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:

javad behmanesh

  • ذکریا ابراهیمی، جواد بهمنش*، وحیدرضا وردی نژاد
    این مطالعه با هدف اندازه گیری مقادیر واقعی تبخیر-تعرق و وضعیت تامین آب اراضی کشاورزی روستاهای دریاس و توت آغاج در محدوده شهرستان مهاباد، استان آذربایجان غربی در الگوهای کشت مختلف، در 341 هکتار از اراضی مورد مطالعه با سیستم آبیاری تحت فشار با استفاده از ابزارهای سنجش از دور و الگوریتم سبال انجام شد. برای انجام این تحقیق 7 تصویر مختلف ماهواره لندست 8، در بازه زمانی اردیبهشت تا شهریور ماه (فصل رشد) سال 1401 مورد بررسی قرار گرفت و حجم آب موردنیاز گیاهان بر اساس الگوی کشت منطقه در طول فصل رشد برآورد و نیاز خالص آبیاری با مقادیر مصرف آب در شبکه آبیاری محدوده موردمطالعه، مقایسه شد. بر اساس نتایج حاصل از این بررسی بیشترین مقادیر تبخیر-تعرق در فصل رشد به ترتیب مربوط به محصول سیب، هلو، یونجه، گیلاس، آلبالو، زردآلو، شابلون، انگور و گندم است. همچنین در سطح محدوده موردبررسی با توجه به الگوی کشت، مقدار مصرف آب در فصل رشد در سطح 341 هکتار موردمطالعه، برابر با 2060000 مترمکعب برآورد شد که با توجه به اطلاعات موجود مقدار آب واردشده به شبکه در سال زراعی گذشته بیش از 2500000 مترمکعب بوده است که نمایانگر راندمان 82 درصدی شبکه آبیاری تحت فشار دریاس و توت آغاج است. البته  شایان ذکر است که در اکثر اراضی محدوده موردمطالعه، از چاه های غیر مجاز نیز برای آبیاری اراضی استفاده به عمل می آید بر همین اساس بررسی دقیق وضعیت شبکه و اصلاح و بازنگری مقدار و نحوه توزیع آب اجتناب ناپذیر است.
    کلید واژگان: تبخیر-تعرق, سبال, سنجش از دور, نیاز آبی
    Zakarya Ebrahimi, Javad Behmanesh *, Vahid Rezaverdinejad
    This study was conducted to determine the actual evapotranspiration values and water supply status of different cultivation pattern in 341 hectares of agricultural lands of Deryas and Tut-Aghaj of Mahabad plain in West Azarbaijan, with pressurized irrigation systems using remote sensing tools and SEBAL algorithms. To carry out this research, 7 different images of Landsat 8 satellite were downloaded in the period from May to September of 2022 (plant growth season) and the amount of crop water requirement on the basis of the cultivation pattern was estimated in the study area and compared to the amount of water consumed in the irrigation network. On the basis of obtained results, the highest amounts of evapotranspiration in the growth season relates to apple, Peach, alfalfa, cherry, sour cherry, apricot, plum stencil, grape and wheat, respectively. Also, the amount of water consumption during the growing season on the 341 hectares of the study area was estimated to be 2060000 m3, while the water input into the network in the previous agricultural year was more than 2500000 m3, representing an 82% efficiency of the pressurized irrigation network in Daryas. It is mentioned that in most of the study area, unauthorized wells are also used for land irrigation. Based on the obtained results in this study, it is inevitable to control the condition of the irrigation network and the amount and method of water distribution.
    Keywords: Evapotranspiration, Remote Sensing, SEBAL, Water Requirement
  • حسین آقامحمدپور قره باغ، جواد بهمنش*، سینا بشارت

    تبخیر-تعرق مرجع روزانه (ET0) یک عامل کلیدی برای تخمین نیاز آبی محصولات کشاورزی بوده که تعیین کننده عمق مورد نیاز آبیاری است. یکی از روش های متداول برای محاسبه ET0 استفاده از معادله پنمن-مونتیث (FAO-56 PM) است. با این حال، معادله پنمن-مونتیث به شدت به پارامتر سرعت باد وابسته است، به-طوری که خطای اندک در اندازه گیری سرعت باد سبب خطای قابل توجهی در دقت معادله می گردد. لذا برای بهبود دقت پیش بینی ET0در مناطق مختلف آب وهوایی کشور که فاقد پارامتر سرعت باد هستند، مقدار ET0 بر اساس مدل های هوشمند شبکه عصبی مصنوعی، رگرسیون بردار پشتیبان و رگرسیون بردار پشتیبان ترکیب-شده با الگوریتم کرم شب تاب در ایستگاه های ارومیه و تبریز طی دوره 2022-2002 تخمین زده شد. پارامترهای ورودی هواشناسی شامل حداقل رطوبت نسبی، حداکثر رطوبت نسبی، رطوبت نسبی متوسط، ساعات آفتابی، حداقل دما، حداکثر دما، میانگین دما و متوسط دمای خاک بوده و مدل ها با استفاده از معیارهای ارزیابی مورد سنجش قرار گرفتند. ارزیابی نتایج حاصل از مدل ها نشان داد که سناریو چهارم مدل هیبریدی در ایستگاه تبریز با داشتن جذر میانگین مربعات خطای 23/1 میلی متر در روز و ضریب تبیین 96/0و همچنین سناریو سوم در ایستگاه ارومیه با داشتن جذر میانگین مربعات خطای 16/1 میلی متر در روز و ضریب تبیین 92/0 بهترین عملکرد را در بین تمام مدل های به کار رفته داشتند.

    کلید واژگان: نیاز آبی, تبخیر-تعرق, مدل های هوشمند, منابع آب, همبستگی
    Hosein Agamohammadpour Garebagh, Javad Behmanesh *, Sina Besharat
    Background and Objectives

    Evapotranspiration is considered as the water requirement for plants. Therefore, its measurement is necessary for all agricultural and irrigation projects. Evapotranspiration is one of the main components of the hydrological cycle associated with agricultural systems. Usually, evapotranspiration can be obtained using reference evapotranspiration (ET0). Accurate estimation and prediction of ET0 is essential in managing water resources, planning irrigation, and determining the water requirement of plants. Prediction of the ET0 by providing information about the future state in different time scales can help to make appropriate decisions, plan, and apply water resources management methods. Also, assessing agricultural drought conditions by well-known indices such as the Standardized Precipitation-Evaporation Index (SPEI) and Palmer Drought Severity Index (PDSI) directly requires ET0 of the region. The sharp decrease in the level of Lake Urmia and the threat to the region's ecosystem have also made the need for accurate calculation of ET0 more significant than in the past. One of the solutions to calculate ET0 is to use the FAO-56 Penman-Mantis equation (FAO-56 PM), an acceptable alternative for the scarce lysimeter data. However, the Penman-Mantis equation is highly dependent on the wind speed parameter, so a small error in the wind speed measurement causes a significant error. Therefore, this study aims to provide an innovative and reliable model for estimating ET0 without the need for wind speed parameters in Tabriz and Urmia stations.

    Methodology

    In this study, to predict daily ET0 different intelligent models including multi-layer perceptron neural network (ANN-MLP), support vector regression (SVR), and support vector regression combined with firefly algorithm (SVR-FFA) were used in Urmia and Tabriz stations during 2002-2022 period. The input parameters of the models included minimum relative humidity (RHmin), maximum relative humidity (RHmax), average relative humidity (RHavg), sunshine hours (SSH), minimum temperature (Tmin), maximum temperature (Tmax), average temperature (Tavg), and average soil temperature (Tsoil) which were obtained from Iran Meteorological Organization (IRIMO). Also, four different scenarios were used to run the models. The selection of different input combinations was based on the correlation coefficient, so the first combination had the lowest correlation and the last combination had the highest correlation concerning ET0. Also, data from 2002-2015 for 14 years were considered for model training and from 2016-2022 for 6 years for model testing. Correlation coefficient (R), mean absolute error (MAE), root mean square error (RMSE), and normalized root mean square error (NRMSE) indices were used to evaluate the used models.

    Findings

    The comparison and evaluation of the models used in Tabriz station showed that the SVR-FFA-4 model was chosen as the best model in this station with the root mean square error of 1.23 mm day-1. Among the SVR models, the SVR-4 model showed a good performance with the root mean square error of 1.95 mm day-1 after the combined model. Finally, the ANN-4 model also obtained an acceptable accuracy compared to other ANN combinations by having the root mean square error of 1.99 mm day-1. Finally, the evaluation of the results used for the Urmia station shows that the SVR-FFA-3 model has made the best predictions compared to other models with a root mean square error of 1.16mm day-1. The SVR-3 and SVR-4 models had a higher accuracy than other SVR combinations with a root mean square error of 1.78 mm day-1, but the third scenario was chosen as the appropriate model in the SVR model due to having less input. Among the ANN combinations, the ANN-3 model has a good performance compared to the other combinations of this model with the root mean square error of 1.81 mm day-1.

    Conclusion

    The results of this study showed that in both studied stations, the hybrid model showed higher accuracy than the individual models. So, in Tabriz station, the SVR-FFA-4 model had the best performance with an error rate of 1.23 mm day-1. In the Urmia station, the SVR-FFA-3 model showed good accuracy with an error rate of 1.16 mm day-1. Finally, it is suggested to use the hybrid model to predict the daily reference evapotranspiration in the northwest of the country. One of the limitations of this research is the lack of access to the parameters of dew point temperature and solar radiation. Therefore, it is suggested to use these parameters in the subsequent studies.

    Keywords: Water Demand, . Evapotranspiration, Intelligent Models, Water Resources, Correlation
  • معصومه شادان، جواد بهمنش*
    در این تحقیق اثر زئولیت بر تبخیر از سطح خاک و حجم زه آب خروجی در خاک لوم شنی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از مدل HYDRUS-2D جهت شبیه سازی تبخیر و زه آب استفاده و داده های مورد نیاز با انجام آزمایش های گلدانی جمع آوری گردید. تیمارهای مورد مطالعه شامل چهار سطح (صفر، 5 و 10 و 15 گرم زئولیت در هر کیلوگرم خاک) بود. 4 دور آبیاری براساس رطوبت سهل الوصل صورت گرفت و مقادیر رطوبت خاک قبل و بعد آبیاری، با استفاده از رطوبت سنج در جهت عمقی و شعاعی اندازه گیری و به مدت 45 روز ثبت گردید. مقدار اولیه تبخیر و حجم زه آب به ترتیب با استفاده از معادله بیلان آبی و اندازه گیری زه آب خروجی از گلدان در هر مرحله مشخص شد. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار زئولیت مقادیر تبخیر از سطح خاک و حجم زه آب در تیمار 15 گرم زئولیت نسبت به شاهد به ترتیب% 11/17 و %6/20 درصد کاهش یافت. ضریب تعیین (R2) برای شبیه سازی مدل HYDRUS-2D با در محدوده 90/0 تا 93/0 متغیر بود. مقدار ضریب کارایی مدل (EF) که نشان دهنده کیفیت و چگونگی برازش داده های مشاهده ای و برآورد شده می باشد برای تبخیر بین 59/0 تا 98/0 و برای حجم زه آب بین 86/0 تا 92/0 متغیر بود که این نشان دهنده کارایی بالای مدل در شبیه سازی پارامترهای مذکور است.
    کلید واژگان: تبخیر, حجم زه آب, زئولیت, نرم افزار HYDRUS-2D
    Masoume Shadan, Javad Behmanesh *
    Zeolites have been developed to utilize in agricultural sector due to their high water holding capacity and cation exchange. In this research, the effect of zeolite on evaporation from the soil surface and volume of drainage water in sandy loam soil was investigated. For this purpose, the HYDRUS-2D model was used to simulate evaporation and drainage and the required data was collected by conducting pot experiments. The studied treatments included four levels including zero, 5, 10, and 15 grams of zeolite gr kg-1 of soil. Four irrigation frequency were done on bases of readily soil moisture and the soil moisture values before and after irrigation events were measured using the Wet sensor in the depth and radial directions and recorded for 45 days. The initial amounts of evaporation and the volume of drainage water were determined by using the water balance equation and measuring the drainage water output, respectably from the pot at each stage. The results showed that increasing in the amount of zeolite cause to decries the amount of evaporation from the soil surface and the volume of drainage water in the treatment of 15 grams of zeolite by 17.11% and 20.6%, respectively. The coefficient of determination (R2) for HYDRUS-2D model simulation varied between 0.90 and 0.93. The value of the efficiency factor (EF) of the model, which shows the quality and the fitting of the observed and estimated data, is between 0.59 and 0.98 for evaporation and between 0.86 and 0.92 for the drainage water volume. These results show the high efficiency of the model in simulating the mentioned parameters.
    Keywords: : Drainage Volume, Evaporation, HYDRUS-2D Software, Zeolite
  • فرشته نسیمی، جواد بهمنش*، وحید رضا وردی نژاد

    با توجه به اینکه روش های سنتی اندازه گیری زمینی نیاز به هزینه ، زمان و نیروی انسانی زیاد دارند تمایل به استفاده از روش های غیرمستقیم مانند سنجش از دور افزایش یافته است. بنابراین هدف از این پژوهش محاسبه زیست توده خشک، شاخص برداشت و عملکرد دانه گندم آبی با استفاده از سنجش از دور در حوضه دریاچه ارومیه بود. برای این منظور حوضه دریاچه ارومیه به شش زیرحوضه تقسیم گردید و از مدل کارایی مصرف تابش (RUE) استفاده شد. در این پژوهش از 1115 مزرعه گندم آبی استفاده شد. نتایج پایش مزارع و شاخص NDVI نشان داد که جوانه زنی گندم آبی در سطح حوضه به طور متوسط از تاریخ 20 آبان ماه شروع شده و برداشت این محصول نهایتا تا 30 تیرماه ادامه داشته است. مقدار شاخص های ضریب همبستگی (R)، ضریب نش-ساتکلیف (NSE)، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (nRMSE) و ضریب باقی مانده (CRM) در مرحله واسنجی به ترتیب برابر 90/0، 76/0، 15 درصد و 38/6 درصد و در مرحله صحت سنجی به ترتیب برابر 92/0، 72/0، 14 درصد و 21/7 درصد بدست آمد. بررسی شاخص برداشت (HI) نشان داد که میانگین این شاخص در زیرحوضه های مختلف بین 40/0 تا 45/0 است و به طور کلی میانگین این شاخص برای حوضه دریاچه ارومیه 42/0 بدست آمد. نتایج بررسی زیست توده و عملکرد دانه حاکی از تفاوت های چشم گیر در مقادیر آن ها در زیرحوضه های مختلف بود. بیشترین زیست توده و عملکرد دانه در زیرحوضه زرینه- سیمینه با میانگین 12098 و 5261 کیلوگرم بر هکتار و کمترین آن ها در زیرحوضه غرب- دریاچه با میانگین 8651 و 3723 کیلوگرم بر هکتار مشاهده گردید.

    کلید واژگان: تنش آبی, سنجش از دور, شاخص برداشت, شاخص NDVI
    Fereshteh Nasimi, Javad Behmanesh *, Vahid Rezaverdinejad

    Given that conventional ground-based methods require significant costs, time, and manpower, there is an increasing inclination towards using indirect methods such as remote sensing. Therefore, the aim of this research was to calculate dry biomass, harvest index, and grain yield of irrigated wheat using remote sensing in the Urmia Lake Basin. For this purpose, the Urmia Lake Basin was divided into six sub-basins, and the Radiation Use Efficiency (RUE) model was utilized. In this study, 1115 irrigated wheat fields were used. Monitoring results of the fields and the NDVI index indicated that irrigated wheat germination in the basin began on average from November 11th, and harvesting of this crop continued until July 21th. The values of correlation coefficient (R), Nash-Sutcliffe coefficient (NSE), normalized root mean square error (nRMSE), and coefficient of residual mass (CRM) in the calibration step were 0.90, 0.76, 15%, and 6.38%, respectively, and in the validation step, they were 0.92, 0.72, 14%, and 7.21%, respectively. Examination of the harvest index (HI) indicated that the average of this index in different sub-basins ranged from 0.40% to 0.45%, with an overall average of 0.42% for the Urmia Lake Basin. The results of biomass and grain yield assessment revealed significant differences in their values among different sub-basins. The highest biomass and grain yield were observed in the Zarrineh-Simineh sub-basin with averages of 12098 and 5261 kilograms per hectare, respectively, while the lowest values were observed in the West-Lake sub-basin with averages of 8651 and 3723 kilograms per hectare, respectively.

    Keywords: Water Stress, Remote Sensing, Harvest Index, NDVI Index
  • میلاد شرفی، جواد بهمنش*، وحید رضاوردی نژاد، سعید صمدیان فرد

    امروزه بیش از هر زمان دیگری افزایش تولید محصولات استراتژیک مانند گندم نیاز به استفاده صحیح از منابع آب دارد. مدل AquaCrop یکی از مدل های پویا و کاربرپسند بوده که توسط سازمان خواروبار جهانی فایو توسعه داده شده است. اما این مدل به پارامترهای ورودی نسبتا زیادی نیاز داشته و در صورت وجود سناریوهای متعدد، مدلی وقت گیر می باشد. در تحقیق حاضر برای رفع این مشکل و توسعه مدلی با داده های ورودی کمتر، با استفاده از مدل-های هوشمند ANN، SVR و SVR-FFA و با ایجاد 440 سناریو در 2 مزرعه عملکرد مدلAquaCrop مقایسه گردید. مزارع 99WestW2 و WestW10 به ترتیب در شهرستان های میاندوآب و مهاباد واقع گردیده و عملکرد (ton ha-1) 588/6 و (ton ha-1) 05/5 را داشته اند. نتایج اجرای مدل ها با استفاده از 5 معیار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که برای هر دو مزرعه 99WestW2 و WestW10 مدل SVR-FFA3 توانست کم ترین میزان خطا را داشته باشد، به طوریکه برای شاخص عملکرد مقدار RMSE برای مزارع مذکور به ترتیب (ton ha-1) 033/0 و (ton ha-1) 069/0 به دست آمد. مدل های SVR و ANN نیز پس از مدل SVR-FFA توانستند عملکرد مناسبی را از خود نشان دهند. در نهایت مدل های هوشمند SVR-FFA، SVRو ANN با وجود کمترین تعداد ورودی قادر به پیش بینی مقادیر عملکرد در کم ترین زمان و با بیش ترین دقت بوده اند. در هر حال، نتایج نشان داد هر چه ورودی های مدل ها کم تر شود، پیش بینی مدل ها نیز ضعیف تر خواهد بود..

    کلید واژگان: آکواکراپ, شبیه سازی, کشاورزی پایدار, گندم, عملکرد محصول
    Milad Sharafi, Javad Behmanesh *, Vahid Rezaverdinejad, Saied Samadianfard
    Background and Objectives

    Due to population growth and Iran's location in arid and semi-arid regions of the world, the need for water and food has increased and as a result, the pressure on water and soil resources will be more than before. On the other hand, the risk of drying up Lake Urmia, which causes environmental problems in the region, requires macro-water planning for the region and the use of optimal cultivation pattern to deal with water scarcity. Therefore, optimal use of water preserves water resources and increases the quality of products. Today more than ever, increasing the production of strategic crops such as wheat requires the proper use of water resources. The main source of food for the Iranian people is wheat and related products, and any action that increases the yield of wheat due to limited soil resources, especially water resources, is important and necessary at the same time. In recent years, significant advances have been made in modeling product growth and development using mechanical models. Plant growth models are increasingly used in the analysis of agricultural systems and simulate the plant's response to growth factors using mathematical equations. The AquaCrop model is one of the dynamic and user-friendly models developed by the FAO. The AquaCrop model receives information about farm, plant, soil, irrigation and climate, and ultimately predicts important parameters such as crop. Wheat yield simulation allows efficient management and better planning under various environmental inputs such as soil and water. To achieve higher accuracy and less model error, field parameters must be properly calibrated by the model to achieve proper performance. Also, calibration of the model, if not done correctly, causes a high error prediction by the model, which leads to incorrect management, water loss, plant drought and other cases. Therefore, using a model that has accurate and close prediction to the AquaCrop model and requires fewer input parameters is essential, which saves time, reduces costs and eliminates calibration errors. However, this model requires relatively large input parameters and is a time-consuming model in the presence of multiple scenarios.3

    Methodology

    In recent years, smart models have been able to show high accuracy and become reliable models. Therefore, in the present study, to solve this problem and develop a model with less input data, using the ANN, SVR and SVR-FFA intelligent models and creating 440 scenarios in 2 farms, the performance of the AquaCrop model was compared.99WestW2 farm is located in Miandoab city and has a yield of 6.588 (ton ha-1) and WestW10 farm is located in Mahabad city and has a yield of 5.05 (ton ha-1).

    Findings

    The results of the model are performed using 5 evaluation criteria of Correlation coefficient, Root mean square error, Nash-Sutcliffe coefficient, Wilmot’s index of agreement and, Mean absolute percentage error. The results of this study showed that for both 99WestW2 and WestW10 farms, the SVR-FFA3 model could have the lowest error rate, so that for the yield index, the RMSE value for the mentioned farms was 0.033 and 0.069 (ton ha-1), respectively. The use of three models SVR, SVR-FFA, and ANN and their comparison with the AquaCrop model to predict wheat yield has been done for the first time in this study. The SVR model was able to show the highest accuracy after the SVR-FFA model. For 99WestW2 farm, it can reduce the error rate to 0.043 (ton ha-1) and for WestW10 farm to 0.077 (ton ha-1) and show good performance. The ANN model, after the SVR model, was able to show acceptable accuracy. The ANN model for 99WestW2 farm was able to reduce the error rate to 0.123 (ton ha-1) and for WestW10 farm to 0.094 (ton ha-1). Finally, the ANN model had a relatively higher error than the SVR-FFA and SVR models, respectively, and showed a relatively lower performance than the two models.

    Conclusion

    Finally, the intelligent SVR-FFA, SVR and ANN models, despite having the least number of inputs, were able to predict yield values in the shortest time and with the highest accuracy. However, the results showed that the lower the model inputs, the weaker the model prediction. For further studies, it is suggested that the ANN model be combined using the firefly algorithm (MLP-FFA) to increase the accuracy of the ANN model and make more accurate predictions of wheat yield.

    Keywords: Aquacrop, Crop yield, Simulation, Sustainable Agriculture, Wheat
  • سولماز مکرم، جواد بهمنش*، وحید رضاوردی نژاد
    بیوچار ماده ای متخلخل و غنی از کربن زیستی (بیولوژیک) به شکل پایدار است که ساختار آن قادر به ذخیره سازی آب و عناصر غذایی بوده و به همین دلیل به عنوان نگهدارنده این مواد (به ویژه در خاک های شنی) در نظر گرفته می شود. برای نیل به امنیت غذایی در شرایط تنش خشکی، بیوچار می تواند بهره وری آب را در بخش کشاورزی ارتقا بخشد. این پژوهش به منظور بررسی اثر کم آبیاری و سطوح مختلف بیوچار بر عملکرد گیاه گشنیز در خاکی با بافت سبک در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه و بر پایه فاکتوریل با طرح کاملا تصادفی انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح آبیاری 50٪، 75٪ و 100٪ نیاز آبی گیاه و سه سطح کاربرد بیوچار شامل 0، 2/5٪ و 5٪ وزنی هر گلدان بود که در مجموع شامل 27 تیمار شد. آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاه و جبران کمبود آب خاک تا حد ظرفیت زراعی (FC) با افزودن مقدار آب لازم به آن ها اعمال شد و آب اضافه شده نیز در طول فصل رشد اندازه گیری گردید. پارامترهای کمی وزن تر و خشک کل گیاه، ساقه، برگ، و ریشه در هر گلدان به دقت اندازه گیری شد. همچنین عملکرد محصول و بهره وری مصرف آب آبیاری در پایان فصل کشت در هر تیمار تعیین گردید. نتایج نشان داد که اثرات سطوح آبیاری و بیوچار بر برخی پارامترهای اندازه گیری شده در سطح احتمال 1% و 5% معنی دار بود. با اعمال کم آبیاری، مقادیر پارامترهای کمی اندازه گیری شده و عملکرد گیاه کاهش یافت. بیشترین مقدار پارامترهای مذکور از تیمار100% مقدار آب آبیاری به دست آمد و استفاده از بیوچار تا سطح 2/5% وزنی خاک باعث افزایش آن پارامترها شد. بر این پایه، استفاده از مقدار مناسب بیوچار به عنوان اصلاح کننده خاک باعث بهبود رشد و عملکرد گیاه گشنیز می شود.
    کلید واژگان: بهره وری آب, تنش آبی, رشد گیاه گشنیز
    Solmaz Mokarram, Javad Behmanesh *, Vahid Rezaverdinejad
    Biochar as a porous material is rich in biological carbon in a stable form. Its structure is capable to store water and nutrients. Therefore, it is used for retention of such materials, especially in sandy soils. Biochar can improve water productivity in the agricultural sector in drought stress condition to achieve food security in the world. In order to study the effect of deficit irrigation and biochar on yield of coriander in a coarse-grained soil under water stress, this research was conducted using a factorial manner and a completely randomized design in the research greenhouse of Urmia University. The experimental treatments included three levels of irrigation: 100%, 75%, and 50% of the plant water requirement, and three levels of biochar application: 0, 2.5%, and 5% of the weight of each pot, which totally included 27 treatments. Irrigation was applied on the basis of plant requirement and soil water content below field capacity and the applied water was measured during the growing season. For each pot, quantitative parameters including weights of dry and wet plant, stem, leaf, and root were accurately measured. The results showed that the effects of irrigation levels and biochar on some measured parameters were significant at the probability level of 1% and 5%. The results demonstrate that by applying deficit irrigation, the measured quantitative parameters and plant yield decreased. The highest value of the parameters was obtained from the treatment of 100% water requirement and use of biochar up to the level of 2.5% of the soil. Therefore, applying suitable amount of the biochar as soil amendment improves coriander plant's growth and yield.
    Keywords: Water Productivity, Water stress, Coriander growth
  • سمانه نوری، جواد بهمنش*، وحید رضاوردی نژاد، صاحبعلی بلندنظر، ابوالفضل مجنونی هریس، نسرین آزاد

    یکی از روش های نوین صرفه جویی در مصرف آب و کاهش هزینه های آبیاری استفاده از سوپر جاذ ب ها می باشد. ازآنجاکه نانو ذره زیولیت سطح ویژه بزرگ تری دارد، لذا می تواند آب و عناصر غذایی را جذب کرده و در زمان نیاز گیاه آزاد نماید. آزمایشی گلخانه ای دو ساله برای بررسی تاثیر سطوح مختلف آبیاری و نانوزیولیت بر شاخص های رشدی، محتوای نسبی آب و نشت یونی در گیاه ریحان اجرا شد. آزمایش به صورت کرت های خردشده در قالب بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سطوح آبیاری در سه سطح (FC=75/0I1 یا کم آبیاری، FC= I2 یا آبیاری نرمال و FC= 25/1 I3 یا بیش آبیاری) و سطوح سوپرجاذب نانوزیولیت در چهار سطح (Z0 بدون سوپرجاذب، Z5 پنج گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک، Z10 10 گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک و Z15 15 گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک) بود. نتایج نشان داد با افزایش شدت خشکی، رشد قطری و ارتفاعی و سایر صفات مانند تعداد برگ، سطح برگ، وزن ماده خشک (زیست توده) ریحان به صورت معنی داری کاهش یافت سطح آبیاری 75 درصد منجر به کاهش صفات رویشی، کاهش محتوای نسبی آب برگ و افزایش نشت یونی گردید، هم چنین نتایج نشان داد استفاده از نانوزیولیت اثر معنی داری در سطح یک درصد بر پارامترهای موردبررسی دارد، به طوری که کاربرد این سوپرجاذب به مقدار پنج و 10 گرم در هر کیلوگرم خاک در تمام تیمار های آبیاری (I1، I2 و I3) به ترتیب موجب افزایش 22 و 30 درصدی ارتفاع ساقه گیاه در دو سال متوالی، هم چنین افزایش قطر ساقه ریحان به ترتیب به میزان 33 و 29 درصد، بالارفتن تعداد شاخه های جانبی ریحان نیز در دو سال به ترتیب به مقدار 90 و 89 درصد، ازدیاد تعداد برگ های ریحان نیز  به ترتیب برابر با 49 و 76 درصد، رشد سطح برگ نیز به ترتیب با افزایش 25 و 19 درصدی مواجه شد. وزن خشک گیاه نیز افزایش 40 و 30 درصدی را به ترتیب داشتند، محتوای نسبی آب برگ نیز با افزایش 14 و  هفت درصدی در دو سال متوالی روبه رو شد. در نشت الکترولیت برعکس پارامترهای قبلی، کاربرد سوپرجاذب باعث کاهش نشت یونی ریحان شد، اما با اعمال کم آبیاری شاهد افزایش این پارامتر بودیم. این مطالعه نشان داد که از نظر آماری تفاوت معنی داری (05/>p) در عملکرد محصول در بین تیمارهای  Z5 و Z10 وجود ندارد.

    کلید واژگان: رژیم های آبیاری, ریحان, شاخص های فیزیولوژیکی گیاه, نانو سوپر جاذب
    Samaneh Noori, Javad Behmanesh *, Vahid Rezaverdinejad, Sahebali Bolandnazar, Abolfazl Majnooni, Nasrin Azad

    One of the new ways to save water and reduce irrigation costs is the use of superabsorbents. Since the zeolite nanoparticle has a larger specific surface area, it can absorb water and nutrients and release them when the plant needs them. A two-year greenhouse experiment was conducted to investigate the effect of different levels of irrigation and nanozeolite on growth indicators, relative water content and ion leakage in basil plants. The experiment was done as chopped plots in the form of randomized complete blocks with three replications. The experimental treatments included irrigation levels at three levels (I1 = 0.75 FC or underwatering, FC = I2 or normal irrigation and I3 = 1.25 FC or overwatering) and nanozeolite superabsorbent levels in four levels (Z0 without superabsorbent, Z5 five grams of superabsorbent per kilogram of soil, Z10, 10 grams of superabsorbent per kilogram of soil and Z15 was 15 grams of superabsorbent per kilogram of soil). The results showed that with the increase in drought severity, diameter and height growth and other traits such as the number of leaves, leaf surface, weight of dry matter (biomass) of basil, the irrigation level decreased significantly by 75Percent, leading to a decrease in vegetative traits, a decrease in the relative water content of the leaves. and increased ionic leakage, also the results showed that the use of nanozeolite has a significant effect at the level of 1Percent on the investigated parameters, so that the use of this superabsorbent in the amount of 5 and 10 grams per kilogram of soil in all irrigation treatments (I1, I2, I3) ) by increasing the height of the plant stem by 22 and 30Percent in two consecutive years, as well as increasing the diameter of the basil stem by 33 and 29Percent respectively, increasing the number of lateral branches of basil in two years by 90 and 89Percent, respectively. The increase in the number of basil leaves was 49 and 76Percent, respectively, and the growth of the leaf surface was also increased by 25 and 19Percent, respectively. The dry weight of the plant increased by 40Percent and 30Percent, respectively, and the relative water content of the leaves increased by 14Percent and 7Percent in two consecutive years. In electrolyte leakage, contrary to the previous parameters, the application of superabsorbent reduced the ionic leakage of basil, but with the application of low irrigation, we saw an increase in this parameter. This study showed that there is a statistically significant difference (P>0.5) in the yield of the crop among treatments Z5, There is no Z10.

    Keywords: Basil, Irrigation regimes, Nano-super absorbent, Plant physiological indicators
  • مینا رحیمی، وحید رضا وردی نژاد*، جواد بهمنش، فرخ اسدزاده
    در این مطالعه، منابع آب زیرزمینی دشت ارومیه برای مصارف کشاورزی با استفاده از روش ترکیبی که شامل مدل های آسیب-پذیری، پتانسیل و کیفیت آب زیرزمینی است، ارزیابی شدند. آسیب پذیری با روش دراستیک ارزیابی شد و نقشه نهایی در پنج کلاس با آسیب پذیری خیلی زیاد تا خیلی کم طبقه بندی گردید. لایه های NDVI، مدل رقومی ارتفاعی، تراکم زهکشی، بارش و تراکم چاه به عنوان ورودی های مدل پتانسیل در نظر گرفته شدند و برای تعیین وزن هر لایه از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شد. نقشه پتانسیل نیز در پنج کلاس با پتانسیل خیلی زیاد تا خیلی کم طبقه بندی گردید. نقشه کیفیت آب زیرزمینی با سه لایه ورودی شامل هدایت الکتریکی (EC)، نسبت جذبی سدیم (SAR) و کربنات سدیم باقی مانده (RSC) و روش وزن دهی تولید شد. نقشه ترکیبی با روش طبقه بندی حداکثر احتمال (MLC) با پنج طبقه تولید شد. طبقه های یک و دو با 31/40 درصد مساحت، برای مصارف کشاورزی مناسب هستند که شامل مناطق شمالی، شمال غربی و مناطق مرکزی نیمه شمالی است. طبقه سه با 90/22 درصد مساحت در وضعیت متوسط قرار دارد و مناطق مرکزی نیمه شمالی و نیمه جنوبی را دربرگرفته است. طبقه های چهار و پنج نیز با 79/36 درصد مساحت، در وضعیت نامناسب برای مصارف کشاورزی قرار دارند.
    کلید واژگان: پتانسیل آب زیرزمینی, شوری, کیفیت آب, مدل دراستیک, نسبت جذبی سدیم
    Mina Rahimi, Vahid Rezaverdinejad *, Javad Behmanesh, Farrokh Asadzadeh
    In this study, the groundwater resources of Urmia Plain were evaluated for agricultural uses using a combined method that includes vulnerability, potential, and groundwater quality models. The vulnerability was evaluated by the DRASTIC method and the final map was classified into five classes with very high to very low vulnerability. The layers of NDVI, digital elevation model, drainage density, precipitation, and well density were considered as inputs of the potential model, and Analytical Hierarchy Process (AHP) was used to determine the weight of each layer. The potential map was also classified into five classes with very high to very low potential. The groundwater quality map was produced with three input layers including electrical conductivity (EC), sodium absorption ratio (SAR), and residual sodium carbonate (RSC) and weighting method. The combined map was produced by the maximum likelihood classification (MLC) method with five classes. The first and second zones with 40.31% of the area are suitable for agricultural uses, which include the northern, northwestern, and central semi-northern regions. The third zone with 22.90% of the area is in moderate condition and includes the central areas of the northern half and the southern half. The fourth and fifth zones with 36.79% of the area are in unsuitable conditions for agricultural use.
    Keywords: DRASTIC model, Groundwater potential, Salinity, Water Quality
  • موسی اکبری نیاری، وحید رضاوردی نژاد*، جواد بهمنش، محمدرضا نیکپور
    هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی توانایی مدل QUAL2Kw در شبیه سازی پارامترهای کیفیت آب رودخانه قره سو استان اردبیل است. نظر به اینکه رودخانه قره سو تامین کننده اصلی آب سد مخزنی سبلان است که در آینده ای نزدیک از آن به عنوان آب شرب شهرستان مشگین شهر استفاده خواهد شد، لذا پایش دقیق کیفی رودخانه مذکور برای تدوین سیاست ها و برنامه ریزی های مدیریتی بسیار حائز اهمیت است. بازه ای به طول 5/71 کیلومتر به عنوان مسیر مورد مطالعه انتخاب شد. برای مراحل واسنجی و صحت سنجی مدل، اندازه گیری های میدانی در شش ایستگاه در 14 آبان 1400 و 1401 انجام گرفت. مقدار جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) برای پارامترهای دبی، هدایت الکتریکی، اکسیژن خواهی بیولوژیکی، نیترات،pH ، اکسیژن محلول، قلیائیت و دمای آب در مرحله واسنجی به ترتیب 17/1، 8/505، 2/9، 22/0، 22/0، 35/0، 85/109 و 54/2 و در مرحله صحت سنجی به ترتیب 51/0، 88/212، 11/86، 79/10، 89/0، 11/5، 54/35 و 8/4 به دست آمد. نتایج نشان داد روند تغییرات پارامترهای کیفی در طول مسیر مورد مطالعه به علت تخلیه پساب تصفیه خانه های فاضلاب شهرک صنعتی شماره 2 و شهر اردبیل، کشتارگاه طیور سامیان و کشتارگاه صنعتی اردبیل به رودخانه قره سو با نوسانات شدید همراه بود. با این وجود، به دلیل توان بالای خودپالایی رودخانه، پارامترهای کیفی رودخانه در بازه های پایین دست مسیر مورد مطالعه به طور قابل ملاحظه ای بهبود یافت. همچنین دو سناریو با شرایط نزدیک به واقعیت تعریف گردید. نتایج سناریوها نشان داد که عملکرد مدل منطقی بوده و با افزایش دمای منابع آلاینده نقطه ای، کیفیت آب رودخانه کاهش می یابد.
    کلید واژگان: خودپالایی, رودخانه قره سو, کیفیت آب, مدل QUAL2Kw
    Mousa Akbari Niari, Vahid Rezaverdinejad *, Javad Behmanesh, Reza Nikpour
    The aim of this research is evaluating the ability of the QUAL2Kw model in simulating the water quality parameters of Qarasu-River. The Qarasu-River is the main water supplier of the Sabalan reservoir dam which will be used for the drinking water consumption of Meshginshahr city in the near future. Therefore, it is very important to closely monitor the quality of the mentioned river for formulating policies and management plans.A section of 71.5 km was chosen as the study route. The field measurements were carried out in six stations in November 5, 2021 and 2022, for calibration and validation of the model. The value of the root mean square error (RMSE) for the parameters of flow rate, electrical conductivity, biological oxygen demand, nitrate, pH, dissolved oxygen, alkalinity and water temperature in the calibration stage were obtained 1.17, 505.8, 9.2, 0.22, 0.35, 109.85, 2.54 and in the validation stage were obtained 0.51, 212.88, 86.11, 10.79, 0.89, 5.11, 35/54 ,4/8 respectively. The results showed that the trend of changes in quality parameters along the studied route due to the discharge of wastewater treatment plant of Ardabil Industrial Town, discharge of wastewater from the Ardabil sewage treatment plant, the discharge of the effluent from the Samian Poultry Slaughterhouse, and the discharge of the effluent from the Ardabil Industrial Slaughterhouse into the Qarasu River were accompanied with extreme fluctuations. Nevertheless, due to the high power of self-purification of the river, the quality parameters of the river improved significantly in the downstream sections of the studied route. Also, two scenarios were defined with the conditions close to the reality. The results of the scenarios showed that the performance of the model is reasonable and the quality of the river water decreases with increasing the temperature of the point pollutant sources.
    Keywords: Qarasu River, QUAL2Kw, Self-Purification, Water Quality
  • میلاد ابراهیمی، جواد بهمنش*، وحید رضاوردی نژاد، وحید ورشاویان، نسرین آزاد، امید بهمنی
    سابقه و هدف

    کمبود آب مهم ترین عامل کاهش عملکرد محصولات کشاورزی در سراسر جهان است و این عامل در مناطق خشک و نیمه خشک تاثیرگذارتر است. ایران کشوری است که متوسط بارندگی آن حدود یک سوم متوسط بارش جهانی است و از نظر منابع آب به شدت در تنگنا می باشد؛ بنابراین ضرورت دارد که با استفاده بهینه، صرفه جویی و افزایش راندمان آبیاری به حفظ منابع محدود آب کمک نمود. این تحقیق باتوجه به مصرف محصول استراتژیک ذرت و اهمیت مدیریت منابع محدود آب تجدیدپذیر کشور، در راس آن استفاده از سیستم های آبیاری تحت فشار در منطقه و در شرایط آب وهوایی ارومیه تعریف شد.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی سطوح مختلف آبیاری بر شاخص های عملکردی و صفات گیاهی ذرت شیرین، تحت سیستم آبیاری قطره ای زیرسطحی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار 20 درصد بیش آبیاری، برابر با نیاز آبی، 20 و 40 درصد کم آبیاری در چهار تکرار در مزرعه تحقیقاتی گروه مهندسی آب دانشگاه ارومیه انجام گردید.مقادیر شاخص های گیاهی قطر ساقه، سطح برگ، عملکرد دانه، تعداد برگ در هر ساقه، عملکرد بیولوژیک (تر)، ماده خشک گیاه و عملکرد بلال در طول فصل کشت در تاریخ های مشخص و همچنین روز برداشت اندازه گیری و مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد در حالت کلی اثرات کم آبیاری و بیش آبیاری بر عملکرد بیولوژیک، ماده خشک، عملکرد بلال بدون پوشش، وزن سیصد دانه، تعداد برگ و قطر ساقه معنی دار بود. همچنین بر اساس نتایج می توان بیان کرد که با کاهش مقدار مصرف آب، مقدار عملکرد بلال به صورت خطی کاهش می یابد. بیش ترین و کمترین عملکرد بلال در تیمارهای بیش آبیاری و 60 درصد نیاز آبی به ترتیب با میانگین 83/1 و 13/1 کیلوگرم بر مترمربع به دست آمد.

    نتیجه گیری

    در حالت کلی اثرات کم آبیاری و بیش آبیاری بر عملکرد بیولوژیک، ماده خشک، عملکرد بلال بدون پوشش، وزن سیصد دانه، تعداد برگ و قطر ساقه معنی دار بود. همچنین بر اساس نتایج می توان بیان کرد که با کاهش مقدار مصرف آب، مقدار عملکرد بلال به صورت خطی کاهش می یابد. بیش ترین و کمترین عملکرد بلال در تیمارهای بیش آبیاری و 60 درصد نیاز آبی به ترتیب با میانگین 83/1 و 13/1 کیلوگرم بر مترمربع به دست آمد. بر اساس نتایج تحقیق، با کاهش 20 درصدی مصرف آب نسبت به آبیاری کامل، به طور غیر معنی داری فقط 02/5 درصد وزن زیست توده کاهش پیدا می کند. بین تیمار شاهد (برابر نیاز آبی) و 20 درصد کم آبیاری در صفات ماده خشک، عملکرد بلال بدون پوشش، وزن سیصد دانه، تعداد برگ و قطر ساقه، اختلاف معنی داری مشاهده نشد. روند تغییرات میزان تجمع عملکرد تر (بیولوژیک) ذرت شیرین از 21 روز پس از کاشت به طور تدریجی شروع و بعد از گذشت 9-6 روز وارد مرحله رشد خطی شد و سپس به طور ثابت ادامه یافت. بیشترین وزن عملکرد بیولوژیک ذرت شیرین در تیمارهای مختلف در 87 روز پس از کاشت مشاهده شد.

    کلید واژگان: تنش آبی, سطوح مختلف آبیاری, رشد دینامیک محصول, شاخص سطح برگ, ماده خشک ذرت شیرین
    Milad Ebrahimi, Javad Behmanesh *, Vahid Rezaverdinejad, Vahid Varshavian, Nasrin Azad, Omid Bahmani
    Background and objectives

    Water shortage is the most important factor in reducing the yield of agricultural products all over the world and this factor is more effective in arid and semi-arid regions. Iran is a country whose average rainfall is about one-third of the global average, and in terms of water resources, it is in dire straits. Therefore, it is necessary to help preserve limited water resources by optimal use, saving and increasing irrigation efficiency. This research was defined according to the consumption of the strategic product of corn and the importance of managing the country's limited renewable water resources, on top of that, the use of pressurized irrigation systems in the region and in the climatic conditions of Urmia.

    Materials and methods

    In order to investigate different levels of irrigation on performance indicators and plant traits of sweet corn, under the subsurface drip irrigation system in the form of a complete randomized block design with four treatments of 20% over-irrigation, equal to the water requirement, 20 and 40% under-irrigation in four replicates in the research farm of the Engineering Department. water of Urmia University. The plant index values of stem diameter, leaf area, grain yield, number of leaves per stem, biological yield (wet), plant dry matter and cob yield during the growing season on specific dates and also on the day of harvest. was taken and evaluated.

    Results

    The results showed that in general, the effects of under-irrigation and over-irrigation on biological yield, dry matter, uncoated cob yield, 300 seed weight, number of leaves and stem diameter were significant. Also, based on the results, it can be stated that with the reduction of water consumption, the cob yield decreases linearly. The highest and lowest cob yields were obtained in overwatering and 60% water requirement treatments with an average of 1.83 and 1.13 kg/m2, respectively.

    Conclusion

    In general, under-irrigation and over-irrigation have a significant effect on biological yield, dry matter, uncoated bale yield, three hundred weight, number of leaves and stem diameter. Also, based on the results, it can be stated that with the reduction of water consumption, the quantity of cobs decreases linearly. The highest and lowest cob yields were obtained in over-irrigation and 60% water requirement treatments with an average of 1.83 and 1.13 weight per square meter, respectively. According to the results of the research, with a 20% reduction in water consumption compared to full irrigation, only 5.02% of the biomass weight is reduced, apart from significance. Control (equal to water requirement) and 20% less irrigation in dry matter traits, uncoated cob yield, 300 seed weight, number of leaves and stem diameter, no significant difference was observed. The process of changes in the accumulation rate of biological yield of sweet corn initially started from 21 days after planting and after 6-9 days it entered the linear growth stage and then continued steadily. The highest weight of biological yield of sweet corn in different treatments was observed in 87 days after planting.

    Keywords: Crop Dynamics Growth, Different Irrigation levels, Dry Matter of Sweet Corn, Leaf area index, Water stress
  • میلاد شرفی*، جواد بهمنش

    با توجه به توزیع ناهمگون بارش، پیش بینی وقوع آن یکی از راه کارهای اولیه و اساسی برای پیش گیری از بلایای احتمالی و خسارات ناشی از آن است. با توجه به بالا بودن میزان بارندگی در شهرستان سردشت، روی آوردن مردم این شهرستان به کشاورزی در سال های اخیر و عدم استفاده از مدل های طبقه بندی در ایستگاه مورد مطالعه، پیش بینی هرچه دقیق تر پارامتر بارش روزانه امری ضروری است. از طرفی دیگر، با این که عملکرد مطلوب الگوریتم های تنبل و مدل های درختی باعث افزایش استفاده از آن ها برای پیش بینی پدیده های مختلف هیدرولوژیکی شده اما این الگوریتم ها در شهرستان سردشت مورد استفاده قرار نگرفته اند. لذا در این پژوهش، چهار مدل Kstar، M5P، الگوریتم یادگیری با وزن دهی محلی و جنگل تصادفی برای پیش بینی بارش روزانه ایستگاه سردشت به کار گرفته شده است. در این مطالعه از هفت پارامتر ورودی میانگین دما، حداکثر دما، رطوبت نسبی متوسط​​، حداکثر رطوبت نسبی، سرعت باد متوسط، حداکثر سرعت باد و ساعات آفتابی که هم زمان با بارش روزانه بودند، برای مدل ها استفاده شد. مقایسه و ارزیابی بین پارامترهای ورودی نشان داد که پارامتر ساعات آفتابی ازجمله مهم ترین پارامترهای ورودی بوده که نقش قابل توجهی در دقت پیش بینی مدل های مورد استفاده داشته است. نتایج به دست آمده نشان داد که مدل درختی M5P در سناریوی هفتم بهترین عملکرد را با بیش ترین ضریب همبستگی (734/0 میلی متر بر روز) نسبت به دیگر مدل ها داشته است. هم چنین، سناریوی هفتم عملکرد بالایی نسبت به بقیه سناریوها از خود نشان داد. لذا می توان گفت که افزایش ورودی مدل ها تا حدودی رابطه مستقیمی با دقت آن ها دارد. به طورکلی می توان گفت که مدل درختی M5P برای مدل سازی و پیش بینی بارش روزانه شهرستان سردشت مناسب بوده و برای استفاده های بعدی پیشنهاد می شود.

    کلید واژگان: الگوریتم یادگیری, پیش بینی, سردشت, مدل سازی, مدل درختی
    Milad Sharafi*, Javad Behmanesh

    Due to the heterogeneous distribution of precipitation, predicting its occurrence is one of the primary and basic solutions to prevent possible disasters and damages caused by them. Considering the high amount of precipitation in Sardasht County, the people of this city turning to agriculture in recent years and not using classification models in the studied station, it is necessary to predict the daily precipitation parameter as accurately as possible. On the other hand, although the optimal performance of lazy algorithms and tree models has increased their use for predicting various hydrological phenomena, these algorithms have not been used in Sardasht County. Therefore, in this research, four models Kstar, M5P, learning algorithm with local weighting, and random forest are used to predict the daily precipitation of Sardasht Station. In this study, seven input parameters of average temperature, maximum temperature, average relative humidity, maximum relative humidity, average wind speed, maximum wind speed, and sunshine hours which were the same time as daily rainfall were used for the models. The comparison and evaluation between the input parameters showed that the sunshine hours was one of the most important input parameters, which played a significant role in the prediction accuracy of the used models. The obtained results showed that the M5P tree model had the best performance in the seventh scenario with the highest correlation coefficient (0.734 mm/day) compared to other models. In addition, the seventh scenario showed a high performance compared to the rest of the scenarios. Therefore, it can be said that increasing the input of the models has a direct relationship with their accuracy. In general, it can be said that the M5P tree model is suitable for modeling and forecasting daily rainfall in Sardasht City and it is recommended for future use.

    Keywords: Modeling, Learning algorithm, Prediction, Sardasht, Tree model
  • امین امیرعشایری، جواد بهمنش*، نسرین فتح الله زاده عطار

    نیاز روزافزون به آب سبب گردیده است که برنامه ریزی های مدیریتی به منظور کنترل مصرف آب در آینده از اهمیت بیشتری برخوردار باشد. به همین دلیل برآورد صحیح و دقیق جریان رودخانه با استفاده از مدل های مختلف یکی از موضوعاتی است که در منابع آب پژوهشگران بررسی می کنند. در این تحقیق جهت برآوردی دقیق از مقدار روزانه جریان رودخانه زرینه رود از دو ایستگاه هیدرومتری ساری-قمیش و نظام آباد واقع در استان آذربایجان غربی استفاده شد. اخیرا شیوه استفاده از مدل های هوشمند به صورت ترکیبی موردپذیرش قرارگرفته است که در این تحقیق، برای مقابله با پیچیدگی و ناپایداری داده های سری زمانی از الگوریتم پیش پردازش تجزیه مد تجربی (EMD) استفاده شد. EMD یک روش تجزیه اطلاعات برای استخراج سیگنال ها در اطلاعات تولیدشده توسط عملیات غیرخطی و غیرایستا است. در این تحقیق، از روش مدل برنامه ریزی بیان ژن و از مدل شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داد که عملکرد مدل برنامه ریزی بیان ژن برابر و گاهی کمتر از عملکرد شبکه عصبی مصنوعی بود. بااین حال ترکیب دو مدل مذکور با فن (EMD) باعث افزایش دقت مدل و کاهش خطا در شبیه سازی جریان رودخانه در ایستگاه های ساری-قمیش و نظام آباد شد. نتایج نشان داد که در مرحله آزمون ترکیب روش GEP با EMD باعث ارتقا ضریب تبیین به میزان 7.29% و 2.15% به ترتیب برای ایستگاه ساری-قمیش و نظام آباد گردید، همچنین در مرحله آزمون ترکیب روش ANN با EMD باعث ارتقا ضریب تبیین به میزان 3.06% و 3.09%  به ترتیب برای ایستگاه ساری-قمیش و نظام آباد گردید.

    کلید واژگان: جریان رودخانه, پیش بینی, مدل برنامه ریزی بیان ژن, الگوریتم تجزیه حالت تجربی, مدل شبکه عصبی مصنوعی
    Amin Amirashayeri, Javad Behmanesh *, Nasrin Fathollahzadeh Attar

    The correct and accurate estimation of the river flow using different models is a significant issue in water resources research. In this research, two hydrometric stations of Sari-Qomish and Nizam-Abad located in West Azarbaijan province were used to accurately estimate the daily flow of Zarineh-Rood River. To reach this aim, Empirical Mode Decomposition (EMD) preprocessing algorithm was used to deal with the complexity and instability of time series data. EMD is a data analysis method for extracting signals in data generation through non-linear and non-stationary operations. In this research, the method of gene expression programming model and artificial neural network model were used. The results of the research showed that the performance of the gene expression programming model was equal and sometimes less than the performance of the artificial neural network. However, the combination of the two mentioned models with the technique (EMD) increased the accuracy of the model and reduced the error in simulating the river flow in Sari-Qomish and Nizam-Abad stations.

    Keywords: Streamflow, prediction, Gene expression model, empirical mode decomposition, Artificial Neural Network
  • میلاد ابراهیمی، جواد بهمنش*، وحید رضاوردی نژاد، وحید ورشاویان، نسرین آزاد
    برنامه ریزی برای استفاده بهتر از منابع آب در کشاورزی امری اجتناب ناپذیر و روش آبیاری قطره ای زیرسطحی می تواند علاوه بر کاهش در میزان آب آبیاری، افزایش عملکرد محصول را به دنبال داشته باشد. این تحقیق به منظور بررسی سطوح مختلف آبیاری بر شاخص های عملکردی و صفات گیاهی ذرت شیرین، تحت آبیاری قطره ای زیرسطحی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار 20 درصد بیش آبیاری، برابر با نیاز آبی، 20 و 40 درصد کم آبیاری در چهار تکرار در مزرعه تحقیقاتی گروه مهندسی آب دانشگاه ارومیه انجام گردید. نتایج نشان داد که اثرات کم آبیاری و بیش آبیاری بر عملکرد بلال، وزن هزار دانه، قطر بلال بدون پوشش، طول بلال بدون غلاف، تعداد ردیف بلال و تعداد دانه معنی دار بود. همچنین بر اساس نتایج می توان بیان کرد که با کاهش مقدار مصرف آب مقدار عملکرد محصول به صورت خطی کاهش می یابد. بیش ترین و کمترین عملکرد دانه بلال در تیمارهای بیش آبیاری و 60 درصد نیاز آبی به ترتیب با میانگین 4/30 و 9/19 تن در هکتار به دست آمد. بر اساس نتایج تحقیق، با کاهش 20 درصدی مصرف آب نسبت به آبیاری کامل، به طور غیر معنی داری فقط 72/4 درصد عملکرد دانه کاهش پیدا می کند. این در حالی است که با افزایش 20 درصدی آب آبیاری 54/10 درصد عملکرد دانه بلال افزایش می یابد. بین تیمار بیش آبیاری و 20 درصد کم آبیاری در صفات وزن هزار دانه و قطر بلال، اختلاف معنی داری مشاهده نشد. اختلاف بین میانگین های شاخص های عملکرد دانه بلال، طول و تعداد دانه در ردیف بلال در تمام تیمارهای آبیاری معنی داری به دست آمد.
    کلید واژگان: آبیاری قطره ای زیرسطحی, اجزای عملکرد محصول, کم آبیاری, ذرت شیرین
    Milad Ebrahimi, Javad Behmanesh *, Vahid Rezaverdinejad, Vahid Varshavian, Nasrin Azad
    Planning for the best use of water resources in agriculture is inevitable. In this regard, the method of subsurface drip irrigation can, in addition to reducing the amount of irrigation water, increase crop yield. This study was conducted to investigate the different levels of under-irrigation and over-irrigation on yield indices and plant traits of sweet corn cultivar CHASE, under subsurface drip irrigation system in a randomized complete block design with four treatments of 20 Percent over-irrigation, equal to water requirement, 20 and 40 Percent under-irrigation in four Repeated. The results showed that in general, the effects of under-irrigation and over-irrigation on cob yield, 1000-seed weight, uncovered cob diameter, pod-free cob length, number of cob rows and number of seeds were significant. Also, based on the results, it can be stated that by reducing the amount of water consumption, the yield of the product decreases linearly. The highest and lowest cob yields were obtained in over-irrigation treatments and 60 Percent of water requirement with an average of 30.4 and 19.9 tons per hectare, respectively. Accordingly, with a 20 Percent reduction in water consumption compared to full irrigation, only 4.72 Percent of the crop is significantly reduced. This is while with a 20 Percent increase in irrigation water, the yield of cob increases by 10.54 Percent. 1000-seed weight in full irrigation and 20 Percent low irrigation treatments was 375.7 and 372.6 g, respectively. There was no significant difference between over-irrigation and 20 Percent under-irrigation treatment. There was a significant difference between the means of ear yield indices, length and number of seeds per ear row in all irrigation treatments.
    Keywords: Crop yield components, Deficit irrigation, Subsurface drip irrigation, sweet corn
  • علیرضا خوش فطرت، رسول دانشفراز، جواد بهمنش*

    سیستم های انتقال آب متشکل از مخازن ذخیره، ایستگاه های پمپاژ و خطوط لوله می باشند. خاموشی ناگهانی ایستگاه های پمپاژ، باز کردن و بستن شیرهای کنترلی و شکستگی لوله ها، باعث ایجاد حالت گذرا در خطوط انتقال می شود. معادلات اصلی جریان گذرا شامل مومنتوم و پیوستگی با استفاده از روش مشخصه ها و با لحاظ شرایط مرزی بوسیله نرم افزارهای مهندسی تحلیل می شوند. در پژوهش حاضر، افت اصطکاکی حالت گذرا با چهار روش پایدار، شبه پایدار، ناپایدار و ناپایدار ویتکوفسکی با نرم افزار بنتلی همر محاسبه شده و مورد مقایسه قرار گرفت. در سیستم انتقال آب شهر پیرانشهر در محل ایستگاه پمپاژ و در شرایط بحرانی قطع جریان برق، با فشارسنج حساس و سریع، فشارسنجی شد. داده های ثبت شده با خروجی نرم افزار بنتلی همر و با استفاده از روش های آماری مقایسه گردید. نتایج شبیه سازی و داده های واقعی حاکی از انطباق پریودهای زمانی است. در حالت محاسبه افت به روش ناپایدار ویتکوفسکی، خطای متوسط مطلق مقادیر فشار در زمان های اولیه برابر 13/5 متر آب و در محدوده زمانی داده برداری 45/5 متر آب بدست آمد. برای مقادیر حداکثر فشار، بیشترین اختلاف مربوط به روش محاسبه ناپایدار(62/14- متر آب) و کمترین اختلاف مربوط به دو روش محاسبه پایدار و شبه پایدار(به ترتیب 58/4- و 56/4- متر آب) بود. بیشترین اختلاف مقادیرحداقل فشار برای روش پایدار بوده (55/5- متر آب) و کمترین آن برای روش ناپایدار(52/1- متر آب) بدست آمد. افزایش و کاهش سرعت موج بر فشار های حداکثر اثر مستقیم و بر فشارهای حداقل اثر معکوس دارد. استفاده از روش ناپایدار ویتکوفسکی در تهیه مدل هیدرولیکی پیشنهاد می گردد.

    کلید واژگان: ایستگاه پمپاژ, بنتلی همر, پیرانشهر, جریان غیرماندگار, خطوط انتقال
    Alireza Khoshfetrat, Rasul Daneshfaraz, Javad Behmanesh *

    Water transmission systems consist of storage reservoirs, pumping stations and pipelines. Pump station power failure, opening and closing of control valves and pipe rupture because transient conditions in pipelines. Transient flow principal equations such as momentum and continuity equations are mainly analyzed by the method of characteristics using engineering software and under boundary conditions. In this study, friction head losses were calculated by Bentley Hammer software under steady, quasi steady, unsteady and unsteady-Vitkovsky states and the results were compared. In Piranshahr water transmission system, the pressure changes were measured using a rapid and sensitive pressure indicator at the pumping station and under critical conditions of electricity power failure. Field data were compared to the Bentley Hammer output data using statistical methods. A comparison between the two, demonstrated the correspondence of time periods. Under unsteady-Vitkovsky method, the mean absolute errors were 5.13 and 5.45 mH2o for the initial stages and full period of data logging, respectively. For the maximum pressures values, the maximum difference was observed in the unsteady method (-14.62 mH2o) and the least values were associated with the steady and quasi steady method (-4.58 and -4.56m H2o respectively). As for the minimum pressures, the steady method yielded the highest (-5.55 mH2o) and the unsteady method the lowest difference (-1.52 mH2o). Increasing and decreasing the wave speed directly affected the maximum pressures while having an inverse impact on the minimum values. Based on the results of this study, the use of unsteady-Vitkovsky method in. Hydraulic modeling is recommnded

    Keywords: Bentley Hammer, Conveyance lines, Piranshahr, Pumping satation, unsteady flow Hydraulic modeling is recommnded
  • سید فرهنگ حسینی، جواد بهمنش*، وحید رضاوردی نژاد، ندا خان محمدی

    دمای نقطه شبنم دمایی است که در آن هوا تحت فشار ثابت به صورت اشباع از بخار آب شود. هدف از تحقیق حاضر، ارزیابی توانایی مدل های شبکه های عصبی مصنوعی(ANN) و رگرسیون کمانکی تطبیقی چند متغییره (MARS) در تخمین دمای نقطه شبنم با استفاده از پارامترهای هواشناسی در ایستگاه سینوپتیک خوی واقع در شمال غرب ایران می باشد. پارامترهای هواشناسی استفاده شده شامل دمای حداقل(Tmin)، دمای حداکثر (Tmax)، دمای متوسط (T)، رطوبت نسبی (RH)، رطوبت نسبی حداقل (RHmin)، رطوبت نسبی حداکثر (RHmax)، تابش خورشیدی (S)، سرعت باد (W)، فشار ایستگاه(Pa (، فشار بخار واقعی(ea) و فشار بخار اشباع (es) بودند. پارامترهای مذکور با ترکیبهای مختلفی به عنوان ورودی به مدلهای مورد استفاده وارد شدند. برای ارزیابی نتایج خروجی مدلها از میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین مطلق خطا (MAE) و ضریب تبیین (R2) به عنوان معیارهای ارزیابی استفاده گردید. بر اساس نتایج حاصله فشار بخار واقعی(e_a) و دمای حداقل(Tmin)، موثرترین پارامترها در تخمین دمای نقطه شبنم بودند. همچنین نتایج نشان داد که دو مدل مورد استفاده از دقت خوبی جهت تخمین دمای نقطه شبنم با استفاده از پارامترهای هواشناسی برخوردار هستند. با این وجود، مدل رگرسیون کمانکی تطبیقی چند متغییره عملکرد بهتری نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی در تخمین دمای نقطه شبنم داشت. در مجموع، در بین همه پارامترها و مدلها، مدل MARS با ورودی فشار بخار واقعی و RMSE= 0.633ºC ، MAE= 0.480ºC و=0.991 R2 برای حالت آزمون دقیق ترین تخمین را از دمای نقطه شبنم نتیجه داد.

    کلید واژگان: پارامترهای هواشناسی, خوی, رگرسیون کمانکی تطبیقی چند متغییره, شبکه عصبی مصنوعی, دمای نقطه شبنم
    Seyd Farhang Hosseini, Javad Behmanesh *, Vahid Rezaverdinejad, Neda Khanmohammadi

    Dew point temperature is the temperature to which under constant pressure, air becomes saturated with water vapor. The goal of the present research is to evaluate the capability of Artificial Neural Networks (ANN (and Multivariate Adaptive Regression Splines (MARS) for estimating the dew point temperature using meteorological parameters in Khoy synoptic station located in northwest of Iran. Used meteorological data were including maximum air temperature (Tmax), minimum air temperature (Tmin), mean air temperature (T), relative humidity (RH), maximum relative humidity (RHmax), minimum relative humidity (RHmin), solar radiation (S), wind speed (W), station atmospheric pressure (Pa), actual vapor pressure (ea) and saturate vapor pressure (es). The mentioned parameters were entered to the used models with various combinations as inputs. To assess the models outputs results, root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE) and coefficient of determination (R2) were employed. On the basis of the obtained results, the actual vapor pressure (ea) and minimum temperature (Tmin) were the most effective parameters in estimating dew point temperature. Also, the results showed that two used models have adequate accurate to estimate dew point temperature using meteorological parameters. However, the MARS had better performance than ANN in estimating dew point temperature. In general, among the used models and parameters, the MARS with single input of the actual vapor pressure and RMSE= 0.343ºcMAE= 0.480 ºcو R2 =0.991, results the best estimation for of dew point temperature in the test state.

    Keywords: Meteorological parameters, Artificial Neural Networks, Dew point, Khoy, Multivariate Adaptive Regression Splines
  • نسرین آزاد، وحیدرضا وردی نژاد، جواد بهمنش*، حسین رضایی

    بهینه سازی الگوی کشت می تواند بهترین راهکار برای کاهش مصرف آب به همراه حفظ یا افزایش تولیدات کشاورزی و در نتیجه افزایش درآمد کشاورزان باشد. در این تحقیق الگوی کشت شبکه آبیاری و زهکشی مهاباد (به مساحت تقریبی 12000 هکتار) با استفاده از الگوریتم بهینه سازی PSO با هدف افزایش سود خالص شبکه براساس مقدار آب تحویلی مشخص و افزایش بهره وری آب بهینه سازی شد. بهینه سازی در 6 تیمار آبیاری کامل و کم آبیاری و دو استراتژی اجرای کم آبیاری (H1: در آب تحویلی به شبکه و مزرعه و H2: در آب تحویلی به شبکه) انجام شد. در نهایت، مقدار آب مصرفی، سود خالص و بهره وری اقتصادی در الگوی کشت بهینه با وضع موجود مقایسه گردید. نتایج نشان داد که در استراتژی H1، با مصرف آب برابر با وضع موجود، مقدار سود خالص و بهره وری در الگوی کشت بهینه نسبت به وضع موجود حدود 7/16 درصد افزایش نشان داد. در استراتژی H2، بهره وری نسبت به وضع موجود در همه تیمارها افزایش یافت. بطوریکه حتی با کاهش حدود 40 درصد آب تحویلی به شبکه، بهره وری اقتصادی حدود 37 درصد نسبت به وضع موجود افزایش یافت.

    کلید واژگان: بهینه سازی, بهره وری آب, سود خالص, کم آبیاری
    Nasrin Azad, Vahid Rezaverdinejad, Javad Behmanesh *, Hosein Rezaei

    Optimization of cropping pattern can be the best approach to reduce water consumption with maintaining maintain or increasing agricultural productions and consequently increase farmers' incomes. In this research, the cropping pattern of Mahabad irrigation and drainage network (with an approximation area of 12,000 ha) was determined using the PSO optimization algorithm with the objective of increasing the net benefit of the network based on the specified amount of delivered water and increasing water productivity. Optimization was done in 6 treatments of full and deficient irrigation and two strategies of deficient irrigation implementation (H1: in delivered water to the network and farm and H2: in delivered water to the network). Finally, the amount of water consumption, net benefit and economic productivity in the optimal cropping pattern were compared with the present condition. The results showed that in H1 strategy, with water consumption equal to the present condition, the amount of net benefit and economic productivity in the optimum cropping pattern increased about 16.7% compared to the current situation. In H2 strategy, productivity increased compared to the present situation in all treatments. Even by a reduction of about 40% of delivered water to the network, economic productivity increased about 37% compared to the present condition.

    Keywords: optimization, Water productivity, Net Benefit, Deficient irrigation
  • جواد بهمنش*، حسن رضاییان، شادیه حیدری تاشه کبود، میلاد ابراهیمی
    در تعیین دبی با دوره های بازگشت مختلف، لازم است که ضریب چولگی با دقت قابل قبول مورد استفاده قرار گیرد. برآورد چولگی جامعه در مناطق مختلف، با روش های مختلفی همچون چولگی توزین یافته و چولگی تعمیم یافته بهبود می یابد. هدف از این تحقیق تعیین ضرایب چولگی با روش های مختلف و معرفی بهترین روش تعیین آن ضرایب در استان آذربایجان شرقی است. استان آذربایجان شرقی دارای سه منطقه هیدرولوژیک متفاوت است. شمال استان جزء حوضه آبریز ارس، مرکز استان جزء حوضه آبریز دریاچه ی ارومیه و قسمتی از جنوب استان جزء حوضه ی آبریز سفیدرود می باشد. در این تحقیق از روش های مختلف ضریب چولگی تعمیم یافته استفاده گردید. در مطالعه حاضر، ضرایب چولگی تعمیم یافته به چهار روش ضریب چولگی تعمیم یافته بدون در نظر گرفتن مناطق هیدرولوژیک، ضریب چولگی تعمیم یافته با در نظر گرفتن مناطق هیدرولوژیک، ضریب چولگی نااریب و ضریب چولگی توزین یافته برای مناطق هیدرولوژیک سه گانه و 62 ایستگاه مشاهداتی طی دوره های مورد مطالعه برآورد گردید. بر اساس نتایج به دست آمده بر اساس تجزیه و تحلیل مقادیر RMSE با استفاده از روش های مختلف می توان روش وزن دهی به ضریب چولگی با مقدار میانگین 104/0 را به عنوان روش برگزیده در استان آذربایجان شرقی پیشنهاد نمود. همچنین نتایج حاصل از محاسبه ضرایب نش - شاتکلیف و مجذور میانگین مربعات خطای نسبی نشان داد روش وزن دهی بهترین روش محاسبه ضریب چولگی است.
    کلید واژگان: GIS, ضریب چولگی تعمیم یافته, ضریب چولگی نااریب, ضریب چولگی توزین یافته, فراوانی وقوع سیلاب
    Javad Behmanesh *, Hassan Rezaeian, Shadieh Heydari Tasheh Kabood, Milad Ebrahimi
    To determine the flow rate with different return periods, it is necessary to use the skewness coefficient with acceptable precision. Estimation of population skewness in different regions is improved by different methods such as weighted skewness and generalized skewness. The main objective of the present research is to determine the coefficients of skewness using different methods and present the best method for determining the mentioned coefficients in East Azerbaijan, Iran. East Azerbaijan has three different hydrologic regions. The north of the province is a part of Aras catchment area, the center of the province is a part of Urmia lake watershed and a part of the south of the province is a part of Sefidrood catchment area. In this research, different generalized skewness coefficients methods were used. In the present study, the generalized skewness coefficients were estimated using four methods including generalized skewness coefficient without considering hydrological regions, generalized skewness coefficient with accounting hydrological regions, unbiased skewness coefficient and weighted skewness coefficient for three hydrological regions and 62 observed stations during studied period. Based on the obtained results and on the basis of the analysis of RMSE values for different methods, the method of weighting skewness coefficient can be suggested as the selected method in East Azerbaijan with an average value of 0.104. Also, the results of calculating the Nash-Shutcliffe and the square of the mean squares of relative error coefficients showed that the weighting method is the best method for calculating the skewness coefficient.
    Keywords: Flood frequency, Generalized skewness coefficient, GIS, Unbiased skewness coefficient, Weighted skewness coefficient
  • فرناز محمدی، میرعلی محمدی*، جواد بهمنش، سعید جلیلی

    مطالعه رفتار نوسانات تراز آب ها به دلیل توزیع نامتوازن در چرخه هیدرولوژیک برای بیلان آب حایز اهمیت است. در تحقیق حاضر، نوسانات تراز آب زیرزمینی دشت های ارومیه و میاندوآب در دو مدل SVM و Wavelet از گروه محاسبات نرم، بررسی شده است. برای این منظور، اطلاعات مربوط به بازه زمانی سال های 1381-1396 برای هر دو دشت های ارومیه و میاندوآب با در نظر گرفتن چهار سناریو: (1) تراز آب زیرزمینی- تراز آب زیرزمینی با یک ماه تاخیر، (2) تراز آب زیرزمینی- تراز آب زیرزمینی با دو ماه تاخیر، (3) تراز آب زیرزمینی- بارش و (4) تراز آب زیرزمینی- دما صورت گرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی مورد مقایسه قرار گرفت و بهترین مدل معرفی گردید. نتایج تحلیل رگرسیون حاصل نشان داد 90/0=R2 و 4/0MSE= به ترتیب متعلق به چاه پیزومتر دوم دشت ارومیه و چاه پیزومتر سوم دشت میاندوآب در هر دو مدل SVM و Wavelet برای سه سناریوی تراز آب زیرزمینی- تراز آب زیرزمینی با یک ماه تاخیر، تراز آب زیرزمینی-بارش و تراز آب زیرزمینی-دما بوده است. داده های متغیرهای اقلیمی دما، بارش و تراز آب زیرزمینی با یک ماه تاخیر به عنوان متغیر مستقل و داده های تراز آب زیرزمینی به عنوان متغیر وابسته سناریوهای مذکور با 80% داده های آموزشی و 20% داده های آزمون را تشکیل دادند؛ و نتایج این بررسی نشان داد که متغیر اقلیمی بارش در نوسانات تراز آب زیرزمینی تاثیر بسزایی دارد. در حالت کلی، نتایج پیش بینی مدل Wavelet بهتر از مدل SVM در بررسی نوسانات تراز آب زیرزمینی در دشت های ارومیه و میاندوآب بدست آمدند. در تحقیق حاضر، بررسی مستقل مدل های مذکور به منظور شبیه سازی نوسانات تراز آب زیرزمینی و مقایسه یکایک آن دو مدل در کاربرد آنها می باشد.

    کلید واژگان: تراز آب زیرزمینی, تحلیل رگرسیون, SVM, Wavelet
    Farnaz Mohammadi, Mirali Mohammadi *, Javad Behmanesh, Saeid Jalili

    The study of behavior of water level fluctuations is important for water balance due to the unbalanced distribution in the hydrological cycle. In present study, the groundwater level fluctuations of Urmia and Miandoab plains in two models SVM and Wavelet from the group of soft calculations have been investigated. For this purpose, information about the period years of 1381-1386 for both plains of Urmia and Miandoab by considering four scenarios of groundwater level -groundwater level with a delay of one month, groundwater level -groundwater level with a delay of two months, Groundwater level -precipitation and groundwater level -temperature. The simulation results were compared and the best model was introduced. The results of regression analysis showed that R2=0.9 and MSE=0.4 belong to the second piezometer well of Urmia plain and the third piezometer well of Miandoab plain in both SVM and Wavelet models for 3 scenarios of groundwater level -groundwater level with a delay of one month, Groundwater level was precipitation and groundwater level was temperature. Data on climatic variables of temperature, precipitation and groundwater level with a delay of one month as an independent variable and groundwater level data as a dependent variable formed the mentioned scenarios with 80% of educational data and 20% of test data. The results showed that the climatic variable of precipitation has a significant effect on groundwater level fluctuations. In general, the prediction results of Wavelet model were better than SVM model in investigating groundwater level fluctuations in Urmia and Miandoab plains. In the present study, an independent study of the mentioned models in order to simulate groundwater level fluctuations and compare each of the two models in their application.

    Keywords: Groundwater Fluctuation, regression analysis, SVM, Wavelet
  • شیوا مصطفی زاده*، جواد بهمنش، وحید رضاوردی نژاد

    تابش خورشیدی، از پارامترهای مهم اقلیمی است که با بسیاری از فرایندهای هیدرولوژیک و هواشناسی ارتباط مستقیم دارد. به علت فقدان داده های واقعی ثبت شده این پارامتر در ایستگاه های هواشناسی، معمولا مدل های تخمین تابش خورشیدی بر پایه پارامتر های هواشناسی در کار های عملی به کار گرفته می شوند. معادله آنگستروم-پرسکات که بر اساس ساعات آفتابی عمل می کند، به طور گسترده ای به علت سادگی و قابل قبول بودن آن در محاسبات مربوط به مقادیر تابش خورشیدی به کار گرفته شده است. تاکنون مطالعات زیادی در خصوص واسنجی ضرایب این رابطه برمبنای پارامترهای هواشناسی صورت گرفته است. هدف از تحقیق حاضر، ارزیابی اثر آلاینده-های اتمسفری بر تابش خورشیدی دریافت شده توسط زمین با استفاده از مدل آنگستروم-پرسکات می باشد. برای این منظور با استفاده از داده های روزانه تابش سنجی ایستگاه ارومیه و تبریز در دوره ی 3 ساله (1393-1395)، واسنجی ضرایب رابطه آنگستروم-پرسکات با درنظر گرفتن شاخص آلودگی هوا (API) انجام گرفت. همچنین برای مقایسه نتایج مدل های اصلاحی با معادله کلی، مدل های مختلف خطی، نمایی و لگاریتمی توسعه داده شد. به منظور ارزیابی دقت مدل ها از شاخص های آماری RMSE، MABE، NSE وR^2 استفاده گردید. نتایج آنالیز آماری مدل ها نشان داد که مدل های واسنجی شده ایستگاه ارومیه و تبریز بر مبنای شاخص آلودگی هوا و با ساختار لگاریتمی، دارای بهترین عملکرد نسبت به معادله کلی آنگستروم-پرسکات بودند. متوسط مقادیر ریشه میانگین مربعات خطا برای مدل اصلاحی لگاریتمی به ترتیب برای ارومیه و تبریز برابر 1263/0 و1050/0 ژول بر سانتی مترمربع بر روز به دست آمد.

    کلید واژگان: آلاینده های اتمسفری, آنگستروم-پرسکات, تابش خورشیدی, ساعات آفتابی, شاخص آلودگی هوا
    Shiva Mostafazadeh *, Javad Behmanesh, Vahid Rezaverdinejad

    Solar radiation is one of the most important climate parameters that has direct relationship with many hydrological and meteorological processes. Due to the lack of real time records of this parameter in meteorological stations, solar radiation estimation models based on meteorological parameters are usually applied in practical issues. The Angstrom-Prescott equation that works on the basis of the sunshine hours has been widely applied for calculating solar radiation values due to its simplicity and acceptability. So far, many studies have been conducted about calibrating coefficients of this equation based on the meteorological parameters. The purpose of this study was to evaluate the atmospheric air polutions effects on received solar radiation using the Angstrom-Prescott model. Calibration of the Angstrom-Prescott equation coefficients was performed using daily radiation data of Urmia and Tabriz stations during 3 years period (2014-2017) with taking into account the Air Pollution Index (API). Also,in order to compare the results of modified models with general equation of Angstrom-Prescott,different linear,exponential and logarithmic models were developed. In order to evaluate the models precision, RMSE, MABE, NSE and R2 indices were employed. The results of statistical analysis of the models indicated that the calibrated models of Urmia and Tabriz stations on the basis of the API and the logarithmic structure had the best perfermace to general equation of Angstrom-Prescott. The average values of the RMSE of the modified logarithmic model for Urmia and Tabriz were obtained 0.1263 and 0.1050 jcm-2day-1, respectively.

    Keywords: Air pollution index, Atmospheric pollutants, Angstrom-Prescott, Solar radiation, sunshine hours
  • فاطمه زینالی، سینا بشارت*، جواد بهمنش
    اهمیت ریشه و الگوی جذب آب از خاک توسط آن یکی از عوامل موثر در رشد و نمو گیاهان زراعی است. نحوه توزیع ریشه در خاک تحت شرایط مختلف زراعی متفاوت بوده و اعمال مدیریت های مناسب منجر به افزایش جذب آب توسط ریشه و افزایش کارایی مصرف آب و در نهایت عملکرد محصول خواهد شد. بدین منظور مطالعه ای با هدف بررسی تاثیر روش های آبیاری قطره ای زیر سطحی (Sb)، آبیاری قطره ای سطحی (S) و آبیاری قطره ای سطحی همراه با مالچ پلاستیکی (Sm)، که در مطالعات محدودی مورد توجه قرار گرفته است، بر روی عملکرد و کارایی مصرف آب و شبیه سازی حرکت آب و جذب ریشه با مدل HYDRUS-2D و خصوصیات آن در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال 98-1397 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه انجام شد. بر اساس نتایج به دست آمده مشخص شد که تیمار (Sm) و (S) به ترتیب دارای بیشترین میزان عملکرد و کارایی مصرف آب به ترتیب به میزان 6/36 تن بر هکتار و 1/2 کیلوگرم بر مترمکعب بودند. همچنین بیشترین میزان حجم و وزن ریشه مربوط به تیمار (S) به ترتیب به میزان 6/325 گرم و 8/251 میلی لیتر بود. بر اساس شبیه سازی های صورت گرفته مشخص شد که تغییرات رطوبت در تیمار (S) بیشتر در سطح خاک اتفاق افتاده است ولی در تیمار (Sb) این تغییرات در عمق خاک و در تیمار (Sm) در یک عمق مشخص که فاصله کمی از سطح خاک دارد، دیده می شود.
    کلید واژگان: بیلان آب, شعاع ریشه, مدل HYDRUS-2D, رقم ماکسیما
    Fateme Zeynali, Sina Besharat *, Javad Behmanesh
    The importance of roots and the pattern of water uptake from soil is one of the effective factors in the growth and development of crops. The distribution of roots in the soil is different under various agronomic conditions and the application of appropriate management will lead to increased water uptake by the roots and increase water use efficiency and ultimately crop yield. For this purpose, a study was conducted to investigate the effect of subsurface drip irrigation (Sb), surface drip irrigation (S) and surface drip irrigation with plastic mulch (Sm) which has been considered in limited studies, on water use efficiency, yield and simulation of water movement and root water uptake by HYDRUS-2D model and its characteristics was conducted as a randomized complete block design with three replicated at Research Field of Agriculture Faculty of Urmia University in 2018-2019 growing season. Results showed that the treatment (Sm) and (S) had 36.6 tons per hectare and 2.1 kg per cubic meter, respectively. Also, the highest volume and weight of roots was obtained from treatment (S), respectively, 325.6 gr and 251.8 ml. Based on the simulations, it was found that changes in soil moisture in treatment (S) occurred more at the soil surface, but in treatment (Sb) these changes in soil depth and in treatment (Sm) at a certain depth that a small distance It can be seen from the surface of the soil.
    Keywords: HYDRUS-2D model, Maxima cultivar, Root radius, Water balance
  • سید صابر شریفی، وحید رضاوردی نژاد، وحید نورانی، جواد بهمنش*

    در این پژوهش، مطالعه ای مقایسه ای بین مدل های شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، سیستم استنتاج فازی - عصبی تطبیقی (ANFIS) و برنامه ریزی بیان ژن (GEP) برای برآورد تابش خورشیدی ماهانه صورت گرفت. بدین منظور، از داده های 24 ساله ایستگاه همدیدی تبریز، شامل تابش کل خورشیدی (RS, MJ m−2)، ساعات آفتابی و دمای هوا (°C) بهره گرفته شد. برای اجرای مدل های هوش مصنوعی، ترکیب جدیدی از ورودی ها، شامل متوسط ماهانه شاخص صاف بودن آسمان (KT)، متوسط ماهانه تفاضل دمای بیشینه از دمای کمینه (ΔT)، ساعات آفتابی نسبی () و متوسط ماهانه تابش فرازمینی روزانه (Ra)، به کار گرفته شد. با توجه به این که کمترین مقادیر آماره های MBE  و RMSE (به ترتیب برابر با 13/0 و 97/1 مگاژول بر متر مربع) و بیشترین مقدار R2 (92/0)، با استفاده از نتایج مدل شبکه عصبی مصنوعی به دست آمد، لذا ANN به عنوان بهترین مدل برای برآورد تابش کل آفتابی ماهانه انتخاب شد. همچنین استفاده از نمودارهای چارک - چارک، نشان داد که هرچند، شبکه عصبی مصنوعی، بهترین برازش را برای داده های تابش کل خورشیدی ماهانه ارایه می کند، اما توانایی این مدل در برآورد مقادیر بالای تابش کل خورشیدی ماهانه کاهش می یابد.  لذا استفاده از این مدل برای مناطق با میزان تابش دریافتی کمتر توصیه می شود. عملکرد مدل ANFIS در تحت پوشش قرار دادن مقادیر بالا و پایین (چارک های چهارم و اول) از سایر مدل ها بهتر بود. بنابراین مزیت مدل ANFIS را در برآورد دقیق تر مقادیر بزرگتر تابش خورشیدی است و از این مدل برای برآورد تابش خورشیدی در مناطق با میزان بالای دریافتی تابش خورشیدی می توان بهره برد. علاوه بر این، بر خلاف نتایج پژوهش های پیشین که عملکرد مدل GEP برای برآورد تابش آفتابی روزانه را رضایت بخش ارزیابی نکرده بودند، نتایج پژوهش حاضر نشان داد که استفاده از مدل GEP برای برآورد تابش آفتابی کل ماهانه، به ویژه در محدوده 250 تا 800 مگاژول بر متر مربع رضایت بخش است. بنابراین می توان چنین نتیجه گرفت که توانایی مدل GEP در مدل سازی پدیده هایی با نوسانات کمتر و محدوده کوچک تر بیشتر است.

    کلید واژگان: برنامه ریزی بیان ژن, تابش کل آفتابی ماهانه, سیستم استنتاج فازی - عصبی تطبیقی, شبکه عصبی مصنوعی, تبریز
    Seyd Saber Sharifi, Vahid Rezaverdinejad, Vahid Nourani, Javad Behmanesh *

    The concern of the present research was to do a comparative study between the GEP, ANN and ANFIS models to estimate monthly global solar radiation. For this purpose, long-term (24-years) monthly data of global solar radiation (RS, MJ m−2), sunshine hours and air temperature (°C), from Tabriz synoptic station were used. To perform the artificial intelligence models, a new combination of inputs including monthly mean clearness index (KT), monthly temperature range (ΔT), relative sunshine hours (n/N) and extraterrestrial global solar radiation (Ra) were employed. Since the lowest values of MBE and RMSE (0. 13 and 1.97 MJ m−2 respectively) and the highest value of R2 (0.92) were obtained for ANN model, and therefore, the ANN model was selected as the best model to estimate the monthly global solar radiation. Using quarter-quarter (Q-Q) plots revealed that although the ANN model generally presents the best fit for monthly global solar radiation data, this model is found to be not successful in estimating the higher values of monthly global solar radiation data. Therefore, the application of ANN model is recommended for regions with lower solar radiation values. The performance of the ANFIS model was better than other models in covering the highest and lowest values (the first and fourth quarter). Therefore, it can be concluded that the ANFIS model gives more accurate results in the areas with the higher values of solar radiation. The findings also show that unlike previous researches which were carried out in daily scale, the performance of GEP technique for modeling monthly global solar radiation is satisfactory especially in the ranges of 250 to 800 MJ m−2. Thus, it can be inferred that GEP can be more powerful in modeling the phenomena which have low fluctuations or a limited range.

    Keywords: Artificial neural network, Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System, Monthly global solar radiation, Gene expression programming, Tabriz
  • عباس عباسی*، کیوان خلیلی، جواد بهمنش، اکبر شیرزاد

    تخمین صحیح و دقیق جریان رودخانه می تواند نقش مهمی در کاهش اثرات ناشی از خسارات سیلاب ایفا کند. در این تحقیق، از مدل برنامه ریزی بیان ژن (GEP) و شبکه بیزین (BN) برای پیش بینی جریان روزانه رودخانه مهاباد واقع در حوزه آبخیز دریاچه ارومیه استفاده شد. بر این اساس، از چهار الگوی ورودی با تاخیرهای یک تا چهار روزه برای پیش بینی مقادیر جریان روزانه در زمان t+1 در یک دوره 23 ساله استفاده و از 75 درصد داده ها به منظور آموزش مدل ها و از 25 درصد باقی مانده برای مرحله آزمون استفاده شد. نتایج نشان داد که الگوی برتر در هر دو روش، مدل با مقادیر ورودی تا سه گام زمانی تاخیر می باشد. همچنین، بر اساس سه شاخص ارزیابی ضریب همبستگی (R)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب نش-ساتکلیف (E) در مرحله آزمون، روش برنامه ریزی بیان ژن با آماره های ارزیابی 2.71=R=0.902 ،RMSE و 0.812=E نسبت به روش شبکه بیزین با آماره های ارزیابی 2.679=R=0.905 ،RMSE و 0.817=E دارای دقت بالاتری می باشد. در حالت کلی، هر دو روش دارای دقت قابل قبول و نسبتا یکسان هستند، ولی به دلیل مدل سازی آسان تر روش شبکه بیزین این مدل می تواند به عنوان یک روش کارآمد در پیش بینی جریان رودخانه ها مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: برنامه ریزی بیان ژن, پیش بینی, دریاچه ارومیه, سیل, شبکه بیزین
    Abbas Abbasi *, Keivan Khalili, Javad Behmanesh, Akbar Shirzad
    The correct and accurate estimation of river flow can play an important role in reducing the effects of flood damage. In this research, Gene Expression Programming (GEP) model and Bayesian Network (BN) were used to predict daily flow of Mahabad River in Urmia Lake Basin. Accordingly, four input models with a delay of one to four days used to estimate daily flow at time t+1 over a 23-years period and 75% of data was used to train the models and 25% of the remaining data was used for the test stage. Results showed that the best model in both methods was the input pattern with three-time lags. Also, based on the correlation coefficient (R), Root Mean Square Error (RMSE) and Nash-Sutcliffe (E) coefficient in the test stage of the GEP method with R=0.902, RMSE=2.71(m3s-1) and E=0.812 compared to the BN method with R=0.905, RMSE=2.679(m3s-1( and E=0.817 is more accurate. In general, both methods have acceptable accuracy and are they relatively similar, but because of the simpler modeling, Bayesian Network method can be used as an efficient method for predicting river flow.
    Keywords: Bayesian Network, flood, Gene Expression Programming, prediction, Urmia Lake
  • مینا آقاجانزاده سراسکانرود، جواد بهمنش*، حسین رضایی، نسرین آزاد

    در پژوهش حاضر، تاثیر تغییر اقلیم بر تغییر رواناب سطحی زرینه رود واقع در دشت میاندوآب مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، سناریوهای A1B، A2 و B1 از طریق مدل ریزمقیاس نمایی LARS-WG و با به کاربردن مدل گردش عمومی جو HadCM3 و مدل شبکه عصبی مصنوعی در دو دوره زمانی مختلف (2065-2046، 2099-2080) مورد مطالعه قرار گرفتند. بدین منظور بهترین ترکیب پارامترهای ورودی مدل شبکه عصبی مصنوعی MLP جهت برآورد رواناب از میان پارامترهای هواشناسی مختلف با تاخیر صفر و یک روز و پارامتر رواناب با تاخیر یک روز انتخاب گردید. سپس از داده های هواشناسی پیش بینی شده توسط مدل اقلیمی LARS-WG در سال های آینده به عنوان ورودی مدل شبکه عصبی منتخب استفاده شده و در ادامه رواناب پیش بینی گردید. نتایج ارزیابی داده های مشاهداتی و شبیه سازی شده توسط مدل  LARS-WG با استفاده از شاخص های آماری و خطاسنجی مختلف بیانگر این است که اختلاف معنی داری بین مقادیر شبیه سازی شده و مشاهداتی وجود ندارد. تحلیل عملکرد مدل شبکه عصبی مصنوعی نیز حاکی از دقت خوب و مناسب این مدل در شبیه سازی تغییرات رواناب در حوضه مورد بررسی است. نتایج نشان داد که متوسط رواناب سالانه در دوره 2065-2046 نسبت به دوره پایه در حدود 4/62 متر مکعب بر ثانیه افزایش و در دوره 2099-2080 نسبت به دوره پایه در حدود 14/7 مترمکعب بر ثانیه کاهش خواهد یافت.

    کلید واژگان: تغییر اقلیم, رواناب سطحی, شبکه عصبی مصنوعی, مدل ریزمقیاس نمایی, مدل گردش عمومی
    Mina Aghajanzadeh Saraskanroud, Javad Behmanesh*, Hossein Rezaie, Nasrin Azad

    In the present research, the climate change effect on variation of surface runoff of Zarrinehrud located in the Miandoab plain was investigated. In this direction, the scenarios including A1B, A2 and B1 via LARS-WG downscaling model and with applying the HadCM3 general circulation model and artificial neural network model in two different periods (2046-2065, 2080 -2099) were studied. For this purpose, the best combination of input parameters of the MLP artificial neural network model was selected to estimate the runoff among various meteorological parameters with time delay of zero and one day and runoff parameter with one-day delay. Then, the meteorological data predicted by the LARS-WG in the future were used as inputs for the selected neural network model and consequently the runoff was predicted. The comparison of results between observed and simulated data by LARS-WG model using different statistical and error measurement indices indicates that there is no significant difference between simulated and observed values. Performance analysis of the artificial neural network model indicates that the mentioned model has good and suitable accuracy to simulate the runoff variations in the studied area. The results showed that the average annual runoff in the period of 2046-2065 will increase about 4.62 CMS than base period and it will decrease about 14.7 CMS during the period 2080-2099 compared to the base period.

    Keywords: Artificial Neural Network, Climate Change, HadCM3, LARS-WG, Surface Runoff
  • معصومه شادان، جواد بهمنش*، سینا بشارت، نسرین آزاد
    نیتروژن یکی از مهمترین عناصر غذایی در دستیابی به عملکرد مطلوب در محصولات زراعی می باشد. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر زیولیت کلینوپتیلولایت در جذب و نگهداری یون نیترات، شاخص های رشد و پارامترهای رشدی محصول خیار گلخانه ای شامل تعداد، وزن، طول و قطر خیار اجرا گردید. این تحقیق در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه و در قالب طرح کاملا تصادفی با تیمار زیولیت در چهار سطح صفر، 5، 10 و 15 گرم در هر کیلوگرم خاک لوم شنی در سه تکرار با آبیاری قطره ای انجام گرفت. نتایج تجزیه واریانس داده ها، تاثیر مثبت کارایی زیولیت را در کاهش آبشویی نیترات در سطح احتمال یک درصد نشان داد. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که بین تیمار شاهد و تیمار 15 گرم زیولیت در هر کیلوگرم خاک، از نظر آماری تفاوت معناداری حاصل شد. نتایج نشان داد اثر کاربرد زیولیت بر تعداد میوه، سطح برگ، قطر بوته و عملکرد محصول در سطح احتمال یک درصد و بر وزن میوه، قطر میوه، طول میوه و ارتفاع بوته در سطح احتمال پنج درصد، معنی دار بود ولی تاثیر معنی داری بر تعداد برگ نداشته است. با افزایش مقدار زیولیت، میزان عملکرد محصول با افزایش 6/2 برابری همراه بوده است.
    کلید واژگان: آبشویی, آلودگی آب های زیرزمینی, زئولیت, خیار گلخانه ای, کود نیتروژن
    Masoumeh Shadan, Javad Behmanesh *, Sina Besharat, Nasrin Azad
    Nitrogen is one the most important nutrients in achieving optimal yield of crops. The objective of this study was to investigate the effect of clinoptilolite zeolite on nitrate ion adsorbstion and growth indices and cucumber parameters including, number, weight, length and diameter of the cucumber. This research was conducted at greenhouse of the Faculty of Agriculture of Urmia University and in completely randomized design experiment with four levels including 0, 5, 10 and 15 gr zeolite per kg of sandy loam soil in three replications with drip irrigation system.The results show that zeolite has positive effect of on reducing nitrate leaching at p < 0.01 level.Comparing the averages, it showed that there was a statistically significant difference between the control treatment and 15 g zeolite per kg of soil. Also, results showed that the application of zeolite on crop yield (Multiplied by fruit number in fruit weight), number of fruits, leaf area and plant diameter was significant at p < 0.01 level and also on fruit weight, fruit diameter, fruit length and plant height at p < 0.05 probability but had significant effect on leaf number. Increasing amount of zeolite cause to increase yield by 2.6 time greater than control treatment.
    Keywords: Leaching, Ground water Contamination, Zeolite, Greenhouse cucumbers, nitrogen fertilizer
  • عباس عباسی، کیوان خلیلی*، جواد بهمنش، اکبر شیرزاد
    به طور متداول برآورد پارامترهای سری زمانی خطی بر اساس روش های گرافیکی و تقریبی است. بنابراین استفاده از رویکردی جدید جهت افزایش سرعت و سهولت در دسترسی به بهترین مدل سری زمانی می تواند نقش مهمی در استفاده از این روش در پیش بینی وقایع هیدرولوژیک داشته باشد. در این تحقیق جهت تخمین پارامترهای سری زمانی آرما از رویکرد بهینه سازی بر مبنای الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. در این مطالعه با استفاده از روش ترکیبی الگوریتم ژنتیک - آرما پیش بینی خشکسالی در سه ایستگاه منتخب حوضه آبریز دریاچه ارومیه شامل تبریز، سقز و ارومیه بر اساس شاخص خشکسالی SPEI مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بر اساس آزمون BDS در هر سه ایستگاه و در همه مقیاس های زمانی سری قابلیت پیش بینی پذیری را دارد. همچنین به منظور بررسی میزان قابلیت اطمینان به مدل پیش بینی، از آماره Ljung-Box استفاده شد که مقادیر p-value آن در همه ایستگاه ها و مقیاس های زمانی بزرگتر از 05/0 می باشد که نشانگر تصادفی بودن باقی مانده های مدل و قابل اطمینان بودن آن است. همچنین بهترین مدل سری زمانی در مقیاس های زمانی مختلف محاسبه و بر اساس آن پیش بینی شاخص SPEI انجام گرفت. نتایج بخش پیش بینی نشان داد که روش ترکیبی الگوریتم ژنتیک - آرما در مقیاس های زمانی بلندمدت شاخص SPEI در همه ایستگاه ها از دقت مناسب برخوردار است، ولی در مقیاس های زمانی کوتاه مدت عملکرد آن مناسب نمی باشد.
    کلید واژگان: الگوریتم ژنتیک, تخمین پارامتر, خشکسالی, دریاچه ارومیه, سری زمانی
    Abbas Abbasi, Keivan Khalili *, Javad Behmanesh, Akbar Shirzad
    So far, the linear time series parameters are estimated, generally based on graphical and approximate methods. Therefore, the use of a new approach to increase the speed and ease of access to the best time series model can play an important role in using this method for predicting hydrological events. In this research, an optimization approach based on genetic algorithm has been used to estimate the ARMA time series parameters. A hybrid of Genetic Algorithm-ARMA method was used to drought prediction at three selected stations in the Urmia Lake basin, including Tabriz, Saqhez and Urmia, based on the SPEI drought index. The results showed that according to the BDS test, the model had the ability to predict the drought in all three stations and in all time scales. The Ljung-Box statistic was also used to evaluate the reliability of the prediction model. Its p-value at all stations and time-scales were greater than 0.05 which indicated the residuals of models were random and reliable. Also, the best time series model was calculated at different time scales and based on this, the SPEI index was predicted. The results of the prediction section showed that ARMA-GA hybrid method had a high accuracy at all long-term time scales of SPEI index at all the stations, but its performance was not suitable for short-term time scales.
    Keywords: Drought, Estimated parameters, genetic algorithm, Time Series, Urmia lake
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