فهرست مطالب

نشریه آب و خاک
سال بیست و چهارم شماره 5 (پیاپی 13، آذر و دی 1389)

  • تاریخ انتشار: 1389/10/11
  • تعداد عناوین: 19
|
  • کوروش مجد سلیمی، فرید باقری، سید بابک صلواتیان صفحه 845
    در این پژوهش و طی یک دوره سه ساله (1381 تا 1383)، تغییرات عملکرد، خصوصیات کیفی و بهره وری آب گیاه چای و نتایج تحلیل اقتصادی حاصل از اعمال تیمارهای مختلف آبیاری تکمیلی در ایستگاه تحقیقاتی چای فومن (استان گیلان) مورد بررسی قرار گرفت. تیمارها شامل چهار سطح آبیاری بارانی با دور 4، 8، 12 و 16 روز و یک تیمار بدون آبیاری (شاهد) بودند. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی انجام شد. در دوره کم آبی سال های خشک (1381 و 1382) با کاهش دور آبیاری، میزان عملکرد، خصوصیات کیفی (درصد مواد جامد محلول در آب و پلی فنل های چای خشک و ماده جامد برگ سبز) و کارآیی مصرف آب بوته های چای افزایش می یافت. مقایسه میانگین دو سالانه عملکرد تیمارهای دور آبیاری 4، 8، 12و 16 روز طی دوره خشک نشان داد که این تیمارها به ترتیب افزایش عملکردی معادل 5/74، 5/71، 4/67 و 4/59 درصد نسبت به تیمار شاهد داشته اند. نتایج ارزیابی اقتصادی نشان داد میانگین نسبت درآمد به هزینه برای تیمارهای دور آبیاری 4 تا 16 روز و شاهد به ترتیب برابر 2، 74/1، 64/1، 43/1 و 5/1 حاصل گردید. بر این اساس، اگرچه در آبیاری با دور کوتاه، هزینه ها افزایش می یافت اما افزایش درآمد و سود حاصل از تولید برگ سبز بیشتر و با کیفیت مرغوب تر چای، هزینه ها را جبران می کرد. در سال های با توزیع بارندگی مناسب، بهتر است از دور آبیاری طولانی مانند 8 تا 12 روز برای آبیاری باغ های چای استفاده گردد.
    کلیدواژگان: چای، ارزیابی اقتصادی، کیفیت، عملکرد
  • علی روشنفکر، جواد ظهیری، سیدمحمود کاشفیپور صفحه 855
    برای ایجاد تاخیر در سیلاب و کاستن دبی اوج آن معمولا از سدهای پاره سنگی تاخیری استفاده می گردد. مواد مورد استفاده در این نوع سدها معمولا باعث ایجاد تلاطم در جریان شده و در نتیجه در این محیط ها نمی توان از رابطه دارسی استفاده نمود. بر همین اساس در این محیط ها از روابط غیر دارسی استفاده می شود. معادلات جریان غیردارسی به دو صورت کلی و نشان داده می شوند. از جمله مهمترین پارامترهای موثر در شبیهسازی جریان در چنین محیط هایی مقدار N می باشد که معمولا بصورت تجربی و یا از طریق داده های آزمایشگاهی محاسبه می گردد. N نشان دهنده تلاطم جریان بوده و مقدار آن از 1 (جریان ورقه ای) تا 2 (جریان کاملا متلاطم) تغییر می کند. اشکال عمده بعضی روابط غیر دارسی (از جمله رابطه ارگون) این است که نمی توانند مستقیما مقادیر N و α را محاسبه نمایند. در این تحقیق با بکار بردن معادله ارگون و با استفاده از تحلیل های ریاضی معادلاتی جهت محاسبه مستقیم N و α ارائه شده و در نهایت رابطه ای جهت برآورد ضرایب هدایت هیدرولیکی معادل (Ke) در محیط های متخلخل استخراج شده است. جهت صحت سنجی معادلات استخراج شده از اطلاعات آزمایشگاهی تحقیقات قبلی استفاده شد. همچنین مقادیر N با استفاده از رگرسیون غیر خطی محاسبه و با N محاسباتی مورد مقایسه قرار گرفت. مقایسه نتایج بدست آمده نشان می دهد که در مجاورت مرزها (2 و1=N) مقادیر N محاسبه شده از دقت بالایی برخوردارند و با فاصله گرفتن از مرزها از دقت نتایج کاسته می گردد.
    کلیدواژگان: ضرایب جریان غیر دارسی، رابطه ارگون، تلاطم، هدایت هیدرولیکی معادل
  • محمد بی جن خان، صلاح کوچک زاده صفحه 864
    اندازه گیری و تحویل حجمی آب از مقوله های اساسی در شبکه های انتقال و توزیع آب است. در همین راستا مدول تیغه ای که برای تحویل بده تقریبا ثابت در دامنه ای از تغییرات ارتفاع آب بالادست خود معرفی شده است ابزاری مناسب برای کاربرد در شبکه های فرعی می باشد که اصول و ضوابط طراحی آن در حال تکامل است. در این تحقیق بر اساس مفهوم حساسیت هیدرولیکی دو روش طراحی برای مدول دو تیغه ای ارائه شده است که روش اول از نظر تئوری سازه ای معرفی کرده است که بده عبوری از آن نسبت به بده طراحی 62/13-% اختلاف دارد، حال آنکه روش دوم آن نتایجی ارائه کرده است که در آن، مدول تیغه ای با استفاده از دو تیغه دارای عملکردی مشابه با بهترین روش طراحی متداول برای مدول سه تیغه ای می باشد که نتیجه آن صرفه جویی اقتصادی قابل ملاحظه و سادگی در ساخت و طراحی مدول تیغه ای است.
    کلیدواژگان: تحویل حجمی آب، ضوابط طراحی مدول تیغه ای، شبکه های فرعی، آبگیرها
  • محمد موسوی بایگی، بتول اشرف، احمد نظامی صفحه 874
    کاهش و افزایش مداوم دما طی یک دوره زمانی کوتاه مدت که اصطلاحا چرخه های یخ و ذوب نامیده می شود، یکی از عوامل مهم خسارت به محصولات کشاورزی است. در این تحقیق برای تعیین چرخه های یخ و ذوب در استان خراسان رضوی، داده های دمای کمینه و بیشینه روزانه نه ایستگاه هواشناسی سینوپتیک در طی 20 سال آماری (1387- 1368) مورد استفاده قرار گرفت. همچنین شش گستره دمایی مشخص شامل: دماهای کمینه کوچک تر و مساوی 2- و دماهای بیشینه بزرگ تر و مساوی 2 (A)، دماهای کمینه کوچک تر و مساوی 3- و دماهای بیشینه بزرگ تر و مساوی 3 (B)، دماهای کمینه کوچک تر و مساوی 5- و دماهای بیشینه بزرگ تر و مساوی 5 (C)، دماهای کمینه برابر 2- و بیشینه بزرگ تر از 2 (D)، دماهای کمینه برابر 3- و بیشینه بزرگ تر از 3 (E) و دماهای کمینه برابر 5- و بیشینه بزرگ تر از 5 (F) که امکان رخداد این پدیده در آن ها بیش تر است، در نظر گرفته شد. پس از پردازش داده ها توسط یک برنامه کامپیوتری در محیط Fortran، تعداد روزهای وقوع این پدیده در هر یک از ایستگاه های موجود به صورت ماهانه، فصلی و سالانه تعیین و مناطق مستعد آن شناسایی و پهنه بندی شد. نتایج نشان داد که فصل زمستان دارای بیش ترین تعداد روزهای با چرخه یخ و ذوب می باشد و فصول پاییز و بهار به ترتیب در رده های بعدی قرار دارند. همچنین ایستگاه های تربت حیدریه، نیشابور و قوچان در اغلب گستره های دمایی، بالاترین میزان وقوع این پدیده در استان خراسان رضوی را دارا می باشند. کم ترین تعداد روزهای دارای چرخه یخ و دوب نیز غالبا در ایستگاه های سرخس، کاشمر و سبزوار مشاهده می شود.
    کلیدواژگان: پهنه بندی، چرخه های یخ و ذوب، خراسان رضوی، دمای بیشینه، دمای کمینه
  • مریم نوابیان، عبدالمجید لیاقت، رضا کراچیان، فریبرز عباسی صفحه 884
    از آنجا که کشاورزی یک کانون نامتمرکز آلایندگی است، مدیریت در سطح مزرعه شامل مدیریت بهینه آب و مواد مغذی می تواند به عنوان یک روش موثر در کاهش آلودگی بخش کشاورزی مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق، یک مدل بهینه یابی با هدف کاهش خروج نیترات از مزرعه در کودآبیاری جویچه ای ارائه شده است. مدل بهینه یابی شامل چهار مدل شبیه سازی تخمین میزان رواناب، نفوذعمقی، غلظت نیترات در رواناب و نفوذ عمقی است. الگوریتم ژنتیک برای حل مدل بهینه یابی بکارگرفته شد. متغیرهای تصمیم شامل دبی ورودی، مدت زمان آبیاری، زمان شروع کوددهی و مدت زمان تزریق کود بودند. قابلیت مدلهای شبیه سازی در شبیه سازی فرآیند کودآبیاری منجر به ارائه مدل بهینه یابی جامع کودآبیاری برای شرایط مختلف اقلیم، گیاه، آبیاری و کوددهی شد. برای ارزیابی مدل بهینه یابی از داده های صحرایی در رژیم جریان ثابت استفاده شد. مقادیر بهینه متغیرهای تصمیم برای مزرعه مورد مطالعه در شرایط حضور گیاه به ترتیب 184/0 لیتر بر ثانیه، 2/595 دقیقه، 5/7 دقیقه و 9/162 دقیقه برای دبی، مدت زمان آبیاری، زمان شروع کوددهی و مدت زمان تزریق بدست آمدند. این مقادیر به ترتیب برای شرایط بدون حضور گیاه 21/0لیتر بر ثانیه، 1/537 دقیقه، 5/6 دقیقه و 0/143 دقیقه تعیین شدند. مقادیر بهینه متغیرهای تصمیم، منجر به خروج به طور متوسط 86/113 و 13/118 میلی گرم بر لیتر نیترات از مزرعه به ترتیب در شرایط حضور و عدم حضور گیاه شدند. به دلیل افزایش غلظت نیترات در نفوذعمقی در حضور گیاه، مدل بهینه یابی با تغییر در مقادیر متغیرهای تصمیم و افزایش دبی، غلظت نیترات در نفوذعمقی و رواناب را کاهش داد. نتایج نشان داد که حضور گیاه در نتایج بهینه یابی تاثیر دارد و بهتر است مقادیر بهینه در حضور و عدم حضور گیاه تعیین شوند.
    کلیدواژگان: آبیاری جویچه ای، بهینه یابی، کودآبیاری، مدیریت آب و مواد مغذی، نیترات
  • غلامعلی کمالی، پگاه ملایی، محمد باقر بهیار صفحه 894
    هدف از این بررسی تهیه اطلس گندم دیم برای استان زنجان با استفاده از داده های اقلیمی می باشد که در نتیجه آن بتوان مناطق مستعد را جهت کاشت گندم دیم مشخص نمود بدین منظور اقدام به تحلیل داده های اقلیمی بارندگی ودما نموده ودر گام اول تاریخ کاشت مناسب با توجه به میزان بارندگی که در یک یا دو روز متوالی 5 میلی متر یا بیشتر باشد تعیین گردید. سپس مراحل مختلف رشد گندم دیم بر اساس محاسبه GDD مراحل مختلف بدست آمد. در مرحله بعد به بررسی بارش سالیانه، پاییزه، بهاره و خرداد ماه پرداخته و متوسط آنها تعیین گردید.همچنین احتمال وقوع دمای مناسب جوانه زنی، دمای حداکثر 25و30 درجه سانتی گراد در مرحله گلدهی و مرحله پر شدن دانه محاسبه گردید.مقادیر محاسبه شده در محیط GIS به پهنه های مختلف تبدیل شده و با بهره گیری از روش همپوشانی کلیه لایه ها ابتدا ارزش وزنی داده شد و بعد تلفیق شدند در نهایت اطلس گندم دیم استان زنجان با 4 پهنه بسیار مناسب،مناسب،متوسط و ضعیف بدست آمد.همانطور که از نقشه پیداست مناسب ترین مناطق کاشت گندم دیم در قسمتهای شمال و مرکز خدابنده و قسمت شرقی ایجرود می باشد.در انتها به برآورد میزان تولید محصول پرداخته و با توجه به میزان عملکرد در استانهای همجوار که دارای آب وهوای مشابه وعملکرد بالاتری هستند متوسط عملکرد برای استان زنجان محاسبه و میزان تولید برآورد گردید که نسبت به تولید واقعی 30 در صد افزایش را نشان داد.
    کلیدواژگان: اطلس، گندم دیم، GIS، درجه، روزهای رشدGDD، تاریخ کاشت
  • مهدی محمدی قلعهنی، امید بزرگ حداد، کیومرث ابراهیمی صفحه 908
    اگرچه کاربرد مدل ماسکینگام به دلیل مشکل بودن تخمین پارامترها هنوز با دشواری روبروست، اما این مدل به طور گسترده ای برای روندیابی سیل در هیدرولوژی بکار می رود. در تحقیق حاضر الگوریتم نورد شبیه سازی شده که الگوریتمی کارا در بهینه سازی است برای تخمین و بهینه سازی سه پارامتر مدل غیرخطی ماسکینگام استفاده شد. نتایج بدست آمده نشانگر دقت بالای این الگوریتم در تخمین این پارامترها بود، بطوریکه در مثال اول مجموع مربعات خطا (SSQ) برابر 78/36، مجموع قدر مطلق خطاها (SAD) برابر 44/23، دبی پیک واقعی 85 مترمکعب بر ثانیه بود و دبی پیک روندیابی شده 90/85 بدست آمد که، تفاوت این دو (DPO) برابر یک درصد خطا و تفاوت گام زمانی وقوع دبی پیک واقعی و روندیابی شده (DPOT) صفر بدست آمد. در مثال موردی دوم الگوریتم SA (Simulated Annealing) در مورد سیلاب رودخانه کارون آزمایش و نتایج آن با روش GA (Genetic Algorithm) مقایسه شد. نتایج نشان داد که الگوریتم SA تخمین بهتری نسبت به روش GA دارد. بطوریکه مجموع مربعات خطا (SSQ) برابر 06/4947، مجموع قدر مطلق خطاها (SAD) برابر 8/412، دبی پیک واقعی 1182 مترمکعب بر ثانیه بود و دبی پیک روندیابی شده 1191 بدست آمد که، تفاوت این دو (DPO) برابر کمتر از یک درصد خطا و تفاوت گام زمانی وقوع دبی پیک واقعی و روندیابی شده (DPOT) صفر بدست آمد. در نهایت این تحقیق قابلیت الگوریتم SA را در زمینه بهینه سازی پارامترهای مدل ماسکینگام نشان داد.
    کلیدواژگان: الگوریتم نورد شبیه سازی شده، بهینه سازی، روندیابی سیل، مدل ماسکینگام
  • علیرضا کمال، علیرضا مساح بوانی صفحه 920
    افزایش گازهای گلخانه ای در دوره های آتی نه تنها باعث تغییر در مقادیر متوسط متغیرهای اقلیمی می شود بلکه نوسانات این متغیرها را نیز تحت تاثیر قرار می دهد. بدیهی است در نظر گرفتن تغییرات توام نوسانات متغیرهای اقلیمی و مقادیر متوسط آن در تاثیر بر رواناب، نتایج واقعی تری را در پی خواهد داشت. در این تحقیق در ابتدا نوسانات و مقادیر متوسط متغیرهای دما و بارش حوضه قره سو در دوره 2069-2040 میلادی با استفاده از مدل HadCM3-A2 و روش کوچک مقیاس کردن آماری، مورد شبیه سازی قرار گرفت. همچنین به منظور لحاظ عدم قطعیت نوسانات اقلیمی در محاسبات، اقدام به شبیه سازی 100 سری زمانی از متغیرهای دما و بارش منطقه برای دوره آتی شد. نتایج نشان داد که محدوده عدم قطعیت مربوط به نوسانات اقلیمی منطقه در ماه های مختلف سال بین 5/0 تا 2 درجه سانتیگراد افزایش برای دما و بین 10- تا 20 میلیمتر تغییر برای بارش خواهد بود. در ادامه وضعیت رواناب منطقه تحت تاثیر عدم قطعیت نوسانات اقلیمی مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا و به منظور لحاظ کردن عدم قطعیت مدل های هیدرولوژی، از دو مدل بارش- رواناب SIMHYD و IHACRES استفاده شد. واسنجی این دو مدل برای دوره پایه و معرفی 100 سری زمانی از متغیرهای دما و بارش تولید شده در مرحله قبل به هر دو مدل، محدوده تغییرات رواناب حوضه را برای دوره 2069-2040 مشخص ساخت. نتایج نشان از هماهنگی دو مدل در شبیه سازی تغییرات رواناب منطقه دارد. بگونه ای که هر دو مدل کاهش رواناب را برای فصل پاییز و افزایش رواناب را برای فصل های دیگر تخمین می زنند. نهایتا یافته های این تحقیق نشان از تاثیر قابل توجه عدم قطعیت مدل های هیدرولوژی و تاثیر کمتر نوسانات اقلیمی در برآورد رواناب یک حوضه تحت تاثیر تغییر اقلیم دارد.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، نوسانات اقلیمی، بارش، رواناب، HadCM3
  • مجتبی رضایی، ناصر دواتگر، خسرو تاجداری، بهروز ابولپور صفحه 932
    کم آبی سالهای اخیر باعث گرایش برنجکاران گیلانی به استفاده از منابع آب زیرزمینی برای تولید برنج ونگرانی هایی در مورد کیفیت این منابع شده است. این پژوهش با هدف بررسی تغییرات مکانی چند شاخص مهم کیفیت آبهای زیرزمینی در سطح استان گیلان با استفاده از زمین آمار و با داده های شاخص کیفیت آب شاملEC، Na و SAR نمونه برداری شده از 135 حلقه چاه مربوط به شهریور سال 1386 در سطح این استان انجام گرفته است. ابتدا دقت روش های کریجینگ معمولی(OK) و معکوس فاصله (IDW) با سه توان مختلف (3 و2، 1m=) بررسی و در نهایت نقشه های پهنه بندی این خصوصیات در سطح استان رسم شد. نتایج نشان داد این خواص از ساختار مکانی خوبی برخوردار هستند. مدل کروی بهترین مدل برای برازش واریوگرام می باشد. روش های مورد بررسی از نظر دقت تفاوت زیادی ندارد ولی در مجموع روش های کریجینگ و معکوس فاصله با توان یک دقت بیشتری در درون یابی این خواص داشته اند. پهنه بندی خواص کیفی نشان داد میزان هدایت الکتریکی آبهای زیرزمینی در اکثر مناطق استان پایین است. ولی در مناطق پایین دست حوضه سفیدرود مخصوصا در منطقه تلاقی سفیدرود با دریای خزر این شاخص از 1 دسی زیمنس برمتر بیشتر می باشد. به همین ترتیب در این منطقه میزان SAR وNa نیز در مقایسه با دیگر مناطق بالاتر می باشد ولی از نظر کشاورزی برای کشت برنج مشکلی بوجود نخواهد آورد. نتایج این پژوهش نشان داد از نظر شاخص SAR، کیفیت آبهای زیرزمینی استان در مجموع مناسب است ولی از نظر هدایت الکتریکی کیفیت آبهای زیرزمینی استان خصوصا در مناطق مرکزی و مرکزی متمایل به شرق همجوار با دریا پایین بوده و می تواند پایداری تولید برنج در این مناطق را که از مناطق عمده برنجکاری استان می باشد به خطراندازد.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، کیفیت، تغییرات مکانی
  • محبوبه زارعزاده مهریزی، امید بزرگ حداد صفحه 942
    به منظور تعیین آبدهی رودخانه ها در آینده و برنامه ریزی جهت مصرف آب، از مدل هایی جهت پیش بینی این مقادیر استفاده می گردد. همچنین جهت تصحیح، تدقیق، تطویل، تکمیل و یا بازسازی داده ها، مدل های شبیه سازی مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله مدل های تجربی مورد استفاده در این زمینه می توان به شبکه عصبی مصنوعی3 (ANN) اشاره نمود. در این تحقیق مؤثر بودن یا نبودن هر یک از عوامل دما، بارش، آبدهی و تاخیرهای زمانی این پارامترها در شبیه سازی و پیش بینی آبدهی رودخانه مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور دستیابی آسانتر به این پارامترها و نیز تعیین ترکیب بهینه پارامتر های مؤثر در واسنجی ضرایب ANN از الگوریتم ژنتیک4 (GA) به عنوان یک ابزار بهینه سازی استفاده گردیده است. با انجام فرآیند فوق در دو مدل شبیه سازی و پیش بینی جریان، تعداد لایه های مخفی، تعداد نرون های مؤثر در هر یک از لایه ها، عوامل هواشناسی و هیدرولوژیکی مؤثر و نیز گام های زمانی مناسب هر یک از این عوامل در شبیه سازی و پیش بینی آبدهی با استفاده از GA به نحوی تعیین می گردد که بهترین حالت در مقادیر شبیه سازی و پیش بینی شده آبدهی حاصل شود. در این تحقیق که در حوضه آبریز رودخانه دز صورت گرفته است، تابع هدف کاهش مقدار میانگین مربعات خطای کل در نظر گرفته شد. مقادیر ضریب همبستگی بین آبدهی های محاسباتی و موجود برای دو مدل شبیه سازی و پیش بینی به ترتیب برابر با 86/0 و 79/0 به دست آمد که بیانگر کارآئی الگوریتم ANN-GA در شبیه سازی و پیش بینی آبدهی با دقت مطلوب می باشد. همچنین نتایج نشان دهنده برتری جواب های به دست آمده از مدل شبیه سازی نسبت به مدل پیش بینی می باشند. از دلایل این برتری می توان به وجود عوامل هواشناسی ماه مورد نظر در تعیین میزان آبدهی اشاره نمود.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی، شبیه سازی، پیش بینی، آبدهی، بهینه یابی، الگوریتم ژنتیک
  • جلال برادران مطیع، محمدحسین آق خانی، محمدحسین عباسپور فرد، امیر لکزیان صفحه 955
    از روش های اندازه گیری در محل هدایت الکتریکی خاک، می توان به روش تماس مستقیم الکترود ها با خاک (روش ونر) اشاره کرد. روش تماس مستقیم، هدایت الکتریکی ظاهری خاک را به عواملی نظیر رطوبت، درصد رس و فشردگی خاک مرتبط می داند. این تحقیق اثر شکل الکترود (میله ای و صفحه ای) و نوع جریان الکتریکی (مستقیم و متناوب) را در دقت اندازه گیری هدایت الکتریکی، جهت طراحی دستگاه تهیه نقشه هدایت الکتریکی خاک، مورد بررسی قرار داده است. بدین منظور یک نمونه اولیه از دستگاه اندازه گیری هدایت الکتریکی به روش تماس مستقیم ساخته شد. دستگاه به کمک یک طرح آزمایشی کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل با سه متغیر اصلی میزان شوری خاک (پنج سطح)، نوع الکترود (دو سطح) و جریان الکتریکی (دو سطح) ارزیابی شد. این آزمایش در خاک چهار منطقه مختلف اطراف شهر مشهد با میزان شوری و درصد رس متفاوت تکرار گردید. نتایج با مقادیر EC اندازه گیری شده به روش عصاره یک به یک، توسط نرم افزار SPSS 17 مقایسه و تحلیل شد و تاثیر معنی دار نوع الکترود و جریان الکتریکی مشاهده گردید. ضریب همبستگی تغییرات هدایت الکتریکی اندازه گیری شده به روش تماس مستقیم با هدایت الکتریکی آزمایشگاهی در تیمار های مختلف و خاک های مختلف بین 94/0 تا 99/0 بدست آمد. بر اساس نتایج این تحقیق، استفاده از الکترود صفحه ای و جریان متناوب به منظور طراحی دستگاه تهیه نقشه هدایت الکتریکی مزرعه توصیه می شود.
    کلیدواژگان: هدایت الکتریکی، روش تماس مستقیم(ونر)، الکترود صفحه ای، الکترود میله ای
  • تورج هنر، سوده پورحمزه صفحه 966
    تاکنون مطالعات بسیاری در خصوص پرش هیدرولیکی در مقاطع واگرا صورت گرفته است اما در زمینه پرش هیدرولیکی در مقاطع همگرا به دلیل دشواری آزمایش ها تحقیقات اندکی صورت گرفته است. در تحقیق حاضر، خصوصیات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش با دیواره همگرا بررسی گردید. هدف از انجام این تحقیق بررسی اعماق نسبی پرش هیدرولیکی، طول پرش و افت نسبی پرش هیدرولیکی در شرایط مختلف دیواره های جانبی می باشد. با توجه به نتایج حاصله از داده های اندازه گیری شده، در راستای اهداف تحقیق مشخص گردید که مقادیر اعماق نسبی پرش در یک حوضچه آرامش با دیواره همگرا نسبت به حالت کلاسیک حدود 56 درصد کاهش پیدا می کند. همچنین همگرایی دیواره، طول پرش را نیز نسبت به پرش کلاسیک حدود 51 درصدکاهش می دهد.
    کلیدواژگان: پرش هیدرولیکی، دیواره همگرا، طول پرش هیدرولیکی
  • علی اعمی ازغدی، رضا خراسانی، مرضیه مکرم، عبدالامیر معزی صفحه 973
    امروزه تکنیک فازی برای تهیه نقشه ها در علوم مختلف بطور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه نقش موثر حاصلخیزی خاک در کشاورزی پیشرفته، تهیه نقشه حاصلخیزی خاک جهت برنامه ریزی بهتر برای استفاده از کودهای شیمیایی ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه سعی بر آن است تا با تهیه نقشه حاصلخیزی خاک از نظر مواد آلی، فسفر و پتاسیم جهت کشت گندم در دشت شاوور استان خوزستان وضعیت منطقه را از نظر حاصلخیزی ارزیابی کرد. نقشه حاصلخیزی خاک با استفاده از منطق فازی5 و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی AHP6 در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی7 تهیه گردید. داده هایی ورودی شامل مقادیر فسفر و پتاسیم قابل استفاده و مواد آلی از 282 نقاط مطالعاتی خاک بود. در ابتدا درون یابی این نقاط با استفاده از مدل IDW8 (وزن دهی عکس فاصله) در محیطGIS انجام شد. سپس برای هر یک از فاکتورهای مورد مطالعه یک تابع عضویت تعریف گردید. در نهایت برای دستیابی به نقشه نهایی حاصلخیزی خاک در منطقه مورد مطالعه، از تکنیک AHP در نرم افزار Expert Choice با نرخ سازگاری 05/0 استفاده شد. نتایج نشان داد که 51، 26، 12 و 11 درصد از منطقه مورد مطالعه به ترتیب در گروه های خیلی ضعیف، ضعیف، متوسط و خوب از لحاظ حاصلخیزی جهت کشت گندم قرار گرفتند. در مجموع می توان گفت که تهیه نقشه حاصلخیزی بصورت تفکیکی می تواند گامی اولیه و موثر در مطالعات حاصلخیزی خاک و استفاده بهینه از کودها مطرح باشد.
    کلیدواژگان: سیستم اطلاعات جغرافیایی، منطق فازی، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، حاصلخیزی خاک
  • سید مرتضی سیدیان، محمود شفاعی بجستان صفحه 985
    آبگیر جانبی سازه ای است که به منظور انحراف آب از رودخانه برای مصارف آبیاری، ذخیره و اهداف صنعتی و غیره احداث می گردد. بخش عمده ای از آبگیرهای جانبی منشعب از کانال های با دیواره جانبی مایل می باشند که تاکنون کمتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. از آنجا که میزان جریان و رسوب ورودی به آبگیرهای جانبی به الگوی جریان در محل دهانه آبگیر بستگی داشته و شیب دیواره کانال اصلی می تواند باعث تغییر این الگو و در نتیجه رسوب ورودی شود، این مطالعه انجام شده است. در این مطالعه آزمایش هایی با دیواره قائم و دیواره با زاویه 45 درجه انجام گردید. در تمام آزمایش ها رسوب ورودی به صورت معلق و با غلظت ثابت تزریق گردید. در هر آزمایش نیم رخ سطح آب، دبی کانال اصلی و فرعی، سرعت جریان در دهانه آبگیر و رسوب ورودی به آبگیر اندازه گیری گردید. با توجه به آنالیز ابعادی نسبت های بدون بعد استخراج و مقادیر آن ها با توجه به داده ها محاسبه شد. نتایج نشان داد تغییر شیب دیواره کانال اصلی باعث اصلاح الگوی جریان می شود به طوری که رسوب ورودی به آبگیر کاهش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که در عدد فرود حدود 37/0، میزان رسوب معلق ورودی به آبگیر حداقل می گردد. در جریان های با عمق کم به دلیل اثر زبری بستر بر قدرت جریان گردابی، میزان رسوب معلق ورودی به آبگیر در مقایسه با اعماق بیشتر، کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: آبگیرجانبی، رسوب معلق، دیواره مایل، نسبت آبگیری
  • محسن نصرآبادی، محمدحسین امید، جواد فرهودی صفحه 995
    در تحقیق حاضر، تاثیر غلظت بار رسوبی معلق بر مشخصات جهش هیدرولیکی مستغرق شامل نسبت استغراق، طول جریان غلطان، عمق استغراق روی دریچه، افت انرژی، توزیع سرعت و همچنین توزیع غلظت مورد بررسی قرار گرفته است. از یک فلوم آزمایشگاهی با عرض 2/0، ارتفاع 3/0 و طول 7 متر جهت انجام آزمایش ها استفاده گردید. برای ایجاد جریان رسوبی از ذرات با قطر متوسط 03/0 و 15/0 میلی متر و وزن مخصوص 6/2 در محدوده ی غلظت های 425/0 تا 15/16 درصد استفاده گردید. محدوده ی اعداد فرود در آزمایشات این تحقیق بین 93/1 تا 96/4 می باشد. نتایج آزمایشگاهی در محدوده ی این تحقیق نشان می دهد که با افزایش غلظت رسوبات معلق طول جریان غلطان کاهش یافته و عمق استغراق روی دریچه و افت انرژی جهش تغییر نمی کنند. حضور رسوبات معلق باعث افزایش اندازه حرکت بین ذرات آب و رسوب شده و باعث کاهش تلاطم در جریان شده و در نتیجه از سرعت جریان می کاهند. همچنین تلاطم ایجاد شده باعث می شود تا توزیع غلظت در انتهای جهش تقریبا عمودی باشد.
    کلیدواژگان: جهش هیدرولیکی مستغرق، غلظت بار رسوبی معلق، طول جریان غلطان، توزیع سرعت
  • هادی دهقان، امین علیزاده، سید ابوالقاسم حقایق یمقدم، حسین انصاری صفحه 1008
    استفاده از مدل های ریاضی برای مدیریت آبیاری در مزارع تاثیر بسزایی در افزایش محصول و راندمان آبیاری دارد. در این مطالعه نتایج شبیه سازی رطوبت توسط مدل SWAP با مقادیر رطوبت اندازه گیری شده در پروفیل خاک مزرعه مقایسه شد. برای پیش بینی رطوبت از داده های اندازه گیری شده در سه مزرعه گندم دشت نیشابور استفاده شد. نتایج تطابق مناسب مقادیر رطوبت شبیه سازی شده با مقادیر رطوبت اندازه گیری شده را نشان داد. مقدار ضریب R2در مزرعه فاروب رومان 611/0، مزرعه حاجی آباد 648/0 و مزرعه سلیمانی 679/0 به دست آمد. مقدار خطای مطلق مدل بین 5/1 تا 9/2 درصد و مقدار مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) بین 9/1 تا 4 درصد بود. براساس شاخص های آماری ارائه شده، مدل SWAP توانسته است رطوبت را در نیم رخ خاک در اعماق و زمان های مختلف به خوبی شبیه سازی کند. بنابراین از مدل SWAP می توان با دقت نسبتا مناسبی در دشت نیشابور برای مدیریت آبیاری استفاده کرد.
    کلیدواژگان: شبیه سازی رطوبت، مدیریت آبیاری، پارامترهای هیدرولیکی خاک، دشت نیشابور، SWAP
  • احمد نظامی، جواد رضایی، بهداد علیزاده صفحه 1019
    میزان تحمل علف های چمنی به تنش سرما، یکی از مهم ترین عوامل محدود کننده کشت آنها در مناطق معتدله می باشد و جهت کشت موفق آنها استفاده از ارقام متحمل به سرما ضروری است. به منظور بررسی میزان تحمل علف های چمنی به تنش یخ زدگی، این مطالعه در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایشی شامل 6 نوع علف چمنی و 14 دمای یخ زدگی بودند. جهت ارزیابی میزان تحمل علف های چمنی به تنش سرما از آزمون نشت الکترولیت های برگ و طوقه و تعیین دمای 50 درصد کشندگی استفاده شد. نتایج این بررسی نشان داد که با کاهش دمای یخ زدگی، نشت الکترولیت ها از سلولهای برگ و طوقه بطور معنی داری افزایش یافت و بین علف های چمنی از این نظر اختلاف معنی دار وجود داشت. تاثیر دماهای یخ زدگی بر نشت الکترولیت ها از سلولهای برگ نسبت به طوقه بیشتر بود به طوریکه حداکثر میزان نشت الکترولیت ها از سلول های برگ در دمای 5/16- درجه سانتیگراد و به میزان 90 درصد مشاهده شد، در حالیکه حداکثر نشت از سلول های طوقه در دمای 18- درجه سانتیگراد، حدود 76 درصد بود. بر اساس دمای50 درصدکشندگی برگ، علف چمنی برموداگراس و محلات حساس ترین و علف های چمنی استارلت و اکوتیپ یارند متحمل ترین چمن های مورد مطالعه بودند. علف های چمنی مورد مطالعه از نظر میزان و همچنین شاخص LT50 نشت الکترولیت ها از سلول های طوقه، اختلاف معنی دار داشتند. بر این اساس علف های چمنی محلات و استارلت به ترتیب بیشترین و کمترین میزان نشت و یارند و محلات به ترتیب بیشترین و کمترین LT50 نشت از طوقه را داشتند.
    کلیدواژگان: علف چمنی، تنش یخ زدگی، نشت الکترولیت ها، LT50
  • حجت امامی، امیر لکزیان، مهدی مهاجرپور صفحه 1027
    تعاریف مختلفی برای کیفیت خاک ارائه شده است و ویژگی های مختلف خاک به عنوان شاخص های کیفیت خاک توسط محققین مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به اینکه تحقیقات انجام شده در زمینه رابطه بین شیب منحنی رطوبتی در نقطه عطف آن (شاخص S) با پارامترهای فیزیکی خاک بسیار اندک است، این تحقیق به منظور بررسی رابطه بین شاخص S و سایر شاخص های کیفیت فیزیکی خاک انجام شد. بدین منظور 35 نمونه خاک جمع آوری و بعضی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آنها اندازه گیری شد. همچنین مقادیر رطوبت آنها در مکش های 0، 5/1، 5/2، 5/5، 10، 20، 30، 50، 100، 200، 300، 500 و kpa 1000 اندازه گیری شد، و با استفاده از نرم افزار RETC پارامترهای معادله وان گن اختن (1980) تعیین و شیب منحنی رطوبتی در نقطه عطف تعین و به عنوان شاخص کیفیت فیزیکی خاک (S) در نظر گرفته شد. سپس با استفاده از نرم افزار SPSS رابطه بین این شاخص و ویژگی های فیزیکی خاک تعیین شد. با توجه به مقدار شاخص S و مقاومت فروروی (PR)، کیفیت فیزیکی خاک های مورد مطالعه مناسب است. همچنین همبستگی معنی داری بین شاخص S با میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD)، درصد رس، نسبت جذب سدیم (SAR)، درصد ماده آلی، قابلیت هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک، محدوده حداقل دامنه آب (LLWR)، آب قابل استفاده گیاه (AWC) و مقاومت فروروی (PR) خاک وجود داشت (p
  • محمد موسوی بایگی، بتول اشرف صفحه 1036
    بارش های شدید در زمان های غیرمتعارف، همواره یکی از عوامل مهم ایجاد خسارات فراوان در مناطق مختلف جغرافیایی است. در این تحقیق، سه بارش رخ داده در تابستان 1388 در مشهد و روزهای قبل از این بارندگی ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بررسی نمودارهای نحوه تغییرات پارامترهای هواشناسی در هر شش روز مورد مطالعه، نشان دهنده کاهش دما و فشار هوا و همچنین افزایش رطوبت نسبی و دمای نقطه شبنم در روزهای وقوع بارش در مقایسه با روزهای قبل از آن است. نتایج حاصل از تحلیل فیزیکی جو با استفاده از نمودارهای تفی گرام، حاکی از وجود ابرهای ضخیم با محتوی آب قابل توجه در آسمان منطقه در روزهای رخداد بارش می باشد. همچنین موقعیت تراز LCL و FCL، اختلاف ارتفاع قله ابر با سطح FCL و مقادیر شاخص های دینامیکی CAPE، SHOW و KINX نیز بیانگر انرژی پتانسیل قابل توجه توده هوای صعود کننده و شرایط مساعد برای ناپایداری شدید هوا است. به عنوان مثال مقادیر شاخص های دینامیکی مذکور در روز بارش سیل آسا (24 شهریور) به ترتیب برابر 4/953، 67/4- و 30/35 به دست آمده است که هر سه معرف ناپایداری شدید هوا در این روز می باشند. بررسی نقشه های هم فشار سطح زمین نشانگر تقابل دو سامانه کم فشار و پرفشار در شرق کشور است. همچنین نقشه های هم فشار 850 هکتوپاسکال نیز مبین همرفت هوای گرم از نواحی جنوبی به سمت شمال شرق کشور است که منطبق با الگوهای فشاری سطح زمین می باشد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که گسترش سامانه پرفشار سیبری طی فصل گرم سال، همزمان با همرفت هوای گرم و مرطوب جنوبی باعث ایجاد ناپایداری شدید هوا به طور غیر منتظره شده و این مطلب نیز مؤید تحلیل فیزیکی نمایه قائم جو می باشد.
    کلیدواژگان: نمایه قائم، بارندگی تابستانه، همرفت هوای گرم، سامانه های فشاری، شاخص های فیزیکی و دینامیکی جو
|
  • K. Majd Salimi, F. Bagheri, S. B. Salvatian Page 845
    In this research we studied the economical effects of rainfed irrigation and 4, 8, 12 and 16 day sprinkler irrigation intervals as well as their effects on water productivity and tea quality. The study was done in Fouman tea research station, northern part of Iran where tea is a major crop, during growing season of 2002-2004. The results showed that during dry season of 2002 and 2003 yield quality traits e.g. water soluble solid materials and polyphenols of made tea and dry mater of green leaf and water productivity were decreased with increasing in irrigation interval. Mean comparison test showed that 4, 8, 12 and 16 day irrigation intervals raised the yield by 74.5, 71.5, 67.4, and 59.4 present comparing to the rainfed treatment, respectively. Economical evaluation of different irrigation regime showed that the mean benefit/cost ratio for 4, 8, 12 and 16 day and control were 2, 1.74, 1.64, 1.43 and 1.5, respectively. Although lower interval caused in cost increasing, higher quality of the situation resulted a higher amount of income. In years with moderate rain it is recommended to increase the irrigation interval.
  • A. Roshanfekr, J. Zahiri, S.M. Kashefipour Page 855
    Rockfill dams are usually used for affecting the flood and reducing the peak discharge. The materials used in these dams will usually make the flow turbulent, therefore Darcy's law can not be used for this kind of dams and the equations based on the non-Darcy flow must be applied. Non-Darcy flow equations are showed in two general ways including: and. One of the main parameters for flow simulation through this type of media is N, which can be specified empirically using experimental data. N is a parameter for flow turbulence and varies from 1 (laminar flow) to 2 (fully turbulent flow). One of the problems with some of non-Darcy equations (e.g. Ergun) is that they can not compute  and N directly. In this research using the Ergun equation and mathematical analysis, a few equations have been derived and presented for computing N and  and finally a new equation has been presented for the equivalent hydraulic conductivity (Ke) coefficients in porous media. A standard example was used for the verification of the resulting equations. Some values were assumed for the soil properties and the value of N,  were computed using the proposed equations in this research study. N was also specified using a non-linear regression analysis and was compared with the corresponding values obtained from the proposed equations. Comparison of the both sets of results showed that the computed N values are relatively precise especially for the boundaries (N=1 and 2).
  • M. Bijankhan, S. Kouchakzadeh Page 864
    Accurate water measurement and delivery are basic issues in irrigation networks management and performance. In this regard, baffle modules have been considered as appropriate means for delivering almost constant discharge within a specific range of upstream water variation. The structure is meant for low discharge delivery and could be employed in farm irrigation. However, the design criteria still requires further improvements. In this paper, the hydraulic sensitivity concept was used to provide two design methods for a 2 baffles module. The results of the first method presented a structure with -13.62% deviation of design discharge. While the second method resulted in a design criteria for baffle sluice module with only 2 baffles which its performance is similar to a 3 baffles one.
  • M. Mousavi-Baygi, B. Ashraf, A. Nezami Page 874
    Consistent decreasing and increasing of temperature in the short-term period that is called freezing and thaw cycles is one of the important factors of damage to crop productions. In this research as to determine freezing and thaw cycles in the Khorasan Razavi province, the data of daily minimum and maximum temperatures of 9 synoptic stations was used over 20 statistic years (1989-2008). Also 6 distinct range of temperatures including: the minimum temperatures lesser and equal whit -2 and the maximum temperatures greater and equal whit 2 (A), the minimum temperatures lesser and equal whit -3 and the maximum temperatures greater and equal whit 3 (B), the minimum temperatures lesser and equal whit -5 and the maximum temperatures greater and equal whit 5 (C), the minimum temperatures equal whit -2 and the maximum temperatures greater than 2 (D), the minimum temperatures equal whit -3 and the maximum temperatures greater than 3 (E) and the minimum temperatures equal whit -5 and the maximum temperatures greater than 5 were presented. After data processing by a computer program into the FORTRAN space, the number of days with this phenomenon for each station was determinated as monthly, seasonal and annual and then the mapping plans of susceptible areas were prepared. The results show that winter has a higher rate of this phenomenon and autumn and spring are next respectively. Also the investigation of mapping plans indicated that in most temperature ranges, the Torbat heydariye, Nishaboor and Ghuchan stations had maximum number of freezing and thaw cycles in Khorasan Razavi province. The minimum rate of this phenomenon was in the Sarakhs, Kashmar and Sabzevar Stations as well.
  • M. Navabian, A. M. Liaghat, R. Kerachian, F. Abbasi Page 884
    Optimal management of water and nutrient could consider as effective on farm method to reduce pollution because agriculture is none point pollution. In this research, an optimal model was presented to reduce nitrate loss in furrow fertigation. The optimal model contains four simulation models for predicting runoff, deep percolation, nitrate concentration in runoff and nitrate concentration in deep percolation. Genetic algorithm was used for model solution. Decided values were inlet discharge, cutoff time of irrigation, starting time and duration of fertigation. Simulation model’s ability to simulate fertigation event cause a comprehensive optimal model of fertigation in different climate, plant, irrigation and fertigation situations. Field experiment of furrow irrigation under continues regime was used to evaluate optimal model. Optimal decided values for inlet discharge, cutoff time of irrigation, starting time and duration of fertigation was determined 0.184 L/s, 595.2 min, 7.5 min and 162.9 min in plant conditions. These values were 0.21 L/s, 537.1 min, 6.5 min and 143 min in none plant condition. Optimal decided values cause 113.86 and 118.3 mg/L mean nitrate loss from farm as runoff and deep percolation under plant and none plant conditions, respectively. Optimal model was increased nitrate concentration in deep percolation or decreased nitrate concentration in runoff by increasing inlet discharge because plant increase nitrate concentration in deep percolation. Results show plant has effect on optimization then it is appropriate to determine optimal decided values under plant and none plant conditions.
  • Gh. Kamali, P. Mollaei, M. Behyar Page 894
    The goal of this survey is to prepare the dry land wheat atlas for Zanjan province, according to the climate data. So we can recognize which areas are susceptible and to understand climate capabilities and limitations for dry land wheat. For reaching this purpose first raining and temperature datas of the research region were gathered and analyzed. At the first stage, proper according to the first rain after Mehr which should have continued for 1 or 2 days and rained 5mm or more planting date was defined. Then the different levels of dry planting wheat's growth was calculated by the GDD method. At the next stage the annual, autumn, spring and Khordad's rainfall were reviewed and the average was calculated. The probability of germination temperatures, maximum temperature 25 and 30 degrees centigrade in the flowering stage and grain filling stage was also calculated. The calculated quantities in the GIS system were converted into different arenas and by using the overlap method all layers were first given a weighing value and were incorporated afterwards. Finally Zanjan Provinces Dry Land Wheat Atlas area with 4zones: very good, good, average and poor was prepared. As you can see in the map the most suitable regions for dry land wheat are in the center and north of Khodabandeh and east of Ijrood and of coarse the other parts of Zanjan province are suitable. At the end the product producing scale is calculated and according to the neighbor provinces turnover scale which have the same weather and a higher turnover, the medium turnover and producing scale for Zanjan was calculated which showed a 30% increase from the real production rate.
  • M. Mohammadi Ghaleni, O.B. Hadad, K. Ebrahimi Page 908
    The Muskingum method is frequently used to route floods in Hydrology. However, application of the model is still difficult because of the parameter estimation’s. Recently, some of heuristic methods have been used in order to estimate the nonlinear Muskingum model. This paper presents a efficient heuristic algorithm, Simulated Annealing, which has been used to estimate the three parameters nonlinear Muskingum model. The results show the high accuracy of the algorithm in estimation of the parameters, so that it is obtained terms of the sum of the square of the deviations between the observed and routed outflows (SSQ), the sum of the absolute value of the deviations between the observed and routed outflows (SAD), deviations of peak of routed and actual flows (DPO), and deviations of peak time of routed and actual outflow (DPOT), 36/78, 23/44, 0/9 and 0, respectively. As Value of the SSQ has obtained equal its value Harmony Search method that is the best answer between the heuristic Optimization Algorithms that has been used so far. Finally, the performance of the new proposed method has been compared with other methods. The results showed that the height efficiency of the algorithm in parameter optimization of the nonlinear Muskingum model. SA algorithm in the second example the Karun River flood test and the results were compared with the GA method. The results showed that SA algorithms estimate is better than the GA method. As the error sum of squares (SSQ) before 4947/06, the total absolute error (SAD) against 412/8, Dubai actual peak was 1182 cubic meters per second and peak Routing 1191 was obtained by the difference of these two (DPO) times less a percentage error and the occurrence of different steps in Dubai when the real peak and has Routing (DPOT) zero respectively. Finally, this research capability in the blank verses optimal SA algorithm making Muskingum model parameters indicated therefore, to use SA algorithm in this area is recommended.
  • A.R. Kamal, A.R. Massah Bavani Page 920
    Development of greenhouse gases in future periods not only causes change in average amounts of climate variables but also makes variables of this variability affected. Then for sure concerning alternations followed with climate variables’ fluctuations and its average amounts in effecting on runoff would make more reliable results. In this inquiry initially fluctuations and average amounts of climate variables of Gharesuo basin were simulated by HadCM3-A2 model and Statistical Downscaling method in 2040-2069 periods. Although to mention climate fluctuation’s uncertainty in calculations, they acted to simulate 100 time series of temperature and precipitation variables for future period. Results showed that uncertainty confine of region’s climate fluctuations has increased 0.5 to 2C° in temperature and 10 to 20mm changing in precipitation in different months of year. After that and to mention Hydrology model’s uncertainty, two rainfall-runoff models of SIMHYD and IHACRES are used. These two models calibration for base period and introducing 100 time series of climate variables produced in last level into both models specified the basin runoff’s changing confine for 2040-2069 period. Results declare the coordination of two models in region’s runoff changes. As both models estimate runoff abatement for fall season and enlargement for other seasons. Finally the results of this inquiry estate the effect of hydrology model’s uncertainty and less effect of climate variability in estimating a basin’s runoff under impact of climate change.
  • M. Rezaei, N. Davatgar, K. Tajdari, B. Abolpour Page 932
    Guilan is a famous province in growing rice in Iran. Recently, due to shortage of water, farmer's desire to use groundwater in order to grow rice in northern part of Iran has been increasing rapidly. The fact that rice is sensitive to water quality, caused concern about rice cultivation sustainability in the area, especially in drought years. This study was done to investigate the spatial variability of some important ground water quality factors including EC, SAR and Na of samples taken from 135 wells over the region during the summer of 2007. First, the accuracy of Kriging (Ok) and Inverse Distance Weighting (IDW) with 3 different powers (1, 2 and 3) in mapping the studied parameters were evaluated. Then the final map was presented. The result showed that spherical model gave the best result to simulate the Vriograms. Although negligible difference was observed between the methods, Ok and IDW1 performed better in comparison to the IDW2 and IDW3. The final map showed that Ec in central part of the region, where the Sepidrod River meets the Caspian Sea is dramatically high which will threaten the sustainability of rice cultivation in the area. The other factors were in suitable level.
  • M. Zarezadeh-Mehrizi, O. Bozorg Haddad Page 942
    One of the major factors on the amount of water resources is river flow which is so dependent to the hydrologic and meteorologic phenomena. Simulation and forecasting of river flow makes the decision maker capable to effectively manage the water resources projects. So, simulation and forecasting models such as artificial neural networks (ANNs) are commonly used for simulation and predicting the exact value of such factors. In this research, the Dez River basin was selected as the case study. This paper investigates the effectiveness of temperature, precipitation and inflow factors and the lag time of those factors in inflow simulation and forecasting. Genetic algorithm (GA) has been thus used as an optimization tool, determining the optimum composition of the effective variables. Thus, in a flow simulation and forecasting model, the number of hidden layers, effective neurons in each layer, effective meteorologic and hydrologic parameters and also the lag time of each factor of flow simulation and forecasting has been considered as decision variables, and GA has been used to obtain the best combination of those variables. In this study, minimization of the total mean square error (MSE) has been considered as the objective function. Results show GA's effectiveness in flow simulation and forecasting with consistent accuracy. The value of R2 criterion has been obtained 0.86 and 0.79 in the simulation and forecasting models, respectively. The results also showed superiority replies obtained from the simulation model to the prediction model. One of the reasons for this superiority can be considering the meteorological factors in the current month in river flow simulation.
  • J. Baradaran Motie, M.H. Aghkhani, M.H. Abbaspour-Fard, A. Lakzian Page 955
    Wenner direct contact method is a method of estimating apparent electrical conductivity (ECa) of agricultural soils in situ. This method can be affected by factors such as quality of electrodes in contact with soil, type of employed electric current, moisture content, clay content and compaction of soil. In this research, the effect of electrode type (rod and plate) and electric current type (direct and alternating) on accuracy of estimating soil ECa has been investigated to design a soil EC mapper. A prototype soil EC meter based on direct contact method has been made. The device assessed by a completely randomized experimental design with factorial layout. The independent variables were soil salinity (five levels), electrodes type (two levels) and current type (two levels). Four soil types with different clay contents from regions around Mashhad city (Khorasan Razavi, Iran) have been used with three replications. The results analyzed with SPSS17 software and validated with 1:1 soils water extract EC’s. Significant difference between electrodes types and electric current types was observed. The correlation coefficients of direct contact measured EC’s with soil water extract EC’s was between 0.94 and 0.99 for all treatments. Based on the results of this research, plate type electrodes and AC current were recommended for the design of tractor rear mounted soil EC mapper.
  • T. Honar, S. Pourhamzeh Page 966
    Many studies have been conducted on the characteristics of hydraulic jump over gradually expanding cross sections, but comparatively few have been carried out on basins with convergent wall. In the present research, the hydraulic jump characteristic of the stilling basin with convergent wall has been investigated. The main objective of this research is evaluation of conjugate depths ratio, jump length and evaluation of hydraulic jump energy loss. According to the charts and results of this study, which are based on measured data, conjugate depth ratio decreases 56 % compared with the vertical case. Also, convergence of the walls along is decreased by 51% of the jump length compared with the classic jump.
  • A. Aama Azghadi, R. Khorassani, M. Mokarram, A. Moezi Page 973
    Nowadays, fuzzy technique is used to prepare the map in different sciences, extensively. With due attention to important role of soil fertility in modern agriculture, the preparation of soil fertility map seems to be necessary to plan for appropriate using of fertilizers for crops. This study was conducted to prepare a distinct map for evaluating soil fertility according to soil available K and P, and soil organic matter factors in Shavor region in Khuzestan province. The fuzzy technique and the Analytic Hierarchy Process (AHP) were used for mapping soil fertility into Geographic Information System (GIS). For this, the amount of soil organic matter, and available soil phosphorus and potassium obtained form 282 profiles of soil, as the input data, were used. In the first stage the interpolation of data was done by Inverse Distance Weighting (IDW) model into GIS. Then a membership functions was defined for each factor. Finally, the map of soil fertility was prepared by using AHP technique into program of Expert Choice with adjustment rate of 0.05. Results showed that 51, 26, 12 and 11 percentage of lands were classified base on soil fertility into groups of very weak, weak, moderate and suitable, respectively. As a final result, this types of distinct soil fertility map can able us to manage the appropriate using of fertilizer.
  • S. M. Seyedian, M. Shafai Bajestan Page 985
    Lateral intake is a hydraulic structure which is used for diversion of some portion of water from a river for the purpose of irrigation, storage and industrial. Most of lateral intakes from canal are installed at canal with inclined banks which has not received the attention of the researchers in the past. Since the flow discharge and sediment which enters the intake canal depends on the flow patterns at the head of the intake and the inclined banks can affect the flow patterns and so the sediments, this study has been conducted. In this study a series of experimental tests are conducted using canal of vertical bank and a series of tests with canal of inclined banks. In all tests the suspended sediment feed with a constant concentration upstream of the intake. Sediments which enter the intake canal were collected after each test and weighted. Using dimensional analysis a general non-dimensional relation was developed. By applying the experimental data it was found that the flow patterns at the upstream of the intake has been modified in such a way that more water from surface layers are diverted. Therefore less suspended sediment enters the intake. Also it was found that in all tests the amount of sediment enters the intake reaches its minimum value at Froude number equal 0.37. In low flow depth because of the effect of bed roughness, the suspended sediment enters the intake is higher compare to the higher flow depth for the same conditions.
  • M. Nasrabadi, M.H. Omid, J. Farhoudi Page 995
    In this study, the effect of suspended load transport on the characteristics of submerged hydraulic jump (SHJ) in a rectangular channel was investigated experimentally. Sediment concentration and jet Froude numbers in the range of 0.424%-16.15% and 1.93-4.96, respectively, were considered. Tow grain size 0.15 and 0.03 mm were used in the experiments. Characteristics of submerged hydraulic jump including velocity and concentration distribution, length of jump, the submergence depth on the gate and the energy dissipation were studied. The results showed that the submergence depth on the gate and the energy dissipation are constant by increasing of sediment concentration. The length of the jump at the presence of suspended sediment is smaller than those due to clear water flow. Also, suspended sediment by decreasing of flow resistance is made to decrease flow velocity.
  • H. Dehghan, A. Alizadeh, S.A. Haghayeghi Moghaddam, H. Ansari Page 1008
    Using mathematical models for irrigation management have great impacts to increase irrigation efficiency and product amount, in fields. In this study, simulation results by SWAP model for moisture, compared with soil profiles moisture values, measured in the field. Moisture data, measured at three wheat farms in the Neyshabur plain, were used to predict moisture. Results show good agreement between simulated and measured moisture values. R2 coefficient values was 0.611 for Farob Roman farm, 0.648 for Haji Abad farm and 0.679 for Soleimani farm, respectively. Model absolute value was between 1.5 to 2.9 percent and root mean square error (RMSE) value was between 1.9 to 4 percent. According to these statistical indices, SWAP model has been able to simulate moisture, in soil profile in different depths and times, accurately. Therefore, SWAP can be used for irrigation management in Neyshabur plain, with relatively sufficient accuracy.
  • A. Nezami, J. Rezaei, B. Alizadeh Page 1019
    The grasses cold tolerance is the most important limiting factor for its cultivation in temperate regions, so using cold tolerant cultivars is essential for grasses successful cultivation. In order to evaluation freezing stress tolerance of several species of grasses, this study was conducted in Agricultural faculty of Ferdowsi University of Mashhad as a factorial complete randomized block design with three replications. Experimental factors included six types of grasses and 14 freezing temperatures. To assess grasses cold tolerance, electrolyte leakage test and LT50 for leaf and crown tissues was used. The results showed that reduction of freezing temperature, increased electrolyte leakage percent from leaf and crown tissues and difference between the grasses was significant. The effect of freezing temperatures on electrolyte leakage from leaf tissue was higher than the crown. Maximum level of electrolyte leakage from leaf tissue (at -16.5 °C) was 90 percent, while the maximum leakage from crown tissue (at -18 °C) was 76 percent. Based on leaf LT50, ecotype Mahalat and Bermudagrass were the most cold sensitive and Starlet and ecotype Yarand were the most cold tolerant grasses. The crown electrolyte leakage and LT50 were different between grasses significantly. Accordingly, crown electrolyte leakage percent was minimum for Starlet and maximum for Mahalat and crown LT50 index was minimum for Mahalat and maximum for Yarand.
  • H. Emami, A. Lakzian, M. Mohagerpour Page 1027
    Different definitions have been proposed for soil quality. Various soil properties have been suggetsted as soil quality indices by researchers. This research was conducted to study the relationship between slope of retention curve at its inflection point (S index) and other soil physical quality indices, because the reserches between S index and soil physical properties are little. Thirty five soil samples were collected and some physical and chemical properties measured. The moisture contents were measured at 0, 1.5, 2.5, 5.5, 10, 20, 30, 50, 100, 200, 300, 500, 1000 kpa pressure heads. The parameters of Van Genuchten equation (1980) were determined by using of RETC software. The slope of retention curve at the inflection point were determined and it was considered as soil physical quality index (S). Then the relationship between S index and soil physical properties was determined by SPSS software. According to the S index and penetration resistance (PR), It seems that the physical quality of studied soil samples was suitable for accesssing. Also there was a significant correlation between S index with mean weight diameter (MWD), clay percentage, sodium absorption ratio (SAR), organic matter percentage, electrical conductivity (EC), least limiting water range (LLWR), available water content (AWC), and penetration resistance (p