فهرست مطالب

  • سال بیستم شماره 3 (پاییز 1389)
  • تاریخ انتشار: 1389/10/11
  • تعداد عناوین: 14
|
  • شبنم پرتوی آذر، داود فرسادی زاده*، علی حسین زاده دلیر، فرزین سلماسی، علی اشرف صدرالدینی صفحه 1

    آبگیرها جهت انحراف آب برای مقاصد مختلف از جمله کشاورزی، آبرسانی شهری، صنایع و تولید برق مورد استفاده قرار می گیرند. سازه آبگیر در شرایط استغراق کم می تواند مستعد وقوع گرداب باشد. استغراق کافی برای جلوگیری از ایجاد گرداب و مقابله با محبوس شدن هوا در آبگیرها ضروری است. در این تحقیق، جریان ورودی به سیستم آبگیر سد آیدوغموش با استفاده از مدل FLUENT به روش عددی حجم محدود در شرایط هیدرولیکی مختلف بررسی شد. نتایج به دست آمده از این مدل با مقادیر اندازه گیری شده در مدل فیزیکی آبگیر مورد مقایسه قرار گرفت. سیستم آبگیر سد آیدوغموش شامل برج آبگیر به ارتفاع 40 متر می باشد که دارای چهار تراز آبگیری است. خصوصیات جریان در چهار حالت از آبگیری (بازشدگی دریچه های 1، 2، 3 و 4) بررسی شد و مقادیر ارتفاع پیزومتریک و سرعت جریان در نقاط مختلف برج توسط مدل FLUENT محاسبه گردید. حداقل خطای برآورد تراز پیزومتریک با معیار RMSE برابر با 13/0 متر، حداکثر مقدارآن 42/2 متر و مقدار میانگین آن 67/0 متر بود. مقدار استغراق بحرانی برای چهار وضعیت از بازشدگی دریچه های 1، 2، 3 و 4 با استفاده از معیار ناس در شرایط نرمال برابر با 96/3 متر بدست آمد. براساس نتایج بدست آمده از مدل فیزیکی و مدل FLUENT، مقدار استغراق بحرانی به شرایط هیدرولیکی در آبگیر بستگی دارد.

    کلیدواژگان: آبگیر، استغراق بحرانی، گرداب، مدل FLUENT
  • شکرالله اصغری، محمدرضا نیشابوری، فریبرز عباسی، ناصر علی اصغرزاد، شاهین اوستان صفحه 15
    تشکیل سله باعث افزایش مقاومت فروروی و کاهش سرعت نفوذ آب به خاک در اثر آبیاری و بارندگی می گردد. هدف از این تحقیق، بررسی اثر چهار اصلاح کننده آلی طبیعی و مصنوعی بر پایداری خاکدانه ها، مقاومت فروسنجی و آب قابل استفاده در یک خاک لوم شنی با ساختمان ضعیف در شرایط گلخانه ای بود. اصلاح کننده ها در دو سطح شامل پلی آکریل آمید (PAM) به میزان 25/0 و 5/0، کود گاوی 5/12 و 25، ورمی کمپوست 5/2 و 5 و لجن بیولوژیکی 7/1 و 4/3 (همگی بر حسب گرم در کیلوگرم خاک هوا خشک) با خاک مخلوط و به طور یکنواخت در تشت های پلاستیکی و در لوله های پولیکا به ترتیب به ارتفاع 25 و قطرهای 50 و 15 سانتی متر پر گردیده و در رطوبت FC(8/0-7/0) و دمای Co 4±22 به مدت 6 ماه نگهداری (اینکوبه) شدند. تشت ها به منظور برداشتن نمونه های خاک برای اندازه گیری پایداری خاکدانه ها در آب (WAS) و ظرفیت آب قابل استفاده (AWC) در زمانهای 7، 30، 60، 120 و 180 روز استفاده گردیدند. مقاومت فروروی (PR) در همان زمانها در لوله های پولیکا اندازه گیری شد. هر دو سطح مصرفی PAM باعث افزایش معنی دار (05/0P<) WAS نسبت به شاهد و بقیه اصلاح کننده ها گردید و این افزایش تا 180 روز دوام داشت. هر دو سطح مصرفی PAM و کود دامی باعث کاهش معنی دار (05/0P<) PR در مقایسه با شاهد گردیدند. اثرات اصلاحی سطوح مصرفی ورمی کمپوست و لجن بیولوژیکی از نظر افزایش WAS و کاهش PR معنی دار نشد. سطح مصرفی دوم همه اصلاح کننده ها باعث افزایش معنی دار (10/0P<) AWC گردید. بر اساس نتایج این تحقیق انتظار می رود که به کارگیری 25/0 گرم بر کیلو گرم PAM به خاطر هزینه کمتر و یا 25 گرم بر کیلوگرم کود دامی به خاطر سهولت تامین، باعث بهبودی ساختمان و افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاکهای درشت بافت گردد.
    کلیدواژگان: آب قابل استفاده، اصلاح کننده خاک، پایداری خاکدانه، مقاومت فروروی
  • مجید خیاوی، محمد باقر خورشیدی بنام، محمد اسماعیلی آفتابدری، سیروس آذرآبادی، علی فرامرزی، جاوید عمارت پرداز صفحه 31
    برای بررسی تاثیر محلول پاشی روی و بور بر عملکرد و برخی صفات کیفی دانه دو رقم کلزا، آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با 18 تیمار و در سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی خیرآباد زنجان به مرحله اجرا درآمد. فاکتورهای آزمایشی عبارت بودند از: محلول پاشی روی در سه سطح (بدون محلول پاشی (Zn0)، محلول پاشی سولفات روی با غلظت سه در هزار (Zn1) و محلول پاشی با غلظت شش در هزار (Zn2)، محلول پاشی بور در سه سطح (بدون محلول پاشی (B0)، محلول پاشی اسید بوریک با غلظت دو در هزار (B1) و محلول پاشی با غلظت چهار در هزار (B2) و ارقام شامل (V1) S.L.M046 و رقم طلایه (V2). محلول پاشی سولفات روی و اسید بوریک در دو مرحله (ابتدای ساقه رفتن و ابتدای گلدهی) انجام گردید. در طول دوره رشد، مراقبت های زراعی انجام و از صفات زراعی مورد نظر یادداشت برداری شد. در زمان برداشت محصول علاوه بر ثبت عملکرد دانه، در نمونه های دانه کلزا غلظت های روغن، پروتئین، آهن، منگنز، روی، مس و بور نیز تعیین گردید. نتایج نشان داد بین عملکرد دانه تیمارهای آزمایشی از نظر آماری اختلاف معنی دار وجود دارد و حداکثر محصول دانه کلزا مربوط به رقم S.L.M046 در سطوح Zn0B1 با میانگین 4180 کیلوگرم در هکتار حاصل گردید. محلول پاشی توام سولفات روی و اسید بوریک موجب افزایش غلظت این دو عنصر در دانه کلزا گردید که از نظر غنی سازی کلزا حائز اهمیت می باشد. با عنایت به نقش مثبت بور در افزایش عملکرد دانه و نقش مثبت مصرف توام روی و بور در افزایش کیفیت دانه کلزا و هم چنین بالاتر بودن سطح عملکرد دانه در رقم S.L.M046، استفاده از این رقم و محلول پاشی توام اسید بوریک و سولفات روی با غلظت های به ترتیب دو در هزار و سه در هزار در مراحل ابتدای ساقه رفتن و ابتدای گلدهی (تیمار Zn1B1) در مناطق با آب و هوا و خاک مشابه محل اجرای طرح توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: بور، پروتئین، روغن، روی، کلزا، محلول پاشی
  • ابوالفتح اولادغفاری، احمد فاخری فرد، امیر حسین ناظمی، محمد علی قربانی صفحه 47
    روندیابی جریان یک روش ریاضی برای پیش بینی تغییرات حجم، سرعت و شکل یک موج سیل در یک کانال به صورت تابعی از زمان می باشد که اهمیت زیادی در مهندسی رودخانه، کنترل و کاهش خطرات سیل، حفاظت رودخانه، مدل سازی جریان در مخازن و سرریزها دارد. حل مسئله روندیابی سیلاب بسته به شرایط و اطلاعات موجود از رودخانه می تواند به روش های هیدرولیکی و هیدرولوژیکی انجام پذیرد. در تحقیق حاضر روندیابی هیدرولیکی با استفاده از روش تفاضلات محدود 4 نقطه ای ماسکینگام بر مبنای معادله موج دینامیک سنت- ونانت انجام پذیرفت. بعلاوه، روش های هیدرولوژیکی ماسکینگام به صورت مدل های خطی و غیرخطی به منظور مقایسه بکار گرفته شد که در آن برای تخمین پارامترهای مدل ماسکینگام از روش کمترین مربعات خطاها استفاده شد. در مسیر مهران رود بین ایستگاه های هیدرومتری لیقوان و هروی با استفاده از هیدروگرافهای ورودی بالادست (ایستگاه لیقوان) و هیدرگرافهای خروجی پایین دست (ایستگاه هروی) سه رویداد سیل برای روندیابی سیلاب انتخاب گردید. در روندیابی هیدرولیکی با استفاده از هیدروگراف ورودی و مشخصات هیدرولیکی مسیر، هیدروگراف خروجی بدست آمد. مشخصات هیدرولیکی بکار گرفته شده در این روش شامل شیب طولی، شیب دیواره های جانبی، عرض کف و طول مسیر می باشد. در روندیابی هیدرولوژیکی یکی از هیدروگرافهای سیلاب ورودی به انضمام هیدروگراف سیلاب خروجی مربوطه جهت محاسبه پارامترهای مدل های خطی و غیرخطی ماسکینگام بکارگرفته شد. سپس پارامترهای نتیجه شده برای ارزیابی برازش نکویی مدل ها با بکارگیری دو رویداد دیگر سیلاب ورودی و خروجی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که هیدروگراف های خروجی بدست آمده از روندیابی هیدرولیکی به روش موج دینامیک (روش تفاضلات محدود 4 نقطه ای ماسکینگام) سازگاری و تطبیق بیشتری با هیدروگراف خروجی مشاهداتی در مقایسه با روش های هیدرولوژیکی ماسکینگام دارند. همچنین کارائی ضعیف مدل خطی در مقایسه با مدل های غیرخطی ماسکینگام مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: روندیابی هیدرولیکی، روندیابی هیدرولوژیکی، مدل ماسکینگام، موج دینامیک
  • سمیه جنت رستمی، مجید خلقی، امید بزرگ حداد صفحه 61
    محدودیت منابع آب های سطحی و بروز دوره های کم آبی در کشور، ضرورت مدیریت صحیح از مخازن سدها را ایجاب می کند. در این راستا در صورتی که در شرایط خاص نتوان برای یک سیستم بهره برداری از روش های کلاسیک بهینه سازی استفاده کرد، می توان از ابزار نوین در بهینه سازی به عنوان یک تکنیک کارآمد در مدیریت سد ها استفاده کرد. در این تحقیق از الگوریتم اصلاح شده جستجوی هارمونی به منظور بهینه سازی سیستم مدیریت مخزن سد دز استفاده شد و سپس نتایج حاصل از آن با نتایج بهره برداری بهینه به روش غیرخطی مقایسه گردید. این مقایسه نشان می دهد که با وجود اینکه در روش الگوریتم اصلاح شده جستجوی هارمونی به تعداد زیادی شبیه سازی در طول دوره آماری نیاز است ولی این مسئله باعث کاهش سرعت همگرایی نشده و در بسیاری از مواقع جواب ها به مراتب بهتر از روش غیرخطی می باشد. با توجه به این نتیجه، می توان استفاده از این روش را برای بهینه سازی بهره برداری از مخازن سدها پیشنهاد کرد.
    کلیدواژگان: الگوریتم اصلاح شده جستجوی هارمونی، برنامه ریزی غیرخطی، بهره برداری مخزن، بهینه سازی، سد دز
  • مجید منتصری، اکرم دیمی نیت، عباسعلی قزل سوفلو صفحه 73
    با توجه به مشکلاتی که در بهینه سازی هم زمان اجزای بدنه سدهای خاکی ایجاد می شود توصیه می گردد هر کدام از اجزای سد به صورت مجزا و با توجه به تأثیر بقیه قسمت ها بهینه شود. در این تحقیق یک طرح هندسی بهینه شده برای هسته رسی در سدهای خاکی ارائه گردیده است. این طرح علاوه بر دارا بودن شرایط خواسته شده می بایست دارای حداقل حجم ممکن برای مصالح هسته نیز باشد. برای دستیابی به این طرح از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. این الگوریتم به صورت هوشمند در فضای مسئله به جستجوی طرح بهینه می پردازد. در هنگام جستجو، تعدادی قید مانند تراوش، گرادیان هیدرولیکی و ضریب اطمینان پایداری کنترل می شوند. برای تعیین مقدار این قیدها در طرح های مختلف از مدل های ساده و جدید استفاده شده است. این مدل ها با استفاده از روش رگرسیون خطی تهیه شده اند. نتایج نشان می دهد که مدل های رگرسیونی عملکرد بسیار موفقی داشته اند و یک طرح بهینه کلی را برای هسته سدهای خاکی می توان به دست آورد.
    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی، سد خاکی، مدل رگرسیونی، هسته رسی
  • محمد علی قربانی، جلال شیری، هانیه کاظمی صفحه 87
    تخمین دمای هوای هر منطقه یکی از مسائل مهم در برنامه ریزی کشاورزی و نیز مدیریت منابع آب می باشد که به روش های مختلفی همچون مدل های تجربی، نیمه تجربی و هوشمند قابل انجام است. در تحقیق حاضر از سیستم استنتاج عصبی– فازی تطبیقی، شبکه های عصبی مصنوعی و برنامه ریزی ژنتیک برای تخمین مقادیر دمای هوا در ایستگاه سینوپتیک شهر تبریز، واقع در شمال غرب ایران استفاده شده است. با توجه به شاخص های آماری، هر سه مدل با دقت قابل قبولی قادر به تخمین دقیق مقادیر دمای کمینه، متوسط و بیشینه هوا می باشند و با وجود تفاوت جزیی در دقت تخمین و خطای مدل ها، سیستم استنتاج عصبی – فازی تطبیقی، شبکه های عصبی مصنوعی و برنامه ریزی ژنتیک به ترتیب در اولویت های اول تا سوم قرار می گیرند. همچنین راه حل های صریحی که نشانگر ارتباط بین متغیرهای ورودی و خروجی باشد، بر مبنای برنامه ریزی ژنتیک ارائه گردیده است که ارجحیت برنامه ریزی ژنتیک بر دو مدل دیگر را در این زمینه می رساند.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی ژنتیک، دمای هوای تبریز، سیستم عصبی فازی، شبکه های عصبی
  • پیمان ورجاوند، داود فرسادی زاده، علی حسین زاده دلیر، سیدعلی اشرف صدرالدینی صفحه 105
    سرریزها سازه هایی هستند که برای تخلیه سیلاب از مخزن سد در مواقع اضطراری استفاده می شوند. یکی از رایج ترین و در عین حال پیچیده ترین این سازه ها، سرریز جانبی می باشد. در تحقیق حاضر، هیدرولیک جریان در مدل فیزیکی سازه کنترل سیلاب سد ونیار واقع در استان آذربایجان شرقی که شامل سرریز جانبی، کانال جمع آوری، تبدیل، سرریز اوجی و تندآب می باشد، به صورت سه بعدی و با استفاده از مدل عددی Fluent شبیه سازی گردید و نتایج شامل عمق جریان و فشار هیدرواستاتیکی در 110 نقطه بین مدل عددی و نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. از مدل آشفتگی و مدل شبیه سازی جریان چندفازی حجم سیال (VOF)، برای تحلیل جریان استفاده گردید، سپس به تحلیل پارامترهای آشفتگی جریان در کانال جمع آوری و توسعه لایه مرزی برروی تندآب پرداخته شد. نتایج حاصل بیانگر تطابق مناسب نتایج مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی بخصوص مدل استاندارد برای فشار هیدرواستاتیکی و مدل RNG برای پروفیل سطح آب می باشد.
    کلیدواژگان: سرریز جانبی، لایه مرزی، مدل آشفتگی، Fluent، VOF
  • رضا دلیر حسن نیا، علی اشرف صدرالدینی، امیر حسین ناظمی، داود فرسادی زاده صفحه 119
    برای ارزیابی سیستم های آبیاری سنترپیوت اطلاع از نحوه پخش آب توسط سیستم ضروری است. یک مدل جدید و برنامه رایانه ای جهت محاسبه عمق آب پخش شده و ضریب یکنواختی آن برای سیستم آبیاری سنترپیوت تهیه شد. این مدل از الگوی توزیع آب اسپری نازل منفرد به عنوان ورودی استفاده نموده و الگوی توزیع آب سراسری سیستم را پیش بینی می نماید. بدین منظور دو شبکه مربعی استاتیکی و دینامیکی در نظر گرفته شد. شبکه استاتیکی از تقسیم کل زمین تحت پوشش به قطعات مربعی و تشکیل یک شبکه ساکن منطبق بر کل زمین حاصل گردید. شبکه دینامیکی از انطباق یک شبکه متشکل از اجزای مربعی بر روی الگوی توزیع اسپری نازل منفرد به دست آمد و همراه آن بر روی سیستم سنترپیوت حرکت نمود. با منظور نمودن حرکت شبکه دینامیکی روی شبکه استاتیکی و شدت پخش آب هرجزء از شبکه دینامیکی بر روی اجزای شبکه استاتیکی برای تمام اسپری نازل ها و مد نظر قرار دادن هم پوشانی بین اسپری نازل ها، مقادیر آب جمع شده در اجزای شبکه استاتیک تعیین گردید. خروجی های مدل، عمق آب دریافت شده در سراسر شبکه زمین تحت آبیاری و ضریب یکنواختی پخش آب بودند. به منظور صحت سنجی و ارزیابی دقت مدل آزمایش های میدانی در شرایط واقعی انجام گردید سپس مدل برای همان شرایط اجرا شد. مقایسه نتایج مدل با مشاهدات حاصل از آزمایش ها دقت خوب مدل را در پیش بینی عمق آب پخش شده و ضریب یکنواختی در شرایط مختلف نشان داد.
    کلیدواژگان: اسپری نازل، الگوی توزیع، سنترپیوت، شبکه استاتیکی، شبکه دینامیکی، ضریب یکنواختی
  • بهنام آبابایی، تیمور سهرابی، فرهاد میرزایی، وحید رضاوردی نژاد، بختیار کریمی صفحه 135
    هرگونه تغییر در میزان غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر زمین، باعث برهم خوردن تعادل بین اجزاء سیستم اقلیم کره زمین می گردد. اما اینکه در آینده چه مقدار از این گازها توسط جوامع بشری وارد اتمسفر زمین می شود، معین و قطعی نیست و تحت سناریوهای مختلفی ارائه شده است. در این مطالعه، سری زمانی روزانه پارامترهای اقلیمی منطقه روددشت اصفهان تحت سناریوهای تغییر اقلیم A2 (ppm 857 غلظت CO2، و افزایش دما 8/3 درجه) و B1 (ppm 538 غلظت CO2 و افزایش دما 2 درجه) با استفاده از نتایج مدل گردش عمومی (GCM) HADCM3 و با بکارگیری مولد اقلیم LARS-WG برای دوره 2011 تا 2030 میلادی تولید گردید. نتایج نشان داد که در منطقه مورد مطالعه، میانگین بارش سالانه، مجموع بارش سالانه در طول دوره رشد گیاه و متوسط دمای روزانه تحت هر دو سناریوی تغییر اقلیم افزایش خواهند یافت. اثر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول گندم فاریاب با استفاده از مدل SWAP مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل مقدار عملکرد نسبی و مطلق گندم تحت سناریوهای مختلف اقلیمی نشان داد که متوسط عملکرد نسبی محصول تحت دو سناریوی تغییر اقلیم A2 و B1 نسبت به سناریوی مبنا (1990-1961)، به ترتیب 49/1 و 1/2 درصد و متوسط عملکرد دانه گندم به ترتیب 19/4 و 9/17 درصد کاهش خواهند یافت. با تحلیل ریسک کاهش محصول نسبی و واقعی گندم مشخص شد که در سناریوهای تغییر اقلیم، به ویژه سناریوی B1، احتمال (ریسک) کاهش محصول نسبت به مقدار میانگین دوره مبنا افزایش می یابد. میزان ریسک حداقل 500 کیلوگرم در هکتار کاهش محصول گندم تحت سناریوهای مبنا، A2 و B1 نسبت به متوسط سناریوی مبنا به ترتیب در حدود 7، 15و 55 درصد برآورد گردید.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، گندم، HADCM3، LARS، WG، SWAP
  • سعید یزدچی، علی اکبر رسولی، حسن محمودزاده، محمد زرین بال صفحه 151
    زعفران، با ارزش اقتصادی بسیار بالا نقش ویژه ای در صادرات غیر نفتی ایران دارد. در نتیجه شناسایی مناطق مستعد برای کشت زعفران در شهرستان مرند واقع در شمال غرب کشور زمینه را برای برنامه ریزی های لازم جهت گسترش کشت و تولید این محصول فراهم می کند. با توجه به تاثیر عوامل محیطی گوناگون بر رشد و عملکرد زعفران، فرآیند ارزیابی اراضی برای کشت آن مستلزم استفاده از اطلاعات جامع و متنوع مکانی و توصیفی است. سیستم های اطلاعات جغرافیایی(GIS) امکان بهره گیری از این نوع داده ها را فراهم ساخته و تحلیل فضایی اطلاعات را بر اساس مدل های شناخته شده تسهیل نموده اند. در این تحقیق بر اساس نیازهای اکولوژیکی و محیطی برای رشد زعفران از روش های تصمیم گیری چند معیاره(MCDA) مبتنی بر روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شد و در محیط نرم افزاری ArcGIS مدل سازی و تحلیل های مکانی لایه های اطلاعاتی صورت گرفت. فرآیند تحقیق شامل مراحل گردآوری و ورود اطلاعات، محاسبات و تحلیل های آماری، خوشه بندی و ارزش گذاری معیارها، مدل سازی فضایی و تلفیق اطلاعات متنوع بود. بر این اساس اراضی شهرستان مرند از نظر قابلیت کشت زعفران ارزیابی و پهنه بندی شد. نتایج نهائی تحقیق نشان دهنده کارآیی روش های تحلیلی سلسله مراتبی در سنجش قابلیت اراضی برای کشت زعفران بوده و بر اساس آن شهرستان مرند از این نظر به سه بخش قابل کشت، نسبتا قابل کشت و غیر قابل کشت قابل تقسیم بندی است.
    کلیدواژگان: روش های تصمیم گیری چندمعیاره، مدل سازی سلسله مراتبی، مکان یابی کشت زعفران
  • محمدعلی قربانی، فرنوش مرادی زاده، سامان نیک مهر صفحه 171
    اطلاع از تغییرات میزان رسوبات معلق در مقابل نوسانات ناگهانی و تدریجی دبی رودخانه ها از مسائل مهم در پروژه های آبی، به ویژه مدیریت حوضه های آبریز می باشد. بدین منظور استفاده از حلقه های پس ماند رسوب که بر مبنای تئوری پس ماند است در چند دهه اخیر گسترش یافته است. بدلیل نبود چنین مطالعاتی در ایران، در این تحقیق سعی گردیده تا تغییرات منحنی پس ماند رسوبات معلق 13 رویداد سیل در مدت 4 سال در حوضه آبریز معرف لیقوان برای نخستین بار مورد بررسی قرار گیرد. لذا پس از شبیه سازی مقادیر بار معلق لحظه ای با استفاده از روش های شبکه های عصبی مصنوعی و رگرسیونی، منحنی های پس ماند بار معلق بر اساس بهترین روش برای هر رویداد رسم شد که 6 مورد حلقه پس ماند خطی، 4 مورد مانند، 2 مورد ساعتگرد و یک مورد پادساعتگرد برای رسوب معلق رودخانه مشاهده گردید. نتایج نشان داد که حلقه های پس ماند خطی در فصل بهار و ناشی از بارش ها با شدت کم رخ داده و حلقه های مانند عمدتا در شرایط کم آب سال که دبی کم بوده ولی شدت بارش زیاد می باشد، اتفاق افتاده است.
    کلیدواژگان: حلقه پس ماند، رسوب معلق، سیل، لیقوان، منحنی پس ماند
  • حسین بابازاده، داود خدادادی دهکردی، امین رفیعی نیا، سید امیر شمس نیا، الناز نوروزی اقدم صفحه 185
    در این تحقیق، سیستم زهکش زیرزمینی بخشی از شبکه آبیاری و زهکشی نخیلات آبادان، از نظر میزان شدت خروجی و تاثیر آن بر نوسانات عمق سطح ایستابی، با نتایج حاصل از مدل Drainmod مورد ارزیابی قرار گرفت. با تجزیه و تحلیل آماری مقادیر اندازه گیری شده در مزرعه و پیش بینی شده عمق سطح ایستابی توسط مدل، خطای استاندارد (S) و میانگین انحراف مطلق) (برای عمق سطوح ایستابی، برای سال 2003 به ترتیب معادل 99/6 و 33/6 سانتیمتر، برای سال 2004 معادل 94/8 و 42/8 سانتیمتر، برای سال 2005 معادل 21/8 و 82/7 سانتیمتر، برای سال 2006 معادل 2/9 و 82/8 سانتیمتر و برای سال 2007 معادل 18/9 و 93/8 سانتیمتر تعیین گردید. این مقادیر، مناسب بودن سیستم زهکش زیرزمینی طرح را از نظر تاثیر آن بر نوسانات عمق سطح ایستابی نشان می دهد. همچنین با تجزیه و تحلیل آماری مقادیر اندازه گیری شده در مزرعه و پیش بینی شده شدت تخلیه زهکش ها توسط مدل، خطای استاندارد (S) و میانگین انحراف مطلق) (برای شدت تخلیه زهکش ها، در سال 2005 به ترتیب معادل 7/1 و 43/1، برای سال 2006 معادل 38/1 و 3/1، برای سال 2007 معادل 13/1 و 07/1 و برای سال 2008 معادل 52/1 و 37/1 میلیمتر در روز تعیین گردید که این مقادیر نیز قابل قبول بودن سیستم زهکش زیرزمینی طرح را از نظر شدت تخلیه زهکش ها نشان می دهد. همچنین با توجه به برنامه ریزی آبیاری جاری نخیلات آبادان، نوسانات عمق سطح ایستابی و شدت خروجی زهکش ها توسط مدل Drainmod برای سال 2010 پیش بینی گردید. با توجه به نتایج این تحقیق، سیستم زهکش زیرزمینی نخیلات آبادان، از نظر میزان شدت خروجی و تاثیر آن بر نوسانات سطح ایستابی طرح، مناسب ارزیابی گردید، چنانچه با کنترل سطح ایستابی، باعث فراهم آوردن شرایط مناسبی برای رشد درختان نخل خواهد شد.
    کلیدواژگان: زهکشی نخیلات، شدت تخلیه زهکشها، نوسانات سطح ایستابی، Drainmod، نخیلات آبادان
  • احسان علیایی، حسین بانژاد، محمدتقی صمدی، علیرضا رحمانی، محمدحسین ساقی صفحه 199
    یکی از عوامل مهم توسعه در هر منطقه فراهم بودن منابع آب مناسب می باشد. در این راستا علاوه بر کمیت، توجه به وضع کیفی آن نیز از اهمیت شایانی برخوردار است. هدف از این تحقیق کاربرد مدل شبکه عصبی پرسپترون چند لایه در مدل سازی شاخص های کیفی آب رودخانه ها است. در این مطالعه از اطلاعات و داده های شامل 10 متغیر کیفی ماهانه آب رودخانه دره مراد بیک همدان در طول یک سال و در شش ایستگاه برای مدل سازی اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی (BOD) و اکسیژن محلول (DO) بعنوان شاخص های موثر بر کیفیت آب استفاده شد. کارایی مدل شبکه های عصبی توسط معیارهای آماری ضریب همبستگی (R)، ریشه مربع میانگین خطا(RMSE) و میانگین قدرمطلق خطا (MAE) مورد ارزیابی قرار گرفت. با ساختار شبکه بهینه برای مدل سازی BOD و DO ضریب همبستگی به ترتیب 986/0 و 969/0 و ریشه مربعات خطا به ترتیب 42/8 و 84/0 بدست آمدند. نتایج برآمده از این مطالعه نشان دهنده کارایی مناسب شبکه عصبی پرسپترون چند لایه بعنوان تکنیکی برتر برای شبیه سازی تغییرات شاخص های BOD و DO می باشد.
    کلیدواژگان: رودخانه مراد پیک، شاخص های کیفیت آب، شبکه عصبی مصنوعی، BOD، DO
|
  • S. Partovi Azar, D. Farsadizadeh, A. Hosseinzadeh Dalir, F. Salmasi, Aa Sadraddini Page 1

    Intakes are applied to divert water for agricultural, urban and industrial uses and to produce electricity. Vortices may occur at intakes in the case of insufficient submergence. In order to prevent the occurrence of vortices and air entrainment in intakes, an adequate submergence is required. In this study, flow characteristics at intake system of Aydoghmush Dam were investigated at different hydraulic conditions using finite volume numerical method through FLUENT model. Results were compared with the physical model measurements. Intake system of Aydoghmush Dam consists of an intake tower which is 40 meters high. There are four intake levels in the tower. Flow characteristics in four cases (i.e. gates No.1 to No.4 at opening states) were investigated. Piezometric heads and velocity values were computed using FLUENT model. Minimum, maximum and average RMSE of piezometric head were 0.13m, 2.42m and 0.67m, respectively. Critical submergence through Knauss criterion for gates No.1 to No.4 at opening states was 3.96 meters in the normal condition. The results from both physical and FLUENT model indicated that the critical submergence would depend on hydraulic conditions in intake structure.

    Keywords: Critical submergence, FLUENT model, Intake, Vortex
  • Sh Asghari, Mr Neyshabouri, F. Abbasi, N. Aliasgharzad, Sh Oustan Page 15
    Seal formation increases penetration resistance and decreases infiltration rate and volume in soil during irrigation and rainfall. The objective of this study was to investigate the effects of four natural and synthetic organic conditioners on aggregate stability, penetration resistance and available water capacity in a sandy loam soil with weak structure under greenhouse conditions. Soil conditioners with two application rates including polyacrylamide (PAM) 0.25 and 0.5, cattle manure 12.5 and 25, vermicompost 2.5 and 5 and biological sludge 1.7 and 3.4 (all in g.kg-1 of air dry soil) were mixed with the soil and uniformly packed in plastic pans and PVC tubes with 25 cm height and 50 and 25 cm diameter, respectively. Both pans and PVC tubes were incubated at (0.7-0.8) FC moisture content and at temperature of 22±4 ºC for 6 months. Pans were used for undisturbed soil sampling in order to measure water aggregates stability (WAS) and available water capacity (AWC) at 7, 30, 60, 120 and 180 days. Penetration resistance (PR) was measured at the same times in the tubes. Both applied levels of PAM significantly (p<0.05) increased WAS compared to the control and other conditioners and the increase continued for 180 days. Both levels of PAM and manure significantly (p<0.05) decreased PR compared to the control. Conditioning effects of vermicompost and biological sludge on WAS and PR became insignificant. All of the conditioners at the second level of application significantly (p<0.10) increased AWC. According to our findings, application of 0.25 gkg-1 PAM because of its lower cost, and 25 gkg-1 manure for its availability would improve both structure and water holding capacity of the coarse-textured soils.
    Keywords: Aggregate stability, Available water, Penetration resistance, Soil conditioner
  • M. Khiavi, Mb Khorshidi, M. Ismaeili, S. Azarabadi, A. Faramarzi, J. Emaratpardaz Page 31
    In order to study the effect of foliar application of boron and zinc on yield and some qualitative characteristics of two rapeseed (Brassica napus L.) cultivars, a factorial experiment was carried out based on RCBD with 18 treatments and 3 replicates during 2005-2006 at Zanjan Agricultural Research Station. Factors of the experiment were: spraying of in 3 levels including Zn0 (without spraying), Zn1 (spraying with 3 g ZnSO4/L), Zn2 (spraying with 6 g ZnSO4/L) and H3BO3 spraying including B0 (without spraying), B1 (spraying with 2 g H3BO3/L), B3 (spraying with 4 g H3BO3/L) and the cultivars were V1 (SLM046) and V2 (Talayeh). Zn and B foliar applications were done in two plant phenological stages (early stemming and flowering). During the growth season common agronomic practices were followed and grain yield and concentration of oil, protein, Fe, Mn, Zn, Cu and B of rapeseed grains were measured at harvesting time. Results showed significant difference between the treatments, so maximum grain yield of 4180 kg/ha was obtained from Zn0B1 in V1 cultivar. Concomitant application of Zn and B led to increase in their concentrations in the grain that is important from rapeseed fortification view of point. Therefore, regarding to beneficial effects of B on grain yield and joint application of B and Zn on the seed quality simultaneous spraying of boric acid and Zn sulphate with 2 g /L and 3 g /L respectively in early stemming and flowering stages may be recommended for the study area and the similar regions.
    Keywords: Boron, grain yield, oil percentage, protein content, rapeseed, spraying, zinc
  • A. Oladghaffari, A. Fakheri-Fard, Ah Nazemi, Ma Ghorbani Page 47
    Flow routing is a mathematical procedure for predicting volume change, speed, and shape of a flood wave in a channel as a function of time which is of great importance in river engineering, flood control and hazard reduction, river conservation, and modeling of flow in weirs and reservoirs. The solution of flood routing can be carried out using hydrologic or hydraulic procedure depending on conditions and existing information. In this research, hydraulic routing was carried out using 4-point finite difference Muskingum method based on St Venant dynamic wave equations. Furthermore, Muskingum linear and nonlinear hydrological approaches were applied for the purpose of comparing results of the methods and the parameters of Muskingum models were estimated using least square errors procedure. Along the reach of Mehranrood between Lighvan and Hervi hydrometer stations using upstream input hydrographs (Lighvan station) and downstream output hydrographs (Hervi station) 3 flood events were selected for flood routing. In hydraulic routing procedure, output hydrograph was obtained using input hydrograph and hydraulic characteristics of the reach. Hydraulic characteristics used in this method were longitudinal slope, side slope, bottom width and length of reach. In hydrologic routing procedure, one of the input flood hydrographs associated with the related output one were used for estimation of linear and nonlinear Muskingum models parameters. The resulted parameters then were used to evaluate the goodness of fit of the models by application of the two other input and output flood hydrographs. Results showed that hydraulic flood routing using dynamic wave method (4-point finite difference Muskingum method) was more compatible with the observed output hydrograph than Muskingum hydrological methods. Weak efficiency of the linear Muskingum model was also observed in comparison with the nonlinear one.
    Keywords: Dynamic wave, Hydraulic routing, Hydrological routing, Muskingum model
  • S. Janatrostami, M. Kholghi, Omid Bozorg Haddad Page 61
    Due to severe surface water limitation and extended drought periods in Iran, proper management of dam reservoirs has been considered as a major challenge in recent years. When the classical methods of optimization do not provide efficient and sustainable results, the improved harmony search algorithm (IHS) can be applied. In this research, the proposed method has been used to manage Dez dam reservoir operation. A comparison between IHS and non linear programming (NLP) results show that the IHS reveals no decrease in convergence speed in spite of using a large set of simulation procedure. In most observed cases the responses of IHS were much better than that of NLP. Accordingly, the proposed method can be applied in reservoir operation system with success.
    Keywords: Dez dam, Improved harmony Search algorithm, Non linear programming, Optimization, Reservoir operation
  • M. Montaseri, A. Deiminiat, Aa Ghezelsofloo Page 73
    Regarding to problems that may arise during optimization of all parts of an earth dam simultaneously, it is more convenient to optimize each part separately by considering the effects of other parts on it. In this research, a new program for optimal geometry design of the clay core in embankment dams was proposed. This program leads to desired design with minimum volume of core materials. A genetic algorithm was employed to fulfill the design. The algorithm, judiciously searches for optimal design within the problem space. While the algorithm searches for optimization, some constraints such as seepage, hydraulic gradient and safety factor of stability are considered. In order to determine the values of these constraints through different kinds of designs, the new simple models were used. These models were obtained by linear regression approach. The results shows that regression models have successful operations and a general optimal plan design of core can be achieved for embankment dams.
    Keywords: Clay core, Embankment dam, Genetic algorithm, Optimization, Regression model
  • Ma Ghorbani, J. Shiri, H. Kazemi Page 87
    Estimating air temperature is one of the important issues in agricultural planning and in water resources management which can be accomplished by using different methods such as empirical, semi-empirical and intelligent methods. In the present study, Adaptive Neuro Fuzzy Inference System, Artificial Neural Networks and Genetic Programming were used to estimate air temperature in the synoptic station of Tabriz City, northwest of Iran. Considering the statistical indices, all three models were able to estimate accurately minimum, mean and maximum air temperature. In spite of slight differences in the prediction accuracy and errors by the models, Adaptive Neuro Fuzzy Inference System, Artificial Neural Networks and Genetic Programming were in the order of priority. Also explicit solutions that show the relation between input and output variables are presented based on Genetic Programming. This adds to the superiority of Genetic Programming over the other two models.
    Keywords: Adaptive neuro fuzzy inference system, Artificial neural networks, Genetic programming, Tabriz air temperature
  • P. Varjavand, D. Farsadizadeh, A. Hosseinzadeh Dalir, Aa Sadraddini Page 105
    Spillways are structures used for releasing the surplus floodwater in necessary conditions from storage dams. Side spillway is one of the most common and complicated structures. In this research, hydraulics of the flow in the physical model of flood control structure for Vanyar dam which consists of side spillway, lavok, transition, ogee spillway and chute is three dimensionally simulated, using fluent numerical model and the results consisting of flow depth and hydrostatic pressure at 110 points were compared with experimental data. For flow analysis, k-ε model for turbulence and volume of fluid (VOF) model for multiphase flow simulation were applied. The analysis of turbulence parameters in lavok channel and boundary layer development on chute was also provided. Results show that there is a good agreement between numerical and experimental results, especially standard k-ε model for hydrostatic pressure and RNG k-ε model for water surface profile.
    Keywords: Boundary layer, Fluent, k, ε turbulence model, Side spillway, VOF
  • R. Delirhasannia, Aa Sadraddini, Ah Nazemi, D. Farsadizadeh Page 119
    In order to evaluate performance of the center pivot irrigation systems, an understanding of water application characteristics of these systems is necessary. A new model and its computer program are developed to calculate applied water depth and coefficient of application uniformity of center pivot systems. The model uses water distribution pattern of stationary single spray nozzle as an input and simulates center pivot overall water distribution pattern. For this purpose, two static and dynamic square grids are considered. The static grid is obtained by dividing irrigated field to square components. The dynamic grid is resulted from adapting a grid with square components on water distribution pattern of single spray nozzle and is moved with moving spray nozzle on the center pivot lateral. Dynamic grid is moved over static grid. Water depths received in the field are determined in static grid components via considering water applications rates in dynamic components. Distribution patterns are overlapped in areas covered by adjacent spray nozzles. The model outputs are water depths received in the field in all components of the static grid and water application uniformity coefficient. In order to evaluate and validate the model performance, several experiments were conducted in the field and the model was run for the same conditions. The results showed high accuracy of the model in simulating water distribution patterns of the center pivot irrigation systems.
    Keywords: Center pivot, Distribution pattern, Dynamic grid, Spray nozzle, Static grid, Uniformity coefficient
  • B. Ababaei, T. Sohrabi, F. Mirzaei, V. Rezaverdinejad, B. Karimi Page 135
    Change in atmospheric greenhouse gases Leads to imbalance between different elements of the earth climate. However, the amount of the gases that will be disposed in to the atmosphere in the future by human activity is uncertain and may be presented under different scenarios. In this study, the daily time series of climatic parameters for Ruddasht region (located in Esfahan Province, Iran) under A2 (857 ppm CO2., 308C temperature rise) and B1 (538 ppm CO2., 2C temperature rise) climate change scenarios were generated for the period 2011-2030 using HADCM3 Global Circulation Model (GCM) and LARS-WG weather generator. The results showed that, in the region of study, the amount of mean total yearly precipitation, mean total effective precipitation and mean daily temperature would increase under climate change scenarios. The effects of climate change on irrigated wheat yield were analyzed using SWAP model. The analysis of relative and actual yield of wheat under different climatic scenarios showed that the mean relative yield under scenarios A2 and B1 would decrease by 1.49 and 2.1 percent and the mean actual yield would decrease by 4.19 and 17.9 percent, respectively. Analyzing related risks of yield decrease demonstrated that the risk of yield reduction would increase in climate change scenarios. The risk of 500 kg.ha-1 wheat yield reduction in comparison with base scenario (BS) mean value were estimated 7, 15 and 55 percent for BS, A2 and B1 scenarios, respectively.
    Keywords: Climate Change, Esfahan Ruddasht, HADCM3, LARS, WG, SWAP, Wheat
  • S. Yazdchi, Aa Rasouli, H. Mahmoudzadeh, M. Zarrinbal Page 151
    Saffron plant with high value of economic rank has an important role in the non-petroleum Iran´s foreign exports. Consequently, identifying of suitable areas for expansion of saffron cultivation could be an important task in Marand County, northwest of Iran. In addition, understanding the role of existing environmental factors in growth of saffron needs a comprehensive study and variety of spatial information as well as the associated attributes. With the help of GIS it is possible to supply such information and also to set up different kind of spatial analysis based on renowned models. In this work based on the saffron ecological and environmental requirements, one of the well-known Multi-criteria decision analysis (AHP model) was introduced in ARCGIS software setting. Modelling processes such as statistical and mathematical analysis of the data was sequentially pioneered and the suitable areas for saffron cultivation has been investigated. The results showed that the AHP model is a sufficiently appropriate approach for the evaluating of suitable lands for saffron growth and development throughout Marand County geographic extent.
    Keywords: AHP model, Marand county, Saffron plant, Site selection
  • Ma Ghorbani, F. Moradi Zadeh, S. Nikmehr Page 171
    Knowledge of variation of suspended sediment due to sudden and gradual fluctuations of river discharge is one of the important subjects in water studies specially watershed management. For this purpose sediment hysteretic loops based on hysterics theory have been utilized for last decade. Due to lack of such studies in Iran, this study attempts to investigate variations of suspended sediment hysteretic loops of 13 runoff events along 4 years for the first time. Therefore, after simulation of instantaneous suspended sediment concentration using Artificial Neural Networks and regression methods, hysteretic loops of suspended sediment plotted based on the best method from which 6 cases of single valued, 4 cases of eight-shaped, 2 cases of clockwise and one case of counter-clockwise were observed. The results showed that the linear hysteretic loops occurred in spring were because of low intensity precipitations and the 8-shaped loops mostly occurred in dry season with low river discharge and intense precipitations.
    Keywords: Hysteretic curve, Hysteretic loop, Flood, Lighvan, Suspended sediment
  • H. Babazadeh, D. Khodadadi Dehkordi, A. Rafiei Nia, Sa Shamsnia, E. Noroozi Aghdam Page 185
    The subsurface drainage system as a part of irrigation and drainage network of Abadan palms date field, was evaluated regarding drain outflow rate and its effect on water table fluctuations, using the Drainmod model. Through statistical analysis of values measured on the farm, and water table depth predicted by the model, standard error (S) and the average absolute deviation (α) for the years 2003-7 were obtained 6.99 and 6.33 cm, 8.94 and 8.42 cm, 8.21 and 7.82 cm, 9.2 and 8.82 cm, 9.18 and 8.93, respectively. These values indicate the suitability of project’s subsurface drainage system regarding its effect on water table depth fluctuations. Additionally, by statistical analysis of values measured on the farm and drain outflows predicted by the model, standard error (S) and average absolute deviation (α) for the years 2005-8 were achieved 1.7 and 1.43, 1.38 and 1.3, 1.13 and 1.07, 1.52 and 1.37 mm per day, respectively. These values reveal suitability of the project’s subsurface drainage system regarding its effect on drain outflows. Furthermore, considering present irrigation planning of Abadan palm date fields, water table depth fluctuations and drain outflows were predicted for 2010 using of Drainmod model. It was found out from the results gained in the present study that subsurface drainage system of Abadan date palms is appropriate not only with respect to drain outflows but also to its effect on water table depth fluctuations, because by controlling water table, it will provide palm trees with suitable conditions for growth.
    Keywords: Abadan date palms, Date palms drainage, Drain outflows, Water table fluctuations
  • E. Olyaie, H. Banejad, Mt Samadi, Ar Rahmani, Mh Saghi Page 199
    One of the important factor for development in each region is the availability of appropriate water resources. In addition to water quantity quality is also of great importance. The aim of this study is to medel the qualitative indices (BOD, DO) of river water using multi-layer perceptron neural network. In this paper, the information and data from Morad Beik river of hamadan including 10 monthly parameters of water quality in a one-year period and at six stations were used to predict biological exygen demand (BOD) and dissolved oxygen (DO), as indices affecting water quality. Efficiency of the neural network model was evaluated by some statistical criteria including correlation coefficient (R), root mean square error (RMSE) and mean absolute error (MAE). In the optimum structure of neural network the correlations coefficient for BOD and DO were 0.986 and 0.969, and root mean square errors were 8.42 and 0.84 respectively. The results indicated the ability of multi-layers perceptron neural network as a suitable technique for simulating changes in BOD and DO indices.
    Keywords: BOD, DO, Multi layer perceotron neural networks, Morad Beik river, Water quality indices