فهرست مطالب

مدل سازی و مدیریت آب و خاک - سال یکم شماره 2 (تابستان 1400)

نشریه مدل سازی و مدیریت آب و خاک
سال یکم شماره 2 (تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/04/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمد جان بزرگی، مهین حنیفه پور*، حسن خسروی صفحات 1-13

    خشک سالی به عنوان یکی از پدیده های محیطی شناخته شده و در واقع بخش جدایی ناپذیری از تغییرات اقلیمی است که می تواند در هر منطقه جغرافیایی حادث شود. در این مطالعه برای بررسی شدت، مدت و وسعت خشک سالی از داده های ماهانه و متوسط بارندگی سالانه 17 ایستگاه متعلق به سازمان هواشناسی کشور از سال 1351 تا 1396 واقع در استان گیلان استفاده شده است. به منظور بررسی و مقایسه قابلیت شاخص های خشک سالی هواشناسی و هیدرولوژیکی، شاخص بارش استاندارد شده (SPI) و شاخص خشکی جریان رودخانه ای (SDI) بسته به قابلیت مقدار شاخص، شدت و مدت خشک سالی برای کل استان در مقیاس سالانه و دوره های سه، شش، نه و 12 ماهه محاسبه شد. نقشه های پهنه بندی با روش وزن دهی معکوس فاصله (IDW) تهیه شد. نتایج حاصل از پهنه بندی شدت خشک سالی طی دوره آماری مورد مطالعه در استان گیلان نشان داد که طبق آمار و اطلاعاتی که از یک دوره آماری از سال 1351 تا 1396 در مقدار SPI سه ماهه به دست آمده، این شاخص رو به ترسالی نموده است، ولی در دوره های شش، نه و 12 ماه اکثر شهرهای استان گیلان رو به نرمالی بوده و خشک سالی با بیش ترین درصد احتمالات در مساحت تغییرات مکانی که به صورت مثبت است مشاهده شد. هم چنین نقشه هایی که از درون یابی مقدار SPI در چهار دوره آماری با بهترین برازش درون یابی به دست آمده است نشان می دهد که با نزدیک شدن به سال 1396 مقدار شاخص خشک سالی نسبت به 1351 بیش تر شده و اکثر شهرهای استان را محدوده خشک سالی بیش تری در برگرفته است. هم چنین بر اساس نقشه ها عمده خشک سالی در منطقه در ایستگاه های واقع در جنوب و جنوب شرقی منطقه مورد مطالعه اتفاق افتاده است. مقدار SDI نیز نشان داد که عمده ایستگاه ها فاقد خشک سالی و یا دارای خشک سالی متوسط هستند.

    کلیدواژگان: شدت خشکسالی، نقشه پهنه بندی، SDI، SPI
  • سمانه پورمحمدی*، مهران فاطمی، فائزه رسایی، سید آرمان هاشمی منفرد، محمود خسروی صفحات 14-24

    بحران کمبود آب، یکی از مهم ترین مشکلات پیش روی بشر در عصر حاضر است. از این رو بشر از آخرین فن آوری های موجود علمی و عملی برای حل مشکل کم آبی در مناطق خشک و نیمه خشک کمک گرفته و با گسترش روش های بهینه سازی مصرف، سعی در کاهش بحران دارد. به همین دلیل، استفاده بهینه از منابع آب و نیز استفاده از روش های جدید استحصال آب، نقش قابل توجهی در تعدیل اثرات کم آبی ایفا می کند. یکی از روش های افزایش بارش و تولید آب، فن آوری بارورسازی ابرهاست. از این رو، هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر فن آوری باروری ابرها بر افزایش آب حوضه آبریز خاش که یکی از مستعدترین مناطق برای اجرای پروژه های تعدیل وضع هوا در استان سیستان است، می باشد. نتایج ارزیابی پروژه های متفاوت بارورسازی ابرها حدود 15 تا 20 درصد افزایش بارش را نشان می دهد. به همین دلیل با استناد بر مقالات ملی و بین المللی و با در نظر گرفتن سناریوی افزایش بارش حدود 15 تا 20 درصد، به بررسی مدیریت منابع آب حوضه مشخص شده در بخش های شرب، کشاورزی و صنعت پرداخته شده است. سپس، با استفاده از مدل برنامه ریزی و ارزیابی منابع آب (WEAP) وضعیت حوضه آبریز خاش در ماه های آذر، دی، بهمن، اسفند و فروردین (ماه های مستعد بارورسازی ابرها) و در شرایط 20 درصد افزایش بارش ناشی از اجرای پروژه های بارورسازی ابرها تحلیل شد و مقدار درصد تامین نیازهای آب شرب، کشاورزی و صنعت استخراج شده و مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج ارزیابی و بررسی داده های بارش، اثر مثبت اجرای پروژه های تعدیل وضع هوا را بر منابع آب حوضه آبریز خاش نشان می دهد.

    کلیدواژگان: تعدیل وضع هوا، حوضه آبریز خاش، مدل سازی WEAP، منابع آب
  • منصور جهان تیغ* صفحات 25-35

    رشد جمعیت و به دنبال آن افزایش مصرف آب، به دلیل ارتقای شاخص های بهداشت و رفاه از یک سو و توسعه بخش های اقتصادی و کشاورزی و به کارگیری روش های آبیاری سنتی، از سوی دیگر، افزایش تقاضای آب را در پی داشته است، در حالی که منابع آبی شیرین محدود است. بخش کشاورزی قسمت عمده ای از آب شیرین را مصرف می کند، لذا استفاده بهینه از منابع آب موجود یکی از راهکارهای مقابله با محدودیت منابع آبی است که علاوه بر افزایش تولید در واحد سطح، وسعت اراضی کشاورزی تحت کشت را نیز افزایش می دهد. در همین راستا، این پژوهش به منظور ارزیابی رشد نهال توت با سه روش آبیاری زیرسطحی، سفالی و قطره ای در مناطق خشک انجام شد. سه تیمار آبیاری سفالی، قطره ای و زیرسطحی با چهار تکرار روی گیاه توت در قالب طرح کاملا تصادفی در سال 1394 مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا چاله هایی حفر و سه نمونه خاک از عمق 50 سانتی متری هر تیمار برداشت و برخی از ویژگی های آن اندازه گیری شد و نهال توت ریشه دار شش ماهه در چاله ها کاشته شد. سپس، ارتفاع درخت، تعداد شاخه، قطر و تاج پوشش در طول فصل رشد و رطوبت خاک در عمق 60 سانتی متری قبل از آبیاری اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل آماری میانگین یافته ها با استفاده از نرم افزار SPSS انجام شد. نتایج نشان داد بین مقادیر مربوط به افزایش ارتفاع نهال ها در آبیاری های زیرسطحی (5/78 سانتی متر)، سفالی (5/45 سانتی متر) و قطره ای (7/59 سانتی متر) در سطح پنج درصد و مقادیر رطوبت خاک مربوط به سه تیمار آبیاری (به ترتیب 18، 25/14 و 4/13 درصد) در سطح یک درصد اختلاف معنی داری وجود داشت. نتایج این پژوهش نشان داد که در روش آبیاری زیرسطحی نیاز آبی گیاه بهتر تامین می شود و آب زیادتری در دسترس نهال قرار می گیرد؛ بنابراین، نسبت به آبیاری سفالی و قطره ای عملکرد بهتری دارد.

    کلیدواژگان: رطوبت خاک، ارتفاع نهال توت، تاج پوشش، کاهش مصرف آب
  • مهدیه افشاری نیا، فاطمه پناهی* صفحات 36-46

    شور شدن خاک از جمله عوامل اصلی تخریب خاک به شمار می رود. طبیعتا کاهش بارندگی و افزایش تنش ناشی از خشک سالی، افزایش شوری خاک را در پی خواهد داشت. به منظور بررسی نقش خشک سالی در تشدید شوری خاک در دشت کاشان، دوره های خشک سالی توسط شاخص بارش استاندارد شده ((SPI، در شش بازه زمانی در دوره آماری 2000 تا 2017 بررسی شد. نتایج بررسی این شاخص حاکی از این بود که سال های 2000، 2008، 2015 و 2016 به عنوان سال مرجع با حداکثر شدت خشک سالی بوده است. تغییرات شوری در سال های مرجع با استفاده از شاخص شوری خاک (SI) حاصل از تصاویر ماهواره ای، سنجنده ETM+ از طریق نرم افزار  ENVI(نسخه 7.4) بررسی شد. در پژوهش حاضر، نقشه واقعیت زمینی با روش نمونه برداری میدانی، مطالعات آزمایشگاهی و میان یابی در نرم افزار  ArcGIS (نسخه 1.4.10) به دست آمد. مناسب ترین روش میان یابی برای سال های با شدت خشک سالی بیش تر طبق میانگین کم ترین مربعات خطا (RMSE) ارایه و روش وزن دهی معکوس فاصله (IDW) انتخاب شد. نتایج نشان داد که میان مقادیر شوری واقعی و میان یابی شده ارتباط معنا داری در سطح یک درصد با ضریب همبستگی 96/0 برقرار است. این موضوع بیان می کند مدل حاصل شده تخمین گر مناسبی جهت برآورد شوری خاک است. هم چنین نتایج نشان دهنده وجود همبستگی معنادار در سطح یک درصد بین خشک سالی و شوری خاک  (EC)با استفاده از روش اسپیرمن بود. نتایج نشان گر این امر بود که افزایش خشک سالی، افزایش شوری را در پی خواهد داشت، اگرچه این یک اصل نیست و در سال آماری 2016 این همبستگی معکوس به دست آمد و شاید به این علت است که اثر خشک سالی بر منابع آب و خاک با تاخیر بروز خواهد داد. بنابراین، لازم است در سیاست گذاری در جهت به کارگیری مدیریت ریسک خشک سالی به این موضوع توجه شود و از طریق توجه به این امر سبب کاهش اثرات خشک سالی شد.

    کلیدواژگان: خاک های شور، دوره های خشک و مرطوب، سنجش از دور، مدیریت آب و خاک، مناطق خشک
  • سمیه امامی*، حسین دهقانی سانیج، میلاد رضایی صفحات 47-59
    حوضه آبریز دریاچه ارومیه به دلیل استفاده بی رویه از منابع آب به ویژه در بخش کشاورزی و کاهش نزولات جوی در تامین نیازهای اکولوژیک خود با بحران روبه رو شده است. لذا، بهبود سیستم های آبیاری سطحی موجود می تواند راه کار مناسبی در کاهش مصرف و استفاده بهینه از منابع آب در این حوضه باشد. در همین راستا، به منظور بررسی و مقایسه تاثیر رویکرد آبیاری شیاری دوطرفه بر عملکرد و کارایی مصرف آب در محصول شلیل رقم مغان مورد پژوهش در سال زراعی 99-1398 در اراضی شهرستان میان دوآب واقع در جنوب دریاچه ارومیه اجرا و عملکرد محصول از طریق مدل های شبکه تابع پایه شعاعی (RBF) و شبکه پیش خور تعمیم یافته (GFF) برآورد شد. برای این منظور، یک مجموعه داده شامل 140 داده در دو سطح آبیاری کرتی T1 (شاهد) و آبیاری شیاری دوطرفه T2 (تیمار) و مشخصات خاک منطقه به عنوان پارامترهای ورودی استفاده شد. 80 درصد (112 داده) برای آموزش و 20 درصد (28 داده) برای آزمایش شبکه استفاده شد. در این پژوهش روش مدیریت زمان آبیاری نیز در نظر گرفته شد. به نحوی که در هر آبیاری، میزان آب مورد نیاز در هر دو بخش شاهد و تیمار بر اساس نیاز آبی شلیل مغان و فواصل آبیاری تعیین شد. نتایج نشان داد که رویکرد آبیاری شیاری دوطرفه و نیز اعمال تیمار برنامه ریزی آبیاری زمان واقعی موجب افزایش بهره وری آب (72/0 کیلوگرم بر مترمکعب) در این مزرعه شد. هم چنین نتایج مدل سازی نشان داد که مدل RBF با آموزش Levenberg Marquardt و چهار لایه پنهان پتانسیل بالایی در تخمین عملکرد محصول شلیل مغان دارد. در مجموع، با اعمال پارامتر سطوح آبیاری به عنوان ورودی، مدل شبکه عصبی مصنوعی می تواند تخمین مطلوب تری (RMSE = 0.035) از عملکرد محصول شلیل مغان ارایه دهد.
    کلیدواژگان: آبیاری سطحی، دریاچه ارومیه، کارایی مصرف آب، مدیریت زمان آبیاری
  • شادی جلیلیان*، سید پدرام نی نیوا، شبنم جلیلیان صفحات 60-74

    گسترش و توسعه جوامع بشر به واسطه افزایش نیاز به توسعه زیرساخت ها همواره با کاهش میزان پوشش گیاهی و در نتیجه ایجاد تغییرات در سیمای سرزمین و به ویژه عامل اساسی در وقوع فرسایش خاک و افزایش انواع ناپایداری در خاک همراه بوده است. عمده پژوهش های انجام شده حاکی از آن است که استفاده کارآمد از پوشش گیاهی سبب افزایش مقاومت و پایداری و کاهش میزان فرسایش خاک می شود. در این راستا، انتخاب گونه های گیاهی مناسب برای مهار فرسایش خاک و هم چنین انتخاب ترکیبی از گونه ها از مسایل مهم است. فرسایش شیاری یکی از اشکال بارز فرسایش های آبی به شمار می رود که علاوه بر تخریب خاک سبب ایجاد شرایط نامطلوب برای استقرار گیاهان می شود. لذا، پژوهش حاضر با هدف آشنایی بیش تر در زمینه فرآیند فرسایش شیاری و گونه های مناسب و دارای پتانسیل برای مهار آن صورت گرفت. گونه های گیاهی مناسب معرفی شده در این پژوهش با توجه به معیارهای اهمیت تاج پوشش، ریشه، ساقه، مقاومت تنشی و اقلیمی شامل Vetiveria zizanioide، Tamarix، Oliv uphratica Populus، Haloxylon،Parrotia persica ، Diospyros lotus، Medicago spp، olea europaea، Platanus orientalis و Cercis siliquastrum بوده است که می توان آن ها را پس از بررسی میزان سازگاری با ویژگی های منطقه مورد نظر و به منظور بهره گیری از روش های زیستی با هدف کاهش فرسایش استفاده کرد.

    کلیدواژگان: پوشش گیاهی، تخریب و هدررفت خاک، جریان های متمرکز، زیست مهندسی
|
  • Mohammad Janbozorgi, Mahin Hanifepour *, Hassan Khosravi Pages 1-13
    Introduction

    Drought is known as one of the environmental phenomena and it is also considered as a direct impact of climatic changes that can occur in any geographical area. 

    Materials and Methods

    In this study, monthly and annual rainfall data of 17 rain gauge stations belonging to the Meteorological Organization from 1972 to 2017 in Guilan Province have been used to investigate the severity, duration, and extent of drought. To evaluate and compare the capabilities of meteorological and hydrological drought, the standardized precipitation index (SPI) and streamflow drought index (SDI) were calculated (Lui et al., 2012) for the whole province in the periods of three, six, nine, 12-month, and annual scale depending on the capability of the index, severity, and duration of drought spells. 

    Results and Discussion

    To investigate the extent of drought, zoning maps were prepared using the inverse distance weighting method. According to statistics and information obtained from a statistical period from 1972 to 2017, the amount of the three-month SPI index is determined as a wet period. The results of drought severity zoning in Guilan Province showed that the SPI values in six, nine, and 12-month time scales were categorized as dry periods. In most of the cities of the study province, the drought was observed with the highest probability and had positive changes in the area of drought extent. 

    Conclusion

    The maps obtained from SPI interpolating in four statistical periods showed that the value of standardized precipitation index has increased in 2017 compared with 1972, and most cities in the studied province are covered by more drought-prone areas. In addition, the main drought in the region is observed in the meteorological stations located in the south and southeast of the region. According to the SDI values, it can be concluded that most of the river gauge stations are without or with moderate drought.

    Keywords: Drought severity zoning, SDI, SPI, zoning map
  • Samaneh Pourmohammadi *, Mehran Fatemi, Faeze Rasaie, Seyed Arman Hashemi Monfared, Mahmoud Khosravi Pages 14-24
    Introduction

    One of the ways to increase rainfall and water production is cloud seeding technology. In this regard, the purpose of this study is to investigate the effect of cloud seeding technology on increasing the water of Khash Basin, as the most prone area for climate change projects in Sistan Province as documented in several national and international studies; Considering the scenario of increasing rainfall by about 15 to 25%, the management of water resources was studied on the drinking, agriculture and industry sectors in this basin. Therefore, the current percentage of meeting the needs of drinking, agriculture and industry was compared using Water Evaluation And Planning (WEAP) with the future condition considering a 20% increase in rainfall due to the implementation of cloud seeding project.

    Materials and Methods

    WEAP is a comprehensive, user-friendly, and flexible model developed for water resources planning. The main advantage of WEAP is the integrated approach in simulating irrigation systems and evaluating the impact of different policies. In the field of hydrological modeling, the WEAP software models all the processes necessary for the quantitative balance of surface water and the interaction of the groundwater aquifer with the river flow. The methods for modeling surface water in the software are: 1) soil moisture method, 2) water requirement method (FAO), and 3) standard method (rainfall-runoff). We will use the standard method according to the available data/information.

    Results and Discussion

    In the current situation, urban and rural drinking needs are fully met according to the higher priority. Also, the needs of agriculture and industry are met 100% in December, January and February and less than 25% in April to September, which is a significant shortage and management measures must be compensated for this shortage. The reliability of urban and rural drinking needs is 100%, which means that these needs are fully met in all months of the period. This percentage is about 33% for industry needs and about 25% for agriculture needs, which means a lack of proper reliability to meet these needs. The percentage of needs supply in the industry and agriculture sectors has increased with increasing rainfall in March and April. The results show the positive effect of implementing climate change projects on water resources in Khash Basin.

    Conclusion 

    The results showed a 20% increase in precipitation in the Khash area, which was identified as a cloud-prone area; it has a positive effect on the percentage of supply of different needs. Cloud fertility as one of the most cost-effective methods of water supply can be effective as a suitable solution in the management of water resources of basins in various drinking, industry and agriculture sectors and according to various scientific sources Long-term implementation of climate change projects can be a valuable and cost-effective solution to the effects of drought and climate change in the country's basins.

    Keywords: Khash Basin, water resources, Weather Modification, WEAP modeling
  • Mansour Jahantigh * Pages 25-35
    Introduction

    Mulberry is one of the plants that are compatible with dry areas. A little research has been done on the irrigation of mulberry seedlings using different methods in arid and special areas of Sistan. In the past, there were suitable climatic conditions for the establishment of mulberry trees in Sistan. If mulberry orchards are revived in the area, in addition to fruit production and the prosperity of the breeding industry, it will also play an effective role in controlling erosion and improving the environment. Due to the harmful effects of water shortage and lack of proper efficient methods used in the agricultural sector of the country, it is necessary to study and use new methods. This research examines the establishment of fruitful mulberry seedlings with three methods of subsurface irrigation, pottery, and drip irrigation in the Helmand watershed. By establishing vegetation while saving limited water consumption in the region, along with its economic aspects for the stakeholders, should also be effective as windbreaks and improvement of the environment for the development of the region.

    Materials and Methods

    This research was carried out to evaluate the Mulberry growth using three methods including subsurface irrigation, clay pot, and drop irrigation in dryland regions. Therefore, after preparing hold digs, three soil samples has collected from depth 50 cm of each treatment, and soil characteristics were analyzed. Six-month-old mulberry seedlings were planted in the pits. This research was randomly tested the clay pot irrigation, drop and surface irrigation on mulberry with three treatments and four iterations. Tree high, branch number, diameter, and canopy have been measured. Also, soil moisture was measured at a depth of 60 cm before irrigation. The data were analyzed using SPSS software.

    Results and Discussion

    According to the climatic conditions of the region, a total of 700 L of water was given to each seedling. The average moisture content of subsurface irrigation treatment was higher than other treatments. Moisture content in subsurface irrigation, pottery, and surface drops were 18, 14.25, and 13.4%, respectively. The moisture content of subsurface irrigation treatment was 20.8% and 25.5% higher than the moisture content of clay irrigation treatment and drip type, respectively. The mean values have been compared based on the Duncan test and showed the amount of moisture in subsurface irrigation classified in one group and in clay type and surface drops in another group. Statistical analysis showed that there was a significant difference between the moisture content of the three treatments (α< 0.01). Also, significant differences were observed between the mean of plants height of the subsurface (78.5 cm), clay pot (45.5 cm), and drop (59.7 cm) irrigation methods. But, there was no significant difference between canopy, diameter, and branch number. The plant water needs are better provided in the surface irrigation method, and more water is available compared with clay pot and drop irrigation.

    Conclusion

    The results of this experiment showed that the subsurface irrigation treatment had a better condition in all characteristics than the pottery and drip irrigation methods. Because it provides more moisture to the plant. This situation is due to the lack of high evaporation in subsurface irrigation, water enters the root zone directly through gravity. Therefore, it is concluded that the subsurface irrigation method is more suitable for plant growth than pottery and drip irrigation which reduces the water loss from the soil surface and better moisture distribution.

    Keywords: Soil moisture, seedling height, canopy, reduce water consumption
  • Mahdieh Afsharinia, Fatemeh Panahi * Pages 36-46
    Introduction

    Stability of soil structure is one of the most important indicators of land degradation sensitivity and soil quality. Also, soil salinization is among of the main causes of land degradation in arid and semi-arid regions and the critical factor limiting agricultural production (Arasto and Akhiani, 2018). Soil salinity affects plant growth and in this case, the importance of soil is determined due to increasing population growth and the emergence of new needs for more food (Karam et al., 2018). Drought as a natural disaster and inevitable phenomenon has been seen in a wide range of countries, especially countries located in arid and dry regions of the world (Saeidipour et al., 2018). 

    Materials and Methods

    In order to investigate the role of drought in intensifying soil salinity in Kashan Plain, drought periods were studied by standardized precipitation index (SPI) in six time periods in the statistical period 2000 to 2017. The results indicated that the years 2000, 2008, 2015, and 2016 were the reference years with the maximum intensity of drought. Salinity changes in reference years were analyzed using the salinity index (SI) obtained from satellite images, ETM + sensors through ENVI software (version 7.4). Then, the ground reality map of soil salinity was obtained by field sampling, laboratory studies, and interpolation in ArcGIS software (version 10.4.1). According to the root-mean-square error (RMSE) criterion, the inverse distance weighting (IDW) method was selected as the most suitable interpolation method in spatial mapping of drought intensity. 

    Results and Discussion

    The results of the correlation analysis showed that there is a significant relationship between the actual and intermediate salinity values ​​at the level of 1% with a correlation coefficient of 0.968. This suggests that the obtained model is a good estimator for soil salinity prediction. The results also showed a significant correlation at the 1% level between drought and EC using the Spearman method. The results showed that increasing drought will increase the salinity amount, although this relationship was found inverse for 2016. 

    Conclusion

    The characteristic arid zone has a variable climate; so that these climatic fluctuations have made it prone to high sensitivity. Over the past few years, reduced rainfall and increased temperature in the Kashan Region have been the main causes of soil salinity. Along with the occurrence of meteorological drought, over exploitation of groundwater and the entry of solutes through precipitation are intensified the soil salinity over the study area.

    Keywords: arid areas, dry, wet periods, remote sensing, Saline soils, water, soil management
  • Somayeh Emami *, Hossein Dehghanisanij, Milad Rezaie Pages 47-59
    Introduction
    Due to the lack of rainfall, Iran is one of the arid countries in the world where most irrigation systems are done as surface irrigation. Due to the high costs of pressurized irrigation systems, improvement and modification of surface irrigation methods such as land leveling, the correct choice of irrigation method, proper design and thus increase efficiency is significant. If surface irrigation is properly designed and implemented, it is one of the most suitable methods for farmers due to the lack of complex equipment and devices. Researchers use artificial neural networks to simulate and estimate parameters such as weekly evaporation rate, daily evaporation, water capacity, and permeability coefficient have been used. 
    Materials and Methods
    Perceptrons are arranged in layers, with the first layer taking in inputs and the last layer producing outputs. The middle layers have no connection with the external world and hence are called hidden layers. Each perceptron in one layer is connected to every perceptron on the next layer. Hence information is constantly "fed forward" from one layer to the next. There is no connection among perceptrons in the same layer. 
    Radial basis function (RBF) networks have three layers: an input layer, a hidden layer with a non-linear RBF activation function, and a linear output layer. The input can be modeled as a vector of real numbers. The output of the network is then a scalar function of the input vector, and is given by where is the number of neurons in the hidden layer, is the center vector for neuron, and is the weight of neuron functions in the linear output neuron. Functions that depend only on the distance from a center vector are radially symmetric about that vector. 
    Results and Discussion
    The best results were calculated using the average savings in the treatment section compared to the observed section, 31.7%. It also shows water consumption in the treatment section and the control is calculated as 5793 and 6566.9 m3/ha, respectively, which indicates an 11.8% decrease in water consumption reduction (733.9 m3/ ha) of the treatment compared to the control. According to the obtained results and after comparing the results of RBF and GFF networks, RBF networks (function with radial base) with parameters of different irrigation levels as input were recognized as the best network. The R2 is equal to 0.92 and the square root of the RMS is equal to 0.035.
    Conclusion
    It can be stated that the method of two-sided furrow irrigation, in addition to reducing water consumption, increased crop yield. Also, there was the highest water loss in the first irrigation. The average efficiency of water application efficiency in the treatment and control sections was calculated to be 2.24 and 1.52 kg/m3, respectively, with the majority of losses being deep penetration. The RBF model had better results in predicting than the GFF neural network model. RBF neural networks with the parameter of different irrigation levels as input were recognized as the best network.
    Keywords: Surface irrigation, Urmia Lake, Water use efficiency, Irrigation time management
  • Shadi Jalilian *, Seyed Pedram Nainiva, Shabnam Jalilian Pages 60-74
    Introduction

    The distribution and development of human societies due to the increasing need for infrastructure development has always been associated with a decrease in vegetation and as a result led to landscape changes, soil erosion, and soil instability. In this regard, the rill detachment capacity is a key factor in concentrated flow erosion. Rill erosion generally turns into gully erosion with severe environmental impacts. To this end, its control is highly important in landscape management and conservation. However, the effects of different vegetation species on topsoil resistance against concentrated flow erosion are much less studied. Due to the interception of raindrops by the canopy and the plant bodies, it reduces the kinetic energy of raindrops, and due to the organic carbon in the soil, it causes the formation of sticky aggregates, which results in soil protection against detachment of particles. Towards this, the current study was conducted to introduce some of the suitable species to control rill erosion.

    Materials and Methods

    This study is a review of research conducted in the field of reducing and controlling rill erosion, biologically. Therefore, through a deep literature review and considering climatic and environmental criteria, the most suitable plants in order to reduce and control the rill erosion have been introduced. The biological characteristics affecting the reduction of rill erosion, including the continued importance of vegetation stems, canopy and roots in controlling soil erosion, were discussed. Strength resistances in controlling soil erosion were discussed and then issues related to climate adaptation were examined. Finally, after the process of determining suitable species to reduce rill erosion, the list and characteristics of suitable plant species in controlling rill erosion were presented and described.

    Results and Discussion

    The suitable plant species introduced to soil erosion control according to the canopy importance, stress, and climatic resistance were included Vetiveria zizanioides, Tamarix, Populus uphratica Olive, Haloxylon, Parrotia persica, Diospyros lotus, Medicago spp, Olea europaea, Platanus orientalis, Cercis siliquastrum. The introduced species can be used by examining their compatibility with the specific regional Considering the results of this study and the importance of problems caused by soil erosion, general recommendations including diagnosis and evaluation of the efficiency of established tree species have been presented. Explaining the positive and negative consequences of planting and rehabilitating them, collecting information about tree species suitable for reducing and controlling other forms of erosion, their ecological characteristics in order to prevent and reduce erosion have been examined.

    Conclusion

    Identifying areas prone to rill erosion and explaining the bioengineering strategy is necessary to prevent the destruction of forest and rangeland cover, and increase planting, rehabilitation and establishment of suitable plant species. It is recommended to strengthen biological measures such as buffer establishment, coastal strips, seeding, cutting, planting, vegetation and implementation of conservation plans and enclosure of pastures characteristics, to take advantage of biological methods to reduce erosion.

    Keywords: Bioengineering, Concentrated Flow, Soil Degradation, Loss, Vegetation