فهرست مطالب

پژوهش های حفاظت آب و خاک - سال بیست و یکم شماره 5 (آذر و دی 1393)

نشریه پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال بیست و یکم شماره 5 (آذر و دی 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/11/12
  • تعداد عناوین: 17
|
  • محسن پوررضا بیلندی، علی محمد آخوندعلی، بیژن قهرمان، عبدالرسول تلوری صفحات 1-26
    تعیین مقادیر بهینه برای پارامترهای به کار رفته در هر مدل شبیه سازی کاری است که همواره با شک و تردید همراه می باشد و بنابراین بایستی عدم قطعیت موجود در پارامترهای شبیه سازی با روش های مناسب تحلیل و بررسی گردد. در این تحقیق مقایسه دو الگوریتم عدم قطعیت DREAM و SCEM UA، برای پارامترهای مدل بارش- رواناب فیزیکی و توزیعی تک رخداد AFFDEF به کار گرفته شد. این روش ها برپایه مونت کارلو زنجیرمارکف بوده که اخیرا توسعه یافته اند و از روش نمونه گیر متروپولیس استفاده می کنند که به خوبی قادر به بررسی فضای پارامتری با حداقل تعداد تکرار می باشد. مدل هیدرولوژیک توزیعی AFFDEF در زبان برنامه نویسیFortran بدلیل خطای کمتر آن - به نسبت مدلهای یکپارچه در این تحقیق بکار گرفته شد. منطقه مورد مطالعه، حوضه ابوالعباس به مساحت تقریبی 280 کیلومتر مربع در شرق استان خوزستان بوده که دارای میانگین سالانه بارش 550 میلیمتر می باشد. تعداد 6 رخداد در خلال فصل غیر ذوب برف برای این منظور به کار گرفته شد که از این میان 4 رخداد برای واسنجی و 2 رخداد برای صحت سنجی نتایج مورد استفاده قرار گرفت. نتایج دو روش عدم قطعیت، همگرایی سریعتر و همچنین بازه پسین باریکتر برای پارامتر های مدل بارش رواناب را در روش DREAM به نسبت روش SCEM-UA نشان داد که در حقیقت کارایی بالای روش DREAM را اثبات نمود. ضمن آنکه وابستگی توابع توزیع پارامترها در هر رخداد به ویژگی های دبی اوج و شرایط رطوبتی آن رخداد را نیز نشان داده شد.
    کلیدواژگان: تحلیل عدم قطعیت، روش های مونت کارلو رنجیره مارکف، مدل تک رخداد توزیعی بارش، رواناب
  • حسین سیدعلیپور، سادات فیض نیا، حسن احمدی، محمدرضا زارع، محسن حسینعلی زاده * صفحات 27-47

    کاهش قابل توجه عملکرد حوزه های آبخیز ایران به دلیل حجم زیاد فرسایش، بیانگر ضرورت روزافزون پایش و پیگیری این پدیده مخرب است. در این مسیر، بکارگیری روش های نو و دانش روز از اهمیت زیادی برخوردار است. در سرتاسر جهان برای برآورد فرسایش خاک از روش ها و مدل های فرسایشی به ویژه سزیم 137 و RUSLE-3D استفاده می شود. در این پژوهش با توجه به اهمیت نهشته های لسی از نظر حاصلخیزی و حساسیت بالا به فرسایش، اندازه گیری میزان جابه-جایی ذرات خاک و برآورد فرسایش و رسوب به ترتیب به وسیله سزیم 137 و مدل RUSLE-3D در حوزه آبخیز آق امام انجام شد. با توجه به عدم وجود داده های مشاهداتی در منطقه و دقت بالای روش سزیم 137 در اندازه گیری میزان فرسایش، با مقایسه داده های میزان جابه جایی ذرات خاک ناشی از روش سزیم 137 با مدل RUSLE-3D، کارایی مدل RUSLE-3D برای مناطق لسی تعیین شد. در نهایت میزان متوسط فرسایش از روش سزیم 137 در آبخیز آق امام، 78/10 تن در هکتار در سال به دست آمد، درحالی که با استفاده از مدل RUSLE-3D، میزان متوسط فرسایش منطقه، 61/2 تن در هکتار در سال برآورد شد. در تحقیق حاضر میزان فرسایش بدست آمده از هر دو روش در کلاس های (شیب 15-0 و بیشتر از 15 درجه) و (کاربری کشاورزی و غیرکشاورزی) مقایسه شدند. در نهایت، نتایج ناشی از مقایسه روش سزیم 137 با مدل RUSLE-3D دارای همبستگی پایینی است که عدم تناسب مدل RUSLE-3D را برای نهشته های لسی نشان می دهد.

    کلیدواژگان: فرسایش خاک، نهشته های لسی، سزیم 137، مدل RUSLE، 3D، حوزه آبخیز آق امام
  • مهدی اسمعیلی ورکی، فرزانه صاحبی، مریم نوابیان، زهرا امیری صفحات 49-70
    یکی از سازه های متداول جهت استهلاک انرژی جریان های با سرعت زیاد در پایاب سازه های هیدرولیکی، حوضچه های آرامش می باشند. از میان این حوضچه ها، حوضچه های آرامش واگرا با مقاطع مستطیلی و ذوزنقه ای به دلیل عدم نیاز به سازه تبدیل در ابتدا و انتها و نیز عملکرد هیدرولیکی مناسب تر از نظر نسبت اعماق ثانویه و افت نسبی انرژی در مقایسه با حوضچه های کلاسیک، می توانند جایگزین های مناسبی باشند. هدف از مطالعه حاضر بررسی تاثیر واگرایی دیواره های حوضچه آرامش بر مقدار هزینه های ساخت آن نسبت به حوضچه کلاسیک می باشد. برای این منظور نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده برای مقاطع مستطیلی و ذوزنقه ای با شیب های جانبی 5/1:0، 1:1 و 5/1:1، زاویه های واگرایی 3 تا 9 درجه در دامنه اعداد فرود 65/2 تا 9 مورد استفاده قرار گرفت. تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد که در حوضچه های واگرا با مقاطع مستطیلی، افزایش واگرایی دیواره ها از 4 تا 9 درجه در محدوده اعداد فرود مذکور، باعث افزایش راندمان پرش به میزان 10 تا 29 درصد و کاهش هزینه های ساخت به میزان 4 تا20 درصد نسبت به حوضچه کلاسیک می شود. همچنین نتایج خروجی مدل بهینه سازی که تابع هدف را با الگوریتم ژنتیک حل می نمود، نشان داد که مقاطع ذوزنقه ای در اعداد فرود کمتر از 4، زاویه واگرایی 3 درجه و شیب جانبی 5/1:0 دارای عملکرد بهینه از نظر ساخت می باشد. مقایسه نتایج حاکی از آن است که بتدریج با افزایش عدد فرود، در کلیه مقاطع ذوزنقه ای و زوایای واگرایی، هزینه های ساخت حوضچه به دلیل افزایش طول پرش در اثر افزایش زاویه واگرایی دیواره های حوضچه، افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: حوضچه آرامش واگرا، راندمان پرش، هزینه های ساخت، الگوریتم ژنتیک
  • قاسم رحیمی، هفترانی دودانگه، صفر معروفی، منصور غلامی صفحات 71-92
    تتثبیت فلزات سنگین توسط کودهای فسفره و ماده آلی از روش های اصلاح خاک های آلوده بشمار می رود. به همین منظور کاربرد کودهای فسفاته و کمپوت زباله شهری بر تحرک سرب و کادمیوم و جذب آنها بوسیله گیاه در یک خاک لومی آلوده به فلزات سنگین بررسی شد. این آزمایش گلخانه ای در قالب طرح کاملا تصادفی با تیمارهایی شامل کود دی آمونیوم فسفات (75 میلی گرم P2O5در کیلوگرم)، سوپرفسفات تریپل (75 میلی گرم P2O5در کیلوگرم) و کود کمپوست حاصل از زباله های شهری (2 درصد) در مقایسه با کنترل و در سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که کودهای فسفاته و کود کمپوست باعث کاهش سرب زیست فراهم نسبت به شاهد گردید و جذب سرب و کادمیوم به وسیله اندام هوایی گلایول در اثر کاربرد کودهای فسفاته نسبت به شاهد کاهش چشمگیری یافت ولی کود کمپوست روی غلظت سرب و کادمیوم در اندام هوایی گلایول تاثیر چشمگیری نداشت. همچنین بخش محلول و تبادلی سرب و کادمیوم در اثر استفاده از کودهای فسفاته نسبت به شاهد کاهش پیدا کرد ولی کود کمپوست روی این بخش از سرب و کادمیوم تاثیری نداشت. بنابراین می توان نتیجه گرفت که استفاده از کودهای شیمیایی حاوی فسفر در زمین های کشاورزی، ممکن است از ورود فلزات سنگین به زنجیره غذایی جلوگیری کنند.
    کلیدواژگان: کودهای فسفره، کود کمپوست، سرب، کادمیوم و گلایول
  • سعید گوهری، محمد امرایی، علی فلک دین صفحات 93-114
    هیدرولیک جریان در تقاطع کانالها پیچیده بوده و عوامل زیادی مانند نسبت دبی جریان، زاویه تقاطع، هندسه کانال، شیب طولی، مقاومت بستر و عدد فرود بر رفتار جریان اثر گذار می باشد. وجود بستر متحرک با انتقال رسوب نیز بر پیچیدگی الگوی جریان در این مقاطع می افزاید. مطالعه الگوی جریان میتواند به پیش بینی تغییرات شکل بستر در مجاری رسوبی کمک کند. در این مطالعه تاثیر نسبت دبی جریان و زاویه تقاطع کانالها برای زوایای 30، 45، 60 و 90 درجه بر الگوی جریان با استفاده از مدل عددی فلوئنت مورد بررسی قرار گرفته است. در زاویه تقاطع 90 درجه در نزدیک کف کانال (05/0 = Z*) و به ازای نسبت دبی جریان 917/0=*Q کمینه ابعاد ناحیه جدایی جریان رخ داده و ابعاد این ناحیه به صفر میرسد. همچنین در زاویه تقاطع 45 درجه و در نسبت دبی 917/0=*Q نیز ابعاد ناحیه جدایی جریان بسیار ناچیز است. بیشترین ابعاد ناحیه جدایی جریان نیز در زاویه تقاطع 90 درجه به ازای نسبت دبی جریان 917/0=*Q در نزدیک سطح (95/0 = Z*) مشاهده میشود. با افزایش نسبت دبی طول و عرض ناحیه جدایی جریان کاهش می یابد و در نسبتهای دبی بالا ناحیه جدایی جریان ناپدید میشود. افزایش مقدار نسبت دبی جریان، بطور خطی ابعاد ناحیه جدایی جریان را کاهش میدهد. با افزایش نسبت دبی، تغییرات ابعاد ناحیه جدایی در کف ناچیز بوده و طول ناحیه جدایی جریان در سطح نسبت به کف کانال بیشتراست. بیشترین و کمترین تغییرات سطح آب در کمترین و بیشترین مقدار نسبت دبی رخ می دهد.
    کلیدواژگان: تقاطع کانال، ناحیه جدایی جریان، زاویه تقاطع جریان، نسبت جریان، مدل عددی فلوئنت
  • محمد کاهه، امیر احمد دهقانی، مهدی کاهه، عبدالرضا ظهیری صفحات 115-133
    با ترکیب سرریز و دریچه می توان دو مشکل عمده و اساسی رسوب گذاری در پشت سرریزها و تجمع رسوب و مواد زائد در پشت دریچه ها را رفع نمود. بعلاوه عمق آبشستگی در پایین دست سازه کاهش می یابد. در سازه ترکیبی سرریز - دریچه، شرایط هیدرولیکی جدیدی حاکم خواهد شد که با شرایط هیدرولیکی هرکدام از این دو سازه به تنهایی متفاوت است. بر اثر جریان ناشی از جت عبوری از رو و یا زیر سازه، امکان ایجاد حفره آبشستگی در پایین دست سازه ها وجود دارد که ممکن است پایداری سازه را به خطر اندازد، بنابراین تعیین مشخصات حفره آبشستگی مورد توجه محققین هیدرولیک جریان قرار گرفته است. هدف اصلی از این تحقیق، ارزیابی مدل Flow3D در شبیه سازی آبشستگی در پایین دست سازه ترکیبی سرریز – دریچه است. همچنین برای شبیه سازی آبشستگی جریان از مدل های مختلف آشفتگی مانند RNGk-ɛ، k-ɛ و LES بهره گرفته شد. نرم افزارFlow3D یک نرم افزار قوی در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی است که برای حل مسائل با هندسه پیچیده مورد استفاده قرار میگیرد. در این تحقیق، جهت شبیه سازی پروفیل سطح آب از روش حجم سیال (VOF) و جهت شبیه سازی پارامترهای آشفتگی از مدل های مختلف آشفتگی استفاده شد. همچنین برای ارزیابی دقت مدل از نتایج آزمایشگاهی استفاده شد. نتایج نشان می دهد که از بین مدل های آشفتگی، مدل آشفتگی LES جهت شبیه سازی خصوصیات آشفتگی جریان مناسب تر است. همچنین مدل Flow3D با دقت بالایی (96/0=2R و 0117/0= RMSE) میتواند جهت شبیه سازی آبشستگی پایین دست سازه و پروفیل سطح آب مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: جریان ترکیبی، آبشستگی، سرریز، دریچه، مدلسازی عددی، Flow3D
  • امید بابامیری، یعقوب دین پژوه صفحات 135-153
    هدف این مطالعه مقایسه و واسنجی تعداد نه روش مختلف تخمین تبخیر-تعرق گیاه مرجع (ETo) مبتنی بر انتقال جرم در مقیاس ماهانه در حوضه دریاچه ارومیه می باشد. روش های انتخاب شده شامل روش مییر (M)، دالتون (D)، روهور (R)، پنمن (P)، بروکمپ و وننر (BW)، ماهرینگر (Ma)، ترابرت (T)، WMO و آلبرچت (A) بودند. برای این منظور از اطلاعات ده ایستگاه هواشناسی سینوپتیک در دوره آماری 2010 تا 1986 استفاده شد. نتایج روش های مذکور با خروجی روش فائو پنمن-مانتیث (PM56) مقایسه شدند. واسنجی روش ها برای یکایک ایستگاه ها و تمام ماه ها و در طول دوره آماری مذکور انجام شد. ارزیابی عملکرد روش ها با آماره های، RMSE، MBE، MAE و PE انجام شد. نتایج نشان داد که قبل از واسنجی، نتایج روش های انتخاب شده در مقایسه با روش PM56 اختلاف زیادی دارند. واسنجی روش ها عملکرد آنها را بطور قابل ملاحظه ای بهبود بخشید. قبل و بعد از واسنجی، روش M با میانه ارقام نظیر معادل 0.8945 به عنوان بهترین روش در حوضه مورد مطالعه شناخته شد. در این روش (پس از واسنجی) میانه مقادیر آماره های RMSE، MBE، MAE و PE به ترتیب معادل 21.8، 8.7-، 17.3 و 21.5 میلیمتر در ماه بدست آمد. پس از روش M روش D به عنوان دومین روش مناسب در حوضه مذکور تشخیص داده شد. روش های R، P، BW، Ma، T، WMO و A به ترتیب، در رده های سوم تا نهم قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: انتقال جرم، پنمن، مانتیث، تبخیر، تعرق، حوضه آبریز، دریاچه ارومیه
  • علیرضا کیانی، عباسعلی نوری نیا صفحات 155-173
    در مناطق کم آب یکی از گزینه های موثر در افزایش تولید، ارتقاء بهره وری آب است. این مهم با بهبود توامان مدیریت های آبیاری و زراعی به دست می آید. به همین منظور آزمایشی با شش تناوب به همراه شش رقم گندم در دو شرایط آبیاری تکمیلی و دیم درقالب طرح آماری کرت های نواری در سه تکرار بر مبنای طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سالهای1386 الی 1390مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عملکرد گندم تحت تاثیر ارقام، شرایط اقلیمی و آبیاری متفاوت بوده ولی تناوب مختلف گندم در عملکرد تاثیر معنی داری نداشت.در سال هایی که سهم باران از کل آب مصرفی گیاه حدود 75 درصد بود، عملکرد گندم آبی با عملکرد گندم دیم تفاوت معنی داری نداشت.عملکرد گندم آبی از سال 1386 الی1390 به ترتیب در حدود 69، 6، 21 و 88 درصدبیشتر از عملکرد گندم دیم بود. بالاترین عملکرد و همچنین بالاترین کارایی مصرف آب بر مبنای بارش و آب آبیاری مربوط به ارقام N-80-19 و N-81-18 بود. کارایی بارش در زمین تحت کشت گندم در چهار سال متوالی به ترتیب برابر با 67/1، 79/1، 31/1 و 1/1 و کارایی مصرف آب آبیاری نیز به ترتیب معادل 75/0، 36/0، 81/0 و 2/2 کیلوگرم دانه گندم به ازای هر مترمکعب آب مصرفی به دست آمد. از آنجا که آبیاری تکمیلی اثربخشی لازم در افزایش بهره وری آب را در تمام سال ها نداشت، در شرایط استان گلستان بهتر است آبیاری گندم تنها در دوره بحرانی کمبود آب صورت گیرد و مقدار آب صرفه جویی شده برای مناطق کم آب و یا برای کشت تابستانه اختصاص یابد.
    کلیدواژگان: آبیاری تکمیلی، بهره وری آب، تناوب زراعی، گندم
  • رئوف مصطفی زاده، سیدحمیدرضا صادقی، امیر سعدالدین صفحات 175-191
    بررسی تغییرات زمانی رسوبات معلق در قالب رسوب نمودها یک ابزار مهم در تحلیل رفتار رسوبی حوزه های آبخیز و طبعا موفقیت پروژه های آبخیزداری محسوب می شود. بر همین اساس، این پژوهش با هدف تحلیل رسوب نمود و حلقه های سنجه مشاهداتی در حوزه آبخیز رودخانه گلاز اشنویه در استان آذربایجان غربی با مساحت 103 کیلومترمربع انجام پذیرفت. به این منظور، مقادیر رسوب معلق و دبی جریان 13 رگبار از پاییز 1390 لغایت پاییز 1391 با فاصله زمانی یک ساعت تهیه و سپس رسوب نمود و حلقه های سنجه رسوب آن ها تحلیل شد. نتایج نشان داد که در 7 مورد از حلقه های رسوبی به واسطه وقوع زودهنگام اوج رسوب نسبت به روان آب (5/0 تا 4 ساعت)، ساعت گرد بوده ولی سایر حلقه ها دارای الگوهای مختلف بود. بر اساس نتایج، الگوی غالب ساعت گرد حلقه های سنجه رسوب، به دلیل مشارکت دامنه های پرشیب مجاور آبراهه اصلی آبخیز بوده است. هم چنین الگوی هشت شکل و مرکب در تعدادی از سنجه های رسوب مشاهده شد که به افزایش غلظت رسوب در شاخه پایین رونده رسوب نمود و تلاقی منحنی رسوب نمود با آب نمود در اثر مشارکت تولید رسوب از کاربری های کشاورزی دیم پس از کشت پاییزه در دامنه های بالادست آبخیز نسبت داده شد. هم چنین مشخص شد که 4 مورد از رگبارهای مطالعاتی به صورت متوالی اتفاق افتاده اند که مقادیر وزن کل رسوب معلق حمل شده در رگبار اول آن ها به ترتیب 5/1، 9/3، 2/10 و 6/4 برابر رگبار دوم بود. بر اساس نتایج، رسوب نمود اکثر رگبارها دارای یک اوج ثانویه بود که بر وجود منابع رسوبی و مشارکت تولید رسوب از اراضی کشاورزی در بالادست حوزه آبخیز مورد مطالعه دلالت داشت.
    کلیدواژگان: تغییرات زمانی رسوب معلق، تولید رسوب، رابطه دبی، رسوب، کاربری اراضی، موجودیت رسوب
  • ساسان مددی، علیرضا عمادی، علی شاهنظری صفحات 193-208
    تحویل آب به مقدار کافی و در زمان مناسب یکی از اهداف اصلی سیستم های توزیع آب در شبکه های آبیاری است. شبکه آبیاری تجن یکی از شبکه های مهم شمال کشور می باشد که از سال 1376 بخش عمده دشت ساری را آبیاری می کند. در این پژوهش عملکرد کانال اصلی واحد عمرانی شماره یک شبکه آبیاری تجن با استفاده از شاخص های راندمان، کفایت، عدالت و پایداری مورد ارزیابی قرار گرفت. برای اندازه گیری شاخص ها ابتدا روابط دبی- اشل برای هر یک از کانال های فرعی و مقطع ورودی و خروجی کانال اصلی با استفاده از اندازه گیری های صحرایی به دست آمد. سپس با کاربرد دستگاه خودکار اندازه گیری تراز سطح آب و استفاده از روابط دبی- اشل مقدار دقیق دبی تحویلی به هر آبگیر و همچنین دبی در کانال اصلی در دو دوره آبیاری در بازه های زمانی یک دقیقه بدست آمد. نیاز آبی هر یک از آبگیرها با استفاده از برنامه کامپیوتری NETWAT محاسبه شد. با استفاده از نیاز آبی محاسبه شده توسط نرم افزار شاخص های ارزیابی عملکرد هر یک از آبگیرها و شاخص های عملکرد کانال اصلی برآورد شد. به صورت کلی نتایج نشان دهنده پایین بودن عملکرد این کانال است. توزیع سنتی آب در شبکه با وجود مکانیزه بودن شبکه، عدم اطلاع دقیق میراب از نیاز آبی هر آبگیر و ضعف در نگهداری و تعمیر سازه های کنترل و آبگیر مانع از انجام مدیریت مناسب بر توزیع آب شده است. در نتیجه رفع این موانع و ارائه راه کارهایی برای مدیریت و بهره برداری شبکه، می تواند عملکرد این شبکه آبیاری را افزایش دهد.
    کلیدواژگان: شاخص های عملکرد، مدیریت شبکه، تحویل و توزیع آب
  • محمد حمیدی قره تپه، سید حسن گلمایی، میرخالق ضیاءتبار احمدی صفحات 209-223
    از جمله حساس ترین و مهم ترین مسایل در پروژه های عمده ی عمرانی هم چون انتخاب محل احداث سدهای بتنی و خاکی، کانال های انتقال آب، انتخاب مسیر احداث بزرگراه ها و راه های اصلی و فرعی و... مطالعه ی فشار آب منفذی داخل خاکریزها و تامین پایداری آن ها است. یکی از دلایل ناپایداری شیب ها و وقوع گسیختگی ها در شیروانی ها فشار آب منفذی است و این مساله به خصوص در مناطق مرطوب و در ساختگاه هایی که جنس خاک آن ها رسی اشباع است، چشم گیرتر است. تغییرات سطح آب داخل کانال باعث نوسان فشار آب حفره ای در خاکریز می شود که تغییرات مقادیر ضریب اطمینان شیروانی در طول سال را به دنبال دارد. در این مقاله و در قالب یک مطالعه ی موردی، نقش زه کش افقی در پایداری شیب شیروانی ساختگاه مورد مطالعه با مدل عددی Plaxis V8.2، در سه حالت افت سریع، افت آرام و حداکثر سطح آب داخل کانال مورد بررسی قرار گرفته که ضریب اطمینان ها به ترتیب برابر 6/1، 73/1 و 8/2 بدست آمده است. با قرارگیری زه کش داخل خاکریز بیشترین افزایش ضریب اطمینان زمانی بود که زه کش در کف کانال قرار داشت که برای افت سریع، آرام و حداکثر سطح آب برابر 62/1، 03/2 و 8/2 بدست آمده است. نتایج نشان می دهد که نقش زه کش افقی در پایداری شیب شیروانی چشم گیر است و فشار آب منفذی در این خصوص عامل تاثیرگذاری محسوب می شود. با تغییر مکان زه کش افقی فشار آب منفذی توسط دو نرم افزار پلکسیس و پلکس-فلو محاسبه شد. کم ترین مقدار فشار آب منفذی به ترتیب برابر 58/63- و 60/63- بدست آمده است.
    کلیدواژگان: فشار آب منفذی، ضریب اطمینان شیروانی، Plaxis، افت سطح آب
  • مهدی کرد، اصغری اصغری مقدم صفحات 225-240
    در مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران، بهره برداری و تخصیص منابع آب زیرزمینی از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این پژوهش، روش های کوکریجینگ و منطق فازی برای طبقه بندی کیفی آب زیرزمینی آبخوان دشت اردبیل برای اهداف آشامیدنی استفاده شده است. بدین منظور داده های کیفی مربوط به پارامتر های TDS، TH، pH، Ca+2، Mg+2، Cl-، Na+ و SO4-2 هفتاد و شش چاه مورد استفاده قرار گرفت. این مطالعه شامل دو مرحله بود که در مرحله اول، توزیع هر یک از این پارامتر ها توسط روش درون یابی کوکریجینگ برای هر نقطه از دشت به دست آمد. سپس در مرحله دوم، از داده های درون یابی شده به عنوان ورودی های منطق فازی استفاده گردید. نقشه پهنه بندی کیفی دشت با استفاده از تعریف توابع عضویت برای هر یک از پارامتر ها در سه کلاس «مطلوب»، «قابل قبول» و «غیر قابل قبول» و نگرشی فازی به استاندارد آب شرب تولید شد. در مجموع، برای طبقه بندی کیفی آب تعداد 105 قانون استخراج گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، 5/3 درصد از مساحت آبخوان دشت اردبیل دارای کیفیت مطلوب، 68 درصد دارای کیفیت قابل قبول و 5/28 درصد غیر قابل قبول از لحاظ شرب می-باشد. این نقشه پهنه بندی می تواند کمک شایانی به بهره برداری از منابع آب زیرزمینی کرده و دید خوبی از روند کیفی آب زیرزمینی در محدوده مطالعاتی ارایه نماید.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، طبقه بندی کیفی، درونیابی، کوکریجینگ، منطق فازی
  • مهدی مفتاح هلقی، فاطمه حاجبی صفحات 241-256
    امروزه مساله آبشستگی یکی از مسائل مهم در علم مهندسی رودخانه می باشد. تعیین رابطه میان پارامتر های موثر بر عمق آبشستگی و حداکثر عمق آبشستگی و یافتن تابع حاکم بر آن ها از موضوعات مهم در مهندسی هیدرولیک است که در آن سعی می شود رابطه ای ریاضی میان عمق آبشستگی به عنوان متغیر وابسته و پارامتر های موثر بر این پدیده به دست آید. از این رو به یک مدل عددی توانمند نیاز است که روابط پیچیده حاکم بر این پدیده را به معادلات ساده و قابل حل تبدیل نماید. در این تحقیق مدل عددی SSIIM میزان آبشستگی ناشی از پایه پل در مقطع با تنگ شدگی طولانی را به خوبی شبیه سازی کرده است. نتایج نشان داده که با افزایش مقدار نسبت تنگ شدگی، افزایش قطر ذرات رسوبی، انتخاب پایه پل با شکل مقطع مناسب و با فاصله قرار دادن پایه پل از ابتدای تنگ شدگی و مرزهای کناری مقدار آبشستگی در اطراف پایه پل به حداقل می رسد
    کلیدواژگان: آبشستگی، تنگ شدگی، شبیه سازی عددی، پایه پل و مدل عددی SSIIM
  • خلیل قربانی صفحات 257-270
    پژوهش حاضر روند تغییرات دمای هوا را در پهنه جغرافیایی ایران بر اساس داده های مدل گردش عمومی جو NCEP تحت سناریوی A1B بررسی می کند. داده ها به دو دوره زمانی 1990-1961 و 2050-1991 دسته بندی شدند و برای هر دوره زمانی آزمون من-کندال اصلاح شده و تخمین گر شیب سن برای تشخیص روند و شیب خط روند فصلی استفاده شد، سپس مقادیر بدست آمده برای هر یک از نقاط شبکه مدل گردش عمومی جو، پهنه بندی شدند. نتایج نشان داد که در دوره زمانی اول فقط در برخی از مناطق و در فصل های تابستان و زمستان ولی در دوره زمانی دوم در تمام مناطق و فصل ها روند مشاهده می شود. همچنین شیب خط روند در فصل تابستان بیشتر و در فصل زمستان کمتر از بقیه فصل ها می باشد و این تغییرات شیب در مناطق غرب و شمال غرب بیشتر از دیگر مناطق مشاهده می شود.
    کلیدواژگان: تخمین گر شیب سن، دمای هوا، روند، مدل گردش عمومی جو، من، کندال اصلاح شده
  • گزارش کوتاه علمی
  • تعیین معیارهای ارزیابی آبیاری بارانی با استفاده از شاخص های بدون بعد عمق نفوذ آب در خاک
    رضا لاله زاری، فریده انصاری، سعید برومندنسب، مظاهر امینی صفحه 271
    توزیع یکنواخت آب در آبیاری بارانی از عوامل مهم طراحی محسوب می شود که بر راندمان استفاده از آب و آبشویی املاح تاثیرگذار است. یکنواختی آب مصرفی تحت تاثیر سرعت و جهت باد، خصوصیات آبپاش و تغییرات فشار در سیستم قرار دارد. هدف از این تحقیق ارائه معادلات اصلاح شده ارزیابی سیستم های آبیاری تحت فشار بر اساس عمق های بدون بعد آب نفوذی به خاک می باشد. معادلات برای چهار گروه داده شامل میانگین عمق های اندازه گیری شده در هر چارک بدست آمده است. ضریب یکنواختی (CU)، یکنواختی توزیع (DU)، راندمان کاربرد (Ea) و نسبت نفوذ عمقی (DPR) شاخص های انتخابی برای ارزیابی سیستم آبیاری بارانی می باشد. روش پیشنهادی با روابط گذشته تعیین فاکتورهای ارزیابی، همچنین داده های جمع آوری شده از یک سیستم ویل موو واقع در استان چهارمحال و بختیاری مقایسه گردید. رابطه میان ضریب یکنواختی و یکنواختی توزیع نیز برای سه سناریوی عمق میانگین تحلیل شد. نتایج نشان داد که در روش ارائه شده بدلیل استفاده از چهار مقدار میانگین در محاسبات راندمان کاربرد 12 درصد کمتر از روش های گذشته برآورد می گردد. مقادیر ضریب یکنواختی و یکنواختی توزیع در سیستم ویل موو به ترتیب 78/0 و 18/1 محاسبه گردید.
    کلیدواژگان: یکنواختی، آبیاری بارانی، راندمان کاربرد، نفوذ عمقی
  • مقایسه روش های برآورد توزیع تنش برشی در عرض مجاری روباز
    فاطمه هوشمندی، عبدالرضا ظهیری، امیر احمد دهقانی، مهدی مفتاح هلقی صفحه 285
    تنش برشی در بسیاری از معادلات هیدرولیکی انتقال رسوب، مدل های آشفتگی، تعیین بازه های پایدار، فرسایش دیواره ها و کف کانال و نیز برای شبیه سازی تغییرات هندسه رودخانه ها کاربرد دارد. با وجود اهمیت زیاد تنش برشی، متاسفانه اندازه گیری مستقیم تنش برشی در رودخانه ها به ویژه در هنگام وقوع سیل بسیار دشوار است. از این رو محققین روش هایی را برای محاسبه غیرمستقیم تنش برشی ارائه داده اند. در این مقاله از سه روش برای برآورد توزیع تنش برشی مرزی در عرض کانال های روباز استفاده و نتایج آنها با داده های آزمایشگاهی کانال های ساده و مرکب مقایسه شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که مدل شبه دوبعدی شیونو و نایت (SKM) با توجه به درنظر گرفتن اثر جریان های ثانویه، دارای دقت بهتری نسبت به روش های عمودهای بهم پیوسته (MPM) و عمق قائم (VDM) می باشد. متوسط خطای نسبی این سه روش برای محاسبه تنش برشی در کانال های آزمایشگاهی ساده و مرکب مورد مطالعه در این تحقیق به ترتیب 8، 14 و 18 درصد محاسبه شده است.
    کلیدواژگان: تنش برشی مرزی، مدل ریاضی شبه دوبعدی، مقاطع مرکب، جریان های ثانویه
  • ارزیابی مدل Hydrus-2D در نفوذ آب به خاک با استفاده از اندازه گیری های آزمایشگاهی در لایسیمتر وزنی
    سینا بشارت، جواد بهمنش، حسین رضایی، رضا دلیر حسن نیا صفحه 297
    حرکت آب در خاک با استفاده از مدل های عددی قابل شبیه سازی است، کاربرد این مدل ها در برخی موارد به علت یک بعدی بودن یا وجود ریشه گیاهان با خطا همراه است. هدف از انجام این تحقیق ارزیابی مدل نفوذ و جذب ریشه به صورت دو بعدی توسط مدلHydrus-2D در یک لایسمتر بوده است. این مدل بر اساس ورود معادله جذب ریشه در مدل دو بعدی حرکت آب در خاک کامل شده است و پارامترهای معادلات حاکم بر اساس حداقل سازی خطای باقیمانده بین داده های رطوبت اندازه گیری شده و شبیه سازی شده بهینه شد. میزان رطوبت خاک در لایسیمتر در نقاط و اعماق مختلف خاک بدست آمد. برای واسنجی مدل حرکت آب در خاک از روش الگوریتم ژنتیک استفاده شد. بر اساس بهینه کردن پارامترهای مدل مذکور، درصد رطوبت های شبیه سازی شده و اندازه گیری شده در یک دوره 30 روزه همخوانی بسیار بالایی را نشان دادند. بر اساس نتایج بدست آمده مقدار R2 عموما بین 92/0 و 94/0 و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) برابر 0236/0 مترمکعب بر مترمکعب محاسبه شد. همچنین در این مقاله با استفاده از تخمینهای مختلف به روش شبکه عصبی، تاثیر مشخصات هیدرولیکی خاک بر روی شبیه سازی های مدل Hydrus مورد ارزیابی قرار گرفت. ارزیابی نتایج تحقیق حاضر حاکی از آن است که نرم افزار Hydrus-2D بر اساس پرامترهای بهینه شده از انعطاف پذیری بالایی در شبیه سازی الگوی توزیع رطوبت در خاک برخوردار است.
    کلیدواژگان: درصد رطوبت خاک، لایسیمتر وزنی، نرم افزار Hydrus، 2D، نفوذ آب در خاک
|
  • Mohsen Pourreza Bilondi, Ali Mohammad Akhoond Ali, Bijan Ghahraman, Abdolrasoul Telvari Pages 1-26
    So far flood forecasting and simulation in hydrologic literature suffer from lack of explicit recognition of forcing and parameter and model structural error. However since any model is a simplification of reality there remains a great deal of uncertainty even after the calibration of model parameters. Often parameters in hydrologic models cannot be measured directly and can only be inferred by a calibration process. This work addresses the application and comparison of two parameter uncertainty methods and their effects on the prediction of streamflow in Abolabbas watershed (290 km2) located in Khuzestan Province. Two Markov Chain Monte Carlo methods، Shuffled Complex Evolution Metropolis (SCEM UA) and DiffeRential Evolution Adaptive Metropolis (DREAM) were used in this study to quantify parameter uncertainty in AFFDEF implemented in FORTRAN language programming، a single event distributed rainfall runoff model. Respectively، four and two historical floods with hourly time step for calibration and validation periods were selected. More than 45000 Simulation runs with 15 chains were done to indicate convergence to a stationary posterior distribution. For example، results showed that p-factor and d-factor values for event 31/1/1993 changed from 0. 92 and 2. 25 in SCEM-UA approach and reached to 0. 96 and 1. 56 in DREAM approach respectively. Finally posterior parameters distributions were created with samples from last 20 percent of chains. All of these posterior distributions properly become smaller than initial upper and lower bounds.
    Keywords: Uncertainty Analysis, Markov Chain Monte Carlo, Single event distributed rainfall, runoff model
  • Mohsen Hosseinalizadeh Pages 27-47

    Significant reduction in performance of watersheds in Iran due to the high volume erosion indicate the need for increased monitoring and follow-up of this destructive phenomenon. In this way، using new methods and knowledge is important. Around the world many erosion model as137Cs and RUSLE-3D model are used for soil erosion estimation. In this paper، soil erosion was estimated in Aghemam catchment by 137Cs and RUSLE-3D methods due to importance and high sensitivity of loess deposits in this area. Due to the lack of observed data in this area and because of high accuracy of 137Cs method in estimating soil erosion، performance of RUSLE-3D model was determined by Comparing data collected from 137Cs with RUSLE-3D model. The erosion rate was estimated 10. 78 ton/ha/yr by using 137Cs method، while this amount was 2. 61 ton/ha/yr by RUSLE-3D model. In this study the erosion rate obtained by two methods were compared in the slope classes of 0-15º and in > 15º، also in cultivated and uncultivated land uses. Finally these two methods have low correlation and RUSLE-3D model is not recommended in this area.

    Keywords: soil erosion, loess deposition, 137Cs, RUSLE, 3D, Aghemam catchment
  • Mahdi Esmaeili Pages 49-70
    Stilling basins are one of the most common structures for energy dissipation of flow with high velocities downstream Hydraulic Structures. Among these basins، diverging basins with rectangular and trapezoidal Sections is an alternative choice of classical basin because of better hydraulic performance in order of sequent depth، and relative energy loss and also no need to transition structure. The aim of this research is to investigate the effect of diverging walls of stilling basins on the structural costs in comparison with classical basins using results of physical model of hydraulic jump in diverging rectangular and trapezoidal basins with side slopes 1:0. 5، 1:1 and 1:1. 5، diverging angels 3-9 degree and The Froude numbers of 2. 6 and 9. The results showed that in case of diverging basins with rectangular sections، increase in divergence angle from 4-9 degree، causes increase in hydraulic jump efficiency about 10-29 percent and decrease in structural costs about 4-20 percent. In addition to، the results of optimization model that was solved with Genetic Algorithm showed that in trapezoidal sections، for the Froude numbers lower than 4، diverging angel 3 and side slope 1:0. 5 has the best performance. Comparison of results showed that with increase side slope and divergence angle in the trapezoidal sections، the structural cost of basins increases because of increasing in the jumps length.
    Keywords: Diverging Stilling Basin, jump efficiency, structural costs, Genetic Algorithm
  • Ghasem Rahimi, Haftrani Dodangeh, Safar Marofi, Mansour Gholami Pages 71-92
    The application of phosphate fertilizers and organic matter have been known as a stabilization (immobilization) technique to reduce solubility of heavy metals in contaminated soils. In this respect، the application of phosphate fertilizers and municipal solid waste compost on mobility of Pb and Cd and uptake of those metals studied by plant in a polluted loamy soil. The green house study was performed in complete randomized design with treatments of ammonium phosphate (75mg P2O5/kg)، triple superphosphate (75mg P2O5/kg) and municipal solid waste compost (2%) compared with control in three replicates. The results showed that the availability of lead was significantly reduced with increased phosphate fertilizers in comparison with control. The applied various P fertilizers decreased uptake of Cd and Pb significantly whereas compost did not affect significantly by aerial part of Gladiola. Also the applied P fertilizers decreased soluble and exchangeable Cd and Pb fractions، compared with control، but compost had not affected. It is therefore concluded that the application of P fertilizers within agricultural fields may be prevented entering heavy metals into the food chain.
    Keywords: Phosphate fertilizers, Compost, Lead, Cadmium, Gladiola
  • Saeed Gohari, Mohammad Amraei Pages 93-114
    Open channel confluences occur in many natural and artificial waterways. Several hydraulic and geometric parameters such as discharge ratio، Froude number، junction angle، channel bed slope and bed roughness can affect flow pattern at channel junctions. Study of flow pattern in rigid boundary channels can help prediction of morphological changes in fluvial natural channels. In this research، the effect of discharge ratios and side channel junction angles on flow pattern for angles 30০، 45০، 60০ and 90০ using Fluent CFD model have been studied. Results showed that in =90০ junction angle، dimensions of separation zone disappear near bed (z*=0. 05) for discharge ratio of Q*=0. 917. Also in 45০،the dimensions of separation zone near bed are negligible. The maximum dimensions of separation zone are take place near water surface (z*=0. 95) for discharge ratio of Q*=0. 917 and 90০ degree junction channel. Increase in discharge ratio will lead to form uniform a flow downstream of junction area and so decrease in separation zone dimension. Also Maximum and minimum values (16% and 4%) of surface water level occur in highest and lowest discharge ratios of 0. 83 and 0. 917 respectively.
    Keywords: Junction channel, Separation zone, Junction angle, Discharge ratio, Fluent model
  • Mohammad Kaheh Pages 115-133
    By combining weirs and gates the problems of sedimentation and floating materials upstream the weir and gate structure can be resolved. In combined structures a new hydraulic condition is created which is differing from hydraulic condition in weir and gate only structures. Due to jet flow passing through or under structure، the scour hole is formed downstream of structures that’s may endanger the stability of the structure. So determination of scour hole characteristics is attracted by researchers. The object of this study is numerical modeling of scour pattern downstream of combined flow over weir and under the gate by Flow3D software. For modeling the turbulence، RNG k-، k- and LES were used. Flow3D is a high accurate model in computational fluid dynamics for simulation of problem with complex geometry on wide limits of fluid flows in open channel hydraulic. By applying VOF method، a series of simulation scour pattern downstream of weir - gate structure were performed and results were compared by some experimental data. The results show that Flow3D with LES turbulent model can be used with high accuracy (with R2=0. 96، RMSE=0. 0117) to simulation of scour pattern and water surface profile in weir - gate structure.
    Keywords: combined flow, scour pattern, weir, gate, numerical modeling, Flow3D
  • Pages 135-153
    The aim of this study is to compare and calibrate nine different mass transfer-based reference crop evapotranspiration () estimation methods in monthly time scale at Urmia Lake basin. The selected methods were Meyer (M)، Dalton (D)، Rohwer (R)، Penman (P)، Brockamp and Wenner (BW)، Mahringer (Ma)، Trabert (T)، WMO and Albrecht (A) methods. For this purpose the information of ten synoptic weather stations in the period 1986-2010 were used. Results of the mentioned methods compared with the output of the FAO-56 Penman-Monteith (PM56) method. Calibration of methods performed in the case of every station and months in the mentioned time period. Performance of methods evaluated using the R2، RMSE، MBE، MAE and PE statistics. Results showed that before calibration larger biases existed for the selected methods comparing the PM56. Calibration of methods considerably improved their performances. The M method was recognized as a best method after calibration at the study watershed. The median of R2 value of this method was 0. 8945. In the mentioned method (after calibration) the median of the RMSE، MBE، MAE and PE was found to be equal to 21. 8، -8. 7، 17. 3 and 21. 5 mm per month. The Dalton method selected as the second best one. Methods namely، R، P، BW، Ma، T، WMO and A ordered as the third till ninth rank methods.
    Keywords: Evapotranspiration, Mass Transfer, Based methods, Penman, Monteith, Urmia Lake Basin
  • Alireza Kiani, Abbass Ali Nourinia Pages 155-173
    In water scarcity areas، improving water productivity is one of the most effective options to increase production. This is achieved by improving both crop and irrigation management. An experiment was laid out in strip plots with a randomized block design consisting of six rotations، six cultivars of wheat and two irrigation regimes (rain-fed and supplementary irrigation) treatments with three replications during the four years (2007-2011). Results show that varieties، climate conditions and irrigation has affected on wheat production. In contrast، different rotations of wheat have no significant effect on wheat yield. In the years that a significant portion of the total crop water requirement was provided by rainfall about 75 percent، yield potential of irrigated wheat was low and also there was no significant difference between wheat yields in irrigated and rainfed conditions. So that، irrigated wheat yield from 2007 to 2011 was obtained about 69، 6، 21 and 88 percent higher than the rainfed wheat، respectively. Rainfall use efficiency of wheat in four consecutive years was obtained 1. 67، 1. 79، 1. 31 and 1. 1 and irrigation water use efficiency was obtained 0. 75، 0. 36، 0. 81 and 2. 2 Kg/m3، respectively. Highest wheat yield and also highest rainfall/irrigation use efficiency is related to the cultivars N-80-19 and N-81-18. Since supplemental irrigation in most cases has not led to increased water productivity، in the Golestan province condition، wheat irrigation should be done in the critical period of wheat growth and saved water could be allocated to water scarcity areas or for the summer crops.
    Keywords: Water use efficiency, Supplemental irrigation, Crop rotation, Wheat
  • Mostafa Raoofzadeh, Seyed Hamidreza Sadeghi, Amir Sadoddin Pages 175-191
    Studying sedimentgraph is an important tool in analyzing sediment behavior leading to success in watershed management projects. The present study was conducted in the Galaz Watershed in West-Azarbaijan Province، Iran، with an area of some 103 km2 to analyze sedimentgraph and rating loops of 13 observed storm events from 25 October 2011 to 25 November 2012. The water and sediment data were recorded with 1 h interval and corresponding sedimentgraphs and rating loops were developed. The results showed that the clockwise type-rating loops were occurred in 7 storm events due to early peak incidence of the sedimentgraphs (0. 5 to 4 h) with respect to peaks of hydrographs. However، other types of sediment rating loops were recognized for other storm events. The results indicated that the clockwise type of sediment rating loops were due to prompt contribution of steep slopes adjacent to the watershed outlet. Although، figure-eight and complex types of sediment rating loops could be attributed to sediment sources of the cropland areas with high sediment availability during autumn cultivation in the watershed upstream and confluence of rising and falling limbs of the hydrograph. The study also showed that 4 observed storm events had consequent storm events. So that، the total weights of total suspended sediment in the first events were respectively 1. 5، 3. 9، 10. 2 and 4. 6 times higher than the second events. The results further revealed that each individual storm events had two distinguished peaks، which proved the contribution of available sediments from agricultural lands located in upland areas.
    Keywords: Land use, Sediment availability, Sediment, Discharge Relationship, Sediment Yield, Temporal variations of suspended sediment
  • Pages 193-208
    Delivery of adequate water in suitable time is one of the main objectives of water distribution systems in the irrigation network. Tajan irrigation network is one of the important networks in the Northern of Iran which irrigates a major part of Sari plains since 1376. In this study، the performance of a main canal of Tajan irrigation network was evaluated by using efficiency، adequacy، equity and stability indicators. To measure Indicators، firstly the Q-H relationship was obtained for each sub-channel and inlet as well as outlet sections of the main canal using field measurements. By using automated water level measuring devices and Q-H relationships، the exact amount of flow delivered to each water intake and the flow discharges in the main channel were then measured in two irrigation periods at one minute time intervals. Water requirement of each water intake was calculated using the NETWAT computer program. Using water requirement computed by software، performance indicators were calculated for main canal and water intakes. Overall، the performance of the canal is low. Traditional distribution of water in irrigation network despite its mechanization، lack of precise knowledge of Mirab about exact water required for each water intake and poor maintenance of control and intake structures prevent the proper management of water distribution. Based on the results، removing the barriers and introduce strategies for managing and operation irrigation network can increase the performance of the irrigation network.
    Keywords: performance indicators, network management, water delivery, distribution
  • Mohammad Hamidi Gharetapeh, Mir Khalegh Ziya Tabar Ahmadi Pages 209-223
    One of the sensitive and important problems during construction projects، such as choosing the spot in concrete or earth dams، open channel، choosing the highway، main road or sub road and etc، is studying the pore water pressure through the embankment and supplying their stability. One of the instability and failure reasons of slope is pore water pressure. This phenomenon، especially in moist region and in sites with saturated clay soils، is clear. Water pheratic level changes cause changing in pore water pressure in embankment which cause decrease in safety factor. In this paper and for a case study، effectiveness of horizontal drain in safety factor is done with PLAXIS-V8. 2 in three conditions (maximum level، rapid drawdown and slow drawdown) is evaluated which safety factors obtained 1. 6، 1. 73 and 2. 8 respectively. With location of horizontal drain، maximum increase for safety factor occurred when drain located in the roof which for rapid drawdown، slow drawdown and maximum water level equal to 1. 62، 2. 03 and 2. 8 respectively. The results indicate that horizontal drains role in slope stability is impressive and pore water pressure is a main factor in this regard. With change location of the horizontal drain، pore water pressure calculated by use two PLAXIS and PLAXFLOW software. Minimum pore water pressure equal to -63. 58 and -63. 60 respectively، obtained.
    Keywords: Pore Pressure, Safety Factor, Plaxis Software, Drawdown
  • Mehdi Kord, Asghar Asghari-Moghaddam Pages 225-240
    In arid and semi arid regions like Iran، exploitation and allocation of groundwater resources have a great importance. In this study، the methods of cokriging and fuzzy logic have been used for qualitative classification of groundwater in Ardabil plain for drinking purpose. Thus، qualitative data related to the TDS، TH، pH، Ca2+، Mg2+، Cl-، Na+ and SO42- parameters of seventy-six wells were used. This study included two stages that in the first one distribution of these parameters by cokriging interpolation method (for each point of the plain) has been derived. Then in the second stage، these interpolated data have been used as fuzzy logic inputs. The qualitative spatial distribution map of plain was generate with identifying membership functions for each of parameters in three classes “Desirable”، “Acceptable” and “Not-acceptable” and with fuzzy attitudinal to drinking water quality standard. In general، to classify groundwater quality، 105 rules were specified. According to obtained results، 3. 5، 68 and 28. 5 percents of Ardabil plain area have Desirable، Acceptable and Not-acceptable quality respectively، for dinking. This spatial distribution map can help a lot for exploitation of groundwater resources and offers a good insight of groundwater qualitative trend in this study area.
    Keywords: Groundwater, Quality classification, Interpolation, Cokriging, Fuzzy logic
  • Mehdi Meftah, Fatemeh Hajebi Pages 241-256
    Today Scouring is one of the important issues in the river engineering science. Determining the relationship between factors influencing the depth and the maximum depth of scouring as well as finding the governing function are some of the concerns of hydraulic engineering in which it is tried to find the numerical relationship between scouring depth as a dependent variable and the effective parameters on this phenomenon. Hence، a powerful numerical model is required for converting the complicated relationships governing on the phenomenon in to simple and solvable equations. In this research، the SSIM numerical model could properly simulate scouring at a pier within a long contraction. The results indicated that scouring at a pier within a long contraction can be minimized by increasing in channel opening ratio، increasing the size of sediment particles، choosing piers with properly shaped cross sections، and distancing piers from the contraction''s beginning and lateral boundaries.
    Keywords: scouring, contraction, numerical simulation, Pier, numerical model SSIIM
  • Khalil Ghorbani Pages 257-270
    The present study is mainly concerned with the changing trend of temperature of Iran based on NCEP data from atmospheric general circulation model under A1B scenario. The date were divided into two periods 1961-1990 and 1991-2050 and for each periods، modified Mann-Kendall test have been used together with the Sen’s Slope Estimator for the determination of seasonal trend and slope magnitude، then the resulting values for each grid point of atmospheric general circulation model network were classified The result showed that in the first period، trend were detected only in summer and winter seasons in some area but in the second period، trend were detected in all of season and area. Also slope of train line were greatest in summer and smallest in winter and this gradient in west and southwest of Iran greater than other area. Keywords: Sen’s Slope Estimator، Air Temperature، Trend، General Circulation Model، Modified Mann-Kendall.
    Keywords: Sen's Slope Estimator, Air Temperature, Trend, General Circulation Model, Modified Mann, Kendall
  • Assessment of evaluation indicators in sprinkler irrigation using non-dimensional infiltrated depth indexes
    Page 271
    The uniformity of water distribution by sprinkler irrigation is an important design factor that affects water use efficiency and leaching of solutes. The irrigation application uniformity is affected by changes in wind speed and its direction, sprinkler characteristics and variations in operating pressure. The purpose of this paper is to present modified equations for evaluating the pressurized irrigation systems based on non-dimensional infiltrated depths. The equations have been obtained by four data groups including the average of the measured depth values in any quarter. Coefficient of uniformity, CU, distribution uniformity, DU, application efficiency, Ea and deep percolation ratio, DPR are selected indicators to evaluate the sprinkler irrigation system. The suggested method is compared to the traditional approach for assessment the evaluation indicators, also collected data from a wheel-move system in Chaharmahal & Bakhtiari province. The relation between CU and DU was analyzed for 3 scenarios of the average depth. The results show that the application efficiency was estimated 12% less than previous equations because of using four average values. Coefficient of uniformity and distribution uniformity in wheel-move system was calculated 0.78 and 0.66, respectively.
    Keywords: Uniformity, Sprinkler irrigation, Application efficiency, Deep percolation
  • Comparison of methods for estimating shear stress distribution in width of open channels
    Fatemeh Houshmandi Page 285
    The shear stress is used in many of sediment transport equations, turbulence models, identification of stable river reaches, river bed and bank erosion, and river morphology studies. Furthermore, shear stress distribution along river bed and banks is essential for forecasting changes of river geometry. Unfortunately, in spite of great importance of shear stress, direct measurement of this parameter in the rivers is very difficult, especially during flood, hence researchers have proposed indirect methods to calculate the shear stress. In this study, three methods have been used for predicting lateral distribution of boundary shear stress in open channels, and their results were compared with experimental data in the cases of simple and compound channels. The results show that the quasi–two dimensional model of Shiono and Knight (SKM) by considering the secondary flow effect is more accurate than the merged perpendicular method (MPM) and vertical depth method (VDM). The average relative errors of the SKM, MPM and VDM for prediction of the shear stress in laboratory simple and compound channels are calculated as 8, 14 and 18 percent, respectively.
    Keywords: Boundary shear stress, Quasi–two dimensional mathematical model, Compound Channels, Secondary flow
  • Evaluation of Hydrus-2D for soil water infiltration by using laboratory measurements in the weighing lysimeter
    Javad Behmanesh Page 297
    Although solutions of transient water flow can be obtained by numerical modeling, their application may be limited in part as root water uptake is generally considered to be one-dimensional only. The objective of this study was to evaluation accuracy of two-dimensional root water uptake model by Hydrus-2D in the Lysimeter. The root water uptake model was incorporated into a two-dimensional flow model, and parameters of governing equation were optimized based on minimizing the residuals between measured and simulated water content data. Water content was measured at different points and layers. To calibrate the flow, a genetic algorithm was used. With the optimized parameters of model, simulated and measured water contents during the 30 days period were in excellent agreement. Based on results, R2 values generally ranging between 0.92 and 0.94 and a root mean squared error (RMSE) of 0.0236 m3m-3. In this Paper effect of soil hydraulic properties on Hydrus simulation was evaluated by several predict of neural network. Finally, Result illustrated that Hydrus-2D is extremely flexible in simulation of soil water content pattern.
    Keywords: Hydrus, 2D software, Soil water content, Weighing Lysimeter, Soil water infiltration