فهرست مطالب

  • سال نوزدهم شماره 1 (بهار و تابستان 1388)
  • تاریخ انتشار: 1388/10/20
  • تعداد عناوین: 11
|
  • حبیب صیادی، ابوالفتح اولاد غفاری، احد فعالیان، علی اشرف صدرالدینی * صفحه 1

    تبخیر و تعرق یکی از اجزای اصلی چرخه ی هیدرولوژی است. این فرایند پیچیده به عوامل متعدد اقلیمی وابسته است. شبکه های عصبی مصنوعی در چند دهه ی اخیر و در مطالعات صورت گرفته برای مدل سازی سیستم های پیچیده و غیر خطی قابلیت بسیار بالایی از خود نشان داده اند. در تحقیق حاضر امکان استفاده از شبکه های با تابع پایه ی شعاعی (RBF) و شبکه های پرسپترون چند لایه (MLP) برای تخمین تبخیر و تعرق گیاه مرجع مورد مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از سری داده های هواشناسی سال های 1383-1330 ایستگاه تبریز، ابتدا مقادیر متوسط تبخیر و تعرق ماهانه ی گیاه مرجع از روش استاندارد پنمن – مونتیث (PM)، محاسبه شد. سپس با استفاده از این مقادیر به عنوان خروجی های هدف، شبکه های مختلفی با ساختار متفاوت تعریف و آموزش داده شد. در نهایت قابلیت شبکه برای تخمین تبخیر و تعرق با استفاده از قسمتی از داده ها که در طراحی و یا آموزش شبکه استفاده نشده اند، مورد بررسی قرار گرفت. با بررسی های انجام گرفته مشخص شد که تنها با استفاده از دو پارامتر دمای میانگین و سرعت باد به عنوان ورودی، می توان میزان تبخیر و تعرق گیاه مرجع را با استفاده از این دو نوع شبکه با دقت قابل قبولی (4081/0RMSE< و 976/0 R2> برای مجموعه ی صحت سنجی) تخمین زد. همچنین با مقایسه ی نتایج حاصل از دو شبکه مشخص شد که شبکه های MLP نسبت به RBF در تخمین تبخیر و تعرق گیاه مرجع از دقت نسبتا بیشتری برخوردارند و تنها مزیت شبکه های RBF زمان کمتر مورد نیاز برای آموزش است.

    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق گیاه مرجع، روش پنمن - مونتیث، شبکه های با تابع پایه ی شعاعی، شبکه های پرسپترون چند لایه
  • اکرم عباسپور، علی حسین زاده دلیر، داود فرسادی زاده، علی اشرف صدرالدینی صفحه 13
    در این تحقیق بررسی تجربی پرش هیدرولیکی در محدوده وسیع تری نسبت به محققان دیگر بر روی 6 نوع بستر موج دار با شیب موج مختلف انجام گرفت. شیب موج در محدوده 286/0 تا 625/0 و عدد فرود در محدوده 8/3 تا 6/8 قرار داشت. تاثیر ارتفاع و طول موج بستر موج دار بر خصوصیات پرش هیدرولیکی در اعداد فرود مختلف با تحلیل موقعیت سطح آب، پروفیل سرعت، تنش برشی بستر و استهلاک انرژی بررسی شد. پارامترهای بی بعد هیدرولیکی نیز به صورت تابعی از عدد فرود تعیین گردید. نتایج نشان داد که عمق ثانویه و طول پرش هیدرولیکی بر روی بسترهای موج دار نسبت به بستر صاف در شرایط هیدرولیکی یکسان کوچکتر است. بررسی پروفیل های سرعت اندازه گیری شده در مقاطع مختلف پرش هیدرولیکی نشان داد که این پروفیل ها مشابه بوده و با پروفیل جت آب بر روی بستر صاف متفاوت می باشند. همچنین مقدار ضخامت لایه مرزی بی بعد بر روی بستر موج دار برابر 57/0 به دست آمد که با ضخامت لایه مرزی در بستر صاف برابر 16/0 مقایسه گردید. بررسی و مقایسه نیروی برشی و ضریب تنش برشی نشان داد که تنش برشی در بستر موج دار حداقل 10 برابر بستر صاف است. نتایج این تحقیق با تایید نتایج محققان قبلی نشان می دهد که از بسترهای موج دار برای استهلاک انرژی پرش هیدرولیکی در حوضچه های آرامش با کارایی بهتر می توان استفاده نمود.
    کلیدواژگان: اتلاف انرژی، بستر موج دار، پرش هیدرولیکی، عدد فرود
  • فرزین سلماسی صفحه 27
    سرریزهای پله ای از جمله سازه های هیدرولیکی هستند که به جهت ظرفیت بالای آنها در استهلاک انرژی جریان، مورد توجه طراحان می باشند. مکانیسم جریان از روی چنین سازه هایی پیچیده بوده و تحقیقات زیادی در خصوص شناخت آن در سطح دنیا در حال انجام است. دراین تحقیق ابتدا روش جدید طراحی سرریزهای پله ای مورد بررسی قرار گرفته و سپس بر اساس آن، تجزیه و تحلیل هایی در مورد اثر تعداد پله ها انجام شد. نتایج نشان می دهند که اثر تعداد پله بر استهلاک انرژی مبرهن است. براساس نتایج این تحقیق برای تعیین تعداد بهینه پله ها نمودارهایی ارائه گردید. تاثیر افزایش تعداد پله در افزایش استهلاک انرژی تا یک حدی مثبت است و سپس روند کاهشی را نشان می دهد. به طوری که به ازای هر دبی و شیب مشخص، می توان یک تعداد پله تعیین کرد که میزان استهلاک انرژی جریان در حداکثر مقدار خود باشد (تعداد بهینه پله). همچنین با کاهش دبی طرح، تعداد پله های بهینه نیز افزایش نشان می دهد. در هر حال کار در این زمینه پویا بوده و می توان در انتظار تغییرات در معیارهای طراحی آینده بود و انتظار می رود طراحان سرریزهای پله ای از نتایج تحقیقات در تعیین عوامل طراحی استفاده نمایند.
    کلیدواژگان: استهلاک انرژی، الگوریتم، تعداد پله ها، دبی طرح، شیب سرریز، طراحی سرریز پله ای
  • علی اشرف صدرالدینی، رضا دلیر حسن نیا، احد فعالیان، حبیب صیادی، احمد فاخری فرد صفحه 39
    محاسبه ی تغییرات افت بار هیدرولیکی ناشی از تغییرات رقوم و اصطکاک در طول لوله لاترال لازمه ی طراحی دقیق آبیاری قطره ای می باشد. این بررسی برای ارزیابی افت های ناشی از تیزه ی انواع قطره چکان های آبیاری قطره ای با کاربرد لاترال های 16 میلی متری به انجام رسید. چهار نوع قطره چکان استاندارد متداول در ایران با برقراری جریان در لاترال به میزان 8/0 الی 19/0 لیتر بر ثانیه که نظیر سرعت های 6/0 الی 5/1 متر بر ثانیه می باشند، مورد مطالعه قرار گرفت. اندازه گیری مقادیر افت بار با استفاده از دو دستگاه فشارسنج دقیق دیجیتالی به ازای 11 سرعت مختلف جریان برای هر نوع قطره چکان در چهار تکرار انجام گردید. بر اساس اندازه گیری ها مقادیر افت ناشی از وجود تیزه ها بطور متوسط در محدوده ی 12 الی 16 درصد افت بار در لوله ی لاترال تعیین گردید. نتایج حاصل از آزمایشات انجام یافته در این تحقیق با نمودار افت بار کلر که در مقیاس وسیعی در محاسبات هیدرولیک لاترال های آبیاری قطره ای مورد استفاده قرار می گیرد، مقایسه گردید. بر اساس نتایج حداکثر مقادیر میانگین خطای مطلق (MAE) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) به ترتیب برابر 768/4 و 4947/0 در قطره چکان نوع 1 حاصل گردید. حداقل مقادیر این معیارها در قطره چکان نوع 4 برابر 7237/0 و 0817/0 به ترتیب مذکور به دست آمد. نتایج حاصله نشان داد که مقادیر افت حاصل از کاربرد نمودار کلر برای قطره چکان های روی خط متداول در ایران از دقت مطلوبی برخوردار نمی باشند.
    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای، افت بار، تیزه ی قطره چکان، سرعت جریان، فشارسنج، لوله ی لاترال
  • هادی ارونقی، داود فرسادی زاده، علی حسین زاده دلیر، احمد فاخری فرد صفحه 51
    روش های مختلفی برای جلوگیری و یا کاهش آبشستگی اطراف پایه پل ارائه شده است. استفاده از طوق از جمله روش هایی است که مورد توجه محققین قرار می گیرد. در این تحقیق با به کارگیری طوق مستطیلی در پایه استوانه ای، مشاهده شد طوق، سرعت آبشستگی و عمق حفره آبشستگی اطراف پایه پل را کاهش می دهد. ابعاد طوق نقش زیادی در کاهش آبشستگی اطراف پایه پل دارد. در تحقیق حاضر طول طوق در بالادست و پایین دست مدل پایه پل و هم چنین عرض طوق مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر مناسب طول طوق مستطیلی در بالادست و پایین دست که نسبت به بدنه مدل پایه پل اندازه گیری می شدند، به ترتیب 92/0 و 42/1 برابر قطر پایه تعیین شدند. ضمن اینکه عرض مناسب طوق نیز 3 برابر قطر پایه پل برآورد گردید. لازم به ذکر است با ابعاد فوق پس از 62 ساعت، آبشستگی ناچیزی در اطراف مدل پایه پل مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: آب زلال، آبشستگی، پایه پل، سرعت بحرانی، طوق مستطیلی
  • لاله پرویز، مجید خلقی، احمد فاخری فرد صفحه 65
    رشد روزافزون جمعیت و محدودیت منابع آب سطحی در کشور، لزوم پیش بینی دقیق تر مقدار آورد رودخانه را به دلیل اهمیت در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب از جمله بهره برداری از مخازن و طراحی سازه های کنترل سیلاب با استفاده از ابزارها و روش های نوین مدلسازی می طلبد. در این راستا، مدل های سری زمانی از دیرباز مورد توجه هیدرولوژیست ها بوده اند. هدف این تحقیق، ارزیابی کارآیی دو رهیافت کلی مدل سری زمانی و رگرسیون فازی در پیش بینی جریان سالانه رودخانه می باشد. در مدل خودهمبسته تجمعی میانگین متحرک از رهیافت سری زمانی، کارآیی روش های درست نمایی شرطی و درستنمایی غیر شرطی در تخمین پارامترهای مدل مورد بررسی قرار گرفت. در مدل رگرسیون فازی، به منظور در نظرگرفتن عدم قطعیت حاکم بر سیستم های طبیعی، از تابع عضویت مثلثی متقارن و نامتقارن استفاده شد. به منظور مقایسه کارآیی دو مدل مذکور در پیش بینی جریان سالانه، آمار آبدهی برخی از ایستگاه های حوضه آبریز دریاچه ارومیه بکار گرفته شد. نتایج نشان دادند که در بین روش های تخمین پارامترها، روش درستنمایی غیر شرطی به عنوان روش کارآمد در تخمین پارامترهای مدل ARIMA می باشد. مقایسه جریان های سالانه پیش بینی شده توسط مدل های ARIMA و رگرسیون فازی براساس معیارهایی مانند RMSE، دلالت بر عملکرد بهتر رهیافت رگرسیون فازی نسبت به مدل سری زمانی داشت. عملکرد بهتر تابع عضویت مثلثی متقارن نسبت به نوع نامتقارن آن از حیث درنظر گرفتن عدم قطعیت حاکم بر مسئله مدلسازی از دیگر نتایج این تحقیق می باشد.
    کلیدواژگان: تخمین پارامتر، حوضه آبریز دریاچه ارومیه، رگرسیون فازی، ماکزیمم درست نمایی، مدل ARIMA
  • شاهرخ حکیمخانی، حسن احمدی، جعفر غیومیان صفحه 83
    به دلیل وجود مشکلات زیاد در کاربرد روش های سنتی (نظیر میخ ها و کرت های فرسایشی)، روش منشایابی به عنوان روشی جایگزین و مناسب برای تعیین سهم منابع رسوب در تولید رسوب مورد توجه محققین مختلف قرار گرفته است. در این روش، خصوصیات فیزیکی، ژئوشیمیایی و آلی رسوب و منابع رسوب برای تعیین منابع اصلی رسوب و اهمیت نسبی آنها مورد مقایسه قرار می گیرند. در روش یاد شده با استفاده از ترکیبی مناسب از خصوصیات جدا کننده منابع رسوب، سهم هر کدام منابع رسوب در تولید رسوب تعیین می شود. در این تحقیق، سعی شده است با بهره گیری از ترکیبی مناسب از عناصر ژئوشیمیایی، رادیواکتیو، کربن آلی، نیتروژن و فسفر در حوضه مرگن پلدشت واقع در شهرستان ماکو در استان آذربایجان غربی، سهم فرسایش های سطحی و زیرسطحی در تولید رسوب تعیین شود. بعد از برداشت 106 نمونه معرف از خاک های سطحی و زیرسطحی و شش نمونه رسوب از انتهای حوضه نسبت به اندازه گیری ردیاب های یاد شده اقدام شد. با بهره گیری از روش تجزیه تابع تشخیص، چهار ردیاب کربن آلی (OC)، کروم (Cr)، سزیم 137 (Cs137) و فسفر (P) به عنوان ترکیب مناسب انتخاب شدند. در آخر با استفاده از ترکیب یاد شده و مدلهای چند متغیره ترکیبی سهم فرسایش های سطحی و زیرسطحی در تولید رسوب به ترتیب برابر با 65/30 و 35/69 درصد بدست آمد.
    کلیدواژگان: تجزیه تابع تشخیص، ردیاب، فرسایش های سطحی و زیرسطحی، مرگن، منابع رسوب، منشایابی
  • جواد فرهودی، سید مرتضی سادات هلبر * صفحه 97

    از مهمترین عوامل تخریب حوضچه های آرامش، آب شستگی پایاب آنها است که سبب بروز مخاطراتی برای پایداری سازه و یا کاهش بهره وری سازه می شود. هدف از مطالعه حاضر ارائه رابطه ای برای تخمین قطر سنگچین پایدار در پایاب حوضچه آرامش در پایین دست دریچه هاست. در این تحقیق با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی پایداری هشت قطر مختلف سنگچین تحت شرایط متفاوت جریان مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس آنالیز ابعادی روابطی تجربی برای طراحی سنگچین پایدار در پایاب حوضچه های آرامش پایین دست دریچه ها ارائه شد. نتایج آزمایشات با روابط ارائه شده توسط سایر محققین از جمله پیترکا (1968)، پیلارزیخ (1990) و اسکارمیا و می (1992) مقایسه شد که نشان داد رابطه ارائه شده در این تحقیق از دقت مناسبی برخوردار است. رابطه ارائه شده در این تحقیق ضمن سادگی، کلیه عوامل موثر در ناپایداری سنگچین را در بر دارد و از اینرو برای طراحی سنگچین در پایاب حوضچه های آرامش توصیه می گردد.

    کلیدواژگان: جهش هیدرولیکی، حوضچه آرامش، سرعت متوسط، عدد فرود، قطر سنگچین
  • نیما فربودنام، محمدعلی قربانی *، محمد تقی اعلمی صفحه 107

    روش های متعددی هم چون مدل سری های زمانی، شبکه های عصبی مصنوعی، منطق فازی، نرو فازی و برنامه ریزی ژنتیک برای پیش بینی جریان رودخانه به کار می رود. در تحقیق حاضر از روش نوین برنامه ریزی ژنتیک جهت پیش بینی جریان روزانه رودخانه لیقوان در حوضه آبریز دریاچه ارومیه در دوره آماری 1376 تا 1380 استفاده شد. هم چنین نقش حافظه در کاهش یا افزایش دقت پیش بینی مورد بررسی قرار گرفت. جهت مدل سازی جریان رودخانه با برنامه ریزی ژنتیک از حافظه های دبی یک روز قبل، دو روز قبل،... و پنج روز قبل استفاده شد و نتایج بر اساس شاخص های آماری جذر میانگین مربعات خطا و ضریب همبستگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تا حافظه دبی چهار روز قبل، رو به بهبود بوده و بعد از آن رو به نزول گذاشت. جهت بررسی بیشتر این فرایند از مدل شبکه های عصبی مصنوعی نیز استفاده گردید. برای مدل شبکه های عصبی، ساختارهای مختلفی مورد بررسی قرار گرفت که ساختار با چهار نرون در لایه ورودی و شش نرون در لایه پنهان و یک نرون در لایه خروجی، بهترین نتایج را داد. برای مدل شبکه های عصبی مصنوعی نیز حافظه تا دبی چهار روز قبل رو به بهبود بوده و بعد از آن رو به نزول می گذارد. در مقایسه نتایج دو مدل، در مورد حالت بهینه مدل برنامه ریزی ژنتیک، ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا برای آموزش به ترتیب 959/. و 029/0 و برای حالت بهینه مدل شبکه های عصبی مصنوعی به ترتیب 948/. و 215/. می باشد. لذا برنامه ریزی ژنتیک از دقت بیشتری نسبت به مدل شبکه های عصبی مصنوعی برخوردار بوده و به عنوان روشی مناسب و دقیق جهت پیش بینی پیشنهاد می گردد.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی ژنتیک، پیش بینی، جریان رودخانه، شبکه های عصبی مصنوعی، لیقوان
  • غلامعباس فلاح قالهری، سید محمد موسوی بایگی، مجید حبیبی نوخندان صفحه 125
    به منظور بررسی امکان استفاده از مدل های آماری برای پیش بینی بارش فصلی بر اساس الگوهای سینوپتیکی سطوح فوقانی جو، منطقه خراسان بزرگ شامل سه استان خراسان شمالی، خراسان جنوبی و خراسان رضوی انتخاب شد. پس از بررسی های لازم و تکمیل خلاهای آماری، تعداد 37 ایستگاه سینوپتیک، کلیماتولوژی و باران سنجی تحت پوشش سازمان هواشناسی کشور، انتخاب و آزمون همگنی ران تست بر روی داده های بارش این ایستگاه ها انجام یافت. در مرحله بعد، در محیط نرم افزار Arc GIS، سری زمانی بارش متوسط منطقه ای به روش مدل رقومی ارتفاعی محاسبه گردید. با استفاده از روابط همبستگی به دست آمده بین بارش متوسط منطقه ای و پارامترهای جو بالا در بازه های زمانی مختلف، از مدل های آماری برای پیش بینی بارش فصل بعد (دسامبر تا می) استفاده شد. نتایج نشان می دهد مدل های آماری می توانند برای پیش بینی بارش به طور موفقیت آمیزی به کار گرفته شوند و بارش را با دقت قابل قبولی پیش بینی کنند.. در این میان، مدل حذف تدریجی متغیرها عملکرد بهتری داشته است. ریشه میانگین مربعات خطا برای مدل گام به گام ورود متغیرها 4/50 میلی متر و برای مدل حذف تدریجی متغیرها 3/47 میلی متر به دست آمد.
    کلیدواژگان: الگوهای سینوپتیکی، بارش متوسط منطقه ای، پیش بینی بارندگی، مدل حذف تدریجی، مدل گام به گام
  • علیرضا توسلی، ناصر علی اصغرزاد صفحه 145
    قارچهای میکوریزی بوجود آورنده یکی از همزیستی های مفید در ریشه اکثر گیاهان بوده و نقش کلیدی در چرخه عناصر غذایی و همچنین مقاومت گیاهان در برابر تنشهای محیطی دارند. در این تحقیق اثر تلقیح ریشه های پیاز با قارچهای میکوریز و نقش آنها در عملکرد غده و جذب عناصر غذایی دریک خاک شور طی دو سال زراعی 83 و 84 در مزرعه مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان شرقی به مرحله اجرا درآمد. از چهارگونه قارچ های میکوریز جنس گلوموس شامل: گلوموس اتونیکاتوم، گلوموس ورسیفورم، گلوموس موسه و گلوموس اینترارادیسز برای تلقیح نشاهای پیاز استفاده شد. پس از تلقیح و رشد کافی، نشاهای پیاز به مزرعه منتقل شده و در دو گروه 1- بدون مصرف فسفر و 2- با مصرف نصف فسفر توصیه شده(معادل 50 کیلوگرم در هکتار) در کرتها کشت گردیدند. خاک مزرعه در موقع آماده سازی زمین در فصل بهار در سال اول EC برابر 26/7 و در سال دوم برابر 5 dS/m داشت. پس از طی دوره رشد، محصول غده ها برداشت شده و عملکرد و غلظت عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم، منگنز، روی، مس، سدیم و کلرید غده ها تعیین گردید. براساس نتایج تجزیه مرکب داده های دو سال آزمایش، تیمارها بر عملکرد غده پیاز، غلظت فسفر، سدیم، کلرید، روی و مس و کل جذب نیتروژن، فسفر، پتاسیم، روی و مس در غده پیاز در سطح احتمال 1 درصد و بر کل جذب سدیم، کلرید و منگنز در سطح احتمال 5 درصد تاثیر معنی دار داشتند. بیشترین عملکرد غده در هر دو سال از تلقیح با قارچهای میکوریز به دست آمد. تلقیح با قارچهای گلوموس اتونیکاتوم و گلوموس ورسیفورم با کاربرد نصف فسفر توصیه شده به ترتیب 3/32 و 76/30 تن در هکتار بیشترین عملکرد غده پیاز را نسبت به بقیه تیمارها داشتند. تیمار بدون تلقیح با قارچ و بدون مصرف فسفر با 6/12 تن در هکتار کمترین عملکرد غده را داشت. غلظت سدیم در غده پیاز در تیمار گلوموس اتونیکاتوم بدون مصرف فسفر، کمترین مقدار(323/. درصد در ماده خشک) و در تیمارهای بدون تلقیح با قارچ بیشترین مقدار(476/. درصد در ماده خشک) را داشت. غلظت کلرید در غده نیز در تیمارهای گلوموس موسه با کاربرد نصف فسفر توصیه شده و گلوموس اتونیکاتوم بدون مصرف فسفر به کمترین مقدار(778/. و 791/. درصد در ماده خشک) و در تیمارهای بدون تلقیح با قارچ به بیشترین مقدار(143/1 درصد در ماده خشک) رسید. به این ترتیب می توان نتیجه گرفت که تلقیح با قارچهای میکوریز، موجب کاهش غلظت سدیم و کلرید در غده های پیاز گردید.
    کلیدواژگان: جذب عناصر غذایی، خاک شور، عملکرد پیاز، میکوریز آربوسکولار
|
  • H. Sayyadi, A. Oladghaffari, A. Faalian, Aa Sadraddini Page 1

    Evapotranspiration is one of the most important components of the hydrologic cycle. This complex phenomenon is related to several climatological factors. Over the last decades, Artificial Neural Networks (ANNs) have shown a good ability for modeling complex and nonlinear systems. In the present research, the ability of Radial Basis Function (RBF) and Multi Layer Perceptron (MLP) neural networks in estimation of reference crop evapotranspiration (ETo) was studied. First, using meteorological dataset of 1951-2004 years for Tabriz Station, the mean values of monthly reference crop evapotranspiration were calculated by Penman-Monteith (PM) method. Then, using these calculated values as target outputs various networks with different structures were defined and trained. Finally, the capabilities of these networks for estimation of evapotranspiration were analyzed using some values of dataset that were not used in the training of neural networks. The obtained results showed that, the value of reference crop evapotranspiration might acutely be estimated (RMSE<0.4081 and R2>0.976 for validation dataset) when the parameters of average temperature and wind velocity were used as the inputs of model. Also, comparison of these two neural network results specified that MLP neural networks had a relatively more accuracy than RBF neural networks in estimation of ETo, and the only advantage of RBF neural networks was their much less time of training.

  • A. Abbaspour, A. Hosseinzadeh Dalir, D. Farsadizadeh, Aa Sadraddini Page 13
    In the present research, the experimental study of the hydraulic jump within a wide scope rather than those of other researchers was implemented on six corrugated beds with different wave steepness. The wave steepness of corrugations and the Froude number were in the range of 0.286 to 0.625 and 3.8 to 8.6, respectively. The effects of wave height and length of corrugations on the basic character of the hydraulic jump such as free surface location, velocity, shear stress distribution and energy dissipation were studied for different Froude numbers. The dimensionless hydraulic parameters were determined as functions of the Froude number. The results showed that the tailwater depth and the length of the jump on corrugated beds were smaller than those of the corresponding jump on a smooth bed. The analysis of velocity profiles at different sections of the jump showed that the velocity profiles were similar and differed from the profile of the simple plane wall jet. The normalized boundary layer thickness, was equal to 0.57 for the jumps on corrugated bed compared to 0.16 for the simple wall jet. The analysis and comparison of the bed shear force and shear stress coefficients showed that the shear stress on the corrugated bed was about 10 times greater than that of the smooth bed. The results of this study are in good agreement with the previous results and showed that the corrugated beds could be used to dissipate efficiently the excessive energy of the hydraulic jump in stilling basins.
  • F. Salmasi Page 27
    Stepped spillways are hydraulic structures that, because of their significant capacity in energy dissipation, have been widely used by designers. Flow mechanism over them is complex and many investigations have been performed to study that mechanism. The effect of some parameters such as the number of steps in energy dissipation has not been fully investigated. In this study the latest design criteria have been reviewed and then an algorithm has been developed to design the stepped spillways which is based on the effect of number of steps. Results show that the number of steps affect the energy dissipation. With increasing the number of steps energy dissipation increases and then decreases. Thus for specific discharge and spillway slope, the number of steps can be optimized for maximum energy dissipation. By reducing design discharge the optimum number of steps increases. Research work on this subject can be continued in the future and various aspects of the design parameters may be investigated.
  • Aa Sadraddini, R. Delirhasannia, A. Faalian, H. Sayyadi, A. Fakheri Fard Page 39
    Computation of hydraulic head variations due to changes in elevation and friction along a lateral is needed for accurate design of drip irrigation. This study was carried out to evaluate trickle irrigation emitter barb losses for different types of on-line trickle irrigation emitters using 16 mm lateral pipes. Four common types of on-line trickle emitters used in Iran with standard discharge rate of 4 l/h were studied under different lateral discharges ranging from 0.8 l/s to 0.19 l/s corresponding to the velocities of 0.6 m/s to 1.5 m/s, respectively. The amounts of head losses along the laterals were measured for 11 different flow velocities in four replications using two digital pressure gauges. The results showed that about 12% to 16% of the head losses in lateral were due to the existing emitter barbs. The well-known Keller graph was also used to estimate the emitter barb losses and the findings were compared to the experimental results. The maximum amounts of mean absolute error (MAE) and root mean square error (RMSE) were equal to 4.768 and 0.4947, respectively, for the emitter No.1, the minimum amounts of these criteria were 0.7237 and 0.0817 for the same order for the emitter No.4. The results indicated that the estimated head losses via Keller graph had not enough accuracy for on-line emitters which are widely used in Iran.
  • H. Arvanaghi, D. Farsadizadeh, A. Hosseinzadeh Dalir, A. Fakheri Fard Page 51
    Different methods have been proposed to prevent or reduce scouring around bridge piers. Making use of collars as countermeasures has recently been noticed by researchers. Collar dimensions have great impact on reducing local scour around bridge piers. This study showed that rectangular collars around circular piers reduced both intensity of scouring and depth of scour hole. In this study the effects of collar length in up and down-stream of the pier model and also on its width were investigated. The dimensionless length of rectangular collar in upstream (Lu/D) and downstream (Ld/D) found to be 0.92 and 1.42, respectively, and the width of collar was estimated 3 times greater than the pier diameter. It is noteworthy to mention that with these dimensions scouring process was rarely observed around the pier model after elapsing 62 hours.
  • L. Parviz, M. Kholghi, A. Fakherifard Page 65
    By Increasing population and the limitation of water resources, forecasting of streamflow using new methods in planning and management of water resources such as reservoirs operation has an outstanding importance. For this aim, over the past years time series models have been considered by hydrologists. The goal of this research was to investigate stochastic model (ARIMA) and fuzzy regression performance for the annual streamflow forecasting. The parameter estimation methods of ARIMA model were conditional and unconditional likelihoods. In fuzzy regression model the symmetric and non-symmetric triangular memberships were used regarding the uncertainties of the real systems. For the comparison of ARIMA and fuzzy regression performance, streamflow data of some tributaries of Urmia lake basin were employed. Results indicated that the unconditional likelihood was the best method among the parameter estimation methods. Comparison between the forecasted and observed streamflow series using the two models revealed that the fuzzy regression had the best fit to the observed streamflow data. The performance of the symmetric triangular membership was better than that of the non- symmetric.
  • Sh Hakimkhani, H. Ahmadi, J. Ghayoumian Page 83
    Because of many problems associated with traditional procedures for identifying sediment sources, fingerprinting techniques, based on physical, chemical and organic properties of sediment and source materials, are increasingly being used as a valuable and effective alternative approach to assembling such information. In this method, a suitable composite (set) of diagnostic properties and a multivariate mixing model are employed to estimate the relative contribution of sediment sources to the sediments transported to basin outlet. In this study, using suitable composites of geochemical elements, radionuclides, organic carbon, nitrogen and phosphorous, capable of discriminating surface and subsurface erosions of the study basin, and a multivariate mixing model were used to determine contributions of those erosion types to the sediment yield. The suitable composite fingerprints (elements) were obtained using discriminant analysis. The study basin is Margan watershed of Pouldasht, located in Makoo township, West Azarbaijan province. The suitable composite fingerprints having capability to distinguish the above mentioned erosion types include OC, Cr, 137Cs and P. Mean contributions from the two main erosion types, namely surface erosions (sheet and rill erosions) and subsurface erosions (gully, channel and river bank erosions) were estimated as 30.65% and 69.35% respectively. Low mean absolute errors (less than 13%) show high degree of agreement between measured and predicted properties. High model efficiencies (greater than 0.99) confirm the goodness of fit of the mixing models. Also it is argued that fingerprinting estimates for sediment sources are consistent with field observations. Although a number of limitations must be recognized, the fingerprinting approach to source ascription has high efficiency to determine relative importance of sediment sources (surface and subsurface erosions) in the study basin.
  • J. Farhodi, Sm Sadast Helbar Page 97

    Local Scour downstream of hydraulic structures is one of the most important factors that may either endanger the stability of the structure or decrease its efficiency. Therefore, estimating the geometry of scour hole and its evolution is one of the main questions which engineers are often faced in designing of hydraulic structure. The present paper is aimed to study the design criteria for stable riprap downstream of stilling basins behind the sluice gates. An experimental study was therefore, conducted and the stability of eight different sizes of riprap were studied under varying flow characteristics. The study was based on dimensional analysis whereby some empirical relationships were concluded and recommended as the design criteria for stable riprap downstream of stilling basins behind sluice gates. The experimental results were also assessed using the recommended methods by Peterka (1968), Pilarczyk, K.W, (1990) Scarameia and May (1992) which showed an acceptable agreement with some of these reports. The research was concluded by recommending a simple formula consisting the whole variables affecting the phenomenon of riprap instability.

  • N. Farboudfam, Ma Ghorbani, Mt Alami Page 107

    The genetic programming and artificial neural networks as well as time series and (neuron) fuzzy logic, are used in predicting the river flow. In the present study, the genetic programming was applied to predict daily river flow of Ligvan river in Urmia lake watershed for the period of 1997 to 2001 and the memory rule was investigated in decreasing or increasing of forecasting accuracy. In order to model the river flow by genetic programming, the river flow discharge of over 5 days with daily time steps were used. The resulted values of river flow were evaluated by statistical measures, includes root mean square error and correlation coefficient. The results showed the feasibility of employed genetic programming for over 4 days predictions intervals in term of correlation coefficient (0.959) and root mean square error (0.029). Application of artificial neural networks in prediction of river flow had the same trend as for the genetic programming, but with a relatively low accuracy. The best structure of the neural network was three layered network with 4, 6, and 1 neuron in input, hidden and output layers, respectively, with a correlation coefficient of 0.948 and root mean square of 0.215. Therefore, the proposed genetic programming model could be successfully used in modeling the daily river flow.

  • Gha Fallah Ghalhary Mousavi Baygi, M. Habibi Nokhandan Page 125
    Statistical modeling has been used for seasonal rainfall forecasting based on synoptical patterns of the atmospheric upper levels in Khorasan province - northeast of Iran. The data of 37 rainfall stations were obtained from Iranian Meteorological Organization and the first stage was filling the gaps estimating and missing data using statistical methods. At the second stage, the RUN-TEST homogeneity procedure were done to find out if the rainfall data are randomly collected. Mean local time series of rainfall have been calculated by Arc GIS software. In order to forecast the seasonal rainfall in the period of Dec ember to May, the relations between rainfall and atmospheric upper level parameters at the difference time intervals were used as inputs of statistical model. Results show that the statistical modeling can successfully predict amount of the rainfall. Root mean square error obtained by stepwise and backward models were 50.4 and 47.3 millimeter respectively.
  • Ar Tavasolee, N. Aliasgharzad Page 145
    Mycorrhizal fungi are important symbionts in plants and have key role in nutrients acquisition and enhancing plant tolerance against environmental steresses. This study was conducted to evaluate effect of field inoculation of onion with arbuscular mycorrhiza fungi on yield and nutrients uptake in a saline soil during 2004 and 2005 at Khosroshahr Agricultural Research Station. Onion seedlings were inoculated with four speices of Glomus: G. etunicatum, G.versiforme, G.mosseae and G. intraradices in the nursery. Seedlings at about 20 cm height were transplanted into field and cultivated in two groups: 1- without phosphorus and 2- with one half of the recomended phosphorus (50 kg P.ha -1). At the planting early in spring, soil EC of the experiment site was 7.26 and 5 dS/m in the first and second year; EC of the irrigation water was 5 dS/m. At the end of growth, onion bulb yield and concentrations of N, P, K, Na, Cl, Ma, Zn, Cu in the bulbs were measured. Combined data analysis for two years showed that there is significant difference between the treatment effects on yield and P, Na, Cl, Zn, Cu concentrations and total uptake of N, P, K, Zn and Cu in the bulbs (p<0.01) and total uptake of Na, Cl and Mn (p<0.05). Significantly greater yield of onion bulb was obtained from inoculation with arbuscular mycorrhiza fungi in both years. The highest yield resulted from inoculation with G. etunicatum (32.3 t/h) and G. versiforme (30.76 t/h) with the application of 50 kg P.ha -1. Non-inoculated treatment without P-fertilizer produced the lowest yield of 12.6 t/ha. Bulb Na-concentration in G. etunicatum inoculated onion without P-fertilizer reached to the lowest level (0.323 percent in dry matter) and in non-inoculated onion was the greatest (0.476 percent in dry matter). Bulb Cl-concentration in G. mosseae inoculated onion with one half of the recommended phosphorus and G. etunicatum inoculated onion without P-fertilizer reached to the lowest levels (0.778 and 0.791 percent in dry matter, respectively) and in non-inoculated onion was the greatest (1.143 percent in dry matter). Evidently inoculation with mycorrhiza led to greater yield and lower Na and Cl content in the onion bulbs.