فهرست مطالب

نشریه پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال بیست و ششم شماره 5 (آذر و دی 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/10/01
  • تعداد عناوین: 15
|
  • بختیار کریمی*، نظیر کریمی صفحات 1-19
    سابقه و هدف

    کاهش منابع آبی و مصرف بهینه آن در مناطق خشک و نیمه خشک، کارشناسان و دولتمردان در بخش کشاورزی را به سمت استفاده از سیستم های آبیاری با راندمان بالا مثل آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی سوق داده است. سیستم آبیاری قطره ای زیر-سطحی به دلیل توزیع آب در داخل خاک و خشک باقی ماندن سطح خاک می تواند باعث کاهش تلفات تبخیر و افزایش راندمان شود. در طراحی آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی، علاوه بر ابعاد پیاز رطوبتی که عامل اصلی در تعیین عمق نصب لاترال و فاصله لاترال ها و قطره چکان ها از یکدیگر می باشد، سطح خیس شده اطراف قطره چکان نیز از اهمیت ویژه ای برخودار است. اغلب مطالعات صورت گرفته مربوط به توزیع پیاز رطوبتی در سیستم آبیاری قطره ای با کاربرد پیوسته بوده و مطالعات اندکی روی مساحت خیس شده در سیستم آبیاری پالسی صورت گرفته است. پس در این تحقیق بیشتر به بررسی مساحت خیس شده در سیستم آبیاری قطره ای پالسی و عوامل تاثیر گذار بر روی آن پرداخته می شود.

    مواد و روش ها

    به منظور انجام این تحقیق از یک مدل فیزیکی از جنس پلی کربنات تخت به ابعاد 5/0×1×3 استفاده شد و آزمایشات بر روی سه نوع بافت خاک (سبک، متوسط و سنگین)، با سه نوع دبی قطره چکان (2، 4 و 6 لیتر در ساعت)، در سه عمق مختلف نصب قطره چکان (صفر، 15 و 30 سانتی متری) به انجام رسید. همچنین این آزمایشات برای دو نوع سیستم آبیاری پیوسته و پالسی صورت گرفت که در آبیاری پالسی، زمان قطع و وصل پالس ها مقادیر 30-30، 20-40 و 40-20 دقیقه در نظر گرفته شد که عدد اول زمان آبیاری و عدد دوم زمان استراحت سیستم در هر چرخه خواهد بود. 

    یافته ها:

    نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که در سیستم قطره ای سطحی و زیرسطحی با جریان پالسی به ازای یک حجم آب مساوی در انتهای آبیاری بیشترین مساحت خیس شدگی پیاز رطوبتی پایین قطره چکان در بافت سبک مربوط به دبی زیاد می باشد و در بافت سنگین مربوط به دبی کم می باشد. نتایج تاثیر بافت خاک بر روی مساحت خیس شدگی نشان داد که در سیستم های قطره ای سطحی و زیرسطحی با کاربرد پیوسته و پالسی در تمام دبی های مورد بررسی در انتهای آبیاری، بیشترین مساحت خیس شدگی پیاز رطوبتی پایین قطره چکان مربوط به بافت سبک می باشد و کمترین مساحت خیس شدگی پیاز رطوبتی مربوط به بافت سنگین می باشد. همچنین نتایج نشان داد که در سیستم آبیاری قطره ای با جریان های پیوسته و پالسی در دبی و بافت های مختلف مساحت خیس شدگی پیاز رطوبتی پایین قطره چکان در سیستم های قطره ای سطحی نسبت به سیستم قطره ای زیرسطحی بیشتر خواهد بود. نتایج تاثیر کاربرد آبیاری نیز نشان داد که در سیستم های قطره ای سطحی و زیرسطحی در دبی و بافت های مختلف مساحت خیس شدگی پیاز رطوبتی پایین قطره چکان در کاربرد آبیاری پالسی 30-30 نسبتا بیشتر از دو پالس دیگر و پیوسته خواهد بود که در بافت سبک و در سیستم قطره ای زیرسطحی این اختلاف به وضوح دیده می شود.

     نتیجه گیری: 

    نتایج تحقیق نشان می دهد مساحت خیس شده اطراف قطره چکان برای دبی ها و خاک های مختلف و همچنین شرایط کاربرد پالسی و پیوسته متفاوت می باشد در نظر گرفتن این پارامترها در طراحی شبکه های آبیاری قطره ای باعث افزایش راندمان کاربرد آب و کاهش تلفات عمقی می شود.

    کلیدواژگان: سیستم آبیاری قطره ای زیرسطحی، پیاز رطوبتی، مساحت خیس شده، آبیاری پالسی، مدیریت بهینه
  • محمدرضا رفیع*، علی دهقانی صفحات 21-39
    سابقه و هدف

    کنجد گیاه دانه روغنی مقاوم به کم آبی می باشد ولی در مرحله ی استقرار گیاهچه و هم چنین در دوره گلدهی تا پرشدن دانه به تنش کم آبی حساس است. آبیاری می تواند موجب افزایش مقدار روغن شود، در صورتی که تنش خشکی موجب کاهش آن خواهد شد. تنش های محیطی اثرات معکوس بر مقدار روغن و پروتئین دانه کنجد دارند. هم چنین کنجد حساسیت بالایی در رطوبت بالای خاک به بیماری بوته میری و در رطوبت پایین به بیماری گل سبز دارد. جهت افزایش عملکرد دانه و روغن کنجد علاوه بر افزایش حاصلخیزی خاک و استفاده از ارقام اصلاح شده، تامین رطوبت کافی از طریق آبیاری نیز لازم می باشد. این پژوهش به منظور بررسی تاثیر دور آبیاری در مراحل مختلف فنولوژیکی بر ویژگی های کمی و کیفی و بهره وری مصرف آب کنجد اجرا شد. 

    مواد و روش ها:

     این پژوهش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان به مدت دو سال زراعی (94-1393) اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل: I0 (فاصله آبیاری براساس عرف زارع، هر دو هفته یکبار)، I1، I2 و I3 به ترتیب آبیاری بعد از 90، 130 و 170 میلی متر تبخیر تجمعی از تشتک تبخیر کلاسA، I4 (mm130 تا شروع گلدهی و mm90 بعد از شروع گلدهی)، I5 (mm170 تا شروع گلدهی و mm90 بعد از شروع گلدهی) و I6 (mm170 تا شروع گلدهی وmm130 بعد از شروع گلدهی) براساس تبخیر تجمعی از تشتک تبخیر کلاس A می باشد. در این پژوهش صفات تعداد شاخه در بوته، تعداد کپسول در بوته، وزن هزار دانه، ارتفاع پایین ترین کپسول، ارتفاع بوته در موقع برداشت، درصد روغن، عملکرد دانه، عملکرد روغن دانه، بهره وری مصرف آب دانه و بهره وری مصرف آب روغن دانه و درصد بیماری های بوته میری و گل سبز ارزیابی شد. نتایج حاصله توسط نرم افزار MSTATC تجزیه و تحلیل و میانگین ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن مقایسه شدند.

     یافته ها: 

    بیشترین تعداد شاخه فرعی (31/10 عدد)، تعداد کپسول در بوته (50/154 عدد)، وزن هزار دانه (78/3 گرم)، عملکرد دانه (50/1381 کیلوگرم در هکتار) و میزان روغن (11/55 درصد) با تیمار I1 حاصل شد. به همین دلیل بیشینه عملکرد روغن دانه (55/759 کیلوگرم در هکتار) به این تیمار اختصاص یافت. تیمار I1 از نظر عملکرد روغن دانه با تیمارهای I4 و I5 تفاوت معنی داری نداشت. حداکثر بهره وری مصرف آب دانه (233/0 کیلوگرم در متر مکعب) و بهره وری مصرف آب روغن دانه (125/0 کیلوگرم در متر مکعب) در تیمار I3 بدست آمد ولی اختلاف معنی داری با تیمارهای I0، I5 و I6 نشان نداد. کمترین آلودگی از نظر بیماری بوته میری مربوط به تیمار I5 (22/7 درصد) بود. بیشترین آلودگی به بیماری بوته میری (63/20 درصد) در تیمار I1 مشاهده شد. کمترین آلودگی به بیماری فیلودی به تیمارهای I1، I2 و I6 تعلق داشت. 

    نتیجه گیری: 

    دربین تیمارهای مورد آزمایش، تیمارهای I1 ، I4 و I5 دارای بیشترین عملکرد دانه، وزن هزاردانه و درصد روغن دانه بودند که به جز تیمار I0 نسبت به سایر تیمارها برتری معنی داری نشان ندادند. هم چنین حداکثر عملکرد روغن دانه در تیمارهای I1 و I5 به دست آمد. در بین سه تیمار I1 ، I4 و I5 ، تیمار I5 نسبت به تیمارهای I1 و I4 دارای بیشترین بهره وری مصرف آب دانه و روغن دانه و کمترین میزان مصرف آب و دفعات آبیاری بود. با توجه به نتایج این پژوهش می توان تیمار I5را که حداقل مصرف آب را داشته و از نظر عملکرد با تیمار I1 که حداکثر عملکرد را تولید نموده اختلاف معنی داری نداشته و هم چنین درآمد ناخالص این تیمار تقریبا برابر با تیمار I1 بوده را جهت آبیاری صحیح کنجد در منطقه بهبهان توصیه نمود.

    کلیدواژگان: دانه، روغن، بوته میری، گل سبز
  • علی سردارشهرکی*، ندا علی احمدی، نسیم صفاری صفحات 41-57
    سابقه و هدف

    مدیریت پایدار منابع آبی جهت حفظ نیازهای زیست محیطی نیازمند رویکرد اقتصادی در بخش کشاورزی می باشد. امنیت و مدیریت آب در بخش کشاورزی مهمترین راهبرد توسعه پایدار کشور است و با توجه به فرآیند توسعه کشور و دگرگونی اقتصاد ملی، بخش کشاورزی به تکیه گاه مهم امنیت و حیات اقتصادی کشور تبدیل شده است. تقاضای روبه رشد جمعیت و ضرورت تامین غذا و افزایش تولید، توجه به بخش کشاورزی را بعنوان یکی از مهمترین فعالیت های اقتصادی کشور که نقش زیادی در مدیریت این بخش و تامین مایحتاج کشور دارد، ضروری می سازد. از آنجا که سهم بالای مصرف آب در بخش کشاورزی، کشور را با بحران کم آبی مواجه کرده در حال حاضر پتانسیل آبی کشور دیگر پاسخگوی نیازهای روبه رشد تقاضای آب در این بخش نیست لذا مدیریت منابع و بهینه سازی مصرف آب در بخش کشاورزی تنها راهکار مقابله با بحران کم آبی است. این پژوهش با هدف تعیین تابع تولید و هزینه تقاضای آب محصول چغندرقند به عنوان یکی از محصولات اساسی زراعی در منطقه خراسان رضوی (شهرستان های قوچان، چناران و نیشابور) در سال 96-1395 انجام شده است. 

    مواد و روش ها:

    در تحقیق حاضر از روش رگرسیون های به ظاهر نامرتبط (SURE) جهت تعیین تابع تقاضای آب استفاده گردیده است. در این راستا، پارامترهای کشش های جانشینی خودی و متقاطع آلن، کشش های قیمتی خودی و متقاطع در برآورد تابع تولید و هزینه ترانسلوگ آب با روش رگرسیون به ظاهر نامرتبط (SURE) ارزیابی شده اند. همچنین شاخص های و تعدیل شده به منظور بررسی برازش مدل و شاخص t برای معنی داری ضرایب متغیر ها مورد تحلیل قرار گرفته اند.

    یافته ها:

     نتایج بدست آمده موید برازش مناسب مدل استفاده شده برای توابع تولید و هزینه چغندرقند در سه منطقه مورد مطالعه می باشد. بررسی نتایج ضرایب مربوط به شهرستان های قوچان، چناران و نیشابور نشان می دهد که هزینه آب با قیمت نیروی کار رابطه مثبت و با قیمت کود حیوانی، سم، بذر و مقدار تولید رابطه منفی دارد.

     نتیجه گیری:

     براساس نتایج بدست آمده از برآورد تابع تقاضای آب، نهاده آب جانشینی برای کود حیوانی و سم با کشش های جزیی بیشتر از یک می باشد و این نکته مبین تاثیر مدیریت مصرف و ارزش گذاری اقتصادی آب در بهبود مصرف سایر نهاده های کود حیوانی و سم و همچنین خود آب در تولید محصول چغندرقند در این منطقه می باشد. بر اساس نتایج بدست آمده، پیشنهاد می شود که سیاست هایی همچون قیمت بهینه برای نهاده هایی چون سم و کود حیوانی اتخاذ گردد، تا بتوان از آلودگی های محیط زیست جلوگیری شود.

    کلیدواژگان: تابع تولید و هزینه، چغندرقند، خراسان رضوی، مدیریت تقاضا، قیمت گذاری آب
  • مرضیه پیری*، ابراهیم سپهر، عباس صمدی، خلیل فرهادی، محمد علیزاده خالدآباد صفحات 59-75
    سابقه و هدف

    فلزات سنگین از طریق تخیله پساب های صنعتی و فاضلاب های شهری وارد محیط می شوند. فلزات مس و روی در مقادیر کم از عناصر ضروری زندگی بشمار می-روند ولی در غلظت های زیاد باعث مشکلات زیست محیطی می-شوند. روش های مختلفی حذف فلزات از منابع آب های آلوده وجود دارد که یکی از آن ها جذب با استفاده از جاذب های معدنی ارزان قیمت می باشد. 

    مواد و روش ها:

    دیاتومیت به عنوان جاذب مس و روی از معدن بیرجند تهیه شد. در این مطالعه سینتیک و ترمودینامیک جذب مس و روی از محلول های آبی به وسیله دیاتومیت در سیستم ناپیوسته (Batch) مورد بررسی قرار گرفت. بطوریکه برای مطالعات سینتیک مقدار 1/0 گرم از دیاتومیت در لوله ریخته و 25 میلی لیتر از محلول های مس و روی با غلظت 100 میلی گرم بر لیتر در محلول زمینه 03/0 مولار نیترات سدیم افزوده شده و در زمان های مختلف (0، 10، 20، 40، 60 ثانیه، 2، 5، 10، 20، 40، 60 دقیقه و 2، 4، 6 ساعت) همزده شد و ترمودینامیک جذب فلزات در دماهای (10، 20، 30 و 40 درجه سلسیوس) قرار گرفت. رفتار جذب فلزات سنگین (مس و روی) در زمان های مختلف توسط مدل های سینتیکی شبه درجه اول، شبه درجه دوم، ایلوویچ و تابع توانی مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین مدل های هم دمای جذب لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ برای برازش داده های جذب در دماهای (10، 20، 30 و 40 درجه سلسیوس) بکاربرده شدند.

    یافته ها

    نتایج این پژوهش نشان داد، با افزایش زمان تماس میزان جذب هر دو فلز توسط دیاتومیت افزایش پیدا کرد و زمان لازم برای ایجاد تعادل میان فلز جذب شده روی سطح جامد و کسر باقی مانده در محلول برای فلزات مورد مطالعه مس و روی به ترتیب حدود 40 و 120 دقیقه بدست آمد. همچنین میزان جذب مس بوسیله دیاتومیت بیشتر از روی بدست آمد، بطوریکه در دمای 20 درجه سلسیوس حداکثرجذب مس و روی (qmax) بوسیله دیاتومیت به ترتیب 56 و 27 میلی گرم بر گرم شد. نتایج جذب فلزات در زمان های مختلف با مدل شبه درجه دوم برازش بهتری نشان داد (99/0=R2). با افزایش دما میزان جذب مس و روی به وسیله دیاتومیت افزایش یافت، مدل لانگمویر برازش بهتری با داده های جذب در دماهای مختلف دارد (96/0-99/0=R2). پارامترهای ترمودینامیکی شامل تغییرات انرژی آزاد گیبس (G∆)، آنتالپی (H∆) و آنتروپی (S∆) نشان داد که فرایند جذب مس و روی بوسیله دیاتومیت در دمای 10 تا 40 درجه سلسیوس خودبخودی و گرماگیر است. انرژی جذب مدل دوبینین-رادوشکویچ(E) نشان داد جذب مس و روی به وسیله دیاتومیت احتمالا از مکانیسم فیزیکی کنترل می شود (kJ mol−18 >E).

    نتیجه گیری:

    با توجه به حضور فلزات سنگین در آب های آلوده و اهمیت حذف آن ها، استفاده از دیاتومیت به عنوان یکی از جاذب های ارزان قیمت، ارزان و قابل دسترس می تواند در حذف فلزات سنگین به ویژه مس و روی از منابع آب های صنعتی آلوده موثر باشد.

    کلیدواژگان: جذب، سینتیک، دیاتومیت، مس، روی
  • ریحانه پورمنصوری*، محمود شفاعی بجستان، محمد بهرامی یاراحمدی صفحات 77-93
    سابقه و هدف

    از مهم ترین عوامل تخریب پل ها قبل از پایان عمرشان، آبشستگی بستر رودخانه در محدوده پل است. وقوع آبشستگی در تکیه گاه پل ها، مهم ترین علت تخریب پل ها در همه کشورها گزارش شده است. در میان روش ها برای کاهش آبشستگی اطراف تکیه گاه پل، روش های غیرمستقیم باعث تغییر الگوی جریان و کاهش قدرت گرداب هایی که عامل اصلی آبشستگی هستند، می شوند. در پژوهش حاضر برای اولین بار، عملکرد صفحات مغروق در فاصله ثابت 2 برابر طول موثر تکیه گاه و 4 زاویه مختلف تحت چهار شرایط جریان مختلف (عدد فرود .15/0، 17/0، 2/0 و 22/0) مورد بررسی قرار گرفته است. تخریب صفحات مغروق بر اثر آبشستگی، به دلیل نصب آن ها در بالای بستر و در میان عمق جریان غیرممکن است. در نتیجه هدف اصلی از انجام این پژوهش تعیین مناسب ترین زاویه قرارگیری صفحات مغروق در بالادست تکیه گاه پل می باشد که کمترین آبشستگی را ایجاد کند.

    مواد و روش ها:

    آزمایش ها در یک فلوم با طول 8 متر و عرض 1 متر انجام شد. یک تکیه گاه مستطیلی در بستری که توسط شن و ماسه ریز پر گشته، نصب شده بود. هر آزمایش با روشن کردن پمپ شروع شد که دبی جریان مورد نیاز را از مخزن زیر آزمایشگاه انتقال می دهد. آب پس از عبور از توری که به وسیله الیاف به منظور استهلاک نوسانات جریان پر شده است درون فلوم جریان پیدا کرد و در پایان فلوم، پس از عبور از دریچه کشویی، جریان وارد حوضچه جمع آوری شد. در انتهای حوضچه، یک سرریز 53 درجه مثلثی برای اندازه گیری دبی جریان قرار داده شد که پس از آن جریان وارد مخزن زیرزمینی می شود. در آغاز هر آزمایش، پس از تسطیح بستر با باز کردن دریچه ای که در ابتدای فلوم قرار دارد، جریان به تدریج وارد فلوم می شد به طوریکه بستر رسوبی را تخریب نکند. پس از افزایش سطح آب در فلوم، نرخ جریان به آرامی افزایش می یابد تا به نرخ جریان مورد نظر برسد.

    یافته ها:
     در این پژوهش توپوگرافی بستر برای تمام آزمایشات با استفاده از متر لیزری اندازه گیری شد و سپس با استفاده از نرم افزار Surfer طراحی شد. نتایج نشان داد که در تمام آزمایشات، عمق حداکثر آبشستگی در دماغه بالادست تکیه گاه مشاهده شد و با افزایش شرایط جریان، به علت افزایش تنش برشی بستر و قدرت گرداب ها در اطراف سازه، عمق حداکثر آبشستگی و حجم گودال افزایش یافته است. همچنین در این پژوهش مشخص شد که زاویه نصب صفحات مغروق تاثیر زیادی بر عملکرد صفحات در کاهش عمق، سطح و حجم گودال آبشستگی دارد. به طور کلی نتایج نشان می دهد که استفاده از صفحات مغروق، آبشستگی را به طور قابل توجهی نسبت به حالت بدون صفحات کاهش داد.

     نتیجه گیری:

    موثرترین زاویه نصب صفحات، برابر با 65 درجه است که به طور متوسط عمق حداکثر آبشستگی، طول و سطح چاله آبشستگی را به ترتیب 66، 71 و 69 درصد کاهش داد.

    کلیدواژگان: صفحات مغروق، آبشستگی، تکیه گاه پل، رودخانه، پایداری پل
  • امیررضا شیخ بگلو، حبیب خداوردیلو*، کامران زینال زاده، حسین خیرفام، نسرین آزاد صفحات 95-112
    سابقه و هدف
    برآورد دقیق پارامترهای هیدرولیکی خاک اهمیتی کلیدی در شبیه سازی انتقال آب، املاح و آلاینده ها، مدیریت آب مزرعه، مدیریت تولید و حفاظت خاک و آب دارد. پارامترهای مدل منحنی رطوبتی، عموما با برازش تابع رگرسیون غیرخطی منحنی رطوبتی بر نقطه-داده های اندازه گیری شده توسط روش حداقل مربعات به دست می آیند. با این حال، واریانس داده های منحنی رطوبتی در محدوده مقادیر مختلف رطوبت با یکدیگر متفاوت است. از این رو، برخلاف "دنباله تر" منحنی رطوبتی، ممکن است روش رایج رگرسیون غیروزندار در برآورد "دنباله خشک" منحنی کارایی کافی نداشته باشد. این در حالی است که برخی فرآیندهای مهم در خاک، از قبیل باز-توزیع رطوبت یا انتقال آلاینده ها در خاک، در مقادیر رطوبتی کم در خاک و متناظر با مکشهای زیاد منحنی رخ میدهند. بنابراین، در برازش توابع مختلف هیدرولیکی بر منحنی رطوبتی خاک، تعیین وزنهای مناسب برای نقاط مختلف میتواند دقت برآورد پارامترهای منحنی رطوبتی را در محدوده رطوبتهای کم مقدار افزایش دهد. لذا هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر وزن دهی نقطه-داده های منحنی رطوبتی در افزایش دقت برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک بود.
    مواد و روش ها
    برای انجام این پژوهش، نمونه های دست نخورده از عمق 20 سانتی متری خاک با شش تکرار جمع آوری شد. منحنی رطوبتی نمونه های خاک در مکش های صفر تا 15000 سانتیمتر اندازه گیری شد. برازش معادله منحنی رطوبتی ون-گنوختن بر داده های اندازه گیری شده h(θ) و برآورد پارامترهای هیدرولیکی آن در برنامه RETC، با روش رگرسیون متداول حداقل مربعات غیروزندار و همچنین روش رگرسیون حداقل مربعات وزندار انجام شد. بدین منظور، با ایجاد وزنهایی به صورت معکوس واریانس مقادیر اندازه گیری شده رطوبت حجمی در شش تکرار، تاثیر خطای برآورد منحنی در مقادیر رطوبت پایین نیز با وزن بزرگتری در برازش رگرسیون در نظر گرفته شد. در نهایت دقت رگرسیون غیروزندار و وزندار در برازش مدل منحنی رطوبتی بر داده های اندازه گیری شده با استفاده از معیارهای آماری مقایسه گردید و روش میانگین گیری مناسب پارامترهای هیدرولیکی معرفی شد.
    یافته ها
    مقایسه مقادیر بهینه پارامترهای هیدرولیکی بدست آمده از برازش مدل منحنی رطوبتی ون-گنوختن به دو روش رگرسیون غیروزندار و وزندار نشان داد که میانگین مقادیر پارامترهای رطوبت باقیمانده (Ɵr)، رطوبت اشباع (Ɵs) و ضریب α (عکس مکش ورود هوا) در روش وزندار کمتر از روش غیروزندار بود، در حالیکه، پارامتر n در روش وزندار بیش تر از روش غیروزندار به دست آمد. استخراج منحنی رطوبتی خاک بر اساس پارامترهای هیدرولیکی برآورد شده به دو روش غیروزندار و وزندار نشان داد که با وجود این که روش وزندار منجر به افزایش خطا (NRMSE) در برآورد منحنی رطوبتی و کاهش همبستگی بین مقادیر رطوبت برآوردی و مشاهداتی شد، دقت برآورد (نزدیکی مقادیر اندازه گیری شده و برآورد شده) را در مقادیر رطوبت کم (مکش زیاد) افزایش و درصد خطای نقطه ای را در مقادیر رطوبت کم نسبت به روش غیروزندار تا مقدار زیادی کاهش داد. مقایسه دو روش میانگین گیری از پارامترهای هیدرولیکی خاک در تکرارهای انجام شده (میانگین گیری از پارامترهای هیدرولیکی (روش I) و میانگین گیری از مقادیر رطوبت حجمی در مکش های مختلف و برآورد پارامترهای هیدرولیکی (روش II)) نشان داد که خطای روش II در هر دو روش غیروزندار و وزندار، کم تر از روش I بود. با این حال، درصد خطای نقطه ای در برآورد منحنی رطوبتی در مقادیر رطوبت کم در روش I کم تر از روش II بوده و روش I منجر به کاهش چشم گیر درصد خطا در روش وزندار شد.
    نتیجه گیری
    اختصاص وزن مناسب به نقطه-داده های منحنی رطوبتی، سبب بهبود برازش منحنی در دنباله خشک منحنی رطوبتی گردید که اهمیت زیادی در شبیه سازی فرآیندهایی از قبیل باز-توزیع رطوبت یا انتقال آلاینده ها در خاک به ویژه در شرایط خشک و نیمه-خشک دارد.
    کلیدواژگان: برنامه RETC، پارامترهای هیدرولیکی خاک، حداقل مربعات وزن دار، حداقل مربعات غیروزن دار، مدل ون گنوختن
  • فرشید صفری، افسانه شهبازی*، حامد کتابچی صفحات 113-130
    زمینه و هدف

    ورود آلاینده ها از طریق توسعه شهری، فعالیت های کشاورزی و صنعتی به همراه تغییرات اقلیمی از جمله مواردی هستند که همواره بر روی کیفیت منابع آب زیرزمینی تاثیرگذار هستند. آب زیرزمینی از منابع ارزشمندی است که در صورت بی توجهی و مدیریت نامناسب می تواند انتقال آلاینده های شیمیایی توسط منابع شهری، صنعتی و کشاورزی را به همراه داشته باشد . عوامل طبیعی نظیر خشکسالی ها و عوامل انسانی همچون برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی از عواملی هستند که موجب تغییرات کمیت و کیفیت منابع زیرزمینی می گردند. از جمله این اثرات این عوامل می توان به تغییرات تراز آب زیرزمینی دشت هشتگر اشاره نمود که در طول سه دهه گذشته حدود 15 متر افت داشته است. نوآوری پژوهش حاضر که آن را از مطالعات پیشین متمایز می سازد، بکارگیری همزمان تصاویر ماهواره ای و پایش کیفیت وضعیت منابع آب است تا به این طریق شناسایی عوامل احتمالی تاثیرگذار بر روی کیفیت منابع آب زیرزمینی تا حدی ممکن گردد و راهکار های حفاظت از منابع آب و خاک مورد بررسی قرار گیرد.

    روش بررسی

    در این پژوهش تعداد 24 نمونه (از 24 حلقه چاه) از نقاط مختلف دشت هشتگرد تهیه شد و غلظت پارامتر های تاثیرگذار بر روی کیفیت منابع آب زیرزمینی شامل نیترات، سولفات، کلسیم، سدیم، منیزیم، پتاسیم و کل مواد جامد محلول بر اساس روش استاندارد مرجع مختص به خود اندازه گیری گردید. سپس با استفاده از نرم افزارهایArc GIS وAquaChem پهنه بندی (ارزیابی خطای روش-های درون یابی) و تحلیل کیفیت منابع آب زیرزمینی صورت گرفت. علاوه بر این با بکارگیری تصاویر ماهواره ای لندست 8 (سنجنده OLI) و نرم افزار ENVI تغییرات مکانی کاربری اراضی نیز بررسی شد . سپس نتایج بدست آمده جهت بررسی تغییرات مکانی پارامتر-های کیفی و شناسایی عوامل موثر بر تغییرات کیفیت منابع آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گرفت. 

    یافته ها:

    نتایج بدست آمده از پردازش سمی واریوگرام و ارزیابی خطا روش های درون یابی مورد استفاده در این پژوهش برای پارامتر نیترات (1391-1394) نشان می دهند که نسبت اثر قطعه ای به آستانه تاثیر بین 0.12 تا 0.17 متغیر است که نشان دهنده پیوستگی مکانی قوی این پارامتر می باشد. همچنین از میان روش های درون یابی، روش کریجینگ بیزین تجربی، کمترین میزان ریشه میانگین مجذور خطا (2.99) را دارا است. نتایج حاصل از بررسی تغییرات مکانی مقادیر نیترات در منابع آب زیرزمینی دشت هشتگرد نیز نشان می دهند، بیشترین مقادیر این آلاینده (بیش از 50 میلی گرم بر لیتر) در محدوده کاربری شهری و صنعتی (عرب آباد کوه، قلعه سلیمانی) واقع گردید است که، می تواند ابتدا با فاضلاب های شهری و سپس با بکارگیری از کودهای نیتروژنه در کشاورزی مرتبط باشد. علاوه بر این، بررسی تغییرات مکانی سولفات و نسبت های یونی آب زیرزمینی در سال های 1391-1394 نشان می دهند که مقادیر این پارامتر در قسمت های واقع در اراضی باغات و کشاورزی دشت (قسمت های مرکزی) بیشتر از حدود استاندارد (بیش از 400 میلی گرم بر لیتر) می باشد. همچنین علت اصلی این افزایش عوامل و واکنش های هیدروشیمیایی شناخته شده است.

    نتیجه گیری

    به طور کلی نتایج حاصل از این پژوهش نشان دادند که در حال حاضر مقادیر تعدادی از پارامتر های موثر در تعیین کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت هشتگرد از حد مجاز استاندارد ها فراتر رفته است. علاوه بر این سطح آب زیرزمینی نیز در در بازه زمانی مطالعاتی (1391-1394)، دچار افت (9.71 متر) چشم گیری شده است. به این ترتیب توجه به تاثیر گسترده عوامل انسانی بر کاهش کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت هشتگرد و افت شدید سطح آب زیرزمینی، بررسی حریم های حفاظت کیفی از منابع آب زیرزمینی و مدیریت برداشت چاه های بهره برداری در طرح های آتی امری ضروری به نظر می رسد.

    کلیدواژگان: وازگان کلیدی: کیفیت منابع آب زیرزمینی، کاربری اراضی، نیترات
  • اصغر ایرندگانی، محمد رحمانیان*، حمیدرضا اولیایی صفحات 131-147
    سابقه و هدف

    پتاسیم در شکل های مختلف در خاک وجود دارد. رفتار پتاسیم قابل استفاده در خاک، به دلیل تعامل آن با ویژگی های ذاتی خاک، دشوار است. اگر چه بیشتر خاک ها حاوی مقادیر زیادی پتاسیم هستند، اما اغلب خاک ها قادر به تامین مقادیر مناسب آن برای تغذیه گیاهان نیستند تا واکنش های تعادلی که بین شکل های مختلف پتاسیم رخ می دهد تاثیر عمیقی بر تغذیه پتاسیم داشته باشند. این پژوهش با هدف بررسی ارتباط شکل های مختلف پتاسیم (محلول، تبادلی، غیرتبادلی و ساختمانی) با ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک های مناطق مرکبات کاری شهرستان های ایرانشهر و خاش در استان سیستان و بلوچستان انجام شد.

    مواد و روش ها:

     ابتدا بر اساس مطالعات قبلی، 30 نمونه از خاک های شهرستان های ایرانشهر و خاش با ویژگی های متفاوت مشخص گردید. سپس از عمق صفر تا 30 سانتی متری خاک ها نمونه برداری انجام شد. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و شکل های مختلف پتاسیم (محلول، تبادلی، غیرتبادلی و ساختمانی) به همراه پتاسیم کل اندازه گیری و ارتباط شکل های مختلف پتاسیم با یکدیگر و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک بررسی شد. 

    یافته ها:

    خاک های مورد مطالعه دارای بافت سبک، غیر شور و آهکی بودند. مقادیر کربن آلی در خاک ها در دامنه ی 6/0 تا 6/1 درصد، ظرفیت تبادل کاتیونی در دامنه ی 1/7 تا 5/10 سانتی مول بار در کیلوگرم و pH در دامنه ی 0/7 تا 4/7 متغیر بودند. مقادیر شکل های مختلف پتاسیم در شهرستان ایرانشهر، پتاسیم محلول از 4/1 تا 4/20، تبادلی از 122 تا 315، غیرتبادلی از 177 تا 388، ساختمانی از 5709 تا 13987 و کل از 8420 تا 14200 میلی گرم در کیلوگرم خاک متغیر بود. در شهرستان خاش مقادیر پتاسیم محلول از 7/5 تا 3/14، تبادلی از 129 تا 273، غیرتبادلی از 293 تا 439، ساختمانی از 5412 تا 14085 و پتاسیم کل از 9892 تا 13850 میلی گرم بر کیلوگرم قرار داشت. آزمون همبستگی نشان داد پتاسیم محلول با شن همبستگی مثبت معنا دار (r=0.5*) و با سیلت همبستگی منفی معنا دار (r=-0.5*) داشت. بین پتاسیم تبادلی با کربن آلی همبستگی مثبت معنا دار (r=0.7*)، با رس همبستگی مثبت معنا دار (r=0.5*) و با ظرفیت تبادل کاتیونی همبستگی مثبت معنا دار (r=0.7*) به دست آمد. بین پتاسیم غیرتبادلی با کربنات کلسیم معادل همبستگی منفی معنا دار (r=-0.8*) بدست آمد. بین شکل های مختلف پتاسیم همبستگی مثبت و معنا دار وجود داشت که نشان دهنده برقرای تعادل سریع بین این شکل های پتاسیم است.

     نتیجه گیری: 

    مقدار پتاسیم قابل دسترس گیاه (پتاسیم محلول، تبادلی، غیرتبادلی) در مناطق مرکبات کاری در استان سیستان و بلوچستان در شهرستان های ایرانشهر و خاش خوب بوده در نتیجه نیاز به کود پتاسیم در این دو منطقه نیست.

    کلیدواژگان: شکل های پتاسیم، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک، مرکبات، استان سیستان و بلوچستان
  • یوسف حسنی، سید مهدی هاشمی شاهدانی* صفحات 149-164
    سابقه و هدف

    انتخاب قیمت مناسب برای آب آبیاری، به عنوان یکی از ابزارهای مهم اقتصادی در بخش کشاورزی در جهت مدیریت تقاضای آب در شرایط فعلی کشور به شمار می رود. این درحالی است که اعمال هر سیاستی در این بخش، اثرات بین بخشی (اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی) متناسب با خود را دارا می باشد. به طوری که شناسایی این اثرات می تواند اطلاعات مناسبی را در جهت تعیین قیمت کارا برای این نهاده مهم در اختیار مدیران و سیاست گذاران بخش آب قرار دهد. برآورد هزینه تمام شده تامین آب و متوسط وزنی ارزش اقتصادی آب به منظور ایجاد بازه علمی مناسب سناریوهای مختلف قیمت آب در راستای بررسی اثرات بین بخشی آن، نوآوری این مقاله می باشد.

    مواد و روش ها:

    در مطالعه مذکور، شرایط موجود اقتصاد کشاورزی شبکه آبیاری رودشت، شهرستان ورزنه استان اصفهان در سال پایه زراعی 95-94 و توسط مدل اقتصادی برنامه ریزی ریاضی مثبت، توسط نرم افزار گمز، شبیه سازی گردید و عکس العمل های احتمالی کشاورزان به سناریو های قیمتی منتخب و اثرات بین بخشی آنها مورد آزمون قرار گرفت. در نهایت از درجه اهمیت و رتبه بندی اثرات شاخص های اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی (توسط رویکرد ترکیبی سلسه مراتبی AHP و SAW) در راستای دستیابی به قیمت مناسب و کارای آب در شبکه آبیاری مذکور بهره برده شد.

    یافته ها:

    نتایج این تحقیق نشان داد که اعمال سناریوهای قیمتی منتخب، موجب تغییر الگوی کشت موجود شبکه آبیاری رودشت، توسط کشاورزان می گردد. به عبارت دیگر، با افزایش قیمت آب در قالب سناریو های مذکور، سطح زیر کشت محصولات زراعی با درصدهای متفاوتی کاهش یافته است. علت این کاهش را می توان در هدف کشاورزان (حداکثر کردن سود حاصل از فعالیت های زراعی) جستجو نمود. این در حالی است که اثر سناریوهای مذکور بر شاخص های اقتصادی و اجتماعی کاهشی و بر شاخص های زیست محیطی افزایشی ارزیابی گردید. به عبارت دیگر، اگر مدیران شبکه آبیاری رودشت، سیاست افزایش قیمت آب را در پیش بگیرند، درآمد تولید کنندگان کشاورزی از 9/19 به 33/14 میلیون ریال در هکتار کاهش خواهد یافت. همچنین اثر سناریوهای اول و پنجم بر شاخص اشتغال به ترتیب برابر با 5/60% و 37/38%، بدست آمد. از نقطه نظر زیست محیطی نیز اثر این سناریوها، کاهش مصرف آب و افزایش معیار موازنه انرژی را در پی خواهد داشت.

    نتیجه گیری: 

    جمع بندی نتایج بدست آمده با در نظر گرفتن درجه اهمیت و رتبه بندی آثار بین بخشی سناریوهای قیمتی، متوسط وزنی ارزش اقتصادی آب محصولات واقع در الگوی کشت شبکه آبیاری مورد نظر (1540 ریال بر متر مکعب) به عنوان قیمت مناسب آب آبیاری انتخاب گردید.

    کلیدواژگان: ارزش اقتصادی آب، شبکه آبیاری، قیمت آب، مدل اقتصادی
  • ایدا شبانی بهلولی، مهدی دستورانی* صفحات 165-179
    مسائل بهینه سازی بهره برداری از مخازن سدها از جمله مسائل مهم در علوم آب می باشد که تا کنون با انواع روش های بهینه سازی مورد بررسی قرار گرفته است. در سال های اخیر تعداد زیادی از الگوریتم های تکاملی چندهدفه معرفی شده است. از جمله این الگوریتم ها می توان به نسخه دوم الگوریتم ژنتیک چندهدفه با مرتب سازی نامغلوب اشاره نمود که در سال 2002 توسط دب و همکاران معرفی شد. در این تحقیق نوآوری و هدف استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات با رویکرد مرتب سازی نامغلوب و بررسی کارایی این الگوریتم در بحث بهینه سازی بهره برداری از مخزن سد است. در نهایت نتایج حاصل از آن با الگوریتم NSGA-II مقایسه گردد تا در نهایت به یک سیاست مدیریتی پایدار در سیستم های منابع آب و به ویژه بهره برداری از مخزن سد رسید. مواد و روش ها در این تحقیق نسخه چندهدفه الگوریتم ژنتیک و ازدحام ذرات با به کارگیری مفاهیمی همچون غلبه و فاصله ازدحامی مورد بررسی قرار گرفتند و برای حل مسئله بهینه سازی بهره برداری از مخزن سد ملاصدرا واقع در استان فارس به کار برده شدند. مسئله بهینه سازی با دو هدف تعریف گردید. یکی از آن ها کمینه سازی اختلاف نیاز کشاورزی از رهاسازی بوده است و تابع هدف دوم بیشینه سازی حجم ذخیره سیلاب تعریف گردید. دو الگوریتم با توجه معیارهایی مانند زمان اجرا، تعداد راه حل هایی که در جبهه پارتو قرار می گیرند، معیار فاصله و معیار عملکرد مقایسه شدند. یافته ها نتایج تحقیق نشان داد که هر دو الگوریتم توانایی حل این مسئله بهینه سازی را دارا می باشند. همچنین نتایج نشان داد که هر یک از الگوریتم ها در برخی از معیارها، عملکرد مناسب تری نسبت به دیگر داشته است. نتایج بررسی زمان اجرای هر یک از الگوریتم ها نشان داد که سرعت اجرای الگوریتم چندهدفه ازدحام ذرات (NSPSO-II) به مراتب بیشتر از الگوریتم چندهدفه ژنتیک (NSGA-II) می باشد به طوری که میانگین زمان اجرای الگوریتم NSGA-II در تعداد جمعیت 50 با مقدار 3897/21 ثانیه تقریبا سه برابر میانگین زمان اجرا در الگوریتم NSPSO-II با مقدار 3169/6 ثانیه است. با توجه به معیار عملکرد نیز الگوریتم NSPSO-II عملکرد مناسب تری نسبت به الگوریم NSGA-II داشته است. اما از سوی دیگر با توجه به معیار تعداد راه حل های واقع در جبهه پارتو الگوریتم NSGA-II تعداد راه حل های بسیار بیشتری را در جبهه پارتو یافته است و به همین دلیل فاصله در الگوریتم NSGA-II کمتر از NSPSO-II بوده است. نتیجه گیری الگوریتم NSGA-II تعداد راه حل های بسیار بیشتری را در جبهه بهینه پارتو یافته است و راه حل های واقع در جبهه بهینه پارتو به طور مناسبی جبهه پارتو را بر خلاف الگوریتم NSPSO پوشش دادند. همچنین مقایسه راه حل های واقع در جبهه بهینه پارتو نشان داد که الگوریتم NSPSO-II در راستای بیشینه سازی تابع هدف دوم گام برداشته در حالی که الگوریتم NSGA-II در راستای کمینه سازی تابع هدف اول حرکت کرده است.
    کلیدواژگان: سد ملاصدرا، سیلاب، غلبه، فاصله ازدحامی، معیار عملکرد
  • مسعود بازگیر*، زیبا مقصودی صفحات 181-195
    سابقه و هدف

    درختچه گز به عنوان یکی از مهمترین گیاهان مناطق خشک و نیمه خشک می تواند تاثیر زیادی بر فعالیت جامعه میکروبی خاک داشته باشد و از این طریق با کار آمد نمودن چرخه عناصر غذایی باعث افزایش حاصلخیزی خاک گردد. همچنین این درختچه به عنوان یک پوشش گیاهی طبیعی و سازگار در منطقه مطالعاتی، نقش مهمی در حفاظت خاک و مهار فرسایش بادی دارد. هدف از این مطالعه بررسی اثر درختچه های طبیعی گز بر فعالیت ها و زیست توده میکروبی خاک های بیابانی در منطقه فرخ آباد شهرستان دهلران، استان ایلام بود. 

    مواد و روش ها: 

    به منظور بررسی ویژگی های زیستی خاک، نمونه برداری از خاک سطحی (عمق 5-0 سانتی متری) زیر تاج پوشش درختچه گز و فضای آزاد به روش سیستماتیک تصادفی انجام گرفت. تعداد کل نمونه های خاک 62 نمونه بودند که از این تعداد 31 نمونه از زیر تاج پوشش و 31 نمونه خارج تاج پوشش درختچه گز بودند. پس از جمع آوری نمونه های خاک و انتقال به آزمایشگاه، تجزیه های زیستی خاک شامل، کربن و نیتروژن زیست توده میکروبی، تنفس پایه، تنفس برانگیخته با سوبسترا، بهره میکروبی، بهره متابولیکی و کربن آلی خاک بر روی نمونه ها صورت گرفت. تجزیه های آماری مانند آنالیز واریانس یک طرفه و ضریب همبستگی با نرم افزار SAS 9.1 انجام گرفت. برای مقایسه میانگین ویژگی های زیستی خاک از آزمون t استفاده شد. 

    یافته ها:

     نتایج نشان داد بین ویژگی های بیولوژیکی خاک در زیر تاج پوشش درختچه های گز و فضای باز اختلاف معنی داری در سطح یک درصد وجود داشت. بیشترین میزان کربن آلی خاک (16/2 درصد)، در زیر تاج پوشش گز در مقایسه با فضای آزاد مشاهده شد. کربن زیست توده میکروبی (654 میلی گرم کربن بر کیلوگرم) و نیتروژن زیست توده میکروبی (79 میلی-گرم نیتروژن بر کیلوگرم) در زیر درختچه گز نسبت به خارج تاج پوشش به طور معنی داری بیشتر بودند. همچنین مقدار تنفس پایه و برانگیخته در زیر درختچه گز نسبت به خارج تاج پوشش به طور معنی داری (p<0.01) بیشتر بودند. تنفس پایه در زیر تاج گز هبستگی مثبتی با بهره متابولیکی(qCO2) نشان داد، در حالی که این پارامتر یک همبستگی منفی با کربن آلی خاک نشان داد.

     نتیجه گیری:

     به طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد که زیست توده و فعالیت میکروبی خاک در زیر تاج پوشش افزایش یافت که بیانگر اهمیت درختچه گز در منطقه مورد مطالعه می باشد. برای مثال، بیشترین کربن زیست توده میکروبی زیر تاج پوشش در مقایسه با فضای آزاد مشاهده شد. بنابراین، به منظور افزایش کیفیت و سلامت خاک و مبارزه با فرسایش خاک، احیاء و حفاظت از درختچه گز در منطقه مطالعاتی ضروری است. برای این منظور اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان ایلام و سازمان های مردم نهاد می توانند در کشت و احیای این گونه بومی و سایر گونه های بومی مشارکت داشته باشند.

    کلیدواژگان: کربن آلی، زیست توده میکروبی، تنفس پایه، ایلام
  • محمد فرجی* صفحات 197-209
    سابقه و هدف

    بررسی مقاومت واحدهای سنگی نسبت به فرسایش در مطالعات فرسایش و رسوب از اهمیت زیادی برخوردار است؛ زیرا شناخت علمی و تجربی از مقاومت سنگ ها در منطقه و در نتیجه رتبه بندی آن ها نسبت به یکدیگر و همچنین مقاومت آن ها نسبت به عوامل فرساینده می تواند کمک شایانی در جهت ارزیابی مقاومت سنگ ها و پیشنهاد راهکارهای مدیریتی در کنترل بهینه میزان فرسایش و تولید رسوب در حوزه آبخیز داشته باشد. به همین دلیل این مطالعه با هدف رتبه بندی مقاومت توده سنگ سازندهای گروه فارس شامل سنگ های آهک مارنی میشان، ماسه سنگ آهکی آغاجاری ، انیدریت گچساران و آهک آسماری با کمک روش آزمایشگاهی سایش لس آنجلس با مقایسه میانگین مقاومت 84 نمونه صورت گرفت.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش4 نمونه سنگ با روش سایش لس آنجلس مورد بررسی قرار گرفت و برای هر سنگ 7 دامنه گزینش و در هر دامنه در سه سطح نمونه برداری صورت گرفت. در مجموع برای هر سنگ 21 بار نمونه برداری صورت گرفت. با توجه به ساختار زمین شناسی منطقه مورد مطالعه و اینکه سازندهای مورد مطالعه در یک منطقه خاص متمرکز نمی باشند با استفاده از نقشه های زمین شناسی و استفاده از نرم افزار گوگل ارث اقدام به گزینش مناطق خاصی شد که دسترسی به آن مناطق میسر بود؛ سپس با استفاده از بازدید میدانی، ترانشه های کنار جاده که جهت نمونه برداری مناسب بودند گزینش شدند. نمونه از هر سطح اندازه گیری جمع آوری و به آزمایشگاه منتقل شد؛ سپس تست لس آنجلس روی این نمونه ها صورت گرفت. برای تحلیل نتایج از روش های آمار توصیفی نظیر محاسبه میانگین، واریانس، انحراف معیار، کمینه و بیشینه استفاده شد. به منظور تحلیل استنباطی نتایج، از روش های ANOVA برای مقایسه میانگین های سنگ های مختلف استفاده شد و از آنالیز تعقیبی توکی برای مقایسه ی میانگین های سنگ ها با هم استفاده شد. در مرحله آخر بررسی و تفسیر نتایج و در نهایت طبقه بندی سنگ ها و سازندهای موجود در منطقه ی مورد مطالعه انجام شد.

    یافته ها

    نتایج حاصل از تحلیل پیگیری آزمون توکی در سطح معنی داری 05/0 درصد نشان داد که بین سنگ آهک آسماری و آهک مارنی میشان با ماسه سنگ آهکی آغاجاری و سنگ انیدریت گچساران اختلاف معنی داری وجود دارد، در حالی که بین هر دو گروه نسبت به هم اختلاف معنی دار مشاهده نشد. همچنین با توجه به نتایج آنالیز واریانس ANOVA در سطح معنی داری 05/0 درصد بین مقاومت سایشی سنگ های مورد مطالعه اختلاف معنی داری وجود دارد. 

    نتیجه گیری: 

    به طور کلی سنگ آهک آسماری با داشتن بیشترین میانگین در سطح اطمینان %95 مقاوم ترین سنگ و رتبه مقاومت بعد از آن به ترتیب متعلق به سنگ آهک مارنی میشان، ماسه سنگ آهکی آغاجاری و انیدریت گچساران می باشد.

    کلیدواژگان: سایش لس آنجلس، سنگ آهک، رتبه بندی سنگها، حساسیت به فرسایش
  • ام البنین فیروزی، مجید آجورلو*، علیرضا شاه محمدی صفحات 211-223
    سابقه و هدف

    حضور، تردد و چرای مداوم دام ها در رویشگاه گونه های غیرعلوفه ای مراتع مانند گون زارها و آنغوزه زار ها، می تواند از طریق اثر بر ویژگی های خاک، بر رشد و نمو گیاهان و تولید محصولات غیرعلوفه ای (محصولات فرعی) مرتع اثر گذارد. بیشتر مطالعات انجام شده در مراتع، به رابطه بین خصوصیات مختلف خاک و تولید علوفه پرداخته اند و اطلاعات اندکی درباره ارتباط بین تغییرات ویژگی های مختلف خاک و مقدار تولید محصولات غیرعلوفه ای (مانند کتیرا، اسانس، ترنجبین، باریجه و غیره) در مراتع وجود دارد. دانستن اثر چرای دام بر ویژگی های خاک در این رویشگاه ها و رابطه بین تغییرات خاک با مقدار تولید محصولات فرعی در تعیین شدت چرای مناسب جهت حفاظت از منابع خاک و گیاه و تولید حداکثر محصولات فرعی مرتع حائز اهمیت است. هدف این مطالعه، تعیین اثر شدت چرای دام بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک رویشگاه گون سفید (Astragalus gossypinus) و بررسی رابطه بین خصوصیات خاک و تولید صمغ کتیرا در این رویشگاه ها بود. 

    مواد و روش ها:

    این مطالعه در رویشگاه های گون سفید در مراتع شهرستان گلپایگان، استان اصفهان انجام شد. تیمارهای تحقیق شامل سه شدت چرای سبک، متوسط و سنگین با سه تکرار در رویشگاه های گون سفید بود. نمونه برداری خاک و پایه های گون (صمغ کتیرا) برروی ترانسکت به طول 100 متر و به فاصله 100 متر از یکدیگر در تابستان سال 1392 انجام شد. ویژگی های خاک شامل سرعت نفوذپذیری، وزن مخصوص ظاهری، تخلخل، pH، EC، کربن آلی، فسفر و ازت قابل جذب با روش های استاندارد اندازه گیری شدند. رابطه بین ویژگی های خاک با مقدار تولید صمغ کتیرا با همبستگی پیرسون بررسی شد. 

    یافته ها: 

    بیشترین و کمترین مقدار تولید صمغ کتیرا به ترتیب در رویشگاه های گون سفید تحت شدت چرای سبک و سنگین مشاهده شد. نفوذ پذیری خاک در شدت چرای متوسط و سبک به ترتیب 15/40 و 17/32 درصد کمتر از شدت چرای سنگین بود (05/0 > (P. مقدار متوسط EC خاک در گون زار های چرا شده با شدت سبک کمتر از شدت های چرای متوسط و سنگین بود (05/0 > P). متوسط مقدارکربن آلی خاک در رویشگاه چرا شده با شدت متوسط 38 درصد بیشتر از خاک رویشگاه تحت شدت چرای سبک و سنگین بود (05/0 > P). بیشترین و کمترین مقادیر فسفر به ترتیب در شدت چرای سنگین و متوسط بود. مقدار ازت قابل جذب در گون زار چرا شده با شدت متوسط بیشتر از رویشگاه های تحت شدت چرای سبک و سنگین بود (05/0 > P). در شدت های مختلف چرا، بین وزن مخصوص ظاهری خاک و تولید صمغ کتیرا رابطه معکوس، ولی بین تخلخل و سرعت نفوذپذیری خاک با تولید کتیرا رابطه مثبت وجود داشت. همه متغیرهای شیمیایی خاک، به جز EC، رابطه مستقیم با تولید کتیرا داشتند. در بین متغیرهای شیمیایی خاک، بیشترین همبستگی مثبت بین مقدار کربن آلی و ازت قابل جذب خاک با تولید کتیرا در گون زارهای تحت چرای متوسط (05/0 > P) و کمترین همبستگی بین مقدار فسفر خاک و مقدار کتیرا در رویشگاه تحت چرای سبک مشاهده شد (05/0 < P). در شدت چرای متوسط، ویژگی های شیمیایی خاک قوی ترین همبستگی را با تولید کتیرا در مقایسه با شدت چرای سبک و سنگین داشتند. در رویشگاه های تحت شدت چرای متوسط، مقدار کربن آلی و ازت قابل جذب خاک با تولید صمغ کتیرا رابطه معنی دار مثبت و قوی داشتند (05/0 > r = 0.74 ; P). 

    نتیجه گیری:

    همبستگی بین ویژگی های شیمیایی خاک و تولید صمغ کتیرا در رویشگاه گون سفید قوی تر از همبستگی بین ویژگی های فیزیکی خاک و مقدار تولید کتیرا بود. این مطالعه گزارش می کند در صورتی که چرای دام در رویشگاه های گون سفید غیرقابل اجتناب باشد برای حصول مقدار بیشتر صمغ کتیرا از گون سفید و هم چنین جهت حفظ و بهبود کیفیت منابع خاک و گیاه رویشگاه، شدت چرای دام نباید از حد متوسط بیشتر باشد.

    کلیدواژگان: چرای دام، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، صمغ کتیرا، گون سفید، محصولات فرعی مرتع
  • سیما داداش زاده، مجتبی خوش روش*، محمد غلامی صفحات 225-238
    سابقه و هدف

    با توجه به کمبود منابع آب و سرانه مصرف در کشور ایران، حفاظت از منابع آب یکی از اولویت های اساسی و مهم است. آب آشامیدنی شهرستان ساری و روستاهای وابسته به آن از منابع آب زیرزمینی تامین می شود. کیفیت نامطلوب آب خروجی به‏ویژه مقدار زیاد آهن بعد از فیلترهای شنی تحت فشار در تصفیه خانه معلم کلا باعث شد که به بررسی عوامل موثر بر کارایی فیلترهای مذکور پرداخته شود. هدف این پژوهش بررسی منبع آب زیرزمینی با تغییر بستر و بار سطحی فیلترهای شنی تحت فشار بر بهبود حذف پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب تصفیه خانه است.

     مواد و روش ها:

    در این پژوهش با تغییر در دانه بندی فیلتر با استفاده از مدل فیلتر شنی تحت فشار ساخته شده و استفاده از بسترهای مختلف (سیلیس، سیلیس- آنتراسیت و لیکا- آنتراسیت) و همچنین با تغییر بار سطحی آن ها به بررسی پارامترهای فیزیکی و شیمیایی مرتبط با فیلتر شنی تحت فشار پرداخته شد. بعد از اعمال تیمارها در سه نقطه از تصفیه خانه (در ابتدای کارکرد فیلتر، در انتهای کارکرد فیلتر و بعد از کلر زنی) پس از 4 ماه نمونه برداری صورت گرفت. پارامترهای اندازه‏گیری شده شامل تعیین میزان جامدات معلق، کدورت، مقدار کل جامدات محلول، سختی، کلسیم، منیزیم و آهن بود. آزمایش ها به صورت فاکتوریل و طرح کاملا تصادفی با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه آماری داده های به دست آمده با استفاده از نرم افزار SAS و مقایسه میانگین ها نیز به روش دانکن و در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.

     یافته ها:

     نتایج نشان داد که اثر مصالح بستر بر پارامترهای TSS، Tu، TDS، Ca و Fe در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. اثر نقطه نمونه گیری نیز بر تمامی پارامترها اختلاف معنی داری در سطح احتمال یک درصد داشت. بستر سیلیس-آنتراسیت بیشترین تاثیر را در میزان کاهش تمامی پارامترها به ویژه کاهش مقادیر کدورت و آهن داشت. به طوری که کاهش مقادیر کدورت و آهن در بستر سیلیس-آنتراسیت نسبت به بستر سیلیس نزدیک به 70 درصد بود. بستر لیکا- آنتراسیت نیز در مقایسه با بستر سیلیس وضعیت بهتری داشت. بهترین راندمان کاهش پارامترهای شیمیایی آب مربوط به حالت استفاده از سیلیس و آنتراسیت در فیلترهای شنی تحت فشار با بار سطحی 54 مترمکعب بر ساعت بود. اثر متقابل مواد مختلف داخل فیلتر و نقطه نمونه گیری نیز بر پارامترهای TSS ، TDS و Fe در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. نتایج مقایسه میانگین پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب مورد مطالعه در نقاط مختلف نمونه گیری نشان می دهد که آب خروجی در انتهای کارکرد فیلتر بعد گندزدایی کمترین مقادیر را نسبت به مراحل آب خروجی از فیلتر در ابتدای کارکرد و آب خروجی از فیلتر در انتهای کارکرد داشت.

     نتیجه گیری:

    گزینه استفاده از سیلیس و آنتراسیت در فیلترهای شنی تحت فشار علاوه بر افزایش کیفیت آب، باعث کاهش هزینه های بهره برداری (تعمیرات و نگهداری) فیلترها نیز خواهد شد.

    کلیدواژگان: کدورت، آنتراسیت، لیکا، سیلیس، تصفیه آب
  • زهرا غفاری مقدم*، ابراهیم مرادی، محمود هاشمی تبار صفحات 239-245
    سابقه و هدف

    در این مطالعه با توجه به کمبود منابع آب و لزوم بررسی و ارتقای سیستم های آبیاری، ضروری است تا نسبت به وضع موجود آنها مطالعاتی صورت گیرد. با توجه به شرایط اقلیمی و بازدهی پایین آبیاری در کشور، تشویق و ترغیب کشاورزان برای ترویج آبیاری مدرن، امری اجتناب ناپذیر است. زیرا نه تنها استفاده از روش های مدرن آبیاری میتواند با بهره‏وری بالا باعث افزایش سطح زیرکشت و افزایش تولید محصولات در واحد سطح گردد، بلکه باعث افزایش درآمد کشاورز نیز میگردد. در مطالعه حاضر تلاش بر این است که روش های آبیاری مدرن چقدر بر بهره‏وری کشاورزی در میان کشاورزان استان کرمان موثر بوده است و همچنین تفاوت بهره‏وری کشاورزی بین استفاده کنندگان از روش های آبیاری مدرن و سنتی تحت تاثیر چه فاکتورهایی می‏باشد.

     مواد و روش‏ها:

     اطلاعات لازم از طریق تکمیل 140 پرسشنامه در تابستان 1397 در جنوب استان کرمان در سه شهرستان (جیرفت, عنبر آباد و کهنوج) با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی جمع آوری شده است. وبا استفاده از روش تجزیه اکساکا بلیندر و تابع تاثیر بهره‏وری کشاورزی در دو سیستم آبیاری سنتی و مدرن مورد بررسی قرار گرفت. و سپس داده‏ها با استفاده از نرم افزار Stata مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج تخمین تابع تولید نشان داد که متغیرهای بعد خانوار، تاهل، سطح زیر کشت و ماشین‏آلات در آبیاری سنتی و متغیرهای تحصیلات و نیروی کار خانوادگی در آبیاری مدرن متغیرهای معنی دار روی بهره‏وری کشاورزی هستند. نتایج مدل تجزیه نشان می دهد که سهم عوامل توضیحی 17- درصد است به عبارت دیگر چنانچه عوامل توضیحی در سیستم آبیاری سنتی به اندازه این عوامل در سیستم آبیاری مدرن کوچک شود بهره‏وری کشاورزی در سیستم آبیاری سنتی به اندازه 17 درصد افزایش می‏یابد. و سهم عوامل غیر قابل توضیح 19- درصد است به طوریکه اگر سطح بازدهی عوامل مشخص در قسمت غیر قابل توضیح در سیستم آبیاری مدرن تا سطح این عوامل در سیستم آبیاری سنتی کوچک شود بهره‏وری کشاورزی به اندازه 19 درصد کاهش می‏یابد. روش تابع تاثیر نشان می دهد در دهک بالا فاکتورهای نوع بذر مورد استفاده، میزان بذر و ماشین آلات و در دهک‏های پایین نیروی کار خانوادگی در قسمت غیر قابل توضیح عامل تفاوت در بهره‏وری می‏باشد. در قسمت قابل توضیح در دهک بالا سن، نیروی کار خانوادگی، تحصیلات و سطح زیر کشت و در دهک پایین بعد خانوار و تحصیلات عامل مهم در تفاوت بهره‏ وری می‏باشد.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد سهم عوامل غیر قابل توضیح نسبت به عوامل توضیحی بیشتر است و سیستم سنتی دسترسی کمتری به منابع پر بازده دارند و استفاده از سیستم‏های مدرن آبیاری، بهره‏وری کشاورزی را افزایش می‏دهد. بنابراین با بهبود سیستم آبیاری و استفاده بهینه از موجودی منابع آب فعلی می توان سطح تولید را ارتقا بخشید.

    کلیدواژگان: آبیاری مدرن، آبیاری سنتی، تجزیه اکساکا بلیندر، تفاوت بهره‏وری
|
  • Bakhtiar Karimi *, Nazir Karimi Pages 1-19
    Background and Objectives

    The lack of available water resources and its optimal use in arid and semi-arid areas have forced experts and authorities in the agricultural sector to apply high-efficiency irrigation systems such as surface drip irrigation (DI) and subsurface drip irrigation (SDI). SDI can reduce evaporation losses and increase irrigation efficiency due to water movement in the soil and drying of soil surface. For designing of DI and SDI, in addition to the dimensions of moisture bulb, that are the main parameters in determining the installation depth and the spacing of the laterals, wetted area of emitter around is very important. Most studies have been conducted on the distribution of moisture bulb in a continuous drip irrigation system and few studies have been done on wetted area in pulsed drip irrigation. Then, in this research, we focused on wetted area of emitter around in pulsed drip irrigation and its effective factors.

    Materials and Methods

    In this study, experiments were conducted in a transparent plexyglass tank (0.5m*1m*3m) using three different soil textures (fine, heavy and medium). The emitter discharges were considered 2.4, 4 and 6 lit/hr. The emitters were installed at 3 different soil depths (surface, 15cm and 30cm). Also, these experiments were carried out for two continuous and pulse irrigation systems. In pulse irrigation, the pulse cycles were considered 30-30, 20-40 and 40-20 min. The first number was the irrigation time (on) and the second number was the rest time (off) of the system in each cycle.

    Results

    The results of this research showed that the largest area of wetted bulb in the DI and SDI with pulsed application (for the same water volume of at the end of irrigation), is related to emitters with higher discharge rate in the light texture, and in Heavy texture is related to lesser outflow rate. The results of the effect of soil texture on the wetted area indicated that in continuous and pulsed drip irrigation systems (for all emitter outflows at the end of irrigation), the highest and lowest wetted area of moisture bulb was related to light texture and heavy texture, respectively. Also, the results showed that for all treatments, the down wetted area of emitter in the DI would be higher than the SDI. Also, the results showed that in DI and SDI (the different discharge and texture), the down wetted area of emitter in pulsed irrigation (30-30) is relatively more than two other pulses (40-20, 20-40) and continuous irrigation. This difference will be clearly seen in light texture and in SDI.

    Conclusion

    The results of the research show that the wetted area of around the emitter is different for different outflows and soil textures, as well as for continuous and pulsed method. Considering these parameters in the design of drip irrigation system increases the water application efficiency and decrease deep percolation losses.

    Keywords: Subsurface drip irrigation, Moisture bulb, Wetted area, Pulsed irrigation, Optimum management
  • Mohammad Reza Rafie *, Ali Dehghani Pages 21-39
    Background and Objectives

    Sesame is an oilseed plant that is resistant to drought. But it is sensitive to water stress at seedling stage and during flowering to seed filling. Irrigation and drought stresses increase and decreases the amount of oil, resprctively. Environmental stresses have reverse effects on the amount of oil and protein. In addition, high soil moisture causes root rot disease and low moisture causes phyllody disease. To increase the yield and oil, the enhancment of soil fertility, planting bred cultivar and adequate supply of moisture are necessary through irrigation. This study was conducted to evaluate the effect of irrigation intervals in different phonological stages on quantitative and qualitative characteristics and water productivity of sesame.

    Materials and Methods

    This research was conducted in randomized complete block design with four replications at Behbahan Agricultural Research Station for two years (2013-2014). Treatments included I0 (irrigation interval based on farmer 's custom, twice weeks interval), I1, I2 and I3 irrigation after 90, 130 and 170 evaporation from class A pan, respectively, I4 (130 mm to flowering and afterward 90 mm), I5 (170 mm to flowering and afterward 90 mm) and I6 (170 mm to flowering and afterward 130 mm). During experiment: branches number and capsules number per plant, 1000- seed weight, first capsule height, plant height at harvesting time, seed oil percentage, seed yield, seed oil yield, water productivity of sesame seed and seed oil, root rot and phyllody diseases were recorded. Varince analysis were done by MSTATC statistical software and meanes were compared using Duncan,s Multiple Range Test.

    Results

    The highest number of branches per plant (10.31), number of capsules per plant (154.50), 1000- seed weight (3.78 g), seed yield (1381.50 kg ha-1), oil amount (55.11%), were recorded in I1 treatment, so that the highest seed oil yield (795.55 kg ha-1) belong to this treatment. The differences of oil yield among I1 treatment and I4 and I5 treatments were not significant. Maximum seed water productivity (0.233 kgm-3) and seed oil water productivity (0.125 kgm-3) were observed in I3 treatment. However the difference among this treatment and I0, I5 and I6 treatments was not significant. The lowest infection severity to root rot disease (7.22 %) was recorded fot I5 treatment. The highest infection severity to root rot disease (20.63 %) was observed in I1 treatment while the lowest infection severity to phyllody disease was recorded in I1, I2 and I6 treatments.

    Conclusion

    The highest seed yield, 1000- seed weight and seed oil percentage were obtained in I1, I4 and I5 treatments. The differences of these characters among I1, I4 and I5 and other treatments were not significant (except I0 treatment). The highest seed oil yield were recorded for I1 and I5 treatments. The most seed water productivity and seed oil water productivity and the lowest water consumption belong to I5 treatment. Irrigation frequencies in I5 treatment were lower than I1 and I4 treatments. According to the results, I5 treatment has the lowest water consumption and the effect of this treatment on seed yield and gross income of seasame was similar to I1 treatment. Therefore I5 treatment is recommended for proper irrigation of sesame in Behbahan region.

    Keywords: Seed, Oil, root rot, phyllody
  • Ali Sardar Shahraki *, Neda Ali Ahmadi, Nasim Safari Pages 41-57
    Background and objectives

    Sustainable management of water resources to maintain environmental needs requires an economic approach to agriculture. Security and management of water in the agricultural sector is the most important strategy for sustainable development of the country. Considering the development process of the country and the transformation of the national economy, the agricultural sector has become the key to the security and economic life of the country. The growing demand of the population and the need to provide food and increase production make the agricultural sector one of the most important economic activities that plays a major role in managing this sector and providing the country's needs. Because of the high share of water use in the agricultural sector, the country faces a depression crisis. Because of the high share of water use in the agricultural sector, the country faces a depression crisis. At present, the country's water potential is not responsive to the growing demand for water in this sector, so resource management and water use optimization in the agricultural sector are the only countermeasures With a depression crisis. This research has been conducted to determine the production and demand function for sugar beet as one of the basic crops in Khorasan Razavi provinces (Quchan, Chenaran, and Neyshabur cities) in 2016-2017 year.

    Materials and methods

    In the present study, the SURE method has been utilized to determine the water demand function. In this regard, the intrinsic and Alen -Uzawa Partial Elasticities of Substilution, intrinsic and Price Elasticity of Factor Demand parameters have been evaluated in the estimation of the production function and the cost of the transfer of water by the seemingly unrelated regression method. Also, the R2 and adjusted R2 indices have been analyzed for the evaluation of fitting of the model and the Statisticst for meaningful coefficients of the variables.

    Results

    The results confirm the fitting of the used model for sugar beet production cost functions in the study area. The results of the coefficients in Quchan, Chenaran and Neyshabur County indicate that there is a positive relationship between water cost and labor costs, and a negative relation to the price of fertilizer, poison, seeds and production amount.

    Conclusion

    based on the results, water is a substitute for fertilizer and poison with partial elasticity greater than one and this point illustrates the impact of the consumption management and economic evaluation of water on improving the consumption of other fertilizer and poison inputs as well as the water in the production of sugar beet is in this area. Based on the results, it is suggested that policies such as optimal prices for inputs such as poison and fertilizer must be adopted to prevent environmental pollution.

    Keywords: Production, Cost Function, Sugar beet, Khorasan Razavi, Demand Management, Water Pricing
  • Marziyeh Piri *, Ebrahim Sepehr, Abbas Samadi, Khalil Farhadi, Mohammad Alizade Khaledabad Pages 59-75
    Background and objectives

    Heavy metals enter the environment through the discharge of industrial wastewater and urban wastewater. Zinc (Zn) and copper (Cu) are considered as an essential element for life and act as micronutrients when present in trace amounts, too much Zn and Cu can still cause eminent health problems. There are several method to remove the heavy metals from aqueous solutions that adsorption by cheap minerals is one of the best method.

    Materials and methods

    The raw diatomite as a sorbent for removal of Cu and Zn used in this investigation was prepared as a natural resource from, Birjand mine. In this study, batch experiments were conducted for evaluation of the kinetic and thermodynamic adsorption of Cu and Zn from aqueous solutions by diatomite. The kinetic parameters of metal ions sorption by diatomite (0.1g) were determined with 25mL solutions containing 100 mg L-1 Cu and Zn concentrations at 0, 10, 20, 30, 40, 50 sen 2, 5, 10, 20, 40, 60 min 2, 4, 6 hr at (at background solution 0.03 mol L-1 NaNO3). For thermodynamic studies the solutions were stirred in a thermally controlled shaker at 10, 20, 30 and 40 ºC .The adsorption behavior of heavy metals (Cu and Zn) in different time was conducted by pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich and fractional power models. Also, Freundlich, Langmuir, Tempkin, Dubinin-Radushkevich isotherms models have also been used to the equilibrium adsorption at data 10, 20, 30 and 40 ºC.

    Results

    The results showed that the adsorption capacity of diatomite increased with increasing contact time. The time required creating equilibrium between the adsorbed metals on the solid surface and the fraction remaining in the solution for Cu and Zn were 40 and 120 minutes, respectively, and the amount sorption of Cu was more than Zn by diatomite. The maximum adsorption of Cu and Zn (qmax) by diatomite at 20 ° C was 56 and 27 mg g-1, respectively. Among adsorption kinetic models, pseudo-second-order model was better fitted for experimental data (R2=0.99). The values of adsorption by diatomite, increased with increasing temperature, the adsorption data were well fitted with Langmuir (R2: 0.96-0.99). The thermodynamic parameters (ΔG, ΔH and ΔS) indicated that the adsorption of Cu and Zn ions were feasible, spontaneous and endothermic at 10–40ºC. The sorption energy parameter (E) of Dubinin-Radushkevich isotherm values indicated probably physical sorption reaction of the metals by the sorbent (E

    Conclusion

    Because of the presence of heavy metals in contaminated water and the importance of their removal, use of diatomite as one of the cheap and accessible absorbents can be effective in the removal of heavy metals from industrial contaminated water sources, especially Cu and Zn.

    Keywords: Sorption, kinetic, diatomite, Cu, Zn
  • Reyhane Pourmansouri *, Mahmood Shafai Bejestan, Mohammad Bahrami Yarahmadi Pages 77-93
    Background and Objectives

    The scouring of river bed around bridge is one of the most important issues in bridges destruction. It has been found that the occurrence of scouring on the bridges abutment is the most important cause of the destruction of bridges in all countries. Among the techniques of reducing scouring around the bridge abutment which are called “indirect measures” is to modify the flow pattern and reduce the power of vortex vortices which are the main cause of scour. At the present study the performance of immerse vanes was investigated at a constant distance of 2 times of the abutment effective length and 4 different angles under four different flow conditions (Froude numbers= 0.15, 0.17, 0.2 and 0.22 (. The destruction of immerse vanes is impossible due to the installation of them above the bed and within the depth of the flow. As a result, the main purpose of this study is to determine the most suitable angle of displacement of the vanes in the upstream of the bridge abutment, which will cause the least scouring.

    Materials and Methods

    The experimental tests were conducted in a flume of 8 meters long and 1 meters wide. A rectangular abutment was installed at the middle of the test section (2 meters long) covered with bed of fine sand. Each test started by turning on the pump, which transfers the flow from the reservoir below the laboratory. The water flows through the flume after passing through a net that is filled with fibers in order to depreciate the flow fluctuations. At the end of the flume, after passing through the sliding valve, the flow into the pool was collected. At the end of the pond, a 53-degree triangular overflow was placed in order to measure the flow rate, which then flows into the underground reservoir. At the beginning of each experiment, after the leveling of the bed by opening the opening at the beginning of the flume, the flow gradually entered the flume so that the sediment would not be destroyed. After increasing the water level in the flume, the flow rate slowly increases to reach the desired flow rate.

    Results

    In this study, bed topography was taken for all experiments using laser meter and then plotted using Surfer software. The results showed that in all experiments, maximum scour depth was observed in the upper nose of the abutment, and with increasing flow conditions, due to increased bed shear stress and the power of vortices around the structure, the maximum scour depth and scour hole volume increased. Also in this study, it was found that the angle of installation of the immerse vans has a great effect on the performance of the vanes in reducing the depth, surface and volume of the scouring hole. Generally, it shows that use of immerse vanes have been reduced scouring significantly compared to the case of no vanes.

    Conclusion

    The most effective angle of installation was found to be equal to 65 degrees, which, on average, reduced the maximum depth of scouring, lenght and width by 66, 71 and 69 percent, respectively.

    Keywords: immerse vanes, scour, Bridge abutment, river, Sustainability of the bridge
  • Amirreza Sheikhbaglou, Habib Khodaverdiloo *, Kamran Zeinalzadeh, Hossein Kheirfam, Nasrin Azad Pages 95-112
    Background and Objectives
    The accurate prediction of soil hydraulic parameters is essential to simulate the transport of water, solutes and contaminants in soil, management of the agricultural water, management of production and in soil and water conservation. The least squares regression is the most common method applied for fitting the soil-water retention curve (SWRC) function to the observed data-points to optimize its parameters. However, the variance of SWRC data varies in different moisture content and therefore, unlike the wet-end of SWRC, the conventional unweighted regression method may not be sufficiently effective in estimating its dry-end (higher suctions). While, selected soil processes, such as soil moisture redistribution or transport of contaminants in soil occur in low soil moisture contents which correspond to the dry-end of the curve. Consequently, in fitting different hydraulic functions to SWRC, the accuracy of SWRC parameters would be improved in the low-moisture range content by determining the appropriate weights for data points. Accordingly, the objective of this study was to investigate the effect of properly weighting the SWRC data points on increasing the accuracy of the estimated soil hydraulic parameters.
    Materials and Methods
    In this study, undistributed soil samples were collected from 20 cm soil depth with six replications. The SWRC of the samples were measured at suctions of 0 to 15000 cm. In order to fit the van Genuchten equation of SWRC on measured values of h(θ) and to estimate its hydraulic parameters through RETC code, the weighted least squares regression method was also used along with the conventional standard least squares regression method. For this purpose, some weights were assigned to the data points as the inverse of the variance of the measured volumetric soil water content in six replications, so that, the effect of the curve estimation error in low moisture contents were considered by assigning larger weights in the regression fitting. Finally, the accuracy of unweighted and weighted regression in the fitting of the SWRC model on the measured data was compared using statistical criteria and a suitable method for the averaging of hydraulic parameters was introduced.
    Results
    Comparison of the fitted hydraulic parameters by unweighted and weighted regression showed that the mean values of the residual water content (Ɵr), saturated water content (Ɵs) and α parameter (reciprocal of air-entry suction) in the weighted method were lower than the unweighted method, however the n parameter values obtained by the weighted method were higher than unweighted method. Reproduction of SWRC using the values hydraulic parameters estimated by either unweighted or weighted methods showed that the weighted method increases the accuracy of the estimation and reduces the percentage of point error in lower moisture contents (higher suctions) compared to the unweighted method. Although, the weighting method generally increased the error of SWRC estimation and decreased the correlation between estimated and observed moisture content. We found that, in both unweighted and weighted regression, the method II (averaging of volumetric water contents at different suctions and estimating hydraulic parameters) had a lower error in compression to method I (averaging of hydraulic parameters). However, in estimation of SWRC in lower moisture contents, the method I had lower point error than that of method II. The method I reduced the error percentage in the weighting method.
    Conclusion
    Assigning proper weight to SWRC data points improves curve fitting in lower moisture range, which is very important in simulating redistribution of moisture or transfer of contaminants transport in the soil processes, particularly in arid and semi-arid conditions.
    Keywords: RETC code, Soil hydraulic parameters, van Genuchten model, Unweighted least squares, Weighted least squares
  • Farshid Safari, Afsaneh Shahbazi *, Hamed Ketabchi Pages 113-130
    Background and Objective

    Discharging of pollutants produced by municipal developments, agricultural and industrial activities and climate change are among the issues affecting the quality of groundwater resources. Groundwater is one of the valuable resources that lack of proper management can transfer chemical pollutants through industrial and agricultural effluents. In relation to the influence of these factors, we can mention the changes in the groundwater level of Hashtgerd Plain which has fallen by about 15 meters over the past three decades. The innovation of this research is to use Satellite Images and monitor the quality of water resources status by identifying the factors affecting the quality of groundwater resources and studying soil and water resources conservation strategies.

    Materials and methods

    In this research, 24 samples (from 24 wells) obtained from different parts of Hashtgerd plain were prepared. The concentration of effective parameters on the quality of groundwater resources, including Nitrate, Sulfate, Calcium, Sodium, Magnesium, Potassium and total dissolved solids was self-measured using the standard reference method. Then the interpolation (Error estimation of interpolation methods) and quality analysis of ground water resources were investigated by Arc Map and AquaChem software’s. Land-use changes were also investigated using Landsat 8 satellite imagery (OLI sensor) and ENVI software’s. Then the obtained results were used to study the spatial variation of the quality parameters and identify the factors affecting the quality of groundwater quality changes.

    Results

    The results obtained from the analysis semivariogram and the error estimation of the interpolation methods in this study for the nitrate parameter (1394-1394) show that the nugget effect ratio with sill from 0.12 to 0.17, indicating spatial continuity Strong is this parameter. In addition, the interpolation methods, the Empirical Bayesian Kriging method, had the lowest root mean square error (2.99). The results of the study of spatial variations of nitrate values in Hashtgerd plain groundwater resources indicate that the highest amounts of this pollutant (more than 50 mg / l) were located in the urban and industrial users (Arab Abad kouh, Qaleh Soleimani) Which can be linked first with municipal wastewater and then with the application of nitrogen fertilizers in agriculture. In addition to the above, the study of spatial variations of sulfate and groundwater ion ratios in the years 1391-1394 show that the values of this parameter in parts of the gardens and agriculture of the plain (central parts) more It is about the standard (more than 400 mg / l). The main cause of this increase is known as Hydrochemical reactions and factors.

    Conclusion

    In general, the results of this study showed that the number of effective parameters in determining the quality of groundwater resources of Hashtgerd plain exceeds the standard limits. In addition, the groundwater level has dropped (9.71 m) during the study period (1394-1394).. In addition, due to the intensive impact of human factors on reducing the quality of groundwater resources in the Hashtgerd plain and reducing groundwater levels during the study period (1394-1394), consideration the groundwater protection area and management of groundwater pumping wells is essential.

    Keywords: Quality of groundwater resources, Land-use, Nitrate
  • Asghar Irandgani, Mohamad Rahmanian *, Hamidreza Owliaie Pages 131-147
    Background and Objectives

    Potassium occurs in soils in various forms. The behavior of potassium in soil can be difficult due to its interaction with the intrinsic properties of the soil. Although most soils contain large quantities of potassium, but most soils are not able to provide proper amounts for plant nutrition, so that the equilibrium reactions occurring between different forms of potassium have a profound effect on potassium nutrition. This research was carried out with the aim of investigating the relationship between different forms of potassium (soluble, exchangeable, non- exchangeable and construction) with physical and chemical properties of soils in citrus areas of Iranshahr and Khash towns in Sistan and Baluchestan province.

    Materials and Methods

    First, according to previous studies, 30 samples of soils in Iranshahr and Khash towns with different characteristics. Then samplings were taken from depths of 0 to 30 cm. Physical and chemical properties of soil and various forms of potassium (soluble, exchangeable, non- exchangeable and construction) with total potassium were measured and relationship between different forms of potassium with each other and physical and chemical properties of soil were investigated.

    Results

    Soils were in general light in texture, non-saline and calcareous. Organic carbon values in soils ranged from 0.6 to 1.6 percent, cation exchange capacity ranged from 7.0 to 10.5 centimoles per kilogram, and the pH ranged from 7.0 to 7.4. The amounts of different forms of potassium in the city of Iranshahr, potassium soluble ranged from 1.4 to 20.4, exchangeable from 122 to 315, non- exchangeable from 177 to 388, construction from 5709 to 13987 and a total 8420 to 14200 mg kg-1 soil. In Khash city, potassium soluble ranged from 5.7 to 14.3, exchangeable from 129 to 273, non- exchangeable from 293 to 493, construction from 5412 to 14085 and a total 9892 to 13850 mg kg-1 soil. Correlation test showed that there was a significant positive correlation between soluble potassium and sand (r= 0.5*) and negative correlation with silt (r= -0.5*). There was a significant positive correlation between exchangeable potassium and organic matter (r= 0.7*), significant positive correlation with clay (r= 0.5*) and significant positive correlation with cation exchange capacity (r= 0.7*). Between non- exchangeable potassium and calcium carbonate there was a significant negative correlation (r= -0.8*). Significant positive relationships among various fractions of soil K indicated existence of a dynamic equilibrium between different forms of K.

    Conclusion

    The amount of potassium available in the plant (soluble, exchangeable, non- exchangeable potassium) is good in citrus growing areas in Sistan and Balouchestan province of Iranshahr and Khash, and therefore does not require potassium fertilizers in these two regions

    Keywords: Potassium forms, Soil physical, chemical properties, Citrus, Sistan, Balouchestan province
  • Yousef Hassani, S. Mehdy Hashemy Shahdany * Pages 149-164
    Background and objectives

    Selection of appropriate irrigation water price could be one of the primary economic measures in demand management of Iran's water resources management conditions. However, imposing any policies in the section would result in inter-sectoral (economic, social, and environmental) consequences. Identification of these consequences helps the water managers and authorities to find the optimum irrigation water price value. To investigate the results of implementing different policies and farmers' reaction to these scenarios, models are required that can help authorities achieve these goals with high confidence. Also, water resources planners believe that simulation of potential responses of farmers to the implementation of different policies can have an active contribution to making more correct decisions. Determination of the supplied water cost and the weighted average value of the economic value of water, to implement the scientific range of appropriate pricing scenarios to assess its inter-sectoral effects, is the main contribution of this study.

    Materials and methods

    The present study attempts to simulate the agricultural conditions of Roodasht Irrigation District using the economic model for the base year of 2014-2015. Inter-sectoral effects of irrigation water pricing and probable reactions of the farmers are also investigated. With the ranking of the economic, social, and environmental indicators (using a hybrid configuration of AHP and SAW) the optimum water price is obtained.

    Results

    According to the results, employing the pricing scenarios led to alter the existing cropping pattern of the Roodasht irrigation district, located in Varzaneh city in Esfahan province, by the farmers. In other words, with increasing the irrigation water price, the positive reaction of the farmers (in the form of cropping pattern) has been detected. The analysis is conducted using the Positive Mathematical Programming economic model in Gamz software. However, employing the pricing scenario has been lead to negative impacts on the economic and social indicators, while positive impacts on the environmental index. In another word, under the conditions that the local water authorities impose the increasing water scenario, the farmers' income has decreased from 19.9 to 14.33 M IRR per hectare. Moreover, the water pricing scenario reveals a similar pattern in the social indicator, so that the maximum and minimum values obtained 60.5% and 38.37% respectively for the first and the fifth scenarios. From the environmental viewpoint, by increasing the water price, the water consumption and energy balance criteria respectively show the decreasing and increasing trends.

    Conclusion

    Summing up the obtained results, with considering the importance degree of the inter-sectoral consequences of the pricing scenario; including economic, social, and environmental; the weighted average value of the entire crops of the existing cropping pattern (1540 Rial per a cubic meter) is selected as the irrigation water price.

    Keywords: Economic Value of Water, Irrigation District, Water Price, Economic Model
  • Ida Shabani Bahluli, Mehdi Dastourani * Pages 165-179
    Abstract Background and objectives As a crucial issue in aqua sciences, optimizing dam reservoirs exploitation has been studied with a variety of optimization techniques. In recent years, a large number of multi-objective Meta-Heuristic algorithms have been introduced. One of these algorithms is the second version of the multi-objective genetic algorithm with nun-dominated sorting, which was introduced in 2002 by Deb and et.al. In this research, the innovation and aim are to use the particle swarm algorithm with nun-dominated sorting approach and evaluate the efficiency of this algorithm in the optimization of operation of the reservoir performance. Finally, the results are compared with the NSGA-II algorithm, which ultimately leads to a sustainable management policy for water resource systems, and in particular the exploitation of the reservoir. Materials and methods In this research, the multi-objective version of the genetic algorithm and particle swarm optimization were investigated using concepts such as Non-dominated sorting and crowding distance and used to solve the optimization problem of the Mulla-Sadra reservoir in Fars province. The problem of optimization defined with two goals. One of them was minimizing difference between agriculture demand end releases. The second of objective function was maximizing flood storage volume. The two algorithms compared with criteria such as the run time, the number of solutions placed on the Pareto front, standard deviation and performance criteria (dispersion criteria). Results The results of the research indicated that both algorithms have the ability to solve this optimization problem. Also the results indicated that the algorithms has somewhat more performance than some other criteria. The results of the investigation of the runtime of each of the algorithms showed that the performance of the multi-objective particle swarm algorithm (NSPSO-II) is far more than the NSGA-II algorithm, so that the average runtime of the NSGA-II algorithm in the population of 50 The value of 21.3879 seconds is approximately three times the average runtime in the NSPSO-II algorithm with a value of 6.3169 seconds. Regarding the performance criterion, the NSPSO-II algorithm has a better performance than the NSGA-II algorithm. On the other hand, according to the number of solutions on the Pareto front, the NSGA-II algorithm found a lot more solutions on the Pareto front, which is why standard deviation in the NSGA-II algorithm was less than NSPSO-II. Conclusion The NSGA-II algorithm found a lot more solutions on the Pareto optimal front, and the solutions on the Pareto optimal fronted properly covered the Pareto front, unlike the NSPSO algorithm. Also, comparing the solutions in the Pareto optimal front showed that the NSPSO-II algorithm was stepped up to maximize the second target function, while the NSGA-II algorithm moved in the direction of minimizing the objective function. Keyword: Crowding Distance, Dominate, Flood, Malla-Sadra Dam, Performance Criteria.
    Keywords: Crowding Distance, Dominate, flood, Malla-Sadra Dam, Performance Criteria
  • Masood Bazgir *, Ziba Magsodi Pages 181-195
    Background and Objectives

    Tamarix shrub is one of the most important plants in the arid and semi-arid regions which can more effect on soil microbial activities and community and it increases soil fertility through efficient nutrient cycling. In addition, this plant as a natural and adapted vegetation cover in the study area has important role in soil conservation and wind erosion control. The aim of this study was investigation of the natural tamarix shrub effect on soil microbial biomass and activities of desert soils in Pharokhabad plain of Dehloran, Ilam province.

    Materials and Methods

    In order to study of soil biological properties, soil sampling carried out from soil surface (0-5 cm) under canopy of tamarix shrub and open area by using systematic randomized method. Total soil samples were 62 samples including 31 samples under canopy and 31 samples out of canopy. After collecting soil samples, it transfer to the laboratory and soil biological analyses including microbial biomass carbon and nitrogen, basal respiration, substrate induced respiration, metabolic quotient, microbial quotient and soil organic carbon were carried out on soil samples. Statistical analyses such as one-way analysis of variance (ANOVA) and correlation coefficient were performed by SAS 9.1 software. The t-test was used to compare mean of soil biological properties.

    Results

    The results of this study showed that there was significant differences (P<0.05) between under canopy and open area in terms of soil biological properties. The highest soil organic carbon amount (2.16%) observed under canopy of tamatrix comparison with open area. Soil microbial biomass carbon (654 mg C kg-1 ) and nitrogen (79 mg N kg-1 ) were higher significantly under canopy of tamarix than out of canopy. In addition, basal and induced respiration was higher statistically (P<0.01) under canopy than open area. Basal respiration under canopy found positively correlated with metabolic quotient (qCO2), while there was a significant negative correlation between basal respiration and soil organic carbon.

    Conclusion

    To sum up, according to results, soil biological activities and microbial biomass increased under canopy which indicates tamarix shrub is important plant in the study area. For example, the highest microbial biomass carbon found under canopy compared to open area. Therefore, in order to increase soil quality and health as well as combating soil erosion, reclamation and protection of tamarix shrub is essential in the study area. In this regards, department of natural resources and watershed of Ilam province and Non-Governmental Organization (NGO) can contribute for plantation and reclamation of this plant and other native vegetation cover.

    Keywords: Organic Carbon, Microbial Biomass, Basal respiration, Ilam
  • Mohammad Faraji * Pages 197-209
    Background and Objectives

    Investigating the resistance of stone units to erosion is important in erosion and sediment studies; Because scientific and experimental recognition of the resistance of stones in the region and their ranking relative to each other as well as their resistance to erosion factors Can be of great help in assessing the resistance of stones and suggesting management solutions for controlling the amount of erosion and sediment production in the catchment area. For this reason, this study was with the goal resistance classification of stone mass formation in Fars group including Mishan marl limestone, Aghajari limestone, Gachsaran anhydrite and Asmari limestone using the Los Angeles abrasion test method, comparing the resistance average of 84 samples.

    Materials and methods

    In this study, four stone samples were analyzed using Los Angeles abrasion method, and for each stone, seven selection range and in each range was sampled at three levels. A total of 21 times were sampled per stone. According to the geological structure of the study area and the fact that the studied formations are not concentrated in a particular region, using geological maps and using Google Earth software, it was decided to select specific regions where access to those areas was possible; then using field observations, roadside trenches that were suitable for sampling were selected. Sample was collected from each measurement level and transferred to the laboratory; then Los Angeles test was done on these samples.To analyze the results of descriptive statistics methods such as averages, variances, standard deviations, minima and maximum were used. For illative analysis of the results, ANOVA methods were used to compare the averages of different stones and Tukey post hoc analysis was used to compare the averages of the stones. In the final stage, the study and interpretation of the results and, finally, the classification of the stones and formations in the study area were done.

    Results

    The results of Tukey post hoc analysis at a significant level of 0.05% showed that there is a significant difference between Asmari limestone and Mishan marl limestone with Aghajari limestone and Gachsaran anhydrite stone, There was no significant difference between the two groups relative to each other. Also, according to ANOVA variance analysis results at a significant level of 0.05%, there is a significant difference between the abrasion resistance of the studied stones.

    Conclusion

    In general, Asmari Limestone with the average highest at a confidence level of 95% is the most resistant stone, and the resistance rating after that is respectively Mishan marl limestone, Aghajari limestone and Gachsaran anydrite.

    Keywords: Los Angeles Abrasion, Limestone, Ranking of Rocks, Sensitivity to Erosion
  • Omolbanin Firouzi, Majid Ajorlo *, Alireza Shahmohammadi Pages 211-223
    Background and objectives

    Continuous grazing and treading of animal in non-forage plant species habitats e.g. Astragalus gossypinus and Ferula assa-foetida can considerably affect plant growth and non-forage products (by-products) such as gum tragacanth yield through alteration of soil characteristics. Most studies in rangelands have addressed the relationship between different soil characteristics and forage production, and there is little information on the relationship between changes in soil properties and the amount of non-forage products (such as gum, essential oil, tangerine, assa-foetida, etc.) in rangelands. Knowing the effect of grazing on soil properties in these habitats and the relationship between soil changes and the amount of by-products is important in determining the optimal grazing intensity for soil and plant conservation and the production of maximum products. This study aimed to investigate the relationship between soil physico-chemical characteristics and gum tragacanth production in Astragalus gossypinus habitats.

    Materials and methods

    This study was carried out in A. gossypinus habitats at the rangelands of Golpayegan, Isfahan Province, Iran. Treatments included lenient, moderate and heavy grazing intensities in A. gossypinus habitats. Soil and plant (gum tragacanth) sampling were carried out on transect with 100 m length and 100m space from each other in summer 2013. The quantity of gum tragacanth was measured on five randomly selected individual plants on transect lines. Soil physico-chemical variables, i.e., bulk density, porosity, infiltration rate, pH, EC, OC, available P and N were measured with standard methods. Relationship between soil variables and gum tragacanth production was investigated with the Pearson correlation coefficient.

    Results

    The highest and lowest amount of gum production was observed in habitat with light and heavy grazing, respectively. Soil infiltration rate in moderate and lenient grazing intensities was 40.15 and 32.17 percent, respectively, lower than that in the habitats under heavy grazing intensity (P < 0.05). Mean value of soil EC in habitat with light grazing was lower than that in the habitats with moderate and heavy grazing intensities (P < 0.05). Mean value of soil organic carbon in moderately grazed habitat was 38 percent greater than that in lightly and heavily grazed habitats (P < 0.05). The highest and the lowest values of P were in heavily and moderately grazed habitats, respectively. Available N in moderately grazed habitat was greater that in lightly and heavily grazed habitats (P < 0.05). In different grazing intensities, there was a negative correlation between soil bulk density and gum production, but there was a positive correlation between soil porosity and infiltration rate with gum production (P > 0.05). All soil chemical variables, except EC, had a direct relation to gum production. Among soil chemical variables, the strongest positive correlation was found between the amount of organic carbon and soil available nitrogen with gum production in moderate grazing (P < 0.05) and the lowest correlation between the amount of available phosphorus and gum production in the light grazing (P > 0.05). In moderately grazed habitats, soil chemical properties had the strongest correlation with the gum production in comparison with light and heavy grazing intensities. In moderately grazed habitats, the amount of soil organic carbon and available nitrogen were significantly and positively correlated with gum production (r = 0.74; P < 0.05).

    Conclusion

    The correlation between soil chemical properties and gum production was stronger than the correlation between soil physical properties and gum production in A. gossypinus habitats. This study reports that if the livestock grazing is inevitable in A. gossypinus habitats, the stocking rate should not be higher than moderate intensity to obtain more gum as well as maintain soil and plant health.

    Keywords: Livestock grazing, Soil physico-chemical properties, gum tragacanth, Rangeland by-products
  • Sima Dadashzadeh, Mojtaba Khoshravesh *, Mohammad Gholami Pages 225-238
    Background and Objectives

    Due to lack of water resources and per capita consumption in Iran, conservation of water resources is one of the most important and basic priorities. Drinking water in Sari city and its dependent villages are provided with groundwater resource. The poor quality of the outlet water especially the high amount of iron after the pressurized sand filters in the refinery of Moallemkola led to investigate the effective factors on the efficiency of the above filters. The purpose of this study is to investigate groundwater resource by changing the bed and surface load of pressurized sand filters to improve the removal of physical and chemical parameters of the water refinery.

    Materials and Methods

    In this research investigated the physical and chemical parameters of pressurized sand filters with the change in filter granulation using a pressurized sand filter model and using different substrates (silica, silica-anthracite and leca-anthracite). Samples were taken after treatment at three points in the refinery (at the beginning of the filter operation, at the end of the filter operation and after chlorination) after 4 months. The measured parameters included determination of suspended solids, turbidity, total soluble solids, hardness, calcium, magnesium and iron. The experiments were carried out in factorial and completely randomized design with three replications. Statistical analysis of data was done using SAS software and comparison of means was done by Duncan method at 5 percent probability level.

    Results

    The results showed that the effect of substrates materials on TSS, Tu, TDS, Ca and Fe parameters was significant at 1% probability level. The effect of sampling point on all parameters was significant different at 1% probability level. The silica-anthracite bed had the greatest effect on the reduction of all parameters, especially the reduction of turbidity and iron content. So that the reduction of turbidity and iron content in the silica-anthracite bed was close to 70% relative to the silica bed. The leca-anthracite bed was better than the silica substrate. The best reduction in chemical parameters of water was related to silica-anthracite in pressurized sand filters with a surface load of 54 cubic meters per hour. The interaction effect of different materials inside the filter and sampling point was also significant at 1% probability level on TSS, TDS and Fe parameters. The results of the comparison of the average of the physical and chemical parameters of the water studied at different points of sampling showed that the output water at the end of the disinfection had the lowest values relative to the water outflow from the filter at the beginning of the operation and the outlet water from the filter at the end of the operation.

    Conclusion

    The option of using silica-anthracite in pressurized sand filters in addition to improving the water quality, will reduce the cost of operating (maintenance and repair) of the filters.

    Keywords: Turbidity, anthracite, leca, Silica, water refinery
  • Zahra Ghaffari Moghadam *, Ebrahim Moradi, Mahmoud Hashemi Tabar Pages 239-245
    Background and Objectives

    By attention to water scarcity, need consideration and improvement irrigation systems, necessary to be done studies about this situation. By regard to climate condition and low irrigation efficiency in our country, encouraging the farmers to use this technology and extending modern irrigation system is inevitable. Using modern irrigation methods with high productivity causes an increase in the total area under cultivation and the crop yield per unit area, but also causes of increasing farmers income. In this study attempt that modern irrigation methods has been effective on productivity agricultural between farmers in province Kerman. And also difference productivity agricultural between modern irrigation and traditional irrigation methods have affected by which factors.

    Materials and Methods

    the data were collected by completing 140 questionnaires in south of province Kerman in three town (Jiroft, Anbarabad and Kahnoj) by use random sampling. And then consideration productivity agricultural in two modern irrigation and traditional irrigation systems by use Oaxaca-Blinder decomposition method and Recentered influence function model. Then data was analyzed by software Stata.

    Results

    the result of production function showed that family size, marriage, total area under cultivation, Machinery and labor family were signification variables on productivity agricultural in traditional irrigation and education and type machine were signification variables on productivity agricultural in modern irrigation. The result of decomposition method showed that ratio of Factors explaining was -17 percent and factors unexplained was -19 percent that signification. In other words if Factors explaining in traditional irrigation was small as this factors in modern irrigation than productivity agricultural increased as 17 percent in traditional irrigation. If rate of return specific factors in unexplained sector in modern irrigation was small as this factors in traditional irrigation than productivity agricultural decreased as 19 percent. Recentered influence function method showed that in unexplained sector, type seed, amount of seed and use of machine in high decile and labor family in low decile were case gap in productivity. In explaining sector age, labor family, education and total area under cultivation in high decile and number household and education in low decile were important factors in gap productivity.

    Conclusion

    Also the result showed that share of unexplained factors more than explaining factors. And traditional systems less accesses to resource high yield and use of modern irrigation system, could increase productivity agricultural. Therefore can be increased level of production by improve irrigation system and optimum use of resource water.

    Keywords: modern irrigation, traditional irrigation, Oaxaca- Blinder decomposition, productivity gap