فهرست مطالب

نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)
سال بیستم شماره 4 (پیاپی 78، زمستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/11/12
  • تعداد عناوین: 15
|
  • حدیثه رحمانی *، امیر لکزیان، علیرضا کریمی، اکرم حلاج نیا صفحات 1-13
    اوره یکی از پرکاربردترین کودهای نیتروژن دار در زمین های کشاورزی است. سرنوشت این کود در خاک بسیار وابسته به فعالیت آنزیم اوره آز بوده و این آنزیم نیز عمدتا به صورت جذب شده بر سطح کلوئیدهای خاک به ویژه رس ها قرار دارد. به منظور بررسی ویژگی های سینتیکی اوره آز آزاد و جذب شده بر سطوح رس های سپیولیت و ورمیکولیت، آزمایشی با هشت سطح غلظت اوره (5، 10، 20، 40، 60، 80، 100 و 120 میلی مولار) و غلظت 1 واحد آنزیمی در دمای 25 درجه سانتی گراد و 7pH= انجام شد. جذب اوره آز بر سطوح رس ها ویژگی های سینتیکی آن را نسبت به حالت آزاد تحت تاثیر قرار داد. نتایج نشان دادند که اوره آز در هر دو حالت آزاد و جذب شده از سینتیک میکائیلیس- منتن پیروی می نمود. بیشترین مقدار Vmax پس از اوره آز آزاد در کمپلکس اوره آز- سپیولیت و کمترین میزان Km نیز در کمپلکس اوره آز- ورمیکولیت مشاهده گردید. همچنین نتایج نشان دادند که بیشترین کارایی کاتالیزوری پس از اوره آز آزاد به ترتیب متعلق به اوره آز در حضور ورمیکولیت و سپیولیت بود. همچنین فاکتور اثربخشی برای اوره آز جذب شده بر سطح سپیولیت بیشتر از اوره آز جذب شده بر سطح ورمیکولیت بوده و این امر به نوعی مبین کامل تر بودن فرآیند پخشیدگی در حضور سپیولیت است.
    کلیدواژگان: اوره، اوره آز، سپیولیت، ورمیکولیت، ویژگی های سینتیکی
  • سهیلا یونس زاده جلیلی، میثم کمالی *، پیمان دانش کار آراسته صفحات 15-28
    مدیریت جامع حوضه های آبخیز در گرو دانش عمیق از اطلاعات پایه حوضه و از جمله آرایش اراضی و نوع کاربرد آن می باشد. موقعیت مکانی و سطح پراکنش کاربری کشاورزی کمک شایانی به تعادل منابع آبی در یک حوضه می کند. در این تحقیق و با کمک تصاویر ماهواره ای لندست 5 و 8 و الگوریتم طبقه بندی نظارت شده به روش حداکثر احتمال، کاربری های پهنه های آبی، شوره زار و کشت آبی حوضه آبخیز ارومیه و در سال های 1389 و 1392 تهیه گردید. تمام تصاویر انتخابی از ماهواره لندست در ماه های تیر و مرداد قرار گرفته اند. سپس به مقایسه کاربری های حاصل از ماهواره مودیس برای سال 1389 و 1391 و در انتها به مقایسه نتایج حاصل از ماهواره مودیس و لندست برای سال 1389 پرداخته شده است. نتایج بررسی ماهواره های لندست و مودیس نشان می دهد که سطح اراضی کشت آبی افزایش و پهنه های آبی کاهش یافته است. با مقایسه کاربری اراضی کشت آبی و پهنه های آبی سال 1389 میان ماهواره مودیس و لندست نشان می دهد که ماهواره مودیس کشت آبی و پهنه های آبی را بهتر از زمین های بایر برآورد نموده است. مقدار ضریب کاپا برای کاربری های حاصل از ماهواره لندست برای سال های 2010 و 2013 به ترتیب 77/0 و 87/0 می باشد.
    کلیدواژگان: کاربری اراضی، حوضه آبخیز ارومیه، اراضی کشت آبی، طبقه بندی کننده به روش حداکثر احتمال
  • علیرضا مسجدی *، مهران حلوایی فرد صفحات 29-38
    یکی از روش های کنترل رسوب به آبگیر جانبی، استفاده از صفحات مستغرق در جلوی دهانه آبگیر می باشد. استقرار صفحات مستغرق در مسیر جریان باعث انحراف جریان به سمت قوس داخلی می شود. در این تحقیق به بررسی عملکرد صفحات مستغرق در انتقال رسوب به دهانه آبگیر در قوس 180 درجه پرداخته شده است. آزمایش ها در یک کانال آزمایشگاهی با قوس 180 درجه و در شرایط آب زلال انجام شد. آزمایش ها با استفاده از دو ردیف صفحه موازی با چهار زاویه متغیر در دبی های مختلف و دو شرایط بدون صفحه و با صفحه انجام شد. در هر آزمایش دبی کانال اصلی و انحرافی و همچنین دبی رسوب انحرافی و عبوری اندازه گیری گردید. نتایج این تحقیق نشان داد عملکرد صفحه مستغرق موازی در منحرف کردن مسیر حرکت رسوبات به زاویه برخورد صفحه با جریان بستگی دارد. همچنین نسبت آبگیری با نسبت رسوب ورودی به آبگیر نسبت مستقیم دارد و با افزایش نسبت آبگیری در کلیه زوایا، نسبت رسوب ورودی به آبگیر افزایش می یابد. عملکرد مناسب در کاهش انتقال رسوب به دهانه آبگیر در زاویه 15 درجه صفحه نسبت به محور جریان مشاهده گردید. بعبارت دیگر با افزایش زاویه صفحه نسبت به محور جریان، توان حمل رسوب به دهانه آبگیر افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: آبگیر جانبی، آب زلال، صفحه مستغرق، قوس 180 درجه
  • پریسا الماسی *، سعید سلطانی، مسعود گودرزی، رضا مدرس صفحات 39-52
    با توجه به آشکار شدن تغییرات اقلیمی در اکثر مناطق دنیا و اثر آن بر بخش های مختلف چرخه آب، آگاهی از وضعیت منابع آب به منظور مدیریت صحیح منابع و برنامه ریزی برای آینده ضروری است. از اینرو مطالعات زیادی در مناطق مختلف با هدف تحلیل اثرات تغییر اقلیم بر فرآیندهای هیدرولوژیک در دوره های آتی انجام شده است. در مطالعه حاضر به بررسی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب سطحی در حوضه آبخیز بازفت پرداخته شده است. حوضه آبخیز بازفت که در شمال غرب استان چهارمحال و بختیاری واقع شده، به دلیل وضعیت خاص توپوگرافیکی و موقعیت جغرافیایی خود سهم قابل توجهی در تولید منابع آب منطقه دارد. در این مطالعه از مدل اقلیمی سه HadCM و سناریوهای انتشار 2A و 2B جهت ارزیابی عدم قطعیت موجود در پیش بینی تغییر اقلیم استفاده شده است. بدین منظور، مدل آماری SDSM برای ریز مقیاس کردن داده های بزرگ مقیاس بارش و دما و مدل هیدرولوژیک WetSpa برای شبیه سازی رواناب مورد استفاده قرار گرفته است. پس از واسنجی مدل هیدرولوژیک، داده های ریز مقیاس شده بارش و دما در دوره های آینده نزدیک (2050 – 2020) و آینده دور (2100- 2070) به مدل WetSpa معرفی و رواناب برای دوره های مذکور شبیه سازی گردید. نتایج این مطالعه بیانگر عملکرد مناسب مدل SDSM در ریز مقیاس سازی داده های اقلیمی به ویژه دمای حداقل و حداکثر می باشد. ارزیابی کارایی مدل WetSpa نیز حاکی از عملکرد مناسب این مدل برای شبیه سازی رواناب در حوضه بازفت است، به طوری که ضریب ناش- ساتکلیف طی واسنجی و صحت سنجی به ترتیب برابر 63/0 و 65/0 حاصل شده است. همچنین، بررسی میزان رواناب پیش بینی شده در دوره های آتی نشان دهنده افزایش رواناب سالانه در حوضه آبخیز بازفت تحت هر دو سناریوی 2 A و 2B است.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، مدل SDSM، مدل WetSpa، رواناب سطحی، حوضه آبخیز بازفت
  • علی اصغر واحدی * صفحات 53-65
    با توجه به بحران کمبود آب در کشور، برآورد هر چه دقیق تر ذخایر آب در اکوسیستم های جنگلی می تواند از مهم ترین راهکارهای مورد استفاده درزمینه مدیریت بهینه منابع و چرخه آب برای توسعه بهره وری مدنظر قرار بگیرد. بدین منظور، با استفاده از تکنیک شبکه عصبی مصنوعی موجودی وزنی ذخایر آب تنه 174 پایه قطع شده درختان گونه های مختلف اعم از راش، آزاد، ممرز، انجیلی، توسکا، بلوط و پلت شبیه سازی شد. از هر بخش از تنه استحصال شده درختان، قطعاتی با ابعاد حجمی ثابت در دمای 105 درجه سانتی گراد در آون قرارگرفته و ضریب خشکی و چگالی ویژه کلیه نمونه ها اندازه گیری شدند. سه لایه ورودی شامل قطر برابر سینه، ارتفاع تنه و چگالی ویژه برای روند شبیه سازی متغیر پاسخ مورد استفاده قرار گرفتند. برای معماری توپولوژی شبکه عصبی مورد مطالعه از روش سعی و آزمون استفاده شد. نتایج نشان داد که استفاده از قطر برابر سینه به عنوان تنها لایه ورودی بر مبنای شاخص های اعتبار قطعیت شبکه عصبی، 65 درصد از واریانس آزمون داده ها را توجیه کرد. با ورود هر سه لایه ورودی، خروجی بهینه با یک لایه پنهان حاوی تابع تانژانت سیگموئیدی در معماری صورت گرفته با تعداد 15 نورون عصبی دارای حداکثر قطعیت برآوردی در جنگل های آمیخته راش مورد مطالعه است (08/81= RMSE، 001/0= MSE، 92/0 = 2R). برای صرفه جویی در هزینه ها، نیروی انسانی و جلوگیری از روش برآورد تخریبی، خروجی بهینه حاصل در قالب جعبه سیاه با قابلیت کاربرد در فضای سیستم های دیجیتالی دارای قابلیت کاربرد وسیع برای پیش بینی ذخایر آب و به تبع آن مدیریت چرخه آب در اکوسیستم جنگلی مورد مطالعه است.
    کلیدواژگان: جنگل های آمیخته راش، جنگل های هیرکانی، چرخه آب، زی توده درختان، شبکه عصبی مصنوعی
  • ساره مرادی بهبهانی، مصطفی مرادی *، رضا بصیری، جواد میرزایی صفحات 67-76
    گز درختچه ای است که در بسیاری از نقاط کشور پراکنش دارد ولی اطلاعات زیادی در رابطه با همزیستی این گونه با قارچ های میکوریز وجود ندارد. بنابراین هدف اصلی این تحقیق بررسی همزیستی قارچ های میکوریز اربوسکولار با درختچه گز و تاثیر پذیری آنها در اثر فاصله از رودخانه و همچنین خصوصیات فیزیکی و شیمایی خاک است. برای این منظور جنگل های حاشیه رودخانه مارون به منطقه کنار رودخانه، میانی و منطقه دور از رودخانه با فواصل 200 متری تقسیم شد. در هرکدام از این مناطق 10 درختچه گز به طور تصادفی انتخاب و نمونه های خاک و ریشه از ریزوسفر آنها جمع آوری شد. نتایج نشان داد که آغشتگی ریشه و تراکم اسپور در منطقه میانی به ترتیب کمترین و بیشترین مقدار را دارا بود و دارای اختلاف معنی داری با دیگر مناطق بود. متوسط میزان آغشتگی ریشه در منطقه کنار رودخانه، میانی و دور از رودخانه به ترتیب 37/82، 77/73 و 17/80 درصد بود درحالی که متوسط تراکم اسپور برای این مناطق به ترتیب 189، 5/245 و 8/188 اسپور در پنج گرم خاک بود. آغشتگی ریشه با میزان پتاسیم خاک همبستگی مثبت معنی داری نشان می دهد ولی تراکم اسپور با هیچ یک از متغیرهای مورد بررسی همبستگی نشان نداد. همچنین میزان نیتروژن 6/52، کربن آلی 19/51، پتاسیم 50 و رس 4/23 درصد در منطقه دور از رودخانه نسبت به کنار رودخانه کاهش نشان دادند. با توجه به نتایج این تحقیق درختچه گز دارای همزیستی بالایی با قارچ های میکوریز بوده که فاصله از رودخانه می تواند این همزیستی را تحت تاثیر قرار دهد.
    کلیدواژگان: پتاسیم، تراکم اسپور، فسفر، قارچ میکوریز، گز، آغشتگی
  • نیما توان پور *، محمد افلاطونی، نجمه نظری صفحات 77-88
    هدف از این پژوهش تعیین میزان مشارکت زیرحوضه ها از نقطه نظر مساحت، دبی یک جریان رودخانه در سیل خیزی کل حوضه آبریز رودخانه خرسان در استان کهگیلویه و بویراحمد می باشد. برای این کار از مدل بارش- رواناب HEC-HMS برای شبیه سازی دبی رواناب 11 زیرحوضه استفاده به عمل آمد. اطلاعات ورودی این مدل با ابزار سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه شد. نتایج نشان داد که با تغییر در دوره بازگشت های مختلف، تغییر اندکی در اولویت بندی سیل خیزی زیرحوضه ها مشاهده می شود. به طوری که به ازای دوره بازگشت 2، 50 و 100 سال، سیل خیزترین زیرحوضه ها بدون تغییر و به ترتیب زیرحوضه های 1 تا 11 خواهند بود. سهم مشارکت از نقطه نظرمساحت و دبی جریان با هم متفاوت بود، به طوری که اثرمساحت بین 31/0 تا 03/1 درصد یعنی زیرحوضه 6 بالاترین رتبه و زیرحوضه 7 پائین ترین رتبه را داشتند. درحالی که از نقطه نظر دبی، اثر حذف زیرحوضه ها بین 2/51 تا 2/1004 درصد بود، یعنی زیرحوضه 6 کمترین دبی و زیرحوضه 11 بیشترین مقدار دبی را داشت.
    کلیدواژگان: سیل خیزی، مدل بارش- رواناب، سامانه اطلاعات جغرافیایی، حوضه آبریز، رودخانه خرسان
  • میرحسن رسولی صدقیانی *، سعید صادقی آزاد، محسن برین، ابراهیم سپهر، بهنام دولتی صفحات 89-102
    پتاسیم فراوان ترین عنصر غذایی موجود در بخش سطحی خاک بوده که بخش اعظم آن غیرقابل دسترس برای گیاه می باشد. مطالعه حاضر با هدف جداسازی باکتری های حل کننده پتاسیم از خاک ریزوسفری و ارزیابی توانایی کمی پتاسیم آزاد شده توسط سویه ها از منابع مختلف سیلیکاته انجام شد. بدین منظور بررسی های آزمایشگاهی و نیز گلخانه ای با گیاه ذرت (Zea mays L.) رقم سینگل کراس 640 به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا شد. عامل های آزمایشگاهی شامل منبع پتاسیم (چهار سطح)، زمان انکوباسیون (هفت سطح) و تلقیح میکروبی (شش سویه) و فاکتورهای گلخانه ای شامل منبع پتاسیمی (5 سطح) و تلقیح میکروبی (چهار سطح) بودند. نتایج نشان داد که از بین سویه ها، سویه 13KSB دارای بیشترین قطر هاله انحلال (25 میلی متر) و شاخص حلالیت (سه) بود. بالاترین مقدار پتاسیم آزاد شده (32/3 میکروگرم بر میلی لیتر) از منبع بیوتت بوده که توسط سویه 1 KSB پس از 10 روز انکوباسیون به دست آمد. تلقیح میکروبی، وزن خشک ریشه و ارتفاع گیاه را به ترتیب 30 و 25 درصد نسبت به شاهد افزایش داد. همچنین میانگین مقدار پتاسیم و وزن خشک بخش هوایی گیاهان در تیمار میکروبی در کانی های سیلیکاته به ترتیب 75/3 و 57/1 برابر بیش از تیمار شاهد به دست آمد. می توان نتیجه گیری کرد که تلقیح باکتریایی سبب آزادسازی پتاسیم از کانی های سیلیکاتی و بهبود رشد گیاه می شود.
    کلیدواژگان: آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی، باکتری، کانی های سیلیکاته
  • احمد حیدری *، حسین حاجی آقا علیزاده، علیرضا یزدان پناه، جعفر امیری پریان صفحات 103-112
    بیشتر اراضی زیر کشت ذرت در استان همدان به صورت سنتی با گاوآهن برگردان دار و یک سری ادوات خاک ورزی ثانویه آماده می شود. در سال های اخیر استفاده از سیستم های خاک ورزی حفاظتی مورد استقبال قرار گرفته است. این پژوهش در قالب طرح آماری کرت های خردشده (اسپلیت پلات) با 6 تیمار و 3 تکرار انجام شد. روش های خاک ورزی شامل: 1T- روش مرسوم، شخم با گاوآهن برگردان دار + سیکلوتیلر مجهز به غلطک 2T- خاک ورز مرکب، گاوآهن قلمی مجهز به غلطک و 3T- خاک ورزی نواری با تیغه های قلمی به عنوان کرت اصلی و دو روش کوددهی شامل 1F- پخش سطحی کود فسفاته قبل از کاشت 2F- جای گذاری نواری کود فسفاته به هنگام کاشت به عنوان کرت فرعی در نظر گرفته شد. برخی از خواص فیزیکی خاک شامل، سرعت نفوذ آب در خاک، مقاومت خاک (شاخص مخروطی) و چگالی ظاهری خاک و نیز عملکرد و اجزا عملکردی ذرت دانه ای اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که روش های خاک ورزی و عمق خاک اثر معنی دار بر چگالی ظاهری و شاخص مخروطی خاک دارند. همچنین اثر روش خاک ورزی بر سرعت نفوذ آب در خاک معنی دار شد. اثر روش کوددهی بر عملکرد ذرت در سطح احتمال 1% معنی دار شد. جای گذاری نواری کود به هنگام کاشت با میانگین عملکرد دانه، 10862 کیلوگرم در هکتار نسبت به پخش سطحی کود با میانگین عملکرد دانه، 9965 کیلوگرم در هکتار برتری داشت. اگرچه تاثیر روش های مختلف خاک ورزی بر عملکرد دانه ذرت معنی دار نشد اما تیمار 2T با میانگین عملکرد دانه، 10913 کیلوگرم در هکتار نسبت به دو تیمار دیگر (1T با میانگین عملکرد دانه، 10106 کیلوگرم در هکتار و 3T با میانگین عملکرد دانه، 10222 کیلوگرم در هکتار) برتری داشت.
    کلیدواژگان: خاک ورزی، خواص فیزیکی خاک، ذرت دانه ای، کوددهی
  • کامران عسگری *، سید حسن طباطبایی، پیام نجفی، شهرام کیانی صفحات 113-124
    استفاده مداوم از پساب فاضلاب در آبیاری گیاهان زراعی در بلند مدت باعث انباشته شدن عناصر سنگین و آلودگی گیاهان، حیوانات و محیط زیست در ابعاد مختلف می گردد. هدف از این تحقیق، ارزیابی تاثیر استفاده از آبیاری قطره ای عمقی در کاهش پتانسیل تجمع عناصر سنگین در خاک و محصول و همچنین شاخص ریسک آلودگی تحت آبیاری با پساب می باشد. مزرعه مورد آزمایش در قالب طرح اسپلیت بلوک با دو تیمار اصلی شامل آب معمولی و پساب و سه تیمار فرعی شامل عمق قطره چکان صفر، 15 و 30 سانتی متر با چهار تکرار در شهر اصفهان قرار داشت. نمونه های خاک در ابتدا و پس از برداشت گندم کشت شده در دو سال متوالی در زمین مورد آزمایش از هر پلات برداشته شدند. غلظت عناصر سنگین Cu، Zn، Cd، Pb، Cr، Ni در نمونه های خاک و دانه های گندم با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شدند. شاخص افزایش آلودگی (PLI) نشان داد که افزایش میزان عناصر سنگین در خاک های آبیاری شده تحت تیمار پساب اختلاف معنی داری با آب معمولی نشان نداد (05/0P>). غلظت عناصر Cu، Pb، Cr و Zn در دانه های گندم کمتر از میزان حداکثر مجاز استاندارد بود ولی میزان Cr بیشتر از مقدار مجاز بود و میزان Ni چندین برابر حد مجاز بود. نتایج حاصل از آزمایشات میزان شاخص ریسک آلودگی 17/5 و 57/1 را برای عناصر Cd و Cu نشان داد. همچنین مقدار این شاخص برای عناصر Cd، Cu و Cr برای کودکان نیز بیش از یک بود. بر اساس نتایج ارائه شده می توان نتیجه گرفت که عمق قطره چکان تاثیر معنی داری در انباشته شدن عناصر سنگین در خاک و دانه گندم ندارد.
    کلیدواژگان: شاخص افزایش آلودگی، شاخص غلظت گیاه، شاخص جذب روزانه عناصر، عناصر سنگین، اصفهان
  • حسین اسدی *، محمد علی گلی کلرود، منوچهر گرجی صفحات 125-139
    این مطالعه با هدف بررسی تغییرات دینامیک فرسایش شیاری و همچنین بررسی کارایی مدل Hairsine-Rose در برآورد غلظت رسوب انجام شده است. آزمایش ها در ایستگاه تحقیقات حفاظت خاک و آب دانشگاه تهران واقع در منطقه کوهین استان قزوین انجام شد. چهار دبی جریان در سه شیب مختلف در شیارهایی دست ساز ذوزنقه ای به طول 3 متر و عرض کف 5 سانتی متر مورد آزمون قرار گرفت. در هر آزمایش، رواناب خروجی در فواصل زمانی مختلف جمع آوری و برای تعیین غلظت رسوب به آزمایشگاه منتقل گردید. تمام آزمایش دو بار و در فصل های پاییز و بهار انجام شد. نتایج بیانگر تغییرات دینامیک غلظت رسوب بود که تابعی از دبی جریان، شیب بستر و فصل بود. غلظت رسوب در دقایق اولیه آزمایش زیاد بود، اما با گذشت زمان کاهش یافته و به یک حالت کم و بیش پایدار رسید. اثر شدت جریان و شیب در شرایط ناپایدار اولیه آشکارتر از شرایط پایدار نهایی بود. همچنین غلظت رسوب در آزمایش های فصل پاییز بیش از آزمایش های فصل بهار بود، هرچند که روند تغییرات زمانی مشابه بود. مدل Hairsine-Rose در برآورد غلظت رسوب در قدرت جریان های کم بهتر عمل نمود، اما در کل دارای بیش برآوردی بسیار زیادی در تمام دامنه بود که بیانگر اشکال ساختاری مدل است.
    کلیدواژگان: اراضی دیم، فرسایش خاک، قدرت جریان، ضریب کارایی
  • کاظم نصرتی *، مصطفی امینی، آرمان حدادچی، محمدرضا زارع صفحات 141-155
    فرسایش تشدید شونده خاک در سطح کشور موجب اثرات محلی و برون محلی می گردد و شناسایی منابع تولید رسوب و تعیین سهم هر کدام در تولید رسوب برای انتخاب راهبردهای مدیریتی در سطح حوضه آبخیز ضروری است. با وجود افزایش مطالعات منشایابی، تعیین مقادیر عدم قطعیت مرتبط با مدل های ترکیبی به ویژه براساس ویژگی های پذیرفتاری مغناطیسی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه، تعیین سهم زیرحوضه ها در تولید رسوب با استفاده از ویژگی های پذیرفتاری مغناطیسی (فرکانس بالا، فرکانس پایین و فرکانس وابسته) و مدل ترکیبی عدم قطعیت است. به این منظور، تعداد 25 نمونه از خروجی زیرحوضه ها و حوضه اصلی جمع آوری و ویژگی های پذیرفتاری مغناطیسی آنها اندازه گیری و محاسبه شد. نتایج تحلیل آزمون کروسکال والیس و توابع تحلیل تشخیص نشان داد که می توان ویژگی های پذیرفتاری مغناطیسی را به عنوان ترکیب بهینه ردیاب ها در مدل ترکیبی عدم قطعیت استفاده نمود. نتایج مدل منشایابی رسوب براساس عدم قطعیت Bayesian نشان داد که میانگین (حدود عدم قطعیت) سهم نسبی زیرحوضه های اسپاران، جویبند و بویوک چای به ترتیب 92 (8/94-9/83)، 8/2 (7/10-2/0) و 7/5 (5/10- 2/0) درصد بود. براساس نتایج موجود، بیشترین میزان تولید رسوب مربوط به زیرحوضه اسپاران چای بوده و در اجرای برنامه های مدیریتی برای حفاظت خاک باید مدنظر قرار گیرد.
    کلیدواژگان: منشایابی رسوب، حوضه آبخیز آشان، فرسایش، مدل ترکیبی بیسین، ویژگی های پذیرفتاری مغناطیسی
  • محمدحسین زیبایی *، علی محمد آخوندعلی صفحات 157-170
    کمبود آب یک مسئله مهم و ساختاری در مناطق خشک و نیمه خشک دنیا است که به شدت موجب نگرانی سیاست گزاران محیط زیست شده است. مسئله تعدیل تقاضای افزون بر عرضه پایدار آب عمدتا با سیاست های مدیریت تقاضای آب که به دنبال افزایش کارایی آب و فناوری های آب اندوز است، پیگیری می شود. ارزیابی های بسیار کمی از این برنامه ها انجام شده است. اما تعداد زیادی از ارزیابی های موجود، شک جدی در مورد اثر بخشی آنها در زمینه های حفاظتی و کاهش مصرف آب، به دلیل وقوع پدیده «اثر بازگشت به حالت اولیه»، مطرح می کنند. در این مطالعه، با مراجعه میدانی به مزرعه 243 زارع که اقدام به نصب سیستم های آبیاری بارانی کرده اند و استفاده از تحلیل سلسله مراتبی و مدل رگرسیون چندگزینه ای مرتب شده، پدیده اثر بازگشت به حالت اولیه مطالعه شد. نتایج نشان داد که در 5/74 درصد از مزارع مورد مطالعه، این پدیده به میزان متوسط تا زیاد وجود داشته است. همچنین، مشخص شد که میزان اراضی دیم و آیش مزارع به هنگام نصب سیستم آبیاری بارانی، رابطه مستقیمی با وقوع پدیده اثر بازگشت به حالت اولیه دارند. از نتایج این مدل می توان برای تعیین احتمال وقوع افزایش مصرف آب بعد از نصب سیستم آبیاری بارانی در مزارعی که اطلاعات آنها موجود است، استفاده کرد. به طور مثال، در مزارعی با ویژگی های مزرعه شماره 24 احتمال وقوع پدیده اثر بازگشتی ناشی از اقدامات آب اندوز در سطح کم، متوسط و زیاد به ترتیب 4/0 32 و 6/67 درصد می باشد. بنابراین در چنین مزارعی باید اقدامات کارایی و حفاظتی آب را براساس تلفیقی از ابزارهای فنی، اقتصادی، اجتماعی و سیاسی به کار گرفت تا فشارهای وارد بر منابع کمیاب آب، کاهش یابد.
    کلیدواژگان: کمبود آب، سیاست مدیریت تقاضای آب، اثر بازگشتی، استان فارس
  • امیرعباس کمان بدست *، سید رضا موسوی صفحات 171-182
    سرریز نیلوفری یکی از انواع سرریزها است که در مواقعی که امکان استفاده از سایر سرریزها فراهم نباشد از آن استفاده می شود. با شروع استغراق و ایجاد افت جریان و نیز شدت یافتن جریان های چرخشی و گرداب ها، کارایی سرریز به شدت افت کرده و با کاهش شدید ضریب دبی سرریز، ارتفاع آب مخزن افزایش می یابد که باعث افزایش احتمال آسیب دیدن سد بر اثر عدم توانایی سرریز در تخلیه جریان های بزرگ می شود. تیغه های گرداب شکن برای حل این مشکل استفاده می شوند. درصورتی که بتوان آستانه استغراق سرریز را افزایش داد، امکان عبور جریان های بزرگ تر، بدون مستغرق شدن سرریز و بروز پیامدهای منفی آن فراهم می شود. علاوه بر کاربرد تیغه های گرداب شکن در اصلاح جریان چرخشی و گردابی، ممکن است تیغه ها در افزایش آستانه استغراق نیز موثر باشند. به منظور بررسی امکان این موضوع تعداد 110 آزمایش به وسیله مدل فیزیکی روی سرریزهایی با مقطع مربعی و دایره ای و باحالت های مختلف تعداد و زاویه گرداب شکن انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش تعداد تیغه ها آستانه استغراق افزایش می یابد و سرریزها ارتفاع و جریان ورودی بیشتری را بدون آن که مستغرق شوند از خود عبور می دهند. میزان این تاثیر در سرریز دایره ای بیشتر از مربعی بود، چون جریان های چرخشی و گردابی در سرریز دایره ای بیشتر است. همچنین حالت استفاده از تیغه های گرداب شکن با4 گرداب شکن و زاویه قرارگیری 90 درجه بیشترین ضریب تخلیه جریان را دارند.
    کلیدواژگان: سرریز نیلوفری، گرداب شکن، ضریب دبی، آستانه استغراق، سرریز مربعی
  • مجید حسینی *، محمد غفوری، زینب مکاریان، محمود رضا طباطبایی صفحات 183-194
    در چند دهه اخیر مدل سازی پیوسته و فیزیکی از جایگاه خوبی در برآورد بیلان آبی در جهان برخوردار شده اند و به عنوان ابزار کارآمدی در برنامه ریزی و پیشگیری از مواجهه با بحران آب مطرح هستند. علاوه بر آن، این گونه مدل های هیدرولوژیک قابلیت بررسی و مطالعه اثرات عملیات آبخیزداری برروی مولفه های جریان در حال و آینده را نیز دارا بوده و ابزار مناسبی برای بهینه سازی این عملیات به شمار می رود. در این پژوهش، به منظور برآورد جریان زیرزمینی، از مدل ارزیابی آب و خاک (SWAT) در حوضه های منتخب 6 استان جنوب غرب کشور شامل استان های ایلام (حوضه گل گل)، بوشهر (حوضه باغان)، خوزستان (حوضه مرغاب)، فارس (حوضه شکستیان)، کهگیلویه و بویراحمد (حوضه تنگ بریم) و استان هرمزگان (حوضه درآگاه) محاسبه گردید. به منظور ارزیابی عملکرد مدل اطلاعات مورد نیاز شامل داده های هیدروکلیماتولوژی، نقشه خاک و خصوصیات آن، نقشه کاربری اراضی و نقشه مدل رقومی ارتفاع (DEM) به عنوان داده های لازم آماده و پس از اصلاحات اولیه به مدل داده شد. برای واسنجی دقیق، تحلیل عدم قطعیت و اعتبارسنجی مدل برای حوضه های مذکور، از نرم افزار SWAT- CUP و برنامه 2SUFI- استفاده شد. به منظور ارزیابی مدل معیارهای P فاکتور و R فاکتور (معیارهای ارزیابی در برنامه 2SUFI-) و شاخص هایی نظیر ضریب تبیین (2R) و نش- ساتکلیف (NS) استفاده شد. شاخص نش- ساتکلیف در حوضه های شش گانه در دوره واسنجی به ترتیب معادل 66/0، 73/0، 40/0، 32/0، 53/0 و 78/0 و در دوره اعتبارسنجی معادل 49/0، 48/0، 42/0، 45/0، 46/0 و 62/0 بود. به جز حوزه شکستیان استان فارس، نتایج حاکی از کارآیی قابل قبول و مطلوب مدل در برآورد بیلان در حوضه های مورد مطالعه است.
    کلیدواژگان: بیلان آبی، حوضه های جنوب، خلیج فارس، SWAT
|
  • H. Rahmani *, A. Lakzian, A. R. Karimi, A. Halajnia Pages 1-13
    Urea is one of the most commonly used nitrogen fertilizers in agricultural lands. The fate of this fertilizer in soils is greatly related to the soil urease enzyme activity, while this enzyme commonly exists in the adsorbed state on the surface of soil colloids, and especially clay minerals. In order to examine the kinetic properties of free and adsorbed Urease on the surface of sepiolite and vermiculite, an experiment was carried out with eight levels of urea concentration (5, 10, 20, 40, 60, 80, 100 and 120 mM). This experiment was done with enzyme concentration of 1 unit in temperature of 25˚C and pH=7. Adsorption of urease on the clay surfaces affected its kinetic properties compared to the free state. The results showed that urease enzyme obeyed Michaelis-Menten kinetic in both free and adsorbed states on the clay surfaces. Except free urease, the highest and lowest values of Vmax and Km were observed in urease-sepiolite and urease-vermiculite complexes, respectively. Also, the results showed that except free urease, the highest levels of Catalytic Efficiency were related to urease in the presence of vermiculite and sepiolite, respectively. The Effectiveness Factor was more for adsorbed urease on the sepiolite surface than adsorbed urease on the vermiculite surface, and the fact somehow suggests more complete diffusion in the presence of sepiolite.
    Keywords: Kinetic properties, Sepiolite, Urea, Urease, Vermiculite
  • S. Youneszadeh Jalili, M. Kamali *, P. Daneshkar Arasteh Pages 15-28
    Integrated management of watershed basins depends on deep knowledge of basic concepts such as the arrangement of lands and their uses. Location and distribution of agricultural land use help to balance water resources in the watershed basins. In this research with the help of satellite images of Landsat 5 and 8, and the method of maximum likelihood classification algorithm, land use types of water, barren areas and salt lands, and irrigated agriculture were studied in the Urmia watershed in the years 2010 and 2013.Then applications of modis images and product Urmia watershed land cover for years 2010 and 2012 were compared and finally modis and Landsat land covers in 2010 were compared. Results showed that the area of irrigated farmlands of Urmia basin has increased in the years between 2010 and 2013; while, the water zone has declined. Comparison between modis and landsat in 2010 showed that modis can estimate irrigated lands and water zone better than barren areas. The kappa coefficient for years 2010 and 2013 in Landsat images are 0/77 and 0/87, respectively.
    Keywords: Irrigated agricultural lands, Land use, Maximum likelihood classification, Urmia watershed basin
  • A. Masjedi *, M. Halvaeifard Pages 29-38
    One of the methods for sediment control in lateral intake can be application of submerged vanes in front of the inlet. The establishment of submerged vanes in flow path causes a flow diversion toward the inner arc. In this research, the performance of submerged vanes on sediment transport to the inlet at 180 degree of intake has been investigated. Several experiments were carried out in a laboratory channel made of Plexiglas at a 180-degree arc, under clear water condition. In this research a series of experiments were done by inserting several vanes made of Plexiglas in front of lateral intake. Experiments were done by using two rows of parallel vanes with variable angles at four different discharges under two conditions of with and without vanes. In each experiment, the main channel discharge and diversion channel discharge, sediment discharge through the diversion and transmission were measured. The results of research showed that the performance of the parallel submerged vanes in diverting the path of sediments depends on contacted vanes angle by water flow. Also, entering water rate is directly proportional with entering sediment rate and entering sediment rate are increased with the increase of entering water rate at all angles. Suitable performance in reducing the sediment transport to the inlet was observed at an angle of 15 degrees of vanes relative to the axis of water flow. In other words, by increasing the angle relative to the axis of flow, sediment transport to the inlet will be increased.
    Keywords: Clear water, Lateral intake, Submerged vanes, 180, degree bend
  • P. Almasi *, S. Soltani, M. Goodarzi, R. Modarres Pages 39-52
    With regard to the confirmation of climate change in most regions of the world and its effects on different parts of the water cycle, knowledge of the status of water resources is necessary for proper management of resources and planning for the future. Hence many studies have been done in different areas with the aim of analyzing the impact of climate change on hydrological processes in the upcoming periods. In present research, the effect of climate change on surface runoff in Bazoft watershed has been studied. Bazoft watershed, located in North-West of Chahar Mahal & Bakhtiari province, has significant contribution in the production of water resources of the region due to its special topographical and geographical status. In this study, climatic model – HadCM3- and A2 and B2 emission scenarios have been used to assess uncertainty in forecasting climate change. For this purpose, a statistical model –SDSM- has been applied to downscale large- scale precipitation and temperature data and hydrological model –WetSpa- has been used to simulate runoff. After calibration of the hydrological model, downscaled precipitation and temperature data in near future (2020-2050) and far future (2070-2100) periods were introduced to WetSpa model and runoff was simulated for mentioned periods. Results of this study represent suitable performance of SDSM model in downscaling climatic data, especially minimum and maximum temperature. Also, performance evaluation of Wetspa model shows proper performance of this model for runoff simulation in Bazoft watershed, so that Nash- Sutcliffe efficiency during calibration and validation was 0.63 and 0.65, respectively. Moreover, assessing the amount of predicted runoff for future periods indicates an increase in annual runoff in the Bazoft watershed under both A2 and B2 scenarios.
    Keywords: Bazoft watershed, climate change, SDSM model, surface runoff, WetSpa model
  • Aa. Vahedi * Pages 53-65
    Due to water shortage in country, more accurate estimate of water reserve can be one of the most important guidelines on the optimal management of water resource and cycle for development of water productivity efficiency. Therefore, using artificial neural network techniques the water supply of 174 fallen trees from different species was simulated. From any part of each bole, components of constant volume were extracted and placed in 105ºC to be oven-dried to measure specific drought index and wood density. Three input layers of diameter at breast height, height and specific wood density were used to simulate the response variable. The method of trial and test were used for neural network topology architecture. The results showed that the use of only diameter as input layer based on the validation indices explained 65% of variance of test of data. Using the three layers in the neural network, optimized output including function of Tan-sigmoid in the designed architecture with the number of 15 neurons demonstrated the highest accuracy (R2=0/92, MSE= 0/001, RMSE=81/08). In order to save the costs and manpower and to avoid a destructive method, the optimized output in the form of black box has the wide applicability to predict the water reserve in the mixed-beech forests to manage water cycle in the studied ecosystem.
    Keywords: Artificial neural network, Carbon sink, Mixed, beech forests, Water cycle
  • S. Moradi Behbahani, M. Moradi *, R. Basiri, J. Mirzaei Pages 67-76
    Salt cedar is widely spread out in most part of the country but there is lack of information about its symbiosis with arbuscular mycorrhizal fungi. Then, the main objective of this study was to evaluate the symbiosis of AMF with salt cedar and its affectability by distance from river and soil physiochemical properties. For this purpose, riparian Maroon forest width was divided to three locations including riverside area, intermediate area and the area far from river with 200-hundred-meter interval. In each site 10 salt cedars were randomly selected and soil plus hair root samples were gathered from the salt cedar rhizosphere. Our result indicated that root colonization and spore density in the intermediate distance had the lowest and highest values, respectively. These values were significantly different compared to the other two sites. The average root colonization percent in the riverside area, intermediate area and the area far from river sites were 82.37, 73.77 and 80.17, respectively. While the average spore density in the riverside area, intermediate area and the area far from river were 189, 245.5 and 188.8 in five gram soils, respectively. Root colonization had significant positive correlation with soil potassium while spore density had significant correlation with studied soil physiochemical properties. Also, soil nitrogen, organic carbon, potassium and clay showed 52.6, 51.19, 50 and 23.4% decreasing trend from the riverside area to the area far from river. Regarding this research results, salt cedar showed high level of symbiosis with arbuscular mycorrhizal fungi but this symbiosis could be affected by distance from river in riparian forest.
    Keywords: Colonization, Mycorrhizal fungi, Phosphorus, Potassium, Salt cedar, Spore density
  • N. Tavanpour *, M. Aflatooni, N. Nazari Pages 77-88
    This research is aimed to determine the contribution of sub-basins flow to total watershed flood in Khersan river basin located in Kohkilooyeh and Boyer Ahmad province. To do this, the rainfall-runoff model HEC-HMS was used to simulate peak runoff values for 11 sub-basins. HEC-HMS input was constructed using GIS. The results suggest that the change in different return periods is accompanied by small change in prioritization of flood-potential of the sub-basins; so that for return periods of 2, 50 and 100 years, the most contributions came from sub-basins 1 through 11, respectively. With respect to area and flow rate, contribution of sub-basins to watershed total flow was different. The effect of area was between 0.31 to 1.03 percent; namely, sub-basin 6 showed the highest rank and basin 7 showed the lowest one. With respect to peak flow rate, the effect of individual exclusion of sub-basins, resulted in contribution between 51.2 to 1004.2 m3/s, that is, sub-basin 6 showed the lowest effect and the sub basin 11 showed the highest contribution.
    Keywords: flood potential, geographic information system, Khersan river basin, rainfall, runoff model
  • Mh. Rasouli Sadaghiani *, S. Sadeghi, M. Barin, E. Sepehr, B. Dovlati Pages 89-102
    Potassium is the most abundant nutrition element in the surface soil but most of the potassium is unavailable to the plants. The present study was conducted with the aim of isolation of potassium solubilizing bacteria from rhizosphere soil and evaluation of quantitative ability of released potassium from different sources of silicate by strains. For this propose, laboratory and greenhouse evaluations were carried out on corn (Zea mays L. Cv. single cross 640 (as a factorial in a completely randomized design with three replications. Laboratory factors were potassium sources (four levels), incubation time (seven levels) and microbial inoculation (six strains) and greenhouse factors were potassium sources (five levels) and microbial inoculation (four strains). The results showed that among the bacterial strains KSB13 had maximum dissolution diameter (25 mm) and solubilisation index (SI=3). The highest potassium content (3/32 µg/mL) was released from biotite by strains of KSB10 after ten days incubation. The microbial inoculation increased root dry weight and plant height for 30 and 25 percent, respectively, compared to control treatments. Also the mean shoot dry weight and K content in microbial treatments of silicate minerals were respectively increased 3/75 and 1/57 times higher than control treatment. It can be concluded that microbial inoculation causes potassium release from silicate minerals and improved plant growth.
    Keywords: Bacteria, Release of non-exchangeable potassium, Silicates minerals
  • A. Heidari *, H. Haji Agha Alizadeh, A. R. Yazdanpanah, J. Amiri Parian Pages 103-112
    Traditionally, most corn field in Hamedan Province is prepared for planting by moldboard plowing followed by a number of secondary tillage operations. In recent years conservation tillage systems have become more popular. This research was conducted in the form of a split plot experimental design with six tillage treatments and three replications. Main tillage methods including: (T1) conventional tillage (moldboard plow cyclotiller equipped with roller), (T2) combination tiller (chisel plow equipped with roller) (T3) bandary tillage with chisel blades were considered as main plots and two P fertilizer application including: (F1) fertilize broadcasting and (F2) fertilizer bandary placement were considered as sub plots. During growing seasons, soil mechanical resistance (cone index), soil bulk density and water infiltration in soil were measured. At the end of the growing season (harvesting time), corn yield and its components were measured. Results indicated that tillage methods and soil depth had a significant effect on the soil bulk density and cone index. The effect of tillage on water infiltration in soil was significant. The effect of P fertilizer application on corn yield was significant (P≤0/01) and P fertilizer bandary placement with mean corn yield of 10862 kg/ha had higher yield value than the fertilizer broadcasting with mean corn yield of 9965 kg/ha. Although the difference between tillage methods for corn yield was not statistically different, T2 treatment with mean corn yield of 10913 kg/ha had higher yield value than the other two tillage treatments (T1 with mean corn yield of 10106 kg/ha and T3 with mean corn yield of 10222 kg/ha).
    Keywords: Corn, Fertilizer application, Soil physical properties, Tillage
  • K. Asgari *, S. H. Tabatabaei, P. Najafi, Sh. Kiani Pages 113-124
    Constant use of treated wastewater (TWW) for irrigation over long periods may cause buildup of heavy metals up to toxic levels for plants, animals, and entails environmental hazards in different aspects. The aim of this study was to assess the effect of using a deep emitter installation on lowering the potential heavy metal accumulation in soil and wheat grain, and health risk under drip irrigation with treated municipal wastewater. A field experiment was conducted according to a split block design with two treatments (fresh and wastewater) and three sub treatments (0, 15 and 30 cm depth of emitters) in four replicates in Esfahan, Iran. Soil samples were collected before planting (initial value) and after harvesting (final value) in each year. Elemental concentrations (Cu, Zn, Cd, Pb, Cr, and Ni) in soil and grain were determined using an atomic absorption spectrophotometer. A pollution load index (PLI) showed that there was not substantial buildup of heavy metals in the wastewater-irrigated soils compared to the freshwater-irrigated soils. Cu, Pb, Cr and Zn concentrations in wheat grain were within permissible EPA limits, but concentrations of Cr was above the safe limits of EPA. In addition, concentrations of Ni in wheat grain were several folds higher than EPA standards. A health risk index (HRI) which is usually adopted to assess the health risk to hazard materials in foods showed values higher than 1 for Cd and Cu, whereas children might also be exposed to health risk of Cd, Cu and Cr. Based on aforementioned results, it can be concluded that the depth of emitter in drip irrigation does not play a significant role in the accumulation of heavy metals from TWW in our sandy loam soil.
    Keywords: Daily intake of metals, Esfahan, Heavy metals, Plant concentration factor, Pollution load index
  • H. Asadi *, M. Aligoli, M. Gorji Pages 125-139
    This study aimed to investigate the dynamic changes of rill erosion and evaluate the ability of Hairsine-Rose model in estimation of sediment concentration. The experiments were carried out at the Soil and Water Conservation Research Station of Tehran University in Kuhin, Qazvin. Four flow rates were tested at three slopes in trapezoidal hand-made rills of 3 m long and 5 cm base width. Outflows were sampled periodically to determine changes in sediment concentration. The experiments were repeated in early autumn and mid spring. Sediment concentration showed a dynamic change with time which was affected by flow rate, slope and season. The sediment concentration was high in the first few minutes of the experiment but over time, dropped and finally reached a more or less stable state. The effects of flow rate and slope were more detectable on sediment concentration at the early unsteady conditions than at the final steady conditions. Though the temporal trends were similar, the sediment concentration was generally higher in autumn than in spring. Hairsine-rose model showed a better performance at lower flow stream powers but generally over predicted sediment concentration showing a systematic error probably due to model formulation.
    Keywords: Efficiency coefficient, Rainfed lands, Soil erosion, Streampower
  • K. Nosrati *, M. Amini, A. Hadadchi, Mr Zare Pages 141-155
    Accelerated soil erosion in Iran causes on-site and off-site effects and identifying of sediment sources and determination of their contribution in sediment yield is necessary for effective sediment control strategies in river basin. In spite of increasing sediment fingerprinting studies uncertainty associated with magnetic susceptibility properties has not been fully incorporated in models yet. The objective of this study is determination of the relative contribution of sediment sources using magnetic susceptibility properties (High frequency, Low frequency and Frequency dependence) incorporated in uncertainty mixing model. For this purpose, 25 bed sediment samples were collected from the outlet of drainage basin and outlet of sub-basins and their magnetic susceptibility was measured and calculated. The results of Kruskal–Wallis test and discriminant function analysis showed that magnetic susceptibility properties can be used as optimum set of tracers in the uncertainty mixing model. The results of Bayesian mixing model indicated that mean (uncertainty range) relative contribution of Sparan, Joyband and Boyoukchay are 92 (83.9-94.8), 2.8 (0.2-10.7), 5.7 (0.2- 10.5) percent, respectively. According to these results, the highest amount of sediment yield is related to Sparan sub-basin and these results could be used in soil conservation and management planning.
    Keywords: Sediment fingerprinting, Ashan drainage basin, Erosion, Bayesian mixing model, Magnetic susceptibility properties
  • M. H. Zibaei *, A. M. Akhoondali Pages 157-170
    Water scarcity is a major and structural problem in arid and semi-arid regions across the world that greatly concerns environmental policy-makers. The problem of adjusting the demand exceeding the sustainable supply has been mainly tackled with demand policies, particularly through investment in water saving technology and promotion of irrigation efficiency programs. However, there have been very few evaluations of these programs and many of those that exist raise serious doubt about the programs’ effectiveness in reducing the consumptive use of water, due to the occurrence of the rebound effect. In this study, a sample of 243 farmers in Fars province who have the sprinkler irrigation system installed in their farms was interviewed to collect needed data for investigating the rebound effect using AHP and ordered logit regression model. The results indicated that 74.5 percent of sampled farmers have experienced medium to large rebound effect. It was also found that the amount of dry and fallow land during installation of sprinkler irrigation system have a positive relationship with the probability of occurrence of the rebound effect. Finally, the results of this study can be used to determine the probability of the rebound effect occurrence after installment of the sprinkler system for farms where data is available. For example, in the farms with farm features 24, probability of the rebound effect as a result of water saving measures at the low, medium and high levels are 0.4, 32 and 67.4 percent, respectively. Therefore, we must apply specific water conservation and efficiency practices in such farms based on a combined use of technical, economic, social and political tools to reduce pressure on scarce water supplies.
    Keywords: Fars province, Rebound effect, Water scarcity, Water demand policy
  • A. A. Kamanbedast *, S. R. Mousavi Pages 171-182
    Morning glory spillway is one of the spillways and used when it is not possible to use any other spillways. With the onset of submergence and flow loss, and intensification of circulation and vortexes, spillway performance decreases severely. With decreasing discharge coefficient, the height of water in the reservoir increases and the risk of dam damage, caused by the lack of spillway ability of great flow discharge, increases. Anti-vortex piers are used to solve this problem. The increase of the submergence threshold can provide ability of greater flow discharging, without spillway submergence and its negative consequences. Anti-vortex piers, in addition to correcting circulation and vortexes, may also be effective in increasing the submergence threshold. To investigate this possibility, 110 experiments were performed with the physical model on spillways with square and circular inlet section in different modes and number of anti-vortex piers. Results show that increasing number of Anti-vortex piers increases the submergence threshold and spillway can discharge greater inflow and height of water without being submerged. The effect of the overflow of the circle shape, because currents and vortexes spinning in a circle overflow is higher than square spillway. Also the maximum discharge coefficient was observed when 4 vortex breakers were installed at the angle of 90 degrees.
    Keywords: Morning glory spillway, Anti, vortex piers, Discharge coefficient, Submergence threshold, Square spillway
  • M. Hosseini *, M. Ghafouri, Z. Tabatabaei, M. R. Mokarian Pages 183-194
    In the last decades, climate change and fluctuation of water balance have been the main reason to apply hydrologic models for estimating quality and quantity of water components as efficient tools in water planning of critical conditions. In addition, these hydrologic models with potential to study the effects of watershed management practices on the runoff components are suitable tools for optimization of watershed operations at present and future. In this research Soil and Water Assessment Tools (SWAT) model has been applied to estimate groundwater runoff for 6 provinces such as Eilam (Golgol Catchment), Boushehr (Baghan Catchment), Khozestan (Morghab Catchment), Fars (Shekastian Catchment), Kohkiloyeh & Boyer Ahmad(Tange Birim Catchment) and Hormozgan (Daragah Catchment) which are located in south and south west of Iran. In order to evaluate the performance of the model, hydrological data, soil, land use and Digital Elevation Model (DEM) entered for each catchment to run the SWAT model. SWAT-CUP with SUFI2 program was used for simulation, uncertainty and validation with 95ppu. P-factor and R-factor are two internal evaluation factors in SUFI2 program and indicators such as the coefficient of determination (R2) and Nash- Sutcliffe (NS) were used for evaluation of the model. The Nash-Sutcliffe coefficients in six mentioned catchments for calibration period are 0.66, 0.73, 0.40, 0.32, 0.53 and 0.78. They are 0.49, 0.48, 0.42, 0.45, 0.46 and 0.62 for validation period, respectively. Model calibration and validation results showed good performance in estimating the water balance of the basins studied. Except for Shecastian catchment, the evaluation results showed acceptable and favorable results for water balance in the study area.
    Keywords: Persian Gulf, South Watersheds, SWAT, Water Balance