فهرست مطالب

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال هشتم شماره 2 (خرداد - تیر 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/04/01
  • تعداد عناوین: 21
|
  • مهروز نورعلی، بیژن قهرمان صفحه 205

    پیش بینی بارش سالانه اهمیت فراوانی برای مدیریت منابع آب و طرح الگوی کشت دارد. به منظور برآورد بارش در محل های فاقد اندازه گیری می توان از روش تخمین کلاسیک، روش های زمین آماری، روش رگرسیون خطی چندمتغیره، شبکه های عصبی مصنوعی و روش ترکیبی شبکه عصبی مصنوعی – کریجینگ استفاده کرد. در این تحقیق متغیرهای ورودی غیراقلیمی از قبیل مختصات جغرافیایی و ارتفاع و میانگین بارش سالانه 47 ایستگاه (مطابق با 25 سال دوره آماری از 1365 تا 1390) در استان خراسان رضوی استفاده شد. بالاترین همبستگی بین متوسط بارش سالانه (به عنوان متغیر وابسته) و سه متغیر ارتفاع و مختصات جغرافیایی ایستگاه ها (به عنوان متغیرهای مستقل) بود. نتایج نشان داد که به کارگیری ارتفاع تاثیری در نتایج پیش بینی حاصل از روشIDW ندارد. مقدار دامنه تاثیردر روش های SK و OK برابر 2/30 کیلومتر بود در صورتی که در روش کوکریجینگ معمولی (OCK) به 40 کیلومتر افزایش یافت که وابستگی بالاتر بارش به ارتفاع را در مفهوم مکانی تایید می کند. پارامترهای سقف، اثر قطعه ای، دامنه تاثیر و اثر قطعه ای نسبی مربوط به مدل نیم تغییرنما برای سال های مختلف کاملا متفاوت بودند که الگوی فضایی و زمانی بارش در سطح مورد مطالعه را نشان می دهد. بهترین نتایج مربوط به RK و SKV بودند. ساختار شبکه عصبی مورد استفاده در این مطالعه از نوع پرسپترون چند لایه با توابع انتقال تانژانت سیگمویید و خطی بود. پس از طراحی و آزمون شبکه های عصبی با ورودی های مختلف، شبکه عصبی بهینه با سه ورودی طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی و ارتفاع در هر ایستگاه و با ساختار 1-6-3 و با تکنیک یادگیری مارکوات- لونبرگ انتخاب گردید. بالاترین ضریب همبستگی و کم ترین میزان خطا مربوط به روش شبکه عصبی مصنوعی بود. بنابراین آن به عنوان بهترین روش در این مطالعه انتخاب شد.

    کلیدواژگان: بارش، شبکه عصبی مصنوعی، پرسپترون چندلایه، درون یابی، کوکریجینگ معمولی
  • رضا بدیع زادگان*، مجتبی صانعی، کاظم اسماعیلی صفحه 220

    پرش هیدرولیکی یکی از پدیده های مهم در استهلاک انرژی جنبشی جریان های فوق بحرانی می باشد. مطالعات قبلی نشان داده‌ است که زبری موج دار بستر باعث افزایش استهلاک انرژی می‌گردد از این رو هدف از این تحقیق بررسی و مقایسه نتایج آزمایشگاهی انجام شده، پرش هیدرولیکی روی بسترهای موج دار سینوسی افقی با نتایج سایر تحقیقات مشابه، روی انواع بسترهای موج دار افقی می باشد. از نتایج حاصل از این تحقیق رابطه خطی نسبت اعماق مزدوج با اعداد فرود بر روی کلیه بستر های موج دار بود که مقادیر مختلف شیب موج زبری ها t/s ، تاثیر متقاوتی در کاهش این نسبت نداشته و انواع مختلف زبری ها حدودا به یک میزان، باعث کاهش عمق ثانویه می شوند. عمده تغییرات، متوسط طول نسبی پرش  روی انواع بستر های موج دار در بازه 3 الی 4 می باشد که میزان کاهش طول این نوع از پرش ها نسبت به پرش کلاسیک حدودا 35 الی 50 درصد است. میزان اتلاف نسبی انرژی پرش روی انواع  بستر های موج دار، حدودا 5 درصد بیش تر از بستر صاف می باشد. از طرف دیگر با افزایش عدد فرود میزان ضریب نیروی برشی، بستر های موج دار افرایش می یابد که حدودا 5/6 الی 10 برابر بستر صاف است.

    کلیدواژگان: پرش هیدرولیکی، اعماق مزدوج، بستر موج دار سینوسی، ضریب نیروی برشی، طول نسبی پرش
  • نسرین صالح نیا*، امین علیزاده، نسرین سیاری صفحه 233

    تغییر اقلیم از جمله تغییرات بی سابقه ای است که در حال وقوع است. میزان تغییرات پارامترهای هواشناسی بارش، دمای حداقل و حداکثر دستخوش تغییرات این پدیده است. از آنجایی که پیش بینی این سه پارامتر اقلیمی حایز اهمیت است، در این مطالعه میانگین تغییرات این عوامل برای دوره های 2010-2039، 2040-2069 و 2099-2070 نسبت به دوره پایه 1990-1961 در سه ایستگاه مشهد، بجنورد و بیرجند تحت مدل HadCM3 و سناریوی A2 پیش بینی شدند. مدل های ریزمقیاس نمایی آماری مورد استفاده LARS-WG و ASD بودند. نتایج نشان دادند که مدل ASD با میانگین خطای مطلق 11/0، 01/0 و 02/0 به ترتیب برای ایستگاه های مذکور نسبت به مدل LARS از دقت بیش تری برخوردار است. پیش بینی تغییرات بارش در این مدل در هر سه ایستگاه نسبت به مدل LARS کم تر است. MAE مقادیر دمای حداقل و حداکثر در LARS نسبت به ASD کم تر است. این مقادیر به ترتیب برای مشهد عبارتند از 0.38 و 0.18 می باشند.

    کلیدواژگان: ریزمقیاس نمایی، LARS-WG، ASD، پیش بینی، HadCM3
  • سلمان بامداد ماچیانی، محمدرضا خالدیان*، مجتبی رضایی، خسرو تاجداری صفحه 246

    منابع آب های زیرزمینی یکی از منابع اصلی تامین آب شیرین در جهان هستند. استخراج آب های زیرزمینی در شمال ایران در سال های اخیر به منظور تامین نیاز آبی بخش های کشاورزی و صنعت با توجه به محدودیت منابع آب سطحی، افزایش یافته است. هدف از این پژوهش ارزیابی کیفی آب های زیرزمینی استان گیلان در چهار منطقه لاهیجان، آستانه، تالش و فومنات، برای استفاده های مختلف از جمله کشاورزی و صنعت است. در این مقاله از شاخص های لانژیلر، رایزنر و پوکوریوس هم چنین روش طبقه بندی ویل کاکس به منظور بررسی کیفیت آب های زیرزمینی منطقه استفاده شده است. با توجه به شاخص لانژیلر آب های زیرزمینی منطقه روند خاصی ندارند و بعضی از سال ها رسوب گذارند و در بعضی از سال ها تمایل به رسوب ندارند به طوری که 61/85، 4/55 و 54/39 درصد چاه های منطقه به ترتیب در سال های 1381، 1383 و 1388 تمایل کم به رسوب گذاری داشتند. از نظر شاخص های رایزنر و پوکوریوس اکثر نمونه های مورد مطالعه خورنده بودند. از نظر شاخص رایزنر در سال های 81، 83 و 88 به ترتیب 17/84، 12/97 و 45/98 درصد از نمونه ها خورنده بودند. از نظر روش طبقه بندی ویل کاکس آب های زیرزمینی منطقه اکثرا در گروه های خوب و متوسط قرار گرفته و هیچ محدودیتی از نظر استفاده در بخش کشاورزی ندارند

    کلیدواژگان: شاخص پوکوریوس، شاخص رایزنر، شاخص لانژیلر، طبقه بندی ویل کاکس، کیفیت آب
  • علیرضا عراقی، محمد موسوی بایگی، سید مجید هاشمی نیا صفحه 257

    رطوبت نسبی، یکی از پارامترهای ترمودینامیکی جو می‌باشد که به شکل‌های مختلف بر خصوصیات اقلیمی منطقه تاثیرمی‌گذارد. مطالعه بلند مدت این پارامتر می‌تواند نکات مفیدی درباره اثرات بلند مدت تغییر اقلیم بر پارامترهای ترمودینامیکی جو در پی داشته باشد. در این پژوهش، با استفاده از روشی جدید موسوم به «تبدیل موجک» در کنار آزمون من-کندال دنباله ای، میزان همبستگی بسامدی رطوبت نسبی در 3 ایستگاه سینوپتیک ایران در دوره آماری 55 ساله (1956 تا 2010) مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که پایداری بلند مدت وضعیت رطوبتی در اقلیم‌های خشک و مرطوب به مراتب بیش تر از اقلیم نیمه خشک بوده و این موضوع در همبستگی کم دوره های تناوبی بلند مدت به وضوح قابل مشاهده است

    کلیدواژگان: رطوبت نسبی، تبدیل موجک، همبستگی بسامدی، آزمون من-کندال
  • رقیه افشاری، مهدی ذاکری نیا*، حسین شریفان، محمد هادی پهلوانی صفحه 266

    آب های شور، از جمله آب دریا در زمان های گذشته به عنوان آب غیرقابل استفاده به حساب می آمد ولی پژوهش های جدید در دو دهه اخیر نشان داده است که برنامه ریزی های آبیاری، بر پایه استفاده از آب های شور قابل اجرا می باشد. هدف این پژوهش، بررسی تاثیر توام تنش آبی دوره ای و شوری ناشی از آب دریا بر عملکرد گندم می باشد. در این پژوهش آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی مشتمل بر 20 تیمار و 3 تکرار در دانشگاه علوم کشاورزی گرگان در پاییز 1390 انجام شد. تنش آبی دوره ای درچهار سطح شامل  I1تنش مرحله اولیه،  I2تنش مرحله توسعه  I3تنش مرحله میانی وI4 تنش مرحله نهایی و تنش شوری در 5 سطح S1، S2،S3 ، S4 و S5 به ترتیب اختلاط 0، 25، 50، 75 و 100 درصد آب دریای خزر با آب معمولی با شوری 7/0، 1/4،1/11، 1/18 و 4/25 اعمال شد و نتایج نشان داد  تنش آبی دوره ای و شوری ناشی از آب دریای خزر بر تعداد سنبله، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، وزن صد دانه و شاخص برداشت در سطح یک درصد معنی دار شد. بعد از تیمار شاهد بیش‌ترین عملکرد در شوری 25% آب دریا و بدون تنش آبی مشاهده شد و در شوری 75% و 100% آب دریا و تنش دوره توسعه عملکرد دانه به صفر رسید، همچنین بکاربردن آب دریا در تیمارهای مختلف، بیشترین افزایش شوری خاک را در تیمارهای شوری در دوره توسعه (97 درصد افزایش نسبت به شاهد) باعث شد. با توجه به مشکل شوری و کمبود منابع آبی در اکثر نقاط کشور اعمال تنش آبی در مرحله نهایی و نسبت 25 درصد آب دریا برای آبیاری گیاه گندم در سواحل دریای خزر مناسب می‌باشد.

    کلیدواژگان: دریای خزر، تنش خشکی، عملکرد دانه، وزن صددانه، شوری
  • جهانگیر عابدی کوپایی*، سید سعید اسلامیان، سید یحیی هاشمی نژاد صفحه 275

    موضوع پالایش فلزات سنگین به دلیل خطرات زیست محیطی آن ها، در دهه های اخیر به شدت مورد توجه قرار گرفته است. در میان روش های مختلف پالایش، گیاه پالایی یا به عبارتی اندوزش فلزات در گیاهان، یکی از روش های قابل اطمینان و کم هزینه می باشد. لیکن می بایست کارایی این فناوری با مدل های ریاضی ارزیابی گردد. هدف از این پژوهش ارایه مدلی ساده برای برآورد زمان پالایش نیکل از خاک به وسیله گیاه ریحان بود. بدین منظور هم دماهای جذب سطحی خاک برای بررسی رفتار خاک در برابر آلاینده در نظر گرفته شده و با ترکیب آن با تغییرات نرخ پالایش آلاینده، مدلی برای برآورد زمان پالایش آلاینده به وسیله گیاه پیشنهاد شد. برای ارزیابی مدل، خاک با سطوح مختلفی از آلاینده نیکل آلوده شد. با توجه به غلظت مجاز نیکل در خاک (50 میلی گرم در کیلوگرم)، غلظت های 50، 70، 90، 110 و 130 میلی گرم در کیلوگرم نیکل در خاک برای آزمایش در نظر گرفته شد. جهت آلوده کردن خاک از نمک نیترات نیکل استفاده شد. سپس با پر کردن گلدان ها با خاک های آلوده بذر ریحان (Ocimum tenuiflorum L) در آن ها کشت گردید. گیاه در چهار نوبت (پس از دو هفته هر چهارده روز یک بار) برداشت شد. در هر مرحله از برداشت، غلظت کل نیکل در نمونه های خاک و گیاه و غلظت محلول خاک اندازه گیری شد. در پایان کارآیی مدل ها با آماره های ریاضی آزموده شد. نتایج نشان داد که مدل های فروندلیچ (93/0=2R) و خطی (91/0=2R) برای پیش بینی هم دمای جذب سطحی نیکل در خاک دارای کارایی بالایی بودند. همچنین نتایج نشان داد که نرخ پالایش نیکل به وسیله گیاه ریحان تابع مرتبه صفر از غلظت آن در خاک بود. مقایسه زمان محاسباتی و اندازه گیری شده برای پالایش نیکل به وسیله گیاه، حاکی از کارایی بالای مدل های پیشنهادی (92/0=2R)برای برآورد زمان پالایش نیکل از خاک بود.

    کلیدواژگان: گیاه پالایی، نیکل هم دماهای جذب سطحی خاک، نرخ پالایش، مدل سازی
  • صادق صادقی طبس*، ابوالفضل اکبرپور، محسن پوررضا بیلندی صفحه 284

    هیدروگراف واحد یکی از متداول ترین توابعی است که برای تبدیل بارش به رواناب استفاده می شود. از هیدروگراف واحد برای تعیین سیلاب ناشی از رگبارهایی با تداوم و شدت های مختلف استفاده می شد. هدف از این تحقیق کاربرد الگوریتم های هوشمند بهینه سازی ازدحام ذرات، تکامل تصادفی جوامع، ترکیب الگوریتم ژنتیک و ازدحام ذرات و جهش ترکیبی قورباغه در ارایه یک مدل بهینه تهیه هیدروگراف واحد با استفاده از توابع توزیع احتمال است. برای این منظور، از توابع توزیع احتمال لوگ نرمال، گاما و معکوس گاوس در حوضه آبریز کامه استفاده شد. در این مدل تابع هدف، حداقل کردن مجموع مربعات اختلاف بین هیدروگراف های رواناب سطحی مشاهده شده و پیش بینی شده در واحد سطح حوضه آبریز است. هیدروگراف رواناب محاسبه شده، با استفاده از مدل پیشنهادی توسط توابع توزیع احتمال فوق تخمین زده شد. با توجه به مقادیر ریشه میانگین مربعات خطا(RMSE) ، ضریب همبستگی (R2) و ضریب ناش- ساتکلیف (NS) به ترتیب برابر 06/0 ، 96/0 و 96/0، تابع توزیع لوگ نرمال کارایی بهتری نسبت به سایر توابع توزیع در شکل هیدروگراف بهینه داشت. این تابع توزیع در محاسبه دبی اوج، عملکرد خوبی داشت. به طوری که دبی اوج محاسبه شده تقریبا نزدیک به دبی اوج رواناب مشاهده شده بود. همچنین با توجه به نتایج سایر توابع توزیع احتمال مورد استفاده مشاهده گردید الگوریتم های هوشمند ازدحام ذرات و ژنتیک نتایج بهتری نسبت به سایر الگوریتم ها در واسنجی توابع توزیع احتمال نشان دادند.

    کلیدواژگان: بهینه سازی، تابع توزیع گاما، تابع توزیع لوگ-نرمال، تابع توزیع معکوس گاوس، هیدروگراف رواناب
  • محمد سالاریان*، حسین انصاری، منصوره بایرام، عاطفه تکرلی صفحه 296

    بخش کشاورزی بزرگ ترین مصرف کننده آب در دنیا است و در دهه‌های اخیر محدودیت منابع آب برای مصارف کشاورزی از یک سو و افزایش بی رویه جمعیت از سوی دیگر، توسعه و کاربرد روش‌های نوین آبیاری را در سطح کشور اجتناب ناپذیر ساخته است. استفاده از سیستم‌های آبیاری تحت فشار از جمله آبیاری قطره‌ای یکی از گزینه‌های موثر در افزایش کارایی مصرف آب است لذا باید سعی در طراحی بهینه آن نمود. در پژوهش حاضر برای بهینه کردن محاسبات اساسی هیدرولیکی طراحی 14 طرح آبیاری قطره‌ای از 14 شهرستان استان مازندران از نرم افزار برنامه‌ریزی آبیاری Hydrocalc استفاده شد. سپس به مقایسه داده‌های حاصل از نرم افزار با داده‌های طراحی پرداخته شد. نتایج حاصل از آن نشان داده است که با استفاده از این مدل میزان افت فشار قطره‌چکان به میزان 30 تا 70 درصد کاهش یافته است. میزان سرعت بهینه حرکت آب در لوله با توجه به نوع و اندازه لوله 20 تا 60 درصد کاهش یافته است و با توجه به رابطه پیوستگی میزان دبی نیز به مقدار 20 تا 50 درصد کاهش یافته است. لذا با استفاده از این مدل و با توجه به کاهش میزان دبی، به طور متوسط حدود 50 درصد در مصرف آب صرفه‌جویی شده و میزان یکنواختی به بیش از 91 درصد رسیده است.

    کلیدواژگان: بهینه سازی- یکنواختی، بهره وری، برنامه ریزی، Hydrocalc
  • حدیثه رحیمی خوب*، عباس ستوده نیا صفحه 304

    کمبود آب مهم ترین عامل محدود کننده محصولات کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک است. افزایش بهره وری مصرف آب یکی از راه کارهای توسعه بخش کشاورزی است.  هدف از این پژوهش بهینه سازی بهره وری مصرف آب با استفاده از شاخص الاستیسیته برای ذرت علوفه ای در منطقه قزوین است. داده های این پژوهش با استفاده از نتایج تحقیق ستوده نیا (2002) که بر روی واریته سینگل کراس 704 در مزرعه تحقیقاتی اسماعیل آباد قزوین در طی دو سال 1379و1380 انجام گرفته بود، جمع آوری شد. داده ها شامل عملکرد محصول خشک و تبخیر- تعرق فصلی تیمارهای آبیاری کامل و کم آبیاری بودند که با استفاده از این داده ها، توابع عملکرد، راندمان مصرف آب و الاستیسیته بهره وری آب تعیین شدند. با استفاده از این توابع  نشان داده شد، حداکثر بهره وری مصرف آب به میزان 58/3 کیلوگرم در هکتار با تبخیر- تعرق 508 میلی متر و عملکرد 18178 کیلوگرم در هکتار به دست می آید. هم چنین برای رسیدن به حداکثر عملکرد محصول (21330 کیلوگرم در هکتار)، نیاز به تبخیر-تعرق 683 میلی متر (6/25 درصد بیش تر از  حداکثر بهره وری مصرف آب) بود.

    کلیدواژگان: تابع تولید، بهره وری مصرف آب، شاخص الاستیسیته، ذرت علوفه ای
  • یلدا سراج رضایی، رضا دلیر حسن نیا* صفحه 311

    در این مطالعه به منظور تعیین اثرات سرعت های مختلف باد در ساعات شب و روز بر عملکرد پنج نوع آبپاش ضربه ای طی دوره رشد گیاهان، با استفاده از مدل های سری زمانی به پیش بینی مقادیر سرعت باد سه سال پیش رو در منطقه تبریز پرداخته شد و مدل ARIMA(2,0,0)(0,1,1)24 برای هر دو سری داده های سرعت باد روز و شب مناسب تشخیص داده شد. در گام بعدی با استفاده از الگوهای توزیع حاصل از آزمایش های مزرعه ای انجام یافته برای آبپاش های IRRILINE IR30، VYR 35 و RAINBIRD-40B و با لحاظ تاثیر همپوشانی آن ها در آرایش ها و ابعاد مختلف شبکه قرارگیری آبپاش ها، یکنواختی پخش آب در سه کلاس سرعت باد (2-0، 4-2 و بیش از 4 متر بر ثانیه) طی دوره رشد گیاه مورد بررسی قرار گرفت. بعلاوه شبیه سازی الگوهای توزیع آب دو نوع آبپاش RC 130H MEGA و VYR 70 نیز با اجرای برنامه Ador-Sprinkler برای سرعت های مختلف باد و انواع آرایش آبپاش ها به انجام رسید. بر اساس نتایج، بین سرعت های باد روز و شب در فصل بهار اختلاف نسبتا قابل توجهی وجود داشت اما در فصل تابستان این اختلاف قابل ملاحظه نبود. در طول دوره رشد، آبیاری شبانه ضریب یکنواختی پخش آبپاش های مورد استفاده در آزمایش را به طور متوسط 46/3 درصد نسبت به آبیاری در روز افزایش داد. در مورد آبپاش های شبیه سازی شده نیز، مقدار این افزایش به طور متوسط 84/2 درصد بدست آمد. با توجه به نتایج بدست آمده، به طور کلی می توان بیان نمود که آبیاری شبانه در ماه های فصل بهار به دلیل کاهش تلفات بادبردگی و در ماه های فصل تابستان به دلیل کاهش تلفات تبخیر نسبت به آبیاری در اوقات روز قابل توصیه می باشد.

    کلیدواژگان: آبپاش ضربه ای، الگوی توزیع، سرعت باد، سری های زمانی، ضریب یکنواختی
  • ابوالفضل غلامحسین پور جعفری نژاد*، امین علیزاده، علی نشاط، محبوبه ابوالحسنی زراعتکار صفحه 325

    تقریبا دو پنجم مساحت باغ‌های کل کشور در استان کرمان قرار دارد که از این سطح زیر کشت حدود 76 % آن باغ‌های پسته و خرما در استان کرمان می‌باشد. مشکل کمبود منابع آب و بارش یک واقعیت مهم و غیر قابل انکار در این استان محسوب می‌شود. لذا بررسی تحلیل آب مجازی محصولات استراتژیک بخش کشاورزی می‌تواند ما را در سیاست گذاری و برنامه ریزی بهینه منابع آب یاری دهد. برای نیل به این هدف به محاسبه میزان آب مجازی محتوی محصولات کشاورزی استراتژیک استان (پسته و خرما) و سایر محصولات در سال 1388 و محاسبه حجم مبادلات آب مجازی استان از طریق واردات و صادرات این محصولات با استفاده از روش هوکسترا و هانگ (2002) و هوکسترا و همکاران (2009) پرداخته شد. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد استان کرمان صادر کننده آب مجازی است و حجم صادرات آب مجازی در سال 1388 بیش از 64/2 میلیارد متر مکعب برآورد گردیده است. پسته و خرما جزء محصولات پرمصرف محسوب شده و از طرفی سایر محصولات نظیر میوه‌ها و صیفی جات محصولات کم مصرفی هستند. پسته با عملکرد پایین میزان آب مجازی بالایی را دارا می‌باشد. اما خرما با عملکرد مناسب‌تری پایین‌تر از پسته قرار می‌گیرید اما هر دو محصول نسبت به حد استاندارد دارای آب مجازی بالایی هستند. بنابراین برای کاهش فشار وارده بر منابع آب داخلی، مستلزم بهره‌گیری بیش تر از استراتژی مبادله آب مجازی در استان می‌باشیم.

    کلیدواژگان: تجارت آب مجازی، پسته، خرما، صادرات، کرمان، واردات
  • موسی حسام*، علیرضا کیانی صفحه 336

    در پژوهش حاضر راندمان آبیاری در 20 مزرعه تحت آبیاری سطحی و 6 مزرعه تحت آبیاری بارانی کلاسیک در چند منطقه استان گلستان طی سال‌های 1387 و 1388 مورد ارزیابی قرار گرفت. راندمان کاربرد آب در روش آبیاری سطحی با استفاده از نسبت مقدار آب ذخیره شده در منطقه توسعه ریشه گیاه (کمبود رطوبت خاک در قبل از آبیاری از ظرفیت زراعی) و مقدار آب وارد شده به هر مزرعه (با اندازه‌گیری حجم آب ورودی) تعیین گردید. در روش آبیاری بارانی نیز علاوه بر راندمان کاربرد آب، مقدار ضریب یکنواختی توزیع آب (CU) نیز اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که دامنه تغییرات راندمان کاربرد آب در روش سنتی از 21 تا 81 درصد و در روش آبیاری بارانی از 54 تا 80 درصد و هم چنین مقدار CU در روش آبیاری بارانی از 52 تا 88 درصد در نوسان است. دلایل عمده عدم حصول راندمان قابل قبول در برخی از مزارع ، نامناسب بودن زمان آبیاری، انتخاب دبی نامناسب، ابعاد نامناسب، غیر یکنواختی مزرعه و عدم توجه به قدرت جذب آب توسط خاک تشخیص داده شد.

    کلیدواژگان: آبیاری سطحی، آبیاری بارانی، ارزیابی، گلستان
  • حسین شریفان، علی طاهری امیری * صفحه 344

    تغییرات سطح آب زیرزمینی از فاکتورهای مهم و تاثیرگذار در مطالعه و مدیریت منابع آب زیرزمینی جهت کاربرد در کشاورزی، شرب و صنعت می باشد. کمبود تعداد نقاط برداشت و تعداد قرایت، به دلیل محدودیت های مالی و زمانی، دسترسی به این اطلاعات را محدود می نماید. بنابراین کاربرد روش های میان یابی و تخمین سطح آب در نقاط مشخص بر اساس اطلاعات نقاط همجوار از جایگاه ویژه ای در مطالعات منابع آب زیرزمینی برخوردار است. در این پژوهش روش های متداول میان یابی، روش زمین آمار کریجینگ و سیستم هوش مصنوعی استنتاج عصبی-فازی تطبیقی برای اراضی دشت ناز شهرستان ساری مورد ارزیابی قرار گرفتند. این پژوهش نشان می دهد که سه روش انحنای کمینه، کریجینگ و سیستم استنتاجی عصبی-فازی تطبیقی به ترتیب با مقادیر RMSE، 32/56، 12/55 و 97/53 سانتی متر و میانگین خطای مطلق 43، 42.54 و 42.94 درصد و همین طور مقادیرR2 56/0 ، 54/0 و 55/0، از دقت تقریبا یکسانی در میان یابی سطح آب زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه برخوردارند اگرچه که به دلیل نوسانات زیاد سطح آب در این اراضی که بین 12 تا 315 سانتی متر متغیر می باشد، هیچ کدام از این روش ها از دقت بالا و قابل قبولی برخوردار نیستند. علاوه بر این در سیستم استنتاج فازی-عصبی تطبیقی، روش منقطع سازی با تابع عضویت trapmf در لایه ورودی و 5 عدد تابع به ازای هر ورودی و تابع عضویت constant برای لایه خروجی به همراه الگوریتم یادگیری پیوندی و در روش های متداول میان یابی و کریجینگ پارامترهای پیش فرض های نرم افزار surfur بهترین نتایج را به دست می دهند.

    کلیدواژگان: سطح آب زیرزمینی، میانیابی، زمین آمار، سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی
  • لیلا رحیمی، امیراحمددهقانی *، محمد عبدالحسینی، خلیل قربانی صفحه 353

    تحلیل فراوانی یک‌متغیره‌ی وقایع هیدرولوژیک به علت عدم در نظر گرفتن همزمان همه‌ی مشخصه‌های موثر بر واقعه می‌تواند با خطا همراه باشد. بر این اساس تحلیل فراوانی بیش از یک متغیره‌ی وقایع هیدرولوژیک مانند سیلاب می‌تواند در مدیریت منابع آب و طراحی سازه‌ها مفید باشد. در هیدروگراف سیلاب دو عامل مقدار دبی اوج و حجم سیلاب نقش تعیین کننده‌ای در طراحی سازه‌ها دارند، لذا در این تحقیق از توابع مفصل ارشمیدسی برای تحلیل ساختار وابستگی بین این دو متغیر تصادفی استفاده شد. با در‌نظر گرفتن معیار حدی دبی اوج و روش حداکثر سالانه، سری زمانی داده‌های پدیده سیلاب در مقیاس روزانه برای ایستگاه ارازکوسه ایجاد گردید. این ایستگاه بر روی رودخانه چهل‌چای استان گلستان قرار دارد. مساحت این حوضه 1/1678 کیلومتر‌مربع و طول دوره آماری آن 40 سال می‌باشد. نتایج نشان داد که تابع مفصل مقادیر حدی گامبل برازش بهتری بر داده‌ها دارد. برای بررسی دوره بازگشت وقایع در حالت توام، بنا بر نیاز طراحی می‌توان از دوره بازگشت توام در دو حالت «یا» و «و» و دوره بازگشت توام شرطی استفاده نمود. به طور مثال در این تحقیق، رخداد واقعه‌ای با مقادیر دبی اوج و حجمی برابر دوره بازگشت یک‌متغیره‌ی 50 سال، در حالت توام «یا» دارای دوره بازگشتی برابر با 38 سال و در حالت توام «و» دارای دوره بازگشتی برابر با 72 سال است. در نتیجه طراحی بر اساس حالت «یا» اطمینان‌پذیر‌تر است زیرا برای دوره بازگشتی برابر با دوره بازگشت یک‌متغیره مقادیر چندک بیش تری برای دبی اوج و حجم برآورد می‌گردد. تفاوت مقادیر دبی اوج و حجم حاصل از تحلیل دو متغیره در قیاس با تحلیل یک متغیره گویای آن است که تحلیل فراوانی یک‌متغیره‌ی وقایع هیدرولوژیک به علت عدم در نظر گرفتن تمامی مشخصه‌های موثر در یک پدیده، تحلیلی جامع و به دور از خطا نمی‌باشد. بنابراین تحلیل چند متغیره وقایع هیدرولوژیک توصیه می‌شود.

    کلیدواژگان: تحلیل فراوانی چند متغیره، دوره بازگشت توام، دوره بازگشت شرطی
  • شهرام کریمی * صفحه 366

    افزایش گازهای گلخانه ای باعث تشدید پدیده تغییر اقلیم شده که اثرات منفی آن بر جوامع بشری یکی از دغدغه های مهم بشر در قرن 21 به شمارمی رود. پدیده تغییراقلیم می تواند بر سیستم های مختلف تاثیرات متفاوتی داشته باشد. که به دلیل نقش حیاتی آب در زندگی انسان، بررسی تاثیرات منفی آن بر شدت و فراوانی وقوع خشکسالی یک منطقه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله اثرات تغییر اقلیم بر وضعیت خشکسالی در مقیاس حوضه با استفاده از مدل سه نمونه ای آب و هوایی جهانی (s GCM) با خروجی (بارش و دما) اصلاح شده توسط سازمان نظارت بر صحت داده ها (WFD)، برای سناریو های A2 و B1، مورد بررسی قرار گرفته است. متغیرهای هیدرولوژیکی نظیر جریان، رطوبت خاک و کم ترین حجم مخزن آب های زیرزمینی برای بررسی رژیم هیدرولوژیکی و شناسایی خشکسالی با کمک روش سطح آستانه خشکسالی مورد استفاده قرار گرفت. برای سناریو A2، شاخص رویداد خشکسالی با روند افزایشی 98٪، 109٪ و 81٪ به ترتیب در جریان، رطوبت خاک و آب های زیرزمینی بدست آمد. سناریو B1 تخمین‌های محافظه کارانه تری را، با افزایش شاخص خشکسالی تا 56٪، 92٪ و 34٪ به ترتیب در جریان، رطوبت خاک و آب های زیرزمینی، ارایه می دهد. اختلاف دوره خشکسالی بین سناریوها تا سال 2100 به 33٪، 89٪ و 34٪ به ترتیب برای جریان، رطوبت خاک و آب های زیرزمینی شبیه سازی شده می رسد. تغییرات متوسط را می توان در خشکسالی های با حجم کم با بیش ترین میزان افزایش حدود 19٪، 33٪ و 22٪ به ترتیب در جریان، رطوبت خاک و آب های زیرزمینی با توجه به سناریو A2 برآورد نمود، در حالی که سناریوی B1 حداکثر افزایش را 10٪، 2٪ و 26٪  پارامترهای سابق، بیش تر پیش بینی می کند. ارزیابی پارامترهای هیدرولوژیکی به صورت خطی کاهش بارش و افزایش روند دما را پیش بینی می کنند.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، خشکسالی، مدل HVB، تغییرات بارش و دما
  • الهام بیک زاده *، علی نقی ضیایی، کامران داوری، حسین انصاری صفحه 377

    در این تحقیق، از یک مدل هیدرودینامیک کامل برای شبیه سازی فازهای مختلف آبیاری در جویچه استفاده گردید. برای ارزیابی نتایج حاصل از مدل، از داده‌های مزرعه ای واکر و پرینتز استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل پیشنهادی تطابق بسیار خوبی با نرم افزار  SIRMODو داده های مزرعه‌ای دارد. سپس با استفاده از بهینه‌سازی به روش سعی و خطا به تعیین بهترین جریان ورودی و زمان قطع جریان در آبیاری مرکلی پرداخته شد. پارامترهای جریان و زمان قطع، بر اساس حداکثر تابع هدف تعیین شد. به اینترتیب راندمان کاربرد از 57% به 70% و راندمان نیاز آبیاری از 81% به 95% افزایش پیدا کرد. سپس برای دستیابی به راندمان‌های دلخواه، دو سناریوی متفاوت برای بهینه‌سازی تعیین شد. در حالت اول فرض شد مقادیر راندمان نیاز آبیاری و یکنواختی توزیع بزرگ تر از 90% بوده و در آن ناحیه حداکثر مقدار برای راندمان کاربرد انتخاب شود. راندمان کاربرد 60% ، راندمان نیاز آبیاری 98% و راندمان یکنواختی توزیع 90% در این سناریو به دست آمد. در حالت دوم نیز فرض بر این بود که مقادیر راندمان نیاز آبیاری بالاتر از 90%،  مقدار راندمان کاربرد بزرگ تر از 70% و مقدار نفوذ عمقی حداقل باشد. راندمان کاربرد 79%، راندمان نیاز آبیاری 92% و درصد نفوذ عمقی 20% از نتایج این سناریو بوده است. بدین ترتیب با استفاده از این مدل عددی و با توجه به راندمان‌های مورد نظر، امکان مدیریت و برنامه‌ریزی بهتر در زمینه‌ی آبیاری سطحی فراهم خواهد شد.

    کلیدواژگان: مدل سازی عددی، جویچه، بهینه سازی، جریان ورودی، زمان قطع جریان
  • مهدی ذاکری نیا *، مهدی کریمی فر، صالح مهموم سالکوبه صفحه 386

    ازجمله راهکارهای مدیریتی جهت استفاده بهینه از منابع آبی محدود موجود، به کارگیری مواد جاذب رطوبت از جمله پلیمرهای آب دوست می‌باشد. سرعت نفوذ آب به خاک از پارامترهای بسیار مهم در طراحی روش های آبیاری است. این تحقیق به منظور بررسی تاثیر مقادیر مختلف ابرجاذب بر نفوذپذیری آب به خاک با استفاده از روش استوانه های مضاعف در سطح مزرعه و به صورت آزمایش فاکتوریل با سه تکرار انجام شده‌است. فاکتور اول شامل اعمال سطوح مختلف ابرجاذب در 4 سطح صفر، 8، 16، 24 گرم در متر مربع و فاکتور زمان بعد از اعمال ابرجاذب به ترتیب شامل روز اعمال ابرجاذب، چهار روز و هشت روز بعد از اعمال آن بودند. هم چنین در این آزمایش مدل های کاستیاکف-لوییز و فیلیپ نیز جهت کمی‌‌سازی نفوذ آب در خاک استفاده گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که افزایش فاکتور غلظت ابرجاذب به کاربرده شده، در سطح 1 و 5 درصد تاثیر معنی داری بر نفوذ تجمعی و سرعت نهایی نفوذ آب به خاک نداشته‌‌‌است. بنابراین سطوح ابرجاذب به کار رفته در این تحقیق در مقیاس مزرعه‌ای نتوانسته ‌‌است بر خواص فیزیکی خاک مورد آزمایش غالب شود. اما فاکتور زمان بر آن ها در سطح 1% معنی دار بوده است به طوری که از حدود 5 تا 10 میلی متر بر ساعت در تیمارهای مختلف ابرجاذب به حدود 2 تا 5 میلی متر بر ساعت کاهش یافته است. همچنین مقادیر ضریب هبستگی (R2) بین داده های واقعی و مقادیر برآورد شده با مدل های مذکور نشان داد که هر دو مدل دارای دقت قابل قبول بوده‌اند اما مدل فیلیپ را می‌توان با اطمینان بیش تری برای برآورد مقادیر نفوذ در شرایط واقعی استفاده نمود.

    کلیدواژگان: ابرجاذب A200، نفوذ تجمعی، سرعت نفوذ نهایی
  • محسن احمدی*، عباس خاشعی سیوکی، علی شهیدی صفحه 393

    استفاده از زیولیت و آب مغناطیسی می‌تواند جایگزین مناسبی برای استفاده از کودهای شیمیایی باشد. در تحقیق حاضر به مطالعه تاثیر این دو عامل بر شاخص‌های رشد لوبیا پرداخته شده است. این تحقیق در سال  1392 در گلخانه‌ی تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند انجام شد. این مطالعه در قالب طرح کاملا تصادفی و به صورت فاکتوریل با شش تیمار (نوع آب به دو صورت معمولی و مغناطیسی شده و زیولیت در سه نوع بدون زیولیت، کلسیک و پتاسیک) در 6 تکرار و مجموعا 36 گلدان اجرا شد. نتایج نشان داد که استفاده از آب مغناطیسی تاثیر منفی معنی‌داری بر زمان سبز شدن، طول ریشه، وزن تر ریشه و ارتفاع گیاه دارد. استفاده از زیولیت تاثیر مثبت معنی‌داری بر مولفه‌های طول برگ، شاخص سطح برگ، وزن تر و خشک برگ دارد. همچنین اثر متقابل نوع آب و زیولیت تاثیر معنی‌دار بر طول ریشه، ارتفاع گیاه و وزن خشک برگ نشان داد. در بین زیولیت‌های مورد استفاده، زیولیت کلسیکی با افزایش طول برگ، شاخص سطح برگ، وزن تر برگ و وزن خشک برگ به ترتیب 20/1، 45/1، 56/1 و 32/1 برابر نسبت به تیمار شاهد کارایی بهتری را نشان داد.

    کلیدواژگان: آب مغناطیسی، زئولیت، لوبیا سبز، سبز شدن، شاخص های رشد
  • حسین انصاری، محمد نادریانفر*، حمید رمضانی، محمد جلینی صفحه 402

    استفاده بهینه از آب و افزایش بهره‌وری در فضای سبز شهری هدف نهایی این تحقیق است تا به این وسیله تا حدی بیش تر، امکان توسعه فضای سبز در شهر مشهد که در حال حاضر با مشکل کم آبی دایمی و بحران‌هایی مقطعی نظیر خشکسالی مواجه است فراهم گردد. لذا به منظور بررسی اثر روش های مختلف آبیاری شامل آبیاری سفالی، آبیاری قطره ای زیرسطحی و آبیاری سطحی بر روی گونه‌های غالب فضای سبز پرچین شهر مشهد شامل چهار گونه پرچین ترون، پیروکانتا، زرشک زینتی و رز، تحقیقی در طی فصل زراعی 1390-1389 با ایجاد سایت آزمایشات در پارک ملت شهر مشهد انجام گرفت. گونه‌های گیاهی پس از کاشت به مدت یک ماه در محیط طبیعی به صورت معمول آبیاری گردید تا مرحله استقرار به نحو مطلوب انجام پذیرد. این تحقیق در قالب طرح آزمایش کامل تصادفی با دو فاکتور روش آبیاری در سه سطح آبیاری سفالی (R1)، آبیاری قطره‌ای (R2) و آبیاری سطحی (R3) و چهار تیمار از گیاهان پرچینی و تزیینی ترون (P1)، زرشک زینتی (P2)، پیروکانتا (P3) و رز (P4) در سه تکرار انجام شد. ارزیابی نتایج به صورت تجزیه ساده و مقایسه میانگین‌ها بر اساس آزمون چند دامنه ای دانکن انجام شد. برای بررسی عملکرد گیا هان تحت شرایط آبیاری مختلف، از پارامترهای رشد گیاه شامل تعداد برگ در شاخه و وضعیت ظاهری گیاه نمونه برداری صورت گرفت و در انتهای فصل نمونه برداری شاخص سطح برگ (LAI)، وزن‌تر و خشک ساقه و برگ انجام شد. نتایج بررسی متوسط رشد گیاه نشان داد که برای گیاهان ترون، زرشک زینتی، پیروکانتا و رز؛ روش آبیاری سفالی نتایج بهتری دارد. کم‌ترین میزان آب مصرفی در طول دوره اندازه گیری برابر 46/3 متر مکعب برای سیستم آبیاری سفالی به دست آمد و پس از آن سیستم آبیاری قطره ای و سطحی به ترتیب 06/4 و 57/4 متر‌مکعب به دست آمد. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که حداکثر ارتفاع برای گیاه ترون، زرشک، پیروکانتا و رز به ترتیب مربوط به تیمار R1P1، R1P2، R1P3،R1P4  به دست آمد که نشان دهنده تاثیر مثبت روش آبیاری سفالی (R1) بر روی رشد گونه های مختلف است.

    کلیدواژگان: آبیاری سفالی، آبیاری قطره ای، گونه های فضای سبز، تغییرات رشد
  • رقیه باقری*، موسی حسام، علیرضا کیانی، ابوطالب هزارجریبی صفحه 413

    روش های آبیاری قطره ای به لحاظ راندمان بالا در توزیع، یک راه حل مناسب برای استفاده بهینه از منابع آب می باشند. اگر بدون توجه به کیفیت اجرای این سامانه ها سعی در گسترش کمی آن ها شود، قادر به ارایه فواید اسمی خود نمی شوند. به منظور پی بردن به نقاط ضعف و قدرت این سامانه ها لازم است عوامل موثر در ارزیابی آن ها اندازه گیری گردد. در پژوهش حاضر با پایش سیستم اجرا شده در باغ پرتقال و هلو شهرستان کردکوی واقع در استان گلستان به ارایه شاخص ها و توصیه های فنی مورد نیاز در طراحی، بهره برداری و نگهداری یک سامانه آبیاری قطره ای زیرسطحی اقدام شد. پایش مزرعه ای سیستم اجرا شده شامل پارامترهای کیفیت آب، بافت و کیفیت خاک، میزان گرفتگی قطره چکان ها و یکنواختی پخش آب، پروفیل رطوبتی خاک، توزیع ریشه، عمق نصب، فاصله قطره چکان ها از یکدیگر و تنه درختان بود. با توجه به نتایج به دست آمده از بررسی پارامترهای ضریب تغییرات دبی(Vqs)، ضریب یکنواختی آماری (Us)، ضریب تغییرات عملکرد قطره چکان ها (Vpf) در این سیستم که به ترتیب 25 ،74 ، 20درصد محاسبه شدند، سیستم مذکور وضعیت ضعیفی دارد. نتیجه گیری می شود که یکنواختی پخش پایین ناشی از عدم تنظیم فشار، ضعف طراحی، نوسانات غیر مجاز فشار سامانه می باشد.

    کلیدواژگان: آبیاری تحت فشار، یکنواختی پخش، گرفتگی قطره چکان ها
|
  • M. Nourali*, B.Ghahraman Page 205

    Prediction of annual precipitation is of prime importance for water resources management and agricultural crop pattern planning. Different methods are used such as classical estimation method, geostatistical methods, multiple linear regression, artificial neural networks and Kriging combined with neural networks for prediction of precipitation at unsampled locations.In this study, non-climatic inputs, were used such as geographic coordinates and altitude, and average annual precipitation of 47 stations (corresponding to 25 years period of 1886 to 2011) at province of Khorasan Razavi were adopted. The highest correlation was found to be between average annual precipitation (as dependent variable) and three coordinate variables of altitude and geographical coordinates of the stations (as independent variables). Based on the results, however, IDW method was not sensitive to altitude. Effective range was 30.2 kilometers under SK and OK methods, while it was increased to 40 kilometers under ordinary cokriging which supports for hight dependency of precipitation to altitude in spatial context. The semivariogram parameters of sill, nugget effect, effective range and relative nugget effect were quite different for different years which is an indication of spatio-temporal pattern of precipitation at the study area. The best results were attributed to RK and SKV, however. The structure of the adopted neural network in this study was the multilayer perceptron (MLP) with sigmoid tangent and linear functions. Different structures of neural networks were tested with different inputs, the optimum network for prediction of average annual precipitation was attributed to three inputs (longitude, latitude and altitude) corresponding to 3-6-1 structure with Levenberg-Marquardt algorithm. The highest correlation coefficient and the lowest error were due to artificial neural network method, so it was the best method in this study.

    Keywords: Precipitation, Artificial Neural Network, Multilayer Perception, Interpolation, Ordinary Cokriging
  • R.Badizadegan*, M.Saneie, K.Esmaili Page 220

    Hydraulic jump is the one of the most important phenomena for dissipation of the excess kinetic energy of the flow. The previous studies have proven that corrugated bed roughness increases more energy dissipation. Therefore the purpose of this study is comparison of the experimental results of hydraulic jump on sinusoidal corrugated beds with another similar result on different types of corrugated beds. From the results of this study it was found that conjugated depths relationship with the Froude numbers was linearly on all kinds of corrugated beds and different values of wave steepness (t/s) have no distinct effect on reduction of conjugate depths ratio, and all of the rough beds approximately cause the reduction of secondary depth in comparison with classic jump. The major variations of average relative jump length (Lj/y2*) in any types of roughness are form 3 to 4 that thevalue of these jumps length reduction is approximately 35% to 50% in compared with the classic jump. The value of relative reduction rate of jump energy on any types of the rough beds is approximately 5% higher than the smooth bed. One the other hand when the Froude number increases, the coefficient of shear stress increases too on the corrugated rough beds that it is about 6.5 to 10 times more than jump on the smooth bed.

    Keywords: Hydraulic Jump, Conjugated Depth, Sinusoidal Corrugated Bed, Coefficient of Shear Stress, Relative Jump Length
  • N.Salehnia, A.Alizadeh, N.Sayari Page 233

    The climate change is a unprecedented change that are taking place. Changes of meteorological parameters, rainfall, maximum and minimum temperatures change it. Since weather forecasting is important for these three parameters, in this study the mean of these changes for the periods 2010-2039, 2040-2069 and 2099-2070 compared to the base period 1990-1961 at three stations (Mashhad, Birjand, Bojnurd) and the model HadCM3 with A2 scenario were predicted. The downscaling models were used for data analysis were LARS-WG and ASD. The results showed that the ASD model 0.11, 0.01 and 0.02, respectively, with mean absolute error for the stations is more accurate than LARS model. The ASD model predicted changes in precipitation is less than LARS model in each stations. MAE values for minimum and maximum temperatures at LARS are less than ASD. These values for Mashhad are respectively 0.38 and 0.18.

    Keywords: Downscaling, LARS, WG, ASD, HadCM3, Prediction
  • S.Bamdad Machiani, M.R.Khaledian, M. Rezaei, Kh.Tajdari Page 246

    Groundwater resource is one of the major sources of freshwater supply in the world. In recent years the extraction of groundwater in the North of Iran is increased to supply increasing demands for agricultural and industrial consumptions, because of surface water resource limitation. The aim of this research was to evaluate the quality of groundwater for various uses i.e. agricultural and industrial consumptions in four main regions i.e. Lahijan, Astaneh, Talesh and Fumanat. In this paper, three indicators i.e. Langelier, Ryznar and Puckorius indices and furthermore Wilcox classification method, were used to assess groundwater quality in this region. According to Langelier index, there was not an especial trend in groundwater quality during study period, some years there was a tendency to settle and in some years did not tend to corrode, where 85.61, 55.4 and 39.54 percent of the wells in the area in 2002, 2004 and 2009, respectively, had a tendency to settle. Ryznar and Puckorius indices suggest that the water is corrosive (both indices values>6). In 2002, 2004 and 2009 according to Ryznar index, 84.17, 97.12 and 98.45 percent of the wells in the area had a tendency to corrode. According to the Wilcox classification method, almost all of the samples classified in 'good' class, and have no restriction to use in agriculture.

    Keywords: Langelier index, Raznar index, Puckorius index, Water quality, Wilcox classification
  • A. Araghi, M. Mousavi Baygi, S.M. Hasheminia Page 257

    Relative humidity is one of the thermodynamic parameters in atmosphere which has various effects on the climatic attributes in any region. Long term studying of this parameter can have useful results about the long term effects of climate change on the thermodynamic parameters of the atmosphere. In this research, correlation of relative humidity frequency was considered in three synoptic stations in Iran during the period of 55 years (from 1956 to 2010) using a new method called “Wavelet transform” and also the sequential Mann-Kendall test. Results show that long term stability of humidity status in arid and humid climates is more than semi-arid climates and this issue can be obviously seen in the low correlations of long term periods.

    Keywords: Relative humidity, Wavelet transforms, Frequency correlation, Mann, Kendall test
  • R. Afshari, M. Zakeriniya, H. Sharifan, M.H. Pahlavani Page 266

    Saline waters such as sea water in earlier years was considered as unusable, but new researches in two past decades have shown that irrigation scheduling based on using saline waters is applicable. The purpose of this study is investigation of simultaneous effect of periodic water stress and salinity of sea water on wheat yield. The research is based on factorial experiment in completely design (CRD) including 20 treatments and 3 replication in Gorgan University of Agriculture on autumn 2011. Periodic water stress in four stages (Initial, development, midseason and final stage) and salinity stress of sea water at 5 levels (0% 25%, 50%, 75% and 100% of Caspian sea water mixture into ordinary water) with Salinity of 0.7, 4.1, 11.1, 18.11, 25.1 (dS/m) respectively were applied. Result showed that periodic water stress and salinity of sea water on number of ears of plant, seed yield, Biological yield, seed weight and harvest index were significant at 1% level. The highest yield was observed in control treatment and then was for 25% sea water level without water stress. In 75% and 100% sea water and in development stage stress, the seed yield was reached to zero. Thus final stage water stress and 25% sea water salinity rate might be used for wheat cultivation near Caspian Sea lands. The using of sea water in different treatment cause to increasing soil salinity in salinity treatments during development stage (97% increase compared to control) led. Due to the problems same as salinity and water shortage in most parts of the country, use of Caspian Sea water (25% mixture with ordinary water) at final stages for wheat cultivation is applicable.

    Keywords: Caspian Sea, Stress water, Seed yield, Seed weight, Salinity
  • J. Abedi Kupaee, S. S. Eslamian, S. Y. Hashemi Nejhad Page 275

    In recent decades, heavy metal treatment due to environmental hazards is highly been considered. Among the various methods remediation, phytoremediation or in other words metal accumulation in plants is a new, reliable and economical method. But the efficiency of this method should be evaluated by mathematical models. The objective of this study, therefore, is to present a simple model for evaluating the period of remediation soil Nickel by the basil (Ocimum tenuiflorum L) plant. For this purpose, the soil adsorption isotherm were assumed to represent the soil behavior against the contaminant and were therefore combined with the plant uptake rates in order to develop simple models to predict the period needed for remediation of soil. The soil was contaminated with different levels of Nickel to permit the model evaluation. To verify model, The soil was contaminated with different amounts of nickel. Nickel Nitrate was used to contaminate the soil. The contaminated soils were then packed into the pots and. Basil basil (Ocimum tenuiflorum L) seeds were planted in the pots.. Crop samples were taken at four different time stages. In each step, The total concentrations of Ni in the soil and plant samples and water- soluble fraction of soil Ni were extracted. The models applicability was verified by mathematical statistic approaches. The results indicated the high performance of the Freundlich (R2=0.93) and the linear (R2=0.91) isotherm models to predict the Ni adsorption on soil. The result also showed that phytoremediation rate of Ni by Basil is a zero-order function of Ni concentration in soil solution. The comparison of the calculated and measured period of remediation soil Nickel by basil proofed the great performance of the proposed models.

    Keywords: Phytoremediation, Nickel, Soil adsorption isotherms, Remediation rate, Modeling
  • S. Sadeghi Tabas *, A. Akbarpour, M. Pourreza Bilondi Page 284

    The most important steps that were taken in hydrological analysis and design Hydrograph preparation, was Unit Hydrograph concept. The Unit Hydrograph was used to determine the flood, caused by the storms of duration and different intensity. The purpose of this study was the use of intelligent algorithms to provide optimal model Unit Hydrograph using the probability distribution function. For this purpose, the log-normal probability distribution function, gamma and inverse Gaussian was used. In this model, the objective function was to minimize the Sum of squared differences between the observed and predicted runoff Hydrograph at the catchment area. Computed runoff Hydrograph estimated using the proposed model by the probability distribution function. According to the values of root mean square error (RMSE), correlation coefficient (R2) and the Nash-Sutcliffe coefficient (NS), respectively 0.06,0.96,0.96 had log-normal distribution function better performance than other distribution functions at optimized Hydrograph. This distribution function had a good performance in computing peak flow. So that the calculated peak flow was near observed runoff peak flow. Also, genetic algorithms and particle swarm intelligence showed better results than other algorithms in the calibration of probability distribution functions.

    Keywords: Optimization, Gamma Distribution Function, Log, Normal Distribution Function, Inverse Gaussian Distribution Function, Runoff Hydrograph
  • M.Salarian*, H.Ansari, M.Bayram, A.Takarli Page 296

    The agricultural section is the largest consumer of water in the world. In recent decades, limited water resources for agricultural purposes on one hand and population increase on the other hand, made the development and application of modern methods of irrigation inevitable. The use of pressurized irrigation systems such as drip irrigation is an effective option to increase water use efficiency, therefore optimal designs are required. In the present study, for optimizing the basic hydraulic calculations of 14 drip irrigation scheme, located in 14 cities in Mazandaran province, Hydrocalc planning software was used. Then the design data were compared with data from the software. The results show that by using this model the amount of pressure reduction in emitter, declines by 30 to 70 percent. Optimal velocity and amount of water in the pipe has been reduced from 20 to 60 percent. According to the continuity equation, the flow rate is reduced by 20 to 50 percent.Thus, by using this model and due to the flow rate reduction, the average savings in water use are about 50 percent and uniformity rate has reached over 91 percent.

    Keywords: Optimization, Uniformity, Productivity, Planning, Hydrocalc
  • H.Rahimikhoob*, A.Sotoodehnia Page 304

    The most important factor limiting agricultural products in arid and semi-arid region is water scarcity. Increasing the water use efficiency is one of the agricultural development solutions. The purpose of this study is to optimize water use efficiency using Elasticity Index for silage maize in Qazvin region. The data of this study were collected from the results of Sotoodehnia (2002) that was conducted on 704 single crass varieties in Ismail Abad in Qazvin during two years of field research in 1379 and 1380. Data included, crop yield and seasonal evapotranspiration of full and deficit irrigation treatments, that by using this data, production function, water use efficiency and elasticity of water productivity were determined. Using these functions were shown, the maximum water use efficiency of 3.58 kilogram per hectare with 508 millimeter evapotranspiration and yield of 18178 kilogram per hectare achieved. Also, to achieve maximum yield (21330 kilogram per hectare), evapotranspiration of 683 millimeter (25.6 percent more than maximum water use efficiency) is required.

    Keywords: Water Use Efficiency, Production Function, Elasticity Index, Maize Silage
  • Yalda Seraj Rezaei, Reza Delirhasannia Page 311

    In this study in order to investigate the effects of wind speed in the day and night time on the performance of five impact sprinklers in the growth season, the wind speed values were forecasted for three years ahead in Tabriz region using time series models and ARIMA(2,0,0)(0,1,1)24 was detected as the appropriate model for both day and night time wind speed series. In the next step the water distribution patterns of three experimental sprinklers of IRRILINE IR30, VYR 35 and RAINBIRD 40B were overlapped in various shapes and spacing and water application uniformities were evaluated for each case and three different classes of wind speed (0-2, 2-4 and > 4 ms-1) during growth season. Additionally, to simulate distribution patterns and coefficients of uniformity of two more sprinklers of MEGA RC 130H and VYR 70, Ador-Sprinkler software was applied in the different wind speeds and sprinklers spacing. The results showed that the difference between day and night time wind speeds is relatively significant in the spring months, while that is almost negligible in the summer. Generally, in the growth season, night time irrigation improves application uniformity up to 3.46% for experimental sprinklers in comparison with day time irrigation. For simulated sprinklers this value was calculated 2.84%, averagely. Regarding to the obtained results it can be stated that night time irrigation practice in the spring and summer months is recommended due to lower wind drift values and lower evaporation losses, respectively.

    Keywords: Coefficient of Uniformity, distribution Pattern, impact sprinkler, time series, wind speed
  • A. Gholamhossien Pour, Jafari Nejad, A. Alizadeh, A. Neshat, M. Abolhassani Zeraatkar Page 325

    2 of the total area of the province has been observed that about 76% of the Pistachios and Dates. Rainfall and water resources shortage is a reality in this province is an important and undeniable. The analysis of basic water and virtual water parameters agricultural products can our strategic policy and planning of water resources to help. To achieve this strategic objective to calculate the virtual water content of crops (pistachio and dates) and agriculture crops in 1388 and calculate the volume of virtual water by importing and exporting these products using Hoekstra and Hung (2002) and Hoekstra and et al (2009) were studied. The results of this study showed Kerman exporter of virtual water and virtual water exports in 1388 to more than 2.64 billion cubicmeters have been estimated. Macro of pistachios, dates, and the other component products for other goods such as fruits and vegetables year for consumer products are low. Pistachios contain high-performance virtual water content is low. However, better performance dates lower than going pistachio, but both products are of a highstandard of virtual water. Therefore, to reduce pressure on domestic water resources requires the use of importing virtual water trade strategy on the province's water.

    Keywords: trade virtual water, pistachios, dates, export, Kerman, import
  • M. Hesam *, A. Kiani Page 336

    In the present study, irrigation efficiency was evaluated in some irrigated areas including 20 farms under surface irrigation and 6 farms under sprinkler irrigation in some regions of Golestan province in 2008 and 2009. Application efficiency in surface irrigation method were determined by dividing absorbed water in the roots zone (soil moisture deficit) to the amount of applied water to each field (by measuring input water). In sprinkler irrigation, in addition to application efficiency (similar to surface irrigation) uniformity coefficient (CU) was also measured. Results have shown that application efficiency ranged between 21 to 81 percent and 54 to 80 percent for surface and sprinkler irrigation, respectively. And also uniformity efficiency in sprinkler irrigation was fluctuated between 52 to 88 percent. The main reasons for failure to achieve acceptable irrigation efficiency in some fields are: inappropriate irrigation time, choosing the wrong flow rate, improper size, the non-uniformity of the field and lack of attention to the water holding capacity in soil.

    Keywords: Surface Irrigation, Sprinkler Irrigation, Efficiency, Golestan
  • H. Sharifan, A. Taheri Amiri * Page 344

    Changes in groundwater levels are important factors and effectiveness in study and management of groundwater resources use in agricultural, domestic and industrial. Lack of harvesting and reading points will limit access to this information due to financial and time constraints. Thus, application of interpolation and approximation water level methods are based on information from neighboring regions and have a special place in the study of groundwater resources. In this study, conventional interpolation method, the kriging and artificial intelligence systems evolve neural - fuzzy adaptive were evaluated land Dashtenaz Sari city. The research shows that three minimum curvature method, kriging and neural-fuzzy inference system adaptive values RMSE, 56.32, 55.12 and 53.97 cm, and the mean absolute error of 43, 42.54 and 42.94 percent and as well as the values of R2 0.56, 0.54 and 0.55, are the same accuracy in the interpolation of groundwater levels in the study area. However, due to large fluctuations in water levels in this area varies between 12 and 315 cm, None of these methods are of high accuracy and acceptable. In addition, a Neural-fuzzy inference system adaptive, Withdrawal of membership function trapmf the input layer and 5 for the membership function for each input and output layers with constant learning algorithm for hybrid and conventional interpolation and kriging parameters, the default get the best results by software surfur.

    Keywords: groundwater level, interpolation, land statistics, neural, Fuzzy inference system Adaptive
  • Flood Frequency Analysis Using Archimedean Copula Functions Based on Annual Maximum Series / (Case Study:Arazkuseh Hydrometric Station in Golestan Province)
    L. Rahimi, A.A. Dehghani, M. Abdolhosseini, Kh. Ghorbani Page 353

    Univariate frequency analysis of hydrological events has some shortcomings caused by the lack of taking into account all characteristics of such events. Therefore, bivariate frequency analysis of hydrologic events such as flood can be useful in hydraulic design of structures and water resources management. The peak discharge and volume of flood are two important parameters in design of structures, thus, Archimedean copula functions were used for analysis of dependence structure between peak discharges and flood volumes. The time series of discharge for Arazkusehhydrometric station for a period of 40 years was constructed based on annual maximum (AM) discharge in daily scale. This station area is 1678.1 km2.The results showed that Gumbel extreme value copula was the best choice for fitting to data. Beased on design requirements, one can choose joint return period in "and", "or" and "conditional". For example, considering univariate frequency analysis results the return period of peak discharge equal to 50 years, while for a same value of peak discharge and volume in "and", "or" condition, the joint return periods are 72 and 38 respectively. The return period of "or" case was less than univariateand the highest value was belong to "and" case. This shows that planning or design based on "or" case is more confident, because results to larger values of peak discharge and volume quantile for the same value or univariate return period.

    Keywords: Copula functions, Archimedean Copulas, Multivariate frequency analysis, Joint return period, conditional return period
  • Sh. Karimi * Page 366

    Green house gases extend have caused to intensity the climate change and their negative impact on human communities are one of the main disturbances of human in 21st. century. The climate change phenomenon has different impact on various systems. The vital role of water on human life causes the study of these negative impacts on severity and occurrence of drought events in a region to be very important. In this study, three Global Climate Models (GCMs) output (precipitation and temperature), bias corrected with the WATCH Forcing Data (WFD), for the A2 and B1 scenarios, are used for drought assessment at a basin scale. The produced hydrological variables, flow, soil moisture and lower groundwater reservoir volume were used for the hydrological regime assessment and drought identification with the aid of the threshold level method. For A2 scenario, it was found that the number of drought events could increase up to 98%, 109% and 81% in flow, soil moisture and groundwater respectively. B1 scenario provided more conservative estimates, with an increase of drought events number up to 56%, 92% and 34% in flow, soil moisture and groundwater, respectively. The drought duration difference between scenarios reaches up to 33%, 89% and 34% for simulated flow, soil moisture and groundwater respectively till 2100. Moderate changes can be noticed in drought deficit volume with an estimated maximum increase of 19%, 33% and 22% in flow, soil moisture and groundwater involving A2 scenario, whereas B1 scenario projected 10%, 2% and 26% maximum increase for the former parameters. The evolution of the hydrological parameters is in line with the projected decreasing precipitation and increasing temperature trends.

    Keywords: Climate change, drought, HVB model, Changes of precipitation, temperature
  • E.Beykzadeh, A.N., Ziaei, K.Davari, H. Ansari Page 377

    In this study, a complete hydrodynamic model was used to simulate all phases of the furrow irrigation. Two sets of field data, walker and Printz were adopted for the verification of the results. The good agreement was observed among the code, SIRMOD and field data. Then, an optimization scheme was used to determine the best inflow rate and cutoff time in Merkley irrigation. The inflow rate and cutoff time were determined based on the maximum objective function. Therefore application efficiency increased from 57% to 70% and irrigation requirement efficiency increased from 81% to 95%. Then two different scenarios for optimization were determined to obtain desirable efficiencies. In the first case it was assumed that requirement irrigation efficiency and distribution uniformity was greater than 90% and the maximum values for application efficiency to be selected in this area. Application efficiency 60%, requirement efficiency 98% and distribution uniformity 90% were obtained in this scenario. In the second case, it was assumed that requirement irrigation efficiency was greater than 90%, application efficiency was greater than 70% and deep percolation to be minimum in this area. application efficiency 79%, requirement irrigation efficiency 92% and deep percolation percentage 20% was the result of this scenario. Therefore, this numerical model according to desirable efficiencies could be implemented to enhance the surface irrigation scheduling and management.

    Keywords: Numerical method, Furrow, Optimization, Inflow rate, Cutoff time
  • M. Zakerinia, M. Karimifar, S. Mahmoom Salkobeh Page 386

    One of the management strategies for efficient use of restricted water resources is using of water absorbent materials such as polymers with too much water absorption capability. Infiltration rate into the soil is one of the most important parameters in irrigation system design. This study was done to investigate the effect of different amounts of absorbent material on water infiltration into the farm’s soil, using double rings method. The research was done in factorial experiment with three replications. The first factor was applying different absorbent material levels at 4, 8, 16 and 24 grams per square meter of soil and second factor was time steps after absorbent application such as the day of application and also four and eight days after. Also in this study The Kostiakov – Lewis and Philippe models were used for simulation of water infiltration in to the soil. The results showed that increasing the absorbent material amounts has no significant effect on cumulative infiltration and infiltration rate at 1 and 5 percent probability. So the absorbent material levels which are used in this study couldn’t prevail on soil physical properties in field scale. But the time factor was significant at 1% probability and soil infiltration decrease from 5-10 mm/hour to 2-5 mm/hour in different treatment. Also R2 factor showed that Kostiakov – Lewis and Philippe models were fitted acceptably to the data for the different treatments. But Philip model could be used more safely for estimation of infiltration in real conditions.

    Keywords: A200 Super Absorbent, Cumulating Infiltration, Final Infiltration Rate
  • M. Ahmadee*, A. Khashei Siuki, A.Shahidi Page 393

    Using zeolite and magnetic water can be a good alternative to reduce use of chemical fertilizers. In this study investigated the effect of these two factors was investigated the growth of green bean. This research was conducted in Birjand Agricultural Research greenhouse in 1392. This study was performed in factorial experiment based on completely randomized design with 6 treatment (Water treatment in two types; non-magnetically and magnetically and zeolite treatment in three levels; potassic, calcic and without zeolite) and 6 replicates and a total of 36 pots. Results showed a significant negative effect on the use of magnetic water during emergence, root length, root fresh weight and plant height. Using of Zeolites have a positive effect on leaf length, leaf area index and leaf dry weight. The interaction between water and zeolite showed a significant effect on root length, plant heigth and leaf dry weight. calcic zeolite increasing leaf length, leaf area index, leaf fresh weight and leaf dry weight, respectively, 1.20, 1.45, 1.56 and 1.32 compared to the control treatment to show a better performance among others.

    Keywords: Magnetic Water, Zeolite, Green beans, Emergence, Growth
  • H. Ansari, M. Naderianfar, H. Ramazani, M. Joleini Page 402

    The ultimate goal of this research is efficient use of water and increasing the productivity in urban green space. It means so much to the development of green space in the city of Mashhad. Currently in a period of crisis, such as drought and ongoing water shortage problem faced be provided.Therefore, in order to investigate the effect of different irrigation methods include Jar irrigation, surface irrigation and subsurface drip irrigation on green hedge dominant species in Mashhad, The experiment was conducted in Mashhad Park-e-Mellat during the 1390-1389 season on four hedge Tereven, Pirokanta, zereshk and rose. Plant species a month after planting the plant species in their natural environments were generally sprinkling the stage to perform effectively. This experiment was conducted in a randomized complete block design (RCBD) with two factors and three levels of jar irrigation (R1), drip irrigation (R2) and the surface irrigation (R3) and four treatments Tereven (P1), zereshk (P2), Pirokanta (P3) and Rose (P4) in three replicates. Evaluation results of simple analysis and comparison of means were done by Duncan test. To evaluate the performance of plants under different irrigation conditions, samples were taken from the plant growth parameters such as the number of leaves and plants Appearance and at the end of the season Sampling was done such as, leaf area index (LAI), fresh and dry weight of stem and leaf. The results showed that plant growth medium for plants Tereven, zereshk, Pirokanta and Rose; jar irrigation method has better results. Low water levels during the measurement period was equal to 3.46 cubic meters for jar irrigation and then trickle irrigation system and surface, respectively, 4.06 and 4.57 cubic meters respectively. The ANOVA results showed that the maximum plant height for Tereven, zereshk, Pirokanta and Rose are related to treatment R1P1, R1P2, R1P3, R1P4, Which reflects the positive effect of jar irrigation method (R1) on the growth of different species.

    Keywords: Jar irrigation, Drip irrigation, Green space species, Growth changes
  • R. Bagheri *, M. Hesam, A. Kiani, A. Hezarjaribi Page 413

    Drip irrigation methods in terms of the potential for a solution ideally suited for use in high efficiency distribution of water resources are optimized. If the system is running, regardless of the quality of some of them tride to be not be able to provide benefits to its nominal. In order to understand the strngths and weaknesses of system is required factors in their assessment of the size of. Farm monitoring system included parameters of water quality, soil quality, texture, and uniformity of emitters clogging water distribution, instsllation depth, distance from each other, and the trunk was emitters. The results show acceptable uniformity coefficient and coefficient of variation of discharge rates at discharge were classified as unacceptable. According to the results obtained from the coefficient of variation of flow parameters (Vqs), statistical uniformity coefficient (Us), The coefficient of variation of the dropper(Vpf) in the system of 25,74,22 Percent were calculated, showing system pressure fluctuations is unauthorized. It is concluded that a lack of uniformity at low pressure, poor design, system pressure fluctuations is unauthorized.

    Keywords: Pressurized irrigation, Uniformly distributed, Clogging of emitters