فهرست مطالب

آبیاری و زهکشی ایران - سال پانزدهم شماره 3 (امرداد و شهریور 1400)

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال پانزدهم شماره 3 (امرداد و شهریور 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/06/31
  • تعداد عناوین: 20
|
  • بهمن یارقلی* صفحات 483-493
    پارامتر هدایت الکتریکی رابطه مستقیمی با میزان شوری در آب داشته و روند تغییرات آن بیانگر روند تغییرات شوری منابع آب می باشد. در مورد منابع آب ایران، این نگرانی وجود دارد که به علت تغییر اقلیم و خشک سالی های اخیر و همچنین افزایش مصارف آب نسبت به گذشته، کیفیت این منابع از نظر شوری از روندی رو به رشد برخوردار باشند. از این رو در این مطالعه، از آزمون تحلیل روند من کندال با حذف اثر پس زمینه ای (نویز) دبی،که یک روش مستند در تحلیل روند بر روی سری های زمانی فاقد توزیع آماری خاص می باشد، به منظور یافتن روند تغییرات زمانی پارامتر هدایت الکتریکی (EC) در 20 ایستگاه هیدرومتری واقع بر رودخانه های مختلف ایران استفاده شد. در انتخاب ایستگاه های هیدرومتری، شاخص اقلیمی، هیدرولوژیکی، کاربری اراضی و شرایط جغرافیایی مختلف بعنوان فاکتورهای موثر مد نظر بوده است. نتایج انجام این آزمون دید شفاف و قابل استناد تری نسبت به وضعیت روند شوری حاصل می سازد. این نتایج حاکی از وجود روند افزایشی شوری ایستگاه های نوذرآباد-رودخانه نکارود (با شیب 65 میکروزیمنس بر سانتی متر در سال)، مراوه تپه-رودخانه اترک (با شیب 64 میکروزیمنس بر سانتی متر در سال)، اهواز-رودخانه کارون (با شیب 31 میکروزیمنس بر سانتی متر در سال)، مشیران-رودخانه دره رود (با شیب 26 میکروزیمنس بر سانتی متر در سال)، سامیان-رودخانه قره سو (با شیب 23 میکروزیمنس بر سانتی متر در سال)، و دوآب نوسرد-رودخانه سیروان (با شیب 5 میکروزیمنس بر سانتی متر در سال) بوده است که معادل 30 درصد از ایستگاه های منتخب می باشد. از جمله راهکارهای کنترل و کاهش این روند رعایت حقابه رودخانه ها و تالاب ها، تعادل بخشی و کاهش برداشت از منابع آب زیرزمینی، اجرای طرح های آبخیزداری، مدیریت زهابها و جلوگیری از توسعه کشاورزی می باشد.
    کلیدواژگان: اثر پس زمینه ای (نویز)، تحلیل روند من-کندال، روند شوری، هدایت الکتریکی
  • امیر قادری*، سعید عباسی صفحات 494-509
    پله ها در سرریز پلکانی با ایجاد یک بستر زبر مصنوعی، انرژی جریان را بیش از انواع دیگر سرریزها مستهلک می کنند. با افزایش زبری، انرژی جریان عبوری از روی سرریز به صورت یکنواخت و پیوسته پراکنده می شود. هدف از تحقیق حاضر، بررسی افزودن المان هایی بر روی پله ها و تاثیر آن بر تغییرات الگوی جریان، نقطه شروع هوادهی، میزان استهلاک انرژی و ضریب زبری دارسی می باشد. آزمایشات بر روی مدل فیزیکی سرریز پلکانی و با الحاق المان هایی بر روی پله در آرایش های مختلف و به صورت پیوسته و همراه با شکاف انجام گردید و نتایج با سرریز پلکانی ساده مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که ایجاد مانع بر روی پله ها باعث ایجاد برخی تلاطم و نوسانات بر روی سطح جریان در مرکز و کناره های پله می شود. این امر باعث اختلاط بیشتر آب و هوا و انتقال محل نقطه شروع هوادهی به بالادست سرریز پلکانی می شود. رژیم جریان انتقالی و غیر ریزشی بر روی مدل های سرریز پلکانی همراه با مانع در دبی های پایین تری نسبت به سرریز پلکانی ساده اتفاق می افتد. تغییر رژیم جریان بر روی سرریز پلکانی همراه با مانع شکافدار دیر تر از حالت پیوسته روی می دهد. همچنین موانع روی پله تاثیری بر روی میزان استهلاک انرژی جریان و ضریب زبری ندارند ولی با ایجاد شکاف بر روی موانع عملکرد آن ها بهتر شده و میزان استهلاک انرژی و ضریب زبری دارسی به طور متوسط به ترتیب 33/7 و 8 درصد نسبت به سرریز پلکانی ساده افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: استهلاک انرژی، الما ن های روی پله، سرریز پلکانی، ضریب زبری، نقطه شروع هوادهی
  • شکور طافی*، خشایار پیغان، مرضیه باقری خانقاهی، تارا صالحی پور باور صاد، امیر سلطانی محمدی سلطانی محمدی صفحات 510-520

    با افزایش جمعیت و فشار بر منابع آب و خاک، اهمیت توسعه کشاورزی و پارامترهای تاثیر گذار در این زمینه بیش از پیش گردیده است. یکی از این پارامترها، تبخیر-تعرق گیاه مرجع جهت برنامه ریزی آبیاری است که تخمین دقیق آن می تواند نقشی مهم در افزایش بهره وری آب ایفا نماید. روش های مختلفی جهت تخمین تبخیر-تعرق گیاه مرجع وجود دارد که در این تحقیق، روش های تجربی در سه دسته کلی مبتنی بر دما، تابش و انتقال جرم و نیز پنج مدل مختلف روش والیانتزاس از طریق مقایسه با روش فایو-پنمن-مانتیث به عنوان روش مرجع، ارزیابی شدند. برای این هدف، از داده های هواشناسی 10 ایستگاه سینوپتیک استان مازندران در یک دوره 15 ساله (2004-2018) استفاده شد. نتایج نشان داد که که از میان روش های تجربی مبتنی بر دما، روش هارگریوز-سامانی در شش ایستگاه ، روش تراجکویک در دو ایستگاه و نیز روش بلانی-کریدل در یک ایستگاه بهترین عملکرد را داشتند. از بین روش های تجربی مبتنی بر تابش، روش جنسن-هیز در هفت ایستگاه و روش آبتیو در سه ایستگاه بهترین عملکرد را ارایه دادند. نتایج حاکی از تخمین کم تر تبخیر-تعرق گیاه مرجع توسط هر سه روش تجربی مبتنی بر انتقال جرم نسبت به روش مرجع فایو-پنمن-مانتیث بود. در هر 10 ایستگاه مورد بررسی، روش ترابرت نسبت به روش های WMO و ماهرینگر دقیق تر عمل کرده و به روش مرجع فایو-پنمن-مانتیث نزدیک تر بود. تمامی 5 مدل مختلف روش والیانتزاس در مقایسه با روش مرجع فایو-پنمن-مانتیث دارای کم برآوردی بودند. مدل والیانتزاس 4 در شش ایستگاه، مدل های والیانتزاس 5 و 2 نیز هر کدام در دو ایستگاه بهترین عملکرد را ارایه نمودند.

    کلیدواژگان: ارزیابی، تبخیر-تعرق، مازندران، والیانتزاس
  • رحمان باریده، فرشته نسیمی* صفحات 521-530
    نفوذ یک فرآیند کلیدی است که در برنامه ریزی، طراحی، مدیریت و بهینه سازی سیستم های آبیاری مورد استفاده قرار می گیرد؛ بنابراین انتخاب یک مدل نفوذ مناسب در بهینه سازی مصرف آب در کشاورزی و بررسی چرخه آب در مقیاس کوچک و بزرگ ضروری است. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات ضرایب معادلات نفوذ کاستیاکف، کاستیاکف-لوییس و هورتن نسبت به تغییر هم زمان رطوبت اولیه و چگالی ظاهری خاک و تاثیر آن بر عملکرد معادلات نفوذ در خاک های مختلف بود. به منظور بیان تاثیر حساسیت ضرایب معادلات نفوذ بر کارایی آن معادلات در رطوبت ها و چگالی های مختلف، ابتدا ضرایب معادلات برای همه داده های نفوذ محاسبه (مرحله برازش) و در مرحله بعد در یک رطوبت و چگالی مشخص برای هر خاک محاسبه و برای رطوبت ها و چگالی های دیگر مورد استفاده قرار گرفت (مرحله ارزیابی). برای این منظور داده های نفوذ تجمعی در هشت بافت خاک، سه چگالی ظاهری شامل 3/1، 4/1 و 5/1 گرم بر سانتیمترمکعب و پنج سطح رطوبت حجمی 1/0، 15/0، 2/0، 25/0 و 3/0 با استفاده از HYDRUS-1D تهیه گردید. بر اساس نتایج حساسیت ضرایب معادلات نفوذ نسبت به تغییرات رطوبت و چگالی ظاهری از زیاد به کم به ترتیب ضریب معادله کاستیاکف (ak)، ضریب معادله کاستیاکف-لوییس (akl)، توان معادله کاستیاکف (bk)، ضریب معادله هورتن (bh) و توان معادله کاستیاکف-لوییس (bkl) به دست آمد. میانگین افزایش RMSE معادله کاستیاکف، کاستیاکف-لوییس و هورتن در مرحله ارزیابی به ترتیب 25/3، 34 و 8/2 برابر مرحله برازش به دست آمد؛ بنابراین کمترین حساسیت در عملکرد معادله هورتن و بیشترین حساسیت در معادله کاستیاکف-لوییس رخ داده است.
    کلیدواژگان: معادلات نفوذ، شبیه سازی، نفوذ تجمعی، HYDRUS-1D
  • کاظم الله دادی، احسان پارسی، امیررضا بهره بر*، رسول فرهادی صفحات 531-542
    سرریزهای جانبی یکی از مهمترین سازه های حفاظتی در بالادست سازه های نظیر سیفون معکوس و زیر گذر جاده ها در شبکه های آبیاری و زهکشی هستند. همچنین این سازه به عنوان سرریز انتهایی برای تخلیه آب مازاد ناشی از بهره برداری غیر صحیح آبگیرهای بالادست در انتهای کانال های اصلی قرار می گیرد. این سازه برای برداشت مقدار معینی آب از رودخانه یا کانال بطور پیوسته و بصورت ثقلی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. مقاطع دایره ای به جهت تکنولوژی ساخت لوله های GRP به قطرهای زیاد حتی بیشتر از 4 متر دارای کاربردهای زیادی در صنعت آبرسانی هستند و به جهت هزینه کم نسبت به مقاطع معمول که نیاز به خاکریزی و متراکم کردن خاک دارند، دارای اولویت هستند. در این تحقیق با استفاده از داده های آزمایشگاهی و حل عددی در حالت جریان بصورت آزاد در لوله روابطه جدیدی بر اساس عمق بحرانی جریان بالادست برای تعیین ظرفیت تخلیه سرریز های جانبی در کانال های دایره ای (لوله) در حالات بحرانی و فوق بحرانی ارایه شده است. این رابطه به پارامترهای موثر از قبیل P/y1 ، ارتفاع تاج سرریز به عمق جریان در ابتدای سرریز، ارتفاع جریان روی تاج سرریز به ارتفاع سرریز ((y1-p)/p) و عمق بحرانی جریان گذرنده روی تاج سرریز بستگی دارد.
    کلیدواژگان: سرریز جانبی، ضریب تخلیه، عمق بحرانی، کانال دایره ای شکل
  • فرزین پرچمی عراقی*، عدنان صادقی لاری صفحات 543-557

    شبیه سازی های زراعی-هیدرولوژیکی در معرض درجات مختلفی از عدم قطعیت قرار دارد. در این رابطه، تحلیل عدم قطعیت می تواند بینش مفیدی در خصوص درجه استحکام خروجی های مدل فراهم آورد. در این مطالعه، با تلفیق روش برآورد عدم قطعیت درست نمایی تعمیم یافته (GLUE) و گونه یکپارچه سازی شده الگوریتم بهینه سازی رفتار جمعی اجزا (UPSO) یک طرح تحلیل عدم قطعیت چندهدفه ترکیبی (GLUE-UPSO) مبتنی بر شبیه سازی های مهار شده مونت کارلو توسعه یافت. طرح توسعه یافته به منظور تحلیل عدم قطعیت مدل سازی زراعی-هیدرولوژیکی توزیعی با استفاده از مدل SWAP برای یک مزرعه نیشکر با زهکشی زیرزمینی، واقع در کشت و صنعت نیشکر شعیبیه، خوزستان مورد کاربرد قرار گرفت. نتایج این بررسی حاکی از غیریکتایی قوی اکثر پارامترهای واسنجی شده و اهمیت تحلیل عدم قطعیت شبیه سازی های مدل SWAP بود. وجود ضرایب همبستگی قوی بین پارامترهای واسنجی شده حاکی از اهمیت واسنجی مولفه های مختلف مدل به ازای داده های اندازه گیری شده معیار متنوع به صورت هم زمان بود. محدوده های عدم قطعیت پیش بینی 95 درصد اشتقاق یافته برای مولفه های هیدرولوژی (رطوبت خاک، نوسانات سطح ایستابی و جریان زه آب خروجی از زهکش زیرزمینی)، انتقال املاح (نیم رخ غلظت املاح آب خاک و شوری زه آب) و بیوفیزیکی مدل (شاخص سطح برگ، عملکرد نی و عملکرد ساکارز) به ترتیب، بین 67 تا 90، 23 تا 71 و 75 تا 100 درصد از کل داده های اندازه گیری شده (اعم از هردو مجموعه داده های واسنجی و صحت سنجی) را با r-factor بین 58/0 تا 34/1، 43/0 تا 07/1 و 70/0 تا 98/0 در بر گرفتند. نتایج این مطالعه، حاکی از سطح قابل قبول عدم قطعیت مدل و قابلیت روش تلفیقی توسعه یافته در واسنجی و کمی سازی عدم قطعیت مولفه های مختلف مدل به طور هم زمان بود.

    کلیدواژگان: بهینه سازی رفتار جمعی اجزای یکپارچه، شوری، مدل SWAP، مدل سازی معکوس
  • حسین بیرامی*، حسین رضایی صفحات 558-566
    کاهش تلفات آبیاری تبخیر سطحی با استفاده از لایه مالچ در سطح خاک می تواند کمک قابل توجهی در حفظ آب در شرایط کنونی که کشورمان دچار کمبود آب است، داشته باشد. در پژوهش حاضر، اثر سه نوع مالچ در کاهش تبخیر در سه خاک لوم شنی، لوم و لوم رسی بررسی شد. بدین منظور لایه سه سانتی متری از مالچ ها (لایه آبگریز، سنگریزه ریز و کود دامی) در سطح خاک قرار داده شده و اثر آن ها همراه با یک شاهد (بدون لایه مالچ) بر میزان تبخیر از لایسیمترهای کوچک در مزرعه ای در شهرستان یزد بررسی گردید. آزمایش ها به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار و در سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان دهنده کاهش معنی دار مقدار تبخیر در هر سه خاک دارای لایه سطحی مالچ بود. همچنین بیشترین میزان کاهش تبخیر در مالچ سنگریزه ریز نسبت به تیمار شاهد در خاک های لوم شنی، لوم و لوم رسی به ترتیب 8/59، 2/58 و 4/61 درصد بود. پس از مالچ سنگریزه ریز، کارایی مالچ کود دامی بیشتر از مالچ لایه آبگریز بود. اثر مالچ ها بر تغییرات شوری در عمق خاک متفاوت بود به طوری که در تیمار مالچ سنگریزه ریز و کود دامی کمترین مقدار شوری در سطح هر سه خاک مشاهده شد. مالچ آبگریز اثر کمتری در کاهش شوری خاک سطحی نسبت به دو مالچ دیگر داشت و مقدار بیشتری از نمک‎ ها از عمق به سطح خاک انتقال یافته بودند.
    کلیدواژگان: آبگریزی، تبخیر، رطوبت خاک، مالچ
  • محمدجواد کیهان پور، سید حبیب موسوی جهرمی*، حسین ابراهیمی صفحات 567-581

    پژوهش حاضر به تحلیل دینامیکی سیاست های مدیریت پایدار منابع آب مبتنی بر همبست منابع آب، غذا و انرژی با توجه به تغییرات تقاضای حاصل از رشد جمعیت و رشد اقتصادی در افق بیست ساله با استفاده از رویکرد پویایی سیستم پرداخته است. مدلسازی و شبیه-سازی اولیه مدل بر مبنای داده های استان خوزستان به عنوان یک کلان واحد ساختاری منابع آب-غذا-انرژی و با توجه به ادامه روند وضعیت موجود صورت گرفت. بر اساس نتایج تحلیل حساسیت مونت کارلو مدل، به توسعه سیاستگذاری پایداری منابع آب در قالب چهار دسته سیاست شامل: مدیریت تقاضای آب، مدیریت عرضه آب، مدیریت منابع غذا و مدیریت تقاضای منابع انرژی و نیز ترکیب سیاست ها در یک سیستم ایده آل پرداخته شد. در نتیجه شبیه سازی راه کارهای پیشنهادی، ترکیبی از سیاست مدیریت تقاضای آب و مدیریت منابع غذا به عنوان بهترین راه کار، انتخاب گردید. به طوری که با توسعه اراضی تحت پوشش شبکه آبیاری تحت فشار، بهبود 16 درصدی راندمان آبیاری و اصلاح 10 درصدی الگوی کشت و نیز کاهش 6 درصدی تلفات محصولات کشاورزی در مدیریت عرضه منابع غذایی و نیز کاهش 5 درصدی تقاضای غذا ناشی از تلفات غذایی مصرف و افزایش سالیانه 5 درصدی بهبود عملکرد محصولات به عنوان منتخب سیاست های مدیریت پایدار منابع آب می باشد.

    کلیدواژگان: مدیریت پایدار منابع آب، امنیت منابع، همبست آب-غذا-انرژی- مدلسازی پویایی سیستم
  • مریم صالحی، سید احسان فاطمی* صفحات 582-597
    سری زمانی هیدرولوژیک عاملی وابسته به زمان است که یافتن نحوه تغییرات و پیش بینی آن مهم ترین هدف تجزیه و تحلیل سری های زمانی می باشد. هدف این تحقیق بررسی همزمان خصوصیات سری زمانی و پیش پردازش آنها و پارامترهای مهم مدل برنامه ریزی بیان ژن جهت پیش-بینی های با دقت بالا در مراحل آموزش و صحت سنجی می باشد. در این پژوهش از سری های زمانی عمق آب زیرزمینی ایستگاه دشت چمچمال واقع در استان کرمانشاه با دوره زمانی 12ساله و اقلیم کوهستانی و سری زمانی ماهانه دمای آلاسکا با دوره زمانی 50ساله و اقلیم سرد و خشک استفاده شده است. برای مدل سازی سری های زمانی مذکور از نرم افزارGenexprotools5.0 استفاده شده است. نتایج این تحقیق، نشان داد تناوبی بودن خصوصیات داده موجود در سری زمانی دما، سبب بروز نتایج همبستگی بالای 90% در مراحل مختلف آموزش و صحت سنجی گردید به طوریکه اثر پارامترهای مختلف بیان ژن کمتر از 10درصد در بهبود نتایج می باشد. از سوی دیگر با بررسی سری-زمانی عمق آب زیرزمینی که فاقد خصوصیت تناوبی و دارای شکلACF نزولی است، نتایج پیش بینی مدل GEP با هر پارامتر تاثیرگذار بیان ژن،R بیش از 44% در مرحله صحت سنجی حاصل نشد. این بدان معنی است که پیش پردازش سری زمانی اثرگذاری بیشتری در نتایج پیش-بینی دارد. به طوریکه با حذف ترم تناوب نتایج پیش بینی در همه مراحل مدل سازی به طرز معنی داری کاهش می یابد. در این حالت بهترین R برای قسمت صحت سنجی50 درصد می باشد.
    کلیدواژگان: بیان ژن، پیش بینی، پیش پردازش، تناوب، سری زمانی
  • هادی رضایی راد، حامد ابراهیمیان*، عبدالمجید لیاقت صفحات 598-610
    روش های مختلفی به منظور تخمین ضریب زبری مانینگ توسعه یافته است که از این بین روش معکوس کاربرد فراوانی دارد. این تحقیق با هدف تخمین معکوس ضریب زبری مانینگ و ضرایب نفوذ معادله کوستیاکف-لوییس با استفاده از مدل WinSRFR در آبیاری جویچه ای و بررسی تغییرات آن ها در آبیاری های مختلف انجام شد. بدین منظور دو دبی ورودی (به طور متوسط 27/0 و 53/0 لیتر بر ثانیه)، دو دور آبیاری (5 و 10 روز)، دو مزرعه با بافت خاک متفاوت (E و F) و در سه واقعه آبیاری (اول تا سوم) و در سه تکرار در نظر گرفته شد. خطای مدل در تخمین زمان پیشروی، زمان پسروی و حجم آب نفوذ یافته با استفاده از شاخص های آماری خطای نسبی (RE)، ریشه دوم میانگین مجذور خطا (RMSE) و ریشه دوم میانگین مجذور خطای نرمال شده (NRMSE) بررسی شد. مقادیر این شاخص ها در تخمین زمان پیشروی در مزرعه E به ترتیب 44/0 درصد، 21/0 دقیقه و 11/1 درصد در مجموع هر سه رخداد آبیاری تعیین شد. همچنین مقادیر این شاخص ها به ترتیب 58/1 درصد، 25/5 دقیقه و 78/2 درصد در زمان پسروی و 59/0 درصد، 05/5 لیتر و 50/0 درصد در حجم آب نفوذ یافته به دست آمد. خطای تخمین زمان پیشروی و پسروی در مزرعه F کمتر بود که این نتایج دقت بسیار خوب روش تخمین معکوس را در تعیین ضریب زبری مانینگ نمایان کرد. نتایج همچنین نشان داد که در مزرعه E حداقل و حداکثر مقدار ضریب زبری مانینگ به ترتیب 017/0 و 34/0 و به طور متوسط 075/0 در مجموع هر سه رخداد آبیاری بود و در مزرعه F ضریب زبری مانینگ در هر سه رخداد آبیاری حداقل 015/0، حداکثر 09/0 و به طور متوسط 041/0 برآورد شد.
    کلیدواژگان: آبیاری جویچه ای، پیشروی، پسروی، حجم آب نفوذ یافته
  • عبدالله بهمنش، اصلان اگدرنژاد*، سالومه سپهری صفحات 611-623
    مدل AquaCrop یکی از مدل های گیاهی آب- محور است که به منظور شبیه سازی رشد گیاهان زراعی تحت مقادیر مختلف آب آبیاری بسط داده شده است. برای استفاده از این مدل لازم است واسنجی انجام شود و برای واسنجی، بایستی میزان حساسیت مدل نسبت به تغییرات پارامترهای ورودی تعیین شود. این پژوهش به منظور بررسی حساسیت مدل AquaCrop در شبیه سازی زیست توده گلرنگ نسبت به تغییرات پارامترهای رشد گیاهی بهره وری آب نرمال شده (WP*)، حداکثر ضریب تعرق گیاهی (KCTrx)، پوشش گیاهی اولیه (CCo)، ضریب رشد پوشش گیاهی (CGC) و ضریب کاهش پوشش گیاهی (CDC) با استفاده از روش باون انجام شد. در این پژوهش، از داده های برداشت شده از یک مزرعه تحقیقاتی در شهرستان کرمانشاه استفاده شد. این داده ها شامل آبیاری قطره ای سطحی در سه سطح (T1، T2 و T3 به ترتیب نشان دهنده تامین 100، 66 و 33 درصد نیاز آبی)، آبیاری جویچه ای در دو سطح (T4: تامین 100 درصد نیاز آبی، T5: اعمال 50 میلی متر آب آبیاری در یک نوبت در دوره گلدهی) و شرایط دیم (T6) بود. نتایج نشان داد که مدل AquaCrop نسبت به تغییرات پارامتر WP* بیشترین حساسیت را داشت. کمترین حساسیت نیز به پارامتر CDC اختصاص داشت. حساسیت این مدل نسبت به تغییرات پارامتر CDC منفی و برای سایر تیمارها مثبت بود. بنابراین افزایش مقدار CDC سبب کاهش زیست توده گلرنگ شد در حالی که افزایش سایر پارامترها سبب افزایش زیست توده گلرنگ شد. میزان حساسیت هر پارامتر به تیمار آبیاری وابسته بود. به طوری که افزایش مقدار آب آبیاری برای پارامترهای WP* و Kc سبب افزایش حساسیت شد.
    کلیدواژگان: بهره وری آب نرمال شده، روش باون، شرایط دیم، ضریب تعرق گیاهی
  • محمدعلی شاهرخ نیا*، جواد باغانی صفحات 624-635

    با توجه به کمبود منابع آب در کشاورزی، بهبود مدیریت آبیاری مزارع سیب زمینی می تواند منجر به کاهش مصرف آب و افزایش بهره وری این محصول مهم شود. بدین منظور، لازم است اطلاع کافی و دقیقی از وضعیت میزان آب کاربردی و بهره وری آب در شرایط مدیریت زارعین وجود داشته باشد. از این رو، میزان آب کاربردی و بهره وری آب در شرایط مدیریت زارعین سه منطقه عمده تولید سیب زمینی در استان فارس بررسی شد. سه منطقه آباده، اقلید و خرمبید و سه سامانه آبیاری سطحی، بارانی و قطره ای بعنوان تیمارهای آزمایش در نظر گرفته شدند. برای مقایسه آماری نتایج بدست آمده از آزمون تی استفاده شد. همچنین همبستگی عوامل مختلف باهم، با تعیین ضریب همبستگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق، نشان داد که تفاوت آب کاربردی، عملکرد و بهره وری آب در مناطق مختلف در سطح 5 درصد معنی دار نبود. متوسط مقدار عملکرد محصول و بهره وری آب بترتیب 6/43 تن در هکتار و 87/4 کیلوگرم بر مترمکعب بدست آمد. استفاده از سامانه-های آبیاری بارانی و قطره ای، باعث کاهش آب کاربردی به میزان 1100 مترمکعب در هکتار، افزایش محصول به میزان 5/10 تن در هکتار و افزایش بهره وری به میزان حدود 8/1 کیلوگرم بر متر مکعب شد، لیکن این تفاوت ها از نظر آماری در سطح 5 درصد معنی دار نبود. متوسط مقدار آب کاربردی در مزارع سیب زمینی معادل9420 مترمکعب در هکتار بوده که 3350 مترمکعب در هکتار از میانگین نیاز آبی ناخالص کمتر بود. اگر آبیاری فقط بر اساس تجربه کشاورز انجام و به برنامه ریزی آبیاری توجه نشود، ممکن است تفاوتی بین مصرف آب در سامانه-های مختلف آبیاری مشاهده نشود و آب داده شده کمتر از حد مورد نیاز باشد. بنابراین بایستی برای کاهش اثرات کم آبی، افزایش محصول و بهره وری آب، علاوه بر سامانه آبیاری، به برنامه ریزی آبیاری مزارع و تحویل حجمی آب توجه جدی شود.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی آبیاری، سندملی آب، نیاز آبی، سامانه آبیاری
  • گلناز رضایی، محمدرضا خالدیان*، محمد کاوسی کلاشمی، مجتبی رضایی صفحات 634-644

    خشکسالی و کم آبی در ایران یک واقعیت اقلیمی است و با توجه به روند روزافزون نیاز بخش‎های مختلف به آب، مشکل کم آبی در سال های آینده پایداری کشت برخی محصولات راهبردی با پیشران آب بالا را تهدید می کند. کشت برنج نیاز آبیاری بالایی دارد و نسبت به کم‎آبیاری حساس است، بنابراین، بهترین راهکار صرفه جویی در مصرف آب، بهبود بهره وری آن است. در مطالعه حاضر شاخص های بهره وری آب در تولید محصول برنج را برای چهار استان مهم تولید کننده این محصول شامل گیلان، مازندران، خوزستان و فارس مورد بررسی قرار داد. در این راستا، از داده‎های مقطعی سال زراعی 94-1393 طرح هزینه تولید برنج وزارت جهاد کشاورزی که به روش نمونه‎گیری خوشه ای از برنج-کاران هر استان جمع‎آوری شده، استفاده شد. نیاز آبی برنج در این استان ها از طریق سنجش از دور برآورد شد. نتایج شاخص عملکرد به ازاء واحد نیاز آبی نشان داد استان مازندران و گیلان به‎ترتیب با میانگین 99/0 و 88/0 کیلوگرم بر متر مکعب به ترتیب بیشترین مقدار بهره وری آب را دارا می‎باشند. استان های فارس و خوزستان نیز به‎ترتیب با میانگین 65/0 و 52/0 کیلوگرم بر متر مکعب در رتبه سوم و چهارم قرار دارند. نتایج شاخص سود خالص به ازای آب مصرفی نشان داد که استان گیلان و مازندران به‎ترتیب با میانگین 9310 و 6590 ریال بر متر مکعب بیشترین مقدار این شاخص را دارا می باشند. با توجه به نتایج مطالعه حاضر، توصیه می شود کشت برنج در استان های خوزستان و فارس به خصوص در سال های کم آب محدود شود.

    کلیدواژگان: آب مجازی، سنجش از دور، سود خالص، عملکرد، نیاز آبی
  • محمدحسن نادری*، امید جهاندیده، عماد خان احمدی، نرگس عرب، عاطفه عرب، میثم سالاری جزی صفحات 645-664
    بررسی وضعیت اکولوژیکی، هیدرولوژیکی و مطلوبیت زیستگاه جوامع آبزی، از عناصر کلیدی در مدیریت اکوسیستمی رودخانه است. در این راستا در پژوهش حاضر، تعیین حداقل جریان زیستمحیطی رودخانه لیقوان چای با استفاده از روش هیدرولوژیکی تنانت بر اساس اطلاعات هیدرولوژیکی و برآورد نیاز آبی مطلوب اکولوژیکی با کاربرد مدل شبیه سازی زیستگاه و نیز تحلیل هیدرومورفواکولوژیکی و مطلوبیت زیستگاهی گونه ماهی قزل آلای خال قرمز، مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، شبیه سازی مزوزیستگاه بر مبنای منحنی های شاخص مطلوبیت زیستگاه با مطالعات میدانی و نمونه برداری پارامترهای هیدرولیکی (عمق، سرعت و شاخص بستر) و اکولوژیکی انجام گرفت و مطابق با آن یک روش طبقهبندی جدید رژیم جریان اکولوژیکی با توجه به شاخصهای اکوهیدرولیکی مطلوبیت زیستگاه (عمق آب، سرعت جریان و بستر)، در نظر گرفته شد. ابتدا با استفاده از نقشه توپوگرافی رودخانه لیقوان چای و نرم افزار ARC-GIS، هندسه مدل رودخانه و مقاطع عرضی، ایجاد شد. سپس شبیه سازی هیدرولیکی رودخانه با نرم افزار HEC-RAS انجام گرفت. در مرحله بعد شبیه سازی هیدرومورفواکولوژیکی و زیستگاهی در مدل MesoHABSIM، صورت گرفت. در این مدل اکوهیدرولیکی، رابطه بین هیدرولیک جریان و نیازهای زیستگاهی گونه ماهی قزل آلای خال قرمز با استفاده از مساحت قابل استفاده وزنی، برقرار گردیده و منحنی های دبی - مطلوبیت زیستگاه گونه شاخص در دبی های مختلف استخراج شد. با استخراج منحنی دبی - مطلوبیت زیستگاه، مطلوبیت رودخانه از لحاظ مقدار و موقعیت، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد سرعت جریان مطلوب اکولوژیکی در محدوده بین 0/27 تا 0/76 متر بر ثانیه و عمق آب اکولوژیکی در محدوده بین 0/3 تا 0/7 متر در فصول و بخش های مختلف رودخانه، بایستی برقرار باشد. بر اساس محاسبات، محدوده رژیم جریان اکولوژیکی مطلوب برای تامین نیازهای زیستگاهی گونه قزل آلای خال قرمز در رودخانه مورد مطالعه، بین 0/27 تا 2/84 مترمکعب برثانیه به ترتیب در ماه های مهر و اردیبهشت، می باشد.
    کلیدواژگان: زیستگاه رودخانه، رژیم اکولوژیکی، شبیه سازی زیستگاه، منابع آب، MesoHABSIM
  • پیمان ورجاوند*، جواد باغانی، فریبرز عباسی صفحات 665-678

    محدودیت منابع آب کشور و لزوم اعمال مدیریت بهتر اهمیت تعیین دقیق آب آبیاری محصولات زراعی و باغی را نشان می دهد. در مطالعه حاضر، با انجام مطالعات میدانی در مزارع گندم شهرستان های اهواز و دشت آزادگان در استان خوزستان، حجم آب آبیاری و بهره وری فیزیکی و اقتصادی گندم ارزیابی شد. بدین منظور حجم آب ورودی به مزرعه در هر نوبت آبیاری با استفاده از فلوم های WSC اندازهگیری و با توجه به تعداد نوبت های آبیاری، زمان هر نوبت آبیاری و سطح آبیاری شده، حجم آب آبیاری در طول فصل کشت گندم در سطح مزرعه تعیین شد. نتایج تحقیق حاضر نشان داد، میانگین حجم آب آبیاری مزارع انتخابی در شهرستان های اهواز و دشت آزادگان به ترتیب 4837 و 5605 مترمکعب در هکتار است. با توجه به عملکرد مزارع، متوسط بهره وری فیزیکی آب آبیاری در این دو شهرستان به ترتیب 06/1 و 89/0 کیلوگرم در مترمکعب به دست آمد. بهرهوری اقتصادی آب آبیاری برای شهرستان اهواز بصورت خالص 7456 و برای دشت آزادگان این مقدار 5377 ریال به ازای هر مترمکعب آب آبیاری محاسبه شد. نتایج نشان داد، در مزارعی که دارای پمپ شخصی هستند، با توجه به هزینه راهاندازی و بهرهبرداری از پمپ که باعث بیشتر شدن هزینه عملیات آبیاری نسبت به مزارع زیر شبکه شده است، تعداد دفعات آبیاری کمتر و با عمق بیشتر بوده حال آنکه بهرهوری فیزیکی و اقتصادی ناخالص و خالص به ترتیب 7/15، 5/28 و 6/67 درصد افزایش نشان داده است.

    کلیدواژگان: آب تحویلی، آبیاری نواری، درصد کمبود تخصیص آب، درصد مازاد تخصیص آب
  • علی اکبر شهیدانی، مهدی قیصری*، علی نیکبخت، زهرا مشرفیان صفحات 679-689

    گرفتگی قطره چکان ها به وسیله ریشه گیاهان یکی از مشکلات استفاده از سیستم آبیاری قطره ای زیر سطحی در مناطق خشک در شرایط استرس آبی می باشد. اهداف این مطالعه بررسی اثر تزریق تری فلوراین در جلوگیری از انسداد قطره چکان ها در آبیاری قطره ای زیر سطحی و تاثیر این مواد بر خصوصیات ظاهری دو گونه چمن بود که در قالب طرح فاکتوریل با سه تکرار طی سال های 1391 تا 1392 انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل سه غلظت تزریق علف کش تری فلوراین شامل صفر میلی گرم (C0)، 100 میلی گرم (C1) و 300 میلی گرم (C2) تری فلوراین خالص به ازای هر قطره چکان در سال و دو گونه چمن فستوکا (F) و برموداگراس (B) بود. نتایج نشان داد نفوذ ریشه به قطره چکان ها تحت تاثیر تزریق تری فلوراین بود، در تیمار شاهد (بدون تزریق تری فلوراین) برای 7% از قطره چکان ها گرفتگی کامل توسط ریشه مشاهده شد ولی در تیمارهای C1 و C2 این نوع گرفتگی مشاهده نشد. در گونه برموداگراس نسبت به فستوکا نفوذ ریشه و مشکل گرفتگی شدیدتر رخ داد. نتایج شاخص های هیدرولیکی پس از دو فصل رشد بیانگر این بود که تری فلوراین موجب جلوگیری از گرفتگی قطره چکان ها گردید. همچنین افزایش غلظت تری فلوراین تا 300 میلی گرم در سال به ازای هر قطره چکان تاثیری بر شاخص های ظاهری چمن نداشتند. اگرچه تزریق تری فلوراین بر کاهش گرفتگی موثر بود، با توجه به اهمیت حفظ محیط زیست توصیه می شود از لوله های دریپردار زیرسطحی مخصوص با سیستم حفاظتی ریشه در سیستم های آبیاری قطره ای زیر سطحی استفاده شود، تا برای جلوگیری از گرفتگی قطره چکان ها نیاز به استفاده از علف کش با غلظت زیاد نباشد.

    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای زیرسطحی، تری فلوراین، چمن، انسداد فیزیکی
  • حمید رمضانی فر، نجمه یزدان پناه*، حمیدرضا گل کار حمزیی یزد، مجتبی طاوسی، مجید محمودآبادی صفحات 690-700
    این پژوهش با هدف ارزیابی اثرات شوری آب آبیاری در تعامل با سطوح مختلف نیاز آب آبیاری و نیتروژن بر صفات رشد گیاه و کارآیی مصرف آب اسفناج انجام شد. ترکیبی از پنج سطح شوری (یک، چهار، هفت، نه و 11 دسی زیمنس بر متر) با سه سطح نیاز آب آبیاری (75، 100 و 125 درصد) و چهار سطح نیتروژن از منبع اوره با خلوص 46 درصد (0، 100، 150 و 200 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) تحت شرایط کنترل شده گلخانه ای و در سه تکرار به عنوان فاکتورهای مورد مطالعه در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که شوری آب در ترکیب با کمبود آب و نیتروژن سبب کاهش معنی داری در سطح پنج درصد رشد گیاه شد. عملکرد در تیمارهای 75 و 125 درصد نیاز آب آبیاری به ترتیب 7/22 و 8/10 درصد کم تر از تیمار 100 درصد نیاز آب آبیاری بود. شوری در تیمار 75 و 100 درصد نیاز آب آبیاری باعث کاهش معنی دار شاخص سطح برگ گردید. به طوری که، تیمار 75 درصد نیاز آب آبیاری همراه با سطح شوری 11 دسی زیمنس بر متر، 46 درصد شاخص سطح برگ را نسبت به تیمار شاهد کاهش داد. با کاربرد کود در سطح بهینه 150 میلی گرم نیتروژن بر کیلوگرم خاک، رشد گیاه و عملکرد آن برای همه سطوح شوری افزایش معنی داری نشان داد. کارآیی مصرف آب در تمام تیمارها در مقادیر شوری چهار و هفت دسی زیمنس بر متر افزایش یافت، سپس به طور قابل توجهی با افزایش شوری برای کل تیمارهای نیاز آب آبیاری و سطوح نیتروژن کاهش داشت. همچنین، تیمار 125 درصد باعث کاهش بیش تر در کارآیی مصرف آب در مقایسه با تیمارهای 75 و 100 درصد نیاز آب آبیاری برای کل سطوح شوری شد. در نهایت بهترین تیمار از نظر کارآیی مصرف آب در تیمار 75 درصد نیاز آب آبیاری در سطوح متوسط شوری (4 و 7 دسی زیمنس بر متر) مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: تنش شوری، عناصر غذایی، کم آبیاری
  • مرتضی رجبی، نوید جلال کمالی*، مهدی نقی زاده صفحات 701-709

    کمبود آب یکی از عوامل محدودکننده تولید محصولات کشاورزی در نواحی خشک و نیمه خشک جهان است. واقع شدن کشور ما بر روی کمربند خشک جهانی موجب شده مقادیر بارندگی همواره دچار نوسانات شدید باشد. لذا در این شرایط استفاده حداکثر از واحد حجم آب الزامی است در چنین شرایطی آب به میزان لزوم ولی به قدر کافی تا جایی که راندمان کاربرد مصرف آب حداکثر و عملکرد محصول قابل قبول باشد به گیاه داده می شود. در این مطالعه اثر کم آبیاری روی گندم در دشت بردسیر استان کرمان در سال زراعی 99-98 انجام شد. آزمایش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با4 تیمار در 3 تکرار موردبررسی قرار گرفت. چهار تیمار آبیاری به ترتیب شامل تامین 100 ، 85 ،70 و60درصد نیاز آبی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که حداکثر تولید در تیمار آبیاری کامل به دست می آید و در حالت محدودیت آب با کاهش 15درصدی آب مصرفی، بهره وری آب حداکثر می شود. لذا برای منطقه بردسیر تامین 85 درصد نیاز آبی برای صرفه جویی در مصرف آب و بیشینه نمودن بهره وری آب گندم پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: کم آبیاری، کارایی مصرف آب، عملکرد محصول گندم
  • رضا سعیدی*، عباس ستوده نیا صفحات 710-720

    امکان اصلاح اراضی شور با کشت گیاهان مقاوم به شوری، از تولید زه آب شور و صرف هزینه های زهکشی جلوگیری می کند. در این پژوهش، احتمال اصلاح خاک های شور از طریق کاشت گیاه جو، در سطوح مختلف آبیاری و شوری خاک بررسی شد. تیمارهای شوری شامل مقادیر (S1)6، (S2) 5/9 و (S3) 13 دسی زیمنس بر متر و تیمارهای آبیاری شامل آبیاری به مقدار (I1) 100، (I2) 75 و (I3) 50 درصد نیاز آبی گیاه جو بود. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی، با سه تکرار اجرا شد. در اثر افزایش شوری خاک (از S1 به S3) در سطوح آبیاری I1، I2 و I3، به ترتیب 5/25، 6/30 و 36 درصد از مقدار تبخیر-تعرق گیاه کاسته شد. مقدار شوری کم شده از خاک در تیمار های S1، S2 و S3 به ترتیب برابر با 34/4، 88/6 و 42/9 (در تیمار I1)، 76/3، 92/4 و 08/6 (در تیمار I2) و 64/3، 58/3 و 52/3 دسی زیمنس بر متر (در تیمار I3) بود. کم آبیاری باعث کاهش راندمان اصلاح خاک توسط گیاه جو شد. افزایش شوری اولیه خاک در تیمارهای کم آبیاری نیز تاثیر زیادی بر این کار داشت. به طوری که با اعمال تنش خشکی، مقدار راندمان اصلاح خاک 16 درصد (در تیمار S1)، 48 درصد (در تیمار S2) و 6/62 درصد (در تیمار S3) کاهش یافت. اما در سطح آبیاری کامل، افزایش شوری اولیه خاک (تا تیمار S3)، تاثیری بر راندمان اصلاح خاک نداشت. برای تخمین مقدار شوری نهایی خاک از روی مقدار شوری اولیه خاک و سطح آبیاری، از توابع رگرسیونی استفاده شد. مدل نمایی، بهترین برازش را بین دو متغیر EC_f/EC_i و I_i/I_1 داشت. نتیجه کلی نشان داد که دستیابی به بالاترین راندمان اصلاح خاک و مدل سازی بهینه در این فرایند، نیازمند آبیاری کامل گیاه بوده است.

    کلیدواژگان: اصلاح خاک، تنش شوری، تنش خشکی، جذب آب
  • علیرضا دنیائی، امیرپویا صراف* صفحات 721-736

    استفاده از مدلهای بارش-رواناب مفهومی به عنوان یکی ابزارهای ساده و در عین حال کارآمد در مدلسازیهای هیدرولوژیکی کاربرد فراوان دارند. این مدلها با در نظر گرفتن اطلاعات ورودی از قبیل بارش، تبخیر-تعرق و دمای اندازهگیری شده و اطلاعات توپوگرافی حوضه، رژیم جریان را با استفاده از روابط ریاضی شبیه سازی میکنند. در پژوهش حاضر، قابلیت الگوریتم های بهینه سازی عنکبوت بیوه سیاه (BWO) و NSGA-II در واسنجی مدل توزیعی هیدرولوژیکی WetSpa به منظور شبیه سازی بارش- رواناب حوضه گرگانرود مورد ارزیابی قرار گرفته است. الگوریتم های بهینه سازی فوق به صورت چندهدفه برای واسنجی 11 پارامتر سراسری مدل WetSpa استفاده شدند. توابع هدف در نظر گرفته شده در این پژوهش شامل دو شاخص نش-ساتکلیف و نش-ساتکلیف لگاریتمی بوده تا به وسیله آنها عملکرد مدل در پیشبینی دبیهای حداکثری و حداقلی بهبود یابد. پس از واسنجی و صحت سنجی مدل، از آن برای شبیه سازی سیلاب در یکدوره یک ساله در حوضه مذکور استفاده گردید و قابلیت مدل ارزیابی شد نتایج نشان داد که الگوریتم های بهینه سازی BWO و NSGA-II با ضریب همبستگی 81/0و 69/0 به ترتیب عملکرد خوب و قابل قبولی را در واسنجی مدل داشته اند. بنابراین عملکرد الگوریتم بهینه سازیBWO بسیار بهتر از NSGAII ارزیابی شد. همچنین، آنالیز حساسیت پارامترهای موثر نشان داد که ضریب رواناب سطحی، حساسترین پارامتر سراسری مدل WetSpa بوده است.

    کلیدواژگان: الگوریتم بهینهسازی عنکبوت بیوه سیاه، الگوریتم بهینه سازیNSGA-II، کالیبراسیون (واسنجی)، مدل بارش - رواناب، مدل هیدرولوژیکیWetSpa
|
  • Bahman Yargholi * Pages 483-493
    The electrical conductivity parameters are directly related to the water salinity, and its variation trend indicates the variation trend in water resources salinity. Regarding Iran's water resources, there is a concern that due to climate change and drought in recent years, as well as increased water consumption compared to the past, the quality of these resources in terms of salinity is growing. In this study, the Mankendall trend analysis test by eliminating the discharge background effect (noise), which is a documented method in trend analysis on time series without a specific statistical distribution. In order to find the variation time-trend, the electrical conductivity (EC) parameter was used in 20 hydrometric stations located on different rivers of Iran. In selecting hydrometric stations, climatic, hydrological, land use index and different geographical conditions have been considered as effective factors. The results of this test provide a clearer and more citationable perspective of the salinity process. These results indicate the increasing trend of salinity in Moshiran (Darreh River), Samian (Qarasu River), Ahvaz (Karun River), Doab Nosard (Sirvan River), Maraveh Tappeh (Atrak River) and Nozarabad (Nekaroud River) stations and (30% of selected stations). Among control strategies and reduce this trend are observance of rivers and wetlands, balancing and reducing withdrawal from groundwater resources, implementation of watershed management projects, drainage management and prevent the development of agriculture.
    Keywords: Background effect (noise), Electrical conductivity, Mann-Kendall trend analysis, Salinity trend
  • Amir Ghaderi *, Saeed Abbasi Pages 494-509
    Steps in the stepped spillway by creating an artificial roughening bed, dissipate the flow of energy more than other types of spillways. An increase of roughness leads to a uniform and continuous distribution energy of the flow over the spillway. The present study deals with experimental study regarding the appendance elements on the steps and its impact on the variation of the flow pattern, inception point, energy dissipation and Darcy roughness coefficient. Experiments were performed on a physical model, with appendance elements on the steps in different configurations and type (height and notch), and the results were compared with flat stepped spillway. The results showed that the appendance elements on the steps causes some the instabilities and turbulence on the center axis and sides of the steps, which causes the inception point to be moved upstream of the stepped spillway. A nappe and transition flow regimes on stepped spillways with appendance elements occur at lower discharges than flat stepped spillway. With notched, the change of the flow regime on the stepped spillway occurs later than in the height state. Also, the appendance elements on the steps have no effect on the energy dissipation and Darcy roughness coefficient. However, with notched on the appendance elements, their performance is improves and the amount of energy dissipation and Darcy roughness coefficient increases 7.33% and 8% compared to flat stepped spillway, respectively
    Keywords: Appendance elements, Energy dissipation, Inception point, Roughness Coefficient, Stepped spillway
  • Shakoor Tafi *, Khashayar Peyghan, Marzieh Bagheri Khaneghahi, Tara Salehipour Bavarsad, Amir Soltani Mohamadi Pages 510-520

    With the increase of population and pressure on water and soil resources, the important of agriculture and influential parameters in this field have increased more than before. One of these parameters is the evapotranspiration of the reference plant for irrigation planning, which is accurate estimation of that can play an important role in increasing water productivity. There are different methods for estimating the evapotranspiration of the reference plant that in this study, experimental methods in three general categories based on temperature, radiation and mass transfer and five different models of Valiantzas method by comparison with the FAO-Penman-Mantith method as reference method have evaluated. For this purpose, meteorological data of 10 synoptic stations of Mazandaran province in a 15-year period (2004-2018) were used. The results showed that between experimental methods based on temperature, Hargreaves-Samani method in six stations, Trajkovic method in two stations and Blaney-Kridel method in one station perform the best performance. Among the experimental methods based on radiation, Jensen-Hayes method in seven stations and Abtiv method in three stations have the best performance. The results indicated under-estimate for the estimation of the reference plant evapotranspiration by all three experimental methods based on mass transfer compared to the FAO-Penman-Monteith reference method. In all of the 10 stations investigated, the Trabert method was more accurate than the WMO and Maheringer methods and was closer to the FAO-Penman-Monteith reference method. All 5 different models of the Valiantzas method have under-estimates compared to the FAO-Penman-Monteith reference method. Valiantzas 4 model in six stations, Valiantzas 5 and 2 models each in two stations provided the best performance.

    Keywords: evaluation, evapotranspiration, Mazandaran, Valiantzas
  • Rahman Barideh, Fereshteh Nasimi * Pages 521-530
    Infiltration is a key process which can be considered for scheduling, design, management and optimization of irrigation systems. Therefore, it is necessary to choose an appropriate infiltration model to optimize water consumption in agriculture and to study the water cycle on a small and large scale. The purpose of this study was to investigate the sensitivity of the coefficients of Kostiakov, Kostiakov-Lewis and Horton infiltration equations to the simultaneous changes of initial moisture and soil bulk density and its effect on the performance of infiltration equations in different soils. In order to represent the effect of the sensitivity of the coefficients of infiltration equations on the efficiency of those equations at different moisture and bulk densities, first the coefficients of the equations are calculated for all infiltration data (fitting step) and then at a specific moisture and bulk density for each soil are calculated and for the moisture and other densities were used (evaluation step). For this purpose, cumulative infiltration data in eight soil textures, three bulk densities including 1.3, 1.4 and 1.5 g / cm3 and five volumetric moisture levels of 0.1, 0.15, 0.2, 0.25 and 0.3 was prepared using HYDRUS-1D. Based on the results, sensitivity of the coefficients of infiltration equations to changes in moisture and bulk density from high to low, respectively, the coefficient of the Kostiakov equation (ak), the coefficient of the Kostiakov-Lewis equation (akl), the power of the Kostiakov equation (bk), the coefficient of the Horton equation (bh) And the power of the Kostiakov-Lewis equation (bkl) was obtained. The mean increase of RMSE of the Kostiakov, Kostiakov-Lewis and Horton equations in the evaluation stage was respectively 3.25, 34 and 2.8 times the fitting stage. Therefore, the lowest and the highest sensitivity occurred in the Horton and the Kostiakov-Lewis equations respectively.
    Keywords: Infiltration equations, Simulation, Cumulative infiltration, HYDRUS-1D
  • Kazem Alahdadi, Ehsan Parsi, Amirreza Bahrebar *, Rasoul Farhadi Pages 531-542
    Abstract Lateral overflow is one of the important structures in irrigation irrigation networks, which serve as a protective structure upstream of the reversed siphons and as a final overflow for excess water discharge due to improper operation of upstream ponds at the bottom of the main channels, it is also important to collect a certain amount of water from a river or canal continuously and deeply. Circular sections are widely used in the water supply industry due to the technology of GRP pipes with a diameter greater than 4 meters, and have low priority over conventional sections that require digging and compacting soil In this study, using laboratory data, a new relationship based on the critical depth of upstream flow is proposed to determine the discharge capacity of lateral overflow in circular canals. This relationship depends on the effective parameters of the overflow canopy height to the depth of flow at the beginning of the overflow P / y_1, the flow depth over the overflow canopy to the overflow height (y_1-P) / P.
    Keywords: side weirs, Discharge coefficient, Critical depth, Circular Channel
  • Farzin Parchami Araghi *, Adnan Sadeghi Lari Pages 543-557

    The agro-hydrologic simulations are subject to varying degrees of uncertainty. In this regard, uncertainty analysis can provide useful insights into the level of robustness of the model outputs. In this study, a hybrid multi-objective uncertainty analysis scheme, GLUE-UPSO, based on strained Monte-Carlo simulations was developed, combining Generalized Likelihood Uncertainty Estimation (GLUE) and Unified Particle Swarm Optimization (UPSO). The developed scheme was used for uncertainty analysis of distributed agro-hydrological modeling with SWAP for a sugarcane farming system with subsurface drainage located at Shoaybiyeh Sugarcane Agro-industrial Company farms, Khuzestan, Iran. The results highlighted the strong nonuniqueness of most of the calibrated parameters and the importance of uncertainty analysis of the SWAP simulations. Strong parameter correlations revealed the need for the simultaneous calibration of the model parameters against diverse calibration data. The 95% prediction uncertainty bands obtained for the model's hydrology (soil water content, water table level, sub-surface drainage outflow), solute transport (soil water solute concentration and sub-surface drainage outflow salinity), and biophysical (leaf area index, cane, and sucrose dry yield) components enveloped 67%-90%, 23%-71%, and 75%-100% of the corresponding observed data (including both calibration and validation datasets), respectively, with an r-factor of 0.58-1.34, 0.43-1.07, and 0.70-0.98. The results of the study indicated the acceptable level of model uncertainty and the capability of the developed framework for simultaneous calibration and uncertainty quantification of model components.

    Keywords: Inverse modeling, Salinity, SWAP model, Unified Particle Swarm Optimization
  • Hossein Beyrami *, Hossein Rezaei Pages 558-566
    Reducing irrigation losses due to surface evaporation using mulch layer on soil surface can help in maintaining water in the current situation that our country is suffering from water deficit. In this research, the effect three types of mulch layer on evaporation reduction was evaluated on three soil textures (sandy loam, loam and clay loam). For this purpose, a layer of three centimeters mulches (water repellent layer, fine gravel and manure) was placed on the soil surface, and their effect and control (without mulch layers) on the evaporation rate of small lysimeters in Yazd city was investigated. The experiments were performed in a in a factorial experiment with completely randomized design with four treatments and three replications. The results showed that the surface mulch layer significantly decreased evaporation in the mentioned three soils. The maximum evaporation reduction in fine gravel layer compared to the control was 59.8, 58.2 and 61.4% in the sandy loam, loam and clay loam soil, respectively. After fine gravel, the manure was more effective than the water repellent layer mulch in evaporation reduction. The effect of mulches on salinity changes in soil depth was different, so that the lowest amount of salinity was observed in the treatment of fine gravel and manure mulches on the surface of the three soils. Water repellent mulch had less effect on reducing the salinity of topsoil than the other two mulches and more salts were transferred from the depth to the soil surface.
    Keywords: Evaporation, Mulch, soil moisture, Water repellency
  • MohammadJavad Keyhanpour, Seyed Habib Musavi Jahromi *, Hossain Ebrahimi Pages 567-581

    The present study dynamically analyzes the policies of sustainable water resources management based on the security of water, food and energy resources of Nexus with respect to changes in demand resulting from population growth and economic growth over a 20-year horizon using the system dynamics approach. The initial modeling and simulation of the model was performed based on the data of Khuzestan Plain as a large structural unit of water-food-energy resources and according to the continuation of the current situation. Based on the results of Monte Carlo Sensitivity Analysis, the model develops water resources sustainability policy in the form of four policy categories including: water demand management, water supply management, food resource management and energy demand management, as well as combining policies in an ideal system. As a result of simulating the proposed solutions, a combination of water demand management policy and food resource management was selected as the best solution. So that with the development of lands covered by pressurized irrigation network, 16% improvement of irrigation efficiency and 10% modification of cultivation pattern and also 6% reduction of agricultural crop losses in food supply management and also 5% reduction of food demand due to food losses An annual increase of 5% improves crop performance as a selection of sustainable water resources management policies.

    Keywords: Sustainable Water Resources Management, Resource Security, Water-Food-Energy Nexus Modeling System Dynamics
  • Maryam Salehi, Seyed Ehsan Fatemi * Pages 582-597
    Hydrological time-series is a time-dependent hydrological variable that finding the model of changes and predicting is the most important goal of time-series analysis. The purpose of this study is to simultaneously study the characteristics of time series and their prediction and the important parameters of the GEP for high-precision predictions in the training and validation. In this study, groundwater depth time-series of Chamchamal plain station located in Kermanshah province with a 12-year period and mountainous climate and the monthly time-series of Alaska temperature with a 50-year period and cold and dry climate have been used. Genexprotools5.0 software has been used to model time-series by GEP.The results of studying with GEP showed that the periodicity of data properties that existed in the time series of temperature caused correlation results above 90% in different stages of training and validation. So that the effect of different parameters of GEP is less than 10% in improving results. On the other hand, by examining the time-series of groundwater depth, which lacks periodicity and has a descending ACF shape, the prediction results of the GEP with any effective expression parameter, R more than 44% in the validation wasn't obtained. This means that the time-series preprocessing has a greater impact on the prediction results. So that by eliminating the semester, the prediction results in all stages of modeling are significantly reduced. In this case, the best R for the validation is 50%.
    Keywords: time series, Gene expression, Forecasting, Periodicity, preprocessing
  • Hadi Rezaei Rad, Hamed Ebrahimian *, Abdolmajid Liaghat Pages 598-610
    Various methods have been developed to estimate the Manning roughness coefficient, of which the inverse method is widely used. This study aimed to estimate the inverse of Manning roughness coefficient using the WinSRFR model and estimating infiltration parameters of Kostiakov-Lewis equation in furrow irrigation and to investigate their variations in different irrigation events. For this purpose, two inflow discharges (average 0.27 and 0.53 liters per second), two irrigation cycles (5 and 10 days), two fields with different soil texture (E and F) in three irrigation events (first to third) were considered in three replications. Model error in estimating advance and recession time, and volume of infiltrated water was investigated using statistical indices including RE, RMSE and NRMSE. The values of these indices in estimating the advance time in the field E were 0.44%, 0.21 min and 1.11% in the total three irrigation events, respectively. Also, the values of these indices were 1.58%, 5.25 min and 2.78% in the recession time and 0.59%, 5.5 liters and 0.50% in the volume of infiltrated water, respectively. There was less error in estimating the advance and recession time in the field F which showed the excellent accuracy of the inverse estimation method using the WinSRFR model in determining the Manning roughness coefficient. The results also showed that in the field E, the minimum and maximum values of Manning roughness coefficient were estimated as 0.017 and 0.34 and on average 0.075 in the total three irrigation events, respectively. In the field F, the minimum, maximum and the average values of Manning roughness coefficient in three irrigation events were 0.015 and 0.09 and 0.041, respectively.
    Keywords: Advance, Furrow irrigation, Infiltrated water volume, Recession
  • Abdollah Behmanesh, Aslan Egdernezhad *, Saloome Sepehri Pages 611-623
    AquaCrop model is one of the water-driven models that has been developed to simulate the growth of crops under different amounts of irrigation water. However, to use this model, it is necessary to perform calibration. For calibration, it is necessary to determine the sensitivity of changing in input parameters. Therefore, the present study performed to evaluate the sensitivity of AquaCrop in simulating safflower biomass to changes in crop growth parameters. So, normalized water productivity (WP*), maximum transpiration coefficient (KcTrx), initial canopy cover (CC0), crop growth coefficient (CGC) and crop reduction coefficient (CDC) was evaluated using Baven method. In this study, data collected from an agricultural research station in Kermanshah, Iran, was used. Data consisted of surface drip irrigation at three levels (T1, T2 and T3 represent the supply of 100, 66 and 33% of water requirement, respectively), furrow irrigation at two levels (T4: 100% water supply and T5: application of 50 mm irrigation water at the same time in flowering period) and rainfed (T6). The results showed that AquaCrop was the most sensitive to change WP*. The lowest sensitivity was assigned to CDC. The sensitivity of this model to CDC parameter changes was negative and for other treatments was positive. Therefore, increasing the amount of CDC decreased safflower biomass while increasing other parameters increased safflower biomass. The sensitivity of each parameter depended on the irrigation treatment. So that increasing the amount of irrigation water for WP* and Kc increased the sensitivity.
    Keywords: Normalized Water Productivity, Baven Method, Rainfed, Transpiration Coefficient
  • MohammadAli Shahrokhnia *, Javad Baghani Pages 624-635

    Due to the scarcity of water resources in agriculture, improving the irrigation management of potato fields can reduce applied water and increase the productivity of this important crop. For this purpose, it is necessary to have sufficient and accurate information about the status of applied water and water productivity in the conditions of farmers'' management. Therefore, the amount of water applied and water productivity in the conditions of farmers'' management of the three major potato production areas in Fars province were investigated. Three areas of Abadeh, Eghlid and Khorrambid and three systems of surface, sprinkler and drip irrigation were considered as experimental treatments. T-test was used for statistical comparison of the results. The correlation between different factors was examined by determining the correlation coefficient. Results showed that the differences in applied water, yield and water productivity in different regions were not significant at the level of 5%. The average yield and water productivity were 43.6 tons/ha and 4.87 kg/m3, respectively. The use of sprinkler and drip irrigation systems reduced the applied water by 1100 cubic meters per hectare, increased the yield by 10.5 tons per hectare and increased productivity by about 1.8 kg/m3. However, these differences were not statistically significant at the 5% level. The average amount of water used in potato fields was 9420 m3/ha, which was 3350 m3/ha less than the average required water. If irrigation is based solely on the farmer''s experience and irrigation scheduling is not considered, there may be no difference between applied water in different irrigation systems and the water supplied may be less than required. Therefore, in order to reduce the effects of water stress, increase crop and water productivity, in addition to the irrigation system, serious attention should be paid to field irrigation scheduling and volumetric water delivery

    Keywords: Irrigation scheduling, Irrigation system, national water document, Water requirement
  • Golnaz Rezaei, Mohammadreza Khaledian *, Mohammad Kavoosi Kalashami, Mojtaba Rezaei Pages 634-644

    Drought and water scarcity in Iran is a climatic reality, and given the increasing need of different sectors for water, the problem of water scarcity in the coming years threatens the sustainability of cultivating some strategic crops with high water requirement. Rice cultivation requires high irrigation and is susceptible to water stress, so the best way to save water is to improve its water productivity. In this regard, in the present study, the estimation of rice water productivity indices was done in four major rice producing provinces of the country, including: Guilan, Mazandaran, Khuzestan, and Fars provinces. This study uses cross-sectional data from 2014-2015 rice production cost plan of Ministry of Jihad-e-Agriculture collected by cluster sampling from each province's farmers and estimated water requirement through remote sensing to calculate water productivity indices. The results showed that Mazandaran and Guilan provinces had the highest water productivity (yield/water requirement) with average of 0.99 and 0.88 kg/m3, respectively, Fars and Khuzestan provinces were in third and fourth places with averages of 0.65 and 0.52 kg/m3, respectively. The results showed that the highest net benefit of water consumption were in Guilan and Mazandaran provinces with averages of 9310 and 6590 Rials/m3, respectively. According to the results of this study, it is recommended to limit rice cultivation in Khuzestan and Fars provinces, especially in years with water deficiency.

    Keywords: Net profit, Remote Sensing, virtual water, Water requirement, Yield
  • Mohammad Naderi *, Omid Jahandideh, Emad Khanahmadi, Narges Arab, Atefeh Arab, Meysam Salarijazi Pages 645-664
    Investigation of ecological, hydrological and habitat suitability status of aquatic communities is one of the key elements in river ecosystem management. In this regard, in the present study, the determination of the minimum environmental flow of Liqvanchay River using hydrological method of Tennant based on hydrological Information and estimation of ecologically optimal water requirement using Habitat Simulation Model as well as hydromorphocological analysis and habitat suitability of index fish Salmo trutta L.1758 were investigated. For this purpose, mesohabitat simulation based on curves habitat suitability index were performed by field studies and sampling of hydraulic (depth, velocity and bed index) and ecological parameters and accordingly, a new method of classifying the ecological flow regime according to the echohydraulic indices of habitat suitability (water depth, flow velocity and bed) was considered. First, the geometry of the Liqvanchay River model and cross sections was created using the topography map of Liqvanchay River and Arc-GIS software. Then the hydraulic simulation of the river was performed with HEC-RAS software. In the next step, hydromorphocological and habitat simulation were performed in MesoHABSIM model. In this Echohydraulic Model, the relationship between the hydraulic flow and the habitat needs of the species Salmo trutta was established by Weighted Usable Area, and the discharge- habitat suitability curves of the target species were extracted in different discharges in both adult and juvenile life stages. By extracting the discharge- habitat suitability curve, the desirability of the river in terms of quantity and location was investigated. The results showed that the optimal ecological flow velocity should be in the range between 0.27 to 0.76 m/s and the ecological water depth should be in the range between 0.3 to 0.7 m in different seasons and parts of the river.
    Keywords: Ecological regime, Habitat Simulation, MesoHABSIM, River Habitat, Water resources
  • Peyman Varjavand *, Javad Baghani, Fariborz Abbasi Pages 665-678

    Limited water resources and the need for better water management indicate the importance of precisely determining the applied water of crops and orchards. In this study, applied irrigation water and physical and economical water productivity of wheat were evaluated in Ahwaz and Dasht-e-Azadegan in Khuzestan province. Discharge of flow was measured in each irrigation event using WSC flumes in the randomly selected farms with blocked-end border irrigation method. Results showed that the average applied water in selected farms in Ahwaz and Dasht-e Azadegan were 4837 and 5605 m3/ha, respectively. According to wheat yield for each studied farm in these two regions, the average of water productivity was 1.06 and 0.89 kg/m3, respectively. Net economic water productivity for Ahwaz and Dasht-e-Azadegan were 4756 and 5377 IRR/m3, respectively. Due to setting up and operating costs of the pump, which increases the cost of irrigation operations in farms equipped with pump stations on river water resources, the number of irrigation rounds and irrigation depth in each irrigation round decreased and increased, respectively, relative to farms irrigation canal water resources. Comparing physical, gross, and net economic water productivity showed 15.7, 28.5, and 67.6 percent increase in pump station farms relative to canal farms.

    Keywords: Border irrigation, Deliverable water, Water allocation shortage, Water allocation excess, Wheat
  • Aliakbar Shahidani, Mahdi Gheysari *, Ali Nikbakht, Zahra Mosharrafian Pages 679-689

    The emitter clogging by crop roots is a main problem for using subsurface drip irrigation system in an arid area under water stress condition. The goals of this study were to investigate the effect of treflan injection for preventing of emitter clogging by grass roots in subsurface drip irrigation (SDI) and the effect of these treflan on the visual quality of two grass species. The experiment was conducted in a factorial experiment according to completely randomized block design with three replications from 2012 to 2013. The experiment included three levels of treflan contain 0 (C0), 100 (C1) and 300 (C2) mg net Treflan per emitter per year, and two grass species of Festuca (F) and Brmudagrass ( B). The results showed that the injection of Treflan into SDI system decreased roots around the emitter outlet and consequently no emitter clogging was observed. Root penetrate and severe clogging problem was more for Brmudagrass in compared to Festuca. The results showed after two growing seasons there was no emitters clogging in high Treflan level injection. Also, increasing the concentration of treflan up to 300 mg per year per emitter had not effect on the visual quality of grass species. Due to the importance of environmental protection, it is recommended to use a high-tech emitter and dripline for subsurface drip irrigation with no or lower herbicides injection to prevent clogging of the emitter.

    Keywords: subsurface drip irrigation, Treflan, Grass, Physical Obstruction
  • Hamid Ramezanifar, Najme Yazdanpanah *, Hamidreza Golkar Hamzee Yazd, Mojtaba Tavousi, Majid Mahmoodabadi Pages 690-700
    The aim of this study was to evaluate the effects of salinity of irrigation water in interaction with different levels of irrigation water and nitrogen requirements on growth characteristics and water use efficiency of spinach. A combination of five salinity levels (1, 4, 7, 9 and 11 dS/m) with three levels of water requirement including (75, 100 and 125% of irrigation water requirement) and four levels of nitrogen from the source of urea with a purity of 46% (0, 100, 150 and 200 mg/kg soil) under controlled greenhouse conditions in three repetitions were considered as the studied factors. The results showed that salinity in combination with water stress and nitrogen deficiency caused a significant reduction in plant growth. Yield in treatments 75 and 125% of water requirement was 22.7 and 10.8% less than 100% of water requirement, respectively. Salinity in the treatment of 75 and 100% water requirement had a significant effect on leaf area index; such that the treatment of 75% of water requirement with the salinity level 11 ds/m decreased the leaf area index 46% tward control treatment. By increasing the application of fertilizer at the optimal level of 150 mg N/kg soil, plant growth and yield for all salinity levels showed a significant increase. Water use efficiency increased in W1, W2 and W3 treatments at salinity levels 4, 7 and 4-7 ds/m, then decreased significantly with increasing salinity for all treatments of water requirement and nitrogen levels. Also, 125% treatment caused a further reduction in water use efficiency compared to 75% and 100% water requirement treatments for all salinity levels. Finally, the best treatment in terms of water use efficiency was observed in the treatment of 75% of water requirement at moderate salinity levels (4- 7 dS/m).
    Keywords: salinity stress, nutrients, Irrigation deficiency
  • Morteza Rajabi, NAVID JALALKAMALI *, Mehdi Naghizade Pages 701-709

    Water scarcity is one of the limiting factors for agricultural production in arid and semi-arid regions of the world. Being located on a major global dry belt, many parts of Iran tend to experience frequent fluctuations in precipitation levels. Under these conditions, it is necessary to make the best use unit volume of water. To achieve the maximum possible water use efficiency in agriculture, the plants should be given just enough water to reach an acceptable crop yield. This study investigated the effect of deficit irrigation on wheat yield in the Bardsir plain of Kerman, Iran, in the crop year 2019-2020. The experiment was performed in Randomized Complete Block Design (RCBD), using 4 treatments and 3 replications, 100, 85, 70 and 60 percent of water irrigation requirements were considered as 4 different treatments. The highest crop yield was observed in the treatment with 100% irrigation and the highest water use efficiency was achieved in the treatment with 15%deficit irrigation. Therefore, to maximize the water efficiency of wheat production in the Bardsir region, wheat farms in this area should receive water in amounts equivalent to 85% of their irrigation water requirement.

    Keywords: Deficit irrigation, Water use efficiency, Wheat yield
  • Reza Saeidi *, Abbas Sotoodehnia Pages 710-720

    The possibility of modification the saline lands by planting the salt-resistant crops, prevents the production of wastewater and drainage costs. In this study, the possibility of modifying saline soils by planting barley at different irrigation levels and soil salinity, was investigated. Salinity treatments included 6(S1), 9.5(S2) and 13(S3) (dS.m-1) and irrigation treatments included the amount of 100(I1), 75(I2) and 50(I3) percent based on the barley water requirement. This research was done as a factorial experiment in a completely randomized design with three replications. Due to increasing soil salinity (from S1 to S3) at irrigation levels of I1, I2 and I3, the amount of evapotranspiration was reduced to 25.5, 30.6 and 36 percent, respectively. The amount of reduced soil salinity in S1, S2 and S3 treatments were equal to 4.34, 6.88 and 9.42 (in I1 treatment), 3.76, 4.92 and 6.08 (in I2 treatment) and 3.64, 3.58 and 3.52 dS.m-1 (in I3 treatment), respectively. Low irrigation reduced the soil modification efficiency. Also, increasing the soil salinity in low irrigation treatments had a high effect on this work. Due to drought stress, the amount of soil modification efficiency decreased to 16% (in S1 treatment), 48% (in S2 treatment) and 62.6% (in S3 treatment). However, at full irrigation level, increasing the soil salinity (up to S3 treatment) did not had effect on the soil modification efficiency. Regression functions were used to estimate the final soil salinity, by the initial soil salinity and irrigation level. The exponential model had the best fit between the two variables of EC_f/EC_i and I_i/I_1 . The overall result showed that achieving to the highest soil modification efficiency and optimal modeling, required to the full irrigation of the crop.

    Keywords: Drought stress, salinity stress, Soil modification, water absorption
  • Alireza Donyaii, Amirpouya Sarraf * Pages 721-736

    Conceptual rainfall-runoff (RR) models are one of the simple and efficient tools in hydrological modeling. These models simulate the flow regime using mathematical equations using input data such as precipitation, evapotranspiration and measured temperature, and basin topographic information. Calibration of RR models, e.g. WetSpa which has been developed in Belgium, is a process in which parameter adjustment are made so as to match the dynamic behavior of the RR model to the observed behavior of the catchment. This research presents an application of the Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) and Black Widow Optimization (BWO) for multi-objective calibration of WetSpa in Gorganroud river basin, Iran to optimize 11 global parameters of the WetSpa model. The objective functions are Nash–Sutcliffe and logarithmic Nash–Sutcliffe efficiencies in order to improve the model's performance. The WetSpa model then was applied for a period of 1-year flood simulation in the basin and the results were analyzed. Results showed that the evolutionary NSGA-II and BWO algorithms are capable of locating optimal parameter sets in the search space. The measured correlation coefficient in the calibration process was 0.69 and 0.81 for the NSGA-II and BWO algorithms, respectively. Moreover, a sensitivity analysis was conducted on the global parameters in which the surface runoff coefficient was the most sensitive parameter of the model.

    Keywords: Black Widow Optimization Algorithm, NSGA-II Optimization Algorithm, Rainfall-Runoff model, Calibration, WetSpa Hydrological Model