فهرست مطالب

  • سال بیست و چهارم شماره 2 (تابستان 1393)
  • تاریخ انتشار: 1393/05/20
  • تعداد عناوین: 20
|
  • اکرم عباسپور* صفحه 1
    در تحقیق حاضر مشخصات پرش هیدرولیکی با تحلیل عمق و طول غلتان پرش بر روی بسترهای زبرکه بصورت تابعی از ارتفاع زبری و عدد فرود بالادست می باشد با استفاده از مدل شبکه عصبی و برنامه ریزی ژنتیک شبیه سازی گردید. عدد فرود اولیه جریان در محدوده 9/1 تا 10 و زبری نسبی بستر در محدوده 085/0 تا 025/2 قرار داشت. در کل تعداد 454 داده مشاهداتی پرش هیدرولیکی برای آموزش وتست مدل های شبکه عصبی و برنامه ریزی ژنتیک (GP) استفاده شده است. نتایج نشان می دهد در هر دو مدل شبکه عصبی و برنامه ریزی ژنتیک تطابق خوبی بین مقادیر اندازه گیری شده و پیش بینی شده مدل وجود دارند. نتایج این مدل ها با روابط موجود برای بستر زبر مقایسه شده است. با توجه به بررسی های انجام گرفته خطای محاسباتی مدل های عصبی و برنامه ریزی ژنتیک در مقایسه با روابط تجربی متداول کمتر شد. همچنین نتایج بدست آمده از مدل GP به صورت معادلات ریاضی و نمودار درختی ارائه شده است.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی ژنتیک، بستر زبر، پرش هیدرولیکی، شبکه عصبی مصنوعی
  • مهدی دریایی*، سیدمحمود کاشفی پور، علیرضا فقیه الاسلام، جواد ظهیری صفحه 11
    آبشکن سازه ای است از جنس سنگ، شن، پاره سنگ، خاک و یا بتن که با زاویه ای نسبت به کرانه رودخانه جهت انحراف جریان آب از سواحل به مرکز آن به منظور جلوگیری از آبشستگی سواحل احداث می شود. از جمله مشکلات مهم مربوط به این سازه که ممکن است پایداری آن را به خطر اندازد، آبشستگی اطراف آن می باشد. لذا مدل سازی میزان آبشستگی اطراف این سازه بر اساس شرایط جریان از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. در این تحقیق داده های آزمایشگاهی آبشستگی اطراف آبشکن در قوس 180 درجه جهت مدل سازی این پدیده با استفاده از منطق فازی(FLM) و شبکه عصبی مصنوعی(ANN) بکار گرفته شد. آبشستگی به صورت تابعی از طول آبشکن، زاویه نصب اپی در قوس و عدد فرود جریان بالادست مدل شد. نتایج حاصل نشان داد که مدل شبکه عصبی مصنوعی و منطق فازی با دقتی بالا و نسبتا یکسان قادر به پیش بینی این پدیده می باشند. همچنین یک رابطه رگرسیونی برای آبشستگی اطراف آبشکن با استفاده از سری اطلاعات مورد استفاده جهت ساخت و کالیبره کردن مدل های FLM و ANN استخراج گردید. سپس مقایسه ای بین نتایج مدل های FLM، ANN و رابطه رگرسیونی استخراج شده با استفاده از سری اطلاعات دیگری که در ساخت این مدل ها مورد استفاده قرار نگرفته بود، صورت پذیرفت.
    کلیدواژگان: آبشکن، آبشستگی، شبکه عصبی مصنوعی، قوس رودخانه، منطق فازی
  • محمد ناصر محمدی*، فرزین سلماسی، علی حسین زاده دلیر، هادی ارونقی صفحه 21
    رسوب شویی هیدرولیکی تحت فشار یکی از روش های تخلیه رسوبات نهشته شده در مخازن سدها است. در این روش با باز کردن دریچه تخلیه تحتانی رسوبات ته نشین شده در داخل مخزن سد از مجاورت دریچه به همراه جریان خروجی از دریچه خارج می شود. در این تحقیق با انجام آزمایش هایی بر روی مدل فیزیکی تاثیر استفاده از سازه نیمه استوانه در مقابل دریچه تخلیه تحتانی بر افزایش ظرفیت رسوب شویی تحت فشار هیدرولیکی در مخازن سدها مورد مطالعه قرار گرفت. سازه های نیمه استوانه مورد آزمایش سرپوشیده بوده و دارای شکافی به عرض برابر با قطر دریچه تخلیه تحتانی در قسمت بالادست دیواره و مقابل دریچه تخلیه تحتانی بودند. همچنین در تمامی آزمایش ها ارتفاع سازه 6 برابر قطر دریچه تخلیه تحتانی و سطح بستر رسوبی مماس بر لبه پایینی دریچه تخلیه تحتانی بود. آزمایش ها با 4 دبی، 3 بار آبی بالادست دریچه و 4 قطر سازه انجام شد. نتایج حاصل از انجام آزمایش ها نشان می دهد که استفاده از سازه نیمه استوانه می تواند ظرفیت رسوب شویی را تا 10 برابر نسبت به حالت بدون سازه افزایش دهد. در بار آبی ثابت با افزایش دبی عمق مخروط رسوب شویی افزایش می یابد. به ازای مقادیر ثابت دبی خروجی و قطر سازه تغییرات عمق مخروط رسوب شویی در برابر تغییرات بار آبی ناچیز بوده و تقریبا تاثیری روی این عمق ندارد. همچنین به ازای بار آبی ثابت برای هر دبی یک قطر مناسب وجود دارد.
    کلیدواژگان: آبگیر، سازه نیمه استوانه، دریچه تخلیه تحتانی، رسوب شویی تحت فشار، مخزن سد
  • کاظم بدو*، مهدی قلیخانی صفحه 31
    اثر چرخه های یخ زدگی- ذوب شدگی بر ضریب نفوذپذیری خاک های رسی متراکم و عایق های رسی ژئوسینتتیک موضوع اساسی در طراحی سیستمهای مانع انتقال در سازه های ذخیره آب و مدفن های زباله شهری می باشد. در این تحقیق اثر چرخه های یخ زدگی– ذوب شدگی بر ضریب نفوذپذیری رس متراکم منطقه نازلوی ارومیه و عایق رسی- ژئوسینتتیک و همچنین تاثیر میزان تنش موثر در این چرخه ها بر نرخ تغییر ضریب نفوذپذیری نمونه های رسی بررسی شد. دستگاه تعیین ضریب نفوذپذیری سه محوری با دیواره انعطاف پذیر برای اندازه گیری ضریب نفوذپذیری نمونه های قرار گرفته در معرض چرخه های یخ زدگی- ذوب شدگی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد در طول دوره یخ زدگی عدسی های یخی شکل گرفته در خاک و ذوب شدن دوباره آن باعث ایجاد یک شبکه مشخص از ترک ها در خاک در نتیجه افزایش ضریب نفوذپذیری می شود. افزایش تنش موثر باعث می-شود نرخ افزایش ضریب نفوذپذیری بر اثر چرخه های یخ زدگی- ذوب شدگی کاهش یابد. نتایج نشان داد بر خلاف خاک های رسی، در عایق های رسی ژئوسینتتیک چرخه های متناوب یخ زدگی و ذوب شدگی تاثیر چندانی بر تغییر ضریب نفوذپذیری این لایه ها نداشتند. بنابراین، زمانی که این لایه ها در شرایط آب و هوایی سخت قرار گیرند به عملکرد خوب خود به عنوان یک مانع هیدرولیکی ادامه می دهند.
    کلیدواژگان: ذوب شدگی، رس متراکم، ضریب نفوذپذیری، عایق رسی، ژئوسینتتیک، یخ زدگی
  • عباس احمدی*، الهام طلایی، رضا سکوتی اسکویی صفحه 41
    حدود آتربرگ شاخص های رطوبتی از خاک می باشند که قوام خاک را در حالت های مختلف رطوبتی نشان می دهند. تحقیق حاضر برای بررسی رابطه فرسایش بین شیاری و حدود آتربرگ در برخی خاک های استان انجام شد. برای این منظور 26 نمونه با تفرق بالای ویژگی های خاک از چهار منطقه استان آذربایجان شرقی جمع آوری و برخی ویژگی های آن ها از جمله توزیع اندازه ذرات رس و سیلت به روش هیدرومتری و توزیع اندازه ذرات بخش شن به روش الک کردن، و حدود آتربرگ با استفاده از روش استاندارد ASTM (حد روانی خاک به وسیله دستگاه کاساگراند و حد خمیرایی خاک توسط روش فیتیله نواری) تعیین گردید. ضریب فرسایش پذیری بین شیاری خاک با استفاده از دستگاه شبیه ساز باران که دارای فلوم شیب پذیر به ابعاد 0/1×5/0 متر بود در شیب 9% و در سه شدت بارندگی مصنوعی 20، 37 و 47 میلی متر بر ساعت تعیین گردید. نتایج نشان داد که اثر شدت های مختلف بارندگی بر ضریب فرسایش پذیری بین شیاری خاک معنی دار نبود (05/0˃p). رابطه ضریب فرسایش پذیری بین شیاری (Ki) با حدود آتربرگ و نیز سایر ویژگی های اندازه گیری شده خاک توسط نرم افزار STATISTICA و به روش رگرسیون گام به گام مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت و متغیرهای SAR،pH، مقدار مواد آلی و رس خاک در مجموع 75 % از تغییرات Ki را توجیه کردند. همچنین، با افزایش میزان مواد آلی و رس خاک حدود آتربرگ نیز افزایش یافت. به طور کلی نتایج نشان داد که حدود آتربرگ نمی تواند تخمینگر مناسبی برای برآورد ضریب فرسایش پذیری بین شیاری (Ki) باشد.
    کلیدواژگان: تخمین فرسایش خاک، حد خمیرایی، حد روانی، شاخص خمیرایی
  • علی اکبر صادقی نژاد، سید علی محمد مدرس ثانوی*، سید علی طباطبایی، سید مرتضی مدرس وامقی صفحه 53
    به منظور بررسی اثر تنش کمبود آب در مراحل مختلف رشد بر عملکرد، اجزای عملکرد و کارایی مصرف آب پنج رقم کلزا، آزمایش مزرعه ای به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 89-1388 در شهرستان ابرکوه انجام گرفت. در این آزمایش 4 تیمار آبیاری کامل با در نظر گرفتن 4 رژیم تخلیه رطوبت متفاوت برای خاک، بعنوان کرت اصلی، شامل تخلیه 40 درصد آب قابل دسترس در تمام طول فصل رشد (I1)، تخلیه 80 درصد آب قابل دسترس از مرحله ساقه دهی تا رسیدگی (I2)، تخلیه 80 درصد آب قابل دسترس از مرحله گلدهی تا رسیدگی (I3) و تخلیه 80 درصد آب قابل دسترس از مرحله دانه بندی تا رسیدگی (I4) بودند. ارقام کلزا به عنوان کرت فرعی در 5 سطح شامل، هایولا 401، زرفام، مدنا، ساریگل و آپشن 500 مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل نشان داد اثر تیمارهای مختلف آبیاری روی عملکرد و اجزاء عملکرد و کارایی مصرف آب معنی دار (01/0P≤) بود. تخلیه بیشتر رطوبت خاک در هر سه مرحله ساقه دهی، گلدهی و دانه بندی تا رسیدگی، سبب کاهش متوسط اجزای عملکرد از جمله تعداد دانه در غلاف و وزن هزار دانه به ترتیب با میزان 3/13٪ و 6/15٪ و در نهایت منجر به کاهش متوسط عملکرد دانه به میزان 4/21٪ نسبت به شاهد شد. کاهش عملکرد دانه در هر سه تیمار I2، I3، و I4 عمدتا به دلیل کاهش غلاف در بوته و دانه در غلاف بود. کارایی مصرف آب هر سه تیمار تنش کم آبی نسبت به تیمار I1 کاهش یافت. در بین ارقام نیز رقم هایولا 401 بیشترین کارایی مصرف آب را داشت. در مقایسه پنج رقم مشخص شد که رقم زرفام بیشترین (4006 کیلوگرم در هکتار) و رقم آپشن 500 کمترین (2515کیلوگرم در هکتار) عملکرد دانه را داشتند.
    کلیدواژگان: تنش کم آبی، ارقام کلزا، عملکرد، اجزاء عملکرد، کارایی مصرف آب
  • آیدا عباسی کلو*، علی اصغر جعفرزاده، مصطفی کریمیان اقبال، شاهین اوستان، احمد جهانگیری صفحه 65
    در این پژوهش از غنا و تنوع رده بندی خاک برای بررسی تکامل خاک در چهار واحد ژئومرفیک پدیمنت سنگی و پدیمنت پوشیده، دشت دامنه ای و دشت آبرفتی و از غنای ژنتیکی برای ارزیابی تاثیر سیستم طبقه بندی بر غنای خاک در منطقه مرند استفاده گردید. تعداد 26 پروفیل در درون واحدهای مختلف حفر و نمونه برداری شد. محاسبه شاخص های تنوع خاک با در نظر گرفتن خاکفردها و مساحت هر نوع خاک در سطوح مختلف سیستم جامع طبقه بندی آمریکایی و همینطور افق های مشخصه صورت گرفت. شاخص غنا در سطح رده از پدیمنت سنگی تا دشت آبرفتی افزایش یافته و در سطح زیررده، دشت آبرفتی با چهار نوع زیررده غنی ترین واحد ژئومرفیک بود. مقدار این شاخص در پدیمنت پوشیده و دشت دامنه ای در سطح گروه بزرگ و زیرگروه اختلاف ناچیزی داشته و در سطح خانواده شاخص ها در همه واحدها به جز دشت آبرفتی افزایش می یابد. تعداد تاکساها از سطح رده تا خانواده رو به افزایش گذاشته و پدیمنت سنگی، به دلیل عدم امکان رسوبگذاری، دارای کمترین غنا بود. شاخص تنوع رده بندی در هر واحد از رده تا خانواده به دلیل افزایش شاخص غنا افزایش یافته و شاخص های تنوع محاسبه شده برمبنای تعداد پروفیل از شاخص محاسبه شده برمبنای مساحت بالاتر می باشد. افق کمبیک غالب ترین افق مشخصه در منطقه بوده و از نظر ژنتیکی دشت دامنه ای غنی ترین واحد می باشد. تنوع ژنتیکی خاک وابسته به سیستم طبقه بندی بوده و نشان می دهد که سیستم جامع آمریکایی،خاک های مناطقی را که از نظر ژئومورفولوژیکی فعال هستند یکنواخت تر نشان می دهد.
    کلیدواژگان: پدیمنت، دشت، شاخص تنوع، شاخص غنا، یکنواختی
  • محمود شفاعی بجستان، سیدمجتبی رضوی نبوی صفحه 81
    در این تحقیق، تاثیر نشت روبه بالا بر میزان آبشستگی پائین دست جت های عمودی نظیر سازه کنترل شیب مورد مطالعه آزمایشگاهی قرارگرفته است. برای رسیدن به اهداف تحقیق دو سری آزمایش بدون و با وجود نشت رو به بالا در موسسه تحقیقات آب انجام گرفت. از سه نوع اندازه رسوب بستر و برقراری سه مقدار دبی مختلف و تحت شرایط سه عمق مختلف پایاب استفاده شد. میزان پنج بار آبی مختلف برای ایجاد دبی های نشت رو به بالا از 5/1تا 5/10لیتر بر ثانیه درسری آزمایش های دوم اعمال شد. نتایج این تحقیق نشان داد که میزان نشت از بستر باعث کاهش حداکثر عمق آبشستگی می شود و میزان کاهش بستگی به اندازه مصالح رسوبی، عمق پایاب و دبی نشت رو به بالا دارد. نتایج حاصل با نتایج تحقیقی که بر روی جت های افقی قبلا انجام شده است مقایسه گردید و نشان داده شد که نتایج این تحقیق با نتایج قبلی که بر روی جت افقی بدون کف بند افقی انجام شده است، بدلیل مشابهت الگوی جریان، منطبق ولی با نتایج بر روی جت افقی با کف بند متفاوت است. به منظور بررسی تحلیل نتایج، اندازه گیری مولفه های سه بعدی سرعت در دو حالت با و بدون وجود نشت رو به بالا درون حفره آبشستگی انجام گردید. ترسیم مولفه عمودی سرعت جریان نشان داد که مولفه ی رو به پائین سرعت در نزدیکی بستر در شرایط نشت می تواند تا 47 درصدکاهش یابد و این باعث کاهش نیروی بالابرنده و در نتیجه کاهش ابعاد حفره آبشستگی می گردد. دراین تحقیق روابطی برای تعیین عمق حفره آبشستگی در شرایط با وجود نشت رو به بالا ارائه شده است.
    کلیدواژگان: چاله فرسایشی، سازه کنترل شیب، سرریز، دبی نشت
  • مسلم ثروتی*، علی اصغر جعفرزاده، محمدعلی قربانی، فرزین شهبازی، ناصر دواتگر صفحه 93
    یکی از بهترین سیاست های کشاورزی در کشورهای در حال توسعه در راستای امنیت غذایی، ارزیابی زمین-های زراعی و پتانسیل کشاورزی به منظور حمایت از کاربری فعلی و آتی کشاورزی است. فائو برای ارزیابی تناسب اراضی از منطق دو ارزشی Boolean استفاده می کند که این منطق توسط تعدادی از محققین ارزیابی اراضی مورد نقد قرار گرفته است، چون منطق فوق طبیعت پیوسته خاک، تغییرات در طول زمین نما و عدم قطعیت در اندازه-گیری ها را در نظر نمی گیرد. در این تحقیق، دو روش پارامتریک و نظریه مجموعه های فازی به منظور ارزیابی تناسب اراضی منطقه خواجه واقع در استان آذربایجان شرقی به مساحت 7335 هکتار برای محصول یونجه مورد استفاده قرار گرفت و از برنامه نویسی بوسیله نرم افزار مطلب برای ارزیابی تناسب اراضی با روش فازی استفاده گردید. نتایج نشان داد که همبستگی بین شاخص اراضی و عملکرد مشاهده شده در سطح منطقه، برای نظریه مجموعه های فازی (r=0.917) بیشتر از پارامتریک (r=0.685) بوده و اختلاف نسبتا زیاد ضریب همبستگی محاسبه شده نشان دهنده نیاز به واسنجی جداول پیشنهادی سایس در رابطه با نیازهای اقلیمی، زمین نما و خاک برای منطقه است. همچنین نرم افزار متلب با توجه به حدود انتقالی انتخاب شده مناسب، توانسته وزن ها را بطور دقیق برآورد نماید. با وجود اینکه روش نظریه مجموعه های فازی نتایج بهتری نسبت به پارامتریک ارائه می دهد، ولی نتایج آن بطور حتم وابسته به تعیین حدود انتقالی و نوع انتخاب توابع عضویت می باشد.
    کلیدواژگان: ارزیابی تناسب اراضی، خواجه، روش پارامتریک ریشه دوم، نظریه مجموعه های فازی
  • قاسم رحیمی*، امین چرخ آبی صفحه 107
    در سال های اخیر تجمع فلزات سنگین در برنج رشد یافته در اراضی آلوده به این فلزات به یک نگرانی اساسی تبدیل شده است. بر این اساس مقادیر فلزات سنگین (کادمیوم، مس، آهن و منگنز) در خاک، آب و اندام های برنج (Oryza sativa L.) کشت شده (به ترتیب در 90، 6 و 41 نمونه) در اراضی شالیکاری منطقه لنجان اندازه گیری شد. این منطقه در استان اصفهان واقع شده و در معرض آلاینده های متعدد قرار دارد. نتایج نشان داد که غلظت کادمیوم در آب رودخانه 005/0 میلی گرم بر لیتر و نزدیک به حد استاندارد (01/0 میلی گرم بر لیتر) بودند، با این حال، باید اثرات تجمعی آن را در درازمدت مد نظر داشت. غلظت مس (4/23 میلی گرم در کیلوگرم)، آهن (12708 میلی گرم در کیلوگرم) و منگنز (9/108 میلی گرم در کیلوگرم) در ریشه های برنج بالاتر از حد مجاز (20، 450 و 100 میلی گرم در کیلوگرم) بود. همچنین غلظت کادمیوم در ریشه، ساقه و دانه های برنج (به ترتیب 6/1، 1/1 و 3/1 میلی گرم در کیلوگرم) بود که بسیار بالاتر از حد مجاز (3/0 میلی گرم در کیلوگرم) بود و از لحاظ مصرف توسط انسان به ویژه ساکنان محلی، نیازمند توجه است. تعیین فاکتور انتقال فلزات در اندام های گیاه برنج نشان داد که مس و منگنز، با توجه به تحرک نسبتا پایین در گیاه، احتمالا توسط فاکتورهای بیرونی مانند فرونشست جوی در منطقه کنترل می گردند. میزان مس در اندام هوایی برنج در منطقه چمگردان بالاترین مقدار را داشت که علت آن را می توان به نزدیکی بیشتر این منطقه به دودکش های کارخانه ذوب آهن نسبت داد. بنابراین، علاوه بر نقش ویژگی های خاک، فعالیت های انسانی نیز در غلظت فلزات مورد مطالعه تاثیر به سزایی دارند که به منظور دستیابی به کشاورزی پایدار بایستی مورد توجه واقع گردد.
    کلیدواژگان: آلودگی، برنج، فاکتور انتقال، فلزات سنگین
  • رضا مکاریان*، احمد فاخری فرد، محمد علی قربانی صفحه 121
    تئوری سیستم گری در پیش بینی وقایعی که دارای آمار مشاهداتی کمتری است با توجه به پایه ریاضی مدل، ایفای نقش می کند و در هیدرولوژی مشکل کمبود سابقه آماری داده ها را مرتفع می سازد. شبیه سازی فرآیند بارش – رواناب در این تحقیق با بهره گرفتن از تئوری سیستم گری به کمک نرم افزارMathematica با استفاده از اطلاعات شش رویداد متناظر بارش- رواناب باران نگار (هیتوگراف) و هیدرومتری ایستگاه حوضه آبریز لیقوان تبریز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. معادله مدل هیدرولوژی- دیفرانسیلی گری (DHGM) واسنجی و پارامترهای گری(و و) به روش کمترین مجموع مربعات محاسبه گردید. متوسط مقادیر پارامترها 1012365/0 و 07836/0- و 200251/0 بدست آمد. برای رویدادهای مورخه 25/2/82 و 21/3/82 نتایج شبیه سازی مورد ارزیابی قرار گرفت که، و رویداد ها به ترتیب (89/0، 22/0 و 42٪) و (75/0، 12/0 و 38٪) بدست آمد. با استفاده از پارامترهای حاصله، مدل برای دو رویداد دیگر مورد ارزیابی قرار گرفت. مقایسه نتایج حاصل با استفاده از شاخص ضریب همبستگی و کمترین خطای مربعات حاکی از کارایی خوب مدل گری در شبیه سازی فرایند بارش – رواناب بود.
    کلیدواژگان: بارش، رواناب، تئوری سیستم گری، حوضه آبریز لیقوان، مدل های ریاضی
  • محمدرضا زایری*، مهدی قمشی صفحه 135
    سد دز یکی از سدهای مهم کشور ایران می باشد که حجم کل اولیه مخزن آن 3/3 میلیارد مترمکعب بوده است. برای شناخت دقیق جریان های غلیظ احتمالی در مخزن سد دز و میزان اثر آن ها در رسوب گذاری، در تاریخ 18آذر 1381 لغایت 10 تیر 1382 اندازه گیری هایی به منظور ثبت جریان های غلیظ احتمالی انجام گردید. در طول این مدت 7 واقعه جریان غلیظ صورت پذیرفت. تمرکز بر روی نتایج پروفیل های سرعت نشان می دهند که بطور کلی ضریب بی بعد شدت تسلسل ذرات سیال محیطی () جریان غلیظ در مخزن سد دز در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی دارای مقادیر بالاتری می باشد. این وضعیت عمدتا وابسته به غیریکنواختی مقاطع و پیچان رود بودن مسیر و زبری کف می باشد که باعث افزایش تسلسل ذرات سیال محیطی می گردد. همچنین تجزیه و آنالیز آماری بر روی پروفیل های بی بعد سرعت به وسیله نرم افزار SPSS صورت گرفت و نتایج آن با داده های آزمایشگاهی مقایسه گردید.
    کلیدواژگان: جریان غلیظ، سد دز، شدت تسلسل ذرات سیال محیطی، نرم افزار SPSS، هیدرودینامیک جریان
  • محمد گویلی کیلانه، سید جلال طباطبایی، صاحبعلی بلند نظر* صفحه 147
    شوری از مهم ترین عوامل محدود کننده رشد و نمو گیاهان می باشد. شدت نور نیز از عوامل تاثیر گذار بر واکنش گیاهان به این تنش می باشد. برای ارزیابی اثر شدت نور و شوری کلرید سدیم بر عملکرد و غلظت برخی عناصر در گیاه ترخون فرانسوی آزمایشی به صورت کرت های خرد شده با دو سطح نور (50 و 100 درصد) به عنوان فاکتور اصلی و پنج سطح شوری (0، 20، 40، 60 و 80 میلی مولار) کلرید سدیم به عنوان فاکتور فرعی در چهار تکرار با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در محیط کشت بدون خاک به اجرا در آمد. در مرحله شروع گل دهی گیاهان برداشت شدند و وزن تر و خشک شاخساره و غلظت برخی عناصر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد افزایش شوری و کاهش شدت نور منجر به کاهش وزن تر و خشک شد. با افزایش کلرید سدیم محلول غذایی به بیش از 20 میلی مولار، غلظت سدیم برگ افزایش یافت که این افزایش در شرایط سایه بیشتر از نور کامل بود. در شرایط سایه، غلظت یون پتاسیم با افزایش شوری در ابتدا ثابت باقی ماند و سپس کاهش یافت. با افزایش شوری، غلظت کلرید برگ در گیاهان افزایش یافت. روند افزایش کلرید در بافت برگ در گیاهان واقع در سایه بیشتر از گیاهان واقع در نور کامل بود. شوری منجر به کاهش غلظت نیتروژن برگ شد و این کاهش در شرایط سایه، شدیدتر بود. در شرایط سایه، شوری باعث کاهش غلظت فسفر برگ شد. در شوری بالاتر از 20 میلی مولار، غلظت کلسیم برگ کاهش یافت.
    کلیدواژگان: ترخون، شدت نور، شوری، عملکرد، عناصر معدنی
  • نرگس محراب*، مصطفی چرم صفحه 159
    آبشویی عناصر غذایی کودها و سموم موجود در خاک، از عوامل مهم تغییر کیفیت آبهای سطحی و زیرزمینی است. بررسی ها نشان داده است که درصدی از کودهای نیتروژن از خاکرخ خارج شده و به آبهای زیرزمینی و یا رودخانه ها می پیوندد. هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر کاربرد زئولیت خام و غنی شده با آمونیوم بر کاهش آبشویی نیتروژن از خاک تحت کشت گیاه گندم بود. در این مطالعه گلخانه ای، اثر یک سطح کود شیمیایی اوره 100 کیلوگرم در هکتار، دو سطح زئولیت خام 5 درصد و 10 درصد، دو سطح زئولیت غنی شده با آمونیوم 5 درصد و 10 درصد وزنی اضافه شده به دو نوع بافت خاک لوم رسی و لوم شنی و یک سطح آبشویی 30 درصد عمق خالص آبیاری، در هشت دور آبیاری متوالی بر نیتروژن آبشویی شده مورد بررسی قرار گرفت. غلظت نیترات خروجی از تیمار کود شیمیایی در خاک لوم رسی و لوم شنی در تمام دورهای آبیاری بیش از تیمارهای زئولیتی بود. کمترین غلظت نیترات و آمونیوم زه آب در تیمار 10 درصد زئولیت غنی شده با آمونیوم مشاهده گردید. میزان نیترات و آمونیوم شسته شده از خاک لوم شنی بیش از لوم رسی بود. میزان نیترات خروجی از خاک لوم رسی در دور هشتم آبیاری با استفاده از 10 درصد زئولیت خام و 10 درصد زئولیت غنی شده به ترتیب 43 درصد و 72 درصد نسبت به کود شیمیایی کاهش نشان دادند. مقایسه زئولیت خام و غنی شده با آمونیوم نشان داد که زئولیت غنی شده با آمونیوم در نگهداری نیترات و کاهش آلودگی ها موثرتر است.
    کلیدواژگان: آبشویی، بافت خاک، زئولیت غنیشده با آمونیوم، نیتروژن
  • کیومرث روشنگر*، سیامک طلعت اهری، آیدا نوری صفحه 171
    ساختمان کانال های روباز مصنوعی، زیرساخت های پرهزینه ای از نظر هزینه های مصالح، ساخت و نگهداری را در بردارند طراحی مقطع کانال با کمترین هزینه، با کم کردن مجموع هزینه های ساخت در واحد طول کانال با شرایط جریان یکنواخت امکان پذیر است. در این تحقیق تابع هدف بر اساس هزینه پوشش واحد طول کانال، هزینه خاکریزی و خاکبرداری واحد حجم، همچنین بر اساس هزینه هدر رفت آب از طریق تراوش و تبخیر نیزدر نظر گرفته شده و معادله عمومی مقاومت به عنوان تابع قید تساوی استفاده گردیده است. بدین منظور طراحی بهینه مقطع کانال ذوزنقه ای با استفاده ازالگوریتم ژنتیک با متغیرهای عمق، عرض کف و شیب های کناری انجام گرفت. دو روش و چندین مدل بی محدودیت و با محدودیت عمق نرمال، سرعت جریان، شیب کانال و عرض سطح آزاد کانال مورد بررسی قرار گرفت که اعمال محدودیت های عمق، سرعت و شیب ثابت سبب افزایش هزینه ولی محدودیت عرض سطح آزاد در مقایسه با مدل های دیگر سبب کاهش هزینه گردید بعلاوه مدل دیگری با کاربرد معادله مانینگ به عنوان قید تساوی به کار برده شد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، طراحی، کانال های روباز، محدودیت
  • افشین جهانشاهی*، عین الله روحی مقدم، عبدالحمید دهواری صفحه 183
    آب های زیرزمینی از منابع مهم بهره برداری ازآب در مناطق خشک و نیمه خشک می باشند. هدف از این پژوهش ارزیابی دقت روش های درونیابی جهت پیش بینی پراکنش مکانی تعدادی از شاخص های کیفی آبهای زیرزمینی دشت شهربابک واقع در غرب استان کرمان می باشد. در این مطالعه ابتدا داده های کیفی 56 حلقه چاه با توجه به پراکنش و صحت آن ها در سال آبی 91-1390 انتخاب، و سپس کنترل و بازسازی داده ها صورت گرفت. آزمون کلوموگروف- اسمیرنوف نشان داد که داده ها نرمال نبوده و در نتیجه جهت نرمال سازی از داده ها لگاریتم گرفته شد. سپس با استفاده از نرم افزار GS+ بهترین مدل واریوگرام به ساختار فضایی داده ها برازش داده شد. نتایج نشان داد که برای این پارامترهای کیفیت، مدل های کروی، خطی و نمایی بهترین مدل نیم تغییرنماها می باشند. سپس تغییرپذیری آن ها با روش های مختلف درونیابی همچون کریجینگ، کوکریجینگ و عکس مجذور فاصله با توان های یک تا سه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد روش های زمین آماری برتری قابل ملاحظه ای نسبت به روش های معین داشته که روش کریجینگ بهترین روش است. در پارامترهای TDS، EC و Cl کمترین میزان RMSE در روش کریجینگ معمولی با مدل کروی به ترتیب 6/844، 1214 و 61/10 محاسبه شده است. سپس نقشه های پهنه بندی این سه عنصر با مناسب ترین روش در محیط نرم افزار ArcGIS ترسیم گردید. بررسی تغییرات مکانی و زمانی اکثر پارامترها همبستگی آن ها را با هم و روند نزولی بودن آن ها را در طول دوره مورد بررسی نشان داد. همچنین آبخوان دشت از لحاظ مصارف کشاورزی و شرب با استانداردهای ویلکاکس و شولر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج استاندارد ویلکاکس نشان داد که آب 30 حلقه از چاه های واقع در این دشت در وضعیت نامناسب بوده-اند و نتایج دیاگرام شولر غیرقابل شرب بودن آب زیرزمینی در 3/49 درصد از مساحت دشت را تایید کرد.
    کلیدواژگان: درونیابی، دشت شهربابک، زمین آمار، شولر، کریجینگ، ویلکاکس
  • محمدرضا مقصودی، عادل ریحانی تبار*، نصرت الله نجفی صفحه 199
    دراین تحقیق ارزیابی چند روش عصاره گیری برای تعیین فسفر قابل جذب گیاه ذرت در 25 نوع خاک سطحی (0-30cm) انجام گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل و بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با کشت گیاه ذرت (Zea mays L.) در شرایط گلخانه ای و در سه تکرار انجام گرفت. روش های آب مقطر، کلرید کلسیم، پاو، اولسن، کالول، سلطانپور، مورگان، کلونا2 و کاغذ صافی های آغشته به اکسید آهن جهت تعیین فسفر قابل جذب گیاه ذرت به کارگرفته شد و همبستگی مقادیر حاصله با شکل های مختلف فسفر در خاک بررسی شد. بر طبق نتایج بیشترین مقدار فسفر استخراج شده توسط روش کالول و کمترین آن در روش کلرید کلسیم 01/0 مولار حاصل گردید. بیشترین همبستگی در میان روش های عصاره گیری شیمیایی فسفر بین دو روش کالول و کلونا2 مشاهده شد. همچنین فسفر عصاره گیری شده توسط روش چند عنصری سلطانپور با روش نوارهای کاغذی بیشترین همبستگی را نشان داد. بیشتر روش های عصاره گیری همبستگی معنی داری با شکل های فسفر آلی ناپایدار (LOP) و فسفر آلی نسبتا ناپایدار (MLOP) داشتند که بیشترین آنها به ترتیب مربوط به روش کلرید کلسیم 01/0 مولار و آب مقطر بود. همچنین تمام روش های عصاره گیری همبستگی بالایی با شکل دی کلسیم فسفات (Ca2-P) داشتند که کمترین آنها مربوط به روش پاو بود. مقادیر فسفر کل خاک های مورد مطالعه با مقادیر فسفر استخراج شده با تمام عصاره گیرها همبستگی معنی دار داشت. در این آزمایش بیشترین همبستگی بین روش های اولسن و کالول با وزن خشک بخش هوایی ذرت بدست آمد (r به ترتیب برابر **67/0 و **75/0) ولی به دلیل افزایش هزینه ها و زمان عصاره گیری در روش کالول، روش اولسن به عنوان روش برتر معرفی شد. به طور کلی، نتایج این تحقیق نشان داد که هر چند نوارهای کاغذی هم توانستند به خوبی شاخص های رشد ذرت را پیش بینی کنند ولی روش های عصاره-گیری شیمیایی برتر بودند.
    کلیدواژگان: آذربایجان شرقی، اولسن، ذرت، عصاره گیر شیمیایی، فسفر
  • منوچهر شکریان*، محمود شفاعی بجستان صفحه 215
    سازه تندآب سنگی و گابیونی در مجاری طبیعی و مصنوعی کاربرد زیادی دارد و میزان انرژی جنبشی اضافی در پایین دست این سازه توسط پرش هیدرولیکی مستهلک می گردد. یکی از انواع پرش هیدرولیکی در پایین-دست تندآب ها، پرش نوع B است که ابتدای آن در کانال بالادست با شیب مثبت و انتهای طول غلتابی در کانال پایین دست با کف افقی قرارمی گیرد. تعیین مشخصات پرش از جمله نسبت عمق های مزدوج، طول پرش و طول غلتابی بر روی تندآب با بستر زبر به طراحی مناسب و اقتصادی دیواره ها و طول حوضچه آرامش پایین دست کمک خواهد کرد. در این مقاله ابتدا با استفاده از تئوری باکینگهام و نظریه خود تشابهی ناقص رابطه ای کلی جهت برآورد نسبت عمق های مزدوج بر روی بستر زبر بدست آمد. همچنین روابطی کلی برای برآورد طول پرش و طول غلتابی استخراج شد. آزمایش ها در محدوده وسیعی از زبری نسبی (نسبت ارتفاع زبری به عمق بحرانی)، دبی و عدد فرود انجام شد. نتایج نشان داد که زبری نسبی می تواند تا حدود زیادی نسبت عمق های مزدوج، طول پرش و طول غلتابی را کاهش دهد.
    کلیدواژگان: پرش نوع B، پرش هیدرولیکی، تندآب، زبری، عمق ثانویه
  • رحیم مطلبی فرد، نصرت الله نجفی*، شاهین اوستان صفحه 227
    برای بررسی تاثیر شرایط مختلف رطوبت خاک و کودهای روی (Zn) و فسفر (P) بر فسفر قابل استخراج یک خاک آهکی، دو آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملا تصادفی و با دو تکرار در سال 1391 و در شرایط آزمایشگاهی انجام گردید. آزمایش اول با چهار فاکتور شامل فسفر در دو سطح (صفر و 60 میلی گرم P بر کیلوگرم خاک از منبع مونوکلسیم فسفات (Ca(H2PO4)2.H2O)، روی در دو سطح (صفر و 20 میلی گرم Zn بر کیلوگرم خاک از منبع سولفات روی (ZnSO4.7H2O)، رطوبت خاک در دو سطح (FC و FC6/0) و زمان انکوباسیون در چهار سطح (1، 10، 30 و 60 روز) و آزمایش دوم با سه فاکتور فسفر و روی در همان سطوح و منابع ذکر شده و چرخه های مرطوب و خشک شدن در سه سطح (1، 10 و 20 چرخه) انجام شدند. در پایان هر یک از زمان های انکوباسیون یا چرخه های مرطوب و خشک شدن، فسفر قابل استخراج خاک به روش عصاره گیر سلطانپور و شواب اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مصرف فسفر در هر دو شرایط رطوبت خاک فسفر قابل استخراج را افزایش داد. با افزایش زمان انکوباسیون فسفر قابل استخراج به طور معنی داری کاهش یافت و این کاهش در 10 روز اول انکوباسیون در رطوبت ثابت شدیدتر بود و پس از آن تقریبا ثابت ماند. با مصرف روی، فسفر قابل استخراج خاک کاهش یافت و با افزایش زمان انکوباسیون این کاهش بیشتر شد. افزایش رطوبت خاک از FC6/0 به FC باعث افزایش فسفر قابل استخراج گردید. تاثیر چرخه های مرطوب و خشک شدن و رطوبت ثابت بر فسفر قابل استخراج خاک در شرایط با و بدون کود فسفر کاملا متفاوت بود. در شرایط بدون کود فسفر، فسفر قابل استخراج خاک با اعمال چرخه های مرطوب و خشک شدن، بیشتر از انکوباسیون خاک در رطوبت ثابت بود درحالی که در شرایط با کود فسفر، فسفر قابل استخراج خاک با اعمال چرخه های مرطوب و خشک شدن کمتر از انکوباسیون خاک در رطوبت ثابت بود.
    کلیدواژگان: رطوبت خاک، روی، فسفر قابل استخراج، مرطوب و خشک شدن خاک
  • فاطمه کاراندیش*، علی شاهنظری صفحه 243
    مطالعه در قالب یک طرح بلوک کامل تصادفی با سه تیمار آبیاری کامل و آبیاری ناقص ریشه در دو سطح 75 و 55 درصد آبیاری کامل و با سه تکرار جهت ارزیابی روش های کریجینگ، کوکریجینگ و میانگین متحرک وزنی در تعیین توزیع مکانی هدایت الکتریکی خاک صورت گرفت. مقادیر هدایت الکتریکی خاک به عنوان مهمترین معیار شوری خاک با استفاده از سنسورهای Decagon 5TE اندازه گیری شد. سپس با استفاده از رابطه استخراج شده بین میزان رطوبت و هدایت الکتریکی خاک، و بر اساس داده های رطوبت بدست آمده با استفاده از شبکه منظم سنسورهای IDRG SMS T2، پهنه بندی هدایت الکتریکی در محدوده ریشه در تمام تیمارها انجام شد. نتایج آنالیز واریوگرام ها نشان داد که میزان شعاع تاثیر در تمام تیمارها بیشتر از حداکثر فاصله مکانی بین داده های مشاهده ای بود. مقایسه مقادیر مشاهده ای و برآورد شده هدایت الکتریکی با استفاده از روش های زمین آمار و بر اساس شاخص های جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای مطلق (MAE)، میانگین خطای انحراف (MBE) و شاخص همخوانی (d)، در این مطالعه نشان داد که همخوانی خوبی بین مقادیر دو سری داده مذکور وجود داشته است. نتایج آزمون دانکن در سطح احتمال 5% نشان داد که میزان شاخص های ارزیابی در روش کریجینگ در تمام تیمارها در حد معنی داری کمتر از سایر روش ها بوده و روش کوکریجینگ در رتبه دوم قرار دارد. همچنین اختلاف معنی داری در نتایج روش کوکریجینگ با لحاظ نمودن همزمان هدایت الکتریکی با یکی از متغیرهای دما و رطوبت به عنوان ورودی مدل، وجود نداشت.
    کلیدواژگان: آبیاری ناقص ریشه، پیوستگی مکانی، کریجینگ، کوکریجینگ، هدایت الکتریکی خاک
|
  • A. Abbaspour * Page 1
    In the present research the hydraulic jump characteristics such as depth and length of the jump on rough beds as functions of roughness height and initial Froude number were simulated using artificial neural network (ANN) and genetic programming (GP) models. In the experiments, initial Froude numbers and roughness ratios were in the range of 1.9 to10 and 0.085 to 2.025, respectively.Totally, 454 sets of the observed data were used in training and testing process of the proposed ANN and GP models. The results of the both artificial neural network and genetic programming models had good agreements with the measured data. Also the results of these models were compared with the known empirical equations for rough beds. It was shown that the ANN and GP models had less computational errors than the empirical equations. Also, the outputs of the GP model were presented in the form of mathematical equations and tree graph.
    Keywords: Artificial Neural Networks, Hydraulic jump, Genetic Programming, Rough bed
  • M. Daryaee*, Sm Kashefipour, A. Faghiheslam, J. Zahiri Page 11
    Spur dike is a structure made of stone, sand, rock, soil or concrete, which is usually built with an angle relative to the bank to divert the flow from the banks and concentrate it towards the centerline of the river in order to prevent bank scouring. One of the main problems regarding this structure is its stability due to possibility of the scouring around the nose of structure. Therefore modeling the amount of the scouring around the structure according to the flow conditions is important and essential. In this research the laboratory data of scouring around a spur dike for different flow conditions in a 180° bend were applied for modeling this phenomenon using Fuzzy Logic model (FLM) and Artificial Neural Network (ANN). The scour was modeled as a function of the length and the installation angle of spur dike in bend, and the upstream Froude number. The results showed that the ANN and FLM models were able to predict the amount of scouring, accurately. A regression equation was also developed for describing the amount of scouring around the spur dike using the corresponding measured values empolyed for producing and calibrating the pattern of the ANN and FLM models. The results obtained from ANN, FLM and regresion models were then compared together using another series of existing data, which had not been applied for developing those models.
    Keywords: Artificial neural network, Fuzzy logic, River bend, Scouring, Spur dike
  • Mn Mohammadi*, F. Salmasi, A. Hosseinzadeh Dalir, H. Arvanaghi Page 21
    Pressurized sediment flushing is one of the methods for removing deposited sediment in reservoirs of dams. In this method, by opening the bottom outlet, deposited sediment in the vicinity of the bottom outlet is flushed out. In this study by performing experiments on a physical model, the effect of a semi-cylindrical structure in front of a bottom outlet on increasing pressurized sediment flushing capacity was investigated. The Semi-cylinderical structure used in the experimnts was closed at the upper side and had an opening width equal to the bottom outlet diameter at the upstream. Also in the all experiments the height of the structure was six times greather than the bottom outlet diameter and the level of the sediment layer was tangent to the bottom outlet. The experiments were conducted with four different discharges released from the bottom outlet, three water depths above the bottom outlet and four diameters of the semi-cylinderical structure. The results of the Experiments indicated that using a semi-cylinderical structure can increase sediment flushing capacity up to 10 times in contrast to nonstructured case. For a fixed depth of water, an increase in outflow discharge increased scour cone depth. Also for a fixed amount of outflow discharge and structure diameter, changes in water depth had almost no effect on scour cone depth. Also the results indicated that at a constant water level for each outflow discharge there was a proper diameter for the semi-cylinderical structure.
    Keywords: Bottom outlet, Dam reservoir, Pressurized sediment flushing, Semi, cylindrical structure, Water intake
  • K. Badv*, M. Gholikhani Page 31
    The effect of freeze-thaw cycles on hydraulic conductivity (HC) of compacted clay liner (CCL) and geosynthetic clay liners (GCLs) in water retaining structures and municipal solid waste landfills is a key issue in designing barrier systems in those structures. In this study the effect of freeze-thaw cycles on the hydraulic conductivity of a compacted clayey soil from Nazlou Region of Urmia City and a geosynthetic clay liner; and the impact of effective stress on the hydraulic conductivity change of clayey soil in these cycles were investigated. A flexible-wall triaxial hydraulic conductivity apparatus was used to measure the HC of the specimens subjected to freeze-thaw cycles. During the freezing process ice lenses grow in soil sample and when the ice lenses melt, a network of cracks is left and the HC increases. Increasing the effective stress reduces the increased hydraulic conductivity due to freeze-thaw cycles. The results show that on the contrary to compacted clayey soil, the application of intermittent freeze-thaw cycles does not significantly affect the HC of GCL even when GCL sample is subjected to extreme climatic conditions during which it continues to exhibit good performance as a hydraulic barrier.
    Keywords: Compacted clay, Freeze, thaw cycles, Geosynthetic clay liner, Hydraulic conductivity
  • A. Ahmadi*, E. Talaie, R. Soukoti Oskoui Page 41
    Atterberg limits are indicators of soil moisture that show consistency of soil at various states. This study was conducted to investigate the relationship between interrill erodibility and soil Atterberg limits. For this reason 26 soil samples with contrasting properties were collected from four regions of East Azerbaijan province. The sand, silt and clay fractions were determined by the combined sieve- hydrometer method. Atterberg limits were determined according to the standard ASTM method (by Casagrande and hand rolling methods). A rainfall simulator with drainable tilting flume (1×0.5 m) at slope of 9% was employed and interrill erodibility coefficient of the soil (Ki) was calculated at 20, 37, and 47 mm/h rainfall intensities. Results showed that the effect of rainfall intensity on soil interrill erodibility coefficient was insignificant (P˃0.05). Regression relations between Ki and Atterberg limits and other soil properties were developed by STATISTICA software. Ki was estimated using clay, soil organic matter (SOM), sodium adsorption ratio (SAR) and pH as predictors and this regression model could explain 75% of the variance in Ki. Results also showed that there was a direct positive relationship between Atterberg limits and SOM and clay content of the soil. According to the results, the Atterberg limits couldn’t be a suitable predictor for estimating the interrill erodibility coefficient of the soils.
    Keywords: Liquid limit, Plasticity index, Plasticity limit, Soil erosion estimation
  • Aa Sadeghinejad, Sam Modarres, Sanavy*, Sa Tabatabaei, Sm Modares Vaneghi Page 53
    In order to study the effect of water deficit stress at various growth stages on yield, yield components and water use efficiency of rapeseed (Brassica napus L.) cultivars, a field experiment was conducted as split-plot in a randomized complete block design with three replications during 2009-2010 growing seasons in Abarkouh, Iran. Full irrigation based on four different soil water depletion regimes were applied to the main plots including: 40% of available water depletion (AWD) during full growth period (I¬1), 80% of AWD during stem elongation stage to maturity (I2¬), 80% AWD from flowering stage to maturity (I¬3) and 80% AWD from seed filling stage to maturity (I4). Five rapeseed cultivars as sub plot units including: Hayola¬401, Zarfam, Modena, Sarigol and Option¬500 were investigated. Analysis of variance showed that there were significant (P≤0.01) differences among irrigation levels for yield, yield components and water use efficiency.¬ In this study, insufficient soil moisture at the three growth stages, reduced yield components such as seed number per pod and 1000-seed weight by 13.3% and 15.6%, respectively, and led to reduced seed yield as much as 21.4% compared to the control. Reduction of seed yield in each three treatments I¬2, I¬3 and I¬4 was mainly due to reduction in pods and seeds per pod. Water use efficiency decreased more in I2, I3 and I4 treatments than the control. Among the cultivars, Hayola¬401 had the highest water use efficiency. Statistical comparisons showed that Zarfam cultivar produced the highest seed yield (4006 kg ha-1) and Option500 produced the lowest seed yield (2515 kg ha-1).
    Keywords: Rapeseed cultivars, Water deficit stress, ¬Water use efficiency, Yield, Yield components
  • A. Abbasi, Kalo*, Aa Jafarzadah, M. Karimian Eghbal, Sh Oustan, A. Jahangiri Page 65
    In this research work, taxonomic richness and pedodiversity were used for studying soil evolution on rock pediment, mantled pediment, piedmont plain and alluvial plain geomorphic units and genetic richness was also used to evaluate the effect of classification system on genetic pedorichness in Marand region. 26 pedons were excavated and sampled in different geomorphic surfaces. Calculation of indices was done considering soil individuals and soil type areas at different levels of USA Soil Taxonomy System (order, family) as well as diagnostic horizons. Soil richness at the level of order increases from rock pediment to alluvial plain and alluvial plain with four suborders is the richest geomorphic unit. The index shows only a little difference between great group and subgroup in mantled pediment and piedmont plain and at the family level, indices increase in all geomorphic units except alluvial plain. The number of taxa increases from order to family level and rock pediment has the least richness by impossibility of deposition processes. The taxonomic diversity index on each geomorphic unit increases from order to family by increasing in taxa richness and diversity indices calculated based on pedon numbers are higher than those based on area coverage. Cambic horizon is the most dominant horizon in the study area and piedmont plain is genetically the richest geomorphic unit. Genetic pedodiversity depends on soil classification system and soil taxonomy system tries to homogenize the soils in geomorphically active regions.
    Keywords: Diversity Index, Evenness, Pediment, Plain, Richness Index
  • M. Shafai Bejestan*, Sm Razavi Nabavi Page 81
    In the present study the effect of upward seepage on scour depth downstream of the vertical jet such as grade control structure has been experimentally investigated. To reach such goal two series of tests without and with the presence of upward seepage using three different sediment sizes, three different flow discharges and three different tailwater depths were carried out at the hydraulic laboratory of Water Research Organization. For the second series of tests five different upward seepage discharges ranged from 1.5 to10.5 liters per second were applied. The resulting data showed that by applying upward seepage, the scour depth decreased. The amount of decrease was found to be dependent on the sediment size, tailwater depth and upward seepage discharge. The rate of decrease for higher seepage discharge, lower tailwater depth and small particle size was high. The present results were compared with the results of previous research on horizontal jet without horizontal apron and was found in good agreement due to flow pattern similarity while our results were in disagreement with the results of previous research on horizontal jet with horizontal apron. To find the reason, three components of flow velocities inside the scour hole were measured using a Magnetic Doppler velocity meter for both cases of with and without upward seepage. The plots of the vertical flow velocity component showed that when the upward seepage was applied, the down flow velocity near the bed decreased up to 47%. The decrease of this velocity component could cause the lift force to decrease which eventually could reduce the scour depth. Relations for scour depth prediction under the effect of upward seepage were presented.
    Keywords: Grade control structure, Scour hole, Seepage discharge, Spillway
  • M. Servati*_Aa Jafarzadeh_M. A Ghorbani_F. Shahbazi_N. Davatgar Page 93
    One of the best agricultural policies in developing countries for food security is the evaluation of arable lands and agricultural potential to support the current and future agricultural uses. FAO framework for lands suitability evaluation uses a Boolean mapping approach which has been criticized by a number of authors, because the Boolean representations ignore the continuous nature of soil, landscape variation and uncertainties in measurement. In this research, the parametric Square Root Method via a Fuzzy Set Theory was used to evaluate the suitability of alfalfa for 7335 ha lands in Khajeh region located in East Azerbaijan province. The analysis was done with MATLAB analytical software. The results revealed that, calculated correlation coefficients values between the land index and yield with fuzzy method was (r= 0.917) more than that with the Parametric method (r= 0.685) and relatively large difference in calculated correlation coefficients revealed that, there was a need for calibration of the Sys proposed tables about requirements of the climate, landscape and soil in this region. Based on the suitably selected transition zone, MATLAB Software was able to accurately estimate the weights. Although the fuzzy approach provided better results than the parametric square root method, but its results surely depended on the type and determination of the transition zone and membership functions.
    Keywords: Fuzzy set theory, Khajeh, Land evaluation, Parametric square root method
  • G. Rahimi *, A. Charkhabi Page 107
    In recent years, the accumulation of toxic heavy metals in grown rice at contaminated soil has led to a major concern. Accordingly, the quantities of heavy metals (Cd, Cu, Fe and Mn) were measured in soil, water and different parts of rice plants (Oryza sativa L.) cultivated (90, 6 and 41 samples, respectively) in Lenjan region. The studied area is located in Esfahan province and is exposed to various contaminants. The results showed that the concentrations of Cd in the water samples (0.005 mg/L) were less than the standard level (0.01 mg/L). However, its long term cumulative effects should be considered. The concentrations of Cu (23.4 mg/L), Fe (12708 mg/L) and Mn (108.9 mg/L) in roots of rice plant were higher than their standard limits (20, 450 and 100 mg/kg, respectively). Also, the concentrations of Cd in the root, straw and grain (1.6, 1.1 and 1.3 mg/kg, respectively) of rice were higher than the standard limit (0.3 mg/kg), so it is more important for consumers, particularly local residents, to pay special attention to that. Transfer factors (TF) of Cu and Mn ions in different parts of rice plants showed that they were probably controlled by external factors such as atmospheric deposition in the region, because their mobilities were relatively low in the plants. The accumulation of Cu was the highest in the aerial part of rice plants in Chamgordan region which could be due to short distance of the region from the foundry smokestacks. Therefore, in addition to the effect of soil properties, human activities have a significant impact on the concentrations of the studied metals, which should be considered to achieve sustainable agriculture in the area.
    Keywords: Heavy metal, Pollution, Rice, Transfer factor
  • R. Mokarian*, A. Fakheri Fard, Ma Ghorbani Page 121
    Grey system theory plays a role in prediction of events which have less observational statistics noting its mathematical basis, and in hydrology it might remove the problem of data insufficiency. In this study, the simulation of rainfall-runoff process was done by Grey system theory with the Mathematica software using the data of six corresponding events of rainfall-runoff hyetographs and also hydrometric data of Tabriz station in Lighvan zone. We used the least sum of squares method to calculate the differential and hydrological Grey Model equation (DHGM) and Grey parameters (and and). We found the mean values of those parameters as 0.1012365, -0.07836 and 0.200251 respectively. Simulated results were evaluated for the events that had happened in the dates of 25 May 2003 and 21 June 2003 and we obtained (R2, RMSE, VE %) parameters as (0.89, 0.22, 42%) and (0.75, 0.12, 38%) respectively. Using the obtained parameters, the model was tested for two additional events. The comparison between the obtained results by the correlation coefficient index and the least-squares error indicated good efficiency of the Grey model in simulation of rainfall-runoff process.
    Keywords: Grey system theory, Lighvan River in Tabriz, Mathematical models, Rainfall–runoff process
  • M. Zayrie*, M. Ghomeshi Page 135
    Dez Dam is one of the most important dams in Iran. The total initial storage volume of the reservoir was 3.3 Billion cubic meters. To find the characteristics of the turbidity current that may occur in the reservoir and understand its effects on sedimentation, measurements were made in this reservoir from 8th December 2002 to 30th June 2003. During this period, seven events of turbidity current events were recorded. Focusing on the velocity profiles results showed that generally the measured water entrainment coefficients (Ew) were higher, as compared with the existing laboratory data. This state strongly depended on the non-uniformity of the cross sections, tortuosity of the channel and bed roughness that increased the water entrainment. Also, a statistical analysis was performed on the dimensionless velocity profiles using SPSS software, and the results were compared with the experimental data.
    Keywords: Dez dam, Flow hydrodynamics, SPSS software, Turbidity current, Water entrainment
  • M. Ghoily Kylaneh, Sj Tabatabaie, S. Bolandnazar* Page 147
    Salinity is the most important factor limiting plant growth; light intensity is also a prominent factor affecting the response of plants to salinity stress. In order to investigate the effects of light intensity and salinity on yield and concentrations of some elements of tarragon plant, an experiment was carried out. The experiment was laid out in split plots with a randomized complete blocks design at 4 replications in soilless culture. Treatments consisted of two light intensities as main plots and five NaCl levels (0, 20, 40, 60 and 80 mM) as subplots. At the beginning of flowering, plants were harvested and shoot fresh and dry weights and elements concentrations were measured. The results showed that the salinity increase and in light intensity decrease led to shoot fresh yield and dry weight decrease. With increase of salinity more than 20 mM sodium chloride in solution, sodium concentration in leaves increased and this increment in shade was more than that in full light conditions. In the shadow conditions, first, increasing salinity caused K+ concentration to remain constant; then it decreased. Salinity reduced leaf nitrogen concentration, which was more pronounced in lower light conditions. Leaf P concentration was reduced under saline conditions. Salinity levels higher than 20 mM led to leaf calcium concentration to be reduced.
    Keywords: Light intensity, Mineral Nutrients, Salinity, Tarragon, Yield
  • N. Mehrab*, M. Chorom Page 159
    Leaching of fertilizers, nutrients and insecticides from soil is an important factor to change the surface and ground water quality. Studies show that some percentage of nitrogen fertilizers leaching from the soil profile joins the groundwater or rivers. The aim of this study was to investigate the effect of raw and ammonium-enriched zeolite on reducing nitrogen leaching from the soil under wheat plant cultivation. In this greenhouse experiment, effects of one level of fertilizer application (100 kg/ha), two levels of raw zeolite (5 and 10% wt) and NH4+-zeolite (5 and 10% wt) added to the clay loam and sandy loam soils and one level of leaching (30% of net irrigation depth) on nitrogen leaching in eight consecutive irrigation events were studied. Nitrate concentrations in sandy loam and clay loam soils treated with the chemical fertilizer were more than those in zeolite treatments at the all irrigation period. The lowest concentrations of nitrate and ammonium in the drainage water were observed in the treatment with 10% zeolite enriched with ammonium. The quantities of the ammonium and nitrate leached from the sandy loam soil were more than those from the clay loam soil. The nitrate outputs from the clay loam soil with 10% raw zeolite and 10% zeolite enriched with ammonium were 43% and 72% less than those with the chemical fertilizer treatment, respectively. Comparison of the raw and enriched zeolite with ammonium showed that the ammonium-enriched zeolite stored the nitrate and reduced the pollution more effectively.
    Keywords: Leaching, NH4+, zeolite, Nitrogen, Soil Texture
  • K. Roshangar*, S. Talat, Ahari, A. Noori Page 171
    Artificial open channel structures are expensive infrastructures in terms of their materials, construction and maintenance. Design of a minimum cost channel section involves minimization of the sum of costs per unit length of the channel, subject to uniform flow condition in the channel. In this research, the objective function was expressed using the cost per unit length of the channel for lining, the depth-dependent unit volume earthwork cost, and the cost of water lost due to seepage and evaporation. A general resistance equation was used as an equality constraint. Optimal design of trapezoidal channel sections using genetic algorithm with depth, bottom width and side slope variables was accomplished. Two methods and several Models were evaluated including no restriction and restriction on normal depth, velocity of flow, side slope and top width. Restricted depth, velocity and side slope resulted in higher costs. However restricted top width resulted in lower costs comparing with other models. Also, another model was employeed which used the Manning equation as an equality constraint.
    Keywords: Design, Open channels, Optimization, Restricted
  • A. Jahanshahi *, E. Rouhi Moghaddam, A. Dehvari Page 183
    Groundwater is one of the most important water resources in arid and semi-arid regions. The main aim of this study was to evaluate the accuracy of interpolation methods for predicting the spatial distribution of some groundwater quality indices for Shahr-Babak Plain in Kerman Province. First of all, the water quality data of about 56 wells in the period 2011-2012 were selected; based on their accuracy and scattering in 2011-2012; then the missing data were reconstructed and controlled. According to the Kolmogorov-Smirnov test, data were not normally distributed, so the logarithms of them were used. The results showed that for these water quality parameters, the best variogram models were the Spherical, Linear and Exponential ones. The variability of the data was investigated using different interpolation methods such as Kriging, Cokriging and IDW with powers 1 to 3. The results showed that the geostatistical methods had remarkable superiorities to the deterministic methods so that the Kriging method was the best one. For the parameters TDS, EC and Cl the lowest values of RMSE were calculated using Ordinary Kriging with the Spherical model, which were 844.6, 1214 and 10.61, respectively. Then the zoning maps of these three elements were drawn with the most appropriate method of ArcGIS software. The spatial and temporal variations of the most parameters were investigated and their correlations with the decreasing trends were shown during the period of the study. Also,the suitability of the plain aquifer water for agricultural and drinking uses was investigated with the Wilcox and Schoeller Standards. Wilcox standard results indicated that the water qualities of 30 wells were in unsuitable conditions, and the results of Schoeller diagram confirmed that in 49.3 percent of the plain area the groundwater was undirinkable.
    Keywords: Geostatistics, Interpolation, Kriging, Schoeller, Shahr, Babak Plain, Wilcox
  • Mr Maqsoodi, A. Reyhanitabar*, N. Najafi Page 199
    In this research, evaluation of Some Extraction methods for determining available phosphorus of the corn plant in 25 calcareous soils was implemented using surface soil (0-30 cm) samples. The experiment was carried out as a factorial in a randomized complete blocks design with cultivation of corn in three replications under greenhouse conditions. Methods of distilled water, calcium chloride, Paauw, Olsen, Colwel, Soltanpour, Morgan, Kelowna-2 and filter paper impregnated with iron oxide were applied, and the available P and the correlations between the resulted values with soil phosphorus fractions were investigated. The maximum and minimum amounts of P were extracted by the methods of Colwel and 0.01 M CaCl2 respectivly. Among the chemical extraction methods of P, the highest correlation was observed between the Colwel and Kelowna-2 methods. The Soltanpour method had the highest correlation with the paper strips method. Most of the extraction methods showed significant correlations with the labile organic phosphorus (LOP) and moderately labile organic phosphorus (MLOP) fractions, of which the maximum values were related to 0.01 M CaCl2 and distilled water methods, respectively. Also, all the extraction procedures, were, highly correlated with the dicalcium phosphate (Ca2-P) fraction among which the lowest belonged to the Paauw method. The amounts of total-P in soils were significantly correlated with the amounts of extracted P using all the extractants. In this experiment, the methods of Olsen and Colwel had the highest correlations with corn shoot dry weight, but due to the cost increase and longer time of extraction in the Colwel method, the Olsen method was introduced as the preferred one. The results of this study showed that although the paper strips method could predict corn growth parameters well, but the chemical extraction methods were superior.
    Keywords: Chemical extractant, Corn, East Azerbaijan, Olsen, Phosphorus
  • M. Shokrian*, M. Shafai Bajestan Page 215
    Rock and gabion types of chute structures are used in many natural and artificial channels. The excess kinetic energy downstream of this structure is dissipated through hydraulic Jump. One type of the hydraulic jump is the B-jump. A B-jump is defined as the jump having the toe section located on a positively sloping upstream channel and the roller length end on a downstream horizontal channel. Determination of hydraulic jump characteristics such as the sequent depth ratio, jump length and roller length which occur at the roughened bed chute can help to design a safe and economic stilling basin. In this study, to estimate sequent depth ratio on the rough bed, using Buckingham theorem and incomplete self similarity theory a general non-dimensional relation was developed. Also general equations were developed for estimating jump and roller lengths. Then tests were conducted for a wide range of relative roughness, flow discharge and Froude numbers. The results showed that relative roughness could reduce the sequent depth ratio, jump length and roller length.
    Keywords: B, Jump, Chute, Hydraulic jump, Roughness, Sequent depth
  • R. Motalebifard, N. Najafi*, S. Oustan Page 227
    For evaluating effects of different soil moisture conditions, zinc (Zn) and phosphorus (P) on extractability of P in a calcareous soil, two experiments were conducted as factorial on the basis of a completely randomized design with two replications under laboratory conditions in 2012. The first experiment was arranged with four factors, including Zn at two levels (0 and 20 mg Zn per kg of soil as ZnSO4.7H2O), P at two levels (0 and 60 mg P per kg of soil as Ca(H2PO4)2.H2O), soil moisture at two levels (0.6FC and FC) and incubation time at four levels (1, 10, 30, and 60 days) and the second experiment was accomplished with three factors of Zn and phosphorus at the above mentioned levels, and wetting-drying cycles at three levels (1, 10 and 20 cycles). The extractable soil- P values were measured at the end of each incubation period or wetting-drying cycle by Soltanpour and Schwab method. The results showed that application of P increased the extractable P in both soil moisture conditions. The extractable P significantly decreased with increasing duration of incubation, especially in the first 10 days and then remained constant for the rest of the period. The Zn supply decreased extractable P and this reduction was more pronounced with increasing incubation time. Increase in soil water content from 0.6FC to FC increased the extractable-P. The effects of wetting-drying cycles on the extractable-P were different with and without application of 60 mg P per kg of soil. Under no P supplying condition, wetting-drying cycles exhibited higher amounts of extractable P compared with incubation at constant moisture condition; while under P applied condition, imposing wetting-drying cycles led to a decrease in amounts of extractable P compared to incubation under constant moisture condition.
    Keywords: Extractable phosphorus, Soil moisture, Wetting, drying, Zinc
  • F. Karandish*, A. Shahnazari Page 243
    This study was carried out as a complete block design with three treatments including, full irrigation, partial root-zone drying in two levels at 75% and 55% of full irrigation to evaluate three Geostatistical methods including Kriging, CoKriging and Weighting Moving Average for interpolating the values of soil electrical conductivity, as the best index for soil salinity. Soil electrical conductivity (EC) was measured using Decagon 5TE TDR sensors. Then zone classification maps of the EC were prepared using a linear relation between EC and soil water content values measured by IDRG SMS T2 sensors. Results of the variograms analysis showed that the effective range of variograms was higher than the maximum space between observed points in the all treatments. Comparing the observed and Geostatistical estimated values of EC based on the evaluation criteria including root mean square error (RMSE), mean bias error (MBE), mean absolute error (MAE) and index of agreement (d) showed that there was a good agreement between observed and estimated EC values. Duncan test at 5% probability level showed that values of the evaluation criteria for the Kriging method were significantly lower than those for the other methods at the all treatments, and CoKriging method ranked as the second method (p≤0.05). Also there was no significant difference between the Cokriging methods by simultaneous consideration of the electricul conductivity with one of the temperature or soil moisture covariates as the model input.
    Keywords: CoKriging, EC, Kriging, Partial root zone drying, Spatial structure