فهرست مطالب

مجله مهندسی آبیاری و آب ایران
پیاپی 25 (پاییز 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/09/11
  • تعداد عناوین: 12
|
  • علی قدمی فیروزآبادی* صفحه 1
    رشد سریع تقاضای آب و انرژی و محدودیت این منابع، ضرورت استفاده مطلوب از آن ها را می طلبد. مدیریت مناسب استفاده از این منابع بدون اطلاع از میزان و راندمان مصرف این نهاده ها مقدور نیست. از این رو این پژوهش به منظور بررسی میزان مصرف آب و انرژی، تلفات و راندمان انرژی در ایستگاه های پمپاژ برقی طی سالهای 1388 تا 1390 در شهرستان همدان انجام شد. برای مقایسه عملکرد ایستگاه های پمپاژ آبیاری، معیار پمپاژ نبراسکا به کار برده شد. میزان توان ورودی، توان خروجی، راندمان کل انرژی و کارایی مصرف آب در ایستگاه های پمپاژ آبیاری محاسبه شد. نتایج نشان داد که میزان راندمان کل از 7/16 تا 8/65 درصد متغیر بود. متوسط راندمان کل و انرژی تلف شده در ایستگاه های پمپاژ برقی بهترتیب 8/49 درصد و 7/8 کیلو وات در ساعت محاسبه شد. میانگین کارایی مصرف آب در مزارع سیب زمینی در دو سیستم نشتی و بارانی به ترتیب ترتیب 1/3 و 2/6 کیلوگرم محصول خشک بر متر مکعب محاسبه شد. سیستم آبیاری بارانی با کاهش 3/24 درصدی در مصرف آب باعث افزایش 100 درصدی در کارایی مصرف آب نسبت به سیستم آبیاری نشتی شده بود. عواملی نظیر انتخاب پمپ و موتور متناسب با ظرفیت و فشار سیستم، تعمیر و نگهداری صحیح پمپ ها و موتورها، اجرای فونداسیون مناسب و صلب میتواند باعث بهبود راندمان انرژی شود.
    کلیدواژگان: بازده مصرف آب، سیب زمینی، سیستم آبیاری، راندمان انرژی، موتور پمپ
  • داود قربانپورلندی، قرمان شهریاری، بهروز محسنی*، هادی رزاقیان، باقر قرمز چشمه صفحه 15
    نواحی مختلف یک منطقه با توجه به خصوصیات مورفولوژیکی، زمین شناسی، اقلیم و نوع کاربری، عکس العمل های متفاوتی در برابر نیروهای فرساینده (آب و باد) از خود نشان میدهند. با افزایش غلظت مواد معلق در اثر فرسایش خاک، اکوسیستم رودخانه و موجودات داخل آن به خطر می افتد. در نهایت پائین دست رودخانه با بجای گذاشتن رسوبات ریزدانه با تغییر مورفولوژی ساحل، منشاء شن های روان خواهد شد. اولین قدم در مبارزه با فرسایش و رسوب شناخت مقدار آن در مناطق موردنظر است. هدف از این تحقیق، شناخت وضعیت رودخانه های استان هرمزگان از نظر روند رسوب دهی است. بدین منظور ابتداء داده های ایستگاه های هیدرومتری رودخانه های منتهی به خلیج فارس و دریای عمان در محدوده استان هرمزگان، بررسی و با استفاده از منحنیسنجه رسوب مقدار آن در محل ایستگاه محاسبه شد. از روش آنالیز منطقهای برای محاسبه رسوب رودخانه ها در محل ورود به دریا استفاده شد. عوامل مختلف زمین شناسی، کاربری، بارش و توپوگرافی در آنالیز منطقه ای به کار گرفته شدند. در نهایت نقشه رسوب دهی حوضه ها به دست آمد. مقایسه آنالیز آماری (رسوب برآورد شده) با مقادیر رسوب مشاهده ای نشان داد که چهار عامل طول کلی آبراهه، مساحت سازند، بارندگی سالانه و دید کارشناسی در سطح 9% و ضریب تعیین 79/0 از همبستگی بالایی برخوردار بودند. این نتیجه بیانگر این است که منطقه هرمزگان با توجه به رخنمون های حساس به فرسایش و بارش های با شدت بالا، توان فرسایش و رسوب دهی بالایی دارند. شرق استان بهخصوص رودخانه های گابریک و سدیج، از رسوبزایی بالایی برخوردار میباشند. غرب استان نیز در درجه دوم اهمیت واقع شده و برخی نواحی مرکزی استان، رسوب دهی متوسطی داشتند.
    کلیدواژگان: استان هرمزگان، آنالیز منطقه ای، رسوبدهی، رسوب معلق، منحنی سنجه
  • ابراهیم یوسفی مبرهن*، کریم سلیمانی، قربان وهاب زاده صفحه 26
    با افزایش شهرنشینی، شرایط سطح زمین و آب و هوا توسط فعالیت های انسانی تغییر کرده است. این امر منتج به جاری شدن سیلاب و مشکلات آبگرفتگی مکرر در مناطق شهری می شود. مدل های رگبار-آبگرفتگی مبتنی بر هیدرولوژی و هیدرودینامیک به تعداد زیادی داده ورودی (جزئیات زمین، سیستم فاضلاب و داده کاربری اراضی) نیازمند است. در این مقاله به منظور تعیین سریع وضعیت آبگرفتگی تنها با چند داده ورودی و معمولا در دسترس، یک روش شبیه سازی رگبار- آبگرفتگی شهری (USISM) مبتنی بر سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) ارائه شده است. روش USISM یک نوع مدل هیدرولوژیکی توزیعی ساده شده بر اساس مدل ارتفاع رقومی میباشد. در این روش، فرورفتگی ها در زمین به عنوان سطوح اصلی آبگرفتگی در نظر گرفته میشوند. مقدار آبی که میتواند در هر فرورفتگی ذخیره شود توزیع نهایی آبگرفتگی را نشان میدهد. سطح رواناب حوضه و حداکثر حجم ذخیره برای هر فرورفتگی و جهت جریان بین این فرورفتگی ها همه در شبیه سازی نهایی آبگرفتگی در نظر گرفته شده اند. روش سازمان حفاظت خاک امریکا برای محاسبه رواناب رگبار، و یک معادله بیلان آبی برای محاسبه ذخیره آب در هر فرورفتگی استفاده شده است. نتیجه نشان می دهد که روش USISM میتواند مکانهای نهایی آبگرفتگی در منطقه شهری را پیدا و عمق و سطح آبگرفتگی را به سرعت محاسبه نماید. روش USISM برای شبیه سازی رگبارهای با مدت زمان کوتاه در یک منطقه شهری با داده های ورودی محدود و معمولا در دسترس، ارزشمند است.
    کلیدواژگان: حوضه شهری، روش شبیه سازی رگباری، آبگرفتگی شهری، سامانه اطلاعات جغرافیایی، فرورفتگی
  • فرشید تاران، قربان مهتابی* صفحه 40
    جمع آوری آب باران میتواند کمک زیادی به تامین بخشی از نیازهای آبی مناطق خشک مانند ایران کند. در این تحقیق، پتانسیل شهر بناب برای استفاده از سیستم های استحصال آب باران بررسی شد. بدین منظور مساحت بخش های مختلف شهر تعیین و با استفاده از میانگین 13 ساله (91-1379) بارندگی در ماه های مختلف، حجم روانابی که میتواند در این ماه ها در سطوح مختلف شهر ایجاد گردد، محاسبه شد. نتایج نشان دادند که در صورت جمع آوری رواناب کل سطوح شهر در هر ماه، %100 نیاز آبی مراکز عمومی، تجاری و صنعتی در ماه های فروردین و اردیبهشت تامین می شود. همچنین مقداری از رواناب در این دو ماه قابل ذخیره است که میتوان از آن برای جبران کمبود ماه های خرداد تا مهر استفاده نمود. در حدود %100 نیاز آبی ماه های آبان تا اسفند از طریق رواناب جمع آوری شده در همین ماه ها قابل تامین است. با جمع آوری رواناب از سطوح حیاط و پشت بام های مناطق مسکونی در ماه های فروردین تا اسفند، درصدی از نیاز آبی بخش خانگی قابل تامین است. ماه های مرداد و آبان نسبت به ماه های دیگر به ترتیب کمترین (%59/0) و بیشترین (%25/43) مقدار این نیاز را میتوانند تامین کنند. در صورت تامین نیاز آبی هر ماه از طریق بارندگی مربوط به همان ماه در کل سطوح شهر، %100 نیاز آبی فضای سبز شهر در تمام ماه ها به جز تیر و مرداد تامین میشود. با استفاده از بارندگی ماه های فروردین تا خرداد علاوه بر تامین کل نیاز فضای سبز این ماه ها، میتوان کمبود ماه های تیر و مرداد را نیز به طور کامل تامین نمود.
    کلیدواژگان: استحصال آب باران، بارندگی، بناب، رواناب
  • مریم قربانی، سعید برومند نسب* صفحه 54
    برنامه ریزی آبیاری در شرایط وجود تنش آبی و شوری، بسیار مشکل تر از برنامه ریزی آبیاری کامل است. استفاده از دمای پوشش سبز برای برنامه ریزی آبیاری گیاهان یکی از روش هایی است که مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این روش شاخص های متعددی ارائه شده است که ازبین آن ها می توان به شاخص تنش آبی گیاه CWSI)) به روش ایدسو اشاره کرد. به منظور برنامه ریزی آبیاری ذرت تابستانه در شرایط اقلیمی اهواز با استفاده از دمای پوشش سبز، در سال زراعی 93-1392 تحقیقی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز تحت آبیاری سطحی(جویچه ای) با دوتیمار کیفی آب شور ( ds/m5/ S1=و ds/m 5S5=) در سه تکرار انجام گرفت. براین اساس مقدار شاخص تنش آبی گیاه در شهریورماه برای دوتیمار S1 (حداقل شوری) و S5(حداکثر شوری) به ترتیب 14/0 و 26/0و در مهرماه 15/0 و 22/0 برآورد شد. به ازای افزایش شوری آب آبیاری از 5/2 دسی زیمنس بر متر به 5 دسی زیمنس بر متر اختلاف دمای پوشش سبز نسبت به دمای هوا حدود دو درجه افزایش پیدا نمود. معادله های خط مبنای بالایی برای تیمار S1، در شهریور ومهرماه به ترتیب  (Tc- Ta)ul و  = (Tc- Ta) ul وبرای تیمار S5 در شهریور و مهر ماه به ترتیب  =(Tc- Ta) ul و  Tc-Ta) ul = ) محاسبه شد. معادله خط مبنای پایینی تنش محاسبه شده در تیمار S1 و S5 گویای تنش آبی کمتر در تیمار S1 به علت پایین بودن خط مبنای پایینی آن نسبت به تیمار S5 بود. با استفاده از داده های اندازه گیری شده، برای برنامه ریزی آبیاری سطحی گیاه ذرت تحت دو تیماS1 و S5 در شهریور و مهرماه روابطی تعیین و با استفاده از آنها و مقایسه (Tc-Ta)m ( اندازه گیری شده) با) (Tc- Ta)a مقدار مجازمحاسبه شده) می توان زمان آبیاری را در هر دو تیمار تشخیص داد .
    کلیدواژگان: آبیاری سطحی، برنامه ریزی آبیاری، دماسنج مادون قرمز، ذرت، شاخص تنش آبی گیاه
  • محمد ابراهیم نبی حبیب، نسترن چیت ساز * صفحه 68
    در این مقاله جهت مدیریت سیلاب در حوزه گرگانرود، از مدل تصمیم گیری چندمعیاره ویکور استفاده شده است. گزینه های مدیریت سیلاب شامل حفظ شرایط طبیعی، بهره برداری از سد گلستان، احداث گوره، احداث کانالانحراف، سامانه پیش بینی و هشدارسیل، استفاده از بیمه سیل و سامانه پیش بینی و هشدار سیل توام با بیمهسیل رتبه بندی شده اند. سپس نتایج آن با مدل و زنده ی ساده و مقایسه شده است. به منظور ارزیابی گزینه ها از 11 معیار شامل تلفات جانی مورد انتظار، نرخبازیابی، نرخ تدریج، خسارت مورد انتظار سالانه، احساس امنیت مردم، نرخ اشتغال زائی، مشارکت مردمی، حفظ و بهبود مناظر طبیعی، حفاظت از زیستگاه حیات وحش، حفاظت از کیفیت آب و امکانپذیری فنی و سرعتاجراء استفاده شده است. نتایج رتبه بندی نشان داده که در صورت کاهش میزان پارامتر ویکور، مدل به معیارهای اجتماعی، اقتصادی و فنی اهمیت بیشتری داده است. با افزایش میزان پارامتر ویکور، حساسیت مدل نسبت به تغییر پارامتر ویکور افزایش یافته است. مدل ویکور بر خلاف مدل و زنده ی ساده حساسیت کمتری نسبت به تغییر وزن معیارها داشته ولی به معیارهای اقتصادی و فنی حساسیت بالایی داشته است. در این تحقیق به دلیل اهمیت بالای معیارهای اجتماعی مدل ویکور توصیه شده است.
    کلیدواژگان: تحلیل حساسیت، تصمیم گیری چند معیاره، مدل ویکور، مدیریت سیلاب
  • عیسی معروفپور *، حجت وطن خواه، مینا یهزادی نسب صفحه 83
    این پژوهش بر روی سه مزرعه واقع در واحد عمرانی چهار شبکه آبیاری و زهکشی زرینه رود انجام شد. مزارع به طور تصادفی و در سه موقعیت متفاوت و به روش آبیاری نواری انتها بسته آبیاری می شدند و زیر کشت محصول یونجه بودند. در دو مزرعه سه آبیاری متوالی و در یک مزرعه دو آبیاری متوالی اواخر فصل در ماه های شهریور و مهر سال 1391 ارزیابی شد. همچنین در هر مزرعه سه نوار آزمایشی به طور تصادفی انتخاب شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مزارع، وضعیت رطوبتی خاک، میزان دبی ورودی به نوارهای آزمایشی و همچنین آمار پیشروی و پسروی جریان در روزهای قبل از آبیاری، روز آبیاری و یا 48 ساعت بعد از آبیاری مورد اندازه گیری و ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میزان راندمان کاربرد در مزارع A و B، به ترتیب 61/88 و 07/95 درصد و راندمان نیاز آبی 21/90 و 82/92 درصد با سطح کفایت به ترتیب 59/59 و 87/65 درصد بود و در مزرعهC راندمان کاربرد 59/51 درصد با راندمان نیاز آبی 100 درصد در سطح کفایت 100 درصد بوده است. راندمان های به دست آمده قابل قبول و وضعیت آبیاری مزارع در دوره مورد ارزیابی، علیرغم اعمال کم آبیاری در مزارع A و B، با توجه به مقادیر راندمان نیاز آبی در آن ها مطلوب ارزیابی می شود. نتایج این ارزیابی همچنین نشان داد در صورتیکه متولیان شبکه های آبیاری از برنامه علمی و عملیاتی خوبی در تحویل و توزیع آب به کشاورزان برخوردار باشند و آب در دسترس کشاورزان در حد مورد نیاز باشد کشاورزان غالبا قادر به اعمال یک مدیریت مطلوب آبیاری در محدوده زراعی خود هستند.
    کلیدواژگان: تلفات عمقی، راندمان کاربرد، راندمان نیاز آبی، کفایت آبیاری، کم آبیاری
  • فرید اجلالی*، احمد عسگری، مریم دهقانی صفحه 97
    سیستم آبیاری قطرهای راندمان بالاتری نسبت به سایر روش های آبیاری دارد. بزرگ ترین محدودیت توسعه این روش گرفتگی قطرهچکان در اثر کیفیت نامناسب آب است. آگاهی از وضعیت کیفیت آب به گسترش این سیستم کمک می کند. در پژوهش حاضر ابتدا آنالیز کیفیت آب 242 عدد از چاه های واقع در محدوده اراضی ساحلی مابین رودخانه تجن تا بابلرود در استان مازندران بررسی شد. سپس با محاسبه شاخص LSI و بررسی پارامترهای EC، SAR، pH، TDS کیفیت آب برای مصارف کشاورزی به ویژه کاربرد در سیستم آبیاری قطرهای ارزیابی شد. به کمک نرم افزار ArcGIS 9.3 نیز پهنه بندی کیفیت آب برای کلاس های دیاگرام ویلکوکس و شاخص های گرفتگی قطره چکان انجام گرفت. نتایج پژوهش نشان داد بیشتر نمونه کیفیت آب از لحاظ مصارف کشاورزی در کلاس C3-S1، از لحاظ خطر گرفتگی قطره چکان به لحاظ pH در حد متوسط و زیاد و به لحاظ TDS در حد متوسط قرار دارد. مقدار LSI نیز در بیشتر نواحی مثبت بود که نشان دهنده تمایل آب به تشکیل رسوبات کربناته بود. بر اساس نتایج پژوهش، شوری آب نواحی ساحلی تهدید مهم برای توسعه کشت محصولات کشاورزی و سیستم آبیاری قطره ای است. علاوه بر این رسوبات کربناته از عوامل مهم گرفتگی قطره چکانها می باشد
    کلیدواژگان: پهنه بندی، گرفتگی قطره چکان، معیارهای فنی
  • خلیل جلیلی، حمیدرضا مرادی *، امید بزرگ حداد صفحه 110
    پایداری کشاورزی در گرو مدیریت صحیح منابع آب و کنترل مصرف بی رویه آن است. لازمه این مدیریت، وجود داده ها و اطلاعات دقیق و قابل استناد است که می تواند فرصت مناسبی برای تحلیل وضعیت منابع آبی به عنوان یک نهاده اصلی در کشاورزی پایدار فراهم نماید. وجود اطلاعات پایه و اقلیمی مناسب، داده های هیدروژئولوژی، 5 چاه اکتشافی و 20 چاه مشاهده ای سبب انتخاب دشت اسلام آباد گردید. از طریق پیمایش صحرایی کلیه چاه های بهره برداری و چشمه های منطقه ثبت و اطلاعات آبدهی و میزان تخلیه از آبخوان دشت محاسبه گردید. تبخیر و تعرق پتانسیل به روش پنمن- مانتیث تعیین و نیاز آبی محصولات زراعی و باغی از طریق نرم افزار CROPWAT به دست آمد. محاسبات ارتفاع سطح آب زیرزمینی چاه های مشاهده ای برای هر سال انجام شده و ارتفاع پیزومتری آن ها محاسبه گردید. سطح اثر هر چاه از طریق پلی گون بندی تیسن محاسبه و با میانگین گیری وزنی، ارتفاع پیزومتری دشت در سال های مختلف محاسبه و نمودار تغییرات آن ترسیم گردید. حجم جریان ورودی و خروجی دشت بر پایه معادله دارسی محاسبه و بر اساس اطلاعات پیش گفته معادله بیلان تکمیل و بیلان دشت تحلیل گردید. نتایج این بررسی در دشت اسلام آباد نشان می دهد 60 درصد تغذیه آبخوان از طریق نفوذ مستقیم از ریزش های جوی و رواناب های منطقه صورت می گیرد. 93 درصد از سطح اراضی کشاورزی آبی این دشت به چهار محصول با نیاز آبی بالا شامل گندم، ذرت، چغندر و سیب زمینی اختصاص دارد که در حدود 66 درصد از آب مصرفی آبخوان را به خود اختصاص می دهند. شدت افت سطح تراز آبخوان با افزایش تعداد چاه های بهره برداری در دهه 1385-1375 و در نتیجه تشدید بهره برداری از آبخوان همخوانی کامل دارد. این میزان بهره برداری با ذخایر سالانه آبخوان تناسب نداشته و سطح آب زیرزمینی دشت روندی کاملا نزولی و تشدید شونده را نشان می دهد به طوری که در 6 سال منتهی به سال آبی 93-92 سطح آبخوان 61/6 متر افت داشته است و آبخوان با کسری 83/3 میلیون متر مکعبی در ذخیره سالانه مواجه بوده و بیلان منفی است. روند تغییرات سطح آب زیرزمینی در منطقه، بیانگر شدت این وضعیت در آینده است. لذا مدیریت تخصیص منابع آب، کنترل سطح زیرکشت محصولات با نیاز آبی بالا و بهینه سازی تولید پایدار مبتنی بر وضعیت منابع آب راهکارهای برونرفت از این وضعیت و دستیابی به پایداری نسبی در کشاورزی است.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، اسلام آباد غرب، بیلان آبی، سطح تراز، کشاورزی پایدار
  • سید محمدرضا حسینی وردنجانی، ناصر گنجی خرم دل*، امیرحسین خلت آبادی فراهانی صفحه 128
    امروزه منابع آب به شدت تحت تاثیر چرخه ی هیدرولوژیکی هستند و برآورد تبخیر و تعرق که جزء اصلی از چرخهی هیدرولوژیکی است، در مدیریت منابع آب نقش بسزایی دارد. این پدیده، غیرخطی و از این لحاظ که پارامترهای بسیاری در برآورد آن دخیل هستند، کاری بسیار مشکل است. روش های زیادی برای برآورد تبخیر و تعرق وجود دارد که هر کدام با مشکلی مواجه میباشند. بعضی از این روش ها مثل لایسیمتر هزینه بر و زمان بر می باشند و برخی دیگر مثل روش های تجربی اعتبار محلی دارند. استفاده از روشی که بتواند با توجه به ماهیت و استفاده ی حداقل از داده های اقلیمی تبخیر و تعرق را مدل کند، ضروری به نظر می رسد. امروزه شبکه های عصبی که شاخه ای از هوش محاسباتی میباشند، در علوم مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. در این تحقیق از داده های روزانه ی دو ایستگاه فرخ شهر و فرودگاه شهرکرد در بازه ی زمانی 2013- 2004 شامل دمای حداقل، دمای حداکثر، رطوبت نسبی میانگین، ساعات آفتابی و سرعت باد در ارتفاع دو متری تحت سناریوهای مختلف استفاده شد. ابتدا به محاسبهی چند روش تجربی در برآورد تبخیر و تعرق مرجع پرداخته شد. روش های تجربی مورد استفاده این تحقیق هارگریوز، بلانی کریدل، پریستلی تیلور و جنسن هیز بودند. مدل شبکه ی عصبی مصنوعی تحت سناریوهای مختلف داده ی ورودی به کمک نرم افزار (R2012b) MATLABطراحی گردید. در این قسمت با انجام تست های مختلف با توجه به حساسیت و میزان دقت مورد انتظار از دو تابع تانژانت سیگموئید و لوگ سیگموئید در لایه پنهان، تابع خطی در لایه خروجی و قاعدهی آموزش لونبرگ مارکوات استفاده شد. برای ارزیابی مدلها از مدل پنمن مونتیث فائو 56 استفاده شد. شاخصهای آماری RMSE وMAE و Rمحاسبه گردید. نتایج نشان داد که از بین ده سناریوی مورد بررسی، سناریوی یک با هر پنج متغیر ورودی، کمترین خطا را نسبت به روش فائو 56 و عملکرد بسیار بهتری نسبت به روش های تجربی داشت. از بین روش های تجربی نیز مدل پریستلی تیلور و هارگریوز عملکرد بهتری داشتند. همچنین نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که دمای ماکزیمم و سرعت باد بیشترین تاثیر را بر تبخیر و تعرق مرجع در این منطقه داشتند.
    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق مرجع، روش های تجربی، شبکه ی عصبی مصنوعی، MATLAB، منطقه خشک سرد
  • عبدالرسول زارعی*، محمد مهدی مقیمی صفحه 142
    دما یکی از مهم ترین پارامترهای هواشناسی است که در بسیاری از مطالعات مورد استفاده قرار می گیرد. این پارامتر در بررسی های تغییر اقلیم و کشاورزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است، بطوری که افزایش درجه حرارت یکی از مسائل مهم زیست محیطی بشر به حساب می آید. بنابراین بررسی و پیش بینی تغییرات آن در دوره دراز مدت می تواند بر مدیریت صحیح منابع آب و خاک و تامین نیاز آبی گیاهان موثر باشد. در این مطالعه با استفاده از داده های 47 ساله (7196-2014) ایستگاه فسا و همچنین مدل ARAR اقدام به پیش بینی متوسط دمای ماهانه برای 6 سال آینده ( تا سال 2020) در نرم افزار ITSM گردید. بر اساس نتایج بدست آمده بهترین مدل فیت شده بر داده ها مدل AR (26،1) بر گرفته از روش Burg با شاخص آکاییکی برابر با 91/2609 بود. بر اساس این مدل ضرایب Z(t-1) در تاخیر های 21، 22 و 23 معنی دار نیستند که در مدل صفر در نظر گرفته شدند. با توجه به P-value آزمون Turning points در تاخیر های مختلف که بزرگ تر از 05/0 بود می توان قابل اطمینان بودن پیش بینی انجام شده را استنباط نمود.
    کلیدواژگان: ایستگاه فسا، پیش بینی دما، تغییرات دما، سری زمانی
  • سید سعید موسوی، فاطمه کاراندیش *، حسین طبری صفحه 152
    در این پژوهش، اثرات بلندمدت تغییراقلیم بر تغییرات مکانی و زمانی بارش در سطح کشور تحت سناریوهای A1B، A2 و B1 تا سال 2100 بررسی شد. با استفاده از داده های بارش روزانه در دورهی پایه (2010-1980) در 52 ایستگاه سینوپتیک، مدل LARS-WG واسنجی شده و جهت ریزمقیاسسازی داده های مدل گردش عمومی جو HADCM3 تحت سناریوهای مذکور تا سال 2100 استفاده شد. نقشه های پراکنش مکانی تغییرات بارش در محیط GIS تهیه شد. مقادیر اندک جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده و ضریب کارآیی بالا در مقایسه ی مقادیر مشاهده ای و شبیه سازی شده ی بارش حاکی از عملکرد مطلوب مدل LARS-WG برای شبیه سازی بارش بود. نتایج شبیه سازی نشان داد که تغییراقلیم باعث افزایش غیریکنواخت بارش در دو مقیاس مکانی و زمانی در بخش اعظم کشور خواهد شد. افزایش بارش در کرانه های دریاهای خزر، عمان و خلیج فارس، دامنه های غربی رشته کوه های زاگرس و دامنه های شمالی رشته کوه های البرز بیشتر از نواحی مرکزی، شرقی و شمال شرقی ایران بود. علیرغم افزایش میانگین بارش در تمام دوره های زمانی، میانگین بارش در دوره های زمانی 2070-2041 و 2100-2071 کمتر از مقدار آن در دوره ی زمانی 2040-2011 بود. این مساله، لزوم برنامه ریزی در استفاده ی بهینه از بارش موثر در کشور را به اثبات می رساند.
    کلیدواژگان: سناریوهای تغییر اقلیم، ریز مقیاس سازی آماری، مدل HADCM3، مدل LARS، WG
|
  • Ali Ghadami Firuzabadi * Page 1
    imum use of water and energy due to the rapid growth in water and energy demand and limitations of these resources is essential. The proper use of these resources without the knowledge of the use and efficiency of these inputs is not possible. This study aimed to evaluate the water and energy consumption, Losses and efficiency of energy for Electric pumping stations was conducted in Hamadan city farms during the 2009 to 2011. Pumping Nebraska index was applied to compare the performance of irrigation pumping stations. Also the input power, output power and total energy efficiency were calculated in pumping stations. The results showed that the total efficiency changed from 16.7 to 65.8 percent. The average of total efficiency and wasted energy of an electric pump was calculated about 49.8 percent and 8.7 KW per hour respectively. Average water use efficiency in Potato fields in the furrow and sprinkler systems was 3.1 and 6.2 kg/m3 respectively. Factors such as proper selection of pumps and engine according to the capacity and system pressure, the Proper repair and maintenance of pumps and motors can increase energy efficiency.
    Keywords: Energy Efficiency, Irrigation Systems, Motor Pump, Potato, Water Use Efficiency
  • Davoud Ghorbanporlendi, Ghorban Shahriari, Behrooz Mohseni *, Hadi Razzaghian, Bagher Ghermezcheshmeh Page 15
    Different regions of an area indicate distinct reactions against erosive forces (i.e. wind and water) depending on that region’s conditions like its morphological characteristics, geology, climate and kind of land use. As suspended materials increases in the river due to soil erosion, its ecosystem together with living creatures fall in danger. Finally, bed loads sedimentation down river changes the downstream morphology which creates sand. The first step in controlling the soil erosion and bed loads sediment is to calculate their amount in the required areas. Hence force, the aim of current research is to identify the status of Hormozgan Province Rivers in terms of the sediment process. Therefore, data of the hydrometrical stations from Persian Gulf and Oman ocean basin rivers, located in the province, was collected; then, their sediment amount in the local station calculated according to rating curve. In order to calculate the river sediment amount in the embouchure of sea, regional analysis approach applied. Various parameters such as to geological, methodological, topographic and land use were also taken into account in the regional analysis. Finally, SSY map of basins prepared. Comparison of statistical analysis (estimated sediment) with observed sediments values showed that four different factors, namely the overall length of waterway, area formation, annual rainfall and expert opinion, were highly related at the level of 9% and correlation coefficient of 0.79 realiability. The result implies that due to sensitive outcrops to the erosion and shooting rainfalls, Hormozgan region is highly capable of erosion and high sedimentation. The east part of the province, especially Gabrik and Sadij rivers, suffers from high sediment potentials. in terms of SSY, the east part of the province takes the second place and central region of province has moderate SSY.
    Keywords: Hormozgan province, Regional analysis, Suspended material, Sediment Rating Curve, Sediment yield
  • E. Yousefi Mobarhan *, K. Solaimani, Gh.Vahabzadeh Page 26
    With the increasing of urbanization, conditions of the underlying surface and climate conditions have been changed by human activities. This resulted in more frequent floods and inundation problems in urban areas. Storm-inundation Models based on hydrology and hydrodynamics require a large amount of input data (detailed terrain, sewer system and land use data). In this paper, in order to determine inundation conditions quickly with only a few usually available input data, an urban storm-inundation simulation method (USISM) based on geographic Information System (GIS) is proposed. The USISM is a simplified method of distributed hydrological model based on DEM, in this method depressions in terrain are regarded as the basic inundated area. The amount of water that can be stored in a depression indicates the final inundation distribution. The runoff and maximum storage volume for each depression and the flow direction between these depressions are all considered in the final inundation simulation. The SCS method is used to calculate storm runoff and a water balance equation is used to calculate the water storage in each depression. The result reveals that the USISM method could find the inundation locations in the Damghan Urban Watershed and quickly calculate inundation depth and area. The USISM is valuable for simulating storms of short duration in an Urban Watershed with a few in commonly available input data.
    Keywords: Depression, GIS, Urban Watershed, USISM
  • Farshid Taran, Ghorban Mahtabi * Page 40
    Rainwater harvesting can help extremely to supply a part of the water requirements of arid regions such as Iran. In this study, the potential of Bonab city in usage of rainwater harvesting systems was investigated. For this purpose, surface areas of the various parts of the city were determined and using 13 years (2000-2012) average rainfall in different months, the volume of runoff that can occur at different parts of the city was calculated. The results showed that if total runoff of the city’s area be collected every month, 100% of public, commercial and industrial’s water requirements in the months Farvardin and Ordibehesht are provided. Also, some of the runoff in two months can be stored to compensate for the lack of the months Khordad to Mehr. Approximately, 100% of the water requirement of the months Aban to Esfand can be supplied through the runoff collected in these months. The domestic water requirement can be supplied by collecting runoff from yards and roofs of residential areas in the months Farvardin to Esfand. Also, the months Mordad and Aban can provide the lowest (0.59%) and the highest (43.25%) amount of this requirement. If the water requirement of each month be supplied by the rainfall of the same month, then 100% of the water requirement of city’s landscapes will be provided in all month except Tir and Mordad. Using the Farvardin to Khordad’ rainfall, in addition to providing the total water requirement of landscapes in these months, the lack of the months Tir and Mordad could also be provided.
    Keywords: Bonab city, Rainfall, Rainwater harvesting, Runoff
  • M. Ghorbani, S. Bromand Nasab* Page 54
    Irrigation scheduling with salinity and stresses, is much more difficult than Full irrigation. Using canopy temperature for plants irrigation scheduling is one of the methods that have been attention by many researchers. On of the usual method is presented by Idso. This research intends to investigate irrigation scheduling of summer maize using crop canopy temperature in Ahvaz climate (2013-2014) using surface irrigation with two levels of salinity irrigation water( S1=2.5 ds/m ,S5=5 ds/m).Crop water stress index(CWSI) is calculated for the two treatments. The experiment had three replications. With due to the obtained results, The CWSI for the two treatments S1 (minimum salinity) and S5 (maximum salinity) in September 14 and October 15 were 0.26 and 0.22. Upper baseline for the S1, in September and October are 5.05 C0 and 4.975 C0 respectively. For the S5 treatment the upper baselines in September and October were 2.85 C0 and 2.60 C0 respectively. Lower baseline also were calculated for the treatments. That was represented It is found that the S1 lower baseline is lower than the S5 treatment. This is due to the S5 treatment was effected By tension more than the S1 treatment. By using of measured data for scheduling irrigation maize in October and September with surface irrigation methods, some equations were determined. By using of the equations and comparing measured with the calculated canopy and air temperature, time of irrigation can be detected.
    Keywords: CWSI, infrared thermometer, irrigation scheduling Surface irrigation, maize
  • Mohammad Ebrahim Banihabib, Nastaran Chitsaz * Page 68
    In this paper, VIKOR model is used to rank seven flood management options in Gorganrood River, including: conservation of natural condition, Golestan reservoir management, levee construction, diversions-channel construction, flood forecasting and warning system, flood insurance, and integration of flood warning system and flood insurance. Then it is compared with the result of simple additive weighted model. The flood management project is ranked based on eleven criteria including: expected average number of casualties, recovery rate, gradual rate, expected annual damage, safety feeling, employment rate, public participation, landscape protection, wildlife habitat conservation, water quality conservation and technical feasibility and performance. The results show that VIKOR model emphasize economical, technical and social criteria by decreasing the maximum group utility. On the other hand, increasing the maximum group utility will increase sensitivity of VIKOR model against its parameter. This model has less sensitivity to changes in criteria weights but not in economical and technical criteria. VIKOR model due to emphasizing social criteria is recommended for ranking flood management options in this article.
    Keywords: Flood Management, VIKOR, Multi-Criteria Decision Making (MCDM)
  • Eisa Maroufpoor *, Hojat Vatankhah, Mina Behzadinasab Page 83
    This research was carried out on three farms in the development unit of four irrigation and drainage network Zarinh rood. Farms were selected randomly in three different positions and irrigated with end blocked border irrigation system and crop pattern was Alfalfa. In two fields, three consecutive irrigation and in the other field two consecutive irrigation of end season was evaluated in Shahrivar (Sep) and Mehr (Oct) of year 1391. Also three test borders in each field were randomly selected and evaluated. Physical and chemical properties of field’s soil, soil moisture condition, inlet discharge to the test borders, and also advance and recession data were measured in the day before irrigation, day of irrigation and 48 hours after each irrigation. The results shows that, application efficiency in fields A and B, respectively, were 88.61 and 95.07 percent and requirement efficiency were 90.21 and 92.82 percent in adequacy of irrigation 59.59 and 65.87 percent. Application efficiency in field C were 51.59 percent and requirement efficiency were 100 percent in adequacy of irrigation 100 percent. The efficiencies obtained acceptable and condition of farm irrigation in the evaluated period is desirable, although was carried out deficit irrigation in the fields A and B but water requirement efficiency of them was acceptable. Also the results of this research showed if the custodians of irrigation networks have well of scientific and operational programs to water delivery and disteibution to farmers and water available to farmers were to the extent required, farmers often able to apply appropriate management are in the within their field.
    Keywords: Adequacy of irrigation, Application efficiency, Deficit irrigation, Water requirement efficiency
  • Farid Ejlali *, Ahmad Asgari, Maryam Dehghani Page 97
    Drip irrigation system has more efficiency compared to other methods. The main limitation of developing this method is emitters clogging due to unsuitable water quality. Awareness of water quality can help to develop this system. In current study, at first the water quality of the242 wells located in lands between Tajan and Babolrood rivers in Mazandaran Province were analyzed. Then by calculating of LSI index and assessing the parameters such as EC, SAR, PH, water quality evaluated for agricultural consumption especially for applying to drip irrigation. It is also, zoning map of water quality was prepared by ArcGIS 9.3 for Wilcox diagram classification and emitter clogging indices. Results show that more samples were in class C3S1, regarding agricultural consumption and regarding to clogging hazardous based on PH were in moderate and high range and in terms of TDS were in moderate range. LSI value was also positive in most of studied areas that represents water tendency to form carbonate precipitation. Based on results, salt water in coastal areas is the main threat for developing agricultural crops and drip irrigation systems. In addition carbonate precipitations is the main factor of emitter clogging.
    Keywords: emitter clogging, technical criteria, zoning
  • Khalil Jalili, Hamidreza Moradi *, Omid Bozorg Haddad Page 110
    The agriculture sustainability depends on proper water resources management and its excessive consumption control. This management requires information that is accurate and reliable. Despite this information obtains an opportunity to analyze the status of water resources as a key factor in sustainable agriculture.There is basic information and asuitable climatic, hydrogeology data, five exploration wells and 20 observation wellswas to select the plains Islamabad. Exploitation wells and springs all over the field survey records and discharge information and the depletion of the aquifer were calculated. Potential Evapotranspiration was estimated using Penman-Monteith method and Water requirements of crops and fruit trees obtained by CROPWAT software. The groundwater level in observation well and piezometric height was calculatedfor each year. The effect of each well through Thiessen method calculated and averaging weight, height piezometric plains in different years calculate and graph of the changeswere drawn.The volume of incoming and outgoing flows of sliding on Darcy equation calculated based on the aforementioned balance equation is completed and plains balance were analyzed.The results of this study show that 60 percent of power in Islamabad Plain aquifer through the direct influence of atmospheric precipitationand runoff region.93% of the plain of irrigated farming to four products with high water requirement of wheat, corn, beet and potato thataccounted for about 66 percent of water in the aquifer that is appropriated.Water table drawdown sharply is increase the number of operation wells in the decade 1375-1385 and is therefore consistent intensification of the exploitation of the aquifer.This account is inconsistent with Annual aquifer storage. Therefore the trend of groundwater level is clearly downward and aggravated. So that aquifer level dropped 6.61 meters in recent 6 years till 92-93. The Aquifer with a deficit of 3.83 MCM annually in the reserve and balance is quite negative.The trend of groundwater level in the area, indicate the severity of this situation in the future.Therefore the water resources allocation management,acreage control of crops with high water requirement and optimization of sustainable production based on water resources statusare the strategies for outof this situationand achieving relative stability in agriculture.
    Keywords: Groundwater, Water Balance, Water Table, West Islam Abad, sustainable agriculture
  • Hosseini Seyed Mohammadreza, Ganji Khorramdel Naser *, Kheltabadi Farahani Amir Hossein Page 128
    The water resources are severely affected by hydrological cycle.Estimation of evapotranspiration which is the main component of the hydrological cycle plays an important role in water resources management. This phenomenon is non-linear and many factors affect on that and its estimation is very difficult. Various methods have been employed to estimate evapotranspiration although they have some limitations or problems. Some of these methods are costly and time-consuming such as lysimeters, and other empirical methods have local authority. Accordingly, applying a method that can be able to model the evapotranspiration regard to the nature of the gathered data and usage of minimum climate parameters is necessary. Nowadays, Artificial Neural Network (ANN) as a novel intelligent method are used in various sciences. In this study, the daily data of two climatological stations, namely Farokhshahr and Shahrekord airport in the interval of 2004-2013 including minimum temperature, maximum temperature, average relative humidity, sunshine, and wind speed at the height of two meters under different scenarios were utilized. Initially, empirical methods of reference evapotranspiration were approximated.The used empirical methods in this research have been Hargreaves, Blany Criddle, Priestley Taylor, and Jensen Hayes. The ANN model has been designed based on different scenarios of input data through MATLAB (R2012 b) Software. In this step, different ANN architectures were evaluated based on sensitivity and accuracy So, threshold functions such as tangent sigmoid and log sigmoid in hidden layers, linear function output layer were tested in topology where as Levenberg Marquardt employed as learning function.To evaluate the models, Penman Monteis FAO 56 model was employed.The statistical indexes, namely RMSE, MAE and R were calculated. Ten scenarios have been examined, and the results demonstrated that Scenario one with five parameters had the lowest error in comparision to FAO 56 technique. Furthermore, the perposed model show superior performance than empirical methods. However, between the empirical methods, Priestley Taylor and Hargreaves had better performance. On the other hand, the sensitivity analysis illustrated that the maximum temperature and wind speed had the greatest influence on reference evapotranspiration in these regions.
    Keywords: Artificilal Neural Network (ANN), cold-Arid Region, Empirical Methods, MATLAB, Reference Evapotranspiration
  • Abdol Rasoul Zarei *, Mohammad Mehdi Moghimi Page 142
    Temperature is one of the most important climate parameters that used in many studies. This parameter is very important in assessment of climate changes and agricultural science, so that the temperature rise is one of the important environmental challenges for humans. Therefore its evaluation and prediction in long term can be effective in correct management of water and soil resources and preparation of plant water requirement. In this research were used Time series models, ARAR model and ITSM software to Prediction and evaluation of monthly temperature in Fasa Station (47 years from 1967 to 2014). In this research average monthly temperature in Fasa Station predicted for 6 next years (from 2015 to 2020). Result showed that based on the autocorrelation and partial autocorrelation diagrams, the AR Burg (26, 1) model with AICC index equivalent 2609.91 was the best fitted to the considered data set. According to results coefficient of model (Z(t-1)) is insignificant at 21, 22 and 23 lags therefore this coefficient set zero. The P-value of the turning points test statistic for different lags is greater than the significance level of 5%, which indicates that the residuals are uncorrelated, therefore can be said predicted data are thrust.
    Keywords: Time series, Temperature prediction, Temperature changes, Fasa Station
  • Seyed Saeed Mousavi, Fatemeh Karandish *, Hossein Tabari Page 152
    In this research, the long-term effect of climate change on the spatial and temporal distribution of precipitation in Iran was investigated under A1B, A2 and B1 scenarios up to 2100. The LARS-WG model calibrated by daily precipitation data from 52 synoptic stations for the reference period (1980-2100) was used for downscaling the HADCM3 atmospheric general circulation model data under the mentioned scenarios up to 2100. The spatial distribution maps of precipitation changes were prepared in GIS environment. Low root mean square error (RMSE) and high efficiency factor (EF) values for comparing the observed and simulated precipitation, demonstrates the ability of LARS-WG for precipitation simulation. Simulation results showed that climate change causes a non-uniform precipitation increase for both spatial and temporal scales in a major part of the country. The precipitation increase over the Caspian Sea, Oman Sea and Persian Gulf coasts, western hillsides of the Zagros Mountains and northern hillsides of the Alborz Mountains was higher than that in the central, eastern and north-eastern parts. Despite a positive significant increasing trend in rainfall during 1980-2100, a decreasing trend was observed in rainfall during 2010-2100 so average rainfall during 2041-2070 and 2071-2100 was lower than one for 2011-2040. These results emphasize on the need for planning to optimally use of green water in the country.
    Keywords: Climate Change Scenarios, HADCM3 Model, LARS-WG Model, Statistical Downscaling