فهرست مطالب

آبیاری و زهکشی ایران - سال هجدهم شماره 1 (فروردین و اردیبهشت 1403)

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال هجدهم شماره 1 (فروردین و اردیبهشت 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/02/31
  • تعداد عناوین: 15
|
  • مهرداد حسن نیا، بیژن نظری*، عباس کاویانی، عباس ستوده نیا صفحات 1-14

    با توسعه آبیاری موضعی در مناطق خشک و نیمه خشک، خاک بیشتر در معرض شورشدن قرار می گیرد. تجمع شوری در خاک، طی سالیان متوالی می تواند به کاهش محصول، از بین رفتن گیاهان و حتی غیرقابل کشت شدن خاک بینجامد. در این مطالعه روش آبشویی غرقابی و روش آبشویی قطره ای (نواری) در یک باغ پسته مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد در روش قطره ای نسبت به روش غرقابی، مقدار آب آبشویی بکاربرده شده در آبشویی اول 7/62 % و در کل 7/26 % کاهش یافت. در روش آبشویی غرقابی کل سطح مزرعه آبشویی می شود، درحالیکه در روش قطره ای آب به طور مستقیم در مناطق تجمع املاح به کار می رود که باعث صرفه جویی می شود. همچنین ضریب یکنواختی توزیع شوری در روش قطره ای 7 درصد و در روش غرقابی 3 درصد نسبت به قبل از آبشویی افزایش یافت. در روش قطره ای فقط با یک مرحله آبشویی می توان بیلان جرم نمک اضافه شده در اثر آبیاری را خارج نمود، درحالیکه در روش غرقابی جرم نمک آبشویی شده کمتر از جرم نمک اضافه شده است. برای آبشویی باغات با آبیاری موضعی توصیه می شود بیشتر آب آبشویی به مناطق تجمع املاح اعمال شود و برای بهبود اثربخشی مدیریت املاح از آبشویی با نرخ کم و به صورت متناوب استفاده گردد.

    کلیدواژگان: آب لب شور، آبیاری قطره ای، شوری آب، شوری خاک، مدیریت نمک
  • پوریا مقدس، عماد محجوبی*، سعید قره چلو صفحات 15-25
    با توجه به تنوع و تعدد مدل های گردش عمومی جو (GCM) بهره گیری از تمامی آن ها در برآورد و تخمین پارامترهای اقلیمی میسر نیست. بی شک به کارگیری مدل مناسب در شبیه سازی های اقلیمی می تواند دقت و میزان قطعیت مدل سازی را بهبود بخشد. در مطالعه حاضر، مدل های ACCESS-ESM1-5، GFDL-CM4، IITM-ESM، INM-CM4-8، IPSL-CM6A-LR، MPI-ESM1-2 و MRI-ESM2-0 از مجموعه گزارش ششم تغییر اقلیم بر اساس شرایط اقلیمی حوضه رودخانه نکارود با به کارگیری رویکردهای تصمیم گیری چندمعیاره (MCDM) شامل روش های برنامه ریزی سازشی (CP)، تئوری بازی همکارانه (CGT)، تکنیک اولویت دهی بر اساس شباهت به راه حل ایده آل (TOPSIS) و تکنیک میانگین وزنی (WAT) ارزیابی شده و رتبه نهایی مدل ها بر مبنای روش تصمیم گیری گروهی (GDM) تعیین گردید. برای بررسی کیفیت بارش برآوردی این مدل ها در تناسب با بارش مشاهداتی، از شاخص های ضریب همبستگی (CC)، ریشه میانگین انحراف مربع نرمال شده (NRMSD)، میانگین انحراف نسبی مطلق (AARD)، انحراف میانگین نرمال شده مطلق (ANMBD) و امتیاز مهارت (SS) استفاده شد. اثر وزنی شاخص های ارزیابی در هر یک از رویکردهای رتبه بندی، با تکنیک آنتروپی مشخص شد. نتایج حاکی از آن است که شاخص CC، بالاترین اثرگذاری را در فرایند رتبه بندی مدل ها با اهمیت وزنی حدود 45 درصد دارد. در نهایت، مدل GFDL-CM4 با امتیاز خالص 18 در روش تصمیم گیری گروهی به عنوان مناسب ترین مدل برآوردکننده بارش در این حوضه آبریز شناخته شد.
    کلیدواژگان: برنامه نویسی سازشی، تاپسیس، تئوری بازی همکارانه، روش میانگین وزنی، مدل گردش عمومی
  • محسن برزعلی*، محسن مسعودیان، رامین فضل اولی، امیراحمد دهقانی صفحات 27-41

    جریان هایپریک در رودخانه ها زمانی شکل می گیرد که اختلاط جریان سطحی و جریان زیر سطحی در محیط متخلخل زیر و اطراف رودخانه رخ دهد. برای محاسبه میزان تبادل آب سطحی و زیرسطحی، نیاز به تخمین هدایت هیدرولیکی بین دو منبع آب سطحی و زیرسطحی است. در این تحقیق برای برآورد شیب هیدرولیکی و هدایت هیدرولیکی رسوب های کف رودخانه، از مینی پیزومتر و مانومتر استفاده شد. سپس آزمایش های فیزیکی در سال 1401 در رودخانه توسکستان گرگان جهت بررسی اثر تنه درختان در مسیر رودخانه به عنوان مانع طبیعی جریان در حالت های مختلف ارتفاع تنه درخت (ارتفاع 30-60-90 سانتی متر) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور پیزومترهایی در بالادست و پایین دست تنه درخت تعبیه شد و سپس با استفاده از مدل عددی در محیط نرم افزار کامسول جهت شبیه سازی جریان هایپریک، اختلاف هد هیدرولیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد بین داده های مشاهداتی پیزومتر و نتایج شبیه سازی 91 درصد همبستگی وجود دارد. بر این اساس، دبی های تبادلی محاسباتی از مدل عددی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود بیشترین مقدار دبی تعادلی در حالتی که ارتفاع تنه درخت 30 سانتی متر(دبی تبادلی، 3/96برابر بدون تنه درخت می باشد)، اتفاق می افتد.

    کلیدواژگان: تبادلات سطحی و زیر سطحی، جریان هایپریک، کامسول
  • سیاوش سپاهیان*، سید آرمان هاشمی منفرد، عباسعلی قادری صفحات 43-54
    آب های زیرزمینی یکی از کلیدی ترین منابع آب در سطح کره خاکی هستند که در بخش کشاورزی، صنعت و شرب دارای اهمیت بوده و ضامن حیات برای نسل آینده به شمار می آیند. در این تحقیق از 227 سری داده مربوط پارامترهای هواشناسی و آب زیرزمینی دشت سراوان در استان سیستان و بلوچستان جهت پیش بینی و برآورد سطح ایستابی آب زیرزمینی با استفاده مدل های هوشمند یادگیری ماشین استفاده شد. از این تعداد سری داده، 159 سری برای استفاده در بخش آموزش مدل ها و 68 سری برای آزمون مدل ها در سناریوهای طراحی شده تخصیص یافت. عملکرد مدل های جنگل تصادفی و M5P در برآورد متوسط سطح ایستابی دشت سراوان مورد ارزیابی قرار گرفت. عملکرد مدل ها با استفاده از شاخص های آماری ضریب همبستگی (R)، خطای مجذور میانگین مربعات (RMSE) و خطای بایاس میانگین (MBE) مقایسه شد. نتایج به دست آمده نشان داد هر دو مدل بکاررفته از توانایی خوبی در مدل سازی سطح ایستابی برخوردارند، اما مدل M5P با ضریب همبستگی بالاتر خطاهای کمتری نسبت به مدل جنگل تصادفی دارد. سناریوی چهارم مدل M5P با مقادیر ضریب همبستگی، MBE و RMSE به ترتیب 961/0، 0001/0- و 727/0 در بخش آموزش و 871/0، صفر و 265/0 در بخش آزمون به عنوان بهترین مدل در بین سناریوهای دو مدل انتخاب شد. پیشنهاد می شود سطح ایستابی دشت سراوان با سایر روش های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین نیز ارزیابی و با مطالعه حاضر مقایسه شود.
    کلیدواژگان: آبخوان، تراز آب زیرزمینی، درخت تصمیم، جنگل تصادفی، مدیریت منابع آب
  • فریبا غلامی، علیرضا عمادی*، محمد میرناصری صفحات 55-70
    یکی از اهداف جانبی سازه های هیدرولیکی میتواند تامین سلامت و پایداری محیط زیست نیز باشد. آلودگی آب و کاهش کیفیت آن تهدیدی جدی برای سلامتی زمین بوده و رودخانه ها را به کانالی برای فاضلاب های صنعتی آلوده تبدیل خواهد کرد. یکی از روش های مدیریت آلودگی و افزایش توان خود پالایی رودخانه ها افزایش مدت زمان ماند آب در طول مسیر می باشد که با احداث سازه هایی همچون آبشکنهای متخلخل در مسیر جریان می توان به آن دست پیدا کرد. در این پژوهش به بررسی آزمایشگاهی انتقال آلودگی با استفاده از ماده ردیاب NaCl در کانال آزمایشگاهی با مصالح بستر به قطر متوسط (D50) 85/11 میلیمتر، ضخامت 12 سانتی متر و طول 12 متر در تعداد مختلف آبشکن متخلخل ریزدانه یا درشت دانه از 1 تا 4 عدد پرداخته شد. برای شبیه سازی عددی روش های حل تحلیلی معادله انتقال-پراکندگی (ADE)، مدل عددی OTIS و همچنین حل مدل نگهداشت موقت (TSM) با استفاده از بهینه سازی روش گشتاورگیری زمانی استفاده شدند. نتایج آزمایشگاهی نشان دادند که مصالح ریزدانه در بدنه آبشکنهای متخلخل در مقایسه با مصالح درشت دانه موجب کاهش غلظت اوج آلودگی (Cmax) میشود. بررسی نتایج نشان داد که وجود آبشکنهای متخلخل در مسیر جریان با افزایش تبادلات هایپریک موجب افزایش مدت زمان ماند ماده آلاینده در مسیر جریان شده بنابراین معادله انتقال-پراکندگی (ADE) به علت عدم در نظر گرفتن تبادلات نواحی نگهداشت دارای دقت پایین با ضریب همبستگی (R2) 71/0 تا 83/0 در شبیه سازی ها بوده است. از سوی دیگر، مدل OTIS که مبتنی بر مدل نگهداشت موقت (TSM) بوده با در نظر گرفتن نقش نواحی متخلخل آبشکنها در ذخیره موقت املاح دارای دقت بالا با ضریب همبستگی (R2) 91/0 تا 98/0 بوده است. ضرایب تخمینی پراکندگی طولی (Dx) و تبادل ناحیه نگهداشت (α) به روش گشتاورگیری زمانی در اغلب شبیه سازی ها از تخمین های مدل OTIS کمتر ارزیابی شدند.
    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، تبادلات هایپریک، خودپالایی، ردیاب، معادله انتقال-پراکندگی
  • حسین عبادی، حجت کرمی، سعید فرزین*، اکبر صفرزاده صفحات 71-86
    در این پژوهش یک فناوری جدید برای رسوب زدایی مستمر و کنترل شده از مخزن سد بررسی شده است. این فناوری از یک سیستم مکنده با دو پمپ مجزا تشکیل شده است: یک پمپ لجن کش برای برداشت و انتقال رسوبات و یک پمپ شناور فشارقوی برای تولید جت آب برای ایجاد اغتشاش در لایه های رسوبی کف مخزن. آزمایش های محلی در مخزن سد زنوز به عنوان مطالعه موردی در دو حالت با و بدون جت آب انجام شده است. نتایج نشان داده اند که جرم رسوبات برداشت شده در طول زمان آزمایش از سه فاز رشد، کاهش و تعادل پیروی می کند. با توجه به شرایط محلی، خصوصیات خاک و سیستم لایروبی، مقادیر حداکثر جرم رسوبی برداشت شده توسط پمپ در حالت بدون جت آب 100 گرم بر ثانیه و برای حالت با جت 200 تا 430 گرم بر ثانیه بوده است. تحلیل ابعادی برای پارامتر نرخ تولید رسوب - مقدار حجم مصالح لایروبی در واحد زمان - انجام و روابط تناسبی مربوط به دبی حجمی رسوب و دبی جرمی رسوب به دست آمد که نشان می دهند دبی رسوب با منحنی های مشخصه (دبی - ارتفاع) پمپ همگراست. راندمان متوسط رسوب زدایی در حالت پمپ با جت آب به ترتیب 7-14% و در حالت بدون جت آب 2-3% بوده است. این نشان می دهد که جریان جت آب تاثیر قابل ملاحظه ای بر افزایش راندمان رسوب زدایی دارد و بدون آن برداشت رسوبات ته نشین شده قابل طرح نمی باشد.
    کلیدواژگان: مخزن سد، رسوب زدایی، پمپ، جت آب، سد زنوز
  • حسین گلشنی، فرهاد میرزایی، مرتضی خوش سیمای چنار*، سعید خدمتی صفحات 87-101
    به دلیل کمبود منابع آب باکیفیت بالا در بسیاری موارد چاره ای جز استفاده از آب های با کیفیت کم و یا نامتعارف وجود ندارد. روش فیلتراسیون یک روش کارآمد و موثر در حذف آلاینده ها است.برای مقایسه میزان تصفیه آب در فیلتر عمودی و افقی دو مدل فیزیکی از فیلتر عمودی و افقی در آزمایشگاه گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران ساخته شد. برای این کار، سه لایه جاذب شامل شن، زئولیت و پوسته برنج استفاده شد. میزان تصفیه برای سه محلول آلوده به نیترات، شوری و کل مواد جامد معلق هر محلول در دو غلظت مختلف اندازه‏ گیری شد. برای هر غلظت از آلودگی دو نمونه تصفیه شده در دو زمان 5 و 10 دقیقه گرفته شد تا روند تصفیه در طول زمان هم مشخص شود. برای مقایسه میزان تصفیه فیلتر عمودی و افقی و مشاهده معنی دار بودن تفاوت میزان های تصفیه از آزمون t در نرم افزار SPSS استفاده شد. نتایج نشان داد که میزان تصفیه نیترات با غلظت های 36.72 و 59.08 میلی گرم بر لیتر و در زمان های 5 و 10 دقیقه به ترتیب، در فیلتر عمودی 6.99، 9.25 و 7.72، 7.13 درصد و در فیلتر افقی 3.18، 8.21 و 8.36، 5.70 درصد به دست آمد. برای EC میزان تصفیه در دو هدایت الکتریکی 6.31 و 11.02 دسیزیمنس بر متر و دو زمان برای فیلتر عمودی 5.39، 2.54 و 5.26 و 2.18 درصد و فیلتر افقی 4.12، 1.90 و 2.99، 1.54 درصد اندازه گیری شد. میزان تصفیه مواد معلق جامد برای دو محلول حاوی مواد معلق جامد با غلظت 0.75 و 1.5 گرم بر لیتر و در دو زمان میزان تصفیه فیلتر عمودی 48.93، 43.87 و 73.20، 80.25 درصد و میزان تصفیه فیلتر افقی 29.66، 38.40 و 61.31، 67.05 درصد به دست آمد. نتایج به دست آمده نشان داد؛ تفاوت معنیداری در تصفیه نیترات، EC و TSS بین فیلتر عمودی و افقی وجود ندارد.
    کلیدواژگان: کارایی تصفیه، کل مواد جامد معلق، نیترات، هدایت الکتریکی
  • مهدی اکبری*، محمدمهدی قاسمی صفحات 103-114

    این تحقیق با هدف بررسی اثرات روش های آبیاری سطحی، بابلر و قطره ای بر توزیع شوری در اطراف درختان پسته تحت مدیریت باغدار در خاکی با بافت لوم رسی شنی انجام شده است. روش های آبیاری مذکور در قالب طرح کرت های دو بار خرد شده بعنوان کرت اصلی، فاصله اندازه گیری شوری خاک از ردیف درختان در چهار سطح (5/0، 1، 2 و 5/3 متر) در کرت فرعی و عمق اندازه گیری شوری خاک در چهار سطح (0تا 30، 30 تا 60، 60 تا 90 و 90 تا 120 سانتیمتر) در کرت فرعی فرعی در نظر گرفته شدند و اندازه گیری ها طی دو سال زراعی انجام گردید. میزان آب کاربردی در روش های آبیاری نواری، قطره ای و بابلر به ترتیب 8150، 5060 و 6390 متر مکعب بر هکتار بدست آمد. اثر روش های آبیاری و فواصل از درخت در شوری خاک در سطح 1% معنی دار شد و نشان داد که میزان شوری خاک در روش های آبیاری متفاوت، و آبیاری قطره ای نسبت به سایر روش ها برتری دارد. نتایج توزیع شوری خاک در فواصل مختلف از ردیف درختان نیز اختلاف معنی داری را نشان داد و بیانگر آن است که با افزایش فاصله از ردیف درختان، شوری خاک نیز افزایش یافته است. تجمع املاح در روش آبیاری قطره ای در حاشیه محیط خیس شده و از فاصله 70 تا 80 سانتی متری از ردیف درختان، در لایه سطحی خاک شروع شد. نتایج نشان داد که روش آبیاری قطره ای با کاهش 38 درصد آب آبیاری، روشی مناسب برای آبیاری باغات پسته است و در صورتی که بدرستی طراحی، اجرا و بهره برداری شود و پایداری خاک مد نظر قرار گیرد، جایگزین مناسبی برای روش آبیاری سطحی مرسوم است. در مناطقی که آب آبیاری از کیفیت خوبی برخوردار نبوده و بارش سالیانه توان آبشویی خاک را ندارد، برای حفظ و پایداری خاک، باید آبشویی سالیانه خاک با استفاده از روش آبیاری سطحی انجام شود.

    کلیدواژگان: پسته، روش آبیاری، شوری، قم
  • نازیلا کاردان*، توحید حبیبی صفحات 115-130
    با توجه به اهمیت طراحی سرریز سدها جهت ارائه ابعاد بهینه با حفظ عملکرد مطلوب آنها، رویکردی بر مبنای بهینه یابی دو هدفه سرریزهای کنگره ای ذوزنقه ای با بهره گیری از الگوریتم های علف های هرز (IWO) و چرخه آب (WCA) پیشنهاد گردید. در طراحی سرریزهای کنگره ای حالت بهینه دست یابی به طرحی با بیشینه دبی عبوری از روی سرریز (راندمان) برای مواقع سیلابی و کم ترین حجم سرریز که بیانگر کمینه مقدار بتن ریزی و هزینه ساخت است، می باشد. در این راستا، کارآیی دو الگوریتم بر روی سرریز کنگره ای سد UTE مورد بررسی قرار گرفته و سه سناریو مختلف برای ارزیابی تاثیر پارامترهای مختلف بر نتایج بهینه سازی مورد توجه قرار گرفت. مقدار پارامتر GD برای الگوریتم IWO نسبت به الگوریتم WCA کمتر است، از سویی دیگر الگوریتم WCA دارای بیش ترین مقدار انحراف از معیار و میانگین تکرارها بر اساس معیار GD می باشد؛ که این امر نشان می دهد الگوریتم IWO از دقت بالایی برخوردار است. مطابق معیار S نیز، مقدار میانگین در IWO، 102/0 و در WCA برابر 367/0 می باشد، لذا در مجموع الگوریتم IWO دقت و سرعت همگرایی بهتری نسبت به الگوریتم WCA در حل مسئله بهینه سازی چندهدفه سرریزهای کنگره-ای دارد. استفاده از رویکرد بهینه سازی چند هدفه می تواند مجموعه ای از پاسخ ها را در اختیار طراحان قرار دهد که بتوانند در هر شرایطی بسته به میزان هزینه و راندمان مورد نظر طرح مناسبی برای اجرا انتخاب نمایند. در ارزیابی سناریوهای پیشنهادی، سناریو سه با بررسی مقدار بهینه برای پارامترهای بیشتری، جواب های بهینه بهتری نسبت به سناریو دو ارائه می دهد؛ در نتیجه پارامتر های ضریب گذردهی جریان و ضخامت دیوار تاثیر بسزایی در بهینه سازی سرریز کنگره ای دارند. در بررسی تمامی سناریوها نیز معلوم گردید با کاهش مقدار پارامترهای طول کفبند، طول هر سیکل از سرریز و طول کل تاج هزینه ساخت سرریز کاهش می یابد، این در حالی است که افزایش زاویه دیواره α نتایج مشابهی را حاصل می کن.
    کلیدواژگان: سرریزهای کنگره ای، منحنی پارتو، سرریز سد UTE، الگوریتم علف های هرز IWO، الگوریتم چرخه آب WCA
  • محمدکریم معتمد*، مجتبی رضایی، محمدحسین فیض خواه، افسانه برنجکار گورابی صفحات 131-141

    آب بندان ها یا استخرهای سنتی ذخیره آب، وظیفه تامین آب کشاورزی استان گیلان را به عهده دارند هدف کلی این تحقیق بررسی نقش آب بندان ها در توسعه اقتصادی و اجتماعی روستا از دیدگاه بهره برداران است. این تحقیق از نوع کاربردی بوده و روش آن توصیفی پیمایشی می باشد. روایی پرسشنامه توسط ده تن از اساتید وپایایی ان با انجام ازمون کرونباخ مقدار834/0 بدست آمد. جامعه آماری مورد بررسی این تحقیق بهره بردار آب بندان 9 روستای سه شهرستان فومن، صومعه سرا و شفت استان گیلان است. مهم ترین نتایج حاصله از آمار توصیفی نشان داد که آب بندان ها 50 درصد آب مورد نیاز شالیزار های محدوده مطالعاتی را تامین می کنند. 96 درصد کشاورزان بهره بردار از آب بندان ها وجود آب بندان ها را برای شالیکاری ضروری، 88 درصد نقش در تداوم فعالیت های کشاورزی، 74 درصد در افزایش درآمد حاصل از شغل اصلی(برنجکاری) و 48 درصد امکان توسعه کشت برنج و کاهش تنش آبی موثر بیان داشتند. همچنین تحلیل آمار استنباطی مطالعه حاضر بیانگر پیا مدهای مثبت اقتصادی و اجتماعی آبندان ها از دیدگاه کشاورزان بهره بردار بوده و مشخص شده است رابطه معناداری بین نقش آب بندان ها در افزایش سطح زیر کشت برنج به واسطه تامین آب، ارتقاء راندمان تولید، افزایش درآمد سالیانه تولید برنج و نیز تداوم فعالیت های کشاورزی، رضایتمندی از مشاغل اصلی و فرعی متاثر از آب بندان ها و در نهایت بهبود وضعیت اقتصادی و اجتماعی کشاورزان بهره بردار وجود دارد.

    کلیدواژگان: آبندان، توسعه اقتصادی، پیامدهای اجتماعی، کشاورزی برنج، حوزه غرب گیلان
  • محمدرضا حامی کوچه باغی*، تیمور سهرابی، آرزو نازی قمشلو صفحات 143-154
    استحصال آب در محل، تنها یکی از تکنیک های استحصال آب باران است که شامل طیف وسیعی از روش های سنتی و نوآورانه می باشد. با اعمال مدیریت صحیح و احداث مکانیزه آن، می توان کارایی این روش ها را را بهبود بخشید. با الگوگیری از معماری سنتی ایران و اصلاح روش های موجود استحصال آب باران، سیستم استحصال آب کجاوه برای کشت گیاه و یا تغذیه آبهای زیرزمینی به صورت تکرار مخروط های معکوس طراحی شده است. به منظور بررسی عوامل موثر بر سیستم کجاوه، در این مطالعه 13 تیمار مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد ساختاری با قطر پایه و ارتفاع مخروط خاص، که با توجه به شرایط اقلیمی و جغرافیایی منطقه تعیین می شود، دارای بیشترین عملکرد در استحصال آب می باشد. با توجه به شرایط اولیه متفاوت برای این تیمارها، ساختاری با شیب دیواره 3/0 متربرمتر، قطر پایه مخروط برابر با 50 سانتی متر، خاک لوم، شدت بارندگی 12 سانتی متر در ساعت و طول مدت بارندگی 10 دقیقه، بهترین نتایج از نظر استحصال آب باران را به همراه داشت و به صورت میانگین 9/14 درصد آب بیشتری نسبت به حالت بدون ساختار در منطقه هدف فراهم کرد.
    کلیدواژگان: سیستم استحصال آب، شدت بارندگی، طول مدت بارندگی، فرسایش، مدیریت خاک
  • یزدان محمدی، هوشنگ قمرنیا *، مهدی جوزی صفحات 155-172

    در این مطالعه به بررسی تاثیر آب زیرزمینی کم عمق و شور بر عملکرد و پارامترهای گیاهی کینوا رقم تیتیکاکا، در محیط گلخانه در دو سال زراعی 1397 و 1398پرداخته شد. آزمایش در قالب طرح فاکتوریل بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد. تیمارهای اعمال شده شامل سطوح ایستابی کم عمق (با اعماق 6/0، 8/0 و 1/1 متر) و شور (با سطوح شوری 1، 2، 6 و 10 دسی زیمنس بر متر از نمک Nacl) بود. نتایج نشان داد با افزایش شوری آب از 1 تا 10 دسی زیمنس بر متر و با افزایش عمق سطح ایستابی میزان آب زیر زمینی مورد استفاده، درصد مشارکت آب زیر زمینی و مشارکت آب زیر زمینی به طور معنی داری کاهش یافت. درصد مشارکت آب زیرزمینی برای سطوح مختلف شوری 1، 2،6 و 10 دسی زیمنس بر متر در عمق های سطح ایستابی 6/0، 8/0 و 1/1 متر به ترتیب (12/71، 51/55، 43/37)، (68/66، 21/51، 84/35)، (1397/60، 92/46، 57/32) و (93/56، 03/43 و 15/30) حاصل شد. افزایش شوری موجب کاهش عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه و افزایش عمق سطح ایستابی سبب افزایش عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه گردید. نتایج کلی پژوهش نشان داد در هیچ کدام از تیمارها، نیاز آبی گیاه به صورت صددرصدی در هیچ روزی توسط آب زیرزمینی تامین نشده و همواره بخشی از نیاز آبی گیاه در طول دوره رشد از طریق آبیاری تامین گردیده است. همچنین می توان گفت که استفاده از منابع آبی زیرزمینی کم عمق و شور (شوری کمتر از 2 دسی زیمنس بر متر) به منظور رفع نیاز آبی گیاه کینوا می تواند سبب کاهش میزان آبیاری و کمک به تبخیر و تعرق گیاه گردد.

    کلیدواژگان: لایسیمتر، کینوا، عملکرد، شوری، آب زیرزمینی کم عمق
  • ایمان حاجی راد، خالد احمدآلی*، عبدالمجید لیاقت صفحات 173-184
    شاخص سطح برگ (LAI) یکی از مهم ترین پارامترها در مطالعات رشد گیاه است که رابطه مستقیمی با میزان جذب نور، فتوسنتز، شاخص های فیزیولوژیکی گیاه، عملکرد و غیره دارد و کمی سازی آن بر اساس عوامل زودیافت امری مهم تلقی می شود. در این مطالعه، از توابع مختلف رشد نظیر گومپرتز، گوسین، پلی نومیال و لجستیک برای مدل سازی شاخص سطح برگ ذرت علوفه ای (به عنوان متغیر وابسته) براساس درجه-روز-رشد (به عنوان متغیر مستقل) استفاده شد. تیمارهای مورد مطالعه شامل دو مدیریت آبیاری پالسی و آبیاری پیوسته، هر کدام در سه سطح MAD برابر 100، 80 و 60 درصد بود که به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی اعمال گردید. نتایج نشان داد که بر اساس فراسنجه های R2، NRMSE و EF، هر چهار مدل مورد استفاده، در برآورد شاخص سطح برگ در طول دوره رشد، از صحت و دقت بالایی برخوردار بودند. از میان چهار مدل مورد بررسی، مدل لجستیک در بین مدیریت ها و سطوح مختلف آبیاری، بهترین نتیجه را از خود نشان داد. همچنین این مدل، در بین هر دو تیمار آبیاری پیوسته و پالسی، در MAD برابر 100 درصد، بالاترین کارایی را داشت. نتایج این مطالعه می تواند پایه و اساسی جهت پایش رشد محصول و ارزیابی مدیریت های مختلف در زنجیره آب، خاک و گیاه و نهایتا ابزاری مفید برای مدیریت و برنامه ریزی جهت نیل به امنیت غذایی باشد.
    کلیدواژگان: مدل سازی گیاه، مدل لجستیک، کم آبیاری، ذرت علوفه ای، آبیاری کامل
  • میلاد سعیدی عباس آباد، سودابه گلستانی کرمانی*، مهدی مهیجی نصر آبادی، محمد ذونعمت کرمانی صفحات 185-204
    در پژوهش حاضر تاثیر اعمال میدان مغناطیسی بر ابعاد الگوی توزیع رطوبت در خاک در شرایط کاربرد آب شور در سیستم آبیاری قطره ای بررسی شد. بدین منظور ابتدا یک مدل فیزیکی در آزمایشگاه آبیاری دانشگاه شهید باهنر کرمان (سال 1400) ساخته شد و آزمایش ها در قالب طرح اسپلیت پلات بر پایه زمان با پنج سطح میدان مغناطیسی (9400، 7600، 5600 ، 3600 ،1500 MF= گوس در مقایسه با نمونه شاهد) و پنج سطح شوری (12، 9، 6 ، 3، 5/1 S= دسی زیمنس بر متر) با سه تکرار بر روی سه بافت خاک رسی شنی، لومی رسی شنی و شنی لومی انجام شد و صفات حداکثر قطر سطح ، عمق ، قطر و عمق نظیر قطر دایره عظیمه الگوی توزیع رطوبت در 10 بازه زمانی 30 دقیقه ثبت و بررسی شد. تجزیه و تحلیل مقادیر ثبت شده نشان داد که در بازه های زمانی نیم ساعته، اثر سه طرفه مغناطیس× شوری× زمان بر صفات عمق، حداکثر قطر سطح و قطر دایره عظیمه الگوی توزیع رطوبت در هر سه بافت در سطح 1درصد معنی دار شد. نتایج بدست آمده نشان داد که شوری باعث کاهش صفات و اعمال میدان مغناطیسی باعث تعدیل اثر شوری (در سطوح پایین) و بهبود صفات در مقایسه با تیمار شاهد شد. به طوری که بیشترین گسترش عمق الگوی توزیع رطوبت در30 دقیقه اول در بافت شنی لومی (5/25 سانتیمتر) تحت تیمار MF9400S9 مشاهده شد که نسبت به حداکثر مقدار ثبت شده در بافت رسی شنی و لومی رسی شنی به ترتیب 72/39 و 20 درصد افزایش داشت. همچنین حداکثر قطر سطح و قطر دایره عظیمه الگوی توزیع رطوبت در 30 دقیقه اول در بافت رسی شنی (به ترتیب به مقدار 75/46 و 5/55 سانتیمتر) تحت تیمار MF9400S3 مشاهده شد که نسبت به حداکثر مقدار مشاهده شده در بافت شنی لومی و در بافت لومی رسی شنی افزایش داشت.
    کلیدواژگان: آب شور مغناطیسی شده، بافت خاک، مدل آزمایشگاهی، ویژگی های پیاز رطوبتی
  • محمدمهدی نخجوانی مقدم*، ابوالفضل ناصری، فریبرز عباسی صفحات 205-215

    پژوهش حاضر با هدف بررسی شاخص های مدیریت آب سامانه های آبیاری در تولید ذرت علوفه ای در مزارع تحت مدیریت کشاورزان در دو استان تهران و البرز اجرا گردید. بر این اساس تعدادی از مزارع ذرت علوفه ای در روش های مختلف آبیاری (سطحی، بارانی و قطره-ای) در سه شهرستان اسلامشهر، پاکدشت و شهرری (استان تهران) و ساوجبلاغ (استان البرز) در طول فصل رشد پایش شدند. حجم آب آبیاری ذرت علوفه ای در مزارع منتخب با اندازه گیری مستقیم دبی جریان و با ثبت برنامه آبیاری تعیین گردید. نیاز آبی (تبخیر -تعرق) ذرت علوفه ای با روش پنمن مانتیث فائو و با اعمال ضرایب گیاهی در مناطق یاد شده برآورد گردید. در پایان فصل زراعی عملکرد و مقدار بهره وری آب به دست آمد. حجم آب آبیاری ذرت علوفه ای در طول دوره رشد در مزارع منتخب متفاوت بود. میانگین حجم آب آبیاری در سه روش قطره ای، بارانی و سطحی به ترتیب برابر 3799، 6659 و 7240 مترمکعب در هکتار بود. نتایج نشان داد در مزارعی که از روش های آبیاری سطحی، بارانی و قطره ای استفاده کرده بودند، بطور میانگین به ترتیب 18، 13 و 32 درصد کمتر از نیاز ناخالص آبیاری گیاه، آب مصرف شد. میانگین حجم آب آبیاری ذرت برای مناطق اسلامشهر، پاکدشت، شهرری و ساوجبلاغ به ترتیب 6826، 5923، 6134 و 8126 مترمکعب در هکتار تعیین گردید. میانگین عملکرد در مزارعی که دو روش آبیاری بارانی و سطحی استفاده کرده بودند، در منطقه اسلامشهر به ترتیب برابر 3/51 و 8/52 تن در هکتار و در منطقه پاکدشت به ترتیب برابر 49 و 5/55 تن در هکتار بود. بیشترین مقدار بهره وری آب ذرت علوفه ای در منطقه پاکدشت و با کاربرد آبیاری قطره ای 8/20 کیلوگرم بر مترمکعب حاصل گردید.

    کلیدواژگان: آبیاری، بارانی، قطره ای، سطحی، ذرت علوفه ای
|
  • Mehrdad Hassannia, Bijan Nazari *, Abass Kaviany, Abass Sotoodehnia Pages 1-14

    With the development of localized irrigation in arid and semi-arid areas, the soil is more susceptible to salinization. The salt accumulation in the soil can reduce crop yields, destruction of plants and even resulting the soil uncultivable. In this research, flood leaching and trickle leaching methods (tape) were investigated in a pistachio orchard. Comparing with the flood method, the results showed that, the amount of leaching water used in the trickle method was reduced by 62.7% for the first leaching leading to a total reduction of 26.7%. In the flood leaching method, the entire surface of the farm is leached, while in the 6-row method water to be directly use in saline accumulation areas, which saves leaching water. Also, in the trickle and flood methods the uniformity coefficient of salinity distribution increased by 7% and 3% respectively. In the trickle method, the salt mass balance added due to irrigation can be removed with only one washing step, while in the flood method, the mass of leached salt is less than the mass of added salt. For orchards leaching with localized irrigation, it is recommended to apply more leaching water to salts accumulation areas and for improving the salts management effectiveness low-leaching rates applied alternately is recommended.

    Keywords: Semi-Saline Water, Localized irrigation, Water Salinity, Soil salinity, Salt Management
  • Pooria Moghadas, Emad Mahjoobi *, Saeid Gharechelou Pages 15-25
    Due to the diversity and multiplicity of atmospheric general circulation models (GCM), it is not possible to use all of them in the estimation of climatic parameters. Undoubtedly, using the right model in climate simulations can improve the accuracy and certainty of the modeling. In this study, ACCESS-ESM1-5, GFDL-CM4, IITM-ESM, INM-CM4-8, IPSL-CM6A-LR, MPI-ESM1-2 and MRI-ESM2-0 from the CMIP6 was evaluated in Nekarood river basin by applying multi-criteria decision-making (MCDM) approaches including compromise programming (CP), cooperative game theory (CGT), the technique for order of preference by similarity to ideal solution (TOPSIS) and weighted average technique (WAT). Then the final ranks were determined based on the group decision making method (GDM). To check the quality of the estimated rainfall of GCMs in accordance with the observed rainfall, correlation coefficient (CC), normalized root mean square deviation (NRMSD), average absolute relative deviation (AARD), absolute normalized mean bias deviation (ANMBD) and skill score (SS) were used. The weight effect of the evaluation indices in each of the MCDMs was determined by the entropy technique. The results indicate that the CC has the highest effect in the ranking process of GCMs with a weighted importance of about 45%. Finally, the GFDL-CM4 with a net strength of 18 in the group decision-making method was recognized as the most appropriate GCM, simulating precipitation for this watershed.
    Keywords: Compromise Programming, cooperative game theory, general circulation model, TOPSIS, Weighted Average Technique
  • Mohsen Barzali *, Mohsen Masoudian, Ramin Fazloula, Amir Ahmad Dehghani Pages 27-41

    In rivers, the combination of surface flow and subsurface flow generates Hyporheic flow in the porous environment beneath and surrounding the river. To quantify exchange rate between surface and subsurface water, it is crucial to estimate hydraulic conductivity between the two sources of water. In this study, hydraulic slope and hydraulic conductivity of river bottom sediments were estimated using a mini-piezometer and manometer. Physical experiments were conducted to investigate the impact of natural obstacles on the river path, specifically tree trunks at varying heights (30-60-90 cm), in the year 2022 and Tuskestan River in Gorgan. Piezometers were placed upstream and downstream of the tree trunks, and the resulting hydraulic head difference was assessed through numerical modeling using COMSOL software to simulate hyporheic flow. The study found a 91% correlation between piezometer observation data and numerical solution results, which facilitated further investigation into computational exchange flows. Based on this, the computational exchange flows from the numerical model were also investigated. The results indicated that the highest amount of equilibrium flow occurs in the case where the height of the tree trunk is 30 cm (the exchange flow is 3.96 times without the tree trunk).

    Keywords: COMSOL, hyporheic flow, Surface, Subsurface Exchanges
  • Siavash Sepahian *, Seyed Arman Hashemi Monfared, Abas Ali Qaderi Pages 43-54
    Groundwater is one of the key sources of water on the surface of the earth, which is important in agriculture, industry and drinking, and is considered as the guarantor of life for the future generation. In this research, 227 data series related to meteorological and groundwater parameters of Saravan plain in Sistan and Baluchistan province were used to predict and estimate the groundwater level using intelligent machine learning models. Out of this number of data series, 159 series were allocated for use in model training and 68 series for model testing in designed scenarios. The performance of random forest and M5P models was evaluated in estimating the monthly mean groundwater level of Saravan Plain. The performance of the models was compared using statistical indices of correlation coefficient (R), root mean square error (RMSE) and mean bias error (MBE). The obtained results showed that both used models have a good ability to groundwater level modeling, but the M5P model with a higher correlation coefficient has fewer errors than the random forest model. The fourth scenario of the M5P model is selected as the best model among the scenarios of two models with correlation coefficient, MBE and RMSE values of 0.961, -0.0001 and 0.727 in the training section and 0.871, zero and 0.265 in the test section, respectively. It is suggested that the groundwater level of Saravan Plain be evaluated with other methods of artificial intelligence and machine learning, and compared with the present study.
    Keywords: aquifer, groundwater level, decision tree, Random forest, Water Resources Management
  • Fariba Gholami, Alireza Emadi *, Mohammad Mirnaseri Pages 55-70
    Ensuring the health and sustainability of the environment is one of the secondary goals of hydraulic structures. Water pollution and the reduction of its quality are serious threats to the health of the earth and will turn rivers into channels for polluted industrial wastewater. Increasing the residence time of flow in rivers by constructing hydraulic structures such as gabion spur dikes can increase the self-purification capacity. In this research, a laboratory investigation of pollution transport using NaCl tracer material in a laboratory channel with a sediment bed with a medium diameter (D50) of 11.85 mm, thickness of 12 cm, and length of 12 meters in a different number of fine-grained or coarse-grained gabion spur dikes from 1 to 4 were performed. Analytical solutions of Advection-Dispersion equation (ADE), OTIS model, and solution of Transient Storage Model (TSM) were used for numerical simulation. Laboratory results showed that gabion spur dikes with fine-grained materials reduce the peak concentration of pollution (Cmax) compared to coarse-grained materials. The results showed that the gabion spur dikes in the flow path increase the residence time of the pollutant by increasing hyporheic exchanges. The advection-dispersion equation (ADE) has low accuracy in the simulations due to the lack of attention to the role of the storage zone exchanges, with a determination coefficient (R2) of 0.71 to 0.83. On the other hand, the OTIS model, which is based on the transient storage model (TSM), considering the role of the porous zones of spur dikes in the transient storage of solute, has high accuracy with a determination coefficient (R2) of 0.91 to 0.98. The estimated coefficients of longitudinal dispersion (Dx) and storage zone exchange (α) by the temporal moment analysis were evaluated lower than the estimates of OTIS model in most of the simulations.
    Keywords: Genetic Algorithm, Hyporheic Exchanges, Self-Purification, Tracer, advection-dispersion equation
  • Hossein Hossein Ebadi, Hojat Karami, Saeed Farzin *, Akbar Safarzadeh Pages 71-86
    This paper presents a novel technology for desilting dam reservoirs in a continuous and controlled manner. The proposed technology utilizes a suction system that incorporates two pumps: a dredge pump for removing and transporting sediments, and a high-pressure submersible pump for generating water jets to create turbulent flows in the bottom sediment layers. To evaluate the effectiveness of the proposed technology, local experiments were conducted in two cases: with the suction pump alone and with the addition of water jet flow. These experiments were conducted at the end of the reservoir of Zenouz Dam, which serves as a case study. The collected sediment mass was measured over time, and the resulting mass-time graphs revealed three distinct phases: ascending, descending, and constant. Based on the local conditions, soil properties and dredging system, the maximum sediment mass removal rates by the pump were 100 g/s for the case without water jet and ranged from 200 to 430 g/s for the case with water jet. Dimensional analysis was performed to determine the relationship between sediment yield and parameters such as sediment volumetric flow rate and sediment mass flow rate. The results showed that the variations of sediment discharge followed the same characteristic curves (discharge - height) of the pump. The average de-sedimentation efficiency was found to be 7-14% and 2-3% for the experimental pump modes with and without the jet flow, respectively. This indicates that the water jet flow has a significant influence on enhancing the de-sedimentation efficiency, and without it, the sediment removal would not be feasible.
    Keywords: Dam reservoir, Desiltation, Pump, Jet Flow, Zenouz Dam
  • Hossein Golshani, Farhad Mirzaei, Morteza Khoshsimaie Chenar *, Saeed Khedmati Pages 87-101
    Due to the lack of highquality water resources, in many cases there is no other choice but to use lowquality or unconventional water. The filtration method is an efficient method for removing pollutants. For compare the amount of water purification in vertical and horizontal filters, two models of vertical and horizontal filters were made in Department of Irrigation and Development Engineering, University of Tehran.Three absorbent layers including sand, zeolite and rice husk were used. The purification rate was measured for three solutions contaminated with nitrate, salinity and TSS of each solution at two different concentrations. For each concentration of contamination, two purified samples were taken at two times of 5 and 10 minutes to determine the purification process over time. t-test was used in SPSS software to compare the filtration rate of vertical and horizontal filter and to observe the significance of the difference in filtration rates. The results showed that the amount of nitrate purification with concentrations of 36.72 and 59.08 mg/liter and at times of 5 and 10 minutes, respectively, in the vertical filter was 6.99, 9.25 and 7.72, 7.13% and in the horizontal filter was 3.18, 8.21 and 8.36, 5.70%. For EC, the filtration rate in two electrical conductivities is 31.6 and 11.02 dS/m and in two times for vertical filter 5.39, 2.54 and 5.26, 2.18% and horizontal filter 12. 4, 1.90 and 2.99, 1.54% were measured. The filtration rate of TSS for two solutions containing TSS with concentrations of 0.75 and 1.5 g/l and at two times were checked and the filtration rate of the vertical filter was 48.93, 43.87 and 73.20, 80.25% and the horizontal filter purification rate was 29.66, 38.40 and 61.31, 67.05%. Finally, the obtained results showed; There is no significant difference in nitrate, EC and TSS purification between vertical and horizontal filters.
    Keywords: Electrical conductivity, Nitrate, Total Suspended Solids, Treatment efficiency
  • Mehdi Akbari *, Mohammad Mehdi Ghasemi Pages 103-114

    The objective of this research was to investigate the effects of surface, bubbler and drip irrigation methods on salinity distribution around pistachio trees under gardener management in a soil with sandy clay loam texture. For this purpose, an experiment in the form of split split plots with three treatments of irrigation methods in the main plot, the distance from the row of trees at four levels (0.5, 1, 2 and 3.5 meters) in the sub-plot and the depth of soil at four levels (0 to 30, 30 to 60, 60 to 90 and 90 to 120 cm) in the sub-sub plot in three replications was done. Then applied water and soil salinity during two crop years were measured. According to the results, the amount of applied water in border, drip and bubbler irrigation was 8150, 5060 and 6390 m3c/ha, respectively. The effect of irrigation methods and distances from trees on soil salinity was significant at 1% level and showed that drip irrigation is superior to other methods. Salt distribution at different distances from the trees row also showed a significant difference. Solutes accumulation under drip irrigation has started in surface layer at the edge of the wet environment and at a distance of 70 to 80 cm from the row of trees. Accordingly, the drip irrigation is one of the suitable irrigation methods for pistachio gardens, under properly designed, implemented and operated and soil sustainability consideration, and it is a suitable alternative to the conventional surface irrigation. In drip irrigation, the amount of irrigation water was 38% less than the surface irrigation. It is obvious that in the areas where the irrigation water is not a good quality and the effective annual rainfall unable to leaching the soil, the soil should be leaching annually using the surface irrigation method.

    Keywords: Irrigation system, Pistachio, Qom, Salinity
  • Nazila Kardan *, Tohid Habibi Pages 115-130
    Considering the importance of designing the dam spillways in order to provide optimal dimensions while maintaining their optimal performance, an approach using weed algorithms (IWO) and water cycle (WCA) suggested to multi objective optimization of the trapezoidal labyrinth spillways. In designing the labyrinth spillways, the optimal model is to achieve a model with the highest possible flow passing through the spillway (efficiency) during flood times and the smallest possible volume, which represents the least amount of concreting and construction costs. In this regard, the effectiveness of two algorithms on the labyrinth spillway of the UTE dam investigated, and three different scenarios considered to evaluate the effect of different parameters on the results of optimization. The GD’s value for the IWO algorithm is lower than the WCA ones; on the other hand, the WCA algorithm has the most value of standard deviation and average repetition based on the GD criteria. This shows that IWO algorithm has high accuracy. Based on the S criteria, the average value in IWO equals 0.102 and in WCA is 0.367, so, regarding to the criteria’s values, IWA algorithm has more accuracy and convergence ratio comparing to the WCA algorithm in multi objective optimization of the labyrinth spillways. Applying the multi objective optimization method can provide a set of optimized answers for designers So that they would be able to select a suitable design in every condition and based on the defined values of costs and efficiency. In evaluating the proposed scenarios, the third one provides better optimal solutions than the second scenario by examining the optimal value for more variables. As a result, the variables of the discharge coefficient and the wall thickness have a significant effect on the optimization of the labyrinth spillways.
    Keywords: Labyrinth spillways, Pareto curve, UTE dam&rsquo, s spillway, Weed Algorithms IWO, Water Cycle Algorithm WCA
  • Mohammad Karim Motamed *, Rezaei Mojtaba, Mohammad Hossein Feizkhah, Afsaneh Berenjkar Gorabi Pages 131-141

    Ponds or traditional pools prevent water wastage by storing rainfall in to provide water for Guilan,s villagers. The purpose of this research is to investigate the role of ponds in the economic and social development of the village. This research is of applied type and its method is descriptive-survey. The validity questionnaire was determined by ten professors and the reliability of the questionnaire was 0.834 by performing the Cronbach's test. The statistical population investigated in this research were three cities of Guilan province. The results showed that the ponds provide 50% of the water needed by the paddy fields. 96% of the beneficiary farmers said that the ponds is essential for rice cultivation, 88% of them have a role in the continuation of agricultural activities, 74% of them have an increase in income from rice farming, and 48% of them have expressed the possibility of developing rice cultivation and reducing water stress effectively. Also, the analysis of the inferential statistics of the present study shows the positive economic and social impact of ponds from the perspective of beneficiary farmers, and it has been determined that there is a significant relationship between the role of ponds in increasing the area under rice cultivation by providing water, improving production efficiency, and increasing annual income and there is rice production as well as the continuation of agricultural activities, satisfaction with the main and secondary jobs affected by the dams, and finally the improvement of the economic and social status of the beneficiary farmers.

    Keywords: Ponds, Economic Development, Social impacts, rice farming, West Guilan area
  • Mohammadreza Hami Kouche Baghi *, Teymour Sohrabi, Arezoo Nazi Ghameshlou Pages 143-154
    In-Site water harvesting is just one of the rainwater harvesting techniques with a wide range of traditional and innovative methods. Its efficiency can be improved by applying proper management and mechanization. By following the traditional architecture of Iran and modifying the existing rainwater harvesting methods, designed an In-Site water harvesting system for planting or groundwater feeding, called the Kajaveh, as a matrix of inverted cones. In order to study the influential factors on the Kajaveh system, 13 different treatments were examined. The results indicate that there is a specific base diameter and cone height which were determined according to the climatic and geographical conditions of the region and lead to the optimal operation of the Kajaveh system in water harvesting. Considering the different initial conditions for these treatments, results indicated that the case with a wall slope of 0.3 m/m, cone base diameter of 50 cm, loam soil, rainfall intensity of 12 cm/h, and rainfall length of 10 min, to yield the best rainwater harvesting results and on the average provided 14.9% more water than the unstructured state in the target area.
    Keywords: Erosion, Rainfall length, Rainfall Intensity, soil management, Water Harvesting System
  • Yazdan Mohamadi, Hooshang Ghamarnia *, Mehdi Jovzi Pages 155-172

    In this study, the effect of shallow and saline groundwater on the yield andparameters of quinoa in the greenhouse environment in two crop years 2018 and 2019 was investigated. The experiment was conducted in the form of factorial design of randomized complete blocks with 3 replications. The applied treatments included shallow (with depths of 0.6, 0.8 and 1.1 m) and saline (with salinity levels of 1,2, 6 and 10 decisiemens/meter of NaCl salt). The results showed that with the increase of water salinity from 1 to 10 decisiemens/meter and with the increase of the depth of the groundwater level, the percentage of groundwater contribution and the contribution of groundwater decreased significantly. The percentage of underground water participation for different salinity levels of 1, 2, 6 and 10 decisiemens/m in the depths of the water table 0.6, 0.8 and 1.1 meters respectively (37.43, 55.51, 71.12), (35/84, 51.21, 66.68,), (32.57, 46.92, 60.1397) and (30.15, 43/03, 56.93) were obtained. the increase in salinity caused a decrease in biological yield and an increase in the depth of the ponding surface caused an increase in biological yield and grain yield.The general results of the research showed that in none of the treatments, the water requirement of the plant was never provided by underground water in a hundred percent way, and a part of the water requirement of the plant was always supplied through irrigation during the growth period. It can also be said that the use of shallow and salty underground water resources (salinity less than 2 decisiemens/meter) in order to meet the water needs of the quinoa plant can reduce the amount of irrigation and contribute to the evaporation and transpiration of the plant

    Keywords: Lysimeter, Quinoa, Yield, Salinity, shallow ground water
  • Iman Hajirad, Khaled Ahmadaali *, Abdolmajid Liaghat Pages 173-184
    Leaf area index (LAI) is one of the most important parameters in plant growth studies, which has a direct relationship with the amount of light absorption, photosynthesis, plant physiological indicators, yield, etc. to be In this study, different growth functions such as Gompertz, Gaussian, polynomial and logistic were used to model silage maize leaf area index (as a dependent variable) based on growth degree days (as an independent variable). The studied treatments included pulse irrigation and continuous irrigation, each at three levels of MAD equal to 100, 80 and 60%, which were applied as a completely randomized block design. The results showed that based on R2, NRMSE and EF parameters, all four used models were highly accurate and precise in estimating the leaf area index during the growth period. Among the four investigated models, the logistic model showed the best result among different irrigation managements and levels. Also, this model had the highest efficiency among both continuous and pulse irrigation treatments, in MAD equal to 100%. The results of this study can be a basis for monitoring crop growth and evaluating different managements in the water, soil and plant chain, and finally a useful tool for management and planning to achieve food security.
    Keywords: Crop Modeling, Logistic Model, Deficit irrigation, Silage maize, Full irrigation
  • Milad Saeidi, Soudabeh Golestani Kermani *, Mehdi Mohayeji, Mohammad Zounemat-Kermani Pages 185-204
    this research investigated the effect of applying a magnetic field on the dimensions of soil moisture distribution pattern using saline water in the drip irrigation system. For this purpose, a physical model was built and experiments were performed as a time-based split-plot design at five levels of magnetic field (MF= 1500, 3600, 5600, 7600 and 9400 Gauss compared to the control sample) and five levels of salinity (S= 1.5, 3, 6, 9 and 12 ds.m-1) at three iterations on three soil textures of sandy clay, sandy clay loam and loamy sand. In the moisture distribution pattern, the maximum wetted width on the soil, maximum depth of wetted zone, maximum wetted width in the soil and maximum depth of wetted width were recorded at ten 30-minute intervals. Analyzing the recorded values indicated the significant effect of magnetic field × salinity × time on the depth of wetted zone, wetted width on the soil and wetted width in the soil at 30-minute intervals in all the three textures.The obtained results showed that salinity reduced the traits and application of magnetic field modified the effect of salinity (at low levels) and improved the traits in comparison with the control treatment. So, in the first 30 minute, the maximum depth of wetted zone was observed in loamy sand texture (25.5 cm) under MF9400S9 treatment, which is increased by 39.72 and 20% compared to the maximum value recorded in sandy clay and sandy clay loam textures respectively. Also, in the first 30 minutes, the maximum wetted width on the soil and maximum depth of wetted zone were observed in the sandy clay texture under the MF9400S3 treatment (46.75 and 55.5 cm respectively) which was increased compare to maximum value recorded in loamy sand and sandy clay loam
    Keywords: Laboratory model, Properties of soil wetting zone, Saline water magnetized, Soil texture
  • Mohammad Mehdi Nakhjavanimoghaddam *, Abolfazl Nasseri, Fariborz Abbasi Pages 205-215

    This study was accomplished to investigate water management indicators of irrigation systems in forage corn production in Tehran and Alborz Provinces. Forage corn farms were monitored during the growing season in the cities of Eslamshahr, Pakdasht, Shahr-rey and Savojbolagh. Corn applied irrigation water was determined by recording the irrigation schedule and measuring the flow rates. The water requirement of forage corn was estimated by Penman-Monteith method and by applying plant coefficients. The yield and water productivity for forage corn farms were obtained at the maturity stage. Irrigation applied water was statistically different during the growth season for the farms. Irrigation water averaged 3799, 6659 and 7240 m3 ha-1 for drip, sprinkler and surface irrigation systems, respectively. Results indicated that the farms with surface, sprinkler and drip irrigation consumed 18%, 13% and 32% less water than the gross irrigation requirement, respectively. The average volume of corn irrigation water in the four regions Islamshahr, Pakdasht, Shahrari and Savojbolagh was 6826, 5923, 6134 and 8126 m3/ha, respectively. Corn yield for sprinkler and surface irrigation systems averaged 51.3 and 52.8 t ha-1 for Eslamshahr and 49 and 55.5 t ha-1 for Pakdasht, respectively. The highest water productivity (20.83 kg m-3) in Pakdasht obtained from drip irrigation.

    Keywords: irrigation, Drip, Forage corn, Sprinkler, Surface