فهرست مطالب

پژوهش های حفاظت آب و خاک - سال شانزدهم شماره 1 (بهار 1388)
  • سال شانزدهم شماره 1 (بهار 1388)
  • 188 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1388/02/02
  • تعداد عناوین: 9
|
  • حسن امینی جهرمی، محمد یوسف ناصری، فرهاد خرمالی*، سید علیرضا موحدی نایینی صفحه 1

    به منظور بررسی اثرات توام اقلیم و ژئومورفولوژی بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی و تکاملی خاک های با مواد مادری لسی در استان گلستان، دو مقطع در مناطق هوتن از توابع مراوه تپه با رژیم رطوبتی اریدیک و رژیم حرارتی ترمیک و گرگان با رژیم رطوبتی زریک و رژیم حرارتی ترمیک انتخاب گردید. به تناسب موقعیت های مختلف اجزاء نمای زمین در منطقه هوتن 4 پروفیل و در منطقه گرگان 5 پروفیل خاک حفر و مطالعه شدند. نتایج تشریح پروفیل و مطالعات صحرایی نشان داد که در منطقه هوتن، موقعیت های هموار1 و پنجه شیب2 در رده اریدی سول و موقعیت های شانه شیب3 و پای شیب4 در رده انتی سول طبقه بندی می شوند. در منطقه گرگان نیز خاک موقعیت های هموار، شانه شیب و پای شیب در رده اینسپتی سول و خاک موقعیت پنجه شیب در رده مالی سول قرار گرفت. از نظر خصوصیات فیزیکوشیمیایی نیز تفاوت های قابل توجهی در نوع بافت، میزان و عمق شستشوی آهک، مواد آلی، درصد رطوبت اشباع، اسیدیته، هدایت الکتریکی عصاره اشباع، ظرفیت تبادل کاتیونی و میزان کاتیون ها و آنیون های محلول دیده شده به طوری که در گرگان مقدار رس بیشتر و هوتن سیلت بیشتری دارد. آهک از افق های سطحی منطقه گرگان آب شویی شده و در عمق خاک تجمع نموده است. میزان تغییرات آهک در مناطق مورد مطالعه از 1 درصد در افق AB پروفیل 5 گرگان تا بیش از 15 درصد در افق های سطحی هوتن متغیر است. از لحاظ مواد آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی خاک منطقه گرگان وضعیت مطلوب تری دارد به طوری که کربن آلی از 5/3 درصد در گرگان به کمتر از 5/0 درصد در هوتن و CEC از 3/44 سانتی مول بر کیلوگرم در گرگان به کمتر از 7 سانتی مول بر کیلوگرم در هوتن می رسد. از جمله فرآیندهای بارز خاک سازی در منطقه گرگان، حرکت و آب شویی کربنات کلسیم درعمق نیم رخ خاک و تجمع مواد آلی بیشتر در سطح قابل ذکر می باشند.

    کلیدواژگان: لس، اقلیم، ژئومورفولوژی، خصوصیات فیزیکوشیمیایی
  • مهدی مفتاح هلفی صفحه 19
    گرگان رود یکی از سه رودخانه اصلی استان گلستان می باشد که نقش مهمی در تامین آب استان گلستان دارد. به منظور بررسی کیفیت آب گرگان رود و همچنین برآورد حداکثر بار آلودگی مجاز قابل تخلیه به آن، از آمار 8 ایستگاه اندازه گیری کیفیت آب این رودخانه استفاده به عمل آمد. وضعیت خودپالایی این رودخانه با دو روش تجربی استریتر- فیلیپس و آماری مورد بررسی قرار گرفت. هیچ یک از این روش ها نشان دهنده وضعیت نامطلوب خودپالایی برای این رودخانه در شرایط متوسط و کم آبی نمی باشد. مقدار BOD مشاهده شده این رودخانه در ایستگاه تمر- قره قوزی با مقدار 7/9 میلی گرم بر لیتر بوده و تا قبل از محل سد وشمگیر، مقدار BOD مشاهده شده در برخی نمونه ها، بیش از مقدار مجاز بوده ولی این مشکل در پایین دست محل سد مشاهده نگردیده است. همچنین متوسط سالانه مقدار BOD از مقدار 7/1 میلی گرم بر لیتر در ایستگاه ورودی گنبد تا 48/2 میلی گرم بر لیتر در ایستگاه های تمر- قره قوزی و ورودی آق قلا متغیر است. نتایج محاسبات خودپالایی نشان می دهد در وضعیت موجود مشکلی از جهت تخلیه بار آلودگی به گرگان رود وجود ندارد.
    کلیدواژگان: بار آلودگی مجاز، خودپالایی، کیفیت آب، گرگان رود
  • کیومرث ابراهیمی، فاطمه نایب لویی صفحه 37
    نفوذپذیری یکی از مهم ترین پارامترهای فیزیکی خاک ها و از داده های بنیادی طرح های آبیاری و زه کشی است. اگرچه برای توصیف این پدیده، تاکنون روش ها و روابط مختلف تئوری و یا تجربی ارایه شده، ولی هنوز هم از جنبه های تطابق و امکان کاربرد علوم جدیدی نظیر روش شبکه های عصبی مصنوعی در پیش بینی این پدیده، جای تحقیق و بررسی وجود دارد. در تمام روش های موجود برای تعیین روابط نفوذ، انجام آزمایش های زمان بر و پرهزینه صحرایی الزامی است. همچنین وجود عبارت های غیرخطی در روابط حاکم بر پدیده نفوذپذیری، مدل سازی آن را امری مشکل نموده است. از طرفی امروزه توانمندی های روش شبکه های عصبی مصنوعی در مدل سازی مسایل غیرخطی باعث شده تا در علوم مختلف مهندسی به موازات کاربرد روش های متداول، از روش شبکه های عصبی نیز استفاده شود. درتحقیق حاضر شبکه های عصبی مصنوعی به عنوان روشی جدید به منظور تخمین مقادیر نفوذپذیری نهایی خاک ها به کار گرفته شده است. در این تحقیق در مدل شبکه عصبی مصنوعی تهیه شده، پارامترهای فیزیکی خاک از جمله درصد مواد آلی، وزن مخصوص حقیقی و ظاهری، تخلخل و همچنین پارامترهای شیمیایی آن نظیر اسیدیته و میزان سدیم به عنوان ورودی و در مقابل مقادیر نفوذپذیری نهایی خاک به عنوان پارامتر خروجی مدل لحاظ شده اند. همچنین یک مدل آماری براساس رگرسیون های چندمتغیره تهیه و خروجی های مدل شبکه عصبی و مدل آماری با مقادیر واقعی اندازه گیری شده و با کاربرد معیار ضرایب همبستگی مقایسه شده است. نتایج این تحقیق نشان داد که مدل های شبکه عصبی مصنوعی با دقت بسیار بالا و قابل قبولی توانایی تخمین و پیش بینی مقادیر نفوذپذیری نهایی خاک ها را براساس پارامترهای زود یافت خاک دارند. وجه تمایز این تحقیق با سایر تحقیقات مشابه در مدل سازی با شبکه های عصبی مصنوعی آن است که، در این تحقیق علاوه بر کاربرد شبکه های عصبی مصنوعی در مورد نفوذپذیری، توانمندی های این روش در یافتن دانش الگوریتم در داده های با حجم پایین نیز به اثبات رسید.
    کلیدواژگان: پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک، شبکه عصبی مصنوعی، ضریب نفوذپذیری نهایی، مدل آماری
  • صفیه علیمحمدی، عباس پاشایی اول، شعبان شتایی جویباری، لطف الله پارسایی صفحه 59
    امروزه بروز پدیده زمین لغزش در مناطق جنگلی شمال کشور و از جمله استان گلستان، به علت کاهش و یا از بین رفتن پوشش گیاهی، به یک امر طبیعی تبدیل شده است. پیش بینی وقوع زمین لغزش در یک منطقه، از خسارات ناشی از بروز این امر جلوگیری خواهد نمود. پهنه بندی خطر زمین لغزش، از جمله راه کارهای مناسب و جواب گو در این مورد می باشد. انتخاب بهترین روش برای پهنه بندی در کاهش هزینه و صرف وقت مؤثر است. همچنین این امر سبب به دست آوردن نتایج بهتر و مطمئن در مورد پهنه بندی خواهد شد. در این تحقیق از دو مدل تجربی شامل روش مورا و وارسون و روش حائری و سمیعی و مدل آماری شامل روش اثر نسبی برای پهنه بندی خطر زمین لغزش منطقه حوزه آب خیز سیدکلاته واقع در شهرستان رامیان استان گلستان استفاده گردید. برای ارزیابی روش های پهنه بندی از روش جمع مطلوبیت استفاده شد. نتایج، بیانگر تفکیک بهتر کلاسه های خطر در روش اثر نسبی می باشد. در مقایسه بین مدل های تجربی، روش حائری- سمیعی از روش مورا- وارسون کارایی بهتری از خود نشان داد.
    کلیدواژگان: پهنه بندی خطر زمین لغزش، مدل مورا، وارسون، مدل حائری، سمیعی، مدل اثر نسبی، حوزه آب خیز سیدکلاته رامیان
  • محمد واقفی، مسعود قدسیان، سیدعلی اکبر صالحی نیشابوری صفحه 79
    آب شکن یکی از اجزا مهم در حفاظت از سواحل رودخانه ها می باشد. استقرار آب شکن ها باعث ایجاد تغییرات در میدان جریان، الگوی آب شستگی و توپوگرافی بستر می شود. مکانیزم جریان و انتقال رسوب هنگامی که آب شکن در قوس قرار گرفته است بسیار پیچیده می باشد. در این مقاله به بررسی تغییرات زمانی ابعاد چاله آب شستگی و توپوگرافی بستر پیرامون آب شکن های T شکل مستقر در قوس 90 درجه پرداخته شده است. برای این منظور در یک کانال آزمایشگاهی با قوس 90 درجه و ملایم و دارای بستر رسوبی با دانه بندی به قطر متوسط 28/1 میلی متر و شرایط آب زلال، آزمایش هایی طراحی و اجرا شد. در این آزمایش ها تاثیر پارامترهای طول آب شکن، طول بال آب شکن، موقعیت قرارگیری آب شکن در قوس و همچنین عدد فرود جریان بر تغییرات زمانی ابعاد چاله آب شستگی حول آب شکن T شکل و تغییرات توپوگرافی بستر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بیانگر این است که افزایش طول آب شکن، کاهش طول بال آب شکن، افزایش عدد فرود و تغییر موقعیت آب شکن به سمت پایین دست قوس باعث افزایش ابعاد چاله آب شستگی می گردد.
    کلیدواژگان: تغییرات زمانی، آب شکن T شکل، ابعاد چاله آب شستگی، توپوگرافی قوس، آب شستگی حداکثر
  • مصطفی عصاری، مهدی کوچک زاده، مهدی شهابی فر، کامیار بیات صفحه 107
    امروزه شبکه های عصبی مصنوعی کاربرد بسیاری در مسائل مختلف مهندسی آب که رابطه و الگوی مشخصی بین عوامل مؤثر بر وقوع یک پدیده وجود ندارد، پیدا کرده اند. در این پژوهش جهت تخمین تبخیر- تعرق مرجع داخل گل خانه با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی، از داده های هواشناسی اندازه گیری شده داخل گل خانه و همچنین داده های اندازه گیری شده خارج گل خانه استفاده گردید. در این پژوهش از شبکه های عصبی مصنوعی با ساختار پرسپترون چند لایه و الگوریتم یادگیری پس انتشار خطا با یک لایه پنهان جهت تخمین تبخیر- تعرق گیاه مرجع استفاده شد. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی می توان تبخیر- تعرق گیاه مرجع (0ET) را با دقت مناسبی تخمین زد. شبکه عصبی مصنوعی با ورودی های تابش خارج از جو، دمای حداقل و حداکثر اندازه گیری شده، ساعت آفتابی و فشار بخار واقعی محاسبه شده در داخل گل خانه با جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) برابر 1/1 میلی متر در روز بهترین نتیجه را جهت تخمین 0ET ارایه داد. این عمل برای داده های خارج از گل خانه نیز انجام شد که شبکه های عصبی مصنوعی با داده های ورودی دمای حداقل و حداکثر و ساعت آفتابی اندازه گیری شده در خارج از گل خانه با RMSE برابر 01/1 میلی متر در روز، بهترین نتیجه را جهت تخمین 0ET ارایه داد.
    کلیدواژگان: تبخیر، تعرق گیاه مرجع، شبکه های عصبی مصنوعی، گل خانه
  • محمد تاج بخش، بیژن قهرمان صفحه 123
    در بیشتر نقاط دنیا برای محاسبه حداکثر بارش محتمل از روش هرشفیلد استفاده می شود که در آن عامل فراوانی (Km) برای محاسبه مقادیر حداکثر بارندگی محتمل 24 ساعته (24PMP)، 15 فرض می گردد، این مقدار در ایستگاه های مختلف با شرایط آب و هوایی مختلف مناسب نمی باشد. سازمان جهانی هواشناسی در سال 1986 روش هرشفیلد را استاندارد کرد وتاثیر طول دوره آماری و حداکثر مقدار مشاهده شده را برای تصحیح عامل فراوانی معرفی نمود. در سال 2001 توسط دسا و همکاران در مالزی نگرش دیگری به روش هرشفیلد معرفی شد به طوری که در آن تنها بیشترین مقدار مشاهده شده ملاک کار قرار داده شد که منجر به کاهش شدیدی در عامل فراوانی گردید. در این مقاله جهت برآورد عامل فراوانی مناسب، مقادیر بیشترین آمار بارش یک روزه در 46 ایستگاه موجود در شمال شرق ایران با طول دوره آماری 13 تا 48 سال با این دو نگرش بررسی گردید. در نگرش اول به ترتیب عامل فراوانی و 24PMP بین 7/16 تا 5/19 و 6/138 تا 3/410 میلی متر به دست آمد که به مقدار بسیار زیادی نتایج آن معلول طول دوره آماری است، در حالی که در نگرش دوم باعث تخمین این مقادیر به ترتیب 8/1 تا 2/6 و 7/62 تا 7/207 میلی متر گردید. از نسبت 24PMP به حداکثر باران 24 ساعته به عنوان معیاری که به شرایط آب و هوایی منطقه بستگی نداشته باشد استفاده شد و با استفاده از مقادیر گزارش شده در منابع نشان داده شد که در مقایسه با نگرش اول هرشفیلد، نگرش دوم پایدارتر است و تناسب بیشتری با روش چند ایستگاهی که از آمار یک-کاسه منطقه استفاده می کند دارد. نشان داده شد که نسبت 24PMP آماری به 24PMP هم گرایی در نگرش دوم اختلاف کمتری با 1 دارد در حالی که در نگرش اول این فاصله زیاد و غیرقابل قبول می باشد. در ادامه نقشه 24PMP به روش دوم در منطقه تحت مطالعه تهیه شد، این نقشه تخمین معتبری از بیشترین بارش محتمل برای هر منطقه در شمال شرق ایران جهت کاربرد در طرح های هیدرولیکی کنترل روان آب و سیلاب رودخانه های مرزی و آب راهه هایی که بدون استفاده به کویرهای داخلی می ریزند به دست می دهد.
    کلیدواژگان: حداکثر بارش محتمل 24 ساعته، هرشفیلد، آزمون همگنی من کندال
  • امیراحمد دهقانی، سید فضل الله هاشمی نجفی، سید علی ایوب زاده، محمد ابراهیم مشکاتی شهمیرزادی صفحه 143
    از جمله مسایل مهم در طراحی آب شکن ها، پدیده آب شستگی موضعی دماغه آنها می باشد که به علت تنگ شدگی مقطع جریان و وجود گردابه های قوی به وجود می آید و یکی از شاخص های مهم در تعیین مشخصات حفره ی آب شستگی، حداکثرعمق آب شستگی می باشد. امروزه شبکه های عصبی کاربردهای بسیاری در مسایل مختلف مهندسی آب که رابطه و الگوی مشخصی بین عوامل مؤثر بر وقوع یک پدیده وجود ندارد، پیدا کرده است. بنابراین در این پژوهش از دو روش شبکه عصبی مصنوعی، سیستم استنتاج فازی عصبی به برآورد میزان عمق آب شستگی اطراف آب شکن L- شکل پرداخته شده است. همچنین نتایج به دست آمده از این روش ها با رابطه تجربی موجود مقایسه شده است. برای شبکه عصبی مصنوعی از یک لایه میانی با 5 نرون استفاده شد. تابع محرک لایه میانی نیز تانژانت هیپربولیک و تابع محرک لایه خروجی سیگموئید درنظر گرفته شد. سیستم استنتاج فازی- عصبی به کار رفته در این تحقیق نیز سوگینو می باشد که از الگوریتم یادگیری پیوندی برای تعیین پارامترهای سیستم فازی استفاده می کند. ضریب همبستگی برای داده های آزمون در شبکه عصبی مصنوعی، سیستم استنتاج فازی عصبی و رابطه تجربی به ترتیب 97/0، 99/0 و 93/0 به دست آمده است. مقایسه نتایج نشان دهنده قدرت بالای سیستم های هوشمند (به خصوص سیستم استنتاج فازی عصبی) در یادگیری و تخمین عمق آب شستگی اطراف این نوع آب شکن می باشد.
    کلیدواژگان: آب شکن L، شکل، شبکه های عصبی مصنوعی، سیستم استنتاج فازی عصبی، آب شستگی
  • گلاله غفاری، جمال قدوسی، حسن احمدی صفحه 163
    تغییر کاربری اراضی در یک حوضه آبخیز می تواند تاثیر قابل توجهی بر چرخه هیدرولوژی و در نتیجه منابع آب حوضه داشته باشد، از این رو شناخت آثار تغییر کاربری اراضی بر پاسخ های هیدرولوژی حوضه راه گشای تعیین استراتژی مناسب در توسعه پایدار منابع آب حوضه های آبخیز می باشد. هدف از این تحقیق بررسی اثرات هیدرولوژی تغییر کاربری اراضی در طی 40 سال اخیر در حوضه زنجان رود می باشد. جهت شبیه سازی بیلان آبی حوضه در این مطالعه از مدل SWAT (2005) استفاده و بدین منظور داده های هواشناسی و نقشه های رقومی کاربری اراضی و خاک و مدل رقومی ارتفاع منطقه تحقیق تهیه شد. پس از واسنجی و صحت سنجی مدل، به منظور ارزیابی تاثیر تغییر کاربری اراضی بر هیدرولوژی حوضه، کاربری های اراضی سال 1346، 1373 و 1386 به مدل معرفی و مدل اجرا گردید. نتایج تحقیق نشان دهنده تاثیرات قابل توجه تغییر کاربری اراضی روی جریان رودخانه ای و بار آبی حوضه است، به طوری که تغییر در کاربری اراضی از سال 1346 تا 1386 منجر به افزایش مقدار روانآب سطحی در حدود 33 درصد و کاهش سطح سفره آب های زیرزمینی در حدود 22 درصد شده است. همچنین از سال 1346 تا 1386 مساحت زیرحوضه های تحت تاثیر گروه روانآب متوسط سالانه (زیاد) 28-14 میلی متر، 16 درصد افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: کاربری اراضی، پاسخ هیدرولوژی، SWAT، حوضه آبخیز زنجان رود
|
  • H. Amini Jahromi, M.Y. Naseri, F. Khormali, S.A. Movahedi Naeini Page 1

    In order to study the effects of climate and geomorphology on the development of soils and their physico-chemical peroperties, two transects on the loess parent material were selected in two regions of Golestan Province. The regions were: Huttan (Maraveh Tappeh area) and Gorgan with aridic-thermic and xeric-thermic soil moisture and temperature regimes, respectively. Four pedons in Hutan and five in Gorgan were studied. Results revealed that in Hutan area, Aridisols formed on summit and toeslope positions while on the shoulder and footslopes, Entisols were dominant. In contrast, in Gorgan region, Inceptisols were the major members of the summit, shoulder and footslope and Mollisols were dominant on the toeslopes. There were significant differences in soil physico-chemical properties such as texture, CaCO3 content and its leaching depth, organic matter, saturation percentage, acidity, electrical conductivity, cation exchange capacity and soil solution cations and anions in the two studied regions. There was higher clay in Gorgan area. In Huttan however more silt were observed. Carbonate was leached from the surface horizons and accumulated in the depth of soils of Gorgan area. Considering the organic matter and CEC, soils of Gorgan had more favorable conditions. Depth of leaching of calcium carbonate, its dissolution-precipitation processes, and the accumulation of organic matter were among the most important soil forming processes occurred in Gorgan area.

  • M. Meftah Halghi Page 19
    Gorganrood river is one of the three main rivers in Golestan province have a basic role in Golestan water supply. To study Gorganrood water quality and estimating maximum allowable pollutant, water quality data was used from 8 stations. Purification of this river has been studied by two
    Methods
    statistical and experimental methods. Each method showed that the Gorganrood river at present condition has no problem for purification. Average measured BOD in this river on Tamar-Ghareghoozy station was 9.7 mg/Lit and maximum observed BOD on up stream of Voshmgir dam was, some times larger than allowable amount but on the down stream there wasnt any problem. Average BOD in Gorganrood varies from 1.7 mg/Lit on Gonbad entrance station to 2.48 mg/Lit on Tamar-Ghareghoozy and Agh ghala entrance stations. This river has no main problem to fall pollutants.
  • K. Ebrahimi, F. Nayebloei Page 37
    Infiltration rate is one of the most important soil physical parameters and is a basic input data in irrigation and drainage projects. Although, a number of theoretical or experimental based equations are presented to describe this phenomenon but the evaluation of some new sciences such as artificial neural networks, for prediction of the phenomenon can be investigated. Generally, the infiltration rate is a function of different soil factors, such as: organic materials; porosity; pH; EC; Na and Ca+Mg. Aburaihan campus belongs to the University of Tehran. It has two teaching and research centres, one of them is located in the Waramin lowlands of eastern Tehran (Ghezlagh farm). The farm has about 120 hectares of fertile lands. The present research plan aims to model the infiltration of the soils involving the Artificial Neural Networks (ANN) and the Statistics models. The performances of different types of neural networks, relevant functions and processing elements were examined using mean square error (MSE) as the criterion. The Multilayer perceptorns (MLPs, feed-forward network) with one hidden layer (three layers in total) including five neurons as neural network type and momentum as learning rule were the final option, which were chosen to built up the ANN model. Data from a previous study were used for this purpose. Also, a regression model involving the SPSS software has been used to predict the basic infiltration rate (Ibas). Results obtained from the artificial neural network and the regression models were compared in terms of correlation coefficient between measured and estimated values. The calculated correlation coefficients between the predicted and measured data were found to be 0.94 and 0.98 for the neural network and regression methods, respectively. Results indicated that the variable, Ibas, was predicted more efficiently by the regression model than the ANN model. However, from the encouraging results, it can be concluded that the use of a neural network model can be efficient for prediction of the basic infiltration rate.
  • S. Alimohamadi, A. Pashayi Aval, S. Shatayi Jouybari, L. Parsayi Page 59
    Nowadays, occurrence of mass movement in the northern forests of Iran, especially in the Golestan province is turning to be a usual phenomenon. Because of decay of vegetation cover, prediction of landslide occurrence will prevent its damages. Landslide hazard zonation is a suitable way in this case. Selection of the best model is a way to decrease costs and time. Consequently, land slide hazard zonation with best models will cause getting better results. In this study, capability of two experimental models including Mora-Varson and Haeri-Sameai methods, a statistic model together with relative effect model have been tested for land slide hazard zonation in the Seyed Kalateh watershed at Ramian, Golestan province, using Sum of Quality for evaluation of efficiency of landslide hazard zonation methods. Results showed that relative effect method could better separate the hazard zones compared to other used methods. Comparing the experimental methods, Haery method is more effective than the Mora method.
  • M. Vaghefi, M. Ghodsian, S.A.A. Salehi Neyshaboori Page 79
    Spur dike is an important element for protection of river banks. Spur dike causes variations in flow field, sediment transport and bed topography. The mechanism of flow and sediment transport in a channel bend is very complex, especially when a spur dike is constructed in a bend. In this paper the time variations of dimension of the scour hole and the bed’s topography were considered around a T shaped spur dike located in a 90 degree bend. For this purpose, the experiments were carried out in a 90 degree channel bed with uniform sediments having average diameter of 1.28 mm under clear water condition. The time variations of parameters such as length of the spur dike and its wing, the location of the spur dike in the outer part of the bend and Froude number on dimensions of scour hole around a T shaped spur dike and the bed’s topography were studied. The results showed that by increasing the length of the spur dike, decreasing the wing length of the spur dike, increasing the Froude number and changing the location of spur dike towards the down stream of bend, the dimension of scour hole increased.
  • M. Assari, M. Kouchakzadeh, M. Shahabifar, K. Bayat Page 107
    Nowadays Artificial Neural Networks (ANNs) are being applied in several problems of water engineering where there is no clear relationship between effective parameters on the estimation of phenomenon. This research was used to measure aerodynamic data inside and outside greenhouse for estimating reference evapotranspiration in greenhouse by using ANNs. ANN was used with perceptron multilayer structure and Back Propagation with one hidden layer for estimating evapotranspiration by using meteorological parameters. Results showed, with regard to Root Mean Square Error (RMSE), ANNs wasable to estimate reference evapotranspiration with low error. Inside greenhouse, ANN showed a best estimation maximum temperature (Tmax), minimum temperature (Tmin), extraterrestrial radiation (Ra), actual vapor pressure (ea) and sunshine (n) in entrance layer and found as the best model for estimating inside greenhouse reference evapotranspiration with RMSE equal to 1.1 mm day-1. Outside greenhouse, ANN was found as best model which can use maximum temperature (Tmax), minimum temperature (Tmin), and sunshine (n) in entrance layer estimating inside greenhouse reference evapotranspiration with RMSE equal to 1.01 mm day-1.
  • M. Tajbakhsh, B. Ghahraman Page 123
    Hershfield method is commonly used for computing probable maximum precipitation (PMP) in most parts of the world for which the frequency factor (Km) is considered to be 15 for computing 24-h PMP (PMP24). This value may not be suitable for different stations under different climatic conditions. In 1986 the world meteorological organization standardized the Hershfield method and introduced the record length and the maximum value observed for the correction of the Km. In 2001 in Malazia Desa et al. introduced a new approach to the Hershfield method. Only the maximum value was considered in this approach, and caused a severe decrease in Km which was more rational. In this paper maximum daily rainfall values for 46 raingage stations located in north-east of Iran with record length of 13 to 48 years was adopted to estimate the appropriate Km values. For the first approach, Km was found to be varied in the range of 16.7 and 19.5 and the PMP24 was in the range of 138.6 and 410.3 mm. This high range is in part influenced by short record length of the stations. The corresponding values of Km for the second approach was 1.8 and 6.2 and for PMP24 was 62.7 and 207.7 mm. Numerous data in the literature supported that the ratio of PMP24 to maximum of p24, as a criteria independent of climatic conditions, was consistent for the second approach and was in harmony with multi-station method that uses all of the data at a time. Based on the literature, it was shown that ratio of statistical PMP24 to synoptic PMP24 is closer to 1 for the second approach. Finally, the map of PMP24 isochrones was prepared for the second approach which was assumed to be a sound estimation of PMP24 for the north-east of Iran. This map may be in use for runoff control of rivers which are drained either to other countries or to the interior deserts.
  • A.A. Dehghani, S.F. Hashemi Najafi, S.A. Ayoubzadeh, M.E. Meshkati Page 143
    A local scouring phenomenon is one of the important problems in hydraulic design of groynes. Due to constriction and downward flow, the scouring can occur around the groynes. Nowadays, the artificial neural networks have a lot of applications in various water engineering problems where there is not any specific relation between effective parameters. In this study, the Artificial Neural Networks (ANNs) and Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) were used for estimating the maximum depth of scour around L-head groynes. The results were compared with experimental relations. One hidden layer with five neurons was used for ANNs. The activation function for hidden layer was tangent hyperbolic while for output layer was sigmoid function. The first order Sugeno fuzzy model with hybrid learning algorithm was used in ANFIS. The correlation coefficient of test data for ANNs, ANFIS and experimental relation were 0.97, 0.99 and 0.93 respectively. The comparison of results with experimental relation showed the ability of artificial intelligent system (especially ANFIS) for learning and estimatign maximum depth of scour around L-head groynes.
  • G. Ghaffari, J. Ghodousi, H. Ahmadi Page 163
    Changes in land use can significantly influence the hydrological cycle and hence affect water resources. Understanding the impacts of land use changes on hydrology response at the watershed scale can facilitate development of sustainable water resources strategies. This paper investigates the hydrological effects of land use change in the Zanjanrood basin of Iran, during last 40 years. The study reveals how land use changes affected the hydrological regimes at the watershed scale. The water balance was simulated with the use of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT2005). This is a hydrological model that requires the meteorological data, land use, soil and DEM of the inspected areas, in the form of a digital map. After calibrating and modeling accuracy determination, the effect of land use changes on hydrological responses was evaluated using, land use of 1967, 1994, 2007 years set as model input. The results indicated that land use change had significant impact on water yield and river discharge. The land use changes over the period 1967 to 2007 led to a 33% increase in the amount of surface runoff and a 22% decrease in the ground water storage. Furthermore, the area of subbasins that influenced by high annual group runoff (14-28 mm) increased about 16%