فهرست مطالب

مجله مدیریت آب و آبیاری
سال چهاردهم شماره 3 (پاییز 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/09/01
  • تعداد عناوین: 15
|
  • سورنا نادری، علی مریدی* صفحات 543-565
    نقش محوری کشاورزی در تخلیه منابع آب زیرزمینی و هم چنین اشتغال زایی برای برخی از محروم ترین اقشار جامعه باعث شده تا اعمال هر محدودیتی بر این بخش با هدف احیای منابع آب زیرزمینی عملا به طیف وسیعی از چالش های اقتصادی-اجتماعی منتهی شود. در چنین شرایطی یک راه کار بالقوه برای فائق آمدن بر وضع وخیم آب های زیرزمینی بدون بروز پیامدهای اقتصادی-اجتماعی دستیابی به رشد اقتصادی در بخش کشاورزی همزمان باکاهش حجم برداشت از آب های زیرزمینی است که در ادبیات پژوهش تحت عنوان جداسازی پرقدرت شناخته می شود. در این مطالعه سعی شده تا با به کارگیری رویکردی موسوم به رویکرد تاپیو ماهیت ارتباط میان رشد اقتصاد کشاورزی و برداشت از آب زیرزمینی در استان های ایران در بازه 1398-1391 موردارزیابی قرار گیرد و سپس اثر قرارگیری در وضعیت جداسازی پرقدرت بر عمق آب های زیرزمینی بابرآورد الگوی رگرسیون کوانتایل (Quantile) تخمین زده شود. براساس نتایج حاصله تقریبا تمام قطب های کشاورزی ایران نظیر فارس و خراسان رضوی نه تنها در دستیابی پایدار به جداسازی پرقدرت ناموفق بوده اند بلکه در بسیاری موارد رشد منفی در اقتصادکشاورزی را همراه با افزایش برداشت از آب های زیرزمینی نیز تجربه کرده اند و در نتیجه هم از نظر اقتصادی و هم از نظر آب های زیرزمینی در شرایط ناپایداری قرار دارند. نتایج حاصل از الگوی کوانتایل نیزنشان داد که در نواحی دارای منابع آب زیرزمینی با عمق متوسط و زیاد دستیابی به جداسازی پرقدرت در حدود 8 درصد عمق این منابع را کاهش می دهد، اگرچه در نواحی دارای آب های زیرزمینی کم عمق اثری بر عمق این منابع برجای نمی گذارد.
    کلیدواژگان: اقتصاد کشاورزی، تاپیو، جداسازی، رگرسیون کوانتایل
  • صدرالدین عبدالهی منصورخانی، مهدی اسدی لور*، علی فرزادیان، اصلان اگدرنژاد، علی عصاره صفحات 567-582

    استفاده از فرایندهای طبیعی از جمله گیاه پالایی راه حلی مناسب برای کاهش آلودگی آب و خاک است. در این مطالعه به منظور بررسی تاثیر شیرابه زباله و فاضلاب صنعتی بر رشد گونه گیاهی وتیور؛ دو آزمایش جداگانه در سال زراعی1400-1399 به صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی و در گلخانه اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل، شیرابه زباله و فاضلاب صنعتی در سطوح (صفر، 25، 50، 75 و 100 درصد) هر کدام در سه تکرار با دو تنش آبی در دو سطح پنج و 10 روزه اجرا شد. صفات ارزیابی شده شامل ارتفاع گیاه، تعداد شاخه، وزن تر و خشک اندام های هوایی و وزن تر و خشک اندام زمینی (ریشه) بود. نتایج آزمایش نشان داد آبیاری با شیرابه زباله های شهری تاثیر معنی داری بر تعداد شاخه (01/<p)، وزن تر و خشک ریشه در سطح پنج درصد داشت. نتایج کاربرد فاضلاب صنعتی تاثیر معنی داری بر ارتفاع و تعداد شاخه (01/0<p)، وزن خشک هوایی، وزن تر و خشک ریشه (05/0<p) داشت. اما تاثیر معنی داری بر وزن تر هوایی نداشت (05/0>p). بیش ترین اثر افزایشی فاضلاب صنعتی و تنش آبیاری بر ویژگی های مورفولوژیکی گیاه وتیور در سطح برهم کنشی، تیمار W2A1 (25 درصد فاضلاب صنعتی و تنش پنج روز آبیاری) به دست آمده است. نتایج این پژوهش نشان داد، استفاده از تیمارهای شیرابه زباله و فاضلاب صنعتی مخلوط با آب آبیاری جهت آبیاری گونه سازگار وتیور می تواند به عنوان راه کاری برای استفاده از آب های نامتعارف در تولید به شمار آید.

    کلیدواژگان: آب های نامتعارف، تنش آبی، طرح کامل تصادفی، گیاه وتیور
  • زهرا صدقی، عطاالله ندیری، فرانک سای، سمیه اسدی صفحات 583-600

    هدف اصلی پژوهش موردنظر توجه همه جانبه بر ابعاد مختلف غلظت بالای فلوراید در محدوده ماکو- بازرگان- پلدشت واقع در شمال استان آذربایجان غربی است. بدین منظور در آبان ماه سال 1400 از منابع آبی مختلف محدوده مورد پژوهش، 60 نمونه جمع آوری و آنالیز شده است که غلظت یون فلوراید از 39/0-89/9 میلی گرم بر لیتر نوسان دارد و غلظت آن در بیش از 50 درصد نمونه ها بالاتر از استاندارد سازمان بهداشت جهانی است. در این پژوهش ارتباط فلوراید با عناصر دیگر و تاثیرگذاری فرایند های مختلف بر این عنصر و آثار آن بر انسان و نباتات ارزیابی شده و در ادامه از تکنیک های آماری چندمتغیره برای درک فرایند های یاری رسان به این متغیر ها و شناسایی عوامل موثر بر غلظت فلوراید استفاده شده است و هم چنین نوسانات این عنصر در منابع آبی مختلف (چاه عمیق، نیمه عمیق، چشمه، قنات و آب سطحی) با تغییرات غلظت آن در 15 سال اخیر موردبررسی واقع شده که اولین بار در این پژوهش به ارزیابی جامع فلوراید و تمرکز بر ابعاد مختلف مرتبط با این عنصر پرداخته شده است. با مقایسه مقادیر فلوراید برای منابع مختلف آبی مشخص شد که غلظت فلوراید در چاه های عمیق به دلیل ماندگاری بیش تر منابع آبی در ماتریکس آبخوان بالاترین است و در این پژوهش برای اولین بار به بیماری مرتبط با گیاهان (نکروز و کلروز) که در اثر غلظت بالای فلوراید در قسمت هایی از محدوده مورد پژوهش نمایان شده، اشاره شده است. با استفاده از نمودار های دو متغیره نیز معین شد که فرایند انحلال کربنات ها و تعویض یونی بر افزایش غلظت فلوراید و کربنات منابع آبی منطقه تاثیرگذار است و باتوجه به مقایسه تغییرات غلطت یون قلوراید در 12 ایستگاه نمونه برداری نیز مشخص شد که شدت آنومالی در طی 15 سال گذشته در 12 ایستگاه مشابه به طور میانگین 10 برابر افزایش داشته است و هم چنین با استفاده از آنالیز تحلیل خوشه ای و تحلیل عاملی سه گروه و سه فاکتور تعیین شد که نتایج، مویدی بر زمین زاد بودن آنومالی فلوراید و انسان زاد بودن نیترات در محدوده موردمطالعه است.

    کلیدواژگان: فلوراید، فرایندهای هیدروژئوشیمیایی، کلروز و نکروز، فلوئورزیس اسکلتی و دندانی
  • سوده کلامی، محمدمهدی احمدی*، رضا حسن زاده صفحات 601-613

    در این پژوهش میزان کاهش ریسک سیل در اثر پیاده سازی یکی از روش های مدیریت طبیعی سیل در یک منطقه مخروط افکنه موردبررسی قرار گرفته است. مدیریت سیل به روش های متداول سازه ای و غیرسازه ای انجام می شود که هزینه اجرای آن ها زیاد و عمر این پروژه ها کوتاه است. کاهش خسارت ناشی از سیل و استفاده از روش هایی به منظور مدیریت پایدار و انعطاف پذیرتر سیل در سال های اخیر بیش تر مورد توجه پژوهش گران قرار گرفته است. استفاده از رویکرد های طبیعی کنترل سیل (NFM) یکی از روش های مدیریت پایدار سیل محسوب شده که در این پژوهش با ارائه یک راه کار طبیعی در قالب افزایش طول مسیر رودخانه با ایجاد خم در مسیر اصلی به بررسی اثرگذاری آن بر میزان خسارت مورد انتظار سیلاب نسبت به حالت اصلی پرداخته می شود. روش انجام این پژوهش بر پایه مدل سازی بوده که از سه مدل HEC-HMS، HEC-RAS 2D و ArcMap استفاده شده است. منطقه موردمطالعه حوضه آبریز رودخانه آببخشاء واقع در شهرستان بردسیر، استان کرمان به وسعت 1136 کیلومترمربع، دارای حالت مخروط افکنه که سیل های متعددی در آن اتفاق افتاده است. داده های توپوگرافی، بارش و دبی از مهم ترین داده های موردنیاز این پژوهش محسوب می شوند. براساس نتایج این پژوهش ایجاد خم در مسیر رودخانه باعث کاهش 5/15 درصدی خسارت موردانتظار سالیانه (EAD) می شود. نتایج این پژوهش می تواند در برنامه ریزی و سیاست گذاری راه کارهای بهینه مدیریت سیلاب در منطقه موثر باشد.

    کلیدواژگان: خسارت مورد انتظار سیل (EAD)، کاهش خسارت، مدیریت طبیعی سیل (NFM)، مئاندر
  • فائزه خوشرو، بهزاد آزادگان*، شادمان ویسی، محمد عبداللهی پور صفحات 615-627
    بارش مناسب می تواند در تامین رطوبت خاک در انجیرستان های دیم بسیار موثر باشد. با این حال یکی از مشکلات در عمده مناطق دیم کاری کشاورزی، عدم در دسترس بودن داده های بارش می باشد که پایگاه داده های بارش ماهواره ای می تواند برای حل این مشکل کمک کند. محدوده جغرافیایی موردبررسی در این پژوهش انجیرستان های شهرستان استهبان بوده و از داده های بارش ایستگاه زمینی در مقاطع مختلف زمانی استفاده شد. در این پژوهش ابتدا ارتباط بین میزان عملکرد و توزیع شاخص بارش در مقیاس های گوناگون زمانی (ماهانه، فصلی و سالانه)، تعیین شد. سپس مقدار بارش ماهواره ای با استفاده از پایگاه داده های بارش شامل CHIRPS، ERA5، ERA5-Land، GPM، PERSIANN وGSMaP  تهیه شد و براساس این مقادیر میزان بارش موثر با استفاده از روش های مختلف شامل USDA، ET-Rainfall و بارش قابل اطمینان برای محدوده زمانی بین سال های 2005 الی 2021 برآورد شد. بر این اساس بارش در ماه های آوریل و سپس ماه می و نوامبر بیش ترین تاثیر را بر بهبود عملکرد محصول داشته است. هم چنین پیشنهاد می گردد در صورت اقدام به عمل آبیاری تکمیلی در ماه ابتدای بهار انجام گیرد. براساس معیارهای آماری موردبررسی، می توان گفت که GPM مناسب ترین پایگاه داده و روش USDA بهترین روش ارزیابی بارش موثر از بین گزینه های موردبررسی می باشد.
    کلیدواژگان: استهبان، بارش موثر، پایگاه داده بارش GPM، روش USDA، عملکرد
  • محدثه السادات فخار، عباس کاویانی* صفحات 629-648
    کمی سازی مکانی ET واقعی برای مدیریت منابع آب و برنامه ریزی در مناطق خشک بسیار مهم است. در این پژوهش به بررسی و برآورد  تبخیر-تعرق براساس الگوریتم های Py_SEBAL و METRIC، مدل WaPOR و محصول MOD16  طی سال های 2021 و 2022 در دشت مغان واقع در استان اردبیل پرداخته شد. نتایج هر یک از مدل ها با روش FAO-56 که یک روش استاندارد برای برآورد تبخیر-تعرق در مناطق مختلف است، مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که الگوریتم Py_SEBAL با مقدار 97/0=R و (mm/month)88/1=RMSE بیش ترین میزان همبستگی را با مقدار FAO-56 دارد. سپس، الگوریتم METRIC با مقدار 89/0=R و (mm/month) 5/1=RMSE بیش ترین میزان همبستگی را داشته است. به منظور اعتبارسنجی دقیق تر عملکرد مدل های برآوردی در مناطق مختلف، از پایگاه WaPOR نیز استفاده شد. خروجی های به دست آمده نشان می دهد که در بین اراضی تحت پوشش شبکه آبیاری الگوریتم Py_SEBAL با مقدار 77/0=R2 بیش ترین میزان همبستگی را با مقادیر حاصل از WaPOR دارد. بعد از Py_SEBAL، METRIC با مقدار 55/0=R2 همبستگی به نسبت مناسبی را دارد. با توجه به نقشه کاربری منطقه، بیش از 60 درصد اراضی این منطقه تحت پوشش شبکه آبیاری قرار دارند. ازآنجایی که Py_SEBAL در بررسی های انجام شده بهترین نتیجه را برای بررسی در این اراضی داشته است، لذا به برآورد حجم میزان  تبخیر-تعرق در سطح کل منطقه پرداخته شد که نتایج حاصله نشان می دهد حجم میزان تبخیر-تعرق از سطح برابر از اراضی تحت پوشش شبکه آبیاری و اراضی دیم حدود 5/4 برابر در هر هکتار بیش تر است.
    کلیدواژگان: دشت مغان، Metric، MOD16، Py، SEBAL، Wapor
  • عرفان فرجی عموقین، امین کانونی*، مهسا حسنپور کاشانی صفحات 649-664
    وقوع انواع خشک سالی که متاثر از تغییر عوامل اقلیمی و گسترش فعالیت های انسانی می باشد مدیریت منابع محدود آب را با مشکلات جدی تری روبه رو کرده است. در این پژوهش به منظور بررسی ویژگی های خشک سالی هواشناسی و هیدرولوژیکی و استخراج رابطه انتشار بین آن دو در حوضه مشرف به ایستگاه سامیان در دشت اردبیل از شاخص های SPI و SSI در مقیاس های مختلف زمانی استفاده شد. برای انجام این پژوهش، ابتدا میانگین بارش ماهانه منطقه موردمطالعه به کمک روش IDW استخراج شد. سپس با تشخیص نقطه تغییر، سری زمانی جریان به دو دوره قبل (طبیعی) و بعد (آشفته) از احداث سد مخزنی یامچی تقسیم و شاخص های SPI و SSI برای هر دوره محاسبه شدند. در دوره طبیعی، حدود 30 درصد مواقع خشک سالی هیدرولوژیکی حاکم بود ولی سهم خشک سالی و ترسالی هواشناسی در این دوره یکسان بوده است. با این حال در دوره آشفته، فراوانی وقوع خشک سالی هواشناسی کم تر از 30 درصد ولی فراوانی وقوع خشک سالی هیدرولوژیکی حدود 80 درصد بوده است. این موضوع تاثیر احداث و بهره برداری از سد یامچی را به خوبی نشان می دهد، چرا که در سال های بعد از احداث سد رژیم هیدرولوژیکی رودخانه تحت تاثیر قرار گرفته و خشک سالی بیش تری را تجربه کرده است. با توجه به همبستگی بین شاخص های SPI و SSI در دو دوره طبیعی و آشفته، رابطه انتشار خشک سالی هواشناسی به هیدرولوژیکی از درجه سوم بوده است.
    کلیدواژگان: انتشار خشک سالی، خشک سالی هواشناسی، خشک سالی هیدرولوژیکی، فعالیت های انسانی
  • عرفان عبدی، اسماعیل اسدی*، محمدعلی قربانی صفحات 665-679

    منابع آب زیرزمینی عامل مهمی در مدیریت و نگهداری آب است که برای آب آشامیدنی، آبیاری و سایر اهداف استفاده می شود. پیش بینی سطح آب زیرزمینی برای ارزیابی کل منابع آب و تخصیص آن ها، کمک به پایداری آب و کاهش خشکسالی بسیار مهم است. برخی اوقات وجود موانعی مانند نامساعدبودن شرایط جوی، مسدودبودن راه ها و یا نبود تجهیزات و افراد کافی اندازه گیری تا ماه ها انجام نمی گیرد. از طرفی داده های دقیق و فراوان سطح آب زیرزمینی به پیش بینی پیامدهای مختلف مربوط به مدیریت آب زیرزمینی و سلامت اکوسیستم کمک می کند. با این وجود تکمیل داده های مفقودشده و بهبود آن ها به روش درون یابی کمک موثری در پیش بینی سطح ایستابی به روش یادگیری عمیق می کند. در این مطالعه آبخوان آذرشهر که به تازگی با افت سطح آب زیر زمینی قابل توجهی روبه رو شده است به صورت ماهیانه از سال 1397 تا 1400 موردبررسی قرار گرفت. هم چنین جهت تکمیل داده هایی که به هر علتی اندازه گیری نشده بود از روش های درون یابی کریجینگ و الگوریتم M5P استفاده شد که با تجزیه و تحلیل هر روش، روش M5P با حداقل ریشه میانگین مربع خطا 83/1 متر و ضریب همبستگی 975/0 بهترین عملکرد را داشت. از طرفی برای پیش بینی سطح آب زیرزمینی داده ها به دو صورت واسنجی و صحت سنجی70 به 30 تقسیم بندی شده و از روش یادگیری عمیق (DL) بهره گرفته شد که این روش با خطای 408/1 متر و دقت 88 درصد، قابل قبول بوده و می توان در پژوهش های آتی جهت مدیریت  بهتر منابع آبی مورداستفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: پیش بینی، درون یابی، سطح آب زیرزمینی، یادگیری عمیق، M5P
  • سکینه حاتمی، جابر سلطانی*، علی محمدی صفحات 681-696
    یکی از مهم ترین منابع هدررفت آب در مخازن سدها، کنترل شاخص های کارایی مخزن، کمبود و تلفات آب از طریق تبخیر و تراوش است. در این پژوهش درگام نخست جهت تدوین سیاست های بهره برداری، مدل SOP سد پیشین واقع در استان سیستان و بلوچستان طی سال های 1390 تا 1397 تدوین شد. سپس برای شناسایی مقادیر رهاسازی بهینه در سیاست های بهره برداری، مدل گرادیان کاهشی تعمیم یافته (GRG) با سیاست بهره برداری استاندارد (SOP) و روش میانگین گیری هیبرید گردید. لذا مدل های هیبریدی بهینه سازی-  شبیه سازی گرادیان کاهشی تعمیم یافته-بهره برداری استاندارد (GRG-SOP) و گرادیان کاهشی تعمیم یافته-بهره برداری استاندارد-میانگین گیری (GRG-SOP-AVE) توسعه داده شد. در این پژوهش شاخص های تلفات آب (تبخیر و تراوش)، کمبود و شاخص های کارایی مخزن به ازای سیاست های بهره برداری GRG-SOP،  GRG-SOP-AVEو بهره برداری فعلی برآورد شدند تا بهترین سیاست بهره برداری شناسایی گردد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که سیاست بهره برداری به دست آمده از مدل GRG-SOP-AVE، سبب می شود تا مقادیر شاخص های کمبود  MCM/yr32/35، تبخیر MCM/yr 74/10 و تراوش MCM/yr 002/0 کاهش پیدا کنند. هم چنین شاخص های اعتمادپذیری، برگشت پذیری، آسیب پذیری و انعطاف پذیری به ترتیب به میزان 58/67، 59/24، 69/31 و 35/11 درصد نسبت به سیاست های دیگر بهبود بیش تری داشته است. لذا پیشنهاد می گردد جهت کاهش تلفات تراوش، تبخیر و کمبود تامین، از سیاست به دست آمده از مدل GRG-SOP-AVE در سایر سدها استفاده شود.
    کلیدواژگان: تبخیر، تراوش، سد پیشین، سیاست بهره برداری هیبریدی
  • عاطفه نورعلیئی، کاظم شاهوردی*، صفر معروفی صفحات 697-708
    بررسی کیفیت آب از نظر تغییرات نیترات، موضوعی حیاتی در مدیریت کیفی آب های سطحی از جمله رودخانه ها می باشد. در این پژوهش، روند تغییرات آلودگی نیترات (NO3) در رودخانه عباس آباد با طول 02/7 کیلومتر در سال 1401 موردبررسی قرار گرفت. به این منظور، بازه بندی رودخانه با استفاده مدل HEC-RAS انجام شد و سپس وارد مدل QUAL2Kw گردید. واسنجی و صحت سنجی مدل QUAL2KW با استفاده از داده های به ترتیب اردیبهشت ماه و تیرماه 1401 انجام شد و نتایج آن ها نشانگر دقت قابل قبول مدل می باشد. تغییرات نیترات در طول رودخانه، نشانگر روند افزایشی مقدار غلظت نیترات، در حدود 6/7 درصد، در فصل غیرزراعی است. به دلیل مصرف کودها و سموم شیمیایی در فصل زراعی نسبت به فصل غیرزراعی، غلظت نیترات حدود هشت درصد افزایش می یابد. جهت جلوگیری از این افزایش پیشنهاد می شود از ورود آلاینده ها به بستر رودخانه جلوگیری شود.
    کلیدواژگان: آلودگی، عباس آباد، نیترات، HEC-RAS
  • پرهام تفضلی، شروین جمشیدی* صفحات 709-725
    فعالیت آبزی پروری و تخلیه آلاینده ها در بالادست رودخانه ها پیامدهای زیست محیطی گوناگونی مانند سمیت زیست بوم و تغذیه گرایی را به همراه دارد که نیازمند روشی جامع برای ارزیابی پیامدهای زیست محیطی است. لذا پژوهش حاضر روشی توسعه یافته برای تحلیل پیامدهای زیست محیطی براساس آنالیز کیفیت آب ورودی و خروجی مزارع پرورش ماهی و مبتنی بر ضرایب مدل ReCiPe در قالب مفهوم ارزیابی اثرات چرخه عمر (LCIA) ارائه نمود. در این چهارچوب، تاثیر زیست محیطی پرورش ماهی در دسته های مصرف آب، براساس رویکرد جدید ردپای آب خاکستری، به همراه تغذیه گرایی و سمیت برای پنج مجموعه پرورش ماهی قزل آلا در مناطق مختلف ایران محاسبه شد. نتایج مطالعه نشان داد که کل جامدات معلق (TSS) پارامتر کیفی غالب بود. هم چنین مصرف آب بیش ترین تاثیر را بر نتایج ارزیابی اثرات زیست محیطی داشت. آبزی پروری به طور میانگین منجر به افزایش 95 درصد خسارت معادل زیست محیطی از آب ورودی تا پساب خروجی مزارع شد که تاثیر آن بر سلامت انسان بیش تر از زیست بوم بود. عواملی مانند بار آلودگی، انتخاب رویکرد مدل سازی در ReCiPe و وزن دهی مولفه ها در عدم قطعیت نتایج اثرگذار بود. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد تغییر در انتخاب رویکرد ReCiPe از سلسله مراتبی به برابری طلب باعث کاهش 35 درصد مجموع خسارت های شده است، درحالی که افزایش بار آلودگی ناشی از افزایش دبی یا غلظت آلاینده غالب در ردپای آب خاکستری می تواند به صورت خطی خسارت های معادل را افزایش دهد. بنابراین پیشنهاد شد ضمن مدیریت و استفاده بهینه از خوراک در مزارع، از سیستم های پیش تصفیه فاضلاب برای کنترل انتشار آلودگی استفاده شود.
    کلیدواژگان: آبزی پروری، ارزیابی اثرات زیست محیطی، تغذیه گرایی، قزل آلا، مدیریت کیفیت آب
  • سید علی اکبر عظیمی دزفولی*، عبدالرضا رکن الدین افتخاری صفحات 727-741

    حفظ امنیت غذایی در کنار امنیت آب به عنوان دو حوزه تمدن ساز نیازمند ارزیابی و اصلاح مستمر حکمروایی آب کشاورزی است. هدف این مقاله ارزیابی حکمروایی در دستگاه های دولتی  در دو حوزه تامین آب و تولید کشاورزی بوده که از نوع آمیخته و تحت رویکرد مشارکتی اجرا شده است. بعد از مرور ادبیات، با اجرای مصاحبه های ساخت یافته و کارگاه های علمی با نمونه کارشناسان و خبرگان انتخاب شده به تبیین ویژگی های حکمروایی پرداخته، نه شاخص متناظر با آن در زنجیره تامین آب و زنجیره تولید کشاورزی استخراج شده و در قالب پرسشنامه با طیف لیکرت پنج تایی موردسنجش قرارگرفتند. روایی پرسشنامه در هر دو بخش توسط کارشناسان و پایایی آن ها در سطح آلفای کرونباخ 933/0 موردتایید قرار گرفت. نتایج توصیفی مطالعه حاکی است اندازه شاخص های حکمروایی در بخش تامین آب حداقل 72/1، میانگین 9/1 و حداکثر 11/2 برآورد شده و اندازه شاخص های حکمروایی در بخش تولید کشاورزی حداقل 09/2، میانگین 3/2 و حداکثر 49/2 برآورد شد. نتایج استنباطی و تحلیلی براساس آزمون یک طرفه  t در سطح 05/0 حکایت از غیرقابل قبول بودن وضعیت شاخص های حکمروایی در دو حوزه آب و کشاورزی دارد. بنا به ضعف شدیدتر شاخص «اجماع گرایی» نسبت به دیگر شاخص ها (وزارت جهاد کشاورزی، 3/2 و وزارت نیرو، 9/1) پیشنهاد می شود ظرفیت شورای عالی آب کشور به گونه ای اصلاح و یا ارتقا یابد که منجر به مشارکت موثر سازمان های دولتی و مردمی در طراحی نقشه راه ارتقای بهره وری آب کشاورزی و تعادل بخشی منابع آب زیرزمینی شود.

    کلیدواژگان: امنیت آب، امنیت غذا، بهره وری آب کشاورزی، حکمروایی آب کشاورزی
  • محمد جمالی، سید علیرضا گوهری*، غزل اخوان صراف صفحات 743-752
    پدیده تغییر اقلیم باعث تغییر در شدت و فراوانی پدیده های حدی به ویژه بارش های حدی شده است. تحلیل مکانی و زمانی روند بارش حدی به منظور افزایش انعطاف پذیری سیستم های اجتماعی-اکولوژیکی و زیرساخت های آن ها تحت تغییر اقلیمی بسیار مهم است. این مطالعه به بررسی تغییرات مکانی-زمانی ویژگی های بارش همزمان با تغییر دما می پردازد. برای این منظور، آزمون ناپارامتری اسپیرمن برای ارزیابی روند در سه شاخص بارش (بیشینه بارش سه و شش ساعته و مجموع بارش سالانه) و دو شاخص درجه حرارت (بیشینه و کمینه درجه حرارت سالانه) در 26 ایستگاه سینوپتیک واقع در گستره ایران استفاده شده است. در این پژوهش از آمار و اطلاعات 34 تا 70 ساله (از سال 1951 تا 2020) استفاده شد. روند داده ها در سطح معنی داری 95 درصد بررسی شد. نتایج نشان داد که بیشینه بارش سه و 24 ساعته در ایستگاه گرگان دارای روند مثبت است، اما شاخص مجموع بارش سالانه در این منطقه روندی منفی دارد، هم چنین بارش بیشینه سه و 24 ساعته در ایستگاه های اهواز، اصفهان و سمنان نیز دارای روند افزایشی معنی دار بوده و این مناطق مستعد وقوع سیلاب هستند. هم چنین نتایج نشان داد که افزایش بارش بیشینه سه و 24 ساعته در دماهای بالاتر در تعداد محدودی از ایستگاه ها منجر به افزایش در بارش سالانه می شود و اکثر ایستگاه ها کاهش بارش را با افزایش دما نشان می دهند. هم چنین، بیشینه دما در همه ایستگاه ها (به جز شهرکرد و بیرجند) دارای تغییرات افزایشی است که نشان دهنده گرم شدن هوا در تابستان است.
    کلیدواژگان: ایران، بارش حدی، روند مکانی-زمانی، گرمایش جهانی
  • مسعود نیک سیرت، عباس امینی* صفحات 753-776
    با وجود فواید غیرقابل انکار توسعه فناوری در سیستم های آبیاری روستاها، در مواردی شاهد کاهش اثربخشی و ناکارایی این سیستم ها، اتلاف منابع آب و خاک و بدبین شدن روستاییان نسبت به فناوری مورداستفاده در سیستم های آبیاری هستیم. عدم تناسب فناوری با شرایط زمانی و مکانی روستاها نقش برجسته ای در این زمینه ها دارد. این پژوهش در جستجوی تبیین مفهومی و شناسایی شاخص های تناسب فناوری با محیط های روستایی، با تاکید ویژه بر سیستم های آبیاری در مناطق روستایی شهرستان تفت، با استفاده از رویکرد کیفی نظریه برپایه است. بنا بر نتایج، تناسب یک فناوری با محیط روستا و اثربخشی آن برای بخش کشاورزی با کم ترین شوک و تنش به واحدهای بهره برداری، مستلزم شمول همه ابعاد اجتماعی- فرهنگی، فنی- اقتصادی، کالبدی- زیرساختی و زیست محیطی است. مهم ترین شاخص های کارکردی چنین تناسبی، سازگاری با بوم معرفتی روستا، مبتنی بودن بر دانش بومی، نیازمحوری، مقیاس پذیری، ارزانی، سادگی، قابلیت کنترل، دوام، سازگاری با ویژگی های گیاهان و محصولات مختلف، فراهم بودن زیرساخت های آن در روستا و هم چنین، سازگاری با طبیعت و اصول پایداری، در ابعاد مختلف بود. به علاوه، در الگوی پارادایمی ارائه شده، «عدم توجه به شرایط خاص روستاها»، «عدم توجه به نیازهای واقعی روستاییان» و «ضعف امکانات و زیرساخت ها»، به عنوان شرایط علی ورود فناوری نامناسب در روستاها شناسایی شدند که عوامل مداخله گرانه ای از قبیل «خرده مالکی» و «ضعف نظام ترویجی در معرفی فناوری مناسب»، باعث تشدید آن ها بوده اند. این الگو، «تدوین نظام نوآوری فناورانه روستایی» را راهبردی برای  شکل گیری و سرعت بخشیدن به چرخه تولید، انتشار و استفاده از فناوری مناسب در روستاها معرفی می کند.
    کلیدواژگان: سیستم های آبیاری، شهرستان تفت، فناوری مخرب، فناوری مناسب روستایی، نظریه برپایه
  • الناز مسلم لی، جواد بهمنش*، وحید رضاوردی نژاد صفحات 777-788
    بیوچار به عنوان اصلاح کننده خاک، سبب بهبود ویژگی‎های فیزیکی و شیمیایی خاک می‎شود. تنش رطوبتی نیز یکی از عوامل محدودکننده رشد گیاهان است این پژوهش به منظور بررسی اثر کم‎آبیاری و بیوچار بر روی خصوصیات مرفولوژیک گیاه گشنیز در یک خاک ریز دانه بر پایه فاکتوریل به صورت کاملا تصادفی در گلخانه تحقیقاتی و پژوهشی دانشگاه ارومیه انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل سه سطح آبیاری کامل، 75 و 50 درصد نیاز آبی گشنیز (a1، a2، a3) و سه سطح کاربرد بیوچار صفر (بدون کاربرد بیوچار) 5/2 و 5 درصد وزنی هر گلدان (b1، b2، b3) بودند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس و مقایسه میانگین صفات موروفولوژیکی اندازه‎گیری شده (وزن تر وخشک گیاه، برگ، ساقه و ریشه) نشان داد که این صفات تحت تاثیر سطوح مختلف آبیاری و کاربرد بیوچار اختلاف معنی‎داری داشتند، به طوری که بیش ترین مقدار هر یک از این صفات در تیمار آبیاری کامل و کاربرد 5/2 درصد وزنی بیوچار (a1b2) و کم ترین مقدار آن در تیمار آبیاری 50 درصد نیاز آبی و بدون بیوچار (a3b1) مشاهده شد. بیش ترین مقدار بهره‎وری آب براساس وزن تر (26/3 کیلوگرم بر مترمعکب) و خشک (49/0 کیلوگرم بر مترمعکب) گیاه از تیمار a2b2 به دست آمد. بنابراین می‎توان نتیجه گرفت که کاربرد مقدار مناسب بیوچار سبب کاهش اثرات منفی تنش رطوبتی و بهبود شاخص‎های رشدونمو گیاه در مقایسه با تیمار شاهد می‎شود. بنابراین کاربرد آن برای گیاه در شرایطی که گیاه تحت تنش خشکی است و یا گلخانه‎ها به منظور کاهش میزان آب مصرفی و بهبود رشد و عملکرد گیاه توصیه می‎شود.
    کلیدواژگان: بهره وری آب، تنش آبی، رشد گیاه، شاخص رشد، کشت گلخانه ای
|
  • Soorena Naderi, Ali Moridi * Pages 543-565
    The important share of agriculture in groundwater resources depletion as well as job creation for some of the most disadvantaged sections of the society has caused hiring any restrictions on this sector with the aim of restoring groundwater resources results in a wide range of socio-economic challenges. In such a situation, a potential solution to overcome the dire situation of groundwater resources without the emergence of socio-economic consequences is to achieve the growth of the agricultural economy along with the decrease of groundwater consumption, which is known as strong decoupling in the research literature. In this study, an attempt was made to evaluate the nature of the relationship between the growth of the agricultural economy and the withdrawal of groundwater resources in 31 provinces of Iran between 2012 and 2019 by applying an approach called the Tapio approach. Then, the effect of being placed in a state of strong decoupling on the depth of groundwater should be estimated by quantile regression model. According to the findings, almost all the main agricultural centers of Iran, such as Fars and Khorasan Razavi, have not only failed to achieve strong decoupling, but in many cases, they have also experienced negative growth in the agricultural economy along with the increase in the withdrawal of groundwater resources, and consequently, they are in unstable conditions in terms of economic and groundwater resources. Further, the results of the quantile model depicted that in the areas with medium and deep groundwater resources, achieving strong decoupling reduces the depth of these resources by about 8%, although the same thing does not affect the depth of these resources in areas with shallow groundwater.
    Keywords: Agriculture, Economics, Decoupling, Quantile Reg
  • Sadroddin Abdollahi Mansurkhani, Mehdi Asadilour *, Ali Farzadian, Aslan Egdernezhad, Ali Asareh Pages 567-582

    The use of natural processes such as phytoremediation is a suitable solution to reduce water and soil pollution. In this study, two separate experiments were conducted in the form of a 2019-2020 factorial experimental design in a greenhouse to investigate the effects of sewage leachate and industrial effluents on the growth characteristics of vetiver plant species. The experimental factors included leachate and industrial effluents at concentrations of Zero Percent, 25 Percent, 50 Percent, 75 Percent, and 100 Percent in three replicates with two water use stress in five and 10 days. Characteristics evaluated included plant height, number of branches, fresh and dry weight of shoots, and fresh and dry weight of soil organs (roots). The results showed that irrigation with municipal wastewater leachate had a significant effect on the number of branches (P<0.01), fresh weight, and dry weight of roots at a five Percent level. The results of applying industrial wastewater had a significant effect on height, number of branches (P<0.01), dry weight of vetiver, and fresh and dry weight of roots (P<0.05), but no significant effect on fresh weight of vetiver (P>0.05). The highest additive effect of industrial effluent and irrigation stress on plant morphological characteristics was obtained at the interaction level, W2A1 treatment (25% industrial effluent and five days irrigation stress). The results of this study showed that the use of waste leachate and industrial wastewater mixed with irrigation water to irrigate compatible vetiver species can be considered as a solution for the use of unconventional water in production.

    Keywords: Randomized Complete Design, Unconventional Waters, Vetiveria Zizonicides, Water Stress
  • Zahra Sedghi, Ataallah Nadiri *, Frank Tsai, Somayeh Asadi Pages 583-600

    The primary objective of this research is to comprehensively investigate fluoride concentration in the Maku-Bazargan-Poldasht area, located in the north of West Azerbaijan province. In October 2021, 60 samples were collected from various water resources in the region. The fluoride concentration ranged from 0.39 to 9.89 mg/L, with more than 50% of the samples exceeding the World Health Organization's standard. This study investigated into the correlation between fluoride and other elements, assessed various processes influencing fluoride levels, investigated its effects on humans and plants, and utilized multivariate statistical techniques to determine contributing processes and factors. Moreover, it examined fluoride concentration fluctuations over the past 15 years across different water resources (Deep wells, Shalow well, Springs, Qanats, and Surface water) for the first time. The assessment of fluoride included multiple dimensions related to this element. Comparing fluoride levels across various water sources revealed that Deep wells exhibited the highest fluoride concentrations due to the long residence time of water within the aquifer matrix. This study also highlighted, for the first time, the correlation between high fluoride concentrations and plant diseases such as necrosis and chlorosis in specific parts of the study area. Bivariate plots indicated that processes involving carbonate dissolution and ion exchange contributed to increased fluoride and carbonate concentrations in the area. Furthermore, an analysis of changes in fluoride concentration in 12 sampling stations indicated an eightfold average increase in anomaly intensity over the past 15 years in these stations. Employing Principal Component Analysis (PCA) and Factor Analysis (FA), the research identified three groups and three factors, confirming that fluoride anomalies are natural, while nitrate anomalies originate from human activities within the study area.

    Keywords: Fluoride, Hydrogeochemical Processes, Chlorosis, Necrosis, Skeletal, Dental Fluorosis
  • Soodeh Kalami, Mohammadmahdi Ahmadi *, Reza Hasanzade Pages 601-613

    In this study, the amount of flood risk reduction due to applying one of natural flood management measures, in alluvial fans, was investigated. Usually, flood management is done by common structural and non-structural methods, which are expensive and short-lived. Flood damage reduction and using more stable and flexible solutions for flood management, have been received more attention from researchers in recent years. Using natural flood management (NFM) is considered stable methods of flood management, and in this study by presenting a natural solution in the form of increasing the length of the river by creating a meander, to investigate its effect on the expected flood damage compared to the base mode is paid. The method of conducting this study is based on modeling, which uses three models: HEC-HMS, HEC-RAS 2D and ArcMap. The study area is Abbakhsha River catchment located in Bardsir city, Kerman province, with an area of 1136 square kilometers, has the state of an alluvial fan that numerous floods have occurred. Topography, precipitation and discharge are the most important data required for this study. According to the results of this research, creating a meander in the river reduces the expected annual damage (EAD) by 15.5%. The results of this research can be effective in the planning and policy making of optimal flood management solutions in the region.

    Keywords: Expected Annual Damage (EAD), Damage Reduction, Natural Flood Management (NFM), Meander
  • Faezeh Khoshrou, Behzad Azadegan *, Shadman Veysi, Mohammad Abdolahipour Pages 615-627
    Appropriate precipitation can play a crucial role in providing soil water content in rainfed fig orchards. Meanwhile, one of the main problems in most rainfed agriculture areas is the unavailability of rainfall data, which satellite rainfall datasets can help to solve this problem. The area investigated in this research is rainfed fig orchards of Estahban and the rainfall data of the meteorological station located in the area was applied for different periods of time. In this research, first, the relationship between yield and distribution of precipitation values in different time scales (monthly, seasonal and annual) was determined. Then the amount of satellite-derived rainfall was found using the rainfall datasets (i.e. CHIRPS, ERA5, ERA5-Land, GPM, PERSIANN and GSMaP) and based on these values, the amount of effective rainfall was calculated using different methods including USDA, ET-Rainfall, and Dependable Rain for the time period range between 2005 and 2021. Results showed, the rainfall in the months of April and then in May and November has had the greatest effect on improving the yield of the crop. Additionally, it is recommended supplemental irrigation events at the beginning of spring to provide higher soil water content for fig orchards in drought conditions. Based on the analyzed statistical criteria, it can be said that GPM was the most suitable dataset and USDA was the best effective rainfall method among the investigated methods in the area.
    Keywords: Effective Precipitation, Estahban, GPM Dataset, USDA Method, Yield
  • Mohadese Sadat Fakhar, Abbas Kaviani * Pages 629-648
    Spatial quantification of actual evapotranspiration (ET) is crucial for water resource management and planning in arid regions. This research focuses on the investigation and estimation of evapotranspiration using Py_SEBAL and METRIC algorithms, as well as the WaPOR model and MOD16 product, during the years 2021 and 2022 in the Moghan Plain located in Ardabil Province. The results of each model are compared with the FAO-56 method, which is a standard approach for estimating evapotranspiration in different areas. The results indicate that the Py_SEBAL algorithm shows the highest correlation with the FAO-56 method, with an R value of 0.97 and an RMSE (mm/month) of 1.88. Next, the METRIC algorithm demonstrates the highest correlation with an R value of 0.89 and an RMSE (mm/month) of 1.5. To further validate the performance of the estimation models in different areas, the WaPOR database is also utilized. The obtained outputs indicate that among the irrigated lands covered by the water network, the Py_SEBAL algorithm exhibits the highest correlation with the values derived from WaPOR, with an R2 value of 0.77. After Py_SEBAL, METRIC demonstrates a relatively suitable correlation with an R2 value of 0.55. Considering the land use map of the region, more than 60% of the area is covered by the irrigation network. Since Py_SEBAL yields the best results in the conducted investigations for these lands, the estimation of evapotranspiration volume is focused on the entire region. The results indicate that the volume of evapotranspiration is approximately 4/5 times higher per hectare in irrigated lands compared to drylands.
    Keywords: Moghan Plain, Metric, MOD16, Py, SEBAL, Wapor
  • Erfan Faraji Amogein, Amin Kanooni *, Mahsa Hasanpour Kashani Pages 649-664
    The occurrence of droughts that are affected by the change of climatic factors and the development of human activities have faced more serious problems in the management of limited water resources. In this research, SPI and SSI indices were used in different time scales in order to investigate meteorological and hydrological drought characteristics and extract the propagation relationship between them in the basin overlooking Samian station in Ardabil plain. To conduct the research, first, the average monthly rainfall of the study area was extracted using the IDW method. Then, by identifying the change point, the flow time series was divided into two periods before (natural) and after (disturbed) construction of Yamchi reservoir dam, and SPI and SSI indices were calculated for each period. In the natural period, hydrological drought prevailed about 30% of the time, but the share of hydrological and meteorological droughts was the same in this period. However, in the distributed period, the frequency of meteorological drought was less than 30%, but the frequency of hydrological drought was about 80%. This issue shows the effect of the construction and operation of Yamchi Dam so that in the years after the construction of the dam, the hydrological regime of the river was affected and experienced more drought. According to the correlation between SPI and SSI indices in two natural and disturbed periods, the propagation of meteorological drought to hydrological has been a third-order relationship.
    Keywords: Drought Propagation, Hydrological Drought, Human Activities, Meteorological Drought
  • Erfan Abdi, Esmaeil Asadi *, Mohammadali Ghorbani Pages 665-679

    Groundwater resources are an important factor in managing and maintaining water that is used for drinking water, irrigation and other purposes. Groundwater level forecasting is very important for assessing total water resources and their allocation, contributing to water sustainability and drought mitigation. Sometimes, due to the presence of obstacles such as unfavorable weather conditions, blocked roads, or lack of equipment and people, measurements are not carried out for months. On the other hand, accurate and abundant groundwater level data helps to predict various consequences related to groundwater management and ecosystem health. Nevertheless, completing the missing data and improving them by interpolation method helps effectively in predicting the stability level by deep learning method. . In this study, the Azarshahr aquifer, which has recently faced a significant drop in the underground water level, was examined monthly from 1397 to 1400. Also, in order to complete the data that was not measured for any reason, kriging interpolation methods and M5P algorithm were used. By analyzing each method, the M5P method with the minimum root mean square error of 1.83 meters and correlation coefficient of 0.975 was the best. It had the function. On the other hand, in order to predict the underground water level, the data was divided into 70 and 30 calibration and accuracy measurements, and the deep learning (DL) method was used, which was acceptable with an error of 1.408 meters and an accuracy of 88%. And it can be used in future research for better management of water resources.

    Keywords: Prediction, Interpolation, Groundwater Level, Deep Learning, M5P
  • Sakine Hatami, Jaber Soltani *, Ali Mohammadi Pages 681-696
    One of the most important sources of water loss in reservoirs is controlling reservoir efficiency indicators, water deficit, and losses through evaporation and seepage. In this study, in the first step towards formulating operational policies, the SOP model of Pishin dam located in Sistan and Baluchestan Province during the years 1390 to 1397 was developed. Subsequently, to identify optimal release values in operational policies, the Generalized Reduced Gradient (GRG) extended to standard operational policy (SOP) and averaging method. Thus, hybrid optimization-simulation models of Generalized Reduced Gradient-Standard Operational Policy (GRG-SOP) and Generalized Reduced Gradient-Standard Operational Policy-Averaging (GRG-SOP-AVE) were developed. In this study, indicators of water losses (evaporation and seepage), deficit, and reservoir efficiency indices for the GRG-SOP, GRG-SOP-AVE policies, and current operation were estimated to identify the best operating policy. The results reveal that the operating policy derived from the GRG-SOP-AVE model leads to a reduction in the values of deficit, evaporation and seepage indicators by 35.32 MCM/yr, 10.74 MCM/yr, 0.002 MCM/yr, respectively. Additionally, the indicators of reliability, resilience, vulnerability, and flexibility have improved by 67.58%, 24.59%, 31.69%, and 11.35% respectively compared to other policies. Therefore, it is suggested to utilize the policy derived from the GRG-SOP-AVE model in other dams to reduce seepage, evaporation, and deficit indicators.
    Keywords: Evaporation, Hybrid Operation Policy, Pishin Dam, Seepage
  • Atefe Noorali, Kazem Shahverdi *, Safar Marofi Pages 697-708
    The examination of water quality in terms of pollution is a crucial aspect in managing the quality of surface water, such as rivers. This study focused on analyzing the trend of nitrate (NO3) pollution in the 7.02 km long of the Abbas-Abad River in 2022. The HEC-RAS model was used to determine the river pooling, and then, the geometry was entered into the QUAL2Kw model. Calibration and validation were conducted using the data from May and July 2022, respectively, demonstrating the model's accuracy. The findings revealed an increasing trend in nitrate concentration of 7.6% during the non-agricultural season and an 8.0% increase during the agricultural season due to the use of fertilizers and chemical pesticides. To mitigate this, it is recommended to prevent pollutant entry into the riverbed.
    Keywords: Abbas-Abad, HEC-RAS, Nitrate, Pollution
  • Parham Tafazzoli, Shervin Jamshidi * Pages 709-725
    Aquaculture activity and discharge of pollutants in the upstream of the rivers bring various environmental impacts such as ecosystem toxicity and eutrophication. Thus, it requires an integrated method for evaluating the cumulative environmental impacts. This research presented a developed method for analyzing the environmental impacts based on the analysis of the inlet and outlet water quality of fish farms and used the coefficients of the ReCiPe as a life cycle impact assessment (LCIA). In this framework, water consumption was also included based on grey water footprint, along with eutrophication and toxicity for 5 trout farming in various regions of Iran. The results showed that total suspended solids was the leading water quality parameter, water consumption had the highest impact in LCIA, human health was relatively more vulnerable than the ecosystem, and total damages increased 95 percent on average from inlet to outlet. Nevertheless, factors like the inflow, ReCiPe background, and the weighting coefficients were effective on results uncertainties. The sensitivity analysis showed that changing ReCiPe background from hierarchic to egalitarian had the greatest impact on the results of LCIA with 35 percent damage reduction, while the increase in the pollution load caused by the increase in flow or concentration of the dominant pollutant in the grey water footprint can linearly increase the equivalent damages. Therefore, it was suggested to use wastewater pretreatment systems to control the spread of pollution beside managing and optimally using feed in farms.
    Keywords: Aquaculture, Eutrophication, Life Cycle Assessment, Trout, Water Quality Management
  • Seid Aliakbar Azimi Dezfuoli *, Abdoreaz Ruknedin Eftekhari Pages 727-741

    Maintaining water security along with food security, as two civilization-building areas, requires water governance and agriculture governance assessment. The research was a mixed type and was done under action research approach, apply literature review, semi-structured interviews, workshops with agriculture and water experts. While introducing the governance features, the relevant indicators in the form of researcher-made questionnaire has been measured in two chains of water supply and agricultural water consumption. The validity of the questionnaire was confirmed by experts and its reliability with Cronbach's alpha of 0.933. The results of the evaluation of nine governance indexes in the water supply chain was (Min=1.72, Max=2.11) and the evaluation of 9 governance indexes results in the agricultural production chain was (Min=2.09, Max=2.49). The results indicate, the average score of the water supply organization in the direction of balancing water resources in recent decades is 1.9 (out of 5) and the average score of the agricultural production organization in the direction of improving agricultural water productivity is 2.3 (out of 5). So it is suggested to improve the capacity of the National Supreme Water Council in such a way that the effective participation of other government and NGOs be reviewed for designing a road map for improving agricultural water productivity and balancing underground water resources.

    Keywords: Agricultural Water Productivity, Food Security, Agricultural Water Good Governance, Water Security
  • Mohammad Jamali, Alireza Gohari *, Ghazal Akhavan Saraf Pages 743-752
    The phenomenon of climate change has caused a change in the intensity and frequency of extreme phenomena, especially extreme rainfall. Spatiotemporal analysis of extreme precipitation is very important in order to increase the flexibility of socio-ecological systems and their infrastructures under climate change. This study examines the spatiotemporal changes of precipitation characteristics with temperature changes. For this purpose, Spearman's non-parametric test has been used to evaluate trends in three precipitation indices (maximum 3 and 6-hour precipitation and total annual precipitation) and two temperature indices (maximum and minimum annual temperature) in 26 synoptic stations located in Iran. In this research, statistics and information from 34 to 70 years old (from 1951 to 2020) were used. The trend of the data was checked at a significance level of 95%. The results showed that the maximum rainfall of 3 and 24 hours in Gorgan station has a positive trend, but the index of total annual rainfall in this region has a negative trend, also the maximum rainfall of 3 and 24 hours in Ahvaz, Isfahan and Semnan stations also has a significant increasing trend, and these areas are prone to flash floods. Also, the results showed that the increase in maximum 3-hour and 24-hour precipitation at higher temperatures in a limited number of stations leads to an increase in annual precipitation, and most stations show a decrease in precipitation with increasing temperature. Also, the maximum temperature in all stations (except Shahrekord and Birjand) has increasing changes, which indicates the warming of the air in summer.
    Keywords: Iran, Extreme Precipitation, Spatiotemporal Trend, Global Warming
  • Masoud Niksirat, Abbas Amini * Pages 753-776
    Although technology development in villages can have undeniable benefits; In some cases, we see the reduction of the effectiveness and efficiency of technology, the waste of villagers' material resources and the villagers' pessimism towards technology used in irrigation systems. The incompatibility of technology with the time and place conditions of the villages has a prominent role in the occurrence of these damages. This research aims to explain the concept and identify indicators of appropriate technology to rural environments, with special emphasis on irrigation systems in rural areas of Taft city, using the qualitative approach of Grounded Theory technique. According to the results, the appropriateness of a technology with the village environment and its effectiveness for the agricultural sector requires the inclusion of all socio-cultural, technical-economic, physical-infrastructural and environmental aspects. The results show that technology in terms of socio-cultural aspect, should be needs-oriented while being compatible with the epistemic environment of the village and based on local knowledge. It is also in terms of technical-economic aspect necessary to be scalable, cheap, simple, controllable, durable and standard. In addition, the technology should be compatible with each plant in terms of physical infrastructure and the necessary infrastructure should be provided in the village. The results also show that the technology must be environmentally friendly, consistent with the principles of sustainability and bring the least shock and stress to the agricultural unit. In the paradigm model presented in this research, "Not considering the special conditions of villages", "Not considering the real needs of villagers" and "weakness of facilities and infrastructures" are mentioned as the causal conditions for the introduction of inappropriate technology in the villages. Also, cases such as "small ownership", "monopoly and incorrect relationships", "short life of planning in the rural system", and "weakness of the extension system in introducing appropriate technology" have played an interfering role in intensifying the current situation. This model points to the fact that if strategies such as "shaping the rural technological innovation system" are used, the cycle of generation, diffusion and utilization of appropriate technology in villages can be accelerated.
    Keywords: Irrigation Systems, Taft County, Disruptive Technology, Appropriate Rural Technology, Grounded Theory Technique
  • Elnaz Moslemli, Javad Behmanesh *, Vahid Rezaverdinejad Pages 777-788
    Biochar as a soil amendment improves soil physical and chemical properties. Drought stress is one of the most important factors that limit plants growth. In order to study the effect of biochar on growth and morphological characteristics of coriander in a fine-grained soil under water stress, one factorial experiment in Randomized Complete was carried out in the research greenhouse of Urmia University, Iran. Experimental treatments included three levels of deficit-irrigation 100, 75 and 50 percent of water requirement of coriander (a1, a2 and a3) and three levels of application of biochar 0, 2.5 and 5 percent by weight percentage of each pot (b1, b2 and b3). The results of analysis of variance and comparison of the mean of measured traits (fresh and dry weight of plant, leaves, stems and roots) showed that these traits were significantly different under the influence of different levels of irrigation and biochar application. So that the highest value of each of these traits was observed in the treatment of complete irrigation and application of 2.5 percent by weight of biochar (a1b2) and the lowest value was observed in the irrigation treatment of 50 percent of water requirement and without biochar (a3b1). The highest water productivity based on fresh (3.26 kg/m3) and dry (0.49 kg/m3) of the coriander was obtained from a2b2 treatment. So, it can be concluded that the application of the appropriate amount of biochar reduces the negative effects of moisture stress and improves plant growth and development indicators compared to the control treatment. Therefore, it is recommended to use it for the plant in conditions where the plant is under drought stress or in greenhouses in order to reduce the amount of water consumed and improve the growth and performance of the plant.
    Keywords: Green House Cultivation, Growth Index, Plant Growth, Water Productivity, Water Stress