فهرست مطالب

آب و خاک - سال بیست و هفتم شماره 5 (پیاپی 31، آذر و دی 1392)

نشریه آب و خاک
سال بیست و هفتم شماره 5 (پیاپی 31، آذر و دی 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/10/18
  • تعداد عناوین: 19
|
  • بهلول علیجانی، پیمان محمودی*، دوست محمد کلیم صفحات 861-871

    با توجه به افزایش رو به رشدی که در دقت و صحت پیش بینی های کوتاه مدت مشاهده می شود و همچنین با توجه به پیشرفتی که در ابزار و ادوات و روش های حفاظتی گیاهان در برابر یخبندان رخ داده است می توان در تعیین طول دوره رشد تجدید نظرهایی صورت داد. لذا در این مطالعه اقدام به استخراج سه شاخص: طول دوره رشد، طول دوره رشد بالقوه و طول دوره مدیریت ریسک گردید. طول دوره فصل رشد عبارت از فاصله زمانی بین وقوع آخرین یخبندان در فصل بهار و وقوع اولین یخبندان در فصل پاییز بر مبنای آستانه صفر درجه سانتیگراد است. طول دوره فصل رشد بالقوه فاصله زمانی بین آخرین دوره سه روزه ممتد دارای دمای صفر و زیر صفر درجه سانتیگراد در فصل پاییز و آخرین دوره سه روزه ممتد آن در اواخر فصل زمستان یا اوایل فصل بهار و دوره مدیریت ریسک نیز بر اساس فاصله بین وقوع اولین یا آخرین روز یخبندان با اولین یا آخرین دوره ممتد سه روزه یخبندان تعریف شد. در ادامه برای تعیین این سه شاخص در ایران، داده های مربوط به دمای حداقل روزانه 62 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک برای یک دوره 15 ساله (2007-1991) برای ماه های اکتبر تا می از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. نتایج نشان داد که طول دوره فصل رشد در ایران از 161تا 365 روز متغیر است. به طوریکه ایستگاه های سقز، اردبیل و شهرکرد هرکدام با 161، 167 و 169 روز دارای کوتاهترین طول فصل رشد در ایران و ایستگاه های سواحل جنوبی ایران همچون چابهار، جاسک، بندرعباس، بندر لنگه و بوشهر 365 روز می باشد. اما استفاده از شاخص طول دوره رشد بالقوه به جای شاخص طول دوره رشد نشان می دهد که طول دوره رشد از 4 روز در ایستگاه دوگنبدان تا 58 روز در ایستگاه گرگان افزایش پیدا می کند. ایستگاه های سقز، اردبیل و شهر کرد که دارای کوتاه ترین طول دوره رشد در ایران بودند با این شاخص جدید نیز دوباره دارای کوتاه ترین طول دوره رشد در ایران هستند اما با این تفاوت که طول دوره رشد آنها به ترتیب 198، 202 و 211 روز است یعنی نسبت به طول دوره رشد 35، 34 و 41 روز به دوره رشد آنها اضافه شده است. طول دوره مدیریت ریسک نیز بعد از ایستگاه های جنوبی ایران که فاقد یخبندان هستند، ایستگاه های دوگنبدان، دهلران و بم با 4، 8 و 9 روز، سه ایستگاهی هستند که به ترتیب دارای کوتاه ترین دوره مدیریت ریسک یخبندان بودنده اند. ایستگاه های گناباد، زنجان، شهرکرد، تهران، دوشان، رشت، گرگان با بیش از 40 روز، طولانی ترین دوره مدیریت ریسک ایران را به خود اختصاص دادند.

    کلیدواژگان: یخبندان، طول دوره رشد، طول دوره رشد بالقوه، طول دوره مدیریت ریسک، ایران
  • علیرضا واعظی، حکیمه قره داغلی صفحات 872-881
    مدل های پیش بینی کننده فرسایش خاک از دیدگاه مدیریت حفاظت خاک و آب دارای اهمیتی فراوان می باشند. فرسایش شیاری مهمترین جزء فرآیندهای فرسایش خاک دامنه ای است. بنابراین پیش بینی فرسایش خاک در دامنه ها نیازمند آن است که درک درستی از فرسایش شیاری به دست آید. در این پژوهش تلاش بر این بود که بتوان گسترش فرسایش شیاری را به طور تجربی در دامنه ها کمی کرد. مشخصه های شیار شامل عرض، عمق، سطح مقطع، طول، حجم، هدررفت خاک، تراکم شیارها و میزان فرسایش شیاری در کنار مشخصه های شیب دامنه (تندی و طول) و ویژگی-های خاک در 27 شیار رخ داده در 9 دامنه در سازندهای مارنی واقع در حوزه آبخیز زنجان رود در شمال غرب زنجان مورد بررسی قرار گرفتند. تمام مشخصه های شیار به جز طول آن همبستگی معنی دار با تندی شیب و ویژگی های خاک شامل توزیع اندازه ذرات، نسبت جذب سدیمی، پایداری خاکدانه و هدایت هیدرولیکی اشباع نشان دادند. عمق شیار نسبت به سایر مشخصه های شیار به طور قابل اطمینانی در دامنه ها کمی شد. این مشخصه بالاترین رابطه را با تندی شیب و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک نشان داد (001/0>p و 67/0 =2R). میزان فرسایش شیاری برخلاف مشخصه های شیب دامنه، با مقدار رس خاک مرتبط بود (56/0 =2R). این پژوهش نشان داد که ارائه رابطه ای مطمئن برای پیش بینی فرسایش شیاری در سطح حوزه آبخیز در کنار ویژگی های خاک منوط به بررسی تمام مشخصه های دامنه می باشد.
    کلیدواژگان: مشخصه های دامنه، مشخصه های شیار، میزان فرسایش شیاری، ویژگی های خاک
  • محمدرضا رحیمی آشجردی، شمس الله ایوبی صفحات 882-895
    تبدیل اراضی جنگلی و مرتع طبیعی به اراضی تحت کشت، وقتی که همراه با افزایش سریع جمعیت شروع شد، به عنوان یک دلیل جدی تخریب خاک مخصوصا در مناطق تپه ماهوری با توپوگرافی موج دار می باشد. این مطالعه به منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی و موقعیت زمین نما بر تغییرات برخی خصوصیات خاک در منطقه مورد مطالعه انجام گرفت. در این منطقه از دو شیب تپه با کاربری مرتع و تحت کشت نمونه برداری انجام گرفت و در هر شیب تپه از چهار موقعیت شیب شامل: قله شیب، شانه شیب، شیب پشتی و پای شیب و در هر موقعیت از سه نقطه به صورت تصادفی و در عمق های 0-10،10-20 و 20-30 سانتی متری نمونه برداری صورت گرفت. نتایج نشان داد که میانگین ماده آلی در کاربری مرتع (1/2درصد) حدود 40 درصد بیشتر از میانگین ماده آلی در کاربری تحت کشت (2/1 درصد) به دست آمد که دارای تفاوت معنی دار بودند. به طور کلی ماده آلی، نیتروژن کل، پتاسیم قابل جذب، درصد رس و شن غالبا به طور معنی داری با تغییر کاربری مرتع به کشاورزی کاهش معنی دار نشان دادند. خصوصیاتی مانند آهک، چگالی ظاهری، اسیدیته و درصد سیلت با تغییر کاربری از مرتع به کشاورزی غالبا به طور معنی داری افزایش یافته اند. تغییر کاربری بر پذیرفتاری مغناطیسی اثر معنی دار داشته است و باعث کاهش معنی دار آن در کاربری تحت کشت به دلیل هدر رفت بیشتر رس و در نتیجه ذرات ریز مغناطیسی همراه آن شده است. تغییرات اکثر خصوصیات اندازه گیری شده خاک با تغییر موقعیت لند فرم نیز غالبا معنی دار شده است که می تواند به دلیل وجود فرسایش آبی شدید حاکم بر منطقه و وجود سازندهای حساس به فرسایش و مدریت نامناسب بشری باشد که باعث فرسایش خاک سطحی غنی از ماده آلی، عناصر غذایی و کانی های مغناطیسی از موقعیت های بالای شیب و رسوب آنها در موقعیت های پایین شیب باشد. در مجموع کشت و کار بر روی اراضی شیب دار باعث افزایش معنی دار فرسایش خاک و به دنبال آن هدر رفت بیشتر ذرات ریز خاک، ماده آلی، عناصر غذایی و کانی های ریز مغناطیسی می شود.
    کلیدواژگان: خصوصیات خاک، تغییر کاربری اراضی، موقعیت شیب، تخریب خاک، پذیرفتاری مغناطیسی
  • بهاره شعبانی، محمد موسوی بایگی، مهدی جباری نوقابی، بیژن قهرمان صفحات 896-906
    امروزه مدل سازی و پیش بینی پارامترهای اقلیمی به دلیل تغییرات اقلیمی، گرمایش جهانی و خشکسالی های اخیر، اجتناب ناپذیر شده است. از جمله پارامتر های اقلیمی که در مدیریت منابع آبی و در کشاورزی دارای اهمیت هستند دمای حداکثر و حداقل می باشند. در این پژوهش، به منظور مدل سازی دمای حداکثر و حداقل ماهانه دشت مشهد از آمار درازمدت میانگین گیری شده دو ایستگاه مشهد و گلمکان برای دوره آماری مشترک از سال 1987 تا 2008 استفاده شد. با استفاده از سری های زمانی، مدلSARIMA(0،0،0)(0،1،1)12 برای دمای حداکثر ماهانه و مدل SARIMA(0،0،0)(2،1،1)12برای دمای حداقل ماهانه به عنوان الگوهای نهایی تعیین شدند. ضریب همبستگی بالا در مرحله واسنجی و اعتبار سنجی مدل ها گویای انطباق قابل قبول مقادیر مدل سازی شده و واقعی است. در نهایت براساس مدل های برازش یافته، پیش بینی برای 10 سال آتی (2018- 2009) انجام شد. مقایسه نتایج دو دوره آتی (2018- 2009) و دوره پایه (2008- 1987) نشان دهنده ی افزایش میانگین دمای حداکثر به میزان 1 درجه سانتی گراد و افزایش میانگین دمای حداقل به میزان 4/1 درجه سانتی گراد می باشد.
    کلیدواژگان: دمای حداکثر ماهانه، دمای حداقل ماهانه، سری زمانی، مدل سازی، پیش بینی
  • ایمان باباییان، مهدی ضرغامی، منصوره کوهی، امید باباییان، مریم کریمیان، راهله مدیریان صفحات 907-918
    پدیده گرمایش جهانی نشان پررنگی بر چرخه هیدرولوژی و منابع آب دارد. با توجه به نقش آب در توسعه کشاورزی و زیرساخت های اقتصادی شهرستان درگز، در این مطالعه اثرات تغییر اقلیم بر متغیرهای هیدرواقلیمی بخشی از حوضه آبریز قره قوم در زیرحوضه های دو رودخانه مهم درگز به نام های درونگر و قوزقانچای پرداخته شد. داده های دیدبانی دربرگیرنده داده های ایستگاه های دبی سنجی گلخندان، محمد تقی بیک، حصار و حاتم قلعه از شرکت آب منطقه ای خراسان رضوی و داده های پیش بینی آینده مدل های گردش عمومی جو (شامل GFDL، IPSL، MIROC و NCAR) در دوره 2100-1961 از شبکه تغییر اقلیم کانادا اخذ گردیدند. یافته های این پژوهش نشان می دهد که در سه دوره 2040-2011، 2070-2041 و 2100-2071بارش حوضه به ترتیب به میزان 2/20، 7/23، 9/25 درصد کاهش و دما به ترتیب 95/0، 01/2 و 8/3 درجه سلسیوس افزایش می یابد. در بین چهار ایستگاه بیشترین کاهش دبی در ایستگاه گلخندان رخ خواهد داد. میانگین کاهش دبی در سه دوره آتی به ترتیب 12، 9/13 و 7/15 درصد خواهد بود. تحت این شرایط میانگین دبی در ایستگاه های دبی سنجی گلخندان، محمد تقی بیک، حصار و حاتم قلعه با 14/0، 3/0، 18/0 و 72/0 مترمکعب در ثانیه کاهش یافته که به ترتیب به 48/0، 59/3، 35/1 و 77/4 مترمکعب در ثانیه خواهد رسید.
    کلیدواژگان: منابع آب، تغییر اقلیم، مدل های اقلیمی، دبی، قره قوم
  • آمنه میان آبادی، امین علیزاده، حسین ثنایی نژاد، محمد بنایان اول، علیرضا فریدحسینی صفحات 919-927
    بارش یکی از پارامترهای ورودی مهم مدل های مختلف گیاهی و هیدرولوژی می باشد. در پروژه های مختلف مدیریتی و پژوهشی بیشتر از داده های بارش زمینی برداشت شده در ایستگاه ها استفاده می شود. از آنجا که این ایستگاه ها دارای پوشش جغرافیایی بسنده ای نیستند، کاربرد آن ها با خطا همراه است. گرچه بهره گیری از روش های گوناگون درون یابی از راهکارهای پذیرفته شده برای برآورد بارش در مناطق بدون ایستگاه است، کاربرد این روش ها همراه با کاستی های فراوانی نیز هست. در گذر چند دهه گذشته، با در هم آمیختن دانش و فناوری سنجش از دور با پدیده های هواشناسی، مدل های پیشرفته ای برای برآورد ویژگی های بارش پیشرفت داده شده اند که دارای توانایی های بالای آشکارسازی مکانی و زمانی هستند. در این پژوهش از بین مدل های ارائه شده، صحت سنجی مدل CMORPH در برآورد بارش شمال شرق ایران بررسی شده است. یافته ها نشان داد که این مدل در مقیاس روزانه دستاورد چندان پذیرفتی ندارد، اما در مقیاس ماهانه و فصلی، یافته ها از ریزبینی بالاتری برخوردار هستند. بیشترین همبستگی مدل با داده های ایستگاه ها در مقیاس روزانه در ایستگاه فاروج و نامانلو و به میزان 31/0 بود. در مقیاس ماهانه بیشترین همبستگی در ایستگاه های بارزو، نامانلو و سه یک آب و به میزان 62/0 و در مقیاس فصلی در ایستگاه غلامان و به میزان 63/0دیده شد. گرچه مدلCMORPH در آشکارسازی روزهای بارانی تا اندازه ای کارآیی داشته، اما در برآورد روزهای تر و خشک، میانگین بارش سالانه و تعیین تعداد روزهای غیر بارانی نتایج قابل قبولی را به همراه نداشت.
    کلیدواژگان: بارش، درونیابی، سنجش از دور، مدل CMORPH
  • یونس خوشخو، پرویز ایران نژاد، علی خلیلی، حسن رحیمی، عبدالمجید لیاقت، پر اریک جانسن صفحات 928-939
    در این پژوهش واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل COUP با هدف شبیه سازی دمای خاک در مقیاس زمانی سه ساعته برای ایستگاه سینوپتیک همدان انجام شده است. برای این منظور از روش برآورد عدم قطعیت درست نمایی تعمیم یافته (GLUE) استفاده شده است. 22 پارامتر که ارتباط نزدیکی با شبیه سازی دمای خاک دارند، انتخاب گردیدند و با انجام نمونه گیری های تصادفی به روش مونت کارلو از فضای عدم قطعیت آنها، 25000 سناریو از ترکیب مقدار پارامترها تولید و شبیه سازی های مدل بر اساس آن ها انجام شد. برای جداسازی شبیه سازی های کارآمد و ناکارآمد از یکدیگر سه شاخص نش - ساتکلیف، میانگین اریبی خطا، و ریشه میانگین مربعات خطا در نظر گرفته شدند و آستانه های قابل پذیرش برای هر شاخص تعریف گردید. با اعمال آستانه های قابل پذیرش، تعداد 253 شبیه سازی به عنوان شبیه سازی های کارآمد شناسایی شدند و مبنای انجام واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل قرار گرفتند. بر مبنای توزیع پسین پارامترها، تعدادی از پارامترها به عنوان پارامترهای حساس شناخته شدند. واسنجی مدل بر اساس میانه شبیه سازی های کارآمد و تحلیل عدم قطعیت بر مبنای کران های عدم قطعیت 5% و 95% خطای مربوط به شبیه سازی های کارآمد انجام شد. نتایج حاکی از بهبود قابل توجه در عملکرد مدل پس از انجام واسنجی در مقایسه با حالت اجرای مدل با مقادیر پیش فرض پارامترها بود. همچنین، نتایج حاصل از تحلیل عدم قطعیت نشان داد که به کارگیری روش GLUE در بیشتر موارد منجر به کاهش عدم قطعیت مربوط به پارامترهای مدل گردید و باقی مانده اختلافات بین مقادیر شبیه سازی شده و داده های مشاهداتی به سایر منابع عدم قطعیت نسبت داده شد.
    کلیدواژگان: مدل COUP، واسنجی، عدم قطعیت، روش GLUE، همدان
  • زهرا مهرموسوی، جواد بهمنش*، بایرامعلی محمدنژاد صفحات 940-948

    در اکثر پروژه های عمرانی از جمله احداث شبکه های آبیاری و زهکشی تثبیت خاک نقش مهمی را دارد. دستیابی به حداکثر دوام یا پایایی در برابر دوره های تر – خشک یکی از اهداف تثبیت خاک می باشد. لذا لیانت های هیدرولیکی مختلفی با مقادیر متفاوت وابسته به نوع و اهمیت پروژه مورد آزمایش قرار می گیرد تا نتیجه مطلوب از نقطه نظر اقتصادی و فنی حاصل شود. در این تحقیق تاثیر دوره های تر – خشک بر روی خواص مهندسی خاک رس (با خمیرایی کم) تثبیت شده مطالعه و لیانت های آهک، سیمان، آهک-سیمان با مقادیر (6-2) درصد وزنی خاک، استفاده گردید. نتایج نشان داد که با تغییر نوع و درصد لیانت، دوام نمونه های مختلف در برابر دوره های تر –خشک مختلف می باشد بطوریکه نمونه های بدون لیانت دوام نداشته و نمونه های با ترکیب آهک4%- سیمان4%، 12 سیکل تر-خشک را تحمل نمودند. همچنین نتایج نشان داد که پس از سیکل های تر-خشک، حجم و جرم نمونه ها تغییر و مقاومت فشاری آنها کاهش می یابد بطوریکه مقاومت فشاری نمونه ها از 40 درصد تا 60 درصد کاهش یافت. این مطالعه نشان می دهد که دوره های تر – خشک باعث تغییرات مشخص در خصوصیات ژئوتکنیکی خاک می شود.

    کلیدواژگان: تر، خشک، سیمان، آهک، مقاومت فشاری محدود نشده، دوام
  • فاطمه آقابابایی، فایز رئیسی، علیرضا حسین پور صفحات 949-962
    موجودات زنده خاک مانند کرم های خاکی و قارچ های میکوریزا آربسکولار نقش مهمی در پایداری اکوسیستم و زیست فراهمی عناصر به ویژه فلزات سنگین در خاک دارند. جهت بررسی اثرات این موجودات زنده بر زیست توده میکروبی، فعالیت آنزیمی و تنفس در خاک های آلوده شده به کادمیم، یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در شرایط گلخانه اجرا شد. اثرات کرم خاکی (Lumbricus rubellus و بدون کرم خاکی) و قارچ میکوریزا آربسکولار (،Glomus intraradices Glomus mosseae و بدون میکوریزا) به طور جداگانه و باهم بر ماده آلی، کربن آلی محلول، تنفس خاک، کربن زیست توده میکروبی، فعالیت آنزیم اوره آز، فسفاتاز قلیایی و پروتئین گلومالین خاک در خاک های آلوده شده با صفر، 10 و 20 میلی گرم کادمیم در کیلوگرم خاک، در کشت گیاه آفتابگردان با سه تکرار مطالعه شد. نتایج نشان داد هر دو موجود کرم خاکی و قارچ میکوریزا در خاک های آلوده زنده ماندند. به طور کلی آلودگی کادمیم فعالیت های میکروبی خاک را کاهش داد. کرم خاکی کربن آلی محلول را در سطوح مختلف کادمیم 10-4 درصد افزایش داد. مقدار کربن زیست توده میکروبی در تیمارهای میکوریزایی 4/2-9/1 برابر تیمارهای غیرمیکوریزایی بود و نسبت آن به کربن آلی خاک از 23 درصد در خاک های غیرآلوده تا 53 درصد در خاک های آلوده افزایش یافت. آلودگی کادمیم نسبت فعالیت آنزیمی خاک به کربن زیست توده میکروبی را کاهش داد ولی کرم خاکی و قارچ میکوریزا این نسبت ها را به ترتیب 18-10 و 54-40 درصد در فسفاتاز قلیایی و 9-4 و 55-40 درصد در اوره آز کاهش دادند. در سطح mg kg-1 20 کادمیم تولید گلومالین توسط دو گونه قارچ اختلاف معنی دار داشت و در گونه G. mosseae 15 درصد بیشتر بود. تنفس خاک نیز اگرچه با افزایش سطح آلودگی کاهش داشت ولی بر اثر فعالیت کرم خاکی و قارچ میکوریزا افزایش یافت.
    کلیدواژگان: کادمیم، کرم خاکی، قارچ میکوریزا آربسکولار، کربن زیست توده میکروبی، فسفاتاز قلیایی، اوره آز، تنفس خاک
  • سامره فلاحتکار، سیدمحسن حسینی، شمس الله ایوبی، عبدالرسول سلمان ماهینی صفحات 963-972
    تغییرات پوشش/ کاربری اراضی و تخریب جنگل و خاک به طور موثر بر انتشار گازهای گلخانه ای اثر می گذارد و منجر به گرمایش جهانی می گردد. این تحقیق با هدف بررسی روابط بین تراکم کربن آلی خاک (SOCD) و پارامترهای اولیه توپوگرافی در دو عمق 20-0 و 40-20 سانتی متری در منطقه دیلمان استان گیلان انجام گرفت. از روش تصادفی-طبقه بندی شده به منظور مشخص کردن محل پلات های نمونه برداری در واحدهای همگن استفاده شد. روش والکلی- بلاک برای اندازه گیری میزان کربن آلی خاک استفاده گردید. در نهایت از روش آماری آنالیز واریانس و همبستگی برای بررسی روابط بین تراکم کربن آلی خاک و پارامترهای اولیه توپوگرافی استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که در هریک از طبقات کاربری/پوشش اراضی نقش عوامل اولیه توپوگرافی بر تراکم SOC متفاوت می باشد. در اراضی جنگلی شیب دارای نقش موثری بر SOCD می باشد، درصورتی که در اراضی کشت شده و مراتع فاقد نقش موثر می باشد. ارتباط معنی داری بین جهت جغرافیایی با SOCD منطقه در هیچ یک از کاربری/پوشش ها در عمق 20-0 سانتی متری وجود ندارد. ارتفاع دارای نقش موثر بر تراکم SOC در اراضی کشت شده و مراتع می باشد درصورتی که فاقد هر گونه تاثیر معنی دار در اراضی جنگلی است. داشتن اطلاعات کافی از نقش عوامل اولیه توپوگرافی در افزایش فرآیند ترسیب کربن در کاربری های مختلف می تواند در مدیریت پایدار اراضی به ویژه مناطق شمالی کشور موثر باشد.
    کلیدواژگان: ویژگی های اولیه توپوگرافی، تراکم کربن آلی خاک، پوشش، کاربری اراضی
  • دل آرام هوشمند، کاظم اسماعیلی، علیرضا کشاورزی، علیرضا فریدحسینی صفحات 973-984
    قرارگیری پایه های پل در مسیر جریان، الگوی سه بعدی و پیچیده ای از جریان را تولید می کند که باعث فرسایش بستر اطراف آن می گردد. از آنجایی که رودخانه ها دارای مسیر مستقیم نیستند و به صورت پیچانرودی می باشند، ضروری است تا تاثیر تغییر الگوی ایجاد شده در جریان در اثر عبور از قوس بر آبشستگی اطراف پایه های پل بررسی گردد. امروزه با توسعه نرم افزارهای دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) امکان شبیه سازی الگوی جریان وجود دارد. به همین جهت هدف این پژوهش مدل سازی جریان اطراف پایه های پل مستقر در کانال های خمیده به صورت سه بعدی است. برای این منظور از کد تجاری Fluent که معادلات جریان را به روش حجم محدود و الگوی مرکزیت سلول حل می نماید استفاده شد. برای گسسته سازی معادلات ناویر استوکس از سه مدل آشفتگی εK-، K-ω و RSM و جهت لحاظ نمودن سطح آزاد از مدل حجم سیال استفاده شد. جهت صحت سنجی نتایج حاصل از مدل سازی عددی از نتایج حاصل از اندازه گیری سرعت جریان توسط سرعت سنج ADV اطراف مدل فیزیکی پایه پل در یک فلوم روباز مارپیچی شامل 5 قوس استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل آشفتگی RSM نسبت به دو مدل دیگر در مدل سازی عددی سرعت جریان و جریان های ثانویه عملکرد بهتری داشته است. مقایسه قدرت جریان های ثانویه در پایین دست پایه حاکی از آن بود که با قرارگیری پایه پل در میانه کانال قوسی شکل جریان های ثانویه به سمت قوس داخلی کانال متمرکز شده و اثر گردابه های برخاستگی تا مقطع 150 درجه از قوس ادامه خواهد داشت.
    کلیدواژگان: پیچانرودها، پایه پل، مدل های آشفتگی، نرم افزار فلوئنت
  • علی فلاحتی مروست، علیرضا حسین پور، سید حسن طباطبایی صفحات 985-997
    هدف این پژوهش، بررسی اثر شوری خاک برفراهمی و جذب کادمیم، سرب، نیکل، روی و مس در یک خاک تیمار شده با لجن فاضلاب بود. شوری خاک (2، 4، 8 و 12 دسی زیمنس بر متر، عصاره گل اشباع) با نسبت 1:1 با استفاده از نمک های کلرید سدیم و کلرید کلسیم ایجاد گردید و خاک به مدت یک ماه در رطوبت مزرعه نگه داری شد. سپس خاک، با لجن فاضلاب (5/1درصد) تیمار گردید و به مدت یک ماه، خوابانده شد. قبل از کشت، غلظت فلزات سنگین در محلول، کلرید محلول و فلزات سنگین عصاره گیری شده باDTPA –TEA تعیین گردید. سپس گیاه جو کشت و 10 هفته پس از جوانه زنی، قسمت های هوایی برداشت و شاخص های گیاهی (عملکرد، غلظت و جذب) تعیین شدند. نتایج نشان داد که کلیه سطوح شوری خاک باعث افزایش معنی دار مقادیر محلول و قابل استفاده کادمیم، سرب، نیکل، روی و مس شد. شوری خاک بر غلظت وجذب کادمیم و سرب گیاه اثر معنی داری (05/0p)
    کلیدواژگان: جذب، شوری، فراهمی، فلزات سنگین، لجن فاضلاب
  • ساره فراحی، حسین شیرانی، محسن حمیدپور صفحات 998-1008
    این پژوهش به منظور بررسی اثر مونت موریلونیت طبیعی و اصلاح شده با پلی اکریل آمید بر جذب سطحی و واجذب کادمیم در دو نوع شنی و لوم رسی انجام شد. تمامی آزمایش های هم دما در الکترولیتی بازمینه ی نیترات کلسیم و در 7 سطح غلظت کادمیم (5/1 تا mg/l10) انجام گرفت. آزمایش واجذب بلافاصله پس از اتمام آزمایش جذب سطحی انجام شد. هم دما های جذب سطحی، به وسیله ی مدل های فروندلیچ، لانگمویر و کوبله-کوریگان به خوبی بر داده ها برازش داده شدند. مدل کوبله-کوریگان با بیشترین ضریب تبیین (R2) و کمترین خطا (SEE)، بهترین برازش را بر داده ها داشت. هم دماهای جذب سطحی کادمیم تحت تاثیر پلی اکریل آمید قرار گرفتند. مقدار ضریب KL مدل لانگمویر در سوسپانسون های خاک شنی و لوم رسی حاوی مونت موریلونیت اصلاح شده، به ترتیب 034/0 و 198/0 بود. این مقادیر نشان دهنده تمایل زیاد کادمیم برای جذب سطحی روی مونت موریلونیت اصلاح شده است. میزان واجذب کادمیم از مونت موریلونیت طبیعی بیش تر از اصلاح شده بود. این نتیجه موید این است که به طور کلی، کانی مونت موریلونیت اصلاح شده با پلی اکریل آمید، تثبیت کننده بسیار خوبی برای کادمیم از خاک های آلوده می باشد.
    کلیدواژگان: مونت موریلونیت، پلی اکریل آمید، کادمیم، هم دمای جذب سطحی، واجذب
  • حمیدرضا متقیان، علیرضا حسین پور صفحات 1009-1022
    تغییر در فعالیت های ریزجانداران و ویژگی های شیمیایی در خاک فرا ریشه می تواند بر قابلیت استفاده و جزء بندی مس موثر باشد. این تحقیق با هدف بررسی اثر فرا ریشه لوبیا بر قابلیت استفاده و جزء بندی مس در 10 خاک آهکی ایران با استفاده از ریزوباکس در گلخانه انجام شد. کل کربن آلی، کربن آلی محلول، کربن زیست توده میکروبی، pH، مس قابل استفاده (با استفاده از 7 روش عصاره گیری شیمیایی) و شکل های مس در خاک های فرا ریشه و توده تعیین شدند. نتایج نشان داد که کل کربن آلی، کربن آلی محلول و کربن زیست توده میکروبی در خاک های فرا ریشه لوبیا افزایش معنی دار (01/0p)
    کلیدواژگان: فرا ریشه، لوبیا، جزء بندی، مس، عصاره گیرهای شیمیایی
  • پناه محمدی، محمدرضا نیشابوری، عباس احمدی صفحات 1023-1033
    پخشیدگی یک گاز در خاک نسبت به پخشیدگی آن در اتمسفر (DP/D0) و نیز گذرپذیری هوا درخاک (Ka) تابع خصوصیات فیزیکی خاک نظیر اندازه و پیوستگی منافذ و همچنین تخلخل تهویه ای است. نتایج نشان داد که با افزایش میزان Se و رطوبت خاک DP/D0 و Ka بصورت تابع لگاریتمی کاهش و حداکثر و حداقل مقدار آنها به ترتیب در رطوبت های کم و زیاد (نزدیک اشباع)بدست آمد.
    کلیدواژگان: اکسیژن متر، پخشیدگی گاز، گذرپذیری هوا، رطوبت خاک، اشباع موثر
  • سجاد ابراهیم زاده، جواد بذر افشان، خلیل قربانی صفحات 1034-1045
    تاثیر خشکسالی می تواند به صورت کاهش منابع آب،کاهش تولیدات کشاورزی، تغییر در پوشش گیاهی منطقه و تسریع در بیابان زایی مناطق باشد. برای مطالعه و پایش خشکسالی نیاز به کمی سازی اثرات آن با استفاده از شاخص های خشکسالی می باشد. این شاخص ها بر اساس نوع داده های در دسترس به دو دسته کلی زمینی و ماهواره ای تقسیم می شوند. هدف از این مطالعه، مقایسه توان تشخیص و گروه بندی تغییرات رخ داده در پوشش گیاهی بر اثر خشکسالی، بین یک شاخص خشکسالی زمینی (شاخص بارندگی استاندارد شده (SPI)) و چهار شاخص ماهواره ای استخراج شده از تصاویر AVHRR-NOAA (شاخص اختلاف نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI)، شاخص شرایط دمایی (TCI)، شاخص نمایه نسبت پوشش گیاهی (RVI)، شاخص استاندارد شده گیاهی (SVI)) در استان کرمانشاه بود. به این منظور از روش تجزیه و تحلیل بردار تغییر (CVA) به عنوان یکی از الگوریتم های مهم تشخیص تغییر استفاده شد. در این روش، تغییر رخ داده در پوشش گیاهی با دو مولفه اندازه تغییر و جهت تغییر نشان داده می شود. نتایج حاصل از اجرای CVA بر خروجی حاصل از شاخص های خشکسالی در طی فصل رشد (اسفند تا مرداد) در چهار سال های منتخب (دو سال نرمال، یک سال تر و یک سال خشک) نشان داد بهترین پاسخ به خشکسالی در سال های مورد بررسی (به جز سال تر 1992) با شاخص SVI بدست می آید. کمترین تطابق SPI در سال های نرمال و تر با شاخص TCI است. در نهایت پیشنهاد شد برای ارزیابی تاثیر خشکسالی بر پوشش گیاهی به جای شاخص های حرارتی از شاخص های مبتنی پوشش گیاهی نظیر SVI استفاده شود.
    کلیدواژگان: خشکسالی، تحلیل بردارتغییر، SPI، شاخص های ماهواره ای، سنجنده AVHRR
  • حبیب بیگی، گلنوش بنی طالبی صفحات 1046-1056
    به منظور ارزیابی اثرات آبیاری درازمدت با پساب (13 و 23 سال) بر بعضی شاخص های فیزیکی کیفیت خاک، چهار مزرعه در منطقه ی طاقانک با تاریخچه های متفاوت آبیاری با پساب شهری و آب چاه انتخاب شد. در این مزارع، تغییرات شاخص های مرسوم فیزیکی خاک (کربن آلی، جرم ویژه ی ظاهری و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها(و نیز شاخص های مستخرج از منحنی رطوبتی (شاخص Sدکستر، تخلخل منافذ درشت، گنجایش هوایی، آب قابل استفاده ی گیاه و گنجایش نسبی آب) بررسی شدند. پساب کربن آلی را از 11 به 20 گرم بر کیلوگرم و تخلخل خاک را از 40/0 به حداقل50/0 افزایش و جرم ویژه ی ظاهری را از 25/1 به 1 مگاگرم بر مترمکعب کاهش داد (05/0p)
    کلیدواژگان: شاخصS دکستر، تخلخل موثر، گنجایش نسبی آب، گنجایش هوایی، آب قابل استفاده ی گیاه
  • قدسیه حسینیان رستمی، احمد غلامعلی زاده آهنگر، امیر لکزیان صفحات 1057-1066
    افزودن عناصر سنگین به خاک، باعث تغییر الگوی اصلی توزیع عناصر سنگین در خاک می شود و توزیع عناصر سنگین در خاک بستگی به نوع عنصر، سطح کاربرد، زمان افزودن عناصر و ویژگی های خاک دارد. این تحقیق، جهت بررسی اثر زمان بر توزیع بخش های شیمیایی سرب در خاک انجام گردید. تیمارها شامل کاربرد دو سطح کود گاوی (صفر و 5 درصد) و دو سطح سرب با استفاده از نمک نیترات سرب (صفر و 200 میلی گرم در کیلوگرم) به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار بود. نمونه ها به مدت 120 روز در دمای 25 درجه سانتیگراد و رطوبت 60 درصد ظرفیت زراعی، انکوباسیون شدند. و در 4 بازه ی زمانی (30-0، 60-0، 90-0، 120-0 روز)، توزیع شکل های شیمیایی سرب، با روش عصاره-گیری پی در پی تعیین شد. نتایج نشان داد گذشت زمان باعث کاهش بخش سرب تبادلی، کربناته و باقیمانده و افزایش سرب متصل به اکسید آهن_منگنز و ماده آلی گردیده است. همچنین در تیمار اثر برهمکنش زمان با کود گاوی، کاهش بخش تبادلی و باقیمانده و افزایش بخش سرب کربناته، اکسید آهن_منگنز و ماده آلی مشاهده شد و حاصل برهمکنش زمان با غلظت سرب، منجر به کاهش در بخش سرب تبادلی، کربناته و باقیمانده و افزایش در بخش سرب متصل به اکسید آهن_منگنز و ماده آلی گردید. لذا از آنجایی که بیش ترین زیست فراهمی و بخش بالقوه سمی سرب، در بخش محلول - تبادلی است، مزیت این تحقیق کاهش این بخش با گذشت زمان است.
    کلیدواژگان: زمان، کود گاوی، عصاره گیری پی در پی، سرب
  • زهرا نامقی، عبدالرضا بهره مند، مجید اونق، علی گلکاریان صفحات 1067-1076
    شبیه سازی فرآیند بارش- رواناب در حوزه آبخیز از نقطه نظر درک بهتر مسائل هیدرولوژیکی، پیش بینی جریان، مدیریت منابع آب، مهندسی رودخانه، سازه های کنترل سیل و ذخیره سیلاب اهمیت ویژه ای دارد. بدین منظور در این تحقیق شبیه سازی جریان رودخانه و برآورد رواناب سطحی با استفاده از مدل هیدرولوژیکی- توزیعی WetSpa صورت گرفت. در مدل WetSpa رواناب حوزه با استفاده از مدل انتقال موج پخشی مبتنی بر شیب، سرعت جریان و ویژگی های توزیعی در طول مسیرهای جریان روندیابی می شود. حوزه آبخیز اترک با مساحتی حدود 11639 کیلومترمربع یکی از حوزه های بزرگ شمال ایران بوده و بارش متوسط سالانه آن تقریبا 283 میلیمتر می باشد. داده های هواشناسی سال های 1383 تا 1390 شامل بارش از 25 ایستگاه، دما و تبخیر اندازه گیری شده از 5 ایستگاه به عنوان داده های ورودی مدل استفاده شد. برای اجرای مدل سه نقشه پایه شامل مدل رقومی ارتفاع، کاربری اراضی و تیپ خاک با ابعاد سلولی 100متر تهیه شدند. نتایج شبیه سازی تطابق نسبتا خوبی بین هیدروگراف های محاسبه شده و اندازه گیری شده در خروجی حوزه نشان داد. مدل بر اساس معیار ناش- ساتکلیف، هیدروگراف های روزانه را با دقتی بیش از 60 و 53 درصد به ترتیب برای دوره های واسنجی و ارزیابی و بر اساس معیار تطبیق داده شده ناش- ساتکلیف، دبی های حداکثر را با دقت 77درصد برآورد می کند. با توجه به خروجی مدل و فاکتورهای هیدرولوژیکی با توزیع مکانی در هر گام زمانی مدل قابلیت آنالیز اثرات توپوگرافی، بافت خاک و کاربری اراضی در رفتار هیدرولوژیکی حوزه را دارد.
    کلیدواژگان: شبیه سازی جریان، واسنجی، ارزیابی، WetSpa، رودخانه اترک
|
  • B. Alijani, P. Mahmoudi, D.M. Kalim Pages 861-871

    By paying attention to the increasingly development that we observe in accuracy and correctness of short term predictions and also by consideration to the development of tool and instruments and methods of safeguarding plants against frost we can revise about determining length of growing season period. So in this study it has taken an action to extract 3 indexes: the length of potential growing season period and the length of risk management. The length of growing season period consists of chronological space between the occurrence of the last frost in spring and the first frost in autumn that is zero centigrade degree according to the threshold. The length of potential growing season was identified as chronological space between the last prolonged 3 days period having zero or under zero centigrade degree in autumn and it''s last prolonged 3 days period in winter or the beginning of spring. The risk management was identified according to the space between the first or last frost days with the first or last prolonged 3 days frost. In continuation، for determining these 3 indexes in Iran، the data of minimum daily temperature of 62 synoptic stations for a 15 years period (1991-2007) during the month October to May was received from meteorology station. The result has shown that the length of growing season period in Iran varies from 161 to 365 day. So that Saghez، Ardabil and Shahr kord stations each with 161،167 and 169 day has the shortest length of growing season in Iran and the stations of southern coast like Chabahar، Khask، Bandar Abbas port، Lengeh port and Booshehr is 365 day. But using the index of length of potential growing season period instead of index of length of development period shows that the length of development period will increase from 4 days in Dogonbadan station to 58 days in Gorgan station. The station of Saghez، Ardabil and Shahr kord that had shortest length of growing season period in Iran، have again the shortest length of growing season in Iran by this new index. But with the difference that the length of growing season period is 198، 202 and 211 days in order، it means that in proportion to the length of growing season period، 35،34،41 days was added to their development period. The length of risk management period after southern stations that don''t have frost، the stations such as Dogonbadan، Dehloran and Bam with 4،8،9 days are 3 stations that have the shortest period of risk management. Tehran، Dushan، Rasht، Gorgan with more than 40 days have devoted the longest period of risk management in Iran.

    Keywords: Frost, Growing period length, Potential growing period length, Period of risk management, Iran
  • A.R. Vaezi, H. Gharehdaghlii Pages 872-881
    Soil erosion prediction models are of great significance for soil and water conservation management. Rill erosion is the most important component of hillslope soil erosion processes. Therefore، predicting hillslope erosion requires that rill erosion is well understood and predictable. The study was conducted to empirical quantification of rill development in the hillslopes. Rill characteristics consist of width، depth، cross section area، length، volume and soil loss، density of the rills and soil erosion rate along with slope characteristics (steepness and length) and soil properties were determined in 27 rills occurred on 9 hillslopes in marl formations of the Zanjanroud watershed، north west of Zanjan، Iran. All rill characteristics except the length showed significant correlation with both slope steepness and some soil properties including particle size distribution، sodium adsorption ratio، aggregate stability and saturated hydraulic conductivity. Rill depth as compared to other rill characteristics was reliably quantified in the hillslopes. This parameter had the highest relationship with slope steepness and saturated hydraulic conductivity (R2= 0. 67، p< 0. 001). Rill erosion rate contrary to the slope characteristics significantly related to clay content (R2= 0. 56). This result revealed that in order to develop a model to predict rill erosion، it is vital that investigate all hillslope characteristics a long with soil properties in the watershed surface.
    Keywords: Hillslope characteristics, Rill characteristics, Rill erosion rate, Soil properties
  • M.R. Rahimi Ashjerdi, Sh. Ayoubi Pages 882-895
    Conversion of forest and pasture lands into agricultural lands، which is triggered by the rapid population growth، causes serious soil degradation، especially in the hilly regions with undulating topography. The objective of this study was to explore the slope position and land use change effects on some soil properties in hilly region of west of Isfahan province، Feryduhahr district. In the two mentioned dominant ecosystems، four slope positions including summit، shoulder، backs lope and foot slope were identified and in each land use and slope position، three cores were selected to collect 72 soil samples from three depths (0–10، 10–20، 20–30 cm). The results showed that soil organic matter (SOM) in pasture land (2. 1%) was approximately 40% higher than cu1tivated land (1. 2%). Overall، SOM، total nitrogen، available potassium، clay and sand content significantly in pasture land were higher than cu1tivated land. In consequence of land use change from pasture to cultivated land، some soil properties in surface soils including calcium carbonate، bulk density and soil acidity showed increasing tendency as compared to pasture soils. The pasture soil with lower soil erosion and higher fine materials (clay)، indicated higher magnetic susceptibility as compared to cultivated land. Variability of most of measured soil properties showed significant differences in different slope positions. Improper management practices and consequently water soil erosion was identified as the most possible process which has affected soil properties in different slope positions. In overall، it is conc1uded that slope positions and land use significantly influenced soil physical، chemical and magnetic properties in steep slopes of the study area.
    Keywords: Soil properties, Land use change, Slope position, Soil degradation, Magnetic susceptibility
  • B. Shabani, M. Mousavi Baygi, M. Jabari Noghabi, B. Ghareman Pages 896-906
    Nowadays، modeling and prediction of climatic parameters due to climate change، global warming and the recent droughts is inevitable. Maximum and minimum temperatures are including climatic parameters that are important in water resources management and agriculture. In order to model the maximum and minimum monthly temperatures of Mashhad plain، the long- term data of Mashhad and Golmakan were used for the joint period from 1987 to 2008. The SARIMA (0،0،0) (0،1،1) 12 model for maximum monthly temperature and the SARIMA (0،0،0) (2،1،1) 12 model for minimum monthly temperature were determined as the final models using time series. High correlation coefficientsindicate acceptable adaptation of modeling and actual values in the calibration and validation of models. Finlay، predictions were performed based on models fitted for the next 10 years (2009-2018). Comparison of results for future period (2009-2018) and the base period (1987-2008) represents maximum temperature mean 1 °c increase and minimum temperature mean 1. 4 °cincrease.
    Keywords: Maximum monthly temperature, Minimum monthly temperature, Time series, Modeling, Prediction
  • A. Mianabadi, A. Alizadeh, H. Sanaeinejad, M. Bannayan Awal, A. Faridhosseini Pages 919-927
    Precipitation is a key input to different crop and hydrological models. Usually، the rain gauge precipitation data is applied for the most management and researching projects. But because of non-appropriate spatial distribution of rain gauge network، this data does not have a desirable accurate. So estimation of daily areal rainfall can be obtained by spatial interpolation of rain gauges data. However، direct application of these techniques may produce inaccurate results. In the last years، applying the remote sensing for estimation of rainfall have got so popular all around the word and many techniques have been developed based on the satellite data with high temporal and spatial resolution. In this paper، CMORPH model was validated for precipitation estimation over the northeast of Iran. Results showed that this model could not estimate precipitation accurately in daily scale، but in monthly and seasonal scale the estimation was more accurate. Farooj and Namanloo station had the highest correlation equal to 0. 31 in daily scale. The highest correlation in monthly scale was equal to 0. 62 for Barzoo، Namanloo and Se yekAb station. In Seasonal scale Gholaman station had the highest correlation which was equal to 0. 63. Also، the probability of detection has been estimated accurately by CMORPH. But this technique did not have an accurate estimation for wet and dry days، mean annual precipitation and the number of non-rainy days.
    Keywords: Precipitation, Interpolation, Remote sensing, CMORPH model
  • Z. Mehrmousavi, J. Behmanesh, B. Mohammadnejad Pages 940-948

    In most civil projects، such as irrigation and drainage networks constructions، soil stabilization has an important role. Achieving maximum durability against wet-dry cycles is one of the soil stabilization objects. Therefore، depend upon project type and its importance; various hydraulic binders with different amounts are tested to obtain desirable results from technical and economical view. In this research، the effect of dry-wet cycles on engineering properties of clayey soils (low plasticity) was studied and lime، cement and lime-cement binders، with (2-6) percent of soil weight، were used. The results showed that with changing type and percent of binders، various sample durability against dry-wet cycles is different so that without binder samples did not have durability and the samples stabilized by 4% cement and 4% lime tolerance 12 wet-dry cycles. The results also showed that after dry-wet cycles، the mass and volume of sample were changed and its unconfined compressive strength was decreased so that the decrease of the unconfined compressive strength was between 40% and 60%. The present study showed that dry-wet cycles significantly cause to change the soil geotechnical properties.

    Keywords: Wetting, Dring, Cement, Lime, Unconfined compressive strength, Durability
  • F. Aghababaei, F. Raiesi, A. Hosseinpur Pages 949-962
    Soil biota such as earthworms and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) play an important role in the stability of ecosystem، and the bioavailability of soil elements، in particular heavy metals، in soils. To examine the effects of these organisms، a 3×2×3 factorial experiment arranged as randomized complete design was set up to study the individual and combined influence of earthworms (Lumbricus rubellus L.) and AMF (Glomus mosseae and Glomus intraradices) on soil organic matter (OM)، dissolve organic carbon (DOC)، soil respiration، microbial biomass carbon (MBC)، soil enzyme activity and glomalin production in a calcareous soil contaminated with 0، 10، 20 mg of Cd kg-1 soil cropped with sunflower (Helianthus annuus L.) with three replications. Both earthworms and mycorrhizal fungi were able to survive in all the treatments with added Cd. Results showed that Cd pollution decreased all the measured microbial activities and properties in soil. Earthworm treatment increased DOC by 4-10% at all Cd levels. The amount of soil MBC in mycorrhizal treatments was greater (1. 9-2. 4 times) than that in non-mycorrhizal treatment، and AMF inoculation increased MBC/TOC ratio from 23% to 53% in Cd-polluted soils. Earthworm and AMF enhanced soil enzyme activity/MBC ratio، 10-18 and 40-54% for soil alkaline phosphatase and 4-9 and 40-55% for soil urease، respectively. The glomalin production increased at 20 mg kg-1 and was about 15% greater in G. mosseae than in G. intraradices species. Although soil respiration was decreased substantially with Cd pollution، inoculation of either earthworms or AMF enhanced soil respiration when compared with the corresponding controls.
    Keywords: Cadmium, Earthworm, Arbuscular mycorrhizal fungi, Microbial biomass carbon, Alkaline phosphatase, Urease, Soil respiration
  • S. Falahatkar, S.M. Hosseini, Sh. Ayoubi, A. Salman Mahiny Pages 963-972
    Land cover/use changes and soil and forest degradation influence on emission of greenhouse gases effectively and lead to global warming. This research was done with objective of investigation of relationships between soil organic carbon density (SOCD) and primary terrain attribute in two depths 0-20 cm and 20-40 cm in Deylaman region، Giulan province. Stratified Random sampling method was used for determination of sampling plot location in uniform unit. A Walkely-Black method was used for content of soil organic carbon measurement. Finally، statistical and correlation analysis were used to understand the relationship between SOCD and primary terrain attributes. This research showed the primary terrain attributes had different roles on each land use/covers. Slope has significant impact on SOCD in forest land while has no significant role in cultivated land and rangeland. Aspect has not significant impact in different land covers/uses in 0-20 cm soil layer. Elevation has significant role on SOCD in cultivated land and rangeland while it has no significant impact in forest land. Exist of enough information about of impact of primary terrain attributes on increasing carbon sequestration process could be effective for land sustainable management in different land use especially in north of country.
    Keywords: Primary terrain attributes, Land cover, use, Soil Organic Carbon Density
  • D. Houshmand, K. Esmaili, A. Keshavarzi, A. Faridhosseini Pages 973-984
    The existence of bridge pier in streamflow causes a complex 3D flow formation، which also causes the scouring around bridge pier. Since rivers are usually curved، it is necessary to investigate the impact of change in flow patterns caused by passage of flow through the curve on the scouring around bridge pier. By developing Computational Fluid Dynamics (CFD)، there is a possibility to simulate the flow pattern around the bridge piers. Therefore، the purpose of this research is modeled a 3D flow stream near the bridge piers in a curved channel. For this purpose a fluent model software was employed، and solved by stream equations using finite volume method of centralism. For discretization of Navier Stocks equation، three turbulence models of K-ε، K-ω، and RSM were used. In order to consider free surface، Fluid Volume Method was applied. The numerical model was validated with measured experimental data around the bridge piers in the meandering flume with 5 sequential curve paths. The results showed that the RSM turbulence model performed well compared to the other two models. When comparing the flow of upstream to downstream of bridge piers it can be observed that the placement of bridge piers in the middle of curved shape channel may lead secondary flow towards the inner curve of a channel. Also، the resulted vortex continues with a 150 degree curve.
    Keywords: Meander, Bridge pier, Turbulent models, Fluent
  • A. Falahati Marvast, A. Hosseinpur, S.H. Tabatabaei Pages 985-997
    The objective of this study was to evaluate the effect of soil salinity on the availability and uptake of cadmium (Cd)، lead (Pb)، nickel (Ni)، zinc (Zn) and copper (Cu) in a soil treated with municipal sewage sludge (MSS). Soil was salinized (2، 4، 8 and 12 dSm-1 soil paste extract) with NaCl + CaCl2 (1:1ratio)، and incubated at soil field capacity (FC) for 1 month. The soil was treated with a 1. 5 percent of MSS and incubated again at FC for 1 month. Before planting،soluble and DTPA-TEA extractable of heavy metals and soluble Chloride (Cl-) were determined. Then barley seeds were planted and، plants were harvested 10 weeks after germination. The plant indices (dry weight، heavy metal concentration and heavy metal uptake) were measured. The results showed that all salinity levels significantly increased soluble and availability of Cd، Pb، Ni، Zn and Cu. Soil salinity had a significant effect on concentrations and absorption of Cd and Pb in plant (P)
    Keywords: Uptake, Clay soil, Heavy metals, Salinity, Sewage sludge
  • H.R. Motaghian, A. Hosseinpour Pages 1009-1022
    Change in microorganism activity and chemical properties can be affect on availability and fractionation of Copper (Cu). This research was conducted to investigate the availability and fractionation of Cu in the bean rhizosphere and bulk soils in 10 calcareous soils using rhizobox at greenhouse. Total organic carbon (TOC)، dissolved organic carbon (DOC)، microbial biomass carbon (MBC)، pH، available Cu (by using 7 chemical extractants) and Cu-fractions were determined in the rhizosphere and bulk soils. The results indicated that in the bean rhizosphere soils، TOC، DOC and MBC increased significantly (p)
    Keywords: Bean, Rhizosphere, Copper, Fractionation, Chamical extractants
  • Panah Mohamadi Pages 1023-1033
    Gas diffusion ratio in the soil in compare to diffusion in the atmosphere (DP/D0) and air permeability in the soil (Ka) is a function of soil physical characteristic، including pore size، continuity and air porosity. The results showed that with increase in soil moisture and Se، DP/D0 and Ka decreased as a logarithmic function. Maximum and minimum value are obtained، at low and high humidity (near saturation)، respectively
    Keywords: Oxygen meter, Gas diffusion, Air permeability, Soil moisture, Effective saturation
  • Sajjad Ebrahimzadeh Pages 1034-1045
    Drought can affects by reduced water resources، agricultural productivity، change in vegetation cover، and accelerate the desertification of areas. In order to drought monitoring، we need to quantify drought effects by using drought indices. These indices based on type of available data are divided into two general categories of ground- and satellite- based indices. The aim of this study was to compare the capability of detection and classification of vegetation changes occurred due to the drought، between one ground-based drought index (Standardized Precipitation Index (SPI)) and four satellite drought indices derived from AVHRR-NOAA (normalized difference vegetation index (NDVI)، temperature condition index (TCI)، ratio vegetation index (RVI)، standardized vegetation index (SVI) in the Kermanshah province. To do this، the change vector (CV) analysis was used as one of the important change detection algorithms. In this method، the change occurred in vegetation has been shown by two components، change magnitude and change direction. The results of implementation of the CVA on the maps of drought indices during the growing season (March to August) in selected years (two normal years، one wet year، and one drought year) showed the best response to the drought in the study years (except the wet year 1992)، obtained by SVI. The lowest similarity was obtained between the SPI and TCI، for wet and normal years. Finally، the study suggests mostly the satellite indices based on the vegetation conditions، rather than the temperature indices، for assessing the effect of drought on vegetation cover.
    Keywords: Drought, Change Vector Analysis, SPI, Satellite Indices, AVHRR
  • Pages 1046-1056
    To investigate the long-term effect (13 and 23 years) of wastewater irrigation on soil physical quality indices in Taqanak، Shahrekord، four homogenous fields but with long and different history of treated municipal wastewater application were selected. The changes in conventional soil physical indicators (organic carbon، bulk density، mean diameter of aggregates) as well as retention-curve derived indices: Dexter’s S index، Macro pore porosity (MacPOR)، air capacity (AC)، plant available water content (PAWC) and relative water capacity (RWC) were investigated in these farms. Irrigation with wastewater significantly increased (p)
    Keywords: Air capacity_Effective porosity_Dexter's S index_Plant available water_Relative water content
  • Ghodsie Hoseinian Rostami Pages 1057-1066
    Adding heavy metals to soils leads to change of their original distribution pattern. Heavy metals distribution in soils depends upon heavy metal، application level، application time and soil characteristics as well. This investigation was conducted to assess the time effect on distribution of different fractions of Lead in soils. The experiment conducted as a factorial in a completely randomized design with three replications and two levels of cow manure (0 and 5%) and two levels of Lead using Lead nitrate (0 and 200 mg kg-1). Samples were incubated at 250C and 60% of field capacity for 120 days with different time intervals (0-30، 0-60، 0-90 and 0-120 day) to determine Lead fractions using sequential extraction methods. The results showed that Lead concentration decrease in exchangeable، carbonated and residual fractions during the time. Also the interactions between cow manure and time cause of decreases in the exchangeable and residual fractions and increases in the carbonated، Fe-Mn oxides-bound as well as organic matter-bond fractions. The interactions between time and Lead concentration lead to decrease in the exchangeable، carbonated and residual fractions and increase in the Fe-Mn oxides-bound and organic matter-bond Lead fractions. Since the most availability and toxic potential of lead is in the exchangeable-solution، the advantage of the this study is to reduce potion of this section during the time.
    Keywords: Time, Cow Manure, Sequential Extraction, Lead
  • Zahra Nameghi Pages 1067-1076
    Simulation of rainfall-runoff process in the watershed has a significant importance from various points of view، such as better understanding of hydrological issues، water resources management، river engineering، flood control structures and flood storage. Therefore in this study، the river flow and surface runoff are simulated using the distributed hydrological model، WetSpa. In the WetSpa model runoff process of the basin is simulated using diffusive wave approximation method based on gradient، flow rate and distributed features along the flow routes. Atrak watershed with about 11639 km2 area is one of the largest watersheds of Iran and average annual precipitation is about 283mm. Meteorological data from 1383 to 1390 consisting of rainfall in 25 stations، temperature and evaporation measurements in 5 stations were used as model input data. To run the model three base maps including DEM، land use and soil type with cell size of 100m were provided. Simulation results show a relatively good agreement between calculated hydrographs and measurements at the basin outlet. The model estimates daily hydrographs، with an accuracy of over 60% and 53% based on Nash-Sutcliff criterion، for calibration and validation periods، respectively. And based on Nash-Sutcliff criterion adapted for the maximum flow rate، the model accuracy was evaluated as 77%. According to model output and hydrological factors with spatial distribution at each time step، the model has the ability to analyze topographic effects، soil texture and land use in hydrological behavior of basin.
    Keywords: Flow simulation, Calibration, Validation, WetSpa, Atrak river