فهرست مطالب

آبیاری و زهکشی ایران - سال ششم شماره 3 (پاییز 1391)

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال ششم شماره 3 (پاییز 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/10/11
  • تعداد عناوین: 10
|
  • پریسا سادات آشفته صفحه 142
    این تحقیق تاثیر پدیده تغییر اقلیم بر نیاز آبی محصولات را در شبکه آبیاری آیدوغموش برای دوره آتی 2039 -2026، با استفاده از مدل HadCM3، بررسی می نماید. ابتدا مقادیر دما و بارش ماهانه از مدل HadCM3 تحت سناریوی A2 در دوره های آتی و پایه (2000 -1987)، تهیه و کوچک مقیاس شدند. نتایج نشان از افزایش 0/1 تا 8/1 درجه ای دما و تغییرات 28- تا 33 درصدی بارش دوره آتی نسبت به دوره پایه دارد. به منظور برآورد نیاز آبی، تبخیر و تعرق گیاهی و بارندگی موثر محاسبه شدند. محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل به روش پنمن مانتیس فائو و تبخیر و تعرق گیاهی به روش فائو 24 بوده است. محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل در دوره های آتی (به دلیل نبودن اطلاعات لازم) از طریق رابطه دما و تبخیر و تعرق پتانسیل در دوره پایه انجام شد. در نهایت، با معرفی سری زمانی ماهانه دما و بارش کوچک مقیاس شده دوره آتی به مدل مناسب، نیاز آبی و ریسک تغییرات تقاضای آبی محصولات گندم، جو، یونجه، سویا، ذرت علوفه ای، ذرت دانه ای، سیب زمینی و باغات گردو، بررسی شد. نتایج نشان از افزایش ریسک میزان نیاز آبی محصولات دارد، به گونه ای که این افزایش تا حدود 10 و 13 درصد به ترتیب برای ریسک 50 و 25 درصد می رسد. همچنین بر اساس سطح کشت فعلی شبکه به طور متوسط، حجم تقاضای آب، تنها برای این گیاهان تا حدود 6 و 9 میلیون متر مکعب در سال برای دوره 2039 -2026 به ترتیب با ریسک 50 و 25 درصد خواهد رسید. همچنین واکنش محصولات نسبت به این پدیده یکسان نبوده و گندم و جو حساسیت کمتری را از خود نشان می دهد.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، مدل HadCM3، نیاز آبی، ریسک تقاضای آب، کوچک مقیاس کردن، شبکه آبیاری آیدوغموش
  • سیدعلی قاسمی، شهناز دانش، امین علیزاده صفحه 152
    امروزه در مباحث مدیریت بهینه آب، به خصوص در بخش کشاورزی، به کارگیری منابع آب غیرمتعارف از جمله پساب تصفیه خانه های فاضلاب و نیز استفاده از سیستم های آبیاری پربازده از قبیل سیستم های آبیاری قطره ای، جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص داده است. استفاده از سیستم های آبیاری قطره ای هر چند که نقش به سزایی را در کاهش اتلاف و حفاظت از منابع آب در بخش کشاورزی دارد، ولی برخی از خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی پساب می تواند کاربرد آبیاری قطره ای را در برنامه های آبیاری با پساب محدود سازد. در تحقیق حاضر کیفیت پساب تصفیه خانه های فاضلاب شهر مشهد (اولنگ، پرکندآباد 1 و پرکندآباد 2) از نقطه نظر پتانسیل ایجاد انسداد و خوردگی در سیستم های آبیاری قطره ای، با ملاک قرار دادن مهم ترین شاخص های کیفی، مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور در طی یک دوره یک ساله، پساب تصفیه خانه های شهری مشهد از نقطه نظر پارامترهای pH، غلظت جامدات محلول، جامدات معلق، آهن، منگنز و نیز تراکم کلی فرم های کل مورد آزمایش و بررسی قرار گرفت. مقایسه پارامترهای مذکور با استانداردهای ارائه شده در مراجع نشان داد که کاربرد سیستم های آبیاری قطره ای جهت آبیاری محصولات کشاورزی با پساب، از نقطه نظر تراکم عوامل میکروبی موجود (در محدوده 3/7-8/4 لگاریتم تعداد در 100 میلی لیتر) دارای محدودیت شدید است. همچنین کاربری این سیستم ها از نقطه نظر سایر پارامترهای کیفی پساب از جمله pH (0/8-3/7)، غلظت جامدات محلول (1200-800 میلی گرم در لیتر)، غلظت مواد جامد معلق (138-42 میلی گرم در لیتر)، آهن (6/0-2/0 میلی گرم در لیتر)، منگنز (4/0-1/0 میلی گرم در لیتر) و نیز شاخص اشباع لانگلیر یا LSI (6/0-7/0-) که به نحوی معرف پتانسیل رسوب گذاری و خورندگی پساب می باشند، با محدودیت کم تا متوسط مواجه است. به منظور کاهش مسائل و مشکلات عملکردی سیستم های آبیاری قطره ای در آبیاری با چنین پساب هایی، استفاده از روش های تصفیه پیشرفته مانند روش های غشایی، فیلتراسیون و افزودن اسید به صورت دوره ای توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: آبیاری، پساب، سیستم های آبیاری قطره ای، کشاورزی، کیفیت آب، مشهد
  • نادر حیدری، حسین دهقانی سانیج صفحه 163
    توسعه پایدار روش های آبیاری تحت فشار یکی از راه های حل بحران کاهش منابع آب و افزایش تولید محصولات کشاورزی برای پاسخگوئی به تقاضای رو به رشد مواد غذائی در کشور می باشد. کار برد و توسعه آن علاوه بر رعایت مسائل فنی، تکنولوژی و زیر ساختی، مسائل اقتصادی و اجتماعی و همچنین سیاست گذاری و تشکیلاتی در توسعه پایدار روش های آبیاری تحت فشار موثر می باشند. در این تحقیق از طریق بررسی و ارزیابی نظرات کارشناسان، صاحبنظران، بهره برداران و در مجموع کلیه ذیمدخلان مدیریت آب به طور عام و آبیاری تحت فشار به طور خاص، مسائل و چالش های اقتصادی- اجتماعی و سیاست گذاری- تشکیلاتی فراروی توسعه پایدار روش های آبیاری تحت فشار در ایران تبیین و در قالب سلسله مراتب پیوسته موضوع بسط داده شده و اولویت بندی مسائل به ترتیب درجه اهمیت، راهبردهای لازم نیز ارائه گردید. بر اساس نتایج بررسی، ریشه اصلی را می توان در گروه های اصلی مسائل اقتصادی و مالی (شامل هزینه تمام شده سامانه های آبیاری تحت فشار برای بهره بردار، مسائل بانکی و منابع اعتباری و مالی)، مسائل اجتماعی و فرهنگی (شامل کمبود بستر های مناسب، مشکلات نظام های بهره برداری، ضعف و نارسایی ها در پذیرش، کاربرد و توسعه سامانه ها)، و مسائل سیاست گذاری و تشکیلاتی (شامل ضعف های ساختار نیروی انسانی، مسائل و مشکلات سیاست گذاری و برنامه ریزی، و ضعف ها در ایجاد انگیزه های کافی در بهره برداران برای پذیرش سامانه ها) رده بندی نمود.
    کلیدواژگان: آبیاری تحت فشار، اقتصادی، اجتماعی، تشکیلاتی، توسعه پایدار، سیاست گذاری
  • بررسی پتانسیل و اثرات هیدرولوژیکی توسعه آبیاری تکمیلی اراضی دیم در حوضه بالادست سد کرخه
    بهزاد حصاری، علی محمد آخوندعلی، فریبرز عباسی، فریدون رادمنش، مهدی اکبری صفحه 176
    در حوضه کرخه بهرهوری اراضی دیم پایین بوده و توسعه آبیاری تکمیلی برای ارتقاء بهرهوری آب کشاورزی و تامین معیشت پایدار بهره برداران توصیه شده است. در این تحقیق، پتانسیل آبیاری تکمیلی حوضه تعیین و اثرات توسعه بر روی مقدار آب جاری زیر حوضه ها و سد کرخه بررسی گردید. پتانسیل آبیاری تکمیلی در اراضی دیم 53 زیر حوضه در طبقات شیب مختلف با روش تلفیق لایه ها در GIS تهیه شد. آب مورد نیاز آبیاری تکمیلی برای کشت زودرس (100 میلیمتر در پائیزه) و دو سطح کم آبیاری در بهار (جمعا 150 میلیمتر) منظور شد. خشکسالی با دوره بازگشت 5 سال دبی رودخانه (احتمال متجاوز از 80%) به عنوان آستانه خشکسالی هیدرولوژیک و حداقل 15% میانگین آورد سالانه، برای حفظ اکوسیستم رودخانه در هر زیر حوضه در نظر گرفته شد. برنامه ای به زبان فرترن برای تخصیص دینامیکی آب به اراضی مناسب در هر زیر حوضه تهیه گردید. جهت تخصیص آب، 4 سناریوی جریان شامل: شرایط نرمال جریان، شرایط نرمال با احتساب دبی محیط زیستی، شرایط خشکسالی و خشکسالی با احتساب دبی محیط زیستی در نظر گرفته شد. نتایج حاکیست که در شرایط نرمال و خشکسالی به ترتیب 1945 و 975 کیلومتر مربع قابلیت توسعه آبیاری تکمیلی وجود دارد و انتظار می رود در شرایط نرمال 15% جریان و در شرایط خشکسالی 10 % دبی جاری کاهش یابد. همچنین آبیاری تکمیلی بهاره نیز برای حوضه کرخه پیشنهاد گردید.
    کلیدواژگان: آبیاری تکمیلی، اثرات بالادست و پایین دست، حوضه رودخانه کرخه، سناریوهای تخصیص آب
  • ارزیابی شبیه سازی پروفیل رطوبتی خاک در آبیاری قطره ای بر اساس مشخصات هیدرولیکی خاک و اندازه-گیری های میدانی
    ندا خان محمدی، حسین رضایی، سینا بشارت، جواد بهمنش صفحه 187
    درک توانایی های کامل روش های آبیاری قطره ای نیازمند بهینه سازی پارامترهای در دسترس می باشد. مهمترین این پارامترها شامل دور، شدت و زمان آبیاری می باشند. شبیه سازی عددی، سریعترین و ارزانترین روش مطالعه جهت بهینه سازی پارامترهای مدیریتی می باشد. متاسفانه تحقیقات محدودی در جهت دقت سنجی شبیه سازی عددی انجام گرفته است. هدف از این تحقیق، مقایسه داده های شبیه سازی شده آبیاری قطره ای توسط نرم افزار HYDRUS-2D با داده-های میدانی است. در این تحقیق آبیاری قطره ای با روش T-Tape در مزرعه ای با خاک لوم-رسی انجام گرفت. بدین منظور آبیاری قطره ای با 3 آزمایش مختلف (30، 45 و 75 ساعت) انجام شد. در پایان هر آبیاری چگونگی توزیع آب در خاک توسط نمونه بردار وزنی تعیین شد. نتایج حاصله نشان داد که HYDRUS-2D توانایی بالایی در پیش بینی توزیع مقدار آب خاک دارد (R2=0.91~0.96) و می تواند به عنوان ابزاری مفید در تحقیق و طراحی کار های مدیریتی آبیاری قطره ای مورد استفاده قرار گیرد. همچنین روش های مختلف مدل ROSETTA جهت تخمین مشخصات هیدرولیکی خاک مورد ارزیابی قرار گرفت که بر اساس نتایج، مدل کامل نتایج قابل قبولی ارائه داد.
    کلیدواژگان: حرکت آب در خاک، شبیه سازی عددی، نرم افزار HYDRUS، 2D
  • توسعه و تکمیل مدل ارزیابی شبکه آبیاری تحت فشار (NPAPIS)
    سیامک پیری، محمد جواد منعم، فرزاد حسن پور صفحه 196
    با توجه به تفاوت مبانی طراحی، اجرا و بهره برداری شبکه های آبیاری تحت فشار در مقایسه با شبکه های آبیاری روباز، توسعه مدلی برای ارزیابی عملکرد این شبکه ها ضروری است. با توجه به وابستگی سامانه اصلی و مزرعه، ارزیابی کامل شبکه مستلزم امکان ارزیابی هم زمان سامانه اصلی و مزرعه می باشد. در روش های ارزیابی انجام شده، امکان ارزیابی سیستم های اصلی و مزرعه به صورت توام و همزمان میسر نمی باشند. در این تحقیق مدل NPAPIS با قابلیت ارزیابی دیدگاه های مدیریتی، فنی، اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی تهیه گردید. برای هر یک از دیدگاه ها چندین زیردیدگاه مناسب در دو بخش مستقل سیستم اصلی و مزرعه تعریف گردید. این مدل با استفاده از شاخص های کلیدی ضمن محاسبه نمره عملکرد، قابلیت محاسبه اعتبار ارزیابی هر یک از سیستم های اصلی و مزرعه را در هر زیردیدگاه، دیدگاه و کل شبکه به دو صورت اجمالی و تفصیلی دارد. برای نمایش کاربرد مدل NPAPIS، شبکه آبیاری تحت فشار آیدوغموش واحد اکرم آباد انتخاب گردید. نتایج این ارزیابی نشان می دهد که بهترین نمره عملکرد در بین دیدگاه های ارزیابی شده، دیدگاه مدیریتی با نمره عملکرد %77 و اعتبار ارزیابی %95 و پایین ترین نمره عملکرد را دیدگاه اقتصادی با نمره عملکرد % 24 و اعتبار ارزیابی % 51 دارد. با توجه به کاربرد موفق مدل NPAPIS در ارزیابی شبکه آبیاری آیدوغموش استفاده از این مدل به عنوان ابزاری مناسب در ارزیابی عملکرد سایر شبکه های آبیاری تحت فشار توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: مدل ارزیابی عملکرد، شبکه آبیاری، سامانه آبیاری اصلی و مزرعه، ارزیابی اجمالی و تفصیلی، آیدوغموش
  • رسول قبادیان، معصومه خلج صفحه 206
    بررسی هیدروگراف سیلاب های اندازه گیری شده رودخانه زنگمار بین دو ایستگاه هیدرومتری ماکو در بالادست و پلدشت در پایین دست نشان می دهد حجم سیلاب اندازه گیری شده در ایستگاه پلدشت به مقدار قابل توجهی از حجم سیلاب در ایستگاه ماکو کمتر است. این در حالی است که از بازه مذکور با طول 62 کیلومتر هیچ شاخه فرعی منشعب نمی شود و مقدار تبخیر و برداشت مسقیم از رودخانه در مواقع سیلابی بسیار ناچیز است. از این رو می توان نتیجه گرفت تلفات انتقال در رودخانه مذکور می تواند ناشی از نفوذ آب از بستر و دشت سیلابی باشد. با وجود تلفات نشت، روند یابی سیلاب در رودخانه زنگمار با روش های مرسوم روندیابی امکان پذیر نبوده به همین دلیل لازم است روش های روندیابی بگونه ای اصلاح شوند که تلفات نشت را در نظر بگیرند. در این تحقیق مدلی عددی تهیه شد که در آن معادلات دیفرانسیل جزئی جریان غیرماندگار غیریکنواخت (معادلات سنت- ونانت)، پس از خطی شدن، با روش تفاضل های محدود و تکنیک تناوبی حل شدند. رابطه نشت موسکات به گونه در معادلات مذکور گنجانده شده است تا به طور همزمان نشت در مسیر جریان را نیز محاسبه نمایند. نتایج این تحقیق نشان داد روندیابی سیلاب رودخانه زنگمار با در نظر گرفتن تلفات نشت، موجب می شود مدل نوشته شده، در مقایسه با داده های صحرایی، هیدروگراف خروجی را با دقت خوبی پیش بینی کند. همچنین نتایج روندیابی 13 هیدروگراف سیل مربوط به ایستگاه هیدرومتری ماکو، نشان داد به طور متوسط حدود 74% از حجم هیدروگراف ورودی، در انتقال از ایستگاه ماکو تا ایستگاه پلدشت تلف می شود.
    کلیدواژگان: تلفات انتقال، روندیابی سیلاب، رودخانه زنگمار، نشت
  • عبدالله درزی نفت چالی، سید مجید میرلطیفی، علی شاهنظری، فرید اجلالی، محمدحسین مهدیان صفحه 215
    زهکشی میان فصل و پایان فصل کشت برنج دو عملیات مهم مدیریت آب در شالیزارها هستند که به ترتیب سبب افزایش عملکرد محصول و شرایط مناسب تر برای برداشت برنج می شوند. در این تحقیق، اثر اعمال این اقدامات مدیریتی از طریق سیستم های زهکشی سطحی و زیرزمینی بر تلفات فسفر در 5/4 هکتار از اراضی شالیزاری تجهیز و نوسازی شده دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در تابستان 1390 بررسی شد. تیمارهای مورد آزمایش عبارت بودند از: سه سیستم زهکشی زیرزمینی معمولی با عمق 9/0 متر با فاصله زهکش 30 متر (D0.9L30)، عمق 65/0 متر با فاصله زهکش 30 متر (D0.65L30)و عمق 65/0 متر با فاصله زهکش 15 متر (D0.65L15)؛ یک سیستم زهکشی زیرزمینی دو عمقی با فاصله زهکش 15 متر و اعماق نصب 65/0 و 9/0 متر به صورت یک در میان(Bilevel) و سیستم زهکشی سطحی (Control) با عمق 2/1 متر. برنج رقم طارم در تاریخ 30 تیر کشت و 18 مهر ماه برداشت شد. در طول فصل کشت برنج، مولفه های مختلف بیلان فسفر در تیمارهای مختلف اندازه گیری شد. مقدار فسفر ورودی به کلیه تیمارها برابر 2/29 کیلوگرم در هکتار بود که به ترتیب 007/0، 02/0، 007/0، 003/0 و 147/0 کیلوگرم در هکتار آن به دلیل زهکشی میان فصل و پایان فصل از تیمارهای Bilevel، D0.65L15، D0.65L30، D0.9L30 و Control خارج شد. کمترین و بیشترین مقدار مجموع تلفات زهکشی و آبشویی فسفر برابر 204/0 و 427/0 کیلوگرم در هکتار بود که به-ترتیب در تیمار های Bilevel و Control رخ داد. براساس نتایج بدست آمده، اعمال زهکشی میان فصل و پایان فصل از طریق سیستم های زهکشی زیرزمینی در مقایسه با زهکشی سطحی، اثرات زیست محیطی کمتری از لحاظ دفع فسفر به منابع آب به دنبال داشت.
    کلیدواژگان: بیلان فسفر، زهکشی، شالیزار، مدیریت آب
  • علی اصغر منتظر، سمیرا میرشفیعی صفحه 226
    ارزش گذاری واقعی آب کشاورزی نقش موثری در تخصیص بهینه منابع آب، استقلال مالی شبکه های آبیاری، تامین هزینه های استحصال آب و افزایش بهره وری آب دارد. این تحقیق با هدف توسعه یک مدل چند معیاره فازی قیمت گذاری آب در شبکه های آبیاری انجام گرفت. مدل در ارزیابی قیمت آب شبکه آبیاری ورامین استفاده گردید. در توسعه مدل، 13 معیار کمی و کیفی موثر بر قیمت واقعی آب شبکه های آبیاری در نظر گرفته شد. محاسبه و همگن سازی معیارها، تعیین وزن معیارها، تعریف کلاس ها، محاسبه درجه عضویت معیارها در هرکلاس، تشکیل بردار عضویت نهایی، تشکیل بردار قیمت و ترکیب این دو بردار به منظور محاسبه قیمت نهایی آب مهم ترین مراحل توسعه مدل بودند. نتایج نشان داد که سه معیار نوع شبکه آبیاری، میزان استقلال از حمایتهای دولتی و میزان درآمد در واحد سطح شبکه موثرترین عوامل بر تعیین قیمت آب می باشند. قیمت آب شبکه ورامین بر اساس مدل چند معیاره فازی 33/547 ریال بر مترمکعب برآورد گردید این درحالی است که قیمت تمام شده آب بر اساس هزینه استحصال آب 33/944 ریال بر متر مکعب تعیین شد. قیمت آب بهای فعلی رایج در شبکه نیز 96 ریال بر متر مکعب می باشد. مقایسه نتایج نشان می دهد که قیمت آب بهای شبکه مورد مطالعه تفاوت فاحشی با مقادیر قیمت آب برآوردی مدل و روش هزینه استحصال آب داشته که بیانگر فاصله ارزشی قابل توجه بین ارزش واقعی آب و آب بهای رایج است. در واقع مدل چند معیاره قیمت گذاری فازی با لحاظ شرایط واقعی که مقدار معیارها غالبا کمتر از حد ایده آل هستند، قیمت را تا حدی تعدیل کرده و قیمت واقعی تری از آب را بدست می دهد. قیمت آب برآورد شده مدل می تواند به عنوان قیمت واقعی آب این شبکه تلقی شده که البته پرداخت این قیمت توسط بهره برداران بدون ایجاد زیر ساخت های لازم تقریبا غیر ممکن می نماید. مدل معرفی شده در این تحقیق از کارآیی مطلوبی در ارزیابی شرایط و عوامل موثر ارزش گذاری آب در شبکه های آبیاری برخوردار بوده و زمینه تعیین ارزش واقعی آب در این سامانه ها را فراهم می نماید.
    کلیدواژگان: تصمیم گیری چند معیاره، شبکه های آبیاری، شبکه آبیاری ورامین، قیمت گذاری آب، منطق فازی
  • جواد باغانی، امین علیزاده، علیرضا فرید حسینی صفحه 238
    به منظور بررسی اثرات عمق نصب نوارهای آبیاری قطره ای بر عملکرد و کیفیت سیب زمینی (رقم آگریا)، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار، در سال 1390 در منطقه فریمان انجام شد. تیمارهای طرح شامل: 1- قرارگرفتن نوارهای قطره ای تیپ در سطح خاک (شاهد)، 2- قرارگرفتن نوارهای قطره ای تیپ در عمق 10 سانتی متری و 3- قرارگرفتن نوارهای قطره ای تیپ در عمق 20 سانتی متری سطح خاک بودند. نتایج آزمایش نشان داد، عملکرد سیب زمینی در نوارهای نصب شده در سطح خاک، بیشتر از نوارهای نصب شده در عمق 10 و 20 سانتی متر بود و از نظر آماری با آنها، در سطح 5% تفاوت معنی دار داشت، ولی تفاوت معنی داری بین عملکرد نوارهای نصب شده در عمق 10 و 20 سانتی متر وجود نداشت و عملکرد کل غده ها تقریبا مشابه بود. اثر عمق نصب نوارهای آبیاری قطره ای نیز بر تعداد غده های بازارپسند (قطر بیشتر از 35 میلی متر) معنی دار نبود ولی تعداد غده های بازارپسند، به ترتیب از تیمار یک به دو و سه کاهش نشان داد. اثر عمق نصب نوارهای آبیاری قطره ای بر میانگین وزن غده ها معنی دار نبود. تفاوت کارآیی مصرف آب آبیاری نوارهای نصب شده در سطح خاک نیز با دو عمق دیگر در سطح 5% معنی دار و بیشتر از آنها بود. به طورکلی نتیجه نوارهای آبیاری قطره ای نصب شده در سطح خاک، برتر از نوارهای قطره ای زیرسطحی تشخیص داده شد.
    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای، سیب زمینی، عمق نصب نوار تیپ، عملکرد
|
  • P. Ashofteh Page 142
    This research work was aimed to investigate agricultural water demand and water requirement using HadCM3 model that occur due to climate change in Aidoghmoush irrigation network at time period 2026-2039. At first، monthly temperature and precipitation data of HadCM3 model were provided and downscaled in the baseline period (1987-2000) and the future period (2026-2039) under the SRES emission scenario، namely A2. Results showed that the temperature increased (Between 1. 0 to 1. 8) and precipitation varied (-28 to 33 percent) in 2026-2039 compared with baseline period (1987-2000). In order to estimate the water requirements، crop evapotranspiration and effective rainfall were calculated. The potential evapotranspiration and the crop evapotranspiration were calculated to FAO Penman-Monteith and FAO-24 method، respectively. Calculation the potential evapotranspiration in future periods (due to lack of information) through the relationship of temperature and potential evapotranspiration in the base period was conducted. Then، for risk analysis، downscaled temperature and precipitation for 2026-2039 were introduced to water requirement model and monthly net water requirement was simulated in the future and in the sequel، water demand and the risk increase of its changing considered. The study also revealed risk increase in agriculture water demand، as these increase is of 10 to 13 (for the risk of 50% and 25%). Considering the present areas of the selected crops (wheat، barley، alfalfa، soya، feed corn، forage maize، potato and walnut) and their augmented requirements، volume of 6 to 9 MCM/y for 2026-2039 period (for the probability of 50% and 25%) will be required to meet the demands. Finally، it is found that responses of the crops were different where wheat and barley more variability to this phenomenon.
    Keywords: Climate change, HadCM3 model, Water requirement, Water demand risk, Downscaling, Aidoghmoush irrigation network
  • S. A. Ghassemi, Sh. Danesh, A. Alizadeh Page 152
    The use of unconventional water sources (e. g. wastewater treatment plants effluent) as well as the use of high efficient irrigation systems (e. g. drip irrigation systems) has found special merit in today''s water resource management in agriculture. Drip irrigation systems، however، can lead to operational problems such as clogging، precipitation and corrosion of pipes and emitters، especially when effluent from wastewater treatment plants is used as the main source of irrigation. Such problems can shorten the irrigation system life cycle and increase the maintenance costs، significantly. In this research، the quality of effluents from the city of Mashhad Wastewater Treatment Plants (Olang، Parkand Abad 1، and Parkand Abad 2) were evaluated in order to assess the feasibility of using drip irrigation systems. For this purpose، the main parameters of importance in clogging and corrosion of drip irrigation systems such as pH، total dissolved solids، total suspended solids، Iron، Manganese and total coliform bacteria contents of the effluents were measured regularly over a period of one year. The results of the study indicated that the use of drip irrigation system is strongly limited due to the high concentration of bacteria in the effluents (4. 8-7. 3 log CFU/100 mL)، which can initiate clogging of pipes and emitters. In regard to other effluent quality parameters including pH (7. 3-8)، TDS (800-1200 mg/L)، TSS (42-138 mg/L)، Iron (0. 2-0. 6 mg/L)، Manganese (0. 1-0. 4 mg/L) and langelier saturation index (LSI) (-0. 7-0. 6)، application of drip irrigation systems also encountered limitations in the range of low to moderate levels. In summary، in order to reduce the operational problems associated with drip irrigation systems، the use of advanced methods for further treatment of the effluents such as filtration، membrane treatment، and the use of appropriate chemicals are recommended.
    Keywords: Effluent, Irrigation, Drip irrigation systems, Water quality, Agriculture, Mashhad
  • N. Heydari, H. Dehghani Sanij Page 163
    Sustainable development of pressurized irrigation systems is a key to mitigate the crises of water scarcity، mainly because of more demand for food، in Iran. However، despite the importance of the issue، little areas of lands are equipped with the pressurized irrigation systems and still there are long way to reach to the desired level. Moreover to the different technical، technological، and infrastructure problems and challenges associated with the sustainable development of pressurized irrigation systems in Iran، socio-economic and policy –institution issues and problems are among the important cases. Therefore، the objective of this research project was to systematically identify the socio-economic and policy–institution problems، issues، and challenges associated with the sustainable development of pressurized irrigation systems in Iran. The methodology of the program was fully participatory، with the participation of representatives of different stakeholders in the water and the agriculture in general، and the experts، and resource persons in pressurized irrigation enterprise of the country in specific. The ISNAR approach was used here. The experts were gathered and participated in the different brain storming meetings to identify the relevant problems، issues، and the challenges. The research outputs were mainly in the form of problem trees. However the identified problems were also prioritized، based on their importance، and some related strategic pivots were also developed finally. Based on the results، the main socio-economic and policy –institution problems hindering sustainable development of pressurized irrigation systems in Iran could be categorized in the following categories: Economic and finance problems (including national economy، costs to the beneficiaries، banking and finance and credit issues)، socio-cultural problems (including socio-cultural basis and capacity building، inefficiencies in adoption of the systems، and weaknesses in agricultural production systems)، policy and institutions issues (including organizational and human resource structures weaknesses، and problems associated with the policy and planning، inefficiencies in motivation of beneficiaries willingness toward the acceptance and adoption of the systems). Quantity basis، the economic-finance، socio-cultural، and policy-institution problems were totally 88 cases، and based technical discussions and comments of the stakeholders assigned into different selected categories. From the strategic aspects، results of this research indicated that the following strategies should be implemented in the country for the sustainable development of pressurized irrigation from socio-economic and policy institutions aspects: 1) More involvement of the private sector in pressurized irrigation systems development and hence disengagement from the government 2) More attention to energy savings in the systems، considering growing demand of energy and energy prices increase to happen in near future 3) Selection of economic criteria in prioritizing development of pressurized irrigation systems in different regions، and 4) More focus of research studies and plans on measures for economic justification of using pressurized irrigation systems in small farms.
    Keywords: Pressurized irrigation, Socio, economic, Policy, Institution, Sustainable development, Problem
  • Potentials and Hydrological Interactions of Supplemental Irrigation Development in Rain-fed Areas of Upper Karkheh River Basin
    B. Hessari, A. Akhoond-Ali, F. Abbasi, F. Radmaneh, M. Akbari Page 176
    The Karkheh River Basin (KRB) is suffering from low rainfed agricultural productivity and supplemental irrigation (SI) is recommended to increase agricultural water productivity and suitable livelihood of stakeholders. Supplemental irrigation (SI) potentials of the basin are determined and impact of SI developing to the Karkheh Dam are studied. Suitable areas for SI in 53 subbasin with intersecting layers in GIS framework are prepared.. SI water requirement for early sowing (100 mm in autumn) and two levels of deficit SI strategies in spring (total 150 mm) are considered. Exceedence probability 80% of river discharge was considered as hydrological drought and 15% of mean annual runoff are assumed as minimum value of environmental flow in each subbasin. A Fortran program was developed to dynamically allocate the stream flow to the areas suitable for SI. For water allocation، four scenarios of normal flow condition، drought condition with environmental flow consideration for each one are considered. Results indicate that under normal flow conditions (30-year mean average flow)، and under drought conditions the area that could be irrigated ranged between 1945 and 975 km2 and in normal seasons could decrease downstream flow by 15%، whereas in drought condition، that would be up to 10% of current flow، if all potential suitable areas for SI are developed. It is recommended that spring SI be emphasized under the KRB water availability conditions.
    Keywords: Supplemental Irrigation, Up, downstream effects, karkheh river basin, water allocation scenarios
  • Evaluation of Soil Water Profile Simulations in Drip Irrigation Based on Soil Hydraulic Properties and Experimental Observation
    N. Khanmohammadi, H. Rezaie, S. Besharat, J. Behmanesh Page 187
    Realizing the full potential of drip irrigation technology requires optimizing the available parameters، such as the frequency، rate، and duration of water application. Numerical simulation is a fast and inexpensive approach to studying optimal management practices. Unfortunately، little work has been done to investigate the accuracy of numerical simulations. The purpose of this research is the comparison of HYDRUS-2D simulations of drip irrigation with experimental data. In this study، a sandy-loam soil was irrigated using T-Tape drip tubing. Three various drip irrigation trials (30، 45 and 75 hr) were carried out. At the end of each irrigation، the condition of water distribution in the soil was determined by gravimetric sampling. The results showed that HYDRUS-2D has high ability in prediction of soil water content distribution and can use as a useful tool for investigating and designing drip irrigation management practices. Also، various methods of ROSETTA were evaluated for hydraulic parameters estimation and results showed that complete model can provide reasonable results.
    Keywords: HYDRUS, 2D software, numerical simulation, Water flow in soil
  • Development and Completion of Performance Evaluation Model for Pressurised Irrigation Networks (NPAPIS)
    S. Piri, M.J. Monem, F. Hasanpour Page 196
    Considering different bases in design، operation and implementation of pressurised irrigation networks، compared to open channel networks، development of specific performance evaluation model for these networks is necessary. Because of dependence of main and farm systems، performance evaluation of the whole network، requires that both main and farm systems to be evaluated simultaneously، which is not considered in previous models. In this research NPAPIS model is developed with capability of evaluating management، technical، economical، environmental and social perspectives. For each perspective، several appropriate sub-perspectives for both main and farm systems are defined. This model used the key indicators to calculate the performance score for perspectives، sub- perspectives، and the entire network. The performance evaluation is done in rapid and comprehensive fashion، and the performance validity is calculated. For presentation of NPAPIS model application، Akramabad unit of Aydoghmoush irrigation network was chosen. The results indicate that the best mark for performance belongs to the management perspective with performance grade of 77. 3%، with the validity of 95. 5%، the worst mark belongs to economical perspective with the performance grade of 24% and validity of 51. 1%. The successful application of NPAPIS model for performance assessment of Aydoghmoush irrigation network، recommends that this model to be used as an appropriate tool for performance assessment of other pressurised irrigation networks.
    Keywords: Performance assessment model, Irrigation network, Main, farmirrigation system, Rapid, comprehensive assessment, Aydoghmoush
  • R. Ghobadian, M. Khalaj Page 206
    Measured flood hydrograph of Zangmar Ephemeral River between Makoo and Poldasht hydrometry showed that the volume of exit hydrograph from Poldasht station is significantly less than input hydrograph in Makoo station. While there are not any lateral outflow from the river reach with 62 km length and the amount of evaporation and direct remove during flood occurring is very little. These transmission losses can be caused by water infiltration from the river’s bed and flood plains. Due to transmission losses and lack of initial flow flood routing in these rivers is impossible with conventional methods and it is necessary to develop methods of flood routing. Therefore in this study a computer model for natural river cross section has been developed in which partial differential equations of unsteady none uniform flow (Saint-Venant equations) is linearization by finite difference method. To calculate seepage losses Muskat’s equation integrated with Saint-Venant equations. The equations have been developed in such a way that seepage losses can be calculated simultaneously. The results showed that with considering seepage losses، the developed model can predict the output hydrograph in comparison with field data with good accuracy. The results of flood routing for 13 input hydrograph showed seepage losses in the river reach is an average of about 74% of the input hydrograph volume.
    Keywords: Flood routing, Seepage losses, Unsteady flow, Zangemar river
  • A. Darzi Naftchally, S. M. Mirlatifi, A. Shahnazari, F. Ejlali, M. H. Mahdian Page 215
    Mid-season and end-season drainage are two major water management practices in paddy fields so that، the former increases crop yield and the latter provides more suitable conditions for rice harvest. In this research، the implementation effect of these management practices through surface and subsurface drainage systems on phosphorus losses was evaluated at the 4. 5 ha consolidated paddy field of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University، at summer of 1390. Drainage treatments were: three conventional subsurface drainage systems including drainage system with drain depth of 0. 9 m and drain spacing of 30 m (D0. 9L30)، drain depth of 0. 65 m and drain spacing of 30 m (D0. 65L30)، and drain depth of 0. 65 m and drain spacing of 15 m (D0. 65L15); a bi-level subsurface drainagesystem with drain spacing of 15 m and drain depths of 0. 65 and 0. 9 m as alternate depths (Bilevel)، and surface drainage system (Control). Tarom rice cultivar was planted on Tir، 30 and was harvested on Mehr، 18. During rice growing season، the various components of total phosphorus (TP) balance were measured in drainage treatments. The value of TP input to all treatments was 29. 4 kg. ha-1، of which 0. 007، 0. 02، 0. 007، 0. 003، and 0. 147 kg. ha-1 was lost through mid-season and end season drainage in Bilevel، D0. 65L15، D0. 65L30، D0. 9L30، and Control treatments، respectively. The minimum and maximum of total drainage and leaching losses of TP were 0. 204 and 0. 427 kg ha-1 which were occurred in the Bilevel and control treatments، respectively. Based on the results، performing mid-season and end-season drainage through subsurface drainage systems had less environmental impacts on water resources from phosphorus release point of view، compared with surface drainage.
    Keywords: Phosphorus balance, Drainage, Paddy field, Water management
  • A. Montazar, S. Mirshafee Page 226
    The agricultural water price plays a key role in the optimal allocation of water resources، financial independence of irrigation networks، water costs supply and increase water productivity. The main aim of the present study is to develop a multi-criteria fuzzy model for water pricing in irrigation networks. The model was used for analyzing water price of Varamin irrigation command area. For this purpose، thirteen effective criteria on water price of irrigation schemes were considered. The most important steps of the development process included determination of the criteria’s values and normalizing them، computing weight of the criteria، definition of classes and classification، forming membership vector، forming price vector، and combination of the vectors. The results showed that the criterion of irrigation network type، independence of public support، and income per unit of area had the greatest impact on water price. The proposed model estimated the water price of the study area 547. 33 Rls/m3، as well the water price obtained 944. 33 Rls/m3 based on water harvesting cost approach. The findings indicated that the current water price of command area (96 Rls/m3) has a large difference in compare to the developed model and water harvesting cost approach. It is emphasized that there is a major distance between the real water value and the current water price. The multi-criteria fuzzy model with considering the actual conditions of irrigation district، in which almost all criteria have a value less than the ideal value، can accurately estimate the agricultural water price. The water price obtained with the proposed model may be utilized as the real water price of irrigation network، but the requirement frameworks have t be prepared. The proposed model has a desirable accuracy for assessing the effective parameters of water price in irrigation networks and can be utilized to determine the water price of these systems.
    Keywords: Fuzzy logic, Irrigation networks, Multi, criteria decision, Varamin irrigation network, Water pricing
  • J. Baghani, A. Alizadeh, A. Faridhosseini Page 238
    To study the effect of 3 depth of placement of drip irrigation tape on yield and quality of potato (cultivar Agria)، an experiment was conducted in a randomized complete block design، in Fariman region (2010- 2011). Treatments was include، 0، 10 and 20 centimeter، installation depth of drip irrigation tape. The results showed that the yield of potato strips installed on the soil surface were more than installed at depths of 10 and 20 cm and had significant difference at 5% level. But there were not significant differences between the strips that installed at 10 and 20 cm depth. The effect of tape drip irrigation installation depth on the marketability tubers was not significant، but the number of marketability tubers was reduced from 0 to 2 and 3 depth respectively. The effect of depth of drip irrigation tape installed on the mean tubers weight was not significant. The water use efficiency of surface Tape drip irrigation had significant different with subsurface drip irrigation treatments and was more than them. Generally، surface drip tape irrigation was better than subsurface drip tape irrigation.
    Keywords: Potato, Drip irrigation, Installation depth of tape, Yields