فهرست مطالب

  • سال بیست و یکم شماره 3 (پاییز 1390)
  • تاریخ انتشار: 1390/12/20
  • تعداد عناوین: 12
|
  • حامد فروغی فر، علی اصغر جعفرزاده، حسین ترابی گلسفیدی، ناصر علی اصغرزاد، نورایر تومانیان، ناصر داوتگر صفحه 1
    بررسی تغییرات مکانی و توزیع فراوانی ویژ گی های فیزیکی و شیمیایی خاک سطحی در داخل و بین شکل های اراضی مختلف دشت تبریز در مقیاس ناحیه ای مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. سیزده ویژ گی برای 98 نقطه خاک سطحی اندازه گیری گردید. نمونه برداری به صورت شبکه ای منظم و به فاصله 1000 متر با توجه به میزان تغییرات خاک انجام شد. شکل های اراضی در ناحیه مورد مطالعه تپه، دشت دامنه ای، دشت آبرفتی رودخانه ای، دشت و اراضی پست بود. مقدار رس، سیلت، درصد آهک، جرم مخصوص ظاهری، واکنش خاک و ظرفیت تبادل کاتیونی دارای توزیع نرمال بوده و میانگین وزنی قطر خاکدانه، هدایت الکتریکی، نیتروژن کل، شن، کربن آلی، فسفر قابل جذب و نسبت جذب سدیم دارای توزیع نرمال لگاریتمی بودند. تفکیک نمونه ها در واحدهای شکل اراضی باعث بهبود توزیع نرمال داده ها گردید به طوریکه در شکل اراضی تپه، دشت آبرفتی رودخانه ای و اراضی پست تمام ویژ گی ها نرمال بودند. در بین ویژ گی های اندازه گیری شده آهک وابستگی مکانی نداشت. میانگین وزنی قطر خاکدانه، جرم مخصوص ظاهری، ازت کل، کربن آلی، فسفر قابل جذب، سیلت و شن وابستگی مکانی متوسط داشتند. ظرفیت تبادل کاتیونی، pH خاک، نسبت جذب سدیم، هدایت الکتریکی و رس از وابستگی مکانی قوی برخوردار بودند. نتایج نشان می دهد که وابستگی مکانی ویژ گی های خاک بیشتر تحت تاثیر ویژ گی های ذاتی مثل مواد مادری، پستی و بلندی و نوع خاک می باشد. هم چنین تغییرپذیری در ویژ گی های خاک نتیجه تغییر در محیط های رسوب گذاری و یا اختلاف در مراحل خاکسازی یا هیدرولوژیکی برای موقعیت های مختلف شکل های اراضی می باشد و می تواند تحت تاثیر آبیاری، کود، بالا آمدن سطح ایستابی و یا مدیریت کشاورزی قرار گیرد. بنابراین، این عوامل ممکن است باعث انحراف داده ها از حالت نرمال گردیده و سبب چولگی داده ها در یک واحد نقشه شوند.
    کلیدواژگان: تغییرات مکانی، شکل اراضی، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی، دشت تبریز
  • اسماعیل اسدی، احمد فاخری فرد، محمد علی قربانی صفحه 23
    در میان انواع متعدد مدل های بارش– رواناب، روش های متکی بر هیدروگراف واحد، هنوز به عنوان یکی از رایج ترین ابزارها برای هیدرولوژیست ها جهت برآورد سیلاب به خصوص در حوضه های فاقد آمار به شمار می رود. در مطالعه حاضر با استفاده از مفهوم تئوری سیستم خطی توابع پاسخ پالس واحد اجزای رواناب (رواناب سریع و رواناب آهسته) به کمک مدل مفهومی مخزن استخراج گردید. پارامترهای مدل با استفاده از روش بهینه سازی جستجوی مستقیم تخمین زده شدند. کارآیی و دقت مدل با استفاده از داده های بارش-رواناب حوضه ناورود واقع در استان گیلان مورد ارزیابی قرارگرفت. نتایج تحقیق نشان داد که مدل مفهومی مخزن بدون نیاز به استخراج بارش مازاد و با لحاظ کردن شرایط رطوبتی خاک قبل از رگبار، از دقت قابل قبولی در شبیه سازی فرایند بارش– رواناب برخوردار می باشد.
    کلیدواژگان: بارش- رواناب، بهینه سازی، تابع پاسخ پالس واحد، حوضه ناورود، مدل مخزن، هیدروگراف واحد
  • علی محمد خورشیددوست، سید اسعد حسینی، کاوه محمدپور صفحه 37
    بررسی نیازهای اکوفیزیولوژیک گیاهان زراعی در کنار شناخت اقلیم مناسب آنها از مهم ترین عوامل موثر بر تولید محصولات زراعی و توسعه فعالیت های کشاورزی هر منطقه است که از یک طرف باعث افزایش تولید می شود و از طرف دیگر از خسارات ناشی از عوامل نامساعد اقلیمی وارده بر محصولات می کاهد. در این تحقیق که با هدف تعیین نواحی مستعد کشت کلزا در استان کردستان انجام گرفته است، اطلاعات مربوط به متغیرهای اقلیمی 34 ایستگاه هواشناسی موجود در منطقه مورد مطالعه که دارای آمار کامل و بلند مدت بودند، جمع آوری و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. از عناصر اقلیمی بارش دوره رشد، یخبندان، میانگین حداقل دما، میانگین حداکثر دما، میانگین سالانه دما، مجموع ساعات آفتابی، میانگین رطوبت نسبی مرحله فنولوژیکی کلزا و از عوامل فیزیکی زمین تیپ و کاربری اراضی در نظر گرفته شد. با استفاده از توابع ویژه سامانه اطلاعات جغرافیایی، برای هریک از نیازهای اقلیمی لایه جداگانه ای تهیه گردید. پس از ارزش گذاری متناسب با نیاز رویشی کلزا به کمک مدل طبقه بندی وزنی، لایه های مذکور طبقه بندی شدند و در نهایت، همه لایه های اقلیمی و فیزیکی زمین با روش همپوشانی شاخص ها در محیط GIS تلفیق گردیدند. نتایج حاکی از عدم انطباق شرایط اقلیمی و محیطی استان جهت کشت کلزا می باشد. نتیجه نهایی بیانگر آن است که تنهاتحدود 8/6 درصد از مساحت استان از جمله دشت های دیواندره، دهگلان و مریوان برای کشت کلزا بسیار مناسب می باشند که بیشتر به علت شرایط اقلیمی و توپوگرافی و خاک مناسب آنهاست. حدود 4/39 درصد از مساحت استان شامل شمال شرق و شمال (محدوده اباتو) و قسمت هایی از نواحی مرکزی و شمال غرب استان به دلیل شرایط نامساعد اقلیمی و محیطی، نامناسب برای کشت شناخته شد. بقیه مناطق با 8/53 درصد از مساحت استان در درجه متوسط تا مناسب قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: اقلیم، سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، کردستان، کلزا
  • زهرا شجاعیان، علی حسین زاده دلیر، داود فرسادی زاده، فرزین سلماسی صفحه 49
    حوضچه های آرامش قسمت کوتاهی از یک کانال کف سازی شده اند که به صورت سازه ای خاص در انتهای سرریزها و هر منبع دیگری که جریان فوق بحرانی ایجاد می کند برای کنترل پرش هیدرولیکی ساخته می شوند و هر چه طول آنها کوتاه تر باشداز نظر اقتصادی مناسب تر خواهند بود.هدف از این تحقیق بررسی خصوصیات پرش هیدرولیکی در مقطع واگرای کانال با شیب معکوس می باشد. نتایج بدست آمده نشان داد که واگرایی و شیب معکوس کانال، نسبت اعماق مزدوج و طول پرش را کاهش می دهد. هم چنین واگرایی باعث افزایش افت نسبی انرژی پرش نیز می گردد. اما درکانال با شیب معکوس تغییر محسوسی در افت نسبی پرش نسبت به حالت کف افقی مشاهده نشد. بنابراین نقش واگرایی در افزایش افت نسبی انرژی پرش بیشتر از شیب معکوس است. نتایج هم چنین نشان داد که کاهش 22/37 درصد نسبت اعماق مزدوج و 61 درصد طول پرش و هم چنین افزایش 54 درصد افت انرژی پرش هیدرولیکی در مقایسه با پرش کلاسیک مشهود بوده است. بنابراین از مقاطع واگرا با شیب معکوس برای استهلاک انرژی پرش هیدرولیکی در حوضچه های آرام کننده جریان می توان استفاده نمود.
    کلیدواژگان: پرش هیدرولیکی، حوضچه آرامش، شیب معکوس، مقطع واگرا
  • داود فرسادی زاده، علی حسین زاده دلیر، محمدعلی قربانی، سعید صمدیان فرد صفحه 61
    با توسعه تئوری آنتروپی بر مبنای اصل حداکثر آنتروپی و برنامه ریزی ژنتیک بر اساس اصل تکامل طبیعی، این روش ها در طیف وسیعی از علوم مهندسی از جمله مکانیک سیالات و هیدرولیک به کار برده شده اند. در این تحقیق از تئوری آنتروپی و برنامه ریزی ژنتیک و همچنین روش های متداول شامل روابط لگاریتمی، توانی و ونونی برای برآورد توزیع سرعت جریان در کانال های باز استفاده شده است. جهت مقایسه روش های مذکور، آزمایش هایی در کانال آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه تبریز با بستر صاف و دبی های مختلف در محدوده 8/4 تا 89/32 لیتر بر ثانیه انجام شد و پروفیل های سرعت با دقت 1/0 سانتی متر بر ثانیه در بازه های یک سانتی متری از کف کانال تهیه گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که تئوری آنتروپی و برنامه ریزی ژنتیک دقت بیشتری نسبت به روابط لگاریتمی، توانی و ونونی در برآورد توزیع سرعت جریان دارند. همچنین تئوری آنتروپی در مقایسه با روش برنامه ریزی ژنتیک خطای محاسباتی کمتری داشته و از این روش می توان برای برآورد توزیع سرعت در کانال های باز با دقت خوبی استفاده نمود.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی ژنتیک، تئوری آنتروپی، توزیع سرعت، کانال های باز
  • معصومه فریادی شاهگلی، شاهین اوستان، ناصر علی اصغرزاد، نصرت الله نجفی صفحه 75
    استفاده از غیرمتحرک کننده ها یکی از روش های موثر برای کاهش اثرات زیان آور فلزات سنگین در خاک است. در پژوهش حاضر کارایی این روش برای کاهش میزان Zn محلول و قابل استخراج با DTPA دو خاک قلیایی و اسیدی آلوده به Zn (200 میلی گرم Znبر کیلوگرم خاک از منبع سولفات روی و دو هفته نگهداری در دمای C° 5/0±25 در اینکوباتور) مورد بررسی قرار گرفت. دو خاک قلیایی و اسیدی آلوده به Zn در دو شرایط رطوبتی ظرفیت مزرعه و غرقاب (با و بدون 50 گرم کود گاوی بر کیلوگرم خاک) قرار گرفته و به مدت یک ماه در اینکوباتور نگهداری شدند. نتایج نشان داد که تیمار غرقاب با مصرف کود گاوی، بیشترین کاهش را در Zn محلول و قابل استخراج با DTPA خاک قلیایی (به ترتیب 97 و 75 درصد) و اسیدی (به ترتیب 85 و 78 درصد) سبب شد. برای بررسی اثر مواد فسفاتی، پنج گرم فسفر بر هر کیلوگرم خاک از منابع مونو کلسیم فسفات، تری کلسیم فسفات، پتاسیم مونو هیدروژن فسفات، پتاسیم دی هیدروژن فسفات و اسید فسفریک به خاک اسیدی آلوده اضافه گردید. نتایج نشان داد که Zn محلول در تیمار پتاسیم مونو هیدروژن فسفات 88 درصد و Zn قابل استخراج با DTPA در تیمار تری کلسیم فسفات 5/12 درصد کاهش یافتند. در آزمایشی دیگر، افزودن 10 گرم کربنات کلسیم بر کیلوگرم خاک اسیدی آلوده شده، سبب کاهش Zn محلول به میزان 97 درصد و قابل استخراج با DTPA به میزان 43 درصد گردید.
    کلیدواژگان: غرقاب کردن، مواد فسفاتی، Zn قابل استخراج با DTPA، Zn محلول
  • سالومه سیدعلیخانی، مهدی شرفا، احمد اصغرزاده صفحه 91
    آلوده شدن خاک به ترکیبات نفتی در ایران از بدو استخراج نفت از سده گذشته و انباشت تدریجی آنها در محیط سلامتی منابع آب و خاک کشور را تهدید می کند. این تحقیق با هدف دستیابی به شیوه موثر زدودن آلودگی خاک های آلوده به مواد نفتی انجام شد. با توجه به ملاحظات زیست محیطی و اقتصادی از بین انواع روش های پاکسازی، روش بیولوژیک انتخاب و در خاک مورد نظر به کار برده شد. در این آزمایش تاثیر 5 تیمار متشکل از گونه های مختلف دو جنس باکتری باسیلوس و سودوموناس همراه با کشت گیاه جو و بدون آن بر پالایش هیدروکربن های نفتی در یک خاک لوم ارزیابی شد. تحلیل داده های به دست آمده نشان داد که بالاترین عملکرد مربوط به تیمار باسیلوس 2 بود. این باکتری میزان هیدروکربن های نفتی خاک را همراه با کشت گیاه جو پس از 105 روز، تا 5/72% و بدون حضور گیاه تا 8/59% کاهش داد. هم چنین سریع ترین تاثیر نیز مربوط به همین تیمار بود باین معنی که در مدت زمانی حدود 20 روز میزان آلودگی بیش از 40% کاهش یافت. کارآیی کاربرد باکتری در مقایسه با کاشت گیاه (بدون باکتری) بسیار بالاتر ارزیابی شد. با افزودن باکتری مذکور بر خاک و بدون عملیات نگهداری خاص می توان آلودگی نفتی را به صورت موثر کنترل کرد. از میان انواع باکتری های آزمایش شده باسیلوس 2 برای برطرف کردن آلودگی نفتی خاک مناسب تر از دیگر باکتری ها تشخیص داده شد.
    کلیدواژگان: آلودگی، باسیلوس، خاک، سودوموناس، هیدروکربن
  • لیلا رضایی، محمود شعبانپور، ناصر دواتگر صفحه 103
    اندازه گیری مستقیم منحنی مشخصه آب خاک در آزمایشگاه وقت گیر، مشکل و پرهزینه است، به این علت تلاش های زیادی انجام گرفته تا بتوان به طور غیرمستقیم منحنی مشخصه آب خاک را از سایر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک برآورد کرد. یکی از روش های غیر مستقیم برآورد منحنی مشخصه استفاده از منحنی توزیع اندازه ذرات خاک است. مدل آریا و پاریس منحنی مشخصه آب خاک را با استفاده از داده های توزیع اندازه ذرات خاک برآورد می کند، در این مدل شعاع منافذ از شعاع ذرات خاک به وسیله پارامتر مقیاس (α) تخمین زده می شود. هدف از این تحقیق، تاثیر تخمین α از شش روش مختلف بر بهبود برآورد منحنی مشخصه آب خاک است. نتایج برای 14 نمونه خاک از منطقه شرق استان گیلان با بافت های مختلف نشان داد که منحنی های برآورد شده با استفاده از α های مختلف نتایج متفاوتی ارائه می دهند و وابستگی زیادی به پارامتر مقیاس دارند، بنابراین تعیین دقیق α نقش اساسی در پیش بینی منحنی مشخصه ایفا می کند. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که α خطی آریا و همکاران و α ثابت، 38/1، آریا و پاریس با بالاترین دقت توانستند منحنی مشخصه آب خاک را تخمین بزنند.
    کلیدواژگان: پارامتر مقیاس، توزیع اندازه ذرات خاک، مدل آریا و پاریس (AP)، منحنی مشخصه آب خاک
  • حسین مولوی، مسعود محمدی، عبدالمجید لیاقت صفحه 115
    کم آبیاری یکی از راهکارهای بهینه سازی مصرف آب در اراضی فاریاب است که از طریق آبیاری نیمی از جویچه ها به طور ثابت یا متغیر قابل اجرا می باشد. برای ارزیابی عملکرد، اجزاء عملکرد و کارآیی مصرف آب گوجه فرنگی در راستای کاهش مقدار آب مصرفی، آزمایشی در پردیس کشاورزی و منابع طبیعی کرج اجرا شد. این آزمایش در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی برای سه تیمار آبیاری کامل، یک در میان متغیر و یک در میان ثابت جویچه ها در سه تکرار اجرا گردید. دور آبیاری براساس 5/0MAD= با استفاده از دستگاه رطوبت سنج TDR محاسبه گردید. در انتهای فصل رشد صفاتی همچون عملکرد، ارتفاع گیاه، تعداد میوه، قطر میوه، طول ریشه و وزن خشک ریشه اندازه گیری شد. به طورکلی کم آبیاری در سطح احتمال 1 درصد بر عملکرد و اجزاء عملکرد اثر معنی دار داشت. عملکرد در تیمارهای آبیاری یک در میان ثابت و آبیاری یک در میان متغیر در مقایسه با تیمار آبیاری کامل به ترتیب 16/10 و 55/35 درصد کاهش یافت. این مقادیر برای طول ریشه 54/15 و 32/31 درصد، برای وزن خشک ریشه 12 و 17/32 درصد، برای ارتفاع گیاه 37/14 و 9/37 درصد و برای تعداد میوه 74/14 و 52/34 درصد بود. کارآیی مصرف آب با آبیاری یک در میان ثابت و متغیر به ترتیب 8/1 و 3/1 برابر کارآیی مصرف آب با آبیاری کامل شد. نتایج نشان داد در شرایطی که زمین عامل محدودکننده تولید نباشد با کم آبیاری سطح زیر کشت را می توان به دو برابر افزایش داد و در نتیجه مقدار محصول با کم آبیاری را نسبت به آبیاری کامل بالا برد. در این راستا، آبیاری یک در میان ثابت نسبت به آبیاری یک در میان متغیر از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر خواهد بود، چرا که کارآیی مصرف آب را می تواند تا 8/1 برابر بهبود بخشد.
    کلیدواژگان: عملکرد، کارآیی مصرف آب، کم آبیاری، گوجه فرنگی، وزن خشک ریشه
  • علی اصغر قائمی، سام صدری صفحه 127
    تامین نیاز آبی چغندر قند با روش های نوین آبیاری نظیر آبیاری قطره ای (نوار) و آبیاری جویچه ای یک ردیف در میان موضوعی است که به دلایل طولانی بودن دوره رشد و نیاز آبی نسبتا زیاد دارای اهمیت فراوان است. در این تحقیق سه تیمار مربوط به آبیاری با نوار قطره ای و دو تیمار مربوط به آبیاری جویچه ای در نظر گرفته شد و در هر تیمار چهار ردیف چغندر قند کشت گردید. در این تیمارها، آبیاری به صورت یک در میان و تامین 70 درصد نیاز آبی گیاه و کشت یک ردیفه معمولی و تامین 100 درصد نیاز آبی گیاه انجام شد. تیمارها از نظر میزان آب مصرفی، عیار قند سفید و قند ناخالص، عملکرد چغندرقند (ریشه)، عملکرد قند سفید و کارایی مصرف آب (WUE) مقایسه شدند. کمترین و بیشترین آب مصرفی به ترتیب مربوط به تیمار آبیاری با نوار قطره ای یک ردیف در میان و آبیاری جویچه ای معمولی و بیشترین عملکرد ریشه مربوط به آبیاری جویچه ای معمولی بود. میزان آب مصرفی در آبیاری قطره ای حدود 50 درصد آبیاری سطحی بود در حالی که WUE عملکرد ریشه ها، WUE عملکرد قند سفید و WUE عملکرد قند ناخالص در تیمار آبیاری قطره ای یک ردیف در میان و تامین 70 درصد نیاز آبی گیاه بیشترین مقدار و در تیمار آبیاری جویچه ای معمولی کمترین مقدار را داشت. آبیاری جویچه ای یک در میان با مصرف 30 درصد آب کمتر از جویچه ای معمولی باعث حدود 15 درصد کاهش در عملکرد ریشه شد ولی کارائی مصرف آب در عملکرد ریشه در جویچه ای یک در میان از جویچه ای معمولی بیشتر بود.
    کلیدواژگان: آبیاری جویچه ای، آبیاری قطره ای نواری، عملکرد چغندرقند، کارایی مصرف آب
  • نصرالدین پارسافر، صفر معروفی صفحه 139
    به منظور برقراری و بررسی روابط رگرسیونی و ارائه رابطه ساده و منطقی بین درجه حرارت هوا و عمق های مختلف خاک و مقایسه با مدل های شبکه عصبی و عصبی- فازی در ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه مطالعه ای بر روی داده های جمع آوری شده درجه حرارت هوا و اعماق 5، 10، 20، 30، 50 و 100 سانتی متری خاک از ایستگاه مذکور در دوره آماری 1992-2005 انجام پذیرفت. جهت تعیین بهترین معادله بین دمای هوا و هر عمق خاک از فراسنج های آماری ضریب همبستگی بین داده ها (R2)، جذر میانگین مربع خطا (RMSE) و میانگین خطای مطلق (MAE) استفاده گردید. نتایج نشان داد که در مورد روابط رگرسیونی، بر اساس ضریب همبستگی و پارامترهای خطا روابط خطی درجه سوم، خطی درجه دوم، خطی درجه اول، نمایی و لگاریتمی به ترتیب دارای بهترین برآورد بودند. همچنین نتایج نشان داد که بهترین و بدترین برآورد بین دمای هوا و دمای خاک به ترتیب در عمق 5 سانتی متری و عمق 100 سانتی متری خاک مشاهده گردید. نتایج حاصل از این مطالعه منجر به ارایه یک معادله درجه دوم و یک معادله خطی (با توجه به ساده بودن نسبت به معادله درجه سوم) به ازای هر عمق خاک گردید. با توجه به ضرایب همبستگی و خطاهای به دست آمده می توان گفت این رابطه برای عمق 100 سانتی متری خاک دارای دقت پایین، اما برای سایر عمق ها مطلوب و دارای دقت بالایی می باشد. همچنین نتایج تحقیق حاضر نشان داد که مدل ANN دارای دقت بیشتری نسبت به مدل ANFIS در برآورد دمای خاک می باشد. دقت مدل رگرسیونی کمتر از این دو روش مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: ایستگاه کرمانشاه، دمای خاک، دمای هوا، رگرسیون، شبکه عصبی، شبکه عصبی، فازی
  • عادله علی جانپور شلمانی، محمود شعبانپور، حسین اسدی، فرید باقری صفحه 153
    استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی و توابع انتقالی رگرسیونی در برآورد ویژگی های دیریافت خاک از جمله پایداری خاکدانه ها، هزینه و زمان لازم برای اندازه گیری مستقیم این ویژگی ها را کاهش می دهد. در این پژوهش 100 نمونه خاک از جنگل های استان گیلان تهیه شد. ماده آلی، جرم ویژه ظاهری، کربنات کلسیم معادل، جرم ویژه حقیقی، تخلخل، مقاومت مکانیکی خاک، رس، شن، سیلت، pH و هدایت الکتریکی به عنوان متغیرهای مستقل و میانگین هندسی قطر خاکدانه ها (GMD) به عنوان متغیر وابسته تعیین شدند. نمونه ها به صورت تصادفی به دو سری شامل 80 داده برای آموزش و 20 داده برای آزمون مدل ها تقسیم شدند. برای ایجاد توابع انتقالی رگرسیونی از روش گام به گام و به منظور تشکیل شبکه های عصبی مصنوعی از الگوریتم آموزشی مارکوارت-لورنبرگ و ساختار پروسپترون سه لایه با شش نرون در لایه پنهان استفاده شد. بر اساس نتایج ماتریس همبستگی بین GMD به عنوان متغیر وابسته و متغیرهای مستقل، تعداد 18 گروه متغیر مستقل برای داده ها انتخاب شدند. این متغیرها یک بار به عنوان متغیرهای ورودی توابع انتقالی رگرسیونی چندگانه و یک بار به عنوان متغیرهای ورودی شبکه عصبی مصنوعی به کار رفتند. بر اساس آماره های ضریب تبیین تصحیح شده (R2ady)، ریشه دوم میانگین مربعات خطا (RMSE) و برتری نسبی (RI) مدل با متغیرهای ورودی pH، جرم ویژه حقیقی، سیلت و مقاومت مکانیکی خاک بهترین مدل شبکه عصبی مصنوعی برای برآورد GMD داده های مورد آزمایش شناخته شد.
    کلیدواژگان: پایداری خاکدانه، شبکه های عصبی مصنوعی، میانگین هندسی قطر خاکدانه ها (GMD)
|
  • H. Foroughifar, Aa Jafarzadah, H. Torabi Gelsefidi, N. Aliasgharzadah, N. Toomanian, N. Davatgar Page 1
    The aim of this study was to evaluate the spatial variability and frequency distribution of some physical and chemical properties within and between various landforms ofTabriz plain in the northwest of Iran. For these evaluation 13 properties of 98 surface soil samples according to grid sampling design with 1000 meters interval based on soils variability were selected and analysed. Landforms in the study area included hill، piedmont plain، plain، river alluvial plain and lowland. The study of soil variables frequency distribution showed that Bd، CEC، CCE، pH، clay and silt followed normal distribution، and these variables were used in parametric statistical method. Variables such as MWD، total N، SAR، OC، EC، available P and sand showed log-normal distribution. The variables frequency distribution increased within landforms، in lowland، hill، and river alluvial plain they showed normal distribution. Only EC in piedmont plain and sand، OC and total N in plain landforms land forms showed log-normal distributions. Results indicated significant differences in soil properties distribution among landforms. Clay، pH، EC، SAR and MWD، CEC، Bd، total N، OC، available P، sand، and silt were strongly and moderately spatial dependent، respectively، while CCE had no spatial dependence and it followed nugget model. These results indicated strong spatial dependence due to the effect of intrinsic factors such as parent material، relief and soil types. Also soil properties variations could result from variation in depositional environments and/or differences in pedogenic or hydrologic processes for different landforms. These environmental factors can be affected by flood water، irrigation، fertilizeir addition، high water table level or agriculture practices. They may affect data deviation from normal distribution and cause skewness (positive or negative) at soil mapping unit.
  • E. Asady, A. Fakheri Fard, Ma Ghorbani Page 23
    In several types of rainfall-runoff models، the unit hydrograph based methods are useful tools for flood estimation in many، except non-gauged، basins. In this study، unit pulse response functions (quick and slow runoff) derived، considering linear system theory concept and using tank conceptual model. The model parameters were estimated with direct search optimization method. The model applicability and validity were verified using observed rainfall-runoff data of Navrood basin in Gillan province. The results showed that the tank model could simulate rainfall-runoff process with acceptable precision by taking into account the antecedent soil moisture conditions and without need to define excess rainfall.
  • Am Khorshiddoust, Sa Hosseini, K. Mohammadpour Page 37
    The recognition of climate and eco-physiology of agricultural plants can be regarded as one of the most imperative factor in the production of agricultural yield development، and promotion of agricultural activities in any region. This recognition may enhance the production level in one hand، and the reduction of damage resulting from incongruous climate factors in another. The current research has been carried out aiming at the determination of potentially suitable canola production zone in Kurdestan province. Climatic data from 34 existing climate stations، which had long term records were collected and analyzed. We considered climatic factors such as precipitation required for growth period، frostiness، minimum and maximum، mean annual temperatures. We also used total amount of sunshine hours، average relative humidity of phonologic stage of canola، and physical elements including the type of land uses. This was followed by the determination of different layers for each climatic demand through the application of geographical information system (GIS) function. After appropriate evaluation of canola growth requirements using weighted classification method، the layers were categorized. As a final step، all climatic and physical layers were combined in the GIS environment by overlaying of different indices and results indicated that about 6. 8 percent of Kurdestan province is suitable for canola cultivation، including Divan Darreh، Dehgolan، and Marivan plains. The reason for such suitability is better climatic، topographic، and pedologic conditions in that area. About 39. 4 percent of the whole area is unsuitable for canola cultivation due to inappropriate climatic conditions، and unsuitable physical environment. These areas include northeast and northern parts (Obatoo district)، and parts of the central and north west of the province. The remaining areas were classified as average to appropriate occupying 29. 3 and 24. 5 percent of area، respectively.
  • Z. Shojaeian, A. Hosseinzadeh Dalir, D. Farsadizadeh, F. Salmasi Page 49
    Stilling basins are short lengths of paved channels placed at the end of spillways and any source of supercritical flow to control the hydraulic jump، therefore shortening the lengths of stilling basins will economically be feasible. The purpose of this study is to investigate the characteristics of hydraulic jump in divergent channels on inverse slopes. The results showed that the divergence and the inverse slope of the channel had noticeable effects on the hydraulic jump characteristics. It was shown that the divergence and inverse slope reduced sequent depth ratios and length of hydraulic jump and furthermore the channel divergence increased the relative head loss of the jump. However in channels with inverse slope there was not any remarkable change in relative head loss compared with the classical jump. Therefore، the role of channel divergence in the relative head loss of the hydraulic jump might be considered more than the role of inverse slope. The results also revealed that the reduction of 37. 22 percent at sequent depth ratios and 61 percent at the length of hydraulic jump were evident compared with the classical jump. The relative head loss of the hydraulic jump in a divergent channel on inverse slope was 54 percent greater than the classical jump’s one. Therefore، the divergent channel with inverse slope could be used as an energy dissipator to control the hydraulic jumps.
  • D. Farsadizadeh, A. Hosseinzadeh Dalir, Ma Ghorbani, S. Samadian Fard Page 61
    With developing of entropy theory and genetic programming based on maximum entropy and natural evolution، respectively، these methods have been applied extensively to the variety of engineering sciences such as fluid mechanics and hydraulics. In this study، entropy، genetic programming and conventional methods such as logarithmic، power law and Vanoni relations were used for estimation water flow velocity distribution in open channels. For comparing the mentioned methods، experiments were carried out in an experimental flume with a smooth bed in the hydraulic laboratory of the University of Tabriz. The flow discharges ranged from 4. 8 to 32. 89 Lit/s. For each flow discharge، the vertical velocity profiles were prepared with a precision of 0. 1 cm/s and at 1 cm intervals from the channel bottom. Results showed that entropy and genetic programming methods were more accurate than the other methods for estimating the velocity distribution. Moreover the entropy method in comparison with the genetic programming showed higher accuracy and therefore it could be used for estimating the velocity profiles with a good accuracy in open channel flows.
  • M. Faryadi Shahgoli, Sh Oustan, N. Aliasgharzad, N. Najafi Page 75
    Chemical immobilization is an operative approach to reduce detrimental effects of heavy metals in soils. The present study was conducted to test the usefulness of this procedure to decrease soluble and DTPA-extractable Zn in two Zn-spiked (addition of 200 mg Zn kg–1soil from zinc sulfate and incubation for two weeks at 25±1ºC) acid and alkaline soils. In order to study the effect of submergence، two Zn-spiked acid and alkaline soils under two moisture conditions (field capacity [FC] and submergence [S]، with and without 50 g cow manure/kg soil [M]) were incubated for one month. Results showed that S+M treatment caused a markedly decrease in soluble and DTPA-extractable Zn in both alkaline (97 and 75%، respectively) and acid (85 and 78%، respectively) soils. To evaluate the effect of phosphate amendments، 5 g P/kg soil from various sources (Ca(H2PO4) 2. H20، Ca3 (PO4) 2، H3PO4، K2HPO4 and KH2PO4) was added to the Zn-spiked acid soil. Results showed that the K2HPO4 treatment caused a markedly decrease in soluble Zn (88%). Neverthless DTPA-extractable Zn decreased (12. 5%) in Ca3 (PO4) 2 treatment. In another experiment the addition of calcium carbonate to acid soil (10 g CaCO3 kg-1 soil) caused a markedly decrease in soluble and DTPA-extractable Zn (97 and 43%، respectively).
  • S. Seyed Alikhani, M. Shorafa, A. Asgharzadeh Page 91
    Soil contamination with petroleum compounds since the petroleum exploration in the last century in Iran، and accumulation of these compounds in the environment threaten the health of soil and water resources of the country. The current research was conducted with the purpose of reaching to an efficient approach for the remediation of soils polluted with petroleum compounds. In this research the effect of five experimental treatments including various species of Bacillus and Pseudomonas bacteria with and without barely (Karron cv.) planting on the bio-degradation of those compounds in an artificially polluted loam soil was investigated. Analysis of the data indicated that the maximum purification belonged to the Bacillus 2 treatment. With barely planting this bacteria reduced soil total petroleum hydrocarbons up to %72. 5 during 105 days. Without barely the reduction became %59. 8 at the same period. The rate of bio-degradation was also highest at the same treatment، meaning that during a 20-day the reduction of catumination became %40. Degredation rate considerably increased with the presence of bacteria in the soil comparing to the barely planting alone. Inoculating of contaminated soil with bacteria without the need for particular nursery seems to be enough to control effectively the soil pollution. Among the several examined bacteria، Bacillus 2 turned to be the most suitable one for removing the petroleum- loased contamination.
  • L. Rezaee, M. Shabanpour, N. Davatgar Page 103
    Direct measurement of soil moisture curve (SMC) is time consuming، difficult and costly in laboratory. Therefore، many attempts have been made to predict SMC from soil physical and chemical properties indirectly. Arya - Paris model predicts SMC from soil particle size distribution data. The model estimates pore radius from the radius of spherical particles using a scaling parameter (α). The objective of this study was to evaluate estimation of α by six different methods to improve the predicted SMC from Arya - Paris model. Comparisons made on 14 soil samples with different textures collected from the eastern region of the Guilan province showed that the estimated SMC with different α produced different accuracy. It was highly depended on the selected parameter. In other words the method of determining α played a key role in the accuracy of SMC prediction. The results showed that linear α as described by Arya et al. and constant α of 1. 38 as recommended by Arya - Paris were the best scaling parameters for estimation of SMC.
  • H. Molavi, M. Mohammadi, Am Liaghat Page 115
    Deficit irrigation is an essential optimization method for water consumption in irrigated lands and is feasible by irrigating only half of the furrows either constantly or alternatively. In order to evaluate yield، yield components، and water use efficiency of tomato (Super Strain B)، this study was carried out at the field of Agriculture and Natural Resources، College of Karaj، Iran. The experiment was performed as a randomized full block design with three replicates including three treatments: full irrigation، variable and constant alternative furrow irrigation. Irrigation interval was calculated based on MAD=0. 5 using a TDR moisture meter device. At the end of the growth season characteristics such as yield، plant height، number of fruit، fruit diameter، length of root and root dry weight were determined. Totally، deficit irrigation produced significant effect (p<0. 01) on yield and yield components. Yield reductions were determined to be about 10. 17 and 34. 46 percent respectively for variable and constant alternative furrow irrigation as compared to full irrigation. Reduction values were 16. 67 and 30 percent for root length، 12 and 32. 17 percent for root dry weight، 17. 87 and 38. 76 percent for plant height and 14. 74 and 34. 52 percent for number of fruit in alternative furrow irrigation treatment as compared to full irrigation، respectively. Water use efficiency was 1. 8 and 1. 3 times greater in variable and constant alternative furrow irrigation compared to full irrigation treatment. The results show that under conditions that land is not limiting factor area under cultivation can be nearly doubled by practicing deficit Irrigation so that total yield may increase considerably compared to that of full irrigation practice. In this context، constant alternative furrow irrigation compared to variable alternative furrow irrigation seems be economically more affordable because water use efficiency would be increased to as much as 1. 8 times.
  • Aa Ghaemi, S. Sadri Page 127
    Based on the sugar beet high value and due to prolongation of growth period and relatively high water requirement، irrigation of sugar beet with new methods such as ordinary and alternative tape and furrow irrigation is of great importance. This study was conducted with three and two treatments for tape and furrow irrigation، respectively. In each treatment، there were four rows of crops. The plots were irrigated as ordinary، and alternative methods of tape and furrow irrigation and providing 70 and 100 percent of plant water requirement. The rate of water use، white sugar content، gross sugar content، sugar beet yield (root)، white sugar yield، WUE of root yield، white sugar yield and WUE of gross sugar yield were compared in all treatments. The lowest and highest rates of water use were observed in the alternative and the ordinary furrow irrigation، respectively. The highest root yield was also obtained from plots with ordinary furrow irrigation. The amount of water use in drip (Tape) irrigation was about 50% of furrow irrigation، while the WUE of root yield، WUE of white sugar yield and WUE of gross sugar yield in alternative irrigation treatment and 70% of plant water supply were highest and they were lowest in the ordinary furrow irrigation treatment. alternative furrow irrigation having 30% less water use than ordinary furrow irrigation caused 15% reduction in root yield، but water use efficiency in root yield in alternative furrow irrigation was more than that in ordinary furrow.
  • N. Parsafar, S. Marofi Page 139
    In order to develop a simple and rational relationship between air temperature and soil temperature at different depths and to compare to Artificial Neural Network (ANN) and Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) a study was conducted during 1992-2005. Air temperatures and soil temperature at depths of 5، 10، 20، 30، 50 and 100 centimeters were measured at Kermanshah station. To determine the optimum functional relationships between parameters the statistical criteria of correlation coefficient، RMSE and MAE were used. Based on correlation coefficient and error parameters، results showed that the regression methods of the third and second degree equations، linear، power and logarithmic had the best estimations، respectively. Also، results showed that the best and worst estimations between air temperature and soil temperature were observed، at 5 and 100 cm soil depths respectively. Results of this study produced a second degree equation and a linear equation (noting their simpticities of application in comparison with the third degree equation) for each soil depth. Based on the correlation coefficients and errors if can be said that obtained this equation is usable for soil depth of 100 cm with poor precision، but in the case of other depths has to high accuracy. The comparisons of regressions، ANN and ANFIS results indicated that ANN estimated more accurately soil temperature.
  • A. Alijanpour Shalmani, M. Shabanpour, H. Asadi, F. Bagheri Page 153
    Using artificial neural networks (ANNs) and regression pedotransfer functions to predict the surrogate soil properties such as aggregate stability reduces time and cost needed for their direct measurements. In this research، 100 soil samples were collected from the forest soils of Guilan province. Organic matter، bulk density، equivalent carbonate calcium، particle density، porosity، soil mechanical resistance، clay، sand، silt، pH and electrical conductivity all were measured as independent variables. Geometric mean diameter (GMD) was computed as dependent variable by appropriate method. The samples were divided into two data subsets randomly: 80 for model calibration and 20 for model test. Regression pedotransfer functions were generated by stepwise method. For establishing ANNs we used Marquardt-Levenburg training algorithm and a 3-layer perceptron structure with 6 neurons in one hidden layer. According to the correlation matrix between GMD as dependent variable and independent variables، 10 groups input variables were selected. The were employed once by multi-variate regression pedotransfer functions and once by artificial neural networks. According to the adjusted coefficient of determination (R2ady)، root mean square error (RMSE) and relative improvement (RI) a model resulted from applying ANNs and using input variables of pH، particle density، silt and soil mechanical resistance turned to be the best model for predicting GMD of the examined soils.