فهرست مطالب

آبیاری و زهکشی ایران - سال شانزدهم شماره 4 (مهر و آبان 1401)

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال شانزدهم شماره 4 (مهر و آبان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/08/18
  • تعداد عناوین: 15
|
  • گلبرگ هادی سراجی، محمدجواد منعم*، هاجر ساوری صفحات 685-696

    محققین شبکه های آبیاری لزوم تغییر روش های تحویل و توزیع آب را به روش های انعطاف پذیر مطرح کرده اند. درروش برحسب درخواست تعدد و تنوع زمانی و مکانی درخواست ها، برنامه ریزی توزیع و تحویل آب را مشکل، و اجرای آن را پیچیده میکند. یکی از چالش ها در این شرایط، تشدید رفتار جریان غیر ماندگار است. ناپایدار بودن جریان، موجب تحویل آب به آبگیرها، با مازاد یا کمبود احتمالی می شود که برخلاف تصور اولیه باعث ضعف عملکرد می شود. بنابراین لازم است عملکرد هیدرولیکی روش های برحسب درخواست قبل از توصیه آن ها ارزیابی شود. در این تحقیق با توجه به طبقه بندی روش های برحسب درخواست سه گزینه اصلی تعریف گردید. برای ارزیابی درست گزینه ها، حجم آب تحویلی به هر یک از آبگیرها در تمامی نوبت های تحویل یکسان در نظر گرفته شد. برای این منظور در هر یک از گزینه ها از میان سه عامل دبی، مدت تحویل و دور آبیاری، دو عامل متغیر در نظر گرفته شد. با در نظر گرفتن گزینه های افزایش و کاهش درخواست، جمعا چهارده سناریو تعریف شد. سناریوها در کانال عقیلی شرقی واقع در شبکه گتوند در استان خوزستان با استفاده از مدل ICSS شبیه سازی شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد اگرچه با افزایش انعطاف پذیری، ناپایداری جریان نیز افزایش می یابد، اما در صورت اجرای درست عملیات تنظیم سازه ها، عملکرد هیدرولیکی کانال در گزینه های مختلف، تفاوت چندانی ندارند و بیشترین مازاد یا کمبود تحویل آب به آبگیرها در بین سناریوها در حدود سه درصد حجم کل آب درخواستی بوده است. کمترین میزان شاخص های کفایت و راندمان به ترتیب برابر است با: 970/0و 968/0 و بیشترین مقدار شاخص های عدالت و پایداری به ترتیب 082/0 و 056/0 به دست آمد که همگی به مقدار ایده آل خود بسیار نزدیک است. بنابراین صرف نظر از رفتار هیدرولیکی جریان، با تعیین و اجرای صحیح عملیات بهره برداری، سطوح مختلف انعطاف پذیری برای انواع روش های برحسب درخواست، قابل دسترس خواهد بود.

    کلیدواژگان: برنامه تحویل و توزیع آب، جریان غیرماندگار، روش های بر حسب درخواست، کانال های آبیاری، مدل های هیدرودینامیک
  • مهکامه سادات نائینی، بیژن نظری*، عباس ستوده نیا صفحات 697-711
    کمبود آب، یک موضوع مهم جهانی شده است و بر اهمیت راهکارهای مدیریت عرضه و تقاضای آب هر روز افزوده می شود. پژوهش حاضر با استفاده از روش تجزیه و تحلیلSWOT به منظور تحلیل راهبردی بهره وری و ارایه راهکارهای مدیریت عرضه و تقاضای آب در شبکه آبیاری قزوین انجام شد. داد ه ها با روش های اسنادپژوهی، فراتحلیل و بازدیدهای میدانی جمع آوری شدند. جامعه آماری، کارشناسان و خبرگان حوزه آب استان قزوین بود و روش نمونه گیری به صورت هدفمند انجام شد. در تحلیل داده ها از شاخص های میانگین، انحراف معیار و آزمون های کولموگروف و اسمیرنف، تی تک نمونه ای و نشانه تک نمونه ای استفاده شد. 13 نقطه قوت، 21 نقطه ضعف، 17 فرصت و 9 تهدید شناسایی شد. میانگین کلی نقاط قوت، نقاط ضعف، فرصت ها و تهدیدها به ترتیب 86/0±44/3، 80/0±80/3، 83/0±00/3 و 86/0±08/4 (از امتیاز کل 5) بود. امکان پذیری کلی برای راهبردها از نگاه ابعاد مالی، نهادی و سازمانی، اجتماعی، محیط زیستی و فنی به ترتیب برابر با 29/5، 64/4، 47/5، 77/8 و 60/7 (از امتیاز کل 10) است. بر اساس یافته ها گلوگاه بهبود بهره وری آب، زمینه های مالی و نهادی و اجتماعی است. در این تحقیق 31 راهبرد آغازین، واسطه ای و پایانی در قالب نقشه مسیر راهبردی ارتقای بهره وری آب شناسایی و ارایه شد.
    کلیدواژگان: امکان پذیری، آموزش کشاورزان، آزمون های آماری، طیف لیکرت
  • شبنم فتحی سوگلی تپه*، مهدی مرتضوی، فریبا موسی پور نگاری صفحات 712-726
    دشت سیستان از دیرباز به واسطه دارا بودن منابع آبی فراوان یکی از مناطق مهم استقرارگزینی انسان ها بوده است. به دنبال تهیه نقشه باستان شناسی ایران و در بررسی های روشمند دشت سیستان، محوطه های دوره ساسانی، شناسایی و موقعیت جغرافیایی آن ها ثبت شد. تا کنون مطالعه جامعی راجع به ارتباط میان منابع آبی و محوطه ها انجام نگرفته است، هدف کلی پژوهش حاضر؛ بررسی رابطه متقابل محوطه های دوره ساسانی و محیط طبیعی و به طور خاص، نحوه استقرارگزینی محوطه ها بر اساس مولفه آب است. این پژوهش به روش توصیفی- تحلیلی- تاریخی انجام گرفته و برای نیل به مقصود از نرم افزار GIS استفاده شد. جهت دست یابی به اهداف پژوهش پس از مطالعه شرایط محیطی، شش متغیر شامل: شیب زمین، نوع منابع آبی، فاصله از منابع آبی، نوع خاک، زمین شناسی و وسعت محوطه ها بررسی شدند و نتایج، گویای نقش موثر منابع آب سطحی در مکان گزینی و وسعت محوطه ها است. قرارگیری منطقه روی مخروطه های دلتایی، موجب تغییر مسیر کانال های انشعابی رودخانه ها شده و موجب جابهجایی متعدد استقرارها می شد. منابع آبی فراوان، شیب ملایم و به تبع آن، سهولت سرازیری آب در دشت و ظرفیت ایجاد کانال های انشعابی جهت حفظ فاصله مناسب از رودخانه و همچنین استقرار روی تراس رودخانه ای جهت دوری از خطر سیلاب از عواملی هستند که موجب می شدند سیستان، علی رغم فقدان سفره های آب زیرزمینی و وابستگی مردم به منابع آب سطحی تبدیل به یکی از مناطق جاذب جمعیت گردد.
    کلیدواژگان: دشت سیستان، دوره ساسانی، محیط جغرافیایی، منابع آبی
  • افشین سرکهکی، اصلان اگدرنژاد*، سهراب مینایی صفحات 727-738
    تحلیل حساسیت مهم ترین مرحله قبل از واسنجی هر مدل گیاهی است.این عمل به محققان کمک می کند تا اطلاعات کافی در خصوص اثرگذاری هر پارامتر و میزان تغییرات آن در مرحله واسنجی داشته باشند.این موضوع با توجه به روند رو به افزایش کاربرد مدل AquaCrop برای شبیه سازی گیاهان زراعی از اهمیت بیشتری برخوردار است.به همین دلیل در تحقیق حاضر میزان حساسیت این مدل گیاهی نسبت به تغییرات پارامترهای رشد گیاهی بهره وری آب نرمال شده (WP*)، حداکثر ضریب تعرق گیاهی (KCTrx)، ضریب پوشش گیاهی اولیه (CC0)، ضریب رشد پوشش (CGC)، ضریب کاهش پوشش (CDC) و شاخص برداشت (HI) با استفاده از روش Beven (1979) ارزیابی شد.بدین منظور از داده های برداشت شده در یک مزرعه تحقیقاتی در شهرستان اهواز در سال 1393 استفاده شد. تیمارهای مورد مطالعه شامل روش آبیاری (D: آبیاری بارانی با آب شور و F: آبیاری بارانی با کاربرد آب شور و شیرین و S: آبیاری جویچه ای) با پنج کیفیت آب آبیاری (S1: 5/2، S2: 2/3، S3: 9/3، S4: 6/4 و S5: 1/5 دسی زیمنس بر متر) بود.نتایج نشان داد که بیشترین حساسیت نسبت به تغییرات بهره وری آب نرمال شده (0.95≤Spi≤1.04) و ضریب گیاهی برای تعرق (0.95≤Spi≤0.67) بود.پس از آن، حساسیت شاخص برداشت (0.51≤Spi≤0.56) در دسته متوسط قرار داشت. میزان تغییرات عملکرد در مقادیر مختلف بهره وری آب نرمال شده، ضریب گیاهی برای تعرق، شاخص برداشت و ضریب کاهش پوشش به ترتیب 3/3-7/1، 6/1-8/0، 16/1-6/0 و 64/0-32/0 تن در هکتار بود. ضرایب حساسیت برای همه پارامترها به جز CDC مثبت بود.بنابراین با افزایش مقدار CDC مدل AquaCrop دچار خطای کم برآوردی و با افزایش مقدار سایر پارامترها این مدل دچار خطای بیش برآوردی می شود.بنابراین، در شرایطی که اختلاف عملکرد واقعی و شبیه سازی شده زیاد است،بهتر است پارامترهای بهره وری آب نرمال شده و ضریب گیاهی برای تعرق مورد توجه قرار گیرند.در غیر این صورت، پارمترهای شاخص برداشت و ضریب کاهش پوشش مد نظر قرار گیرند.
    کلیدواژگان: بهره وری آب نرمال شده، روش Beven، شبیه سازی، مدل گیاهی
  • احسان پارسی، مریم پیروی*، کاظم الله دادی صفحات 739-750

    دریچه های کشویی از جمله سازه های هیدرولیکی هستند که در شبکه های آبیاری و زهکشی و سدسازی کاربردهای فراوانی دارند. مهمترین کاربرد آن ها افزایش تراز سطح آب به منظور آبگیری کانال های بالادست و افزایش ارتفاع سرریز سدها به منظور ذخیره سازی بیشتر آب و همچنین اندازه گیری دبی جریان می باشد. تحقیقات فراوانی در خصوص تعیین ضریب دبی (Cd) این دریچه ها انجام گرفته که همگی برای دریچه های عمود بر محور کانال بوده است. در این تحقیق که از داده های مدل هیدرولیکی دریچه کشویی جانبی لبه تیز آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده عمران دانشگاه رورکی هندوستان استفاده شده است که شامل 121 داده آزمایشگاهی مربوط به حالت رژیم جریان آزاد با سه نسبت عرض دریچه به عرض فلوم 60/0، 83/0، 00/1 و محدوده دبی 25 تا 120 لیتر در ثانیه و 80 داده آزمایشگاهی مربوط به رژیم جریان مستغرق با نسبت عرض دریچه به عرض فلوم 1متر و محدوده دبی 25 تا 85 لیتر در ثانیه می باشد. داده های آزمایشگاهی شامل مقادیر دبی جریان Q، عمق آب قبل از دریچه ، عمق جریان در پایاب و بازشدگی دریچه می باشد که با استفاده از روش تحلیلی و استفاده از عدد بدون بعد ، مقدار عمق بحرانی زیر دریچه کشویی برای رژیم جریان آزاد و ضریب استغراق برای رژیم جریان مستغرق، مقدار دبی عبوری را بصورت مستقیم محاسبه شد. نتایج صحت سنجی روابط استخراج شده نشان می دهد که استفاده از پارامتر عمق بحرانی در تعیین مقدار دبی عبوری، از دقت بالایی برخوردار است.

    کلیدواژگان: دبی جریان، مدل آزمایشگاهی، عمق بحرانی، خطوط جریان
  • زهرا میری، علی شهیدی*، عباس خاشعی سیوکی، محمدهادی روحیان صفحات 751-761

    به‎ منظور بررسی اثر تغییرات دور آبیاری بر عملکرد و اجزاء آن، کارایی مصرف آب، شاخص اقتصادی کارایی مصرف آب و درآمد خالص گیاه دارویی آویشن شیرازی، آزمایشی در سال زراعی 96-1395، در قالب بلوک‎های کامل تصادفی با چهار سطح دورآبیاری (4، 8، 12 و 16‎روزه)، در سه تکرار، با استفاده از سیستم ابیاری T-TAPE و در منطقه علی‎ آباد فارس انجام گرفت. نتایج نشان داد که اثر دورآبیاری 8 روزه، در سطح 1‎درصد بر عملکرد وزن تر و خشک بوته، تعداد شاخه‎های جانبی، مقدار ماده موثره و شاخص برداشت معنی‎دار بود و بر ارتفاع بوته، اثر معنی‎ داری نداشت. مقدار شاخص تولید نهایی نسبت به عمق آب آبیاری برای حداقل آبیاری (46/17 سانتی‎متر) برابر33/180 کیلوگرم به ازاء هر سانتی متر آب و برای حداکثر آبیاری (66/75 سانتی‎متر) برابر 61/41 کیلوگرم به ازاء هر سانتی متر آب به‎ دست آمد. نتایج نشان داد که تیمار 8 روزه دارای حداکثر مقدار کارایی مصرف آب می باشدو نیز در تیمار 8 روزه مقادیر شاخص اقتصادی مصرف آب و درآمد خالص، به‎ترتیب 3 و 5/1 برابر تیمار اجرایی در منطقه (دور 4 روزه) گردید در صورتیکه در دوره های آبیاری 12 و 16 روزه به دلیل اعمال تنش شدید آبی عملکرد گیاه بصورت معنی داری کاهش یافت. بر اساس مدل استوارت، مقدار ضریب حساسیت گیاه، 69/0 محاسبه شد. لذا با توجه به مقاوم بودن و نحوه عملکرد و ظرفیت گیاه آویشن نسبت به افزایش دور آبیاری در منطقه، استفاده از دور آبیاری 8‎ روزه، از نظر کمی، کیفی و اقتصادی توصیه می‎گردد.

    کلیدواژگان: ‎آویشن، تنش آبی، شاخص اقتصادی کارایی مصرف آب، عملکرد
  • رسول قبادیان*، مهران زنگنه صفحات 762-776
    در این پژوهش نوع خاصی از سرریزهای لبه تیز به نام سرریز لبه تیز نیلوفری معرفی شده است. به خاطر شکل خاص این سرریز، در دبی های کم دقت بالای اندازه گیری و در دبی های سیلابی و ناگهانی نیمرخ برگشت آب کمتری در بالادست آنها قابل انتظار است. از طرفی ناپیوستگی در رابطه دبی- اشل آنها مشاهده نمی شود. با فرض وقوع جریان بحرانی در تاج سرریز رابطه کلی دبی- اشل اولیه برای این نوع سرریز استخراج شد. نظر به اینکه فرض وقوع جریان بحرانی در تاج سرریز همراه با خطا بوده و به تبع آن رابطه دبی- اشل حاصل شده بر اساس این فرض دقیق نمی باشد گام بعدی اصلاح این رابطه بود. بدین منظور با اندازه گیری 57 آزمایش بر روی 5 نوع از این سرریز ساخته شده رابطه دبی- اشل اندازه گیری استخراج گردید و نشان داده شد به ازای یک اشل مشخص دبی اندازه گیری شده بیش تر از دبی تحلیلی محاسبه شده می باشد. با هدف منطبق نمودن رابطه ی دبی- اشل تحلیلی بر اندازه گیری، یک ضریب اصلاحی در رابطه ی تحلیلی اعمال گردید. این ضریب اصلاحی با استفاده از روش برنامه ریزی بیان ژن بصورت تابعی از نسبت ارتفاع سرریز به هدبالادست (p/H) و نسبت a/n (a و n پارامترهای شکل هندسی سرریز) بهینه یابی و استخراج گردید. نتایج نشان داد رابطه دبی-اشل اصلاح شده مقادیر دبی اندازه گیری شده را ضریب همبستگی R2=0.98، میانگین خطای مطلق MAE=0.442 لیتر و ریشه میانگین مربعات خطای RMSE=0.08 لیتر برآورد نمود.
    کلیدواژگان: رابطه ی دبی- اشل تحلیلی، دبی- اشل اندازه گیری، سرریز نیلوفری لبه تیز، برنامه ریزی بیان ژن
  • محمدحسن مویدیان*، علی اصغر بهشتی، علی نقی ضیایی، رضا قنبری صفحات 777-788

    مدیریت آب زیرزمینی نیازمند پایش دقیق کمی و کیفی آب زیرزمینی با توزیع مناسب مکانی و زمانی است. حداقل نمودن تعداد چاه های پایش با حداکثر توزیع مکانی برای اقتصادی کردن پایش سامانه های آب زیرزمینی، مورد نیازمدیران می باشد. بنابراین ساختار شبکه های پایش آب زیرزمینی و تعداد چاه های مورد نیاز به یک مسیله بهینه سازی مهندسی تبدیل می شود. هدف از این پژوهش یافتن شبکه های نماینده پایش بهینه با کمترین تعداد چاه که پوشش کافی برای شناخت کیفیت آب زیرزمینی در یک منطقه ایجاد کند، می باشد. با استفاده از این روش چاه های مازاد در شبکه شناسایی می شود. برای انجام این پژوهش از الگوریتم فرا ابتکاری جستجوی ممنوع استفاده شده است. تابع هدف در این پژوهش از دو هدف متقابل به هم تشکیل شده است. هدف اول حداکثرسازی تطابق بین توزیع شاخص کیفیت آب درونیابی شده در دو حالت با در نظر گرفتن تمام چاه های موجود و چاه های انتخاب شده از شبکه موجود می باشد. معیار ارزیابی این تطابق شاخص اماری نش-ساتکلیف می باشد. در این پژوهش کیفیت آب زیرزمینی با استفاده از یک شاخص کیفی آب که شامل 9 پارامتر کیفی است بیان شده است. هدف دوم حداقل کردن تعداد چاه های پایش انتخاب شده برای اقتصادی کردن هزینه پایش در نظر گرفته شده است. دو هدف با استفاده از ضریب وزنی که اهمیت اهداف نسبت به هم را مشخص می کند در یک تابع جمع آوری شده است. مدل ذکر شده برای تعداد چاه های فعال مختلف به کار گرفته شد. همچنین با استفاده از الگوریتم جستجوی ممنوع بهترین ترکیب چاه های فعال مختلف که حداکثر تابع هدف را محقق می کند شناسایی شد. شبکه های بهینه پیشنهادی به مدیران و تصمیم گیران این پیشنهاد را می دهد که با توجه به اهداف مورد نظر، شبکه بهینه برای پایش کیفیت آب زیرزمینی را انتخاب نمایند. در نهایت مدل بهینه سازی توانست شبکه های نماینده پایش را بین 34 تا 75 درصد بهینه کند.

    کلیدواژگان: کیفیت آب زیرزمینی، شبکه پایش، بهینه سازی
  • کریم امینی نیا*، سید مهدی ثاقبیان صفحات 789-803

    پیش بینی بارش در بسیاری از جنبه های مختلف مدیریت حوضه ها نظیر سیستم های هشدار سیل و خشکسالی اهمیت دارد. تغییرات زمانی و مکانی بارش موجب دشوار شدن پیش بینی بارش می شود. در تحقیق حاضر، پیش بینی بارش ماهانه ایستگاه های ارومیه و ماکو با استفاده از روش های هوشمند مبتنی بر کرنل و بر پایه روش تجزیه یکپارچه مد تجربی (EEMD) و تبدیل موجک (DWT) مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، مدل های متفاوتی بر اساس شاخص های پیوند از دور و عناصر اقلیمی شامل بارش، رطوبت و دمای ماه های پیشین تعریف شد و تاثیر این پارامترها در دقت مدلسازی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده کارایی بالای روش های ترکیبی به کار رفته را در مدلسازی بارش ماهانه نشان داد. ملاحظه گردید که در پیش بینی بارش ماهانه، استفاده همزمان از شاخص های پیوند از دور و عناصر اقلیمی مربوط به ماه های گذشته موجب بهبود دقت مدل ها تا حدود 35 درصد می شود. بررسی روش های تجزیه یکپارچه مد تجربی و تبدیل موجک گسسته نشان داد که تجزیه سری زمانی بر اساس تبدیل موجک منجر به نتایج دقیق تری می گردد. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که پارامتر بارش با تاخیر سه ماهه تاثیرگذارترین پارامتر در مدل سازی بارش ماهانه می باشد.

    کلیدواژگان: الگوهای پیوند از دور، تجزیه مد تجربی، عناصر اقلیمی، مدلسازی بارش
  • فرزانه ایمانی بوژانی، مریم کیانی صدر*، سهیل سبحان اردکانی، بهاره لرستانی، مهرداد چراغی صفحات 804-815
    بررسی روند مکانی - زمانی خشکسالی که با روند کند و عوامل بوجود آورنده متعدد بر کشاورزی و تامین غذای مردم اثر می گذارد، الزامی است؛ بنابراین پژوهش حاضر باهدف ارزیابی خشکسالی کشاورزی در شهر کرمانشاه با بکارگیری شاخص های ماهواره ای (میانگیری تصاویر ماهواره های Sentinel2 و Landsat8 در فصل رشد) و زمینی (با استفاده از داده های بارش و دما از سال 1369 تا 1399) انجام شد. نتایج شاخص های زمینی حاکی از عدم وجود خشکسالی در سال های 1381، 1386، 1397 و 1398 است. SPEI 12 و 24ماهه سال 1380 و SPI 24ماهه، 1378 را در رده خشکسالی بسیار شدید برآورد کرد. شاخص های ماهواره ای در سال 1394 و 1396؛ ازدیاد دمای سطح زمین و در سال 1398 (افزایش رطوبت زمین و خشکی دمایی گیاه) و 1399 افزایش تراکم گیاهان را برآورد کرد. کاهش عملکرد چغندرقند در سال های 78 تا 82 و افزایش در سال های 85 تا 88، 90/91 و 99/1400 موید نتایج بالاست. در نواحی شمال، شمال شرقی و شرق؛ درجه حرارت بالا و میزان بارندگی و رطوبت کم، خاک را خشک و بر رشد، سلامت و تراکم گیاهان اثر منفی گذاشته اما ناحیه جنوب همیشه مرطوب بوده است. وجود خشکسالی در دوره مطالعه مشهود و تصاویر سنتینل دو از حساسیت بیشتری درباره شاخص های گیاهی برخوردار بودند.
    کلیدواژگان: خشکسالی، لندست هشت، سنتینل دو، کشاورزی، کرمانشاه
  • شمیم لاریجانی، حسین بانژاد*، عطاالله کاویان، علی نقی ضیائی صفحات 816-830
    شاخص های کیفی آب معیاری برای طبقه بندی آب سطحی بر مبنای استفاده از پارامترهای استاندارد بوده و ابزاری ریاضی است که تعداد زیادی از داده های مورداستفاده برای توصیف ویژگی های آب را به یک عدد تبدیل کرده و سطح کیفی آب را بدست می دهد. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی و مقایسه حساسیت دو شاخص کیفیت آب NSFWQI و IRWQISC نسبت به پارامترهای کیفی با استفاده از روش های مبتنی بر واریانس، بر روی رودخانه هراز با نمونه برداری ماهانه در سال 1400 در 7 ایستگاه منتخب در بازه پنجاب تا بالادست سد مخزنی هراز در استان مازندران انجام شده است. نتایج پژوهش حاضر نشان داده است که کیفیت آب در ایستگاه های S1 (سراب) و S2-1، در بهترین حالت نسبتا خوب و در بدترین حالت دارای کیفیت بد می باشند. کیفیت آب در ایستگاه های S2، S3، S4، S5-1 و S5(پایاب)، در بهترین حالت متوسط و در بدترین حالت در شهریورماه دارای کیفیت بد می باشند. در تحلیل عدم قطعیت و ارزیابی حساسیت شاخص NSFWQI از روش SRC و برای شاخص IRWQISC از روش FAST و SOBOL استفاده شد. نتایج آنالیز حساسیت بر اساس رویکرد رتبه بندی عوامل (Factor Prioritization) نشان داد در شاخص NSFWQI به ترتیب پارامترهای DO، BOD ، CF، T و P و در شاخص IRWQISC بعد از پارامتر DO پارامترهای BOD، P و N بیشترین تاثیر را برروی خروجی مدل ها داشته اند. در تحلیل عدم قطعیت، نتایج حاصل از به کارگیری روش SOBOL برای ایستگاه های مختلف رودخانه هراز با روش FAST مطابقت داشت اما نتایج آنالیز حساسیت حاصل از این دو روش با یکدیگر متفاوت بودند. باتوجه به نتایج حاصله و علی رغم نزدیکی نتایج حاصل از دو روش، می توان گفت روش SOBOL باتوجه به همگرایی بدون قیدوشرط در این مطالعه موفق تر از متدولوژی FAST عمل نموده است.
    کلیدواژگان: ارزیابی، هراز، شاخص، SOBOL، FAST
  • مصطفی گودرزی*، ابوالقاسم حقایقی، ابوالفضل هدایتی پور صفحات 831-840

    این تحقیق با هدف اندازه گیری مستقیم و مزرعه ای میزان آب آبیاری کاربردی و بهره ‏وری آب در مزارع جو در سطح استان مرکزی اجرا گردید. بدین منظور 26 مزرعه در مناطق عمده تولید جو آبی درسال زراعی 1400-1399 در استان مرکزی با هماهنگی مدیریت های جهاد کشاورزی انتخاب و حجم آب داده‏ شده بدون دخالت در برنامه آبیاری کشاورزان اندازه گیری شد. براین اساس ابتدا مقدار دبی منبع آب (کانال، چاه، قنات و یا چشمه) با وسیله مناسب (فلوم و کنتور) در هر کدام از مزارع منتخب اندازه گیری شد. سپس با پایش دقیق برنامه آبیاری مزرعه شامل زمان هر نوبت آبیاری، تعداد دفعات آبیاری در طول سال و همچنین اندازه گیری سطح زیر کشت محصول، حجم آب آبیاری کاربردی محصول جو برای هرکدام از مزارع منتخب در طول فصل اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که حجم آب آبیاری مزارع جو در سطح استان بسته به روش آبیاری، فاصله آبیاری و نحوه مدیریت‏ مزرعه متفاوت بوده و حجم آن از 3783 تا 7232 مترمکعب در هکتار متغیر بود. راندمان کاربرد آب آبیاری در مزارع موردمطالعه از 51 تا 100 درصد متغیر و متوسط آن 73 درصد بود. بهره ‏وری آب آبیاری نیز برای این محصول در سطح استان مرکزی بین 43/0 تا 19/1 با متوسط 75/0 کیلوگرم بر مترمکعب در نوسان بود. به طورکلی نتایج اندازه‏گیری‏های انجام شده در سطح استان مرکزی نشان می‏دهد که صرف نظر از روش آبیاری مورداستفاده، مدیریت آبیاری توسط کشاورز نقش مهمی در میزان آب کاربردی در مزارع موردمطالعه دارد. نتایج به دست آمده بیانگر برتری روش آبیاری قطره‏ای از لحاظ بهره وری فیزیکی نسبت به آبیاری سطحی و بارانی در تولید محصول جو در استان مرکزی است. همچنین، نتایج این تحقیق نشان داد قابلیت اجرای کم‏آبیاری در سطح مزارع جو استان وجود دارد، لذا ترویج و آموزش کم‏آبیاری به روش صحیح و کاربردی به کشاورزان می‏تواند باعث افزایش قابل توجه بهره‏ وری آب درتولید محصول جو گردد.

    کلیدواژگان: جو، آبیاری، عملکرد، نیاز آبی
  • مجید غلامحسینی*، هرمز اسدی، محمدحسین داوودی صفحات 841-851

    این پژوهش به منظور بررسی عملکرد و درآمد ناخالص محصول، بهره وری نهاده آب و کود نیتروژن در ارقام کنجد تحت شرایط آبیاری کامل و کم آبیاری در مزرعه موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر در شهرستان کرج طی سال های 1396 و 1397 انجام شد. در این پژوهش از روش کرت های خرد شده- فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار برای اجرای آزمایش استفاده شد. تیمارهای آبیاری در دو سطح شامل رژیم کم آبیاری و آبیاری کامل در کرت های اصلی و فاکتوریل مقادیر مختلف کود نیتروژن (صفر، 60 و 120 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) و ارقام کنجد در کرت های فرعی قرار گرفتند. جهت سنجش بهره وری نهاده ها از شاخص های درآمد ناخالص محصول، بهره وری فیزیکی و اقتصادی بهره گرفته شد. طبق نتایج، میانگین درآمد ناخالص تولید کنجد در سال های آزمایش 3/63 میلیون ریال در هکتار و تحت رژیم های آبیاری کامل و کم آبیاری به ترتیب 1/94 و 33 میلیون ریال در هکتار محاسبه گردید. میانگین بهره وری فیزیکی آب تحت تیمار آبیاری کامل و کم آبیاری به ترتیب 27/0 و 18/0 کیلوگرم محصول به ازای هر مترمکعب آب آبیاری و میانگین بهره وری فیزیکی کود نیتروژن تحت تیمار آبیاری کامل و کم آبیاری به ترتیب 8/18 و 56/6 کیلوگرم محصول به ازای هر کیلو کود تعیین شد. همچنین میانگین بهره وری اقتصادی آب تحت تیمار آبیاری کامل و کم آبیاری به ترتیب 21336 و 14224 ریال به ازای هر مترمکعب آب آبیاری برآورد شد. نتایج حاکی از آن بود با کاهش تقریبی 50 درصدی مصرف آب، درآمد ناخالص تولید کنجد به یک سوم کاهش یافت. در مقابل انتخاب رقم مناسب با توجه به فراهمی آب به طور متوسط تا 66 درصد درآمد ناخالص تولید کنجد را افزایش داد. با توجه به نتایج پیشنهاد می گردد ارقامی برای کشت در منطقه هدف انتخاب شود که دارای عملکرد و بهره وری اقتصادی بالایی باشند.

    کلیدواژگان: آب، کود، شاخص های بهره وری، درآمد، کنجد
  • صابر جمالی، حسین انصاری*، محمد نادریان فر، عباس صفری زاه ثانی صفحات 852-862
    یکی از روش های افزایش بازده مصرف آب، اعمال مدیریت کم آبیاری بر اساس شناخت آثار تنش می باشد. به منظور بررسی اثر روش های مختلف کم آبیاری بر خواص رشدی و فیزیولوژیکی گیاه دارویی نعنا فلفلی پژوهشی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا گردید. تیمارهای کم آبیاری شامل تیمار آبیاری کامل (Full Irrigation)، کم آبیاری به میزان 50 درصد (Deficit Irrigation50%)، آبیاری بخشی ریشه ثابت (Fixed Partial Rootzone Drying) و آبیاری بخشی ریشه متناوب (Alternate Partial Rootzone Drying) بود. نتایج تحقیق نشان داد که در صفت تعداد برگ بیشترین (173 عدد) و کمترین (140 عدد) مقدار به ترتیب در تیمارهای آبیاری کامل (FI) و کم آبیاری به میزان 50 (DI50%) درصد مشاهده شد. در صفت هدایت روزنه ای بیشترین مقدار (3/39 میلی مول بر مترمربع در ثانیه) در تیمار کم آبیاری به میزان 50 درصد (DI50%) و کمترین مقدار (3/31 میلی مول بر مترمربع در ثانیه) نیز در تیمار آبیاری کامل مشاهده شد. در شاخص سبزینگی، نشت الکترولیت، RWC، اسانس و پرولین بیشترین مقدار به ترتیب 7/53، 27/48 درصد، 3/55 درصد، 58/1 درصد و 50/2 میلیگرم در لیتر در تیمار آبیاری بخشی ریشه ثابت (FPRD) و کمترین مقدار برای شاخص سبزینگی (5/41)، نشت الکترولیت (72/35 درصد)، درصد اسانس (14/1 درصد) و پرولین (23/1 میلیگرم در لیتر) در تیمار آبیاری کامل (FI) به دست آمد. همچنین بیشترین عملکرد اسانس در تیمار آبیاری کامل (FI) به دست آمد و در سایر تیمارها اختلاف معنیداری مشاهده نشد. به طورکلی، با عنایت به بحران آبی موجود در کشور و قبول کاهش عملکرد در مواد موثره گیاه، تیمار APRD جهت آبیاری این گیاه در شرایط گلخانه ای توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: آبیاری بخشی ریشه، پرولین، شاخص SPAD، عملکرد اسانس، کم آبیاری
  • هادی ابراهیمی*، طاهر رجائی، وحید نورانی صفحات 863-877
    در مدل سازی آب های زیرزمینی، برای وارد کردن پارامتر هدایت هیدرولیکی، معمولا آبخوان به پهنه هایی تقسیم بندی شده و برای هر پهنه یک مقدار برای این پارامتر در نظر گرفته می شود. این در حالی است که اندازه گیری های میدانی این پارامتر تنها در بعضی از نقاط انجام می شود و بنابراین تعمیم آن به نواحی دیگر با عدم قطعیت همراه است. هدف از این پژوهش بررسی عدم قطعیت پارامتر هدایت هیدرولیکی در مدل سازی آبخوان دشت قم است. به این منظور با استفاده از مدل آب زیرزمینی MODFLOW مدل این آبخوان تشکیل شده و در حالت ماندگار با مقدار RMSE برابر 95/2 متر برای ترازهای آب محاسباتی کالیبره شد. پس از آن، مدل با روش مونت کارلوی فضای تهی برای شناسایی پهنه هایی از هدایت هیدرولیکی که مدل را با میزان خطای مشابهی با مدل اصلی کالیبره می کنند، اجرا شد. نتایج نشان داد تعداد هشت پهنه مختلف دیگر از هدایت هیدرولیکی وجود دارند که در صورت استفاده از آن ها مدل همچنان با میزان خطای مشابهی کالیبره می شود. بیشترین انحراف معیار پارامتر هدایت هیدرولیکی برای این هشت پهنه حدود 28 متر در روز در نواحی مرکزی و شمالی آبخوان و کمترین انحراف معیار به میزان کمتر از 1 متر در روز در نواحی جنوبی و شرقی آبخوان اتفاق افتاد. این به معنای عدم قطعیت بالای پارامتر هدایت هیدرولیکی در نواحی مرکزی و شمالی و عدم قطعیت کمتر آن در نواحی جنوبی و شرقی است. با توجه به این که ارتباط معناداری بین میزان عدم قطعیت پارامتر هدایت هیدرولیکی و محل پیزومترها مشاهده نشد، شاید بتوان نتیجه گرفت که افزایش تعداد پیزومترها در مدل سازی صورت گرفته کمکی به کاهش عدم قطعیت پارامتر هدایت هیدرولیکی نمی کند و در نتیجه برای کاهش عدم قطعیت، به اندازه گیری های بیشتر این پارامتر در نقاط مختلف آبخوان نیاز است.
    کلیدواژگان: مدل آب زیرزمینی، عدم قطعیت، روش مونت کارلوی فضای تهی، هدایت هیدرولیکی، MODFLOW
|
  • Golbarg Hadiseraji, MohammadJavad Monem *, Hajar Savari Pages 685-696

    Irrigation Researchers has recommended to change water delivery methods from rotational to on-request methods to enhance flexibility. The diversity of requests in the on-request method makes it difficult to plan and implement the water distribution. The intensified unsteady flow is a challenge concerning the hydraulic performance and flexibility of canals. Flow instability may be associated with excess or deficiency of water delivery, leading to poor performance contrary to the initial intention. Thus, the hydraulic performance of various on-request methods needs to be assessed before recommending them. In this research, based on classification of on-request methods three options are defined. To facilitate the evaluation of different options identical volume of water delivered to the turnouts during the irrigation cycle in all delivery rotations. To this end, out of the three delivery factors of flow rate, duration, and frequency, two factors are considered to be variable. An overall of 14 scenarios was defined by separating the conditions for increasing and decreasing demands. The scenarios were simulated and evaluated in the East Aghili canal using ICSS model. The results show that, even though with increasing the flexibility, unsteady flow behavior is increased, however, if the structures are adjusted accurately, the hydraulic performance of the canal would not be much different. The maximum deviation of water delivery to turnouts among scenarios is about 3% by volume. The lowest values of Adequacy and Efficiency indexes of water delivery are equal to: 0.970 and 0.968, respectively, and the highest values of Equity and Dependability indexes are 0.082 and 0.056, respectively, which shows that all of them are very close to their ideal values. Hence, regardless of the hydraulic behavior of the flow, different levels of flexibility can be achieved for a variety of on-request methods by correctly determining and performing the operation instructions.

    Keywords: flexibility, Hydrodynamic model, Irrigation Networks, On request method
  • Mahkameh Sadat Naeini, Bijan Nazari *, Abbas Sotoodehnia Pages 697-711
    Water scarcity has become one of the important global challenges. The importance of water supply and demand management solutions is increasing every day. The present study was done using the SWOT analysis method for strategic analyzing water productivity and for providing water supply and demand management solutions in the Qazvin irrigation network. data were collected through documentary-based research, meta-analysis, and field visits. The statistical population included water experts in Qazvin province and the sampling method was purposive sampling. In data analysis, the mean index, standard deviation index, Kolmogorov and Smirnov tests, one-sample t-test, and one-sample sign-test were used. 13 strengths, 21 weaknesses, 17 opportunities, and 9 threats were identified. The overall average strengths, weaknesses, opportunities, and threats were 3.44±0.86, 3.80±0.80, 3.00±0.83, and 4.08±0.86, respectively (out of a total score of 5). Overall feasibility for the strategies in terms of financial, institutional and organizational, social, environmental, and technical dimensions was 5.29, 4.64, 5.47, 8.77, and 7.60, respectively (out of a total score of 10). The main bottlenecks of water productivity improvement are financial, institutional, and social fields. In this research, 31 Initiation, Mediation, and Termination strategies were presented in the form of a strategic route map for improving water productivity.
    Keywords: Farmer Education, Feasibility, Likert Spectrum, statistical tests
  • Shabnam Fathi Sogoli Tapeh *, Mahdi Mortazavi, Fariba Mosapour Negari Pages 712-726
    For a long time the Sistan Plain has been one of the important areas for men’s settlement due to abundant water resources. Following the preparation of the archaeological map of Iran and in methodical surveys of the Sistan plain, settlements of the era were identified and their geographical location was recorded. So far no comprehensive study on relation between water resources and settlements has been conducted. The present survey aims for studying reciprocal relation between Sassanid settlements and natural environment in areas based on water component. This research has been carried out through the descriptive -analytical and historical method using GIS software. To reach the research goals after environmental conditions had been studied, six variables including water resources types, distance from water resources, land slope, soil type, Geology and settlements area were studied and results indicate surface water resources effective role in settlements placement and settlements area. Locating on delta fans would lead to change of direction branching canals of rivers, which causes numerous relocations of settlements. The Water resources existence, gentle land slope and consequently ease of water flow down to different areas of plain, branching canals creation capacity to keep the suitable distance to river and also, placement on the alluvial terrace to avoid flood hazards are among the factors turned the area to population absorbing one despite shortage of aquifers and people’s heavy reliance on surface water resources.
    Keywords: Sistan plain, Sassanid Era, geographical environment, Water resources
  • Afshin Sarkohaki, Aslan Egdernezhad *, Sohrab Minaei Pages 727-738
    Sensitivity analysis is the most important step before calibrating crop models. It helps researchers to have enough information about the effectiveness of each parameter, and changes them during calibration stage. This issue is more important due to the increasing use of AquaCrop model for crop simulation. Therefore, in the study, the sensitivity of AquaCrop to change some crop growth parameters; normalized water productivity (WP *), maximum transpiration coefficient (KCTrx), initial canopy cover (CC0), canopy growth coefficient (CGC), canopy decline coefficient (CDC) and harvest index (HI) were assessed using Beven (1979) method. For this purpose, the data collected in a research farm in Ahvaz during 2014 were used. The studied treatments include irrigation method (D: sprinkler irrigation using saline water, F: sprinkler irrigation using both saline and fresh water and S: furrow irrigation using saline water) with five irrigation water qualities (S1: 2.5, S2: 2.3, S3 : 3.9, S4: 4.6 and S5: 1.5 dS m-1). The results showed that the highest sensitivity was to changes in normalized water productivity (0.95≤Spi≤1.04) and maximum transpiration coefficient (0.95≤Spi≤0.67). After that, the sensitivity of harvest index (0.51≤Spi≤0.56) was in the middle category. The range of yield changes in different values of normalized water productivity, maximum transpiration coefficient, harvest index and canopy decline coefficient were 1.3-3.3, 0.8-1.6, 0.6-1.16 and 0.32-0.64 ton ha-1, respectively. Sensitivity coefficients were positive for all parameters except CDC. Therefore, by increasing the CDC, AquaCrop suffers from underestimation error and by increasing the value of other parameters; the model suffers from overestimation error. Therefore, in situations where the difference between observed and simulated yield is large, it is better to consider the parameters of normalized water productivity and maximum transpiration coefficient. Otherwise, the parameters of harvest index and canopy decline coefficient should be considered.
    Keywords: Normalized Water Productivity, Beven Method, Simulation, Crop model
  • Ehsan Parsi, Maryam Peyravi *, Kazem Alahdadi Pages 739-750

    Sliding valves are among the hydraulic structures that have many applications in irrigation and drainage and dam networks. Their most important application is to increase the water level in order to drain the upstream canals and increase the height of the dam weir in order to store more water and also to measure the flow discharge. Many researches have been done to determine the flow coefficient (Cd) of these valves, all of which have been for valves perpendicular to the channel axis. In this research, the data of the hydraulic model of the side sliding gate of the sharp edge of the hydraulic laboratory of the Faculty of Civil Engineering, Rourke University of India have been used, which includes 121 laboratory data related to the free flow regime with three valve width to flume width ratios of 0.60, 0.83 , 1.00 and the flow discharge is 25 to 120 liters per second and 80 laboratory data are related to the submerged flow regime with a ratio of valve width to flume width of 1 meter and flow range of 25 to 85 liters per second. Laboratory data include flow rates Q, water depth before valve y1, flow depth at the bottom yt and opening of valve a. Using the analytical method and dimensionless number a / y1, the critical depth value under the sliding valve ycs For free flow regime and immersion coefficient  For submerged flow regime, the amount of flow discharge was calculated directly. The results of validation of the extracted relationships show that the use of the critical depth parameter in determining the amount of flow discharge has a high accuracy.

    Keywords: Flow discharge, Laboratory model, Critical depth, Flow Streamlines
  • Zahra Miri, Ali Shahidi *, Abbas Khashei, MohamadHadi Roohian Pages 751-761

    In order to investigate the effect of changes in irrigation cycle on yield and its components, water use efficiency, economic index of water use efficiency and net income of Zataria multiflora medicinal plant, an experiment in 2016-17 crop year, in randomized complete blocks with four levels of irrigation cycle (4, 8, 12 and 16 days), in three replications, using T-TAPE Irrigation system and was performed in Aliabad Fars region. The results showed that the effect of 8-day irrigation period was significant at 1% level on fresh weight and dry weight of plant, number of lateral branches, amount of active ingredient and harvest index and had no significant effect on plant height. The value of the final production index in relation to the depth of irrigation water for minimum irrigation (17.46 cm) was equal to 180.33 kg per centimeter of water and for maximum irrigation (75.66 cm) was 41.61 kg per cm Water came in handy. Also, in the 8-day treatment (with maximum water consumption efficiency), the values of water consumption economic index and net income were 3 and 1.5 times the executive treatment in the region (4-day cycle), respectively, and according to Stuart model, the amount The sensitivity coefficient of the plant was calculated to be 0.69. Therefore, considering the resistance and yield and capacity of thyme plant to increase the irrigation cycle in the region, the use of 8-day irrigation cycle is recommended in terms of quantity, quality and economy.

    Keywords: Economic index of water consumption, Thyme, water stress, Yield
  • Rasool Ghobadian *, Mehran Zanganeh Pages 762-776
    In this study, a special type of sharp-crested weir is called sharp- crested morning glory weir (SCMGW) is introduced. Due to the special shape of this weir, high measurement accuracy in low discharge, and in flood and sudden discharges, less back water profile is expected upstream. On the other hand, there is no discontinuity in their stage-discharge relationship. Assuming the occurrence of a critical flow in the weir crest, the general stage-discharge relationship was extracted for this type of weir. The next step was to correct this assumption, considering that the assumption of the occurrence of a critical flow in the weir crest is accompanied by an error, and consequently the stage-discharge relationship obtained based on this assumption is not accurate. For this purpose, by measuring 57 experiments on 5 types of this weir, the stage-discharge relationship was extracted and it was shown that for a specific stage, the measured flow is greater than the calculated analytical flow. A correction coefficient was applied to the analytical relation with the aim of matching the stage-discharge analytic relationship with the measurement. This correction factor was optimized and extracted using the gene expression programming method as a function of the weir height-to-head ratio (p / H) and the a / n ratio (a and n parameters of the weir geometric shape). The results showed that the modified discharge-stage relationship estimated the measured discharge values as R2 = 0.98, mean absolute error MAE = 0.442 liters and root mean square error of RMSE = 0.08 liters.
    Keywords: stage-discharge relation, weir, sharp crested morning glory weir, Gene expression programming
  • MohammadHasan Moayyedian *, Aliasghar Beheshti, Ali Naghi Ziaei, Reza Ghanbari Pages 777-788

    Groundwater management requires accurate quantitative and qualitative monitoring of groundwater with proper spatial and temporal distribution. Minimizing the number of monitoring wells with maximum spatial distribution for making it economical to monitor groundwater systems is required by managers. Therefore, the structure of groundwater monitoring networks and the number of required wells becomes an engineering optimization problem. The purpose of this study is to find candidates for optimal monitoring network with the least number of wells that provide sufficient coverage to identify groundwater quality in an area. Hence, the excess wells in the network are identified. The meta-heuristic Tabu search algorithm has been used in this research. The objective function in this study consists of two conflicting goals. The first goal is the maximization of the match between the interpolated groundwater quality index distributions obtained using data from all wells and the wells from newly-generated network. The Nash-Sutcliffe model was utilized as a criterion to evaluate this compliance. In this study, groundwater quality is expressed using a water quality index, including nine quality parameters. The second goal is to minimize the number of monitoring wells selected to save on monitoring costs. The two mentioned goals are summed up in a function using a weight coefficient that determines the importance of the goals compared to each other. The mentioned model was used for a number of different active wells. Also, using the Tabu search algorithm, the best combination of different active wells that achieves the maximum objective function was identified. Optimal networks suggest managers and decision makers to choose the optimal network to monitor water quality according to the accepted budget and error. Consequently, this optimizing model could reduce the number of monitoring wells by 34 - 75%.

    Keywords: Groundwater quality, Monitoring Network, optimization
  • Karim Amininia *, SEYED MAHDI SAGHEBIAN Pages 789-803

    Rainfall forecasting is important in many different aspects of watershed management, such as flood and drought warning systems. Spatiotemporal variations of rainfall cause its prediction to be difficult. In this study, the monthly rainfall of Urmia and Mako stations were assessed using the intelligent kernel-based methods using Ensemble Empirical Mode Decomposition (EEMD) and Wavelet Transform (DWT). For this aim, different models were developed based on teleconnection patterns and climatic elements including rainfall, humidity, and temperature of previous months, and the impact of these parameters on accuracy of the modeling process was investigated. The obtained results showed the high efficiency of the integrated methods used in modeling process. It was observed that in the monthly precipitation modeling, the simultaneous use of teleconnection patterns and climatic elements related to previous months improves the accuracy of the models by up to 35%. Comparison of the wavelet transform and ensemble empirical mode decomposition showed that time series decomposition based on wavelet transform led to more accurate outcomes. The results of sensitivity analysis showed that the precipitation parameter with three months lag was the most effective parameter in monthly precipitation modeling.

    Keywords: Climatic Elements, empirical mode decomposition, Precipitation modeling, Teleconnection patterns
  • Farzaneh Imani Bozhani, Maryam Kiani Sadr *, Soheil Sobhan Ardakani, Bahareh Lorestani, Mehrdad Cheraghi Pages 804-815
    It is necessary to study the spatial-temporal trend of drought, which affects agriculture and food supply with its slow process and Multiple generating factors; Therefore, the present study was conducted to assess agricultural drought in Kermanshah using satellite indicators (Average images of Sentinel2 and Landsat8 satellites during the growing season) and terrestrial (using rainfall and temperature data from 1990 to 2020). The results of terrestrial indicators the absence of drought in 2002, 2007, 2018 and 2019. The 12-month and 24-month SPEI of 2001 and the 24-month SPI estimated 1999 in the category of very severe drought. Satellite indicators in 2015 and 2017 increased the Land Surface Temperature and in 2019 (increasing soil surface moisture and Temperature Vegetation Dryness) and 2020 estimated vegetation density. The decrease in sugar beet yield in the years 1999 to 2003 and the increase in the years 2006 to 2009, 2012/2011 and 2021/2020 confirm the high results. In the north, northeastern and eastern regions; High temperature, low rainfall and low humidity have dried the soil and negatively affected the growth, health and density of plants, but the southern region has always been humid. The presence of drought during the study period and Sentinel II images were more sensitive to vegetation indicators.
    Keywords: Drought, Landsat8, Sentinel II, Agriculture, Kermanshah
  • Shamim Larijani, Banejad Hossein *, Ataollah Kavian, Ali Naghi Ziaei Pages 816-830
    Water quality indicators are a standard for classifying surface water based on the use of standard parameters and is a mathematical tool that converts a large amount of data used to describe water properties into a number and obtains a water quality level. The aim of this study was to assess and compare the sensitivity of NSFWQI and IRWQISC water quality indicators to quality parameters using variance-based methods on Haraz River with monthly sampling in 2022 in 7 selected stations in the range of Panjab to Haraz reservoir Dam in the province Mazandaran. The results of the present study have shown that the water quality in S1 (upstream) and S2-1 stations are relatively good at best, and bad at worst. Water quality in stations of S2, S3, S4, S5-1 and S5 (downstream), in the best case is moderate and in the worst case in September have poor quality. SRC method was used to analyze the uncertainty and sensitivity of the NSFWQI index and FAST and SOBOL methodologies were used for the IRWQISC index. The results of sensitivity analysis based on Factor Prioritization approach showed that in NSFWQI index, DO, BOD, CF, T and P parameters respectively and in IRWQISC index after DO parameter, BOD, P and N parameters had the most impact on output. In the uncertainty analysis, the results of applying SOBOL methodology for different stations of Haraz River were consistent with FAST method, but the results of sensitivity analysis obtained from these two methods were different from each other. Considering the obtained results and despite the similarity of the results of the two methods, it can be said that SOBOL methodology has been more successful than FAST methodology in this study due to unconditional convergence.
    Keywords: Assessment, Haraz, Index, SOBOL, FAST
  • Mustafa Goodarzi *, Abolghasem Haghayeghi, Abolfazl Hydayatipour Pages 831-840

    This study was conducted with the aim of field measurement of water productivity and applied water in barley farms with different irrigation systems under the management of the farmer in Markazi province. For this purpose, 26 farms in the major barley production zones in the 1399-1400 crop year, in Markazi province were selected and the volume of applied water was measured. In this regard, first the amount of water source discharge was measured with a suitable device (flume and meter) in each of the selected farms. After determining the inflow of water to the farm by carefully monitoring the farm irrigation program, the applied volume water used for each of the selected farms during the growing season was determined. The results showed that the volume of irrigation water for barley fields in the Markazi province varied depending on the irrigation method, irrigation period and field management and its volume varied from 3783 to 7232 cubic meters per hectare. The efficiency of irrigation water application in the studied farms varied from 51 to 100% and its average was 73%. Water use efficiency for this crop in Markazi province fluctuated between 0.43 to 1.19 with an average of 0.75 kg/m3. In general, the results of measurements show that regardless of the irrigation method used, irrigation management by the farmer has an important role in the amount of water used in the study fields. The results show the superiority of drip irrigation method over surface and sprinkler irrigation in the barley production in Markazi province. Also, the results of this study showed that there is the ability to implement deficit irrigation in the province's barley fields, so promoting and training deficit irrigation in a correct and practical way to farmers can significantly increase water productivity in the barley production.

    Keywords: Barley, irrigation, Yield, Water requirement
  • Majid Gholamhoseini *, Hormoz Asadi, MohammadHossain Davoodi Pages 841-851

    The current study was conducted to investigate the yield, yield gross income and water and nitrogen efficiency of sesame cultivars grown under full and deficit irrigation conditions. The experiment was carried out at Seed and Plant Iprovement Research Institute, Karaj, Iran in 2017 and 2018. A randomized complete block design arranged in split-factorial plots with three replications was used to run the experiment. Irrigation treatments at two levels including deficit irrigation and full irrigation were assigned to the main plots and a combination of nitrogen fertilizer (0, 60 and 120 kg N ha-1) and sesame cultivars were allocated to sub-plots. To measure the efficiency of the inputs, the yield gross income and physical and economic efficiency indicators were used. According to the results, the average gross income of sesame production in the experimental years was 63.3 million Rials per hectare and under full and deficit irrigation regimes the average gross income values were 94.1 and 33 million Rials per hectare, respectively. The average water physical efficiency under full and deficit irrigation treatment was 0.27 and 0.18 kg of product per cubic meter of water, respectively, and the average nitrogen fertilizer physical efficiency under full and deficit irrigation treatment was 18.8 and 6.56 kg per kg of fertilizer. In addition, the average water economic efficiency under full and deficit irrigation treatment was 21336 and 14224 Rials per cubic meter of water, respectively. The results showed that with a 50% reduction in water consumption, the gross income of sesame production decreases to one-third. In contrast, choosing the right cultivar due to the availability of water increased sesame production by 66%. According to the results, it is suggested to select cultivars that have high yield and economic efficiency.

    Keywords: Water, Fertilizer, Productivity indices, income, Sesame
  • Saber Jamali, Hossein Ansari *, Mohammad Naderianfar, Abbas Safarizadeh Sani Pages 852-862
    The current limitations in water resources necessitate the adoption of strategies to increase water use efficiency (WUE) and improve the active ingredients of medicinal plants, which requires increasing WUE to produce more crops per unit of consumed water. A method to increase WUE is to apply deficit irrigation (DI) management based on the identification of stress consequences. The effect of different DI methods on the growth and physiological properties of peppermint was investigated in a completely randomized experimental design based on potted planting with three replications in the research greenhouse of Ferdowsi University in 2017-2018. DI treatments were Full Irrigation (FI), DI 50%, Fixed Partial Rootzone Drying (FPRD), and Alternate Partial Rootzone Drying (APRD). The results indicated that the highest (173) and the lowest (140) numbers of leaves belonged to FI and (DI 50%) treatments, respectively. DI 50% and FI treatments presented the highest (39.3 mmol/m2/s) and the lowest (31.3 mmol/m2/s) values of stomatal conductance. The highest values of greenness index (GI, 53.7), electrolyte leakage (48.27%), relative water content (RWC, 55.3%), essential oil (1.58%), and proline content (2.50 mg/l) were obtained in the FPRD treatment. The lowest corresponding values ​​of GI (41.5), electrolyte leakage (35.72%), essential oil (1.14%), and proline content (1.23 mg/l) were recorded in the FI treatment. Essential oil yield was uppermost in the FI treatment and no significant difference was detected in the other treatments. Altogether, given the water crisis in Iran and the reduced yield of the active ingredients of the plant, the APRD treatment is recommended for the irrigation of this plant in greenhouse conditions.
    Keywords: Deficit irrigation, essential oil yield, Proline, Root Partial Irrigation, SPAD Index
  • Hadi Ebrahimi *, Taher Rajaee, Vahid Nourani Pages 863-877
    In groundwater modeling, to input the hydraulic conductivity parameter, the aquifer is usually divided into some zones and for each zone a value is considered for this parameter. However, the field measurements of this parameter are performed only in some places, and therefore its generalization to other areas is associated with uncertainty. The aim of this study was to investigate the uncertainty of the hydraulic conductivity parameter in modeling the aquifer of Qom plain. For this purpose, using the MODFLOW groundwater model, the model of this aquifer was constructed and calibrated in a steady state simulation with a value of RMSE = 2.95 m for computed groundwater levels. Then the model was run using Null Space Monte Carlo to identify areas of hydraulic conductivity that calibrate the model with the same error rate as the original model. The results showed that there are eight other different zones of hydraulic conductivity that if used, the model will still be calibrated with the same error rate. The highest standard deviation of the hydraulic conductivity parameter for these eight zones was about 28 meters per day in the central and northern areas of the aquifer and the lowest standard deviation was less than 1 meter per day that occurred in the southern and eastern areas of the aquifer. This means high uncertainty of the hydraulic conductivity parameter in the central and northern areas and less uncertainty in the southern and eastern areas. Given that no significant relationship was found between the amount of uncertainties of hydraulic conductivity and the location of piezometers, so it can be concluded that increasing the number of piezometers in the model does not help to reduce the uncertainties of the hydraulic conductivity parameter and therefore more measurements of this parameter in different parts of the aquifer is needed.
    Keywords: Groundwater model, Uncertainty, Null Space Monte Carlo method, Hydraulic conductivity, MODFLOW