فهرست مطالب

پژوهش آب ایران - پیاپی 4 (بهار و تابستان 1388)

مجله پژوهش آب ایران
پیاپی 4 (بهار و تابستان 1388)

  • تاریخ انتشار: 1388/05/15
  • تعداد عناوین: 9
|
  • فرزاد آزادنیا، نورالدین رستمی، رائد کمالی مقدم صفحه 1
    پارامترهای زمانی از جمله پارامترهایی هستند که در اکثر مدل های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی استفاده می شوند. متداول ترین پارامترهای زمانی مورد استفاده در هیدرولوژی زمان تمرکز است. زمان تمرکز مدت زمانی است که آب از دورترین نقطه حوضه به نقطه خروجی برسد. زمان تمرکز در طراحی سرریزها، برآورد حجم سیلاب، تهیه هیدروگراف سیل و بسیاری از آنالیزهای هیدرولوژیکی دیگر مورد نیاز است. تا به حال روش های بسیاری برای برآورد زمان تمرکز ارائه شده است که هدف از این تحقیق انتخاب بهترین روش از روش های برآورد زمان تمرکز در حوضه آبخیز میمه در استان ایلام است. جهت برآورد زمان تمرکز واقعی بازه های مورد مطالعه از روش صحرایی مبتنی بر اندازه گیری زمان پیمایش آب با استفاده از محلول نمک استفاده شد. جهت انتخاب بهترین روش از روش های تجربی برآورد زمان تمرکز در حوضه مورد مطالعه درصد اختلاف مقادیر بدست آمده از روابط تجربی با مقادیر اندازه گیری شده در روش صحرایی تعیین شد و مشخص شد که روش های کرپیچ و چاو و هیدروگراف استدلالی جوابهای نسبتا خوبی ارائه دادند.
    کلیدواژگان: زمان تمرکز، استان ایلام، زمان پیمایش، هیدرولوژی
  • رضا لاله زاری، سید حسن طباطبایی، نبی الله یارعلی صفحه 9
    آلودگی منابع آب زیرزمینی به نیترات در حال حاضر یکی از مهم ترین مسایل زیست محیطی محسوب می شود. در چند دهه اخیر، مصرف کودهای نیتروژن دار بدون توجه به تاثیر آنها بر خصوصیات خاک و محیط زیست گسترش غیر قابل انکاری داشته است. نیترات مانند سطوح کلوییدهای خاک دارای بار منفی بوده و به راحتی توسط آب باران به منابع آب سطحی و به خصوص زیرزمینی وارد می شود. در این تحقیق با هدف بررسی گسترش آلاینده نیترات توسط سیستم اطلاعات جغرافیایی، از 10 چاه مورد بهره برداری در طول 12 ماه سال (تیر 1386 تا خرداد1387) 120 نمونه برداری به صورت ماهانه انجام شده و غلظت نیترات نمونه ها اندازه گیری و در کل دشت پهنه بندی و تحلیل شده است. نتایج نشان می دهد که بخش های میانی دشت در مقایسه با شمال و جنوب، از غلظت نیترات پایین تری برخوردارند و تغییرات کمتری را در طول فصول مختلف سال را می توان مشاهده کرد. فصل تابستان بیشترین غلظت نیترات را به دلیل برداشت زیاد و برگشت آن و فعالیت های کشاورزی دارد. در پاییز و زمستان، مجموع غلظت نیترات رو به کاهش می رود و بجز آبان و اسفندماه که میانگین حدود 24 میلی گرم در لیتر دارد، میانگین بقیه موارد بین 21 تا 23 میلی گرم در لیتر متغیر است. بیشترین غلظت نیترات در بخش هایی از جنوب دشت است که در دو ماه از حد استاندارد 50 میلی گرم در لیتر نیز بیشتر است. نتایج همچنین حلالیت بالای نیترات و در ادامه شسته شدن آن در اثر آبیاری و نیز نقش فعالیت های کشاورزی در عدم تامین سلامت آب را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، نیترات، پهنه بندی، دشت شهرکرد
  • حمزه علی علیزاده، مجید نوری محمدیه، عبدالمجید لیاقت صفحه 19

    یکی از روش های نسبتا جدید برای اندازه گیری رطوبت خاک استفاده از دستگاه تتاپروب است. از مزایای این روش اندازه گیری سریع، دقت بالا، اندازه گیری مستقیم در صحرا و در شرایط طبیعی و قابلیت اندازه گیری رطوبت خاک از حد رطوبت پژمردگی تا رطوبت اشباع است. در این تحقیق برای بررسی اثر تراکم و بافت خاک بر دقت دستگاه تتاپروب، سه نوع خاک با بافت های شنی، لومی و رسی انتخاب گردید. سپس از هر نوع خاک 17 نمونه با تراکم های متفاوت برداشت شد. نمونه ها طوری انتخاب شدند که دامنه رطوبتی آنها بین خاک خشک شده در مجاورت هوای آزاد و رطوبت اشباع باشد. سپس دستگاه را با دو روش خطی و غیر خطی کالیبره کرده و مقادیر اندازه گیری شده با روش وزنی مقایسه گردید. نتایج نشان داد که دستگاه در خاک های شنی دارای بیشترین دقت (میانگین قدرمطلق خطاها 7/2%) بوده و با افزایش میزان رس خاک از دقت دستگاه کاسته می شود. اثر تراکم خاک بر دقت اندازه گیری دستگاه در خاک های شنی ناچیز بوده و با سنگین تر شدن بافت خاک، میزان تاثیر تراکم خاک بر دقت دستگاه افزایش نشان داد. رسم نمودار همسانی بین نتایج روش تتاپروب و روش وزنی نشان داد که بیشترین و کمترین همسانی بین دو روش به ترتیب در خاک های شنی و رسی (95/0=2R و 91/0=2R) بوده و در خاک های لومی همسانی متوسط (93/0=2R) بوده است.

    کلیدواژگان: اندازه گیری رطوبت، تراکم خاک، تتاپروب، روش وزنی
  • امیر گرد نوشهری، محمدحسین امید، صلاح کوچک زاده صفحه 31
    حوضچه های آرامش واگرا بدلیل هماهنگی با مقاطع بالادست و پایین دست و داشتن نسبت عمق ثانویه و طول کمتر، دارای برتری نسبت به حوضچه های کلاسیک است. از طرفی این گونه حوضچه ها با مشکل ناپایداری و نامتقارن بودن جهش هیدرولیکی روبرو هستند. در این تحقیق اثر آستانه لبه تیز بر بهبود مشخصات جهش هیدرولیکی در یک حوضچه آرامش واگرا مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور آستانه هایی با ارتفاع های مختلف و موقعیت های متفاوت نسبت به پنجه جهش که در حوضچه هایی با زوایای واگرایی 3، 5 و 9 درجه قرار داشتند، مورد استفاده قرارگرفتند. در مجموع 228 آزمایش در محدوده اعداد فرود اولیه 1/3 تا 3/10 انجام شد و در هر آزمایش مشخصات اصلی جهش هیدرولیکی شامل نسبت عمق ثانویه، طول نسبی و افت نسبی انرژی مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که نصب آستانه لبه تیز تاثیر ناچیزی در نسبت عمق ثانویه و در نتیجه افت انرژی جهش هیدرولیکی واگرا دارد ولی باعث کاهش قابل ملاحظه ای در طول جهش هیدرولیکی می شود. همچنین مشخص شد که استفاده از آستانه لبه تیز باعث بهبود وضعیت عمومی جهش هیدرولیکی واگرا و تثبیت موقعیت آن می شود.
    کلیدواژگان: جهش هیدرولیکی کنترل شده، حوضچه آرامش واگرا، آستانه لبه تیز، جهش هیدرولیکی واگرا
  • محمد جواد منعم، محمد صادق کیاپاشا صفحه 41
    محدودیت منابع آب در بخش کشاورزی و ضعف عملکرد شبکه های آبیاری، استفاده بهینه از منابع موجود را با بکارگیری فن آوری های کنترلی مناسب تر ضروری می سازد. تئوری فازی یکی از روش هایی است که در دهه-های اخیر برای حل مسائل مختلف کنترل در شاخه های گوناگون مهندسی به کار گرفته شده است. در این تحقیق با استفاده از تکنیک فازی، سیستم کنترلی برای تنظیم عمق آب در کانال های آبیاری تدوین شده و با استفاده از مدل هیدوردینامیک ICSS در کانال E1-R1 از شبکه دز عملکرد آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای ارزیابی سیستم کنترل تدوین شده از نمودار تغییرات عمق و دبی در بالا دست آب بندها و بازشدگی آنها در طول زمان بهره برداری و شاخص های خطای مطلق حداکثر، خطای مطلق تجمعی و سرعت عکس العمل سیستم استفاده شد. نتایج حاصله نشان می دهد که متوسط و حداکثر انحراف عمق آب از عمق هدف برای آب بندها به ترتیب در محدوده 017/0 تا 143/0 درصد و 667/0 تا 222/1 درصد بوده است. همچنین میزان شاخص سرعت عکس العمل نشان داد که حداکثر زمان لازم برای تثبیت عمق جریان در محدوده یک درصدی عمق هدف 6/6 دقیقه می-باشد. با درنظر گرفتن این مقادیر و با توجه به شدت میزان تغییرات آبگیری اعمال شده در کانال، عملکرد سیستم کنترل فازی تدوین شده مطلوب ارزیابی می شود.
    کلیدواژگان: کنترل بالا دست، سیستم کنترل فازی، کانال های آبیاری، مدل ریاضی، ICSS
  • منوچهر امیری، قاسم اسدیان، علی مروت امیری صفحه 51
    در مناطق لالجین، چهاردولی و قهاوند- فامنین واقع در بخش شمالی استان همدان، تعدادی از چاه های آب کشاورزی گازدار بوده و تجهیزات داخل آن ها در طی مدت کوتاهی خورده و پوسیده می شود و سالیانه خسارات زیادی به کشاورزان وارد می شود. لذا شناسایی عوامل موثر درخوردگی و منشاء آن ها، جهت چاره اندیشی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به همین منظور با عملیات صحرایی و به کمک دستگاه G.P.S، دماسنج و پرسش از کشاورزان میزان دما، عمق، مدت لازم برای خوردگی تجهیزات و مشخصات جغرافیایی36 حلقه چاه گازدار برداشت شد. به علاوه 16 نمونه از آب چاه ها اخذ و در آزمایشگاه آنالیز شد. سپس به کمک نموگراف های استاندارد مقدار دی اکسیدکربن نمونه ها محاسبه و برآورد شد. همچنین توسط نرم افزار آماری SPSS داده های دما، عمق، دی اکسیدکربن و مدت خوردگی مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر دی اکسید کربن بالاتر از 100 میلی گرم در لیتر در نمونه ها و اختلاف معنی دار بین دمای آب چاه ها نشان می دهد که وجود گاز در آب چاه ها ناشی از ورود محلول های هیدروترمالی گازدار با منشاء درونی به داخل آب های زیرزمینی منطقه است. نتایج آزمون های آماری نشان می دهد که مقدار بالای دی اکسیدکربن و یون های سولفات و کلراید، دمای بالا و شوری زیاد از جمله عوامل موثر در خوردگی تجهیزات چاه های آب منطقه است. بنابراین توصیه می شود که در این چاه ها از لوله ها و تجهیزات یو پی وی سی به جای تجهیزات فلزی استفاده شود.
    کلیدواژگان: چاه های گازدار، آب زیرزمینی، خوردگی، دی اکسیدکربن، محلول های هیدروترمال، همدان
  • مراد سپه وند صفحه 63
    در سال های پرباران غرب کشور، بارندگی ها از اوایل پاییز شروع و تا اواسط بهار سال بعد ادامه می یابد. در چنین سال هایی باید محصولات پاییزه ای را کشت کرد که بیشتر نیاز آبی خود را از نزولات آسمانی تامین کنند. به منظور مقایسه دو گیاه زراعی گندم و کلزا از نظر پارامترهای مذکور، یک طرح تحقیقاتی در سال زراعی 81-1380 (سال پرباران) در ایستگاه تحقیقات سراب چنگایی (استان لرستان)، اجرا شد. دو گیاه در کرت های 12 مترمربعی (4*3 متر) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار، به صورت ردیفی کشت شدند. کلزا در تاریخ 24/7/1380 و گندم در تاریخ 15/8/1380کشت شد. آبیاری هر دو گیاه براساس معیار رطوبت خاک معادل 60 درصد ظرفیت زراعی و با استفاده از یک پمپ کوچک متصل شده به کنتور و شیلنگ، انجام گرفت. هر دو گیاه در هفته آخر خردادماه سال بعد برداشت و عملکرد دانه آنها مشخص شد. نتایج طرح نشان داد که اختلاف میانگین کل آب مصرفی، بهره وری آب و بهره وری اقتصادی آب دو گیاه زراعی در سطح یک درصد معنی دار است. مشخص شد که در سال های پرباران مناطق غربی کشور (بارندگی بیش از 500 میلی متر)، گندم با 2 بار آبیاری (در تاریخ های 19/8/1380 و29/2/1381) و کل آب مصرفی (آبیاری+ بارندگی مؤثر) 5000 متر مکعب در هکتار و کلزا با 3 بار آبیاری (در تاریخ های 24/7/80، 29/7/80 و29/2/81) و کل آب مصرفی 6590 متر مکعب در هکتار، دوره رشد خود را تکمیل می کنند. میانگین بهره وری آب در گندم و کلزا به ترتیب 64/1 و 60/0 کیلوگرم بر متر مکعب و بهره وری اقتصادی مصرف آب آنها به ترتیب 2128 و 1508 ریال بر متر مکعب بود. نتیجه آنکه در سال های پرباران مناطق غرب کشور، کشت گندم (به عنوان گیاه پاییزه) با توجه به تعداد آبیاری و کل آب مصرفی کمتر و در عین حال بهره وری آب و بهره وری اقتصادی بیشتر بر کشت کلزا برتری دارد.
    کلیدواژگان: گندم، کلزا، نیاز آبی، بهره وری آب، بهره وری اقتصادی آب
  • علی نیکو نهاد، هادی معاضد، فاروق کاظم بیگی صفحه 69

    سد مخزنی کرخه با حجمی برابر 2/7 میلیارد متر مکعب بزرگترین سد مخزنی کشور است که در شمال غربی خوزستان بر روی رودخانه کرخه احداث شده است. این بررسی به منظور انتخاب شاخص کیفی مناسب علمی برای پایش مداوم تاثیرات احتمالی این سازه بزرگ آبی بر کیفیت آب رودخانه کرخه انجام گرفته است. جهت انجام این تحقیق چهار ایستگاه نمونه برداری انتخاب گردید. سپس با استفاده از چهار شاخص کیفی معتبر NSFWQIm و NSFWQIa وOWQIو DSWQI کیفیت آب در هر چهار ایستگاه به صورت هر دو ماه یک بار و سالیانه (خرداد1384 لغایت فروردین 1385) مورد ارزیابی قرار گرفت. ازروش مقایسه ای جیل جانویک برای مقایسه شاخص های مورد نظر استفاده گردید. نتایج این مقایسه نشان داد شاخص NSFWQIm تغییرات کیفی آب سد کرخه را بهتر از دیگر شاخص ها نشان میدهد.

    کلیدواژگان: شاخص های کیفی آب، شاخص NSFWQI، OWQI، DSWQI، سد مخزنی کرخه
|
  • F. Azadnia, N. Rostami, R. Kamali Moghadam Page 1
    Time parameters are used in the majority of hydraulic and hydrologic models. The most popular time parameter in hydrology is Time of Concentration (TC). TC is the time that water needs to reach to outlet from the furthest point of basin. TC is used in the design of weirs, flood volume evaluation, flood hydrograph and many other hydrological analyses. There are a lot of methods for TC evaluation and this research tries to select the best method of TC evaluation in Maime basin. For evaluation of real TC, field method was applied using a salt solution for measurement of Travel Time, after that the result of it was compared with the results of empirical formula it was confirmed that Kirpich, Chow and Rational Hydrograph methods had the least discrepancy, therefore they are acceptable.
  • R. Lalehzari, S.H. Tabatabaei, N. Yarali Page 9
    At present nitrate contamination of groundwater is a significant problem. In the past decades, nitrogen fertilizers have been widely used without considering negative impacts on the soil andecology. The nitrate easily reaches the surface and subsurface water. The objective of this study was to investigate nitrate contaminant distribution using Geographical Information System (GIS). Accordingly, 10 observation wells were selected out of 500 operational wells and water sample collected during (12 months) of July 2007 to June 2008. In total, 120 water samples were analyzed for nitrate concentration. The results show that nitrate concentration in the central parts of the plain is lower than northern and southern parts and did not change during the year. The most contaminated region of the aquifer is located in the southern part where it is contaminated by the urban wastewater wells in the vicinity of the aquifer. In the summer, the nitrate concentration is increased due to high agricultural activities and consumption of nitrogenfertilizers. The results indicate that the nitrate leachs during irrigation and so it affects the water quality.
  • H. Alizadeh, M. Nouri, Mohamadieh, A. Liaghat Page 19

    Theta Probe is one of the new methods for measuring soil water content. Rapid measurement,high precision and direct measurement in field condition are important advantages of thi method. In this study, the effects of soil texture and compaction on water content measurement precision by Theta Probe (model ML2) were evaluated. For this purpose, three types of soil (sandy, loam and clay) were selected. Subsequently, 17 samples, from each type of soils, with various compaction and moisture content (between dry soils to saturated soil) were taken. Then, the Theta Probe was calibrated for each soil by linear and nonlinear techniques. Results of Theta Probe method compared with usual gravimetric method. The results indicated that ML2 Theta Probe have the highest precision (RMSE=% 2.7) in the sandy soil and precision of the Theta Probe have inverse relationship with clay content. Also, results showed that the effect of soil compaction on Theta Probe precision is very low and this effect increases by increasing in clay content. The correlation curves between results of Theta Probe method and gravimetric method showed the highest correlation (R2 =0.95) in sandy soil and the lowest correlation (R2 =0.91) in clay soil, Loamy soil had intermediate condition (R2 =0.93).

  • A. Gord-Noshahri, M.H. Omid, S. Kouchakzadeh Page 31
    In this study, the effects of sharp-crested sill on the characteristics of hydraulic jump formed in a gradually expanding stilling basin of rectangular cross section was investigated. The expansion of the basin is accomplished by increasing the bed width in the stream-wise direction. A total number of 228 tests were carried out for the range of initial Froude number from 3.1 to 10.3. Sills with various heights and different locations, relative to the jump toe, were installed in the basins with the diverging angles of 3, 5, and 9 degree. In all tests, the main characteristics of hydraulic jump including sequent depth ratio, relative length of jump and the relative energy loss were measured. The results indicate that installing sharp-crested sills have insignificant effect on the sequent depth ratio but may considerably decrease the length of jump. In addition, observations indicate that sills may improve general conditions and features of gradually expanding hydraulic jump in a rectangular channel
  • M.J. Monem Kiapasha Page 41
    Limited water resources for agricultural use and poor performance of irrigation networks equire optimal water consumption by application of improved control systems. Fuzzy theory has been widely and successfully applied in several engineering control problems. In this research fuzzy theory has been applied for control of water levels in irrigation canals. Using the ICSS hydrodynamic model, the fuzzy developed model is tested in E1-R1 canal of Dez Irrigation network. The performance of fuzzy control system is evaluated using several criteria such as, maximum absolute error, cumulative absolute error, and response time. Flow, depth, and gate opening variations in time are depicted and analyzed as well. The results show that average and maximum depth deviation were in the range of 0.017% to 0.143% and 0.667% to 1.222%,respectively. The maximum response time for water depth to be stabilized within 1% range of target depth was 6.6 minutes. Considering high flow variations in the canal, the results indicate that the developed fuzzy control system is successful in water depth control of irrigation canals.
  • M. Amiri, G. Asadian A. Amiri Page 51
    In Lalejin, Ghahavand-Famenin and Chardoli areas located in the north of Hamedan province, some of agricultural water wells produce gas and their equipments are corrodes in a short period, so the farmers are incurring a large financial loss. Therefore, recognition of sources and effective factors of corrosion are important. For this purpose, using G.P.S, thermometer and questionnaires, temperature, depth of wells, period of corrosion and Geographical characteristics of 36 rings gaseous wells were recorded. Furthermore, 16 water samples from the wells were analyzed in the laboratory. Then, the amount of free carbon dioxide was estimated using Standard Nomographs. Also, data of temperature, depth, free carbon dioxide and period of corrosion were evaluated by using the SPSS program. High amount of free carbon dioxide (more than 100 mg/L) and significant difference between average of water temperature in the wells show that the presence of gas in the water is the result of gaseous hydrothermal solutions with the earth internal provenance that entered into groundwater of these area. In this study, differentstatistical tests show that high amount of free carbon dioxide and sulfate-chloride ions, high temperature and high salinity are the effective factors of the corrosion of the wells’ equipments.Therefore, it is recommended that the metallic equipments of wells be replaced with U.P.V.C equipments.
  • M. Sepahvand Page 63
    To compare the water requirement (WR), water productivity (WP) and economical waterproductivity (EWP) of wheat and rapeseed in wet years in western Iran, an experiment was carried out in Sarab Changai Agriculture Research Station (Lorestan province) in 2001-2002.Statistical analysis of resulted data showed that the differences between mean WR, WP and EWP of two plants were significant (P=0.99). Mean WR (Irrigation + effective rainfall) of wheat and rapeseed were 5000 and 6590 m3 ha-1 respectively. Mean WP of wheat and rapeseed were 1.64 and 0.60 kg m-3 and their EWP were 2128 and 1508 Rials m-3 respectively. As a result cultivation of wheat (as a winter crop) is preferred to over rapeseed because of its lower WR and higher WP and EWP.
  • A. Nikonahad, H. Moazed, F. Kazem, Beigi Page 69

    Karkhen storage dam is the largest dam of this kind in iran with a target capacity of 7.2´10 9m3. It is located in North West of Khuzestan province on Karkheh River. This study was aimed at the determination of an appropriate quality index for long term monitoring of the effects of this dam on Karkha River water quality. Four sampling stations were established. Then four standard quality indices, i.e. OWQI, DSWQI, NSFWQIm and NSFWQIa were used to test water quality in a bimonthly basis. The Jil Janwick approach was used to compare data collected by the latter indices. The comparisons suggested that NSFWQIm is a more appropriate index for water quality monitoring of Kerkhen River compared to the rest of the indices