین حجم رواناب خروجی از حوضه سفیدرود شده است؛ به طوری که مقدار متوسط خطا در برآورد حجم رواناب به کمتر از به 0/4 درصد محدود می شود.
    کلیدواژگان: سنجش از دور، مدل هیدرولوژیکی VIC-3L، بیلان آب، تبخیر و تعرق
  • مریم شکوری، شهرام محمود سلطانی*، محمدتقی کربلایی آق ملکی، محمود شعبانپور شهرستانی، علی پورصفرطبالوندانی صفحات 1211-1226

    افزایش جمعیت و تقاضای مواد غذایی نیازمند نگرش جدی به افزایش بهره وری زمین های کشاورزی است. در این ارتباط مناسب ترین روش، افزایش عملکرد در واحد سطح می باشد. یکی از روش های افزایش عملکرد، افزایش حاصلخیزی خاک های کشاورزی است. شاخص های تلفیقی زیادی وجود دارند که می توانند شرایط حاصلخیزی خاک را به خوبی نشان دهند، از جمله آن ها  شاخص تلفیقی باروری خاک  (IFI)است. مهم ترین هدف در این تحقیق ارزیابی وضعیت حاصلخیزی خاک  با استفاده از IFI و ارایه راهکارهای مناسب  برای مدیریت خاک می باشد. در این راستا 128 نمونه مرکب خاک از مزرعه پژوهشی ایستگاه گلدشت (شهرستان آمل-مازندران) برای اندازه گیری برخی از ویژگی های مهم فیزیکی و شیمیایی موثر بر کیفیت خاک تهیه گردید. سپس از منطق فازی برای رتبه بندی کیفی ویژگی های خاک، از تجزیه به مولفه اصلی برای وزن دهی این ویژگی ها و در نهایت با استفاده از مفهوم شاخص تلفیقی باروری، تلفیق ویژگی های مورد بررسی، انجام شد. نتایج نشان می دهد که مقدار شاخص تلفیقی باروری در این اراضی از 03/0 تا 20/0 در نوسان است. با استفاده از نقشه های شاخص تلفیقی، باروری مزرعه مورد نظر به چهار گروه تقسیم گردید. در مقادیر پایین شاخص تلفیقی باروری (کیفیت حاصلخیزی پایین) pH، فسفر قابل استفاده، کربن آلی و به دنبال آن نیتروژن کل کمتر از حدود بحرانی آن ها برای رشد برنج است و در مقادیر بالای شاخص تلفیقی باروری، محدودیت کربن آلی و نیتروژن کل وجود دارد. کمبود کربن آلی در کل کرت های مورد بررسی می تواند بر حاصلخیزی خاک (نقش حیاتی در نگهداری و آزادسازی عناصر غذایی) و خصوصیات فیزیکی خاک (بهبود ساختمان خاک، تخلخل، نگهداری آب) ثاثیر انکارناپذیر دارد. یافته های ما نشان می دهد که استفاده از شاخص های تلفیقی خاک، علاوه بر نشان دادن محدودیت های موثر بر کشت محصول زراعی می تواند با ترکیب تمام خصوصیت های موثر بر رشدگیاه،  نمای بهتری از مدیریت تغذیه در اراضی شالیزاری ارایه کند.

    کلیدواژگان: برنج، حاصلخیزی خاک، شاخص تلفیقی باروری خاک، منطق فازی، زمین آمار
  • رسول میرخانی، علیرضا واعظی*، حامد رضایی صفحات 1227-1237

    عملکرد گندم تحت تاثیر عوامل مختلف از جمله اقلیم، شیوه های مدیریت زمین و ویژگی های خاک است. بررسی روابط بین عملکرد گندم و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک مهم است. در این مطالعه، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک سطحی (30-0 سانتی متر) و عملکرد محصول گندم در 34 مزرعه ی کشت گندم در اراضی زراعی شهرستان نظرآباد استان البرز در سال زراعی 1397 تعیین شد. تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) جهت انتخاب داده های موثر بر عملکرد گندم و رگرسیون چند متغیره خطی برای تحلیل روابط بین عملکرد گندم و ویژگی های خاک مورد استفاده قرار گرفت و چهار معادله رگرسیونی استخراج شد. در معادله اول، از روش تجزیه به مولفه های اصلی (PCA)، در معادله دوم، از روش رگرسیون خطی به صورت گام به گام، در معادله سوم، از روش بالاترین همبستگی و در معادله چهارم، از تمام ویژگی های اندازه گیری شده استفاده شد. ارزیابی معادله ها با استفاده از آماره های میانگین هندسی نسبت خطا (GMER)، انحراف استاندارد هندسی نسبت خطا (GSDER)، جذر میانگین مربعات باقیمانده نرمال شده (NRMSE) و ضریب تبیین (R2) انجام شد. نتایج نشان داد که عملکرد گندم در منطقه از 2750 تا 10500 کیلوگرم در هکتار متغیر است و معادله ارایه شده با استفاده از مقادیر رس، فسفر قابل استفاده، مس، تخلخل، کربنات کلسیم معادل و واکنش خاک به ترتیب با مقادیر GMER، GSDER، NRMSE و R2 برابر 99/0، 19/1، 17/0 و 64/0، مناسب ترین معادله برای تعیین عملکرد گندم در منطقه تشخیص داده شد. لذا در مناطقی با شرایط اقلیمی و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک مشابه منطقه مورد مطالعه می توان بر اساس معادله پیشنهادی عملکرد گندم را در حد قابل قبول برآورد کرد.

    کلیدواژگان: تجزیه به مولفه های اصلی، رگرسیون چند متغیره، عملکرد گندم، نظرآباد
  • عظیمه عسگری، عبدالرحیم هوشمند*، سعید برومندنسب، شهره زیودار صفحات 1239-1253

    هدف از این مطالعه ارزیابی قابلیت شاخص‏ تنش آبی گیاه (Crop Water Stress Index, CWSI) حاصل از اندازه‏گیری دمای پوشش گیاهی درختان زیتون با استفاده از دماسنج مادون قرمز، در بررسی وضعیت تنش آبی و برنامه ‏ریزی آبیاری درخت زیتون بود. برای این منظور رابطه همبستگی میان شاخص تنش آبی گیاه و شاخص‏های محتوای نسبی آب برگ (Relative Water Content, RWC) و رطوبت خاک (Soil Water Content, SWC) تعیین شد. تیمارهای آزمایشی شامل دو رقم زیتون (کرونیکی و T2) و چهار رژیم آبیاری (آبیاری برای تامین 100، 85، 70 و 55 درصد از نیاز آبی گیاه) بود. نتایج نشان داد که رابطه‏ ی خط مبنای بدون تنش در طول دوره‏ی پژوهش و همچنین در طول روز متغیر بود. تغییرات روزانه خط مبنای بدون تنش درختان زیتون عمدتا به ‏دلیل تغییر در عرض از مبدا خط مبنای بدون تنش بود که بوسیله‏ی تغییرات زاویه‏ی راس خورشید قابل توصیف است. پس از بررسی ارتباط میان کمبود فشار بخار آب در اتمسفر (Vapor Pressure Deficit, VPD) و اختلاف دمای پوشش گیاهی و دمای هوا ()، رابطه‏ی  برای خط مبنای بدون تنش درختان زیتون در ساعت 12:30 بعد از ظهر تعیین شد. اثر رژیم آبیاری بر شاخص تنش آبی گیاه درختان زیتون کرونیکی و T2 در هیچ یک از اندازه‏ گیری‏های انجام شده در طول دوره پژوهش، معنی‏ دار نبود؛ بااین‏حال، شاخص تنش آبی گیاه با شاخص‏های محتوای نسبی آب برگ (کرونیکی:**67/0r2= و : **88/0r2=) و درصد جرمی رطوبت خاک (کرونیکی:**74/0r2= و : **78/0r2=) همبستگی معنی‏دار داشت. بنابراین، شاخص تنش آبی گیاه، شاخص مناسبی از وضعیت تنش آبی درختان زیتون کرونیکی و T2 است.

    کلیدواژگان: خط مبنای بدون تنش، درخت زیتون، دماسنج مادون قرمز، شاخص تنش آبی 'گیاه
  • جلیل کاکه، منوچهر گرجی*، محمّدحسین محمّدی، حسین اسدی، فرهاد خرمالی، محمد سهرابی صفحات 1255-1264
    پوسته های زیستی ویژگی‌های هیدرولوژیکی خاک از جمله تبخیر و پویایی آب در محیط خاک را تحت تاثیر قرار می دهند. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر پوسته های زیستی خاک بر تبخیر و پویایی آب در محیط خاک به‌عنوان تابعی از زمان است. بدین منظور از مرتع قره قیر استان گلستان اقدام به نمونه برداری توده خاک شور و پوسته های زیستی (دست‌نخورده به همراه پنج سانتی متر خاک زیرین آن) شد. در شش ستون (با ارتفاع 50 و قطر 20 سانتی متر) تا  ارتفاع 43 سانتی متری خاک ریخته شد و سپس لایه پوسته زیستی همراه با پنج سانتی متر خاک زیرین آن بر روی آن‌ها قرار داده شد. در چهار ستون بدون پوسته تا ارتفاع 48 سانتی متر خاک ریخته شد. میزان تبخیر برای هر ستون با ترازو در طی 142 روز اندازه گیری شد. همچنین میزان آب خاک در سه زمان 17، 50 و 103 روز پس از شروع آزمایش از  چهار عمق 10 (D1)، 20 (D2)، 30 (D3) و 40 (D4) سانتی متری هر ستون اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که پوسته های زیستی موجب کاهش تبخیر از سطح خاک به ویژه در زمان با نیاز تبخیری بالاتر (تا روز 77) نسبت به ستون‌های بدون پوشش پوسته زیستی شدند. اما در طی دوره با نیاز تبخیری کم (روز 77 الی 142) تاثیر پوسته های زیستی بر تبخیر معنی دار نیست. مقدار آب خاک نیز مطابق روند تغییر تبخیر بود. بر اساس این نتایج می توان نتیجه گرفت که پوسته های زیستی خاک با ایجاد پوشش در سطح خاک تاثیر مهمی بر فرآیند تبخیر و حفظ آب در داخل خاک دارند.
    کلیدواژگان: ویژگی های هیدرولوژیکی خاک، خزه، گلسنگ، تبخیر، آب خاک
  • جابر صالح پور، افشین اشرف زاده*، سید علی موسوی صفحات 1265-1280

    مدیریت مناسب حوضه های آبریز نیازمند در اختیار داشتن پیش بینی های دقیق و قابل اطمینان از دبی رودخانه هاست. در سالیان اخیر، مدل های داده مبنا و به ویژه مدل های مبتنی بر هوش مصنوعی، در زمینه های مختلف مرتبط با منابع آب با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته اند. با این وجود، تحلیل عدم قطعیت این مدل ها کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در مطالعه حاضر، عدم قطعیت خروجی پنج مدل مبتنی بر هوش مصنوعی شامل مدل هایی از نوع ماژولار، PCA، TLRN، ANFIS و SVM در پیش بینی دبی ماهانه حبله رود، با استفاده از کمیت های 95PPU، p-factor و d-factor مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از داده های ثبت شده از متغیرهای هواشناسی و دبی طی سال های 2012-1998 در حوضه آبریز حبله رود در شرق استان تهران، ساختارهای متفاوتی از مدل ها مورد آموزش و آزمون قرار گرفتند. مقادیر نهایی p-factor و d-factor برای هر کدام از پنج مدل مورد بررسی محاسبه شد. نتایج نشان داد SVM با p-factor نهایی معادل با 82 درصد در مرحله آزمون، قابل اعتمادترین مدل برای پیش بینی دبی ماهانه در حوضه مورد بررسی است.

    کلیدواژگان: عدم قطعیت، جریان ماهانه، واسنجی تصادفی، مدل عصبی- فازی، آزمون گاما
  • علیرضا واعظی*، یاسین صالحی صفحات 1281-1291

    پیش بینی دقیق شدت نفوذ آب به خاک برای برنامه ریزی حفاظت آب و خاک در حوزه های آبخیز اهمیت زیادی دارد. در این مطالعه کارآیی مدل های نفوذ در کاربری های کشت دیم، کشت آبی و مرتع (20 مکان در سه تکرار) در حوزه آبخیز تهم چای واقع در شمال غربی استان زنجان، ایران، بررسی شد. کارایی مدل های نفوذ بر اساس داده های اندازه گیری شده با استفاده از آماره های ضریب تعیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب کارایی نش-ساتکلیف (NSE) ارزیابی شد. بر اساس نتایج، تغییرات آشکاری از نظر شدت نفوذ آب در کاربری های مختلف زمین وجود دارد و بیش ترین مقدار در کاربری دیم (6/16سانتی متر بر ساعت) و کمترین آن در کاربری مرتع (4/5 سانتی متر بر ساعت) است. از بین مدل های مورد بررسی، مدل کوستیاکوف بیشترین ضریب تعیین (99/0=2R) و کمترین مقدار خطا (cm h-105/0RMSE=) و بیش ترین ضریب کارایی (99/0NSE=) را در کاربری مرتع نشان داد. در کاربری کشت دیم و کشت آبی مدل فلیپ با ضریب تعیین 99/0 و با میانگین مربعات خطایی از 14/0 تا 22/0 و همچنین ضریب کارایی نش-ساتکلیف 99/0 نسبت به دیگر مد ل ها کارایی بیشتری را داشت. با وجود آن که مدل گرین-امپت برازش نسبتا خوبی به دیگر مدل ها به داده های اندازه گیری شده داشت (94/0=R2) اما شاخص خطای آن نسبتا زیاد (cm h1 32/2RMSE=) بود که نشان از کم ترین کارآیی این مدل در بین مدل ها است. خطای این مدل در مقادیر زیادتر شدت نفوذ که اغلب در لحظات اولیه فرآیند نفوذ رخ می دهد، بیشتر بود. بنابراین با توجه به همبستگی بالای مدل های کوستیاکوف و فیلیپ با داده های اندازه گیری شده در حوزه آبخیز تهم چای، این دو مدل برای پیش بینی شدت نفوذ در کاربری های مختلف زمین پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: توابع غیرخطی، شدت نفوذ، کاربری زمین، مناطق نیمه خشک، نفوذپذیری خاک
  • حسام فتحعلی، میثم فاضلی*، سید حسین مهاجری، فواد کیلانه ئی صفحات 1293-1304
    پس از گذشت سال ها همچنان بررسی میدان جریان آشفته در بسترهای زبر یکی از مسایل مهم و قابل‌بحث است. در گذشته پژوهشگران عمدتا بر جریان بستر زبر با استغراق نسبی زیاد و متوسط (نسبت عمق جریان به زبری معادل بستر) پرداخته اند، ولیکن در ارتباط با استغراق نسبی کم، پژوهش های زیادی صورت نگرفته است. در این پژوهش، به بررسی و مطالعه جریان بستر شنی در شرایط استغراق نسبی کم به صورت عددی و در نرم‌افزار فلوتری دی پرداخته شده است. به این منظور، ابتدا مدل عددی ساخته شده به کمک اطلاعات آزمایشگاهی موجود، مورد صحت سنجی و کالیبراسیون قرار گرفت. در طی مدل سازی ها، شش استغراق نسبی متفاوت مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت و پارامترهای معادله لگاریتمی سرعت شامل ضریب وان کارمن، ثابت انتگرالی و صفحه ی جابجایی صفر تعیین گردید. نتایج نشان داد که در شرایط بستر صاف ضریب وان کارمن برابر 41/0 درنظر گرفته می شود، ولیکن در شرایطی که بستر زبر بوده و شرایط استغراق نسبی کم حاکم است، این مقدار تغییر کرده و با تغییر استغراق نسبی نیز تغییر پیدا می کند. محدوده این تغییرات بین 29/0 تا 43/0 می باشد. در ادامه مشاهده شد که با افزایش عمق ابتدا ضریب وان کارمن کاهش و در ادامه افزایش پیدا کرده است. همچنین صفحه ی جابجایی صفر به هیچ وجه رابطه ی منسجم و مشخصی در ارتباط با استغراق نسبی نداشته و نمی توان به قطعیت در رابطه با آن اظهار نظر نمود. در پایان به کمک نتایج به‌دست‌آمده از مدل سازی عددی حاضر و مطالعات پیشین برای استغراق نسبی و ضریب وان کارمن، یک تابع دو ضابطه ای ارایه شده است.
    کلیدواژگان: جریان آشفته، استغراق نسبی، بستر شنی، مدل‌سازی عددی، معادله لگاریتمی
  • احمدعلی پوربابائی*، فرزانه شعیبی، حسینعلی علیخانی، سمیه امامی صفحات 1305-1315
    با وجود فراوانی آهن در پوسته زمین و خاک، معمولا این عنصر جزء عناصر غذایی محدود برای گیاهان به خصوص در خاک‏های آهکی با pH بالا به شمار می‏آید. در این پژوهش چهار جدایه توانمند با صفات فیزیولوژیک متفاوت (تحت شماره‏های 3، 8، 20 و 23) از نظر تولید سیدروفور از 10 نمونه خاک جداسازی شده و نقش آن ها در انحلال ترکیبات آهن‏دار غیر محلول در خاک آهکی بررسی شد. نتایج نشان داد که علی رغم بیشتر بودن قطر هاله به کلنی جدایه 23 در محیط CAS Agar (6/43 میلی‏متر)، در آزمون گلخانه‎ای، آهن قابل استخراج با DTPA توسط جدایه‎های 3 و 20 به ترتیب 7/10 و 67/14 درصد بیشتر از جدایه 23 است. بیشترین میزان آهن قابل استخراج با DTPA از هر دو نمونه خاک در دوره‏ی انکوباسیون 40 روزه به دست آمد. آزمایش های مولکولی نشان داد که جدایه 20 به میزان 99 درصد مشابه سویه Bacillus sporothermoduransمی‏باشد. همچنین بر اساس آزمایش های بیوشیمیایی مشخص شد که جدایه 8 احتمالا متعلق به خانواده انتروباکتریاسه و جدایه‎های 3 و 23 متعلق به جنس سودوموناس هستند.
    کلیدواژگان: آهن، باکتری‏های مولد سیدروفور، خاک آهکی، رطوبت خاک
  • خالد حاجی ملکی*، علیرضا واعظی، فریدون سرمدیان، وید کراو، لوکا بروکا صفحات 1317-1329
    رطوبت خاک به عنوان یک متغیر کلیدی در سیستم های زمینی عاملی تعیین کننده در تبادلات آب و انرژی بین سطح زمین و اتمسفر است. در این تحقیق اعتبارسنجی داده های رطوبت خاک ماهواره SMAP در زمان ها و کاربری های مختلف با چهار شاخص ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا، ریشه میانگین مربعات خطا نااریب و میانگین اختلاف در سال 2017 بررسی شد. به این منظور، حوضه سیمینه-زرینه به عنوان بزرگترین زیر حوضه آبریز دریاچه ارومیه واقع در جنوب و جنوب شرقی دریاچه ارومیه مورد بررسی قرار گرفت. مساحت کل منطقه مطالعاتی حدود 1762500 هکتار بود. با علم به قدرت تفکیک های مکانی و زمانی داده های ماهواره SMAP به ترتیب 9 کیلومتر مربع و سه روزه از منطقه مطالعاتی، 287 نقطه برداشت زمینی بر اساس یک شبکه منظم صورت گرفت. نتایج نشان داد که داده های ماهوارهSMAP  با داده های مشاهده ای زمینی در زمان های 3 دسامبر و 3 آوریل دارای حداکثر مقدار RMSD بین 25/0 تا cm3.cm-3 35/0 بود. نتایج آشکار ساخت که داده های رطوبت خاک ماهواره SMAP با مقدار RMSD بین 18/0 تا cm3.cm-3  33/0 و ubRMSE بین 17/0 تا cm3.cm-3 33/0 کارایی بهتری را در تطابق با داده های زمینی نشان می دهند. در بین بازه زمانی مورد مطالعه، 3 جولای بیشترین همبستگی و 13 سپتامبرکمترین مقدار RMSD  را داشتند. در 3 آوریل که پوشش گیاهی به مرور در حال رشد است، کمترین میزان RMSD و بیشترین مقدار همبستگی مربوط به کاربری کشاورزی دیم بود. در 3 جولای بیشترین همبستگی در تمام کاربری ها قابل مشاهده بوده و در بین آن ها کاربری دیم زار دارای بیشترین همبستگی بود.
    کلیدواژگان: RMSE، دریاچه ارومیه، رادیومتر، رطوبت خاک، دیم زار
|
  • Ehsan Moradi, Hassan Khosravi *, Gholamreza Zehtabian, Shahram Khalighi Sigaroodi, Artemi Cerda Pages 1069-1080

    Identification of areas vulnerable to land degradation is essential for sustainable management of natural resources as one of the steps in the conservation framework. Identification of areas susceptible to degradation as well as determination of vulnerability to this phenomenon is one of the most important issues to an assessment of land degradation. This study tries to assess the land degradation vulnerability in Maharloo-Bakhtegan watershed using nine criteria including land use, vegetation, soil salinity, quantity and quality of groundwater, livestock density, literacy level, and population. In the first step, the relationships between the criteria were determined using the eDPSIR framework, then the weight of each criterion was determined using the ANP method. Fuzzing the layers, the map of land degradation vulnerability was provided by combining the layers using ArcGIS10.3 software. The results showed that the high class of vulnerability covers the highest area in all elevations class except for the first 200 m. the most vulnerable class was in the high class covering about 64.31% of the area. The high and medium classes of vulnerability include rangeland and agricultural land uses, respectively, indicating a high level of vulnerability and impact of human activities. This percentage of vulnerability in rangeland and agricultural land uses is due to the importance of land use and vegetation criteria having the highest weight among the criteria affecting the vulnerability to land degradation.

    Keywords: Environmental Vulnerability, eDPSIR Framework, Identifying Vulnerable Areas, multi-criteria decision making model
  • Aslan Egdernezhad *, Ali Ataee, Mohammad Reza Neyshabouri, Safoora Asadi Kapourchal Pages 1081-1091
    The particle sizes distribution (PSD) has a major impact on the pore arrangement in the soil, which is the basis for many soil water retention curve (SWRC) models. Lack of some particles in PSD lead to bimodal distribution of soils. In this situation, the performance of developed SWRC models for normal soils were decreased. In this study, the accuracy of three models that estimate SWRC from PSD including Aria et al. (1999), Mohammadi and Vanclooster (MV) (2011), and modified MV, that combined with VanGenuchten (1980) model, (MV-VG) (2013) were investigated in unimodal and bimodal zone of soil textural triangle. For this purpose, 94 soil samples, with a wide range of physical properties including PSD and SWRC data, were selected from the UNSODA hydraulic properties database and their SWRC were estimated by the proposed models. Estimation accuracy was evaluated using RMSE, NSE and R2 statistics. Results showed that in unimodal soil textures including loam, silt loam and silty clay, the models have good accuracy. As well as in sand, sandy loam and loamy sand soils, because of high sand content, models accuracy not affected by bimodality. In soils associated with bimodal zone of soil textural triangle including sandy clay loam, clay loam, sandy clay and clay, SWRC prediction depended on bimodality index that proposed in this paper. The mean RMSE, NSE and R2 statistics for the three models in unimodal zone of soil textural triangle were obtained 0.044, 0.378 and 0.921 and in bimodal zone they were 0.062, -2.501 and 0.859 respectively. Also, it was found that the accuracy of the three models was different and the MV-VG model had insignificant correlation with the bimodality index and could estimate more accurately SWRC from PSD.
    Keywords: modeling, Particle size distribution, Soil Texture
  • Halimeh Piri *, Ramin Sarani Pages 1093-1104
    Water management in agricultural sector is essential as the most important consumer of water. Assessing the actual amount of water used by different crops could be very effective in identifying and providing appropriate solutions to reduce agricultural water consumption. In this study, water footprint and partial irrigation water supply index were used to investigate the amount of water consumed by crops in Sistan and Baluchistan Province. The water footprint is a complete index, representing the actual amount of water consumed based on climatic condition in each area. Water footprint was evaluated on the basis of four components; green, blue, gray and white water footprints. Water productivity of different crops was also studied from an economic point of view. The results showed among the crop and orchard products, the wheat and pistachio showed the highest green water footprints, respectively. In terms of blue water footprint, maize, pomegranate and grape had the lowest amount. In terms of gray water footprint, wheat and pistachio had the highest values. In terms of white water footprint, wheat and pistachio had the highest values. In terms of overall water footprint, wheat and pistachio had the highest values. Among the crop products, barley and wheat had the lowest economic productivity and maize had the highest value. Among the orchard products, bananas had the highest economic productivity (2562.64x1000 riyals per cubic meter) and pistachio had the lowest one (29.4x1000 riyals per cubic meter). The values of relative irrigation water supply index were higher than one, indicating all crops are over-irrigated. Therefore, considering the high water footprint in the products produced in the province, the priority should be given to plant crops in each area based on the water footprint.  Also, deficit irrigation methods should be used to increase irrigation water productivity.
    Keywords: Water Productivity, Relative Irrigation Supply Index, White Water Footprint
  • Hossin Asgari, Javanshir Azizi Mobaser *, Ali Rasoulzade, Javad Ramezani Moghaddam Pages 1105-1113
    Nitrate is one of the most important pollutants in drainage water in agricultural lands. Biological removal or reduction of nitrate has recently been considered in different parts of the world. The bioreactor with the denitrification process is one of the newest solutions for this purpose. Scientific and local experience is needed to optimally use the bioreactor. Due to the existence of Moghan irrigation and drainage network and a high volume of effluent, this study was conducted to evaluate the efficiency of bioreactor for removal of nitrate at Moghan plain conditions. The cross-section of bioreactor was triangular and water retention times were 12, 16 and 24 hours. The bioreactor core was selected from wood chip, wheat straw and corn chips as carbon-based and treated substrates, and each treatment had three replicates. Results of 12 hours retention time showed that, on average, the wood chip reduced the initial nitrate by 29.84%, which had the highest nitrate depletion among the organic matters. The performance of the two other organic matters was not significantly different according to Duncan test. In 16 hours retention time, the performance of bioreactors with different organic matters was statistically different for nitrate removal and the wood chip, wheat straw and corn stalk treatments were prioritized with 40.1, 35.23 and 28% nitrate removal, respectively. In 24 hours retention time, although all three treatments had the same performance for nitrate removal from agricultural wastewater, the wood chip treatment with 46.75% removal efficiency was the best. The results also showed that the percentage of nitrate removal increased with increasing the retention time for all three treatments.
    Keywords: Agricultural Wastewater, Nitrate, nitrification, bioreactor
  • Jamal Feili, Mohammad Heidarnejad *, Amir Abbas Kamanbedast, Alireza Masjedi, Mehdi Asadi Lor Pages 1115-1126
    Labyrinth weirs are structures for transferring large flows at low heads, in which the effective length of crest for a given channel width is increased. In this study trapezoidal arced labyrinth weirs with different arc radius and cycle length were investigated. Several experiments were conducted using physical models to evaluate the effect of R/w1 (ratio of arc radius to middle cycle width) and B/w1 (ratio of weir length in flow direction to middle cycle width) on weir discharge coefficient. The experiments were carried out using a 6 m long test flume with cross section of 0.6 m width and 0.6 m height. Using Buckingham method of dimensional analysis, it was found that the discharge coefficient is a function of three variables; hydraulic head, arc radius of weir and weir length ratio. In general, the results of this study showed by increasing arc radius ratio, discharge coefficient of trapezoidal arced labyrinth weir increases up to 27.3%. Besides, by decreasing the weir length ratio from 1.5 to 1, discharge coefficient increased up to 29.7%.
    Keywords: labyrinth weir, discharge coefficient, hydraulic model, trapezoidal arced labyrinth weir
  • Masoomeh Solgi, Seyyed Ebrahim Hashemi Garmdareh *, Hormoz Ebadi Pages 1127-1136
    Due to poor seasonal distribution of rainfall in Mazandaran province and shortage of water resources for citrus irrigation in recent years, these trees are generally subject to water stress in the warm seasons. In order to study water deficite stress on quantitative and qualitative yield of oranges, a completely randomized block design with four treatments and four replications was conducted at Ramsar citrus and subtropical fruits research center in 2018-2019. Experimental treatments included full irrigation (FI), deficite irigation (DI), partial rootzone drying irrigation (PRD) and fixed partial rootzone drying irrigation (FPRD) at 50% level of full irrigation. At the end of study, quantitative and qualitative characteristics of tree and fruit, including leaf relative swelling, leaf water potential, length and branch diameters, fruit diameter, relative growth rate of the fruit, leaf elements, weight of the shed fruits and width and thickness of skin and fruit volume, yield, vitamin C, soluble solids (TSS), titrable acidity (TA), color index (Chroma, CI, h, L) were measured and the comparisons between treatments were performed by SNK test at 5% level. The results showed that there was no significant differences between treatments in terms of shoot length and diameter, amount of leaf elements, relative water content of leaves, and fruit weight. Although, there was no significant difference among treatments in terms of fruit quality, but PRD, FPRD and DI treatments had good quality compared to FI treatment. Comparison of leaf water potential of relative growth rate and fruit diameter showed significant differences among treatments. FPRD, PRD and DI methods reduced water consumption and increased water use efficiency. Regarding to the fruit color index, the highest fruit market value was observed in DI method. The PRD method slightly reduced fruit weight but increased TSS and TA, which are important in fruit juice production.
    Keywords: Soluble solid, valencia orange, deficite irrigation, partial root-zone drying
  • Jafar Chabokpour *, Mohammad Zabihi Pages 1137-1150

    Some parts of the free surface flow including river networks in which the velocities is low, can act as dead or hyporheic zones. These areas can help to the temporary storage of the tracers and consequently increasing the residence time parameter. In this study, the effects of consecutive reservoirs caused by construction of gabion flood control structures have been investigated in terms of dead zones creation and residence time expansion. For this purpose, 36 experiments were performed in the laboratory flume, including two gabion dams. The experimental variables included three rock median diameters, four entrance discharges and three entrance concentrations. The HCIS model, which includes temporal parameters of the λ, T1, and T2, has been used to obtain the residence time, the reservoirs volume behind the gabion dams and flow hydraulic parameters. The results showed that the transport time parameters were increased linearly with reservoir volume (V) and number (N). Also, linear regressions were established between the number of dams and the other temporal parameters obtained from experimental breakthrough curves (BC). It was found that the slopes of N- and V- ( is total duration time of the BC) linear regressions were bigger than the similar values for  (time from the injection time origin to the rising point of BC curve), indicating a higher residence time due to transient storage of the pollution. Also, it was found that the time parameters obtained from HCIS model are increased linearly with N and distance from the injection point.

    Keywords: reservoirs in series, tracer test, transient storage, transportation time, HCIS model
  • Fatemeh Usefi, Somaye Janatrostami *, Kourosh Mohammadi Pages 1151-1164
    Hyporheic zone is an active area that groundwater and surface water are mixed together in that zone. Any existing contamination in the surface water can be transferred to groundwater through this zone. In this research, the hyporheic zone beneath Zarjoob River and above Foomanat Aquifer was investigated by modeling to understand the impact of river on groundwater quality. For this purpose, three stations and three nearby groundwater wells were selected and water samples were collected in Year 2006-2007. The hyporheic zone was modeled for TDS as conservative parameter and NO3 as non-conservative parameter. MODFLOW and MT3D were used to simulate TDS in the hyporheic zone in two seasons; the agricultural season and non-agricultural season. The results showed that the hyporheic zone in non-agricultural season is 20 m far from the river, while in the agricultural season it was significantly less than 20 m. The results also showed that the reduction rate of TDS in agricultural season was more than that in non-agricultural season. This could be due to more groundwater use and increase in groundwater flow velocity. In the next step, NO3 was simulated using MODFLOW and RT3D. The simulation was carried out for two scenarios; with and without biodegradation. The results showed that without considering biodegradation, the hyporheic zone would extend to 25 m far from the river while with biodegradation it would be reduced to 20 m.
    Keywords: Aquifer, river, TDS, NO3
  • Ahmadreza Hasanzadeh, Ali Biglari Fadafan *, S.Yasin Mousavi, Alireza Tabarsa Pages 1165-1176
    One of the most significant environmental consequences of municipal solid waste is the generation of leachate at landfills. Leachate is a very hazardous liquid leading many difficulties including contamination of surface, groundwater, and soil. The mechanical parameters of the soil can be affected in contact with leachate and its changes depend upon the type of leachate and soil. The reactions between the soil system and the leachate cause changes in landfill soil mechanical properties that may affect the structural stability of the landfill structures. So that, the present study investigate the effects of natural leachate of Aq Qala landfill on silty-clay soil. For this purpose, the natural leachate samples and the untoched soil samples with leachate were collected from the Aq Qala landfill. Unconsolidated no drained (UU) triaxial test was performed on soil specimens containing 0, 5 and 15% leachate at three curing times; 7, 14, 28 days. In order to analyze the obtained results, the stress-strain curve was investigated in terms of leachate amount, curing period and cell pressure as the variables applied to the samples. The results indicate that the contamination of soil by leachate reduces the maximum deviator stress and the friction angle, while it increases the soil adhesion. In addition, the influence of leachate increases by leachate concentration in the soil and curing period.
    Keywords: leachate, Triaxial tests, Land Fill, Friction Angle, cohesion
  • Abuzar Gharehkhani, NOZAR GHAHREMAN *, Parviz Irannejad Pages 1177-1193

    Evapotranspiration is an important component of water balance and a key element in water resources management, especially in arid and semi-arid regions such as Iran. The purpose of this study is to investigate the uncertainty of actual evapotranspiration (ETa) estimates derived from a remote sensing-based model, i.e. Priestley–Taylor Model (PT-JPT), and two global climate datasets namely GLEAM and ERA-Interim in Karkheh basin southwest of Iran during  the 2013-2017 period. The three cornered hat (TCH) method was used to analyze the uncertainty for each spatial cell (0.25× 0.25) in the basin. The results of uncertainty analysis showed that ETERA-Interim, ETGLEAM, and ETPT- JPT data have the lowest relative uncertainty in 38%, 12.6% and 49.4% of cells, respectively. The highest percentage of cells with lowest uncertainty in Seimare, South Karkhe and Gamasiab sub-basins was correspond to ETPT-JPT model (54.4%, 72.3%, and 50%, respectively). In Gharehsoo and Kashkan sub-basins the ETERA-Interim estimations were found as the method with least uncertainty, (55.5% and 53.4%, respectively). The highest number of cells with lowest relative uncertainty belongs to ETERA-Interim. Considering the lowest uncertainty, variation of actual evapotranspiration with elevation in Karkhe basin showed that the two databases and PT-JPT model perform well at 1400 to 1800 m above sea level. ETPT-JPT model did a better job in warm dry climates. ETERA-Interim and ETGLEAM data estimations were selected as the best methods in semi-humid temperate and hyper-humid-cold climates, respectively. In cells with farm-garden and forest land use, ETGLEAM have the lowest uncertainty. Similarly, in rangelands, both ETPT-JPT and ETERA-Interim databases, and for drylands, ETERA-Interim data can be recommended. Further feasibility studies in other climates are required for more scrutiny.

    Keywords: Evapotranspiration, Uncertainty, Land use, Karkheh basin, Iran
  • Sakine Koohi, Asghar Azizian *, Luca Brocca Pages 1195-1210
    The lack of required datasets over the catchments impose basic problems for applying hydrologic models. By increasing the satellite-based technologies over the past decades, several water balance components have been developed by using remote sensing and data assimilation techniques. This research addresses the efficiency of evapotranspiration values which are obtained from the reanalysis models (GLEAM, W3RA and HBV) for calibration of VIC-3L hydrologic model over the SefidRood basin (SRB). Results showed that using the evapotranspiration dataset, which is estimated by GLEAM, is the best for calibration of VIC-3L (NS=0.56 and CC=0.80) and simulating the streamflow at the outlet of SRB. Also, using the HBV reanalysis model’s results, in both daily and monthly time scales, with the KGE=0.64 leads to the better performance in simulating streamflow when comparing to the base scenario (calibration of VIC-3L model with the observed streamflow data). Finally, results indicated that using W3RA and GLEAM datasets improved the VIC-3L performance in estimation of runoff volume and the maximum relative error restricted to only 4.0 %.
    Keywords: remote sensing, VIC-3L Hydrological Model, Water balance, Evapotranspiration
  • Maryam Shakouri, Shahram Mahmoudsoltani *, Mohammad Taghi Karbalai Agha Molki, Mahmoud Shabanpour, Ali Poorsafar Tabalvandani Pages 1211-1226

    The rapid growth in world population and its consequent increasing food demand require a scientific approach to paddy field productivity. To further increase rice production, the best solution is enhancing the rice yields per unit area. There are numerous integrated indices that can clarify the soil conditions and fertility characteristics, in which the integrated fertility index (IFI) is more practical. Therefore, the current study will explore soil fertility status of paddy field using IFI equation, and more broadly to issue suitable solutions for paddy soil management. This study was undertaken at Goldasht research station of the rice research institute of Iran-Amol. One hundred and twenty-eight paddy soil composite samples of plowing layer (depths of 0 to 30 cm) with a constant interval were collected to analyze for some physical and chemical properties based on rice soil requirements. Fuzzy logic theory, Principal component analysis (PCA) and IFI concepts were used for quantitative ranking of qualitative soil characters, weighing of soil properties and integration of studied soil characters, respectively. The results indicated that IFI values varied from 0.03 to 0.20. The studied paddy fields were divided into 4 individual parts through IFI values mapping method. At lower values of IFI (low soil fertility), pH, available P, OC and less broadly total N were lower than their critical levels for proper rice growth and development. Interestingly at higher values of IFI, OC and total N limitation still existed. It can be concluded that organic carbon limitation in all studied plots had negative and unavoidable effects on not only paddy soil fertility status (a vital role for sorption and desorption of soil nutrients), but also soil physical characters (enhancing soil structure, porosity, and water retention). The findings of current study also showed that the integrated fertility indices not only can show the most important limitations for rice production but also can issue the effective solutions to remediate these limitations. Key words: Rice, soil fertility, integrated fertility index, fuzzy logic, geostatistics

    Keywords: rice, Soil fertility, integrated fertility index, Fuzzy logic, Geostatistics
  • Rasoul Mirkhani, Ali Reza Vaezi *, HAMED REZAEI Pages 1227-1237

    The yield of Wheat is influenced by various factors including climate, land management practices and soil properties. It is important to investigate the relations between soil physical and chemical properties and the yield of wheat. In this study, the physical and chemical properties of the soil top layer (0-30 cm) and the yield of Wheat were determined in 34 wheat fields of Nazarabad region in Alborz province, during wheat crop year of 2018. Principal Component Analysis (PCA) was used to select the effective parameters on wheat yield and multivariate linear regression was applied to analyze the relationship between wheat yield and soil properties. Finally four regression equations were presented. Principal Component Analysis (PCA), stepwise linear regression, the highest correlation method and all the measured properties were used respectively to prepare four equations to estimate the Wheat yield. The evaluation of each equation was performed by Geometric Mean Error Ratio (GMER), Geometric Standard Deviation of the Error Ratio (GSDER), Normalized Root Mean Squared Error (NRMSE), and determination coefficient (R2). The results showed that wheat yield varies from 2750 to 10500 kg/ha in the region and the proposed equation using clay, Pava, Cu, porosity, calcium carbonate equivalent and pH with GMER, GSDER, NRMSE and R2 values of 0.99, 1.19, 0.17, and 0.64 respectively, is the most appropriate equation for determining of wheat yield. Therefore, in regions with climatic conditions and soil physical and chemical properties similar to the study area, the yield of wheat can be estimated with an acceptable level, based on the proposed equation.

    Keywords: Principal component analysis, multivariate regression, Wheat Yield, Nazarabad
  • Azimeh Asgari, Abdolrahim Hooshmand *, Saeed Boroomandnasab, Shohre Zivdar Pages 1239-1253

    The aim of this study was to assess the crop water stress index (CWSI), derived from leaf temperature using infrared thermometer measurements, to investigate the water stress status and irrigation timing of olive trees. Fpr this purpose a regression function was determined between crop water stress index and relative water content of leaf (RWC) and soil water content (SWC). The experimental treatments involved two olive cultivars (Koroneiki and T2) and four water regimes (irrigation of 100, 85, 70 and 55% of crop water requirement). The results showed that the non-water stressed baseline is varied throughout the study period as well as during the day. The daily variations of non-water stressed baseline were mainly due to variations in the intercept of the non-water stressed baseline that can be explained by variations in zenith solar angle. After investigating the relationship between vapor pressure deficit (VPD) and the difference between crop and air temperature (), the equation of Tc-Ta = -0.45 VPD+1.06, r2 = 0.99 was determined for the non-water stressed baseline of the olive trees at 12:30 pm. The effect of irrigation regime on water stress index of Kroneiki and  olive trees was not significant in none of the measurements during the study period. However, crop water stress index was significantly correlated with relative water content (Kroneiki: r2=0.67**, : r2=0.88**) and soil water content (Kroneiki: r2=0.74**, : r2=0.78**). Therefore, the crop water stress index is a good indicator of the water stress status of the Koroneiki and T2 olive trees.

    Keywords: Crop water stress index, Infrared thermometer, Non-water stress baseline, Olive Tree
  • Jalil Kakeh, Manouchehr Gorji *, Mohammad Hossein Mohammadi, Hossein Asadi, Farhad Khormali, Mohamad Sohrabi Pages 1255-1264
    Biocrusts affect several soil hydrological properties such as soil water dynamic and evaporation. The aim of this study was to explore the effects of biocrusts on soil water dynamic and evaporation as a function of time. Soil sampling carried out from saline soil mass and biocrusts (undisturbed along with 5 cm underneath soil) from Qara Qir rangeland. To conduct experiment in a controlled condition, four plastic columns (20 cm d × 50 cm h) were prepared and filled up to 48 cm and 6 columns up to 43 cm with uniform saline soil mass collected separately from bare soils of study area, then a layer of intact BSCs (with 5 cm thickness) was put on the top of soil columns. Daily evaporation rates were measured with electronic balance weightings during 142 days. soil water content was determined three times in days of 17, 50 and 103 after experiment onset in any columns, at depths of 10 (D1), 20 (D2), 30 (D3) and 40 (D4) cm. The results showed that BSCs prevent water evaporation from soil surface, particularly at high evaporation demand (up to 77 days). The effect of BSCs on the evaporation rate at low atmosphere demand (77 to 142 days) was insignificant. Soil water content followed evaporation trend. According to these findings, it can be concluded that the BSCs as soil surface coverage is a key factor for reducing evaporation and conserving water in the soil.
    Keywords: soil hydrological properties, moss, lichen.evaporation, soil water content
  • Jaber Salehpoor Laghani, Afhsin Ashrafzadeh *, Sayed Ali Moussavi Pages 1265-1280

    Accurate and reliable forecasts of river flow are required for proper management of watershed systems. In recent years, data-driven models and especially artificial intelligent based models have been successfully used in various areas related to water resources. However, uncertainty analysis of these models has been less appreciated in prior studies. In the present study, the output uncertainty of five data-driven models including modular, PCA (Principle Component Analysis), TLRN (Time-Lagged Recurrent Network), ANFIS (Adaptive-Network-based Fuzzy Inference System) and SVM (Support Vector Machine) type models in forecasting river flow has been investigated using 95PPU, p-factor and d-factor quantities. Using the observed meteorological and flow data during 1998-2012 in Hablehroud Basin, different structures of the proposed models were trained and tested. The final values of p-factor and d-factor for each model type were obtained. The results showed that SVM with a p-factor of 82% produces the most reliable forecasts in the present study.

    Keywords: Uncertainty, monthly streamflow, stochastic calibration, Neuro-Fuzzy Model, Gamma test
  • Ali Reza Vaezi *, Yasin Salehi Pages 1281-1291

    Accurate prediction of water infiltration rate is very important for programming the soil and water conservation practices in catchments .In this study, the efficiency of infiltration rate models was investigated in three land uses consist of dry-farming, irrigated farming and pasture lands in Tahamchai catchment (20 locations with three replications) in north west of Zanjan province, Iran. The efficiency of models was assessed using the measured data based on the determination coefficient (R2), root mean squared error (RMSE) and Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE). Results indicated that there is obvious variation in water infiltration rate in different land uses, so that the highest value was in dry-farming lands (16.6 cm h-1) and the lowest value was in pastures (5.4 cm h-1). Among the proposed models, the Kostiakove’s equation showed the highest R2 (0.99), the lowest error (RMSE= 0.01 cm h-1) and the highest NSE (0.99) in pasture. Philip’s equation appeared to be more efficient in the rainfed-farming and irrigated farming lands with R2=0.99, RMSE ranging from 0.14 to 0.22 and NSE=0.99. Although, the Green-Ampt’s equation was fitted relatively well to the measured data (R2= 0.94), its error index (RMSE= 2.32 cm h-1) was relatively high, indicating the least efficiency among the models. The GA model showed higher estimation error for higher infiltration rate values which occur mostly at initial times of water infiltration process. Therefore, regarding the higher correlations of the Kostiakove’s and Philip’s equations with the measured data, these two models are recommended for predicting water infiltration rate in different land uses of Tahamchai catchment.

    Keywords: Nonlinear equations, Infiltration rate, Land use, Soil Infiltration, Semi-arid area
  • Hesam Fathali, Meysam Fazeli *, Seyed Hossein Mohajeri, Fouad Kilanehei Pages 1293-1304
    The study of turbulent flow field passing over the rough beds is still one of the important and controversial issues after a few years. In the past, most researchers have focused on flow with a high and medium relative submergence (the ratio of water depth to aggregate size), but only a few studies have been done on the low relative submergence flows. In this study, the gravel bed open-channel flow in a straight channel has been numerically modeled and studied using the Flow-3D package. The numerical model has been calibrated and verified using available data in the literature. During simulation, six different relative submergences were analyzed and the coefficients of Von Karman, integral constant and zero displacement planes determined. Results showed that in flat-bed conditions, the Von Karman coefficient is 0.41, but in the case of rough bed and relatively low submergence conditions, this value changes with relative submergence. These changes ranged from 0.29 to 0.43. It was also observed that with increasing depth, the Von Karman coefficient initially decreased and increased consecutively. Also, the zero displacement plane has no coherent relationship with relative submergence at all and it cannot be commented definitively. At the end, a new experimental formulation for the Von-Karman coefficient has been presented as a two-function equation with relative submergence boundary.
    Keywords: Turbulent Flow, relative submergence, Gravel bed, Numerical Modeling, logarithmic equation
  • Ahmad Ali Pourbabaee *, Ahmad Ali Shoaibi, Ahmad Ali Alikhani, Somayeh Emami Pages 1305-1315
    Despite the abundance of iron in the earth's crust and soil, this nutrient is not usually available for plants in calcareous soil with high pH. In the present study four superior isolates with alternative physiological traits (No. 3, 8, 20 and 23) isolated from 10 soil samples for producing siderophore and their contribution in solubilizing insoluble iron-containing compounds in calcareous soil were evaluated. Results showed that in spite of higher halo diameter to colony diameter of isolate No. 23 in CAS agar medium (3.46mm) at soil incubation test, DTPA-extractable iron using isolates No. 3 and 20 was greater than the ones in isolate No. 23 as 10.7 and 14.67 percent, respectively. Greatest amount of DTPA-extractable iron in the soil sample was obtained during 40-days incubation. Molecular test showed that isolate 20 was 99 percent similar to the strain Bacillus Sporothernodurans. Biochemical tests also revealed that isolate 8 probably belong to Entrobacteriaceae family and isolates 3 and 23 belong to Pseudomonas Genus.
    Keywords: Iron, siderophore-producing bacteria, Calcareous soil, Soil moisture
  • Khaled Haji Maleki *, Alireza Vaezi, Fereydon Sarmadian, Wade Crow, Luca Brocca Pages 1317-1329
    Soil moisture is a key variable in determinant terrestrial systems for water and energy exchanges between the earth's surface and the atmosphere. In this study, the soil moisture data of SMAP satellite at different times and land uses were validated through four indices of correlation coefficient, root mean square error, unbiased root mean square error, and mean difference in 2017. For this purpose, Simineh-Zarineh basin located in the south and southeast of Urmia Lake, which is the largest sub-basin of the Urmia Lake basin, was investigated. The total study area is about 1762500 hectares. The spatial and temporal resolution of the SMAP satellite is 9 square kilometers and three days. Therefore, 287 ground points on a grid were selected for sampling in the study area. The results showed that the SMAP satellite data with ground observation data on December 3 and April 3 had a maximum RMSD value of 0.25 to 0.35 cm3 cm-3. The results revealed that the soil moisture data of SMAP satellite with RMSD values between 0.18 to 0.33 cm3 cm-3 and ubRMSE between 0.17 to 0.33 cm3 cm-3 show better performances correspond to ground data. The highest correlations and the lowest RMSD value were observed in July 3rd and September 13th, respectively. The lowest RMSD and the highest correlation for dryland was observed on April 3rd. In July 3rd the highest correlation was observed in all land uses, and among them the highest correlation was observed in dryland.
    Keywords: RMSE, Urmia Lake, Radiometer, Soil moisture, Dryland