فهرست مطالب

آبیاری و زهکشی ایران - سال هفدهم شماره 5 (آذر و دی 1402)

مجله آبیاری و زهکشی ایران
سال هفدهم شماره 5 (آذر و دی 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/11/04
  • تعداد عناوین: 15
|
  • ساناز بیگدلی، کیومرث ابراهیمی*، علی اکبر داودی راد، عبدالحسین هورفر صفحات 817-830

    در این پژوهش وضعیت پایداری منابع آب زیرزمینی دشت زرندیه ساوه بر مبنای داده برداری میدانی و شبیه سازی های رایانه ای بررسی شد. با استفاده از اطلاعات داده برداری های میدانی، شبیه سازی آبخوان با نرم افزار GMS انجام و مدل برای حالت پایدار و ناپایدار در 84 گام ماهانه (1390 تا 1400) واسنجی و صحت سنجی شد. سه سناریوی کاربردی برای احیاء آبخوان بررسی شد. مقادیر شاخص های پایداری آبخوان (AS) و وابستگی به آب زیرزمینی (DG) به ترتیب برابر 31.1 و 0.78 درصد بدست آمد که نشان می دهد آبخوان در شرایط بحرانی است و منطقه وابستگی شدیدی به منابع آب زیرزمینی دارد. براساس شاخص میرایی (GDR) با ادامه روند برداشت، آبخوان 53 سال دیگر بطور کامل تخلیه خواهد شد. سناریوی کاهش برداشت 20 درصدی سالانه به عنوان مناسب ترین سناریو منتج به افزایش تراز 4 متری آبخوان طی ده سال خواهد شد. اجرای طرح تغذیه مصنوعی سیلاب های فصلی موجود، اثر قابل توجهی بر احیاء آبخوان داشته است. سناریوی انتقال و تغذیه سرریز سد الغدیر می تواند بر تراز آب زیرزمینی تاثیر مثبت و قابل توجهی، معادل 0.75متر در سال داشته باشد. براساس نتایج، پارامترها و عوامل موثر بر تعادل بخشی آبخوان زرندیه، در اولویت اول کاهش برداشت و سپس افزایش تغذیه از محل سرریز سد الغدیر است که می تواند اثرات قابل توجهی در پایداری این آبخوان داشته باشد.

    کلیدواژگان: آبخوان زرندیه ساوه، بهره برداری پایدار، تغذیه مصنوعی، تعادل بخشی آب زیرزمینی، پایش میدانی
  • علی قدمی فیروزآبادی*، مهدی اکبری صفحات 831-842

    محدودیت منابع آب و خشکسالی های اخیر لزوم استفاده مناسب و بهینه از منابع آب را چند برابر نموده است. آبیاری قطره ای یکی از روش های نوین آبیاری است که با هدف استفاده بهینه از آب و افزایش بهره وری آب در خیلی از محصولات کشاورزی از جمله گندم استفاده می شود. این پژوهش به منظور بررسی سامانه های آبیاری قطره ای نواری اجرا شده در سطح مزارع گندم استان همدان و مقایسه آن با سایر سامانه های رایج در منطقه طی سال های 1396 تا 1398 انجام شد. در این پژوهش ابتدا مزارعی با روش نمونه گیری تصادفی انتخاب و مورد ارزیابی قرار گرفتند. پارامترهای مورد اندازه گیری شامل میزان آب آبیاری، عملکرد محصول، بهره وری آب، شوری آب آبیاری و تغییرات شوری خاک بود. میزان حجم آب آبیاری در مزارع دارای سامانه آبیاری قطره ای از 2716 تا 5760 مترمکعب در هکتار متغیر و بطور میانگین 4153 متر مکعب در هکتار به دست آمد. میانگین حجم آب آبیاری در مزارع دارای سامانه آبیاری بارانی و سطحی به ترتیب 4090 و 5918 مترمکعب در هکتار بود. بیشترین میزان متوسط عملکرد مربوط به سامانه آبیاری قطره ای، به میزان 5581 کیلوگرم بر هکتار و بعد از آن دو سامانه آبیاری بارانی و سطحی با 4381 و 3000 کیلوگرم در هکتار بود. بالاترین میانگین بهره وری آب (آب آبیاری+ بارندگی موثر+ آب آبشویی) مربوط به سامانه آبیاری قطره ای (88/0 کیلوگرم بر متر مکعب) و در دو سامانه بارانی و سطحی به ترتیب برابر 8/0 و 39/0 کیلوگرم بر متر مکعب برآورد شد. کاربرد آبیاری قطره ای نسبت به دو سامانه آبیاری بارانی و سطحی علاوه بر افزایش عملکرد، باعث افزایش 10 و 6/125 درصدی بهره وری آب گردید. نتایج نشان داد که میزان شوری خاک در سامانه آبیاری قطره ای در اواخر فصل رشد نسبت به اوایل بهار افزایش یافته است، بنابراین بایستی میزان آب آبشویی مورد نیاز به میزان آب کاربردی (آب آبیاری+ بارندگی موثر) در سامانه مذکور اضافه شود.

    کلیدواژگان: آب کاربردی، بهره وری آب، سامانه آبیاری
  • سید مصطفی صادقی * صفحات 843-855

    این تحقیق به منظور بررسی تاثیر تنش آبی در سطوح مختلف کودهای آلی و شیمیایی بر خصوصیات زراعی دو رقم برنج گیلانه و هاشمی در دو شرایط جداگانه به صورت غرقاب (هر 3روز آبیاری) و در حالت تنش آب (هر 13روز آبیاری) در دو سال زراعی 1397 و 1398 در شرق استان گیلان انجام گرفت. بدین منظور، آزمایش مزرعه ای به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در دو آزمایش جداگانه در سه تکرار اجرا شد. تیمارها شامل فاکتور کود به عنوان عامل اصلی و رقم به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد. فاکتور کود شامل کود شیمیایی نیتروژن از منبع اوره 50، 100 و 150 کیلوگرم در هکتار، کود مرغی پلیت شده 1250، 2500 و 3750 کیلوگرم در هکتار، کود گاوی و کمپوست زباله شهری هر کدام در سه سطح 3750، 7500 و 11250 کیلوگرم در هکتار و تیمار بدون مصرف کود بود. نتایج تحقیق نشان داد که بیش ترین عملکرد شلتوک در سال اول و دوم در شرایط غرقاب در اثر متقابل تیمارهای کودی در ارقام در تیمار کود مرغی پلیت شده 3750 کیلوگرم در هکتار و رقم گیلانه به ترتیب با 7399 و 7621 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. بیش ترین وزن هزار دانه در رقم گیلانه و در شرایط غرقاب و در تیمار کود مرغی پلیت شده 3750 کیلوگرم در هکتار و به مقدار 24/7 گرم بود و حداکثر شاخص کلروفیل متر در شرایط غرقاب و در اثر متقابل تیمارهای کودی در ارقام، در تیمار کود مرغی پلیت شده به مقدار 3750 کیلوگرم در هکتار و در رقم گیلانه به مقدار 44/6 به دست آمد. به طور کلی، با توجه به این که رقم گیلانه با مصرف 3750 کیلوگرم در هکتار کود مرغی پلیت شده تحت شرایط تنش آبی و غرقاب، بیشترین عملکرد شلتوک را داشت، لذا برای منطقه مورد مطالعه توصیه می شود.

    کلیدواژگان: ارقام برنج، کودهای آلی، عملکرد، عناصر مغذی
  • مجید رئوف*، آرش امیرزاده، رئوف مصطفی زاده صفحات 857-868

    در کشورمان بیش از 90 درصد آب، در بخش کشاورزی استفاده می شود. در این تحقیق تغییرات مقدار آب مصرفی گیاهان الگوی کشت، در برخی از مناطق شمال غرب کشور، به صورت تابعی از پارامترهای اقلیمی استخراج گردید. در گام اول، داده های هواشناسی ایستگاه های ارومیه، ماکو، مراغه، میانه و خلخال جمع آوری شد. در گام دوم، با استفاده از نرم افزار Cropwat8، تبخیرتعرق گیاه مرجع چمن، در هرایستگاه استخراج شد. الگوی کشت مناطق مورد نظر از منابع، استخراج شد. در نهایت، با استفاده از ضریب تبدیل ویبول، هیدرومدول با دوره بازگشت های مختلف برای هر منطقه استخراج گردید. نتایج نشان داد که میانگین تبخیرتعرق گیاه مرجع برای ایستگاه های ارومیه، ماکو، مراغه، میانه و خلخال به ترتیب 14/3، 87/2، 92/3، 8/3 و 89/2 میلی متر بر روز می باشد. میانگین هیدرومدول آبیاری برای پنج منطقه به ترتیب 38/0، 33/0، 53/0، 56/0 و 49/0 لیتر بر ثانیه بر هکتار به دست آمد. با تابع تغییرات خطی، با تغییر دوره بازگشت از 2 سال به 200 سال و کاهش احتمال وقوع، مقدار هیدرومدول آبیاری، در ایستگاه های ارومیه، ماکو، مراغه، میانه و خلخال به ترتیب 085/0، 083/0، 166/0، 046/0 و 08/0 و با تابع تغییرات نمایی، به ترتیب 098/0، 1/0، 2/0، 049/0 و 094/0 لیتر بر ثانیه بر هکتار است.

    کلیدواژگان: Cropwat8، FAO56، گیاه مرجع، تاریخ کشت، دوره بازگشت
  • کریم رحمانی، معصومه دلبری*، پیمان افراسیاب، فریبرز عباسی، ولی الله یوسف آبادی صفحات 869-887

    این تحقیق به منظور واسنجی مدل HYDRUS-2D و شبیه سازی الگوی توزیع رطوبتی خاک در آبیاری نواری تیپ در کشت نشایی چغندرقند با و بدون مالچ انجام شد. پژوهش حاضر طی فصل زراعی 1398-1397 در 14 کرت (7 کرت با مالچ و 7 کرت بدون مالچ) با 2 ردیف نوار تیپ به آرایش 50*40 اجرا شد. از 12کرت برای اندازه گیری رطوبت خاک به روش وزنی و از دو کرت برای نصب لوله های دسترسی دستگاه PR2 به-منظور پایش توزیع رطوبت خاک در فواصل مختلف از نوار تیپ و در عمق های 10، 20، 30، 40، 60 و 100 سانتی متر از سطح خاک استفاده شد. واسنجی دستگاه PR2 در دور آبیاری 7 روز و 6 نوبت آبیاری انجام شد. نتایج واسنجی نشان داد که پارامترهای پیش فرض6/1 a0= و 4/8 a1= پیشنهاد شده توسط شرکت سازنده PR2برای بافت لومی مزرعه جوابگو نبوده و برای تحقیق حاضر، پارامترهای a0 و a1 برای رطوبت های بیشتر از ظرفیت زراعی به ترتیب به 8/1 و 3/8 و برای رطوبت های کمتر از ظرفیت زراعی به ترتیب به 2/1 و 6/8 اصلاح شد. بعد از واسنجی، از دستگاهPR2 برای اندازه گیری رطوبت در پنچ نوبت آبیاری و هر آبیاری به مدت 6 ساعت، در حین آبیاری و پس از آن تا آبیاری بعدی استفاده شد. نتایج صحت سنجی مدل HYDRUS -2D در پنج نوبت آبیاری با و بدون مالچ (با مقادیر میانگین قدر مطلق خطا (MAE) کمتر از 035/0، جذر متوسط مربعات خطا (RMSE) کمتر از 042/0، ضریب همبستگی (R) بالای 70/0 و مجموع مربعات خطا (SSQ) کمتر از 41/0) نشان از عملکرد مناسب مدل در شبیه سازی رطوبت حجمی خاک دارد. در شرایط کاربرد مالچ به شرطی که پارامترهای هیدرولیکی خاک برای این حالت نیز واسنجی شود، مدل همان کارایی را خواهد داشت. مدل HYDRUS-2D به دلیل شبیه سازی خوب حین و بعد از آبیاری برای طراحی، انتخاب آرایش نوار تیپ و مدیریت آبیاری نوار تیپ پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: بقایای گیاهی، دستگاهPR2، مقدار رطوبت خاک، مدل ریاضی، واسنجی
  • هانیه جوادی، حجت احمدی*، محمد همتی صفحات 889-904

    آبخوان ها به عنوان مهمترین منبع آب شیرین در نواحی ساحلی، همواره در معرض هجوم آب شور هستند، لذا ارزیابی رفتار آب زیرزمینی در ارتباط با آب شور دریا همیشه مورد توجه محققان بوده است. استفاده از مدل های فیزیکی-آزمایشگاهی از روش های مرسوم در مطالعه ی دینامیک آب های زیرزمینی است. در این مقاله تجربیات حاصل از ساخت یک مدل آزمایشگاهی تداخل آب شور و شیرین به صورت تفصیلی ارایه شده است. مدل ساخته شده دارای طول، عرض و ارتفاع به ترتیب 118، 12 و 60 سانتی متر بوده و به منظور ایجاد محیط متخلخل از ذرات استاندارد گلس بید در دو دانه بندی متفاوت استفاده شده است. چالش های مراحل ساخت مدل، نحوه ایجاد مخازن جانبی در تماس با محیط متخلخل و کنترل تراز در این مخازن، اندازه گیری دبی در سیستم، کنترل غلظت آب شور، ردیابی گوه ی آب شور و روش ثبت داده ها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحقیق نشان داد که میزان جذب رنگ های ردیاب مستقل از اندازه ذرات شیشه ای است ولی انجام آزمایش های تداخل آب شور و شیرین در محیط های درشت دانه در مدت کمتر و با دقت بالاتری انجام شده و تغییرات شوری کمتری در طول آزمایش رخ می دهد. از بین رنگ های شیمیایی و غذایی مرسوم، رنگ سان ست یلو هماهنگی بسیار خوبی با آب شور از خود نشان داد. نتایج این تحقیق می تواند در طراحی و ساخت مدل های آزمایشگاهی و همچنین در انجام آزمایش های تداخل آب شور و شیرین بسیار موثر باشد.

    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، گلس بید، رنگ، سان ست یلو، ردیابی
  • معین هادی، ابوالفضل مجنونی هریس *، علی اشرف صدرالدینی، جلال شیری صفحات 905-915

    در مطالعه حاضر، برای ارزیابی تاثیر دوره های تنش بر شکاف عملکرد گندم در اراضی دیم شهرستان های بستان آباد، تبریز، سراب، مراغه و هریس واقع در شرق حوضه دریاچه ارومیه، در یک بازه آماری 11 تا 20 ساله، از شاخص رضایتمندی نیاز آبی استفاده شده است. برای برآورد عملکرد پتانسیل نیز از تابع تولید خطی ارایه شده توسط فایو استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، از نظر درصد تامین نیاز آبی گندم دیم یا نسبت تبخیر- تعرق در شرایط دیم به استاندارد، منطقه هریس با 42 درصد بهترین و سراب با 23 درصد بدترین وضعیت را دارند. به طور متوسط، عملکرد واقعی گندم دیم در شرق حوضه دریاچه ارومیه 976 کیلوگرم در هکتار است و عملکرد پتانسیل در شرایط دیم نیز 4216 کیلوگرم در هکتار برآورد گردید که حاکی از وجود شکاف قابل توجه بین عملکرد پتانسیل و واقعی در منطقه مورد مطالعه است. بیشترین ضریب عملکرد منطقه ای معادل 41/0 مربوط به هریس و کمترین مقدار آن نیز معادل 21/0 مربوط به مراغه حاصل شد. نتایج به دست آمده از شاخص رضایتمندی نیاز آبی، حاکی از وجود شرایط مناسب برای تولید محصول گندم دیم در منطقه است. با این حال، عملکرد واقعی در شرق حوضه دریاچه ارومیه به طور متوسط حدودا 2/27 درصد عملکرد پتانسیل است. این امر نشان می دهد که شرایط اراضی دیم در شرق حوضه دریاچه ارومیه از نظر توسعه نظام تولید مطلوب نبوده و لازم است اقدامات لازم در راستای کاهش خلا عملکرد صورت پذیرد. همچنین ارزیابی نتایج نشان داد که همبستگی شاخص رضایتمندی نیاز آبی با ضریب عملکرد منطقه ای در مقایسه با عملکرد واقعی بیشتر بوده و از این شاخص می توان در راستای ارزیابی شکاف عملکرد استفاده نمود.

    کلیدواژگان: تابع تولید، ضریب عملکرد منطقه ای، شکاف، گندم دیم
  • امیر خزاعی فیض آباد*، محسن پوررضا بیلندی صفحات 917-929

    آب های زیرزمینی در مناطق نیمه خشک و خشک و مناطقی که دسترسی محدود به آب های سطحی ‏دارند یک منبع باارزش محسوب می شود. در سال های اخیر عمدتا به دلیل رشد صنعتی شدن، افزایش جمعیت و تغییر سبک زندگی و ‏الگوهای مصرف، ‏تقاضای جهانی آب به طور قابل توجهی ‏افزایش یافته است. ‏در حال حاضر، آب های زیرزمینی حدود 34 درصد از کل تامین آب سالانه جهان ‏را تشکیل می دهند و یکی از منابع مهم آب شیرین هستند. جمع آوری آب یکی از مهم ترین و حیاتی ترین بخش های اجرایی پروژه های زیربنایی و اقتصادی محسوب می شود که استحصال به آن ‏هزینه های زیادی را در پی دارد بنابراین، ارزیابی این بخش برای ‏مدیریت پایدار سیستم های آب ‏زیرزمینی بسیار مهم است. در این پژوهش از فاکتورهای تاثیرگذار شامل شیب زمین، ژیومورفولوژی، خاک، گسل، پوشش زمین، بارندگی، عمق آب زیرزمینی، ‏تراکم آبراهه و نزدیکی به آب سطحی استفاده شد.‏ بعد از مشخص شدن مهم ترین معیارهای مرتبط در راستای فرآیند تصمیم گیری، پرسش نامه ای با عنوان مقایسه زوجی معیارها جهت اخذ نظرات نخبگان و کارشناسان طراحی شد. در ادامه برای محاسبه وزن نرمال معیارهای پتانسیل آب زیرزمینی، از مدل AHP و ANP استفاده شد. در انتها نقشه نهایی در محیط Arc map10.8 ‎‏ ‏ تهیه شد. با استفاده از روش AHP و ANP منطقه ازلحاظ پتانسیل آب زیرزمینی به 5 قسمت خیلی خوب، خوب، متوسط، ضعیف و خیلی ضعیف تقسیم شد. نتایج حاصل از دو روش نشان داد که فاکتور بارندگی مهم ترین فاکتور در پتانسیل یابی آب زیرزمینی است. درنهایت برای اعتبار سنجی نقشه به دست آمده پتانسیل آب زیرزمینی از اطلاعات 10 حلقه چاه، ‏‏3قنات و 3چشمه در ناحیه نایبند استفاده شد.

    کلیدواژگان: پتانسیل آب زیرزمینی، AHP، &rlm، ANP نایبند، تجزیه &rlm، و تحلیل تصمیم&lrm، &lrm، گیری چند معیاره
  • صابر جمالی، هانیه مصری، محمدعلی غلامی سفیدکوهی، مجتبی خوش روش * صفحات 931-941

    به‌منظور بررسی اثر اختلاط آب دریا و زیرزمینی بر خواص مورفولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه دارویی خرفه، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان اجرا گردید. تیمارهای منبع آب شامل آب زیرزمینی کامل (GW100-SW0) شاهد، اختلاط 50 درصد آب دریا و آب زیرزمینی (GW50-SW50)، نیم در میان آب دریا و آب زیرزمینی (0.5-GW-SW) و یک در میان آب دریا و آب زیرزمینی (1-GW-SW) بود. نتایج نشان داد استفاده از این منابع آب در سطح یک درصد بر وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی، ارتفاع، کلروفیل کل، ویتامین ث و قند محلول کل معنی‌دار شد. همچنین این تیمارها بر مقدار کلروفیل a و b، کارتنوئید و پرولین در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار شد. بیشترین میزان وزن تر اندام هوایی، وزن تر ریشه، ارتفاع و ویتامین ث به‌ترتیب در تیمار شاهد با 5/61 گرم، 5/47 گرم، 2/33 سانتی‌متر و 6/74 میلی‌گرم در 100 گرم وزن تر نمونه بود. یافته‌ها نشان داد در اکثر صفات، تیمار (0.5-GW-SW) اختلاف معنی‌داری با شاهد ندارد. لذا با توجه به محدودیت منابع آب شیرین، تیمار اخیر به عنوان منبع مناسب برای آبیاری گیاه خرفه پیشنهاد می‌شود.

    کلیدواژگان: پرولین، تناوب آبیاری، کلروفیل، قند محلول کل، ویتامین ث
  • فرهاد میرزایی شیرکوهی اصل*، شبنم عزیزی صفحات 943-952

    منابع آب با کیفیت محدود است.کاربرد جاذب های زیستی در کاهش شوری آب روشی نو و مناسب محیط زیست است. هدف از مقاله حاضر تعیین مقدار حذف شوری توسط جاذب پوسته برنج و برآورد مقدار جذب توسط مدل های ایزوترم جذبی فروندلیچ و لانگمویر وارزیابی آنها می باشد. در این مطالعه از یک مخزن (بخشی از مدل فیزیکی) به ارتفاع تقریبا 50 سانتیمتر و قطر 20 سانتیمتر معین شد و از ارتفاع مخزن به دو قسمت تقسیم شد و در مرکز محل استقرار جاذب مورد مطالعه با ضخامت مشخص 8 سانتیمتر در نظر گرفته شد در دو سوی لایه جاذب چه به سمت بالا(سطح مخزن) و چه به سمت پایین (کف مخزن) به صورت قرینه یکدیگر لایه های شن با دانه بندی 3/0، 6/0 و 1 سانتیمتر هر کدام به ارتفاع 5 سانتیمتر قرار داده شدند. تیمارهای کیفیت آب شامل کلسیم و منیزیم، سدیم و کلر (شوری) در چهار غلظت شوری 2/0، 5/0، 7/0 و 1 دسی زیمنس بر متر از جاذب پوسته برنج عبور داده شد و میزان جذب کاتیون ها و آنیون ها توسط جاذب اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که برای غلظت های مختلف، جذب در ابتدا بسیار بالاست و به مرور زمان کاهش پیدا می کند. زمان تعادل برای پارامترهای کیفی کلسیم و منیزیم، سدیم و کلر بین 60 تا 90 دقیقه در دمای آب 25 درجه سانتیگراد و اسیدیته 4/7 بدست آمده است. نتایج نشان داد که بطور متوسط درصد بالایی از کاتیون های کلسیم و منیزیم و سدیم آب (حدود 50-60 درصد) توسط پوسته برنج جذب شده اند. نتایج مدل ایزوترم جذب نشان داد که مدل ایزوترم جذب مدل فروندلیچ نسبت به مدل لانگمویر برآورد بهتری (ده تا 15درصد) دارد.

    کلیدواژگان: ایزوترم جذب لانگ مویر، کاهش املاح، جاذب زیستی
  • مرضیه قربانی اقدم، حسین خزیمه نژاد، محسن پوررضا بیلندی، هدی قاسمیه صفحات 953-965

    بهره برداری و حفاظت از منابع آب به ویژه منابع آب زیرزمینی بسیار حایز اهمیت است. مدیریت منابع آب، نیازمند شناخت دقیق خصوصیات آبخوان، تنش های وارده به آن و در نهایت بیلان آب زیرزمینی است. مدل های شبیه ساز کمک شایانی به مدیران برنامه ریز جهت تعیین میزان بهره برداری از آبخوان برای استفاده بلند مدت و پایدار می نمایند. بدین منظور تغییرات تراز آبی آبخوان دشت کاشان در دوره آماری 1387-1397 توسط مدل GMS برای 125 دوره تنش شبیه سازی شد. مدل در دو حالت دایمی و غیر دایمی برای دوره (1395-1387) واسنجی و برای دوره (1397-1395) صحت سنجی شد. نتیجه، افت آب زیرزمینی به میزان 4.4 متر در طول 10 ساله مطالعاتی بود. برای پیش بینی رفتار آبخوان در آینده نزدیک، سطح ایستابی تا سال 1407 شبیه سازی شد. به جهت واقع شدن این دشت در کمربند خشک اقلیمی و رخ داد تغییر اقلیم و نبود بارش موثر جهت تغذیه مناسب آبخوان، در این مطالعه تمرکز بر روی مدیریت برداشت از آبخوان بود و بدین جهت، سه سناریوی، برداشت با روند کنونی، 15 درصد افزایش و 15 درصد کاهش در برداشت تعریف و شبیه سازی انجام شد. نتایج به ترتیب افت 87/9 ، 90/11 و 99/6 متری در پایان سال 1407 را نشان داد.

    کلیدواژگان: مدل شبیه ساز آب زیرزمینی، سطح ایستابی، بهره برداری پایدار، GMS، واسنجی
  • حسین بیرامی*، محمدحسن رحیمیان، معصومه صالحی، رستم یزدانی بیوکی، هادی پیراسته انوشه، مهدی شیران تفتی صفحات 967-978

    منابع آب و خاک کشور محدود می باشد و استفاده بهینه از منابع آب در کشاورزی مستلزم تعیین دقیق میزان آب مورد نیاز گیاهان و ضرایب گیاهی در مراحل مختلف رشد می باشد. کینوا یکی از گیاهانی است که در بین شورزیست ها دارای ویژگی های برجسته اقتصادی و زراعی بوده، که در تولید روغن و پروتیین نیز حایز اهمیت است. تحقیق حاضر به منظور تعیین حداکثر تخلیه مجاز رطوبتی، ضریب گیاهی و نیاز آبی کینوا رقم تیتیکاکا در شرایط کنترل شده (لایسیمتر) در دو کشت بهار و پاییز سال 1398 انجام شد. نتایج نشان داد که با کاهش سطح رطوبتی شروع آبیاری از 4/0 به 2/0 کل آب قابل دسترس، میزان زیست توده و عملکرد بذر به ترتیب کاهش معنی دار 24 و 37 درصدی در کشت بهار و کاهش 34 و 47 درصدی در کشت پاییز داشتند، ولی کاهش سطوح رطوبتی از 8/0 به 6/0 و 6/0 به 4/0 موجب کاهش معنی دار در عملکرد دانه و زیست توده در هر دو کشت بهار و زمستان نشد. بر اساس نتایج عملکرد و کارایی مصرف آب، حداکثر تخلیه مجاز در هر دو فصل 60 درصد کل آب دردسترس برآورد گردید. همچنین ضریب گیاهی کینوا رقم تیتیکاکا در کشت بهار برابر 42/0 در ابتدای فصل رشد، 95/0 در میانه فصل رشد و 33/0 در انتهای فصل رشد بود. در کشت پاییز ضریب گیاهی کینوا برابر 36/0 در ابتدای فصل رشد، 09/1 در میانه فصل و 56/0 در انتهای فصل رشد بود. میزان نیاز آبی خالص تیمارهای مختلف در کشت بهار بین 1/618 تا 5/295 میلی متر و در کشت پاییز بین 8/597 تا 8/334 میلی متر متغیر بود.

    کلیدواژگان: تبخیر تعرق، ضریب گیاهی، کینوا، لایسیمتر
  • فاطمه برزو، هادی رمضانی اعتدالی *، عباس کاویانی صفحات 979-995

    تولیدات کشاورزی در معرض آسیب های ناشی از تغییرات اقلیمی هستند. تاثیر این تغییرات بر میزان بارش سالانه، دما و به دنبال آن کاهش تولیدات کشاورزی غیر قابل چشم پوشی است. در این مطالعه اثرات تغییرات اقلیمی و کشت در تاریخ های مختلف؛ بر میزان عملکرد، در طول دوره کشت رقم پاییزه گندم در دشت قزوین بررسی شد. این بررسی در بازه 2021-2100 و با مقایسه دو منبع اطلاعاتی LARS-WG و DKRZ در تولید داده های سالانه تغییر اقلیم و به کار گیری مدل Aquacrop در شبیه سازی واکنش گیاه به تغییرات ذکر شده، صورت گرفت. در دوره های 2021-2040، 2041-2060، 2061-2080 و 2081-2100 مناسب ترین تاریخ های کشت متفاوت (گندم پاییزه تاریخ های 15 مهر، 1 آبان، 15 آبان، 30 آبان و 15 آذر) به منظور افزایش عملکرد گندم و کاهش متغیرهای دیگر بررسی شد. طبق نتایج حاصل از شرایط اقلیمی مدل LARS-WG و پایگاه اطلاعاتی DKRZ تحت سناریوهای 5/4 و 5/8، در هر 4 دوره آتی میانگین عملکرد نسبت به مقدار آن در دوره پایه افزیش خواهد یافت. بیشترین عملکرد در کل این دوره ها و مدل ها برای دوره 2081-2100 تحت شرایط اقلیمی پایگاه اطلاعاتی DKRZ در سناریو 5/8 در صورتی که تاریخ کشت 15 آبان ماه انجام شود، پیش بینی می شود که مقدار آن برابر 71/11 تن بر هکتار با انحراف معیار 64/0 تن بر هکتار است. کمترین عملکرد نیز برای دوره 2041-2060 تحت شرایط اقلیمی پایگاه اطلاعاتی DKRZ در سناریو 5/8 در صورتی که تاریخ کشت 15 مهر ماه انجام شود، گزارش می شود که مقدار آن برابر 34/1 تن بر هکتار با انحراف معیار 15/1 تن بر هکتار است. در دوره 2021-2040، تاریخ 15 بهمن ماه (4 فوریه)، در دوره 2041-2060، تاریخ 15 بهمن (4 فوریه)؛ در دوره 2061-2080 تاریخ 15 بهمن (4 فوریه) و در دوره 2081-2100 تاریخ 1 آبان (23 اکتبر) به عنوان مناسب ترین تاریخ کشت در این دوره ها توصیه می شود.

    کلیدواژگان: DKRZ، LARS-WG، گندم پاییزه، تاریخ کشت، AquaCrop
  • زهرا قربانی، عبدالرضا ظهیری*، حسین خلیلی شایان، امیر احمد دهقانی، خلیل قربانی صفحات 997-1009

    به دلیل مشکلات اندازه گیری روش های مستقیم برآورد دبی جریان، اخیرا روش های غیرمستقیم مبتنی بر مفهوم سرعت سطحی توسعه پیدا کرده اند. با توجه به محدود بودن مطالعات صورت گرفته و خلا ارتباط میان عوامل هندسی و هیدرولیکی آبراهه با شاخص سرعت، طی پژوهش حاضر به بررسی آزمایشگاهی تاثیر پارامترهای بی بعد شامل زبری بی بعد، عمق نسبی، عدد فرود و شیب آبراهه بر شاخص سرعت پرداخته شد. نتایج نشان داد که افزایش پارامترهای عمق نسبی، ضریب زبری مانینگ بی بعد و عدد فرود سبب کاهش شاخص سرعت می-شوند، اما تاثیر پارامتر شیب بستر بر شاخص سرعت مشخص نیست. مقدار متوسط شاخص سرعت در کانال های مستطیلی 92/0 به دست آمد. خطای متوسط خطای این شاخص حدود 9/4 درصد برآورد گردید که نشان می دهد این مقدار شاخص سرعت، دبی جریان را با تخمین مناسبی برآورد می کند. همچنین بررسی مدل های تحلیلی توزیع قایم سرعت نشان داد که در حالت بستر صاف، مدل قانون توانی با 5/4 درصد میانگین خطا و در حالت بستر با زبری توری، قانون لگاریتمی با 10 درصد میانگین خطا بهترین برآورد شاخص سرعت را دارا می باشند.

    کلیدواژگان: برآورد دبی جریان، سرعت سطحی، شاخص سرعت، شیب بستر
  • سمیه خلیلی، رامین فضل اولی*، علیرضا عمادی صفحات 1011-1023

    در این تحقیق، به بررسی آزمایشگاهی اثر شکل چاهک (دماغه ی مستطیلی، دماغه گرد و دماغه تیز) بر عملکرد هیدرولیکی سرریز فیوزگیت استاندارد مدل WLH (دریچه عریض با بار کم) و NLH (دریچه باریک با بار کم) پرداخته شد. سرریزهای مذکور به ترتیب با دو ارتفاع 7/16 و 25 سانتی متر با پنج ارتفاع متفاوت چاهک ساخته شدند و بعد از قرار گرفتن در کانال، مورد آزمایش قرار گرفتند. آزمایش ها در کانال آزمایشگاهی به طول 12 ، عرض 5/0 و ارتفاع 7/0 متر انجام شد. در مجموع تعداد 331 داده ثبت شد و با استفاده از آن، مقادیر ضریب دبی برای سرریز فیوزگیت محاسبه شد. با استفاده از 80% از داده ها روابط مناسب برای تخمین ضریب دبی ارایه شد و سپس این روابط با استفاده از 20% باقی مانده ی داده ها و معیار ارزیابی RMSE صحت سنجی شد. نتایج نشان داد که ارتفاع و شکل چاهک تاثیر قابل ملاحظه ای بر ضریب دبی سرریز فیوزگیت ندارد ولی در ارتفاع چاهک یکسان، آب در برخورد با چاهک دماغه مستطیلی بیشتر بالا آمده و زودتر وارد چاهک می شود ولی در برخورد با چاهک دماغه تیز، شکافته شده و در امتداد پایین دست به طرفین هدایت شده و دیرتر وارد چاهک می شود. در نتیجه در یک ارتفاع ثابت چاهک، دبی واژگونی فیوزگیت با چاهک مستطیلی از بقیه کمتر است و چاهک دماغه گرد در مرتبه بعد قرار دارد.

    کلیدواژگان: شکل چاهک، صحت سنجی، ضریب دبی، فیوزگیت، مطالعه آزمایشگاهی
|
  • sanaz Bigdeli, Kumars Ebrahimi*, Aliakbar Davudirad, Abdolhossein Hoorfar Pages 817-830

    Herein, the stability of the Zarandieh-Saveh aquifer was investigated, based on field monitoring data and simulation. It was simulated involving GMS software and calibrated and vitrificated in both steady-state and unsteady-state conditions, for 84 monthly steps(2012 to 2022). The values of Aquifer Sustainability(AS) and Groundwater Dependence(DG) indices calculated equal to 31.1% and 0.78%, respectively, which shows the aquifer is in a critical condition and the region is highly dependent on groundwater. According to the Groundwater Damping Index(GDR), with the continuation of the present extraction process, the aquifer will be completely discharged in the next 53 years. The scenario of 20% reduction in annual extraction as the most appropriate scenario will result a rise equal 4 meters in ten years. The operation of the seasonal floods artificial recharging project has had a significant effect on improving the level of this aquifer. The interbasin transfer and recharging scenario of Al-Ghadir Dam overflow have a positive and significant effect on the groundwater level equal to 0.75 meters per year. Based on the results, the parameters and factors affecting the balancing of the Zarandieh aquifer, the first priority is to reduce the exploitation and then increase of recharging from the Al-Ghadir dam overflow site, which can have significant effects on the stability of this aquifer.

    Keywords: Artificial recharging, field monitoring, groundwater storage, recovery, sustainable exploitation, Zarandieh Saveh aquifer
  • Ali Ghadami Firouzabadi*, Mehdi Akbari Pages 831-842

    Water scarcity and the recent droughts have multiplied the necessity of proper and optimal use of limited water resources. Drip irrigation is one of the new methods of irrigation that is used with the aim of optimal use of water and increasing water productivity in many agricultural products including wheat. This research was conducted in order to investigate the drip irrigation systems (Tape) implemented in the wheat fields of Hamedan province and compare it with other common systems during 2016-2018. In this research, first, farms were selected and evaluated by random sampling method. The measured parameters included the amount of irrigation water, yield, water productivity, water salinity and soil salinity changes. The volume of irrigation water in fields with drip irrigation varied from 2716 to 5760 m3/ha and was determined as 4153 m3/ha on average. The average volume of irrigation water in sprinkler and surface irrigation systems was determined as 4090 and 5918 m3/ha, respectively. The highest amount of yield was determined as 5581 kg/ha in the drip irrigation. The average yield in sprinkler and surface irrigation systems was estimated to be 4381 and 3000 kg/ha, respectively. The highest average water productivity (irrigation+ effective rainfall + leaching) related to the drip irrigation system and is 0.88 kg/m3 , and it was determined as 0.8 and 0.39 kg/m3 in sprinkler and surface irrigation system, respectively. Therefore, drip irrigation has increased water productivity by 10% and 125.6% compared to sprinkler and surface irrigation systems. Also, the results of this research showed that the salinity of the soil in the drip irrigation system increased at the end of the growing season compared to the beginning of the spring season. Therefore, leaching water requirement should be added to the amount of applied water (irrigation water + effective rainfall) in the drip irrigation system.

    Keywords: Applied water, water productivity, irrigation system
  • Seyed Mostafah Sadeghi * Pages 843-855

    This research aims to investigate the effect of water stress at different levels of organic and chemical fertilizers on the agronomy characteristics of two cultivars of Guilaneh and Hashemi rice in two separate conditions in the form of flood irrigation (irrigation interval in 3 days) and in water stress (irrigation interval in 13 days) in the agricultural year of 2018 and 2019 were carried out in the east of Guilan province. For this purpose, a field experiment was carried out in the form of split plots in the form of a randomized complete block design in three replications. The treatments included the fertilizer factor as the main factor and cultivar as a secondary factor. Fertilizer factor were includes nitrogen chemical fertilizer from urea source 50, 100 and 150 kg/ha, pelleted poultry manure 1250, 2500 and 3750 kg/ha, cattle manure and municipal waste compost each at three levels 3750, 7500, 11250 kg/ha and without fertilizer. The results of the research showed that the highest yield of paddy in the first and second year in flood irrigation conditions was achieved by the interaction of fertilizer treatments in cultivars treated with , pelleted poultry manure, 3,750 kg/ha in Guilaneh with 7,399 and 7,621 kg/ha respectively. The maximum of thousand-grain weight in Guilaneh cultivar and in flood irrigation condition treatment and with pelleted poultry manure 3,750 kg/ha was 7.24 grams. The maximum index of chlorophyll meter in flood irrigation conditions and the interaction effect of fertilizer treatments in cultivars was obtained in the treatment of pelleted poultry manure 3,750 kg/ha with 6.44 in Guilaneh cultivar. Due to the fact that the Guilaneh showed the highest yield of paddy with the consumption of 3750 kg/ha of pelleted poultry manure in the conditions of stress and flood irrigation, therefore it is recommended for the study area.

    Keywords: Nutrients, Organic fertilizers, Rice cultivars, Yield
  • Majid Raoof*, Arash Amirzadeh, Raoof Mostafazadeh Pages 857-868

    In our country, more than 90% of water, is used in agriculture. The aim of this research, is to extract the changes of cultivation pattern water use, in some regions of the northwest of the country, as a function of climatic parameters. In first step, the meteorological data of Urmia, Makoo, Maragheh, Mianeh and Khalkhal stations were collected. In second step, using Cropwat 8 software, the grass evapotranspiration, as the reference plant, was extracted at each station. The cultivation pattern of the desired areas was also extracted from the sources. In the last step, using the Weibull transformation coefficient, the hydromodule with different return periods was extracted for each region. The results showed that the average of grass potential evapotranspiration as reference plant, for Urmia, Makoo, Maragheh, Mianeh and Khalkhal stations was 3.14, 2.87, 3.92, 3.8 and 2.89 mm/day respectively. The average irrigation hydromodulus of five mentioned areas, was abtained 0.38, 0.33, 0.53, 0.56 and 0.49 l/s.ha respectively. By taking the linear changes function, by changing the return period from 2 to 200 years and reducing the occurrence probability, the amount of irrigation hydromodule in Urmia, Makoo, Maragheh, Mianeh and Khalkhal stations was increased 0.085, 0.083, 0.166, 0.046 and 0.8 l/s.ha, respectively, and by taking the exponential changes function, also, was increased 0.098, 0.1, 0.2, 0.049 and 0.094 l/s.ha respectively.

    Keywords: Cropwat8, FAO56, Planting date, Reference plant, Return period
  • Karim Rahmani, Masoomeh Delbari*, Peyman Afrasiab, Fariborz Abbasi, Vali allah Yusufabadi Pages 869-887

    This study aimed to calibrate the HYDRUS-2D model for simulating soil moisture distribution under tape irrigation in transplanting sugar beet, with and without mulching. The research was carried out during the cropping seasons 2017-2018 in 14 plots (7 plots with mulch and 7 plots without mulch) with 2 rows of 40x50 tape. To monitor soil moisture distribution, soil samples were collected from 12 plots, and access tubes of the PR2 device were installed at depths of 10, 20, 30, 40, 60, and 100 cm in two plots. The PR2 device was calibrated for a 7- day irrigation frequency and 6 irrigations. The calibration results showed that the default parameters a0=1.6 and a1=8.4 proposed by the PR2 manufacturing company were not appropriate for the loam-textured soil of the study area. For this research, a0 and a1 were modified to 1.8 and 8.3 for soil water contents higher than the filed capacity and to 1.2 and 8.6 for soil water contents lower than the field capacity, respectively. The PR2 device was then used to measure soil moisture contents for five irrigations (6 hours each irrigation), during and after irrigation until the next irrigation. The results showed that the HYDRUS-2D model performs appropriately in simulating soil water content in five irrigation intervals with and without mulch application. The mean absolute value of error (MAE) was less than 0.035, root mean square error (RMSE) was less than 0.042; correlation coefficient (R) was above 70%, and the sum of squared error (SSQ) was less than 0.41 percent. If the hydraulic parameters of the soil were recalibrated for the use of mulch, the HYDRUS-2D model provided the same efficiency. Therefore, the HYDRUS-2D model is recommended for designing and managing tape irrigation due to its good simulation during and after irrigation.

    Keywords: Plant residues, PR2 device S, oil water content, Mathematical model, Calibration
  • Haniyeh Javadi, Hojjat Ahmadi *, Mohammad Hemmati Pages 889-904

    Aquifers, as the primary source of freshwater in coastal zones, are always threatened by saltwater intrusion, so assessment of groundwater behavior in response to the seawater has ever been of interest to researchers. Employing physical-laboratory models is one of the conventional methods in the study of groundwater dynamics in contact to saltwater. In this paper, the experiences of setting up a laboratory model of seawater intrusion issues are presented in detail. The model is 118 cm long, 12 cm wide and 60 cm high and uniform Glass beads are used as the porous medium in two different grain sizes. In this research, the challenges of construction, keeping the head and salinity constant in the side and main tanks as well as estimation of seepage flow rate have been studied. Results showed that the tests performed in coarse-grained medium reached a steady state in a shorter time than fine-grained one, with more accuracy which led to less salinity variation during the test. Furthermore, the conducted analysis on the dyes used as tracers of saltwater revealed that the amount of absorption of a dye seems independent from the grain size. Among all employed chemical and food dyes, Sunset-Yellow showed a very good match with saltwater movement in the medium. The findings of current research present a useful guideline for carrying relevant experiments out as well design of a successful setup.

    Keywords: Groundwater, Glass bead, Dye, Sunset-Yellow, Tracing
  • moein hadi, A Majnooni Heris*, Ali Ashraf Sadraddini, jalal shiri Pages 905-915

    In the present study, in order to evaluate the effect of stress periods on wheat yield gap in rainfed lands of Bostanabad, Tabriz, Sarab, Maragheh and Harris regions located in the east of Urmia Lake basin, in periods of 11 to 20 years, the water requirement satisfaction index has been used. The linear production function, which was provided by FAO, was also implemented to estimate the potential yield. According to the obtained results, in terms of water supply percentage of rainfed wheat or evapotranspiration ratio in rainfed to standard conditions, Harris with 42% has the best situation and Sarab with 23% has the worst situation. On average, the actual yield of rainfed wheat in the east of Urmia Lake basin is 976 kg/ha. The potential yield was estimated at 4216 kg/ha, indicating a significant gap between potential and actual yield in the study area. The highest regional yield coefficient equal to 0.41 was related to Harris and the lowest value was equal to 0.21 related to the Maragheh region, respectively. The results obtained from the water requirement satisfaction index indicate the existence of suitable conditions for the production of rainfed wheat in the region. However, the actual yield in the east of Lake Urmia basin is on average about 27.2% of the potential yield. This shows that the condition of rainfed lands in the east of Lake Urmia basin is not favorable in terms of the development of the production system and it is necessary to reduce the yield gap. Additionally, the evaluation of the results showed that the correlation of the water requirement satisfaction index with the regional yield coefficient is higher compared to the actual yield and this index can be used to evaluate the yield gap.

    Keywords: Production function, Regional yield Factor, Gap, Rainfed wheat
  • amir khazaei fiz abad*, Mohsen Pourreza Bilondi Pages 917-929

    Groundwater becomes an important resource in semi-arid and arid regions and areas where access to surface water is limited. In recent years, due to the growth of industrialization, increase in population and change in lifestyle and consumption patterns, it is globally significant. Currently, groundwater accounts for about 34% of the world's total annual water supply and is one of the most important sources of fresh water. Water collection is one of the most important and vital parts of implementing infrastructure and economic projects, which entails a lot of costs, therefore, the evaluation of this matter is for the management of sustainable systems. Groundwater is very important. In this research, influential factors including land slope, geomorphology, soil, fault, land cover, rainfall, depth of underground water, watercourse density and proximity to surface water are used. A questionnaire with the title of comparing two criteria was designed to obtain the opinions of elites and design. In the following, AHP and ANP models are used to calculate the normal weight of underground water potential. At the end, the final map was prepared in the Arc map 10.8 environment. Using AHP and ANP methods, the area was divided into 5 parts: very good, good, medium, poor and very poor. The results of two methods showed that the rainfall factor is the most important factor in determining the potential of underground water. Finally, the information of 10 wells, 3 aqueducts and 3 springs in Nayband area was used to evaluate the validity of the obtained map of underground water potential.

    Keywords: Groundwater potential, AHP, ANP, Nayband, multi-criteria decision analysis
  • Saber Jamali, Hanieh mesri, mohamadali gholami sefidkohi, Mojtaba Khoshravesh* Pages 931-941

    In order to investigate the effect of mixing sea and underground water on the morphological and biochemical properties of the purslane medicinal plant, an experiment was conducted in the form of a completely randomized design with three replications in the research greenhouse of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. The water source treatments included full groundwater (GW100-SW0) as a control, mixing 50% seawater and groundwater (GW50-SW50), half between seawater and groundwater (0.5-GW-SW), and one-half between seawater and Groundwater was (1-GW-SW). The results showed that the use of these water resources at the level of 1% was significant on the fresh and dry weight of root and shoot, height, total chlorophyll, vitamin C and total soluble sugar. Also, these treatments were significant on the amount of chlorophyll a and b, carotenoid and proline at the probability level of 5%. The highest amount of shoot fresh weight, root fresh weight, height and vitamin C were respectively in the control treatment with 61.5 grams, 47.5 grams, 33.2 cm and 74.6 mg per 100 grams of sample fresh weight. The findings show that in most traits, the treatment (0.5-GW-SW) has no significant difference with the control. Therefore, considering the limitation of fresh water sources, the latter treatment is suggested as a suitable source for watering purslane.

    Keywords: Proline, irrigation frequency, chlorophyll, total soluble sugar, vitamin C
  • Shabnam Azizi Pages 943-952

    Quality water resources are limited. The use of biological adsorbents in reducing water salinity is a new and environmentally friendly method. The purpose of this article is to determine the amount of salinity removal by the rice husk adsorbent and estimate the amount of absorption by Freundlich and Langmuir adsorption isotherm models and their evaluation. In this study, a tank (part of the physical model) with a height of approximately 50 cm and a diameter of 20 cm was used, and it was divided into two parts based on the height of the tank. In the center of the location of the absorber under study, a specific thickness of 8 cm was considered. On both sides of the absorbent layer, either upwards (reservoir surface) or downwards (reservoir bottom), layers of silica sand with 0.3, 0.6 and 1 cm granularity were placed in a height of 5 cm. Water quality treatments including calcium and magnesium, sodium and chlorine (salinity) at four salinity concentrations of 0.2, 0.5, 0.7 and 1 dS/m were passed through the rice husk adsorbent and the amount of cat ions and anions absorbed by the adsorbent It was measured. The results showed that for different concentrations, absorption is very high at the beginning and decreases over time. The equilibrium time for qualitative parameters of calcium and magnesium, sodium and chlorine obtained between 60 and 90 (at a water temperature of 25 degrees Celsius and an acidity of 7.4) minutes. The results showed that on average, a high percentage of calcium, magnesium and sodium cat ions in water (about 50-60%) have been absorbed by rice husk. The results of the adsorption isotherm model showed that the adsorption isotherm model of the Freundlich has a better estimate than the Langmuir model (10 to 15 percent).

    Keywords: Langmuir adsorption isotherm, Solute reduction, Bio absorbent
  • marzie ghorbaniaghdam, Hossein khozeymehnezhad, Mohsen Pourreza Bilondi, Hoda ghasemie Pages 953-965

    Exploitation, management and protection of water resources, especially groundwater resources, are very important. The management of water resources requires accurate knowledge of the characteristics of the aquifer, the tension to it and finally the groundwater balance. Simulation models help planning managers to determine the amount of aquifer utilization for long-term and sustainable use. For this purpose, changes in the water level of the Kashan plain aquifer in the statistical period of 1387-1397 were simulated by the GMS model for 125 stress periods. The model was calibrated in two permanent and non-permanent modes for a period of 94 months (1387-1395) and validated for a period of 31 months (1395-1397).The result was a drop of 4.4 meters of groundwater during the 10-year study period. To predict the behavior of the aquifer in the near future, the reservoir level was modeled until 1407. Due to the location of this plain in the climatic dry belt and the occurrence of climate change and the lack of effective rainfall to properly charge the aquifer, in this study the focus was on the management of extraction from the aquifer and according to these three scenarios, extraction with the current trend,15% increase and 15% reduction definition and simulation was done. The simulation results of these three scenarios showed a drop of 9.866, 11.895 and 6.993 meters at the end of 1407 respectively.

    Keywords: Groundwater simulation model, Water table, Sustainable exploitation, GMS, calibration
  • Hossein Beyrami*, MohammadHassan Rahimian, Masoumeh Salehi, Rostam Yazdani- Biouki, Hadi Pirasteh-Anosheh, Mahdi Shiran-Tafti Pages 967-978

    The water and soil resources are limited, and the optimal use of water resources in the agriculture needs the most accurate determination of the amount of crop water requirement and crop coefficients in different stages of growth. Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is one of the plants that has outstanding economic and agronomic characteristics in the production of oil and protein among the sorghums. The present research was conducted to determine the maximum allowable depletion, crop coefficient and water requirement of quinoa under controlled conditions (lysimeter) in two spring and autumn cropping season. The results showed that with a decrease in the moisture level at the beginning of irrigation from 0.4 to 0.2 total available water, the amount of biomass and seed yield had a significant decrease of 24 and 37% in spring cropping and 34 and 47% in autumn cropping, respectively. But the decrease in moisture levels from 0.8 to 0.6 and 0.6 to 0.4 did not cause a significant decrease in seed yield and biomass in both spring and winter cropping. Based on the results, Maximum Allowable Depletion (MAD) was estimated to be 0.6 in both cropping seasons. Overall, the crop coefficient of quinoa (Titicaca variety) in spring cropping was equal to be 0.42 at the beginning of the growing season, 0.95 in the middle of the growing season, and 0.33 at the end of the growing season. In the autumn cropping, the crop coefficient of quinoa was equal to be 0.36 at the beginning of the growing season, 1.09 in the middle of the season, and 0.56 at the end of the growing season.The net water requirement of different treatments varied between 618.1 to 295.5 mm in spring cropping season and between 597.8 to 334.8 mm in autumn cropping season.

    Keywords: Crop coefficient, Evapotranspiration, Lysimeter, Quinoa
  • Fatemeh Borzoo, Hadi Ramezani Etedali *, Abbas Kaviani Pages 979-995

    Agricultural production vulnerable to damage due to climate changes. Effect of these changes on the annual rainfull, temperature and consequently in agricultural production isn't negligible. It is necessary to estimate climate change in the future and management plantation and irrigation in agriculture in line with it. In this study, the effects of climate change and plantation on different dates, Yield, cultivation period autumn wheat types in Qazvin plain were studied. This study was conducted in the period 2021-2100 by comparing the two information sources LARS-WG and DKRZ in the production of annual climate change data and using the AquaCrop model in simulating the plant's response to the mentioned changes. In the periods 2021-2040, 2041-2060, 2061-2080 and 2081-2100, the most suitable dates were studied to increase the wheat yield and reduce other variables. Accoding to the results obtainded from the climate conditions LARs-WG model and DKRZ database under release scenarios 4.5 and 8.5 in each 4 future period the average yield will increase compared to the base period. The highest performance in all these periods and models is for period 2081-20100 under climate conditions DKRZ database in scenario 8/5, in the event that the planting date is Novmber 6 , it is prediction that its amount is equal to 11.71 tons per hectare with standard deviation of 0.64 tons per hectare. The lowest performance is also for the period of 2041-2060 under climate condition DKRZ database in scenario 8.5, in the event that the planting data was October 7, It is reported that its amount is equal to 1.34 tons per hectare with standard deviation of 1.15. In the periods of 2021-2040, 2041-2060and 2061-2080 of February 4 and in the period 2081-2100 of October 23 is recommended as the most appropriate date in these periods.

    Keywords: DKRZ, LARS-WG, Autumn wheat, Planting date, AquaCrop
  • Zahra Ghorbani, Abdolreza Zahiri*, Hossein Khalili Shayan, AmirAhmad Dehghani, Khalil Ghorbani Pages 997-1009

    Due to the measurement problems related to direct methods for estimating discharge, indirect methods based on the concept of surface velocity have been recently developed. In the present research according to the limited number of studies and the lack of appropriate relations between river geometric and hydraulic parameters with velocity index, the effect of dimensionless parameters including dimensionless Manning roughness coefficient, relative depth, Froud number and bed slope on the velocity index has been experimentally investigated. The results showed that by increasing the parameters of relative depth, dimensionless Manning roughness coefficient and Froude number the velocity index decreases. Meanwhile the influence of the bed slope is not clear. The mean value of the velocity index in rectangular channels was 0.92 and the its average error was estimated to be about 4.9%. Also, the analysis of the analytical models of the vertical velocity distribution showed that in the case of a smooth bed, the power law model with 4.5% average error and in the case of the bed with metal mesh, the logarithmic law with 10% average error have the best estimate of the velocity index.

    Keywords: Estimation of Discharge, Surface Velocity, Velocity Index, Bed Slope
  • Somaiyeh Khalili, Ramin Fazloula *, alireza emadi Pages 1011-1023

    In the current study, the effect of well shape (rectangular nose, round nose and sharp nose) on the hydraulic performance of standard fusegate model WLH (Wide valve Low Head) and NLH (Narrow Low Head) was investigated. These fusegates were made in 16.7 and 25 cm heights with five different heights of wells, respectively. Experiments were carried out in a laboratory flume of 12 meters in length, 0.5 meters in width and 0.7 meters in height. In total 331 data were recorded and using it, the values of the flow coefficient for the fusegate were calculated. Using 80% of the data, appropriate relationships were presented for estimating the discharge coefficient, and then these relationships were validated using the remaining 20% of the data and the RMSE evaluation criterion. Results showed that the height and shape of the well have no considerable effect on the discharge coefficient of the fusegate. At the same height of the well, the water rises more when it collides with the rectangular nose well and enters the well sooner, but when it collides with the sharp nose well, it splits and is directed to the sides along the downstream and enters the well later. Thus, at a certain height of the well, the overturning discharge of the fusegate with the rectangular well is lower than the others, and the rounded nose well is in the next order.

    Keywords: Well shape, Validation, Discharge coefficient, Fusegate, Experimental study