فهرست مطالب

آبیاری و زهکشی ایران - سال هفدهم شماره 4 (مهر و آبان 1402)

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال هفدهم شماره 4 (مهر و آبان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/08/01
  • تعداد عناوین: 15
|
  • ام البنین توراج زاده، حلیمه پیری*، امیر ناصرین، محمدمهدی چاری صفحات 597-610

    این تحقیق با هدف بررسی اثرات شوری و بیوچار در شرایط کم آبیاری بر گیاه کینوا انجام شد. آزمایش در شرایط گلخانه به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. تیمارها شامل سه تیمار آب آبیاری (60، 80 و 100 درصد نیاز آبی گیاه)، سه تیمار بیوچار (صفر، 2 و 4 درصد وزنی خاک گلدان) و سه تیمار کیفیت آب (1، 4 و 7 دسی زیمنس بر متر) بود. از زمان کاشت تا زمان استقرار گیاهچه، تمام گلدان ها به صورت کامل و با آب شیرین و تا حد ظرفیت زراعی آبیاری شد. سپس گلدان ها به صورت یک روز در میان توزین شده و در هر سطح بیوچار و شوری، کمبود آب تا حد رطوبت براساس تغییرات وزن گلدان محاسبه شد. در پایان فصل کشت، برداشت دانه از سنبله انجام شد. پارامترهای شاخص سطح برگ، وزن سنبله، عملکرد دانه، بهره وری مصرف آب و درصد پروتیین دانه در هر گلدان به دقت اندازه گیری شد. نتایج نشان داد اثرات سطوح آب آبیاری، بیوچار و شوری در سطح احتمال یک و پنج درصد بر پارامترهای اندازه گیری شده معنی دار بود. با کاهش آب آبیاری مقدار پارامترهای کمی و عملکرد گیاه کاهش یافت. بیشترین مقدار پارامترها از تیمار 100 درصد مقدار آب آبیاری حاصل شد که از این نظر با تیمار 80 درصد آب آبیاری معنی دار نبود. استفاده از بیوچار تا سطح 2 درصد وزنی خاک باعث افزایش پارامترها شد. کاربرد بیوچار در سطح 2 و 4 درصد وزنی به ترتیب 5/23 و 08/12 پروتیین دانه را نسبت به تیمار شاهد افزایش داد. با توجه به اینکه تفاوت معنی داری از نظر عملکرد بین تیمار شوری 2 و 4 دسی زیمنس بر متر مشاهده نشد و درصد پروتیین دانه در شوری 4 دسی زیمنس بیشتر از 2 دسی زیمنس بود، می توان از آب با شوری 4 دسی زیمنس برای آبیاری کینوا استفاده کرد.

    کلیدواژگان: بهره وری مصرف آب، شاخص سطح برگ، عملکرد، وزن سنبله
  • نسرین رضایی، حمزه علی علیزاده*، یاسر علی زاده، احسان الله زیدعلی صفحات 611-624

    به منظور بررسی اثر کم آبیاری و آبیاری بخشی ناحیه ریشه بر بهره وری آب و پارامترهای فتوسنتزی گیاه ماش، آزمایشی در سال 1399 به صورت کرت خرد شده بر پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ایلام اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل سه سطح آبیاری (100، 70 و 50 درصد نیاز آبی گیاه) به عنوان تیمارهای اصلی و سه روش آبیاری (معمولی، PRD ثابت و PRD متغیر) به عنوان تیمارهای فرعی بود. نتایج نشان داد که اثر تنش آبی بر بهره وری آب، کارایی کربوکسیلاسیون و کارایی مصرف آب فتوسنتزی در سطح یک درصد معنی دار بود. همچنین اثر متقابل تنش آبی و روش آبیاری بر بهره وری آب و کارایی کربوکسیلاسیون معنی دار بود. در همه روش های آبیاری بیشترین مقدار بهره وری آب در سطح آبی 75 درصد حاصل شد. بیشترین مقدار بهره وری آب به مقدار Kg/m349/0 در سطح آبیاری 75 درصد نیاز آبی و روش PRD متغیر اتفاق افتاد. در سطوح آبیاری 100 و 75 درصد نیاز آبی بین مقدار بهره وری آب روش آبیاری معمولی و PRD متغیر تفاوت معنی دار وجود نداشت. در تنش های آبی شدید بهره وری آب در روش PRD متغیر به طور معنی دار از دو روش دیگر بیشتر بود. بنابراین در شرایط کم آبیاری، استفاده از روش PRD، در کاهش اثرات تنش خشکی موثر می باشد.

    کلیدواژگان: تعرق، تنش خشکی، ضریب همبستگی، کارایی کربوکسیلاسیون، کارایی مصرف ذاتی آب
  • حمیدرضا عباس زاده، کیومرث روشنگر*، زهرا صلاح پور صفحات 625-641
    دریچه های زیرگذر سازه هایی هستند که در آن ها حرکت آب از زیر دریچه صورت می پذیرد. هدف از تحقیق حاضر، بررسی عددی تاثیر وجود آستانه بر مشخصات هیدرولیکی جریان در دریچه های کشویی و قطاعی با استفاده از نرم افزار FLOW-3D است. بدین منظور، آستانه با مشخصات هندسی مختلف در عرض ، ضخامت و ارتفاع مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که شاخص های آماری در مدل آشفتگی RNG در مقایسه با مدل های k-ε، k-ω و LES از دقت بالایی در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی برخوردار است. شاخص RMSE در مدل آشفتگی RNG برای عمق آب بالادست دریچه و ضریب دبی به ترتیب 0079/0 متر و 0117/0 بوده و میانگین درصد خطای نسبی برای این پارامترها به ترتیب 94/2% و 60/1 % می باشد. شاخص کلینگ گوپتا (KGE) برای مش بهینه و مدل آشفتگی مذکور در بازه بسیار خوب (very good) قرار دارد. در یک بازشدگی یکسان در حالت بدون آستانه و با آستانه هم عرض کانال، ضریب دبی با آستانه، بیشتر از حالت بدون آستانه است. در بین آستانه های بررسی شده میزان ضریب دبی در آستانه نیم دایره بیشتر از آستانه مستطیلی است. همچنین ضریب دبی دریچه قطاعی در حالت بدون آستانه و با آستانه بیشتر از دریچه کشویی در حالت متناظر است. نتایج نشان داد که افزایش ضخامت آستانه منجر به افزایش تنش برشی جریان شده و به تبع آن ضریب دبی کاهش می یابد. ضریب دبی دریچه با ارتفاع های مختلف آستانه همواره بیشتر از شرایط بدون آستانه می باشد اما به ازای نسبت ثابت پارامتر عمق بالای آستانه به میزان بازشدگی، ضریب دبی با افزایش ارتفاع آستانه تا حد مشخصی افزایش و سپس کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: دریچه کشویی، دریچه قطاعی، ضریب دبی، معادله غیرخطی رگرسیونی، Flow-3D
  • الناز مهربانی، علی نقی ضیایی*، ندا شیخ رضازاده نیکو، محمودرضا گلزاریان صفحات 643-654
    حوضچه ی رسوبگیر گردابی که شامل محفظه ی استوانه ای و یک روزنه ی مرکزی در کف آن، کانال ورودی و خروجی جریان می باشد با هدف جداسازی ذرات از جریان آب مورد استفاده قرار می گیرد، پژوهش حاضر با کمک تکنیک پردازش تصویر به مطالعه حرکت ذره در میدان جریان گردابی در یک مدل آزمایشگاهی از حوضچه ی رسوبگیر پرداخته شد. توزیع سرعت ذره، زمان ماند ذره، طول ته نشینی با استفاده از تکنیک ردیابی ذره، از طریق کد اتوماتیک محاسبه شد. هم چنین کسر حجمی، مسیر جریان ذره و پروفیل سطح آب ،اندازه گیری، شناسایی و ترسیم شد و نیز برای تعیین سرعت های مماسی، شعاعی و محوری جریان درون حوضچه از سرعت سنج مغناطیسی سه بعدی Nortek 21 MHz Micro-ADV استفاده شد. نتایج نشان داد که مشابه توزیع سرعت به دست آمده کد نیمه اتوماتیک، توزیع سرعت کد اتوماتیک نیز در حوضچه ی گردابی به صورت تابع سینوسی می باشد و تطابق خوبی بین پروفیل سطح آب به دست آمده از اندازه گیری مستقیم و پروفیل به دست آمده از پردازش تصویر وجود دارد بطوری که میانگین خطای نسبی آن 36/1 درصد است. مقادیر مولفه ی سرعت ذره و جریان (داده های دستگاه ADV) بهم نزدیک می باشد که فرضیه برابری سرعت ذره و سرعت جریان را اثبات می کند.
    کلیدواژگان: توزیع سرعت، ذرات تعقیب کننده، طول طی شده، گردابه، PTV
  • علیرضا محمدی، هادی نوروزی، جلال بازرگان* صفحات 655-670
    توزیع فشار در هر دو تحلیل یک بعدی و دو بعدی جریان ماندگار در محیط متخلخل درشت دانه اهمیت فراوانی دارد. در پژوهش حاضر، توزیع فشار به صورت آزمایشگاهی در طول و ارتفاع محیط سنگریز برای سه دانه بندی ریز، متوسط و درشت در سه طول 5/0، 1 و 5/1 متری بررسی شده است. برای اندازه گیری فشار از پیزومتر در کف و دیواره های فلوم آزمایشگاهی استفاده شده است. داده های آزمایشگاهی نشان می دهد که؛ در بخش های اولیه محیط سنگریزه ای توزیع فشار واقعی (ثبت شده در آزمایشگاه) با فشار هیدرواستاتیک همخوانی نسبتا مناسبی داشته و با نزدیک شدن به انتهای محیط سنگریزه ای و افزایش انحنای سطح آب، اختلاف فشارهای مذکور افزایش می یابد. متوسط میانگین خطای نسبی (MRE) بین فشار واقعی و فشار هیدرواستاتیک برای دو نقطه انتهایی محیط سنگریز برای سه دانه بندی مذکور در محیط 5/0 متری به ترتیب برابر با 34/36، 36/32 و 64/33 درصد، برای طول 1 متری به ترتیب برابر با 63/33، 17/28 و 34/29 درصد و برای طول 5/1 متری نیز به ترتیب برابر با 46/39، 66/25 و 62/27 درصد به دست آمده است. به عبارت دیگر، برای بررسی جریان ماندگار در محیط متخلخل درشت دانه، استفاده از فشار واقعی باعث افزایش دقت در روند محاسبات خواهد شد.
    کلیدواژگان: توزیع فشار واقعی، توزیع فشار هیدرواستاتیک، جریان ماندگار، مصالح زهکشی
  • حجت ورمزیاری*، سمیه کردعلیوند، محمدابراهیم کشاورز صفحات 671-684

    آب عامل حیاتی در تولید کشاورزی به شمار می‏رود و مصرف بهینه آن بسیار حایز اهمیت است. با توجه به اینکه بخش کشاورزی مصرف‏ کننده عمده آب زیرزمینی کشور است، لذا اجرای راهکارهای بهینه ‏سازی مصرف آب زیرزمینی و مدیریت برداشت در این بخش، از اهمیت اساسی برخوردار است. تحویل حجمی آب و نصب کنتورهای هوشمند آب، یکی از ابزارهای مد نظر برای مدیریت برداشت از آب‏ های زیرزمینی به شمار می‏رود. با وجود این، اجرای این طرح با چالش ‏هایی مواجه شده است که می‏ تواند پایداری و اثربخشی آن را تحت ‏الشعاع قرار دهد. لذا تحقیق حاضر با استفاده از راهبرد نظریه زمینه ‏ای، طرح هوشمندسازی چاه های آب کشاورزی را بر اساس رویکرد هیدرولوژی اجتماعی مورد ارزیابی قرار داده است. نمونه آماری تحقیق را 46 نفر مشتمل بر صاحبان چاه‏ های کشاورزی دارای کنتور شهرستان داراب تشکیل می‏ دهد. نتایج مطالعه بیانگر آن است که مواردی همچون تعدیل یک‏طرفه پروانه بهره ‏برداری کشاورزان و کاهش آب قابل برداشت آنها پس از نصب کنتور، تضعیف معیشت کشاورزان و هزینه بالای خرید کنتور، سبب نارضایتی بهره ‏برداران شده است و لذا وزارت نیرو برای اجرای طرح نصب کنتورهای هوشمند بر چاه‏ های کشاورزی، به روش های اجباری و از بالا به پایین تمسک می‎جوید. نتیجه چنین فضایی، شکل‏ گیری پدیده عدم مطلوبیت و رضایت از طرح و تردید در اثربخشی و پایداری آن در بین کشاورزان است. بنابراین پیشنهاد می شود وزارت نیرو، با رعایت قواعد فقهی و حقوقی مربوطه و بر اساس رویکردهای سیستمی و مشارکتی، در اجرای طرح نصب کنتورهای هوشمند بازنگری‏ جدی به عمل آورد.

    کلیدواژگان: آب &rlm، های زیرزمینی، رضایت مندی، تعادل&rlm، بخشی، کنتورهای آب هوشمند، داراب
  • نوید موسی زاده، علی محمد آخوند علی، فرشاد احمدی* صفحات 685-701

    برآورد جریان ورودی به مخزن سدها در برنامه ریزی و مدیریت بهینه منابع آب، تامین آب مورد نیاز بخش های مختلف و مدیریت سیلاب از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین در پژوهش حاضر سعی گردید تا عملکرد مدل های یادگیری ماشین جنگل های تصادفی (RF) و رگرسیون فرآیند گاوسی (GPR) با استفاده از روش پیش پردازش داده های تجزیه مد تجربی گروهی کامل (CEEMD) در برآورد جریان ماهانه ورودی به سد دز در دوره آماری 51-1350 تا 97-1396 مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور الگوهای ورودی در چهار سناریوی مختف شامل استفاده از داده های جریان با تاخیرهای زمانی، ترکیب داده های جریان و بارش با تاخیر های زمانی و اضافه کردن خاصیت تناوبی به دو حالت قبل آماده و به مدل های منفرد معرفی شدند. نتایج نشان داد که هر مدل با سناریوهای متفاوتی به حداکثر دقت خود دست می یابد و در این بین مدل GPR با شاخص RMSE برابر با (m3/s) 49/97 بهترین عملکرد را داشت. پس از تعیین الگوهای برتر ورودی در هر سناریو، داده های مربوطه توسط روش CEEMD تجزیه و فرآیند مدل سازی با روش های RF و GPR انجام شد. بر اساس معیار های ارزیابی، کاهش خطا و افزایش دقت در مدل های تلفیقی توسعه داده شده به طور قابل ملاحظه ای مشهود بود. به طوریکه مدل CEEMD-GPR تواتست مقدار شاخص RMSE را به طور متوسط حدود 47 مترمکعب بر ثانیه کاهش دهد. همین روند برای مدل CEEMD-RF نیز مشاهده شد. به طور کلی عملکرد CEEMD-GPR در مقایسه با کلیه مدل های توسعه داده شده (منفرد یا تلفیقی) مناسب تر بوده و برای پیش بینی جریان ورودی به سد دز توصیه می شود.

    کلیدواژگان: تابع مد ذاتی، تاخیر، مدل تلفیقی، مدل منفرد
  • کیومرث روشنگر*، صادق عبدل زاد صفحات 703-717

    کشور ایران با اقلیمی خشک و نیمه خشک با سیل های مخرب، خشک سالی و کم آبی روبرو است. خشک سالی و سیلاب ها می تواند محیط زیست، فعالیت های اقتصادی و اجتماعی را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین بررسی و پیش بینی دبی رودخانه ها و برنامه ریزی مدیریتی به منظور کنترل آن مخصوص مصرف آب در آینده بسیار ارزشمند است. در این پژوهش، تغییرات دبی رودخانه با استفاده از داده های آماری از سال 2001 تا 2020 مدل سازی شد. داده های آماری مربوط به ایستگاه های سینوپیک و هیدرومتر یک منطقه نیمه خشک در استان آذربایجان غربی شهرستان ارومیه و مرطوب در استان مازندران شهرستان آمل استفاده شد. از دوازده مدل زمانی تعریف شده برای شبکه (long short-term memory)یا به اختصار LSTM بهترین مدل مشخص شد. سپس مدل سازی LSTM بر پایه روش های پیش پردازنده تبدیل موجک گسسته(Discrete Wavelet Transform) به اختصارDWT و تجزیه مد تجربی کامل (Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition) به اختصار (CEEMD) انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که مدل منتخب قابلیت و کارایی بالایی در تخمین میزان دبی رودخانه را دارد. از طرفی دیگر روش های پیش پردازنده باعث بهبود نتایج شدند. به طوری که در تبدیل موجک معیار ارزیابی DC مدل برتر در رودخانه نازلو از 93/0 به 95/0 و در رودخانه چالوس از 83/0 به 90/0 افزایش یافت. بهترین حالت ارزیابی برای داده های آزمون با استفاده از تبدیل موجک برای رودخانه نازلو در اقلیم نیمه خشک با معیارهای ارزیابی 977/0=R و 954/0=DC و 018/0=RMSE به دست آمد. همچنین با توجه به نتایج آنالیز حساسیت مشخص شد پارامتر دبی یک روز قبل ، تاثیرگذارترین پارامتر در تخمین دبی روزانه است.

    کلیدواژگان: تبدیل موجک، تجزیه مد تجربی، شبکه های عصبی مصنوعی، یادگیری عمیق، مدل سازی
  • مینا رحیمی، وحید رضا وردی نژاد*، جواد بهمنش، فرخ اسدزاده صفحات 719-733
    در این مطالعه، منابع آب زیرزمینی دشت ارومیه برای مصارف کشاورزی با استفاده از روش ترکیبی که شامل مدل های آسیب-پذیری، پتانسیل و کیفیت آب زیرزمینی است، ارزیابی شدند. آسیب پذیری با روش دراستیک ارزیابی شد و نقشه نهایی در پنج کلاس با آسیب پذیری خیلی زیاد تا خیلی کم طبقه بندی گردید. لایه های NDVI، مدل رقومی ارتفاعی، تراکم زهکشی، بارش و تراکم چاه به عنوان ورودی های مدل پتانسیل در نظر گرفته شدند و برای تعیین وزن هر لایه از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شد. نقشه پتانسیل نیز در پنج کلاس با پتانسیل خیلی زیاد تا خیلی کم طبقه بندی گردید. نقشه کیفیت آب زیرزمینی با سه لایه ورودی شامل هدایت الکتریکی (EC)، نسبت جذبی سدیم (SAR) و کربنات سدیم باقی مانده (RSC) و روش وزن دهی تولید شد. نقشه ترکیبی با روش طبقه بندی حداکثر احتمال (MLC) با پنج طبقه تولید شد. طبقه های یک و دو با 31/40 درصد مساحت، برای مصارف کشاورزی مناسب هستند که شامل مناطق شمالی، شمال غربی و مناطق مرکزی نیمه شمالی است. طبقه سه با 90/22 درصد مساحت در وضعیت متوسط قرار دارد و مناطق مرکزی نیمه شمالی و نیمه جنوبی را دربرگرفته است. طبقه های چهار و پنج نیز با 79/36 درصد مساحت، در وضعیت نامناسب برای مصارف کشاورزی قرار دارند.
    کلیدواژگان: پتانسیل آب زیرزمینی، شوری، کیفیت آب، مدل دراستیک، نسبت جذبی سدیم
  • رستم یزدانی بیوکی* صفحات 735-742
    در حال حاضر با توجه به خشکسالی های اخیر آب شیرین قابل استفاده برای کشت و کار گیاهان در حال کاهش می باشد، بنابراین نیاز است تا نسبت به بررسی آستانه تحمل به شوری گیاهان مطالعات کافی انجام شود. گیاه خرفه یکی از گیاهان ارزشمند و مغذی می باشد که در سال های اخیر اقدامات زیادی در توسعه کاشت آن اقدام شده است. برای بررسی آستانه تحمل به شوری و برخی ویژگی های کمی خرفه در پاسخ به سطوح مختلف تنش شوری آزمایش حاضر در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در محیط گلدان در گلخانه ی مرکز ملی تحقیقات شوری انجام شد. تیمارهای شوری عبارت بودند از 4/0، 3، 6، 9، 12، 15 و 18 دسی زیمنس بر متر بودند. در این مطالعه برخی صفات رشدی از جمله ارتفاع بوته، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، سطح برگ، محتوای نسبی آب، نشت یونی، پتاسیم و سدیم اندام هوایی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که افزایش شوری از تیمار شاهد تا شوری 18 دسی زیمنس بر متر سبب کاهش 49 درصد در ارتفاع بوته، 78 درصد وزن تر برگ، 71 درصد وزن خشک اندام هوایی و 16 درصد محتوای آب نسبی و همچنین افزایش 56 و 6 درصدی به ترتیب در میزان نشت یونی و مقدار سدیم گیاه خرفه شد. نتایج آستانه تحمل به شوری حاکی از آن بود که میزان شوری آب آبیاری که سبب کاهش عملکرد 50 درصدی و 100 درصدی شد به ترتیب برابر با 97/12 و 24/26 دسی زیمنس بر متر محاسبه شد. براساس نتایج بدست آمده گیاه خرفه جزء گیاهان متحمل به شوری طبقه بندی شد.
    کلیدواژگان: شورپسند، گیاهان دارویی، محتوای نسبی آب، نشت یونی
  • رضا سعیدی* صفحات 743-757
    آگاهی از پاسخ گیاهان به شیوه های کاربرد تنش شوری در مراحل رشد، می تواند باعث مدیریت بهتر تنش ها بشود. این پژوهش در سال 1400 بر روی ذرت رقم سینگل کراس 704، در فضای مینی لایسیمتر و در منطقه قزوین انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا شد. تیمارهای شوری عصاره اشباع خاک (فاکتور اصلی) در چهار سطح (S1)7/1، (S2)3، (S3)5 و (S4)7 دسی زیمنس بر متر به کار برده شدند. تیمارهای مرحله رشد گیاه (فاکتور فرعی) به صورت یک مرحله ای در مراحل (C1) 6برگی، (C2) گل دهی، (C3) شیری شدن دانه ها و دو مرحله ای شامل C1C2، C1C3 و C2C3 تعریف شدند. هدف از پژوهش، شبیه سازی عملکرد ذرت با مدل AquaCrop، در شرایط اعمال ناپیوسته تنش شوری در مراحل رشد گیاه بود. برای این منظور، از داده های تیمارهای یک مرحله ای رشد برای واسنجی مدل AquaCrop و از داده های تیمارهای دو مرحله ای رشد برای ارزیابی مدل مذکور استفاده شد. در اثر افزایش تنش شوری تا سطح S4، میزان ماده خشک گیاهی از 2/157 گرم به 9/115، 2/53، 7/77، 1/86، 97 و 5/46 گرم در هر بوته برای تیمارهای C1، C2، C3، C1C2، C1C3 و C2C3 رسید. نتایج نشان داد که کاربرد ناگهانی تنش شوری در یک مرحله حساس رشد (مانند گل دهی یا شیری شدن دانه ها)، باعث ضرر بیشتر نسبت به تیمارهای C1C2 و C1C3 شده است. زیرا یک بار اعمال تنش شوری در مرحله 6 برگی (C1) رشد، موجب سازگاری (افزایش آستانه تحمل) گیاه به تنش های آتی شد. در ارزیابی مدل AquaCrop آماره های CRM، EF، R2، RMSE، NRMSE و ME به ترتیب با مقادیر 084/0-، 833/0، 91/0، 05/12، %34/11 و 32/18 بیانگر دقت مناسب مدل در شبیه سازی عملکرد ذرت بود. درنتیجه با مدیریت تنش شوری در مراحل رشد گیاه، می توان اثرات منفی بر مقدار عملکرد محصول را کاهش داد. از طریق شبیه سازی عملکرد با مدل AquaCrop، حالات مختلف کاربرد تنش ها قابل ارزیابی خواهد بود.
    کلیدواژگان: حساسیت مرحله رشد، عملکرد، شبیه سازی
  • بهرام بختیاری*، علی خلیلی، عبدالمجید لیاقت صفحات 759-769
    در اقلیم های خشک و نیمه خشک ایران، بارندگی سالانه اندک، فصل بارنگی متمرکز بر ماه های سرد سال و فصل گرم و خشک متمرکز بر تابستان است. تحت این شرایط، محصولات کشاورزی اغلب در معرض تنش آبی قرار می گیرند و برآورد تلفات آبی ناشی از تبخیرتعرق نیازمند دقت بیشتری است. در اینگونه مناطق، پدیده محلی فرارفت گرما در تخمین تبخیرتعرق مرجع (ETo) در اکثر روش های تجربی و ترکیبی، منبع اصلی خطا محسوب می گردد و لازم است متناسب با شرایط محلی، اصلاحات لازم در پارامترهایی نظیر تابع باد که در برآورد ETo موثر هستند، اعمال گردد. در این مطالعه، دو سال داده تاریخی در مقیاس زمانی ساعتی دیدبانی شده در ایستگاه هواشناسی- لایسیمتری مستقر در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر کرمان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و تاثیر فرارفت گرما بر روی مقادیر ETo بررسی و نهایتا توابع باد به تفکیک شب و روز، برای اقلیم نیمه خشک کرمان پیشنهاد گردید. نتایج نشان داد که با افزایش شاخص فرارفت، بیش برآوردی تا حدود 50% در مقدار ETo مشاهده می شود. تابع باد پیشنهادی برای منطقه کرمان در روز شکل نمایی و در شب صورت توانی دارد. این توابع به طور متوسط برای این دو مقیاس زمانی به ترتیب 26 و 8 درصد به دقت برآورد ETo افزوده اند.
    کلیدواژگان: فرارفت، تابع باد، تبخیرتعرق، گرمای محسوس، معادله پنمن
  • بنت الهدی کمالی پور*، کوروش قادری، محمدمهدی احمدی صفحات 771-786

    مسیله تحویل و توزیع آب در شبکه آبیاری، یکی از مسایل مهم جهت تحقق اهداف شبکه و رسیدن به راندمان مطلوب می باشد و با تاثیر روی اندازه سازه های تحویل، ظرفیت کانال ها و هزینه احداث، موجب طراحی کارآمد شبکه می شود. به علاوه عملکرد ضعیف کانال های آبیاری از یک طرف و تاثیر آن در کاهش بهره وری آب کشاورزی از طرف دیگر ضرورت ارایه برنامه ریزی های موثر در بهره-برداری بهینه ازکانال ها را ایجاب نموده است. این نوع مسیله یک مسیله بهینه سازی چندهدفه، چندمتغیره وچندمحدودیتی است و حل آن نیازمند روش های بهینه سازی قدرتمندی مانند الگوریتم های تکامل گرا می باشد. در این تحقیق دو مدل بهینه سازی براساس الگوریتم های HSA (الگوریتم جستجوی هارمونی) و WOA (الگوریتم بهینه سازی وال) جهت ارایه ترتیب و نوبت بندی انشعابات در کانال های آبیاری به منظور کاهش ظرفیت کانال اصلی و کاهش زمان آبیاری توسعه داده شده است. به این منظور ابتدا تعداد انشعابات، ماکزیمم ظرفیت هر کانال، سطح تحت پوشش هر انشعاب، نیاز ناخالص آبیاری، دور آبیاری و تعداد بلوک ها به عنوان ورودی به مدل معرفی شدند. پس از اجرای مدل بهترین نوبت انشعابات در هر بلوک، حداقل ظرفیت کانال توزیع کننده و حداقل زمان آبیاری درشرایط بهینه به عنوان خروجی ارایه گردید. جهت کنترل و بررسی برنامه تدوین شده، برنامه بهینه تحویل آب درشبکه فرعی آبیاری اراضی جازموریان (دشت جیرفت) با استفاده از دو مدل فوق استخراج شد و ضمن تطبیق با توابع استاندارد جهت بررسی صحت الگوریتم ها، مشخص گردید مدل HSA درهر دوفاکتور دبی و زمان، نسبت به مدل WOA عملکرد بهتری دارد.

    کلیدواژگان: الگوریتم های WOAوHSA، برنامه تحویل و توزیع آب، بهینه سازی، شبکه آبیاری
  • مهدی ماجدی اصل*، توحید امیدپور علویان، مهدی کوهدرق صفحات 787-804

    سرریزهای غیرخطی ضمن برخوردار بودن از مزیت های اقتصادی، قابلیت عبوردهی جریان بیشتری را نسبت به سرریزهای خطی دارند. الگوریتم های هوشمند به دلیل توانایی زیاد در کشف رابطه های دقیق پیچیده ی مخفی بین پارامترهای مستقل موثر و پارامتر وابسته و همچنین صرفه جویی مالی و زمانی، جایگاه بسیار ارزشمندی بین پژوهشگران پیدا کرده اند. در این پژوهش عملکرد الگوریتم های پشتیبان بردار ماشین (SVM) ، برنامه ریزی بیان ژن (GEP) ، نرم افزار (QNET) و شبکه هوش مصنوعی (ANN) در پیش بینی ضریب دبی سرریزهای غیرخطی تعداد 318 سری داده برای سناریو اول و سناریو دوم شامل تعداد 363 سری داده و سناریو سوم شامل ادغام داده ها (مجموع سناریو ی اول و دوم) که شامل 681 سری داده می باشند. تفاوت سناریو اول و دوم در فرم تاج سرریز ربع دایره ای و نیم دایره ای می-باشد. پارامترهای هندسی و هیدرولیکی مورد استفاده در این پژوهش شامل نسبت بار آبی کل(H_T/p) ، بزرگ نمایی (L_C/W)، زاویه دیواره سیکل(α) و ضریب دبی (Cd) می باشند. نتایج هوش مصنوعی نشان داد که تر کیب پارامترهای(Cd, H_T/p, α, L_C/W) در الگوریتم هایQNET ، ANN،GEP و SVM در مرحله ی آموزش مربوط به سناریو برتر با شاخصه های ارزیابی به ترتیب برابراست با (9960/0=(R2، (0080/0=(RMSE، (9961/0=(DC، (9980/0=(R2، (0057/0=(RMSE، (9980/0=(DC، (9837/0=(R2، (0207/0=(RMSE، (9838/0=(DC و (9902/0=(R2، (0186/0=(RMSE، (9830/0=(DC می باشد. که در مقایسه با دیگر ترکیب ها منجر به بهینه ترین خروجی شده است که نشان دهنده دقت بسیار مطلوب به ترتیب در هر چهار روش عبارت است از ANN، QNET، SVM و GEP در پیش بینی ضریب دبی سرریز غیرخطی است. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که پارامتر موثر در تعیین ضریب دبی سرریز غیرخطی در تمامی روش ها پارامتر نسبت بار آبی کل (H_T/p) می باشد. مقایسه نتایج این تحقیق با سایر محققین نشان می دهد که شاخصه های ارزیابی برای تمامی روش های تحقیق حاضر نسبت به سایر محققین نسبتا بهتر می باشد.

    کلیدواژگان: آنالیز حساسیت، سرریز غیرخطی، شبکه های عصبی، ضریب دبی
  • محسن اکبری چمنی، امیر سلطانی محمدی*، سعید برومندنسب، علی شینی دشتگل صفحات 805-815
    یکی از عواملی که باعث کاهش رشد گیاه می شود تنش آبی کوتاه مدت وارده به گیاه در بین دو آبیاری است. این تحقیق با هدف بررسی رابطه بین شاخص تنش آبی گیاه (CWSI) نیشکر و رطوبت خاک تحت دو سامانه آبیاری جویچه ای انتها بسته (CI) و آبیاری قطره ای زیرسطحی (SDI) در ایستگاه تحقیقاتی شماره یک موسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان، از تیرماه تا شهریورماه (دوره پیک نیاز آبی نیشکر) در سال 1401 انجام شد. برای این منظور، مزرعه ای شامل بازرویی سوم، از نوع واریته CP69-1062 و با چهارتکرار برای هر دو سامانه آبیاری انتخاب شد. ابتدا خطوط مبنای بالا و پایین برای سامانه آبیاری جویچه ای انتها بسته تعیین شد. سپس با استفاده از این خطوط، متوسط شاخص تنش آبی گیاه برای سامانه های آبیاری قطره ای زیرسطحی و آبیاری جویچه ای انتها بسته برای هر ماه جداگانه برآورده گردید. بیشترین مقدار شاخص تنش آبی برای آبیاری سطحی برای شهریورماه برابر 54/0 و برای آبیاری قطره ای زیرسطحی، در مردادماه برابر 49/0 برآورد شد. نتایج نشان داد همبستگی بالایی بین شاخص تنش آبی با رطوبت خاک فقط در روش آبیاری سطحی برای عمقهای 30-0، 60-30 و 90-60 سانتی متری وجود دارد. میزان همبستگی بین شاخص تنش آبی با رطوبت خاک برای سامانه آبیاری سطحی در محدوده 60/0-70/، و برای سامانه آبیاری قطره ای زیرسطحی در محدوده 12/0-46/0 تعیین شد که به نظر می رسد علاوه بر تنش آبی، تنش های دیگر نظیر تنش شوری ناشی از آب آبیاری و خاک مزرعه نیز به گیاه وارده می شود.
    کلیدواژگان: دمای برگ، دماسنج مادون قرمز، خط مبنای بالا و پایین، آبیاری جویچه ای انتها بسته
|
  • Omolbanin Tooragzadeh, Halimeh Piri *, Amir Naserin, MohammadMahdi Chari Pages 597-610

    This research was conducted with the aim of investigating the effects of salinity and biochar on quinoa plant in deficit irrigation conditions. The experiment was carried out in a factorial and completely randomized design with three replications in greenhouse conditions. The treatments include three irrigation water treatments (60, 80 and 100% of the water requirement, ), three biochar treatments (0, 2 and 4% by weight of potting soil, ) and three the water quality treatment was (1, 4, and 7 dS/m, ). From the time of planting until the establishment of seedlings, all the pots were fully irrigated with fresh water and up to the agricultural capacity. Then the pots were weighed every other day and at each level of biochar and salinity, the deficit irrigation to the level of humidity was calculated based on the changes in the pot's weight. At the end of the growing season, the seeds were harvested from the spike. The index parameters of leaf area, spike weight, seed yield, water consumption efficiency and seed protein percentage were measured carefully in each pot. . With the reduction of irrigation water, the amount of quantitative parameters and plant yield decreased. The use of biochar up to the level of 2 percent by weight of the soil increased the parameters. The use of biochar at the level of 2 and 4% by weight increased the seed protein by 23.5 and % 12.08 respectively, compared to the control treatment. there was no significant difference in yield between 2 and 4 dS/m salinity treatment and the percentage of seed protein in 4 dS/m salinity was higher than 2 dS/m, it is possible to use water with 4 dS/m salinity for quinoa irrigation.

    Keywords: Leaf area index, spike weight, Yield, Water productivity
  • Nasrin Rezae, Hamza Ali Alizadeh *, Yaser Alizade, Ehsan Zeidali Pages 611-624

    In order to study the effect of deficit irrigation (DI) and partial Root-Zone Drying (PRD) on water productivity and photosynthetic characteristics of mungbean, a field experiment was conducted as a split-plot experiment in a randomized complete block design with three replications and nine treatments at the research farm, Ilam University during the growing season in 2021. Treatments included three levels of deficit irrigation (50, 70 and 100% of water requirement) as main plots and three irrigation methods including; usual irrigation, fixed partial root-zone drying, and alternative partial root-zone drying as subplots. The results showed that the effect of drought stress on water productivity, carboxylation efficiency, and photosynthetic water use efficiency was significant. Also, the Interactive effect of drought stress and irrigation method on water productivity and carboxylation efficiency was significant. The highest amount of water productivity, in all irrigation methods, was found in 75% water requirement treatment. The highest water productivity (0.49 kg/m3) was recorded with the alternative PRD method in 75 % of the water requirement level. There was no significant difference between alternative PRD and DI methods at 75 and 100 % of water requirement levels on water productivity. In severe drought stress, water productivity in the alternative PRD method was significantly higher than the other two methods. Therefore, in drought stress conditions, using the PRD method was effective in reducing the effects of drought stress.

    Keywords: Transpiration, Drought stress, Correlation coefficient, Carboxylation efficiency, Intrinsic water use efficiency
  • Hamidreza Abbaszadeh, Kiyoumars Roushangar *, Zahra Salahpour Pages 625-641
    Underpass gates are structures in which water moves through the gate. The purpose of this research is to investigate the effect of the sill on the hydraulic characteristics of flow in sluice and radial gates numerically using FLOW-3D software. For this aim, sills with different geometric characteristics in width, thickness, and height were investigated. The results showed that the statistical indicators in the RNG turbulence model have high accuracy compared to the k-ε, k-ω, and LES models in comparison with the experimental results. The RMSE in the RNG turbulence model for the upstream water depth and the discharge coefficient are 0.0079 m and 0.0117 m, respectively, and the average percentage relative error for these parameters is 2.94% and 1.60%, respectively. The Kling Gupta Efficiency (KGE) for the optimal mesh and mentioned turbulence model is in the very good range. In the same opening in the case without and with a suppressed, the discharge coefficient with the sill is higher than without the sill. Among the investigated sills, the discharge coefficient in the semi-circular sill is higher than in the rectangular sill. Also, the discharge coefficient of the radial gate in the without and with a sill is higher than the sluice gate in the corresponding state. The results showed that the increase in the thickness of the sill leads to an increase in the shear stress of the flow and consequently the discharge coefficient decreases. The discharge coefficient of the gate with different heights of the sill is always higher than the one without the sill, but due to the constant ratio of the depth parameter above the sill to the opening, the discharge coefficient increases with the increase of the height of the sill up to a certain level and then decreases.
    Keywords: Discharge coefficient, Flow-3D, Nonlinear Regression Equation, Radial gate, Sluice Gate
  • Elnaz Mehrabani, Alinaghi Ziaei *, Neda Sheikh Reza Zadeh Nikou, Mahmoodreza Golzarian Pages 643-654
    The vortex settling basin, which includes a cylindrical chamber and a central orifice in its bottom, the inlet and outlet channel, is used with the purpose of separating particles from water flow, the present research is done by image processing technique. The study of particle movement in the field of vortex flow in a laboratory model of settling basin was done. The particle velocity distribution, particle detention time, and settling length were calculated using the particle tracking technique by an automatic code. Also, the abstraction ratio, particle flow path and water surface profile were measured, identified and drawn, and also to determine the tangential, radial and axial velocities flow inside basin by Nortek 21 MHz Micro-ADV three-dimensional magnetic speedometer. The results showed that similar to the velocity distribution obtained by the semi-automatic code, the velocity distribution of the automatic code in the vortex basin is in the form of a sinusoidal function and there is a good match between the water surface profile obtained from direct measurement and the profile obtained from image processing, so that the average relative error is 1.36%. The values of particle and flow velocity (ADV device data) are close to each other, which proves the hypothesis of equality of particle velocity and flow velocity.
    Keywords: Particle Tracer, PTV, Settling length, Velocity Distribution, Vortex
  • Alireza Mohamadi, Hadi Norouzi, Jalal Bazargan * Pages 655-670
    Pressure distribution is of utmost importance in both 1D and 2D analysis of steady flow in coarse-grained porous media. In the present study, the pressure distribution in length and height of the gravel media has been investigated in a experimental for three gradations of small, medium, and large in three lengths of 0.5, 1, and 1.5 meters. A piezometer is used to measure the pressure on the floor and walls of the laboratory flume. Experimental data show that; in the initial parts of the gravel media, the real pressure distribution (recorded in the laboratory) has relatively a good agreement with the hydrostatic pressure, and as the end of the gravel media is approached and the increase of water level curve, the pressure difference increases. The average Mean Relative Error (MRE) between the real pressure and the hydrostatic pressure for the two endpoints of the gravel media for the three gradations mentioned in the 0.5 meter media are respectively equal to 36.34%, 32.36%, and 33.64%, for 1 meter length is equal to 33.63%, 28.17%, and 29.34% respectively and for 1.5 meter length, it is equal to 39.46%, 25.66%, and 27.62% respectively. In other words, to check the steady flow in the coarse-grained porous media, the use of real pressure will increase the accuracy of the calculation process.
    Keywords: Drainage Materials, Hydrostatic Pressure Distribution, Real Pressure Distribution, Steady flow
  • Hojjat Varmazyari *, Somayeh Kordalivand, MohammadEbrahim Keshavarz Pages 671-684

    Water is a vital factor in agricultural production and its optimal use is very important. Considering that the agricultural sector is recognized as the major consumer of groundwater in Iran, therefore, it is necessary to implement strategies to optimize the use of groundwater in this sector. Controlled delivery of water and installation of smart water meters are considered as one of the tools for management of groundwater extraction. Despite this, the implementation of this plan in Iran has faced challenges that can overshadow its sustainability and effectiveness. Therefore, the current research has evaluated the installation of smart water meters on agricultural water wells, based on a socio-hydrological approach, using the grounded theory strategy. The sample of the research is made up of 46 owners of agricultural smart wells in Darab County. The results show that issues such as one-sided and top-down modification of the farmers' exploitation licenses and reduction of the water they can withdraw after installing the meter, weakened livelihood of the farmers and the perceived high cost of purchasing the meter, have cuased dissatisfaction of the farmers. So, the Ministry of Energy insists on compulsory and top-down methods to implement the plan of installing smart meters on agricultural wells. The result of such an environment is the formation of the phenomenon of lack of desirability and satisfaction with the plan and doubts about its effectiveness and sustainability among the farmers. Therefore, it is suggested that the Ministry of Energy make a serious revisions in the implementation of the smart meter installation plan, in accordance with the related jurisprudential and legal rules and based on systematic and participatory approaches.

    Keywords: Groundwater, Satisfaction, Balancing, Smart Water Meters, Darab
  • Navid Mousazadeh, Ali Mohammad Akhund Ali, Farshad Ahmadi * Pages 685-701

    Estimating the inflow to the reservoir of dams is of particular importance in planning and optimal management of water resources, water supply needed by different sectors and flood management. Therefore, in the current research, it was tried to evaluate the performance of random forest (RF) and Gaussian process regression (GPR), machine learning models by using the preprocessing method of complete ensemble experimental mode decomposition (CEEMD) for estimating the monthly inflow to Dez Dam in the period of 1971 to 2017. For this purpose, the input patterns in four different scenarios, including the use of flow data with time delays, the combination of flow and precipitation data with time delays, and adding periodic term to the previous two modes, were prepared and introduced to standalone models. The results showed that each model achieves its maximum accuracy with different scenarios, and in the meantime, the performance of the GPR model was the best with an RMSE value of 97.49 (m3/s). After determining the best input patterns in each scenario, the relevant data were analyzed by CEEMD method and the modeling process was performed with RF and GPR methods. Based on the evaluation criteria, the error reduction and accuracy increase in the developed integrated models were significantly evident. So that the CEEMD-GPR model was able to reduce the value of the RMSE index by about 47 (m3/s). The same behavior was observed for the CEEMD-RF model. In general, the performance of CEEMD-GPR is more suitable compared to all the developed models (single or integrated) and it is recommended for predicting the inflow to Dez Dam.

    Keywords: intrinsic mode function, delay time, Hybrid Model, Standalone model
  • Kiyoumars Roushangar *, Sadegh Abdelzad Pages 703-717

    Iran is faced with a dry and semi-dry climate with destructive floods, droughts, and water shortages. Droughts and floods can affect the environment, economic, and social activities. Therefore, examining and predicting river discharge and planning management to control it, especially for future water consumption, is very valuable. In this study, changes in river discharge were modeled using statistical data from 2001 to 2020.Statistical data from synoptic and hydrometric stations in a semi-arid region in Urmia city of West Azerbaijan province and a humid region in Amol city of Mazandaran province were used. Out of twelve time-series models defined for the Long Short-Term Memory (LSTM) network, the best model was identified. Then, LSTM modeling was performed based on pre-processing methods of Discrete Wavelet Transform (DWT) and Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition (CEEMD). The results showed that the selected model has high ability and efficiency in estimating the amount of river discharge. On the other hand, pre-processing methods improved the results such that the DC evaluation criterion in the wavelet transform increased from 0.93 to 0.95 in the Nazloo River and from 0.83 to 0.90 in the Chalous River. The best evaluation results for test data using wavelet transform for the Nazloo River in the semi-arid climate with evaluation criteria of R=0.977, DC=0.954, and RMSE=0.018 were obtained. Furthermore, the results of the sensitivity analysis indicated that the discharge parameter of one day before is the most effective in daily discharge estimation.

    Keywords: wavelet transform, empirical mode decomposition, maximum temperature, Artificial Neural Networks, Deep Learning
  • Mina Rahimi, Vahid Rezaverdinejad *, Javad Behmanesh, Farrokh Asadzadeh Pages 719-733
    In this study, the groundwater resources of Urmia Plain were evaluated for agricultural uses using a combined method that includes vulnerability, potential, and groundwater quality models. The vulnerability was evaluated by the DRASTIC method and the final map was classified into five classes with very high to very low vulnerability. The layers of NDVI, digital elevation model, drainage density, precipitation, and well density were considered as inputs of the potential model, and Analytical Hierarchy Process (AHP) was used to determine the weight of each layer. The potential map was also classified into five classes with very high to very low potential. The groundwater quality map was produced with three input layers including electrical conductivity (EC), sodium absorption ratio (SAR), and residual sodium carbonate (RSC) and weighting method. The combined map was produced by the maximum likelihood classification (MLC) method with five classes. The first and second zones with 40.31% of the area are suitable for agricultural uses, which include the northern, northwestern, and central semi-northern regions. The third zone with 22.90% of the area is in moderate condition and includes the central areas of the northern half and the southern half. The fourth and fifth zones with 36.79% of the area are in unsuitable conditions for agricultural use.
    Keywords: DRASTIC model, Groundwater potential, Salinity, Water Quality
  • Rostam Yazdani-Biouki * Pages 735-742
    Currently, according to the recent droughts, the fresh water that can be used for the cultivation of plants is decreasing, therefore, there is a need to conduct sufficient studies regarding the threshold of tolerance to salinity of plants. Purslane plant is one of the valuable and nutritious plants, which in recent years, many measures have been taken in the development of its cultivation. In order to evaluate the salinity tolerance and some quantitative characteristics of Purslane, an experiment was conducted in a completely randomized design with 3 replications in a pot in the greenhouse of the National Salinity Research Center. Experimental treatment includes 5 levels 0.4 (control), 3, 6, 9 and 12 dSm-1. In this study, some growth traits such as plant height, fresh and dry weight of shoots and roots, leaf area, relative water content, ion leakage, potassium and sodium of shoots were measured. The results showed that the increase in salinity from the control treatment to a salinity of 18 dSm-1 caused a 49% decrease in plant height, 78% leaf fresh weight, 71% shoot dry weight and 16% relative water content, also, an increase of 56 and 6% was observed in the amount of ion leakage and sodium content of purslane plant, respectively. The results of salinity tolerance threshold indicated that the salinity level of irrigation water which caused a 50% and 100% yield reduction was calculated as 12.97 dSm-1 and 26.24 dSm-1, respectively. Based on the obtained results, purslane was classified as a salinity tolerant plant.
    Keywords: halophyte, Ion leakage, Medicinal plant, Relative water content
  • Reza Saeidi * Pages 743-757
    The knowledge of crops response to salinity stress application methods in growth stages, can lead to better management of stresses. This research was done on the S.C 704 maize, in the mini-lysimeter space and in Qazvin region. The experiment was performed factorial and in a completely randomized design. The salinity treatments of soil saturated extract (the main factor) were applied at four levels of 1.7(S1), 3(S2), 5(S3) and 7(S4) dS.m-1. The crop growth stage treatments (sub-factor) were defined as one-stage of 6 leaves (C1), flowering (C2), seeds milking (C3) and two-stages of C1C2, C1C3 and C2C3. The research target was to simulate the maize yield by AquaCrop model, in conditions of pulsed salinity stress application in crop growth stages. The stress application data in one and two growth stages, were used for calibration and evaluation the AquaCrop model, respectively. From S1 to S4 treatment, the crop dry matter was decreased from 157.2 g. plant-1 to 115.9, 53.2, 77.7, 86.1, 97 and 46.5 g. plant-1 in the C1, C2, C3, C1C2, C1C3 and C2C3 treatments, respectively. The sudden application of salinity stress in a sensitive growth stage (C2 and C3 treatments), was caused the more damage relative to C1C2, C1C3 treatments. Because once application of salinity stress in the 6-leaf stage (C1) has caused the crop adaptation to future stresses (increasing the tolerance threshold). In AquaCrop model evaluation, the statistical parameters of CRM, EF, R2, RMSE, NRMSE and ME were equal to -0.084, 0.833, 0.91, 12.05, 11.34% and 18.32, respectively. Those showed good accuracy of AquaCrop model in simulation the maize yield. As a result, by management the salinity stress in crop growth stages, will be reduced the negative effects on the maize yield. With simulation the crop yield by AquaCrop model, different stress application states can be evaluated.
    Keywords: Growth stage sensitivity, Simulation, Yield
  • Bahram Bakhtiari *, Ali Khalili, Abdolmajid Liaghat Pages 759-769
    The arid and semi-arid climates of Iran are characterized by a hot and dry season in summer and a mild annual temperature and precipitation in winter. Under these conditions, agricultural crops are often submitted to water stress, and the estimation of water losses requires more accuracy due to evapotranspiration. In such regions, the local advection is considered the main source of error in the estimation of reference evapotranspiration (ETo) by most empirical and combined methods. Therefore, according to the local conditions, the necessary corrections for some parameters, such as the wind function, should be made. In this study, two years of historical observed data were used on an hourly time scale. These data were obtained and analyzed from the meteorological-lysimeter station located on the research farm of the Shahid Bahonar University of Kerman. The effect of advection on ETo values was investigated and finally, the wind functions were suggested for the semi-arid climate of Kerman for nighttime and daytime, separately. The results showed that the model tends to overestimate ETo by about 50% with the increase of the advection index. The proposed wind function for Kerman region has an exponential form during the daytime and a power form at nighttime. On average, these functions have added 26 and 8 percent to the accuracy of ETo estimation for these two-time scales, respectively.
    Keywords: Advection, evapotranspiration, Penman equation, Sensible heat, Wind function
  • Bentolhoda Kamali Pour *, Koroush Qaderi, MohmmadMehdi Ahmadi Pages 771-786

    The issue of water delivery and distribution in the irrigation network is one of the important issues to realize the goals of the network and achieve the desired efficiency, and by affecting the size of the delivery structures, the capacity of the channels and the cost of construction, it causes the efficient design of the network. In addition, the poor performance of irrigation canals on the one hand and its effect on the reduction of agricultural water productivity on the other hand has necessitated the provision of effective planning for the optimal exploitation of canals. This type of issue is a multi-objective, multi-variable and multi-constraint optimization problem, and its solution requires powerful optimization methods such as evolutionary algorithms. In this research, two optimization models based on the HSA (Harmony Search Algorithm) and WOA (Whale Optimization Algorithm) algorithms are developed to provide the order and sequence of branches in irrigation canals in order to decreasing in main channel capacity and decreasing in irrigation time. For this purpose, first the number of branches, the maximum capacity of each channel, the area covered by each branch, the gross irrigation requirement, the irrigation cycle, and the number of blocks were introduced as inputs to the model. After implementing the model of the best turn of branches in each block, the minimum capacity of the distributor channel and the minimum irrigation time in optimal conditions were presented as outputs. In order to control and check the developed program, the optimal water delivery program in the irrigation sub-network of Jazmurian lands (Dasht Jiroft) was extracted using the above two models, and while matching with standard functions to check the accuracy of the algorithms, the HSA model was determined in each two-factor discharge and time has a better performance than the WOA model.

    Keywords: WOA, HSA algorithms, optimization, Programming Delivery, Distribution of Water, Irrigation network
  • Mahdi Majedi Asl *, Tohid Omidpour Alavian, Mehdi Kouhdaragh Pages 787-804

    While having economic advantages, non-linear weirs have more passing flow capacity than linear weirs. These weirs have higher discharge efficiency with less free height upstream compared to linear weirs by increasing the length of the crown at a certain width. Intelligent algorithms have found a valuable place among researchers due to their great ability to discover complex and hidden relationships between effective independent parameters and dependent parameters, as well as saving money and time. In this research, the performance of support vector machine (SVM), gene expression programming (GEP), software (QNET) and artificial intelligence network (ANN) in predicting the discharge coefficient of non-linear Weirs of 318 data series for the first scenario And the second scenario includes the number of 363 data series and the third scenario includes data integration (the sum of the first and second scenario) which includes 681 data series. The difference between the first and second scenarios is in the shape of the quarter-circle and semi-circle weir crown. The geome tric and hydraulic lines used in this research include total water load ratio (H_T/p), magnification) L_C/W), cycle wall angle (α) and discharge coefficient (Cd). The results of artificial intelligence showed that the combinations (Cd, H_T/p, α, L_C/W) in QNET, ANN, GEP, SVM algorithms in the training stage related to the superior scenario are equal to the evaluation indicators respectively (R2=0.9960), (RMSE=0.0080), (DC=0.9961), (R2=0.9980), (RMSE=0.0057), (DC=0.9980), (R2=0.9837), (RMSE=0.0207), (DC=0.9838) and (R2=0.9902), (RMSE=0.0186), (DC=0.9830). Which has led to the most optimal output compared to other combinations, which indicates a very favorable accuracy in all four methods, namely ANN, QNET, SVM and GEP in predicting the weir discharge coefficient is non-linear. The results of the sensitivity analysis showed that the effective parameter in determining the nonlinear weir discharge coefficient in all methods is the total water load ratio parameter (H_T/p).

    Keywords: Sensitivity analysis, Non-Linear Weirs, Neural Networks, Discharge coefficient
  • Mohsen Akbari Chamani, Amir Soltani Mohammadi *, Saeed Boroomand Nasab, Ali Sheini Dashtegol Pages 805-815
    One of the important factors that reduce plant growth is the short-term water stress applied to the plant in the period of two irrigations. This research aims to investigate the relationship between crop water stress index (CWSI) of sugarcane and soil moisture under two systems of closed-end furrow irrigation (CI) and subsurface drip irrigation (SDI) at research station number one of sugarcane development research and training institute was done from July to September 2022. For this purpose, a field including ratoon 3, of the variety CP69-1062, with four replications for both irrigation systems was selected. First, the upper and lower baselines were determined for CI. Then, using these baselines, the average CWSI for SDI and CI systems was estimated for each month, separately. The highest value of CWSI for CI in September was 0.54 and for SDI in August was 0.49. Results showed that there is a high correlation between CSWI and soil moisture only in CI method for the depths of 0-30, 30-60 and 60-90 cm. The correlation between CWSI and soil moisture for CI was determined in the range of 0.60-0.70, and for SDI, in the range of 0.46-0.12. It seems that in addition to water stress, other stresses such as salinity stress caused by irrigation water and farm soil are also applied to the plant.
    Keywords: infrared thermometer, leaf temperature, Upper, lower baseline, closed end furrow irrigation