فهرست مطالب

مدیریت آب و آبیاری - سال پنجم شماره 2 (پاییز و زمستان 1394)

مجله مدیریت آب و آبیاری
سال پنجم شماره 2 (پاییز و زمستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/11/11
  • تعداد عناوین: 10
|
  • حمید کاردان مقدم، عباس روزبهانی* صفحات 139-151
    اساس برنامه ریزی های منابع آب بر پایه حجم آب قابل استحصال در آبخوان است و برآورد دقیق این حجم از آب زیرزمینی، کمک شایانی به توسعه می کند. در این مطالعه، از مدل های بیزین با استفاده از دو ساختار خوشه بندی و صریح برای شبیه سازی سطح آب زیرزمینی آبخوان بیرجند استفاده شد. پنج متغیر تغذیه آبخوان، سطح ایستابی، دما، تبخیر و برداشت از آب زیرزمینی در ماه قبل به عنوان متغیرهای ورودی به شبکه بیزین و سطح آب زیرزمینی در ماه کنونی، به عنوان متغیر خروجی آزموده شد. در سناریوی صریح تحلیل و آموزش داده های ورودی بر اساس پیوستگی و با لحاظ کردن عدم قطعیت حاکم بر پارامترها انجام و در سناریوی خوشه بندی بر اساس شاخص های اعتبار سنجی تعداد خوشه بندی مناسب برای شبیه سازی انتخاب و شبیه سازی انجام پذیرفت. نتایج نهایی نشان داد که شبکه بیزین در شبیه سازی سطح آب زیرزمینی تحت عدم قطعیت ابزار قوی بوده و متوسط ضریب تبیین برای 13 پیزومتر در آبخوان، 83/0 در حالت صریح و 56/0 در حالت خوشه بندی است. همچنین استفاده از ساختار صریح برای پیش بینی سطح آب زیرزمینی در هر پیزومتر آبخوان، می تواند با هم بستگی بیشتر به کار برده شود.
    کلیدواژگان: آبخوان، اعتبارسنجی، خوشه بندی، شبیه سازی، عدم قطعیت
  • حسین بابازاده*، مهدی سرایی تبریزی صفحات 153-167
    منطقه غیراشباع خاک یکی از بخش های مهم چرخه هیدرولوژی است که نقش درخور توجهی در مدیریت منابع آب کشاورزی دارد. هدف از این پژوهش، تعیین میزان جذب آب به وسیله گیاه تحت شرایط تنش های هم زمان آب، شوری و نیتروژن شرایط غالب در مناطق خشک و نیمه خشک است. بدین منظور، آزمایشی با چهار سطح کمی آب آبیاری شامل 120، 100، 80 و 60 درصد نیاز آبی گیاه، چهار سطح کیفی آب آبیاری شامل 2/1، 3، 5 و 8 دسی زیمنس بر متر و چهار سطح کود نیتروژن شامل 100، 75، 50 و 0 درصد نیاز کودی انجام شد. نتایج نشان داد که بر اساس آماره های محاسبه شده، واکنش گیاه ریحان به تنش های هم زمان سه گانه آب، شوری و نیتروژن با استفاده از مدل MB-MB-EXP، مناسب ترین شبیه سازی را به همراه دارد (22/7 nRMSE=و 05/19 ME=). تحلیل حساسیت مدل ها نشان داد که مدل MB-MB-VG با کم ترین پارامتر ورودی و حساسیت نسبتا کم به این پارامترها (5/1 >Sc) بیش از دیگر مدل های بررسی شده دقت دارد (45/7 nRMSE=و 75/19 ME=).
    کلیدواژگان: تحلیل حساسیت، ریحان، مدیریت آب کشاورزی، مدل MB، MB، EXP، مدل MB، MB، VG
  • مریم براتی مقدم، مهدی مظاهری*، جمال محمدولی سامانی صفحات 169-190
    رودخانه ها از منابع اصلی تامین آب شرب و کشاورزی هستند؛ بنابراین، کنترل و مدل سازی دقیق کیفیت آب رودخانه ها به منظور حفظ سلامت انسان ها و پایداری محیط زیست ضروری است. یکی از مواردی که انتقال ماده آلاینده، به ویژه در نهرهای کوهستانی کوچک را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد، نواحی نگهداشت موقت هستند. تاثیرات اصلی این نواحی شامل حبس موقتی ماده آلاینده، کاهش غلظت این مواد در پایین دست و تاثیر غیرمستقیم بر فرایند جذب در بستر نهر است. هدف این تحقیق، ارائه مدلی جدید و جامع با تلفیق الگوهای عددی با درجه دقت بسیار (روش QUICK)(Choi، 2000 #34) برای شبیه سازی انتقال آلاینده با لحاظ نگهداشت موقت و جذب سینتیک در رودخانه ها با مقطع نامنظم تحت رژیم جریان غیرماندگار است. نتایج اجرای مدل برای مثالی فرضی و دو سری داده واقعی و مقایسه آن ها با نتایح دو مدل رایج دیگر، حاکی از دقت مطلوب و پایداری عددی فراوان آن بود. بنابراین، می توان مدل را در بسیاری از مطالعات انتقال آلاینده به عنوان جایگزین مناسبی برای مدل های رایج فعلی پیشنهاد کرد.
    کلیدواژگان: جذب سینتیک، جریان غیرماندگار، روش QUICK، مدل سازی کیفیت آب، نگهداشت موقت
  • ساره سیاری*، مجید رحیم پور، محمد ذونعمت کرمانی صفحات 191-202
    آبیاری جویچه ای یکی از انواع متداول آبیاری سطحی است. تعیین زمان پیشروی و پسروی در مزرعه نیازمند اندازه گیری های دقیق است و این خود باعث صرف وقت و هزینه زیاد می شود. بدین منظور، استفاده از مدلی مناسب، در این زمینه بسیار سودمند خواهد بود. در این تحقیق از مدل WinSRFR در دو روش اینرسی صفر و موج سینماتیک برای شبیه سازی آبیاری جویچه ای استفاده شده است. با استفاده از این مدل، زمان پیشروی، زمان پسروی، متوسط عمق نفوذیافته، رواناب و عملکرد محاسبه و با مقادیر اندازه گیری شده مقایسه شد. همچنین حالت های مختلف دبی ورودی به جویچه مانند دبی ثابت، دبی افزایشی، دبی کاهش یافته و هیدروگراف در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر کرمان انجام و بررسی شده است. بر اساس نتایج، روش موج سینماتیک به دلیل فرض یکنواخت بودن جریان در طول جویچه، دقت کمتری از روش اینرسی صفر دارد. همچنین نتایج نشان داد در حالتی که دبی ورودی تغییرات کمی دارد، دقت محاسبه زمان پیشروی افزایش می یابد. کمترین خطای محاسبه زمان پیشروی در دبی ثابت، 2/1 درصد و بیشترین خطای محاسبه زمان پیشروی در دبی افزایشی، 2/11 درصد است. بیشترین میزان بازده کاربرد آب و کمترین میزان رواناب مربوط به دبی کاهش یافته است که به ترتیب 72 و 28 درصد است.
    کلیدواژگان: بازده کاربرد، رواناب، زمان پسروی، زمان پیشروی، متوسط عمق نفوذ، مدل WinSRFR
  • محسن افاضاتی، محسن ایران دوست، عباس رضایی استخروییه* صفحات 203-214
    در این پژوهش تاثیر سوپرجاذب (سوپرآب آ200) بر عملکرد و کارایی مصرف آب خیار، در گلخانه و شرایط کم آبیاری بررسی شده است. کشت گیاه در گلدان های پلاستیکی انجام و آبیاری توسط قطره چکان های با دبی چهار لیتر در ساعت انجام گرفته است. سه ارتفاع آب آبیاری (10 میلی متر در شبانه روز (آبیاری کامل)، 3/8 و 2/6 میلی متر در شبانه روز (کم آبیاری)) به عنوان فاکتور اصلی و چهار سطح سوپرجاذب (صفر، 2/0، 4/0 و 6/0 درصد وزن خاک گلدان) به عنوان فاکتور فرعی انتخاب شد. طرح به صورت اسپلیت پلات در قالب بلوک کامل تصادفی در چهار تکرار اجرا شد. در این طرح صفات ارتفاع بوته، قطر ساقه، محتوای کلروفیل، طول، قطر و وزن میوه، طول و وزن ریشه و عملکرد و کارایی مصرف آب، ارزیابی شد. نتایج نشان داد کم آبیاری بر تمام صفات، جز قطر ساقه، تاثیر معنی داری داشت. اثر سوپرجاذب و اثر متقابل کم آبیاری با سوپرجاذب برای همه صفات، به جز قطر ساقه معنی دار بود. بیشترین عملکرد میوه (1/3818 گرم در هر بوته) به گیاهان تحت تیمار آبیاری کامل و 4/0 درصد سوپرجاذب اختصاص یافت. بیشترین کارایی مصرف آب (95/14 کیلوگرم در هر مترمکعب) در گیاهان تحت تیمار 2/6 میلی متر آب آبیاری در شبانه روز و 4/0 درصد سوپرجاذب حاصل شد.
    کلیدواژگان: تنش خشکی، سوپرآب آ200، کارایی مصرف آب، کشت گلخانه ای، کمبود آب، مناطق خشک و نیمه خشک
  • هوشنگ قمرنیا*، آزاده خلدی رضایی، مختار قبادی صفحات 215-227
    در این پژوهش اثر اعمال چهار سطح آبیاری تکمیلی بر کارایی مصرف آب و عملکرد سه رقم عدس (کیمیا، ILL6037 و قزوین) در دو سال زراعی 92-1391 و 93-1392 بررسی شد. آزمایش ها در ایستگاه تحقیقاتی گروه مهندسی آب پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی کرمانشاه، با بهره گیری از گلدان های موجود به صورت فاکتوریل دوعامله و بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام گرفت. سطوح مختلف آبیاری تکمیلی عبارت بود از: آبیاری در مراحل گل دهی، غلاف دهی، دانه دهی و یک حالت بدون انجام آبیاری تکمیلی. زمان اعمال تیمارهای آبیاری تکمیلی در مراحل گل دهی، غلاف دهی و دانه دهی، به ترتیب با مشاهده 50 درصد به گل نشستن بوته ها، غلاف بستن و شروع دانه بستن سنبله ها بود. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد دانه مربوط به رقم کیمیا در تیمار آبیاری تکمیلی در مرحله دانه دهی بود که به ترتیب برای سال های اول و دوم، 3/122 و 1/104 گرم در مترمربع به دست آمد. در هر دو سال، رقم کیمیا نسبت به دو رقم دیگر تحت تیمار آبیاری تکمیلی در مرحله دانه دهی، بیشترین کارایی مصرف آب را به خود اختصاص داد. همچنین بیشترین میزان پروتئین، از آن رقم کیمیا در تیمار دیم (بدون آبیاری تکمیلی) بود که به ترتیب برای سال های اول و دوم 01/30 و 60/30 درصد به دست آمد.
    کلیدواژگان: پروتئین، دانه دهی، دیم، کیمیا، گلدان
  • فاطمه ساسانی، هوشنگ قمرنیا*، بهمن یارقلی صفحات 229-241
    در این مطالعه، اثرهای استفاده بلندمدت از پساب شهری (دوره بیش از 40 سال) روی محتوای نمک خاک و پارامترهای مرتبط با آن در اراضی جنوب تهران ارزیابی شده است. برای این تحلیل، روش های مختلف کریجینگ آزموده شد که مطابق با شاخص های مدل برتر، در نهایت برای پارامترهای pH، Clay، Na+، Mg2+ و SAR مدل کریجینگ معمولی (OK)، برای پارامترهای EC و Cl- مدل کریجینگ لوگ نرمال (Log-normal K) و برای پارامتر Ca2+ مدل کریجینگ انفصالی (DK) انتخاب گردید. در این مطالعه، متغیرهای Na+، Cl- و SAR با بیشترین نسبت اثر قطعه ای به آستانه، بیش از سایر پارامترها تاثیرپذیری از عوامل برونی (آبیاری بلندمدت با پساب شهری) را نشان دادند. همچنین با وجود استفاده از پساب های شهری، EC خاک ها کمتر (تا نصف) از حد بحرانی بود که می توان آن را به حجم زیاد و دسترسی دائمی به این آب ها نسبت داد که جزء آب شویی را به خوبی پوشش داده است؛ لیکن پارامترهای Na+و SAR حدود بیش از حد بحرانی داشتند که نیازمند اقدام مدیریتی نظیر استفاده از گچ است. بافت سنگین منطقه، عاملی تقویت کننده در سدیمی شدن اراضی است که به علت درصد رس بیشتر از 25 درصد برای کل اراضی، پدیده سدیمی شدن، کل منطقه مورد مطالعه را تهدید می کند.
    کلیدواژگان: اثر قطعه ای به آستانه، بافت سنگین، عوامل برونی، کریجینگ معمولی و انفصالی
  • شروین جمشیدی، محد حسین نیک سخن* صفحات 243-259
    الگوی تجارت مجوز انتشار آلودگی، رویکردی نوین در مدیریت کیفی منابع آب سطحی به شمار می رود. بر همین اساس، این پژوهش به تخصیص بهینه بار آلودگی مبتنی بر پارامتر اکسیژن خواهی بیوشیمیایی آب (BOD) در رودخانه سفیدرود، حدفاصل سد سنگر تا مصب دریا می پردازد. بدین منظور، رودخانه از نظر کمی و کیفی توسط مدل Qual2kw شبیه سازی شده و مقدار بار مجاز تخلیه آلودگی روزانه (TMDL) تعیین شده است. همچنین به روش آنالیز حساسیت، مقدار ضرایب تاثیر هر منبع آلاینده، پس از نرمال سازی مشخص و تخصیص بهینه پساب با هدف حداقل کردن هزینه های کل تصفیه بار آلودگی تعیین شده است. نتایج نشان می دهد حفاظت از منابع آبی به روش کنترل تخلیه بار مجاز آلودگی نسبت به روش متعارف کنترل دستوری، سبب کاهش هزینه های کل تصفیه تا 10 درصد خواهد شد. همچنین می توان انتظار داشت شاخص کیفی آب حدود 20 واحد افزایش یابد. الگوی تجارت مجوز انتشار آلودگی، میزان صرفه جویی هزینه ها را تا 26 درصد افزایش می دهد. با کنترل عملکرد بازار در انتهای دوره طرح، پیش بینی می شود بازار فروش مجوز BOD همچنان در بلندمدت سودآور باشد و با حجم مبادلات معادل 466 واحد، از صرفه جویی ارزی 10 درصد برخوردار شود.
    کلیدواژگان: اکسیژن خواهی بیوشیمیایی، تجارت کیفیت آب، مجوز انتشار آلودگی، سفیدرود، تخصیص پساب
  • ایمان کریمی راد، کیومرث ابراهیمی*، شهاب عراقی نژاد صفحات 261-275
    در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک، تامین آب موردنیاز بخش های مختلف، تنها از طریق منابع آب زیرزمینی امکان پذیر است. هدف مقاله حاضر، بررسی اثر نوسانات اقلیمی بر سفره های آزاد و تحت فشار هم مکان در یک سامانه آب زیرزمینی چندلایه است. برای این منظور، آبخوان دشت گرگان با استفاده از شاخص های خشک سالی هواشناسی و هیدرولوژی DI، PNI، SPI و GRI و روش تحلیل هم بستگی بررسی شد. در این بررسی از آمار 19 ایستگاه باران سنجی، 19 چاه مشاهده ای و 19 چاه پیزومتری به ترتیب با دوره های آماری 38، 38 و 14 ساله بهره برده شد. نتایج نشان می دهد شاخص SPI عملکرد بهتری در منطقه دارد و برای بررسی رفتار آب زیرزمینی از مقایسه این شاخص با شاخص GRI استفاده شد. بر اساس نتایج، پاسخ سفره ها در برابر وقوع خشک سالی هواشناسی متفاوت است و SPI بلندمدت 18 ماهه برای سفره آزاد و 48 ماهه برای سفره تحت فشار، بیشترین ارتباط را با نوسانات آب زیرزمینی داشته است. در ضمن، تاثیر نوسانات بارندگی حداکثر تا 15 و 5 ماه، به ترتیب در سفره های آزاد و تحت فشار باقی می ماند. به بیان دیگر، سفره تحت فشار از اطمینان پذیری فراوانی برخوردار است و تنها وقتی شرایط خشک سالی یا ترسالی هواشناسی طولانی شود، بر این سفره تاثیر خواهد گذاشت.
    کلیدواژگان: تحلیل هم بستگی، سفره آزاد، سفره تحت فشار، شاخص بارش استانداردشده، شاخص منبع آب زیرزمینی
  • زینب حیدری *، معصومه فراستی، رسول قبادیان صفحات 277-288
    هدف این تحقیق، بررسی اثر شیب بر الگوی خیس شده خاک تحت آبیاری قطره ای سطحی و شبیه سازی با مدل هایدروس دوبعدی است. آزمایش ها برای جمع آوری داده های مورد نیاز، درون جعبه پلکسی گلاس پرشده از خاک لوم رسی سیلتی، در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه رازی کرمانشاه انجام شد.به منظور بررسی اثر شیب روی ابعاد پیاز رطوبتی، آزمایش ها با قطره چکان دارای دبی ثابت 4 لیتر در ساعت در شیب های 0، 5، 15 و 25 درصد با زمان آبیاری 2 ساعت و در سه تکرار انجام شد. آزمایش ها برای تعیین حداکثر قطر و عمق الگوی رطوبتی در زمان های مختلف، بعد از شروع آبیاری، به ازای هر شیب انجام گرفت و درنهایت به مقایسه نتایج آزمایشگاهی با نتایج حاصل از شبیه سازی توسط مدل هایدروس دوبعدی پرداخته شد. نتایج نشان داد مدل هایدروس دوبعدی، روند تغییرات الگوی رطوبتی را در طول مدت مطالعه مشابه داده های اندازه گیری شده در آزمایشگاه شبیه سازی کرده است. حداکثر مقدار خطای به دست آمده از هایدروس دوبعدی در حداکثر عمق و عرض خیس شده، به ترتیب بین 44/1 و 4/3 درصد بوده است. با افزایش شیب میزان حداکثر خطا افزایش یافته و توانایی مدل در شبیه سازی الگوی رطوبتی کاهش می یابد. سپس با افزایش شیب، الگوی رطوبتی به سمت پایین دست گسترده شده است.
    کلیدواژگان: اراضی شیب دار، الگوی رطوبتی، عرض خیس شده، عمق خیس شده، معادله ریچاردز
|
  • Hamid Kardan Moghaddam, Abbas Roozbahani* Pages 139-151
    The planning of water resources is based on the volume of water extracted from the aquifer and accurate estimate of this volume considerably helps to development. In this study, the Bayesian networks model using continues and clustering structures was used to simulate the groundwater level of Birjand aquifer. Bayesian networks was calibrated with five input variables of aquifer recharge, water table, temperature, evaporation as well as groundwater withdrawals in the previous month and the groundwater level in the current month as output variable. In continues and clustering scenarios, analysis and calibration of input data is performed based on continuity and uncertainty of variables and some validation indexes respectively and then groundwater level was simulated. The final results showed that the Bayesian network is a powerful tool for simulation of groundwater level under uncertainty and average correlation coefficient in 13 piezometers is 0.83 and 0.56 for continues and clustering structures, respectively. Also it shows that continues structure can be applied to predict the groundwater level with higher correlation.
    Keywords: Aquifer, clustering, Simulation, Uncertainty, Validation
  • Hossein Babazadeh*, Mahdi Sarai Tabrizi Pages 153-167
    Soil unsaturated zone is one of the important parts of hydrological cycle that has an especial role in agricultural water resources management. The objective of this research was to determine the amount of root water uptake under simultaneous water, salinity, and nitrogen stresses as prevailing conditions in arid and semi-arid regions. To do so, the experiment was conducted with four quantitative levels of irrigation water including 120, 100, 80, and 60 percent of crop water requirement, four qualitative levels of irrigation water including 1.2, 3, 5, and 8 dSm-1 and four nitrogen fertilizer levels including 100, 75, 50, and zero percent of fertility requirement. The results indicated that based on calculated statistics, the basil response was suitable simulated by MB-MB-EXP model under simultaneous triple water, salinity, and nitrogen stresses (nRMSE=7.22 and ME=19.05). The sensitivity analysis of the models indicated that MB-MB-VG model with the lowest input parameters and relatively low sensitivity to these parameters (Sc
    Keywords: agricultural water management, basil, MB, MB, EXP model, MB, MB, VG model, sensitivity analysis
  • Maryam Barati Moghaddam, Mehdi Mazaheri*, Jamal Mohammadvali Samani Pages 169-190
    Rivers are one of the major recourse of drinking and agriculture water, so accurate control and modeling of their water quality is essential for protection of human health and environment stability. Transient storage zones have a great effect on contaminant transport, especially in small mountain streams. The main effects include temporary detainment of solute and decrease its concentration in downstream and indirect effect on sorption process of solutes at streambed. In this study a new and comprehensive model that merges numerical schemes with higher order accuracy (QUICK scheme), for modeling pollutant transport with transient storage zones and kinetic sorption in rivers with irregular cross sections at unsteady flow regime, is presented. The model results for a hypothetical example and two sets of real data and comparison of them with results of two common models, show that model have reasonable accuracy and high numerical stability. So presented model could be suggested as an appropriate alternative model for common present models, at many of contaminant transport studies in natural rivers and streams.
    Keywords: Kinetic sorption, Pollutant transport, QUICK scheme, Transient Storage, Unsteady flow, Water quality modeling
  • Sareh Sayari*, Majid Rahimpour, Mohammad Zounemat Kermani Pages 191-202
    Furrow irrigation is the most common type of surface irrigation. Determine the advance and recession time in the field is required the accurate measurement and this can be costly and time consuming. WinSRFR model is used for simulation furrow irrigation by zero inertia and kinematic wave engines. Using this model, advance time, reaction time, infiltration depth, runoff depth and application efficiency are calculated and compared with field data. Also, different inflow hydrograph shapes such as steady, incremental, cut back and hydrograph has been investigated in the research field in Shahid Bahonar University of Kerman. Based on the results, the kinematic wave model, Because of assuming the uniform flow through the furrow's length, has lower precision than zero inertia engine. The results showed that when an inflow hydrograph shape has smooth changes, the precision is increased. The model has the highest accuracy in calculation of advance time (1.2 percent) in steady inflow hydrograph and lowest accuracy in calculation of advance time (11.2 percent) in incremental inflow hydrograph. The highest application efficiency and the lowest runoff are accrued in cutback inflow hydrograph with 72 and 28 percent, respectively.
    Keywords: Advance time, Application efficiency, Infiltration depth, Recession time, Runoff, WinSRFR model
  • Mohsen Efazati, Mohsen Irandoust, Abbas Rezaei Estakhroeih* Pages 203-214
    This study was performed in order to evaluate the effects of application of super absorbent on the yield and water use efficiency of cucumber under deficit irrigation conditions in greenhouse. Plants cultivated in plastic pots and irrigation emitter with four liters per hour discharge was performed. Three levels of irrigation water height (10, 8.3 and 6.2 mm day-1) were used as the main factor in main plots in which. Four levels of super absorbent (Zero, 0.2, 0.4 and 0.6 percent weight percentage soil of super asorbant mixed in the soil) were distributed as sub plot. The experiment was a split plot based on RCBD with four replications. plant height, stem diameter, chlorophyll content, fruits length, diameter and weight, root length, root weight, fruit yield and water use efficiency were measured. Analysis of variance of the data showed that the simple effect of deficit irrigation is significant on all plant features except stem diameter. The simple effect of deficit irrigation, super absorbent and the interaction at the two factors were also significant on all parameters except the stem diameter. Highest fruit yield was obtained when plants were irrigated at full irrigation intervals and 0.4 percent superabsorbent mixed with the soil.
    Keywords: Arid, semi arid regions, Drought stress, Greenhouse cultivation, Superab A200, Water shortage, Water use efficiency
  • Houshang Ghamarnia*, Azade Kholdi Rezaie, Mokhtar Ghobadi Pages 215-227
    In this study, the effect of four levels of supplemental irrigation on water use efficiency and yield of three lentil cultivars (Kimia, ILL6037 and Qazvin) in two years 2013 and 2014 was conducted. Experiments were performed in water resources engineering group research station of Agriculture and Natural Resources Campus of Kermanshah Razi University using by available Pots as two factorial agented and was based on Completely randomized plot in three replicates. Different levels of supplemental irrigation were as: irrigation at flowering, sheathing, seedling and without supplemental irrigation. The supplementary irrigation at flowering, sheathing, seedling stages were applied by observation 50 percent of the flowering, sheathing and seedling starting, respectively. Results showed that the highest crop seed yield was belong to seedling treatment for variety of kimia and for the first and second year of study were determined as 122.3 and 104.1 g/m2 , respectively. In both years of investigation, the Kimia variety had the most water use efficiency than other cultivars under supplementary irrigation at the stage of seedling. Also the highest amount of protein was obtained for the Kimia cultivar in the treatment without supplementary irrigation with 30.01 and 30.60 percent, for first and second year of study respectively.
    Keywords: Protein, Seedling, Rain fed, Kimia, Pot
  • Fateme Sasani, Houshang Ghamarnia*, Bahman Yargholi Pages 229-241
    In this study, the effects of long term use of urban wastewater (over 40 years) on soil salt content and related parameters were evaluated in the lands south of Tehran. For this analysis, Kriging methods were tested. According to the suitable model indices, Ordinary Kriging (OK) was suitable for pH, Clay, Na, Mg2 and sodium adsorption ratio (SAR) interpolation; Log-normal Kriging (log-normal K) was suitable for soil EC and Cl-; DK was suitable for soil Ca2. In this study, Na, Cl- and sodium adsorption ratio (SAR) variables with the highest nugget-to-sill ratio showed most affected by extrinsic variations (long term irrigation with wastewater). In spite of wastewater irrigation, results showed low amounts for EC of soils (less than half the critical limit) attributed to good leaching through high and permanent water bodies. However, Na and sodium adsorption ratio (SAR) with amounts higher than critical limit showed need to management measures like gypsum application. Heavy soil of area is a reinforcing factor in sodicity trend related to clay percent higher than 25, so sodicity risk treats total area of study region.
    Keywords: Wastewater, soil salt, soil texture, critical point, Kriging
  • Shervin Jamshidi, Mohammad Hossein Niksokhan* Pages 243-259
    Water quality trading (WQT) is a novel framework for surface water quality management. This research studies the optimal waste load allocation (WLA) in regard based on BOD parameter in downstream of Sefidrud River. For this purpose, the river is simulated by Qual2kw software and the total maximum daily loads (TMDLs) required are determined. The impact factors of pollutes are also specified using sensitivity analysis and normalized. The optimal WLA is defined through total abatement cost functions and impact factors in which the minimization of total cost is an objective. The analytical results show that WLA based on TMDLs may save 10 percents economically in comparison with the conventional command and control policy in which water quality index (WQI) may increase 20 units in regard. Moreover, WQT also develops cost savings to about 26 percents in which 418 credits may be traded. Here, the industrial and domestic sources that have high impact factors or low marginal costs are assigned as permit sellers. The primary permit price is also estimated within the recommended market. In addition, in long term, the efficiency of market is confirmed in which 466 credits may be traded and save 10 percent in overall.
    Keywords: BOD, Discharge permits, Sefidrud, Water quality trading (WQT), Waste load allocation (WLA)
  • Iman Karimirad, Kioumars Ebrahimi*, Shahab Araghinejad Pages 261-275
    In many arid and semi-arid regions, groundwater resources exploitation is inevitable to meet water demands for different sectors. This paper aims to study the response of phreatic and confined aquifers in a multilayer groundwater system to climate variability. To achieve this aim, Gorgan plain multilayer aquifer has been investigated using different meteorological (DI, PNI and SPI) and hydrological (GRI) drought indices, involving the correlation analysis method. 19 rain gauge stations and 19 observation wells data with the time period of 38 years and also 14 years data of 19 piezometric wells has been used. The results show that the SPI index has a better performance in monitoring of climate variability and detecting drought events in the studied area. Therefore, the mentioned index has been used in comparing with GRI, to investigate groundwater response. Also, the results indicate difference between aquifers response to meteorological droughts. In this case, long-term 18-month and 48-month SPI indices are the most correlated parameters to the groundwater in both phreatic and confined aquifers and the effect of fluctuations in rainfall remained up to 15 months and 5 months in each zone, respectively. This reflects this fact that, if the principles of sustainable exploitation be followed, confined aquifer has a high reliability and only when prolonged drought or wet condition occurs, it could be affected.
    Keywords: Confined aquifer, Correlation analysis, Groundwater resource index, Phreatic aquifer, Standardized precipitation index
  • Zeinab Heidari*, Masoumeh Farasati, Rasool Ghobadian Pages 277-288
    In this study,  effect of slope on soil wetting pattern under surface drip irrigation and simulation with HYDRUS-2D model evaluated. The physical model made of Plexiglas to size 83, 6 and 54 cm (length, width, height) filled with silty clay loam soil was used. To achieve the desired discharge, a small drip irrigation system created that includes a water tank with a fixed height (About 2 meters), a emitters regulated manually, and pipe transferring the water to emitters. Discharge was 4 L/hr and the slopes of selective were 0, 5, 15 and 25 percent. Irrigation time for each test was fixed and 2 hours. Readings of wet pattern was performed until 24 hours after irrigation and fixed wetting pattern. HYDRUS-2D model was Simulation selection model. To determine soil hydraulic parameters Rosetta model used. For The maximum wet depth and maximum wet width obtained RMSE value between 1.44-3.4% that shows the error is low. The results showed that HYDRUS-2D model have high ability to simulate the wetting pattern flat and slope lands.
    Keywords: Maximum wet width, Moisture pattern, Sloping land, Maximum wet depth, Richards equation