فهرست مطالب

پژوهش آب ایران - پیاپی 7 (پاییز و زمستان 1389)

مجله پژوهش آب ایران
پیاپی 7 (پاییز و زمستان 1389)

  • تاریخ انتشار: 1390/04/01
  • تعداد عناوین: 13
|
  • مقالات پژوهشی
  • علی شهیدی، محمد جواد نحوی نیا، مسعود پارسی نژاد صفحه 1
    در زمینه چگونگی واکنش گیاهان به تنش هم زمان شوری و خشکی و سهم هر یک از آن ها در کاهش جذب آب مدل-های ریاضی متعددی وجود دارد. مدل های جذب آب در شرایط تنش هم زمان به سه دسته جمع پذیر، ضرب پذیر و مدل های مفهومی تقسیم بندی می شود. در این مطالعه شش تابع کاهش جذب آب ماکروسکوپی وان گنوختن (جمع پذیر و ضرب پذیر)، دیرکسن و آگوستیجن، وان دام و همکاران، اسکگز و همکاران و همایی با استفاده از داده های مزرعه-ای کشت گندم رقم روشن مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش در قالب طرح فاکتوریل در پایه کرت های خرد شده انجام گرفت. سطوح مختلف شوری (،S2، S1 S3 بترتیب معادل 4/1، 5/4 و 6/9 دسی زیمنس بر متر) به عنوان کرت های اصلی و چهار سطح آبیاری (I4، I3، I2، I1 بترتیب معادل50، 75، 100 و 125 در صد نیاز آبی گیاه)، به عنوان کرت-های فرعی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند در سال زراعی 85-84 اجراء گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که در سطوح شوری کم واکنش گندم به تنش هم زمان شوری و کم آبی مدل جمع پذیر وان گنوختن به خوبی قادر به شبیه سازی الگوی جذب آب بود. در حالی که در سطوح شوری مدل مفهومی اسکگز بیشترین برازش را با داده های مزرعه ای داشت. بنابراین به عنوان مدل بهینه جذب معرفی و توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: تنش شوری، تنش خشکی، تابع کاهش، گندم، بیرجند
  • فرشته رجایی، فایز رئیسی صفحه 13
    رشد و فعالیت ریزجانداران در خاک های خشک و نیمه خشک همواره با تنش های دائم خشکی روبرو است. هدف این مطالعه بررسی نقش سوپر جاذب Superab A200 در کاهش تنش های خشکی و اثر آن بر پویایی نیتروژن و فعالیت آنزیمی خاک های شنی و رسی است. این آزمایش به صورت فاکتوریل شامل سه فاکتور 1) بافت خاک (رسی و شنی)، 2) سوپرجاذب در 4 سطح (0، 1/0، 3/0 و 5/0 درصد وزنی) و 3) رطوبت خاک (%30 و %70 ظرفیت مزرعه) در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار تحت شرایط انکوباسیون اجرا گردید. مصرف سوپرجاذب بر تمامی شاخص های بیولوژیکی اندازه گیری شده اثر مثبت و معنی دار داشت، ولی شدت تاثیر به مقدار مصرف آن، نوع بافت و میزان رطوبت خاک بستگی دارد. معدنی شدن نیتروژن، آمونیفیکاسیون، نیتریفیکاسیون، نیتروژن بیوماس میکروبی و فعالیت آنزیم ها در خاک رسی با رطوبت %70 ظرفیت مزرعه بیشترین مقدار را نشان دادند. فعالیت های بیولوژیکی در خاک رسی (احتمالا به دلیل دارا بودن کربن آلی بیشتر) و در رطوبت بهینه حداکثر بود. اثر رطوبت و بافت خاک نیز بر تمامی فعالیت های بیولوژیکی اندازه گیری شده معنی دار شد. نتایج نشان دادند که مقدار آمونیفیکاسیون و نیتریفیکاسیون تجمعی با افزایش سطوح سوپرجاذب افزایش یافت و کاربرد آن در سطوح پایین اثر بیشتری داشت. تولید نیترات و آمونیوم با افزودن 1/0 درصد سوپرجاذب با سرعت بیشتری نسبت به سطوح دیگر افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: آنزیم های خاک، پویائی نیتروژن، تنش خشکی، سوپرجاذب، سوپر آب A200، مناطق خشک و نیمه خشک، معدنی شدن نیتروژن
  • محمد ابراهیم بنی حبیب، سید مجید موسوی، فریماه سادات جمالی صفحه 25
    پیش بینی جریان در بهره برداری از مخازن سدها و مدیریت منابع آب دارای اهمیت زیادی می باشد. در مقاله حاضر، جریان ورودی به مخزن سد دز با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی و مدل رگرسیون خطی چند متغیره بر اساس آمار آبدهی روزانه ایستگاه های هیدرومتری واقع در بالادست مخزن سد پیش بینی شده است. با استفاده از دو مدل یاد شده همبستگی زمانی و مکانی بین ایستگاه های واقع در بالادست مخزن نیز بررسی گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در حالت کلی، با در نظر گرفتن ضریب همبستگی و معیار میانگین مربعات خطاها، مدل شبکه عصبی مصنوعی عملکرد بهتری نسبت به مدل رگرسیون خطی دارد. بهترین پیش بینی یک روز جلوتر با استفاده از داده های نزدیک ترین ایستگاه بالادست سد (تنگ پنج) و سه روز جلوتر با داده های ایستگاه های ونایی (سراب سفید)، درودتیره، کمنداب و دره تخت انجام می شود. بدین ترتیب با افزایش فاصله ایستگاه پیش بینی کننده، زمان پیش بینی از یک روز به سه روز افزایش و دقت آن 42% کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: پیش بینی جریان، شبکه عصبی مصنوعی، رگرسیون خطی، سد دز، همبستگی زمانی و مکانی
  • مهسا فرهنگی، امید بزرگ حداد صفحه 33
    سدها از جمله سازه های زیربنائی تامین آب به ویژه در دوره های خشکسالی هستند. چنانچه بهرهبرداری از مخازن به صورت بهینه صورت گیرد، اهداف سد به نحو مطلوبی تامین میشود. ولی از آنجاکه بهرهبرداری بهینه از سیستمهای بزرگ منابع آبی، وقتگیر، پیچیده و بعضا دستنیافتنی میباشد، استفاده از روشهایی به عنوان جایگزین مدلهای بهینهسازی که با دقت قابل قبول، امکان رسیدن به جواب مناسب نزدیک به بهینه را داشته باشند، راه حل مناسبی به نظر میرسد. در این تحقیق عملکرد دو مدل شبیهسازی WEAP و MODSIM، با مدل بهینهسازی غیر خطی Lingo، برای یک سیستم تکمخزنه و سپس یک سیستم چندمخزنه در یک دوره خشک مورد بررسی قرار گرفتهاند. برای بررسی نحوه عملکرد مدلها، از مقایسه چند معیار توسعه یافته جهت بیان کارآیی سیستم مخازن استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که در بهرهبرداری تک مخزن چنانچه هدف رسیدن به اعتمادپذیری حجمی مطلوب باشد، میتوان از مدلهای شبیهسازی به جای مدلهای بهینهسازی استفاده نمود. استفاده از مدلهای شبیهسازی منجربه افزایش 38 درصدی معیار کمبود نسبی میشوند، حال آنکه مقدار معیارهای اعتمادپذیری زمانی، برگشتپذیری و آسیبپذیری یک سیستم در مدلهای شبیهسازی اختلاف زیادی (حدود 2 برابر) با مدل بهینهسازی دارند. در بهرهبرداری چند مخزنه نیز، اختلاف اعتمادپذیری حجمی و برگشتپذیری مدلهای شبیهسازی و بهینهسازی به ترتیب 25% و 40% است. در مورد سایر معیارها، اختلاف دو مدل از 300 درصد نیز تجاوز مینماید.
    کلیدواژگان: معیارهای کارآیی، مدل شبیهسازی، بهینهسازی، WEAP، MODSIM، Lingo
  • وحید یزدانی، بیژن قهرمان، کامران داوری صفحه 47
    فرآیند تبخیر در دو شکل تبخیر از سطوح آزاد آب نظیر دریاچه ها و تبخیر از سطح خاک اتفاق می افتد. در این تحقیق برای تعیین تبخیر از سطح آزاد آب از روش های مه یر، مارسیانو، شاهتین، هنفر، ایوانف، تیچومیروف، سازمان عمران خاک آمریکا و شبکه عصبی استفاده شده و با مقادیر تبخیر از تشت مقایسه گردید. در این راستا حساسیت مدل های فوق به تغییرات در پارامترهای ورودی با ایجاد تغییرات 10±، 20± و 30± درصد در مقادیر سرعت باد، دما و رطوبت نسبی مورد ارزیابی قرار گرفت. با استفاده از معیارهای آماری RMSE، MBE، R2 و مقایسه نسبت به خط 1:1 مشخص گردید که محاسبه تبخیر از سطح آزاد توسط روش ایوانف دارای بهترین همبستگی با مقدار تبخیر از تشت در منطقه آمل است. بعد از روش ایوانف روش های مه یر و تیچومیروف نیز به ترتیب دقت بالایی را برای تعیین تبخیر از سطح آزاد دارا می باشند. باید متذکر شد در مواردی که در برداشت پارامترهای ورودی احتمال بروز خطاهای انسانی و سیستماتیک وجود دارد روش های ایوانف، مارسیانو و سازمان عمران خاک آمریکا بدلیل حساسیت کمتر به تغییرات در پارامترهای ورودی نسبت به سایر روش ها مناسب تر می باشند. نتایج این تحقیق بیانگر کارایی بالای مدل پرسپترون چند لایه در برآورد تبخیر از سطح آزاد می باشد. شایان ذکر است که مقادیر ضریب همبستگی، جذر میانگین مربع خطا و میانگین خطای مطلق در بهترین مدل به ترتیب برابر 95/0، 72/0 و 22/0 می باشد. لذا با محاسبه نسبتا دقیق تبخیر از سطح آزاد می توان راهکار های اساسی و مدیریتی موثر در جهت کاهش اثرات بحران ناشی از خشکسالی و حفاظت از منابع آب اعمال نمود.
    کلیدواژگان: تشت تبخیر، تبخیر از سطح آزاد، پارامترهای هواشناسی، آمل، آنالیز حساسیت، شبکه عصبی مصنوعی
  • جواد مظفری، ابراهیم امیری تکلدانی، محمد سعادت نیا صفحه 59
    رودخانه های طبیعی بندرت دارای مسیر مستقیم بوده و معمولا به شکل پیچانرود می باشند. شناخت مشخصات جریان در آبراهه های روباز و تاثیر متقابل جریان و بستر آبراهه بر یکدیگر از دیرباز برای محققین جالب توجه بوده است. مشکل عمده در تبیین مشخصات جریان در پیچ رودخانه، وجود جریان های ثانویه قوی و اثرات آن بر توزیع سرعت های طولی و عرضی می باشد. جریان در پیچ رودخانه ها توسط محققین زیادی مورد بررسی قرار گرفته و روابط متعددی برای تعیین پارامترهای جریان ارائه شده است. با این وجود روابط ارائه شده، بویژه در پیچ های تند که جریان ثانویه بسیار قوی بر الگوی سرعت تاثیرگذار است، پاسخ های مناسبی را ارائه نمی دهند. در این تحقیق در ابتدا، با توجه به خصوصیات سرعت طولی در پیچ تند، مدلی جدید برای پیش بینی سرعت ارائه گردیده است که شامل دو بخش توانی و سینوسی می باشد. سپس به مقایسه برخی از مدل های تعیین نیمرخ سرعت طولی در پیچ با مدل جدید پرداخته شده است. نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده بر روی کانال آزمایشگاهی قوسی شکل با زاویه مرکزی 193 درجه نشان داد که مدل جدید در مقایسه با مدل های پیشین با خطای کمتری قادر به پیش بینی سرعت طولی در پیچ می باشد. همچنین، بررسی کاربرد مدل با استفاده از داده های 3 پیچ با نسبت های شعاع انحناء به عرض مختلف، نشان از قابلیت کاربرد آن در پیچ های مختلف دارد.
    کلیدواژگان: پیچ تند، سرعت طولی، جریان ثانویه، بیشینه سرعت
  • امیر صمدی، ابراهیم امیری تکلدانی، محمدهادی داودی، حسن رحیمی صفحه 69
    پیچانرودها بخش مهمی از رودخانه ها را تشکیل می دهند و بررسی الگوی جریان آن ها بخش قابل توجهی از مهندسی رودخانه را تشکیل می هد. تاکنون مدل های زیادی در زمینه الگوهای جریان ارائه شده اند ولی همه آن ها دارای عدم قطعیت های فراوانی هستند که دلیل آن را می توان در عدم شناخت کافی از الگوهای جریان در پیچ، جستجو کرد. در این تحقیق به بررسی الگوهای جریان و سیر تغییرات آن ها در خم پرداخته شده است. کانال مورد آزمایش دارای شعاع انحناء خط مرکزی 7/1 متر و عرض 3/1 متر می باشد. آزمایشات در دبی های 63، 89 و 104 لیتر بر ثانیه بر روی توپوگرافی توسعه یافته انجام گرفت. نتایج نشان داد، که تغییرات توپوگرافی و الگوی جریان دارای تقابلی کاملا هماهنگ می باشند، به طوری که با داشتن توپوگرافی بستر تا حدود زیادی می توان به وضعیت الگوی جریان پی برد. تغییرات دبی عرضی واحد و سرعت عرضی با توپوگرافی بستر هماهنگ و دارای سیر نزولی و نوسانی به سمت پایین دست می باشند، اما الگوی سرعت طولی از این تغییرات پیروی نمی کند. همچنین شباهت الگوهای جریان در دبی های مورد بررسی، نشان دهنده تاثیر بالای شعاع انحناء در مقابل دیگر پارامترهای جریان می باشد.
    کلیدواژگان: پیچ تند، پارامترهای متوسط گیری شده در عمق، توپوگرافی توسعه یافته، شعاع انحناء
  • محمد صدقی اصل، حسن رحیمی، جواد فرهودی، جمال محمد ولی سامانی صفحه 81

    در این مقاله پروفیل های جریانهای زیرسطحی درون مصالح سنگریز با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. مدل آزمایشگاهی یک زهکش سنگریز به طول 4/6 متر، عرض 8/0 متر و ارتفاع 1 متر ساخته و از مصالح سنگریز گوشه دار شکسته بعنوان محیط متخلخل استفاده گردید. برای حالت های مختلف دبی جریان و سه شیب افقی، 4 درصد و 3/20 درصد آزمایشها اجرا و پروفیل جریان، اعماق بالادست و خروجی از درون مصالح سنگریز ثبت گردیدند. در پایان پروفیل های مختلف جریان، عمق خروجی جریان و روابط ریاضی برای محاسبه آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که در شیب های افقی و چهار درصد پروفیل جریان درون زهکش های سنگریز از تئوری جریان متغیر تدریجی پیروی می نماید و پروفیل های فرو آب (پایین افتادگی) بخوبی تشکیل می شوند درحالی که در شیب 3/20 درصد تئوری جریان متغیر تدریجی کمتر صادق می باشد و پروفیل جریان تقریبا یکنواختی تشکیل می گردد، همچنین بحرانی فرض کردن عمق خروجی از انتهای زهکش سنگریز قابل اثبات نبوده و استفاده از آن بیش از 200 درصد خطا وارد محاسبات جریان متغیر تدریجی وارد می نماید.

    کلیدواژگان: مصالح سنگریز، جریان متلاطم، پروفیل جریان، مدل آزمایشگاهی
  • مسلم اکبری، کریم سلیمانی، محمد مهدوی، محمود حبیب نژاد روشن صفحه 89
  • محبوبه غزالی، حسین صمدی بروجنی، بهزاد قربانی، روح الله فتاحی نافچی صفحه 99

    حوضچه های آرامش از نوع پرش هیدرولیکی برای استهلاک انرژی جنبشی در پایین دست سازه های هیدرولیکی از قبیل دراپ ها، سرریزها، شوت ها و دریچه ها استفاده می شوند. در این تحقیق مشخصات پرش هیدرولیکی بر روی 6 نوع بستر موج دار مثلثی در فلومی با مقطع مستطیلی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهرکرد مورد بررسی قرار گرفت. فلوم دارای عرض و ارتفاع 4/0 متر و طول 12 متر بود. در مجموع 42 آزمایش در محدوده اعداد فرود اولیه 1/6 تا 1/13 انجام شد. در همه آزمایشات، مشخصات اصلی پرش هیدرولیکی شامل نسبت اعماق مزدوج، طول پرش و طول غلتاب اندازه گیری شد و پارامترهای بی بعد هیدرولیکی به صورت تابعی از عدد فرود تعیین گردید. نتایج نشان داد که عمق پایاب و طول پرش بر روی بسترهای موج دار مثلثی نسبت به بستر صاف در شرایط هیدرولیکی یکسان به ترتیب 25 و 7/54 درصد کوچکتر است. بررسی و مقایسه ضریب تنش برشی نشان داد که تنش برشی در بستر زبر به طور متوسط 5/8 برابر بستر صاف است. نتایج این تحقیق توافق خوبی با نتایج محققان قبلی داشت و نشان داد که از بسترهای با زبری های مثلثی برای استهلاک انرژی پرش هیدرولیکی در حوضچه های آرامش با کارایی بهتر می توان استفاده نمود.

    کلیدواژگان: پرش هیدرولیکی، بسترهای موج دار مثلثی، عمق مزدوج، طول پرش
  • جواد بذرافشان صفحه 109
    مدیریت موثر منابع آب در شرایط خشکسالی نیازمند درک فرآیندها و علل حاکم بر پدیده خشکسالی می باشد. در این مطالعه، بر مبنای سری های زمانی شاخص بارندگی استاندارد (SPI) چهار ایستگاه قدیمی هواشناسی ایران (تهران، مشهد، اصفهان و بوشهر) فراوانی انتقال طبقات مختلف شدت خشکسالی در نیمه اول قرن بیستم با نیمه دوم آن مورد مقایسه قرار گرفت. از یک پنجره زمانی 12 ماهه برای محاسبه SPI استفاده شد. برای تحلیل فراوانی انتقال طبقات خشکسالی SPI از مدل های سه بعدی لوگ-خطی استفاده شد. برازش مدل های لوگ-خطی بر ماتریس فراوانی های انتقال از یک طبقه شدت خشکسالی به هر طبقه دیگر با استفاده از آزمون آماری نسبت درستنمایی کای مربع مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور تصمیم گیری در مورد تغییر فراوانی های انتقال طبقات شدت خشکسالی در نیمه دوم نسبت به نیمه اول قرن بیستم، شاخص نسبت بخت ها (Odds ratio) و فاصله اطمینان مربوطه در هر یک از ایستگاه ها محاسبه شد. نتایج بدست آمده در همه ایستگاه ها حاکی از برازش مطلوب مدل های لوگ-خطی بر ماتریس فراوانی های انتقال در سطح اعتماد 5 درصد است. همچنین، مشخص شد که به جز ایستگاه تهران، فراوانی انتقال طبقات متوسط و شدید خشکسالی در مابقی ایستگاه ها طی نیمه دوم قرن بیستم افزایش معنی دار یافته است. فراوانی غیرشرطی طبقات متوسط و شدید خشکسالی در برخی از ایستگاه های مطالعاتی در نیمه دوم قرن بیستم تا 3 برابر نسبت به نیمه اول افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: خشکسالی، فراوانی انتقال، مدل های لوگ، خطی، ایستگاه های قدیمی ایران
  • یادداشت های فنی
  • علیرضا شاهی دشت، احمد عباس نژاد صفحه 119
    هدف این تحقیق، بررسی کمیت و کیفیت آبهای زیرزمینی دشت زرند، شناسایی و ارزیابی پیامدهای ناشی از افت سطح ایستابی و ارائه راهکارهای مفید برای مشکلات پیش رو است. بدین منظور کلیه اطلاعات هواشناسی، هیدرولوژیکی، هیدروژئولوژیکی، زمین شناسی و جغرافیایی منطقه جمع آوری و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. پس از آن میزان اضافه برداشت، افت سطح ایستابی، کسری مخزن و تغییرات کیفی آب زیرزمینی در قسمتهای مختلف دشت طی سال های گذشته محاسبه و اثرات آن مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. در ادامه این تحقیق، با استفاده از اطلاعات چند سال اخیر مربوط به تغییرات کمی و کیفی آبهای زیرزمینی و با فرض ادامه روند کنونی تغذیه و تخلیه سفره، وضعیت 10 سال آینده پیش بینی شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد پمپاژ بیش از حد از سفره های آب زیرزمینی این دشت پیامدهای نامطلوب فراوانی بدنبال داشته است که ادامه روند کنونی تخلیه سفره، علاوه بر تشدید اثرات زیست محیطی، سبب بروز مشکلات و اختلال های اقتصادی و اجتماعی در سطح منطقه خواهد شد. لذا در پایان راهکارهای حل مشکلات و برون رفت از این وضعیت ارائه شده است.
    کلیدواژگان: برداشت بی رویه، افت سطح آب زیرزمینی، دشت زرند، نشست زمین، مدیریت آبخوان
  • مجید نوری محمدیه، تیمور سهرابی، حسن رحیمی صفحه 125
    تلفات نشت از کانال های خاکی سهم زیادی از تلفات آب در بخش کشاورزی را به خود اختصاص می دهد. در اکثر شبکه های آبیاری کشور از معادلات تجربی برای تعیین نشت استفاده می شود. در این مطالعه دقت معادلات تجربی اینگهام، دیویس و ویلسون، موریتس، مولس ورث و ینی دومیا و روش میسرا نسبت به روش آب ایستی در سه کانال در دشت قزوین، مورد ارزیابی قرار گرفته است. نرخ نشت به روش آب ایستی در کانال های 1، 2 و 3 به ترتیب 9/167، 5/572 و 5/379 (میلیمتر در روز) اندازه گیری شد و در بین روش های تجربی روش میسرا و موریتس دقت قابل قبولی در تخمین نشت در منطقه مطالعه داشته اند و توصیه می شود در این منطقه از این دو روش استفاده شود.
    کلیدواژگان: روش های تجربی، تعیین نشت، کانالهای خاکی، دشت قزوین
|
  • A. Shahidi, M.J. Nahvinia, M. Parsi-Nejad Page 1
    There are various mathematical water uptake models for simulating plants response to combined effects of drought and salinity stress. The reduction functions are classified as additive, multiplicative and conceptual models. As transpiration is the largest component of the agricultural water budget in arid systems, the efficacy of the simulation models depend on their ability to predict transpiration. In this study 6 different macroscopic reduction functions, namely; van Genuchten (additive and multiplicative), Dirksen et al., van Dam et al, Skaggs et al and Homaee were evaluated. The experiments were carried out on wheat crop in a factorial split plot design with 3 replicates. The treatments consist of four levels of irrigation (50, 75, 100 and 120%of crop water requirement), and three water qualities (1.4, 4.5, 9.6 dS/m). The result indicated that the crop response to drought and salinity stress was multiplicative at high salinity. Among multiplicative models, reduction function of Skaggs et al models provided better fitness to measured data than the other functions.
  • F. Rajaei, F. Raiesi Page 13
    The growth and activity of microorganisms in arid soils have always been constrained withpersistent drought stresses. The aim of this study was to assess the role of superabsorbent Superab A200 in reducing drought stresses and its effect on N dynamics and enzyme activities of sandy and clay soils under laboratory conditions. A 2×4 factorial experiment consisting of two levels of soil moisture (30 and 70 % of the field capacity), and four levels of the superabsorbent (0, 0.1, 0.3 and 0.5 %, w/w) arranged in a completely randomized design with three replicates were carried out using two soil textures (sandy and clay). The application of the superabsorbent had a significant, positive effect on most measured properties. But the effect was largely depended upon the quantity of superabsorbent, soil texture and moisture level in the soil. Nitrogen mineralization, ammonification and nitrification rates, microbial biomass N, alkaline phosphatase and urease activities were significantly greater in the clay soils with 70% of the field capacity moisture than in the sandy soil with the same amount of moisture. This is likely due to the high level of C contents. Moisture and texture effects on most soil biological properties were significant. Results indicated that the cumulative ammonification and nitrification increased with increasing superabsorbent level where much of the increases occurred at lower levels than higher levels. The increase in nitrate and ammonium production with 0.1 % superabsorbent was greater than that with other superabsorbent levels.
  • M. E. Banihabib, S. M. Mousavi, F. S. Jamali Page 25
    Inflow forecasting plays an important role in reservoir operation and water resourcesmanagement. In this paper, Artificial Neural Network (ANN) and multiple regression modelshave been used to forecast inflow into Dez reservoir using data from upstream hydrometric stations. The paper aims to define the best pattern of spatial and temporal correlations among the stations in upstream the reservoir. using the correlation coefficient and mean square of errors (MSE), The performances of different models were compared. The results indicited that the ANN forecasts the reservoir inflow better than the multiple regression models. The best one day prior forecasting was obtained using the data of the nearest station to the reservoir (Tangpanj station). Furthermore, the best three days prior forecasting model is obtained using Kamandab, Vanaee, Doroodtireh and Daretakht stations. Hence, by increasing the distance of forecaster stations from the target station, the forecasting time would increase from one day to three days, but forecasting accuracy would decrease by 42%
  • M. Farhangi, O.Bozorg- Haddad Page 33
    Reservoirs are one of the most important infrastructures that play a vital role to supply water in specially drought events. By optimum operation of reservoirs the target objectives can be obtained in an acceptable level. But, hence the optimum operation of the large water resources systems by using the optimization models is complicated, time consuming and sometimes inaccessible, the use of other methods which yields the satisfactory near-optimum results with acceptable precession seems to be an acceptable solution for this type of problems. In this study the performance of MODSIM and WEAP simulation models have been compared to those obtained by Lingo optimization packages for a single-reservoir systems as well as in a multireservoir system in a period of low flow condition. For better evaluation of model's performances, some criteria have been developed and applied for the reservoir systems in this study. The results showed that by considering the volume reliability as the operation goal, the simulation models can be replaced by the optimization models in single-reservoir systems.However, in such systems the simulation models increases the relational deficit for about %38, whereas the temporal reliability, resiliency and vulnerability of the system yielded by simulation models is about half of those obtained by the optimization models. Moreover, the volume reliability and resiliency of the system are not the same in simulation and optimization models. The discrepancy of the volume reliability in optimization and simulation models is about 25% and the discrepancy of resiliency in the mentioned models is 40%. The discrepancy of other performance indices is more than 300%.
  • V.Yazdani, B.Ghahraman, K.Davari Page 47
    Evaporation takes place in from water surfaces such as lakes and also from soil surface. In this study, several methods were applied to estimate evaporation of water surfaces including Mayer, Marciano, Shahtin, Hefner, Ivanof, Tichomirof, USBR and neutral network. The estimated values were compared with measured pan evaporation values. Sensitivity of these methods to input parameters of wind speed, temperature and relative humidity were evaluated using variation rates of ±10%, ±20% and ±30%. Analyzing results by statistical indices such as R2, MBE, RMSE and 1:1 line showed that estimated water surface evaporation using Ivanof method offers the best correlation with pan evaporation values followed by, Ivanof, Meyer and Tichomirof methods. In situations with probability of systematic and human faults in measuring input parameters, Ivanof, Marciano and USBR methods are more acceptable rather than other methods, because of lower sensitivity to input parameters. Obtained results showed a high efficiency of Multilayer perceptrons model for estimating water surfaces evaporation. The values of R2, RMSE and MBE in the best models) neutral network (are equal to 0.95, 0.72 and 0.22, respectively. Accurate estimation of evaporation from surface water provides a vital tool to better manage essential decisions for decreasing harmful effects of drought crisis and protect water resources.
  • J. Mozaffari, E. Amiri -Tokaldani, M. Saadat-Nia Page 59
    Natural rivers are rarely straight and usually tend to take a winding course, called as meandering. Due to mutual interaction between flow and bed in river meanders, understanding the flow characteristics is an interesting issue in river engineering field. The main problem with describing the characteristics of flows in river bends is the existence of strong secondary flows and its impact on the distribution of longitudinal and transverse velocity. The issues of flow in river bends has been investigated by several researchers, and a variety of different equations for identifying the parameters of flow have been proposed. However, the proposed equations do not provide a good solution; this is especially the case in sharp bends in which strong secondary flows influence velocity patterns. In this research, firstly, taking the properties of longitudinal velocities in sharp bends into consideration, a new model for computing the velocity was proposed which includes two power and sinous sections. Then, the new model is compared with some longitudinal velocity models on bend. The results achieved from the study on 1930 bend showed that the new model not only has the properties of a longitudinal velocity in sharp bends but also enjoys less error than the other models. Also, comparing the new model with 3 series of data from 3 bends with different curvature radius to width, showed that the new model is able to have good predictions in different bends.
  • A. Samadi, E. Amiri -Tokaldany, M. H. Davoudi, H. Rahimi Page 69
    Because of difficulties in the field monitoring of overhanging riverbanks, it is not possible tomonitor its deformations before failure, and therefore it is sometimes admittedly difficult todiscriminate between shear versus toppling failures in the field. In This paper evaluated the extent to which uncertainties in the parameterisation of controlling factors feed through to influence the reliability of the resulting overhanging stability estimate. Thus, the impacts of variations in each individual parameter on the factor of safety are investigated, while keeping all other parameter values constant. In estimating the magnitude of the uncertainty typically associated with each of the parameters, discriminating between (i) measurement errors and (ii) uncertainties associated with the inherent natural variability of each parameter is helpful. The results showed that the care should be taken when estimating the values of cantilever block height, block width, tension crack depth, block material cohesion, and the block material unit weight as the safety factor is more sensitive to the variation of these factors. Since parameter uncertainties are derived primarily from the inherent variability of the parameters, rather than measurement errors, much more careful attention should be paid to field sampling techniques.
  • M. Sedghi, Asl, H. Rahimi, J. Farhoodi, J. Mohammad –Vali, Samani Page 81

    In the present paper, subsurface water profiles through coarse materials are investigated using a laboratory model. The laboratory model of a typical rock drain having 6.4m length, 0.8m width and 1m deep was prepared and then was filled using both crushed and rounded materials. For different flow rates and three slopes (horizontal, 4% and 20.3 %) of the flume, experiments were conducted and consequently water surface profiles,The upstream and exit depths of the flow were recorded. Finally the results of experimental observations were analyzed and compared with the theoretical formulas. Results showed that water surface profiles through coarse porous medium for horizontal and 4% slopes, followed by gradually varied flow theory and drawdown profiles were taken place while this theory was not valid for 20.3% slope and a uniform flow were established. Assumed critical depth to occur at the outlet of the rock drain was not approved and caused more than 200% error in gradually varied flow calculations.

  • M. Ghazali, H. Samadi, Borojeni, B. Ghorbani, R. Fatahi , Nafchi Page 99

    Hydraulic jump in stilling basins is used for the dissipation of excess kinetic energy downstream of hydraulic structures such as drops, spillways, chutes and gates. In the present research, the hydraulic jump characteristics were experimentally studied over six triangular corrugated beds in a flume of rectangular cross section at the Hydraulics Laboratory of the Department of Water Engineering, University of Shahrekord, Iran. The flume has the dimensions of 0.4 m wide, 0.4 m deep and 12 m long. A total number of 42 tests were carried out for a range of initial Froude numbers from 6.1 to 13.1. In all of the tests, the main characteristics of hydraulic jump including conjugate depth ratio, length of jump and length of the roller were measured. The dimensionless hydraulic parameters were determined as a function of the Froude number. The results showed that the tailwater depth and the length of the jump on triangular corrugated beds are smaller than those of the corresponding jump on a smooth bed. Comparison of these parameters with the same parameters in smooth bed hydraulic jump showed that the conjugate depth and the hydraulic jump length decreased by 25% and 54.7% respectively. The analysis and comparison of the shear stress coefficient showed that shear stress on corrugated bed is about 8.5 times that of smooth bed. The conclusions drawn from the research showed that there is a good agreement between the persent study results and earlier works. Consequently the triangular corrugated beds could be used to dissipate the excessive energy of the hydraulic jump in stilling basins.

  • J. Bazrafshan Page 109
    Successful water management to cope with drought requires an understanding of the governing processes and causes. In this study, the frequency of drought class transitions in the first half of 20th century were compared with those of the second half based on the time series of standardized drought index (SPI) for four old weather stations of Iran including Tehran, Mashhad, Esfahan, and Bushehr.. A time window of 12 months was used to compute the SPI. Three-dimensional log-linear models were used to analyse the SPI drought class transition.Fitting log-linear models to the contingency tables of transition frequency from a given drought class to each class were evaluated by means of likelihood ratio of chi-square (G2). Odds ratio and respected confidence interval were estimated for both half of 20th century in the stations interesed. The results showed that log-linear models have an acceptable fit to the observed frequencies of transition at all stations at 5% level. In addition, with an exception for Tehran station, the transition frequencies of moderate and severe drought classes has in increased in the rest of the stations during the second half of 20th century compared to first half. The unconditional probability of moderate and severe droughts in some of stations have been increased up to 3 times during the second half of 20th century compared to the first half.
  • A.R. Shahidasht, A. Abasnejad Page 119
    The purpose of this study was to assess the quantity and quality of groundwater in Zarand plain by analyzing groundwater table drop and thus to provide a strategy or management options to remedy the situation. Firstly, all relevant data including meteorological, hydrological, hydrogeological, geological and geographical data were collected and evaluated. Then, water table decline rate, excess discharge, as well as chemical changes of aquifers were determined and their impacts on assessed. Then the status of aquifers in the coming 10 years was determined assuming the past and present trends will be continuing in the future. The results of the this research indicated that over-pumping had led to several undesirable consequences and if the situation continues in the future, it will have both environmental impacts and economic constraints as well as social unrest will ensue. Finally, recommendations were suggested to overcome the problems.
  • M. Nouri-Mohammadieh, T. Sohrabi, H. Rahimi Page 125
    There is a need for proper water demand management since water scarcity is a fact in Iran due to the arid nature of the region. Seepage losses constitute the large amount of losses in agriculture. In some cases, the rising of underground water levels in adjacent lands to irrigation canal cause drainage and salinity problems for surface layers of soil.Therefore, it is important to find ways to limit losses through seepage. In Iran, empirical equations are mostly used to determine seepage in unlined channels in the most of the irrigation networks. In this study, the seepage losses in three earthen canals in Gazvin plain were determined by Ponding Test method and also the empirical equations were used to estimate the rate of seepage losses in these canals. Empirical equations such as Ingham, Davis and Wilson, Moritz, Molesworth – Yennidumia and Misra were evaluated with Ponding Test. The seepage rates obtained by the ponding test on canals No. 1 to 3 were determined to be 163.6, 567.7 and 379.5, respectively. Among empirical equations, Misra and Moritz methods found to have acceptable precision for channel seepage determination at the study area. Hence, these two formulas are recommended to be used.