به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

تیمور سهرابی

  • علی پهلوانی*، حامد ابراهیمیان، تیمور سهرابی*، فریبرز عباسی*
    روش های آبیاری سطحی به صورت گسترده ای در مناطق مختلف دنیا به خصوص مناطق خشک و نیمه خشک مورد استفاده قرار گرفته است، اما مدیریت نامناسب آنها منجر به تلفات زیاد آب در بخش کشاورزی شده است. استفاده از مالچ های پلاستیکی و آلی در  آبیاری جویچه ای سبب کاهش تلفات آب و افزایش راندمان آبیاری می شود. هدف اصلی این مقاله بررسی تاثیر مالچ و محل استقرار مالچ پلاستیکی در آبیاری جویچه ای روی پارامترهای هیدرولیکی جریان نظیر پیشروی، پسروی، رواناب و حجم نفوذ آب آبیاری است. آزمایش های مزرعه ای در سال 1401 در کرج انجام شد.  پنج تیمار در نظر گرفته شد که سه تیمار دارای مالچ پلاستیکی شامل مالچ روی پشته (R)، مالچ کف جویچه (F) و مالچ روی پشته و کف جویچه (FR) و یک تیمار شامل مالچ آلی از کاه و کلش گندم (OM) و یک تیمار بدون مالچ یا شاهد (C) در نظر گرفته شد. با اعمال مدیریت آبیاری یکسان، مشاهده شد که استفاده از مالچ با حفظ رطوبت خاک و کاهش محیط خیس شده سبب افزایش تلفات آب می گردد. بیشترین مقدار رواناب تولیدی و سریعترین زمان پیشروی به ترتیب برای تیمارهای FR، F، OM، R و C بودند و عکس همین ترتیب در مقدار حجم آب نفوذ یافته در مزرعه حاصل شد. در نتیجه در حالت استفاده از مالچ باید تغییرات اساسی در پارامترهای مدیریتی یعنی دبی ورودی، زمان قطع، طول مزرعه و یا ترکیبی از این حالت ها به کارگیری شود. همچنین پیشنهاد می شود با توجه به نقش مالچ در حفظ رطوبت خاک در صورت استفاده از مالچ در تحقیقات آینده تکنیک کم آبیاری نیز مورد بررسی قرار گیرد.
    کلید واژگان: واژه های کلیدی: آبیاری سطحی, رواناب, زمان پیشروی, مالچ پلاستیکی, مالچ آلی
    Ali Pahlevani *, Hamed Ebrahimian, Teymour Sohrabi, Fariborz Abbasi
    Surface irrigation systems have been widely used in different regions worldwide, particularly in arid and semi-arid areas. However, inadequate management has resulted in significant water losses in the agricultural sector. Utilizing plastic and organic mulches in furrow irrigation systems reduces water loss and increases irrigation efficiency. The main purpose of this study is to investigate the effect of the type of mulch and the location of the plastic mulch in furrow irrigation on the hydraulic parameters of the surface flow, such as advance time, recession, runoff, and infiltrated water volume. Field experiments were conducted in 2021 in Karaj, Iran. In general, five treatments were considered: three treatments with plastic mulch, including mulch on the ridge (R), mulch on the bottom of the furrow (F), and mulch on the ridge and bottom of the furrow (FR), and one treatment with organic mulch of wheat straw (OM) and a treatment without mulch or control (C). Considering the same irrigation management and inflow rate, it was observed that using mulch would increase water losses due to maintaining the soil moisture and reducing the wet perimeter. The highest amounts of runoff and the fastest advance time were produced for the FR, F, OM, R, and C treatments, respectively. Conversely, the order was reversed for the volume of infiltrated water. When mulch is used, it is essential to make fundamental changes in irrigation management. This may involve adjusting the inflow rate, cut-off time, field length, or a combination of these methods. It is also suggested that deficit irrigation could be utilized in future experiments.
    Keywords: Advance Time, Organic Mulch, Plastic Mulch, Runoff, Surface Irrigation
  • محمدرضا حامی کوچه باغی*، تیمور سهرابی، آرزو نازی قمشلو

    روش تفاضلات محدود به دلیل پایداری بی قید و شرط در ارائه حل غیربازگشتی، امکان شبیه سازی بدون توقف را فارهم می آورد. با این وجود استفاده از روش تفاضلات محدود برای حل معادله ریچاردز منجر به خطای موازنه جرم می گردد. برخی روش های مرسوم برای کاهش خطای موازنه جرم برای حل غیربازگشتی قابل اجرا نیستند. در این تحقیق پس از ایجاد حل عددی معادله دو بعدی ریچاردز در محیط نرم افزار متلب، برای کاهش خطای موازنه جرم، اختلاف بین شار ورودی به ستون خاک و رطوبت افزایش یافته در آن ستون، به صورت ضریب متناسب با رطوبت هر گره، به گره هایی که تغییرات فشار ماتریک (PD) آنها نسبت به حالت اولیه بیش از یک مقدار آستانه است، اضافه گردید. برای یکپارچگی نتایج، از میانگین مقادیر PD برابر با 10 سانتی-متر، برای شبیه سازی تمامی موارد استفاده شد. نتایج نشان داد استفاده از این روش می تواند منجر به کاهش چشمگیر خطای موازنه جرم در شبیه سازی گردد؛ به طوری که در تمامی موارد آزمایش های مورد بررسی، خطای موازنه جرم همواره در بازه کوچک، کمتر از 5/3 درصد نوسان داشت. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی ایجاد شده و نرم افزار هایدروس نشان داد استفاده از روش پیشنهادی در مواردی نظیر بارش های تابستانه که مدت نفوذ بسیار کمتر از مدت بازتوزیع رطوبت در پروفیل خاک است، نتایج قابل قبولی حاصل می گردد. همچنین، بیشترین مقدار میانگین قدرمطلق خطای نسبی (MAE) در مقایسه شبیه سازی ایجادشده با نتایج حاصل از نرم افزار هایدروس کمتر از 10 درصد است. این بیانگر تطابق خوبی بین نتایج حاصل از شبیه سازی ایجاد شده با نرم افزار هایدروس است.

    کلید واژگان: تفاضلات محدود, حل ضمنی, حل غیربازگشتی, شبیه سازی, نرم افزار هایدروس
    Mohammadreza Hami Kouchebaghi *, Teymour Sohrabi, Arezoo Nazi Ghameshlou Nazi Ghameshlou
    Background and Objectives

    In many fields of water sciences, the moisture movement in the soil profile is very important. Due to the non-linearity of the governing equation in moisture movement in the soil profile, the comprehensive analytical solution of this equation is impossible, and there is a need to solve it numerically. The abundance of data and simulation steps reduces the flexibility in using existing software to solve the Richards equation and using this data as initial conditions. Therefore, having a numerical solution plan for the Richards equation will be very useful. Among the existing methods, the fully implicit finite difference method can continue the simulation unceasingly due to its unconditional stability in providing a non-iteration solution. However, using the finite difference method to solve the Richards equation leads to significant mass balance error. Some usual methods to reduce the mass balance error could not be applied to the non-reverse solution. By creating the Richards equation numerical solution in MATLAB software, this research introduces a method to reduce mass balance error, which is a simple method to apply to all kinds of numerical solutions.

    Methodology

    In this research, a Non-Iteration implicit solution for the Richards equation was developed. After creating the Richards equation numerical solution, the difference between the entering flux to the soil column and the added water to the same soil column, is added to each node to reduce the mass balance error. This amount is added to the nodes that their matrix pressure head difference (PD) compared to the initial state, is more than a threshold value. This amount applies as a coefficient proportional to the humidity of each node. To investigate the effect of various factors on the performance of the created numerical solution, a series of 11 experiments were designed with different characteristics in terms of infiltration rate, infiltration duration, duration of moisture redistribution in the soil profile, and initial volumetric water content. The optimal value for PD in each experiment was determined in such a way as to minimize the mass balance error. For the integrity of the results, the average PD values equal to 10 cm were used to simulate all cases. These series of experiments were simulated by two-dimensional HYDRUS software, and the results were used to verification of the created numerical solution.

    Findings

    The results showed that the most mass balance error is forced in the infiltration phase. Using the proposed method to preserve the mass balance caused a significant reduction in the mass balance error. The absolute value of the mass balance error varied in a narrow range and was always less than 3.5 percent. It is expected that time and space steps have a considerable effect on the mass balance error. The absolute mass balance error decreased linearly from 3.36 to 3.33, with the infiltration duration increasing from 10 to 30 minutes at a constant infiltration rate of 1 mm 〖min〗^(-1). The absolute mass balance error increased linearly from 3.36 to 3.37% by the initial volumetric water content increasing from 13 to 17% and decreased from 3.40 to 3.35 percent by the increase in the duration of the moisture redistribution in the soil profile from 300 to 900 minutes. Also, the Mean Absolute Relative error (MAE) increased from 1.17 to 9.53% by the infiltration time increasing from 10 to 30 minutes; the MAE increased from 1.17 to 8.89% by the infiltration rate increasing from 1 to 3 mm 〖min〗^(-1); and the MAE increased from 1.17 to 6.89% by the volumetric water content increasing from 13 to 17%.

    Conclusion

    The results showed that this method leads off the simulation to a significant reduction in the mass balance error; so that, in all experiment cases, the mass balance error ever fluctuated in a small range, less than 3.5%. The results comparison of the created simulation and the HYDRUS software showed that this method provided acceptable results, in cases such as summer rains where the infiltration duration is much less than the water redistribution time in the soil profile. Also, the highest value of the MAE in comparing the created simulations with the obtained results from the HYDRUS software is less than 10%. It proves a good agreement between the created simulation and the HYDRUS software.

    Keywords: Finite Difference, HYDRUS Software, Implicitly Solution, Non-Iteration Solution, Simulation
  • محمدرضا حامی کوچه باغی*، تیمور سهرابی، آرزو نازی قمشلو
    استحصال آب در محل، تنها یکی از تکنیک های استحصال آب باران است که شامل طیف وسیعی از روش های سنتی و نوآورانه می باشد. با اعمال مدیریت صحیح و احداث مکانیزه آن، می توان کارایی این روش ها را را بهبود بخشید. با الگوگیری از معماری سنتی ایران و اصلاح روش های موجود استحصال آب باران، سیستم استحصال آب کجاوه برای کشت گیاه و یا تغذیه آبهای زیرزمینی به صورت تکرار مخروط های معکوس طراحی شده است. به منظور بررسی عوامل موثر بر سیستم کجاوه، در این مطالعه 13 تیمار مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد ساختاری با قطر پایه و ارتفاع مخروط خاص، که با توجه به شرایط اقلیمی و جغرافیایی منطقه تعیین می شود، دارای بیشترین عملکرد در استحصال آب می باشد. با توجه به شرایط اولیه متفاوت برای این تیمارها، ساختاری با شیب دیواره 3/0 متربرمتر، قطر پایه مخروط برابر با 50 سانتی متر، خاک لوم، شدت بارندگی 12 سانتی متر در ساعت و طول مدت بارندگی 10 دقیقه، بهترین نتایج از نظر استحصال آب باران را به همراه داشت و به صورت میانگین 9/14 درصد آب بیشتری نسبت به حالت بدون ساختار در منطقه هدف فراهم کرد.
    کلید واژگان: سیستم استحصال آب, شدت بارندگی, طول مدت بارندگی, فرسایش, مدیریت خاک
    Mohammadreza Hami Kouche Baghi *, Teymour Sohrabi, Arezoo Nazi Ghameshlou
    In-Site water harvesting is just one of the rainwater harvesting techniques with a wide range of traditional and innovative methods. Its efficiency can be improved by applying proper management and mechanization. By following the traditional architecture of Iran and modifying the existing rainwater harvesting methods, designed an In-Site water harvesting system for planting or groundwater feeding, called the Kajaveh, as a matrix of inverted cones. In order to study the influential factors on the Kajaveh system, 13 different treatments were examined. The results indicate that there is a specific base diameter and cone height which were determined according to the climatic and geographical conditions of the region and lead to the optimal operation of the Kajaveh system in water harvesting. Considering the different initial conditions for these treatments, results indicated that the case with a wall slope of 0.3 m/m, cone base diameter of 50 cm, loam soil, rainfall intensity of 12 cm/h, and rainfall length of 10 min, to yield the best rainwater harvesting results and on the average provided 14.9% more water than the unstructured state in the target area.
    Keywords: Erosion, Rainfall length, Rainfall Intensity, soil management, Water Harvesting System
  • سید محمدرضا طباطبائی، تیمور سهرابی *، علیرضا محب الحجه، عبدالحسین هورفر

    محاسبه تبخیرتعرق مرجع به عنوان جزیی از معادله پایستگی انرژی کاری بس دشوار است، از این رو محققین زیادی با ارایه روش های مختلف سعی در برآورد آن داشته اند. در این بین رابطه فایو پنمن مانتیث به عنوان روشی بر مبنای فیزیک مسیله تبخیر، جایگاه ویژه ای در امر برآورد تبخیرتعرق دارد، اما از آنجایی که معمولا تعداد کمی از پارامترهای هواشناسی در دسترس هستند، مسیله نیازمند بودن به پارامترهای مختلف در این رابطه، استفاده از این رابطه را محدود کرده است. در نتیجه، روش هایی همچون روش هارگریوز سامانی که نیازمند کمترین و معمول ترین پارامترها یعنی دما می باشد، برای برآورد تبخیرتعرق رواج یافته است. علی رغم این نقطه قوت، روش هارگریوز سامانی برآوردهای مناسبی برای مناطق مرطوب ندارد.در پژوهش حاضر با مرور تاریخچه توسعه رابطه هارگریوز سامانی، روشی اصلاحی برای شرایط رطوبتی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور جامعیت بخشیدن به پژوهش، داده های 4169 ایستگاه در سطح کشورهای مختلف تهیه و روش هارگریوز سامانی و دو روش اصلاح شده دیگر بر پایه آن با مقادیر تبخیرتعرق برآورد شده از روش فایو پنمن مانتیث مقایسه شده اند.نتایج حاصل  نقاط ضعف دیگری همچون محدودیت برآورد حدود فرین تبخیرتعرق در شرایط خاص را در روش هارگریوز سامانی آشکار کرد. همچنین روش اصلاحی مورد بحث در مقاله حاضر باعث بهبود آماره های مختلف طی گستره وسیعی از شرایط رطوبتی شد.

    کلید واژگان: تبخیرتعرق مرجع, معادله فائو پنمن مانتیث, معادله هارگریوز سامانی, موازنه آب و انرژی
    Seyed Muhammadreza Tabatabaei, Teymour Sohrabi *, Alireza Mohebalhojeh, Abdolhossein Hoorfar

    The Hargreaves-Samani method of estimating reference evapotranspiration (ETo) has been recommended by irrigation and drainage paper No.56 of the Food and Agricultural Organization of the United Nations (FAO)  in the situations that weather data are missing. since the method requires just measured temperature, the it has been used in several studies over the past decades. FAO paper No. 56 and other investigations has mentioned that Hargreaves-Samani method is an overestimating method in humid cliamtes. Hence, the method has been calibrated for different site and situations. This issue made the purpose of the current study. In this study, the history of the development of Hargreaves-Samani method has been reviewed. Thus, an equation for adjusting humidity condition is discussed. To compare the goodness of models,  ETo was calculated based on 3 different methods 1) Hargreaves-Samani method 2) Allen modified method of Hargreaves-Samani, and 3) the modified method of Hargreaves-Samani based on relative humidity. Also ETo was calculated according to FAO Penman-Montith method as a control estimation. The values were calculated for monthly weather reports of 4,169 stations from CLIMWAT v2.0 all around the world. The results showed that the Hargreaves-Samani’s method has a weakness of estimation under extreme conditions. Interestingly, the corrected method improved precision of the estimations especially in arid and semi-arid locations.

    Keywords: FAO Penman-Monteith Equation, Hargreaves-Samani Equation, Reference Evapotranspiration Water-Energy Balance
  • محمد شمسی، تیمور سهرابی**، جواد بذرافشان
    تغییر اقلیم با تاثیر بر دما و بارندگی بر کشاورزی تاثیر می گذارد. برآورد این تاثیر از جهت تغییر سیاست گذاری ها در زمینه کشاورزی اهمیت دارد.  هدف از این تحقیق، برآورد تغییرات نیاز آبی و متعاقب آن، نیاز خالص آب آبیاری و عملکرد چغندرقندتحت تاثیر تغییر اقلیم در آینده در کرج می باشد.در این پژوهش از اطلاعات اقلیمی ایستگاه هواشناسی واقع در محمدشهر کرج در دوره 2014-1970 و اطلاعات گیاهی مزرعه تحقیقاتی چغندرقند واقع در مهرشهر کرج استفاده شد. اطلاعات اقلیمی آینده در دوره 2100-2015 از شش مدل اقلیمی تحت سناریوهای خوشبینانه (SSP126)، حدواسط (SSP245) و بدبینانه (SSP585) به روش نگاشت چندکی تجربی برای کرج کوچک مقیاس شدند. اطلاعات دما و بارندگی و تبخیر و تعرق مرجع محاسبه شده با روش هارگریوز-سامانی به مدل گیاهی AquaCrop  داده شدند.نتایج حاکی از آن است که میزان تبخیر و تعرق مرجع تحت سناریوی بدبینانه در دوره انتهایی قرن 21 در کرج تا 8/14 درصد (5/6 درصد تحت سناریو خوشبینانه) افزایش پیدا خواهد کرد. میزان نیاز آبی می تواند تا 8/7 درصد تحت سناریوی بدبینانه (7/3 درصد تحت سناریوی خوشبینانه) افزایش یابد. میزان نیاز آبیاری در دوره آینده تحت سناریوی بدبینانه تا 5/10 درصد (8/5 درصد تحت سناریوی خوشبینانه) افزایش پیدا خواهد کرد. میزان تغییرات مقادیر بیومس و ماده خشک چغندرقند تحت سناریوی بدبینانه در دوره انتهای قرن 21 به ترتیب برابر با 8/11 و 2/19 درصد افزایش (2/4 و 9/5 درصد تحت سناریوی خوشبینانه) خواهد بود. از نتایج این پژوهش می توان در سیاست های انطباقی تغییر اقلیم در زمینه تخصیص آب و تعیین تاریخ کاشت بهینه برای کشت چغندرقند در کرج استفاده نمود.
    کلید واژگان: چغندر قند, تغییر اقلیم, سناریوی انتشار, عملکرد, نیاز آبیاری
    Mohammad Shamsi, Teymour Sohrabi *, Javad Bazrafshan
    Introduction
    Climate change is an undeniable phenomenon, which affects virtually every aspect of life on Earth. The agricultural sector is heavily connected to the environment and thus, gets affect by climate change the most. Climate change affects agriculture by affecting temperature and rainfall. The elevated air temperature increases the potential evapotranspiration. Variation in precipitation is generally unfavorable. Increase in precipitation causes waterlogging and subsequently erosion in soil, while decreased precipitation causes water stress in crops. It is necessary to assess the climate change impact on agriculture in order to change policies accordingly. This paper sought to assess the impact of climate change on sugar beet net irrigation water requirement and potential yield.
    Materials and methods
     In this research, the climatic information of the meteorological station located in Mohammadshahr, Karaj for the period 1970-2014 and the crop parameter of the sugar beet research farm located in Mehrshahr, Karaj were used. Future climatic data from six global climate models, namely ACCESS-ESM1-5, CanESM5, EC-EARTH3, IPSL-CM6A-LR, MRI-ESM2-0 and NorESM2-LM, under three optimistic, intermediate and pessimistic scenarios (SSP126, SSP245 and SSP585) for the period 2015-2100 were downscaled for Karaj using empirical quantile mapping method. Taylor diagram was used to evaluate the downscaling results. Temperature and precipitation data as well as reference evapotranspiration, which was calculated by Hargreaves-Samani method, were given to AquaCrop model. The effective rainfall calculation approach was set to USDA-SCS method in AquaCrop model. The trend and fluctuations of the climatic and crop variables were examined using the Mann-Kendall and Pettitt tests, respectively.
    Results
    The results indicate that the sugar beet sowing and harvest dates advance by 39 and 71 days, respectively, which means a decrease of 29 days in the growing season length (from 171 to 142 days). The reference evapotranspiration under SSP585 will increase by 14.8% (6.5% under SSP126) at the end of the 21st century in Karaj. The water requirement can increase up to 7.8% under SSP585 (3.7% under SSP126). The amount of irrigation water requirement in the future period will increase up to 10.5% under SSP585 (5.8% under SSP126). The biomass and yield variations at the 21st century ending period will be 11.8% and 19.2% increase under SSP585 (4.2% and 5.9% increase under SSP126), respectively. All the climatic and crop variables showed strongly significant trend in the study period (1995-2100) under the pessimistic scenario, while the fluctuations of the variables were not as significant as their corresponding trends under the same scenario.
    Conclusion
    According to the results of this paper, the increasing temperature caused by the elevating atmospheric CO2 concentration, under the pessimistic scenario, increases the sugar beet net irrigation water requirement by increasing the crop evapotranspiration. The decreasing precipitation also contributes to the obtained result. The potential yield showed a contradicting result, i.e., the elevated CO2 under the pessimistic scenario favors the yield production due to the fact that more CO2 contributes to more efficient photosynthesis. The results can be used in climate change adaptation policies regarding water allocation and optimal planting date determination for sugar beet cultivation in Karaj.
    Keywords: climate change, Emission scenario, Sugar beet, yield, Water requirement
  • حدیثه رحیمی خوب*، تیمور سهرابی، مجتبی دلشاد
    برآورد دقیق تبخیر-تعرق گیاه مرجع (ETo) یکی از عوامل مهم در مدیریت و برنامه ریزی آبیاری در بخش کشاورزی است. استفاده از روش استاندارد فایو-پنمن-مانتیت برای تخمین ETo، مشروط به در دسترس بودن پارامترهای اقلیمی شامل دما، رطوبت، تابش، سرعت باد و هم-چنین فراهم بودن فرضیات ذکر شده در نشریه فایو 56 است. در بعضی مناطق یا در کشت های کنترل شده گلخانه، اغلب دسترسی به تمام پارامترهای اقلیمی و یا برآوردن فرضیات روش فایو-پنمن-مانتیت امکان پذیر نیست. بنابراین، بهره گیری از روش هایی که با پارامترهای کمتری بتواند تخمین دقیقی از ETo ارایه نماید، ارجح است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی عملکرد دو روش شبکه های عصبی مصنوعی (ANNs) و سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی (ANFIS) برای برآورد ETo در گلخانه تحقیقاتی واقع در دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران انجام شد. بر اساس پارامترهای اقلیمی اندازه گیری شده در داخل گلخانه، ترکیب های مختلفی ایجاد و شاخص های ارزیابی برای هر روش و سناریو محاسبه گردیدند. بهترین ساختار شبکه عصبی برای سناریو 4 (ورودی های تابش، دما، رطوبت) با 7 نورون در لایه میانی و الگوریتم آموزش تنظیم بیزی به دست آمد. طراحی شبکه های ANFIS با توابع عضویت های مختلف انجام شد. نتایج نشان داد، تفاوت قابل ملاحظه ای بین دقت مدل سازی ETo در روش ANFIS تحت سناریوهای مختلف وجود ندارد. به عبارت دیگر در این روش، حتی با داده های دما و رطوبت نیز می توان با دقت بالایی ETo در داخل گلخانه را شبیه سازی نمود. مقایسه شاخص های ارزیابی بین مدل های ANFIS و ANNs نشان داد، مدل ANFIS عملکرد بهتری نسبت به روش ANNs دارد. به طوری که شاخص جذر میانگین مربعات خطای نسبی (RRMSE)، برای سناریوهای 1 تا 4 در مدل ANFIS به ترتیب برابر با 41/1، 80/0، 06/1 و 01/1 درصد و در مدل ANNs برابر با 70/12، 23/2، 12/2 و 10/2 درصد بود.
    کلید واژگان: تبخیر-تعرق گیاه مرجع, شبکه های عصبی مصنوعی, سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی
    Hadisseh Rahimikhoob *, Teymour Sohrabi, Mojtaba Delshad
    One of the important factors for agricultural irrigation management and planning is accurate estimation of reference evapotranspiration (ETo). The application of the standard model (FAO-Penman-Monteith) to estimate ETo is restricted due to the availability of climatic variables including temperature, humidity, radiation, wind speed as well as the availability of the mentioned hypotheses in FAO 56. Accessibility to all climatic parameters or satisfaction of the FAO-Penman-Monteith assumptions are often not possible in some areas or in controlled environments (greenhouses). Therefore, it is preferable to use methods that can provide an accurate estimate of ETo with fewer input parameters. The aim of the present study was to evaluate the performance of two methods of artificial neural networks (ANNs) and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) for estimating ETo in the research greenhouse of the College of Agriculture and Natural Resources of the University of Tehran, located in Karaj, Iran. Based on the measured climatic parameters inside the greenhouse, different combinations were created and evaluation indicators were calculated for each method and scenario. The best neural network structure was obtained for Scenario 4 (radiation, temperature, humidity) with 7 neurons in the hidden layer and Bayesian Regularization training algorithm. ANFIS model was designed with different membership functions. The results showed that there was no significant difference between the performance of the ANFIS method under different scenarios. In other words, even with temperature and humidity data, ETo can be simulated with high accuracy by ANFIS method. Comparison of evaluation indicators between ANFIS and ANNs models showed that ANFIS performed better than ANNs method. The calculated relative root mean square error (RRMSE) for scenarios 1 to 4 in ANNs model was equal to 12.70, 2.23, 2.12 and 2.10% however it was equal to 1.41, 0.80, 1.06 and 1.01% in ANFIS model.
    Keywords: Reference Evapotranspiration, Artificial Neural Networks, adaptive neuro-fuzzy inference system
  • محمدرضا حامی کوچه باغی، تیمور سهرابی*، علیرضا توکلی، آرزو نازی قمشلو

    اهداف مدیریت خاک، به حداکثر رساندن ذخیره آب و مواد مغذی گیاه و به حداقل رساندن فرسایش خاک و یا بهبود باروری خاک و شرایط فیزیکی خاک است. استفاده از روش های استحصال آب در محل، روانابی که از منطقه خارج می شود را کاهش و آب ذخیره شده در پروفیل خاک را افزایش می دهد. استحصال آب باران مفهوم جدیدی نیست ولی نیازمند ترکیب روش های بومی با دانش های مدرن می باشد. برخی از پروژه های استحصال آب با موفقیت چندانی همراه نبوده اند و یا حتی منجر به از بین رفتن کل محصول گردیده اند، چراکه تکنولوژی مورد استفاده برای شرایط ویژه منطقه نامناسب بوده است. مناسب بودن یک منطقه برای استحصال آب باران بستگی به توانایی آن در برآورد نیازهای فنی و اولیه سیستم دارد. هدف از این تحقیق معرفی روشی برای استحصال آب باران در دشت هایی با شیب کم و یا بدون شیب می باشد که قابلیت احداث به صورت مکانیزه در سطح وسیع داشته باشد. از طرفی اقدام به تبیین و معرفی روشی برای طراحی دقیق و علمی یک سیستم استحصال آب، با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری شده است که تاکنون تلاش های زیادی در این زمینه صورت نگرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی بیانگر کاهش توان متمرکز نمودن آب توسط سیستم کجاوه، با کاهش ابعاد ساختار می باشد. همچنین کاهش توان متمرکز نمودن آب توسط سیستم کجاوه در ساختارهایی با ابعاد نسبی کوچکتر برای بارندگی هایی با شدت های بارش بالا توسط شبیه سازی پیشبینی گردید. چنین روندی برای بارش های طولانی مدت (ویژه در شدت بارش کم) نیز قابل انتظار است.

    کلید واژگان: استحصال آب باران, سیستم کجاوه, شبیه سازی, شدت بارش, شیب
    Mohammad Reza Hami Kouchebaghi, Teymour Sohrabi *, Ali Reza Tavakoli, Arezoo Nazi Ghameshlou

    The purpose of soil management is maximizing the supply of water and nutrients to the plant and minimizes the soil erosion, improve soil fertility and soil physical conditions. Using in-site water harvesting methods reduces runoff from the area and increases the water stored in the soil profile. Rainwater harvesting is not a new concept, but it requires the combination of native methods with modern knowledge. Because the used technology was inappropriate for special conditions of the region, some water harvesting projects have been unsuccessful or even led to the loss of the whole crop. The suitability of an area for rain water harvesting depends on its ability to supply the technical and basic needs of the system. This study introduces a method for rain water harvesting in the area with little slope or no slope, which can be Mechanized Construction for large-scale. On the other hand, a computer simulation has been preparation and introduced for precise and scientific designing of a water harvesting system, which there has not been much effort in this case. The results of simulation indicated the reduction of concentration ability of water by Kajaweh system with decreasing the size of structure. In addition, in relatively smaller sized structures under high intensity rainfall, reduction of water concentration ability by Kajaweh system was predicted by simulation. Such trend is also expected for long time rainfall times (especially in low rainfall intensity).

    Keywords: Kajawe system, Rainwater harvesting, Rainfall intensity, Simulation, slope
  • یاسر حمدی احمدآباد، عبدالمجید لیاقت*، تیمور سهرابی، احمدعلی پوربابایی

    تحقیق حاضر به منظور بهینه کردن شرایط محیطی رشد جلبک دونالیلا سالینا انجام شد. در این تحقیق شاخص های محیطی موثر در رشد از جمله دما در دو سطح 2±18 و 2±28 درجه سانتی گراد، pH در سه سطح 0/7، 5/7 و 0/8، غلظت شوری در 7 سطح 5/0، 0/1، 5/1، 0/2، 5/2، 3 و 4 مولار NaCl در دوره رشد 30 روزه مورد بررسی قرار گرفت. دوره تاریکی: روشنایی 24:00 ساعت و شدت نور ثابت و برابر با molPAR.m-2.s-1µ 130 در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد افزایش دما سبب افزایش نرخ رشد ویژه و کاهش زمان دو برابر شدن سلول ها خواهد شد. بیشترین مقدار نرخ رشد ویژه و کمترین مقدار زمان دو برابر شدن سلول ها در 5/7=pH به دست آمد. با توجه به نتایج مذکور، بیشترین و کمترین مقدار نرخ رشد ویژه به ترتیب در غلظت های شوری 5/1 (59/0 در روز) و 0/4 (04/0 در روز) مولار بود. زمان دو برابر شدن سلول ها در غلظت شوری 5/1 مولار کمترین مقدار (در حدود 5/1 روز) و در 0/4 مولار (از حدود 10 روز تا 19 روز) بیشترین مقدار بود. با افزایش غلظت شوری از5/0 تا 5/1 مولار زمان دو برابر شدن کاهش و از 5/1 مولار تا 0/4 مولار افزایش یافت. غلظت تراکم سلولی جلبک، با افزایش دما افزایش یافت. مقایسه غلظت تراکم سلولی در سطح pH، در اکثر نمونه ها بیانگر تفاوت معنی دار بین مقادیر به دست آمده بود. افزایش و کاهش pH از 5/7 سبب کاهش تراکم سلولی گردید. بنابراین، حداکثر تراکم سلولی درتیمارها در 5/7=pH به دست آمد و با افزایش دما در 5/7=pH، غلظت تراکم سلولی در زمان کمتری نسبت به بقیه نمونه ها به مراحله حداکثر مقدار خود رسید. با افزایش غلظت شوری از 5/0 تا 5/1 مولار، غلظت تراکم سلولی افزایش و از 2 تا 4 مولار نتایج عکس بود، به طوری که حداکثر تراکم سلولی در غلظت شوری 5/1 مولار در محدوده 106×35/4 تا 106×74/5 سلول در هر میلی لیتر و حداقل آن در غلظت شوری 0/4 مولار در حدود 106×53/0 تا 106×72/0 سلول در هر میلی لیتر به دست آمد. با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش، بهترین شرایط رشد جلبک دونالیلا سالینا جهت تکثیر حداکثری در غلظت شوری 5/1 مولار با دمای 2±28 درجه سانتیگراد و 5/7=pH به دست آمد و غلظت های شوری 0/1 و 0/2 مولار در شرایط دمایی وpH  مذکور می توانند گزینه های بعدی جهت تولید این جلبک باشند.

    کلید واژگان: جلبک, دونالیلا سالینا, شرایط محیطی, تراکم سلولی
    Yaser Hamdi Ahmadabad, Abdolmajid Liaghat *, Teymor Sohrabi, Ahmadali Pourbabaei

    The main objective of this study was to optimize the environmental conditions for maximum growth of Dunaliella salina algae. In this study, effective environmental parameters in algae growth, such as temperature in two levels of 18± °C and 28±2 °C, pH in three levels of 7.0, 7.5, and 8.0 and salinity seven levels of 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3, and 4 molar NaCl in a 30-day culture period were investigated. The dark: light cycle and the constant light intensity were considered 24:0 and 130 130 molPAR. m-2.s-1, respectively. Results depicted that an increase in temperature affecting specific growth rate and a decrease in cell’s population doubling time. The highest specific growth rate and the shortest cell’s doubling time were observed under the condition of pH = 7. Furthermore, the highest specific growth rate was obtained in the salinity of 1.5 molar (0.59 per day) while the lowest specific growth rate in the salinity of 4molar (0.04 per day). The shortest (approximately 1.5 day) and longest (from 10 to 19 days) cell’s doubling time were recorded in salinities of 1.5 and 4molar, respectively, such that by increasing salinity from 0.5 to 1.5 molar, doubling time decreased while by increasing salinity from 1.5 to 4 molar, the doubling time showed a decrease trend. The algae cell concentration increased by an increase in temperature. There were significant differences among cell concentrations in various pH levels. pHs higher and lower than 7.5 led to a decrease in cell concentration. Therefore, in most samples, the maximum cell concentration was observed at pH of 7.5. An increase in temperature when pH was 7.5 let cell concentration to reach its maximum amount faster. By increasing salinity from 0.5 to 1.5 molar, cell concentration increased. In comparison, an adverse effect was observed when salinity increased from 2 to 4 molar. Cell concentration in 1.5 molar salinity condition ranged from  to  and in 4 molar salinity, cell concentration varied from  to . Based on the results of this study, the optimum environmental condition for growth of Dunaliella salina recorded under the salinity = 1.5 molar, temperature = 28±2 °C, and pH = 7.5. Condition of 1and 2 molar salinities with the aforementioned temperature and pH, is suggested as the further option for production of this algae.

    Keywords: Algae, Dunaliella spp, Environmental condition, Cellular density
  • حدیثه رحیمی خوب*، تیمور سهرابی، مجتبی دلشاد
    یکی از مهم ترین عوامل در برآورد نیاز آبی گیاهان گلخانه ای، تخمین دقیق تبخیر- تعرق گیاه مرجع است. پارامترهای متعددی بر میزان تبخیر- تعرق گیاه مرجع اثر می گذارند که شناخت مهم ترین آن ها، منجر به کاهش خطای شبیه سازی و افزایش دقت پیش بینی خواهد شد. به دلیل وجود اختلاف بین فرضیات و ساختار ریاضی روش های غیرمستقیم، رفتار تبخیر- تعرق گیاه مرجع در پاسخ به تغییر فاکتورهای هواشناسی متفاوت است. بنابراین، تحلیل حساسیت و هم چنین تعیین درجه تاثیرپذیری تبخیر- تعرق گیاه مرجع نسبت به تغییر پارامترهای هواشناسی در هر روش، ضروری است. در این پژوهش، حساسیت روش های پنمن- مانتیت، ایرماک، کپیس و والیانتزس به تغییر پارامترهای هواشناسی شامل حداکثر و حداقل دمای روزانه، حداکثر و حداقل رطوبت نسبی و تابش طول موج کوتاه در گلخانه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران تحلیل شد. ضرایب حساسیت با تغییر پارامترهای هواشناسی در بازه [20، 20-] درصد با فواصل 5 درصد محاسبه شدند. نتایج نشان داد، در تمامی روش ها متغیر تشعشع اثرگذارترین پارامتر در تعیین تبخیر- تعرق گیاه مرجع در شرایط گلخانه بود. به طوری که میزان ضریب حساسیت به دست آمده برای این متغیر در روش های پنمن- مانتیت، ایرماک، کپیس و والیانتزس به ترتیب برابر با 78/0، 71/0، 68/0 و 63/0 بود. در مقابل کم اهمیت ترین پارامتر هواشناسی در روش های پنمن- مانتیت، کپیس و والیانتزس متغیر رطوبت حداقل و در روش ایرماک دمای حداقل بود. هم چنین نتایج نشان داد، بین روش های مورد بررسی، روش پنمن- مانتیت حساس ترین روش نسبت به تغییر پارامترهای هواشناسی است. درنتیجه، در صورت کاربرد روش پنمن- مانتیت برای تخمین تبخیر- تعرق گیاه مرجع داخل گلخانه، دقت کافی و اطمینان از عملکرد صحیح وسایل اندازه گیری پارامترهای هواشناسی، ضروری است.
    کلید واژگان: تبخیر- تعرق گیاه مرجع, گلخانه, تحلیل حساسیت, نیاز آبی گیاهان گلخانه ای
    Hadisseh Rahimikhoob *, Teymour Sohrabi, Mojtaba Delshad
    One of the most important factors in calculation of greenhouse crop water requirement is the accurate estimation of reference crop evapotranspiration. Numerous parameters affect the evapotranspiration rate of the reference crop; with the knowledge of the most important factor the simulation error will be reduced. Because of the differences among mathematical structure and underlying assumption of indirect reference crop evapotranspiration estimation methods, behavior of the response variable to changes in climatic parameters may become inconsistent. Therefore, it is mandatory to analyze the sensitivity as well as determining the influence of meteorological factors on reference crop evapotranspiration. In this study, the sensitivity of Penman-Monteith, Irmak, Copais and Valiantzas methods to changes in meteorological factors including maximum and minimum daily temperature, maximum and minimum relative humidity and short-wave radiation was analyzed in the research greenhouse of the College of Agriculture and Natural Resources of the University of Tehran, located in Karaj, Iran. Sensitivity coefficients were calculated by changing meteorological factors in the range of [20, -20] percent with 5% intervals. Results showed that in all methods, the internal radiation was the most influential variable in determining the reference crop evapotranspiration under greenhouse conditions. The obtained sensitivity coefficient for this variable in Penman-Monteith, Irmak, Copais and Valiantzas methods was equal to 0.78, 0.71, 0.68 and 0.63, respectively. In contrast, the least important climatic variable was the minimum humidity in Penman-Monteith, Copais and Valiantzas methods and the minimum temperature in Irmak method. The results also showed that Penman-Monteith is the most sensitive method to changes in meteorological factors. As a result, in case of using of Penman-Monteith method for reference crop evapotranspiration estimation in greenhouse conditions, ensuring the correct operation of measuring instruments and their accuracy is essential.
    Keywords: Reference crop Evapotranspiration, Greenhouse, Sensitivity analysis, Greenhouse crop water requirement
  • فاطمه حیدری، تیمور سهرابی*، حامد ابراهیمیان، حسین دهقانی سانیج
    کاربرد شیوه‏ های نوین آبیاری، کم‏آبیاری و استفاده از ارقام مقاوم‏تر نسبت به تنش‏های خشکی، از راه‏کارهای افزایش بهره‏وری مصرف آب در بخش کشاورزی است. برای بررسی سطح آبیاری و نوع هیبرید ذرت، بر بهره‏وری مصرف آب در تولید ذرت علوفه‏ای و دانه‏ای، این پژوهش در سال زراعی 1396 و در مزرعه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران (کرج) انجام شد. تیمارهای اصلی شامل دو سطح آبیاری 100 و 80 درصد نیاز آبی در سامانه آبیاری قطره‏ای زیرسطحی، تیمارهای فرعی شامل سه هیبرید ذرت KSC704، KSC600 و KSC400 و طرح آزمایش های آن بر اساس کرت‏های خردشده بر پایه بلوک‏های کامل تصادفی بود. صفات موردمطالعه عملکرد علوفه‏تر، زیست‏توده و دانه، بهره‏وری مصرف آب در تولید علوفه‏تر، بهره ‏وری مصرف آب در تولید زیست‏توده و دانه، وزن هزار دانه و شاخص برداشت بود. نتایج حاصل از آن نشان می‏دهد که اثر سطح آبیاری بر صفات اندازه‏گیری شده غیر معنی‏دار و اثر هیبرید بر آن‏ها در دو سطح آبیاری، معنی‏دار گردید. بیشترین مقدار بهره‏وری مصرف آب در تولید زیست‏توده برابر 37/4 کیلوگرم بر مترمکعب در هیبرید KSC600 و بیشترین بهره‏وری مصرف آب در تولید دانه برابر 43/2 کیلوگرم بر مترمکعب در هیبرید KSC704 (با قرارگیری با هیبرید KSC400 در یک گروه آماری) و در سطح آبیاری 80 درصد حاصل شد. همچنین هیبرید KSC400 با قرارگیری در گروه آماری مشترک با هیبرید KSC704، بیشترین وزن هزار دانه را به مقدار 3/537 گرم داشت. کم‏آبیاری تا 80 درصد نیاز آبی با استفاده از سامانه آبیاری زیرسطحی هیچ‏گونه اثر معناداری بر عملکرد هیبریدهای ذرت نداشت.
    کلید واژگان: تنش رطوبتی, سامانه‏ های نوین آبیاری, کارایی مصرف آب, کم آبیاری
    Fatemeh Heydari, Teymour Sohrabi *, Hamed Ebrahimian, Hossein Dehghanisanij
    The use of modern irrigation methods, deficit irrigation, the use of cultivars more resistant to drought stress, are ways to increase water use efficiency in agriculture. To study the effect irrigation level and type of maize cultivar on water use efficiency in forage and grain maize production, this research was conducted at the research farm of Agricultural and Natural Resources College of University of Tehran (Karaj) in 2017. The main treatments included two levels of irrigation (100 and 80% of maize water requirement) in subsurface drip irrigation system; sub-treatments included three maize cultivars KSC704, KSC600, KSC400. Experimental design was based on split plots based on randomized complete blocks. The studied traits were forage yield, biomass, grain, water use efficiency in forage, biomass and grain production, 1000-grain weight and harvest index. The results showed that the effect of irrigation level on the measured traits was insignificant and the effect of cultivar on them was significant at both irrigation levels. The highest amount of water use efficiency in biomass production was 4.37 kg / m3 in KSC600 cultivar and the highest water use efficiency in grain production was 2.43 kg / m3 in KSC704 cultivar (with KSC400 cultivar in a Statistical group) obtained at the irrigation level of 80%. Also, KSC400 cultivar, being in the common statistical group with KSC704 cultivar, had the highest 1000-grain weight of 537.3 grams. Deficit irrigation up to 80% of water requirement using subsurface irrigation system had not any significant effect on the yield of maize cultivars.
    Keywords: Deficit irrigation, Modern Irrigation Systems, water stress, Water use efficiency
  • آرام زارعی، تیمور سهرابی، حسن اوجاقلو*، زینب بیگدلی
    یکی از مهمترین نکات طراحی سامانه های آبیاری سطحی، تعیین پارامترهای نفوذ می باشد. به خصوص اینکه در نظر گرفتن کاهش نفوذ بر پیچیدگی تخمین آن در آبیاری موجی افزوده است. هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی مزرعه ای روش نقطه ای نفوذسنج موجی و مدل توسعه یافته نفوذ به منظور شبیه سازی نفوذ در موج های پیشروی آبیاری موجی می باشد. به همین منظور، استوانه نفوذسنج موجی با قابلیت قطع و وصل جریان ورودی طراحی و ساخته شد. تعداد 30 آزمایش نفوذسنجی در قالب چهار تیمار زمان و نسبت موج برای جریان موجی و یک تیمار جریان پیوسته که هر کدام در سه تکرار و در دو نوبت زمانی به فاصله هشت روز انجام گرفت. معادله نفوذ کوستیاکوف به منظور تخمین نفوذ در موج های مختلف جریان آب  استفاده شد. در مدل توسعه داده شده، به منظور تطبیق دادن معادله نفوذ کوستیاکوف با شرایط خاک مزرعه در موج های دوم و سوم، از یک ضریب کاهنده استفاده گردید. به منظور مقایسه تیمارهای مختلف از مقادیر نفوذ تجمعی و همچنین تغییرات آن در هر موج استفاده شد. نتایج نشان داد، مقدار نفوذ در موج های دوم و سوم نسبت به موج اول کاهش قابل ملاحظه ای دارد. بیشترین اثر موج بر کاهش نفوذ در موج دوم مشاهده شد به طوری که مقدار نفوذ تجمعی در موج دوم نسبت به موج اول به طور میانگین کاهش بیش از 50 درصدی را داشت. نتایج به دست آمده از مدل توسعه یافته نفوذ انطباق قابل قبولی با داده های مشاهداتی داشت به طوری که میانگین مقادیر ضریب تعیین و ریشه میانگین مربعات خطا به ترتیب 93/0 و 09/0 سانتی متر برآورد شد. نتایج حاصل از آزمایش های نفوذسنجی و همچنین مدل توسعه یافته نشان داد، جریان موجی موجب کاهش 46 تا 76 درصدی عمق آب نفوذ یافته تجمعی نسبت به جریان پیوسته می گردد.
    کلید واژگان: جریان موجی, کوستیاکوف, نفوذسنج
    Aram Zarei, Teymour Sohrabi, Hassan Ojaghlou *, Zeinab Bigdeli
    Introduction
     In recent years, to increase the efficiency of surface irrigation methods, new techniques such as surge irrigation have been developed. Numerous studies have shown that the surge flow can reduce water consumption in the advance phase and subsequently improve irrigation efficiency and water distribution uniformity. One of the factors affecting the performance of surface irrigation systems is the accurate estimation of infiltration. Due to continuous changes in the infiltration process during on-off cycles in surge irrigation, determining the empirical equation of infiltration in surge irrigation method is complex and requires time-consuming and costly field data. As a result, proper selection and parameterization of empirical equations with a simplified procedure are needed. The goal of this research was the field evaluation of the point method (surge infiltrometer) to simulate the infiltration process in advance phase surges.    
    Materials and Methods
     A field experiment was conducted at the experimental station of the College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran. A ring infiltrometer was modified by connecting a pipe arm for inward and outward water flow to the ring and from the ring to the pipe to create on-off surge cycles, respectively. Water entered the ring through the inlet hole at the top of the pipe arm and water depth was recorded at different time intervals during the on-time of each cycle. Four treatments were performed for infiltration tests under surge flow, including different cycle time and ratio. Also, infiltration tests were performed under continuous flow conditions. To simulate the first (dry soil) and second irrigation conditions, infiltration experiments were conducted twice on an 8-day interval. The Kostiakov infiltration equation was corrected by applying surge factors to predict infiltration water depth for subsequent surges, using first surge data. The empirical coefficients of the Kostiakov equation were calculated by applying the two-point technique. 
    Results and Discussion
     Results of the study revealed that the infiltration data simulated by the developed Kostiakov equation matched closely with those collected from the surge-ring infiltrometer. The coefficient of determination and the root mean square error were calculated to be 0.92 to 0.97 and 0.03 to 0.16 cm, respectively. In general, the amount of cumulative infiltration in the second and subsequent surges decreased. The ratio of the infiltration depth at the end of the second to the first surge was less than 0.5. In all experiments, the depth of water infiltrated in the third surge was significantly reduced and almost reached to the final infiltration rate. As the cycle ratio increased, the cumulative infiltration also increased. However, the effect of on-off time on the infiltrated water depth in the first experiment was greater than that in the second experiment. It was concluded that in the first experiments, the surging phenomena substantially reduced water movement and the reduction in cumulative infiltration ranged from 50 to 70% during the second surge and from 59 to 85% during the third surge. The above values were determined 52 to 76% and 61 to 88% for the second experiment, respectively. A significant difference was observed between surge and continuous flow tests. The surge flow led to a 46 to 76% reduction in the cumulative infiltration depth compared to the continuous flow. The effect of surge flow was greater in the first experiments.
    Conclusion
     One of the most important points in designing surface irrigation systems is to determine the infiltration equation parameters. In particular, the difficulty involved in the planning and design of surge irrigation systems is the prior knowledge and understanding of how infiltration changes occur during surging. The main objective of the present study was to evaluate the surge ring infiltrometer test to predict the infiltration in the second and third surges using the first surge data. The results obtained from the surge infiltrometer experiments showed that the use of surge irrigation has the potential to reduce infiltration. The observed and predicted cumulative infiltration for the second and third surges showed a good agreement. The surge-ring infiltrometer has the potential for creating an on-off mechanism and is best suited to determine the cumulative infiltration from surges for constant on-off time surge intervals.
    Keywords: Surge flow, Ring infiltrometer, The Kostiakov equation
  • محمدرضا حامی کوچه باغی، تیمور سهرابی*، آرزو نازی قمشلو

    در مناطقی که بارندگی سالانه آن ها کمتر از نیاز آبی گیاهان است الزام به فراهم نمودن آب برای گیاه به منظور رشد مناسب و بدون تنش وجود دارد. یکی از روش هایی که کمترین صدمه را به محیط زیست وارد می آورد استفاده از تکنیک های استحصال آب باران است. شبیه سازی یک سیستم استحصال آب تا به حال مورد غفلت قرار گرفته است و این کار جزو معدود کارها در این زمینه است. سیستم کجاوه یک سیستم استحصال آب باران در محل است که قابل استفاده در مناطق با شیب بسیار کم بوده و به صورت مکانیزه برای کشت های سالانه قابل اجرا است. به منظور بررسی کارکرد سیستم استحصال آب باران، شبیه سازی کامپیوتری انجام گرفت. اصلی ترین بخش این شبیه سازی، تخمین نفوذ باران در سطوح شیب دار است. در این تحقیق یک روش مفهومی- تجربی برای تخمین نفوذ باران در سطوح شیب دار و یافتن ساختاری با ابعاد هندسی مناسب جهت استحصال آب باران استفاده گردیده است. نتایج حاصل از شبیه سازی تهیه شده با استفاده از این روش، با داده های آزمایش مقایسه گردید و پس از کالیبره نمودن شبیه سازی، از آن برای بررسی ساختار هایی با شیب مختلف دیواره ، استفاده شد. نتایج بیانگر وجود یک شیب بهینه است که در آن حداکثر توان سیستم کجاوه برای متمرکز نمودن آب اتفاق می افتد. برای خاک با باف شن- لم، ساختمان خاک دانه ای، شدت بارش 49/11 سانتی متر در ساعت، مدت بارندگی به طول 10 دقیقه و در شرایط ایجاد ساختار در این تحقیق، ساختاری با قاعده مربع بطول50 سانتی متر و عمق حفره 10 سانتی متر (شیب دیواره در حدود 22 درجه)، بیشترین کارآیی در متمرکز نمودن آب را از خود نشان داد.

    کلید واژگان: نفوذ, کجاوه, باران, شیب, شبیه سازی
    Mohammad Reza Hami Kouchebaghi, Teymour Sohrabi *, Arezoo Nazi Ghameshlou

    In areas where annual rainfall is less than the crop water requirement, providing water for plant is necessary to grow properly without stress. One of the methods that have least damaging to the environment is rainwater harvesting techniques. The Kajaveh system is a local rainwater harvesting system that can be used in very low-slope areas and can be used in a mechanistic manner for annual crops. In order to investigate the operation of the rainwater harvesting system, computer simulations were performed. Estimating rain infiltration on sloping surfaces is the main part of this simulation. In this research, a semi conceptual- experimental method was used to estimate the infiltration of rainfall on sloping surfaces and find a structure with suitable geometric dimensions to rainwater harvesting. The results of the simulation that was prepared using this method were compared with the experimental data and after calibrating the simulation, it was used to study structures with different wall slopes. The results indicate that there is an optimal slope in which the maximum ability of the Kajaveh system to water concentrate occurs. For the soil whit Sand-Loam type, Aggregate structure, precipitation intensity of 11.49 cm per hour, rainfall duration of 10 minutes and in the conditions of structure formation in this research, a square base structure with 50 cm length and cavity depth of 10 cm (wall slope of about 22 degrees) showed the highest efficiency in water concentrating.

    Keywords: Infiltration, Kajaveh, Rain, Slope, simulation
  • حدیثه رحیمی خوب*، تیمور سهرابی*، مجتبی دلشاد
    نیتروژن یکی از پرمصرف ترین عناصر مورد نیاز گیاه است. کاربرد کودهای نیتروژنی نقش تعیین کننده ای در افزایش عملکرد بسیاری از محصولات کشاورزی دارد. برای دستیابی به حداکثر عملکرد محصول و کاهش اثرات منفی زیست محیطی، کاربرد کودهای نیتروژنی می بایست بر اساس دینامیک بین عرضه نیتروژن و تقاضای گیاه انجام گیرد. برای مدیریت مصرف کودهای نیتروژنی، پیش بینی دقیق نیاز گیاه به نیتروژن در مراحل مختلف رشد ضروری است. در این پژوهش، مفهوم غلظت نیتروژن بحرانی (Ncritical) به عنوان یک رویکرد موثر برای سنجش وضعیت نیتروژن و تخمین نیاز نیتروژنی گیاه ریحان مورد استفاده قرار گرفته است. بدین منظور، گیاه ریحان در گلخانه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران واقع در کرج طی دو دوره کشت شد. تیمارهای مختلف کود نیتروژن در هفت سطح با سه تکرار اعمال شدند. مقادیر زیست توده خشک و غلظت نیتروژن در هفت نوبت طی دوره رشد اندازه گیری و شاخص تغذیه نیتروژن (NNI) و نیاز نیتروژنی (NR) ریحان برای کشت اول محاسبه شد. نتایج نشان داد، بین NNI و NR گیاه ریحان رابطه رگرسیونی معنا داری (R2>0.96) وجود دارد. بر این اساس، مدل پیش بینی NR با استفاده از مقادیر NNI و روز پس از کاشت (DAP) توسعه یافت. سپس دقت و عملکرد رابطه NR-NNI توسط داده های کشت دوم صحت سنجی شد. مقادیر به دست آمده برای شاخص های آماری ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای اریب نرمال شده (NMB) و ریشه میانگین مربعات خطا نرمال شده (NRMSE) به ترتیب کمتر از 1 کیلوگرم در هکتار و 10/0 درصد و 10/3 درصد بود که بیانگر دقت بالای مدل در برآورد نیاز گیاه به نیتروژن است. به طور کلی نتایج نشان داد، تخمین NR بر اساس مفهوم Nc می تواند به عنوان یک روش علمی و مناسب برای مدیریت مصرف کودهای نیتروژنی در تولید محصولات کشاورزی به کار رود.
    کلید واژگان: شاخص تغذیه نیتروژن, کارایی بازیافت نیتروژن, نیاز نیتروژنی, غلظت نیتروژن بحرانی, ریحان
    Hadisseh Rahimikhoob *, Teymour Sohrabi, Mojtaba Delshad
    Nitrogen is one of the most widely used nutrients for crop development. Application of nitrogen fertilizers plays a crucial role in increasing agricultural yield and production. In order to achieve maximum crop yield and reduce the negative environmental effects, application of nitrogen fertilizers should be based on the dynamics between nitrogen supply and crop demand. In order to manage the consumption of nitrogen fertilizers, it is necessary to accurately predict the crop nitrogen requirements at different growth stages. In present study, the concept of critical nitrogen concentration (Nc) has been used as an effective approach to determine nitrogen status and estimate nitrogen requirement of basil. For this purpose, basil was cultivated in the research greenhouse of the College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran. Different nitrogen fertilizer treatments were applied at seven levels with three replications. Crop dry matter and nitrogen concentrations were measured seven times during the growth period. Then nitrogen nutrition index (NNI) and basil nitrogen requirement (NR) were calculated for the first experiment. Results showed that, there was a significant regression relationship between basil NNI and NR (R2> 0.96). Accordingly, the NR prediction model was developed using NNI values and day after planting (DAP). Then, accuracy and performance of the NR-NNI relationship were verified by the second experiment data. The values ​​obtained for RMSE, NMB and NRMSE statistical indicators were less than 1 kg / ha, 0.10% and 3.10%, respectively, which indicates high accuracy of the model for prediction of crop nitrogen requirement. In general, results showed that estimation of crop NR based on the concept of Nc could be used as a scientific and suitable approach for managing nitrogen application in agricultural production.
    Keywords: Nitrogen Nutrition Index, Nitrogen recovery efficiency, critical nitrogen concentration, Basil
  • امیر محمدخانی، مسعود پورغلام آمیجی، تیمور سهرابی*، عبدالمجید لیاقت

    سامانه های نوین آبیاری، از مهم ترین عواملی است که بر تولیدات مزرعه ای، مصرف آب و بهره وری اثر می گذارد اما عملکرد این سامانه ها نیازمند بررسی دقیق است. بدین منظور، پژوهشی با عنوان تاثیر سامانه های آبیاری نواری سطحی DI)) و زیرسطحی (SDI) با سطوح مختلف کم آبیاری بر میزان عملکرد، اجزاء عملکرد و بهره وری آب در ذرت رقم SC 704، در قالب طرح فاکتوریل اسپلیت بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در مزرعه معاونت آب و خاک وزارت جهاد کشاورزی (کرج) در تابستان 1397 انجام شد. تیمارها شامل 50، 75 و 100 درصد نیاز آبی در هرکدام از روش های آبیاری نواری سطحی و زیرسطحی بود. در مجموع 54 نوار آبیاری مورد آزمایش قرار گفت. بر اساس نتایج، اثر متقابل تنش و روش آبیاری در مورد طول بوته بی معنی و وزن بوته خشک و شاخص برداشت در سطح احتمال 1 درصد و سایر صفات در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. همچنین نتایج نشان داد که بیش ترین عملکرد دانه به میزان 33/22 تن بر هکتار و 31/22 تن بر هکتار به ترتیب از تیمارهای DI=%100 IR و SDI=%100 IR حاصل شد که این دو تیمار، اختلاف معنی داری با یکدیگر نداشتند. کمترین عملکرد دانه از تیمار DI=%50 IR به دست آمد که در مقایسه با تیمار بدون تنش در آبیاری نواری سطحی، به میزان 33 درصد افت عملکرد داشت. تیمار SDI=%50 IR دارای بیش ترین میزان بهره وری آب آبیاری (75/2 کیلوگرم بر مترمکعب) بین سایر تیمارها بود. بهره وری در این تیمار نسبت به تیمار بدون تنش رطوبتی در آبیاری نواری زیرسطحی به میزان 6/53 درصد افزایش داشت.

    کلید واژگان: تنش رطوبتی, رابطه آب-بهره وری آب, کارایی مصرف آب, کم آبیاری
    Amir Mohammadkhani, Masoud Pourgholam Amiji, Teymour Sohrabi *, Abdolmajid Liaghat

    Modern irrigation systems are one of the most important factors affecting crop production, water consumption and productivity, but the performance of these systems requires careful consideration. For this purpose, a study on the effect of surface and subsurface drip irrigation systems with different levels of deficit irrigation on yield, yield components, and water productivity in SC 704 maize, a factorial split design based on randomized complete block design was conducted in the field of Deputy of Soil and Water, Ministry of Agriculture (Karaj) in summer of 2018. The treatments were included %100, %75 and %50 of water requirement in each type of surface and subsurface drip irrigation. A total of 54 irrigation drips were tested. Based on the results, the interaction of stress and irrigation method for plant length was non-significant, and dry plant weight and harvest index were significant at 1% probability level and other traits at 5% probability level. The results also showed that the highest grain yield 22.33 ton/ha and 22.31 ton/ha, were obtained from DI=%100 IR and SDI=%100 IR treatments, respectively, which were not significantly different between these treatments. The lowest grain yield was obtained from DI=%50 IR treatment which had a 33% decrease in yield compared to non-stress treatment in surface drip irrigation. The SDI=%50 IR treatment had the highest irrigation water productivity (2.75 kg/m3) among the other treatments. The water productivity of this treatment increased by %53.6 compared to the non-stress treatment in subsurface irrigation.

    Keywords: Deficit irrigation, water stress, Water use efficiency, Water-water productivity relationship
  • حدیثه رحیمی خوب*، تیمور سهرابی*، مجتبی دلشاد
    پارامترهای به کار رفته در مدل های شبیه ساز تحت شرایط مختلف مدیریتی و زیست محیطی مقادیر متفاوتی به خود اختصاص می دهند. تحلیل حساسیت به عنوان یک رویکرد موثر برای تشخیص اثرگذارترین پارامترها در روند مدل سازی و بررسی عدم قطعیت خروجی مدل ها شناخته شده است. در این پژوهش حساسیت پارامترهای رشد مدل AquaCrop برای گیاه ریحان تحت تنش های مختلف کود نیتروژن مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور آزمایشی در گلخانه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران واقع در کرج انجام شد. پارامترهای رشد به کار رفته در مدل AquaCrop شامل بهره وری آب نرمال شده (*WP)، پوشش گیاهی اولیه (CC0)، حداکثر ضریب تعرق گیاهی ()، ضریب رشد پوشش گیاهی (CGC) و ضریب کاهش پوشش گیاهی (CDC) با استفاده از روش Beven (1979) تحلیل حساسیت شدند. نتایج نشان داد، بیشترین حساسیت خروجی مدل AquaCrop، نسبت به تغییر پارامتر *WP است. در نتیجه لازم است برای افزایش دقت و عملکرد مدل، این پارامتر برای شرایط محیطی و نوع محصول واسنجی شود. هم چنین، مقایسه ضرایب حساسیت به دست آمده برای هر یک از پارامترهای رشد نشان داد با افزایش درجه تنش کود نیتروژن، حساسیت مدل نیز افزایش یافته است. اما نرخ افزایش یکسانی بین پارامترهای رشد مشاهده نشد. به عبارت دیگر، تاثیرپذیری پارامترها از کمبود کود نیتروژن متفاوت بود.
    کلید واژگان: تحلیل حساسیت, مدل AquaCrop, پارامترهای رشد گیاه
    Hadisseh Rahimikhoob *, Teymour Sohrabi, Mojtaba Delshad
    Crop model parameters are influenced by different management and environmental conditions. Sensitivity analysis is recognized as an effective approach for identifying the most influential parameters in the modelling process and output uncertainty assessment. In present study, the sensitivity of AquaCrop model parameters for basil was evaluated under different nitrogen fertilizer stresses. For this purpose, an experiment was conducted in the research greenhouse of the College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran. Crop growth parameters used for sensitivity analysis include normalized water productivity (Wp < sup>*), initial canopy cover (CC0), maximum transpiration coefficient (), canopy growth coefficient (CGC) and canopy decline coefficient (CDC) which analyzed by Beven (1979) approach. The results showed that the highest sensitivity of the AquaCrop model was due to the change in the Wp < sup>* parameter. Therefore, it is necessary to calibrate this parameter under different environmental conditions and for diverse crop species to increase the accuracy and performance of the model. Also, comparison of the sensitivity coefficients obtained for each of the growth parameters showed that by increasing nitrogen fertilizer stress, the model sensitivity also increased. But the growth rate was not the same among the selected parameters. In other words, the impressibility of parameters was different from nitrogen deficiency.
    Keywords: Sensitivity analysis, AquaCrop model, Crop growth parameters
  • حدیثه رحیمی خوب*، تیمور سهرابی*، مجتبی دلشاد

    بخش کشاورزی در فرآیند رشد و توسعه اقتصادی جوامع مختلف از اهمیت ویژه ای برخوردار است. کاربرد کودهای نیتروژنی به عنوان یکی از مهم ترین عوامل تولید و افزایش بهره وری محصولات کشاورزی به شمار می آید. مدیریت و مصرف بهینه کود صرفا بر اساس آزمایش های مزرعه ای یا گلخانه ای زمان بر و هزینه بر است. لذا مدل هایی که اثرات تنش های مختلف حاصلخیزی بر تولید محصول را شبیه سازی می کنند، ابزارهایی مفید در برنامه ریزی و بهینه سازی مصرف کود هستند. در مدل AquaCrop میزان عملکرد محصول تحت تنش کودی توسط روش نیمه کمی (Semi-quantitative) شبیه سازی می شود. هدف از این تحقیق، شبیه سازی پاسخ گیاه به تیمارهای مختلف کوددهی و ارزیابی روش نیمه کمی در مدل AquaCrop است. بدین منظور، گیاه ریحان در داخل گلخانه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران طی دو دوره کشت شد. بررسی اثر تنش حاصلخیزی در پنج سطح کاربرد کود نیتروژنی (کود اوره) و سه تکرار انجام شد. ابتدا روش نیمه کمی مورد واسنجی قرار گرفت. نتایج واسنجی نشان داد، ضریب بهره وری آب نرمال شده در اثر تنش حاصلخیزی به میزان 41 درصد کاهش یافت. سپس مدل AquaCrop در تخمین متغیرهای زیست توده و پوشش گیاهی با استفاده از شاخص های آماری صحت سنجی شد. دامنه تغییرات به دست آمده برای شاخص های R2، MBE و RRMSE برای متغیر زیست توده گیاه به ترتیب برابر با 98/0-95/0، 56/21-72/1 گرم بر مترمربع، 07/19 -42/17 درصد و برای پوشش گیاهی به ترتیب برابر با 78/0-66/0، 86/12-44/6 درصد و 83/21-66/19 درصد بود. با توجه به نتایج، از مدل AquaCrop و روش نیمه کمی می توان به عنوان یک ابزار مناسب جهت شبیه سازی رشد گیاه در شرایط تنش حاصلخیزی استفاده نمود.

    کلید واژگان: مدل AquaCrop, روش نیمه کمی, گیاه ریحان
    Hadisseh Rahimikhoob *, Teymour Sohrabi, Mojtaba Delshad

    The agricultural sector is particularly important in the economic growth and development of different societies. The application of Nitrogen fertilizer is one of the most influential factors in agricultural productivity enhancement. Management and optimum fertilizer consumption based on field or greenhouse experiments are time and cost consuming. Therefore, the application of models that simulate the effects of different fertility stresses on crop production are useful tools in fertilizer planning and optimization. In the AquaCrop model, the crop biomass is simulated using a semi-quantitative method. The purpose of this study was to simulate basil response to different fertilizer treatments and evaluate the semi-quantitative method used in the AquaCrop model. For this purpose, a study was carried out in a research greenhouse of the College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, during two growth periods. Five levels of nitrogen fertilizer application (Urea fertilizer) with three replications was investigated to find out the effect of fertility stress on basil yield. Initially, the semi-quantitative method was calibrated. The calibration results showed that the normalized water productivity coefficient decreased by 41%. Then, the AquaCrop model was validated using statistical measures to estimate biomass and canopy cover. The variation range for R2, MBE and RRMSE indices for crop biomass were 0.95-0.98, 1.72-21.56 g m-2, 17/42-19.07% and for canopy cover were 0.66-0.78, 6.44-12.86% and 19.66-21.83%, respectively. According to the results, the AquaCrop model and the semi-quantitative method can be used as a suitable tool to simulate crop growth under soil fertility stress conditions.

    Keywords: AquaCrop model, semi-quantitative method, Basil
  • حدیثه رحیمی خوب*، تیمور سهرابی*، مجتبی دلشاد
    توسعه کشت محصولات کشاورزی در محیط گلخانه، یکی از راهکار های اساسی در مدیریت بحران کم آبی است. در این راستا، آگاهی از نیاز آبی گیاهان در شرایط کشت گلخانه و تخمین دقیق ضریب گیاهی از عوامل مهم و اثرگذار در برنامه ریزی صحیح آبیاری و افزایش بهره وری آب است. هدف از انجام این تحقیق محاسبه نیاز آبی و ضریب گیاهی ریحان در شرایط کشت کنترل شده گلخانه است. بدین منظور مطالعه ای در داخل گلخانه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران طی یک دوره رشد، با استفاده از میکرولایسیمتر انجام گرفت. میکرولایسیمترها ابزار مناسبی برای تعیین دقیق تبخیر- تعرق گیاه در شرایط استاندارد (ETc) یا به عبارتی تبخیر- تعرق واقعی گیاه (ETa) می باشند. در این تحقیق، تبخیر- تعرق گیاه مرجع و نیاز آبی گیاه ریحان با استفاده از رابطه بیلان آب در خاک تخمین زده شد. با توجه به نتایج، متوسط تبخیر تعرق گیاه مرجع و ریحان طی دوره رشد به ترتیب برابر با 23/8 و 13/5 میلی متر بر روز به دست آمد. سپس ضریب گیاهی از نسبت تبخیر- تعرق گیاه به تبخیر- تعرق مرجع در طول دوره رشد محاسبه گردید. متوسط مقادیر ضریب گیاهی ریحان برای مراحل اولیه، میانی و پایانی به ترتیب برابر با 30/0، 86/0 و 76/0 به دست آمد.
    کلید واژگان: تبخیر تعرق گیاه مرجع, نیاز آبی, ضریب گیاهی ریحان, گلخانه
    Hadisseh Rahimikhoob *, Teymour Sohrabi, Mojtaba Delshad
    The development of agricultural crop cultivation in greenhouse is one of the main strategies for managing water scarcity. Awareness of the crop water requirement and accurate estimation of crop coefficient is one of the most important component in irrigation scheduling and improving water use efficiency. The objective of this research was to determine water requirement and crop coefficient of basil in controlled greenhouse condition. For this purpose, a study was carried out in a research greenhouse of the College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran during a growth period using micro-lysimeter. Micro-lysimeters are useful tools for accurate determination of the crop evapotranspiration under standard conditions (ETc), or the actual crop evapotranspiration (ETa). In this study, the evapotranspiration of the reference crop and the Basil water requirement were estimated using the soil water balance equation. According to the results, average reference and basil crop evapotranspiration during the growth stage were equal to 8.23 and 5.13 mm per day, respectively. Then the crop coefficient was calculated based on the ratio of basil crop and reference evapotranspiration. The average basil crop coefficients for the initial, mid and end growth stages were obtained to be 0.30, 0.86 and 0.76, respectively.
    Keywords: Reference crop evapotranspiration, Water requirement, Basil crop coefficient, Greenhouse
  • امید رجا*، مسعود پارسی نژاد، تیمور سهرابی، خالد احمدآلی
    در اکثر کشورها بخش کشاورزی عمده ترین مصرف کننده منابع آب (سطحی و زیرزمینی) است. روند بهره برداری از منابع آب در جهت تبیین پایداری و تداوم بهره برداری در هر منطقه بالاخص در مناطق خشک و نیمه خشک که با کمبود و رقابت شدید استفاده از منابع آب در بخش های مختلف مواجه است ضروری است. این مطالعه با هدف بررسی وضعیت منابع آب در محدوده مرودشت-خرامه (تحت پوشش دو شبکه آبیاری مدرن درودزن و سنتی کربال) واقع در استان فارس در دوره آماری 95-1385 بر اساس شاخص‏های تحلیل پایداری متناسب با حجم آب تخصیص یافته در مقایسه با میزان برداشت مازاد از منابع آب زیرزمینی و همچنین ارتباط بین بارش و میزان متغیر‏ نوسانات سطح ایستابی صورت گرفته است. برای این منظور با استفاده از آمار هواشناسی ایستگاه های درودزن و تخت جمشید و نیز ایستگاه های هیدرومتری خیرآباد، پل خان و ضرغام آباد و اطلاعات شبکه های آبیاری مذکور، منابع آب قابل دسترس سطحی و زیرزمینی برآورد گردید و با توجه به متوسط افت سطح ایستابی، تغییرات حجم آبخوان ها، میزان برداشت مازاد آب در دو محدوده تحت پوشش شبکه های آبیاری درودزن و کربال محاسبه شد. مقدار ضریب رواناب در دشت، ارتفاعات و کل محدوده به ترتیب 6/9، 14/1و 9/9 درصد محاسبه شد. متوسط میزان برداشت مازاد در محدوده تحت پوشش دو شبکه مدرن درودزن و کربال 96/33و 16/2میلیون مترمکعب در سال است که این مقدار با توجه به میزان منابع آب قابل دسترس به ترتیب معادل 8/2% و 5/2% است. میانگین شاخص بارش-تبخیر-تعرق استانداردشده SPEI 12 ماهه برای ایستگاه های درودزن و تخت جمشید به ترتیب 0/33- و 0/43- محاسبه شد و نشان دهنده ی این واقعیت است که در بازه ی زمانی مورد نظر، منطقه تحت تاثیر خشکسالی خفیف بوده است و این با روند افت سطح ایستابی در محدوده مطابقت خوبی دارد. نتیجه حاصل از رگرسیون خطی بین متغیر مستقل بارش و متغیر وابسته متوسط تغییرات سطح ایستابی نشان دهنده وجود یک رابطه خطی افزایشی معنی دار () با  برابر 59/0 و RMSE برابر 99/0 بود. این نتیجه برای متغیر مستقل مقدار بارش با متغیر وابسته حجم آب تخصیص داده شده، نشان دهنده یک رابطه خطی افزایشی ()، با  برابر 0/29 و RMSE برابر 245/6 بود. شاخص های تحلیل پایداری منابع آب از قبیل فالکن مارک (FI)، سازمان ملل (UN) و شاخص تنش آبی (WSI) برای منطقه محاسبه گردید. مقادیر شاخص های تحلیل پایداری منابع آب از قبیل فالکن مارک (FI)، سازمان ملل (UN) و شاخص تنش آبی (WSI) به ترتیب 1983 مترمکعب به ازای هر نفر، 210 درصد و 93/2 محاسبه گردید. با مقایسه مقادیر این شاخص ها ملاحظه می شود که بر اساس شاخص FI، منطقه در محدوده نزدیک به تنش قرار دارد. شاخص های UN و WSI نشان دهنده ی این واقعیت است که محدوده مورد مطالعه در کلاس بحران شدید و بهره برداری بیش از حد از منابع آب قرار دارد و الگوی بهره برداری از منابع آب باید در جهت حذف برداشت مازاد و پایداری منابع آب مدیریت شود.
    کلید واژگان: رواناب, افت سطح ایستابی, درصد برداشت مازاد, آب قابل دسترس, پایداری منابع آب
    Omid Raja *, Masoud Parsinejad, Teymor Sohrabi, Khaled Ahmadaali
    In most countries, agricultural sector is the main user of water resources (surface and ground water). The process of exploitation of water resources to explain the sustainability and continuity of exploitation in each region, especially in arid and semi-arid areas, which is faced with the shortage and severe competition of water resources use in different sectors is necessary. The purpose of this study was to investigate the status of water resources in the Marvdasht-Kharameh range (covered by two modern irrigation networks in Dorodzan and traditional Korbal) in Fars province during the statistical period of 2006-2016, based on the stability analysis indexes proportional to the volume of water allocated in comparison with excessive withdrawal of groundwater resources, as well as the relationship between rainfall and the amount of variations in the level of stagnation. For this purpose, by using Dorodzan weather data and Persepolis stations, as well as Kheirabad, Pulkhan and Zarghamabad hydrometric stations and the irrigation networks data, the available water resources in terms of surface and groundwater were estimated. According to the average level of stagnation and changes in aquifer volume, excess water harvesting were calculated in two areas covered by Dorodzan and Korbal irrigation networks. The amount of runoff coefficient in plain, altitudes and total range was calculated to be 6.9, 14.1 and 9.9 percent, respectively. The average amount of excess withdraw in the area covered by two modern Dorodzan and Korbal networks is 96.33 and 16.2 MCM /year, which according to available water resources is 8.2% and 5.2%, respectively. The Average standardized precipitation-evaporation-transpiration12-month SPEI index for Droodzan and Persepolis stations was calculated to be -0.33 and -0.43, indicating the mild drought in the area and during the proposed time period, and this is in good agreement with the Water table drawdown. The result of linear regression between the independent variable of rainfall and the dependent variable of the average water table changes showed a significant increasing linear relationship (p < 0.001) with R2 = 0.95 and RMSE = 0.99. This result for the independent variable of rainfall with the dependent variable of water allocation volume, indicated an incremental linear relationship (P = 0.110), with R2 equal to 0.29 and RMSE equal to 245.6. Indicators of water resource sustainability analysis, such as Falcon Mark (FI), United Nation (UN) and Water Tension Index (WSI), were calculated for the region. The values of the Indicators of water resource sustainability analysis including Falcon Mark (FI), United Nation (UN) and Water Tension Index (WSI) were 1983 cubic meters per person, 210 percent and 2.93, respectively. By comparing the values of these indexes, it was found that based on the FI index, the area is close to tension. The UN and WSI indicators are indicative of the fact that the study area is under severe crisis and excessive use of water resources and the pattern of exploitation of water resources should be managed in order to eliminate surplus withdrawals and sustainability of water resources.
    Keywords: Runoff, water table drawdown, the percentage of the surplus harvest, water availability, sustainability of water resources
  • امید رجا، مسعود پارسی نژاد*، تیمور سهرابی
    بهره ‏برداری بی ‏رویه از منابع آب کشور به ‏ویژه در بخش کشاورزی، ایران را با تهدید جدی روبرو کرده است. هدف اصلی در این مطالعه بررسی اثر بخشی راهکارهای مدیریتی ممکن در سطح مزرعه، بدون نیاز به تغییر سیستم آبیاری و صرف هزینه مضاعف برای کاهش مصرف آب کشاورزی شامل ارتقاء راندمان آب آبیاری، تغییر تاریخ کاشت و اعمال سطوح مختلف کم ‏آبیاری با توجه به نوع کشت، سطح زیر کشت، شرایط واقعی مدیریت آبیاری (مقدار، تعداد آبیاری و...) در نواحی مختلف محدوده مطالعاتی مورد بررسی قرار گرفته است. تابع هدف مطالعه صرفه ‏جویی در مصرف آب با پیشگیری از برداشت مازاد از منابع آب زیرزمینی قرار داده شده است. تکمیل و صحت سنجی اطلاعات تهیه شده (از سازمان‏ های اجرایی استان فارس) با جمع‏آوری اطلاعات مستقیم از 158 مزرعه با پراکنش مناسب که معرف کل منطقه باشد انجام شده است. نتایج نشان داد، بهبود راندمان آبیاری برای کشت‏های غالب در دو منطقه درودزن و کربال، به ‏ترتیب منجر به صرفه‏ جویی در مصرف آب تخصیصی به میزان (% 11/2) 131/5 و (% 10/83) 33/8 میلیون متر مکعب خواهد شد. نتایج حاصل از سناریوی تغییر تاریخ کاشت با استفاده از مدل شبیه‏ سازی AquaCrop نشان داد با این الگوی مدیریتی می ‏توان به میزان(% 2/7) 31/6 و (% 2/94) 9/17 میلیون متر مکعب در مصرف آب صرفه‏ جویی کرد. در عین حال بررسی سطوح مختلف کم ‏آبیاری نشان داد می‏توان به میزان به ترتیب (% 7/3) 85/8 و (% 8/4) 26/2 میلیون متر مکعب در دو منطقه درودزن و کربال در مصرف آب صرفه‏ جویی کرد.
    کلید واژگان: مدیریت مصرف, راندمان, نیاز آبی, استان فارس, صرفه‏ جویی
    Omid Raja, Masoud Parsinejad *, Teymor Sohrabi
    Irregular exploitation of water resources of the country, especially in the agricultural sector, has threatened Iran with serious threats. The main objective of this study is to provide of possible management strategies at farm level, without changing irrigation systems and additional costs in order to reduce agricultural water consumption such as improving irrigation water efficiency, changing the planting date and studying different levels of deficit irrigation with regarding the type of cultivation, the actual conditions of irrigation management (amount, number of irrigation, etc.) in different areas of the study area have been checked. The basics of the study are based on actual information and in the form of a case study. . The results showed that improvement of irrigation efficiency for dominant crops in two regions of Dorodzan and Korbal, leading to savings in water allocation of 131.5 (11.2%) and 33.8 (10.83%) million cubic meters, respectively. The results of the scenario of change in planting date using AquaCrop model simulation showed that with this management pattern could be saved, 31.6 (2.7%) and 9.17 (2.94%) million cubic meters in the two regions of Dorodzan and Korbal in water consumption respectively . At the same time, different levels of deficit irrigation can save 85.5(7.3%) and 26.2 (8.4%) million cubic meters in water consumption respectively.
    Keywords: Manage consumption, efficiency, Water requirement, Fars province, saving
  • مینا شکیبا، تیمور سهرابی*، فرهاد میرزایی اصل شیرکوهی، احمدعلی پوربابایی
    در محیط هایی با کمبود اکسیژن و نسبتا شور تجزیه هیدروکربن های نفتی به سختی صورت می گیرد که با استفاده از پذیرنده های الکترون مانند نیترات و کاربرد باکتری های تجزیه گر و قادر به رشد در محیط های شور، سعی در افزایش تجزیه زیستی هیدروکربن ها می شود.  این مطالعه با هدف بررسی تجزیه زیستی BTEX با استفاده ازsp.  Bacillus وBacillus thuringiensisتحت شرایط کاهشی نیترات در محیط آئروفیلیک و شور انجام شد. در ابتدا توانایی باکتری های فوق در تجزیه زیستی BTEX مورد تائید قرار گرفت. سپس با استفاده از مدل تاگوچی و نرم افزار Design Expert تجزیه BTEX در شرایط محیطی مختلف با تغییر در عواملی مانند غلظت اولیه نیترات (500-100 میلی گرم بر لیتر)، BTEX (200-800 میلی گرم بر لیتر)، شوری (5/9- 5/0درصد) و جمعیت سلولی (107×5 - 1سلول در میلی لیتر) بررسی شد. نتایج حاصل از تحقیق توانایی Bacillusthuringiensis وsp. Bacillus رادر تجزیه زیستی BTEX نشان داد و شرایط بهینه را به منظور حداکثر تجزیه زیستی BTEX برای این دو باکتری به ترتیب در غلظت اولیه BTEX برابر 200 میلی گرم بر لیتر، غلظت اولیه نیترات500 میلی گرم بر لیتر، شوری 5 و 5/9 درصد و جمعیت سلولی 1و 107×5 گزارش نمود.
    کلید واژگان: تجزیه زیستی, BTEX, نیترات, شوری
    Mina Shakiba, Teymour Sohrabi *, Farhad Mirzaei, Ahmad Ali Pourbabaee
    Lack of oxygen and high salinity are factors that limit the biodegradation of the hydrocarbon. The electron accepters such as nitrate and salt tolerant bacteria can be used to increase the biodegradation rate in saline environment with low level of oxygen. In this paper, BTEX biodegradation by Bacillus thuringiensis andBacillus sp. is investigated in microaerophilic and saline environment under nitrate reducing condition. Firstly, the ability of the above- mentioned bacteria in BTEX biodegradation was confirmed. Then, the effect of Nitrate, BTEX concentration, salinity and cell mass on BTEX degradation was studied using Taguchi method and design expert software. The results of this study showed the ability of the Bacillus thuringiensis andBacillus sp. on BTEX degradation. For 200 mg/L BTEX concentration, the high efficiency of degradation by Bacillus thuringiensis andBacillus sp. could be achieved in optimum conditions; Nitrate Concentration (200 mg/L), salinity (1 and 5 %) and cell mass (1and 5×107 cell/ml) respectively.
    Keywords: biodegradation, BTEX, Nitrate, salinity
  • مینا شکیبا، تیمور سهرابی*، فرهاد میرزایی اصل شیرکوهی، احمدعلی پوربابایی
    علی رغم پژوهش های فراوان انجام شده در زمینه تجزیه زیستی BTEX، تحقیقات اندکی در زمینه بهینه سازی شرایط محیطی برای تجزیه زیستی این آلاینده با توجه به عوامل تاثیرگذار صورت گرفته است. هدف از این مطالعه تجزیه BTEX توسط ریزجانداران جدا شده از خاک و بررسی تاثیر عواملی همچون نیترات، BTEX، شوری و جمعیت میکروبی و بهینه سازی شرایط برای تجزیه می باشد. به منظور شناسایی ریز جانداران مناسب برای تجزیه BTEX در مرحله اول جداسازی و خالص سازی باکتری مناسب از خاک آلوده به مواد نفتی انجام شد. سپس غلظت نیترات، غلظت BTEX، شوری و جمعیت سلولی به صورت متغیرهای مستقل به منظور بهینه سازی شرایط تجزیه توسط باکتری فوق در نظر گرفته شد. در نهایت یک مدل چندجمله ای توسط نرم افزار Design Expert برای تجزیه با %85R2= پیشنهاد شد. تحقیق حاضر نشان داد که باکتری جداسازی شده برای تجزیه BTEX مناسب و با استفاده از معادله حاصل می توان شرایط را برای تجزیه زیستی با کارایی بالاتر مهیا نمود. نتایج نشان داد که غلظت اولیه BTEX و نیترات در تجزیهBTEX معنی دار است، بطوریکه با افزایش غلظت BTEX به مقدار 200 میلی گرم بر لیتر، 2/4 درصد و همچنین با کاهش غلظت نیترات به مقدار 400 میلی گرم بر لیتر 9 درصد کاهش در تجزیه BTEX مشاهده شد.
    کلید واژگان: تجزیه زیستی, بهینه سازی, BTEX, مدل چندجمله ای
    Mina Shakiba, Teymour Sohrabi *, Farhad Mirzaei, Ahmad Ali Pourbabaee
    Despite of numerous studies on BTEX biodegradation, a few researches has been conducted to optimize the environmental conditions for biodegradation of this pollutant considering the effective factors. The objective of this study was to investigate the effect of environmental factors such as nitrate, salinity and cell mass (the isolated bacterium from the soil) on BTEX degradation and to optimize the environmental conditions for biodegradation. In order to identify the appropriate microorganism for BTEX degradation, isolation of the bacterium from the oil contaminated soil was performed firstly. Then the nitrate, salinity, cell mass and BTEX concentrations were considered as independent variables to optimize BTEX degradation conditions by the isolated bacterium. Finally, a quadratic polynomial mathematical model was suggested by the Design Expert software (R2=0.85). This research showed that the isolated bacterium is able to degrade BTEX and the proper condition for degradation can be achieved by applying the above-mentioned model. Results showed that the effect of BTEX and Nitrate concentration on BTEX degradation is significant. So that increasing BTEX concentration to the extent of 200 ppm and decreasing nitrate concentration to the extent of 400 ppm reduced BTEX degradation to 4.2% and 9%, respectively.
    Keywords: Biodegradation, optimization, BTEX, polynomial mathematical model
  • امید رجا*، مسعود پارسی نژاد، تیمور سهرابی
    امکان سنجی روش ها‏ی آبیاری تحت فشار بر اساس خصوصیات شیمیایی آب در مقیاس ناحیه ای و منطقه ای برای اجرای آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مطالعه با استفاده از روش اطلاعات جغرافیایی (GIS) تناسب اراضی برای اجرای روش های آبیاری نوین در محدوده مطالعاتی مرودشت - خرامه براساس استانداردهای ارائه شده در مورد کیفیت آب آبیاری بررسی شد. در این بررسی از داده های اندازه گیری شده 50 حلقه چاه در سال آبی 94- 1393 استفاده شد. نقشه پهنه بندی تهیه شده بر اساس شاخص HCO3 نشان داد غالبا محدودیت کم تا متوسط برای اجرای روش آبیاری بارانی وجود دارد. همچنین نقشه های پهنه بندی پارامترهای محدود کننده Cl و Na در محدوده مطالعاتی مرودشت - خرامه نشان داد که به ترتیب %84/6 و %2/ 78 از اراضی محدوده، برای اجرای روش آبیاری بارانی با محدودیت مواجه هستند. نتایج نشان داد به ترتیب در %60/2 و %27/3 از اراضی موردنظر محدودیت جدی و کم تا متوسط برای اجرای آبیاری قطره ای بر اساس TDSو EC وجود دارد. در سراسر محدوده مطالعاتی، از نظر شاخص pH برای اجرای روش آبیاری قطره ای محدودیت وجود داشته به طوری که به ترتیب در%90/4 و %9/6 از اراضی موردنظر محدویت کم تا متوسط و محدودیت جدی برای اجرای روش آبیاری قطره ای وجود دارد. نتایج نشان داد برای غالب محدوده، محدودیتی از نظر شاخص LSI برای اجرای روش آبیاری قطره ای وجود ندارد که دلیل آن اسیدیته بودن آب زیرزمینی منطقه است.
    کلید واژگان: کمبود آب, GIS, مرودشت - خرامه و, LSI
    Omid Raja *, Masoud Parsinejad, Taymor Sohrabi
    Feasibility of pressurized irrigation systems, based on the chemical properties of the water, at sub-regional and regional scale, It is especially important for its implementation. In this study, GIS has used for zoning of Marvdasht-Kharameh land suitability for executing pressurized irrigation systems based on indices irrigation water quality. In this study, the data of 50 wells water measured in 2014-2015 has used. The zoning map based on the HCO3 index showed that most of the region has a low to moderate limitation for performing sprinkler irrigation system. In addition, the zoning maps Cl and Na parameters in the Marvdasht-Kharameh study area showed that 84.6% and 78.2% Of land area respectively, are faced limitation for performing sprinkler irrigation systems. The results showed that in 60.2% and 27.3% of the area, there is a serious limitation and a low to moderate limitation for performing drip irrigation based on TDS and EC parameters, respectively. Throughout the study area, there was a limit to the pH index for implementing the drip irrigation method; which there have 90.4% and 9.6% of the land subject has a low to moderate limitation and serious limitation on pH index for performing drip irrigation system, respectively. The results showed that for the majority of the area, there is no limitation on LSI index for performing drip irrigation system because of Acidity of groundwater in the area.
    Keywords: water scarcity_GIS_Marvdasht - kharameh_LSI
  • یاسر عباسی، فرهاد میرزایی*، تیمور سهرابی
    زمینه و هدف
    این تحقیق به منظور بررسی توزیع سطحی و عمقی فلزات سنگین سرب، مس و نیکل در خاک اراضی آبیاری شده با پساب در جنوب شهر تهران به کمک GIS و مدل هایدروس انجام شد که انتظار می رود اطلاع جامعی از پراکندگی و غلظت آنها در خاک به دست آورد.
    روش بررسی
    پهنه بندی فلزات سنگین مس، نیکل و سرب با استفاده از روش کریجینگ در محیط GIS به کمک واریوگرام های دایره ای، کروی، نمایی و گوسین بررسی شد. علاوه بر این، مدل سازی جریان عمقی آب و فلزات سنگین در محیط خاک توسط مدل هایدروس یک بعدی، تا عمق cm 50 خاک برای یک دوره 210 روزه صورت گرفت و میزان غلظت فلزات سنگین تا عمق ریشه شبیه سازی شد.
    یافته ها
    بررسی توزیع سطحی عنصر سرب با مدل کروی نشان داد تغییرات این عنصر در محدوده 20 تا mg/kg 70 بوده است. این مقادیر برای عنصر مس mg/kg 50-60 و برای عنصر نیکل در محدوده mg/kg 30 بوده است. بررسی انتقال عمقی عناصر سنگین نیز در داخل خاک با استفاده از مدل هایدروس نشان داد در لایه cm 0-15 اولیه خاک مقدار شبیه سازی شده بیشترین مقدار را دارد و روند تغییرات عمقی عناصر در لایه های پایین تر بصورت کاهشی است.
    نتیجه گیری
    مقایسه غلظت این عناصر با استاندارد مجاز معرفی شده توسط WHO نشان داد عنصر سرب در این منطقه بالاتر از میزان مجاز بوده است. همچنین مدل های مورد استفاده توانستند به طور قابل قبولی بررسی توزیع عمقی یا سطحی فلزات سنگین را میسر سازند.
    کلید واژگان: پساب, فلزات سنگین, کریجینگ, هایدروس, انتقال عمقی فلزات سنگین
    Y Abbasi, F Mirzaei *, T Sohrabi
    Background and Objective
    The main objective of this study was to evaluate the surface and deep distribution of Pb, Ni and Cu in the wastewater-irrigated area of south of Tehran using GIS and Hydrus. It was expected to find a comprehensive information of heavy metals distribution and their accumulation in the soil.
    Materials and Methods
    This study was carried out in wastewater-irrigated area of south of Tehran. Soil sampling from the top surface layer (0-15 cm) and wastewater channels was done. After sample analysis, ordinary Kriging method using different variogram in GIS was applied to explore the surface distribution of Ni, Pb and Cu heavy metals. Moreover, the deep percolation of heavy metals in the soil profile was simulated by Hydrus-1D in a duration of 210 days and the heavy metals concentrations in the soil were estimated.
    Results
    Exploration of the distribution of Pb using spherical model showed that the variation of this element was in the range of 20-70 mg/kg. This amount varied to 50-60 mg/kg for Cu and about 30 mg/kg for Ni. Moreover, the simulation of heavy metals deep percolation using Hydrus revealed that the most accumulation of heavy metals happened in the 0-15 cm soil surface layer and for deeper layer, this trend was descending.
    Conclusion
    Comparing the concentration of Pb, Cu and Ni with the maximum allowable amounts of WHO standards demonstrated that Pb concentration was more than the threshold limit. Finally, the applied models could simulate soil’s heavy metals content for both surface and deep distribution in the studied area.
    Keywords: Wastewater, Heavy metals, Kriging, Hydrus, Heavy metals deep percolation
  • امید محترمی*، سید محمدرضا حسینی، روح الله فتاحی، تیمور سهرابی
    تبخیر- تعرق یکی از مهم ترین اجزای چرخه هیدرولوژی است که مدلسازی آن در مدیریت منابع آب نقش مهمی دارد. در تحقیق حاضر امکان بهبود دقت برآورد تبخیر- تعرق روش هارگریوز به کمک ضریب اصلاحیK با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی و مدل درخت تصمیم M5 مورد بررسی قرار گرفت. این ضریب برابر با نسبت تبخیر- تعرق مدل پنمن مونتیث فایو به روش هارگریوز می باشد. داده های مورد استفاده این تحقیق عبارت از دمای حداکثر و حداقل و رطوبت نسبی در بازه ی زمانی 2013-2004 از ایستگاه فرخشهر و فرودگاه در منطقه ی خشک سرد شهرکرد می باشد. شبکه طراحی شده یک شبکه پرسپترون چند لایه با الگوریتم آموزشی لونبرگ مارکوات و تابع تانژانت سیگمویید در لایه پنهان می باشد. مدل درخت تصمیمم به کمک نرم افزار WEKA طراحی گردید. نتایج نشان می دهد که شبکه عصبی و مدل درخت تصمیمم عملکرد خوبی در مدلسازی ضریب اصلاحی دارند، ولی عملکرد مدل شبکه عصبی دقیق تر است. نتایج نشان داد که قبل از استفاده از ضریب اصلاحی دقت مدل هارگریوز RMSE=0.90 (ریشه میانگین مربعات خطا) نسبت به روش پنمن مونتیث فایو بود که این مقدار بعد از استفاده از ضریب اصلاحی به کمک شبکه عصبی به RMSE=0.69 و با از استفاده از ضریب اصلاحی به کمک درخت تصمیمم به RMSE=0.72 رسید. به طور کلی نتایج نشان داد که بعد از استفاده از ضریب اصلاحی عملکرد مدل هارگریوز بهبود یافته است.
    کلید واژگان: تبخیر و تعرق مرجع, شبکه عصبی مصنوعی, داده کاوی, مدل درختی M5
    Omid Mohtarami *, Mohammad Reza Hosseini, Ruhollah Fattahi, تیمور سهرابی
    One of the most important components of the hydrological cycle is evapotranspiration which plays an important role in water resource management. In the present study the accuracy of evapotranspiration estimation by Hargreaves method and correction factor K was improved using the neural network and decision tree model M5. This coefficient is the ratio of Penman-Monteith evapotranspiration model is the method of Hargreaves. The data used in this study are the maximum and minimum temperatures and relative humidity in the period 2004-2013 Farokhshahr stations and airports in the region ShahrKord is cold and arid. Network Levenberg-Marquardt training algorithm is designed with a feedforward network and sigmoid tangent function is hidden in layers. Decision tree model was designed to help software WEKA. The results show that the neural network and decision tree model to model good performance, but the performance of the neural network model is more accurate correction factor. The results showed that the correction factor carefully before using the Hargreaves RMSE = 0.90 (Root Mean Square Error) Penman-Monteith than that this value after the correction factor to help RMSE = 0.69 and with the use of neural networks the correction factor to help decision tree to reach RMSE = 0.72. The results showed that after using a correction factor to the improved performance of Hargreaves.
    Keywords: Artificial Neural Network, Data mining, M5 Model tree, Reference evapotranspiration
  • یاسر عباسی، فرهاد میرزایی اصلی*، تیمور سهرابی

    آلودگی فلزات سنگین اراضی آبیاری شده با پساب یکی از مشکلات استفاده از آن است. پایش آلودگی در محدوده وسیع نیازمند اندازه گیری های متعدد آزمایشگاهی است که اغلب پرهزینه و زمان بر می باشد. در این تحقیق از تصویر ماهواره سنتینل2 به منظور بررسی آلودگی فلزات سنگین حاصل از کاربرد پساب در خاک های اراضی جنوب شهر تهران استفاده شد. تعداد 30 نمونه خاک از اراضی منطقه مورد مطالعه برداشت شد و غلظت عناصر سنگین سرب، نیکل و مس به کمک دستگاه جذب اتمی تعیین گردید. سپس ارتباط بین غلظت عناصر سنگین اندازه گیری شده و بازتاب در باندها یا نسبت های باندی مختلف در نقاط متناظر نمونه برداری به کمک روش گام به گام به دست آمد. با اعمال روابط به دست آمده روی تصویر ماهواره ای، عناصر سرب، مس و نیکل در منطقه مورد مطالعه پهنه بندی شد. همچنین کارایی هریک روابط بدست آمده با استفاده از معیار جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب همبستگی پیرسون (R) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آن نشان داد مقدار RMSE برای معادلات تخمین سرب، مس و نیکل به ترتیب 90/1، 54/2 و 59/1 پی پی ام و مقدار R برابر 81/0، 75/0 و 73/0 بود که نشان دهنده ی انطباق بین مقادیر تخمینی توسط مدل ها و مقدار اندازه گیری شده است.

    کلید واژگان: بازتاب, باند, پهنه بندی, تصویر ماهواره ای, روش گام به گام, غلظت عناصر
    Yasser Abbasi, Farhad Mirzaei, Teymour Sohrabi

    Heavy metals pollution is one of the main drawbacks of using wastewater for irrigation. Exploring the pollution of heavy metals in a big area needs frequent experimental measurements, which is mostly time and money consuming. In such a condition, using satellite images and making a relationship between images and heavy metal’s concentration can be a solution for estimating the polluted area. In this study, the image of Sentinell2 satellite was used to evaluate the heavy metals pollution of wastewater irrigated area in south of Tehran. For this aim, 30 soil-surface samples were collected in the area that is irrigated by raw wastewater. After preparing the samples, the concentration of Pb, Cu and Ni was determined using atomic absorption spectroscopy. Then the relation between the heavy metals concentration and reflectance in the bands or the ration of the bands at the corresponded sampling points was determined by applying the stepwise regression method. The developed models were applied on the satellite image for zoning the heavy metals concentrations in the study area. Finally, the accuracy of the developed models was examined by Root-Mean-Square Error (RMSE) and Pearson correlation coefficients. The results showed that the amounts of RMSE for the equations of Pb, Cu and Ni were 1.90, 2.54 and 1.59 respectively while the amounts of R were 0.81, 0.75 and 0.73 for these metals that showed a promising match between predicted and measured results of the models.

    Keywords: Band, Metals concentration, Reflectance, Stepwise method, Satellite image, Zoning
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال