فهرست مطالب

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال هشتم شماره 1 (فروردین - اردیبهشت 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/02/23
  • تعداد عناوین: 21
|
  • حجت احمدزاده، سعید مرید*، مجید دلاور صفحه 1

    دریاچه ارومیه بزرگترین دریاچه آب شور کشور است. سطح آب این دریاچه بدلیل گسترش سطح زیرکشت آبی اراضی کشاورزی و همچنین خشکسالی های اخیر با افت شدید روبرو شده است. نتیجه این وضعیت، مشکلات جدی زیست محیطی برای دریاچه و منطقه اطراف آن بوده است. در این راستا افزایش راندمان آبیاری به عنوان یکی از راهکارهای اساسی در کاهش مصرف آب و افزایش ورودی به دریاچه مطرح می باشد. در این مقاله قابلیت این راهکار مورد بررسی قرار گرفته و در آن حوضه زرینه رود که بزرگترین زیرحوضه دریاچه می باشد، به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب گردیده است. در ادامه، برای شبیه سازی های مورد نیاز از مدل SWAT استفاده گردید. بدین منظور ابتدا این مدل با استفاده از 6 ایستگاه آبسنجی در سطح حوضه واسنجی و اعتبارسنجی شد. سپس، میزان تبخیر و تعرق واقعی و عملکرد محصولات کشاورزی عمده حوضه در سال های پرباران بر اساس اطلاعات سند ملی آب واسنجی شد، که نتایج R2 بیش از 80/0 را نشان داد. مدل واسنجی شده همراه با تمهیداتی که برای تغییر روش آبیاری سطحی (راندمان 38 درصد) به بارانی (راندمان 60 درصد) و قطره ای (راندمان 80 درصد) انجام شد نشان داد که مقدار محصول تولیدی بطور متوسط 20 درصد نسبت به شرایط پایه افزایش یافته، سطح آب زیرزمینی با افت شدیدتر روبرو شده و مقدار حجم آب ورودی به دریاچه تغییر معنی داری نخواهد داشت. لذا، این روش نمی تواند راه حل اساسی در جهت تامین نیاز آبی دریاچه ارومیه تلقی گردد.

    کلیدواژگان: دریاچه ارومیه، حوضه زرینه رود، راندمان آبیاری، تبخیر و تعرق واقعی، عملکرد محصولات، مدل SWAT
  • علی اصغر قائمی، جواد رحمانی ثقیه صفحه 16

    تخمین دقیق از مقدار آب خاک برای برنامه بندی موثر آبیاری لازم می‏باشد. روش‏های متعددی برای تعیین رطوبت خاک به کار برده می‏شود که دقت و سرعت اندازه‏گیری رطوبت خاک در این روش‏ها دارای اهمیت ویژ‏ه ای است. حسگر‏های هوشمند رطوبت خاک در سال‏های اخیر به عنوان روشی سریع در برآورد رطوبت خاک مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق عملکرد 4 حسگر‌ هوشمند شامل Watermark 200ss-v، Watermark 200ss، ICS 9001 و ICS 9101 به عنوان یک روش سریع با چند روش متداول تعیین رطوبت خاک شامل روش وزنی، تانسیومتری، نوترون‏متر و بلوک‏های گچی در عمق‏های 30 و 60 سانتی‏متری از سطح خاک در روش آبیاری میکرو مقایسه شدند. نتایج نشان داد در عمق 30 و 60 سانتی متری از سطح خاک، تمام حسگر‏های هوشمند بجز حسگر ICS 9101 تخمین مناسبی از رطوبت خاک دارند به طوریکه حسگر‏های Watermark 200ss-v، Watermark 200ss، ICS 9001 و ICS 9101 مقدار RMSE 13، 11، 16 و 23% و R2 79/0، 84/0، 73/0 و 55/0 را به ترتیب نشان دادند. بین روش‏های متداول تعیین رطوبت خاک نوترون‏متر دارای دقت مناسب نسبت به روش وزنی و تانسیومتر و بلوک‏های گچی دقت کم تری در تعیین مقدار رطوبت خاک نشان دادند. نتایج این تحقیق نشان داد حسگر‏های Watermark 200ss-v و Watermark 200ss و تانسیومتر در مکش‏های پایین نسبت به مکش‏های بالا اندازه‏گیری دقیق‏تری از مقدار رطوبت خاک نشان می‏دهند.

    کلیدواژگان: آبیاری هوشمند، حسگر، رطوبت خاک، عملکرد، کشاورزی دقیق
  • کاظم اسماعیلی صفحه 26

    تاثیر مهم جریان سیل در تغییرات ریخت شناسی رودخانه امری بدیهی و روشن است. سیل های ناگهانی خسارت بیشتری را به بار می آورند و رگبارهای شدید و ناگهانی از ویژگی های مناطق خشک و نیمه خشک بوده و عامل مهم تولید چنین سیلاب هایی می باشند. در این تحقیق نتایج یک مدل عددی با نتایج یک مدل آزمایشگاهی ترکیب گردید و انتقال رسوب در بسترهای متحرک تحت جریان سیلاب سریع مورد بررسی قرار گرفت. از اینرو پس از کالیبراسیون مدل عددی توسط شرایط اولیه و مرزی در هر یک از آزمایش های انجام گرفته امکان دستیابی به متغیرهای هیدرولیکی جریان که در شرایط غیر دایمی با زمان تغییر می نمایند، فراهم گردید. هدف این مطالعه بررسی مکانیزم انتقال رسوب دررودخانه فصلی ناشی از سیلاب ناگهانی بصورت مدل سازی شرایط طبیعی دریک فلوم آزمایشگاهی با قابلیت شیب پذیری بوده است. از آنجا که تجزیه و تحلیل سیلاب به صورت جریان غیرماندگار صورت می گیرد، تعدادی آبنمود با دبی حداکثر متفاوت در آزمایشگاه تولید گردید. ماسه با دانه بندی یکنواخت و اندازه ی متوسط 5/1،1/2 و3 میلی متر بعنوان نمونه دانه بندی بستر مورد استفاده قرارگرفت. عوامل مستقل موثربرجابجایی رسوب عبارتند از: دبی حداکثر آبنمود، شیب بستر، زمان پایه آبنمود، شکل آبنمود (مثلثی وذوزنقه ای). نتایج نشان داد، آبنمودها از پایداری و تعادل مناسب برخوردار هستند. قدرت آبراهه نیز همبستگی مناسبی با میزان دبی متوسط رسوب نشان داد. همچنیین عدد بدون بعد غیر ماندگاری نقش قابل توجهی در جریانهای غیر ماندگار دارد و در این آزمایشات در محدوده بدست آمد که نشان می دهد برای انتقال ذرات با اندازه های متفاوت حداقل عدد غیرماندگاری ضروری است. آبنمودهای دارای عدد غیرماندگاری بیشتر میزان رسوب بیش تری را منتقل می نمایند.

    کلیدواژگان: جریان غیر دائمی، بار بستر، سیل سریع، آبنمود
  • سحر خزاعی، حسین انصاری، بیژن قهرمان صفحه 35

    با وجود افزایش تقاضای موادغذایی و کمبود منابع آب شیرین، بررسی تاثیر استفاده از آب های شور و سدیمی بر ویژگی های خاک ضروری است. هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر شوری و سدیم آب بر منحنی مشخصه رطوبتی و شاخص کیفیت فیزیکی خاک (S) می باشد. سه بافت لومی، رسی و شنی، سه سطح 5، 10و 20 برای SAR، سه سطح 4 ،8 و 12 دسی زیمنس بر متر برای EC و آب مقطر برای این منظور به کار برده شد. از نمک های NaCl، CaCl2و MgCl2 با نسبت 2:1Ca:Mg= برای تهیه تیمار ها استفاده شد. رطوبت نمونه ها توسط دستگاه صفحات فشاری در سه تکرار و در 8 مکش اندازه گیری شد. با استفاده از نرم افزار RETC، پارامتر های معادله ونگنوختن-معلم تعیین و سپس با استفاده از آن ها شاخص S نیز محاسبه شد. نتایج نشان داد در یک SAR معین، با کاهش شوری مقادیر رطوبت در یک مکش خاص افزایش می یابد و این افزایش در مکش های بزرگ تر، بیشتر مشاهده شد. تاثیر شوری و سدیم برای خاک لومی و رسی بیش تر از شنی بود. همچنین شاخص S نیز با افزایش SAR و کاهش شوری کاهش یافت که نشان می دهد سدیم باعث تخریب ساختمان خاک شده است. نتایج تحلیل آماری نشان داد که شوری و سدیم تاثیر معنی داری (P<0.01) بر پارامتر های معادله ونگنوختن- معلم و نیز شاخص S دارند. بنابراین کیفیت آب بر شکل منحنی رطوبتی خاک و شاخص S تاثیر دارد.

    کلیدواژگان: رطوبت خاک، شاخص S، معادله ونگنوختن- معلم
  • محمدعلی شاهرخ نیا، ابراهیم زارع صفحه 44

    در بسیاری از دشت های کشاورزی استان فارس، فاصله بین منبع آب تا مزرعه زیاد بوده که این موضوع باعث افزایش اتلاف آب در کانال های آبیاری می گردد. یکی از راه های کاهش نشت آب در کانال های آبیاری سنتی یا خاکی، پوشش نمودن بدنه کانال می باشد. در این تحقیق اثرات فنی و اقتصادی پوشش کانال های آبیاری ارزیابی گردید. بدین منظور میزان نشت آب در کانال های آبیاری سنتی و پوشش شده در سه روستای حسن آباد، منصوریه و جنت شهر درشهرستان داراب، در سه تکرار به روش حوضچه ای اندازه گیری گردیده و اثرات اقتصادی آن با استفاده از شاخص های نسبت منفعت به هزینه و نرخ بازده داخلی محاسبه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که پوشش نمودن کانال های آبیاری سنتی در شرایط مختلف بین 85 تا 97 درصد ، نشت آب را کاهش داده است. در کانال های سنتی بین 3 تا 7 درصد از دبی کانال در هر کیلومتر از طول کانال، در اثر نشت به هدر می رود که باپوشش نمودن این کانال ها تلفات نشت به کمتر از 6/0درصد رسیده است. بررسی های اقتصادی نشان داد که درنرخ تنزیل 12درصد نسبت منفعت به هزینه سرمایه گذاری در پوشش کانال در دو منطقه حسن آباد و منصوریه بالاتر از یک ودر منطقه جنت شهر به یک نزدیک است.

    کلیدواژگان: نشت آب، کانال آبیاری، داراب
  • حسین شریفان، خلیل قربانی صفحه 53

    تبخیر و تعرق از اساسی ترین اجزای چرخه ی هیدرولوژی است که تعیین صحیح آن در علوم آب از قبیل مطالعات توازن هیدرولوژیکی، طراحی و مدیریت سیستم های آبیاری از اهمیت بالایی برخوردار است. پژوهش حاضر امکان بهبود دقت برآورد تبخیر-تعرق به روش هارگریوز-سامانی را بر اساس ضریب اصلاحی k بررسی می‌کند. این ضریب که نسبت برآورد تبخیر-تعرق با دو روش فایو پنمن-مانتیت (F-P-M) و هارگریوز-سامانی می‌باشد بر اساس متغیرهای هواشناسی مانند دمای هوا، رطوبت نسبی و دمای نقطه شبنم با استفاده از مدل درختی M5 و شبکه عصبی مصنوعی در سه ایستگاه هواشناسی آستارا، بندر انزلی و رشت برآورد گردید. برای انجام این کار، یک دوره آماری 30 ساله (1360-1390) در نظر گرفته شد و داده‌ها برای هر ایستگاه بر اساس نسبت 80 به 20 درصد به داده‌های آموزش و آزمون تقسیم‌بندی شدند. سپس مقدار k محاسبه شده در تبخیر-تعرق برآورد شده به روش هارگریوز سامانی ضرب شد. نتایج نشان دادکه مدل درختی M5 نسبت به شبکه عصبی مقدار k را بهتر برآورد می‌کند و با این روش میانگین اختلاف بین مقدار برآورد شده به روش هارگریوز-سامانی و پنمن-مانتیث به ترتیب برای ایستگاه‌های آستارا، بندرانزلی و رشت از 41/0، 55/0 و 7/0 به 31/0، 38/0 و 28/0 کاهش می‌‌یابد.

    کلیدواژگان: تبخیر-تعرق پتانسیل، ضریب اصلاحی، هارگریوز-سامانی، درخت تصمیم، M5
  • محمد سالاریان، معصومه نجفی، کامران داوری، سید سعید اسلامیان، محمد حیدری صفحه 62

    پدیده تبخیر و تعرق باعث تلفات آب و رطوبت از سطوح آبی، خاک و پوشش گیاهی شده و محاسبه آن از طریق روشی مناسب با توجه به میزان اندک نزولات جوی و محدودیت منابع آب در ایران از اهمیت زیادی برخورداراست. روش‌های متداولی برای محاسبه‌ی تبخیر و تعرق وجود دارد. پژوهش حاضر در اصفهان انجام شد که در آن صحت شش روش تجربی محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل (روش تشعشعی-فایو 24، بلانی-کریدل فایو، هارگریوز-سامانی، پریستلی تیلور، مکینگ 1957 و تورک) در مقابل روش پرکاربرد فایو پنمن- مانتیث مقایسه گردید. به کمک نرم‌افزار Ref-ET در طی آمار 47 ساله (1964-2010) برای ماه‌های سرد و گرم سال که بر اساس متوسط دما به کمک نرم‌افزار SAS تقسیم‌بندی شده‌اند محاسبات انجام شد. نتایج نشان داده در اکثر موارد این معادلات برای ماه‌های سرد سال کاربرد داشته که در آن به ترتیب استفاده از معادلات بلانی کریدل، مکینگ، تشعشعی، هارگریوز، تورک، تیلور به دلیل دارا بودن ضریب تعیین تعدیل یافتهR2 بزرگ‌تر (نزدیک به یک)، خطای RMSE کمتر (نزدیک به صفر) و در نتیجه نسبت R2/RMSE بیش تر (بزرگتر از یک)، جایگزین مناسب برای معادله فایو پنمن- مانتیث می‌باشند. برای ماه‌های گرم سال با توجه به R2 کم و خطای RMSE زیاد پیشنهاد می‌شود تنها از بلانی-کریدل استفاده شود.

    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق- SAS -Ref-ET، -پنمن، نیاز آبی
  • آرش حسین سربازی، کاظم اسماعیلی صفحه 74

    ازآنجاکه 99 درصدازمنابع آب شیرین جزءآب های زیرزمینی می باشد لذاشناخت و بهره برداری بهینه از آن ها ضرورت می یابد. در این تحقیق کیفیت آب های زیرزمینی دشت نیشابور در دو بخش کشاورزی و صنعت در طی سال های 1381 الی 1387 مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت تعیین مناسب بودن کیفیت آب زیرزمینی برای مصارف مختلف، پس از نمونه گیری، آزمایشات تجزیه شیمیایی روی نمونه ها انجام شد و با مقایسه آن با موارد استاندارد، کیفیت آن جهت بررسی رسوب گذاری و خوردگی مشخص گردید. نتایج نشان می دهد که عناصر سدیم، کلر و سولفات به ترتیب، بیش ترین مقادیر را در بین کاتیون ها و آنیون ها دارند به تدریج کیفیت آب ها کاهش می یابد. درصد مربوط به کلاس C4S4 که بدترین کیفیت را دارد نیز افزایش می یابد. لازم به ذکر است که اغلب منابع آبی زیرزمینی دشت نیشابور شوری بالایی داشته و در اغلب موارد در کلاس شوری بالا قرارگرفته اند. همچنین حداکثر وحداقل رسوب گذاری براساس شاخص پوکوریوس به ترتیب درسال های 1381 و 1385 صورت گرفته است.در آب های زیرزمینی دشت نیشابور غلبه رسوب گذاری وجود دارد چنان که آنالیزهای شیمیایی نمونه آب زیرزمینی نیشابور حاکی از آن است که شاخص پوکوریوس نسبت به دو شاخص لانژیلر و رایزنر دقیق تر می باشد.

    کلیدواژگان: کیفیت آب، منابع زیر رمینی آب، شاخص های خورندگی و رسوب گذاری
  • حسین انصاری، محمد سالاریان*، عاطفه تکرلی، منصوره بایرام صفحه 86

    امروزه ابزارهای لازم برای کمک به طراحان سیستم‌های آبیاری، مشاوران، کشاورزان و مدیران بخش کشاورزی جهت مدیریت بهینه آب آبیاری در بخش‌های مختلف کشاورزی لازم و ضروری می‌باشد؛ لذا سازمان فایو با توسعه مدل Aquacrop موجب فراهم شدن این ابزارهای ضروری مدیریتی شده است. امروزه اقدامات چندی برای حفظ و صرفه‌جویی آب در سطح مزرعه و خارج از آن قابل اجراست. ازجمله اقدامات داخل مزرعه تعیین عمق بهینه آبیاری برای محصول و کاربرد یکنواخت‌تر و کاراتر آب است. این پژوهش نیز به منظور تعیین عمق بهینه آبیاری و تحلیل اقتصادی آن برای محصول گندم و گوجه‌فرنگی در مزارع خراسان رضوی (مشهد) به کمک مدل AquaCrop انجام شده است. با محاسبه 4 سطح از آب آبیاری (Wm، Ww، WelوWl)، نشان داده شده است که حداکثر عمق آبیاری به میزان 30% برای گندم و 10% برای گوجه‌فرنگی برای بدست آوردن حداکثر عملکرد، کاهش مصرف آب صورت گرفته است. منحنی توابع تولید رسم شده این محصولات نشان از افزایش عملکرد 57% برای گندم و حدود 20% برای گوجه‌فرنگی بوده است که در تحلیل اقتصادی سود حاصل از آن برای گندم 01/51 میلیون ریال و برای گوجه‌فرنگی 80/117 میلیون ریال بدست آمده است.

    کلیدواژگان: عمق بهینه، AquaCrop، عملکرد، تابع تولید، مشهد
  • محمد ابراهیم خواجه پور، لیلا کریمی، مجتبی شیاسی ارانی، حسین انصاری صفحه 96

    در دهه‌های اخیر و در شروع قرن جدید یکی از نگرانی‌های مردم ساکن کره زمین و خصوصا کشور‌های واقع در مناطق خشک از جمله کشور ما مسئله آب است. به گونه‌ای که دسترسی به آب با کمیت و کیفیت مناسب به یک چالش مهم تبدیل شده است. خصوصیات دمایی و پایداری آب مخازن سدها را می‌توان با استفاده از مدل‌های ریاضی پیش‌بینی کرد و در صورت پیش‌بینی مشکلات زیست محیطی، می‌توان از طرق مختلف برای تخفیف و تسکین آن، راه درمانی را در پیش گرفت. در این مقاله مدل دو بعدی متوسط‌گیری شده در عرض CE-QUAL-W2 برای شبیه‌سازی تراز سطح آب، دمای آب و شرایط کیفی مخزن سد شیرین‌دره در یک دوره یازده ماهه سال 91-90 انتخاب شد. با توجه به اینکه روند تغذیه‌گرایی مخزن سد شیرین‌دره بجنورد از اوایل مردادماه تشدید یافته و در شهریور ماه به بیشترین میزان خود می‌رسد بطوری که وضعیت مخزن در مرحله مغذی (یوتروفیک) قرار می‌گیرد. لذا پس از کالیبراسیون و تایید مدل، از مدل برای شبیه‌سازی پاسخ کیفیت آب به سناریو‌های مختلف کاهش مواد مغذی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که با کاهش 60 تا 70 درصدی میزان فسفر در ورودی به مخزن شرایط مخزن از یوتروفیک به مزوتروفیک تغییر وضعیت خواهد داد. ضمن این که در بلندمدت هم می‌توان با اعمال مدیریت صحیح فسفر در حوضه آبریز و کاهش میزان آن در ورودی به سد وضعیت کیفی مخزن را از لحاظ میزان فسفر کل بهبود بخشید. نتایج حاصل از این مدل‌سازی می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را برای ارزیابی استراتژی‌های مختلف مدیریت کاهش بار مغذی در حوضه آبریز در اختیار تصمیم‌گیرندگان قرار دهد.

    کلیدواژگان: تغذیه گرایی، دمای آب، بار فسفر، مخزن سد، مدل CE-QUAL-W2
  • حدیثه رحیمی خوب، عباس ستوده نیا، علیرضا مساح بوانی صفحه 108

    مدل های شبیه سازی رشد محصول، ابزارهای مفیدی برای مطالعه سناریوهای مختلف کم آبیاری محسوب می شوند. این مدل ها قبل از استفاده نیاز به واسنجی و ارزیابی دارند. مدل آکواکراپ یکی از جدیدترین مدل ها است که توسط سازمان فایو ارایه شده و به دلیل ثابت بودن اغلب پارامترهای ورودی آن مورد توجه کارشناسان قرار گرفته است. در این تحقیق، پارامتر درجه روز رشد از کاشت بذر تا شروع به مرحله پیری گیاه که یکی از متغیرهای ورودی مدل آکواکراپ است، برای ذرت علوفه ای در منطقه قزوین مورد واسنجی قرار گرفت. برای واسنجی و ارزیابی مدل، از نتایج تحقیق ستوده نیا (2002) که بر روی واریته سینگل کراس 704 در مزرعه تحقیقاتی اسماعیل آباد قزوین در طی دو سال 1379و1380انجام گرفته بود، استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که کمترین خطای برآورد با انتخاب مقدار 1200 درجه روز از کاشت بذر تا شروع به مرحله پیری برای واریته فوق کسب می شود. شاخص های آماری ضریب تعیین، جذر میانگین مربع خطا و میانگین انحراف خطا به ترتیب برابر 93/0، 5/1 تن در هکتار و 5/0 تن در هکتار برآورد شدند.

    کلیدواژگان: مدل های گیاهی، آکواکراپ، ذرت علوفه ای، قزوین
  • محسن طهماسبی نسب، امیراحمد دهقانی صفحه 116

    تخمین دقیق بار بستر رودخانه‌ها از جمله‌ی مسایلی است که مورد توجه محققان قرار دارد. تعداد زیادی رابطه هیدرولیکی برای تخمین بار بستر در شرایط مختلف هندسی و هیدرولیکی توسعه یافته‌اند. لیکن با توجه به پیچیدگی اندرکنش رفتار رسوب و جریان، هنوز نسبت ناجوری بالایی بین مقادیر پیش‏بینی شده و مقادیر اندازه‏گیری شده وجود دارد. لذا بایستی در هر رودخانه با توجه به شرایط هیدرولیک و هندسی آن، بهترین رابطه که از دقت بالاتری جهت تخمین بار بستر برخوردار است، انتخاب شود. این پژوهش نیز با استفاده از داده‏‌های اندازه‏گیری شده صحرایی از دو رودخانه‏ی کورا و آرا واقع در کشور مالزی، به بررسی دقت 12 معادله‏ی نرخ انتقال بار بستر پرداخته است. نتایج این پژوهش نشان می‏دهد که معادله‏های میر-پیتر و مولر(1948)، جولین(2002) و ویلسون(1996) به ترتیب، نتایج مناسب‏تری نسبت به سایر معادلات ارایه می‏دهند و از بین معادلات برآورد بار بستر، معادله‏ی میر-پیتر و مولر(1948) که در آن 4/61 درصد از داده‏ها در دامنه‏ی نسبت ناجوری بین 5/0 تا 2 قرار می‏گیرند، بهترین نتایج را برای رودخانه‏های محدوده‏ی مطالعاتی ارایه می‏دهد

    کلیدواژگان: انتقال رسوب، معادلات تجربی، بار بستر، رودخانه‏‏های کورا و آرا
  • سید مجید هاشمی نیا، حسین شریفان، کامران داوری صفحه 127

    یکی از پارامترهای مهم در طراحی سیستم های زهکشی و تخمین جریان آب درخاک، ضریب هدایت هیدرولیکی خاک می باشد. در مناطقی که سطح آب زیرزمینی در محدوده فعالیت ریشه باشد، معمولا از روش های متداولی نظیر چاهک ارنست، چاهک های مضاعف و روش پیزومتری برای تعیین هدایت هیدرولیکی خاک در زیر سطح ایستابی استفاده می شود. در بالای سطح ایستابی روش هایی نظیر پمپاژ به چاهک، چاهک معکوس، پرمامتر گلف و... وجود دارد که متداول ترین آن ها روش چاهک معکوس می باشد. در شرایط آزمایشگاهی روش های بار ثابت و بار افتان انجام می شود و یک سری مدل های کامپیوتری برای تخمین این ضریب نیز ارایه شده است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی مقادیر هدایت هیدرولیکی اندازه گیری شده در مزراع تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد به روش های صحرایی (روش چاهک وارونه) و آزمایشگاهی (روش بارافتان) و مدل های کامپیوتری و مقایسه نتایج به دست آمده از این روش ها با روش پمپاژ به چاهک بود. نتایج نشان داد که مقادیر K به دست آمده از روش چاهک وارونه حدود 50% بیش تر از مقادیر K اندازه گیری شده به روش پمپاژ به چاهک بوده و این نسبت برای مقادیر K به دست آمده از روش آزمایشگاهی حدود نصف و مدل های کامپیوتری Rosetta و Retc نیز به ترتیب 68% و 165% بود. از سوی دیگر با توجه به درصد اختلاط ذرات معدنی خاک، مدل Rosetta نسبت به مدلRetc، مقادیر K را نزدیک تر به مقادیر روش پمپاژ به چاهک برآورد کرد. همچنین بر اساس بافت خاک، مدل های Rosetta و Retc در بعضی از چاهک ها نتایج خوبی را ارایه نکردند.

    کلیدواژگان: هدایت هیدرولیکی، پمپاژ به چاهک، چاهک وارونه، بار افتان، مدل های Rosetta، Retc، مشهد
  • امین علیزاده، نسرین صالح نیا صفحه 136

    امروزه برآورد دقیق تبخیر و تعرق پتانسیل(ETo) برای مسایل اقتصادی و مدیریت آب بسیارحایز اهمیت است. روش فایو- پنمن-مانتیث که به طور گسترده ای در جهان استفاده می شود، به منظور برآورد دقیق ETo در اقلیم های مختلف به کار می رود. در این مطالعه تخمین ETo با استفاده از داده های ایستگاه های هواشناسی سینوپتیک و روش فایو- پنمن- مانتیث برای 30 ایستگاه سینوپتیک ایران با اقلیم های متنوع از سال 1961 تا سال 2010 مورد محاسبه قرارگرفت. علاوه بر بررسی روند تغییرات ETo پهنه بندی این پارامتربه صورت ماهانه و سالانه در ایران انجام گرفت. نتایج نشان دادند که مقادیر حدی ETo در دوره دوم نسبت به دوره اول افزایش داشته است. در دوره 50 ساله آماری 12 ایستگاه اهواز، انزلی، بندرعباس، بیرجند، کرمان، کرمانشاه، مشهد، سبزوار، سنندج، تبریز، تهران و یزد با روند معنی دار ETo همراه بوده اند. در فصل تابستان اما بیش ترین مقدار ETo به ترتیب در دو دوره 995 و 1112 میلی متر بوده است. در فصل بهار بیش ترین مقدار ETo دوره اول و دوم به ترتیب 881 و 851 میلی متر می باشد. در فصل پاییز بیشینه مقدارETo در دو دوره به ترتیب 426 و 469 میلی متر بوده است. در فصل زمستان در دوره اول و دوم بیشترین مقدار ETo به ترتیب 620 و 680 میلی متر می باشد.

    کلیدواژگان: تبخیر- تعرق مرجع، سند ملی آب کشور، پهنه بندی، فائو-پنمن-مانتیث، ایستگاه سینوپتیک
  • لیدا اسدی، ابوطالب هزارجریبی، خلیل قربانی، مهدی ذاکری نیا، زهرا آقاشریعتمداری صفحه 145

    دمای خاک به عنوان یکی از پارامترهای مهم زیست محیطی، تنها در ایستگاه های هواشناسی سینوپتیک و فقط سه نوبت در روز اندازه گیری می شود در حالی که دیگر پارامترهای هواشناسی مانند دمای هوا و رطوبت نسبی در بیش تر ایستگاه های هواشناسی به جز ایستگاه های باران سنجی ثبت می شوند. در این پژوهش انجام شده سه روش رگرسیون چندمتغیره خطی، شبکه عصبی مصنوعی و نزدیک ترین k- همسایگی برای تخمین دمای اعماق مختلف خاک براساس دمای هوا و رطوبت نسبی و داده های روزانه ایستگاه هواشناسی سینوپتیک گرگان طی دوره 10 ساله آماری 1996-2005 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان دادکه با افزایش عمق، میزان تاثیر پارامترهای هواشناسی و دقت پیش بینی دمای خاک کاهش می یابد. بالا بودن دقت مدل ها در لایه های سطحی خاک به واسطه تاثیرپذیری بیش تر دمای خاک از عوامل جوی و تاخیر زمانی کم تر جهت انتقال حرارت از سطح به این لایه ها می باشد. مقایسه مقادیر مشاهده شده و مقادیر پیش بینی شده از خروجی مدل های مختلف نشان می دهد که بهترین عملکرد از اجرای الگوریتم نزدیک ترین k- همسایگی به دست می آید که نسبت به سایر مدل ها ضریب همبستگی بالاتر و میزان خطای کم تری دارد. پس از آن مدل های شبکه عصبی و رگرسیون به ترتیب رتبه های دوم و سوم را خواهند داشت

    کلیدواژگان: دمای خاک، متغیرهای هواشناسی، نزدیک ترین k- همسایگی، شبکه عصبی مصنوعی، رگرسیون
  • علی اشرف صدرالدینی، امیرحسین ناظمی، رضا دلیر حسن نیا، سعید صمدیان فرد صفحه 153

    تعیین افت بار هیدرولیکی در سیستم‌های آبیاری قطره‌ای یکی از مهم‌ترین بخش‌های طراحی این سیستم‌ها می باشد. برای حصول یکنواختی مطلوب توزیع آب در شبکه قطره‌چکان‌ها لازم است که اختلاف بار در یک زیرواحد سیستم قطره‌ای در محدوده معینی قرار داشته باشد. در سال‌های اخیر نرم افزار فلوینت به میزان زیادی در علوم هیدرولیک و مکانیک سیالات برای تجزیه و تحلیل انواع جریان به کار گرفته شده است. این نرم افزار قابلیت‌های زیادی دارد و توانمندی‌های آن در حل بسیاری از مسایل جریان سیالات و انتقال جرم و دما به اثبات رسیده است. در مطالعه حاضر تلاش شد با استفاده از این نرم افزار جریان در مانیفلدهای آبیاری قطره‌ای از نظر هیدرولیکی شبیه‌سازی گردد. بدین منظور سه لوله مانیفلد به طول 18 متر با قطرهای خارجی 32، 40 و 50 میلی‌متر و هرکدام دارای 8 خروجی به فواصل 2 متر آماده گردید. با برقراری جریان با فشارهای ورودی 8/0، 0/1 و 2/1 بار در سه تکرار، توزیع فشار در هر سه لوله با استفاده از فشارسنج های دیجیتالی دقیق اندازه گیری گردید. سپس همین شرایط با استفاده از نرم افزار فلوینت مورد شبیه سازی قرار گرفت. همچنین با کاربرد رابطه دارسی-ویسباخ افت بار در شرایط آزمایشی مذکور محاسبه شد. نتایج حاصل از مقایسه عملکرد نرم افزار مذکور و رابطه دارسی- ویسباخ با داده های آزمایشی نشان داد که نرم افزار فلوینت و رابطه دارسی ویسباخ به ترتیب با داشتن حداکثر خطای نسبی 1268/1 و 5720/0 درصد و ضریب تبیین 99959/0 و 99993/0 در مقایسه با مقادیر افت بار اندازه گیری شده، روش‌های مناسبی برای شبیه‌سازی هیدرولیکی جریان در مانیفولدهای آبیاری قطره‌ای می‌باشند.

    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای، توزیع فشار، شبیه سازی هیدرولیکی، مانیفولد، نرم افزار فلوئنت
  • راضیه رمزی، علی شهیدی*، عباس خاشعی سیوکی صفحه 162

    امروزه با بهره‌برداری فراوان و بی‌رویه از منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی، مساله کمبود آب به‌ویژه در بخش کشاورزی جنبه بحرانی پیدا کرده است. بنابراین در مواجهه با مساله کم‌آبی در بخش کشاورزی، ضروری است از روش‌هایی که با به‌کارگیری آنها بازدهی آب آبیاری افزایش می‌یابد استفاده کرد. یکی از این روش‌ها آبیاری بارانی است. لذا با توجه به اینکه استان خراسان جنوبی از جمله استان‌های واقع در اقلیم خشک و نیمه‌خشک بوده و مشکل آب در این استان به عنوان اساسی‌ترین معضل کشاورزان می‌باشد هدف تحقیق حاضر مکان‌یابی برای امکان استفاده از سیستم‌های آبیاری بارانی در این استان است. بدین منظور کلیه پارامترهای موثر در آبیاری بارانی (شامل خصوصیات کیفی آب: کلر ، HCo3 ، Na ، SAR ، EC ، pH و خصوصیات فیزیکی خاک، شیب، سرعت باد، دمای میانگین) با استفاده از نرم‌افزار Arc GIS 9.3 پهنه‌بندی و کلاس‌بندی شده و توسط روش میانگین حسابی در AHP تبدیل به یک نقشه شدند که در واقع نقشه نهایی برای مکان‌یابی سیستم‌های آبیاری بارانی در استان بود. مطابق با این تحقیق حدود 15 درصد استان بدون هیچ مشکلی امکان اجرای سیستم بارانی را دارند. حدود 15 درصد با انجام تمهیداتی این قابلیت را داشته و 70 درصد استان برای اجرای سیستم بارانی دارای محدودیتند. این محدودیت‌ها بیشتر ناشی از بالا بودن سرعت باد و میزان کلر منابع آبی می‌باشد.

    کلیدواژگان: آبیاری بارانی، استان خراسان جنوبی، مکانیابی، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی
  • رضا بهراملو، حسین بانژاد صفحه 171

    اغلب برای ارزیابی پوشش بتنی کانال های آبیاری از پارامتر مقاومت فشاری در زمان بتن ریزی استفاده می گردد، در حالیکه بررسی های اخیر نشان داده که این پارامتر تضمین کننده کیفیت مناسب در طول عمر پروژه نیست. در این مقاله کیفیت دوام بتن سخت شده در پوشش کانال های آبیاری در دشت بهار در استان همدان مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج حاصله با استانداردهای موجود مقایسه و تحلیل شده است. برای این منظور تعداد 5 مورد از کانال های این دشت به نام های کانال گنده جین، بهادربیگ، آبرومند، خوشاب علیا و کموش بلاغی برای ارزیابی انتخاب گردید. آزمایش صحرایی شامل 25 مورد مغزه گیری از کانال ها و آزمایش های آزمایشگاهی شامل تعیین چگالی، جذب آب اولیه و نهایی و عمق نفوذ آب بر روی این مغزه ها می باشد. نتایج نشان داد که مقادیر چگالی، جذب آب اولیه، جذب آب نهایی و عمق نفوذ آب متوسط نمونه ها به ترتیب برابر با 1/2 گرم بر سانتیمترمکعب، 8/5% ،7/7% و79 میلیمتر می باشد. مقدار استانداردهای تجویزی برای این پارامترها در پوشش بتنی با دوام در محیط سردسیر به ترتیب 4/2 گرم بر سانتیمترمکعب،2% ،5% ، 30 میلیمتر می باشد. با مقایسه نتایج اندازه گیری شده و استاندارد تجویزی ملاحظه می گردد که مقدار متوسط چگالی نمونه های مورد آزمایش 15% کمتر از حداقل استاندارد تجویزی و جذب آب اولیه، جذب آب نهایی و عمق نفوذ آب به ترتیب 3 برابر، 5/1 برابر و 5/2 برابر بیشتر از حداکثر استاندارد تجویزی می باشند. این نتایج بیانگر کرمو بودن، تخلخل بالا و کیفیت نامناسب دوام پوشش بتنی در این کانال ها در مقابل ذوب و یخبندان بوده و در معرض تخریب است. مشاهدات عینی نیز به وضوح کرمو بودن و تخلخل نمونه ها را تایید نمود

    کلیدواژگان: استانداردهای تجویزی، پوشش بتنی، دوام، کانال های آبیاری، مغزه گیری
  • حسین دهقانی سانیج، الهام خزایی، مهدی ذاکری نیا صفحه 180

    با توجه به آنکه سهم عمده‌‌‌ای از منابع محدود آب کشور در بخش کشاورزی مصرف می‌گردد، سیاست‌‌گذاری برای مدیریت بهینه مصرف آب امری ضروری بوده و به‌ همین دلیل تحقیقات اخیر محققان به منظور صرفه‌جویی در مصرف آب و نیز افزایش بازده آبیاری و کارایی مصرف آب، به سمت خودکارسازی (آبیاری دقیق) سوق پیدا کرده‌است.بهینه کردن مصرف آب در کشاورزی و افزایش کارایی مصرف آن که در نهایت می‌تواند به پایداری سیستم کشاورزی آبی، به همراه افزایش درآمد زارع منتهی شود، مستلزم بکارگیری روش‌های مختلف آبیاری دقیق است. به‌ منظور بررسی نقش مدیریت بهره‌برداری در آبیاری دقیق بر بهره‌وری مصرف آب در کشاورزی تحقیقاتی در باغ زردآلو در کرج طی سال‌های 1388 و 1389 و در مزرعه ذرت در ساوه طی سال زراعی 1390 انجام شد. در این تحقیق تیمارهای مختلف مدیریت آب در مزرعه: آبیاری بر اساس کاربرد اطلاعات اقلیمی مزرعه (I1) به عنوان آبیاری دقیق، با اطلاعات اقلیمی بلند مدت از ایستگاه هواشناسی منطقه (I2) و آبیاری با مدیریت زارع (I3) مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاکی از کاهش مصرف آب و افزایش بهره‌وری مصرف آب با مدیریت آبیاری دقیق در مزرعه بر اساس استفاده از داده‌های به‌هنگام هواشناسی بود. به طوریکه در مزرعه ذرت 2/17 درصد کاهش در مصرف آب و 7/49 درصد افزایش در کارایی مصرف آب نسبت به آمار بلند مدت هواشناسی حاصل شد. همچنین با اعمال این شیوه‌ی مدیریتی در باغ زردآلو، آب مصرفی در مدیریت I1 نسبت به I2 به میزان 29 درصد و نسبت I3 تقریبا 100 درصد کاهش نشان داد و کارایی مصرف آب در شرایط مدیریت I1 نسبت به I3 مه میزان 5/81 درصد افزایش داشت.

    کلیدواژگان: آبیاری دقیق، داده های به هنگام هواشناسی، کارایی مصرف آب
  • عباس ستوده نیا، فهیمه رضی، پیمان دانش کار آراسته صفحه 187

    اصلاح اراضی شور و سدیمی به دلیل عدم زهکشی طبیعی نیازمند توسعه سامانه زهکش های مصنوعی زیرزمینی است. عمق نصب زهکش‌ها یکی از چالش های مهم در طراحی و اجرای شبکه های زهکشی است. نصب زهکش‌های عمیق موجب افزایش حجم آب ورودی به داخل آن‌ها و کاهش کیفیت زهاب خروجی می‌گردد. از طرفی زهکش‌های عمیق نیمرخ بزرگتری از خاک را شسته و نمک‌های محبوس در اعماق خاک را همراه با زهاب وارد تخلیه گاه ‌نهایی می‌نمایند. در این مطالعه یافتن عمق بهینه نصب زهکش‌ها برای کاهش حجم زهاب و بهبود شوری آن مدنظر بوده است. برای این منظور از یک مدل آزمایشگاهی و یک مدل عددی بهره گرفته‌ شد. زهکش‌ها در اعماق 25/0، 5/0 و 85/0 متری در یک تانک شن حاوی سه لایه خاک رس سیلتی با شوری‌ اولیه به ترتیب از بالا 7/12، 2/31 و 5/67 دسی زیمنس بر متر نصب شده و کمیت و شوری آب خروجی مورد بررسی قرار گرفت. مدل آزمایشگاهی ساخته شده، توسط نرم‌افزار SEEP/W شبیه‌سازی شد و نتایج نشان داد که با افزایش عمق نصب زهکش‌ها، نیمرخ بزرگتری از خاک شسته شده و خطوط جریان تا عمق بیشتری در خاک پایین رفته و سپس به سمت زهکش‌ها جریان می‌یابند. علاوه بر آن دبی خروجی از لوله‌های زهکش نیز توسط نرم‌افزار محاسبه شد. بیشترین شوری خارج شده از سه عمق به ترتیب برابر با 1/43، 6/55 و 8/131 دسی زیمنس بر متر و دبی خروجی از سه عمق نیز برابر با 24، 46 و 54 میلی متر بر روز به دست آمد. نتایج نشان داد که با افزایش عمق، دبی خروجی نیز افزایش می‌یابد. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که کاهش عمق نصب زهکش‌ها موجب بهبود شوری آب خروجی و کاهش حجم آن می‌گردد.

    کلیدواژگان: زهکشی زیرزمینی، شوری زهاب، عمق نصب زهکش، مدل آزمایشگاهی SEEP، W
  • معصومه کلویی، موسی حسام صفحه 197

    در نواحی با سطح ایستابی بالا، بواسطه تبخیر از سطح خاک، تجمع املاح در سطح خاک به وقوع می پیوندد. بنابراین صعود مویینگی آب زیرزمینی شور نزدیک سطح زمین، نه تنها باعث تبخیر از سطح خاک و اتلاف رطوبت می گردد بلکه موجب شور شدن خاک نیز می شود. معمولا برای جلوگیری از شور شدن اراضی، از روش های مختلف برای زهکشی استفاده می گردد که این روش ها با محدودیت های زیاد فنی، اقتصادی و زیست محیطی مواجه می باشند. اگر بتوان به طریقی دیگر از صعود مویینگی جلوگیری نمود، می توان انتظار داشت از شدت شور شدن اراضی کاسته شود. بنابراین، هدف از این تحقیق، ارزیابی تاثیر سطوح مختلف پلیمر سوپرجاذب بر کاهش صعود کاپیلاری آب زیرزمینی شور و تجمع نمک در لایه سطحی خاک بود. این مطالعه گلخانه ای در چهار سطح پلیمر سوپرجاذب صفر (شاهد)، 100، 150 و 200 گرم اضافه شده به یک خاک ریز بافت در استوانه ای با ارتفاع و قطر 30 سانتیمتر و سه تکرار انجام شد. نتایج بدست آمده تاثیر مثبت کارایی پلیمر سوپرجاذب را در کاهش صعود کاپیلاری نشان داد. در بین سطوح مختلف پلیمر سوپرجاذب ، کاربرد 200 گرم پلیمر باعث کاهش صعود مویینگی آب زیرزمینی شور و در نتیجه کاهش تجمع نمک در لایه سطحی خاک، نسبت به شاهد (تیمار بدون پلیمر) شد.

    کلیدواژگان: آب زیرزمینی شور، پلیمرسوپرجاذب، تجمع نمک، صعود کاپیلاری
|
  • H. Ahmadzadeh, S. Morid, M. Delavar Page 1

    Lake Urmia (LU) is the largest salt lake in the country. The lake’s level has extremely declined due to the increase in irrigated agricultural lands and the recent droughts. This condition has caused many environmental problems for the lake and the surrounding area. To resolve this problem, increasing irrigation efficiency is expressed as one the fundamental solutions to reduce water consumption and improve the rate of river inflows to LU. To assess this strategy, Zarrinerud River basin as the largest catchment of the LU basin was chosen as the study area to investigate effectiveness of this strategy. Furthermore, the Soil and Water Assessment Tools (SWAT) model was chosen and applied for the required simulations. For this, in the first step, the model was calibrated and validated using 6 gauging stations. Then, the basin’s actual evapotranspiration and crop production were calibrated, which resulted R2 more than 80%. The calibrated model along with the applied arrangements in the model were used to simulate changes in irrigation methods from surface (efficiency of 38%) to sprinkler (efficiency of 60%) and drip irrigation (efficiency of 80%). The results showed up to 20% increase in crop yields comparing with the current condition. But, the annual volume of water entering the lake didn’t significantly change and the decrease of water table was more severe. Therefore, it concluded that the pressurized irrigation cannot be considered as a fundamental measure to save Lake Urmia.

    Keywords: Urmia Lake, Zarrinehrud River basin, irrigation efficiency, Actual evapotranspiration, SWAT
  • A.A. Ghaemi, J.Rahmani Soghayeh Page 16

    Accurate estimation of soil water content is necessary for effective irrigation scheduling. Different methods are used to determine the soil water content in which the speed and accuracy of the measurement by these methods are important. In recent years, smart sensors has been introduced as a fast and accurate method in order to estimate soil moisture content. In this study, the performance of 4 smart sensors as the fast method were compared with several conventional methods in order to estimate soil moisture content at 30 and 60 cm depth from soil surface in a micro irrigation system. The smart sensors used in this study were Watermark 200ss-v, Watermark 200ss, ICS9001 and ICS 9101 and the conventional methods used were tensiometer, gypsum blocks, neutron meter and gravimetric method. Results indicated that all smart sensors used in this research except of ICS 9101 were acceptable device for estimating the soil moisture content at 30 and 60 cm depths from the soil surface. The relative root mean square error (RRMSE) for the sensors of Watermark 200ss-v, Watermark 200ss, ICS 9001 and ICS9101 were 13, 11, 16 and 23% and the coefficient of correlation R2 values were 0.79, 0.84, 0.73 and 0.55, respectively. Furthermore, among the conventional methods, the neutron meter also showed a reasonable accuracy while the equitable accuracy were not observed in gypsum blocks and tensiometer. Results showed that the performance of Watermark 200ss-v, Watermark 200ss and tensiometer for measuring the soil moisture under low soil moisture tension is better than in high soil tension condition.

    Keywords: Performance, Precision agriculture, Sensor, Smart irrigation, Water content
  • K. Esmaili Page 26

    Significant impact of flood flows on river morphology changes is obvious. The sudden floods are caused more damage. Sudden and heavy showers feature of arid and semiarid regions is an important factor that can produce such a flood. A numerical and experimental results model was combined in this research and the sediment transport evaluated in unsteady flow on moveable bed. First numerical model was calibrated by initial condition and boundary condition of experiments data. Then some of hydraulic parameters which changes in time were derived. Study of mechanism sediment transport under flash flood is the aim of this research that it’s modeled experimentally in flume with change in slope. Since the flood analysis was down as unsteady flow. Some Hydrographs were generated with peak different discharge rates. The sediment was used has median size, 1.5, 2, 3 mm. Independent parameters effects on sediment transport are: maximum discharge of hydrograph, bed slops, time duration of hydrograph and hydrographs form (triangle – trapezoidal). The results show that equilibrium and stability of hydrographs are suitable. Also the unsteadiness dimensionless number has an important role on sediment transport and for this study the range of it’s 1.54103T3.28102, that will shows a minimum Froude number for particle motion is necessary. The hydrographs which have higher unsteadiness can to transport more of sediment.

    Keywords: Unsteady flow, bed load, Flash flood, Hydrograph
  • S.Khazaei, H.Ansari, B. Ghahraman Page 35

    Despite the growing demand of food and scarcity of fresh water sources, evaluating effect of using saline and sodic water on soil properties is essential.The purpose of this research is evaluation of saline and sodic water effect on soil moisture characteristic curve and soil physical quality index (S). three soil types loamy,clay and sandy, three levels of SAR 5,10 and 20, three levels of EC 4,8, and 12 dS/m and distilled water were used. NaCl, CaCl2 and MgCl2 salts at Ca:Mg=2:1 were used to prepare treatments. Soil samples moisture measured by pressure plate at 3 duplicate and at 8 suctions. Van Genuchten-Mualem parameters determined by RETC and then by using them, S index was calculated, too. Results showed at a fixed SAR and suction, with decreasing salinity, moisture content increased and this increase was more at larger suctions. Effect of salinity and sodicity for loamy and clay soils was more than sandy soil.S index with increasing SAR and decreasing salinity, decreased that seems sodium caused destruction of soil structure. Statistic analysis showed that salinity and sodicity have very significant effect (P<0.01) on Van Ghenuchten parameters and S index. Therefore water quality affects on shape of soil moisture curve and S index.

    Keywords: S index, soil moisture, Van Genuchten, Mualem equation
  • M.A. Shahrokhnia, E.Zare Page 44

    The distance between water resources and farms is considerable in most of the agricultural lands in Fars Province. Canal lining decreases the water seepage in traditional irrigation canals. In the present study, the seepage values were measured in three traditional and cement-lined canals at Darab plain in three replicate. Ponding method was used for the seepage measurements. Results showed that the canal lining decreases theseepage rate about 85 to 97 percent in different conditions. For traditional canals, about 3 to 7 percent of the canal discharge decreases as seepage loss, while after lining, the canal discharge losses were less than 0.6 percent. Therefore, it can be concluded that the canal lining projects have had a significant influence on seepage loss decrease. Economical studies showed that the canal lining in all the three studied canals were economical.

    Keywords: Darab, irrigation canal, seepage
  • H.Sharifan, Kh.Ghorbani Page 53

    Evapotranspiration is one of the basic components in hydrologic balance that is important for the design and management of irrigation systems. This research investigates improvement of accuracy of ET estimation by H-S method based on adjusted coefficient of K. This coefficient, the ratio of evapotranspiration estimated by F-P-M method to that estimated by H-M method, is determined by M5 Decision Tree Model based on meteorological variables (air temperature, relative humidity, dew point) at three meteorological stations (including Astara, Rasht, Bandar-Anzali). Thirty years period (1360-1390) is used for this research. The data of each station is divided into two parts: eighty percent for training and twenty percent for validation. The estimated adjusted coefficient is multiplied by estimated evapotranspiration with H-S method. The results indicate higher performance of M5 Decision Tree Model relative to Neural Network model. In addition, mean difference between estimated evapotranspiration by two methods decreased from 0.41, 0.55, 0.7 to 0.31, 0.38, 0.28 for Astara, Bandar-Anzali and Rasht stations, respectively.

    Keywords: Evapotranspiration, correction Index, neural network, method tree M5
  • M. Salarian, M. Najafi, K.Davari, S.S.Eslamiyanm., Heidari Page 62

    Evapotranspiration causes water waste and moisture, and loss of vegetation cover and soil. The calculating of evapotranspiration by a proper approach is very important since the precipitation and water resources are very limited in Iran. There are several common methods to calculate the potential evapotranspiration. The present research was conducted in Isfahan; the accuracy of the six experimental methods for calculating ET° (namely radiation method - FAO 24, Blaney- Criddle FAO, Hargreaves-Samani, Priestley Taylor, Mecking 1957 and Tork) was compared to the reference method- FAO Penman-Monteith. The calculations were done by using Ref- ET software during the 47-year records (1964- 2010) for the warm and cold months of the year separately which have been divided by the average temperature etdel using the SAS software. The comparative results of this study which was performed by statistical indices showed that these six methods are applicable for the cold months of the year in most cases in which using the equations of Blaney- Criddle, Mecking, Radiation, Hargreaves, Tork, Taylor, respectively, and can be suitable an alternative for FAO Penman-Monteith method dueto a larger adjusted determination coefficient (close to one), less estimation error of RMSE (close to zero) and therefore ratio be would larger and for the warm months, due to low and higher error estimation used.

    Keywords: Evapotranspiration, SAS, Penman, Water Requirement, Ref, ET, Blaney, Criddle
  • A.Hoseinsarbazy, K.Esmaili Page 74

    Since99% of thefreshwaterresourcesofintensegroundwater, thesearenecessaryto understandandoptimize utilizationof theirties.Onthisbasisbecause ofthe importance ofwaterresources, thequalityofgroundwaterinthe plain ofNishaburduring1381to1387was evaluated.The resultsshow thatNa,Cl, and sulfate, respectively, the highestratesareamong thecationsandanions andwater qualitygraduallydecreases.PercentageofC4S4classthathas theworstqualityalsoincreases. It should be notedthatmost of thegroundwaterhas a highsaltplainsNishaburand oftenhavehighsalinity class. The results showed that the salinity of water aqueduct is higher than wells water and sprinkler system cannot be used in most cases due to leaf blight.Alsominimum and maximum sedimentation base on Puchorius scale Indexhave been done in 2002and 2007 year respectively. There is the dominant sedimentation in aquiferNeyshabur. As it that shows the Puchorius index is more accurate than Langlier and Raisener.

    Keywords: water quantity, groundwater Resource, Langlier, Raisener index
  • H.Ansari, M.Salarian, A.Takarli, M.Bayram Page 86

    Nowadays, using necessary tools is essential in order to help irrigation systems for best management of irrigation water in different parts of agriculture. As a result, by developing Aquacrop model, FAO organization has made these essential tools available. Currently, few actions are practicable for sanitizing and reserving water in farms and other areas outside of them. Determining optimum depth of irrigation for the crop and moreuniform and effective application of water are some of other practicable actions that could be applied inside the farms. The objectives of this study are to determine optimum depth of irrigation and economic analysis of it for wheat and tomato crops in Khorasan Razavi (Mashhad) farms using Aquacrop model in Eastern Iran. By estimating four levels of irrigation water (Wm, Ww, Wel, Wl), this study showed that in order to calculate maximum depth of irrigation for maximum yield of wheat and Tomato crops, decreased water usage by 30 and 10 percent, respectively. The production function curves for these crops have indicated 57 and 20 percent increase of yield for Wheat and Tomato, respectively. Economic analysis of results revealed that the profit resulted from this increase in yield was 51.01 million Rials for wheat and 117.80 million Rials for tomato.

    Keywords: Optimum depth, Aquacrop, Yield, Production function, Mashhad
  • Eutrophication Check of Reservoirs with CE-QUAL-W2 / (Case study: Shirin Darre dam reservoir)
    M.E.Khajehpour, L.Karimi, M.Shiasi Arani, H.Ansari Page 96

    In recent decades and by beginning of new century, one of earth planet's inhabitant population's worries and particularly countries located in dry lands such as our country is water problem in a way that availability to water with appropriate quality and quantity has been converted to a challenge. Temperature related features and stability of reservoirs could be predicted by use of mathematical modeling and in case of environmental problem, can be taken remedial way for decreasing problems by various ways. A vertical two-dimensional laterally averaged hydrodynamic and water quality model (CE-QUAL-W2) was used to simulate the hydrodynamics, temperature, and water quality in the Shirin Darre Reservoir over the years 2011 through 2012.Considering that the eutrophication of the Shirin Darre reservoir have been increased since in early August and reached to thehighest level in September until that the reservoir entered in eutrophication condition, the calibrated model was then applied to simulate water quality response to various nutrient reduction scenarios. Results of the model reveal that a 60% to 70% reduction of phosphorus loads will improve the water quality from eutrophic to mesotrophic. Also that, in the long term, with proper management strategies of reducing watershed nutrient loads can improve the water quality of this reservoir. The modeling effort has yielded valuable information that can be used for decision makers for the evaluation of different management strategies of reducing watershed nutrient loads.

    Keywords: Eutrophication, Water temperature, Phosphorus load, Dam reservoir, CE, QUAL, W2 model
  • H.Rahimikhoob, A.Sotoodehnia, A.R.Massahbavani Page 108

    Crop growth simulation models are useful tools for studying different scenarios on deficit irrigation. These models need to be calibrated and evaluated before use. AquaCrop model is one of the newest models offered by the FAO and Due to the constant input parameters; it is of interest to experts. In this study, parameter GDD from planting seeds to start the senescence is that one of the input variables AquaCrop model for maize in the region of Qazvin were calibrated. For calibration and evaluation of the Model, results of Sotodenia (2002) that was don for 704 single crass varieties in Ismail Abad in the Qazvin during two years of field research was conducted in 1379 and 1380, were used. The results showed that the lowest error estimate by selecting the 1200 degree daysfrom sowing to start the senescence for above variety can be obtained. Statistical measures of coefficient of determination, root mean square error and mean bias error, respectively, 0.93, 1.5 ton per hectare, 0.5 ton per hectare were estimated.

    Keywords: Crop models, AquaCrop, Maize, Gazvin
  • M. Tahmasebi Nasab, A.A. Dehghani Page 116

    Determining the exact value of bed load is concerned with investigators. A lot of papers were developed for estimation the bed load sediment transport in various geometrical and hydraulically conditions. But due to complicated flow and sediment interconnection, high discrepancy ratio exist between the estimated and measured values. Thus a best bed load estimator formula must be selected in each river according to geometrical and hydraulically conditions. In this study also, using sets of field data from the two rivers, Kurau and Ara, located in Malaysia, accuracy of 12-bed load transport equation will be assessed. Results show that Meyer-Peter and Muller (1948), Julien (2002) and Wilson (1996) equations, respectively, compared to the other equations give better results and the method of Meyer-Peter and Muller (1948) yields the best results for field data with 61.4% of the predicted transport rates in the range of discrepancy ratio between 0.5 and 2.

    Keywords: sediment transport, experimental equations, bedload, Kurau, Ara Rivers
  • S.M.Hasheminia, H.Sharifan, K.Davari Page 127

    Soil hydraulic conductivity (K) is an important parameter in designing drainage systems and estimating water flow in soils. Where water table is close to crop water root zone, saturated K is commonly determined by using Ernest auger hole, double auger hole and piezometer methods. For determining K above water table, methods such as pumping to hole, Golf permeameter and inverse auger hole are available, where the latter is the mostcommon. Under laboratory conditions, constant and falling head methods are used. The purpose of this research was to determine K values of different soils in Mashhad area using inverse auger hole method and compare the results with laboratory findings. Moreover, the result of these two methods was then compared with estimations made via Rosetta and Rtec computer models. The results indicated that K obtained by using auger hole method was about 1.50 times higher than the values derived from pumping to hole laboratory method. And K values of laboratory was half of pumping to hole method values and computer models of Rosetta and Retc K estimated K that 68%, 165% biger than K of pumping to hole method. Rosetta model also showed close estimations with pumping to hole method and the same difference minerals was considered in the model. However, when only the soil textural class was used in Rosetta and Retc models, the results showed considerable difference with measured values in the field.

    Keywords: Hydraulic conductivity, pumping to hole, inverse auger hole, falling head, Rosetta, Retc Mashhad
  • A. Alizadeh, N. Salehnia Page 136

    Reliable estimation of ETo is very important in managing water resources. FPM is widely used for this purpose in different climatic conditions. In this study by considering aridity index of 30 meteorological stations ETo was estimated by FPM method. Time base was from 1961 to 2010. ETo for the period of 1961-1980 was compared with ETo of the period of 1981-2010. Also ETo mapping for Iran Plato was presented for monthly and yearly basis. The results showed that in 12 stations resent aridity have changed ETo significantly. Average ETo in the last 15 years was 1112 mm/yr compared to the previous 30 years average which was 995 mm/yr. Variation in summer periods were more significant than winter periods.

    Keywords: Reference Evapotranspiration, national water document of country, Interpolation, Fao, Penman, Mantieth, synoptic station
  • L.Asadi, A.Hezarjaribi, Kh.Ghorbani, M.Zakernia, Z.Aghashariatmadari Page 145

    Soil temperature as one of the important environmental parameters, is measured only in synoptic weather stations and three times per day, while the other meteorological parameters such as air temperature and relative humidity are measured most in meteorological stations except rain guage stations. In this research which based on three methods of multivariate linear regression, artificial neural network and k-nearest neighbor were evaluated to estimate the soil temperature at different depth based on air temperature and relative humidity using daily data from synoptic meteorology stations of Gorgan from 1996 to 2005. The results showed that with increasing soil depth, the effect of meteorological parameters and estimation accuracy will decrease.more accuracy of shallow depth soil temperature is due to the greater influence of climatic factors on soil temperature and less time delay of heat transfer from the surface to the deeper depths. By comparing the observed and predicted soil temperature values from the various models, it will be concluded that the best performance is obtained from the k-nearest neighbor algorithm which has higher R2 and less RMSE. Artificial neural network and regression models, are in second and third place to predict soil temperature.

    Keywords: Soil temperature, Meteorological parameters, K, nearest neighbor, Artificial neural network, Regression
  • A. Ashraf Sadraddini, A. H. Nazemi, R. Delirhasnnia, S.Samadianfard Page 153

    Determination of hydraulic head loss is one of the most important components of designing drip irrigation systems. For having an optimized water distribution in drippers, it is necessary that head loss in each section should be in predetermined range. In recent years, fluent software has been used greatly in hydraulic science and fluid mechanics for evaluation of different flow regimes. The mentioned software has fantastic capabilities andits advantages have been proved in solving different fluid problems, mass and heat transfer. In the current study we tried to simulate hydraulic behavior of water flow in drip irrigation manifolds. Thus, three manifolds with same 18 meter length and outer diameter of 32, 40 and 50 millimeters which have 8 outlets with 2 meter intervals have been set. Validation of mentioned model has been done by comparing its result with observed values, measured in laboratory and computed results by Darcy Weisbach formula. In these experiments, pressure distribution was measured in three manifolds with different diameters and inlet pressure of 0.8, 1.0 and 1.2 bar using digital piezometer. Results showed that fluent software and Darcy Weisbach formula by having maximum relative error of 1.1268 and 0.5720 and correlation coefficient of 0.99959 and 0.99993, respectively in comparison of measured head loss are suitable models for simulation of water flow in manifolds and also are the appropriate and accurate methods in hydraulic simulation of water flow in drip irrigation systems.

    Keywords: Drip irrigation, Fluent software, Hydraulic simulation, Manifold, Pressure distribution
  • R. Ramzi, A. Shahidi, A. Khasheie Siuki Page 162

    Nowadays, intense use of surface and groundwater resources, the problem of water deficiency turned into critical form, especially in agriculture. So, in case of water deficiency in agriculture, is required to use methods in order to increase the efficiency of irrigating water. One these, refers to sprinkler irrigation method. So, considering that South-Khorasan province is of the provinces located in dried and semi-dried regions and hereby, water deficiency is of the most critical problems facing farmers, this research tends to find the suitable places for sprinkler irrigation in this province. To do this, all the effective parameters in sprinkler irrigation turned into zontion using Arc GIS 9.3 software and classified with the computational average method in AHP, which in fact, was the final plan to finding the suitable place for sprinkler irrigation systems in province. According to this research, about 15% of the province bears no problem to implement sprinkler irrigation systems. About 15% have the possibility to perform such systems and 70% of the province regions have limitations to implement such systems. These limitations mostly are due to high speed of wind and chlorine amount of water resources.

    Keywords: Analytical Hierarchy Process, Locate, South, Khorasan Province, Sprinkler irrigation
  • R. Bahramlou, H. Banejad Page 171

    To evaluation of irrigation canals lining, uaually compressive strength is determined, whereas new studies proved that this paprameter cant guarantee lining durability during its lifetime. Durable concrete in cold climate can save its serving in lifetime. In this paper durability of hardened concrete in irrigation canals in Bahar plain in Hamedan province were evaluated and results were compared with prescribed standards. For this purpose, 5concrete lined canals were selected to study and field and laboratory examinations were done. Name of selected canals is Gondejin, Bahadorbeig, Abroomand, Khooshab-olia and Komooshboolaghi. Field examinations were including: 25 samples coring from these canals. Laboratory examinations were including: determination of specific gravity, initial and final water absorptions, depth of water penetration in cores. Results showed thatmean values of specific gravity, initial and final water absorptions, depth of water penetration in cores were 2.1 gr/cm3, 5.8%, 7.7% and 79 mm respectively. Based on prescribed standards mean values of these parameters must be 2.4 gr/cm3,3%, 5% and 30 mm respectively. With comparision results and prescribed standard values, it can be noted that measured mean values of specific gravity of cores is 15% less than standard. Initial and final water absorptions and depth of water penetration in cores are 3, 1.5 and 2.5 time, respectively, more than those in standards. These results express that concrete lining of studied irrigation canals is undurable for freezing-thaw condition. High permeability and high water absorption of cores is due to high porosity and low compaction. Field observations confirmed these conclusions. Because of unsuitable durability of cores, it can be concluded that concrete lining in studied canals are not secure lining in front of freeze- thaw cycles in their lifetimes.

    Keywords: concrete lining, cores, durability, irrigation canals, prescribed standards
  • H. Dehghanisanij, E. Khazaei, M. Zakerinia Page 180

    Due to the fact that the much part of limited resource of water are used in agriculture, the policy of optimal management of water consumption is essential. Therefore recent researches in order to save water, increase irrigation and water use efficiency, has led to the automation (precision irrigation). In order to optimize irrigation water use in a sustainable agriculture, the use of different approaches of precision irrigation required. Forevaluation the role of precision irrigation on operation management and water use efficiency in agriculture resaerch study was conducted in apricot garden in Karaj during agronomical years 2009 and 2010 and in corn farm in Saveh during agronomical years 2011. Different irrigation management was conducted in this study; irrigation based on daily climate information from farm, irrigation based on daily climate information from weather station close to the farm and irrigation based on long term climate information suggested to the farmer in drip irrigation system design plan. The result showed water use reduced and water use efficiency increased with precision irrigation management and use of on farm climate data. Accordingly, in corn farm 17.2% reduction in water consumption and 49.7 percent increasing in water use efficiency was achieved. In apricotgarden, results indicated water use based on daily climate had reduction 29 percent in related to daily climate data from weather station and had 100 percent decrease in related to long term weather data during growth season. Water use efficiency of apricot increased 81.5 percent when we are using more accurate climate information based on farm condition.

    Keywords: Exact irrigation, Updated climatic data, Water use efficiency
  • A. Sotoodehnia, F. Razi, P. Daneshkar Arasteh Page 187

    Drian installation depth is one of the most important challenges in drainage network design and construction. Deep drain installation leads to increase inflow volume to the drain and causes to decrease drain water quality. In the other hand, deep drains washes deeper soil profile and discharges traped salts in lower layers to final outlet. The objective of this study was to find the optimum drain installation depth to reduce drain volume and improve drain water quality. To do this, a laboratory investigation was carried out as well as numerical simulation. Drainage pipes were installed in 0.25, 0.5 and 0.85 m depth within a sand box filled with three silty clay soil layers with initial salinity of 12.7, 31.2 and 67.5 dS/m, respectively from top to bottom. Drain outflow volume and water quality from the sand tank were measured. The laboratory test was simulated using SEEP/W software and the results showed that a deeper soil profile has been leached by increasing drain installation depth, and streamlines flew to a deeper layer and then moved back to the drain pipes. In addition, drain outflow rate was computed using the software. The results showed that the outflow rate increases with drain depth. So, it could be concluded that reduction in drain depth leads to inprove drain water quality and decrease in drainage volume.

    Keywords: Drain Pipe Installation Depth, Drain Water Salinity, Subsurface Drainage, Laboratory Test, SEEP, W
  • M. Kaloee, M. Hesam Page 197

    In areas with high water table, due to evaporation from the soil surface, occurs accumulation of salts in the soil surface. Also the capillary rise of saline groundwater close to the surface, not only make evaporation from the soil surface and the loss of moisture but it entail soil salinization. Usually to prevent salinization of land, are used various methods to drain that these methods are envisage very the limitations of technical, economic and environmental existence. If you can prevent Another way of the capillary rise, can be expected to reduce the intensity of land salinization. So, the objective of this research was to evaluation the effect of the different levels of the superabsorbent polymer on reducing capillary rise from saline groundwater. This greenhouse experimentwas carried out in four levels of superabsorbent polymer 0 (control), 100, 150, and 200 g added to a fine-textured soil in the cylindrical with diameter and height 30 cm and 3 replicates. The results showed positive effects of superabsorbent polymer on reducing capillary rise. Between different levels of superabsorbent polymer, application of 200 g of polymer is make to reduce of the capillary rise of saline groundwater and reduce the accumulation of salts in the surface layer of the soil, than in the control (treatment without polymer).

    Keywords: Saline Groundwater, Superabsorbent Polymer, Salt Concentration, Capillary Rise