فهرست مطالب

مهندسی آبیاری و آب ایران - پیاپی 19 (بهار 1394)

مجله مهندسی آبیاری و آب ایران
پیاپی 19 (بهار 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/06/15
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سید مرتضی سیدیان صفحه 1
    تخمین عمق آبشستگی در اطراف پایه پل برای مهندسان ضروری است. تاکنون روابط تجربی زیادی به منظور پیش بینی عمق آبشستگی ارائه شده است و در این روابط از پارامترهای با بعد و بیبعد مختلفی به منظور تخمین استفاده گردیده است. در این تحقیق دو سری پارامترهای دارای بعد و بدون بعد که انتظار میرود بر آبشستگی پایه پل موثر باشند انتخاب گردید. سپس با استفاده از سه روش آزمون گاما (GT)، تحلیل مولفه های اصلی (PCA) و رگرسیون گام به گام (FS) پارامترهای موثر بر آبشستگی از بین کل پارامترها انتخاب شدند. با استفاده از آزمون گاما مشخص شد مهمترین پارامتر دارای بعد و بدون بعد به ترتیب سرعت بحرانی و نسبت طول به عرض پایه پل است و شکل پایه کمترین تاثیر را در تخمین دارد. همچنین مشخص گردید تعداد مناسب داده به منظور آموزش مدل 360 عدد است. با استفاده از تکنیک ماشین بردار پشتیبان (SVM) اقدام به شبیه سازی و تخمین عمق آبشستگی با استفاده از پارامترهای تعیین شده توسط سه روش گردید. نتایج نشان داد پارامترهای بیبعد تعیین شده توسط هر سه روش دقت کمی در تخمین عمق آبشستگی دارند اما تکنیک SVM توانسته با استفاده از پارامترهای دارای بعد تخمین قابل قبولی ارائه دهد. مقدار ضریب تعیین تکنیک SVM با استفاده از پارامترهای ورودی روش های GT، PCA و FS در مرحله آزمون به ترتیب برابر با 74/0، 65/0 و 72/0 و خطای RMSE به ترتیب برابر 66/0، 59/0 و 52/0 متر گردید. در این تحقیق به منظور افزایش دقت، دو ترکیب مختلف از پارامترهای ورودی برای تخمین آبشستگی با اعماق کم و زیاد تعیین گردید. دقت حاصل از پیش بینی عمق آبشستگی SVM با روابط تجربی مقایسه گردید و نتایج نشان داد SVM قابلیت بالایی در تخمین عمق آبشستگی با استفاده از پارامترهای دارای بعد دارد.
    کلیدواژگان: آبشستگی پل، آزمون گاما، تحلیل مولفه های اصلی، رگرسیون گام به گام، ماشین بردار پشتیبان
  • زهرا رحیمی نژاد، امید طیاری * صفحه 17

    با توجه به گسترش و توسعه روستاهای حاشیه رودخانه خبر بافت (استان کرمان) و تجاوز به حریم رودخانه، سالیان متمادی است که سیلاب خسارات مالی فراوانی به ساکنین اطراف و زمین های کشاورزی و باغات حاشیه آن وارد می آورد. شیب بستر، وجود پیچ و خم های رودخانه، سرعت زیاد جریان آب و تجاوز کشاورزان به حریم رودخانه باعث کناره شویی، کفکنی و در برخی مناطق دیگر سبب بالا آمدن سطح آب و ورود آب به اراضی و باغات حاشیه رودخانه شده است. برای بررسی وضعیت جریان در رودخانه، رفتار آن توسط مدل HEC-RAS شبیه سازی شده است و بر اساس نتایج حاصل از آن نسبت به ارائه طرح ساماندهی و کنترل سیلاب رودخانه خبر اقدام گردیده است. از بین روش های مختلف برای ساماندهی و اصلاح مسیر رودخانه ها، ابتدا دیواره سازی سواحل رودخانه بررسی گردید. نتایج حاصل از مدل حاکی از افزایش عمق آبشویی و عمق پی دیواره ها می باشد که هزینه اجرای آن را افزایش میدهد. لذا برای کاهش هزینه ها استفاده همزمان دیواره ساحلی و بندهای متوالی بررسی گردید و نتایج مدل نشان داد که ترکیب این سازه ها باعث کاهش چشمگیر هزینه ها شده است. به منظور ارزیابی عملکرد این سازه ها، مشخصات سازه های پیشنهادی در مدل HEC-RAS وارد شده و با اجرای مجدد مدل، تاثیر سازه ها در بهبود شرایط مورد بررسی و تایید قرار گرفت.

    کلیدواژگان: ساماندهی رودخانه، کفکنی، کنارهشویی، عمق آبشویی، مدل HEC-RAS
  • احمد فاخری فرد، وحید نورانی، فائقه نیازی صفحه 30
    پیش بینی سیلاب ها نقش مهمی در برنامه ریزی های هیدرولوژیکی، طراحی ابعاد سازه های هیدرولیکی، مدیریت منابع آب و کنترل سیلاب دارد. هیدروگراف واحد لحظه ای نش یکی از مدل هایی است که در شبیه سازی رفتار هیدرولوژیک حوضه های آبخیز مورد استفاده قرار می گیرد. توسعه سریع حوضه های شهری، فرایند هیدرولوژی حوضه را تحت تاثیر قرار می دهد و باعث کاهش نفوذپذیری، جریان پایه سیلاب، زمان تاخیر و افزایش حجم سیلاب، پیک هیدروگراف، فراوانی سیل و رواناب سطحی می گردد. در این تحقیق اثر تغییر کاربری اراضی نظیر شهرسازی بر پارامترهای مدل نش مورد بررسی قرار گرفت. این پارامترها در دو زیر حوضه از یک حوضه با کاربری اراضی متفاوت در شهر سیرا ویستا در ایالت آریزونا، با استفاده از سه روش مرسوم ممان ها، ریشه میانگین مربع خطاها و تولید داده تصادفی محاسبه شدند. نتایج نشان داد در هر سه روش، پارامتر زمان تاخیر حوضه – که حاصل ضرب پارامترهای n و K مدل نش می باشد- در حوضه طبیعی بیشتر از حوضه شهری می باشد که نشان دهنده ذخیره بیشتر در حوضه طبیعی میباشد. مقادیر میانه محاسبه شده از سه روش استفاده شده در مرحله واسنجی، جهت صحت سنجی در بقیه رویدادها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد هر سه روش دقت قابل قبولی در شبیه سازی هیدروگرافها دارند. مقادیر حد بالا و پایین میانه پارامترهای تولید شده نیز جهت بررسی بیشتر پارامترها (یعنی 10، 20، 30 و 40 درصد) مورد آزمون قرار گرفت. دامنه وسیعتری از پارامترها در حوضه شهری دارای بازده قابل قبول نسبت به حوضه طبیعی میباشند. این مسئله به دلیل عدم قطعیت کمتر در حوضه شهری میباشد که در آن نسبت رواناب به بارش بسیار بزرگ تر از حوضه طبیعی است.
    کلیدواژگان: تخمین پارامتر، ثابت ذخیره، حوضه شهری، کاربری اراضی، مدل نش
  • حسین خزیمه نژاد، محمدحسین نجفی مود، رسول مظلوم شهرکی * صفحه 49

    لحظه ای را که ذرات رسوبی در مسیر جریان شروع به حرکت میکنند، اصطلاحا آستانه ی حرکت رسوبات مینامند. تاکنون مطالعات زیادی در خصوص تعیین سرعت آستانه ی حرکت رسوبات غیرچسبنده ی یکنواخت در کانال های روباز با شیب مثبت انجام شده و روابط یا نمودارهایی در این زمینه ارائه شده است، اما مطالعات در خصوص رسوبات غیرچسبنده ی غیریکنواخت به ویژه در شیب معکوس بسیار اندک میباشد. در این تحقیق با استفاده از یک فلوم آزمایشگاهی و تجزیه و تحلیل ابعادی، شرایط آستانه ی حرکت ذرات رسوبی غیرچسبنده ی غیریکنواخت بررسی گردید. دراین آزمایش ها 9 نمونه رسوب غیرچسبنده ی غیریکنواخت با اندازه و ضریب یکنواختی مختلف در سه شیب مثبت 0005/ 0، 001/ 0 و 002/ 0 و سه شیب معکوس 0005/ 0، 001/ 0 و 002/ 0 مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش شیب مثبت، پارامتر پایداری ذره کاهش و با افزایش شیب معکوس پارامتر پایداری ذره افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داد با افزایش پارامتر اندازه ذره پارامتر پایداری ذره کاهش و با افزایش ضریب یکنواختی رسوبات، پارامتر پایداری ذره، افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: رسوب غیرچسبنده ی غیریکنواخت، سرعت آستانه ی حرکت، شیب مثبت و معکوس، فلوم مستطیلی
  • جهانگیر پرهمت، طیب رضیئی، سیما رحیمی بندرآبادی صفحه 60
    در این پژوهش شدت، تداوم و بزرگی خشکسالی و تغییرات مکانی و زمانی آن در حوضه کرخه با استفاده از نمایه های بارش استاندارد (SPI) و Z مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج این پژوهش روند تغییرات مقادیر Z و SPI یک ماهه در همه ایستگاه ها به خوبی از یکدیگر پیروی می کنند، لذا از هر دو نمایه برای بررسی روند خشکسالی پایه زمانی یک ماهه حوضه می توان استفاده کرد. با وجود این، نتایج نشان داد در مقادیر مثبت و منفی نمایه Z عدم قرینگی وجود دارد لذا قابلیت مقایسه شدت خشکسالی و ترسالی در بین ایستگاه ها را از بین میبرد. همچنین بر اساس روند تغییرات زمانی سری های SPI در ایستگاه های مختلف در برخی موارد دوره های خشک و تر در سرتاسر حوضه همزمان روی نداده و نیز شدت خشکسالی و یا ترسالی از ایستگاهی به ایستگاه دیگر تغییر یافته است. بر اساس روند تغییرات زمانی SPI سه ماهه در ایستگاه ها، در سال های متعددی اغلب ایستگاه های حوضه، دوره های خشک کوتاه مدتی را تجربه کرده اند که بر کشاورزی تاثیر قابل توجه دارد. همچنین، با افزایش مقیاس زمانی SPI، زمان آغاز و پایان دوره های خشک و تر در ایستگاه ها کمتر با یکدیگر هم خوانی داشته اند. نتایج تحقیق همچنین نشان داد این حوضه بین 20 تا 23 دوره خشکسالی کوتاه مدت را طی این مدت تجربه کرده که در برخی موارد بین 9 تا 11 ماه تداوم داشته اند. بررسی سری های زمانی SPI با پایه 12 ماهه نشان داد این محدوده 7 تا 10 خشکسالی مهم و بلند مدت را پشت سر گذاشته است. همچنین، بیشترین فراوانی رویداد های خشکسالی در ماه اکتبر و بین 11 تا 14 مورد در نیمه جنوب شرقی و بخش غربی حوضه روی داده است. در ماه نوامبر نیز حاشیه شمالی و شمال غربی و حاشیه جنوبی منطقه با 20 تا 24 مورد خشکسالی بیشترین فراوانی را داشته ولی در ماه های آوریل و می نیمه شمالی بیشترین فراوانی را تجربه نموده است.
    کلیدواژگان: تغییرات زمانی و مکانی خشکسالی، حوضه کرخه، خشکسالی، نمایه SPI، نمایه Z
  • سجاد نظریان، بهنام فرید گیگلو صفحه 80
    رودخانه ها به عنوان یکی از منابع اساسی تامین آب برای مصارف گوناگون از جمله کشاورزی، شرب و صنعت مطرح می باشند. با توجه به اهمیت این مجاری و خشکسالی های سال های اخیر، حفظ این منابع یکی از وظایف مهم می باشد. در این مطالعه به منظور بررسی کیفیت شیمیایی و روند تغییرات پارامترهای کیفی آب رودخانه گرگان رود استان گلستان در محل ایستگاه نوده از داده های 37 سال آمار این ایستگاه استفاده شد. برای این منظور چگونگی کیفیت آب این رودخانه با استفاده از روش های گرافیکی تعیین و همچنین روند کلی سالانه و فصل های مختلف سال آشکارسازی و مشخص شده است. با توجه به این که تمام سری های مشاهداتی غیر نرمال بودند به منظور تعیین روند در داده ها از آزمون ناپارامتری من-کندال استفاده شد. نتایج آنالیز کیفی نشان داد که با توجه به نمودار پایپر آب رودخانه گرگان رود در محل این ایستگاه از تیپ آب های شورمزه بوده و بر اساس سختی کل، از نوع سخت می باشند. با توجه به نمودار شولر آب این منطقه از نظر شرب در محدوده قابل قبول قرار داشته و طبق نتایج گراف ویلکوکس می توان برای کشاورزی مورد استفاده قرار داد. نتایج بررسی روند نشان می دهد که اکثر پارامترهای مورد بررسی در ایستگاه نوده روند صعودی و معنی دار در بلندمدت داشته اند. به طور کلی روند نزولی دبی جریان در فصول مختلف سال و روند افزایشی میزان املاح موجود در آب، کاهش کیفیت شیمیایی آب را جهت استفاده های گوناگون سبب خواهد شد.
    کلیدواژگان: آزمون من کندال، ایستگاه نوده، کیفیت شیمیایی آب روند
  • زهره آبشناسان، سعیدرضا خداشناس*، امین علیزاده، کامران داوری، مرتضی اکبری صفحه 94

    کشور ایران از جمله مناطق خشک جهان محسوب می شود، به طوری که به جز حاشیه دریای خزر، دامنه و ارتفاعات البرز و زاگرس اغلب دارای آب و هوای خشک با نزولات آسمانی قلیل می باشد. روش جمع آوری آب باران برای مصارف مختلف از دیرباز در این سرزمین رایج بوده است. این تحقیق که در حوضه آبخیز دوآبی کلات، انجام شده به بررسی روشی جهت تعیین مکان مناسب برای جمع آوری آب باران می پردازد. در ابتدا منطقه مورد مطالعه در محیط نرم افزار GIS به بخش های کوچک تر تحت عنوان زیرحوضه تقسیم شد. سپس در یک دوره آماری 18 ساله (89-71) به محاسبه نیاز خالص آبیاری گیاهان الگوی کشت منطقه توسط نرم افزار Cropwat، پرداخته شد. نیازخالص آبیاری در اراضی پایین دست هر زیرحوضه، با فرض یکسان بودن الگوی کشت هر زیرحوضه با الگوی کشت منطقه، محاسبه گردید. سپس به دلیل فقدان ایستگاه باران سنجی، برای محاسبه رواناب تولید شده در فصل بهار، از روش شماره منحنی (SCS) استفاده شد و پس از برآورد رواناب تولیدی دراراضی بالادست هر زیرحوضه، با مقایسه نیاز خالص آبیاری در اراضی پایین دست هر زیرحوضه با رواناب تولیدی در بالادست آن، مکان مناسب جهت جمع آوری آب باران در این منطقه، پیشنهاد گردید. نهایتا مشخص شد که می توان 46 درصد به اراضی فاریاب حوضه افزود.

    کلیدواژگان: الگوی کشت، حوضه آبخیز دوآبی کلات، رواناب، نیاز خالص آبیاری
  • محمد واقفی، یاسر صفرپور، سید شاکر هاشمی صفحه 109
    در این مقاله مدل عددی SSIIM توسط مدل آزمایشگاهی صحت سنجی شده و توپوگرافی بستر و مولفه های سه بعدی سرعت با هم مقایسه شده اند. بدین منظور مدلسازی بر اساس کانال آزمایشگاهی، در نرم افزار صورت گرفته که شامل نصب عمودی یک آبشکن سرسپری غیر مستغرق (با نسبت طول بال به طول جان برابر) در کانالی با بستر متحرک واقع در زاویه 45 درجه یک قوس 90 درجه است. صحت سنجی در انحنای نسبی معادل با 4 صورت گرفته و نتایج آن در مقاطع طولی، عرضی و عمقی از کانال مقایسه شده اند که بیانگر توانایی مدل SSIIM در تعیین محدوده و مقدار آبشستگی و رسوب گذاری بیشینه و همچنین مقدار سرعت های طولی و برآیند سرعت های افقی درکانال های قوسی و دارای هندسه های پیچیده می باشد. چاله آبشستگی دوم برای مدل عددی در پایین دست کانال و در انتهای قوس تشکیل گردیده و در مدل آزمایشگاهی در محدوده مابین محل آبشکن و خروجی قوس مشاهده می گردد. در حالت بستر صلب، بعلت پیچیدگی کمتر جریان و عدم جابجایی رسوبات بستر، سرعت های عرضی دارای تطابق بسیار بیشتری به نسبت بستر متحرک با مدل آزمایشگاهی هستند.
    کلیدواژگان: آبشستگی، آبشکن سرسپری، صحت سنجی، قوس 92 درجه، مدل عددی SSIIM
  • وحدت احمدی فر، رضا دلیر حسن نیا، امیر حسین ناظمی، علی اشرف صدرالدینی صفحه 125
    قطر قطره های تولید شده از آبپاش ها از عوامل موثر بر شعاع پخش، تلفات تبخیر و بادبردگی، کوبش خاک بوده و در کل نشان دهنده کیفیت آبپاش می باشد. تعیین اندازه مناسب قطره ها به انتخاب صحیح آبپاش برای منظورهای فنی و طراحی کمک می کند. در این تحقیق به منظور مدل سازی اندازه متوسط قطره های تولید شده توسط آبپاش ضربهای از روش هوشمند برنامه ریزی بیان ژن بهره برده شد. داده های ورودی مدل شامل قطر نازل، فشار کارکرد و فاصله از آبپاش و خروجی مدل اندازه متوسط قطره های فرود آمده در فاصله معین نسبت به آبپاش بود. آزمایش های این تحقیق در 22 ترکیب اندازه نازل و فشار کارکرد انجام و داده های ورودی مدل تهیه گردید. در هر آزمایش 9 تا 14 گام اندازه گیری نسبت به آبپاش و با فواصل 5/1 متری از هم در نظر گرفته شد. با کاربرد روش عکاسی دیجیتالی و تحلیل عکسهای حاصل به تعیین قطر قطره ها و سایر مشخصات هندسی و حرکتی آنها اقدام گردید. شعاع پخش آبپاشها نیز در کلیه آزمایش ها ثبت شد. سپس با دسته بندی داده های قطر نازل، فشار کارکرد آبپاش، فاصله نقاط اندازه گیری نسبت به آبپاش از یک طرف و اندازه متوسط قطره های تولید شده از طرف دیگر و کاربرد روش برنامه ریزی بیان ژن مدلی جهت پیش بینی اندازه متوسط قطره های پخش شده در فواصل مختلف نسبت به آبپاش استخراج گردید. مقایسه نتایج حاصل از مدلسازی و داده های مشاهداتی نشان داد که مدل پیشنهادی با مقادیر 91/0 R2=و میلیمتر 402/0 RMSE =دارای دقت بالایی در پیش بینی قطر قطره ها می باشد. علاوه براین تاثیرات توام فشار و قطر نازل بر قطر قطره های تولید شده مورد بررسی قرار داده شد.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی بیان ژن، شعاع پخش، فشار کارکرد، قطر نازل
  • مهدی جعفری تلوکلایی، علی شاه نظری، عبدالله درزی نفت چالی صفحه 138
    جدید بودن نصب سامانه های زهکشی زیرزمینی در اراضی شالیزاری شمال کشور و شرایط خاص خاکهای این اراضی، بررسی کارایی پوششهای مختلف زهکشی در تخلیه زهآب و آبشویی خاک را به منظور ارایه یک پیشنهاد کاربردی، ضروری مینماید. در این پژوهش، اثر دو نوع پوشش زهکشی معدنی و مصنوعی بر کمیت و کیفیت زهآب زهکش های زیرزمینی و کنترل سطح ایستابی در اراضی شالیزاری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری بررسی شد. از تیر 1390 تا اردیبهشت 1392 در طول دو فصل کشت برنج و دو فصل کشت کلزا، دبی و عمق سطح ایستابی در نقطه میانی زهکش ها و میزان EC، pH، Na و Cl زهآب زهکش های مختلف اندازهگیری شد. متوسط حجم تخلیه زهکش های با پوشش معدنی و مصنوعی به ترتیب برابر 2381 و 2961 لیتر در روز بود. مقایسه مقادیر SEW30 در دو فصل کشت کلزا نشان داد که تیمار با پوشش مصنوعی نسبت به تیمار با پوشش معدنی تاثیر بیشتری در پایین نگه داشتن سطح ایستابی دارد. همچنین، حداقل شوری زهآب زهکش های دارای پوشش معدنی و مصنوعی بهترتیب برابر 1280 و 1190 میکروزیمنس بر متر و حداکثر آن به ترتیب برابر 2190 و 2026 میکروزیمنس بر متر بود. بررسی مقادیر شاخص نمک خروجی (SEI) از خاک نشان داد که عمل آبشویی در طول فصل زراعی در حال انجام بود. بر اساس نتایح، پوشش مصنوعی کارایی بهتری در خروج آب و کنترل سطح ایستابی در مزرعه مورد مطالعه، در مقایسه با پوشش معدنی داشت.
    کلیدواژگان: پایلوت زهکشی، شاخص نمک خروجی، عمق سطح ایستابی، کمیت زه آب، کیفیت زه آب
|
  • Seyed Morteza Seyedian Page 1
    Estimating of bridge piers scouring is essential for engineers. Since many empirical formulas to predict the scour depth is presented and this formula used various dimensionless and dimensional parameters. In this study, two series dimensional and dimensionless parameters that are expected to be effective on pier scour were selected. Then, parameters affecting the scour were selected using three different
    Methods
    gamma test (GT), principal component analysis (PCA) and stepwise regression (FS). Findings indicated that using GT critical velocity and pier length to width ratio are most important dimensional and dimensionless parameters respectively and pier shape is less effective. Furthermore, 360 amounts of training data are required to ensure robust model estimation. Finally, we examine the use of support vector machines (SVMs) for estimating the scour depth using selected input parameters by three methods. The results showed that the accuracy of dimensionless parameters set by all three methods is low, but SVM technique was estimate the scour depth using dimensional parameters successfully. The coefficient of determination of the GT, PCA and FS parameters in test phase is 0.76, 0.69 and 0.73 respectively and RMSE is 0.63, 0.55 and 0.50 respectively. In this study, in order to increase accuracy, two different combinations of input parameters to estimate the scour depths were determined. The performances of SVM and empirical formula for scour depth prediction were compared and results showed that SVM model can be used for predicting scour depth more accurately compared to empirical formula using dimensional parameters.
    Keywords: FS, Gamma Test, Pier Scour, PCA, SVM
  • Zahra Rahiminejad, Omid Tayari Page 17

    Note that the border village’s expansion of Khabr’s River of Baft located in Kerman and incursion into river’s sides in recent years, flood damages to rural areas, agricultural Lands and its around gardens a lot. Bed’s slope, existence of river’s meanders, high velocity of water flow, incursion by agricultures into river’s sides induced under cutting and degradation of farms, and in some area caused of overflow and entrance of water into the marginal farms and gardens. The river’s behavior is simulated by HEC-RAS model and succeeding results used for presenting of Khabr river’s flood control scheme. Among the different methods for modification and training of river’s path, At first, building of training wall at river’s watersides was investigated. The model which yields such results, increases foundation depth and water scour depth causing cost will increase. Results of model illustrates that using of two parallel methods i.e. waterside walls and successive dams was investigated in order to decrease the costs. Constructing these Dams results in the total cost is significantly decreased. In order to evaluate the performance of these constructions, specifications of proposed constructions was imported to HEC-RAS model, and constructions’ influence on improvement of conditions was evaluated and confirmed by means of further execution of the model.

    Keywords: degradation, HEC- RAS model, river training, under cutting, water scour depth
  • Ahmad Fakheri Fard, Vahid Nourani, Faegheh Niazi Page 30
    Flood forecasting is of great importance in hydrologic planning, hydraulic structure design, water resources management and flood control. Nash’s Instantaneous Unit Hydrograph (IUH) is frequently used for simulating hydrological response in natural watersheds. Rapid development of urban areas affect the hydrologic process of the watershed by decrease in soil permeability, flood base flow, lag time and increase in flood volume, peak of the hydrograph, flood frequency and surface runoff. In this study the influence of land use like urbanization on the significant parameters of the Nash model have been investigated. These parameters calculated using three popular methods i.e. moment, root mean square error and random sampling data generation, in two sub-watersheds with different land uses in the city of Sierra Vista, Arizona. The results showed that in all three methods the lag time of the watershed, which is product of K by n, in natural watershed is greater than urban one, which means more storage in natural watershed. The median of three mentioned method in calibration events were used in remain events for verification. The results showed that all the three method have acceptable accuracy in hydrograph simulation. Some specific upper and lower percentile values of the median of the generated parameters (i.e. 10, 20, 30 and 40 %) were analyzed to future investigates the derived parameters. There is a wider range in parameter values in urban sub-watershed than the natural one in which the efficiency has an acceptable value. It might be due to less uncertainty in urban watersheds where runoff to rainfall ratios are much larger than in the natural sub-watershed.
    Keywords: land use, Nash model, parameter estimation, storage coefficient, urban watershed
  • Khozeymehnezhad Hossein, Najafi Mood Mohammad Hossein, Mazloom Shahraki Rasoul Page 49

    It is so called inception motion of sediments when sediment particles begin to move in a flow. So far numerous studies have been performed about the determination of inception motion of uniform non-cohesive sediments in the open channels with the positive slope and relations or graphs in this topic have been presented however, there are a few studies about inception motion of non-uniform non-cohesive sediments in the channels with the negative slope. In this research, conditions of inception motion of non-uniform non-cohesive sediments were investigated by using a laboratory flume and dimensional analysis. The 9 samples of non-uniform non-cohesive sediments with different size and uniformity coefficient at three positive slopes 0/0005, 0/001, 0/002 and three negative slopes, 0.0005, 0.001, 0.002 were examined in this experiment. Results showed that by increasing the positive slope, the stability parameter of particle reduces and by increasing negative slope, the stability parameter of particle increases. Moreover, results showed that by increasing particle size parameter, particle stability parameter reduces and by increasing the uniformity coefficient of sediments, particle stability parameter increases.

    Keywords: incipient motion velocity, non, uniform non, cohesive sediment, positive, reverse slopes, rectangular flume
  • Jahangir Porhemat, Tayeb Raziei, Sima Rahimi Bandarabadi Page 60
    Drought charachteristics including severity, duration and magnitude and the associated spatio-temporal variability in Karkheh basin was investigated using Standardized precipitation index (SPI) for the period 1965-2000. The results showed that the time variability of SPI series strongly co-vary accros the basin resulting in simultaniusely occurring dry and wet spells in the considered stations though the they may differ regarding to drought severity. Regarding to SPI on 3 month time scale it was found that most of the stations has experienced dry spells in 1966-67, 1970-71, 1973, 1977-78, 1984, 1991, 1995 and 1998-2000 which were very important for the basin regarding agricultural point of view. Though the short dry spells most often occur simultaneously in all stations when shorter SPI time scales are considered, but they are less concordance regarding the initiation and termination of drought when SPI time scale increased. The results also indicate that the basin has experienced between 20 and 23 dry spells among which some last between 9 and 11 months. A survey on SPI series at 12 month time scale also showed that the basin experienced between 7 to 10 long lasting drought events. The most frequent drought events in October (between 11 and 14 cases) were occurred in southeastern and wetern parts of the basin. In November, the northern, northwestern and southern parts of the basin are the regions that frequently hitted by drought ranging between 20 and 24 events. In April and May the northern part of the basin has experienced the most frequent drought events. Overall, it can be concluded that the northen and southern parts of the basin are the more prone areas to frequent drought events.
    Keywords: Drought, drought spatio, temporal pattern, Karkhe basin, SPI, Z index
  • S.Nazarian, B.Farid Gigloo Page 80
    Rivers are important because they are one of the major sources of water supply for various uses including agriculture, industry and drinking. Considering to importance of this tract and droughts in recent years, protect of these resources is very important. In this study, to survey the chemical quality and trend of water quality parameters was used 37 years of data for Golestan Gorganrood River in Nodeh station that these data are belong to this station. For this purpose, the river's water quality condition is determined using graphics method and annual general trend and different season of the years are specified and determined. Considering to this fact that all observed series were abnormal, we used from nonparametric test of man - Kendall to determine the trends of data. The results of Qualitative analysis showed that considering to Piper diagram of water, Gorganroud river is one of the brackish water types and the base of total hardness, is from hard type. According to the Schuler chart, this region is in acceptable range from aspect of drinking water and the Vylkvks graph results showed that it is can be used for agriculture. The results of trend showed that the most significant parameters in Nodeh station have been rising and significant trend in long-term. In general, considering declining trend of flow discharge in different seasons of year and rising trend of existing salinity in the water, will cause reduction the chemical quality of water for various uses.
    Keywords: water Chemical quality_Trend_Nodeh station_man – Kendall analyzes
  • Zahreh Abshenasan, Saeed Reza Khodashenas, Amin Alizadeh, Kamran Davary, Morteza Akbari Page 94

    Iran is one of dry region in the world. Except the Caspian sea borders and the range and the elevations of Alborz and Zagros, this country often have a dry climate with a little precipitation. The collect rainwater method for different purposes has been used for the long time in Iran. This research has been done for Kalat basin, and conduct to check the appropriate way to determine the location for collecting rainwater. At the first step, the basin was divided to smaller sub basins by GIS software. Then for a period of 18 years (1991-2010) the need of water plant was calculated by Cropwat software. The assumption was that the cropping pattern of all of sub basin was the same pattern with basin area. Then due to lack of rain station, to calculate runoff in the spring, the curve number method was used (SCS). After estimating the runoff created in upstream of any sub basin, by comparing the net irrigation needs in downstream lands with the runoff created in upstream, a convenient location to collect rainwater, was suggested. Eventually, it became clear that it is possible to add 46 percent to irrigation lands.

    Keywords: cropping pattern, Doaby Kalat basin, runoff, net irrigation needs
  • Vaghefi Mohammad, Safarpoor Yaser, Hashemi S.Shaker Page 109
    In this study the SSIIM numerical model has been verified by the experimentally model also the bed topography and three-dimensional velocity components have been compared together. For this purpose the simulation carried out based on experimentally channel model that included the installation of non-submerged T-shape spur dike vertically (with equal ratio of wing to web length) in movable channel bend, that located in outer bank of 90 degree bend at 45 degree of bend. The verifications were done in relative curvature equal to 4 and the results compared in longitudinal, cross and vertical sections that express the capable of SSIIM model in determinations of range and maximum scour and sedimentation amounts and also the value of longitudinal and resultant velocities in channel bend or meandering channel. The second scour hole for numerical model formed in downstream of channel in the output of bend and for experimentally model observed in the range between the spur dike and the output of bend. In case of a rigid bed, due to less complexity of flow and non-movable bed, the transverse velocities are much more consistent with the experimentally model compared to the moving bed.
    Keywords: Scour, SSIIM Model, T, shape Spur dike, Verification, 90 degree bend
  • Vahdat Ahmadifar, Reza Delirhasannia, Amir Hossein Nazemi, Ali Ashraf Sadraddini Page 125
    Sprinkler droplet diameter is one of the affecting factors on the application radius, wind drift and evaporation losses, soil compaction and generally it is sprinkler quality indicator. Determination of the proper drop diameter helps the efficient sprinkler selection to meet technical and design goals. In this research, the intelligent Gene Expression Programing (GEP) method was applied for modeling of mean drop diameter emitted from impact sprinklers. Model input data were included nozzle diameter, operation pressure and distance from sprinkler; and model output was mean drop drop diameter landed at the certain distance from sprinkler. For preparing model inputs, experiments were conducted for 22 nozzle size and operation pressure combinations and considering 9 to 14 spatial steps of 1.5 m intervals. Using digital photographic method and analyzing the photos, the drops drop diameter data were obtained under all experimental conditions. In addition, sprinklers application radii were measured in the experiments. Consequently, by classification of nozzle sizes, operation pressures, measuring distances on one hand and mean drop drop diameters on the other hand and application of GEP method, a model was developed to predict mean drop size in the different distances from sprinkler. Comparisons between model results and observation data showed high accuracy of the proposed model with R2=0.91 and RMSE= 0.402. In addition the simultaneous effects of pressure and nozzle diameter on drop drop diameter were investigated in this research.
    Keywords: application radii, Gene Expression Programing, nozzle diameter, operation pressure
  • Mehdi Jafari Talukolaee, Ali Shahnazari, Abdullah Darzi Naftchali Page 138
    Due to newly-installation of drainage systems in the northern Iran paddy fields and special conditions of soils in these areas, performance evaluation of different drainage envelopes has a great importance. In this study, effect of two types of drain envelopes (mineral and geotextile) on the quantity and quality of drainage water of subsurface drains and water table depth was studied in the consolidated paddy fields of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University. During four successive growing successive seasons of rice and canola, from July 2011 to May 2013, discharge and water table depth in midway between of drain lines and the concentration of EC, pH, Na and Cl of drainage water were measured. Average of drain discharge volume with mineral and geotextile envelopes per day was 2381 lit and 2961 lit, respectively. Comparison of amounts of SEW30 (Sum of Excessive Water) in two growing canola seasons showed that geotextile envelope was more effective in lowering of water table depth than mineral envelope. Also, the minimum and maximum of EC were 1280 and 2190 for drains with mineral envelope and 1190 μs/m and 2026 μs/m for drains with geotextile envelope, respectively. Assessment of amounts of SEI (Salt Export Indicator) of soil showed the leaching during growing seasons. According to the results, geotextile envelope was more effective than mineral envelope in draining surplus water and controlling water table in the study area.
    Keywords: Drainage pilot, drainage water quality, drainage water quantity, Salt Export Indicator, water table depth