فهرست مطالب

  • سال بیست و یکم شماره 4 (زمستان 1390)
  • تاریخ انتشار: 1391/02/18
  • تعداد عناوین: 12
|
  • صفر معروفی، مهناز محمودی سامره سلیمانی، بهنوش جعفری صفحه 1
    کنترل سیلاب به منظور استفاده از آب های سطحی و جریان های آبراهه ای در حوضه های آبریز، یکی از مراحل اساسی در مدیریت منابع آب به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. تعیین نقاط مناسب جهت پخش سیلاب ضامن موفقیت پروژه های مربوطه در این زمینه است. هدف از این مطالعه ارزیابی کارایی روش-های هم پوشانی لایه ها، منطق های بولین و فازی در تعیین عرصه های پخش سیلاب با استفاده از تکنیک های GIS می باشد. بدین منظور 5 لایه اطلاعاتی که شامل شیب، کاربری اراضی، نفوذپذیری سطحی، واحدهای کوارترنر و ضخامت آبرفت بودند، در قالب مدل های ذکر شده تلفیق یافتند. نتایج به دست آمده از مدل های فوق به صورت نقشه های خروجی بودند با عرصه های کنترل اجرایی مقایسه و مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که هم پوشانی عرصه های پیشنهادی به عرصه های کنترل در مدل Multi class maps نسبت به سایر مدل-های ارزیابی شده، بیشتر بوده و در نتیجه به عنوان بهترین مدل در مکان یابی عرصه های مناسب پخش سیلاب در حوضه آبخیز پشتکوه ایران انتخاب گردید.
    کلیدواژگان: حوضه آبخیز پشتکوه، شاخص هم پوشانی نقشه ها، عرصه های پخش سیلاب، منطق های بولین و فازی
  • سیدعلی موسوی، حسین اسدی صفحه 17
    طراحی مناسب و موفق یک ستون جاذب، مستلزم پیش بینی تغییرات زمانی غلظت جریان خروجی یا همان منحنی رخنه است که با بهره گیری از مدل سازی فرایند جذب امکان پذیر است. به این منظور، آزماییش هایی با عبور جریان محلول های استاندارد با غلظت 75 و 150 میلی گرم در لیتر نیترات و آب آلوده ی یکی از چاه های استان گیلان از ستون جاذب حاوی رزین آنیونی Purolite A-400 انجام شد. نمونه برداری از آب خروجی ستون در زمان های مختلف صورت گرفت و غلظت نیترات آن تعیین گردید. پس از انجام آزمایش ها، ویژگی های دینامیکی فرایند جذب با مدل سازی منحنی های رخنه و بهره گیری از مدل های توماس، بوهارت- آدامز، لین- وانگ و ولبورسکا بررسی گردید. مقایسه ی مدل های مذکور نشان داد که هرچند سه مدل اول به لحاظ ساختاری تفاوت داشته و پارامترهای هر یک اطلاعات مفیدی از فرایند جذب در اختیار قرار می دهد، اما نتایج آنها بخوبی بر هم منطبق بوده و از این رو می توان بر مبنای روابط بین آنها پارامترهای هر کدام را بدون نیاز به مدل سازی مجدد، از پارامترهای دو مدل دیگر محاسبه نمود. مدل توماس و به تبع آن دو مدل دیگر در پیش بینی منحنی های رخنه آزمایش ها از موفقیت بیشتری در مقایسه با مدل ولبورسکا برخوردار بوده و توانست در تمام مسیر فرایند با دقت بسیار خوبی غلظت نرمال شده ی نیترات در جریان خروجی از ستون ها را پیش بینی کند. در آزمایش آب زیرزمینی آلوده در بخش های انتهایی منحنی رخنه، از دقت مدل توماس (و دو مدل دیگر) کاسته شده است که دلیل آن وجود یون های سولفات و فسفات در آب ورودی بود.
    کلیدواژگان: اکی والان بستر، حجم بستر، زمان استوکیومتری، عمق بحرانی بستر، نقطه ی اشباع، نقطه ی رخنه
  • حامد فروغی فر، علی اصغر جعفرزاده، حسین ترابی گلسفیدی، ناصر علی اصغرزاد صفحه 35
    این مطالعه با هدف ارزیابی توزیع فراوانی و تغییرات مکانی ویژگی های بیولوژیکی خاک سطحی در داخل و بین لندفرم های مختلف تپه، دشت دامنه ای، دشت آبرفتی رودخانه ای، دشت و اراضی پست دشت تبریز در شمال غرب ایران انجام شد. در این مطالعه نمونه برداری از خاک جهت اندازه گیری چهار ویژ گی بیولوژیکی به همراه کربن آلی و واکنش خاک برای 98 نقطه و به صورت شبکه ای با فاصله 1000 متر با توجه به تغییرات خاک انجام شد. توزیع فراوانی متغیرهای خاک نشان داد که ویژ گی های بیولوژیکی خاک از توزیع فراوانی نرمال برخوردار نبوده و پس از تبدیل لگاریتمی، نرمال گردیدند. درمتغیرهای کربن بیوماس وسهم میکروبی تبدیل داده هابا استفاده از تابع های لگاریتمی هر چند در کاهش ارزش چولگی موثر بود اما توزیع فراوانی همچنان غیرنرمال باقی ماند. تفکیک نمونه ها در واحدهای لندفرم باعث بهبود نرمال بودن توزیع داده ها گردید، به طوریکه این پارامترها در تمام لند فرم ها به جز دشت نرمال شدند. در بین متغیرهای اندازه گیری شده، کربن آلی و تنفس میکروبی وابستگی مکانی متوسط داشتند. کسر متابولیکی و سهم میکروبی بدون وابستگی مکانی و واکنش خاک از وابستگی مکانی قوی برخوردار بودند. نتایج نشان می دهد که وابستگی مکانی خصوصیات بیولوژیکی خاک بیشتر تحت تاثیر عوامل غیرذاتی و مدیریتی مانند نوع کاربری، شخم و آبیاری می باشد. متغیرهای بیولوژیکی به شدت تحت تاثیر مقیاس بوده و با بزرگتر شدن مقیاس وابستگی مکانی قوی تری را نشان دادند. هم چنین تغییرپذیری ویژ گی های مورد مطالعه نتیجه تغییر در محیط های رسوب گذاری و یا اختلاف در مراحل خاکسازی یا هیدرولوژیکی برای موقعیت های مختلف لندفرم می باشد.
    کلیدواژگان: تغییرات مکانی، توزیع فراوانی، لندفرم، ویژ گی های بیولوژیکی
  • پریسا شاهین رخسار، سامیه رئیسی صفحه 53
    کمبود آب برای تولید محصولات کشاورزی روز به روز افزایش می یابد و گسترش منابع جدید آب متحمل هزینه های زیادی است. بررسی عکس العمل ارقام مختلف گیاهان به کم آبیاری گام مهمی برای بهبود مدیریت و استفاده بهینه از آب می باشد. این آزمایش به منظور ارزیابی عکس العمل دو رقم سویا نسبت به رژیم های مختلف کم آبیاری در سال زراعی (1385) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان اجرا گردید. آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با سه تکرار شامل سه تیمار آبیاری 50، 75 و 100 درصد نیاز آبی به عنوان عامل اصلی و دو رقم سپیده (زود رس با رشد نامحدود) و دی پی ایکس (دیر رس با رشد نیمه محدود) به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد تنش خشکی (آبیاری 50 درصد) به طور معنی داری بر ارتفاع بوته، تعداد گره، تعداد غلاف و عملکرد محصول تاثیر منفی گذاشت. همچنین از این نظر، اختلاف قابل ملاحظه ای بین آبیاری 100 درصد و آبیاری 75 درصد مشاهده نشد. رقم دی پی ایکس با تعداد شاخه فرعی، تعداد غلاف و وزن هزار دانه بیشتر، تاثیر مستقیم بر روی عملکرد گذاشت و منجر به افزایش عملکرد نسبت به رقم سپیده شد. همچنین رقم دی پی ایکس با کار آیی مصرف آب بیشتر (88/0 کیلوگرم بر متر مکعب) در مقایسه با رقم سپیده (66/0 کیلوگرم بر متر مکعب) در مقابل تنش خشکی تحمل نسبتا خوبی از خود نشان داد.
    کلیدواژگان: آبیاری، تنش خشکی، سویا، عملکرد
  • حسین رضایی، فرزین شهبازی، علی اصغر جعفرزاده، سید سیامک علوی کیا صفحه 65
    ارزیابی اراضی گامی مهم در مطالعات خاک شناسی و توسعه کشاورزی پایدار می باشد. در این تحقیق سه روش استوری، ریشه دوم و مدل آلماگرا به منظور ارزیابی کیفی تناسب اراضی شهرستان اهر واقع در استان آذربایجان شرقی به مساحت تقریبی 9000 هکتار برای محصولات گندم، ذرت، سیب زمینی و سویا مورد استفاده قرار گرفت. به منظور بررسی کاربرد هر یک از روش های مذکور برای انواع محصولات مورد مطالعه، از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی استفاده شد. نتایج هر سه روش نشان داد که محصولات گندم، ذرت، سیب زمینی و سویا به ترتیب بیشترین تناسب را برای اراضی دارا می باشند. تعداد کلاس های تناسب بدست آمده از بکارگیری مدل آلماگرا با رتبه های بالاتر بیش از روش های پارامتریک بود. نتیجه بررسی اثر متقابل نوع محصول در نوع روش ارزیابی تناسب اراضی نشان داد که مدل آلماگرا نسبت به ریشه دوم و آن هم نسبت به استوری، اراضی را در کلاس های تناسب بالاتر قرار می دهد. علت را می توان در ماهیت مدل آلماگرا که بر مبنای روش محدودیت ساده و یا حداکثر عمل می کند و یا به عدم تاثیر فاکتور اقلیم در کلاس بندی نسبت داد. بنابراین می توان بیان نمود که استفاده از مدل آلماگرا فقط از جنبه ارزیابی خاک بوده و برای ارزیابی تناسب اراضی بایستی این مدل در توالی با مدل های Terraza و Cervatana مورد استفاده قرار گیرد و در مواقعی که اقلیم عامل محدود کننده نباشد نتایج ارزیابی خاک معادل با ارزیابی اراضی خواهد بود. بررسی اثر متقابل نوع محصول و نوع خاک نیز نشانگر تفاوت معنی دار کاربرد روش های مذکور در انواع خاک ها می باشد. علت بروز رتبه های بالاتر برای اراضی توسط مدل آلماگرا را می توان به ماتریس تاثیر ویژگی های خاک در نوع محدودیت ها نسبت داد. تلفیق نتایج حاصل از مدل آلماگرا و همچنین روش های پارامتریک با GIS می تواند نقشه های زمین مرجع با دقت بالا ایجاد کند که موجب فهم و تفسیر هر چه بهتر وضعیت تناسب منطقه برای انواع محصولات باشد.
    کلیدواژگان: ارزیابی اراضی، تحلیل آماری، روش های پارامتریک، مدل آلماگرا
  • جاسم امینی فر، محمدحسن بیگلویی*، غلامرضا محسن آبادی، حبیب الله سمیع زاده صفحه 81

    به منظور بررسی اثرات کم آبیاری بر عملکرد و بهره وری آب هفت رقم سویا، آزمایشی به صورت کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان اجرا گردید. فاکتور اصلی شامل چهار سطح بدون آبیاری (I4) و آبیاری در مکش های ماتریک 35-30 (I1، شاهد)، 55-50 (I2) و 75-70 (I3) سانتی بار خاک بود. مکش ماتریک خاک با استفاده از تانسیومتر اندازه گیری و در هر آبیاری رطوبت خاک به حد رطوبت ظرفیت مزرعه ای رسانده شد. فاکتور فرعی شامل هفت رقم سویا به نام های 033، 032 و سحر (گروه رسیدگیIV)، L.17، Clark، زان و مادری (گروه رسیدگی III) بود. بهره وری آب بر اساس عملکرد دانه و عملکرد زیستی به طور جداگانه محاسبه گردید. نتایج نشان داد که با کاهش آبیاری از عملکرد دانه به طور معنی داری کاسته شد. به طوری که بیشترین عملکرد دانه در تیمار I1 و کمترین آن در تیمار I4 بدست آمد. با کاهش آبیاری شاخص بهره وری آب به طور معنی داری افزایش یافت به طوری که تیمارهای I2 و I3 نسبت به تیمار I1، به ترتیب 13 و 33 درصد افزایش نشان دادند. تیمار آبیاری I1 بیشترین حجم آب آبیاری (14/2457 مترمکعب در هکتار) را در طول فصل رویش دریافت کرد و تعداد آبیاری نیز در این تیمار بیشترین بود. با توجه به نسبت ماده خشک تولیدی به آب مصرفی، این تیمار از بهره وری آب پائینی برخوردار گردید. از آنجایی که تیمار I3 در بین تیمارها بیشترین بهره وری آب را نشان داد و از نظر عملکرد دانه با تیمار I2 تفاوتی نداشت، به نظر می رسد که تیمار I3 مناسب ترین شاخص بهره وری آب را دارد. در بین رقم ها نیز، بالاترین بهره وری آب آبیاری متعلق به رقم 033 بود. این رقم بیشترین عملکرد دانه را نیز داشت. بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده به نظر می رسد که رقم 33 با شیوه آبیاری I3 بهترین انتخاب برای کشت سویا در منطقه دشت باشد که ضمن برخورداری از عملکرد بالا از بهره وری آب خوبی نیز برخوردار است.

    کلیدواژگان: بهره وری آب، سویا، عملکرد، کم آبیاری
  • سمیرا طلوعی، علی حسین زاده دلیر، محمدعلی قربانی، احمد فاخری فرد، فرزین سلماسی صفحه 93
    پدیده انتقال رسوب در رودخانه ها از پیچیده ترین مباحث مهندسی رودخانه بوده و همواره مورد توجه کارشناسان و مهندسین آب می باشد. یکی از مشکلات عمده که سازه های هیدرولیکی بنا شده در یک رودخانه را تهدید می کند مساله انتقال و انباشت رسوبات می باشد. لذا ارائه ی راهکارهای نوین جهت برآورد دقیق بار معلق عبوری از مقاطع مختلف رودخانه ها در مقیاس های زمانی مختلف، نقش بسزایی در پیشبرد صحیح مطالعات مهندسی رودخانه خواهد داشت. نظر به اینکه آماربرداری رسوب معلق در اکثر ایستگاه های رسوب سنجی کشور در مقیاس زمانی روزانه و به صورت نامنظم انجام می پذیرد در صورت نیاز به تخمین رسوبات معلق ماهانه در یک مقطع مشخص از رودخانه، لازم است این برآورد با استفاده از مدل های زمانی و مکانی دقیق تر انجام پذیرد. در تحقیق حاضر با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و علم زمین آمار و با ادغام آنالیز سری های زمانی با آنالیز سری های مکانی به ارائه یک مدل جامع، جهت تخمین بار معلق ماهانه در طول رودخانه آجی چای اقدام گردیده است. بدین منظور با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی اقدام به داده سازی منطقی در مقیاس زمانی ماهانه نموده و به وسیله تخمینگرهای تک پارامتری کریجینگ و چند پارامتری کوکریجینگ با منظور نمودن دبی جریان به عنوان پارامتر کمکی، مقدار بار معلق رسوبی ماهانه، در طول رودخانه آجی چای برآورد گردیده است. نتایج نشان دادند ضمن معتبر بودن هر دو مدل کریجینگ و کوکریجینگ در منطقه مورد مطالعه روش کوکریجینگ در مقایسه با روش کریجینگ در برآورد مکانی بار معلق ماهانه نتایج بهتری را ارائه می دهد.
    کلیدواژگان: آجی چای، بارمعلق، برآورد مکانی، زمین آمار، شبکه عصبی مصنوعی
  • حسین بیات*، ناصر دواتگر، سمیه معلمی صفحه 105

    ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) یکی از خصوصیات مهم خاک است که اندازه گیری مستقیم آن مشکل، وقت گیر و پر هزینه است. علی رغم تحقیقات زیاد در مورد تخمین CEC، چگونگی بهبود تخمین ها با معرفی متغیرهای جدید مورد بررسی کافی قرار نگرفته است. بر پایه بررسی انجام شده از منابع علمی داخلی و خارجی در هیچ تحقیقی از متغیر کمکی سطح ویژه برای تخمین CEC استفاده نشده است. در این تحقیق 1662 نمونه خاک از نقاط مختلف استان گیلان جمع آوری گردید. رس، سیلت، شن، کربن آلی، pH و CEC برای نمونه های فوق اندازه گیری شدند. منحنی دانه بندی (PSD) با استفاده از بافت خاک به روش مدل اسکاگز و همکاران شبیه سازی گردید. سپس سطح ویژه کل (TSS) و حاصل ضرب سطح ویژه جزء رس در کسر جرمی آن (SS1) از منحنی PSDمحاسبه و برای تخمین CEC به عنوان ورودی در شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شدند. همبستگی غیر خطی قوی و معنی داری بین CEC با TSS و SS1 مشاهده شد. استفاده از TSS و SS1 در PTF ها موجب بهبود تخمین CEC گردید. SS1 بیشترین تاثیر را در تخمین CEC داشت. تقسیم داده ها به هشت گروه بطور معنی داری موجب بهبود عملکرد PTF ها شده و تاثیر TSS و SS1 بر تخمین CEC را افزایش داد. استفاده از این توابع انتقالی روشی آسان و مقرون به صرفه بوده و می تواند گامی مهم در بهبود تخمین CEC خاک محسوب شود.

    کلیدواژگان: توابع انتقالی، سطح ویژه، شبکه های عصبی مصنوعی، ظرفیت تبادل کاتیونی
  • سینا بشارت، امیرحسین ناظمی، علی اشرف صدرالدینی، صداقت شهمراد صفحه 121
    مدل های عددی در شبیه سازی حرکت آب در خاک کاربرد فراوان دارند. این مدل ها نیازمند وارد کردن مدل جذب بوسیله سیستم ریشه در خاک می باشند. در این تحقیق دو مدل حرکت آب در خاک شامل مدل جدید ارائه شده (SWMRUM) و دیگری نرم افزارHYDRUS بر اساس اندازه گیری های صحرایی در باغ سیب مقایسه گردیدند. با استفاده از دستگاه رطوبت سنج TDR، درصد حجمی آب خاک در دو جهت شعاعی (R) و عمق (Z) اندازه گیری شد. مدل دو بعدی جذب آب توسط ریشه بر اساس تابع توزیع تراکم ریشه، تعرق پتانسیل، فاکتور تصحیح تنش آب و تعیین تاثیر ریشه در حرکت آب بسط داده شد. مدل حاصله با معادله جریان آب در خاک مبتنی بر حل معادله ریچاردز تلفیق گردید. نتایج شبیه سازی شده با داده های رطوبت خاک حاصل از اندازه گیری های میدانی مقایسه و همبستگی قابل قبولی بین آن ها مشاهده شد. تحلیل خطای برآورد مدل که برابر تفاوت بین داده های رطوبت اندازه گیری شده و تخمین زده شده می باشد، با به کار گیری پارامترهای حداکثر خطا (ME)، ریشه مجذور میانگین خطا (RMSE)، ضریب تعیین (CD)، کارایی مدل (EF)، ضریب تجمعی باقیمانده (CRM)، تشریح و بر اساس این پارامترها تحلیل کاملی از مقایسه نتایج ارائه شد. نتایج نشان می دهد که میزان جذب حداکثر آب در حدود 04/0 m3m-3d-1 در عمق 30-25 سانتیمتری خاک و حداقل جذب در حدود 005/0 m3m-3d-1 در عمق 80 سانتیمتر اتفاق می افتد.
    کلیدواژگان: تراکم ریشه، حرکت آب، حل عددی، معادله ریچاردز، نرم افزار SWMRUM
  • عبدالواحد خالدی درویشان، سید حمیدرضا صادقی، لیلا غلامی صفحه 139
    بررسی عوامل موثر بر خصوصیات مورفومتری رسوبات بستر رودخانه ها می تواند منجر به درک بهتر فرآیندهای رسوب گذاری و حمل رسوب و طبعا مدیریت کارآتر و استفاده بهینه از آنها شود. تحقیق حاضر با هدف بررسی اثرات تغییر حساسیت به فرسایش سازندها، کاربری اراضی و برداشت شن و ماسه بر خصوصیات مورفومتری رسوبات بستر در مسیری به طول 30 کیلومتر از رودخانه وازرود در استان مازندران انجام گرفت. به همین منظور تعداد 9 مقطع برای نمونه برداری در این رودخانه به گونه ای تعیین شدند که بتوان این اثرات را بررسی کرد. نمونه رسوبات بستر در این مقاطع با شیوه ترکیبی برداشت و خصوصیات مورفومتری شامل میانگین، جورشدگی، چولگی، کشیدگی، قطرهای ده، پنجاه و نود درصد، بافت، کرویت و گردشدگی با استفاده از روش الک کردن و نرم افزار GRADISTAT محاسبه گردید. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که تغییر حساسیت به فرسایش سازندها، کاربری مسکونی و برداشت شن و ماسه در این رودخانه روند تغییرات طبیعی پارامترهای اندازه رسوبات (میانگین، 10d، 50d، 90d و بافت) و نیز گردشدگی رسوبات بستر رودخانه را تحت تاثیر قرار داده و در برخی مقاطع روند را معکوس نموده اند.
    کلیدواژگان: دانه بندی، رسوب بستر، گردشدگی، مازندران، مورفومتری رسوب، وازرود
  • فرزین سلماسی، داود فرسادی زاده، حسن محیط صفحه 152
    سرریزهای گابیونی یا توریسنگی پله ای کاربردهای زیادی در ساختمان سدها، مهندسی رودخانه و حفاظت خاک دارند. این نوع سرریزها از انعطاف زیادتری نسبت به نوع صلب آن برخوردار بوده و در مقابل بارهای ناشی از فشار آب مقاوم و پایدار هستند. استهلاک انرژی جریان از روی چنین سازه ای به علت وجود جریان درون گذر و روگذر پله ها زیاد بوده و لذا هزینه های ساخت حوضچه آرامش کاهش می یابد. از خصوصیات مهم این نوع سازه، جریان درون گذر از داخل جسم متخلخل سرریز است که پیچیدگی هایی را در رفتار جریان ایجاد می کند. اکثر تحقیقات انجام یافته تاکنون مربوط به سرریزهای پلکانی سدهای بزرگ بتنی و صلب بوده است و در مقایسه با آن، مطالعات بر روی سرریزهای پلکانی گابیونی بسیار اندک بوده است. بررسی هیدرولیکی عبور جریان از روی پله ها و نیز محیط متخلخل درون سازه گابیونی و محاسبه افت انرژی از اهداف این پژوهش می باشند. برای این منظور 9 مدل فیزیکی از سرریز گابیونی پله ای با 3 تخلخل مختلف و شیب های 1:1 و 1:2 ساخته شد. برای بررسی نفوذ پذیری پله ها در افت انرژی، وجه افقی و عمودی پله ها توسط ورق آهنی نفوذ ناپذیر گردید. نتایج نشان می دهند که در دبی های بالا که رژیم جریان غیر ریزشی یا شبه صاف اتفاق می افتد، استهلاک انرژی در سرریز گابیونی بیشتر است که این مورد باید در طراحی مد نظر قرار گیرد. در واقع در دبی های بیشتر، جریان به دو بخش روگذر و درون گذر تفکیک می شود. پله ها زیر آب قرار می گیرند و تاثیر زبری آنها کمتر شده و در مقابل تاثیر جریان درون گذر در افت انرژی افزایش می یابد. استهلاک انرژی در سرریز دارای پله های نفوذ ناپذیر (دارای ورق آهنی در پله های افقی و عمودی تواما) در دبی های کم بیشتر از سایرین است و در مرحله بعد به ترتیب سرریز گابیونی، سرریز با دیواره عمودی غیر قابل نفوذ و سپس سرریز با کف افقی غیر قابل نفوذ قرار دارند. افزایش تخلخل از 38 تا 42 درصد موجب افزایش استهلاک انرژی گردید. همچنین با کاهش شیب از 1:1 به 1:2 بر میزان استهلاک انرژی افزوده شد.
    کلیدواژگان: استهلاک انرژی جریان، تخلخل، سرریز گابیونی پله ای، شیب سرریز
  • فرناز دانشور وثوقی، یعقوب دین پژوه، محمد تقی اعلمی صفحه 165
    بررسی تغییرات منابع آب زیرزمینی در برنامه ریزی و مدیریت پایدار منابع آب هر منطقه از اهمیت فراوانی برخوردار است. مدیریت علمی منابع آب نیازمند دانستن رابطه خشکسالی با تراز آب زیرزمینی است. در این مطالعه روند تراز آب زیرزمینی 32 ایستگاه پیزومتری در مقیاس ماهانه در منطقه دشت اردبیل در دوره آماری 1387-1367 با آزمون ناپارامتری مان-کندال مورد بررسی قرار گرفت. برای هر سری زمانی شیب خط روند با استفاده از روش تخمین گر Sen محاسبه شد. همگنی روند تغییرات تراز آب زیرزمینی با روش وان بل وهوقس مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان داد که در همه ایستگاه ها (بجز ایستگاه های نیار مدرسه، ینگجه ملا محمد رضا، آغچه کندی و دروازه آستارا) تراز آب زیرزمینی دارای روند منفی است. در بیش از 72 درصد ایستگاه ها روند منفی معنی دار مشاهده شد. بررسی شیب خط روند نشان داد که بطور متوسط تراز آب زیرزمینی در دشت اردبیل حدود 18 سانتی متر در سال افت دارد. بیشترین افت تراز آب زیرزمینی متعلق به ایستگاه خلیفه لوشیخ بوده که دارای شیب منفی 93/1 متر در سال می باشد. نتایج آزمون همگنی نشان داد که روند تراز آب زیرزمینی در ماه های مختلف همگن ولی در ایستگاه های مختلف غیر همگن می باشد.
    کلیدواژگان: تحلیل روند، تخمین گرSen، تراز آب زیرزمینی، دشت اردبیل، خشکسالی، مان، کندال، همگنی روند
|
  • S. Marofi, M. Mahmoodi, S. Soleymani, B. Jafari Page 1
    In order to use overland and stream flows of watersheds, flood control is a basic water resources management step especially in arid and semi-arid areas. Selecting suitable areas for flood spreading is one of the most important parameter in the success of the concerned projects. The aim of this study was to evaluate the accuracy of index of overlay maps, Boolean and fuzzy methods to identify the flood spreading areas, using GIS techniques. For this purpose, five geographical information layers including slope, land use, surface infiltration, quaternary units and aquifer depth were interpolated based on the three presented approaches. The results (as the output maps) were evaluated and compared with the field control sites. The results showed that the method of Multi class maps, because of its maximum overlaying surface with the control sites, comparing to the other models was the best method for the selection of flood spreading sites in the Poshtkoh Basin, Iran.
  • A. Moussavi, H. Asadi Page 17
    Appropriate and successful design of an adsorbing column needs to predict dynamic changes in outflow concentration of the substance (i.e. breakthrough curve), which is possible by modeling of the adsorption process. In this study, dynamic experiments were carried out by passing two aqueous solutions of 75 and 150 mg-NO-3 L-1, and a polluted groundwater from Guilan province through a packed bed column of anionic resin, Purolite A-400. Outflow solution was sampled at different time intervals, and the samples were analyzed for nitrate concentration. Dynamic behavior of adsorption was evaluated by modeling of breakthrough curves using Thomas, Bohart-Adams, Lin-Wang and Wolborska models. Comparison and evaluation of the models showed that though the first three models were structurally different and their parameters provided useful information about adsorption process, the data simulated by them were almost the same, and thus parameters of each model could be predicted from the parameters of the two other models without refitting. The predicted curves by the models of Thomas, Bohart-Adams and Lin-Wang were in more agreement with the measured curves than the Wolborska model in all parts of the breakthrough curves, and the dynamic parameters of adsorption process were determined by them more accurately. In the experiment with the polluted groundwater, Thomas model (and other two similar models) deviated from the experimental data at the end of the adsorption process which seemed to be due to the presence of sulfate and phosphate ions in the inflow water.
  • H. Froughifar, Aa Jafarzadah, H. Torabi Gelsefidin Aliasgharzadah Page 35
    This research study was conducted in Tabriz plain with the aim of assessing the spatial variability and frequency distribution of some biological properties within and between landforms. For this purpose, a total of 98 surface soil samples (top soil) were collected according to a grid sampling design with spacing of 1000 meters between sampling points and then some biological properties (carbon biomass, microbial respiration, microbial and metabolic quotient) together with organic carbon and soil pH were analyzed. Soil variables frequency distribution showed that soil biological properties had abnormal distribution and the logarithmic transformation caused their normal distribution. Samples separation according to landform units caused their normal distribution and these properties became normal except at plain. Organic carbon and microbial respiration were moderately spatial dependent where as soil pH was strongly dependent and metabolic and microbial quotient showed no spatial dependence. Results indicated that spatial dependence of soil biological properties were much affected by non intrinsic and management factors such as land use type, tillage and irrigation. These biological variables were also strongly affected by scale and showed stronger spatial dependence by becoming larger scale. Therefore these soil properties variations could be due to changes in depositional environments or variance of pedogenic or hydrological processes in different kinds of landforms.
  • P. Shahinrokhsar, S. Raeisi Page 53
    Water scarcity for agricultural productions increases steadily and development of new water resources incurs heavy cost. Study on the reaction of different crops to deficit irrigation is an important step for improving management and optimal use of water. To evaluate the response of two soybean cultivars to different irrigation regimes, the current research was conducted in the crop year 2006 in Gorgan research station. The experiment was arranged in a randomized complete block design as split-plot with three replications. Irrigation treatments of 100 (I100), 75 (I75) and 50 (I50) percent of the irrigation requirement comprised main plots and the subplots were two soybean cultivars: DPX (semi determinate and late maturity) and SEPIDEH (indeterminate and early maturity). Results showed that drought stress (I50) had negative significant effec on: node number, plant height, pod number and yield. Furthermore, there was no significant difference between I100 and I75. DPX cultivar by producing higher number of branches, pods and seed weight led to an increase in yield compared to the SEPIDEH. Moreover DPX cultivar with greater water use efficiency (0.88 kgm-3) than to SEPIDEH cultivar (0.66 kgm-3) would consume less irrigation water for the same yield and might be more tolerant to water deficit.
  • H. Rezaei, F. Shahbazi, Aa Jafarzadeh, Ss Alavikia Page 65
    Land evaluation is an important step in soil surveying and developing the sustainable agriculture. In this research three
    Methods
    Storie, Square root and Almagra model were used to evaluate the qualitative suitability of wheat, maize, potato and soybean for 9000 ha in Ahar area located in the East Azerbaijan province. The study was conducted using a factorial experiment based on completely randomized design to assess the efficiency of each of the mentioned procedures for the studied land-use types. The results showed that the area was more suitable for wheat, maize, potato and soybean, respectively. Also, suitability classes suggested by the Almagra model were higher as compared with parametric methods. Assessing the interaction effect between land-use type and different approaches revealed that Almagra model had the best suitability in comparison with square root and that than storie. Furthermore, the cause can be due to both the nature of Almagra model that acts based on simple limitation and number and no impact of climate on classification. Therefore, it is clear that Almagra model application is only possible for soil suitability evaluation while for land suitability evaluation must be used after Terraza and Cervatana models usage. However, in the case of no climatic limitation soil evaluation results will be equal with land suitability evaluation. Interaction of land-use and soil type also indicated that above mentioned methods may have different different efficiencies in various soils. The cause of higher range for the land suitability by Almagra can be attributed to the effect of soil matrix properties on limitation types. Integrating the Almagra model and the output from parametric methods with using GIS can produce geo-referenced thematic maps with high accuracy which will increase understanding and interpretation of land suitability for different crops.
  • J. Aminifar, Mh Biglouei, G. Mohsenabad, H. Samiezadeh Page 81

    In order to evaluate the effects of deficit irrigation on yield and water productivity of seven soybean cultivars, an experiment was conducted as split plots based on randomized complete block design with three replications at agricultural research farm, Faculty of Agriculture, Guilan University. Main factors of the experiment were four irrigation levels based on soil moisture potential, 30-35 (I1, full irrigation), 50-55 (I2), 70-75 (I3) centibars (measured using tensiometer) and without irrigation (I4). Sub plot factors were included seven soybean cultivars: 033, 032, Sahar (maturity group IV), L.17, Zan, Clark and Madari (maturity group III). Water productivity was calculated based on seed and biological yield. The results showed that deficit irrigation significantly reduced seed yield. The highest and lowest values of the seed yield were obtained in I1 and I4, respectively. But irrigation water productivity significantly increased with application of deficit irrigation treatments (13% and 33% increment in I2 and I3, respectively). During the growing season, treatment I1 received the highest amount of irrigation (2457.14 m3/ha) and also the highest frequency of irrigations (8). According to the ratio of dry matter production to water consumption, water productivity of this treatment (I1) was low. Among all of the irrigation treatments, I3 showed the highest water productivity and there was no significant difference between I2 and I3 for the seed yield. It seemed that I3 had the best water productivity index. Among the studied cultivars, cultivar 033 showed the highest irrigation water productivity (this cultivar had the highest seed yield, as well). According to the results of the present experiment, in Rasht region, combination of treatment I3 and cultivar 033, not only economizes water consumption, increases irrigation efficiency and optimum use of water resources but also produces satisfactory soybean seed yield.

  • S. Tolouei, A. Hosseinzadeh Dalir, Ma Gorbani, A. Fakheri Fard, F. Salmasi Page 93
    Sediment transport phenomenon in rivers, which has been under the consideration of specialists and water engineers, is one of the complicated problems in river engineering studies. Usually sediment transport and storage that threaten hydraulic structures in rivers are important problems. So presenting new and efficient approaches for accurate estimation of suspended sediment load at different scales will play very important role in river engineering studies. As in most of the sediment gauging stations of the country, sediment sampling is carried out daily and irregularly, if it is needed to know the suspended sediment load in a particular of river, it is necessary to utilize suitable temporal and spacial models. In this study, geostatistics and artificial neural network were used in order to combine time and space series analyses together to present a comprehensive model to estimate monthly suspended sediment load in Aji-chay river. Therefore, rational data has been produced with the aid of artificial neural network at monthly scale, then by both uni and multi-parametric estimators namely kriging and cokriging (in addition to suspended sediment load, water discharge is also used as a secondary variable) methods, monthly suspended sediment load was estimated along the Aji-chay river. Results showed that while both models were valuable in restricted area, the cokriging model in comparison with kriging model was more accurate.
  • H. Bayat, N. Davatgar, S. Moallemi Page 105

    Cation exchange capacity (CEC) is one of the most important soil properties. Its direct measurement is difficult, costly and time-consuming. In spite of large number of researches done to predict CEC, its prediction improvement by adding new input variables, however, remains a challenging issue. To our knowledge no one has used the auxiliary variable of specific surface to predict CEC. In the present work, 1662 disturbed soil samples were collected from different parts of Guilan province. Soil properties including pH, sand, silt, clay, organic carbon, and CEC were measured. The entire particle size distribution (PSD) curve was extended from limited soil texture data. Using Skaggs et al moded. Then, total specific surface (TSS) and the product of the specific surface of clay fraction and its mass fraction (SS1) were calculated from the extended PSD curve to predict CEC by artificial neural networks. Strong nonlinear correlation was found between CEC, TSS and SS1. CEC predictions were improved by using TSS and SS1 in the PTFs. SS1 was the most important variable in the prediction of CEC. Partitioning the whole data into eight groups improved significantly the performance of the PTFs and increased the effect of TSS and SS1 in improving the CEC prediction. Using these PTFs is an easy and economical method and it would be a great step forward in improving the estimation of soil CEC.

  • S. Besharat, Ah Nazemi, Aa Sadraddini, S. Shahmorad Page 121
    Numerical models are frequently used for simulation of water movement in soils. Soil water flow simulation models require a description of root water uptake as a sink term. In this study, two water flow models including the proposed SWMRUM model and the HYDRUS software were compared based on the field measurement in an apple orchard. Probe-type time domain reflectometry (TDR) was used to measure soil volumetric water content within radial (R) and depth (Z) vectors. Root water uptake model includes root density distribution function, potential transpiration and soil water stress-modified factor. A root water uptake sink term was developed, and entered into a soil water dynamic model to enable simulation of water flow in soil via numerical solution of Richards equation. The outputs from the two models were compared against the measured water content data. Simulated and measured water contents were in excellent agreement. Analysis of residual errors, differences between the measured and simulated values, was performed to evaluate the model performance, based on the maximum error (ME), root mean square error (RMSE), coefficient of determination (CD), modeling efficiency (EF), and coefficient of residual mass (CRM). Results showed that maximum root water uptake was 0.04 m3m-3d-1 at 25-30 cm depth and the minimum was 0.005 m3m-3d-1 at 80 cm depth.
  • Av Khaledi Darvishan, Shr Sadeghi, L. Gholami Page 139
    Study of effective factors on morphometric characteristics of bed sediments may lead to better understanding of sediment transportation and deposition processes and finally, their efficient control or optimal utilization. The present study was aimed to evaluate the effects of erosion sensitivity of formations, land use and sand and gravel mining on morphometric characteristics of bed sediments at a 30 km reach of Vazrood River in Mazandaran Province, Iran. To achieve the study purposes, 9 sampling sections were selected so that the desired effects could be assessed. The bed sediments were then sampled using combining technique and the morphometric characteristics viz. mean, sorting, skewness, kurtosis, d10, d50,, d90, texture, sphericity and roundness were determined using sieving and GRADISTAT software. The results of the study revealed that erosion sensitivity of the formations, residential use and sand and gravel mining in the river all affected the natural trends of the sediments size parameters (mean, d10, d50 and d90 and sediment texture) as well as roundness, and reversed the trend in some sections.
  • F. Salmasi, D. Farsadizade, H. Mohit Page 152
    Stepped gabion spillways have many applications in dam structure, river engineering and soil conservation works. These types of weirs have more flexibility in respect to rigid (impervious) type and are more stable against water pressure. Energy dissipation through this weir is high due to over flow and inflow from steps, so the cost of stilling basin construction can be reduced. Flowing water through the body of weir is one of its important characteristics that make flow condition more complex. Most of the researches until now were on rigid stepped weir in large dams and there are a few studies on gabion stepped spillways. The purpose of this study is to investigate flow over and through the gabion stepped spillway body and determine energy dissipation rate. For this purpose 8 physical gabion stepped spillways with 3 different porosities 38 to 42 percent and two slopes 1:1 & 1:2 (V:H) were made and iron plate on each horizontal or vertical step was used to study the effect of step pervious on energy dissipation. Results show that at higher discharge, energy dissipation is more in pervious (gabion) spillway. In fact at higher discharge or skimming flow regime, energy dissipation divided in to over flow and inflow through the spillway body. In this situation energy dissipation through the spillway body have more effect on total energy dissipation. Thus in skimming flow regime, gabion stepped spillway will have greaterenergy dissipation. At lower discharge, energy dissipation is more in impervious stepped spillway. In this condition other rank belongs to gabion, step with vertical plate and step with horizontal plate respectively. Gabion with higher porosity had bigger energy dissipation and with increasing in discharge, their differences tend to zero. Slope decreasing from 1:1 to 1:2 causes more energy dissipation.
  • F. Daneshvar Vousoughi, Y. Dinpashoh, M. Aalami Page 165
    Study of changes in groundwater resources in any region is important from the view point of planning and sustainable water management. Scientific management of water resources needs to know the relationship of drought and groundwater level. In the present study trend analysis was conducted on groundwater level of 32 piezometeric stations located in Ardebil plain for the observation period of 1367-1387 using Mann-Kendall non-parametric test. Trend line slope was estimated by Sen’ s estimator for each time series. Homogeneity of trends was tested using the Van Belle and Hughes method. Results showed that trends of groundwater level for all stations (except Niare-Madrase, Yengjeh-Molla-Mohammd Reza, Agche-kandi and Darvazeh Astara) were negative. Significant negative trends were detected for more than 72 percent of the stations. Results of trend line slopes revealed that in average the groundwater level of Ardebil plain declined about 18 cm/year. The strongest decline belonged to Khalife-loo-sheikh station, which had negative trend of 1.93 m/year. Results of homogeneity test of trends showed that trends were homogeneous for different months and heterogeneous for various stations.