فهرست مطالب

نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)
سال شانزدهم شماره 4 (پیاپی 62، زمستان 1391)

  • تاریخ انتشار: 1392/01/27
  • تعداد عناوین: 20
|
  • حسین خیرآبادی، امیرحسین خوشگفتارمنش، زهرا خانمحمدی صفحه 1
    با توجه به کمبود روی در خاک و گیاه و تاثیر آن در کاهش عملکرد و کیفیت محصولات کشاورزی، در سال های اخیر، مصرف کودهای حاوی این عنصر گسترش یافته است. برای دستیابی به مدیریت درست کوددهی، آگاهی از عوامل موثر بر فراهمی روی در خاک و جذب آن توسط گیاه ضروری است. بنابراین، به منظور بررسی تاثیر برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک بر قابلیت استفاده روی و جذب آن توسط ذرت، این پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در زمستان 1388 در گلخانه پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. این آزمایش گلخانه ای با 11 سری خاک در دو سطح روی (صفر و 15 میلی گرم بر کیلوگرم روی از منبع سولفات روی) انجام شد. نتایج نشان داد که کاربرد روی موجب افزایش معنی دار وزن ماده خشک و غلظت روی اندام هوایی و ریشه ذرت شد اگرچه مقدار افزایش بسته به سری خاک متفاوت بود. همبستگی بین روی استخراج شده با DTPA و روی جذب شده توسط ذرت معنی دار نبود. بین مقدارکربنات کلسیم معادل و فسفر قابل جذب خاک با روی عصاره گیری شده با DTPA همبستگی منفی و معنی داری (در سطح 5 درصد) وجود داشت. بین قدرت بافری روی خاک با مقدار رس خاک، رابطه خطی معنی داری (31/0 R2=) به دست آمد اما با استفاده از رگرسیون مرحله ای رابطه معنی داری بین مقدار روی قابل عصاره گیری با DTPA و قدرت بافری روی با ویژگی های خاک دیده نشد.
    کلیدواژگان: عناصر کم مصرف، قابلیت جذب برای گیاه، کربنات کلسیم معادل و قدرت بافری
  • آیدا طالبی، امیرحسین چرخابی، حمیدرضا پیروان، علی اصغر هاشمی، حسین مصدق صفحه 13
    مارن ها تشکیلات رسوبی ناپایدار شامل مواد شیمیایی و ذرات تخریبی هستند. فرآیندهای فرسایشی در رابطه با مارن ها بسیار شدید هستند؛ به طوری که اشکال مختلف فرسایش خاک (به ویژه بدلندها)، ویژگی های بارز در اراضی مارنی به شمار می آیند. از این رو، شناخت ویژگی های موثر در فرسایش پذیری مارن ها برای اقدامات و اتخاذ روش های اصلاحی، لازم و ضروری است. در این پژوهش، برای بررسی فرسایش پذیری واحدهای مارنی حوزه آبخیز حبله رود، از یک بارانساز قابل حمل استفاده شد. مقادیر رسوب و روان آب هریک از واحدهای مارنی اندازه گیری شد. سپس با استفاده از پارامترهای آماری عوامل موثر شناسایی گردیدند. در نهایت، با استفاده از تحلیل عاملی، رابطه بین ویژگی های شیمیایی مارن ها و رسوبدهی تعیین شد و پارامترهای تاثیرگذار در فرسایش و تولید رسوب مشخص شدند. نتایج نشان داد که رسوبدهی، به ترتیب در واحدهای مارن ژیپسی، مارن ماسه ای، مارن نمکی و مارن آهکی، کم شده است. هم چنین، با افزایش هدایت الکتریکی، سدیم، کلر و نسبت جذب سدیم و کاهش بی کربنات و کربنات کلسیم فعال موجود در واحدهای مارنی مختلف، شدت فرسایش و رسوبدهی بیشتر شده است.
    کلیدواژگان: بارانساز، فرسایش، رسوبدهی، مارن، حبله رود
  • ندا مرادی، میرحسن رسولی صدقیانی، ابراهیم سپهر، بابک عبدالهی صفحه 25
    اسیدهای آلی می توانند بر فراهمی جذب فسفر توسط خاک ها تاثیر داشته باشند. به منظور بررسی تاثیر اسید سیتریک و اسید اگزالیک بر ویژگی های جذب فسفر پنج نمونه خاک با خواص مختلف از خاک های آهکی استان آذربایجان غربی تهیه شد. به 5/2 گرم از خاک ها غلظت های فسفر از صفر تا 20 میلی گرم بر لیتر (از منبع KH2PO4) و 5 میلی مول بر لیتر از اسیدهای آلی اضافه و هم دماهای جذب فسفر ایجاد شد. داده های جذب فسفر به مدل های فروندلیچ، لانگمویر و خطی برازش داده شدند. نتایج نشان داد داده های جذب فسفر با معادله های فروندلیچ (97/0r2=، 01/0P <) و خطی (95/0r2=، 01/0P <) برازش خوبی نشان دادند. متوسط ضریب توزیع، n معادله فروندلیچ و گنجایش بافری تعادلی در معادله خطی در اثر تیمار با اسید سیتریک به ترتیب 30، 12 و17 درصد و در اثر تیمار با اسید اگزالیک به ترتیب 43، 27 و14 درصد کاهش یافت. به طورکلی اسید اگزالیک نسبت به اسید سیتریک به طور چشمگیری حداکثر جذب و ثابت انرژی پیوند (k) در خاک ها را کاهش داد و نیاز استاندارد فسفر (SPR) در اثر افزودن اسیدهای آلی به طور متوسط 57 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت. می توان نتیجه گیری کرد که اسیدهای آلی سبب کاهش جذب فسفر توسط خاک ها می شوند.
    کلیدواژگان: ویژگی های جذب، اسیدسیتریک، اسید اگزالیک، فسفر، خاک های آهکی
  • محمدرضا اصغری پور، احمد قنبری بنجار، حمید عزیزمقدم، علیرضا سیروس مهر، مصطفی حیدری صفحه 35
    در این مطالعه اثر آبیاری با فاضلاب شهری به شکل رقیق نشده و یا رقیق شده همراه با محلول پاشی عناصر منگنز و روی بر رشد، عملکرد و غلظت عناصر در اندام های هوایی گیاه ارزن دم روباهی بررسی شد. طرح آزمایش پلات های خرد شده با سه منبع آب (فاضلاب رقیق نشده، فاضلاب 50% رقیق شده و آب رودخانه) به عنوان پلات اصلی و چهار ترکیب محلول پاشی منگنز و روی به عنوان پلات فرعی بود، که با چهار تکرار اجرا شد. این آزمایش در مزرعه دانشگاه زابل در سال 1388 انجام گرفت. فاضلاب شهری در مقایسه با آب رودخانه حاوی سطوح بالاتری از عناصر پر مصرف و کم مصرف بود. نتایج آزمایش نشان داد که آبیاری گیاهان با فاضلاب رقیق نشده و رقیق شده پارامترهای رشدی و عملکرد ارزن دم روباهی را افزایش داد. افزون بر آن مقدار عناصر پرمصرف و کم مصرف در اندام های هوایی نیز در اثر آبیاری با فاضلاب افزایش یافت. این افزایش ها به به وجود سطوح بالایی از مواد غذایی ضروری مانند نیتروژن، فسفر و مواد آلی موجود در فاضلاب نسبت داده شد. فراهمی منگنز و روی از طریق آب فاضلاب به تنهایی قادر نبود رشد وعملکرد ارزن را به سطوحی که به دنبال کاربرد کودهای تکمیلی حاصل می شود افزایش دهد، بنابراین محلول پاشی کودهای منگنز و روی در اراضی آبیاری شده با فاضلاب برای حصول عملکردهای بالاتر ارزن ضروری است. محلول پاشی عناصر کم مصرف بر غلظت عناصر پر مصرف و کم مصرف در گیاه ارزن تاثیری نداشت. به طورکلی، نتایج نشان می دهد که فاضلاب شهری می تواند به شکل کارآمدی به عنوان منبع مهمی از آب و مواد غذایی برای تولید ارزن دم روباه مورد استفاده قرار گیرد، و آبیاری با فاضلاب هیچ اثر مضر قابل توجهی بر محصول ارزن ندارد
    کلیدواژگان: فاضلاب شهری، محلول پاشی عناصر غذایی کم مصرف، ارزن دم روباهی، غلظت عناصر غذایی، زابل
  • محسن حمیدپور، احمد جلالیان، مجید افیونی، بهزاد قربانی صفحه 49
    برای حفاظت حوزه های آبخیز، استفاده از مدلی که توانایی برآورد رواناب، فرسایش و رسوب را در زمان ها و مکان های معین داشته باشد، ضروری است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی تحلیل حساسیت مدل یوروسم (Eurosem) و واسنجی و اعتبارسازی آن در شبیه سازی رواناب و دبی اوج رواناب در زیرحوزه تنگ رواق از حوزه آبخیز کارون جنوبی بود. بدین منظور، منطقه ای به وسعت یک هکتار انتخاب و رواناب عبوری در فواصل زمانی مشخصی در شش رخداد جمع آوری شد. تحلیل حساسیت مدل به روش ساده، با افزایش و کاهش 10 درصدی پارامترهای دینامیک مدل (چسبندگی خاک، هدایت هیدرولیکی اشباع، حرکت مویینگی خالص، ضریب زبری مانینگ، درصد حجمی رطوبت قبل از بارندگی و جدا پذیری ذرات خاک) انجام شد. بهترین واسنجی رواناب با کاهش هدایت هیدرولیکی و حرکت مویینگی و افزایش رطوبت اولیه صورت گرفت. نتایج اعتبارسازی مدل نشان داد که مدل قادر است میزان کل رواناب و دبی اوج رواناب را به خوبی شبیه سازی نماید ولی در شبیه سازی زمان شروع رواناب و زمان رسیدن به دبی اوج رواناب موفق نبود. نتایج تحلیل حساسیت مدل نشان داد که کل رواناب بیشترین حساسیت را به هدایت هیدرولیکی اشباع نشان داد. با افزایش 10 درصدی هدایت هیدرولیکی اشباع، کل رواناب 11 درصد کاهش و با کاهش 10 درصدی این پارامتر، کل رواناب 14 درصد افزایش نشان داد. این مدل نسبت به چسبندگی خاک هیچ گونه حساسیتی نشان نداد. نتایج نشان داد که حساسیت مدل یوروسم به موقعیت و محل ارزیابی مدل بستگی دارد.
    کلیدواژگان: تحلیل حساسیت، رواناب، مدل یوروسم
  • نصرالدین پارسافر، صفر معروفی * صفحه 61

    در این پژوهش روابط رگرسیونی خطی و درجه دوم بین پارامترهای هواشناسی (دمای هوا، رطوبت نسبی و ساعات آفتابی) و دما در اعماق خاک (5، 10، 20، 30، 50 و 100 سانتی متری) در ایستگاه هواشناسی همدان (دوره سال های میلادی 1992-2005) بررسی گردید. داده های دمای خاک در هر روز در ساعت 3 صبح، 9 صبح و 3 بعدظهر اندازه گیری و به کار گرفته شد و نرم افزار Excel جهت بررسی هم بستگی بین پارامترهای هواشناسی و دمای خاک استفاده گردید. نتایج نشان داد که بیشترین ضریب تبیین خطی بین دمای هوا و دمای خاک مربوط به ساعت 3 بعدظهر و عمق 20 سانتی متری (%15/98 R2=) و بیشترین ضریب تبیین غیرخطی (معادله درجه دوم) بین دمای هوا و دمای خاک مربوط به ساعت 3 بعدظهر و عمق 10 سانتی متری (%45/98 R2=) است. بیشترین ضریب تبیین خطی بین پارامترهای هواشناسی (ساعات آفتابی و درصد رطوبت نسبی) و دمای خاک در ساعت 3 بعدظهر و عمق 10 سانتی متری دیده شد. هم چنین نتایج نشان داد که کمترین ضریب تبیین بین پارامترهای هواشناسی و دمای خاک در عمق 100 سانتی متری مشاهده گردید. دمای هوا هم بستگی بیشتری با دمای خاک در مقایسه با دو پارامتر دیگر نشان داد. هم چنین ضرایب تبیین رگرسیون غیرخطی بیشتر از رگرسیون خطی بود.

    کلیدواژگان: دمای خاک، پارامترهای هواشناسی، هم بستگی، رگرسیون، ایستگاه همدان
  • مهرداد مقدس، علی رئیسی استبرق، جمال عبداللهی صفحه 73
    خاک های متورم شونده، خاک هایی هستند که با تغییر رطوبت، حجم آنها تغییر می کند. تغییر حجم این خاک ها باعث ایجاد خسارت به سازه های بنا شده روی آنها می شود. از آنجایی که تورم و انقباض در این خاک ها از هم جدایی ناپذیرند، بنابراین بررسی تورم بدون انقباض منطقی به نظر نمی رسد. در این پژوهش میزان تورم-پذیری یک خاک متورم شونده تحت سربار 10 کیلوپاسکال با سه نوع کیفیت آب در چرخه های متوالی تر و خشک شدن، بررسی شد. به این منظور، یک نمونه از خاک متورم شونده که به روش استاتیکی متراکم شد، در دستگاه تحکیم اصلاح شده تحت سربار ثابت 10 کیلو پاسکال با سه کیفیت مختلف آب در معرض چرخه های تر و خشک شدن قرار گرفت. نتیجه حاکی از یکسان شدن تورم و انقباض پس از طی حدود 6 چرخه بود. هم چنین تغییرات پتانسیل تورمی خاک در چرخه های متوالی تر و خشک متاثر از کیفیت آب بود به گونه ای که آب شور سبب کاهش پتانسیل تورم پس از چند چرخه، نسبت به آب خالص شد. منحنی های تغییرات نسبت پوکی در برابر رطوبت در حالت تعادل نیز نشان گر حذف پدیده پس ماند پس از اعمال چرخه های تر و خشک شدن بود.
    کلیدواژگان: تحکیم اصلاح شده، چرخه های تر و خشک شدن، خاک های متورم شونده، کیفیت آب
  • محمود اکبری، بیژن نظری، مسعود پارسی نژاد، حامد ابراهیمیان صفحه 85
    این مطالعه در شبکه زه کشی زیرزمینی در حال بهره برداری در منطقه بهشهر انجام شد. برای شبیه سازی سیستم زه کشی با مدل DRAINMOD از داده های اندازه گیری شده در سال 1385 استفاده شد. ارزیابی مدل در تخمین هدایت هیدرولیکی با مقایسه مقادیر شبیه سازی شده عمق سطح ایستابی و شدت تخلیه زه کش ها، با مقادیر اندازه گیری شده آنها به ازای مقادیر مختلف ضریب هدایت هیدرولیکی انجام گردید. نتایج این روش با نتایج روش زه آب خروجی (به عنوان روش مبنا) مقایسه شد. نتایج نشان داد که استفاده از نتایج شبیه سازی عمق سطح ایستابی مدل در تخمین هدایت هیدرولیکی خطای قابل توجهی دارد. در حالی که شبیه سازی شدت تخلیه با دقت خوبی می تواند در تخمین آن مورد استفاده قرار گیرد. مقدار هدایت هیدرولیکی از روش زه آب خروجی (3/2 سانتی متر در ساعت) با مقدار تخمینی آن با استفاده از مقادیر شبیه سازی شده شدت تخلیه (5/2 سانتی متر در ساعت) اختلاف کمی داشت. بنابراین در تخمین هدایت هیدرولیکی به روش حل معکوس با مدل DRAINMOD، مقایسه مقادیر شبیه سازی و اندازه گیری شده شدت تخلیه زه کش ها می تواند ملاک خوبی برای تصمیم گیری باشد.
    کلیدواژگان: سطح ایستابی، شدت تخلیه، هدایت هیدرولیکی خاک
  • محمد فتحی، افشین هنربخش، محمد رستمی، علیرضا داودیان دهکردی صفحه 95
    در این مقاله مزیت و اهمیت یک مدل عددی به منظور پیش بینی و پایش فرآیندهای حاکم بر جریان رودخانه ها مورد بحث قرار گرفته است. به همین منظور و با توجه به اهمیت سرعت جریان آب و تنش های برشی ناشی از آن بر فرسایش کناره ها و کف رودخانه، از یک مدل عددی دو بعدی تحت عنوان CCHE2D برای شبیه سازی الگوی جریان در بازه ای از یک پیچان رود طبیعی (خشکه رود فارسان در 30 کیلومتری غرب شهرکرد) بهره گرفته شده است. در این بررسی پس از نقشه برداری دقیق نقشه های توپوگرافی با مقیاس مناسب از محدوده مورد مطالعه به دست آمد و سپس هندسه مدل و شبکه محاسباتی با ابعاد مختلف تهیه، و در نهایت براساس مشخصات اندازه گیری شده جریان رودخانه، مدل هیدرودینامیک دو بعدی متوسط عمق، اجرا و نتایجی همچون توزیع عمق و سرعت جریان در خم رودخانه استخراج گردید. نتایج به دست آمده نشان دادند که بهره گیری از مدل های دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای مدل سازی جریان آب، ما را یک گام به پیش بینی های کلی تر برای فرآیندهای حاکم بر جریان در رودخانه های پیچان رودی نزدیک تر می کند. نتایج شبیه سازی با نتایج به دست آمده از اندازه گیری صحرایی نشان داد، مدل CCHE2D از قابلیت خوبی جهت پیش بینی مشخصات جریان در رودخانه های پیچان رود برخوردار است.
    کلیدواژگان: سرعت جریان، تنش برشی، مدل عددی CCHE2D، پیچان رود، ضریب زبری
  • حمیدرضا پورقاسمی، حمیدرضا مرادی*، مجید محمدی، رئوف مصطفی زاده، عباس گلی جیرنده صفحه 109

    هدف از تحقیق حاضر پهنه بندی خطر زمین لغزش با استفاده از تئوری بیزین در بخشی از استان گلستان است. به این منظور ابتدا با استفاده از نقاط لغزشی بانک اطلاعات زمین لغزش کشور (392 نقطه لغزشی) نقشه پراکنش زمین لغزش های منطقه تهیه گردید. سپس نقشه های هر یک از عوامل موثر بر وقوع زمین لغزش مانند درجه شیب، جهت شیب، شکل شیب، ارتفاع، کاربری اراضی، زمین شناسی، فاصله از جاده، فاصله از آبراهه، فاصله از گسل، شاخص توان آبراهه، شاخص حمل رسوب، بافت خاک و پهنه های بارش منطقه در محیط GIS تهیه گردید. با استفاده از تئوری احتمالات بیزین ارتباط هر یک از عوامل و نقاط لغزشی موجود تعیین و وزن طبقه های هر عامل مشخص شد. نهایتا نقشه های پهنه بندی خطر زمین لغزش با 14 رویکرد مدل سازی (استفاده از تمام عوامل موثر و حذف تک تک عوامل) با استفاده از تئوری بیزین برای منطقه مورد مطالعه تهیه گردید. ارزیابی مدل های مذکور با استفاده از منحنی ROC و30% نقاط لغزشی صورت گرفت. نتایج ارزیابی نشان داد که دقت مدل احتمالاتی تهیه شده با رویکرد دوم مدل سازی (حذف عامل جهت شیب از تحلیل ها) در منطقه مورد مطالعه 37/71% (خوب) برآورد شد.

    کلیدواژگان: زمین لغزش، تئوری بیزین، پهنه بندی، منحنی ROC، استان گلستان
  • حمیدرضا مرادی، محمد بخشی تیرگانی، سید حمیدرضا صادقی صفحه 137
    تغییرات شرایط آب و هوایی در طول سال باعث تغییر در برخی از خصوصیات خاک شده و حساسیت آن را به فرسایش تغییر می دهد. بررسی این تغییرات و چگونگی تاثیر آن روی فرسایش می تواند از اهمیت ویژه ای برخوردار باشد. این تحقیق با هدف بررسی تغییرات رسوب زایی و عوامل خاکی موثر بر این تغییرات در مراتع تیرگان واقع در شهرستان درگز استان خراسان رضوی انجام گرفت. در این تحقیق از موقعیت های بالادست و پایین دست جهت های شرقی و غربی نمونه برداری با باران ساز انجام گرفت. ویژگی های مشخص کننده رسوب زایی شامل آستانه و حجم روان آب، رسوب و گل آلودگی اندازه گیری شد. در کنار هر نمونه باران ساز یک نمونه خاک برداشت و خصوصیاتی شامل وزن مخصوص ظاهری و رطوبت اولیه، هدایت الکتریکی، اسیدیته و ماده آلی اندازه گیری شد. نمونه برداری باران ساز با شدت و مدت یکسان و در محل های ثابت در چهار فصل تکرار شد. به منظور به دست آوردن اثر هر یک از پارامترهای جهت و موقعیت روی داده های به دست آمده در فصول مختلف از آزمون تجزیه واریانس مرکب استفاده شد. اختلاف بین آنها با استفاده از آزمون توکی مورد بررسی قرار گرفت و نمودارهای آن ترسیم گردید. نتایج نشان داد که همه پارامترهای مشخص کننده رسوب زایی درطول سال دارای تغییرات معنی داری اند. میزان رسوب تولیدی در فصل پاییز حداکثر و به تدریج کاهش می یابد. علت کاهش آن در دو فصل زمستان و بهار را می توان به نوع پوشش گیاهی منطقه نسبت داد.
    کلیدواژگان: تغییرات فصلی رسوب زایی، مرتع، خصوصیات خاک، حوزه آبخیز تیرگان
  • علیرضا واعظی، اعظم حسین شاهی، پرویز عبدی نژاد صفحه 149
    پخش سیلاب یکی از روش های مناسب در مهار سیلاب ها و حفظ آب و خاک در مناطق خشک و نیمه خشک است. با توجه به این که ویژگی های خاک ممکن است تحت تاثیر پخش سیلاب قرار گیرند، در این بررسی تاثیر پخش سیلاب بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در پهنه پخش سیلاب قره چریان واقع در شمال غربی زنجان در سال 1389 بررسی گردید. برای این منظور سه عرصه پخش سیلاب همراه با یک عرصه شاهد جهت نمونه برداری خاک انتخاب شد. در هر عرصه پخش، هشت مکان و در عرصه شاهد، سه مکان تحت نمونه برداری خاک قرار گرفت. در این راستا 216 نمونه خاک از سه عرصه پخش همراه با 27 نمونه از عرصه شاهد برداشت شد. نفوذپذیری خاک نیز با استفاده از استوانه های مضاعف در سه مکان در هر عرصه پخش و عرصه شاهد اندازه گیری شد. بررسی ویژگی های فیزیکی خاک نشان داد که پخش سیلاب اثر کاهشی معنی دار(001/0 P<) بر نفوذپذیری و آب قابل دسترس خاک داشت. کاهش نفوذپذیری خاک در عرصه های پخش نسبت به عرصه شاهد به دلیل کاهش درصد شن و افزایش درصد رس بود. هم بستگی معنی دار منفی بین مقدار آب قابل دسترس و میزان رس خاک نیز وجود داشت(05/0 P<). ویژگی های شیمیایی خاک شامل شوری، پتاسیم و بی کربنات بر خلاف اسیدیته، آهک و ازت در عرصه های پخش سیلاب افزایش یافتند(001/0 P<). تفاوت مقدار ماده آلی و کربنات در عرصه های پخش و عرصه شاهد معنی دار نبود. این پژوهش آشکار کرد که کنترل بار معلق و نمک های محلول در سیلاب به منظور جلوگیری از افت کیفیت فیزیکی (نفوذپذیری و آب قابل دسترس) و شیمیایی خاک (شوری و بی کربنات) در عرصه های پخش و افزایش کارایی این روش حائز اهمیت است.
    کلیدواژگان: نفوذپذیری خاک، آب قابل دسترس، شوری، بار معلق
  • مصطفی مرادزاده، هادی معاضد، غلامعباس صیاد صفحه 163
    هدف از این پژوهش بررسی تاثیر زئولیت پتاسیمی در جذب و نگهداری یون آمونیوم در یک خاک لوم شنی اشباع و در شرایط آزمایشگاهی، با چهار تیمار شاهد و کاربرد 2، 4 و 8 گرم زئولیت در هر کیلوگرم خاک در قالب یک طرح بلوک کامل تصادفی و نیز شبیه سازی آبشویی یون آمونیوم، به وسیله مدل Hydrus-1D در ستون های خاک است. کود نیترات آمونیوم با غلظت 10 گرم بر لیتر به ستون های خاک اضافه گردید و سپس ستون های خاک آبشویی شدند. نتایج به دست آمده نشان داد، اضافه کردن زئولیت پتاسیمی به خاک باعث کاهش شستشوی آمونیوم و افزایش نگهداشت آن در خاک می شود. هم چنین نتایج به دست آمده از بررسی معادلات جابه جایی- انتشار (CDE) و رطوبت متحرک- غیرمتحرک (MIM) در برآورد حرکت یون آمونیوم در خاک حاکی از آن بود که جذب یون آمونیوم به وسیله خاک از مدل فروندلیچ پیروی می-کند. هم چنین ایزوترم های جذب و ضرایب پخشیدگی و انتشار یون آمونیوم با استفاده از مدل سازی معکوس تعیین گردیدند. مقادیر پارامترهای جذبی بهینه شده ایزوترم فروندلیچ توسط مدل، از میزان تعیین شده در آزمایشگاه بسیار کمتر بود. این امر بیان کننده این است که مدل Hydrus-1D توانایی پیش بینی حرکت یون آمونیوم را در خلل و فرج درشت خاک ندارد و برای جبران در نظر نگرفتن جریان در خلل و فرج درشت خاک، مقدار پارامترهای جذب را به شدت کاهش می دهد. روی هم رفته با وجود دست خورده بودن نمونه های خاک، برآورد مدل CDE به مقادیر اندازه گیری شده در هر چهار تیمار، نزدیک تر بود.
    کلیدواژگان: آمونیوم، زئولیت، منحنی رخنه، شبیه سازی، Hydrus
  • اعظم جعفری، حسین خادمی، شمس الله ایوبی صفحه 177
    نقشه برداری رقومی خاک شامل پیش بینی مکانی خاک ها و ویژگی های آنها براساس ارتباط با متغیرهای کمکی می باشد. این مطالعه به منظور نقشه برداری رقومی خاک با استفاده از مدل های رگرسیونی لاجیستیک دوتایی و درختی توسعه یافته در منطقه زرند کرمان طراحی گردید. یک طرح نمونه برداری طبقه بندی شده در منطقه ای به مساحت نود هزار هکتار تعریف شد و در نهایت، 123 خاک رخ حفر و تشریح گردید. در هر دو مدل، ابتدا احتمال حضور افق های مشخصه از طریق ارتباط دادن با متغیرهای کمکی، تخمین زده شد و سپس حضور کلاس های مختلف خاک پیش بینی گردید. متغیرهای کمکی شامل نقشه ژئومرفولوژی، اجزای سرزمین و شاخص های سنجش از دور بودند. نتایج نشان داد که نقشه ژئومرفولوژی، یک ابزار مهم در روش های نقشه-برداری رقومی خاک است که به افزایش دقت پیش بینی کمک می کند. پس از سطوح ژئومرفیک، اجزای سرزمین به عنوان پارامترهای کمکی موثر شناخته شدند. هر دو مدل، احتمال بالای حضور افق سالیک را در سیمای اراضی پلایا، افق جیپسیک را در تپه های گچی و افق کلسیک را در مخروط افکنه ها پیش بینی کردند. در بین کلاس های خاک مورد پیش بینی، کلاس «کلسی جیپسیدز»، دقت و قابلیت اعتبار تخمین پایینی را نشان داد، در صورتی که تخمین کلاس های «هپلوسالیدز» و «هپلوجیپسیدز» از دقت بالایی برخوردار بود.
    کلیدواژگان: رگرسیون لاجیستیک دوتایی، رگرسیون درختی توسعه یافته، افق های مشخصه خاک، کلاس خاک، رده بندی خاک آمریکایی
  • جهانگیر عابدی کوپایی، سید سعید اسلامیان، معظم خالقی صفحه 193
    بحران کمی و کیفی منابع آب یکی از مهم ترین مشکلات در مناطق خشک و نیمه خشک از جمله ایران به شمار می آید. در همین راستا تصفیه فاضلاب ها از آلاینده ها و سپس بهره برداری از این پساب های تصفیه شده به عنوان منبع بالقوه آب نه تنها می-تواند کمبود آب را جبران کند بلکه از ورود آلاینده های خطرناک به منابع آب های زیرزمینی و سطحی جلوگیری کند. روش های مختلفی برای بهبود کیفیت آب های نامتعارف وجود دارد که در بین آنها روش فیلتراسیون یک روش کارآمد و موثر در حذف عناصر بوده است. در ساختن فیلتر مهم ترین قسمت انتخاب جاذب است. در مطالعه حاضر از تراشه های لاستیکی به عنوان جاذب استفاده شد. آزمایش های جذب ستونی در شرایط مزرعه، در دو مرحله جداگانه و با استفاده از دو نوع آب نامتعارف شامل آب شور چاه و پساب صنعتی انجام شد. هر آزمایش به صورت فاکتوریل با سه فاکتور در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای مورد مطالعه شامل سه فاکتور اندازه ذرات (در دو سطح 5-2 میلی متر و 5-3 سانتی متر)، ضخامت فیلتر (در سه سطح 10، 30 و 50 سانتی متر) و زمان تماس جاذب با محلول بود. نتایج نشان داد که با افزایش ضخامت فیلتر و زمان تماس جاذب با محلول میزان جذب عناصر افزایش می یابد. بهترین عملکرد در کاهش شوری در تیمار ضخامت 50 سانتی متر با زمان تماس 24 ساعت مشاهده شد. که میزان شوری در این تیمار 3/20 درصد (در مرحله آزمایش با آب شور چاه) و 2/11 درصد (در مرحله آزمایش با پساب صنعتی) کاهش یافت. عملکرد فیلتر در این تیمار یرای کاهش غلظت فلزات سرب، روی و منگنز به ترتیب 99، 1/72 و 4/41 درصد دیده شد که نسبت به تیمارهای دیگر بازده بهتری داشت. هم چنین در اکثر پارامترهای اندازه گیری شده عملکرد تیمارهای ذرات سانتی متری و میلی متری تفاوت چندانی با یکدیگر نداشتند. به طور کلی تراشه های لاستیک کارائی مناسب برای بهبود کیفیت آب خصوصا پساب صنعتی از خود نشان دادند.
    کلیدواژگان: تصفیه فاضلاب، آب های نامتعارف، فیلتراسیون، تراشه های لاستیکی، جذب ستونی
  • محمد توزنده جانی، سیدمحمود کاشفی پور صفحه 205
    یکی از روش های معمول استهلاک انرژی در پایین دست سد، بهره جستن از پدیده پرش هیدرولیکی می باشد. پرش هیدرولیکی از نوع جریان های متغیر سریع است که در آن جریان از حالت فوق بحرانی به زیر بحرانی تغییر می یابد و با استهلاک انرژی قا بل توجهی همراه است. در این مطالعه به منظور کاهش طول پرش هیدرولیکی و نیز کاهش عمق مزدوج پرش از ترکیب دو جت آبی که ترکیبی از جریان عبوری از روی سرریز اوجی با استاندارد USBR و جریان خروجی از شکاف در بدنه سد است، استفاده شد. در این آزمایش جت آب خروجی از شکاف ایجاد شده در بدنه سد با سه زاویه صفر، 45 و 90 درجه نسبت به افق با جریان عبوری از روی سد در نسبت های متفاوتی از دبی که در هر زاویه برخورد، شش نسبت دبی از شکاف عبور داده می شد، تلاقی داده شد و تاثیر هر یک بر روی میزان کاهش طول و عمق مزدوج پرش بررسی شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که تلاقی جت های آب با زاویه 45 درجه نسبت به افق بیشترین تاثیر را در کاهش طول و عمق مزدوج پرش دارد و هنگامی که 26 درصد دبی از شکاف عبور می کند، طول پرش نسبت به حالت کلاسیک در حدود 50 درصد کاهش می-یابد. این سازه هم چنین می تواند باعث تخلیه رسوبات پشت سرریز و نیز عدم تجمع رسوبات در بالادست آبگیر و افزایش ضریب دبی سرریز شود.
    کلیدواژگان: کاهش طول پرش هیدرولیکی، جریان ترکیبی، سرریز اوجی، تخلیه رسوبات، ضریب دبی سرریز
  • حمیدرضا اولیایی صفحه 217
    اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن و منگنز از ترکیبات بسیار فعال در خاک هستند. این ترکیبات نسبت به تغییر شرایط محیطی خاک حساس بوده و اغلب در طول خاکرخ حرکت می نمایند. از این رو مقدار شکل های مختلف شیمیایی این ترکیبات و نسبت میان آنها به عنوان شاخصی در مطالعات تکامل خاک به کار می رود. این مطالعه به منظور بررسی آثار پستی و بلندی و شرایط زه کشی بر شکل های شیمیایی آهن و منگنز در طول یک کاتنا در منطقه دشت روم در استان کهگیلویه صورت گرفت. نتایج نشان داد که حداکثر مقدار آهن و منگنز پدوژنیک (Fed و Mnd) در سطوح پایدارتر ژئومورفیک بوده و میزان آن با افزایش عمق عمدتا کاهش می یابد. هم چنین خاکرخ های دارای شرایط اکوییک دارای مقادیر بیشتر آهن با تبلور ضعیف (Mno و Feo) و مقادیر کمتر Fed و Mnd هستند. روابط مثبت و معنی داری میان Feo، Mno، Fet، Mnt و میزان رس در خاک ها دیده شد. نتایج نشان داد که شرایط اکوییک موجب افزایش نسبت های Feo/Fed، Mno/Mnd و Mnd/Fed به ترتیب به میزان 1/3، 3/4 و 9/1 برابر و کاهش 6/2 برابری در شاخص تبلور آهن گردید. بالاتر بودن مقدار میانگین Mnd/Fed در خاک اکوییک نسبت به خاک غیر اکوییک احتمالا نشان دهنده افزایش بیشتر میزان منگنز پدوژنیک نسبت به آهن پدوژنیک در شرایط اکوییک بوده است.
    کلیدواژگان: اکسید آهن و منگنز، پستی و بلندی، خاک، شرایط زه کشی، شکل شیمیایی
  • سید محمدعلی زمردیان، حسین چوچی صفحه 229
    افزایش فشار آب منفذی در سدهای با هسته رسی حین ساخت و اولین آبگیری می تواند باعث آغاز و یا پیشرفت شکست هیدرولیکی گردد. در این تحقیق ضمن مدل سازی سد مسجد سلیمان، تغییرشکل داخلی، فشار آب منفذی، ضریب فشار آب منفذی و تنش کل محاسبه شده و با مقادیر اندازه گیری شده مقایسه گردیده است. برای انجام آنالیز از نرم افزار GEOSTUDIO نسخه 6.02 که قابلیت ساخت لایه به لایه سد و انجام تحکیم دوبعدی همبسته رادارداستفاده شده است. مدل های رفتاری استفاده شده در تحلیل، مدل الاستیک خطی و الاستیک غیرخطی است. برای ارزیابی دقیق و به دست آوردن پارامترهای صحیح مدل رفتاری، آزمایش های سه محوری که روی مصالح هسته صورت گرفته است، مدل گردید. از مقایسه نتایج مدل سازی و ابزار دقیق می توان به رفتار مناسب سد و در نتیجه روند صحیح مدل سازی پی برد. هم چنین تاثیرآبگیری بر تغییرشکل، فشار آب منفذی، ضریب فشار آب منفذی و تنش کل ارزیابی گردیده است.
    کلیدواژگان: فشار آب منفذی، ابزاردقیق، سد مسجدسلیمان، مدل الاستیک غیرخطی، مدل الاستیک خطی، تحکیم همبسته
  • نادر عباسی، مسعود مهدیه، محمد هادی داودی صفحه 245
    با توجه به گستردگی خاک های ماسه سیلتی در بخش های وسیعی از جهان و ایران و ضعیف بودن خواص ژئوتکنیکی آنها، تثبیت و بهبود خواص مهندسی این گونه خاک ها امری ضروری و اجتناب ناپذیر است. در این پژوهش تاثیر مقادیر مختلف افزودنی آهک و پوزولان طبیعی در مقاومت فشاری خاک ماسه سیلتی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور با افزودن پنج سطح مختلف آهک شامل 0، 1، 3، 5 و 7 درصد و چهار سطح پوزلان شامل 0، 5، 10 و 15 درصد وزنی به یک خاک ماسه سیلتی 20 تیمار آزمایشی تهیه و سپس مقاومت فشاری آنها در سه سن مختلف 7، 14 و 28 روزه و در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. براساس بررسی ها و تحلیل های آماری صورت گرفته، مشخص گردید گرچه افزایش آهک و پوزلان هر کدام به تنهایی به طور معنی داری موجب افزایش مقاومت فشاری خاک مورد بررسی می گردند ولی کاربرد توام آنها باعث افزایش چشمگیر مقاومت فشاری حتی تا 16 برابر خاک طبیعی می شود. در مجموع براساس مجموعه بررسی های به عمل آمده و تحلیل آماری انجام شده مناسب ترین ترکیب شامل 3 درصد آهک و 15 درصد پوزولان برای تثبیت خاک ماسه سیلتی تعیین شد.
    کلیدواژگان: خاک ماسه سیلتی، مقاومت فشاری، پوزولان، آهک
|
  • H. Kheirabad, A. H. Khoshgoftarmanesh, Z. Khanmohamadi Page 1
    Due to soil and plant zinc (Zn) deficiency and its effect on reducing yield and quality of agricultural products, application of Zn fertilizers has been intensified in recent years. To achieve optimum fertilizer management, knowledge of factors affecting Zn availability in soil and its uptake by plant is required. Therefore, this study was carried out to investigate the effect of certain soil physiochemical properties on Zn availability in soil and its uptake by corn. The experiment was laid out in a completely randomized design with factorial combination and three replicates in the research greenhouse of Isfahan University of Technology, in winter 2009. In this greenhouse experiment, 11 soil series were exposed to two Zn levels (0 and 15 mg Zn kg−1 in the form of zinc sulfate). The results indicated that Zn application significantly increased the dry matter weight and shoot and root Zn concentration of corn, although the magnitude of this increase varied depending on the soil type. There was no significant correlation between the DTPA-extractable Zn and the uptake of this nutrient element by corn. There was a negative significant correlation (P < 0.05) between the equivalent calcium carbonate content and available P with the DTPA-extractable Zn. A significant linear relationship (R2 = 0.31) was found between the buffer capacity of soil for Zn and clay content. According to the results obtained from the stepwise regression analysis, the DTPA-extractable Zn and buffer capacity of soil for Zn were not correlated with other measured soil properties.
    Keywords: Micronutrients, Phytoavailability, Calcium carbonate equivalent, Buffer capacity
  • A. Talebi *, A. H. Charkhabi, H. R. Peyrowan, A. A. Hashemi, H. Mosaddegh Page 13
    The Marls are unstable sedimentary formations that contain chemical materials and destructive particles. Marls Erosion processes are very intensive, so different forms of erosion on the marls as badlands are of specific characteristics in marl lands. Hence, recognition of effective characteristics in marls erodibility is necessary to adopt corrective measures and methods. In this research, for assessing marls erodibility in Hablehroud watershed portable rain simulator was used. Runoff and sediment amounts were measured in each marl unit. Then effective Factors were identified using statistical parameters. Finally, by factor analysis we determined the relationship between marls chemical properties and sediment yield. Therefore, effective parameters of erosion and sediment yield were determined. Results showed sediment yield is decreased in gypsum marl, sandy marl, salt marl and limy marl. In addition, erosion and sediment yield are increased with increasing EC, Na, Cl, SAR and with decreasing TNV, HCO3
    Keywords: Rain Simulator, Erosion, Sediment yield, Marl, Hablehroud basin
  • N. Moradi, M. H. Rasouli, Sadaghiani *, E. Sepehr, B. Abdolahi Page 25
    Organic acids can affect phosphorus (P) sorption. In order to evaluate the effect of citric acid and oxalic acid on phosphorus sorption characteristics in calcareous soils, five different soil samples (0-30 cm) were collected in West Azerbaijan province. Soil samples (2.5 g) were equilibrated with solutions of KH2PO4 containing 0 to 20 mg P l-1. Five mM organic acids were added to each tube and sorbed P was calculated. The sorption data were fitted to Langmuir, Freundlich and linear equations. The results showed phosphorus sorption data were well described by the Freundlich and linear equations. The average values of Kf (distribution coefficient), n and equilibrium buffering capacity (EBC) of linear equation in citric acid treatment were reduced to 29, 12 and 17 percent, respectively and for oxalic acid reduced to 43, 27 and 14 percent, respectively. Maximum sorption was reduced significantly by oxalic as compared to citric acid. Standard phosphorus requirement (SPR) was decreased by 57 % as a result of organic acids additions compared to control condition. It is concluded that organic acids additions to soils containing more calcium carbonate and high amount of clay can decrease P sorption.
    Keywords: Sorption characteristics, Citric acid, Oxalic acid, Phosphorus, Calcareous soil
  • M. R. Asgharipour, A. Ghanbari Bonjar, H. Azizmoghadam, A. R. Sirousmehr, M. Heidari Page 35
    In this study the effects of irrigation with raw or diluted municipal effluents along with foliar micro-nutrients fertilizer spray were examined on the growth, yield and mineral nutrient in foxtail millet plants. The experimental design was a split-plot with three irrigation sources (namely raw sewage, 50% diluted sewage and well water) as main-treatment and four combinations of Mn and Zn foliar spraying as sub-treatments, which were applied with three replications. The experiment was conducted at the Zabol University research farm during 2009. The applied municipal effluents contained higher levels of macro and micro-nutrients than the well water. The experimental results indicated that irrigation of plants by raw or diluted sewage improved the measured growth parameters and productivity of foxtail millet plants. In addition macro and micro-nutrients concentrations were improved. These improvements were attributed to the presence of high levels of essential nutrients such as nitrogen, phosphorus, and organic matters in wastewater. Manganese and Zn supplied through sewage water alone were not able to raise the productivity of millet to the level obtained through fertilizers at the recommended level, which indicated that additional nutrients through fertilizers are required to obtain higher productivity of millet under sewage farming. Despite the differences in nutrients concentration among different irrigation water sources, the micro-nutrients foliar spray did not affect concentration of macro and micro-nutrients in foxtail millet plant. Overall, the results suggest that municipal sewage could be efficiently utilized as an important source of water and nutrients in growing foxtail millet Sewage water irrigation did not have any appreciable harmful effect on crop productivity.
    Keywords: Municipal sewage effluent, Micro, nutrients foliar application, Foxtail millet, Nutrient concentration, Zabol
  • M. Hamidpour, A. Jalalian, M. Afyuni, B. Ghorbani Page 49
    Models are helpful tools to predict runoff, sediment and soil erosion in watershed conservation practices. The objectives of this research were to investigate sensitivity analysis, calibration and validation of EUROSEM model in estimation of runoff in Tangh-e-Ravagh sub-basin of Karoun watershed. The model was tested in a one hectare experimental test site. The area was divided into nine elements according to EUROSEM user's manual. A triangular weir was installed at the outlet of the area to collect runoff in specified time periods for six rainfall events. Sensitivity analysis of the model was performed by a ±10% change in the dynamic parameters of the model and examining the outputs for a rainstorm. Sensitivity analysis showed that total runoff was sensitive to saturated hydraulic conductivity and insensitive to soil cohesion. Sensitivity analysis indicated that the model sensitivity depends on evaluation conditions and it is site-specific in nature. Calibration and validation of the model was performed on input parameters. Calibration of hydrographs was performed by decreasing saturated hydraulic conductivity and capillary drive and increasing initial soil moisture. Validation results showed that EUROSEM model simulated well the total runoff and peak of runoff discharge, but it could not simulate well the time of runoff, time to peak discharge
    Keywords: Sensitivity analysis, Runoff, Eurosem model
  • N. Parsafar, S. Marofi Page 61

    In this research, we estimated soil shallow depths temperatures using regression methods (Linear and Polynomial). The soil temperatures at soil depths (5, 10, 20, 30, 50 and 100 cm) were correlated with meteorological parameters. For this purpose, temperature data of Hamedan station (in the period 1992-2005) were employed. Soil temperature data were measured on a daily basis at 3 PM, 9 PM and 3 AM. MS Excel was used for deriving the regressions between soil temperature and meteorological parameters (air temperature, relative humidity and sunshine hours). The results showed that the highest coefficient of determination (R2) of the linear regression was between soil temperature in 20 cm soil depth and air temperature at 3 AM (R2= 98.15%) and the lowest value in 100 cm soil depth at 3PM (R2= 83.96%). Also, the highest R2 of non-linear regression was observed between soil temperature in 10 cm soil depth and air temperature at 3 AM (R2= 98.45%) and lowest value in 100 cm soil depth at 3PM (R2= 84.11%). The results showed that the highest and lowest values of R2 of linear relations between meteorological parameters (relative humidity and sunshine hours) and soil temperature were observed in 10 cm soil depth (at 3 AM) and in 100 cm soil depth, respectively. Correlations of soil temperature with air temperature were greater than those with the other two parameters. Moreover, R2 values of non- linear relation were higher than linear relation.

    Keywords: Soil temperatures, Meteorological parameters, Correlation, Regression, Hamedan station
  • M. Moghadas, A. R. Estabragh, J. Abdollahi Page 73
    Expansive soils swell and shrink periodically when subjected to seasonal water content changes. As a result, they are a constant source of problem in the design and construction of foundations. In this study, the behaviour of an expansive soil was studied through a number of experiments involving cycles of wetting and drying using three different water qualities. Laboratory tests were performed on statically-compacted samples of an expansive soil in a modified Oedometer under constant surcharge pressure of 10 kPa. Vertical deformation of the soil sample was recorded continuously, and during the test, void ratio and water content of the sample were determined at different stages. The results indicated that the equilibrium condition was reached after about six wetting-drying cycles. It is shown that the swelling potential changes with changes in water quality; the saline water reduced the swelling potential of the soil compared to the distilled water during wetting and drying cycles. Furthermore, the results showed that the variations of water content-void ratio paths during wetting-drying were the same (no hysteresis) when the equilibrium condition was achieved
    Keywords: Modified consolidation, Wetting, drying cycles, Swelling soils, Water quality
  • M. Akbari, B. Nazari, M. Parsinezhad, H. Ebrahimian Page 85
    This study was conducted on subsurface drainage network under operation in Behshahr. DRAINMOD model was used to simulate drainage system using measured data in 2006. The model was evaluated to estimate soil hydraulic conductivity by comparing the measured and predicted values of water table depth and drain discharge for different values of hydraulic conductivity. The results of this method were compared with the results of output drainage water method (as a baseline method). Use of water table depth simulation results in estimating hydraulic conductivity model resulted in considerable error, while the simulation results of drain discharge rate could be used with good accuracy for estimating it. There was a small difference between the output drainage water method and the inverse solution of DRAINMOD model to estimate soil hydraulic conductivity (2.3 and 2.5 cm/h, respectively). Thus, the comparison between the measured and predicted values of drain discharge could be a good criterion to estimate soil hydraulic conductivity using the inverse solution of the DRAINMOD model
    Keywords: B drain discharge, Hydraulic conductivity, Water table, DRAINMOD
  • M. Fathi, A. Honarbakhsh, M. Rostami, A. Davoudian Dehkordi Page 95
    The present paper tries to describe the advantage and improvement of a numerical model when predicting government processes on Flow Rivers. With regard to the important effect of the flow velocity and shear stress forces on river bank erosion, we apply a Two-Dimensional numerical model, named CCHE2D, to simulate river flow pattern at a meandering river Khoshk-e-Rud River of Farsan, 30 Km west of Shahr-e- Kord. Various algorithms and parameters were implemented in a computational fluid dynamic model (CFD) for simulation of two-dimensional (2D) water flow to gain an insight into the capabilities of the numerical model. At this surveying, at first, we applied the topographic maps of the studied location and then, made the model geometry and calculation mesh with diverse dimensions. Finally, using the measured properties of the river flow and the Depth-Average, Two-Dimensional Hydrodynamic Model was run. Then, we obtained the results of model, such as depth and flow velocity at the river meander. Within the scope of the test cases, the model simulated water flow pattern processes at an intake, as well as a steady flow regime in a sine-shaped meandering channel by a 90_channel bend, which is the free-forming meander evolution of an initially straight channel. Because of high accuracy of this numerical model and multiple content of its internal parameters, the evaluation result of model, confirmed the measurement results. Therefore, the parameters gained from the model showed good conformity with measurement parameters at field cross-section. All results matched well with the measurements. The results also showed that using computational fluid dynamics for modeling water flow is one step closer to having a universal predictor for processes in Meandering Rivers
    Keywords: Flow velocity, Shear stress, CCHE2D Numerical Model, Meander, Roughness coefficient
  • H. R. Pourghasemi, H. R. Moradi, M. Mohammdi, R. Mostafazadeh, A. Goli Jirandeh Page 109

    The aim of present research is landslide hazard zoning using Bayesian theory in a part of Golestan province. For this purpose, landslides inventory map was created by landslide locations of landslide database (392 landslide locations). Then, the maps of effective parameters in landslide such as slope degree, aspect, altitude, slope curvature, geology, land use, distance of drainage, distance of road, distance of fault, stream power index (SPI), sediment transport index (STI), and rainfall were prepared in GIS environment. Relationship between effective factors and landslide locations were considered using Bayesian probability theory. In the next step, parameters classes weights were found and the landslide susceptibility mapping was achieved by fourteen modeling approaches (using whole parameters and deleting parameters one by one). The verification results by ROC curve and 30% landslide locations showed that the Bayesian probability model has 71.37% accuracy for the second approach of modeling in the study area.

    Keywords: Landslide, Bayesian theory, Zoning, ROC curve, Golestan province
  • H. R. Moradi *, M. Bakhshi Tiregani, S. H. R. Sadeghi Page 137
    Climate situation changes over a year cause changes in some soil characteristics and soil sensitivity to erosion. Investigation of these changes and how they impact on erosion can be of particular importance. This study investigated changes in Sediment Productivity and soil factors affecting these changes in Tiregan rangeland located in Daregaz city in Khorasan Razavi province. In this study, using the position of the upper and lower hillside of eastern and western aspects, the sampling with rain simulator was performed. Characteristic features of sediment yield including runoff threshold, runoff volume, sediment and turbidity were measured. Soil samples were taken from each sample rain simulation and features of the initial moisture content, bulk density, electrical conductivity, pH and organic matter were measured. Sample was collected with the same intensity and duration of the instrument with fixed locations, and was repeated in four seasons. In order to obtain the position and orientation of each of the parameters in the data obtained at different seasons, the combined analysis of variance test was used. The effect of each of these parameters and the difference between them were evaluated using the Tukey test, and the graphs in 2007 Excel software were plotted. The results showed that all the parameters of sediment yield during the year have significantly changed. The maximum amount of sediment production rates occurred in autumn and was gradually reduced. Its decreasing in both winter and spring can be attributed to vegetation in the area.
    Keywords: Sediment productivity, Seasonal changes, Land use, Soil characteristic, Tiregan watershed
  • A. R. Vaezi, A. Hoseinshahi, P. Abdinejad Page 149
    Flood spreading is one of the suitable methods to control the floods and conservation of soil and water in arid and semi-arid regions. Since soil properties may be influenced by the flood spreading, this study was carried out to investigate the effect of the flood spreading on physicochemical soil properties in Garacharyan plain located in North West of Zanjan in 2009. Three flooded areas and one control area were selected for soil sampling. Two hundred sixteen soil samples and twenty seven soil samples were taken from three flooded areas and control area, respectively. Soil infiltrability was also measured at three points both in the flooded areas and in control area. Results of the physical soil properties indicated that the soil infiltrability and available water content were significantly (p< 0.001) affected by the flood spreading in the study plains. With a decrease in sand percentage and an increase in clay in the flooded areas, soil infiltrability strongly declined. The available water content negatively correlated (p< 0.001) with clay in the areas. Soil chemical properties, including salinity, potassium, and bicarbonate, contrary to pH and total neutralizing carbonates and nitrogen, significantly (p< 0.001) increased in the flooded areas as compared with control area. Increasing of the salinity in the flood plains is associated with potassium in the flood plains (p< 0.001). There was no significant difference in organic matter and carbonate contents between the flooded areas and control area. The study revealed that controlling suspended load and solvent solids in the floods is necessary to prevent the degradation of the soil physicochemical properties (porosity, infiltration, plant water supply, and salinity and bicarbonate) and as a result improve the effectiveness of the flood spreading method in the flooded areas.
    Keywords: Soil infiltrability, Available water content, Salinity, Suspended load
  • M. Moradzadeh *, H. Moazed, G. Sayyad Page 163
    The objective of this study was to investigate the effect of potassium zeolite on ammonium ion sorption and retention in a saturated sandy loam soil in laboratory conditions with four treatments of 0, 2, 4 and 8 g zeolite per kg soil. The study was conducted as a completely randomized block design. Simulation of ammonium ion leaching was performed using Hydrus-1D model in the soil columns. Ammonium nitrate fertilizer with a concentration of 10g per liter was added to soil columns and then leaching was performed. Results of the study showed that adding potassium zeolite to soil causes reduction in the mobility of ammonium ion and increase in the retention of ammonium in soil. Also, the results of the Convection- Dispersion (CDE) and Mobile- Immobile (MIM) models investigation indicated that the ammonium ion sorption by soil followed the Freundlich isotherm model. Absorption isotherms and diffusion and dispersion coefficients were determined using the inverse modeling technique. Based on the results obtained, optimized values of Freundlich isotherm of model were much less than the observed amounts. This shows that the Hydrus-1D model is not able to predict the ammonium ion mobility in soil macropores, and as a result, reduces greatly the amount of absorption parameters. Because the soil was disturbed, CDE model estimation was closer to the observed values in all four treatments
    Keywords: Ammonium, Zeolite, BTC curves, Modeling, Hydrus
  • A. Jafari, H. Khademi, Sh. Ayoubi Page 177
    Digital soil mapping includes soils, spatial prediction and their properties based on the relationship with covariates. This study was designed for digital soil mapping using binary logistic regression and boosted regression tree in Zarand region of Kerman. A stratified sampling scheme was adopted for the 90,000 ha area based on which, 123 soil profiles were described. In both approaches, the occurrence of relevant diagnostic horizons was first mapped, and subsequently, various maps were combined for a pixel-wise classification by combining the presence or absence of diagnostic horizons. Covariates included a geomorphology map, terrain attributes and remote sensing indices. Among the predictors, geomorphology map was identified as an important tool for digital soil mapping approaches as it helped increase the prediction accuracy. After geomorphic surfaces, the terrain attributes were identified as the most effective auxiliary parameters in predicting the diagnostic horizons. The methods predicted high probability of salic horizon in playa landform, gypsic horizon in gypsiferous hills and calcic horizon in alluvial fans. Both models predicted Calcigypsids with very low reliability and accuracy, while prediction of Haplosalids and Haplogypsids was carried out with high accuracy.
    Keywords: Binary logistic regression, Boosted regression tree, Soil diagnostic horizon, Soil class, Soil taxonomy
  • J. Abedi Koupai *, S. S. Eslamian, M. Khaleghi Page 193
    Crisis of quality and quantity of water resources is one of the most important problems in arid and semi-arid areas such as Iran. Wastewater treatment and reuse as a potential source of water can not only compensate for the water scarcity but also can prevent the hazardous pollutants from entering the groundwater and surface water resources. There are various methods to improve water quality, among which method of filtration is an effective and efficient method to remove elements. The most important issue for filter system is the selection of adsorbent materials. In this work, the tire chips were used as adsorbent. Column adsorption tests in a pilot system were conducted in two distinct steps using two types of water, including salt water and industrial effluents. Each test was conducted as a factorial experiment with three factors based on a completely randomized design with three replications. Three factors were studied including particle size (2-5 mm and 3-5 cm), filter thickness (10, 30 and 50 cm) and sorbent contact time with solution. The results showed that adsorption rate increased by increasing the thickness of the filter and sorbent contact time with solution. The best performance of reducing the salinity was observed in the treatment with 50 centimeter thickness and 24 contact hours. The salinity of this treatment was reduced by 20.3 percent (in the test with salt water) and 11.2 percent (in the test with industrial effluents). This filter reduced the heavy metals of lead, zinc and manganese up to 99, 72.1 and 41.4 percent, respectively. Also, the performance of millimeter and centimeter particles did not show a significant difference. Generally, the tire chips showed a proper performance to improve the water quality especially for industrial wastewater.
    Keywords: Wastewater treatment, Unconventional waters, Filtration method, Tire chips, Column absorption, Subsurface drainage
  • M. Toozandehjani, M. Kashefipour Page 205
    One of the usual ways to dissipate excess energy in the dam's downstream is hydraulic jump. Hydraulic jump is a rapidly varied flow, in which the flow conditions change from supercritical to sub-critical with a large amount of energy loss. In this research, a combination of two water jets in the form of overflow dam and underflow through a slot on the body of an ogee dam with the USBR standard was established in order to decrease the length and sequent depth in a hydraulic jump. In these experiments, the underflow from the slot was designed with three out passages of 0, 45, and 90 degrees in respect horizontal line. Six different discharge ratios were used for each slot and the effect of each experiment conditions on decreasing of the length and sequent depth of hydraulic jump was investigated. The results showed that the confluence of two jets with 45 degrees from the slot had the maximum effect on the reducing of the length of hydraulic jump and sequent depth, and when 26 percent of the total discharge passed through the slot as underflow, it caused the length of hydraulic jump to be reduced by 50 percent in comparison with the classic jump. This slot not only decreases the length and sequent depth of hydraulic jump but also the sediment behind the dam can be evacuated through it. Moreover, it increases the discharge coefficient.
    Keywords: hydraulic jump length reduction, combination flow, ogee spillway, sediments evacuation, spillway discharge coefficient
  • H. R. Owliaie Page 217
    Iron and manganese oxides as well as hydroxide minerals are among active constituents in soils because they are sensitive to environmental changes and often move frequently along soil profile. Therefore, their chemical forms content and their ratios are used as a soil developmental criterion. The present study was conducted in order to evaluate the effects of topography and drainage conditions on chemical forms of Fe and Mn along a soil catena in Dasht-e- Roum plain, in Kohgilouye Province. According to the results, maximum pedogenic Fe and Mn (Fed and Mnd) was found in more stable geomorphic surfaces. Higher values of Fed and Mnd were mostly observed in surface horizons compared to soil depth. Aquic soils exhibited higher contents of poorly crystalline Fe and Mn (Feo and Mno) and higher contents of Fed and Mnd. A significant correlation between clay content and Feo, Mno, Fet and Mnt contents was found. In addition, aquic condition increased Feo/Fed, Mno/Mnd and Mnd/Fed, 3.1, 4.3 and 1.9 times respectively; but decreased the Fe crystallinity index 2.6 times. Aquic soils seem to have more favorable conditions for the formation of pedogenic Mn compared to pedogenic Fe, hence higher content of Mnd/Fed was observed in these soils
    Keywords: Fe, Mn oxides, Topography, Soil, Drainage condition, Chemical forms
  • S. M. A. Zomorodian, H. Chochi Page 229
    Excess pore water pressure in clay core dams during construction and primary filling reservoir (first impounding) causes initiation and progression of hydraulic fracture. In this research, the instrumentation data during construction and first filling reservoir (first impounding) was analyzed. It measured internal deformations, pore water pressures and total vertical stresses and compared with the analysis results in Masjed-e-Soleiman dam. To do this analysis, GEOSTUDIO 2004 V. 6.02 software was used. The staged construction of the dam was the model in the form of 2D coupled consolidation. The Non-linear elastic model for the core material and Linear Elastic model for other zones were incorporated into the models. For exact assessment and to obtain correct parameters of the constitutive model, the triaxial tests were performed on the core material of Masjed-e-Soleiman Dam and acceptable results were obtained.
    Keywords: Pore water pressure, Instrument, Masjed, e, soleiman dam, Non, linear elastic model, Linear elastic model, Coupled consolidation
  • N. Abbasi, M. Mahdieh, M. H. Davoudi Page 245
    Stabilization of the silty sand soils which cover large areas of Iran and world is inevitable as their geotechnical properties are weak. In this research, the effects of different contents of lime and pozzolan admixtures on compressive strength of silty sand soil were investigated. To do this, different treatments were prepared by adding five levels of lime including 0, 1, 3, 5 and 7 percent by weight of silty sand soil, and four levels of pozzolan including 0, 5, 10, and 15 percent. Then, different specimens with 3 replications were remolded and cured for 7, 14 and 28 days and tested for determination of their unconfined compressive strength. Statistical analysis was made using SPSS software and the results showed that addition of lime and pozzolan increases optimum moisture content and decreases maximum dry density of the soil. Moreover, it was found that the addition of lime and pozzolan to the soil increases compressive strength considerably Compared with when applied individually. In this way, the compressive strength of the samples can be increased up to 16 times more than the natural soil strength. Based on the overall results of laboratory tests and statistical analysis, the combination of 3 percent lime and 15 percent pozzolan was determined as the optimum mixture for stabilization of silty sand soils.
    Keywords: Silty sand soil, Compressive strength, Pozzolan, Lime