فهرست مطالب

مجله مهندسی آبیاری و آب ایران
پیاپی 54 (زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/10/01
  • تعداد عناوین: 20
|
  • مهدی کماسی*، مهدی لک، مسعود احمدی صفحات 1-21

    سرریزهای پلکانی نمونه ای از این سازه های هیدرولیکی حجیم می باشند که علاوه بر عبور دادن آب اضافی سدها، موجب استهلاک انرژی جریان در پایین دست سدها نیز می شوند. با توجه به هیدرولیک پیچیده جریان بر روی این سرریزها و وجود محدودیت های غیرخطی، طراحی بهینه آن ها یک مسیله بسیار سخت می باشد. در این پژوهش یک چارچوب نوین بر اساس الگوریتم های فراکاوشی، شامل شاهین هریس (HHO)، گرگ خاکستری (GWO)، علف های هرز مهاجم (IWO) و چرخه آب (WCA) با در نظر گرفتن کمینه سازی حجم بتن مصرفی سرریز و بیشینه سازی میزان استهلاک در پنجه سرریز به عنوان توابع هدف، برای طراحی این سرریزها توسعه داده شد. عملکرد الگوریتم ها، ابتدا بروی توابع پایه مورد بررسی و صحت سنجی قرار گرفت. سپس، برای دستیابی به اهداف مطالعه، سرریز سد سیاه بیشه به عنوان سد مورد مطالعه انتخاب شده و کارآیی مدل های توسعه داده شده بر اساس چهار الگوریتم مذکور بر روی آن ارزیابی گردید. نتایج نشان داد، مدل مبتنی بر HHO علاوه بر بهبود طرح سرریز کنونی از نظر هزینه های احداث و انرژی مستهلک شده، در مقایسه با سایر الگوریتم های فراکاوشی نیز از دقت و همگرایی مناسبی برخوردار است. به گونه ای که مقایسه طرح به دست آمده از HHO با طرح اجرا شده سرریز نشان داد، علاوه بر کاهش 35 درصدی حجم بتن مصرفی، میزان استهلاک انرژی 15% افزایش یافت که نشان دهنده موفقیت مدل طراحی توسعه داده شده به صورت چندهدفی و با استفاده از HHO می باشد.

    کلیدواژگان: سرریزهای پلکانی، بهینه سازی چندهدفه، الگوریتم های فراکاوشی، استهلاک انرژی، سد سیاه بیشه
  • صابر پیروتی*، کمال رحمانی، سعید ملااسماعیل پور صفحات 22-38
    در اطراف دریاهای ایران مخازن نفتی متعددی وجود دارد. سازه های دریایی به دلیل قرار گرفتن در محیط دریایی به دلیل بتنی یا فلزی بودن در معرض خوردگی و تخریب قرار می گیرند. بنابراین در ساخت سازه دریایی بررسی شرایط مختلف دریا و همچنین اعماق مختلف آب در محل ساخت سازه ضروری است. در این پژوهش تغییرات ماهانه دما و شوری سطح دریا به عنوان دو خاصیت مهم آب دریا، با استفاده از مدل MITgcm که یک مدل سه بعدی و غیرخطی است، با دقیق ترین اطلاعات عمق سنجی و با دقت مکانی 2 دقیقه مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. به این منظور داده های دما، شوری، نرخ تبخیر منهای بارندگی، باد، شار گرمای خالص با دقت زمانی یک ماهه و دقت مکانی یک درجه به عنوان داده های اولیه به مدل معرفی گردید. نتایج سال آخر مدل سازی نشان می دهند که بیش ترین مقادیر شوری سطح دریا به مقدار PSU 3/37 و نیز دمای سطح دریا به مقدار 2/32 درجه سانتی گراد در فصل تابستان و در نزدیکی سواحل جنوبی ایران رخ می دهد. از طرفی شدت بادها در دریای عربی در فصل تابستان نسبت به فصول دیگر سال بیشتر بوده و شدت جریانات سطحی نیز بیشتر است.
    کلیدواژگان: دمای سطح دریا، شوری سطح دریا، خواص ترمودینامیکی آب دریا، سازه های دریایی
  • علی باباخانی*، علی عطارزاده صفحات 39-55
    استهلاک انرژی ناشی از جتهای برخوردی در فضای محدود در بسیاری از کاربردهای صنعتی و عمرانی مورد استفاده قرارمی گیرند. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار Flow-3D اقدام به شبیه سازی عددی جریان جت های برخوردی و بررسی عواملی همچون موقعیت قرارگیری جت، قطر و ارتفاع جت ورودی به اتاقک اتلاف بر میزان استهلاک انرژی شده است. به همین منظور ابتدا با بهره گیری از اطلاعات مدل آزمایشگاهی و پس از تعریف شرایط مرزی لازم، صحت-سنجی محاسبات عددی مذکور انجام پذیرفت. برای بررسی موقعیت قرارگیری جت، جت ورودی به اتاقک اتلاف در 4موقعیت مختلف قرار گرفته شده است. همچنین اثر ارتفاع جت ورودی به اتاقک اتلاف یا بعبارتی اثر عمق پایاب و نیز قطر لوله ورودی بر روی پارامترهای سرعت جت در محور جت انرزی جنبشی آشفتگی و نیز میزان اتلاف انرژی بررسی شده است. بدین صورت که جت ورودی به اتاقک اتلاف در 4 عمق پایاب مختلف و با 4 قطر نازل متفاوت مورد بررسی قرار گرفته شده است. نتایج حاصله نشان می دهد که با ورود جریان جت به اتاقک دو ناحیه سرعتی هسته پتانسیل و نقصان شعاعی سرعت شکل می گیرد. همچنین غالبا با کاهش قطر لوله ورودی، اتلاف انرژی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. همچنین با افزایش عمق پایاب میزان اتلاف انرژی افزایش می یابد. با این حال با افزایش بیش از حدی، دیگر تغییری محسوس در اتلاف انرژی مشاهده نمی شود. نتایج بررسی اثر موقعیت نیز نشان داد که بیشترین اتلاف انرژی مربوط به قرارگیری لوله جت در گنج مجاور لوله خروجی اتاقک اتلاف می باشد.
    کلیدواژگان: استهلاک انرژی، جت برخوردی، اتاقک اتلاف، Flow-3D
  • معصومه زند، خسرو حسینی*، جواد احدیان صفحات 56-75
    کاویتاسیون یکی از شایع ترین و مخرب ترین عوامل خرابی سرریز سدها و تونل های انتقال آب است. یکی از راهکارهای موثر در پیشگیری از کاویتاسیون، هوادهی به سیال به جهت تامین فشار و جلوگیری از ایجاد مکش فوق العاده در جریان میباشد. به هر میزان جداشدگی جریان سیال از کف مجرا بعد از محل ورود هوا، دارای طول بیشتری باشد نشان دهنده ورود موثرتر هوا به جریان می باشد. انواع مرسوم هواده ها (کاویتاتورها) در سازه های هیدرولیکی شامل رمپ، پله، شکاف و ترکیب آنها می باشد. در این پژوهش عملکرد آزمایشگاهی 19 کاویتاتور مختلف در جریان تحت فشار درون تونل با مقطع باکس، با 5 دبی مختلف آب و 2 حالت با هوادهی و بدون هوادهی مورد بررسی قرار گرفت. جهت اعتبار دهی به مجموعه بروندادها و کاهش احتمال خطا، کلیه آزمایش ها در 3 زمان متفاوت تکرار شده اند. پس از تحلیل آماری نتایج آزمایش ها، مشاهده شد: نوع کاویتاتور روی طول جداشدگی تاثیر دارد، ارتفاع رمپ و افزایش دبی جریان، تاثیر مثبت روی طول جداشدگی داشته و زاویه راس رمپ، ارتفاع پله، و عمق شکاف، تاثیر قابل ملاحظه ای روی طول جداشدگی نداشتند. در نهایت دو هواده ترکیبی پیشنهاد شد که در عمل نتایج بهتری را نسبت به هواده های مرسوم در سازه های هیدرولیکی، نشان دادند.
    کلیدواژگان: کاویتاتور (هواده)، تونل آب بر، کاویتاسیون، هوادهی، طول جداشدگی
  • محمد محمدعلیزاده، مهدی مفتاح هلقی*، امیراحمد دهقانی، عبدالرضا ظهیری، خلیل قربانی صفحات 77-94

    منطقه هایپریک ناحیه ‏ای بلافاصله زیر بستر رودخانه است که اختلاط آب‏ های سطحی پایین رونده با آب زیرسطحی در آن اتفاق می‏ افتد. این منطقه نقش بسیار حیاتی در اکولوژی رودخانه دارد و سبب خودپالایی جریان رودخانه می‏ شود.به‏ طور خلاصه این پژوهش دارای دو هدف است. هدف اول تحقیق بررسی الگوی جریان هایپریک در اطراف سرریز گابیونی است و هدف دوم بررسی تاثیر تغییر تعداد پله‏ های سرریز گابیونی بر مشخصات جریان هایپریک و بررسی تغییرات با تله‏ اندازی رسوب با تغییر در تعداد پله‏ ها می‏ باشد. به منظور بررسی آزمایشگاهی تاثیر سازه تثبیت کننده گابیونی بر روی جریان هایپریک رودخانه، ابتدا آزمایشاتی روی فلوم آزمایشگاهی به طول 5 متر، عرض 30 سانتیمتر و ارتفاع 5/0 متر در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان صورت گرفت. آزمایشات بر روی سرریز گابیونی با تعداد یک، دو و سه پله انجام گرفت.طبق بررسی ‏های به عمل آمده از نتایج مدل سرریز گابیونی با افزایش تعداد پله‏ های سرریز گابیونی، میزان رسوب گذاری و در نتیجه ‏ی افزایش زمان ماند جریان افزایش می‏یابد. با بررسی دبی تبادلی کل بی‏بعد شده (q*) در هر سه نوع سرریز گابیونی با افزایش عدد رینولدز این پارامتر روند کاهشی نشان داد.نتایج نشان می‏دهد وجود پرش هیدرولیکی در حضور سازه ‏های تثبیت کننده گابیونی باعث افزایش تبادلات هایپریک شده است. با افزایش دبی جریان، میزان تبادل هایپریک افزایش و زمان ماندگاری کاهش یافته است.

    کلیدواژگان: جریان هایپریک، سرریز گابیونی، دبی تبادلی، زمان ماندگاری، مدل میوز
  • یاسر حسینی* صفحات 95-112

    خیار (Cucumis sativus L) یکی از مهمترین تولیدات گلخانه ای در ایران و جهان محسوب می شود که به تغییرات رطوبت خاک بسیار حساس است. بهمنظور مدل سازی کارایی مصرف آب خیار گلخانه ای در شرایط رژیم رطوبتی در تیمارهای خاک اره، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل تیمار بدون خاک اره (S0) و ترکیب اختلاط 5 (S1)، 10 (S2) و20 (S3) درصد خاکاره بود و تنش های رطوبتی در سطوح بدون تنش (I1) و 45 (I2) و 65 (I3) درصد ظرفیت زراعی منظور گردید. نتایج نشان داد، با استفاده از مدل SALTMED، برای تیمارهای I1S4 ،I1S3 ، I1S2 و I1S1 کارایی مصرف آب، به ترتیب برابر 22، 6/13، 8/14 و 8/14 (kg m-3) بود و نتایج گلخانه ای این تیمارها برابر 25، 5/13، 2/15 و 3/15 (kg m-3) برآورد گردید. همجنین در تیمارهای در معرض تنش رطوبتی و در تیمارهای I2S4 ، I2S3 ،I2S2 و I2S1 کارایی مصرف آب محاسبه شده توسط مدل، به ترتیب برابر32 ، 22، 29 و 28 (kg m-3) محاسبه گردید و نتایج گلخانه ای این تیمارها، برابر29 ، 23، 19 و 5/22 (kg m-3) بود. در تیمارهای I3S4 ،I3S3 ،I3S2 و I3S1 نیز کارایی مصرف آب محاسبه شده توسط مدل، به ترتیب برابر32 ، 29، 15 و 23 (kg m-3) برآورد گردید و نتایج گلخانه ای این تیمارها به ترتیب برابر33 ، 23، 4/11 و 13 (kg m-3) بود.

    کلیدواژگان: تنش رطوبتی، کارایی مصرف آب، مدل SALTMED، خاک اره، خیار گلخانه ای
  • ندا کریمی، دریا دهقان، شاهو مولودی، عادل سی و سه مرده، عیسی معروف پور* صفحات 113-130
    هدف اصلی پژوهش حاضر بررسی اثر عامل چرخش، سرعت چرخش و مدت زمان آبیاری بر تلفات تبخیر و بادبردگی (WDEL) آبپاش های ضربه ای و چرخ دنده ای می باشد. آزمایش ها در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه کردستان و در محدوده ای به مساحت 3600 متر مربع به روش آبپاش منفرد روی دو آبپاش ضربه ای کامت R8 و چرخ دنده ای لاکسور انجام شد. نتایج نشان داد: 1- تا سرعت باد Km/h 5/11 و دمای هوای 40 درجه سانتی گراد، اختلاف معنی داری بین WDEL آبپاش های ضربه ای و چرخ دنده ای وجود ندارد 2- متوسط WDEL آبپاش کامت در سرعت باد کم %5/8 و لاکسور %4/10 و اختلاف آنها معنی دار نبود. با افزایش سرعت باد از کم به ملایم، متوسط افزایش WDEL آبپاش کامت، %125 و لاکسور، %21 و اختلاف آنها معنی دار شد (P<0.05) 3- در هر دو آبپاش، با افزایش فشار کارکرد، WDEL افزایش پیدا کرد، اما این افزایش معنی دار نبود. 4- در هر دو آبپاش با افزایش کمبود فشار بخار اشباع، WDEL افزایش می یابد اما این افزایش فقط در آبپاش کامت و در بازه زیاد معنی دار بود (P<0.05). 5- با افزایش مدت زمان آبیاری از یک ساعت به سه ساعت، WDEL کامت 24 درصد کاهش یافت 6- با افزایش سرعت چرخش آبپاش از 5/1 دور در دقیقه به 5/3 دور در دقیقه %4/13، WDEL کامت کاهش یافت. به طور کلی آبپاش ضربه ای کامت پتانسیل WDEL بیشتری نسبت به آبپاش چرخ دنده ای لاکسور داشت و همچنین در رخدادهای آبیاری کشاورزان، میزان WDEL، کمتر از مقادیر گزارش شده تحقیقات می باشد.
    کلیدواژگان: آبیاری بارانی، آبپاش کامت R8، آبپاش لاکسور، انواع آبپاش، راندمان کاربرد
  • محسن اکبری چمنی، امیر سلطانی محمدی*، سعید برومند نسب، علی شینی دشتگل صفحات 131-143

    با استفاده از دمای پوشش سبز گیاه پارامتری کاربردی تحت عنوان شاخص تنش آبی گیاه تعیین گردید که این شاخص یکی از روش های بررسی وضعیت آب مورد نیاز گیاه می باشد و می توان از آن به عنوان یک ابزار مناسب جهت مدیریت آبیاری در مزرعه استفاده کرد. لذا این تحقیق با هدف تعیین شاخص تنش آبی گیاه نیشکر در دو روش آبیاری سطحی (CI) و آبیاری قطره ای زیرسطحی (SDI) در ایستگاه تحقیقاتی شماره یک موسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان، برای خردادماه در سال 1401 انجام شد. مزارع شامل کشت بازرویی سوم (Ratoon 3)، از نوع واریته CP69-1062و با چهارتکرار در هر دو روش انتخاب شد. ابتدا معادله خط مبنای بالا و پایین برای روش آبیاری سطحی در خردادماه به ترتیب (Tc-Ta) ul=1.7 و (Tc-Ta) ll=1.27-0.09VPD تعیین شد. سپس با استفاده از معادلات خطوط مبنای روش آبیاری سطحی، متوسط شاخص تنش آبی گیاه برای روش آبیاری قطره ای زیرسطحی و آبیاری سطحی در خردادماه به ترتیب 28/0 و 66/0 محاسبه شد و معادله ی به منظور برنامه ریزی آبیاری گیاه نیشکر در خردادماه ارایه گردید.

    کلیدواژگان: شاخص تنش آبی گیاه، دمای برگ، نیشکر، خط مبنای بالا و پایین
  • محمدعلی رحیمی، صمد امامقلی زاده*، غلامحسین کرمی، مهدی دلقندی، زهرا گنجی نوروزی صفحات 146-163

    تغییر کاربری اراضی و کاهش سطوح نفوذپذیر ناشی از توسعه شهری، یکی از دلایل اصلی سبب افزایش دبی اوج و حجم رواناب ناشی از بارش ها شده است که این موضوع باعث آبگرفتگی معابر و خسارت به مناطق شهری می گردد. با برآورد دقیق میزان رواناب و طراحی مناسب شبکه زهکشی شهری و همچنین مدیریت این رواناب می توان از خسارات سیلاب های شهری کاست. مدل بارش-رواناب SWMM یکی از کاراترین مدل ها در طراحی زهکش ها و مدیریت رواناب شهری می باشد. از آنجایی که مدل های هیدرولوژیکی قبل از استفاده باید مورد ارزیابی قرار گیرند، بنابراین در این مطالعه مدل SWMM با استفاده از 6 رخداد بارش-رواناب برای شهر شاهرود ارزیابی شد و کارایی شبکه زهکش شهری برای سیلاب با دوره های بازگشت 2 تا 15 سال مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور هیدروگراف سیلاب 6 رخداد بارش در دو خروجی اصلی شهر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد مدل SWMM با داشتن میانگین ریشه دوم مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) حدود 20 درصد و"R" ^"2" حدود 90/0 در مرحله اعتبارسنجی دارای کارایی مناسب در شبیه سازی هیدروگراف سیلاب بوده است. همچنین بررسی عملکرد زهکش های شهری نیز نشان داد که برای بارش های با دوره بازگشت 2، 5، 10 و 15 سال، به ترتیب 1/9، 8/31، 4/36 و 41 درصد کانال ها دچار آبگرفتگی می شوند.

    کلیدواژگان: رواناب، سیلاب شهری، شاهرود، مدل SWMM، هیدروگراف
  • سید محمدرضا حسینی، مجتبی خوش روش*، هاجر طاهری سودجانی، مرضیه قهرمان شهرکی، مسعود پورغلام آمیجی صفحات 164-180
    افزایش تقاضا برای آب منجر به بهره برداری بیش ازحد آب های زیرزمینی و کاهش کیفیت این منابع شده است. پایش کیفیت آب های زیرزمینی از نظر عوامل محیطی و اقتصادی بسیار مهم است. شاخص های مربوطه، کیفیت آب را به عنوان یک عدد مشخص نشان می دهند تا نمایش مفیدی از کیفیت کلی آب برای یک هدف معین ارایه و همچنین درک موثری از اطلاعات کیفی آب را امکان پذیر نماید. هدف پژوهش حاضر، تجزیه و تحلیل وضعیت کیفی آب های زیرزمینی شهرستان خانمیرزا، لردگان، بروجن، اردل و کیار بر مبنای شاخص های WQI و GWQI بر اساس موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI) و استاندارد سازمان جهانی بهداشت (WHO) است. در این پژوهش 28 نمونه از آب زیرزمینی (چاه) از نقاط مختلف در شهرستان خانمیرزا، لردگان، بروجن، اردل و کیار در بازه زمانی 1400-1399 برداشت شده و 10 پارامتر کیفی HCO3، K، pH، TDS، EC، Ca، Na، Mg، Cl و SO4 مورد آنالیز شیمیایی قرار گرفت. با استفاده از روش درون یابی وزن دهی عکس فاصله در منطقه مورد مطالعه، نقشه پهنه بندی شاخص های فوق تهیه شد. نتایج نشان داد که بر طبق شاخص های WQI و GWQI اکثر نمونه ها در طبقه با کیفیت قابل قبول قرار گرفتند. با بررسی همبستگی پیرسون بین شاخص های WQI و GWQI و پارامترهای مورد استفاده، مشخص شد، دو پارامتر TDS و EC با ضرایب 0/982 و 0/989 بیشترین میزان همبستگی را در سطح معنی داری یک درصد با شاخص WQI دارند. همچنین پارامترهای TDSو Ca با ضرایب 0/975 و 0/979 بیشترین همبستگی را با شاخص GWQI در سطح معنی داری یک درصد دارند.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، پهنه بندی، شاخص کیفیت آب، همبستگی
  • نجمه حاج سیدعلی خانی، حمزه سعیدیان، علیجان ابکار* صفحات 181-196

    برداشت های ژیوالکتریک در محل تنگه سامون جهر در استان کرمان طی دو مرحله صورت گرفت و در مجموع تعداد 19 سونداژ الکتریک با فواصل متفاوت در محدوده پروژه به انجام رسید. سپس داده های بدست آمده با استفاده از نرم افزار (IPI2WIN) مورد پردازش قرار گرفته و در نهایت نتایج پردازش شده تفسیر گردیده است. پس از تهیه نقشه های زمین شناسی، شیب و کاربری اراضی هر منطقه و تلفیق آنها در نرم افزار ArcGIS، با استفاده از منطق بولین، مناطقی که از نظر زمین شناسی، شیب وکاربری اراضی مناسب احداث سد زیرزمینی می باشند در یک نقشه تلفیق مشخص گردید. نتایج نشان داد با توجه به نتایج سونداژهای ژیوالکتریک و شواهد صحرایی سنگ کف در محل گزینه پیشنهادی از نوع رس متراکم دارای املاح فراوان می باشد عمق برخورد به سنگ کف نیز حداقل 5/4 متر و حداکثر 17 متر اندازه گیری شده است. بر روی سنگ بستر یک لایه آبرفت رودخانه ای قرار دارد که به دو افق آبدار و خشک تقسیم می شود. البته با توجه به تغییرات افقی در رسوبگذاری رسوبات بستر رودخانه، لایه آبرفت رودخانه ای خود شامل توالی لایه هایی با دانه بندی و نفوذپذیری متفاوت می باشند که دارای گسترش محدودی می باشند. با توجه به داده های ژیوالکتریک و نیز نقشه توپوگرافی سنگ بستر محل های پیشنهادی منطبق بر مقاطع L6 وL8 برای احداث سد زیرزمینی مناسب تر می باشد.

    کلیدواژگان: بیابان، سد زیر زمینی، حوزه آبخیز سامون جهر، سنگ کف
  • روژین فصیحی، عبدالله طاهری تیزرو*، صفر معروفی صفحات 197-211

    برای توسعه آب های زیرزمینی به قابلیت هایی برای تشخیص لایه های مختلف آبخوان موجود در یک منطقه و پس از آن پارامتر های هیدرولیکی نیاز است، که بتوان به صراحت برای تعریف نوع آبخوان و ضخامت لایه آبدار آن از آنها استفاده کرد. روش ژیوالکتریک یکی از موثرترین روش ها در تعیین و تفکیک لایه های زیرسطحی است، روش الکترومغناطیس نیز روشی جدیدتر می-باشد که با دقت قابل قبول می تواند نقش مهمی در تعیین پتانسیل لایه های زیرزمینی ایفا نماید. در تحقیق حاضر از 10 لوگ الکترومغناطیسی به منظور بررسی ضخامت و تفکیک لایه آبدار 5 چشمه کارستیکی فاماسب، فارسبان، گیان، قلعه باروداب و گنبدکبود دشت نهاوند استان همدان استفاده شد. لوگ ها در بالادست هر چشمه اندازه گیری شده سپس نتایج برداشت الکترومغناطیس در بازه های فرکانسی مختلف بررسی گردید در نهایت لوگ های الکترومغناطیس برآمده با 5 لوگ روش ژیوالکتریک مقایسه گردید، که نشان دهنده همسو بودن نتایج دو روش مورد استفاده بود. نتایج نهایی نشان داد که در چشمه فاماسب تا عمق 6 متر ضخامت لایه آبدار قرار دارد، چشمه فارسبان تا عمق حدود 20 متر، قلعه باروداب حدود 10 متر با درز و شکاف های موجود در این چشمه، گیان تا عمق حدود 2 متر و در گنبد کبود تا حدود 36 متر لایه آبدار وجود دارد. که بیشترین مقدار ضخامت لایه آبدار در چشمه گنبدکبود و در مقابل کمترین در چشمه گیان تخمین زده شد.

    کلیدواژگان: کارست، چشمه، الکترومغناطیس، نهاوند
  • امین حسینی، حسین جهان تیغ*، فرهاد ذوالفقاری، مجتبی محمدی صفحات 212-236
    در این تحقیق برای بررسی تاثیر تغییراقلیم روی آب سطحی دشت خاش، از دو دسته داده استفاده شد. داده های مربوط به دبی دوره پایه(2010 تا 2020) که از ایستگاه هیدرومتری لادیز بر روی رودخانه سیانجاه دشت خاش اخذ شد، از طرف دیگر داده های بارش دوره پایه نیز از ایستگاه سینوپتیک خاش به دست آمد. براساس مدل رگرسیونی برازش داده شده دوره پایه ارتباط بین دبی و بارش در سطح حوضه خاش مدلسازی سازی گردید. با اجرای مدل ریزمقیاس نمایی آماری SDSM، مقادیر بارش شبیه سازی شده در دوره آماری 2020-2040 ، تحت دو خط سیر انتشار 4.5 و 8.5 به دست آمد که به عنوان ورودی مدل رگرسیونی برای مدلسازی مجدد دبی در دوره تغییر اقلیم استفاده شد. نتایج بیانگر آن بود که در دوره تغییر اقلیم یعنی 2020-2040، علی رغم اینکه بارش سطح حوضه خاش در ماه های سرد سال، افزایش داشته است، اما دبی شبیه سازی شده دوره 2020-2040، در هر دو خط سیر انتشار RCP4.5 و RCP8.5، روند کاهشی داشته است. نتایج بیانگر آن بود که دبی دوره تغییر اقلیم 2020-2040، در خط سیر انتشار RCP4.5، حدود 0.02 مترمکعب در ثانیه نسبت به دوره پایه کاهش داشته است و در خط سیر انتشار RCP8.5 نیز این میزان کاهش برابر 0.016 مترمکعب در ثانیه بوده است. بنابراین این فرضیه تحقیق با توجه به یافته های تحقیق مورد تایید قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: ریزمقیاس نمایی، سناریوهای اقلیمی، منابع آب سطحی، سیستان و بلوچستان
  • مهدیه افشاری نیا، فاطمه پناهی*، محمد احترام صفحات 237-256

    هدف از مطالعه، ارزیابی تغییرات پارامترهای دمای متوسط و بارش بااستفاده از مدل های گزارش ششم (CMIP6) IPCC تحت سناریوهای SSP (SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SPP5-8.5) طی دوره 2100-2022 در دشت کاشان است. آمار مربوط به دمای متوسط و بارش از 7 ایستگاه (کاشان، حسین آباد کویر، کامو، اردستان، علوی، نوش آباد و سن سن) در دشت کاشان با در نظر گرفتن دوره 30 ساله پایه (2014-1984) جمع آوری شد. هم چنین 7 مدل از بین مدل های گزارش ششم (CMIP6) انتخاب گردید. پس پردازش خروجی مدل ها با استفاده از روش نسبت گیری خطی انجام شد. برای تعیین دقت مدل ها از شاخص های ناش-ساتکلیف (NSE)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب همبستگی (r) استفاده شد. با استفاده از آزمون من-کندال روند سالانه تغییرات بررسی شد. در نهایت، از میانگین برون داد دو مدل IPSL-CM6A-LR و BCC-CSM2-MR برای شبیه سازی تغییرات دمای متوسط و بارش در دوره آتی استفاده شد. براساس نتایج، در همه ایستگاه‎های مورد مطالعه بارش در دوره آتی در مقایسه با دوره پایه دارای روند کاهشی خواهد بود. دمای متوسط نیز در دوره آتی نسبت به دوره پایه افزایش خواهد یافت. به طوریکه شدت افزایش دما در ایستگاه های حسین آباد کویر، اردستان، نوش آباد و سن سن بیشتر از کاشان، کامو و علوی خواهد بود. باتوجه به شرایط پیش بینی شده ضروری است سیاست های جامع در زمینه سازگاری با تغییر اقلیم دشت کاشان مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: دما و بارش، سناریوهای SSP، شبیه سازی، متغیرهای هواشناسی، نسبت گیری خطی
  • سیده وحیده خلیلی، قربان مهتابی*، جعفر نیکبخت، مجید محمدی صفحات 257-280

    برای مدیریت بهینه آب های سطحی، شناسایی اثر خشکسالی هواشناسی به لحاظ زمانی بر روی جریانات رودخانه ای ضروری می باشد. در این پژوهش ارتباط خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی حوضه آبریز رودخانه صوفی چای مراغه (استان آذربایجان شرقی) با کمک شاخص های هواشناسی بارش استاندارد (SPI)، خشکسالی احیایی (RDI) و شاخص هیدرولوژیکی جریان رودخانه ای (SDI) بررسی گردید. داده های روزانه هواشناسی ایستگاه سینوپتیک مراغه و دبی های روزانه ایستگاه هیدرومتری تازه کند (در بالادست سد علویان) استفاده گردید. دوره آماری مشترک 34 سال آبی (1362تا 1396) تعیین و سری های زمانی 3، 6، 12، 24 و 48 ماهه ایجاد شد. در شاخص RDI، تبخیر-تعرق گیاه مرجع چمن () با کمک روش فایو-پنمن-مانتیث (ET0FPM) و هارگریوز-سامانی (ET0HS) برآورد گردید. سپس همبستگی شاخص های هواشناسی با هیدرولوژیکی در سری های زمانی 3 تا 48 ماهه بدون تاخیر و با تاخیر یک تا 5 ماهه محاسبه شد. نتایج همبستگی خشکسالی هیدرولوژیکی با هواشناسی در سری های زمانی بدون تاخیر نشان داد بیش ترین همبستگی بین شاخص های سری های هم دوره می باشد. ضریب همبستگی سری های هم دوره RDIFPM و SDI کم تر از همبستگی متناظر SPI و SDI و یا RDIHS و SDI بود. می توان گفت که لحاظ کردن سایر پارامترهای هواشناسی علاوه بر بارندگی در محاسبه شاخص خشکسالی (RDIFPM نسبت به SPI)، موجب کاهش همبستگی بین شاخص خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی می شود. در مقادیر RDIHS و SDI با تاخیر زمانی، در سری های زمانی 3، 6 و 12 ماه، بیش ترین تاثیر خشکسالی هواشناسی بر دبی رودخانه با 3 ماه تاخیر مشاهده شد و در سری های زمانی 24 و 48، ماه این تاثیر هم زمان بود.

    کلیدواژگان: خشکسالی، شاخص استاندارد بارش (SPI)، شاخص خشکسالی احیائی (RDI)، شاخص جریان رودخانه ای (SDI)، تبخیر و تعرق پتانسیل
  • علی سردارشهرکی*، مهیم تاش، مرتضی یعقوبی صفحات 281-297
    در دو دهه اخیر منطقه سیستان از شرایط خشکسالی رنج می برد. نوسانات رودخانه هیرمند و مدیریت ناصحیح منابع آب در این منطقه سبب تشدید بحران آبی گردیده است. در این شرایط، یکی از راه حل هایی که بسیار می تواند به برون رفت از شرایط بحرانی آبی کمک نماید، تعاونی آب بران و آبیاری مشارکتی است. از این رو در این پژوهش امکان سنجی استقرار تعاونی های آب بران در شرایط خشکسالی در منطقه سیستان با رویکرد کارآفرینانه مورد توجه است. برای تحقق هدف مذکور از مدل شباهت به گزینه ایده آل تخت منطق فازی استفاده گردیده است. برای جمع آوری اطلاعات لازم، از طریق مصاحبه و تکمیل پرسشنامه از کارشناسان، خبرگان و کشاورزان استفاده گردید. جهت مدلسازی و حل مدل از نرم افزار MCDMSolver.2018 استفاده شد. در این پژوهش بر اساس سه شاخص اقتصادی، اجتماعی و نگرشی، زیر شاخص ها به 12 مورد تقسیم بندی شد و نهایتا 3 گزینه مورد بررسی، نظام سنتی، نظام تعاونی تولید، نظام تعاونی روستایی اولویت بندی و رتبه بندی شدند. نتایج پژوهش نشان داد که نظام تعاونی تولید با وزن 56/0 در رتبه نسخت قرار گرفت. در جایگاه دوم نظام تعاونی روستایی با ورن 40/0 و نظام سنتی با وزن 29/0 در جایگاه آخر قرار گرفته است. با توجه به نتایج بدست آمده، می بایست نظام تعاونی آب بران در قالب نظام های تولید و روستایی مورد توجه ویژه قرار گیرد.
    کلیدواژگان: تعاونی، آبیاری مشارکتی، خشکسالی، سیستان، رویکرد کارآفرینانه
  • بهاره حسین پناهی، سامان نیک مهر، کیومرث ابراهیمی* صفحات 298-320

    هدف این پژوهش بررسی کیفیت آب رودخانه های زرینه رود و سیمینه رود در سال 1397 و به ترتیب در 13 و 6 ایستگاه از این دو رودخانه است. برای این منظور مقادیر پارامترهای Na، Cl، SO4، TDS، pH، CO3، HCO3، EC، Ca2+، Mg2 و SAR در هر دو رودخانه مورد بررسی قرار گرفته است. ارزیابی برای مصارف مختلف بر پایه استانداردهای شرب و کشاورزی از روش های گرافیکی و ارزیابی پایداری آن ها بر پایه شاخص های لانژلیه، رایزنر و پوکوریوس انجام شد. همچنین وضعیت کیفیت آب این رودخانه ها با استانداردهای ملی (1053)، سازمان حفاظت محیط زیست، سازمان جهانی بهداشت، ایالات متحده و اتحادیه اروپا بررسی شد. نتایج نشان داد که تیپ و رخساره آب در هر دو رودخانه بیکربناته کلسیک و کیفیت آب ها برای شرب و کشاورزی مناسب است. هر چند که مقدار SAR در ایستگاه شیرین کند از زرینه رود برابر mEq/L 1.51 و مقدار EC آن برابر mmho/cm1144 ثبت شده، که از نظر کشاورزی در کلاس C3-S1 (قابل قبول) قرار دارد. کیفیت آب تمام ایستگاه ها برای مصارف صنعتی خورنده و از نظر RSC و %Na در گروه آب سالم قرار دارد. بطور کلی بیشتر پارامترهای فیزیکی و شیمیایی در محدوده قابل قبول تمام استانداردها می باشد.

    کلیدواژگان: آلاینده، پارامترهای کیفی، محیط زیست، منابع آب
  • صفر معروفی*، سید یعقوب کریمی، علی محمد زارع صفحات 321-341

    پساب حاصل از صنایع مختلف یکی از منابع اصلی آلودگی زیست محیطی بشمار می رود که اثرات زیان باری بر محیط زیست و حیات جانداران دارد. روش جذب سطحی از روش های متداول در فرایند حذف آلاینده ها به شمار می رود که این فرایند با استفاده از جاذب-هایی با کارایی بالا انجام می پذیرد. پلیمرها گروهی از جاذب های سنتزی هستند که در فرایند حذف رنگ ها از محیط های آبی کارایی بالایی دارند. هدف از کار تحقیقاتی حاضرحذف رنگ کالماگیت به وسیله پلیمر پلی آکریل آمید اصلاح شده به عنوان جاذب سنتزی از آب های آلوده در شرایط آزمایشگاهی می باشد. در این پژوهش، اثر متغیرهای pH، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت اولیه بر فرایند حذف رنگ کالماگیت از آب های آلوده مورد بررسی قرار گرفت. همچنین ایزوترم های لانگمیر، فرندلیچ و تمکین و سینتیک های واکنش شبه درجه اول، شبه درجه دوم، انتشار درون ذره ای و الوویچ مورد بررسی قرار گرفت. یافته های پژوهش نشان می دهد که مدل فروندلیچ تطابق بیشتری با داده های تجربی داشت و با استفاده از این مدل ماکزیمم ظرفیت جذبmg g-1 5/1732 برای جاذب به دست آمد. همچنین نتایج نشان دادند که سینتیک جذب از معادله شبه درجه دوم برای آلاینده کالماگیت مطابقت بیشتری دارد (99/0 =R2). شرایط بهینه به منظور حذف رنگ کالماگیت در مقادیر pH برابر 2، زمان 60 دقیقه، مقدار جاذب 014/0 گرم و غلظت 800 میلی گرم بر لیتر تعیین گردید. نتایج حاصل نشان می دهد که جاذب پلیمری به دلیل داشتن سطح موثر بالا و داشتن گروه های عاملی SO3-N5، ظرفیت بالای جذب و سینتیک سریع واکنش، جاذبی موثر

    کلیدواژگان: جذب سطحی، مدل های ایزوترم، مدل های سینتیک، کالماگیت
  • محسن جهانی زاده، معصومه فراستی*، علی ستاریان، حبیب خداوردیلو صفحات 342-356
    در این پژوهش به بررسی کارایی گیاه جگن در حذف شوری آب در تالاب مصنوعی جریان سطحی پرداخته شد. در این پژوهش، نه عدد سامانه ساخته شد و جریان آب شهری، به صورت پیوسته، از آذر 1399 تا خردادماه 1400 برقرار شد. همه سامانه ها به صورت کشت در خاک و با تراکم های مختلف 10، 20، 30 و 40 سانتیمتر کاشته شد. زمان ماند هیدرولیکی انتخاب شده 5 روز بود و برای هر زمان ماند این آزمایش در سه مرحله، به مدت شش ماه، تکرار شد. غلظت کلسیم، منیزیم، پتاسیم، کلر، کربنات، بیکربنات و EC ورودی به سامانه ها و خروجی از آن ها اندازه گیری و تغییرات غلظت با استفاده از نرم افزار آماری SAS، مقایسه شد. نتایج مقایسه میانگین تراکم کشت گیاه، تغییرات دما، ماه و اثر متقابل آن ها در کارآیی حذف پارامترهای شوری در سطح اطمینان 95 درصد معنادار مشاهده شد. مقایسه میانگین اثر دما بر حذف شوری نشان دهنده تفاوت معنی داری بین بازدهی حذف شوری در بعضی از ماه های سال بود. اثر متقابل نشان داد که بیشترین بازدهی حذف شوری برابر 75/17 درصد در زمان ماند پنج روز در سامانه کشت در خاک و در تیرماه به دست آمد. با توجه به نتایج می توان گفت بزرگترین میانگین برای پارامتر EC در ماه آذر و در تراکم 40 سانتی متر اتفاق افتاده است و کمترین مقدار میانگین برای تراکم 20 سانتی متر در فروردین اتفاق افتاده است.
    کلیدواژگان: تالاب مصنوعی، شوری، تراکم کشت، زمان ماند، جگن
  • عیسی سلگی*، فوزیه بیگ محمدی، اسما معافی صفحات 357-378
    دسترسی به آب سالم از مولفه های اصلی توسعه پایدار بوده و پایش دوره ای منابع آب مورد استفاده انسان در این راستا لازم و ضروری است. به منظور درک بهتر جوامع انسانی از کیفیت آب، تحلیل پارامترهای فیزیکی و شیمیایی منابع آب به کمک شاخص ها و روش های آماری انجام می شود. در این پژوهش کیفیت منابع آب شهری نهاوند بررسی و به کمک روش های درون یابی پارامتر نیترات پهنه بندی شد. بدین منظور 48 نمونه آب آشامیدنی از 16 منطقه و محله از شهر نهاوند به صورت تصادفی برداشت و پارامترهای pH، EC و No3 در آنها اندازه گیری شد. شاخص های ویلکاکس، شاخص کیفیت آب (WQI) و شاخص آلودگی نیترات (NPI) جهت تعیین کیفیت منابع آب به کار گرفته شد. مقایسه مقادیر پارامترهای مورد بررسی با استاندارد WHO و استاندارد ملی ایران توسط آزمون تی تک نمونه ای انجام شد. همچنین با استفاده از روش کریجینک نقشه پهنه بندی نیترات و شاخص WQI در منابع آب شهری نهاوند تهیه شد. بر اساس نتایج به دست آمده اختلاف آماری معنی داری بین مقادیر پارامترهای مورد بررسی با استانداردهای ملی ایران و WHO وجود داشت (p<0.05). به طوری که میانگین pH و No3 کمتر از حدود استاندارد و میانگین EC بالاتر از حد مجاز استاندارد بود و بر اساس طبقه بندی ویلکاکس 44 درصد از نمونه های آب شهری نهاوند در وضعیت شوری متوسط و 56 درصد نمونه های باقی مانده در وضعیت شوری بالا قرار داشتند. کیفیت آب بر اساس شاخص WQI و NPI به ترتیب عالی و بدون آلودگی برآورد شد.
    کلیدواژگان: آب آشامیدنی، نهاوند، نیترات، کریجینگ، شاخص NPI
|
  • Mahdi Komasi *, Mehdi Lak, Massoud Ahmadi Pages 1-21

    Step spillways are an example of these massive hydraulic structures that, in addition to passing the excess water of the dams, also cause the consumption of flow energy downstream of the dams. Considering the complex hydraulics of the flow on these spillways and the presence of nonlinear limitations, their optimal design is a very difficult problem. In this study, a new framework based on Metaheuristic algorithms, including Harris's hawk Optimization (HHO), gray wolf Optimizer (GWO), invasive weeds Optimization (IWO) and water cycle Algorithm (WCA), considering the minimization of the amount of concrete used in spillway and the maximization of energy dissipation in Spillway toe were developed as objective functions to design these spillways. Algorithms' performance was first checked and validated on basic functions. Then, to achieve the objectives of the study, the spillway of the Siah Bisheh dam was selected as the study dam and the efficiency of the developed models based on the four mentioned algorithms was evaluated on it. The results showed that, in addition to improving the current spillway design in terms of construction costs and dissipation energy, the HHO-based model has good accuracy and convergence compared to other Metaheuristic algorithms. As the comparison of the design obtained from HHO with the current spillway design showed, in addition to a 35% reduction in the volume of concrete consumed, the amount of energy dissipation increased by 15%, which indicates the success of the design model developed in a multi-objective manner using HHO.

    Keywords: Stepped spillway, Multi-Objective Optimization, Metaheuristic Algorithms, Energy dissipation
  • Saber Piroti *, Kamal Rahmani, Saeed Mollaesmaeilpour Pages 22-38
    However, several factors affect the corrosion of a marine structure. Investigating each of the factors involved in the corrosion of a structure in the environmental conditions of sea water is very difficult and complex, and each of the researches that have been carried out on the corrosion of these structures, often on one type of corrosion and also on one or more metals and or alloy is done. In this research, the monthly changes of sea surface temperature and sea surface, as two important properties of sea water, have been studied using the MITgcm model, which is a three-dimensional and non-linear model, with the most accurate bathymetric data and with a spatial accuracy of 2 minutes. For this purpose, the data of temperature, salinity, evaporation rate minus precipitation, wind, net heat flux with a time accuracy of one month and a spatial accuracy of one degree were introduced to the model as initial data. The results of the last year of modeling show that the highest values of sea surface salinity (SSS) at the value of 37.3 PSU and sea surface temperature (SST) at the value of 32.2 degrees Celsius occur in the summer season near the southern coast of Iran. On the other hand, the intensity of winds in the Arabian Sea is higher in the summer season than in other seasons of the year, and the intensity of the surface currents is also higher.
    Keywords: Sea Surface Temperature (SST), Sea surface salinity (SSS), Thermodynamic properties of sea water, Marine structures
  • Ali Babakhani *, Ali Attarzadeh Pages 39-55
    Energy dissipation due to impinging jets in a confined space is used in many industrial and civil applications. In this research, using Flow-3D software, a numerical simulation of the flow of impinging jets has been carried out. To investigate the jet's position, the inlet jet to the chamber is placed in 4 different positions. Also, the effect of the height of the inlet jet to the chamber and the diameter of the inlet pipe on the parameters of the jet velocity in the axis of the turbulent kinetic energy and the amount of energy loss has been investigated. In these simulations, the inlet jet to the waste chamber has been investigated at 4 different depths and with 4 nozzle diameters. The obtained results show that when the jet stream enters the chamber, two velocity regions of the potential core and the radial decrease of the velocity are formed. Also, energy loss increases significantly by reducing the diameter of the inlet pipe. However, by reducing the diameter of the inlet pipe too much, the chamber will not perform properly. Also, the amount of energy loss increases with the increase in the depth of the foundation. The results of investigating the position effect also showed that the highest energy loss is related to the placement of the jet tube in the tank adjacent to the outlet tube of the waste chamber.
    Keywords: Energy dissipation, impinging jet, Chamber, Flow-3D
  • Masoumeh Zand, Khosrow Hosseini *, Javad Ahadiyan Pages 56-75
    Cavitation is one of the most common and destructive causes of spillways and water conveyance tunnels. One of the most effective ways to prevent the cavitation is to aerate the current, provide the pressure and prevent excessive suction. The longer is the separation length downstream of the air entrance to flow, the more efficiency of cavitator. Conventional types of aerators (cavitators) in hydraulic structures including ramps, steps, grooves, and their combinations. In this research, the performance of 19 cavitators with different geometries in a pressurized flow inside a box tunnel, for 5 discharges with/without aeration were investigated. All experiments were performed for 3 times to validate the experimental results and reduce the experimental errors. Statistical analysis of the experimental results showed that the type of cavitator had considerable effects on the separation length. In spite of the positive effects of ramp height and discharge on separation length, the angle of ramp, step height, and groove depth had non-significant effects on separation length. Finally, two combined aerators were proposed, which in practice had better results in comparison with conventional aerators in hydraulic structures.
    Keywords: Cavitator, Water tunnel, Cavitation, Aeration, separation length
  • Mohammad Mohammadalizadeh, Mehdi Meftah Halaghi *, Amirahmad Dehghani, Abdolreza Zahiri, Khalil Ghorbani Pages 77-94

    The hyporheic zone is a region immediately beneath the riverbed where surface and subsurface water mix, this research seeks to identify methods to increase the sedimentation rate in sedimentation basins. To this end, this study aims to (i) examine the effect of creating submerged walls on the efficiency of sediment trapping compared to a simple sediment basin, (ii) evaluate the influence of variation in wall height on sediment trapping efficiency, and (iii) study the effect of the number of walls on sediment trapping efficiency.The laboratory flow's length, width, and height were 5 m, 30 cm, and 0.5 m, respectively. The experiments were performed at Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources on a one-, two-, and three-step gabion spillway. Notably, three distinct basin lengths were used in the 3-step case test. Afterward, numerical modeling was employed to analyze the experimental findings.According to the results of the gabion spillway, as the number of steps increment, sedimentation rate, sequestration, and consequently flow retention time increase. Analysis of dimensionalized total flow rate (q*) in all three spillways revealed that this parameter decreases as the Reynolds number increases. In addition, the obtained power law for this parameter in terms of Reynolds number demonstrated correlations of 81, 88, and 98 for one-step, two-step, and three-step spillways, respectively.This study demonstrated that the presence of a hydraulic jump alongside a gabion stabilizer increased hyporheic interactions. As a result, increasing the flow rate increases the hyporheic interaction rate while decreasing the flow retention time.

    Keywords: hyporheic flow, gabion spillway, interaction flow rate, retention time, Muse model
  • Yaser Hoseini * Pages 95-112

    Cucumber (Cucumis sativus L) is one of the most important greenhouse products in Iran and the world, which is very sensitive to soil moisture changes. In order to model the effect of mixing soil with sawdust on the yield of greenhouse cucumber under moisture stress conditions, an experiment was conducted in the form of a completely randomized block design with three replications. The treatments included no sawdust (S0) and a combination of 5 (S1), 10 (S2), 20 (S3) percent of sawdust, and the moisture stresses were considered at the level of no stress (I1), 45 (I2) and 65 (I3) percent of field capacity depletion. Using the SALTMED model, the results showed that the water consumption efficiency results for the treatment I1S4, I1S3, I1S2, I1S1 were estimated as 22, 13.6, 14.8 and 14.8 (kg m-3), respectively, and the greenhouse results of these treatments were estimated as 25, 13.5, 15.2 and 15.3 (kg m-3). In the treatments exposed to water stress and in the I2S4, I2S3, I2S2, I2S1 treatments, the water consumption efficiency calculated by the model was estimated as 32, 22, 29 and 28 (kg m-3), respectively, and the greenhouse results of these treatments were equal to 29, 23, 19 and 22.5 (kg m-3), In treatments I3S4, I3S3, I3S2, I3S1 the water consumption efficiency were calculated by the model were equal to 32, 29, 15 and 23 (kg m-3), respectively, and the greenhouse results of these treatments were 33, 23, 11.4 and 13 (kg m-3), respectively.

    Keywords: moisture stress, water consumption efficiency, SALTMED model, Sawdust, Greenhouse Cucumber
  • Neda Karimi, Darya Dehghan, Shaho Moloudi, Adel Siosemardeh Pages 113-130
    The main purpose of this research is to investigate the effect of rotation factor, rotation speed and irrigation duration on Wind Drift and Evaporation Losses (WDEL) of impact and gear driven sprinklers. Experiments were carried out in the research farm of Kurdistan University and in an area of 3600 m2 by single sprinkler method on two Komet R8 and Luxor sprinklers. The results showed: 1- Up to the wind speed of 11.5 km/h and the air temperature of 40 °C, there is no significant difference between the WDEL of sprinklers2- The average WDEL of Komet sprinkler in low wind speed is 8.5% and Luxor is 10.4% and their difference is not significant. With the increase of wind speed from low to moderate, increase in WDEL of Komet was 125% and Luxor was 21% and their difference was significant (P<0.05) 3- In both sprinklers WDEL increased with increasing working pressure, but this increasing was not significant 4- In both sprinklers, WDEL increases with the increase of vapor pressure deficit, but this increase was significant only in Komet and in the high range (P<0.05). 5- By increasing the irrigation duration from 1 h to 3 h, the WDEL of Komet decreased by 24%. 6- By increasing the sprinkler rotation speed from 1.5 Rpm to 3.5 Rpm, the WDEL of Komet decreased by 13.4%. In general, the Komet had more WDEL potential than the Luxor and in the irrigation events of farmers, the WDEL is lower than the reported values of the research.
    Keywords: Sprinkler Irrigation, Komet R8 sprinkler, Luxor sprinkler, types of sprinkler, Application efficiency
  • Mohsen Akbari Chamani, Amir Soltani Mohammadi *, Saied Bromand Nasab, Ali Sheini Dashtegol Pages 131-143

    By using the temperature of the canopy cover of the plant, a practical parameter called the crop water stress index (CWSI), it was determined that this index is one of the methods of checking the water requirement of the plant and it can be considered as a suitable tool for irrigation management in the field. Therefore, this research was carried out with the aim of determining the water stress index of sugarcane in two methods of surface irrigation (CI) and subsurface drip irrigation (SDI) at research station number one of Khuzestan Research and Training Institute for Development of Sugarcane and Related Industries, in June 2022. The fields included the third field culture (Ratoon 3), of the CP69-1062 variety, and were selected with four repetitions in both methods. First, the equation of upper and lower base lines for the surface irrigation method was determined as (Tc-Ta)ul=1.7 and (Tc-Ta)=-0.09VPD+1.27, respectively. Then, using the equations of the lines based on the surface irrigation method, the average of crop water stress index for subsurface drip irrigation method and surface irrigation was calculated as 0.28 and 0.66, respectively, and the equation was presented according to the irrigation scheduling of the Sugarcane in June.

    Keywords: CWSI, leaf temperature, sugarcane, Upper, lower baselines
  • MohammadAli Rahimi, Samad Emamgholizadeh *, Gholam Hossein Karami, Mahdi Delghandi, Zahra Ganji Norouzi Pages 146-163

    The change of land use and the reduction of permeable surfaces due to urban development have caused an increase in the peak discharge and volume of runoff due to rainfall, which causes flooding of roads and damage to urban areas. By accurately estimating the amount of runoff and properly designing the urban drainage network, as well as managing this runoff, the damages of urban floods can be reduced. SWMM rainfall-runoff model is one of the most efficient models in the design of drains and urban runoff management. Since the hydrological models must be evaluated before use, in this study the SWMM model was evaluated using 6 rainfall-runoff events for the city of Shahrood and the efficiency of the urban drainage network for floods with return periods of 2 to 15 years was investigated. For this purpose, six flood hydrographs of precipitation events was measured at the two main outlets of the city. he results showed that the SWMM model with the mean square root of the normalized error (NRMSE) of about 20% and R2= 0.90 in the validation stage has a suitable efficiency in simulating the flood hydrograph. Also, also the examination of the performance of urban drains showed for precipitation with a return period of 2, 5, 10 and 15 years, 9.1, 31.8, 36.4 and 41% of the canals are flooded, respectively.

    Keywords: Hydrograph, runoff, Shahroud, SWMM Model, Urban Flood
  • Seyed Mohammadreza Hosseini-Vardanjani, Mojtaba Khoshravesh *, Hajar Taheri Sudejani, Marzieh Ghahreman Shahraki, Masoud Pourgholam-Amiji Pages 164-180
    The purpose of this research is to analyze the quality of groundwater in Khanmirza, Lordegan, Borujen, Ardal, and Kiar cities based on WQI and GWQI indicators based on the Iran Standard and Industrial Research Institute (ISIRI) and World Health Organization (WHO) standard. In this research, 28 samples of groundwater (wells) were collected from different places in Khanmirza, Lordegan, Borujen, Ardal, and Kiar cities from 2020 to 2022 and 10 qualitative parameters HCO3, K, pH, TDS, EC, Ca, Na, Mg, Cl, and SO4 were chemically analyzed in the laboratory. After analyzing the data, the spatial distribution map of the index was prepared for the study area by using the inverse distance weighting interpolation method. The results showed that according to GWQI and WQI indicators, most of the samples were in the good quality category. By examining the Pearson correlation between WQI and GWQI indices and the parameters used, it was found that the two parameters TDS and EC with coefficients of 0.982 and 0.989 have the highest correlation at a significant level of 1% with the WQI index. Also, TDS and Ca parameters with coefficients of 0.975 and 0.979 have the highest correlation with the GWQI index at a significant level of 1%. The results of this research have shown that the combined use of GIS, WQI, and GWQI indicators in evaluating the quality of groundwater and their spatial distribution in the studied area is useful and effective in selecting water resources for drinking purposes.
    Keywords: Correlation, Groundwater, Water Quality Index, Zoning
  • Najmeh Haj Seyed Ali Khani, Hamzeh Saeediyan, Alijan Abkar * Pages 181-196

    Geoelectric harvesting was carried out in The Sammon-Jagr Strait in Kerman province in two stages and a total of 19 electric sondages with different distances were carried out in the area of the project. Then, the obtained data were processed using IPI2WIN software and finally the processed results were interpreted. After preparing geological, slope and land use maps of each region and combining them in ArcGIS software, using Boolean logic, areas that are geologically, slope and land use suitable for underground dam construction were identified in a hybrid map. The results showed that according to the results of geoelectric sondages and field evidences, the bet stone at the proposed option area has dense clay with many salts. And the depth of impact to the bet stone is measured at least 4.5 meters and a maximum of 17 meters. On the bed stone is a river alluvial layer which is divided into wet and dry horizons. Of course, due to horizontal changes in sedimentation of river bed sediments, river alluvial layers include sequences of layers with different aggregation and permeability that have limited expansion. According to the geoelectric data and topographic map of bed stone, the proposed sites are more suitable for the construction of underground dam in accordance with L6 and L8 sections.

    Keywords: Desert, underground dam, Samon -Jahr watershed, bed stone
  • Rojin Fasihi, Abdollah Taheritizro *, Safar Marofi Pages 197-211

    For groundwater development, necessities are needed to detect different aquifer layers hydraulic parameters in an area , which can be used to explicitly define the type of aquifer and the thickness of its aquifer layer. Geoelectrical method is one of the most effective tools in determining and separating subsurface layers. The electromagnetic method as well as ,is a newer method that can play an important role in determining the potential of subsurface layers with acceptable accuracy. In this research, 10 electromagnetic logs were used to investigate the thickness and separation of the aquifer layer of 5 karstic springs in Famaseb, Faresban, Gian, Ghale Baroodab and Gonbad kabood in the Nahavand plain of Hamedan province. Logs were measured in the upstream of each spring, then the results of electromagnetic extraction were checked in different frequency ranges. Finally, the output of electromagnetic logs were compared with 5 logs of the Geoelectric method, which showed that the similarity in results of the two methods . The final results showed that there is an aquifer layer in Famaseb spring up to a depth of 6 meters, Faresban spring to a depth of about 20 meters, Ghale Baroodab about 10 meters appearing with joints and fractures in these springs, Gian to a depth of about 2 meters . The Gonbad kabood has an aquifer layer of up to 36 meters. The highest thickness of the aquifer layer was estimated in Gonbad kabood spring and the lowest in Gian spring.

    Keywords: karst, Spring, electromagnetic, Nahavand
  • Amin Hosseini, Hossein Jahantigh *, Farhad Zolfaghari, Mojtaba Mohammadi Pages 212-236
    In this research, two categories were used to investigate the effect of the change of clarion surface water of Khash plain. The data on 2010 to 2020 obtained from the Liz Hydrometer Station on the Syanjah River Khash Plain, on the other hand, the base rainfall data was obtained from the Khash Station. Based on the measured regression model, the base period of the relationship between Dubai and precipitation at the Khash basin level was modeled. With the implementation of the SDSM statistical microscale model, the simulated rainfall values were obtained in the statistical period of 2020-2040, under two lines of release 4.5 and 8.5, which was used as an input to the regression model for remodeling in the climate change period. The results showed that in the period of climate change 2040-2020, despite the fact that the rainfall of the Khash basin has increased in the cold months of the year, the simulated runoff of the period 2040-2020, in both RCP4.5 release trajectories and RCP8.5, has had a decreasing trend. The results indicated that the climate change period 2020-2040, in the RCP4.5 release, had reduced about 0.02 cubic meters per second to the base period, and in the RCP8.5 release track, this was a decrease of 0.016 cubic meters per second.
    Keywords: Downscaling, Climatic scenarios, Surface water resources, Sistan, Balouchestan
  • Mahdieh Afsharinia, Fatemeh Panahi *, Mohammad Ehteram Pages 237-256

    The aim of the study is to evaluate the changes of mean temperature and precipitation parameters using IPCC Sixth Report models (CMIP6) under SSP scenarios (SSP1-2.6, SSP2-4.5 and SPP5-8.5) during the period of 2022-2100 in Kashan Plain. The mean temperature and precipitation data was obtained from 7 stations (Kashan, Kavir-e-Hosseinabad, Kamu, Ardestan, Alavi, Noushabad and Sensen) in Kashan plain considering the base period of 30 years (1984-2014). Also, 7 models were selected from the models of the sixth report (CMIP6). The post-processing of the output of the models was carried out using the linear ratio method. Nash-Sutcliffe indices (NSE), root mean square error (RMSE) and correlation coefficient (r) were used to determine the accuracy of the models. The annual trend of changes was investigated using Mann-Kendall test. Finally, the mean of IPSL-CM6A-LR and BCC-CSM2-MR models outputs was used to simulate mean temperature and precipitation changes in the future period. According to the results, in all of the studied stations, precipitation in the coming period will have a decreasing trend compared to the base period. The mean temperature will also increase in the future period compared to the base period. In Kavir-e-Hossein Abad, Ardestan, Noush Abad and Sen Sen stations, the intensity of temperature increase will be higher than Kashan, Kamu and Alavi. According to the predicted conditions, it is necessary to pay attention to comprehensive policies in the field of adapting to climate change in Kashan Plain.

    Keywords: temperature, precipitation, SSP scenarios, Simulation, Meteorological variables, Linear scaling
  • Seyedeh Vahideh Khalili, Ghorban Mahtabi *, Jaefar Nikbakht, Majid I Mohammadi Pages 257-280

    For the optimal management of the surface water, it is necessary to identify the effect of meteorological drought on the river flows in terms of time. In this study, the relationship of meteorological and hydrological droughts in Sufi Chai River basin of Maragheh (East Azarbaijan province) was evaluated using SPI, RDI and SDI. The daily weather data of the Maragheh synoptic station and the daily data of Tazehkand hydrometric station (upstream of Alavian dam) were used. The statistical period of 34 years were determined (1983-2017) and 3, 6, 12, 24 and 48 month time series were created. In RDI, ETO was calculated using FAO-Penman-Monteith and Hargreaves-Samani methods. The correlation of hydrological and meteorological indices was performed for 3 to 48 month time series without delay and with delay of one-five month. The results in without delay condition showed the highest correlation between the indices is belonged to the series with similar period. The correlation between the similar RDIFPM and SDI series were less than the ones corresponding to SPI and SDI, or RDIHS and SDI. It is concluded considering the other weather parameters, in addition to rainfall, for calculating the indices, results in reduction of the correlation between the meteorological and hydrological indices. Among RDIHS and SDI values with delay condition, in the 3, 6 and 12 time series, the greatest effect of the meteorological drought on river flow was observed with the 3 month delay and in the 24 and 48 month time series, this effect was simultaneous.

    Keywords: Drought, Standardized Precipitation Index (SPI), Reconnaissance Drought Index (RDI), Stream Flow Drought Index (SDI), Potential Evaporation, Transpiration
  • Ali Sardar Shahraki *, Mohim Tash, Morteza Yaqubi Pages 281-297
    In the last two decades, Sistan region has been suffering from drought conditions. The fluctuation of the Hirmand River and the incorrect management of water resources in this region have caused the water crisis to intensify. In this situation, one of the solutions that can help to get out of the critical water situation is cooperative irrigation. Therefore, in this research, the feasibility of establishing water harvesting cooperatives in drought conditions in Sistan region with an entrepreneurial approach is considered. To achieve the mentioned goal, the model of similarity to the ideal option of the fuzzy logic bed has been used. To collect the necessary information, experts, experts and farmers were used through interviews and questionnaires. MCDMSolver 2018 software was used for modeling and solving the model. In this research, based on three economic, social, and attitudinal indicators, the sub-indices were divided into 12 items, and finally, the three options examined, the traditional system, the production cooperative system, and the rural cooperative system were prioritized and ranked. The results of the research showed that the production cooperative system with a weight of 0.56 was placed in the rejection rank. In the second place is the rural cooperative system with a weight of 0.40 and the traditional system with a weight of 0.29 is in the last place. According to the obtained results, water cooperative system should be given special attention in the form of production and rural systems.
    Keywords: Cooperative, Cooperative Irrigation, Drought, Sistan, Entrepreneurial Approach
  • Bahareh Hosseinpanahi, Saman Nikmehr, Kumars Ebrahimi * Pages 298-320

    The main purpose of this research was to investigate the water quality of Zarrinehrood and Siminehrood rivers for the year 2018 and in 13 and 6 stations of the two rivers, respectively. For this purpose, the unpublished data of Na+, Cl, SO4, TDS, pH, CO3, HCO, EC, Ca, Mg and SAR parameters from both rivers were used and presented in this paper. Graphical methods were used to determine the water quality of the rivers for various human uses based on drinking and agricultural standards, and to determine the water quality in terms of sustainability, Langelier, Ryznar and Pukorius indices were used. Also, the water quality conditions of the studied rivers were compared and studied with the national standards of Iran (1053), the World Health Organization, the United States, the European Union, and the water quality standards of Iran of the Environmental Protection Organization. The results indicate that the type and facies of water is calcium bicarbonate in study stations and water quality of most stations are suitable for drinking and agricultural usages. The SAR value in Shirin-Kond station is 1.51 mEq/L and the EC value is 1144 mmho/cm and its water quality is in class C3-S1 that can be used for agricultural purposes. According to the Results, water quality of studied stations is corrosive for industrial uses.

    Keywords: Contaminant, The environment, Qualitative Parameters, Water Resources Management
  • Safar Marofi *, Seyed Yaghoub Karimi, Ali Mouhamad Zare Pages 321-341

    Wastewater from various industries is one of the main sources of environmental pollution, which has detrimental effects on the environment and the lives of living organisms. In recent years, adsorption methods using adsorbents to remove contaminants from water resources have been abundant. Solfounate and Pentaaza Tetra Ethylene supported Polyacrylamide (PAM-SO3-N5) as a novel adsorbent can be effective for removal of chemical pollutants of the aquatic solution. The purpose of this research is removal of Kalmagate using PAM-SO3-N5 as an adsorbent from polluted water in vitro. The effects of variables such as pH, contact time, initial concentration and adsorbent amount were observed to reach best adsorption conditions. Isotherms of Langmuir, Freundlich and Temkin have been fitted with the data of experiment. In addition, kinetics of pseudo- first order, pseudo- second order, intra-particle diffusion and Elovich were also fitted with the experiment data. Also, the results indicated that the best conditions for removal of Kalmagate dye were: pH= 2, removing time= 60 minutes, adsorbent dosage= 0.014 g and initial concentration of dye= 360 mg L-1. For PAM-SO3-N5, Freundlich isotherms showed a good agreement with the experimental data. Using this model to maximize absorption capacity of 1732.5 (mg g-1) for PAM-SO3-N5. Absorption rates showed a quick responses which was less than one hours. Based on these results, the adsorption kinetics of pseudo- second- order was more consistent with the experimental data (R2=0.97). The results show that PAM-SO3-N5 absorbent is effective in removing Kalmagate contaminants from the aqueous solutions due to its high

    Keywords: Adsorption, Isotherms Models, Kinetics models, Kalmagate
  • Mohsen Jahanee, Masoumeh Farasat *, Ali Satarian, Habib Khodaverdiloo Pages 342-356
    Materials and methods
    In this research, nine numbers of systems were built and urban water flow was established continuously from December 2019 to June 2014. All systems were planted in the soil with different densities of 10, 20, 30 and 40 cm. The selected hydraulic retention time was 5 days, and for each retention time, this experiment was repeated in three stages, for six months. The concentration of calcium, magnesium, potassium, chlorine, carbonate, bicarbonate and EC input to the systems and their output were measured and the concentration changes were compared using SAS statistical software.
    Results
    The comparison results of the average density of plant cultivation, changes in temperature, month, and their interaction in the efficiency of removing salinity parameters were observed to be significant at the 95% confidence level. Comparing the average effect of temperature on salinity removal showed a significant difference between the efficiency of salinity removal in some months of the year. The interaction effect showed that the highest salinity removal efficiency equal to 17.75% was obtained in the retention time of five days in the soil cultivation system and in July.
    Conclusion
    According to the results, it can be said that the highest average for the EC parameter occurred in December at a density of 40 cm and the lowest average value for a density of 20 cm occurred in April.
    Keywords: Artificial wetland, Salinity, Crop Density, retention time, Swamp palm
  • Eisa Solgi *, Fouzieh Beigmohammadi, Asma Moafi Pages 357-378
    Access to safe water is one of the main components of sustainable development, and monitoring of water resources used by humans is necessary and essential. In order to better understand the water quality of human societies, the analysis of physical and chemical parameters of water resources is done with the help of indicators and statistical methods. In this research, the quality of urban water resources of Nahavand was investigated and zoned with the help of nitrate parameter interpolation methods. For this purpose, 48 samples of drinking water from 16 districts of Nahavand city were taken randomly and pH, EC and No3 parameters were measured in them. Wilcox, WQI and NPI indices were used to determine the quality of water sources. The comparison of the values of the studied parameters with the WHO standard and the national standard of Iran was done by a one-sample t-test. Nitrate zoning map and WQI index in Nahavand urban water sources were also prepared by using Kriging method. Based on the obtained results, there was a statistically significant difference between the values of the investigated parameters with the national standards of Iran and WHO (p<0.05). So that the average pH and No3 were lower than the standard limits and the average EC was higher than the standard limit and according to the Wilcox classification, 44% of Nahavand city water samples were in medium salinity condition and 56% of the remaining samples were in medium salinity condition.
    Keywords: Drinking Water, Nhavand, Nitrate, Kriging, NPI index