فهرست مطالب

فصلنامه علوم و مهندسی آبیاری
سال چهل و پنجم شماره 3 (پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/09/30
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سید محسن سیدان*، امیر دادرس مقدم، علی محمد جعفری، حسین بدیع برزین صفحات 1-14

    رشد روز‏افزون تقاضای آب در شرایط خاص اقلیمی کشور، استان همدان را در آستانه کمبود شدید و به دنبال آن تنش های اجتماعی و سیاسی زیادی قرار خواهد داد که بهبود این شرایط نیازمند رویکردهایی برای تخصیص و استفاده بهینه از منابع آبی موجود است. قیمت گذاری آب و تعیین تعرفه های مناسب، ابزاری قوی برای مدیریت تقاضا و بهترین رویکرد برای تخصیص و تشویق به حفاظت از منابع آبی است. برای رسیدن به این هدف در این پژوهش برای تعیین ارزش اقتصادی آب به بررسی تمایل به پرداخت آب شرب با استفاده از رهیافت ارزش گذاری مشروط دوگانه پرداخته شده است. برای این تحقیق به‏ منظور بررسی رفتار خانوارها در تمایل به پرداخت آب شرب از الگوی هکمن و نیز از داده های مقطع زمانی سال 1396 مربوط به 329 خانواده از شهرستان های همدان، کبودرآهنگ و نهاوند استفاده شد. نتایج حاصل از برآورد مدل هکمن نشان داد که در شهرستان همدان، کبودرآهنگ و نهاوند به ‏ترتیب 6/45 ، 4/57 و 5/6 درصد از خانوارها، حاضر به پرداخت مبلغی بیش از تعرفه فعلی برای بهبود کیفیت آب آشامیدنی هستند. بدین ترتیب میانگین تمایل به پرداخت برای آب آشامیدنی سالم در شهرستان همدان، کبودرآهنگ و نهاوند به‏ ترتیب 5830، 7400 و 5250 ریال برای هر خانوار برآورد شد. هم چنین نتایج نشان داد که عوامل متغیرهای بارتکفل، سطح زیر بنا و درآمد از جمله عوامل تاثیرگذار بر تصمیم خانوارها بر پرداخت بیشتر آب بهاء برای استفاده از آب شرب با کیفیت بالاتر است و عوامل تعیین کننده در میزان تمایل به پرداخت خانوارها شامل متغیرهای، سن، تعداد اعضاء خانواده و مساحت خانه است. با توجه به تمایل به پرداخت بالای خانوارها نسبت به قیمت آب بها، ضروری است برنامه‏ریزی مناسبی برای بهبود آب آشامیدنی سالم صورت گیرد.

    کلیدواژگان: ارزش ‏گذاری مشروط، بهینه، تمایل به پرداخت، تعرفه
  • هدیه پوریزدان خواه، علی شاهنظری*، میرخالق ضیاء تبار احمدی، محمدرضا خالدیان، ماتیاس نیومان آندرسن صفحات 15-30

    تحقیقات زیادی نشان داده است که عملکردمحصول در کم آبیاری معمولی (DI) کمتر از کم آبیاری بخشی ریشه (PRD) است، به طوری که میزان کاهش عملکرد در PRD نسبت به آبیاری کامل معنی دار نیست. نیاز است در مدل های شبیه ساز عملکرد محصول، این موضوع لحاظ شود. با توجه به اینکه مدل Daisy تنها مدلی است که قادر است شرایط PRD را شبیه سازی نماید، هدف از این تحقیق واسنجی دو پارامتر عامل شیب روزنه ای (m) و تابع اصلاح کننده وزن مخصوص برگ طی مرحله رشد (LeafAIMod) برای گیاه آفتاب گردان تحت آبیاری PRD در مدل Daisy بود. برای این منظور مدل براساس اطلاعات دو تیمارPRD  در دو سطح 75درصد (PRD75) و 55درصد (PRD55) در سال 1392 تحت کشت آفتاب گردان واسنجی و سپس براساس اطلاعات شش تیمار PRD75 و PRD55 با دورهای مختلف آبیاری در سال 1395 اعتبارسنجی شد. مقادیر اندازه گیری و شبیه سازی شده پارامترهای خروجی شاخص سطح برگ (LAI)، ارتفاع گیاه (H) و مقدار ماده خشک (DM) براساس شاخص های آماری RMSE، NRMSE، R2 و EF با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج حاصل از اعتبارسنجی نشان داد که دو پارامتر واسنجی شده مذکور، با میانگین RMSE برابر با 465/0 cm2/cm2، 4/5 cm و 286/0Ton/ha به ترتیب برای پارامترهای LAI، H و DM در محدوده ی قابل قبول بوده است و اختلاف معنی داری بین مقادیر شبیه سازی شده و اندازه گیری شده وجود ندارد. پراکندگی نقاط شبیه سازی شده و اندازه گیری شده نسبت به خط یک به یک نشان داد که مدلDaisy، شاخص های فیزیولوژیکی گیاه را در روش PRD تحت تنش آبی کمتر، بهتر برآورد نموده است. هم چنین هر دو عامل دور آبیاری و میزان تنش آبی در شبیه سازی با مدلDaisy تاثیرگذار هستند. پیشنهاد می شود از این روش، برای شبیه سازی گیاهان تحت آبیاری PRD استفاده شود.

    کلیدواژگان: تابع اصلاح کننده وزن مخصوص برگ، شاخص سطح برگ، عامل شیب روزنه ای، زیرمدل PRD
  • مهدی سلامی، بهزاد قربانی، مهدی رادفر*، حسین صمدی بروجنی صفحات 31-45
    تلفات تبخیر از سطح آزاد آب در سدهای مخزنی، یکی از فرایندهای مهم در هواشناسی و هیدرولوژی می باشد. هریک از روابط تجربی برآورد تبخیر با توجه به شرایط آب و هوایی هر منطقه مورد تایید قرارگرفته است. به همین دلیل واسنجی روابط برآورد تبخیر در مناطق مختلف لازم است. سطح وسیع مخزن سد چغاخور واقع در استان چهارمحال و بختیاری (16 کیلومترمربع در رقوم نرمال) باعث شده تبخیر از سطح آزاد آب پارامتری تاثیرگذار در برنامه ریزی منابع آب حوضه محسوب گردد. در این تحقیق از روش های تجربی مه یر، مارسیانو، شاهتین، هنفر، ایوانف و سازمان عمران اراضی آمریکا (USBR) برای بررسی تبخیر از سطح آزاد آب سد چغاخور استفاده شد و نتایج آن ها با مقادیر واقعی تبخیر از سطح آزاد آب مقایسه گردید. روش میانگین ایوانف و USBR در محاسبه تبخیر ماهانه با ضریب تعیین 89/0، RMSE 6/21 و MBE 4/0- و روش میانگین مه یر و شاهتین در محاسبه تبخیر روزانه با ضریب تعیین 67/0،RMSE  01/1 و  MBE0.16 به عنوان بهترین روش برآورد تبخیر از سطح دریاچه چغاخور، انتخاب گردیدند. نتایج تحلیل حساسیت روش های مورد استفاده در این تحقیق، حساسیت کم مدل های برآورد تبخیر روزانه به پارامتر سرعت باد را نشان می دهد، به عبارت دیگر روشی که برای سرعت باد سهم کمتری را در نظر گیرد نتایج بهتری را در برآورد تبخیر به همراه دارد.
    کلیدواژگان: تحلیل حساسیت، تبخیر، سطح آزاد آب، سد چغاخور
  • سیده مرضیه حسینی، حامد مازندرانی زاده* صفحات 47-61

    با توجه به رشد روز افزون مصرف آب، تخصیص بهینه منابع آب نیاز به توجه بیشتری دارد. در کشور ایران به علت کمبود بارندگی در اکثر حوضه های آبریز و محدود بودن منابع آب، برنامه ریزی به منظور شناخت امکانات و محدودیت های منابع آب با هدف بهره برداری بهینه بسیار ضروری و اجتناب ناپذیر است. مقدار آب تخصیص داده شده به شبکه آبیاری قزوین از سد طالقان از گذشته در حدود 255 میلیون مترمکعب بوده است که امروزه، مقدار تخصیص به حدود 120 میلیون مترمکعب در سال کاهش یافته است. بررسی الگوی کشت طی ده سال اخیر نشان می دهد ترکیب الگوی کشت، علی رغم کاهش آب تخصیص یافته، ثابت بوده است. ازاین رو کشاورزان برای جبران اقدام به برداشت غیرمجاز از چاه ها نموده اند که این موضوع باعث افت شدید سفره آب زیرزمینی شده است. لذا در این مطالعه با هدف حفظ هم زمان منابع آب زیرزمینی و افزایش درآمد کشاورزان، به ارایه الگو بهینه توزیع آب و الگوی کشت با استفاده از الگوریتم ژنتیک در قالب دو مدل بهینه سازی الف- توزیع آب و ب- توزیع آب و الگوی کشت پرداخته شده است. نتایج نشان داد در صورت تخصیص 255 میلیون متر مکعب در سال، درآمد شبکه حدود 165 میلیارد تومان بوده که با کاهش تخصیص، درآمد شبکه به حدود 85 میلیارد تومان رسیده است که با بهینه سازی توزیع آب در میان بهره برداران در وضعیت فعلی درآمد شبکه به حدود 110 میلیارد تومان و با بهینه سازی توزیع آب و الگوی کشت درآمد به 156 میلیارد تومان خواهد رسید.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، درآمد کشاورزان، تخلیه آب زیرزمینی، حقابه، تخصیص
  • عبدالله سردسته، سید علی ایوب زاده*، محمود شفاعی بجستان، جمال محمدولی سامانی صفحات 63-77

    در این مطالعه آزمایشگاهی به منظور افزایش میزان رسوب گذاری در پشت سازه باندال لایک، سازه جدیدی تحت عنوان باندال لایک گوه ای پیشنهاد و معرفی شده و توپوگرافی بستر در اطراف سازه های باندال لایک گوه ای، باندال لایک و آبشکن نفوذ ناپذیر در یک مدل فیزیکی با قوس 180 درجه در شرایط غیر مستغرق و آب زلال بررسی شده است. نتایج نشان داد که حداکثر عمق آبشستگی نسبی در سازه باندال لایک و سازه باندال لایک گوه ای با نفوذ پذیری 50 درصد و در عدد فرود 24/0 نسبت به آبشکن نفوذ ناپذیر به ترتیب 59 و 18 درصد کاهش و حداکثر ارتفاع رسوب گذاری نسبی در سازه باندال لایک گوه ای نسبت به آبشکن نفوذ ناپذیر و باندال لایک به ترتیب 56 و 107 درصد افزایش دارد. همچنین حداکثر عمق آبشستگی در سازه باندال لایک گوه ای در فاصله دورتری از ساحل بیرونی و سازه رخ داد و پشته رسوبی نیز در پشت سازه و در امتداد و نزدیک به ساحل بیرونی و با طول بیشتر و فرم بهتر ایجاد گردید.

    کلیدواژگان: آبشستگی، رسوب گذاری، عدد فرود، پایداری سواحل، مهندسی رودخانه
  • فرهاد اکبرپور، منوچهر فتحی مقدم*، احمد فتحی صفحات 79-95
    اندازه گیری جریان در آبراهه های روباز همواره یکی از مهم ترین موضوعات مد نظر متخصصین علم هیدرولیک بوده است. به منظور اندازه گیری دبی در آبراهه ها به روش سرعت-مساحت اندازه گیری سرعت متوسط جریان ضرورت دارد. اما به کارگیری روش های تماسی مثل استفاده از مولینه برای اندازه گیری سرعت همیشه میسر نیست و در مواقع سیلاب و هم چنین برای جریان های کم عمق استفاده از این روش ها امکان پذیر نمی باشد. رویکردی که اخیرا به عنوان یک گزینه غیرتماسی برای اندازه گیری جریان در مجاری روباز مورد توجه قرار گرفته است استفاده از روش های سرعت سنجی مبتنی بر تصویربرداری از سطح جریان می باشد. از جمله این روش ها گونه ای از روش PIV  موسوم به LSPIV است که به دلیل حذف ضرورت استفاده از لیزر طرفداران زیادی پیدا کرده است. در این مطالعه برای اندازه گیری میدان دو بعدی سرعت روی سطح جریان فوق بحرانی پر شیب و توربولنت از LSPIV بهره گیری شد. از داده های سرعت حاصله برای محاسبه شاخص سرعت (VI) که برای تبدیل سرعت سطحی به سرعت متوسط مقطع و اندازه گیری دبی جریان به کار می رود استفاده گردید و تاثیر تغییرات استغراق نسبی در سه شیب مختلف روی این شاخص بررسی شد. هم چنین میدان سرعت سطحی متوسط زمانی برای استغراق های مختلف به صورت کمی مقایسه شد. مقادیر شاخص سرعت به دست آمده در این تحقیق در محدوده 612/0 تا 784/0 با مقدار متوسط 701/0 هستند که این مقدار متوسط با مقدار متداول 85/0 حدود 17 درصد اختلاف دارد. در پایان نیز روابطی برای برآورد مقدار شاخص سرعت و متعاقبا دبی جریان با استفاده از استغراق نسبی پیشنهاد و ملاحظه گردید که روش پیشنهادی منجر به برآورد قابل قبول مقادیر دبی می شود.
    کلیدواژگان: LSPIV، شیب تند، شاخص سرعت، اندازه گیری جریان، جریان فوق بحرانی
  • عیسی سلگی*، فوزیه بیگ محمدی، زهره روزبهانی، شهرزاد قیاسوند صفحات 97-111
    شهر ملایر یکی از قطب های کشاورزی استان همدان و  به عنوان شهر جهانی انگور شناخته شده است، بر این اساس مطالعه کیفیت آب در این منطقه بسیار مهم است. در مطالعه حاضر 93 نمونه آب که شامل 61 چاه، 9 چشمه، 16 رودخانه و هفت آبگیر بود مورد نمونه برداری قرار گرفت و پارامترهای NO3، pH، EC،Na  و K اندازه گیری و کیفیت آب به کمک شاخص WQI و ویلکاکس برآورد شد. به منظور مقایسه کیفیت منابع آب آنالیز واریانس یک طرفه و برای مقایسه با استاندارد ملی ایران و WHO آزمون تی تک نمونه به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که منابع مختلف آب از نظر کیفیت دارای اختلاف آماری معنی دار و مقدار EC، NO3 و Na در آب چاه بالاتر از سایر منابع است، بنابراین کیفیت آب چاه پایین تر از سایر منابع برآورد شد. بر اساس شاخص ویلکاکس بیش از 10 درصد نمونه های آب چاه، چشمه و رودخانه دارای شوری بالا و در مورد چاه، چشمه و روخانه 2/85، 8/88 و 8/68 درصد نمونه ها دارای شوری متوسط بودند. مقادیر EC در آب چاه، چشمه و رودخانه بالاتر و در مورد آبگیر پایین تر از استاندارد WHO برآورد شد. به نظر می رسد بالاتر بودن نیترات در آب چاه به دلیل مصرف کودهای کشاورزی در منطقه اتفاق افتاده است و به دلیل مشکلات ناشی از نیترات بر سلامت انسان استفاده از آب چاه برای شرب در بلند مدت توصیه نمی شود. به طور کلی در استفاده از آب چاه پایش های دوره ای ضروری است و با بررسی کیفیت خاک شاید نیاز به روش های اصلاح نیز باشد.
    کلیدواژگان: دشت ملایر، کیفیت آب، شاخص WQI، شاخص ویلکاکس
  • سعید خلیفه، سید علیرضا اسماعیلی، کاظم اسماعیلی*، سعیدرضا خداشناس صفحات 113-129

    در این پژوهش، الگوریتم کفتار خالدار (SHO) به عنوان الگوریتمی مبتنی بر رفتار کفتارهای نوع خالدار برای اولین بار در بهینه‏سازی پارامترهای مدل غیرخطی ماسکینگام برای روندیابی سیلاب استفاده شده است. برای بررسی کارایی این الگوریتم، در مدل های ماسکینگام غیرخطی NL3 و مدل توسعه یافته NL5، مطالعه موردی سیل ویلسون برای صحت سنجی و هم چنین یک سیل تاریخی از منطقه کارده به عنوان مطالعه موردی به منظور روندیابی سیلاب و محاسبه پارامترهای مدل ماسکینگام انتخاب شد. برای ارزیابی مقدار خطای آماری بین دبی‏های روندیابی شده و مشاهداتی از شاخص های آماری SSQ و MSE به عنوان تابع هدف استفاده شده است. براساس نتایج به ‏دست‏ آمده از روندیابی سیل ویلسون با استفاده از الگوریتم SHO، برای مدل NL3 مقادیر توابع هدف به ترتیب برابر 778/128و 852/5 مترمکعب بر ثانیه و برای  مدل NL5 مقادیر توابع هدف به ترتیب 776/21و262/0 است. نتایج روندیابی مطالعه موردی، سیل کارده با الگوریتم مذکور نیز نشان داد مجموع مربعات انحرافات روندیابی شده برای مدل NL3 به ترتیب برابر 552/4 و برای مدل  NL5 برابر 261/1 می باشد. در تحقیق حاضر، ابتدا در مدل NL3 عملکرد الگوریتم کفتار خالدار با الگوریتم فرا کاوشی دیگر نظیر الگوریتم ژنتیک و الگوریتم چرخه آب مقایسه و با توجه به عملکرد بهتر این الگوریتم، در مدل NL5 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شاخص های آماری بیان کننده برتری مدل NL5 نسبت به مدل NL3 و برتری الگوریتم SHO نسبت به الگوریتم های مقایسه شده دیگر برای محاسبه پارامترهای غیرخطی مدل ماسکینگام و پیش‏بینی دقیق سیلاب دارد. بنابراین، از دستاوردهای پژوهش حاضر می‏توان به معرفی مدل ماسکینگام غیرخطی NL5 بر مبنای الگوریتم SHO برای حل مسایل روندیابی سیلاب اشاره داشت.

    کلیدواژگان: روندیابی هیدرولوژیکی، الگوریتم کفتار خالدار، بهینه سازی، NL5
  • بهنام پورقاسم زاده*، مهدی قمشی صفحات 131-145
    عبور جاده و یا خط راه آهن از روی رودخانه ها محدود به بازه های خاصی از رودخانه هاست که توسط مسیر کلی راه مشخص می گردد، علاوه بر آن مسیر کلی راه راستای قرارگیری پل روی رودخانه را نیز تعیین می نماید، انتخاب راستای پل نسبت به مسیر جریان در رودخانه بسیار مهم است. گاهی به دلیل شرایط جغرافیایی منطقه و مسیر کلی راه، امکان عبور پل به صورت مستقیم و عمود بر مسیر جریان در رودخانه میسر نمی باشد، در این صورت عرشه پل، به صورت مورب عرض رودخانه را طی می کند و راستای گروه پایه های پل که عمود بر راستای عرشه هستند با جهت جریان زاویه دار می شوند. در این حالت فاصله بین پایه ها، زاویه برخورد جریان به گروه پایه ها و همچنین میزان مستغرق بودن پایه ها، از مهم ترین عواملی هستند که عمق آبشستگی را تحت تاثیر قرار می دهند. از این رو در مطالعه کنونی با شبیه سازی فیزیکی آبشستگی، به بررسی اثر زاویه گروه پایه های استوانه ای پل نسبت به جهت جریان بر حداکثر عمق آبشستگی گروه پایه ها در زاویه های صفر، 18π/، 9π/، 6π/ رادیان در شرایط آب زلال با اعداد فرود 13/0، 15/0 و 17/0 پرداخته شده است. نتایج حاکی از آن بود که با افزایش زاویه گروه پایه های پل نسبت به جهت جریان از صفر تا 6π/ رادیان حداکثر عمق آبشستگی افزایش می یابد، به طوری که بیشینه درصد افزایش عمق آبشستگی برابر است با 36 درصد که با تغییر زاویه از صفر به 6π/ رادیان در عدد فرود 13/0 مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: آبشستگی موضعی، آب زلال، گروه پایه پل استوانه ای، حفره ی آبشستگی، زاویه
  • مائده تمیمی، عبدعلی ناصری*، زهرا ایزدپناه، مهدی قبادی نیا صفحات 147-161

    گرفتگی یکی از مشکلات اصلی پوشش های زهکشی در زمان اجرا و بهره برداری می باشد. این تحقیق با هدف بررسی گرفتگی شیمیایی فیلترهای مصنوعی حاصل از رسوب گذاری کربنات کلسیم با سه تیمار و سه تکرار با استفاده از مدل فیزیکی در شرایط آزمایشگاهی اجرا شد. نمونه برداری از عمق یک و نیم  متری نصب زهکش ها از منطقه سلطان آباد (در محدوده اراضی طرح فجر رامهرمز) انجام شد. مدل شامل یک استوانه از جنس پلی اتیلن شامل توری، شن، پوشش مصنوعی، خاک و آب بود. با استفاده از ورودی و خروجی تعبیه شده در بالای استوانه ها، ارتفاع آبی ثابت ایجاد شد که بر اساس قانون دارسی دبی و هدایت هیدرولیکی اندازه گیری شد. تیمار اول در شرایط بهره بردای مداوم، تیمار دوم در شرایط قطع و وصل جریان و تیمار سوم پیوسته و تحت حرارت بود. داده های دبی و هدایت هیدرولیکی به منظور بررسی معنادار بودن به وسیله نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد دبی و هدایت هیدرولیکی تا رسیدن به نقطه اوج افزایش، سپس کاهش و تا رسیدن به روند ثابت ادامه یافتند. میزان کاهش دبی و هدایت هیدرولیکی در تیمار منقطع 56/19 درصد و در تیمار تحت گرما 77/29 درصد نسبت به تیمار پیوسته بود. همچنین احتمال رسوب گذاری کربنات کلسیم بر اساس سه شاخص لانژلیر، ریزنار و استیف دیویس محاسبه شد. نتایج حاصل از تیمار اول نشان داد که احتمال رسوب گذاری در شرایط ماندگاری آب در خاک زیاد بوده است اما در صورت حرکت آب و عبور آن از فیلتر احتمال رسوب گذاری به حداقل ممکن رسیده و گرفتگی در دراز مدت اتفاق خواهد افتاد. این مدت بیشتر از عمر مفید شبکه زهکشی خواهد بود. عکس برداری الکترونیکی نیز صحت نتایج مبنی بر عدم رسوب و گرفتگی را نشان داد.

    کلیدواژگان: گرفتگی، فیلتر مصنوعی، رسوب کربنات کلسیم
|
  • Syeed Mohsen Syeedan *, Amir Dadras Moghadam, Ali Mohamad Jahfari, Hossein Badih Barzin Pages 1-14

    Water is a socio-economic commodity which is considered as a basic human need. Limited water resources in arid and semi-arid regions and increasing demand for water has led to water shortages, reduced reliability of water supply systems, and intensified competition and conflict between different sectors of water consumption. Limited water resources have also caused economic, environmental, social and political tensions. Among the various uses of water, urban drinking water has a higher priority due to health issues, basic human needs and the possibility of social tensions due to its scarcity.Water pricing as a tool for demand management, whether through administrative decrees or market forces, is the best approach to improve water allocation and protect water resources. Considering the importance of determining the economic valuation of water in the study area and with the aim of determining the customers' willingness to pay for quality drinking water, this study was intended to estimate the economic valuation of water in urban areas of Hamadan province.One of the methods of water valuation is measuring the willingness of consumers to pay higher prices for quality water. The contingent valuation method as a standard and flexible method is widely used for measuring the willingness of consumers to pay higher prices for quality water (Khodaverdizadeh et al., 2008). Comparing the willingness to pay in urban and rural areas in Kenya, Brouwer et al. (2015) found that rural households were more sensitive to prices than urban ones, and urban households were willing to pay more for quality water than villagers. Acey et al. (2019) also examined the willingness to pay for water by Kenyan citizens. The results showed that among citizens who were younger and richer, the willingness to pay was higher. Considering the importance of determining the economic valuation of water, this study was thus intended to determine the rate of willingness to pay for quality drinking water by the households in Hamedan province using a contingent valuation method.

    Keywords: Drinking water, sanitation, willingness to pay, Contingent valuation, Heckman model
  • Hedyeh Pouryazdankhah, Ali Shahnazari *, Mirkhalegh Ziatabar Ahmadi, Mohammadreza Khaledian, Mathias N. Andersen Pages 15-30

    Due to the increased water consumption and the depletion of water resources, deficit irrigation is an optimal strategy for cultivation, which is usually applied by utilizing the methods of Deficit Irrigation (DI), Regulated Deficit Irrigation (PRD), and Partial Root-zone Drying Irrigation (PRD). In the PRD method, just one side of the plant is irrigated in each irrigation interval. Under these conditions, in the part of the irrigated plant, the roots absorb enough water and grow, so that there is no change in the amount of the plan’s photosynthesis. There are some models, including WOFOST (Van Diepen et al., 1989; Boogaard et al., 1998), EPIC (Jones et al., 1991), AquoCrop (Steduto et al., 2009), and STICS (Brisson et al., 2003), that can simulate crop yield under different soil conditions, Climates, irrigation schedule, and agricultural managements (Hashemi et al., 2018). These models simulate PRD irrigation, such as the DI method. Daisy is the first model, differentiating the gained results between the two methods (Hansen et al., 1990; Hansen et al., 1991); a semi-experimental model that considers the Richards equation (Richards, 1931) to simulate the soil water content and the experimental equations to simulate crop yield parameters. The PRD sub-model in the Daisy was developed and upgraded based on the data gained from potato cultivation under PRD irrigation (Liu et al., 2008; Plauborg et al., 2010). Since this sub-model was developed only for the potato, the aim of the present study was calibration and validation of two parameters; stomatal slop factor (m) and specific leaf weight modifier (LeafAIMod) in the PRD sub-model, to run the Daisy model to simulate sunflower under the PRD irrigation.

    Keywords: Function of specific leaf weight modifier, Leaf area index, Stomatal slop factor, PRD submodel
  • Mahdi Salami, Behzad Ghorbani, Mahdi Radfar *, Hosein Samadi Borojeni Pages 31-45
    Evaporation losses from free surface water in reservoir dams are one of the important processes in meteorology and hydrology. Each experimental methods estimates the evaporation based on the climatic conditions of each region. For this reason, calibration of the relationship between evaporation estimates in different regions are required (Vanzyl et al., 1989). experimental methods are common in engineering sciences. Most scholars, by modifying experimental methods and discovering new relationships, try to find a simple and high-level relationship to replace with the field methods. More than 50 experimental relationships have been proposed for estimating evapotranspiration by various researchers (Naorem and Devi, 2014). Despite the importance of evaporation in hydrology, less attention has been paid to it. However, with the correct estimation, it can be applied in water resource planning with fewer errors (Saadatkhah et al., 2002).In this research, the experimental methods of Mayer, Marciano, Shahthin, Henfer, Ivanov and USBR have been used to study the evaporation from the free surface of the Choghakhor lake, located in Chaharmahal and Bakhtiari province of Iran. The results have been compared with actual evaporation values from the free surface.
    Keywords: Sensitivity analysis, Evaporation, free water surface, Choghakhor lake
  • Seyed Marzieh Hosseini, Hamed Mazandarani Zadeh * Pages 47-61

    Qazvin plain is one of the areas in the country facing a severe shortage of water. In recent years, after the reduction of water allocation to this plain from Taleghan Dam, farmers have been digging illegal wells or over-harvesting existing wells in order to maintain their livelihoods. This has adverse effects, including severe depletion of wells, drying of aqueducts, salinity and degradation of groundwater quality, reduced yield of agricultural products, loss of soil quality, imposition of high costs on well owners, creating a major supply problem. Drinking water in cities and villages and eventually land subsidence (Qazvin Regional Water Authority, 2014). Studies show that the cultivation pattern in the last ten years has been almost constant and included wheat products, forage corn, canola, tomato, alfalfa, barley, sugar beet, peas, beans, potatoes, corn and lentils (Simiari and Mazandaranizadeh, 2017).Studies have shown that previous studies have either optimized water distribution or optimized cultivation patterns, but this study compared the differences between the two approaches to farmers' livelihoods in order to conserve groundwater resources.

    Keywords: climate change, Farmers Income, Groundwater Discharge, Right of Water, Allocation
  • Abdollah Sardasteh, Seyed Ali Ayyoubzadeh *, Mahmood Shafai Bajestan, Jamal Mohammad Vali Samani Pages 63-77

    Due to scouring problems in impermeable spur dikes, which compromise structural strength and stability and as a result repair and maintenance costs increase, an alternative method of scouring is needed to protect the river bank. In this area, bandal-like structure can be used. This structure is a combination of an impermeable spur dike and a permeable spur dike. The upper part is impermeable causes the upper half of the flow run towards the center and the inner wall and the lower part is permeable enabling the lower half of the stream passes through it (Rahman et al., 2003a, b). The lower part causes the flow to slow down and reduces speed, and because the flow near the bed has a higher concentration, it leads to settling sediments in the downstream of the river near the coast. On the other hand, because of the flow through the lower half, the power of downstream flows are reduced compared to the impermeable spur dike and the horseshoe vortices are vanished. Therefore, the scouring rate in the bandal-like structure is less than the impermeable spur dike (Zhang et al., 2010; Teraguchi et al., 2011b)Regarding that the scouring rate, the bandal-like structure is less than an impermeable spur dike therefore, its use has been suggested by some researchers. Since the sedimentation rate behind the bandal-like structure is less than the impermeable spur dike, in the present study, a new structure called the wedge bandal-like is proposed to enhance the sedimentation of the bandal-like. Wedge bandal-like structure is constructed of a bandal-like structure and a repellent impermeable triangular spur dike. The purpose of using this structure is to use both the advantages of the bandal-like structure as well as the benefits of repellent impermeable triangular spur dike, for deviation of flow and sediment transport to the back of the structure and sedimentation. Both structures cause the secondary flow of the surface to move towards the outer arc before moving to the outer shore down the bottom and practically shore the coastal tail into middle areas.

    Keywords: Scour, Sedimentation, Froude Number, Stability of river banks, River engineering
  • Farhad Akbarpour, Manoochehr Fathi-Moghadam *, Ahmad Fathi Pages 79-95
    Measuring flow discharge in rivers and open channels has always been one of the most important concerns of water sciences experts. The most common flow measurement method in open channels is velocity- area approach. An approach recently considered as a non-contact option for measuring flow is the use of surface flow image velocimetry methods. Recently, the standard PIV method has been used to measure the velocity at larger scales and on the flow surface, which is referred to as the LSPIV (Bieri et al., 2009).The most common way of converting the surface velocity to the depth-averaged velocity is to use a coefficient called the Velocity Index (VI) which is in fact the ratio of the depth-averaged velocity to the surface velocity. In the literature, the value of the Velocity Index for river flows and laboratory flumes, which were mainly studied for subcritical conditions, is believed to be equal to 0.85, which seems to be an accepted value for this index among the hydraulics communities.In this research, an image velocimetry technique was used to study the flow characteristics, determine the Velocity Index and investigate the surface flow pattern. The instantaneous surface velocity field was measured using the LSPIV method and then a two-dimensional time-averaged velocity map was obtained for different experiments providing the possibility of comparing the flow pattern in different scenarios. Furthermore, by means of spatial averaging of the time-averaged velocity map, the double averaged surface velocity  was obtained using which and the cross-sectional mean velocity the Velocity Index was calculated. Therefore, the effect of channel slope and relative submergence on the Velocity Index was investigated and relationships were proposed to estimate the VI in steep slopes.
    Keywords: LSPIV, Steep Channels, Velocity Index (VI), Flow Measurement, Supercritical Flow
  • Eisa Solgi *, Fouzieh Bigmohammadi, Zohreh Rozbhani, Shharzad Ghiasvand Pages 97-111
    Sustainable development is the most important challenge of human society in this century. In this regard, access to sufficient water resources of high quality is one of the effective factors to achieve sustainable development. One of the important applications of surface and groundwater resources is irrigation of agricultural products. Irrigation water quality affects soil quality (Kondash et al., 2020) and agricultural health (Aravinthasamy et al., 2020). Assessing the quality of water resources is one of the main requirements in the management, planning and development of water resources and their protection and control (Kumar et al., 2019). Given that the city of Malayer is globally known for its grapes, the study of water quality in this region is of great importance. One of the most effective methods for assessing water quality is the use of appropriate indicators for the assessment. Quality indicators convert the values ​​of water quality characteristics (measured parameters) into a number to be used in the management and analysis of water quality and monitoring of water quality changes over time and place (Carbajal-Hernández et al., 2013).
    Keywords: Malayer Plain, water quality, WQI Index, Wilcox Index
  • Saeid Khalifeh, Seyyed Alireza Esmaili, Kazem Esmaili *, Saeed Reza Khodashenas Pages 113-129

    The Muskingum method was first developed by U.S. Army engineers to study flood control in the Muskingum River Basin in Ohio. To evaluate the performance of the SHO algorithm, the results of its implementation have been compared with other basic algorithms such as GA and ICA. The coding of SHO, GA and ICA algorithms was done in the MATLAB (R2018b) software programming section. The results showed that the statistical parameters obtained for the river studied by SHO algorithm in two nonlinear models of Muskingum indicate the proper performance of these algorithms in estimating the optimal values ​​of nonlinear masking modeling parameters in flood detection compared to other algorithms.

    Keywords: Flood estimation, algorithm comparison, Optimization, NL5
  • Behnam Pourghasemzadeh *, Mehdi Ghomeshi Pages 131-145
    Bridges are one of the important structures in the field of land communication. With the construction of these structures in the river, a flow pattern with a three-dimensional structure is formed in the vicinity of its piers, and as a result of increasing the flow speed and the formation of horseshoe vortex and wake vortices, part of the sediments around the piers and foundation will be washed away, and if the sufficient depth of foundation is not taken into account, the destruction of the bridge will result especially during floods. Road or railway crossing over the rivers is limited to the particular reach of the rivers which is determined by the general direction of the road or railway. Moreover, the general direction of the road or railway determines the position of the bridge over the river. Selection of the bridge path angle relative to the river flow direction is very important.  Sometimes, due to the geographical conditions of the region and the general direction of the road or railway, the bridge crossing directly perpendicular to the flow direction is impossible. In this case, the bridge deck diagonally crosses over the river and the bridge group piers are angled relative to the flow direction. In such case, the distance between the piers, the flow direction relative to the piers and the piers submergence are very important parameters which affect the scour depth.
    Keywords: Local scour, Clear water, cylindrical pier Group, Scour hole, angle
  • Maede Tamimi, Abedali Naseri *, Zahra Izadpanah, Mahdi Ghobadinia Pages 147-161

    Using synthetic filters in any location needs familiarity about benefits and challenges of its usage .Currently synthetic filter is widely used in many places in the world .But it hasn't been accepted in Iran because there isn’t enough   knowledge and information about benefits and disadvantages of synthetic filters (Ritzema et al., 2006).In the field of synthetic coatings, research and studies have been conducted around the world. Arvahi and Naseri (2007) investigated the application of synthetic and mineral filters in underground drainage systems. The results of this study showed that the performance of the PP450 synthetic filter is similar to the sand filter and can provide drainage requirements and is technically and economically feasible in Abadan's subsoil drainage system. Faure (2006) presented an experimental model for predicting geotextile clogging. With the help of this model, the mass of the particles of soil particles enclosed within the geotextile could be measured. The results of the Faure experimental model show that the eclipse of geotextiles depends on the mass of the particles entrapped inside the geotextile.Water and soil of Ramhormoz Fajr region have high calcium content and in this case, the probability of clogging of filters increases due to chemical activity. In order to examine this issue, it was first necessary to simulate the conditions in a physical model to determine the effect of synthetic filtration on clogging. In general, the objectives of this study were:1- Evaluation of synthetic filter performance in the conditions of Ramhormoz under continuous flow operation.2- Investigation of Eclipse of synthetic filter in wet conditions and drying of soil (discontinuous).3- Studying filtration of synthetic filter due to temperature changing conditions (discontinuous).

    Keywords: Clogging, synthetic filter, Sedimentation of calcium carbonate