فهرست مطالب

پژوهش های حفاظت آب و خاک - سال بیست و نهم شماره 3 (مهر و آبان 1401)

نشریه پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال بیست و نهم شماره 3 (مهر و آبان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/09/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • امید بهمنی*، شیوا متقی، وحید اطلسی پاک صفحات 1-21
    سابقه و هدف

    گیاه پالایی یکی از روش های بیولوژیکی کارآمد و کم هزینه برای پاکسازی آلاینده ها، از جمله مواد نفتی از خاک می باشد. شناخت مکانیزم های گیاه پالایی و بررسی پارامترهای دخیل در فرآیند گیاه پالایی منجر به مدیریت بهتر و افزایش کارامدی این روش می گردد. هدف از این پژوهش، بررسی اثر عواملی مانند غلظت آلاینده، کیفیت آب آبیاری و نوع گیاه بر گیاه پالایی خاک آلوده به گازوییل با استفاده از گیاه خلر (Lathyrus sativus L.) و گیاه فستوکای بلند (Festuca arundinacea) می باشد. 

    مواد و روش ها:

     یک آزمایش گلدانی دو ساله به منظور ارزیابی گیاه پالایی در سالهای 1397 و 1398 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در گلخانه انجام شد. تیمارهای این آزمایش، عبارتند از: خاک آلوده به گازوییل در دو سطح 5/1 و 3 درصد و آب آبیاری در دو سطح آب شیرین و پساب (فاضلاب شهری تصفیه شده). سه ماه پس از کاشت، از زهاب خروجی، خاک و گیاهان نمونه برداری انجام شد و میزان گازوییل موجود در نمونه ها به روش وزنی اندازه گیری شد. بر اساس غلظت اولیه گازوییل در خاک، مشارکت عوامل مختلف در حذف گازوییل تعیین و با یکدیگر مقایسه شد.

    یافته ها:

     نتایج نشان داد که گیاه فستوکای بلند گازوییل موجود در خاک را به میزان حداکثر 4/62 و حداقل 9/47 درصد کاهش داد و مقدار کاهش گازوییل در گیاه پالایی توسط گیاه خلر حداکثر 0/63 و حداقل 2/44 درصد به دست آمد. از میان مکانیزم-های حذف گازوییل کمترین نقش را استخراج گیاهی با مقدار حداقل 2 درصد و حداکثر 12 درصد و بیشترین نقش را مکانیزم-های تخریب گیاهی-ریزوسفری با مقدار حداقل 71 درصد و حداکثر 84 درصد بر عهده داشتند. کمترین مقدار گازوییل خارج شده از خاک توسط زهاب 11درصد و بیشترین مقدار آن 21 درصد به دست آمد. تیمارهای دارای غلظت گازوییل 3 درصدی، تنها در میزان خروج گازوییل از طریق زهاب در آزمایش اول گیاه فستوکای بلند و میزان استخراج گیاهی در آزمایش دوم همان گیاه با تیمارهای دارای غلظت گازوییل 5/1 درصد تفاوت معنی دار داشتند، در سایر آزمایش ها تفاوت معنی داری بین دو سطح گازوییل مشاهده نشد. ارزیابی اثر کیفیت آب آبیاری بر مکانیزم های حذف گازوییل نشان داد که خروج گازوییل از طریق زهاب در تیمار گازوییل 5/1 درصد-پساب در آزمایش دوم گیاه فستوکای بلند به طور معنی داری کمتر از سایر تیمارها بود، استخراج گیاهی در آزمایش دوم گیاه خلر در تیمار گازوییل 5/1 درصد-آب شیرین بیشترین مقدار و در تیمار گازوییل 3 درصد-پساب کمترین مقدار را داشت. در سایر آزمایش ها تفاوت معنی داری بین دو کیفیت آب آبیاری مشاهده نشد. در مورد مکانیزم تخریب گیاهی و ریزوسفری، فقط تیمار گازوییل 5/1 درصد-آب شیرین-آزمایش اول گیاه فستوکای بلند با سایر تیمارها تفاوت معنی دار داشت.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد که تغییر فاکتورهایی مانند گونه گیاهی، غلظت گازوییل و کیفیت آب آبیاری می تواند در حذف گازوییل اثر معنی دار داشته باشد، اما درجه اثرگذاری هریک از عوامل بسته به میزان گازوییل، درجه تصفیه آب آبیاری و مقاومت گیاه و میکروراگانیسم های خاک در برابر سمیت گازوییل، متفاوت است.

    کلیدواژگان: آلودگی خاک، پساب، گازوئیل، گیاه پالایی
  • شجاع قربانی دشتکی*، نسرین کریمیان شمس آبادی، حمیدرضا متقیان، رامین ایرانی پور، بیژن خلیلی مقدم صفحات 23-44
    سابقه و هدف

    سیاست‏ های مختلف کشاورزی خواستار به حداقل رساندن خطرات زیست‏محیطی ناشی از استفاده مداوم از سموم دفع آفات و سایر مواد شیمیایی مصنوعی و به دنبال روش‏ های جایگزین هستند. سرکه چوب و زغال زیستی می‏ توانند در کشاورزی ارگانیک و به‏ عنوان اصلاح‏ کننده خاک استفاده شود. هدف از این پژوهش مطالعه تاثیر کاربرد توام زغال زیستی و سرکه چوب بر برخی ویژگی‏ های شیمیایی و بیولوژیکی خاک زیرکشت ذرت علوفه‏ ای بود.

    مواد و روش‎ ها:

     بدین منظور تحقیقی در شرایط گلخانه ‏ای اجرا شد. آزمایش به ‏صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا شد. تیمارهای موردبررسی شامل سرکه چوب در شش مقدار صفر (W0)، 0/02 (W1)، 0/04 (W2)، 0/1(W3)، 0/2 (W4) و 0/4 (W5) گرم در کیلوگرم (فاکتور اول) و ماده اصلاحی شامل ماده خام (چوب درختان انار و آلو) در دو سطح یک (B0 1) و دو (B0 2) درصد جرمی و زغال زیستی (زغال زیستی تهیه ‏شده از چوب درختان انار و آلو در دمای 450 درجه سانتی‏گراد) در دو سطح یک (B1) و دو (B 2) درصد جرمی (فاکتور دوم) اعمال شد. خصوصیات شیمیایی مانند اسیدیته، قابلیت هدایت الکتریکی، کربن آلی، نیتروژن کل، سدیم محلول، پتاسیم محلول، کلسیم محلول، منیزیم محلول و فسفر قابل استفاده، خصوصیات میکروبیولوژی خاک مانند تنفس پایه و کربن زیست‏توده میکروبی خاک و خصوصیات ظاهری گیاه مانند ارتفاع گیاه، قطر ساقه، وزن تر و وزن خشک گیاه ذرت علوفه ‏ای نیز اندازه‏ گیری شد.

    یافته‏ ها:

     نتایج نشان داد با کاربرد هم‏زمان سرکه چوب و ماده اصلاحی، pH(3/5%)، قابلیت هدایت الکتریکی، کربن آلی، کلسیم محلول، منیزیم محلول، تنفس پایه و کربن زیست‏توده میکروبی خاک افزایش یافت. بیشترین افزایش قابلیت هدایت الکتریکی، کلسیم محلول، منیزیم محلول و کربن آلی خاک در تیمار W5B2 بود که نسبت به شاهد 5/3، 3/9، 2/2 و 3/6 برابر شد. همچنین تنفس پایه طی یک ماه انکوباسیون در هر سه فاصله زمانی بیشترین مقدار CO2 متصاعد شده مربوط به تیمار W5B2 بود. به‏ طوری‏که در 10 روز اول، دوم و سوم میزان تنفس میکروبی خاک در تیمار W5B2 به ترتیب 6/91، 6/54 و 6/4 برابر بیشتر از شاهد شد. در گیاه نیز استفاده هم‏زمان سرکه چوب و زغال زیستی باعث افزایش قطر ساقه، وزن تر و وزن خشک گیاه گردید. درحالی‏که کاربرد توام سرکه چوب و ماده خام باعث کاهش قطر ساقه، وزن تر و وزن خشک گیاه در مقایسه با شاهد شد. کاربرد ماده اصلاحی به ‏تنهایی نیز باعث افزایش سدیم محلول، پتاسیم محلول، آهن، مس، روی، منگنز و کاهش فسفرقابل استفاده و نیتروژن کل خاک گردید. 

    نتیجه‏ گیری:

     نتایج نشان داد، تاثیر کاربرد زغال زیستی و سرکه چوب بر افزایش غلظت عناصر و بهبود ویژگی‏ های کیفی خاک و گیاه به مقدار عناصر غذایی، کربن آلی موجود در زغال زیستی و سرکه چوب، pH خاک و مقدار مصرف آن‏ ها وابسته است. با توجه به تاثیر مثبت زغال زیستی و سرکه چوب بر افزایش کربن آلی خاک، افزایش در دسترس بودن عناصرغذایی، تحریک فعالیت میکروبی خاک و افزایش رشد گیاه استفاده از زغال زیستی و سرکه چوب در خاک ‏های آهکی ایران توصیه می ‏شود.

    کلیدواژگان: زغال زیستی، سرکه چوب، کربن زیست توده میکروبی، گرماکافت
  • پردیس نیک داد، مهدی محمدی قلعه نی*، مه نوش مقدسی صفحات 45-65
    سابقه و هدف

    بر اساس نوع خشکسالی شامل هواشناسی، کشاورزی و هیدرولوژیکی، خشکسالی می تواند با کمبود در یکی از متغیرهای بارش، رطوبت خاک و رواناب نسبت به میانگین بلندمدت آغاز شود. خشکسالی کشاورزی بیانگر کاهش رطوبت خاک و دارای اثرات مهمی از جمله کاهش عملکرد محصولات کشاورزی است. یکی از پرکاربردترین روش های پایش خشکسالی استفاده از شاخص های استاندارد شده می باشد. هدف از پژوهش حاضر اصلاح شاخص خشکسالی کشاورزی رطوبت خاک استاندارد شده (SSI) با انتخاب توزیع مناسب برازش یافته بر متغیر رطوبت خاک در اقلیم های مختلف ایران می باشد. 

    مواد و روش ها:

     بدین منظور از داده های اندازه گیری شده روزانه در 40 ایستگاه سینوپتیک و داده های رطوبت خاک ماهانه در دو لایه اول (0-7 سانتی متر) و دوم (7-28 سانتی متر) از پایگاه ERA5 طی سال های 2020-1979 استفاده شده است. پس از جمع آوری داده های مورد نیاز تحقیق، دقت داده های پایگاه ERA5 در مقایسه با مقادیر اندازه گیری شده سه متغیر بارش، دمای میانگین و تبخیر و تعرق پتانسیل با استفاده از معیارهای ضریب تبیین (R2)، میانگین خطای اریبی (MBE) و شاخص پراکندگی (SI) مقایسه شد. توزیع های برتر برازش یافته روی متغیرهای رطوبت خاک لایه اول و دوم از بین 49 توزیع مختلف در نرم افزار EasyFit 5.5 با انجام آزمون کلموگروف- اسمیرنوف در سطح معنی داری یک و پنج درصد مشخص شدند. در ادامه برای 40 ایستگاه مورد مطالعه، 12 شاخص SSI در مقیاس های زمانی 1، 3 و 6 ماهه محاسبه شده است. در نهایت مشخصات خشکسالی شامل تعداد رخدادها، فراوانی، مدت و شدت خشکسالی برای تمامی شاخص ها محاسبه و در اقلیم های مختلف با یکدیگر مقایسه شدند.

    یافته ها:

     بر اساس معیار شاخص پراکندگی بیشترین دقت داده های ERA5 به ترتیب مربوط به متغیرهای دما، تبخیر و تعرق پتانسیل و بارش است. نتایج برازش توزیع ها نشان دهنده ی برازش معنی دار توزیع گاما به عنوان توزیع برتر به ترتیب تنها در 11 و 5 درصد سری های زمانی رطوبت خاک لایه اول و دوم در ایستگاه های مختلف است. سه توزیع برتر برازش یافته روی رطوبت خاک لایه اول توزیع های لوگ نرمال، بتا و لجستیک و برای رطوبت خاک لایه دوم به ترتیب توزیع های لجستیک، بتا و نرمال می باشند. حداقل فراوانی خشکسالی در ایستگاه های آباده، انار، میناب و کرمان و به ترتیب برابر 7، 3، 4 و 2 درصد و حداکثر فراوانی در ایستگاه های ایرانشهر، بم، زابل و ایرانشهر و به ترتیب برابر 4/18، 8/17، 0/21 و 4/25 درصد است. کمترین و بیشترین مدت خشکسالی کشاورزی به ترتیب در ایستگاه های سنندج و انار به ترتیب برابر با 18 و 64 ماه رخ داده است. شدت خشکسالی ها از شاخص بر مبنای توزیع گاما به شاخص بر مبنای توزیع برتر در رطوبت لایه اول خاک از 53/1 به 44/1 (خشکسالی شدید به خشکسالی متوسط) و در رطوبت لایه دوم خاک از 91/1 به 65/1 کاهش می یابد.

    نتیجه گیری:

     حساسیت مشخصات خشکسالی کشاورزی بر مبنای نوع توزیع استفاده شده در محاسبه شاخص، در اقلیم های خشک تر و در رطوبت خاک لایه دوم تغییرات بیشتری را نشان می دهد. به طوری که در برخی موارد با توجه به نوع توزیع استفاده شده در محاسبه شاخص طبقه خشکسالی تغییر می یابد. به طور کلی نتایج تحقیق حاضر بیانگر ضرورت بررسی و انتخاب توزیع برتر به جای توزیع گاما در محاسبه شاخص خشکسالی استاندارد شده کشاورزی می باشد.

    کلیدواژگان: اقلیم های ایران، پایگاه داده ERA5، خشکسالی کشاورزی، رطوبت خاک، مشخصات خشکسالی
  • ندا کریمی، دریا دهقان، شاهو مولودی، عادل سی و سه مرده، عیسی معروف پور* صفحات 67-84
    سابقه و هدف

    میزان یکنواختی توزیع آب در مزرعه تمامی شاخص های آبیاری را از جنبه حفاظت آب و خاک تحت تاثیر قرار می دهد. درصورتی که ضریب یکنواختی کم باشد راندمان کاربرد آب کاهش یافته و علاوه بر افزایش تلفات سطحی و عمقی آب، عملکرد محصول هم کاهش می یابد. عوامل موثر بر یکنواختی توزیع آب در آبیاری بارانی به چهار گروه ساختمان آبپاش، سامانه آبیاری، مدیریت سامانه و عوامل کلیماتولوژی طبقه بندی می شوند. در این تحقیق اثر عوامل سرعت چرخش و عامل چرخش آبپاش (ساختمان آبپاش)، ارتفاع پایه آبپاش، فشار کارکرد، آرایش و فواصل آبپاش ها (سامانه آبیاری)، مدت زمان آبیاری (مدیریت سامانه) در شرایط مزرعه ای بر ضریب یکنواختی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین قطر ظروف جمع آوری آب نیز بر نتایج آزمایش ها بررسی شد.

    مواد و روش ها:

     این پژوهش در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه کردستان واقع در روستای دوشان شهرستان سنندج انجام شد. در تحقیق حاضر از آبپاش ضربه ای کامت مدل R8 و آبپاش توربینی لاکسور استفاده شد. مدل آبیاری بارانی جهت انجام آزمایشات به روش آبپاش منفرد و بر اساس استاندارد ISO15886-3:2021 انجام شد. محدوده ای به مساحت 3600 مترمربع به مرکزیت آبپاش شبکه بندی مربعی 3×3 متر شد. در هرکدام از ریوس شبکه دو مدل ظرف با دو قطر داخلی 80 و 180 میلی متر و ارتفاع 90 و 200 میلی متر به ترتیب، برای جمع آوری آب قرار داده شد. فشارهای مورد آزمایش برای هر دو آبپاش 30 و 40 متر بود. دو مدت زمان انجام آزمایش یک و سه ساعت ، دو سرعت چرخش معمولی(5/1 دور بر دقیقه) و تند(5/3 دور بر دقیقه) و دو ارتفاع پایه آبپاش 1 و 2 متری در انجام آزمایشات استفاده شد. در پایان هر آزمایش، حجم آب ظروف جمع آوری به وسیله استوانه مدرج اندازه گیری می شد. تمامی آزمایشات در 3 تکرار انجام شد. همچنین سرعت باد در طول مدت آزمایش، هر 15 دقیقه یک بار توسط دستگاه سه کاره EXTECH 45158 اندازه گیری گردید. از ضریب یکنواختی کریستیانسن (CU) برای محاسبه یکنواختی توزیع آب آبپاش ها، استفاده گردید. پژوهش در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی به صورت آزمایش فاکتوریل انجام گرفت. جهت تجزیه وتحلیل داده ها از نرم افزارSpss 22 استفاده شد. 

    یافته ها:

     1- اثر قطر ظروف بر CU معنی دار نبود. 2- ضریب یکنواختی دو آبپاش، اختلاف معنی دار دارند 3- اثر آرایش آبپاش ها و ارتفاع پایه آبپاش در دو سرعت باد کم و ملایم بر CU معنی دار نیست. 4- اثر دو سرعت باد کم و ملایم بر CU معنی دار نبود. 5- اثر فشار کارکرد و فواصل آبپاش ها در دو سرعت باد کم و ملایم بر CU، معنی دار است. 6- اثر مدت زمان آبیاری بر ضریب یکنواختی معنی دار است 7- اثر سرعت چرخش آبپاش بر CU معنی دار بود. 

    نتیجه گیری:

     حداقل قطر ذکرشده برای ظروف جمع آوری آب، مطابق استاندارد ISO15886-3، برای شرایط آزمایش های مطالعه حاضر کفایت می کند. عامل چرخش آبپاش بر ضریب یکنواختی موثر است. ضریب یکنواختی آبپاش کامت برای تمامی محصولات زراعی و باغی قابل قبول، اما آبپاش لاکسور مناسب محصولات باغی است. با افزایش فشار فقط می توان بخشی از کاهش ضریب یکنواختی ناشی از افزایش فاصله آبپاش ها را جبران نمود. افزایش مدت زمان آبیاری در بهبود ضریب یکنواختی موثر است. افزایش سرعت چرخش آبپاش در اثر تعمیرات، می تواند بر کاهش ضریب یکنواختی موثر باشد.

    کلیدواژگان: آبپاش توربینی، آبپاش ضربه ای، سرعت چرخش آبپاش، قطر ظروف جمع آوری، مدت زمان آبیاری
  • محسن زارع زاده کسرینه، جلیل فرزادمهر*، مریم آذرخشی، حامد سنگونی صفحات 85-99
    سابقه و هدف

    شناخت رفتار گیاهان در ارتباط با عوامل اکولوژیکی، اطلاعات پایه به منظور اصلاح و بهره برداری صحیح از مراتع فراهم می کند. همچنین تعیین محدوده پراکنش گونه های گیاهی و مطالعه ویژگی های رویشگاه آن‎ها به انتخاب مکان مناسب برای استقرار آن‎ها کمک می‎کند. گونه ریواس یکی از گونه های مرتعی است که علاوه بر داشتن خواص دارویی مهم به دلیل حفاظت خاک در عرصه های مراتع خشک و نیمه خشک ارزشمند است. با توجه به کاهش تراکم این گونه در رویشگاه های طبیعی طی دهه های اخیر، شناخت ویژگی های رویشگاهی می تواند کمک موثری در امر اصلاح و توسعه ریواس داشته باشد. بنابراین در این پژوهش، اثر عوامل محیطی بر ویژگی های رویشی گونه ریواس در سه رویشگاه مختلف مورد بررسی قرار می گیرد.

    مواد و روش ها:

     در این تحقیق ویژگی های رویشگاهی در سه رویشگاه چوبک، طرق و کرکز از بخش کوهسرخ واقع در شهرستان کاشمر و ارتباط آن ها با ویژگی های رویشی گیاه ریواس شامل وزن پایه، تعداد ساقه‎ ها و طول ساقه ‎ها بررسی شده است. عوامل اکولوژیکی مورد بررسی شامل عوامل خاک مانند هدایت الکتریکی، اسیدیته، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، مواد آلی، درصد رس، شن، سیلت و فاکتورهای فیزیوگرافی شیب، جهت و ارتفاع بودند. در هر یک از رویشگاه های مورد مطالعه 10 نمونه ریواس جمع آوری شد. در مرحله اول وزن هر پایه برداشت شده اندازه گیری و سپس وزن ساقه های بدون غلاف تعیین شد. همچنین تعداد ساقه ها در هر نمونه شمارش و طول هر ساقه به طور جداگانه اندازه گیری شد. در نهایت ماتریس شرایط محیطی و ویژگی های رویشی ریواس با استفاده از آنالیز افزونگی (RDA) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

    یافته ها:

     یافته های پژوهش نشان داد که خصوصیات خاک در سایت های مختلف و در یک سایت در عمق های مختلف خاک متفاوت است. در بین عوامل توپوگرافی، ارتفاع بیش ترین نقش را بر ویژگی های گیاه ریواس دارد. ارتفاع بیشترین همبستگی و رابطه مثبت را با طول و تعداد ساقه ریواس در سطح معنی داری 5 درصد دارد. به طوری که با افزایش ارتفاع، طول ساقه آن ها نیز افزایش می‎یابد. از میان خصوصیات خاک، درصد ماسه، سیلت، فسفر، پتاسیم و درصد آهک از مهم ترین عوامل موثر بر خصوصیات ریواس هستند. درصد ماسه با وزن ساقه ریواس همبستگی بیشتری دارد و با افزایش درصد ماسه، وزن ساقه افزایش می یابد. پارامترهای شوری خاک و درصد سیلت با خصوصیات گیاه ریواس رابطه منفی دارند. به طوری که با افزایش این پارامترها در خاک، تعداد و طول ساقه ها و همچنین وزن آنها کاهش می یابد.

    نتیجه گیری

    نتایج این مطالعه نشان داد که گونه ریواس در سایت رویشی چوبک دارای بیشترین میزان ویژگی های رویشی است، بنابراین منطقه چوبک نسبت به دو منطقه دیگر شرایط پوشش گیاهی مناسب تری را برای این گونه فراهم کرده است. در این سایت نمونه های برداشت شده ریواس بیشترین تعداد ساقه و بیشترین میانگین وزن ساقه ها با 1316 گرم را دارا می باشد. بنابراین می توان این سایت را به عنوان بهترین منطقه کشت ریواس معرفی کرد. همچنین از نظر پارامترهای محیطی موثر بر خصوصیات رویشی ریواس، از بین عوامل توپوگرافی، ارتفاع از سطح دریا، از بین خواص خاک، درصد ماسه، سیلت، فسفر، پتاسیم و آهک از مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر ویژگی‎های ریواس هستند.

    کلیدواژگان: RDA، خاک، توپوگرافی، ریواس، تعداد ساقه
  • سعید جلیلی* صفحات 101-112
    مقدمه و هدف

    آبیاری سطحی معمولترین روش آبیاری است. بیش از 80 درصد زمین های کشاورزی ایران با روش های سطحی، آبیاری می شوند. بطور معمول، این روش در مقایسه با روش های آبیاری تحت فشار نیازمند سرمایه گذاری و مصرف انرژی پایین تری است. تلاش های زیادی برای بهینه سازی اقتصادی مصرف آب و نیز حفظ محیط زیست در ایران انجام می شود. اصلاح پارامترهای طراحی و مدیریت آب در سطح مزرعه، می تواند به بهبود عملکرد سامانه های آبیاری منجر شود. هدف اصلی این تحقیق، بهینه سازی بازده آبیاری با کمترین هزینه و به کمک مدل های شبیه سازی است.

    مواد و روش ها

    منطقه مورد مطالعه شامل مزارع منتخب منطقه ملاثانی خوزستان واقع در جنوب غربی ایران است. آزمایش های مزرعه ای در 2 مزرعه که به روش سطحی آبیاری می گردید، انجام شد. آزمایشات شامل سه نوبت آبیاری و سه نوار آبیاری(به عنوان تکرارهای آزمایش) در هر مزرعه صورت گرفت. آزمایش ها بر روی نوارهایی به طول 150 متر، عرض 7 متر و شیب 0.125 درصد در مزرعه 1 و به طول 200 متر، عرض 7 متر و شیب 0.1 درصد در مزرعه 2 انجام شد. دبی ورودی 25 و 35 لیتر در ثانیه در مزارع 1 و 2 اعمال شد. کنترل دبی ورودی با استفاده از فلوم wsc صورت گرفت. جهت اندازه گیری زمان پیشروی و پسروی، طول نوارهای آبیاری به قطعاتی با فواصل 10 متری تقسیم شد. تابع هدف (OF) شامل بازده کاربرد و یکنواختی توزیع برای بهینه سازی عملکرد آبیاری مورد استفاده قرار گرفت و بهترین ترکیب پارامترهای آبیاری نواری با مدل شبیه سازی تعیین گردید.

    نتایج

    نتایج این مطالعه نشان داد که با توجه به شبیه سازی انجام شده، تغییر در میزان دبی ورودی ، تاثیری بر مقدار بیشینه تابع هدف ندارد. بهترین عملکرد سامانه در مزرعه اول، با میزان دبی ورودی 35 لیتر بر ثانیه، مدت زمان آبیاری 30 دقیقه و طول 50 متر، و در مزرعه دوم با مقدار دبی 20 لیتر در ثانیه، زمان آبیاری 48 دقیقه، طول 50 متر بدست آمد. نتایج نشان داد که میانگین شاخص ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) مورد استفاده جهت ارزیابی مدل شبیه سازی در دو مزرعه، در مورد منحنی پیشروی برابر 7/12، 5/12 و 6/11درصد و به مقدار 9/6 ،8/6 و6/6 درصد برای منحنی پسروی است.

    نتیجه گیری

    آبیاری تحت فشار نسبت به آبیاری سطحی نیازمند هزینه سرمایه گذاری و انرژی بالاتری است. از طرف دیگر شدت تبخیر در منطقه مورد مطالعه بالاست. بدلیل اینکه دبی ورودی و مدت زمان آبیاری از موثرترین پارامترهای بهینه سازی آبیاری سطحی است، بنابراین، در این منطقه و در سطح مزارع کوچک، پیش بینی و انتخاب ترکیب بهینه مدت زمان آبیاری و دبی ورودی، در مقایسه با اصلاح طول و شیب زمین و یا تغییر سامانه سطحی به تحت فشار، ابزار کم هزینه تری برای بهبود عملکرد آبیاری سطحی است.

    کلیدواژگان: دبی ورودی، مدت زمان آبیاری، بازده
  • محمود شفاعی بجستان، احمد شایعی، مهدی زینی وند*، محمد بهرامی یاراحمدی صفحات 113-122
    سابقه و هدف

    در پایین دست سازه های کنترل شیب در مهندسی آبخیزداری نیاز به ایجاد پرش هیدرولیکی برای استهلاک انرژی اضافی برای جلوگیری از تخریب سازه ضروری است. حوضچه های آرامش از نوع پرش هیدرولیکی با بستر زبر جهت افزایش میزان افت انرژی و کاهش طول پرش هیدرولیکی می تواند به صرفه اقتصادی در امور آبخیزداری منجر گردد. در تحقیق حاضر یک نوع جدیدی از زبری، که مشابه ظاهر فرم بستر ریپل در رودخانه های آبرفتی می باشد، جهت کاهش طول پرش هیدرولیکی و افزایش افت انرژی مورد استفاده قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    آزمایش های این تحقیق در فلوم مستطیلی به عرض، ارتفاع و طول به ترتیب 3/0 ، 4/0 و 12 متر انجام شد. پنج آرایش مختلف از فرم بستر به همراه فرم بستر شاهد در پنج عدد فرود مختلف از 3.5 تا 5.5 انجام شد. یک سرریز از نوع Ogee به ارتفاع 32 سانتی متر در فاصله 3 متری پایین دست ورودی فلوم جهت ایجاد پرش هیدرولیکی نصب شد و حداقل عمق جریان بر روی تاج سرریز بیش از 3 سانتی متر تنظیم شد تا از اثر کشش سطحی جلوگیری شود. در طول آزمایش، پروفیل های سطح آب در محل پرش هیدرولیکی توسط یک عمق سنج با دقت 1± میلی متر اندازه گیری شد. طی آزمایش، عکس های دیجیتالی نیز گرفته شد و داده های مورد نیاز با دیجیتایز کردن این عکس ها استخراج شد. میانگین عمق جریان اندازه گیری شده و استخراج شده از عکس ها در تجزیه و تحلیل برای کاهش خطا استفاده شد. طول غلطابی، طول پرش و نیمرخ سطح آب در هر آزمایش اندازه گیری شد و سه بار تکرار شد. این طول ها نیز از عکس ها استخراج شده و از مقادیر میانگین در آنالیز استفاده شده است.

    نتایج و بحث:

     نتایج بررسی تغییر نسبت اعماق مزدوج نشان داد که با تغییر چیدمان فرم بستر از تیپ 1 الی تیپ 4 تحقیق حاضر، نسبت اعماق مزدوج پرش هیدرولیکی کاهش می یابد. این تغییر به گونه ای است که در فرم بستر نوع 4 در مقایسه با فرم بستر شاهد حداکثر به میزان 2/10 درصد کاهش مشاهده شد. بررسی تغییر افت انرژی نسبی نیز نشان داد با تغییر چیدمان فرم بستر مشابه روند فوق، افت انرژی نسبی افزایش می یابد و در فرم بستر نوع 4 نیز در مقایسه با فرم بستر شاهد حداکثر به میزان 23 درصد افزایش افت انرژی مشاهده شد. در بررسی طول نسبی پرش هیدرولیکی و همچنین طول نسبی غلطابی مشاهده شد با تغییر فرم بستر از نوع 1 الی نوع 4 تحقیق حاضر، طول نسبی پرش هیدرولیکی و طول نسبی غلطابی کاهش یافتند و در فرم بستر نوع 4 به ترتیب حداکثر به میزان 32 و 34 درصد، در مقایسه با بستر صاف، کاهش یافتند.

    کلیدواژگان: پرش هیدرولیکی، ریپل، افت انرژی، طول پرش هیدرولیکی، طول غلطابی
|
  • OMID Bahmani *, Shiva Mottaghi, Vahid Atlasi Pak Pages 1-21
    Background and objectives

    Phytoremediation is one of the most efficient and cost-effective biological methods for removing contaminants, including petroleum products, from the soil. Understanding the mechanisms of phytoremediation and examining the parameters involved in the phytoremediation process leads to better management and increase the efficiency of this method. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of factors such as diesel concentration, type of irrigation water and type of plant on phytoremediation of diesel-contaminated soil, using Grass pea (Lathyrus sativus L.) and Tall fescue (Festuca arundinacea).

    Materials and methods

    A two-year pot experiment was conducted in greenhouse conditions to evaluate the phytoremediation during 2018 and 2019. The experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications. The treatments of this experiment were diesel contaminated soil at two levels of 1.5 and 3% and irrigation water at two levels of freshwater and wastewater (treated municipal wastewater). Drainage water, soil and plants were sampled three months after planting and the amount of diesel in the samples was measured using the gravimetric method. Based on the initial concentration of diesel in the soil, the participation of different factors in diesel removal was determined and compared with each other.

    Results

    The results showed that the Tall fescue plant reduced the amount of diesel in the soil by a maximum of 62.4 % and a minimum of 47.9 % and the amount of removal diesel in phytoremediation by Grass pea was achieved with a maximum of 63.0 % and a minimum of 44.2 %. Among the diesel removal mechanisms, Phytoextraction mechanism had the lowest participation (2-12%) and Phytodegradation-Rhizodegradation mechanisms had the highest participation (71-84%). The amount of diesel in drainage water was 11-21%. All of D3% treatments were significantly different with D1.5% treatments only in the amount of diesel in drainage water in Tall fescue-2018 experiment and the amount of Phytoextraction in Tall fescue-2019 experiment. In other experiments, no significant difference was observed between the two levels of diesel. Evaluation of the effect of irrigation water quality on diesel removal mechanisms showed that the amount of diesel in drainage in the D1.5%-wastewater-Tall fescue-2019 treatment was significantly less than other treatments. Phytoextraction had the highest value in the D1.5%-freshwater-Grass pea-2019 treatment and the lowest value in the D3%-wastewater-Grass pea-2019 treatment, no significant difference was observed between the two types of irrigation water in other experiments. In the Phytodegradation-Rhizodegradation mechanisms, only D1.5%-freshwater-Tall fescue-2018 treatment was significantly different from other treatments.

    Conclusion

    The results showed that changes in factors such as plant species, diesel concentration and type of irrigation water can have a significant effect on diesel removal, but the degree of effectiveness of each factor is different depending on the diesel concentration, the treatment degree of irrigation water, and the resistance of plants and soil microorganisms against diesel toxicity.

    Keywords: Soil contamination, Wastewater, Diesel, Phytoremediation
  • Nasrin Karimian, Hamidreza Motaghian, Ramin Iranipour, Bijan Khalili Moghadam Pages 23-44
    Background and Objectives

    Different agricultural policies tend to minimize the environmental risks caused by the continuous use of pesticides and other synthetic chemicals and look for alternative methods. Wood vinegar and biochar can be used in organic agriculture as soil conditioners. This study aimed to investigate the effect of biochar and wood vinegar on some chemical and microbiological properties of soil under forage corn cultivation.

    Materials and Methods

    For this purpose, a research was carried out in greenhouse condition. The experiment was a factorial experiment in a completely randomized design in 3 replications. The studied treatments include wood vinegar in 6 amounts of zero (W0), 0.02 (W1), 0.04 (W2), 0.1 (W3), 0.2 (W4), and 0.4 (W5) g/Kg (first factor) and soil conditioner including raw material (wood of pomegranate and plum trees) in 2 levels 1% (B01) and 2% (B02) amounts and biochar (biochar prepared from pomegranate and plum trees at temperature 4500C) was applied at 2 levels of 1% (B1) and 2% (B2) amounts (second factor). The chemical properties of the soils such as soil acidity (pH), electrical conductivity (EC), soil organic carbon (OC), total nitrogen (TN), soluble sodium (Na+), soluble potassium (K+), soluble calcium (Ca+2), soluble magnesium (Mg+2) and available phosphorous (P); and the soil microbiological properties including basal respiration and microbial biomass carbon and the physical characteristics of forage corn such as height, stem diameter, dry weight, and wet weight were measured.

    Results

    The results showed that co-application of conditioner and wood vinegar increased soil acidity (5.3%), electrical conductivity (EC), soluble calcium (Ca+2), soluble magnesium (Mg+2), organic carbon (OC), basal respiration, and microbial biomass carbon. The most significant increase in electrical conductivity (EC), soluble calcium (Ca+2), soluble magnesium (Mg+2), and organic carbon (OC) were observed in W5B2 treatment, which were 5.3, 3.9, 2.2, 3.6, and 7.2 times more than the control. Also, the basal respiration with the highest amount of emitted CO2 during one month of incubation in all three times intervals was observed in W5B2 treatment. So that in the first, second, and third ten days, the rate of soil microbial respiration in W5B2 treatment was observed 6.91, 6.54, and 6.4 times more than the control, respectively. The co-application of wood vinegar and biochar led to increase in the stem diameter, dry weight, and wet weight of the plant. In contrast, the co-application of wood vinegar and the soil conditioner decreased the plant's stem diameter, wet and dry weight compared to the control. Addition of conditioner material alone increased soluble sodium (Na+), soluble potassium (K+), Fe, Cu, Zn, and Mn, while decreasing total nitrogen (TN) and available phosphorous (P).

    Conclusion

    The results illustrated that the effect of using biochar and wood vinegar on increasing, the concentration of elements and improving the qualitative characteristics of soil and plants depends on the amount of nutrients, organic carbon in biochar and wood vinegar, soil acidity and their consumption. Considering the positive effect of biochar and wood vinegar on increasing soil organic carbon, increasing the availability of nutrients, stimulating soil microbial activity and increasing plant growth, it is recommended to use biochar and wood vinegar in calcareous soils of Iran.

    Keywords: Biochar, microbial biomass carbon, Wood Vinegar, Pyrolysis
  • Pardis Nikdad, Mehdi Mohammadi Ghaleni *, Mahnoosh Moghaddasi Pages 45-65
    Background and Objectives

    According to drought type including meteorological, agricultural and hydrological, drought can start with a decrease in variables such as precipitation, soil moisture and runoff compared to the average values. Agricultural drought, which indicates a lack of soil moisture, will have important effects such as a decrease in crop yield. One of the most widely used drought monitoring methods is the use of standardized indices. The main aim of this study is to modify the standardized soil moisture index (SSI) by selecting the appropriate distribution fitted on soil moisture variable over various climate of Iran.

    Materials and Methods

    In this regard, daily measured data in 40 synoptic stations and monthly soil moisture data in the first (0-7 cm) and second (7-28 cm) layers from the ERA5 database during 1979-2020 have been used. In the second step, after collecting the required data, in order to evaluate the accuracy of the ERA5 database, the measured variables including precipitation, average temperature and potential evapotranspiration using the coefficient of determination (R2), mean bias error (MBE) and scatter index (SI) were compared with the ERA5 database. In the third step of the research, the best fitted distributions on the soil moisture variables of the first and second layer among 49 different distributions in EasyFit 5.5 software were identified by performing the Kolmogorov-Smirnov test at a significance level of 1 and 5 percent. Then, 12 SSI indices have been calculated for 40 studied stations in time scales of 1, 3, and 6 months. In the final step, the characteristics of drought including the number of drought events, frequency, duration and intensity of drought were calculated for all indices and compared with each other in different climates.

    Results

    Generally, based on the SI, the highest accuracy of ERA5 data is related to temperature, potential evapotranspiration and precipitation, respectively. The results of fitting distributions show the significant fitting of gamma distribution as the superior distribution in only 11 and 5% of the first and second layer soil moisture in different stations, respectively. The three superior distributions fitted on the soil moisture of the first layer are Lognormal, Beta, and Logistic distributions, and for the soil moisture in second layer, Logistic, Beta, and Normal distributions, respectively. The minimum and maximum frequency of drought occurred in Abadeh, Anar, Minab and Kerman stations equal to 7, 3, 4 and 2% and in Iranshahr, Bam, Zabol and Iranshahr stations equal to 18.4, 17.8 and 21.0 and 25.4 percent, respectively. The minimum and maximum duration of agricultural drought occurred in Sanandaj and Anar stations, equal to 18 and 64 months, respectively. The intensity of droughts from the index based on the gamma distribution to the index based on the superior distribution decreases from 1.53 to 1.44 in the first soil layer (severe to moderate drought) and from 1.91 to 1.65 in the second soil layer.

    Conclusion

    The change in the characteristics of agricultural drought based on the change in the distribution used in calculating the index is greater in drier climates than in wet climates and in the soil moisture of the second layer compared to the soil moisture of the first layer. So that in some cases it changes according to the type of distribution used in calculating the drought class index. In general, the results of the research indicate the necessity of examining and selecting the superior distribution instead of the gamma distribution in the calculation of the standardized agricultural drought index.

    Keywords: Agricultural drought, Climates of Iran, Drought's characteristics, ERA5 database, soil moisture
  • Neda Karimi, Darya Dehghan, Shaho Moloudi, Adel Siosemardeh, Eisa Maroufpoor * Pages 67-84
    Background and objectives

    The uniformity of water distribution in the field affects all irrigation indicators from the aspect of water and soil conservation. When the uniformity coefficient is low, application efficiency decreases; consequently, the product yield decreases and increases surface water and deep percolation losses. Factors affecting water distribution uniformity in sprinkler irrigation are classified into four groups: sprinkler building, irrigation system, system management, and climatological factors. In this study, the effect of rotation speed and rotation factor of sprinkler (sprinkler building), sprinkler riser height, working pressure, arrangement and distances of sprinklers (irrigation system), and irrigation time (system management) in field conditions on uniformity coefficient were investigated. Also, the diameter of water collection containers was evaluated on the tests results.

    Materials and methods

    This research was conducted on the research farm of Kurdistan University located in Dushan village of Sanandaj city. In the present study, were used from R8 Komet and Luxor Sprinklers. The Sprinkler irrigation model was performed by the single sprinkler method, and the experiments were done according to ISO15886-3: 2021 standard. An area of 3600 m2 was networked to the center of the sprinkler, a square grid of 3*3 meters. In each network vertices, two models of containers with two inner diameters of 80 and 180 mm and a height of 90 and 200 mm, respectively, were placed to collect water. The pressures tested for both sprinklers were 30 and 40 m. The experiments used two test times (1 and 3 h), two average rotation speeds (1.5 and 3.5 rpm), and two sprinkler riser heights of 1 and 2 m. The sprinklers arrangement and distances included 18×18, 24×24, and 27×27 in the square and triangular arrangements, and 21×15, 27×21, and 24×30 in the rectangular arrangement. At the end of each experiment, the water volume of the collection containers was measured by a graduated cylinder. All experiments were performed in 3 replications. Also, the wind speed was measured every 15 minutes by EXTECH 45158 tricycle device. Christiansen uniformity coefficient (CU) was used to calculate the uniformity of sprinkler water distribution. The research was conducted in a completely randomized block design with the factorial experiment. SPSS 22 software was used to analyze the data.

    Results

    1. The effect of container diameter on CU was not significant. 2. The uniformity coefficient of the two sprinklers has a significant difference. 3. The effect of the arrangement and riser height of the sprinklers in the two low and mild wind speeds on the CU is insignificant. 4. The effect of two low and mild wind speeds on CU was insignificant. 5- The effect of working pressure and sprinkler distances in the two low and mild wind speeds on CU are significant. 6- The effect of irrigation time on the uniformity coefficient is significant. 7- The effect of sprinkler rotation speed was significant on CU.

    Conclusion

    The minimum diameter mentioned for water collection containers, according to the ISO15886-3 standard, is sufficient for the conditions of the experiments of the present study. The Sprinkler rotation is effective on the uniformity coefficient. CU of Komet sprinkler is acceptable for all crops of agronomy and garden, but the Luxor sprinkler is only suitable for garden crops. Only part of the decrease in uniformity due to increasing the distance of sprinklers can be compensated by increasing the pressure. Increasing the irrigation time is effective in improving the uniformity coefficient. Increasing the rotation speed of the sprinkler due to repairs can effectively reduce the uniformity coefficient.

    Keywords: Turbine sprinkler, Impact sprinkler, Sprinkler rotation speed, Diameter of collecting containers, Irrigation time
  • Mohsen Zare Zadeh Kasrine, Jalil Farzadmehr *, Maryam Azarakhshi, Hamed Sangoony Pages 85-99
    Background and objectives

    Understanding the behavior of plants in relation to ecological factors provides basic information in order to improve and properly use rangeland. Also, determining distribution area of species and studying the characteristics of their habitat helps to choose the right place for their establishment. Rheum species is one of the rangeland species which, in addition to having important medicinal properties, is valuable for soil protection in dry and semi-arid rangeland. Considering the decrease in the density of this species in natural habitats during recent decades, knowing the characteristics of the habitat can be an effective help in the improvement and development of Rheum. Therefore, in this research, the effect of environmental factors on the vegetative characteristics of rhubarb species in three different habitats is investigated.

    Materials and methods

    In this research, the habitat characteristics in three habitats of Chubak, Targh and Karkaz in the Kouhsorkh region located in Kashmar city and the relationship of ecological factors with characteristics of Rheum ribes L. including excluded base weight, stem weight without pods, length of stems of a plant, and number of stems in each base have been investigated. The ecological factors included soil factors such as EC, pH, N, P, K, organic matter, clay, silt, sand and physiographic factors include slope, aspect and altitude. in each the studied habitat, 10 samples of Rheum ribes were collected. In the first stage, the weight of each harvested stem was measured and then the weight of stems without pods was determined. Also, the number of stems in each sample was counted and the length of each stem was measured separately. Finally, the matrix of environmental conditions and vegetative characteristics of Rheum ribes was analyzed using redundancy analysis (RDA).Method

    Results

    The findings of the research showed that the characteristics of the soil in Chubak, Targh and Karkaz sites are different and in the same site it is different in different soil depths. Among the physiographic factors, the altitude has the greatest role on the characteristics of the Rheum ribes. The altitude has a positive and strong relationship at a significant level of 5 percent with the length and number of Rheum ribes stems. So that with the increase in altitude, the length of their stem also increases. Among the soil characteristics, the percentage of sand, silt, P, K and lime percentage are the most important factors affecting the characteristics of Rheum ribes. The percentage of sand has a srtrong correlation with the weight of the Rheum stem, and with the increase of the percentage of sand, the weight of the stem increases. EC parameters and silt percentage have a negative relationship with Rheum ribes characteristics. So that with the increase of these parameters in the soil, the number and length of stems as well as their weight decreases.

    Conclusion

    The results of this study showed that Rheum ribes in Chubak site has the highest amount of growth characteristics, therefore Chubak region has provided more suitable conditions for growth of this species than the other regions. In this site, the samples of Rheum ribes have the highest number of stems and the highest average weight of the stems at 1316 gr. Therefore, this site can be introduced as the best growing area for Rheum ribes. Also, in terms of environmental parameters affecting the growth characteristics of Rheum ribes, among the topographic factors, altitude, among soil properties, the percentage of sand, silt, phosphorus, potassium and lime are the most important factors affecting the characteristics of Rheum ribes.

    Keywords: RDA, soil, Topography, Rheum ribes, Stem weight
  • Saied Jalily * Pages 101-112
    Background and objectives

    Surface irrigation is the most common method of irrigation. over 80% of agricultural lands in Iran are irrigated by this method. Generally, this technique, has lower investment and energy requirements than pressurized irrigation methods. Many efforts are applied to improve the economic output of water use and to preserve the environment in Iran. Modifying the design and management parameters at the farm level, can improve the performance of irrigation systems. The main objective of this study, is to optimize surface irrigation efficiency, with low-cost tools, using a simulation model.

    Materials and methods

    The study areas were selected fields of Molla-Sani region in Khuzestan province, located in southwest of Iran. Field experiments were carried out in two fields, irrigated using a surface irrigation system. Three irrigation events and three plots (as repeats) were applied per field. Experiments were conducted on the three borders of 150 m length, 7 m width, and 0.125 % slope, in Field 1, and on three borders of 200 m in length, 7 m width, and 0.1 % slope, in Field 2. The inflow rates of 25 and 35 L/s were applied in the fields 1 and 2. Inflow rate was checked using a W.S.C flume. The borders were divided into parts of 10 m distances to measure the advance and recession times. The best combination of parameters was determined with the simulation model. The objective function (OF) including the application efficiency and the distribution uniformity was applied to optimize the irrigation performance.

    Results

    This study showed that, based on simulation model, changing the inflow rate, has no effect on the best value of objective function. The optimal inflow rate and cut-off time are recommended as 35 L/s and 30 min in a border with length of 50 m, in the Field 1, and, the best performance in the Field 2, are obtained from the inflow rate of 20 L/s and the cut-off time of 48 min and length of 50 m. Field experiments showed that, the difference of infiltration rates, were not significant, during this study. Based on the data obtained from three events, in both fields, and analyzed via the simulation model, the average NRMSE (Normalized Root Mean Square Error) index values for the evaluation of the advance curves were 12.7, 12.5, and 11.6%, while of the recession curves were 6.9, 6.8, and 6.6%.

    Conclusion

    The pressurized irrigation has the high investment and energy requirements than surface irrigation. Furthermore, the evaporation rate is much, in the research region. Because of the inflow rate and cutoff time are the most effective parameters in improving irrigation, thus, in this region, prediction and selection of the optimum combination of cut-off time and inflow rate are the low-cost tools to improve the surface irrigation performance compared to modifying length and slope in border irrigation or transform of surface to pressurized system, in the farm level.

    Keywords: inflow rate, cut-off time, Efficiency
  • Mahmood Shafai Bejestan, Ahmad Shaiei, Mehdi Zeinivand *, Mohamad Bahrami Iar Ahmadi Pages 113-122
    Background and objectives

    Downstream of slope control structures in watershed engineering, it is necessary to create a hydraulic jump to dissipate excess energy to prevent the destruction of the structure. Stilling basins of the hydraulic jump type with a rough bed to increase the amount of energy loss and reduce the length of the hydraulic jump can lead to economic savings in watershed affairs. In this research, a new type of roughness, which is similar to the appearance of the ripple bed in alluvial rivers, was used to reduce the length of the hydraulic jump and increase the energy loss.

    Material and Methods

    The experiments of this research were carried out in a rectangular flume with width, height and length of 0.3, 0.4 and 12 meters respectively. Five different arrangements of the bed form along with the control bed form were made in five different Froud numbers from 3.5 to 5.5. An Ogee weir with a height of 32 cm was installed 3 meters downstream of the flume inlet to create a hydraulic jump, and the minimum flow depth on the crest of the weir was set to be more than 3 cm to avoid the effect of surface tension. During the experiment, the water level profiles at the hydraulic jump site were measured by a depth gauge with an accuracy of ±1 mm. During the experiment, digital photos were also taken and the required data was extracted by digitizing these photos. The average flow depth measured and extracted from the photos was used in the analysis to reduce the error. Rolling length, jump length and water surface profile were measured in each experiment and repeated three times. These lengths were also extracted from the photos and the average values were used in the analysis.Results and

    conclusion

    The results of the investigation of the change of the ratio of conjugate depths showed that by changing the layout of the bed form from type 1 to type 4 of the current research, the ratio of conjugate depths of hydraulic jump decreases. This change is such that in the type 4 bed form compared to the control bed form, a maximum decrease of 10.2% was observed. The study of the change in relative energy loss also showed that by changing the layout of the bed form, similar to the above process, the relative energy loss increases, and in the type 4 bed form, compared to the control bed form, a maximum of 23% increase in energy loss was observed. In the investigation of the relative length of the hydraulic jump and also the relative length of eddying, it was observed that by changing the bed form from type 1 to type 4 of this research, the relative length of hydraulic jump and the relative length of rolling decreased and in the type 4 bed form, it was 32 and 34 respectively. percentage, compared to the smooth bed, decreased.

    Keywords: Hydraulic jump, ripple, energy dissipation, hydraulic jump length, Rolling jump