فهرست مطالب

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال دوازدهم شماره 3 (امرداد و شهریور 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/07/15
  • تعداد عناوین: 22
|
  • شهرام اسمعیل زاده، کاظم اسماعیلی*، سعیدرضا خداشناس، فرزاد ارجمندکیا صفحات 503-511

    سرریزهای زیگزاگی از سازه های مهم هیدرولیکی جهت تنظیم سطح آب و کنترل جریان در کانال ها، رودخانه ها و مخازن سدها به شمار می روند.در این پژوهش از مدل سازی عددی با نرم افزار FLOW-3D در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی جهت بررسی و ارزیابی حالات مختلف قرارگیری سرریز زیگزاگی مانند تغییر آرایش هندسی، زاویه کناری و جانمایی سرریز زیگزاگی از نظر فرم و جهت مستقیم یا معکوس (نسبت به جهت جریان) بر ضریب دبی سرریز استفاده شد. در این راستا مدل سرریز زیگزاگی با سه زاویه کناری متفاوت 15 و 22/5و 30 درجه انتخاب شد. برای کالیبره نمودن مدل های انتخابی براساس شرایط آزمایشگاهی 5 دبی در محدوده 2/8 تا 18/1لیتر بر ثانیه برای عبور از آن ها انتخاب شد. مدل عددی پس از واسنجی با نتایج آزمایشگاهی حالت های مختلف بکارگیری سرریز را شبیه سازی نمود. نتایج نشان از هماهنگی مطلوب خروجی های مدل عددی با نتایج برداشت شده آزمایشگاهی دارد. در همین راستا مقدار ضریب دبی در سرریزهای فرم یک و فرم معکوس نشان دادند با افزایش زاویه کناری سرریز افزایش می یابند. در انتها ضریب دبی در حالت های مختلف آرایش سرریز مورد ارزیابی قرار گرفت.

    کلیدواژگان: زاویه جانبی سرریز، سرریز زیگزاگی، ضری دبی، مدل آزمایشگاهی، نرم افزار FLOW-3D
  • ابوالفضل اکبرپور *، مهدی ملازاده، سعید دیمه ور صفحات 512-524

    اهمیت جریان آب کم عمق در مهندسی آب موجب شده است که معادلات حاکم بر آن با روش های گوناگونی مورد بررسی قرار گیرد. روش های عددی هم چون اجزا محدود از جمله این روش ها است. این روش ها با شبکه بندی دامنه محاسباتی، معادلات دیفرانسیل را در شرایط ساده و پیچیده هندسی حل می کنند. اخیرا محققان برای حل معادلات دیفرانسیل از روش های بدون شبکه که به شبکه بندی دامنه حل نیاز ندارند، در شرایط ساده و پیچیده هندسی استفاده می کنند. در این تحقیق معادلات حاکم بر آب های کم عمق با استفاده از روش بدون شبکه پتروو - گالرکین با تابع تقریب حداقل مربعات متحرک مدل سازی شد. سپس به حل مثال جابجایی در میدان سرعت متغیر پرداخته شد و میزان خطای مدل محاسبه شد و مشخص گردید که مدل از دقت خوبی برخوردار است به طوری که میزان خطای میانگین و خطای میانگین مجذور مربعات به ترتیب 0/0326- و 0/15627 متر بود. سپس جریان عبور آب از روی سرریز سد سیاه بیشه مورد بررسی قرار گرفت و نتایج بدست آمده از مدل با مقادیر اندازه گیری شده مقایسه گردید. که موید دقت حل معادلات آب های کم عمق را با روش پتروو - گالرکین می باشد.

    کلیدواژگان: آب های کم عمق، تابع شکل حداقل جذر مربعات متحرک، روش بدون شبکه یتروو گالرکین
  • نازیلا شاملو *، علیرضا فریدحسینی، امین علیزاده، جواد امیدوار صفحات 525-535

    خشک سالی از خطرات عمده مناطق خشک و نیمه خشک جهان است که اثرات زیادی در بسیاری از بخش های اقتصادی به ویژه منابع طبیعی می گذارد. در طی دو دهه اخیر ایران از چندین خشک سالی شدید کشاورزی رنج برده که باعث کاهش مشخص در تولیدات کشاورزی شده است. در این مقاله سعی بر این است تا با استفاده از دو شاخص خشکی دما- گیاه TVDINDVI و TVDILAIو همچنین با بکارگیری محصولات دمایی و پوشش گیاهی سنجنده مودیس به بررسی خشک سالی منطقه ای از دیدگاه کشاورزی در استان خراسان شمالی طی سه سال تر 1382-1381 سال خشک 1386-1387 و سال نرمال 1392-1391 پرداخته شد و کارایی دو روش مذکور مورد سنجش قرار گرفت. نتایج نشان داد که شاخص TVDILAIنسبت به TVDINDVI دوره های خشکی را بهتر پایش می کند. نتایج همبستگی خطی بین شاخص های خشک سالی و مقادیر بارش تجمعی طی16 روز دوره تصویر، 16 روز پیش از تصویر و 1 ماه، 2 ماه، 3 ماه، 5 ماه و 7 ماه قبل از تصویر نیز نشان داد که همبستگی شاخص ها به ویژه شاخص TVDILAIبا بارش تجمعی 2 ماه قبل از تصویر نسبت به بارش در سایر بازه های زمانی بیش تر است که این مسئله به دلیل پاسخ تاخیری پوشش گیاهی به بارندگی است.

    کلیدواژگان: خشکسالی، خراسان شمالی، مودیس، LAI، NDVI، TVDI
  • سید حسن طباطبایی، سید مجید میرلطیفی *، حسین دهقانی سانیج صفحات 536-544

    در این تحقیق مطالعه ی میدانی به منظور بررسی تاثیر فعالیت های به زراعی شامل اصلاح ابعاد نوارهای آبیاری، تغییر رژیم کودی خاک و استفاده از بذور بوجاری شده بر مصرف آب و تولید گیاه در چهار مزرعه جو در شهرستان میاندوآب انجام شد. در مزارع تیمار، فناوری هایی به منظور مقایسه با مزرعه ی شاهد اعمال گردید. شاخص های رشد مانند شاخص سطح برگ، طول خوشه و طول گیاه در طول فصل رشد، وزن محصول برداشت شده و وزن هزار دانه در انتهای فصل اندازه گیری گردید. رطوبت خاک در عمق توسعه ریشه در طی فصل رشد و هم چنین عمق آب ورودی و خروجی به هر یک از مزارع در هر نوبت آبیاری اندازه گیری شد. پارامترهای ارزیابی شامل: عملکرد (Yc)، بهره وری آب (WP)، کارایی مصرف آب (WUE) و راندمان کاربرد آب (Ea) در هر یک از مزارع با برداشت داده های مزرعه ای محاسبه گردید. نتایج دلالت بر آن داشت که فناوری های مذکور سبب افزایش WP مزارع تیمار در مقایسه با مزرعه شاهد در حدود 25 درصد و WUE حدود 24 درصد گردید. هم چنین اصلاح ابعاد نوارهای آبیاری منجر به کاهش زمان آبیاری و نفوذ عمقی گردید و راندمان کاربرد آب آبیاری در مزارع تیمار 20 درصد نسبت به مزارع شاهد افزایش یافت.

    کلیدواژگان: آب مصرفی، تبخیر - تعرق، راندمان کاربرد آب، بهره وری آب، تکنولوژی های به زراعی
  • عاطفه صفایی، حمید زارع ابیانه *، سید حسین فرشی صفحات 545-555

    مصرف انرژی و هزینه های مرتبط با انجام محاسبات هیدرولیکی شبکه آبیاری تحت فشار دشت فتحعلی مغان در برنامه WaterGems برای سه راه کار متفاوت به روش گروه بندی ارتفاعی اراضی و با فرض عدم تغییر سامانه های آبیاری جانمایی شده، محاسبه و با راه کار موجود مقایسه گردید. دامنه ارتفاعی 220-210 متر به عنوان ناحیه بهینه ارتفاعی پیشنهاد گردید که ارتفاع حدود 77 درصد از اراضی از دامنه ارتفاعی فوق کم تر است. نتایج نشان داد در صورت اضافه نمودن ایستگاه پمپاژ PS2 در دامنه ارتفاعی فوق می توان فشار لازم برای آبیاری 506 هکتار از اختلاف ارتفاع اراضی تامین نمود. هزینه های سالیانه انرژی در راه کار موجود با تعرفه 90 ریال 87/0، با تعرفه 1000 ریال 9/65 میلیون ریال در هکتار و هزینه کل آن به ترتیب 350/93و 1261/12میلیارد ریال است. در حالی که هزینه های سالیانه انرژی با گروه بندی ارتفاعی در راه کار سوم با تعرفه 90 ریال 0/55 و با تعرفه 1000 ریال 6/14 میلیون ریال در هکتار و هزینه کل آن 324/21و 895/7میلیارد ریال بود. با جانمایی ایستگاه پمپاژ PS2، مصرف انرژی تا 37/2 درصد و تعداد شیرهای فشارشکن 44 درصد نسبت به راه کار موجود کاهش یافت. به کارگیری روش گروه بندی ارتفاعی در طراحی سیستم های آبیاری تحت فشار موجب کاهش هزینه های انرژی و لوازم آبیاری و اقتصادی تر شدن تولیدات کشاورزی می گردد.

    کلیدواژگان: آبیاری بارانی، توان مصرفی، ناحیه بهینه ارتفاعی، هزینه انرژی مصرفی
  • یوسف رمضانی*، محسن پوررضا بیلندی، محمد ناظری تهرودی، مصطفی یعقوب زاده صفحات 556-568

    در این پژوهش با نگرشی نو بر پایه تیوری آنتروپی، ارزش منطقه ای چاه های نمونه برداری آبخوان مرکزی دشت بیرجند و کیفیت آب زیرزمینی از نظر شرب مورد بررسی قرارگرفت. با توجه به سازندهای دشت و هم چنین مشکل کروم و نیترات آب زیرزمینی منطقه، پایش کیفی مقادیر نیترات و کروم با استفاده از تیوری آنتروپی بررسی شد تا تعداد چاه های بهینه در آبخوان جهت پایش دقیق این دو پارامتر مشخص گردد. نتایج بررسی روند تغییرات پارامترهای کروم و نیترات در سطح منطقه نشان دهنده روند افزایشی مقادیر نیترات و کروم در دوره آماری 1393-1384 در بیش تر چاه های مورد بررسی بود. بیش ترین نرخ افزایشی در مقادیر نیترات مربوط به چاه شماره 11 رکات و در مورد مقادیر کروم مربوط به چاه های شماره 4 رکات و مدرس بود. نتایج به دست آمده از پایش کیفی این دو پارامتر نشان داد که از 19 چاه نمونه برداری مورد بررسی در دشت، چاه شماره 3 رکات و شماره 4 مدرس از نظر انتقال اطلاعات کروم و چاه های شماره 5 رکات و 13 علی آباد از نظر انتقال اطلاعات نیترات در وضعیت بحرانی (کم ترین رتبه ها و ضعیف ترین وضعیت) قرار داشت و استفاده از داده های برداشتی آن ها اطلاعات آبخوان را به درستی بیان نمی کند. از دیگر نتایج مهم به دست آمده در این پژوهش قرار گرفتن تمامی چاه های مورد بررسی در وضعیت نامطلوب کیفی و متوسط در مصارف شرب از دیدگاه آنتروپی وزن دار است. بر اساس آنتروپی شاخص کیفیت آب، 63 درصد از کل نمونه های آب زیرزمینی مورد بررسی دارای رتبه سه و 37 درصد دارای رتبه چهار از نظر کیفیت آب برای مصرف شرب است.

    کلیدواژگان: آب زیر زمینی، تئوری آنتروپی، پایش، مدل انتقال اطلاعات
  • سید رضا موسوی سیدی *، کاظم لایی، داود کلانتری صفحات 569-578
    در حال حاضر اهمیت مدیریت استفاده صحیح از منابع آب به سبب بروز تغییرات اقلیمی، کاهش نزولات جوی، افزایش جمعیت و مصرف آب، مورد توجه قرار می گیرد. در این راستا استفاده از یک ابزار برنامه ریزی شده آسان برای استفاده آبیاری محصول خیار بر روی یک گوشی هوشمند به منظور افزایش راندمان آبیاری طراحی ساخت و مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش طراحی و ساخت سیستم کنترل برخط آبیاری قطره ای بر اساس دریافت اطلاعات موردنیاز محصول خیار گلخانه ای مانند رطوبت خاک، دما و هوای محیط توسط سنسورها انجام شد. مهمترین اجزای تشکیل دهنده این سیستم شامل میکروکنترلر، ایستگاه های بی سیم سنسورها، ایستگاه کنترل و پردازش اطلاعات، سنسور رطوبت سنج خاک، سنسور دما و رطوبت هوای محیط، شیر برقی و کنتور آب می باشد. زبان برنامه نویسی مورد استفاده برای میکروکنترلر بیسیک بود و برای طراحی مدارهای الکترونیکی از نرم افزار پروتئوس استفاده گردید. تحلیل های آماری با استفاده از نرم افزار SPSS انجام شد. میزان عملکرد محصول و میانگین مصرف آب به ترتیب در سطح آماری 5% و 1% برای دو روش کنترل بر خط و دستی اختلاف معنی داری وجود دارد. در سیستم آبیاری کنترل برخط عمر بوته خیار گلخانه ای به مدت 18 روز بیشتر از سیستم آبیاری دستی می باشد. نتایج حاصل از عملکرد محصول تولید شده خیار در سیستم آبیاری قطره ای کنترل برخط 23/101 تن در هکتار بیشتر از سیستم آبیاری قطره ای دستی تولید شد. در این سیستم مدیریت زمان و مکان و هزینه آبیاری (حذف کارگر برای آبیاری) قابل مقایسه با روش دستی نمی باشد. بنابراین استفاده از سیستم کنترل برخط می تواند جایگزین مطمئنی برسیستم آبیاری دستی باشد و کارایی این سیستم مطلوب تر می باشد.
    کلیدواژگان: تلفن همراه، خیار گلخانه ای، سنسورهای بی سیم، مدیریت مصرف آب
  • آتنا خلیلی نفت چالی *، حسین خزیمه نژاد صفحات 579-587

    پیش بینی دقیق دبی جریان نکته کلیدی در برنامه ریزی و مدیریت بهینه منابع آب به شمار می آید. حوضه ی گرگانرود، یکی از حوضه های بخش شمالی کشور و واقع در استان گلستان است. تاثیر خشک سالی و ترسالی بر نوسانات پایه و جریان کل رودخانه، نقش عمده ای را در برنامه ریزی بهره برداری از منابع آب حوضه دارد. در این تحقیق از مدل KNN و درخت تصمیم M5 به عنوان یکی از شیوه های داده کاوی برای برآورد دبی جریان رودخانه گرگانرود واقع در ایستگاه سرمو بهره گرفته شد. بدین منظور از داده های بارندگی و دبی جریان ایستگاه سرمو واقع در محمدآباد تحت پنج سناریوی مختلف و با اعمال توابع انتقال بر روی داده ها، بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که مدل درخت تصمیم M5 در اکثر مواقع بر مدل KNN برتری دارد و پیش بینی دقیق تری را حاصل می نماید. همچنین در میان سناریوهای تعریف شده، مدل b و c که به ترتیب شامل تمامی داده ها و داده های بارندگی روزانه، بارندگی روز قبل و بارندگی دو روز قبل می باشند، تحت تابع انتقال میانگین متحرک پنج روزه با داشتن معیار برابر 999/0 و معیار MAE و RMSE برابر 0/001 دقیق ترین برآورد را نتیجه می دهد.

    کلیدواژگان: توابع انتقال، دبی، درخت تصمیم، سناریو، داده کاوی
  • علی ضیاءتبار احمدی، علی شاهنظری *، میرخالق ضیاءتبار احمدی، علی قدمی فیروزآبادی صفحات 588-598

    کم آبیاری به عنوان یک عامل تنش زا بر ویژگی های رویشی و فیزیولوژیک گیاهان اثر می گذارد. به منظور بررسی اثر میزان آب آبیاری و روش اعمال کم آبیاری بر عملکرد و پارامترهای کمی و کیفی کیوی رقم هایوارد، آزمایشی در یکی از باغ های منطقه هادی شهر کیلومتر 5 شهرستان بابلسر، با 5 تیمار و 3 تکرار، طی دو سال زراعی انجام شد. تیمارهای مورد بررسی عبارت بودند از: آبیاری کامل (تامین 100 درصد نیاز آبی)، کم ‏آبیاری تنظیم شده (DI) در دو سطح 60 و 70 درصد و آبیاری خشکی ناحیه ریشه (PRD) در دو سطح 60 و 70 درصد. بررسی اثر تیمارها با اندازه گیری خصوصیات کمی و کیفی نمونه های میوه شامل: حجم، ابعاد میوه در جهت های مختلف، وزن تازه و خشک، رطوبت، اسیدیته قابل تیتراسیون و مواد جامد محلول در مرحله رسیدگی انجام شد. مقدار آب مصرفی تیمار آبیاری کامل در کل فصل رشد و اعمال تیمارهای کم آبیاری به ترتیب برابر با 239 و 141 میلی متر بود. میزان صرفه جویی آب در تیمارهای کم ‏آبیاری نسبت به آبیاری کامل در کل دوره رویش و دوره اعمال تیمارهای کم آبیاری در سطح 70 درصد، به ترتیب 15/33و 26/25و در سطح 60 درصد به ترتیب 16/79و 28/75درصد بوده است. براساس مقایسه میانگین بین تیمارهای آبیاری در مرحله برداشت، اثر تیمارها بر وزن تازه و خشک، حجم و بعد Y و Z معنی دار، ولی بر بعد X، مواد جامد محلول، رطوبت و اسید غالب میوه معنی ‏دار نمی باشد. نتایج حاکی از آن است که اعمال تیمارهای کم ‏آبیاری، علاوه بر بهبود کیفیت میوه، راهکاری برای سازگاری با معضل بحران آب و نیل به یک کشاورزی پایدار است.

    کلیدواژگان: تنش آبی، کم آبیاری ناقص، هایوارد
  • علی طاهری امیری، محمدعلی غلامی سفیدکوهی*، محمود رایینی سرجاز صفحات 599-610

    استفاده بهینه از نهاده های کشاورزی به ویژه آب باعث توسعه کشاورزی پایدار و امنیت غذایی خواهد شد. از این رو، مدیریت مناسب رطوبت خاک و استفاده ازشیوه های جدید برای حفظ و افزایش ظرفیت نگهداری رطوبت خاک حایز اهمیت است. این پژوهش با بررسی اثرمدیریت آبیاری به همراه تزریق ژل فراجاذب و مواد آلی بر عملکرد کمی و کیفی و کارایی مصرف آب پرتقال رقم تامسون انجام شد. آزمایش به صورت کرت های دو بار خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در قطعه باغی در شهرستان میان درود واقع در استان مازندران طی سال های 1394 و 1395 اجرا شد. سه مدیریت آبیاری 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه به عنوان عامل اصلی و دو عمق تزریق ژل 30 و 60 سانتی متر به عنوان عامل فرعی و سطوح مواد آلی و فراجاذب شامل استفاده ازفرا جاذب، مواد آلی ورمی کمپوست، ترکیب مواد آلی وفراجاذب و شاهد (عدم مصرف) به عنوان عامل فرعی – فرعی بودند. نتایج نشان داد که بیش ترین وزن و حجم میوه برای مدیریت آبیاری 100 درصد نیاز آبی گیاه و تزریق ژل در عمق 30 سانتی متر به دست آمد. هم چنین، بیش ترین قطر، وزن و حجم میوه برای مدیریت آبیاری 100 درصد نیاز آبی گیاه با مصرف توام و ترکیبی سوپرجاذب و ورمی کمپوست حاصل شد. طبق یافته ها در اثرمتقابل تیمارها رابطه عکس بین قطر، وزن و حجم میوه با مواد جامد محلول (درصد TSS) مشاهده شد. طبق یافته ها اثرمتقابل سه گانه تیمارها با کاهش مصرف آب بر اساس نیاز آبی گیاه طول شاخه جوان، سطح برگ، pH، چگالی رشد، کارایی مصرف آب، عملکرد درخت و عملکرد در هکتار کاهش معنی داری را نشان دادند که اثر منفی آن در شرایط تزریق ژل در عمق 60 سانتی متر و عدم مصرف مواد آلی بیش تر بود. بالاترین میزان کارایی مصرف آب (16/14کیلوگرم بر مترمکعب) مربوط به مدیریت آبیاری 100 درصد نیاز آبی با تزریق ژل در عمق 30 سانتی متر و مصرف ترکیبی سوپرجاذب و ورمی کمپوست حاصل شد. هم چنین، حداکثر عملکرد درخت برای مدیریت آبیاری 100 درصد نیاز آبی گیاه با تزریق ژل در عمق 30 سانتی متر با مصرف سوپرجاذب، ورمی کمپوست و مصرفی ترکیبی هر دو ماده تولید شد. بیش ترین عملکرد در هکتار درمدیریت آبیاری 100 درصد نیاز آبی گیاه با تزریق ژل در عمق 30 سانتی متر با مصرف ورمی کمپوست و مصرف ترکیبی سوپرجاذب و ورمی کمپوست (به ترتیب 44/03و 46 تن در هکتار) به دست آمد. با توجه به یافته ها می توان بیان کرد که استفاده ترکیبی از سوپرجاذب و ورمی کمپوست می تواند با افزایش ظرفیت نگهداری رطوبت خاک به افزایش کارایی مصرف آب و در نتیجه بهبود عملکرد کمی و کیفی پرتقال شود.

    کلیدواژگان: درصد TSS، نیاز آبی، ورمی کمپوست، بهره وری آب، عملکرد
  • فهیمه شهسواری، فاطمه کاراندیش *، پرویز حقیقت جو صفحات 611-623

    بر اساس داده های موجود در یک بازه ی 30 ساله، پتانسیل های صرفه جویی آب مصرفی در کشاورزی آبی در استان خوزستان بررسی شد. بدین منظور و بر اساس سیستم طبقه بندی فایو، کلیه ی محصولات زراعی و باغی به هشت گروه غلات، سبزیجات، حبوبات، دانه های روغنی، گیاهان قندی، گیاهان غده ای، آجیل و خشکبار و میوه ها تقسیم شدند. سپس، سناریوهای مدیریتی مختلف از تلفیق سه تاریخ کشت به هنگام (عرف منطقه)، زود و دیرهنگام، و سیستم های آبیاری فارو، بارانی و قطره ای و چهار سطح تامین نیاز آبی گیاه (100، 85، 70 و 55 درصد) تعریف شد. بهترین سناریو و الگوی کشت بر اساس شاخص های کارآیی مصرف آب و بهره وری آب آبیاری تعیین و سپس، مقادیر معادل این شاخص ها تحت سناریوهای منتخب، به عنوان مقادیر بنچ مارک در نظر گرفته شد. بالاترین مقادیر کارآیی مصرف آب برای گیاهان قندی، به دلیل دارا بودن عملکرد بالا و گیاهان غده ای، به دلیل دارا بودن نیاز آبی اندک و سبزیجات به دلیل نیاز آبی اندک و عملکرد بالا، بدست آمد. با وجود داشتن رتبه ی پنجم از منظر کارآیی مصرف آب، غلات، به دلیل داشتن سهمی فراتر از 70 درصد در کل اراضی تحت کشت آبی، بزرگ ترین مصرف کننده ی آب در استان بودند. جایگزینی هر هکتار از سطوح آبی تحت کشت غلات با محصولات غده ای، به طور متوسط 3/8هزار مترمکعب (63 درصد) صرفه جویی در میزان آب خالص مصرفی به وسیله ی گیاه را به همراه خواهد داشت. تغییر سیستم آبیاری از حالت سطحی به قطره ای در مزارع تحت کشت محصولات قندی، حبوبات و دانه های روغنی، میزان کارآیی مصرف آب را افزایش داد، در حالی که این جایگزینی باعث کاهش میزان تولید به ازای واحد آب مصرفی در سایر گروه های گیاهان خواهد شد. اعمال 15 درصد تنش رطوبتی به دلیل حفظ نیاز آبی در حد مطلوب و تنها 3/8-1/4 درصد کاهش در عملکرد گیاه، تغییر اندکی در میزان کارآیی مصرف آب را منتج خواهد شد. افزایش سطح تنش به 30 درصد، منتج به حداکثر 5/6 درصد کاهش در میزان تولید به ازای واحد آب خالص مصرفی خواهد شد. صرف نظر از نوع سیستم آبیاری و سطح تنش، کشت های زودهنگام، به دلیل کاهش نیاز آبی گیاه تا 20 درصد، میزان کارآیی مصرف آب را افزایش خواهد داد. به این ترتیب، اعمال تنش ملایم رطوبتی و تعدیل تقویم کشت و هم چنین، اولویت بندی کشت محصولات زراعی و باغی بر اساس مقادیر کارآیی مصرف آب آن ها، می تواند به عنوان سناریوهای مدیریتی مطلوب در کاهش فشار بر منابع آب آبی استان خوزستان محسوب شود.

    کلیدواژگان: آب آبی، بهره وری آب آبیاری، تقویم کشت، خوزستان، سیستم های آبیاری تحت فشار، کم آبیاری، Aqua Crop
  • کیومرث روشنگر*، محمدتقی اعلمی، آیدا نوری صفحات 624-634

    کانال ها به عنوان یکی از مهمترین سیستم های انتقال آب برای اهداف آبیاری، مصارف آب شرب و کنترل سیل به شمار می رود. بنابراین با طراحی بهینه مقطع کانال می توان مجموع هزینه های ساخت کانال را کم کرد. در این تحقیق تابع هدف بر اساس هزینه ساخت کانال در نظر گرفته شده و معادله مانینگ به عنوان تابع قید تساوی استفاده گردیده است. آبراه های طبیعی بازسازی شده معمولا دارای مقطع عرضی معمولی نیستند. این آبراهه ها معمولا کانال های ترکیبی هستند. برای این منظور، طراحی بهینه شده در یک سناریو برای دو نوع کانال مرکب انجام شد بدین منظور طراحی بهینه در دو سناریو برای دو نوع مقطع کانال مرکب، نوع اول کانال ذوزنقه ای با شیب های کناری متفاوت و ضرایب زبری مختلف و نوع دوم به صورت کانال اصلی همراه مقاطع کناری با ضرایب زبری متفاوت با استفاده ازالگوریتم ژنتیک با متغیرهای عمق، عرض کف و شیب های کناری انجام گرفت. تغییرات ضرایب زبری مانینگ و تاثیر آن در هزینه ساخت برای دو نوع مقطع کانال مورد تحلیل قرار گرفت که افزایش ضرایب زبری قسمت های مختلف کانال، سبب افزایش هزینه گردید و دو مدل با محدودیت اضافی عدد فرود و سرعت جریان برای نوع اول کانال مورد بررسی قرار گرفت که نتایج بدست آمده نشان داد با محدودیت عدد فرود و سرعت، سطح مقطع و در نتیجه هزینه ساخت مقطع کانال زیاد شدند.

    کلیدواژگان: بهینه سازی، ضریب زبری، طراحی، کانال های مرکب، هزینه
  • سعید فرزین *، حجت کرمی، مهدی ولیخان انارکی، محمد احترام صفحات 635-646

    کانال های باز دارای نقش مهمی در انتقال آب و کنترل سیلاب هستند که البته هزینه زیادی به پروژه های آب رسانی تحمیل می کنند. در پژوهش حاضر برای نخستین بار، الگوریتم خفاش به منظور طراحی بهینه کانال های بازاستفاده شد. بدین منظور، 5 مدل مختلف در نظر گرفته شد. در مدل اول، از کانال ذوزنقه ای و معادله مانینگ استفاده گردید. مدل دوم مانند مدل اول است اما مقطع کانال ذوزنقه ای به دو بخش مثلثی و یک بخش مستطیلی تقسیم شد. در مدل سوم، سرعت حداکثر به عنوان یک محدودیت به مدل دوم اضافه شده. مدل چهارم مانند مدل دوم می باشد اما شیب جانبی مجاز به عنوان یک محدودیت لحاظ گردید. مدل پنجم نیز مانند مدل اول است اما عدد فرود به عنوان یک محدودیت اعمال شد. در مدل سازی ها، هزینه ساخت کانال به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شد. پارامتر های بهینه الگوریتم خفاش با استفاده از آنالیز حساسیت انتخاب شد. هم چنین مقدار ضریب تغییرات حاصل از ده اجرای تصادفی برای مدل های مختلف در حدود 0/00001 تا 0/00017می باشد. نتایج حاصل از الگوریتم پیشنهادی، با نتایج نرم افزار لینگو و هم چنین چندین الگوریتم هوشمند رایج مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج، حاکی از آن است که جواب های حاصل از الگوریتم خفاش به طور قابل توجه به جواب های بهینه مطلق نرم افزار لینگو نزدیک می باشد. دقت این الگوریتم در مقایسه با سایر الگوریتم های تکاملی نیز بالاتر می باشد. با توجه به دیگر نتایج، استفاده از الگوریتم خفاش در مقایسه با سایر روش های فراابتکاری، موجب کاهش هزینه تا 32% می گردد. در میان پنج مدل مورد بررسی، مدل دوم دارای کم ترین هزینه است. استفاده از مدل دوم بجای مدل اول موجب کاهش هزینه در حدود47% شد. از سوی دیگر، اضافه کردن محدودیت های سرعت مجاز، شیب مجاز و عدد فرود به مدل دوم موجب افزایش هزینه به ترتیب برابر 65%، 39% و 55% شد. هم چنین الگوریتم پیشنهادی برای مدل های مختلف در 100 تا500 تکرار همگرا شد.

    کلیدواژگان: الگوریتم خفاش، کانال های باز، طراحی بهینه، هزینه ساخت
  • اشکان فرخ نیا، سعید مرید*، کریم عباسپور، مجید دلاور صفحات 647-665

    افت سریع تراز آب دریاچه ارومیه در دو دهه گذشته، نگرانی های جدی در خصوص آینده این دریاچه و تبعات منفی از بین رفتن آن بر حوزه های مختلف محیط زیستی‏، اقتصادی و اجتماعی را به دنبال داشته است. تخفیف مشکلات موجود و احیای دریاچه نیازمند پیاده سازی رویکرد جامعی است که بدون شناخت ریشه های وقوع وضعیت فعلی و ارزیابی صحیح از اثربخشی اقدامات مطرح در این زمینه، قابل دست یابی نخواهد بود. در تحقیق حاضر، تهیه یک نسخه اختصاصی از مدل جامع هیدرولوژیکیSWAT که با توجه به شرایط و فرآیندهای مهم حوضه آبریز دریاچه ارومیه اصلاح یافته (ویرایش SWAT-LU)، برای ارزیابی موارد مذکور هدف قرار داده شد. در مقاله حاضر (به عنوان نخستین مقاله از سه مقاله ای که به منظور ارایه نتایج تحقیق تهیه شده)، رویکرد های بکارگرفته شده در فرآیند توسعه، واسنجی و صحت سنجی مدل مذکور ارایه می گردد. نتایج نشان داد که مدل SWAT-LU توانایی و قابلیت های مناسبی برای شبیه سازی چرخه هیدرولوژیکی حوضه آبریز دریاچه ارومیه و پیکره آبی دریاچه دارد و اصلاحات انجام شده به خوبی توانسته این فرآیندها را تدقیق نماید. به نحوی که مقدار شاخص های واسنجی مدل برای حدود 80 درصد از ایستگاه های هیدرومتری در سطح حوضه در محدوده قابل قبول قرار گرفته و نتایج شبیه سازی حجم آب دریاچه ارومیه نیز بسیار رضایت بخش است. هم چنین کنترل نتایج مدل برای سایر مولفه های هیدرولوژیکی نیز نشان دهنده دقت مناسب مدل در شبیه سازی آن ها بود. در مجموع نتایج این تحلیل ها نشان داد که مدل توسعه داده شده اجزای چرخه هیدرولوژیکی حوضه آبریز دریاچه ارومیه را با دقت قابل قبولی شبیه سازی نموده و ابزار مناسبی برای تحلیل شرایط و ارزیابی اثر اقدامات مختلف بر مقدار مولفه های مختلف هیدرولوژیکی و اندرکنش بین آن ها می باشد.

    کلیدواژگان: بیلان آب، دریاچه ارومیه، شبیه سازی هیدرولوژیکی، مدل SWAT
  • مجید عرب فرد * صفحات 666-671

    در این تحقیق که با هدف گسترش فرهنگ کاهش هزینه های غیرضروری در آبیاری (به عنوان یکی از فعالیت های اقتصادی) انجام شد. با علم به تفاوت محدوده توسعه ریشه در دوره های زمانی مختلف، گیاه ذرت به مقداری آبیاری شد که فقط در محدوده توسعه ریشه، آب موجود باشد بدین ترتیب دوره رشد ذرت به 4 مرحله ماهیانه تقسیم شد و با فرض عمق متفاوت ریشه، به مقداری به گیاه آب داده شد که نیاز آبی گیاه در آن عمق مورد نظر تامین شود. براساس نتایج تحقیق در هر دو روش آبیاری قطره ای ثقلی و تراوای ثقلی، سطح آبیاری 100 درصد بیش ترین تاثیر را بر دو صفت عملکرد و عملکرد به ازای آب مصرفی تیمار داشت و کم آبیاری موثر نبود. در ضمن با کاهش قطره چکان اختصاصی گیاه، برخلاف کاهش متوسط تعداد بلال ها و متوسط وزن آن ها، در تیمار دو بوته به ازای هر قطره چکان، عملکرد در واحد سطح افزایش یافت و در بین روش های آبیاری، عملکرد آبیاری قطره ای ثقلی از تراوای ثقلی، در میزان آبیاری، آبیاری کامل نسبت به کم آبیاری و در تعداد گیاهان اختصاصی به هر قطره چکان، دو گیاه با هر قطره چکان، عملکرد بیش تری داشت.

    کلیدواژگان: آبیاری موضعی ثقلی، ذرت 704 سینگلکراس، کم آبیاری، لوله های تراوا
  • قادر دشتی *، منا چراغی، اسماعیل پیش بهار صفحات 672-682

    از بهترین روش های مدیریت ریسک آب و هوا بیمه محصولات کشاورزی است، اما طرح های سنتی بیمه مشکلاتی نظیر هزینه اجرایی بالا و چالش ناشی از اطلاعات نامتقارن را دارند. بیمه شاخص آب و هوا و به طور خاص بیمه شاخص بارش یک رویکرد متفاوت برای بیمه محصولات کشاورزی است. هرچند شهرستان هشترود رتبه اول عملکرد جو در سطح استان را دارا می باشد، لکن نوسان بارندگی تولید این محصول را توام با ریسک نموده است. از همین رو در این پژوهش، با استفاده از تابع هزینه خسارت (Lost cost) به قیمت گذاری بیمه شاخص بارندگی برای محصول جو دیم در شهرستان هشترود پرداخته و سپس با استفاده از دو رهیافت میانگین مجذور مربعات خسارت ((MRSL و درآمد معادل اطمینان (CER) کارایی این نوع محصول بیمه ای در مدیریت ریسک ارزیابی گردید. برای نیل به هدف، از داده های عملکرد جو دیم و بارندگی طی سال های 94-1370 بهره گرفته شد. نتایج مربوط به تابع غرامت نشان داد که در سال های زراعی 75-1374، 77-1376 تا80-1379، 85-1384، 87-1386و 92-1391 پرداخت غرامت صورت گرفته است؛ چراکه در سال های مذکور مقدار بارش تجمعی سالانه از 300 میلی متر کم تر بوده است. در ادامه با استفاده از تابع هزینه خسارت و توزیع هایلگ- لجستیک و داگوم، نرخ حق بیمه معادل 18درصد و حق بیمه منصفانه در چهار سطح پوشش محاسبه شد. در نهایت بررسی کارایی بیمه قیمت گذاری شده در مدیریت ریسک عملکرد ناشی از نوسانات بارندگی نشان داد که عقد قرارداد پیشنهادی به نفع جوکاران منطقه می باشد، بنابراین به عنوان یک راهکار مناسب جهت مدیریت ریسک جوکاران شهرستان هشترود پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: بیمه شاخص بارندگی، تابع هزینه خسارت، جو، درآمد معادل اطمینان، کارایی
  • زهرا درگاهی، بیژن نظری، هادی رمضانی اعتدالی*، حامد مازندرانی زاده صفحات 683-695

    ارزیابی راندمان اقتصادی سیستم های آبیاری به عنوان رویکردی جدید با هدف ارزیابی و برنامه ریزی آبیاری بر مبنای تحلیل های اقتصادی است. در این پژوهش، 42 سامانه آبیاری در استان قزوین مورد مطالعه قرار گرفت. میانگین شاخص نسبت منافع به مخارج در سامانه های آبیاری بارانی، 1/4و در سامانه های آبیاری قطره ای، 94/2 و در تمامی سامانه ها این نسبت بالای 1 است که نشان از اقتصادی بودن طرح های اجرا شده دارد. اقتصادی تر بودن روش آبیاری قطره ای به دلیل استفاده از این سامانه ها برای باغات است که درآمد بیش تری دارند. متوسط بهره وری اقتصادی آب آبیاری برای گندم، ذرت دانه ای و علوفه ای، جو و یونجه به ترتیب برابر 8333/7، 4854/6، 2486، 6685/8، 4404/5ریال بر مترمکعب و متوسط این شاخص برای هلو، شلیل، انگور، سیب و گلابی در آبیاری قطره ای به ترتیب برابر 34716 ،34574، 7/14975 ، 26503 و 31945 ریال بر مترمکعب به دست آمد. در ارزیابی کارآیی فنی سامانه های آبیاری، ضریب یکنواختی، یکنواختی توزیع، راندمان واقعی کاربرد آب و راندمان پتانسیل کاربرد آب در چارک پایین، در سامانه های بارانی به ترتیب برابر با 76/82، 64/19، 55/25و 65/29درصد و یکنواختی پخش آب، راندمان پتانسیل و راندمان واقعی کاربرد در چارک پایین، در سامانه های قطره ای به ترتیب 65/26، 57/76، 51/32درصد تعیین شدند. نتایج نشان داد که در هر دو روش آبیاری، با افزایش مساحت مزرعه، سامانه اقتصادی تر می شود. ارزیابی راندمان آبیاری نشان داد فرصت های زیادی برای ارتقای بهره وری اقتصادی آب در مزارع استان وجود دارد.

    کلیدواژگان: راندمان اقتصادی، بهره وری آب، سود خالص به ازای مترمکعب، سامانه آبیاری، استان قزوین
  • شهریار باستانی، محدثه حسینی نیا * صفحات 696-708

    هدف آب شویی به شیوه موضعی، خارج کردن املاح تجمع یافته از محدوده اصلی فعالیت ریشه در باغات و مزارع مجهز به سامانه های آبیاری موضعی و در شرایط عدم دسترسی به آب کافی برای آب شویی است. راندمان این روش در باغات مجهز به سامانه آبیاری زیرسطحی و یا در شرایط کاربرد موضعی مواد اصلاح کننده، آزمون نشده است. بنابراین در زمستان 1394 در باغ پسته در منطقه فتح آباد کرمان تحقیق فوق انجام شد و به ارزیابی روش آب شویی موضعی به همراه سه تیمار آب آبیاری، گچ و اسیدسولفوریک در چهار تکرار در خروج املاح از محدوده اصلی فعالیت ریشه درخت پسته (منطقه مرطوب اطراف لوله زیرسطحی) پرداخت. در این روش آب شویی که به مدت 5 روز متوالی انجام گردید، از دو خط لوله تیپ کم فشار در فاصله 40 سانتی متری از دو سمت ردیف درختان برای آب شویی املاح از محدوده مرطوب اطراف لوله زیرسطحی استفاده شد. برای مقایسه راندمان آب شویی و میزان تغییرات در مقادیر سدیم و هدایت الکتریکی (EC)، نمونه برداری خاک قبل و بعد از آب شویی از شبکه 80 ×120 سانتی متر از لایه های 20 سانتی متری انجام شد. نتایج نشان داد که کاربرد 1000 میلی متر ارتفاع آب، منجر به آب شویی موثر املاح از منطقه اصلی فعالیت ریشه درخت پسته گردید. استفاده از گچ در مقایسه با تیمارهای آب آبیاری و اسیدسولفوریک، منجر به خروج بیش تر سدیم و املاح از خاک شد. در تیمار گچ، درصد آب شویی سدیم و نمک های محلول به ترتیب در حدود 61 و 58 درصد بدست آمد. راندمان آب شویی املاح در تیمار آب آبیاری 56 درصد و بیش تر از راندمان آب شویی املاح در تیمار اسیدسولفوریک (45 درصد) بود. بنابراین، با توجه به بالا بودن راندمان آب شویی آب آبیاری در مقایسه با تیمار اسیدسولفوریک، عدم تفاوت معنی دار آن با تیمار گچ در خروج املاح و با لحاظ مسایل اقتصادی مرتبط با هزینه مواد اصلاح کننده، به نظر می رسد که در استفاده های عملی کاربرد آب آبیاری به تنهایی می تواند استراتژی مناسبی برای اصلاح خاک های منطقه مورد مطالعه باشد.

    کلیدواژگان: آبیاری زیرسطحی، اسید سولفوریک، راندمان آبشویی، شوری، گچ
  • سمیرا ضیایی فر ، مهدی مفتاح هلقی*، محسن مسعودیان، امیراحمد دهقانی صفحات 709-721
    سازه های کنترل و اندازه گیری جریان نظیر دریچه ها و سرریزها از اجزای مهم در شبکه های آبیاری و زهکشی می باشند. با توجه به مشکل رسوب گذاری در سرریزها و تجمع مواد شناور پشت دریچه ها، مدل سازه ترکیبی سرریز- دریچه پیشنهاد گردید تا مواد قابل ته نشین به راحتی از دریچه خارج و مواد معلق به شکل بهتری از روی سرریز تخلیه شوند. یکی از انواع آن، سرریز- دریچه نیم استوانه ای است که به علت انحنای خطوط جریان و چسبیدن جریان به بدنه ی سازه دارای مزایایی از جمله سهولت عبور اجسام شناور، سهولت طراحی، ضریب دبی عبوری بالا نسبت به سایر سازه های ترکیبی (لبه تیز و لبه پهن و…) می باشد. در این پژوهش، هیدرولیک جریان عبوری از مدل فیزیکی سرریز- دریچه نیم استوانه ای با چرخش حول مرکز و لبه نیم استوانه از صفر تا 180 درجه با ارتفاع بازشدگی دریچه ثابت، بررسی شد. آزمایش ها در کانالی مستطیلی و افقی به طول 11 متر و عرض 30 سانتی متر، تحت سه مدل سرریز- دریچه نیم استوانه ای با قطرهای 70، 120 و160 میلی متر انجام شد. کم ترین ضریب دبی در زاویه90 درجه و بیش ترین آن به ترتیب در زوایای 45 و30 درجه اتفاق افتاد. برای قطرهای 70، 120 و 160 میلی متر، کم ترین پس زدگی آب به ترتیب در زاویه ی صفر، 45 و 30 درجه مشاهده شد و بیش ترین آن برای هر سه قطر، در90 درجه حاصل گردید. همچنین، در نسبت عمق آب بالادست به میزان بازشدگی دریچه ی ثابت، برای زوایای مورد بررسی، با افزایش قطر، ضریب دبی سازه ترکیبی کاهش یافت. نتایج نشان داد که علاوه بر زاویه ی قرارگیری انحنای نیم استوانه نسبت به افق، قطر سازه بر ضریب دبی و پس زدگی سازه ترکیبی موثر می باشد.
    کلیدواژگان: پس زدگی آب، سازه ترکیبی، ضریب دبی، محور چرخش
  • زهرا شاهی *، علی شعبانی ، محسن زارعی ورزنه، علیرضا سپاسخواه صفحات 722-731
    در کشت دیم، کاهش هدر رفت رطوبت خاک از مهم ترین عوامل موفقیت محسوب می گردد. در تحقیق حاضر، به منظور بررسی تاثیر مقادیر مختلف سنگریزه و بافت خاک بر میزان رطوبت خاک فاقد پوشش، آزمایشی در قالب طرح کامل تصادفی با 12 تیمار و 3 تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سه نوع بافت خاک لومی شنی، لومی و سیلتی رسی حاوی صفر، 10، 20 و 30 درصد حجمی سنگریزه بودند. نتایج نشان داد که هر دو عامل بافت و سنگریزه تاثیر آماری معنی داری بر مقدار آب موجود در خاک دارند. بطوریکه بیشترین میزان درصد کاهش آب خاک در خاک سیلتی رسی با 20 درصد حجمی سنگریزه (4/99 درصد) و کمترین میزان آن در خاک لومی با 10 درصد حجمی سنگریزه (1/88 درصد) اتفاق افتاد. بررسی اثر بر هم کنش بین بافت و درصد سنگریزه نیز، تنها بر تبخیر تجمعی از سطح خاک معنی دار بود. بطوریکه افزایش حجم سنگریزه باعث کاهش درصد حجمی خاک و در نتیجه کاهش آب موجود در خاک و تبخیر گردید. بنابراین جمع آوری سنگریزه های مزرعه و استفاده از آن ها به عنوان خاکپوش و یا کشت در مناطقی که سنگریزه-های کمتری وجود دارد، کمک شایانی به حفظ رطوبت خاک در کشت دیم خواهد کرد.
    کلیدواژگان: بافت خاک، تبخیر، خاک بدون پوشش، سنگریزه
  • سیدمحسن سیدان، رضا بهراملو *، ابولفضل ناصری صفحات 732-743
    در شرایط حاضر اندازه گیری و تحلیل شاخص های بهره وری تولید به خصوص آب در بخش کشاورزی بسیار مهم و از جایگاه خاصی برخوردار است. هدف از این تحقیق اندازه گیری و مقایسه بهره وری مصرف آب آبیاری در دو روش آبیاری سنتی و مدرن در محصول گندم در شهرستان های استان همدان می باشد. جهت دستیابی به اهداف این تحقیق ابتدا به روش نمونه گیری تصادفی تعداد 54 بهره بردار انتخاب و سپس داده های لازم از طریق اندازه گیری صحرایی، مصاحبه و تکمیل پرسشنامه جمع آوری شده است. متناسب با هدف تحقیق از سه نوع شاخص مختلف بهره وری آب شامل CPD، BPD و NBPD استفاده گردید. بر اساس این نتایج میانگین بهره وری فیزیکی آب در محصول گندم سامانه آبیاری سنتی و مدرن (بارانی-کلاسیک) به ترتیب برابر با 68/0 و 29/1 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد. همچنین میانگین بهره وری اقتصادی آب در سامانه آبیاری سنتی و مدرن برای این محصول به ترتیب برابر با 3263 و 7237 ریال بر متر مکعب تعیین گردید. بالاترین بهره وری فیزیکی و اقتصادی آب در شهرستان های نهاوند و فامنین و کمترین آنها در ملایر تعیین گردید.
    کلیدواژگان: آبیاری مدرن، آبیاری سنتی، بهره وری فیزیکی آب، بهره وری اقتصادی آب، گندم
  • فاطمه محمدی* ، احمد فاخری فرد، محمد علی قربانی، یعقوب دین پژوه، صداقت شهمراد صفحات 744-761
    وجود عدم قطعیت بالا و غیر خطی بودن روابط بارش و رواناب، جای خالی بسیاری از مطالعات در این راستا را همچنان مشهود می سازد. مطالعه حاضر نیز با هدف شبیه سازی و پیش بینی رفتار حوضه بر اساس شناخت بخشی از روابط حاکم بر این سیستم پیچیده انجام می گیرد. در این مطالعه روش های تبدیل موجک متقاطع، فیلترکالمن و برنامه ریزی خطی (KF- LP_CW) جهت تجزیه و تحلیل 9 رخداد مرکب بارش و رواناب حوضه آبخیز صوفی چای با مساحت65/250 کیلومتر مربع استفاده شد. سپس جهت مقایسه عملکرد روش مذکور نتایج حاصله با روش های هیدروگراف واحد ژئومورفولوژی و هیدروگراف واحد ژئومورفولوژی بر پایه مدل نش مقایسه گردید. با توجه به عملکرد رضایتبخش هر سه مدل، در نهایت با استفاده از معیارهای ارزیابی مورد استفاده در تحقیق، عملکرد نهایی روش های مذکور، مورد بحث قرار گرفت. نتایج نشان داد روش KF- LP_CW رخدادهای مرکب مورد مطالعه را به ترتیب در مرحله واسنجی و صحت سنجی با مجذور میانگین مربعات خطای 47/2 و 2/3 شبیه سازی نمود. در مورد زمان تا اوج به طور متوسط میانگین مطلق خطای نسبی در کل رخدادها (MARE) در مرحله واسنجی و صحت سنجی به ترتیب در 3 روش مورد مطالعه 05/0 و 037/0 است و همین معیار برای دبی اوج و زمان پایه در دو مرحله واسنجی (به ترتیب 07/0 و 06/0) و صحت سنجی (18/0 و 07/0) می باشد. که این امر بیانگر عملکرد مناسب تر روش ها به ترتیب در برآورد زمان تا اوج، زمان پایه و دبی اوج می باشد.
    کلیدواژگان: رخداد مرکب، موجک متقاطع، فیلتر کالمن، GIUH، Nash
|
  • Sh. Esmailzadeh, K. Esmaili*, S. Khodashenas, F. Arjomandkia Pages 503-511

    Labyrinth weirs are considered from important hydraulic structures to regulate the water level and control flow in canals, rivers and dam reservoirs. In this research a comparison of numerical modeling with softwareFLOW-3Dwith laboratory results in the case oflabyrinth weirs has been carried out. To review and evaluate different scenarios of overflow location like changing the geometric arrangement and labyrinth weirshas been considered In terms of form and direct or reverse direction weirs discharge coefficient. Therefore, selected a labyrinth weirs model with three side angles 15 and 22.5 and 30 degrees have been selected. To calibrate the selected models according to laboratory conditions5 discharge in the range of 2.8 to 18.1 liters per second were chosen to pass them. Numerical model after calibration Simulated with laboratory results different scenarios of overflow application. Results show outputs of numerical model with experimental results good coordination. In the same vein amount of discharge coefficient in weirs form-1 and the inverse form increase of discharge coefficient with increasing the side of the weirs has been found.

    Keywords: Discharge Coefficient, Flow-3D, Labyrinth weir, Physical modeling, Weir sidewall angle
  • S.Deymevar, A.Akbarpour*, M.Mollazadeh Pages 512-524

    The importance of shallow water flow in water engineering has led to the governing equations to be studied in various methods. Numerical techniques like finite element are one of these methods. These methods solve differential equations in simple and complex geometric cases by meshing on the computing domain. Recently, Mesh less methods that need no meshing or re-meshing on the domain are being used to solve differential equations in both simple and complex geometric cases. In this research, shallow water equations were modeled using Mesh less local Petrov- Galerk in with moving least squares approximation function. Then, the convergent in the variable velocity field problem was solved and the model error rate was calculated. it was indicated that the model has a good accuracy, so that the mean error and root mean square error were -0.0326 and 0.15627 respectively..Then, the water flow was calculated from the overflow of Siah Bishe dam and the results of the model were compared with the measured values. Which confirms the accuracy of solving the equations of shallow water using the Petrov- Galerkin method.

    Keywords: Meshless local Petrov-Galerkin, Moving Least Squares shape function, Shallow water
  • N. Shamloo*, A. Faridhosseini, A. Alizadeh, J.Omidvar Pages 525-535

    Drought has always been one of the major hazards in semi-arid and arid regions of the world. Drought caused a series of effects on many sectors of economics , especially natural resources. During two last decades, Iran has suffered from several severe to extreme agricultural droughts which caused significant decreases in agriculture yields. In this paper, it’s tried to estimate drought and evaluation performance of the NDVI based Temperature Vegetation Dryness Index (TVDINDVI) and the LAI based Temperature Vegetation Dryness Index (TVDILAI) using vegetation and temperature MODIS products in Northern Khorasan during three years 2003 , 2008 and 2013 (as wet, Dry and normal years respectively). The results showed that TVDILAI index has performed better than TVDINDVI index. The result of linear correlation analyzed between indices and the cumulative precipitation of the currently 16 days ,early 16 days and early 1 month, 2 month, 3 month, 5 month and 7 month showed the indices, specially TVDILAI, had a close relationship with early 2 month precipitation than the others. This is due to the delayed responses of vegetation to precipitation.

    Keywords: Drought, LAI, MODIS, NDVI, Northern Khorasan, TVDI
  • S.H.Tabatabaii, S.M.Mirlatifi*, H.Dehghanisanij Pages 536-544

    A field research was carried out to ascertain the effectiveness of the application of Improved Farm Practices including adjusting border size, improving soil fertility by changing the fertilizer application program, and using cleaned and disinfected seeds on water consumption and crop yield in four barley farms located in the Miandoab region. The new farm technological practices were applied in treatment farms in order to compare the results with the corresponding values obtained from the control farm, where agricultural practices were performed by the local farmer according to his own knowledge. Crop growth indices such as leaf area index, cluster and plant height during the growing season and thousand seed weight and grain yield at the harvesting time were measured. Soil water moisture content of the root zone layer during the growing season and the depths of the irrigation water and the surface runoff of each irrigation event were measured. In order to qualify the effectiveness of the new technological practices applied, the performance indices such as Water Productivity (WP), Water Use Efficiency (WUE), and Water Application Efficiency (Ea) were calculated by collecting the required field data from each one of the farms. The results indicates that the application of new farm technologies increased WP of the treatment farms as compared to the control farms about 20% and improved WUE about 24%. Adjusting the border size decreased the irrigation time and the depth of deep percolation. It furthermore, increased the Ea of treatment farms about 20%.

    Keywords: Application Efficiency, Consumptive Water, Improved Farm Practices, Water Productivity
  • A.Safaei, H. Zare Abyaneh*, H. Farshi Pages 545-555

    Consuming energy and its costs in the irrigation network of Moghan plain analysis in WaterGems Softwar was estimated for three different methods using the grouping intakes method of lands and assumed that no changing of irrigation systems and compared with the existing strategy. The height range of 210-220 meter from sea as optimize height recommended wich 77 % of area was less than that. The result showed that the application of PS2 station could be provided pressure required for irrigation form 506 ha of lands. The annually energy costs were this existing strategy with 90 Rials rate 0.87, with 1000 Rials rate 9.65 million Rials per hectare. Althogh total costs irrigation work was 350.93 and 1261.12 billion Rials. While the annually energy costs in the grouping intakes method with 90 Rials rate 0.55 and with 1000 Rials rate was equal 6.14 million Rials per hectare and its total costs were 324.21 and 895.7 billion rials. Provide PS2 station was casued to decrease at consuming energy and number of pressur relif valves respectively about 37.2% and 44% compared to the existing strategy. Applying the grouping intakes method in the design of irrigation under pressure systems will reduce the costs of energy and irrigation supplies and become more economical of agricultural products.

    Keywords: Consuming energy, Consuming power, Optimize height area, Pressurized irrigation
  • Y. Ramezani*, M. Pourreza, Bilondi, M. Yaghoobzadeh, M. Nazeri Tahrudi Pages 556-568

    In this research, with a new approach based on entropy theory, the regional value of sampling wells in central aquifer of Birjand Plain and the groundwater quality in terms of drinking is studied. Regarding the formation of the plain, as well as the chromium and nitrate problems of groundwater in the region, the qualitative monitoring of nitrate and chromium amounts using entropy theory has been investigated to determine the number of wells in the aquifer to accurately monitor these two parameters. The results of the trend of chromium and nitrate in the region showed an increase in the amount of nitrate and chromium in the statistical period of 2005-2014 in most of the wells studied. The highest rate of nitrate was related to well No. Rakat 11, and on the chromium values related to the wells Nos. 4 Rakat Modares. The results of the qualitative monitoring of these two parameters showed that of 19 wells in the plain, well Nos. 3 of Rakat and 4 of Modares regarding the transmission of chromium data and wells Nos. 5 Rakat and 13 of Ali Abad in terms of transfer of nitrate information in The critical situation (the lowest rank and the weakest position) and the use of their data are not accurately describing the aquifer information. Other important results obtained in this study are the location of all wells in poor and qualitative conditions in drinking water based on weighted entropy. Based on entropy of the water quality index, 63% of the total groundwater samples were rated three and 37% ranked four in terms of water quality for drinking.

    Keywords: Entropy theory, Groundwater, Information transfer model, Monitoring
  • seyed reza mousavi seyedi *, Kazem laiy, Davood Kalantar Pages 569-578
    At the moment, the importance of managing the proper use of water resources due to climate change, rainfall reduction, population growth and water consumption is considered. In this regard, the design, construction, and evaluation of an easy-to-use tool for cucumber irrigation on a smartphone was designed to enhance irrigation efficiency. In this research, the design and construction of an online drop irrigation control system was performed based on obtaining information about the greenhouse cucumber product such as moisture content, ambient temperature and soil by sensors. The most important components of this system include microcontroller, wireless sensor stations, control and information processing station, wireless sensor, humidity meter, temperature sensor and ambient humidity sensor, solenoid valve and water meter. The programming language used for the microcontroller was BASIC, and for the design of electronic circuits, the PROTEUS software was used. Statistical analyzes were performed using SPSS software. There was a significant difference between product yield and mean water consumption at 5% and 1% for both online and manual control methods, respectively. In online irrigation control system, the lifetime of greenhouse cucumber plant was 18 days longer than manual irrigation system. The results of cucumber production in online drop irrigation system were 101.23 t/ha more than manual drop irrigation system. In this system, the management of time and space and the cost of irrigation (removal of workers for irrigation) is not comparable to manual method. Therefore, the use of an online control system can be a reliable alternative to manual irrigation and the efficiency of this system is more favorable.
    Keywords: Cellular phone, Greenhouse cucumbers, Wireless sensors, Water consumption management
  • A.khalili naft chali*, H Khozeymehnezhad Pages 579-587

    Prediction of the flow discharge accurately is a key point in the optimum planning and management of water resources. The Ghorghanrood watershed is one of the watersheds in the north of Iran that it is located in Gholestan Province. The impact of drought and rain on basic fluctuations and overall flow of the river plays a major role in planning of implementation of watershed resources. In this research, the KNN model and M5 decision tree were used as one of the methods of data-mining for estimating the flow discharge of Ghorghanrood River that it is located in Sarmo Station. In this regard, the raining and flow discharge data of Sarmo Station (in Mohammadabad) under five various scenarios by applying transfer functions on the data. The results showed that M5 decision tree has mostly superiority over KNN model and reaches more accurate prediction. Also, in the defined scenarios, the b and c models which respectively include all data and daily raining data, last day raining and two days before raining, result the most accurate estimation. These two scenarios are under the transfer function, the five-day moving mean and have R2 standard of 0.999 and MAE and RMSE standards of 0.001.

    Keywords: transfer functions, data-mining, discharge, decision tree, scenario
  • A.Ahmadi, A.Shahnazari*, M.Ziatabar Ahmadi, A.Firouzabadi Pages 588-598

    Deficit irrigation as a tension producing factor effects on vegetative and physiological characteristics of plants. In order to investigate the effect of the amount of irrigation water and the method of applying deficit irrigation practices on the yield, quantitative and qualitative parameters a Hayward cultivar Kiwi, experiment was made on of Hadishahr (5 kilometers from Babolsar) with 5 treatments and 3 replications during 2 growing years. The treatments under investigations were full irrigation (100% water consumption requirement), deficit irrigation (DI) at 2 levels of 60% and 70%, partial root drying irrigation (PRD) at 2 levels of 60% and 70%, respectively. Investigations of the effect of treatments was measuring quantitative and qualitative measurements of fruit samples including: volume, fruit size in different directions, fresh and dry weight, moisture content, treatable acidity and soluble solid materials in each processing stage. The amount of water consumption of irrigation treatment in full irrigation in total growing season and applying deficit irrigation were 239 and 141 mm, respectively. The water savings in deficit irrigation treatments were respect to total irrigation at the level of 70% was 15.33% and 25.26% in the whole period of irrigation and the duration of applying irrigation treatments, and 16.79% and 25.75% respectively in irrigation treatments. Based on the mean comparison between irrigation treatments in harvesting stage, the effect of treatments on fresh and dry weight, volume and Y dimensions were meaningful but not in X dimension, soluble solid materials, moisture content and dominant fruit acidity. The results indicate that applying deficit irrigation treatments not only improve fruit quality, but only is an approach for improvement of water crisis and reaching a sustainable agriculture.

    Keywords: water stress, incomplete irrigation, Hayward
  • A. Taheri Amiri, *M.A. Gholami Sefidkouhi, M. Raeini Sarjaz Pages 599-610

    Optimal use of agricultural inputs, especially water, will result in sustainable agriculture and food security. Therefore, proper management of soil moisture and the use of new methods to maintain and increase soil moisture storage capacity are important. Thus, the aim of this research was investigation the effect of irrigation management with injection superabsorbent gel and organic matter on water use efficiency and quantitative and qualitative yield of orange. The experiment was carried out as split plot in randomized complete blocks design with three replications in Miyandoroud region, Mazandaran province in 2015 and 2016. Three irrigation management including 100, 75 and 50% of plant water requirement were chosen as main plots and two superabsorbent gel injection depth including 30 and 60 cm were chosen as sub plots and four organic matter level (superabsorbent gel, vermi-compost, combined of organic matter and superabsorbent gel and control treatment were chosen as sub sub plots. The results revealed that the most fruit weight and fruit volume were obtained for 100% of water requirement irrigation management with gel injection in 30 cm of soil depth. Moreover, the maximum fruit diameter, fruit volume and fruit weight was achieved for 100% of water requirement irrigation management with combined applied of organic matter and superabsorbent gel. According to findings of treatments interaction, there were observed the negative correlation between TSS percentage and fruit diameter, fruit volume and fruit weight. Based on triple interaction of treatments, with decrease of water usage based on water requirement the young branch length, leaf area, pH, growth density, WUE, tree yield and yield per hectare were statistically significantly decreased that the negative impact of that at gel injection in 60 cm of soil depth and control treatment was more than other treatments. The highest WUE (16.14 kg.m-3) was obtained for 100% of water requirement irrigation management with gel injection in 30 cm of soil depth and combined applied of organic matter and superabsorbent gel. Moreover, the most tree yield was produced with 100% of water requirement irrigation management with gel injection in 30 cm of soil depth and consumption of superabsorbent gel, vermi-compost and combined applied of organic matter and superabsorbent gel. The maximum yield per hectare was achieved by 100% of water requirement irrigation management with gel injection in 30 cm of soil depth and consumption of vermi-compost and combined applied of organic matter and superabsorbent gel (44.03 and 46 ton per hectare, respectively). Therefore, combined applied of organic matter and superabsorbent gel can increase the moisture storage capacity by increasing the WUE and thus improving the quantitative and qualitative yield of orange.

    Keywords: TSS percentage, Vermi-compost, Water requirement, Water productivity, Yield
  • F. Shahsavari, F. Karandish*, P. Haghighatjou Pages 611-623

    Based on a 30-year available data during 1980-2010, water saving potentials consumed in the irrigated agriculture of Khuzestan province was investigated. To this end and based on FAO classification system, all agricultural and horticultural crops were divided into 8 groups of cereals, vegetables, legumes, oil crops, sugar crops, root and tubers, nuts and fruits. Then, different management scenarios were defines by combining three planting dates of on time cultivation (local date), early and late plating dates, and furrow, sprinkler and drip irrigation systems, and four levels of supplying crop water demand (100, 85, 70 and 55 percent). The best scenario and cropping pattern were determined based on water use efficiency and irrigation water productivity indices, and then, the corresponding indices under the selected scenarios were considered as the benchmark levels. The highest values of water use efficiencies were obtained for sugar crops had the highest water use efficiencies due to their high crop productivity, root and fiber due to their low water requirement, and vegetables due to their low water requirement and high yield. While taking the fifth place regarding water use efficiency, cereals were the largest fresh water consumer in the province due contributing more than 70% in total irrigated harvested lands. Substituting one hectare of irrigated lands under cereals with root and tuber productions, results in an average 3.8 thousand cub meter (63%) saving in net crop water consumption. substituting surface irrigation system with drip irrigation system led to an increase in water sue efficiency in sugar crops, legumes and oil, while such substitution caused a reduction in the amount of produced crop per unit consumed water. A 15% water stress results in a negligible change in water use efficiency due to maintaining crop water requirement at the favorable rates and reducing crop yield by only 1.4-8.3%. Increasing the water stress level up to 30% result in a maximum reduction of 5.6% in crop production per net consumed water. Regardless of the irrigation systems and water stress levels, early planting will increase water use efficiency up to 20%. Hence, a mild water stress and adjusting planting date as well as prioritizing the cultivation of agricultural and horticultural crops based on their water use efficiency could be considered as favorable management scenarios for alleviating pressure on blue water resources in Khuzestan province.

    Keywords: AquaCrop, Blue water, Cropping calendar, Deficit irrigation, Irrigation water productivity, Khuzestan, Pressurized irrigation systems
  • K. Roushangar*, . M. T.Alami, A. Nouri Pages 624-634

    Channels are considered as one of the most important system of water transporting for irrigation purposes, drinking water consumption and flood control. Hence optimizing the design of channel structures can reduce the total cost of a channel. The objective function referred to the costs of channel structures. For this end, Manning equation has been used as an equality constraint. The optimization process was applied in various scenarios for two types of compound channel. The first type of trapezoidal channels had different side slopes, roughness coefficients and the second type was the main channel with side sections having different roughness coefficients. The optimizations were performed using genetic algorithm with depth, bottom width and a side slope variable. The influence of Manning roughness coefficients variation on construction costs for the two types of channel were analyzed. It was inferred that by increasing the roughness coefficients, the cost was increased. Several models with additional restrictions of Froude number, velocity of flow and the top width for the first type of channel were investigated. The results indicated that, Restriction of velocity and Froude number caused increasing cross section area and the cost construction.

    Keywords: Compound channel, Cost, Design, Optimization, Roughness coefficient
  • S. Farzin*, H. Karami, M. Valikhan Anaraki, M. Ehteram Pages 635-646

    Open channels have an important role in transferring water and flood control. Of course, it imposes the high cost to water supply projects. In the present study for the first time, bat algorithm has been usedfor optimal channel design. For this purpose, five different models are considered. In the first model, trapezoidal channel and manning equation are used. The second model is such as the first model, but the trapezoidal cross-section of the channel divided into two triangular segments and one rectangular segment. In the thired one, the maximum velocity is considered as a constraint. The fourth model is such as the second model, but the permissible side slope is considered as a constraint. The fifth model resembled the first model, but Froude number is considered as a constraint. In modeling, the cost of channel construction is considered as an objective function. Optimal parameters of bat algorithm are selected by using thesensitivity analysis. The coefficient of variation of ten random runs for different models is about 0.00001 to 0.00017. The results of proposed algorithm have been compared with LINGO software solutions and several common intelligent algorithms. Based on the findings, the results of bat algorithm significantly are close to the global solutions of LINGO software. The accuracy of this algorithm is also more than the other evolutionary algorithms. According to the other results, using the bat algorithm for the different evolutionary methods hascausedto 32% decreasing in cost. Among five considered models, the second model has the lowest cost. Used second model instead the first model is lead to 47% decreasing in cost. But, adding maximum velocity, permissible side slope and Froud number constraints to the second model has caused to 65%, 39%, and 55% increase in cost. Also, the proposed algorithm converges in 100to 500 iterations.

    Keywords: Bat algorithm, Construction cost, Open channels, Optimal design
  • A. Farokhnia, S. Morid*, K. Abbaspour, M. Delavar Pages 647-665

    The rapid drop of Urmia Lake water level in the past two decades has led to serious concerns about the future of this lake and the environmental, economic and social negative effects of its elimination. Mitigation of the current problem and restoration of the lake requires a comprehensive approach, which cannot be achieved without detail understanding about the causes of the current situation and the proper assessment of the effectiveness of the proposed measures. In the present study, a custom edition of the SWAT hydrological model, modified according to the conditions and processes of the Urmia Lake watershed (SWAT-LU version), has been developed to evaluate the above-mentioned issues. This paper (as the first of three papers to provide the results of the research), the approaches used in the development, calibration and validation of the model are presented. The results showed that the SWAT-LU model has appropriate capabilities to simulate the hydrological cycle in Urmia Lake watershed and the modifications that have been carried out can well explain the nature of these processes. The calibration indices of the model for about 80% of the hydrometric stations was within acceptable limits and the results of the simulation of Lake Urmia water volume was also very satisfactory. Furthermore, controlling the model outputs for other hydrological components showed the model's accuracy in their simulation. In summary, the results of these analyzes showed that the developed model simulates the components of the hydrological cycle of the Lake Urmia Lake with acceptable accuracy and is a suitable tool for analyzing and evaluating the effect of different measures on the amount of various hydrological components and their interaction.

    Keywords: Hydrologic simulation, SWAT model, Urmia Lake, Water balance
  • M. Arabfard * Pages 666-671

    Knowing the development of plant root area in plant growth duration we aimed to develop the culture of reducing unnecessary expenses in irrigation and, tried to irrigate the plant by as much water as needed in only root zone. So the plant growth divided to 4 monthly stages and by assuming the various root zone depth in different plant growth duration, the plant irrigated with as much water as met the plant need. Based on the results of this research in both gravity drip irrigation and gravity porous pipes irrigation methods, 100% irrigation level had the most effect on two characteristic of productivity and productivity per consumed water in treatments and, deficit irrigation wasn’t effective. Also by reducing the number of plants for each dripper, although because of duplication of number of plants per unit area productivity was increased, but the mean weight and number of corns were decreased and, among the irrigation methods, productivity of gravity drip irrigation in compare with gravity porous pipes irrigation and between amount of irrigation water, full irrigation in compare with deficit irrigation, and the number of plants for each dripper than one dripper for each plant showed more productivity.

    Keywords: Corn-hybrid single cross704, Deficit irrigation, Gravitional localized irrigation, Porous pip
  • G. Dashti*, M. Cheraghi, E. Pishbahar Pages 672-682

    One of the best risk management ways is agricultural insurance, but traditional agricultural insurance schemes have problems such as high execution costs and the asymmetric information challenge. Weather index insurance is a different approach for agricultural insurance. One of the most common risks of rain fed production is the risk of rainfall fluctuation. Hashtrud County has the first rank of barley performance in the province. In this research, using the lost cost function, the pricing of rainfall index insurance for barley in Hashtrud County was investigated and then using two methods of mean root square loss (MRSL) and certainty equivalent revenues (CER) The effectiveness of this type of insurance in risk management is evaluated. In this regard, data of barley yield and rainfall data collected during the years 1370-94 are used.The results of the indemnity function showed that in the years 1374-75, 1376-77, 1377-78, 1378-79, 1379-80, 1384-85, 1386-87 and 1391-92 indemnity has been paid. This is because in the years mentioned the annual rainfall was less than 300 mm. Then, using the lost- cost function and the two theoretical distribution of log-logistic and Dagum, the premium rates were calculated to be 18 percent. Finally, its effectiveness was evaluated in risk management due to rainfall variation. The results of both approaches showed that the suggested contract have been profitable for Barley, therefore, it is suggested as an appropriate strategy for risk management in Hashtrud County.

    Keywords: Barley, Certainty equivalent revenues, Efficiency, Lost cost function, Rainfall index insurance
  • Z.Dargahi, B. Nazari, H.Ramezani Etedali*, H.Mazandranizadeh Pages 683-695

    Regarding to high importance of water as an economic input in agriculture and limitation of common irrigation efficiency evaluation methods, evaluation of irrigation systems with economic indices has high priority. The general goal of this research was study of usual irrigation systems in Qazvin area in the base of economic efficiency indices. In the field of economic efficiency, there is no comprehensive research and there is an undeniable necessity for research in modern irrigation systems development in comparison with traditional irrigation systems. This study can help us in planning of modern irrigation systems development. Focus of this study was on evaluation of 42 modern irrigation systems. Among the sprinkler irrigation systems, average of benefit–cost ratio was 1.4 and this index was 2.94 for drip irrigation systems. Hence, both of these systems are beneficial in the area. Drip irrigation systems are more profitable than sprinkler irrigation systems. Average of benefit per drop for crops products such as wheat, corn, maize, barley and alfalfa were 8333.6, 4854.6, 2486, 6685.8 and 4404.5 Rial per cubic meter, respectively. Also, average of benefit per drop for products such as peach nectarine, grape, apple, pear in drip irrigation system was 34716, 34574, 14975.7, 26503 and 31945 Rial per cubic meter, respectively. Wheat and peach had highest values of benefit per drop index among the studied crops fruits. In this study, 10 sprinkler irrigation systems were evaluated technically and average values of Coefficient of Uniformity (CU), Distribution Uniformity (DU), Application Efficiency of Low Quarter (AELQ) and Potential Efficiency of Low Quarter (PELQ) indices was 76.8, 64.2, 55.2 and 65.3 %, respectively. Results of 5 drip irrigation systems evaluation showed that Efficiency of Uniformity (EU), Application Efficiency of Low Quarter (AELQ) and Potential Efficiency of Low Quarter (PELQ) indices was 65.26, 51.32 and 57.8 %, respectively. Results of this research, showed that In both systems, the benefit–cost ratio increases by increasing the field area. Also, there is high potential for economic water productivity improving in the studied fields. Furthermore, Irrigation efficiency assessment showed the weak condition of irrigation systems operations in the study area.

    Keywords: Economic Efficiency, Water Productivity, Net Benefit per Cubic Meter, Irrigation System, Qazvin Province
  • Sh. Bastani, M. Hosseininia * Pages 696-708

    The aim of localized leaching is to remove accumulatedsalts from the main activeroot zone in orchards and fields under localized irrigation systems and in the absence of sufficient water for leaching.The efficiency of this method has not been examined in subsurface-irrigated orchard or in conditions of localized application of amendments. Therefore, this study was carried out in winter of 1394 in a pistachio orchard in Fath-Abad area in Kerman to evaluate the potential of localized leaching method along with three treatments of irrigation water, gypsum, sulfuric acid with four repetitions to remove soluble salt from the main active pistachio root zone (wet areas around the subsurface pipe). In this leaching technique which was carried out for 5 consecutive days,two lines of low-flow drip tape at a distance of 40 cm from two sides of the tree row were used to leach salt from wet areas around the subsurface clay pipe. To compare leaching efficiency and changes in sodium and EC levels, soil sampling was carried out before and after leaching at 80 (Length)*120 (Depth) cm profile in 20 cm intervals. The results showed that application of 1000 mm of water led to effective salt leaching from the main active pistachio root zone. The application of gypsum increased the sodium and salts removal compare to irrigation water and sulfuric acid treatments. The percentage of sodium and salts leachate in gypsum treatment was about 61 and 58 percentage, respectively.Iirrigation water treatment with 56% leaching efficiency was more than the efficiency of sulfuric acid treatment (45%). Thus, due to the high efficiency of irrigation water compared to sulfuric acid, no significant differencewith gypsum treatment in salt removal and taking into account economic issues related to the amendments,applying irrigation water alone could be recommended as the appropriate strategies for practical reclamation of the studied soil.

    Keywords: Gypsum, Leaching effciency, Salinity, Subsurface irrgation, Sulfuric acid
  • samira ziaeifar, Mehdi Meftahhalaghi *, Mohsen Masoudian, Amir Ahmad Dehghani Pages 709-721
    Flow control and measurement structures such as gates and weirs are important components in irrigation and drainage networks. With regard to the problem of sedimentation in weirs and the accumulation of floating materials behind the gates, a combined weir- gate structure to facilitate draining of materials through the gate and suspended materials through weir. One of its types is half-cylindrical weir–gate which, due to the curvature of the flow lines and adhesion on body of the structure, it has advantages including ease of passage of floating objects, ease of design, higher flow discharge coefficient compared with other combined structures (sharp-crested and broad-crested, etc.). This research was aimed to analyze the hydraulic of passing flow from half-cylindrical weir–gate structure by rotating around the center and edges half-cylindrical from 0° to 180° with fixed gate opening height. Experiments were done in a rectangular and horizontal flume with 11 meter length and 30cm width under three models of half-cylindrical weir–gate with 70, 120 and 160 mm diameters. The minimum discharge coefficient occurred at 90° and its maximum happened at 45° and 30° angles, respectively. For diameters of 70, 120 and 160 mm, the minimum back water was observed at 0°, 45° and 30°, respectively, and the largest one was observed at 90° for all three diameters. Moreover, in relation to the depth of upstream water to the opening of the fixed valve, for the angles, by increasing diameter, the discharge coefficient of the combined structure decreased. The results showed that, in addition to the angle of the half-cylindrical curvature relative to horizon line, the diameter of the structure is effective on the discharge coefficient and back water of the combined structure.
    Keywords: Back water, Combined structure, Discharge coefficient, Rotation axis
  • Zahra Shahi *, Ali Shabani, mohsen zarei varzaneh, Ali Reza Sepaskhah Pages 722-731
    In dry farming, reduction of soil water losses is one of the most important factors of success. In this study, to investigate the effect of different levels of gravel and soil texture on evaporation and soil water content of bare soil, an experiment was conducted in a completely randomized design with 12 treatments and 3 replications. Soil textures were sandy loam, loam and silty clay contain 0, 10, 20 and 30% volumetric gravel. Results showed that soil texture and gravel resulted in significant effect on the amount of content soil water. Maximum and minimum soil water loss was occurred in silty clay soil with 20% volumetric gravel (99.4%) and loam soil with 10% volumetric gravel (88.1%), respectively. The effect of interaction between texture and gravel content was only significant in cumulative evaporation from soil surface. As the amount of gravel increased, the amount of soil decreased. Therefore, soil water content and evaporation decreased. Therefore. collecting gravels from the field and using them as mulch, or cultivating in areas with low gravels level can be resulted in soil water saving in dry farming.
    Keywords: Soil texture, evaporation, bare soil, gravel
  • Seiied Mohsen Seyedan, abolfazl nasseri , Reza Bahramloo* Pages 732-743
    In the current situation, measuring and analyzing the productivity indices of especially water production in the agricultural sector is very important and of particular importance. The purpose of this study is to measure and compare the productivity of irrigation water use in two traditional irrigation methods in wheat crop in Hamedan province. In order to achieve the objectives of this research, at first, 54 entrepreneurs were selected by random sampling method and then the necessary data were collected through field measurement, interview and completion of the questionnaire. According to the research goal, three different types of water productivity indexes including CPD, BPD and NBPD were used. Based on these results, the average physical productivity of water in the wheat product of traditional and modern irrigation system is 0.68 and 1.29 kg / m3, respectively. Also, the average economic WP of water in traditional and modern irrigation system was 3263 and 7237 Rls per m3 respectively. The highest physical and economic productivity of water was determined in Nahavand and Famenin and the lowest in Malayer.
    Keywords: Traditional irrigation, Sprinkler Irrigation, Wheat, Water productivity
  • Fatemeh Mohammadi*, ahmad fakherifard, mohammad ali ghorbani, yaghob dinpazhoh, sedaghat shahmorad Pages 744-761
    The existence of high uncertainty and the nonlinearity of rainfall and runoff relationships signalize the vacancy of many studies in this direction. The present study is conducted with the aim of simulating and predicting the watershed’s behavior based on the recognition of a part of the relationships prevailing on this complex system. In this study, Cross wavelet transform methods, Kalman Filter and Linear Programming (KF-LP_CW) were used to analysis of 9 compound events of rainfall and runoff in the Sufi Chai watershed with about 250.65 km2 area. Then, to compare the performance of this method, the results were compared with geomorphologic unit hydrograph combination with Cross wavelet (GIUH-CW) and geomorphologic unit hydrograph based on Nash models combination with Cross wavelet (GIUH-Nash-CW). Considering the satisfactory performance of all three models, the final performance of these methods was finally discussed using the evaluation criteria used in the research. Results showed that the KF-LP_CW method simulated the compound events in the calibration and validation stage with a mean square error (MSE) of 2.47 and 3.2, respectively. In the case of time to peak, the mean average relative error (MARE) for the three studied methods was 0.05 and 0.037 for the calibration and validation stages, respectively. The same criteria for peak discharge and base time were 0.07 and 0.06 respectively for the two calibration stages, and 0.18 and 0.07 in the two validation stages. This indicates better performance of the methods in the estimation of time to peak, base time, and peak discharge, respectively.
    Keywords: Cross-Wavelet, GIUH, Kalman Filter, Rainfall-Runoff