فهرست مطالب

نشریه آب و خاک
سال بیست و سوم شماره 3 (پیاپی 7، پاییز 1388)

  • تاریخ انتشار: 1388/11/05
  • تعداد عناوین: 18
|
  • حسین شریفان *، امین علیزاده صفحه 1

    به منظور برآورد تبخیر- تعرق پتانسیل گیاه مرجع(ETo) معادلات مختلفی ارائه شده است که دقت هر یک از این روش ها با توجه به پارامترهای مورد استفاده و شرایط اقلیمی منطقه متفاوت می باشد. بنابراین ضروری است در هر منطقه، معادله مناسب انتخاب شود. انتخاب سطح احتمال وقوع حداکثر نیاز آبی یکی از پارامترهای ضروری در طراحی سیستم های آبیاری محسوب می شود. از این رو در تحقیق حاضر سعی شد تا مقادیر ETo روزانه از روش هایی موسوم به دمایی، تشعشعی و استاندارد محاسبه و پس از رسم نمودارهای احتمالاتی آن ها و تعیین زمان وقوع دوره های حداکثر ETo و ETp با طول دوره های مختلف، منحنی های مورد نظر برای سطوح مختلف احتمالاتی بدست آمد. سپس این مقادیر با توجه به معادله برآورد ETo مقایسه شده و نتایج آن ها مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که: برای سطوح احتمالاتی بیشتر از 50%، با افزایش دور آبیاری مقدار میانگین ETo روزانه کاهش می یابد. از سوی دیگر برای سطوح احتمالی مختلف، روش جنسن-هیز (J-H) مقدار ETo بیشتری را از روش هارگریوز-سامانی (H-S) نسبت به روش استاندارد برآورد می نماید. این اختلاف برای دوره 3 روزه بیشتر از دوره 5 روزه بود. بعبارت دیگر روش H-S مقادیر نزدیکتری به روش استاندارد برآورد کرده است. همچنین روش H-S برای محصولات گندم و جو مقدار ETc بیشتری را نسبت به روش J-H برآورد نموده، در حالیکه روش J-H برای محصولات پنبه، سویا و برنج مقدار ETcبیشتری را برآورد نمود. با افزایش سطح احتمال مقدار ETc در محصولات گندم و جو برای هر دو روش J-H و H-S افزایش می یافت، در حالی که برای محصولات پنبه، سویا و برنج نتایج متفاوتی بدست آمد به نحوی که با افزایش سطح احتمال، اختلاف مقدار ETc محاسبه شده از روش هارگریوز-سامانی با روش استاندارد کم بوده و روش جنسن-هیز روند افزایشی را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: ETo، ETc، حداکثر نیاز آبی، احتمالات، روش های دمایی، روش های تشعشعی، گرگان
  • علی پاکدین، محمد فارسی*، حسن مرعشی صفحه 10

    قارچ خوراکی تکمه ای سفید یک تجزیه کننده ثانویه می باشد و بایستی فعالیت میکروارگانیسم های دیگر، مواد اولیه خام را برای رشد آن تجزیه نمایند. آکتینومیست ها به دلیل توانایی شان در تجزیه مولکول های پیچیده مخصوصا سلولز، لیگنوسلولز و لیگنین، در تهیه کمپوست مورد استفاده قارچ خوراکی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. بیوماس میکروبی آکتینومیست ها حاوی میزان بالایی نیتروژن و مواد معدنی برای رشد قارچ خوراکی می باشد. از آکتینومیست های متعلق به جنس های Streptomyces، Saccharomonospora، Thermomonospora، Nocardioides، Saccharopolyspora، Microbispora، Glycomyces به منظور تلقیح کمپوست استریل شده و همچنین تهیه بیوماس باکتریایی و تهیه بستر کشت برای بررسی رشد میسلیوم قارچ خوراکی تکمه ای استفاده شد. اندازه گیری رشد میسلیوم قارچ بر روی کمپوست تلقیح شده با آکتینومیست های مذکور نشان داد که این تلقیح می تواند موثر بوده و باعث افزایش رشد میسلیوم قارچ خوراکی نسبت به محیط شاهد گردد. آکتینومیست های جنس استرپتومایسس نسبت به جنس های دیگر آکتینومیست ها از رشد میسلیوم قارچ حمایت نمودند.

    کلیدواژگان: آکتینومیست، بیوماس میکروبی، کمپوست، قارچ خوراکی تکمه ای، Agaricus bisporus
  • مرتضی صادقی*، بیژن قهرمان، کامران داوری صفحه 20

    در سال های اخیر محققین زیادی برای تخمین توابع هیدرولیکی خاک (از جمله منحنی مشخصه رطوبتی و تابع هدایت هیدرولیکی) از روی منحنی توزیع اندازه ذرات 4(PSD) خاک کوشیده اند. در این گونه مطالعات یک مدل ریاضی برای نمایش PSD خاک ضروری به نظر می رسد، به گونه ای که بتواند برازش دقیقی به داده های مشاهده شده PSD داشته باشد. تا کنون چندین مدل ریاضی برای این مورد هر کدام با مزایا و معایبی ارائه شده اند. دقت برازش هر مدل به داده های مشاهده شده PSD با تعداد پارامترهای آن مدل رابطه مستقیم دارد. اما تخمین پارامترهای مدل های چندپارامتری که دارای مفهوم ریاضی و فیزیکی نمی باشند، خود یک مساله در این مدل ها می باشد. در این میان مدل توزیع لوگ-نرمال5 دو پارامتری که پارامترهای آن دارای مفهوم ریاضی می باشند، اساس کار محققین زیادی قرار گرفته است. در این تحقیق نشان داده شده است که مدل توزیع لوگ-نرمال دو پارامتری نمی تواند نمایش دقیقی برای PSD همه کلاس های بافت خاک داشته باشد. به عنوان یک جایگزین، در این تحقیق مدل توزیع گامای6 دوپارامتری برای نمایش دقیق تر PSD خاک پیشنهاد شده است به گونه ای که دو پارامتر این مدل نیز دارای مفهومی ریاضی و به راحتی قابل محاسبه می باشند. مقایسه دقت این دو مدل در نمایش PSD با برازش به داده های مشاهده شده تعداد 461 نمونه خاک پایگاه داده7 UNSODA مورد بررسی قرار گرفته است. بهبود دقت نمایش PSD توسط مدل توزیع گاما نسبت به مدل توزیع لوگ-نرمال کاملا مشهود بوده است. بر مبنای عامل ضریب برازش (R2) در تعداد 362 خاک و بر مبنای عامل ریشه میانگین مربعات خطا 8(RMSE) در تعداد 323 خاک از مجموع 461 خاک بررسی شده، مدل توزیع گاما نمایش دقیق تری از PSD نسبت به مدل توزیع لوگ-نرمال داشته است. نتایج آزمونt نشان داد که مقادیر R2 مدل گاما در سطح اعتماد 1% به طور معنی داری بزرگتر از مقادیر مربوط به مدل لوگ-نرمال بود. همچنین اختلاف معنی داری در سطح 5% بین مقادیر RMSE حاصل از دو مدل نشان داده شد. بنابراین به طور کلی این طور نتیجه گیری می شود که مدل گامای دو پارامتری در نمایش منحنی توزیع اندازه ذرات خاک بر مدل لوگ-نرمال دو پارامتری برتری دارد.

    کلیدواژگان: منحنی توزیع اندازه ذرات خاک (PSD)، توزیع لوگ، نرمال، توزیع گاما، UNSODA
  • فاطمه خسروی *، غلامرضا ثواقبی فیروز آبادی، حسن فرحبخش صفحه 28

    استفاده از گیاهان برای پالایش خاک های آلوده به فلزات سنگین راهکاری اقتصادی، ارزان و موثر می باشد. این پژوهش به منظور بررسی تاثیر کلرید پتاسیم بر جذب کادمیوم و ارتقای گیاه پالایی آن توسط کلزا (Brassica napus L.) و آفتابگردان (Helianthus Annuus L.)، در یک خاک آلوده به کادمیوم (Cadmium) منطقه انگوران استان زنجان اجرا شد. در طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار، چهار سطح پتاسیم (صفر(شاهد)، 50، 100 و 200 میلی گرم K2O در کیلوگرم خاک به صورت KCl) به کار رفت و رقم هیبرید آذر گل آفتابگردان و دو صفر کلزای بهاره به طور جداگانه کشت گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تیمارهای KCl اثرات معنی داری (P

    کلیدواژگان: گیاه پالایی، آفتابگردان، کلزا، کلرید پتاسیم و جذب کادمیوم
  • امیر لکزیان*، اکرم حلاج نیا، مهدی نصیری محلاتی، فهیمه نیک بین صفحه 36

    آلودگی خاک ها به آرسنیک، به یک مسئله جهانی تبدیل شده است. بقولات بدلیل توانایی تثبیت بیولوژیکی نیتروژن برای اصلاح مناطق آلوده استفاده می شوند. در این مطالعه تاثیر تلقیح لوبیا با باکتری ریزوبیوم لگومینوراروم بیوار فازئولی در جذب و افزایش تحمل گیاه به آرسنیک مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایشی با آرایش فاکتوریل با دو سطح تلقیح و بدون تلقیح و پنچ سطح آرسنیک (صفر، 5/2، 5، 5/7 و 10 میکرومولار) در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بصورت کشت در شن در شرایط گلخانه ای انجام شد. نتایج نشان داد تلقیح لوبیا با باکتری همزیست آن تاثیر معنی داری بر وزن خشک اندام های هوایی داشت ولی تاثیر تلقیح بر وزن خشک ریشه و ارتفاع گیاه معنی دار نبود. وزن خشک اندام های هوایی لوبیا با افزایش غلظت آرسنیک کاهش معنی داری را نشان داد و کمترین وزن خشک اندام های هوایی در تیمارهای 5، 5/7 و 10 میکرومولار آرسنیک مشاهده شد. پاسخ ریشه و ارتفاع گیاه به غلظت های مختلف آرسنیک مشابه وزن خشک اندام های هوایی بود. کمترین تعدا گره در تیمار 5 میکرومولار آرسنیک مشاهده شد و تیمارهای دیگر تاثیری بر تعداد گره های تشکیل شده برروی ریشه های لوبیا نداشتند. همچنین تلقیح لوبیا با باکتری ریزوبیوم لگومینوراروم بیوار فازئولی موجب افزایش معنی دار میزان آرسنیک جذب شده در اندام های هوایی گیاه شد. با افزایش غلظت آرسنیک در محیط کشت غلظت آن در اندام های هوایی افزایش پیدا کرد. کمترین تعداد گره و بیشترین غلظت آرسنیک در ریشه در تیمار 5 میکرومولار آرسنیک مشاهده شد.

    کلیدواژگان: آرسنیک، کشت در شن، گره زایی، تلقیح
  • اعظم حسین پور*، غلامحسین حق نیا، امین علیزاده، امیر فتوت صفحه 45

    افزایش جمعیت، محدودیت منابع آب و همچنین حجم عظیم فاضلاب های تولید شده در شهرها و لزوم دفع مناسب آن ها، ضرورت بهره گیری از فاضلاب را افزایش داده است. دفع فاضلاب در خاک یکی از باصرفه ترین روش های دفع فاضلاب است، به طوری که با عبور فاضلاب از خاک، کیفیت شیمیایی آن بهبود می یابد. به همین منظور، آزمایشی در ستون های پلی اتیلنی به ارتفاع 150 و قطر 11 سانتی متر در 7 دوره 15 روزه در قالب طرح آماری کاملا تصادفی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. فاضلاب خام و فاضلاب تصفیه شده تصفیه خانه پرکندآباد در ستون های پر شده از خاک لوم شنی، در شرایط غرقاب متناوب به کار برده شدند. در پایان آزمایش، پارامترهایی مانند اسیدیته، شوری، نسبت جذب سدیم، نیتروژن – نیتراتی، فسفر – فسفاتی، کربن آلی کل و دو فلز سنگین نیکل و کادمیم در نمونه های زه آب جمع آوری شده از ستون های خاک اندازه گیری شدند نتایج به دست آمده بیانگر آن است که میانگین مقدار تمام پارامترهای فوق (به جز اسیدیته) در زه آب های خروجی، همواره کمتر از میانگین مقدار آن در فاضلاب های ورودی به ستون های خاک است اما با استمرار کاربرد فاضلاب ها در طول زمان بر مقدار آن ها افزوده شده است. در بررسی تاثیر نوع فاضلاب بر مقدار پارامترهای ذکر شده در زه آب های خروجی نیز مشخص گردید که میانگین مقدار اسیدیته زه آب ها در نتیجه عبور فاضلاب خام (65/7) به طور معنی داری کمتر از فاضلاب تصفیه شده (71/7) است در حالی که برای میانگین مقدار نیتروژن-نیتراتی، فسفر-فسفاتی و نیکل، عکس این تاثیر مشاهده شد. به طوری که میانگین مقدار آن ها در زه آب ستون هایی که از فاضلاب خام استفاده شده بود به ترتیب برابر 96/21، 055/0 و 015/0 میلی گرم بر لیتر و در زه آب ستون هایی که از فاضلاب تصفیه شده استفاده شده بود به ترتیب برابر 48/20، 024/0 و 012/0 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. تاثیر نوع فاضلاب بر سایر پارامترها معنی دار نگردید. به طور کلی با توجه به مقدار نسبت جذب سدیم، نیتروژن-نیتراتی و کربن آلی کل در زه آب ها و همچنین مقدار دو فلز سنگین نیکل و کادمیم در فاضلاب های مورد استفاده به ویژه فاضلاب خام و خطراتی که انتقال آن ها به دنبال دارد، تخلیه دراز مدت فاضلاب در خاک باید با مدیریت صحیحی صورت گیرد.

    کلیدواژگان: فاضلاب خام، فاضلاب تصفیه شده، کیفیت شیمیایی زه آب، ستون خاک
  • روزبه موذن زاده*، بیژن قهرمان، فریده فتحعلیان، علی اصغر خوشنود یزدی صفحه 57

    توابع انتقالی خاک را می توان ابزاری کارآمد و مفید در برآورد بسیاری از خصوصیات خاک، به ویژه خصوصیات هیدرولیکی این محیط متخلخل دانست. مهمترین ویژگی این توابع، پرهیز از صرف زمان و هزینه ایست که معمولا در روش های مستقیم برآورد خصوصیات هیدرولیکی خاک، غیر قابل اجتناب است. Rosetta بسته نرم افزاری است که از توابع انتقالی با ماهیت شبکه های عصبی مصنوعی در برآورد خصوصیات هیدرولیکی خاک، در قالب چهار مدل مختلف، سود می جوید. در این تحقیق تاثیر نوع و تعداد متغیرهای ورودی در این برنامه بر روی برآورد منحنی نگهداشت رطوبتی و هدایت هیدرولیکی اشباع تعدادی از خاک های مناطق شمالی کشور که در دو کلاس بافتی لوم و لوم رسی طبقه بندی شده بودند (USDA)، بررسی شد. از شاخص های آماری ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME)، نسبت خطای متوسط هندسی (GMER) و نسبت خطای انحراف استاندارد هندسی (GSDER) به منظور ارزیابی مدل های برنامه Rosetta استفاده شد. نتایج نشان داد که افزوده شدن وزن مخصوص ظاهری به متغیرهای ورودی توابع انتقالی، در مورد منحنی نگهداشت رطوبتی در هر دو کلاس بافتی منجر به کاهش دقت مدل شده، هر چند این کاهش در هیچکدام از دو کلاس بافتی معنی دار نبود. در مورد هدایت هیدرولیکی اشباع نیز، افزوده شدن وزن مخصوص ظاهری، تاثیری مثبت و منفی بر روی مقادیر شاخص های آماری RMSE، ME، GMER و GSDER به ترتیب در کلاس بافتی لوم و لوم رسی داشت. همچنین افزوده شدن یک و دو نقطه نگهداشت رطوبتی (میزان رطوبت در پتانسیل های ماتریک 33- و 1500- کیلوپاسکال) هرکدام به میزان موثری مقدار ریشه میانگین مربعات در دامنه پتانسیل ماتریک متوسط، 33- تا 500- کیلوپاسکال، خصوصا در 33- کیلوپاسکال را کاهش داد. تمامی مدل های توابع انتقالی، چه در مورد هدایت هیدرولیکی اشباع و چه برآورد رطوبت در پتانسیل های ماتریک متفاوت، تمایل به کم برآورد این دو خصوصیت داشتند.

    کلیدواژگان: توابع انتقالی، خصوصیات هیدرولیکی، منحنی نگهداشت رطوبتی، هدایت هیدرولیکی اشباع، Rosetta، ایران
  • امیر لکزیان*، اکرم حلاج نیا، غلامحسین حق نیا، عاطفه رمضانیان صفحه 71

    آلودگی خاک به عناصر سنگین و جذب آن توسط گیاه منجر به ورود این عناصر به زنجیره غذایی می گردد. از این رو بررسی عوامل موثر بر مقدار جذب این عناصر توسط گیاه در خاکهای آلوده از قبیل فراهمی عناصر غذایی حائز اهمیت می باشد. به منظور بررسی و مقایسه تاثیر فراهمی عناصر کم مصرف روی و مس بر تجمع کادمیوم در اندام های هوایی و ریشه آزمایشی با آرایش فاکتوریل با دو گیاه ذرت و آفتابگردان، سه سطح غلظت از عناصر مس (صفر، 01/0 و 02/0 میلی گرم در لیتر) و روی (صفر، 025/0 و 05/0 میلی گرم در لیتر) و دو سطح کادمیوم (غلظتهای 02/0 و 05/0 میلی گرم در لیتر) در محیط کشت آبی انجام گرفت. بررسی جذب کوتاه مدت کادمیوم در تیمارهای مختلف روی و مس نشان داد که فراهمی مس و روی تاثیری بر جذب کادمیوم در گیاه ذرت نداشت. در گیاه آفتابگردان بیشترین تجمع کادمیوم در اندام های هوایی و ریشه در غلظت 05/0 میلی گرم در لیتر کادمیوم در تیمار بدون مس مشاهده شد. در آفتابگردان تغذیه مناسب با روی در تیمار 05/0 میلی گرم در لیتر در هر دو سطح کادمیوم موجب کاهش غلظت کادمیوم در ریشه و اندام های هوایی این گیاه گردید. این در حالی است که اثر سینرژیسمی بین روی و کادمیوم در تیمار کمبود روی در غلظت 05/0 میلی گرم در لیتر کادمیوم مشاهده گردید. به طوری که افزایش روی در این تیمار در مقایسه با تیمار بدون روی موجب افزایش تجمع کادمیوم در اندام های هوایی و ریشه گردید.

    کلیدواژگان: روی، مس، کادمیوم، ذرت، آفتابگردان
  • سیف الله فلاح، امیر قلاوند، داوود قنبریان، علیرضا یدوی صفحه 78

    کود مرغی دارای مقدار زیادی عناصر غذایی است و با بکارگیری آن در زمینهای کشاورزی می توان حاصلخیزی خاک را افزایش داد. بنابراین پژوهشی طی دو سال (1383 و 1384) در مرکز تحقیقات اکولوژیک زاگرس به صورت طرح کرتهای خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی با چهار تکرار به اجرا گذاشته شد. دو روش کوددهی شامل دیسک+ فاروئر (شخم-کودپاشی- دیسک- فاروئر) و فاروئر (شخم- کودپاشی- فاروئر) در کرتهای اصلی و چهار سطح کود مرغی شامل صفر، 10، 20 و 30 تن کود مرغی در هکتار در کرتهای فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در روش استفاده از دیسک+ فاروئر مقدار فسفر، روی، مس و هدایت الکتریکی خاک در مقایسه با استفاده از فاروئر افزایش معنی داری داشت. اما نیتروژن کل و ماده خشک ذرت در روش فاروئر بالاتر از دیسک+ فاروئر بود. بالاترین مقدار ماده آلی، هدایت الکتریکی، غلظت عناصر غذایی خاک و ماده خشک ذرت با تیمار 30 تن کود مرغی در هکتار بدست آمد ولی اختلاف ماده آلی، هدایت الکتریکی و پتاسیم این تیمار با تیمار 20 تن کود مرغی در هکتار معنی دار نبود. مقدار ماده آلی، نیتروژن کل، فسفر و عناصر کم مصرف در سال دوم بیشر از سال اول بود. بر اساس نتایج مطالعه حاضر بکارگیری 30 تن کود مرغی در هکتار به علت تجمع فسفر و شوری خاک در بلندمدت نامطلوب است. بنابراین اختلاط 20 تن کود مرغی در هکتار توسط فاروئر برای افزایش و یا حفظ حاصلخیزی خاک و تولید نسبتا مناسب ذرت در شرایط مشابه این آزمایش مطلوب می باشد.

    کلیدواژگان: کود مرغی، روش اختلاط کود، عناصر غذایی، خاک، ماده خشک
  • حمزه علی علیزاده*، عبدالمجید لیاقت، مجید نوری محمدیه صفحه 88

    استفاده از کم آبیاری به منظور صرفه جویی در آب و همچنین اعمال حداقل ضریب آبشویی در طول فصل آبیاری و یا حتی در سراسر چندین فصل آبیاری باعث انباشته شدن املاح در منطقه ریشه می شود. طبیعتا وقتی از آبهای با کیفیت کم مثل پسابها و یا آب های نامتعارف استفاده می کنیم وضع بدتر هم می شود. در چنین شرایطی گیاهان به طور همزمان تحت تاثیر تنش شوری و کم آبی قرار می گیرند. در زمینه چگونگی پاسخ گیاهان به تنش همزمان شوری و خشکی و سهم هر یک از آن ها در کاهش جذب آب مدل های ریاضی متعددی وجود دارد. مدل های جذب آب در شرایط تنش همزمان به سه دسته جمع پذیر، ضرب پذیر و مدل های مفهومی تقسیم بندی می شوند. از آنجایی که بیشترین مقدار آب مصرفی در مناطق خشک و نیمه خشک صرف تعرق می شود، کارآیی مدلهای شبیه سازی پیش بینی حرکت آب و املاح تا حد زیادی به توانایی آنها در پیش بینی تعرق بستگی دارد. در این مطالعه شش تابع کاهش جذب آب ماکروسکوپی وان گنوختن (جمع پذیر و ضرب پذیر)، دیرکسن و آگوستیجن، وان دام و همکاران، اسکگز و همکاران و همایی با استفاده از داده های گل خانه ای گوجه فرنگی مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با هشت سطح شوری (75/0، 5/1، 5/2، 5/3، 5/4، 6، 8 و 10 دسیزیمنز بر متر) انجام شد. سطوح خشکی به صورت تغییرات پتانسیل ماتریک و در طول دور آبیاری اعمال می شد. نتایج نشان داد که در شرایط عدم وجود تنش شوری همه مدل ها برازش خوبی با داده های اندازه گیری شده داشتند. همچنین نتایج نشان داد در شوری های کم واکنش گیاهان به تنش همزمان شوری و خشکی جمع پذیر است در حالیکه در شوری های بالاتر از 5/3 دسیزیمنز بر متر مدل های ضرب پذیر برازش بهتری دارند. از میان مدل های ضرب پذیر مدل مفهومی همایی و مدل اسکگز و همکاران برازش بهتری دارند.

    کلیدواژگان: تنش شوری، تنش خشکی، تابع کاهش، گوجه فرنگی
  • حسام سید کابلی*، علی محمد آخوندعلی صفحه 98

    هدف از تحقیق جاری ارزیابی روش های تلفاتی است که بر حجم رواناب و شکل آبنمود تولیدی ناشی از مدل های هیدرولوژیکی موثر می باشد. در این تحقیق با اعمال روش های تلفات پیوسته با نرخ ثابت (شاخص φ)، تلفات اولیه- پیوسته با نرخ ثابت، تلفات نسبی و SCS در مدل باران-رواناب کلارک، آبنمود های خروجی ناشی از 24 واقعه رگباری از حوضه آبریز کسیلیان محاسبه گردید. سپس ویژگی های آبنمود های محاسبه شده شامل دبی اوج، حجم رواناب و زمان اوج با همین ویژگی ها از آبنمودهای متناظر مشاهده شده، مورد مقایسه و تحلیل آماری قرارگرفتند. ارزیابی آماری تاثیر روش های تلفات مذکور بر ویژگی های آبنمود های خروجی با آماره های متوسط خطای نسبی پیش بینی، شیب خط برازش، ضریب تعیین (R2) و متوسط جذر میانگین مربعات خطا، به ترتیب منجر به نتایج برتری نسبی روش SCS، اولیه-پیوسته با نرخ ثابت، پیوسته با نرخ ثابت و نسبی گردید.

    کلیدواژگان: روش های تلفات باران، کسیلیان، هیدروگراف سیل، کلارک
  • سید محسن سجادی*، محمود شفاعی بجستان، محمود بینا صفحه 110

    حوضچه های رسوبگیر از جمله سازه های ضروری است که به منظور جدا کردن رسوبات معلق همراه جریان ورودی در ابتدای آبگیرهای منشعب از رودخانه ها احداث می شوند. مدل های زیادی برای طراحی این حوضچه ها وجود دارند که بعضا با اختیار کردن فرضیات ساده کننده منجر به نتایج غیر واقعی می شوند. تعدادی از این روش ها نیز چنان پیچیده اند که یا تمایل به استفاده از آنها نیست و یا اینکه نیاز به داده های زیادی برای اجرا دارند. در این میان روش های دیگری برای کاستن مشکلات فوق توسط تعدادی از محققین ارائه شده که مبتنی بر کارهای آزمایشگاهی و یا تحلیلی است. بدلیل وجود مدل های متنوع و متفاوت تعیین مناسب ترین مدل مشکل می باشد. از اینرو در این مطالعه با معرفی این روش ها، عملکرد آنها با استفاده از داده های آزمایشگاهی و صحرایی مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای رسیدن به این هدف در فلومی به ابعاد 8 متر طول در 3/0 عرض و 5/0 متر ارتفاع برای سه غلظت متفاوت ورودی سه دبی و سه عدد فرود مختلف آزمایشات انجام شد. و نیز اندازه گیری هایی در کانال بتنی با ابعاد 200 متر طول و عرض و عمق 1 متر برای سه دبی و غلظت های مختلف انجام گرفت و سپس راندمان های تله اندازی روش های مختلف با این داده ها محاسبه و با مقادیر اندازه گیری مقایسه شدند. نتایج نشان می دهند که مدل سومی و تیاقی راندمان حوضچه را زیاد نشان می دهد. ضمن اینکه مشخص شد تخمین های راندمان این مدل حساسیت زیادی به پارامتر های ورودی دارد. بررسی شاخصه های آماری، مشخص می کند که راندمان تله اندازی محاسباتی با مدل های کاوشنیکو و جین تطابق مناسب و بهتری نسبت به مدل های راجو و گارد، با داده های اندازه گیری شده دارند. همچنین در این مطالعه ضریب بکار گرفته شده در مدل جین به منظور حداقل نمودن خطای براورد راندمان تله اندازی در حوضچه های رسوبگیر آبیاری تعیین گردید.

    کلیدواژگان: راندمان تله اندازی، حوضچه ی رسوبگیر، رسوبات معلق
  • بنیامین نقوی، محمود فغفور مغربی*، کاظم اسماعیلی، سعیدرضا خداشناس، فاطمه کورش وحید صفحه 122

    آبگیر کفی با صفحات مشبک از جمله مناسبترین روش های انحراف جریان در رودخانه های پرشیب به شمار می رود. با این وجود زنگزدگی و از کار افتادگی شبکه های فلزی این نوع آبگیر در بلند مدت مشکلاتی به همراه دارد که با جایگزینی یک محیط متخلخل می توان بر این مشکلات فائق آمد. هرچند این محیط نیز می تواند با محدودیت هایی همچون گرفتگی فضای متخلخل و کاهش آبگیری همراه باشد اما هزینه کم طراحی، کارایی آن در بلند مدت و عدم نیاز به نگهداری، تحقیق در این زمینه را ضروری می نماید. با ساخت کانالی دو طبقه که امکان تفکیک جریان عبوری از آبگیر با محیط متخلخل را فراهم می کند، تاثیر توام عواملی همچون اندازه دانه بندی ذرات محیط متخلخل و شیب سطح بالایی محیط متخلخل در دبی های مختلف بر میزان جریان انحرافی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به منظور بررسی رسوبگرفتگی و کاهش گذردهی آبگیر، آزمایشات با چندین نوع رسوب مختلف تکرار و با نتایج جریان بدون رسوب مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که تاثیر گرفتگی ناشی از رسوبات در جریان رسوبدار با افزایش شیب سطح محیط متخلخل کاهش یافته و ضریب گذردهی جریان افزایش می یابد. علاوه بر این ضریب گذردهی در هر دو حالت حدودا بین 06/0 تا 13/0 بوده و وجود رسوبات، گذردهی آبگیر را در شرایط مختلف نسبت به جریان زلال 5 تا 35 ٪ کاهش می دهد. معادلات تجربی بدست آمده از ضرایب گذردهی نشان می دهند که مهمترین عوامل جهت بهبود عملکرد آبگیر انتخاب دانه بندی و شیب مناسب برای محیط متخلخل آبگیر است که بواسطه آن نسبت تغییرات ضریب گذردهی جریان رسوبدار به زلال ناچیز می شود.

    کلیدواژگان: آبگیر کفی، محیط متخلخل، ضریب گذردهی، جریان زلال، جریان رسوبدار، گرفتگی
  • کاظم اسماعیلی *، سید محمود کاشفی پور، محمود شفاعی بجستان صفحه 136

    مجموعه ای از آزمایشات برای بررسی اثر تغییر فرم بستر در آبراهه های آبرفتی بر میزان رسوب کف انتقالی در یک کانال آزمایشگاهی با قابلیت شیب پذیری و تحت شرایط جریان غیرماندگار انجام شد. هیدروگراف های تولیدی از نوع مثلثی و تغییرات دبی حداکثر آن بین 30 تا45 لیتر بر ثانیه بر واحد عرض انتخاب گردید. ذرات از جنس کوارتز با =1.5، 2.1، 3 mm d50 و آب تمیز بدون تغذیه رسوب از بالا دست در نظر گرفته شد. برای تکمیل اطلاعات لازم و تحلیل تغییرات زمانی ضریب مقاومت بستر از یک مدل عددی استفاده شد. خروجی های مدل شامل عمق، سرعت و دبی می باشند. نتایج نشان داد که جریان ورودی فرسایش قابل توجه ای را در ابتدای زمانی جریان و ابتدای مکانی بستر بوجود آورده و سبب تغییر فرم بستر و افزایش زبری و بیشتر شدن مقاومت بستر در برابر جریان می گردد. علیرغم افزایش شرایط تلاطمی جریان با نزدیک شدن شدت جریان به مقدار حداکثر و افزایش عمق جریان عدد فرود بتدریج کاهش یافته میزان فرسایش کاهش و روند تغییر فرم بستر کند می شود. در این فرآیند بدلیل تغییر تراز بستر در طول آبراهه عدد فرود در هر نقطه از بستر با سایر نقاط متفاوت بوده و ذرات بستر بصورت یک موج پیش رونده به سمت پایین دست حرکت می نمایند. روند تغییرات ضریب مقاومت بسترn نیز با گذشت زمان و براساس شرایط فرسایش، ابتدا روند افزایشی داشته سپس کاهش و مجددا افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: بسترهای متحرک، فرم بستر، ضریب زبری، جریان غیردائمی
  • سارا شریفی حسینی*، علی شهبازی، عبدالرحمن یزدی پور، ایمان کامرانفر صفحه 145

    حفاری چاه های نفت و گاز، استخراج پی در پی نفت در استان خوزستان، پمپاژ آن به پالایشگاه ها و انتقال فرآورده های نفتی به مکان های مصرف سبب آلودگی اکوسیستم ها بویژه خاکها شده است. این آلودگی ها خطر زیست محیطی جدی بشمار می آیند و لازم است سریعا اصلاح گردند. زیست پالایی (کنترل، کاهش و حذف آلودگی از محیط زیست) با استفاده از افزایش فعالیت های بیولوژیکی محیط روش مفید و اقتصادی برای پالایش این آلودگی هاست. در این تحقیق نفت خام چاه شماره 69 میدان نفتی مارون، با غلظت 1% وزنی بر سطح خاک اسپری و سپس کود شیمیایی NPK با غلظت 0، 1 و 2 تن در هکتار با 3 تکرار به عنوان تیمار به خاک اعمال گردید. پس از مدت زمان 5 و 10 هفته ماندگاری تحت شرایط رطوبتی20% وزنی و هوادهی مناسب از ظروف نمونه برداری به عمل آمد. رشد باکتری های هتروتروفیک تجزیه کننده هیدروکربن، تغییرات نسبت C/N و تجزیه مواد نفتی در طی پروسه زیست پالایی در خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که جمعیت باکتری های هتروترفیک تجزیه کننده از مقدار 103×6 کلونی در واحد بر گرم خاک در نمونه شاهد به حدود 8 10× 4/1 در نمونه های تیمار شده با 2 تن در هکتار کود شیمیایی در زمان 5 هفته رسید و نسبت C/N در خاک از 6 به کمتر از 3 کاهش یافت. تیمارهای اعمال شده باعث تجزیه 60-45% آلودگی نفتی در خاک شدند و نتایج کروماتوگرافی گازی نیز کاهش در کلیه مقادیر نرمال آلکان ها و ایزوپرنوئیدها مانند فیتان و پریستان را نشان داد. بنابراین اعمال تیمار کود شیمیایی با غلظت 2 تن در هکتار به خاک های آلوده به نفت به مدت زمان 5 هفته یک تیمار بهینه برای خاک های آلوده به نفت منطقه می باشد.

    کلیدواژگان: زیست پالایی، باکتری های هتروترفیک، گاز کروماتوگرافی، نرمال آلکانها
  • احمد فتحی*، محمود بینا، سید حبیب موسوی جهرمی صفحه 156

    سرریزهای پلکانی از جمله موثرترین ساختمان های هیدرولیکی جهت مستهلک نمودن انرژی مازاد جریان آب هستند. این سازه ها جهت انتقال آب از تراز بالا به تراز پایین در مجاری روباز بکار می روند. به دلیل تاثیر قابل ملاحظه پله ها بر استهلاک انرژی جریان و نیز پیشرفت های حاصل در ساخت و اجرای سدهای بتن غلطکیRCC، سازه های مذکور مورد توجه خاص مهندسان هیدرولیک قرار گرفته است (8). در این تحقیق با هدف بررسی محل هواگیری طبیعی در جریان غیر ریزشی، ازمدل فیزیکی باانتخاب سه شیب تند آب در پائین دست تاج downstream face)) استفاده گردید. لذا در قسمت تند آب بعد از سهمی تاج استاندارد و قبل از شروع پله ها، از سه شیب مختلف1:1، 1:0/9، 1:0/7 (افقی:عمودی) استفاده شد. سپس مدلها در فلوم آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران نصب شد. آزمایشات به ازاء 5 دبی مختلف در واحد عرض (با دامنه 036/0 الی 072/0 مترمربع بر ثانیه) انجام پذیرفت. مشاهدات نشان می دهد هنگام عبور جریان از روی تاج تا فاصله خاصی از تاج مذکور هواگیری در سطح آب صورت می گیرد. همچنین هندسه پائین دست تاج اوجی باعث تغییر در هیدرولیک جریان و منجر به تغییردرتوسعه لایه مرزی بدلیل مختلف ایجاد شده میگردد. همچنین ملاحظه گردید که اوجی 1: 1 در مقایسه با دیگر شیبها، عملکرد مناسبتری را از نظر هیدرولیکی نشان می دهد و طول نقطه هواگیری کمتری را ایجاد می نماید، که با افزایش شیب تندآب در پایین دست تاج، طول () در اوجی 1:0/7 معادل 1/33% و اوجی 1:0/9 معادل 23/13% بیشتر از اوجی 1:1 رشد داشته است، همچنین با افزایش شیب تند آب در پایین دست تاج، عمق آب (yi) در اوجی1:0/7 معادل 54/13% و اوجی1:0/9 معادل 97/7% بیشتر از اوجی 1:1 رشد داشته است.

    کلیدواژگان: سرریز پلکانی، استهلاک انرژی، هواگیری طبیعی
  • سید حمیدرضا صادقی*، هیوا یغمایی، سید محمود قاسمپوری صفحه 168

    امروزه سنجش متغیرهای کیفی آب برای مدیریت جامع منابع آبی بسیار ضروری است. یکی از مهم ترین مولفه های کیفی آب رسوبات معلق می باشد که اثرات مهمی بر سلامت محیط زیست دارد. از آن جا که سنجش غلظت رسوب معلق زمان بر و هزینه بردار است، لذا در این پژوهش سعی گردید، تا قابلیت مدل سازی ارتباط غلظت رسوبات معلق و برخی متغیر های زودیافت و ارزان کیفی آب، مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور تعداد 61 نمونه آب طی آبان 1386 تا تیر 1387 به صورت انتگراسیون عمقی از رودخانه حوزه آبخیز جنگلی- آموزشی دانشگاه تربیت مدرس به عنوان نماینده ای از شرایط حاکم بر منطقه جنگلی شمال کشور طی شرایط مختلف هیدرولوژیکی تهیه و کلیه متغیرهای کیفی آب به انضمام غلظت رسوب معلق اندازه گیری شد. سپس ارتباط بین متغیرهای کیفی مورد بررسی و رسوب معلق با استفاده از مدل های مناسب بررسی گردید. برترین مدل ها، حاصل برقراری ارتباط میان غلظت رسوبات معلق با کدورت در شرایط دبی پایه، جریان سیلابی و دوره برداشت معدن شن و ماسه، با قلیائیت در شرایط دبی پایه و با فسفات در شرایط سیلابی با ضریب تبیین به ترتیب بیش از 264/0 (006/0p=)، 088/0 (018/0p=) و 987/0 (001/0p=) و خطای تخمین کم تر از 78 درصد بود. از مدل های به دست آمده می توان جهت سنجش غلظت رسوبات معلق در شرایط مختلف هیدرولوژیکی بهره برد.

    کلیدواژگان: رسوب معلق، حوزه آبخیز جنگلی، خصوصیات کیفی آب، مدل سازی هیدرولوژی
  • حمید زارع ابیانه*، عادل قاسمی، مریم بیات ورکشی، صفر معروفی صفحه 176

    تبخیر تعرق به عنوان یکی از مولفه های اصلی در کشاورزی، نقش قابل توجهی در مدیریت منابع آب دارا می باشد. بنابراین استفاده از یک روش دقیق یکی از مراحل اساسی در توسعه کشاورزی، بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. در این تحقیق به منظور تعیین دقیق تبخیر- تعرق گیاه سیر، با استفاده از اندازه گیری لایسیمتری و شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، یک مدل مناسب بدین منظور ارائه شد. بدین منظور از داده های هواشناسی دماهای حداکثر و حداقل هوا، مقادیر رطوبت نسبی حداکثر و حداقل، سرعت باد و ساعات آفتابی روزانه در نرون های لایه ورودی استفاده گردید. اندازه گیری تبخیر-تعرق گیاه سیر به کمک چهار دستگاه لایسیمتر زهکش دار به ابعاد 2×2×2 متر مستقر در ایستگاه کلیماتولوژی دانشکده کشاورزی طی سال های 1385، 1386 و 1387 انجام شد. آماره های مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدر مطلق خطا (MAE)، انحراف معیار میانگین قدر مطلق خطا (STDMAE) و ضریب تعیین (R2)، به منظور ارزیابی روش های بکار برده شده استفاده گردید. نتایج مبین عملکرد مناسب شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه با الگوریتم پس انتشار خطا در پیش بینی تبخیر- تعرق گیاه سیر بود. نتایج نشان داد که مقادیر RMSE، MAE، STDMAE و R2 برای آرایش 1-6-6 بر پایه قانون آموزش لونبرگ مارکوات و تابع محرک سیگموئید به ترتیب 088/0 میلیمتر بر روز، 07/0 میلیمتر بر روز، 061/0 میلیمتر بر روز و 88/0 به دست آمد. نتایج نشان داد میانگین روزانه نیاز آبی گیاه سیر معادل 3/8 میلی متر از لایسیمتر و 5/6 میلی متر از شبکه عصبی به دست آمد. بطورکلی، مقایسه عملکرد شبکه ANN با مقادیر لایسیمتری نشان داد که دقت شبکه عصبی مصنوعی در حد قابل قبولی بوده است. همچنین مشخص گردید که مدل مطلوب شبکه عصبی مصنوعی در حالت تغییرات افزایشی نسبت به دمای حداکثر هوا، دارای بیشترین حساسیت و نسبت به پارامتر حداقل رطوبت نسبی، کمترین حساسیت را دارد.

    کلیدواژگان: شبکه های عصبی مصنوعی، تبخیر، تعرق، لایسیمتر، سیر، همدان
|
  • H. Sharifan, A. Alizadeh Page 1

    In order to estimate the reference evapotranspiration different equation is used. Validity of each methods depends upon the climate and the parameters which are used in these equations. Therefore it is necessary to calibrate these methods for any specific area and for any desired frequency. In this study common temperature and radiation based methods were used for calculating crop evapotranspiration and the results were compared with standard method of estimating reference evapotranspiration. The results showed that Jensen-Haise(J-H) method overestimate ET compare to Hargreaves-Samany(H-S) method. The difference is more in 3 days period of irrigation than 5 days period. Also for wheat and barely H-S method estimates higher value of ETc compared with J-H method. However, J-H method overestimate ETc for cotton and rice. By increasing the probability level, the difference between calculated ETc by J-H and H-S decreased significantly.

    Keywords: Peak water requirement, ETo, ETc, Radiation, Temperature, Probability
  • A. Pakdin, M. Farsi, H. Marashi Page 10

    Edible white button mushroom is a secondary decomposer and the activity of other micro-organisms is necessary to decompose the raw compounds for its growth. Actinomycetes bacteria due to their ability to decompose the compound molecules such as cellulose, lingo-cellulose and lignin, play an important role in the composting process for the mushroom. Bacterial biomass of actinomycetes contains a high rate of nitrogen and minerals, necessary for growth of the mushroom. To investigate the effects of actinomycetes on growth of mushroom mycelia, isolates of the genus of Streptomyces، Saccharomonospora, Thermomonospora, Nocardioides, Saccharopolyspora, Microbispora, Glycomyces were used for inoculating of sterile compost and preparing bacterial biomass. The result showed that inoculating of compost with actinomycetes could have a significant effect on the growth of mushroom mycelia, compared to the control. Isolates belonging to the genus Streptomyces supported a higher growth of the mushroom mycelia.

    Keywords: Actinomycetes, Bacterial biomass, Compost, Edible button mushroom, Agaricus bisporus
  • M. Sadeghi, B. Ghahreman, K. Davary Page 20

    In recent years, many researchers have attempted to estimate the soil hydraulic functions (e.g. soil moisture characteristics curve, and hydraulic conductivity function) using particle-size distribution (PSD) curve. In these studies, an accurate mathematical representation of PSD is required for fitting the observed data. So far, some mathematical models were developed with different limitations. The goodness of fit is directly related to the number of the model parameters. However, estimating the parameters for higher-parameter models which have no mathematical or physical significance is a problem. Among the current models, 2-parameter Log-normal distribution model with mathematical significant parameters has been considered as a basis for many studies. In this study, it is indicated that the 2-parameter Log-normal distribution model can not be very accurate for representation of the PSD for all of soil textural classes. As an alternative, 2-parameter Gamma distribution model is proposed for more accurate representation of the PSD that its two parameters also are mathematical significant and readily computable. These two models have been compared in fitting the observed PSD data of 461 soil samples from UNSODA soil database. Gamma distribution model indicated a pronounced improvement in representation of the PSD. Based on Coefficient of determination (R2), in 362 samples and based on RMSE, in 323 samples, Gamma distribution model showed a better representation of the PSD than Log-normal. To evaluate the significance of the difference between two models, a t-test was performed. The results showed that, at confidence level of 1%, the R2-values of the Gamma model are significantly greater than those of Log-normal model. Also, at confidence level of 5%, a significant difference between the RMSE-values of two models was shown. Therefore, 2-parameter Gamma distribution model is judged to be better than 2-parameter Log-normal model for representation of PSD.

    Keywords: Particle-size distribution (PSD), Log-normal distribution, Gamma distribution, UNSODA
  • F. Khosravui, Gh. Savaghebi Firoozabadi, .H. Farahbakhsh Page 28

    The use of plants for remediation of heavy metals contaminated soils is an economical, cheap and effective strategy. This research was conducted in order to study the effect of potassium chloride on cadmium uptake and enhancement of it's phytoremediation by canola (Brassica napus L.) and sunflower (Helianthus annuus L.) in a cadmium polluted soil from Angoran in Zanjan province. In a randomized complete block design (RCBD), with three replications, four levels of potassium (0(control), 50,100 and 200 mg K2O per kilogram of soil as KCl) was performed and Azargoal hybrid variety of sunflower and Double Zero variety of spring canola separately were planted in pot. The ANOVA results showed that application of KCl treatments have significantly effects (P)

    Keywords: Phytoremediation, Sunflower, Canola, Potassium chloride, Cadmium uptake
  • A. Lakzian, A. Halajnia, M. Nassiri Mohallati, F. Nikbin Page 36

    Arsenic (As) contamination of soils is a global problem. Legumes are often used in remediation of contaminated sites because of their capacity to fix nitrogen. In the present study, the effects of inoculation of bean (by Rhizobium leguminosarum bv. phaseoli) on plant uptake and tolerance to arsenic were investigated. An experiment with a factorial arrangement, two levels of inoculation (with and without inoculation) and five levels of arsenic concentrations (0, 2.5, 5, 7.5 and 10 μM) in completely randomized design with three replications was carried out in a sand culture system in a green house condition. The results showed that the dried shoot weight was increased significantly by inoculation treatments. However, dried root weight and plant height were not affected by inoculation. Dried shoot weight was significantly decreased by increasing arsenic concentrations. The least dried shoot weight was observed in 5, 7.5 and 10 μM of arsenic. The response of dry root weight and plant height to arsenic concentrations was similar to dried shoot weight. The least nodule number was observed in 5 μM arsenic treatment and nodule number in other treatments was not affected by arsenic concentration. Arsenic concentration in shoot increased by Rhizobium leguminosarum bv. phaseoli inoculation. The concentration of arsenic in bean shoot increased by increasing arsenic concentrations in medium. However the highest concentration of arsenic in root and the least nodule number were observed in 5 μM arsenic.

    Keywords: Arsenic, Sand culture, Nodulation, Inoculation
  • A. Hosseinpour, G.H. Haghnia, A. Alizadeh, A. Fotovat Page 45

    Population increase, limitation of water resources, and increasing volume of municipal wastewater, has caused the necessity of wastewater reuse. Application of wastewater on soils seems to be the most economical method of its disposal and by percolating wastewater through the soil, its chemical quality is improved. For this purpose, a greenhouse experiment was carried out with polyethylene columns (150 cm in length and 11 cm in diameter) during 7 periods of 15 days in Ferdowsi University of Mashhad. A statistical completely randomized design was used. Raw and treated wastewaters from Parkandabad Treatment Plant were applied intermittent in columns filled with sandy loam soil. At The end of experiment, sampled of leachate were analyzed for parameters sach as pH, salinity, SAR, NO3-N, PO4-P, TOC, and two heavy metals of Cd and Ni. The results showed that the mean values of each of the above mentioned parameters, with the exception of pH, were lower in the leachate compared to the wastewaters entering the soil. However, with continuous application of wastewaters increase in the amount of these components was observed. Considering the effect of type of wastewater on values of above parameters, mean of pH value was significantly lower for raw wastewater (7.65) in the leachate as compared to the treated wastewater (7.71). NO3-N, PO4-P and Ni showed an opposite trend. The mean values of these parameters leached out from soil columns were 21.96, 0.055 and 0.015 (mg/l) for raw wastewater and 20.48, 0.024 and 0.012 (mg/l) for treated wastewater, respectively. Type of wastewater did not have any significant effect on other parameters. In generall, with respeet to the amount of SAR, NO3-N and TOC in the leachate as well as Ni and Cd specially in the raw wastewater and their hazardous consequences, their long-term disposals on soils need sound and suitable management practices.

    Keywords: Raw wastewater, Treated wastewater, Chemical characteristics of leachate, Soilu column
  • R. Moazenzadeh, B. Ghahraman, F. Fathalian, A. A. Khoshnood Yazdi Page 57

    Pedotransfer functions (PTFS) are useful means of prediction many properties of the soil, and especially the hydraulic characteristics of this porous media. The main advantages of this functions, as compare to conventional methods used to directly estimate soil hydraulic properties, is that they are not time-cost consuming. Different approaches such as classic linear and non linear regressions, artificial neural networks and regressions tree are being employed to develop the PTFS. Rosetta is a software package to predict soil hydraulic properties making use of artificial neural networks- based PTFS. In the present study, the impacts of the type and count of input variables to this software, on the prediction of the moisture retention curve and saturated hydraulic conductivity were evaluated in some soils from northern region of Iran, classed as of Loam and Clay Loam textures (USDA). Our results indicated that addition of bulk density as input variable decreased the performance of moisture retention curve prediction in both textural classes. Addition of bulk density showed on RMSE, ME, GMER and GSDER a positive and negative effect in Loam and Clay Loam textures, respectively. Addition of one or two moisture retention point(s) (the moisture content at matric potential of -33 and -1500 kpa) significantly decreased the RMSE at the medium range of matric potential (i.e. -33 to -500 kpa) and especially at -33 kpa. All of the studied PTFS tended to underestimate both saturated hydraulic conductivity and moisture content at different matric potential.

    Keywords: Pedotransfer Functions, Hydraulic properties, Moisture retention curve, Saturated hydraulicconductivity, Rosetta, Iran
  • .A. Lakzian, .A. Halajnia, G.H. Haghnia, A. Ramezanian Page 71

    Heavy metals enter to human food chain through the plant and soil contamination. It is very important to evaluate the affecting factors on plant uptake of heavy metals. In this study the effects of copper and zinc availability on cadmium uptake of root and shoot of corn and sunflower was investigated. The experiment was carried out with a factorial arrangement, two species of plants (sunflower and corn), two cadmium concentrations (0.02 and 0.05 mg /l) and three concentrations of zinc and copper (0, 0.025 and 0.05 mg/l for Zinc and 0, 0.01 and 0.02 mg/l for copper) based on a completely randomized design with three replications. The results showed that copper and zinc availability had no effect on cadmium uptake of corn plant. The highest concentration of cadmium in root corn was observed in 0.05 mg/l of cadmium concentration without copper application. In sunflower, the addition of 0.05 mg/l zinc to medium decreased cadmium uptake in 0.02 and 0.05 mg/l cadmium treatments. The synergistic effect of cadmium and zinc was observed in 0.05 mg/l cadmium and 0.025 mg/l zinc treatments. Zinc concentration had a positive effect on cadmium uptake in root and shoot of sunflower in this treatment.

    Keywords: Zinc, Copper, Cadmium, Corn, Sunflower
  • S. Fallah, A. Ghalavand, D. Ghanbarian, A.R. Yadavi Page 78

    Poultry manure contains considerable nutrients and its application to agricultural land may boost soil fertility. In order to study the effects of poultry manure and its incorporation method with soil on soil chemical properties, a field experiment was conducted at the Ecological Research Center of Zagroos, 30 kms from northeastern of Khorramabad for two consecutive years (2004 and 2005). Treatments were arranged in a split plots layout based on randomized complete block design with four replications. Two incorporation methods of poultry manure incorporation with soil by furrower and disk+furrower as the main plot, and different amounts of broiler litter including zero, 10, 20 and 30 Mg ha-1 as subplot were considered. The results suggested that the phosphorus, zinc and cooper concentration as well as EC of soil were much greater in the disk+furrower treatment relative to the furrower treatment. However, the amount of total nitrogen and corn dry matter for the furrower treatment was significantly more than disk+furrower treatment. Averaged across years and incorporation method, maximum EC, organic matter, macronutrients and micronutrients concentration of soil and corn dry matter were obtained by applying 30 Mg ha-1 poultry manure. However, no significant differences were observed between 30 Mg ha-1 with 20 Mg ha-1 poultry manure for the EC, organic matter and potassium. The organic matter and concentrations of total nitrogen, phosphorus and micronutrients in soil for the second year were significantly greater than those for the first year. Results suggest that high rates of manure application are not sustainable and will lead to phosphorus accumulation and soil salinization. Thus, that incorporation of 20 Mg ha-1 poultry manure with soil by furrower might be appropriate for maintaining or increase of soil fertility and fairly corn production under conditions similar to this experiment.

  • H. A. Alizadeh, A. M. Liaghat, M. Noorimohamadeh Page 88

    Use of deficit irrigation to conserve water by minimizing leaching fraction during an irrigation season, or even across several irrigation seasons causes salt accumulate within the root zone. Naturally, salinization of the root zone is exacerbated when marginal waters are used. In this situation plants are experiencing simultaneously drought and salinity stress. Various mathematical models are exist for plants response to combined drought and salinity stress and its corporation in water uptake. The reduction functions are classified as additive, multiplicative and non coseptive models. Because transpiration is the largest component of the water budget in arid systems, the efficacy of models to simulate water and salt movement is depended on their ability to predict transpiration. In this study six different macroscopic reduction functions; Van Genuchten (additive and multiplicative), Dirksen et al., Van Dam et al, Skaggs et al and Homaee were evaluated in greenhouse condition using tomato data were exerted. This experiment was performed based on completely randomized design with three replicates and eight levels of salinity (0.75, 1.5, 2.5, 3.5, 4.5, 6, 8 and 10 dS/m) .Drought levels carry out as matrix potential during the experiment. The result of this study indicated that without salinity stress, all reduction function have a good agreement with measured data. Also, The result of this study indicated that the crop response to drought and salinity stress is additive low salinity level and is multiplicative at salinity level above 3.5 dS/m. among multi model, reduction function of Skaggs et al and Homaee's models were better fitness to measured data than the other functions.

    Keywords: Salinity stress, Drought stress, Reduction function, Tomato
  • H. Seyyed Kaboli, A. M. Akhond-Ali Page 98

    The aim of this study, is to evaluate the effect of loss methods application on run-off volume and hydrograph shape used by hydrologic models. In this research, four loss methods including constant loss (φ index), initial loss-loss rate, SCS and constant fraction approach were applied to be evaluated. To do this, Clark Rainfall-Runoff model was applied for 24 storm events from kasilain basin. Then, the characteristics of calculated hydrographs were compared with the same characteristics of the same observed hydrographs. The result of statistical analysis showed that methods of SCS, initial loss-loss rate, constant loss (φ index) and constant fraction loss have relative advantage respectively to be used for the mentioned basin.

    Keywords: Loss methods, Kasilian, Flood Hydrograph, Clark
  • M. M. Sajjadi, M. Shafai Bejestan, M. Bina Bina Page 110

    Settling basins are essential hydraulic structures which have to be designed and constructed at all river water intakes to remove most of suspended sediments which enters the intake by flowing water. There have been many techniques for designing these structures. To simplifying the design procedure, some of these techniques have been applied many assumption and some others are so complicated which are difficult to apply or needs many data for design purpose. There are also some applicable methods which have been developed based on experimental or analytical procedures, but their results are not well known. Thus it is the purpose of this paper to compare these available methods. To do so extensive experimental tests were conducted in a flume of m using three different sediment concentrations under three Froude numbers. Field tests also were conducted in an irrigation rectangular concrete canal of 200 meter long, 1 meter wide and depth. Field tests also have been conducted under there different discharges different sediment concentration. Then the experimental data was used to determine the trap efficiency of settling basins by different methods. The predicted values were compared to the measurement values. The result indicate that the method of Swamee and Tyagi over predict the trap efficiency. This method was found to be more sensitive to the input data. Result obtained by the methods of Jin and Kaveshnikov were found to be more close to measure data than Raju and Garde methods. In this study a coefficient of Jin method in irrigation settling basin was determined for best estimating of.

    Keywords: Trap efficiency, Settling Basin, Suspended Sediment
  • B. Naghavi Naghavi, M. F. Maghrebi, K. Esmaili, S.R. Khodashenas, F. K. Vahid Page 122

    Bottom rack intake is one of the most appropriate structures for diverting water in steep rivers. The problems of corrosion, deformity and clogging of the bottom racks in long term, inspires a new system of bottom intake in which a filled trench of porous media is replaced by the bottom racks. Diversion of a specified amount of discharge through the porous media when void space in the granular material are filled with fine sediment in comparison to the bottom racks, requires much larger structure. However, for the new system of water intake, lower cost of construction and maintenance and higher compatibility with the river morphology in long term are considered as major advantages. The present research deals with an experimental model with two-storey channel, the lower one is used to divert water through the porous media and the upper one is used to convey the remained flow. Measurements of the diverted discharge were performed for different rates of flow, grain size distributions as well as surface slopes of intake with clear water and sediment flow. The influence of clogging phenomena on diverted discharge is also examined. The experimental results show that the effect of clogging in sediment flow in comparison to the clear water is decreased as the surface slope of the porous media is increased. It is revealed that the discharge coefficient of bottom intake when clear water is passed through the channel is varied in the range of 0.06 to 0.13. When sediment flow is passed over the bottom intake, due to clogging phenomena discharge coefficient is reduced up to 5 to 35% in comparison to the clear water. Experimental equations prepared for the discharge coefficients show that the significant factors affecting the efficiency of the water intakes are grain size distribution and surface slope of the bottom intake. The results show that the discharge coefficients for the water intake with the clear water and sediment flow when the above mentioned factors are selected appropriately are close to each other.

    Keywords: Bottom intake, Porous media, Discharge coefficient, Clear water flow, Sediment flow, Clogging
  • K. Esmaili, S. M. Kashefipour, M. Shafaie Bajestan Page 136

    For investigating the effect of bed form in alluvial channels on the amount of bed load transport, a set of experiments was carried out in a tilting flume under unsteady flow conditions (hydrograph). The produced hydrographs were in triangular form with a maximum discharge of 30 to 45 lit/s/m. Three size of sediment particles were used with equal to 1.5, 2.1 and 3.0mm, clear water without any feeding was supplied from upstream. To analyze the time varying of bed resistance, a numerical model with initial and boundary conditions was used and its outputs were depth, velocity and discharge. The results showed that the inflow made considerable erosion at the starting time of flowing near the channel inlet, and this is a cause of producing bed form, increasing roughness and bed resistance. However, by the time the erosion trend was declined with increasing discharge. Despite of increasing flow turbulence, Froude number and bed erosion decreased gradually when the discharge approaching to its maximum value increasing flow depth. In this process, because of bed elevation changing along the flume, Froude number at any point is different from the other points and bed particles move toward downstream as a progressive wave. The bed resistance coefficient, n, was increased at the start of inflow time and after a proper time it was again increased, and this matter has very important role in sediment transport for non cohesive beds.

    Keywords: Movable bed, Bed form, Coefficient roughness, Unsteady flow
  • S. Sharifi Hosseini, A. Shahbazi, A. Yazdipoor, I. Kamranfar Page 145

    Khuzestan province accommodates the largest oil-fields with huge petroleum production in Iran. Oil spills through transportations, oil pumping station and storage tanks are the cause of frequent contamination in land areas, including crop fields, imposing great damages to soil ecology. Thus, oil removal from contaminated soil by advance technologies such as bioremediation seems to be of vital necessity. The aim of this work was to study the effect of agricultural fertilizers and sewage-sludge application on bioremediation of oil-contaminated soil. Soil samples (5kg) were artificially contaminated with crude oil to a level of 1%. Fertilizers treatments were applied in 3 levels of 0, 1 and 2 ton/ha in 3 replicates. The soils were kept in normal moisture aerobic environment for 5 and 10 weeks. The soils were then analyzed for hydrocarbon-degrading heterotrophic bacteria count. Oil degradation was measured by oil Soxhlet extraction method. The results showed that the hydrocarbon-degrading and heterotrophic bacteria count in all the treatment increased with time. The result showed that hetrotrophic bacteria population increased from 6×103 cfu/gr soil to 1.4×108 cfu/gr soil Also, C/N Ratio decreased from 6 to 3. GC results indicated that all normal paraffin and isopernoids i.e. Phytane and Pristane decreased from 50 to 90 percent in all treatments moreover, the result indicated that application of fertilizers in 2 ton/ha rate in oil-contaminated soil lead to greater rates of biodegradation after 5 weeks, and could be introduced as the best suggested condition. Rates of biodegradation after 5 weeks.

    Keywords: Bioremediation, hetrotrophic bacteria, Gas Chromatography, Normal paraffin
  • A. Fathi, M. Bina, H. Musavi–Jahromi Page 156

    Stepped spillways are of most important hydraulic constructions to dissipation energy of water flow. These constructions are used in opening channel to transfer water from upper level to lower level. Because of considerable effect of steps on flow dissipation energy and also the resulted developments in construction of roller competed concrete RCC, the mentioned constructions have drawn hydraulic engineers’ attention. In this research, physical models with three water chute slope in downstream face were used to survey natural air entrainment point in skimming flow. So three different slopes 1:1, 1:0/9, 1:0/7 (vertical & horizontal) were used in chute section after the standard crest parabola and before the steps start. Then the models were installed in hydraulic lab flume of Shahid Chamran University. The experiments were taken for 5 different flows per unit width (with amplitude 0.036 to 0.072 m2/s). The observations show that entrainment happens in water surface at certain distance from crest during the flow passes over the crest (Li). Results showed that crest downstream face geometry can cause change in flow hydraulics leading to change in boundary layer development because of different created (Li). Also it was seen that the 1:1 crest in comparison with other slopes, performs better hydraulically and creates a shorter entrainment point length (Li). In this paper the important results have been shown in the form of different tables and curves.

    Keywords: Stepped spillway, Dissipation energy, Air entrainment
  • S.H.R. Sadeghi, H. Yaghmaee, S.M. Ghasempouri Ghasempour Page 168

    Nowadays, measuring water quality is very important for comprehensive management of water resources. Suspended sediment is one of the most important water quality factors which greatly affects environment health. However, its measurement needs too much time and money. It was therefore tried in the present study to assess the applicability of modelling relationship between suspended sediment concentration and some easily accessible and cheap water quality factors. Towards this attempt, 61 water samples were taken during October 2007 to July 2008 from main outlet of Tarbiat Modares University Forest Watershed as a representative condition governing northern Iranian forest areas. The samples were taken during different hydrological conditions and corresponding lab analyses were consequently made. The results of regression modeling ultimately proved the relationship between suspended sediment concentration and turbidity, alkalinity, and phosphate with correlation coefficient beyond 0.264 (p=0.006), 0.088 (p=0.018), 0.987 (p=0.001) and respective estimation and verification errors of less than 78% in all classified periods, base flow, and flood conditions, respectively. The models obtained during the study can be then used for estimation of suspended sediment concentration in different hydrological situations.

    Keywords: Suspended Sediment, Forest Watershed, Water Quality Hydrological Modelling, Characteristics
  • H. Zare Abyaneh, A. Ghasemi, M. Bayat Varkeshi, S. Marofi Page 176

    Evapotranspiration as one of the important elements in agriculture has a considerable role in water resource management. Therefore, using a more exact estimation method is an essential step of agricultural development, especially in arid semi-arid area. In this research, in order to exact estimate of garlic evapotranspiration using lysimeteric data, an artificial neural network (ANN) model was developed. Maximum and minimum air temperatures, maximum and minimum relative humidity values, wind speed and sunshine hours were used as the input layer data. The crop evapotranspiration was measured using 4 lysimetres of 2×2×2m of the Bu-Ali Sina agriculture collage’s meteorology station during 2006-2008. Statistic indicators RMSE, MAE, STDMAE R2 were used for performance evaluation of the models. The results showed the more exact method concerned to the multilayer perceptron (MLP) model with the back propagation algorithm. The 6-6-1 layout with Levenberg-Marquat rule and sigmoid function had the best topology of the model. The evaluation criteria were 0.088, 0.07 and 0.061 mm/day as well as 0.88, respectively. The results also showed that the average daily garlic evapotranspiration were 8.3 and 6.5 mm based on the lysimeter ANN methods, respectively. Overall, evaluation of ANN results showed that the errors of ANN were negligible. The ANN showed high and low sensitivity to maximum air temperature and minimum relative humidity, respectively.

    Keywords: Artificial Neural Networks, Evapotranspiration, Lysimeter, Garlic, Hamedan