دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822Determining topographic threshold and effect of soil properties on gully development in three region of Ardabil provinceتعیین آستانهی توپوگرافی و تاثیر ویژگیهای خاکی بر گسترش آبکندها در سه منطقه از استان اردبیل124318410.22069/jwfst.2016.3184FAحسین شهابدانشگاه فردوسی مشهدحجت امامیدانشگاه فردوسی مشهد0000000284378419غلامحسین حق نیادانشگاه فردوسی مشهداباذر اسمعلیدانشگاه محقق اردبیلیمجید محمود آبادیدانشگاه شهید باهنر کرمانJournal Article20150710Background and objectives: Gully erosion is an important type of soil erosion worldwide with respect to sediment production and land degradation that also occurs in different parts of Iran (12, 19, 26). Topography and soil properties of gully's drainage catchment have important effects on gully's development (17). Various studies reported the effect of soil on gully formation (22, 25). The objective of this study is investigate hydrologic process of gully forming by topography index and determining of surface and subsurface soil properties effect on gully extension in 2 year and select the most important of this properties.<br /> Materials and Methods: In order to determine the main hydrological process that shapes the gully's shapes three regions of Ardabil province were selected including Orta Dagh, Mola Ahmad and Sarcham, and topographic threshold of gully forming was determined as where S and A are the slope and area of gully's drainage catchment, respectively and a and b are the regional coefficients. Furthermore to investigate the effect of soil properties on gully's development in each region, a set of similar gullies were selected and the changes of volume and cross section area for gullies in four points along its length were measured as indicator of gully development during a two years time. 19 different soil properties at surface and subsurface layer of gullies and at drainage area were measured and their effects on gully development were investigated. At the end, stepwise regression models were introduced to predict the value of gully development and to determine the main factors of gully development in each catchment. Precision of regression models determined with R2 and RMSE.<br />Results: The results showed that in Sarcham catchment b power of topographic threshold was positive, therefore piping and tunnel erosion seems to be main reason for gully forming but in two other catchments the values of b power was negative therefore runoff may have caused gully formation. Correlation analysis between soil properties and gully's development revealed that in Sarcham catchment erodibility and presence of soluble materials in subsurface layers of soil had a strong relation with gully development. While in other two catchments, erodibility of surface and subsurface layers of soil had similar effects on gully development. In general, application of regression models that used total data set of surface as well as subsurface as independent variable for prediction of cross sectional area changes showed higher precision. For prediction of changes of gully volume, total properties of drainage area were used as independent variables. The precision of this model in Orta Dagh and Sarcham was high but in Mola Ahmad was low. The results of stepwise regression model demonstrated that in Orta Dagh catchment, MWD, very fine sand, clay contents in surface layer, gypsum, calcium carbonate, dispersible clay in subsurface layer, percentage of plant cover and CROSS index in drainage area of gully, in Mola Ahmad catchment, organic carbon and bulk density at surface layer, dispersible clay content and SAR in subsurface layer, and mean slope of gully drainage area and in Sarcham catchment, bulk density and dispersible clay content in surface layer, bulk density, silt and sand contents in subsurface layer, and curve number (CN) and Miller shape index of gully drainage area had more meaningful effect on gully development.<br />Conclusion: Used topography index had careful for determining of gully formation hydrological process. In Sarcham gully's extension related to soluble material in subsurface soil but in two other region gully's extension related to erodibility of surface and subsurface soil. Between properties of gully catchment properties that effected on runoff volume had main effect on gully's extension.سابقه و هدف: فرسایش آبکندی یکی از مهمترین انواع فرسایش از نظر تولید رسوب و تخریب اراضی در سراسر جهان میباشد که در نقاط مختلف ایران نیز رخ میدهد (12، 19، 26). ویژگیهای توپوگرافی حوضه زهکشی آبکندها و ویژگیهای خاک از جمله عاملهای موثر بر گسترش آبکندها میباشند (17). در پژوهشهای مختلف تاثیر ویژگیهای مختلف خاک بر تشکیل آبکندها نیز گزارش شده است (22 و 25). هدف این پژوهش تعیین نوع فرایند هیدرولوژیکی تشکیل آبکند با استفاده از شاخص توپوگرافی، بررسی تاثیر ویژگیهای خاک سطحی و زیر سطحی بر گسترش آبکند در طی دو سال و انتخاب مهمترین آنها میباشد.<br />مواد و روشها: برای تعیین فرآیند غالب هیدرولوژیکی در ایجاد این نوع فرسایش، آستانه توپوگرافی تشکیل آبکند به صورت رابطه برای آبکندهای سه حوضه اُرتاداغ، ملااحمد و سرچم استان اردبیل تعیین شد، که S شیب و A مساحت حوضه زهکشی آبکندها است و a و b ضرائب محیطی هستند. همچنین به منظور تعیین اثر ویژگیهای خاک بر گسترش آبکندها، در هر حوضه مجموعهای مشابه از آبکندها گزینش و تغییر حجم و سطح مقطع آبکند در چهار نقطه از طول آن، به عنوان شاخص گسترش آبکند در دو سال اندازهگیری شد. با تعیین 19 ویژگی در خاک سطحی و زیر سطحی آبکندها و نیز خاک حوضه زهکشی آنها، تاثیر این ویژگیها بر گسترش آبکندها بررسی گردید. در انتها با استفاده از رگرسیون گام به گام، مدلهای رگرسیونی پیش بینی گسترش آبکند تعیین و مهمترین عوامل موثر بر آن در هر حوضه معرفی شدند. دقت مدلهای رگرسیونی با استفاده ار دوآماره R2 و RMSE بررسی گردید. <br />یافتهها: نتایج نشان داد که در حوضه سرچم توان b آستانه توپوگرافی مثبت است و فرآیند تونلی شدن عامل اصلی ایجاد آبکند است، در حالی که در دو حوضه دیگر مقدار آن منفی بوده و رواناب آبکندها را شکل داده است. نتایج آنالیز همبستگی میان ویژگیهای خاک و گسترش آبکندها نشان داد که در حوضه سرچم گسترش آبکند با فرسایشپذیری و وجود ترکیبهای قابل انحلال در خاک زیر سطحی ارتباط بیشتری دارد، در حالی که در دو حوضه دیگر فرسایش پذیری خاک سطحی و زیر سطحی به یک اندازه در گسترش آبکند مهم است. نتایج مدلهای رگرسیونی نشان داد به طور کلی مدلهایی که از مجموع ویژگیهای خاک سطحی و زیر سطحی آبکند به عنوان متغییر مستقل برای پیش بینی تغییر سطح مقطع آبکند استفاده کردند، دارای دقت بیشتری بودند. در مدل رگرسیونی پیش بینی تغییر حجم آبکند از مجموعه ویژگیهای حوضه زهکشی به عنوان متغییر مستقل استفاده شد. این مدل در دو حوضه اُرتا داغ و سرچم دقت قابل قبولی داشت ولی در ملااحمد از دقت کمتری برخوردار بود. نتایج رگرسیون نشان داد در حوضه اُرتاداغ MWD، مقدار شن خیلی ریز و رس خاک سطحی، مقدار گچ، آهک و رس قابل پراکنش خاک زیر سطحی و درصد پوشش گیاهی و شاخص CROSS حوضه زهکشی آبکندها، در ملااحمد درصد کربن آلی و جرم مخصوص ظاهری خاک سطحی و درصد رس قابل (Dclay) و SAR خاک زیر سطحی و درصد شیب متوسط حوضه زهکشی آبکندها و در سرچم، جرم مخصوص ظاهری و درصد رس قابل پراکنش خاک سطحی ، مقدار سیلت، شن و جرم مخصوص ظاهری خاک زیر سطحی و شماره منحنی (CN) و ضریب گردی میلر حوضه زهکشی آبکندها بیشترین تاثیر را بر گسترش آبکندها داشتهاند. <br />نتیجهگیری: شاخص توپوگرافی کارایی لازم را جهت تعیین نوع فرایند هیدرولوژیکی تشکیل آبکند دارد. در منطقه سرچم گسترش آبکند با ویژگیهای مربوط به انحلال پذیری خاک زیر سطحی ارتباط داشت ولی در دو منطقه دیگر فرسایش پذیری خاک سطحی و زیر سطحی بر گسترش آبکندها موثر بودند. بین ویژگیهای حوضه آبریز آبکندها نیز ویژگیهایی که بر تولید رواناب موثرند، بیشترین نقش را در گسترش آبکند داشتند.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3184_09ff86154135ca19dc11da7472a7cfd5.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320161017Comparison of soil loss from experimental plots established in different parts of a forest roadمقایسه هدررفت خاک از کرتهای آزمایشی مستقر در بخشهای مختلف یک جاده جنگلی2545318510.22069/jwfst.2016.3185FAعطااله کاویاندانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساریعطا صفریدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساریآیدین پارساخودانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0002-8755-4369Journal Article20140831In the present study, some factors were investigated affecting soil loss in forest roads of Darabkola Watershed located in Mazandaran Province, Iran. In this regard, soil loss was investigated affected by longitudinal slope of road, road graveling and wheel rut caused by movement of heavy machineries, using rainfall simulator. The results indicated that, there is significant differences (pدر پژوهش حاضر، به برخی از عوامل تأثیرگذار در هدررفت خاک در جادههای جنگلی حوزه آبخیز دارابکلا واقع در استان مازندران، پرداخته شد. بدین منظور، با استفاده از شبیهساز باران، هدررفت خاک تحت عوامل شیب طولی جاده، شنریزی جاده و رد چرخ ناشی از تردد ماشینآلات سنگین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که بین مقادیر هدررفت خاک (متوسط 15.05 گرم در متر مربع) در بخشهای مختلف شیب طولی، شنریزی و رد چرخ، اختلاف معنیدار (phttps://jwsc.gau.ac.ir/article_3185_9969adde93124c9cf4c50dc9335da587.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822Investigation of preferential water flow in soil using developed kinematic dispersive wave- van Genuchten model: Study with global optimization analysisبررسی حرکت آب از مسیرهای ترجیحی خاک با استفاده از مدل توسعه داده شده کینماتیک، انتشار- وانگنوختن: مطالعه با روش بهینهسازی سراسری4767318610.22069/jwfst.2016.3186FAمصطفی مرادزادهدانشجوی دکترای آبیاری و زهکشی دانشگاه شهید چمران اهوازسعید برومند نسباستاد دانشکده مهندسی علوم آب، گروه آبیاری و زهکشی دانشگاه شهید چمران اهوازهادی معاضداستاد دانشکده مهندسی علوم آب، گروه آبیاری و زهکشی دانشگاه شهید چمران اهوازمحمد رضا خالدیاناستادیار گروه مهندسی آب، دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان0000-0001-9817-679XJournal Article20150906Abstract<br />Background and objectives: These days the problem of water and soil pollution is one of the factors threatening the sustainability of agricultural production and human’s life and other living things. Also, preferential flow of water and solute is a common phenomenon in the natural saturated and unsaturated soil which generally results in fast contaminant transport and thus greatly increases the risk of groundwater contamination. So mathematical models are widely used in soil physics and hydrology for predicting preferential water flow and contaminants transport through the unsaturated zone. Preferential flow which is the cause of water transport in soil macropores such as underground channels formed by worm activity and root plants growth, is the reason of rapid water and contaminants transport to ground water and its contamination. For process predicting and describing of these types of water flow in soil, in this research the kinematic dispersive wave- van Genuchten model is introduced which is the innovation of this research. <br />Materials and methods: In this research, the experiments were conducted with four different rainfall intensities of 56.97, 107.64, 133.01 and 161.71 mm h-1, which were applied on the surface of a soil column and output water fluxes from the bottom of soil column and mobile water content of whole soil column were recorded. Model coefficients were calculated by minimizing the error function between the observed values and something modeled by equation using particle swarm optimization (PSO) method. To achieve the best results and the minimum amount of error function, several solutions were tried and different values for c1 and c2 which are the learning factors (weights) or acceleration coefficients of optimization algorithm which interfere to make the next algorithm results and control the personal and global best respectively, were tried and chosen and also several equations as the inertia weight, w which used to control the particles/results velocities in the search spaces, were tried. <br />Results: After applying several amounts for c1 and c2, finally the amount of 1.2 and 2.4 for c1 and c2 respectively, leads to best results and lowest error function. Also for the optimization, after reviewing the results of several different equations, the linear decreasing inertia weight equation which was presented by Xin et al., in 2009 was chosen (31). Based on results, in all rainfall intensities, optimization algorithm could find the best results after 3500 iteration and making frequent generation.<br />Conclusion: Generally the results have shown that the used algorithm could define the coefficients of kinematic dispersive wave- van Genuchten model in a short time and with reasonable accuracy.چکیده<br />سابقه و هدف: امروزه مشکل آلودگی آب و خاک یکی از عوامل تهدیدکننده پایداری تولیدات کشاورزی و حیات انسان و سایر موجودات زنده است. همچنین جریان ترجیحی آب و املاح، یکی از فرآیندهای معمولی در خاکهای اشباع و غیراشباع می باشد که به طور معمول سبب حرکت سریع آلایندهها و در نتیجه آلودگی آبهای زیرزمینی می شود. از این روی مدلهای ریاضی به طور گستردهای در فیزیک خاک و هیدرولوژی برای پیش بینی حرکت جریانهای ترجیحی آب و آلایندهها در نواحی غیراشباع خاک استفاده میشوند. جریانهای ترجیحی حاصل حرکت آب از خلل و فرج درشت خاک، مانند سوراخ و کانالهای زیرزمینی هستند که با فعالیت کرمها و یا رشد ریشه گیاهان به وجود میآیند و سبب انتقال سریع آب و آلایندهها به آبهای زیر زمینی و درنتیجه آلودگی آنها می شوند. برای پیشبینی روند و توضیح این نوع جریانها در خاک، در اینجا مدل ریاضی توسعه یافته موج کینماتیک، انتشار- وانگنوختن (KDW-VG) که حاصل نوآوری این پژوهش میباشد، معرفی میشود. <br />مواد و روشها: در این پژوهش آزمایشها به صورت چهار بارندگی با شدتهای 97/56، 64/107، 01/133 و 71/161 میلیمتر بر ساعت که بر یک ستون خاک می بارید انجام شد و شدت آب خروجی از انتهای ستون خاک در مقابل رطوبت متحرک کل ستون ثبت میشد. ضرایب مدل با کمینه کردن تابع خطای بین مقادیر مشاهداتی آزمایش و معادله پیش بینی شدت جریان با روش بهینهسازی سراسری تراکم ذرات (PSO) تعیین شدند. برای رسیدن به بهترین نتایج و کمینهترین مقادیر تابع خطا، راهکارهای زیادی آزمون شد و مقادیر مختلفی برای c1 و c2 که به ترتیب ضرایب فردی و اجتماعی الگوریتم بهینهسازی هستند و در ایجاد نسلهای بعدی پاسخهای پیشنهادی الگوریتم دخالت دارند، انتخاب و امتحان شد و همچنین معادلههای مختلفی به عنوان وزن اینرسی، wکه برای کنترل سرعت حرکت ذرات یا پاسخها در فضای جستجو به کار می رود، امتحان شد.<br />یافتهها: پس از به کار بردن مقادیر مختلفی برای c1 و c2، سرانجام مقادیر 2/1 و4/2 به ترتیب برای c1 و c2 منجر به بهترین پاسخها یعنی کمترین مقدار تابع خطا شدند. همچنین برای بهینهسازی، پس از بررسی نتایج معادلههای مختلف، سرانجام از رابطه وزن اینرسی کاهش یابنده خطی برای تعیین وزن اینرسی که توسط زین و همکاران در سال 2009 ارائه شد، استفاده گردید (31). همچنین با توجه به نتایج، در همه شدتهای بارندگی، الگوریتم بهینهسازی پس از حدود 3500 تلاش و ایجاد نسلهای متوالی به بهترین پاسخ دست یافت.<br />نتیجه گیری: به طور کلی نتایج نشان داد که الگوریتم به کار رفته توانستهاست در مدت زمان کوتاه و با دقت قابل قبولی ضرایب مدل عددی کینماتیک، انتشار- وانگنوختن را تعیین نماید.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3186_cb27d525811e3d4fcaecda56b85a0912.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822Assessment of Kernel Functions Performance in River Flow Estimation using Support Vector Machineارزیابی عملکرد توابع کرنل در تخمین جریان رودخانهها با استفاده از ماشین بردار پشتیبان6989318710.22069/jwfst.2016.3187FAمحمد عیسی زادهدانشجوحجت احمدزادهدانشجومحمدعلی قربانیدانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه تبریزJournal Article20150404Background and objectives: Accurate prediction of river flow has an important role in the optimum management of available water resources. In recent years, support vector machine (SVM) that is one of the most important data-driven models, has been considered in this regards. This model is a useful learning system based on constrained optimization theory that uses induction of structural error minimization principle and results a general optimized answer. Such as other data mining models, the SVM model can also be used for runoff simulation when the only available data is runoff (autoregressive simulation). Typically, three kernel functions, namely, radial basis, polynomial of degree d and linear are applied in SVM that use of each function with various parameters for river flow estimation may have different results. Therefore, it is necessary to evaluate the accuracy of each of these functions and select the appropriate kernel function for runoff simulation. Since time series models, namely, AR, ARMA and ARIMA are the main models for autoregressive simulation of runoff, relative accuracy of kernel functions can be investigated by comparing their performance with these models. Therefore, assessment of the accuracy of kernel functions for monthly river flow simulation and comparison of their performance with time series models is main aim of this study.<br />Materials and Methods: In this study Kherkherehchiy river basin was selected as the study area and observed monthly river flow of this basin in the Santeh gauging station were applied for calibration and validation of models. For this purpose, first 75 percent of monthly river flow data (1367-1384) were selected to calibrate models and 25 percent of data (1385-1390) were used to validate models. Next, probability distribution of monthly river flow data in Santeh station were studies based on Kolmogorov-Smirnov and Shapiro- Wilk test and then normalization of data distribution were done. After optimization of parameters for each kernel functions the monthly flow values were predicted in Santeh station and the performance of these functions were evaluated using root mean square errors (RMSE) and the correlation coefficient (CC).<br />Results: The investigations of this study indicated that although there is no significant difference in the results of three kernel functions, but the polynomial kernel function of degree 4 with CC and RMSE values of 0.86 and 5.88 (m3/sec) respectively in the testing period, has high accuracy and better performance in prediction of monthly flow in comparison to other kernel functions. Also the results showed that ARMA(6,2) with CC and RMSE values of 0.82 and 6.47 (m3/sec) respectively in the testing period, has good performance in prediction of Kherkherehchiy monthly flow compared to the other time series models.<br />Conclusion: Finally, the predicted monthly river flow using polynomial kernel function of degree 4 (as a representative of SVM model) was compared with the results of ARMA(6,2) (as a representative of time series model) and this conclusion was obtained that the SVM model has a better performance than time series models in the monthly river flow prediction of the Kherkherehchiy basinسابقه و هدف: پیشبینی دقیق رواناب رودخانهها نقش مهمی در مدیریت بهینه منابع آب در دسترس دارد. در سالهای اخیر، ماشین بردار پشتیبان (SVM) که یکی از مهمترین مدلهای دادهکاوی است برای این منظور مورد توجه قرار گرفته است. این مدل یک سیستم یادگیری کارآمد بر مبنای تئوری بهینهسازی مقید است که از اصل استقرای کمینهسازی خطای ساختاری استفاده کرده و منجر به یک جواب بهینه کلی میگردد. همانند مدلهای دادهکاوی دیگر مدل SVM نیز میتواند در مواقعی که فقط دادههای رواناب در دسترس میباشد جهت شبیهسازی رواناب مورد استفاده قرار گیرد (مدلسازی خودهمبسته). به طور معمول سه تابع کرنل پایه شعاعی (RBF)، چند جملهای درجه d و خطی در ماشین بردار پشتیبان مورد استفاده قرار میگیرند که کاربرد هر یک از این توابع با پارامترهای مختلف در تخمین رواناب رودخانهها ممکن است منجر به نتایج متفاوتی شود. بنابراین ارزیابی کارایی و دقت هر یک از این توابع و انتخاب تابع کرنل مناسب در پیشبینی جریان رودخانه ضروری است. همچنین از آنجا که مدلهای سری زمانی AR، ARMA و ARIMA از مدلهای اصلی در شبیهسازی خودهمبسته رواناب میباشند لذا میتوان از طریق مقایسه عملکرد هر یک از توابع کرنل با این مدلها، دقت نسبی این توابع در این زمینه را مورد بررسی قرار داد. بنابراین ارزیابی دقت هر یک از توابع کرنل در شبیهسازی رواناب ماهانه و مقایسه عملکرد آنها با مدلهای سری زمانی هدف اصلی این تحقیق را رقم میزند. <br />مواد و روشها: در این تحقیق حوضه خرخرهچای به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شده و جریان ماهانه مشاهداتی این حوضه در ایستگاه آبسنجی سنته جهت واسنجی و اعتبارسنجی مدلها بکار گرفته شد. برای این منظور، در ابتدا 75 درصد از دادههای جریان ماهانه (1384-1367) برای واسنجی مدلها انتخاب شده و 25 درصد دادهها (1390-1385) جهت اعتبارسنجی مدلها استفاده شد. سپس توزیع احتمالاتی دادههای جریان ماهانه در ایستگاه آبسنجی سنته براساس آزمون-های کلموگروف- اسمیرنوف و شاپیرو- ویلک مورد بررسی قرار گرفته و نرمالسازی توزیع دادهها انجام گرفت. پس از بهینهسازی پارامترهای مربوط به هر یک از توابع کرنل، مقادیر جریان ماهانه در ایستگاه آبسنجی سنته پیشبینی شده و عملکرد این توابع با استفاده از جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب همبستگی (CC) مورد ارزیابی قرار گرفت. <br />یافتهها: بررسیهای این تحقیق نشان داد که اگرچه تفاوت معنیدار بین نتایج سه تابع کرنل وجود ندارد، ولی تابع کرنل چند جملهای درجه 4 با مقادیر ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا به ترتیب برابر با 86/0 و 88/5 (مترمکعب در ثانیه) در دوره تست، در مقایسه با توابع کرنل دیگر از دقت بالا و عملکرد بهتری در پیشبینی جریان ماهانه برخوردار است. همچنین نتایج نشان داد که مدل (6،2)ARMA با مقادیر ضریب همبستگی و مجذور میانگین مربعات خطا به ترتیب برابر با 82/0 و 47/6 (مترمکعب در ثانیه) در دوره تست، نسبت به سایر مدلهای سری زمانی عملکرد خوبی را در پیشبینی جریان ماهانه حوضه خرخرهچای دارا میباشد. <br />نتیجهگیری: در نهایت مقادیر جریان ماهانه پیشبینی شده با استفاده از تابع کرنل چند جملهای درجه 4 (به عنوان نماینده مدل SVM) با نتایج مدل (6،2)ARMA (به عنوان نماینده مدلهای سری زمانی) مقایسه گردید و این نتیجه حاصل شد که مدل SVM از کارایی بهتری نسبت به مدلهای سری زمانی در پیشبینی جریان ماهانه حوضه خرخرهچای برخوردار است.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3187_af4c1c37217e5712c9e8a0af5b4d3540.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822Changes in runoff, Soil and nutrient loss in different vegetation cover type in
Loess lands (Case study: Kechik watershed, Golestan province)تغییرات رواناب، هدررفت خاک و عناصر غذایی در کاربریهای گیاهی مختلف در اراضی لسی (مطالعه موردی: آبخیز کچیک استان گلستان)91109318810.22069/jwfst.2016.3188FAمحمد عباسیدانشجوی دکتری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانعلی نجفی نژادرئیس دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0000-0000-0000واحد بردی شیخعضو هیئت علمی گروه آبخیزداری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0002-9091-2868مجید عظیم محسنیعضو هیئت علمی گروه آمار دانشگاه گلستانJournal Article20160203Abstract<br />Background and Objectives: Recognition of effective factors on erosion and determines their negative consequences are essential to proper management of soil and water resources and achieve to sustainable development. Previous studies indicate that land use type and slope are important in runoff volume, soil erosion and nutrient loss. <br />In most researches due to difficulty operation of simulating rainfall in large-scale plots led to use of small plots. In some cases, the slope changes at this level haven't proper representative of natural conditions.<br />The objective of this study is assessing the effect of different vegetation cover type, slope and rainfall intensity on changes in runoff, soil and nutrient losses in relative large-scale plots.<br />Materials and Methods: The study area (Kechik watershed) is located in 25 Km east of Maravetapeh city in Golestan province at 55° 57´ 52" to 55° 57´ 10" longitude and 37° 42´ 15" to 37° 46´ 25" latitude. This watershed has a uniform petrology and loess formation almost covered entire watershed. Rainfall simulation sites were selected by three nested design. Five Land use include of forest (Natural forest and Reforestation), rangeland, farmland (Watermelon and Harvested Wheat) and four slope classes include of 3-12, 12-18, 18-25 and 25-40 were considered. In land uses 4, 2, 4, 4 and 2 slope class was selected, relatively. Rainfall simulation using two rainfall intensity of return period 50 and 100 year (90 and 105 mm hr-1 relatively) were accomplished. Under considering of 3 repeat for each plot, 96 plots were selected. Output runoff and sediment of 1*4 meter plots throughout simulation were collected. Sediment concentration, runoff coefficient, nutrient amount (phosphorus, nitrogen, organic matter) and Cation Exchange Capacity were measured at the laboratory. Results using SAS, Minitab and SPSS were analyzed.<br />Results: Analyzing plots outputs showed, in forest (Natural forest and Reforestation), rangeland and farmlands (Watermelon and Harvested wheat) mean of organic matter (OM) changes 9.1, 6.7, 3.6, 2.2 and 1.8%, mean of N 0.60, 0.30, 0.28, 0.17 and 0.15 %,mean of CEC 15.8, 11.2, 9.6, 6.4 and 7.7 Cmol kg-1, mean of P 16.4, 11.31, 15.4, 8.6 and 5.9 mg kg-1, and runoff coefficient 11.1, 26.6, 16.7, 27,1 and 36.5% and sediment 20, 57.7, 29.7, 342.3 and 297.5 gr m2, respectively. According to results, slope factor had different effects on measured variables. The most and fewest slope effect was observed on sediment of farmland (watermelon) with 9.1 times difference and nitrogen of rangeland with 1.04 times difference. Measured variable didn't show any trend with rainfall intensities. The highest significant positive correlation was found between runoff and sediment (r=0.93**).<br />Conclusion: Measuring of physical and chemical variables in different land uses and slope classes showed when land use type gradually changes from forest to rangeland and farmlands and also slope increase, significant decrease in chemical variables and significant increase in physical observed. According to results, proper management of steep farmlands can have an important role to decrease the runoff coefficient, soil and nutrient loss.چکیده<br />سابقه و هدف: شناخت عوامل مؤثر بر فرسایش و تعیین پیامدهای منفی آنها لازمه مدیریت صحیح منابع آب و خاک و رسیدن به توسعه پایدار است. نتایج تحقیقات گذشته نشان میدهد کاربری زمین و شیب در میزان رواناب، فرسایش خاک و هدررفت عناصر غذایی مهم هستند. دشواری عملیات شبیهسازی بارش در سطح کرت با ابعاد بزرگ، سبب شده در غالب مطالعات از کرتهای کوچک مقیاس استفاده شود لذا در برخی موارد تغییرات شیب در این سطوح نمود نداشته و گویای شرایط طبیعی نبودهاند. هدف از تحقیق حاضر، ارزیابی اثرات کاربری زمین، شیب و شدت بارش بر تغییرات رواناب، هدررفت خاک و عناصر غذایی در کرتهای نسبتاً بزرگ است.<br />مواد و روشها: منطقه موردمطالعه (آبخیز کچیک) در 25 کیلومتری شرق شهر مراوهتپه استان گلستان و در ˝۱۵´۴۲°۳۷ تا ˝۲۵´۴۶°۳۷ عرض شمالی و ˝۱۰´۵۲°۵۵ تا ˝۵۲´۵۷°۵۵ طول شرقی واقع است. این منطقه از نظر لیتولوژی یکنواخت و سازند لسی تقریباً تمام سطح آبخیز را پوشانده است. محلهای شبیهسازی بارش بر اساس طرح آشیانهای سه مرحلهای در کاربریهای جنگل طبیعی، جنگل دست کاشت، مرتع و زراعت هندوانه و زراعت گندم درو شده و طبقات شیب ۱۲-۳، ۱۸-۱۲، ۲۵-۱۸ و ۴۰-۲۵ درصد انتخاب شد. در کاربریها به ترتیب 4، 2، 4، 4 و 2 طبقه شیب انتخاب شد. عملیات شبیهسازی بارش با دو دوره بازگشت ۵۰ و ۱۰۰ ساله بهترتیب با شدتهای 90 و 105 میلیمتر بر ساعت در کرتهای به ابعاد 1 در 4 متری اجرا شد. با در نظر گرفتن 3 تکرار برای هر شبیهسازی 96 کرت انتخاب شد. رواناب و رسوب در هر مرحله جمعآوری و غلظت رسوب، ضریب رواناب، عناصر غذایی (فسفر، نیتروژن، ماده آلی) و ظرفیت تبادل کاتیونی در آزمایشگاه اندازهگیری شد. تجزیه و تحلیل با استفاده از نرمافزارهای SAS، Minitab و SPSS انجام شد.<br />یافتهها: نتایج تجزیه و تحلیل خروجی کرتها نشان داد، در کاربریهای جنگل طبیعی، جنگل دست کاشت، مرتع، زراعت هندوانه و گندم درو شده بهترتیب میزان ماده آلی بهصورت 1/9، 7/6، 6/3، 2/2 و 8/1 درصد، نیتروژن 6/0، 3/0، 28/0، 17/0 و 15/0 درصد، ظرفیت تبادل کاتیونی 8/15، 2/11، 6/9، 4/6 و 7/7 سانتی مول بر کیلوگرم، فسفر 4/16، 3/11، 4/15، 6/8 و 9/5 میلیگرم در کیلوگرم تغییر نمود. همچنین تغییرات ضریب رواناب بهصورت 1/11، 6/26، 7/16، 1/27 و 5/36 درصد و رسوب در واحد سطح 20، 7/57، 7/29، 3/342 و 5/297 گرم در مترمربع میباشد. بر اساس نتایج، عامل شیب اثرات متفاوتی را در مقادیر متغیرهای اندازهگیری شده دارد. بیشترین و کمترین اثر تغییر شیب در بین متغیرهای موردمطالعه بهترتیب مربوط به میزان رسوب در کاربری زراعت هندوانه با 1/9 برابر اختلاف و میزان نیتروژن در کاربری مرتع با 04/1 برابر اختلاف اندازهگیری شد. نتایج تجزیه و تحلیلها در شدتهای مختلف نشان داد که اختلاف معنیداری در میزان متغیرهای اندازهگیری شده رخ نداده است. بیشترین همبستگی معنیدار و مثبت بین رواناب و رسوب به میزان 93/0 مشاهده شد.<br />نتیجهگیری: اندازهگیری متغیرهای شیمیایی و فیزیکی در کاربریها و طبقات شیب مختلف نشان داد که وقتی نوع کاربری بهتدریج از جنگل به سمت مرتع، زراعت هندوانه و گندم درو شده تغییر میکند و شیب نیز افزایش مییابد کاهش معنیدار در متغیرهای شیمیایی و افزایش معنیدار در متغیرهای فیزیکی مشاهده میگردد. بنابراین مدیریت صحیح کاربری اراضی زراعی شیبدار در منطقه مورد مطالعه میتواند نقش مهمی در کاهش رواناب، هدررفت خاک و عناصر غذایی داشته باشد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3188_ebb3d84259c52cf11781f680824ce4c6.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320161017Modeling of soil organic carbon content using topographic indices and soil characteristics in rainfed wheat landsمدلسازی محتوای کربن آلی خاک بر اساس شاخصهای توپوگرافی و ویژگیهای خاک کشتزارهای دیم گندم111129318910.22069/jwfst.2016.3189FAفاطمه بابائیدانشجوی دکتری / دانشگاه زنجانعلی رضا واعظیدانشیار گروه خاکشناسی دانشگاه زنجان0000-0003-4625-9969مهدی طاهریعضو هیئت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی استان زنجانJournal Article20150712Background and objectives: Soil organic carbon is one of the crucial factors which affects soil quality, water and atmosphere. Soil organic carbon content is a function of climate, vegetation cover, drainage, crop management, land use and soil properties such as texture, mineralogy and structure (7). Slope steepness and different topographic positions are influencing on soil moisture retention and a suitable condition creation for plant establishment and eventually soil organic carbon accumulation and decomposition (2). Among soil properties affecting on soil organic carbon, the most researches have been done on soil texture constitutes and the different results has been reported (16-18). The aim of this study is developing a regression model to estimate soil organic carbon using topographic indices and soil characteristics.<br />Material and methods: In the present study, 110 soil samples were randomly collected from topsoil (0-30 cm) in three replicates from rainfed wheat farms of Khodabandeh County located in South Zanjan, in 2013. Topographic indices including slope steepness, topographic wetness index, multi-resolution valley bottom flatness and profile, plane, general, maximal and minimal curvatures were obtained using digital elevation model in 90m×90m resolution. Soil properties including sand, silt and clay, saturated paste pH and organic carbon content were measured in laboratory. If the data did not follow normal distribution, Johnson Transformation was performed. Applying partial least square regression, a model was developed for describing soil organic carbon variations (n=80). The cross validation by leave one out method was executed to select the optimal model based on principal components number. Then, the selected model were tested using new set of data (n=30). All the modeling, it validation and test processes were performed in three replicates by grouping the data in modeling-validation and test data sets. <br />Results: Among topographic indices, soil organic carbon demonstrated highest Pearson correlation coefficients with normalized topographic wetness index (r=0.59, Pسابقه و هدف: کربن آلی خاک از عوامل مهمی است که بر کیفیت خاک، آب و اتمسفر مؤثر است. محتوی کربن آلی خاک تابعی از اثرات متقابل اقلیم، پوشش گیاهی، زهکشی، مدیریت زراعی، کاربری اراضی و ویژگیهای خاک از جمله بافت خاک، نوع کانی و ساختمان خاک است (7). درصد شیب و موقعیتهای مختلف توپوگرافی بر حفظ رطوبت خاک و ایجاد شرایط مناسب برای استقرار گیاهی و در نتیجه میزان انباشته شدن و تجزیه کربن آلی خاک مؤثر میباشند (2). در میان اثر ویژگیهای خاک بر کربن آلی خاک، بیشترین پژوهش بر بررسی اثر اجزای بافت خاک صورت گرفته و نتایج متفاوتی در این خصوص گزارش شده است (16-18). هدف از این پژوهش ارائه مدل رگرسیونی است که با استفاده از شاخصهای توپوگرافی و ویژگیهای خاک، کربن آلی خاک را در کشتزارهای دیم واقع در منطقه نیمه خشک برآورد نماید.<br />مواد و روشها: در این پژوهش 110 نمونه خاک به صورت تصادفی در سه تکرار از مزارع دیم گندم شهرستان خدابنده واقع در جنوب استان زنجان در سال 1392 تهیه شد. شاخصهای توپوگرافی شامل درصد شیب، شاخص خیسی، همواری بستر دره دارای چند قدرت تفکیک و انحناهای قائم، افقی، عمومی، حداقل و حداکثر با استفاده از مدل ارتفاع رقومی با قدرت تفکیک 90 متر در 90 متر به دست آمدند. ویژگیهای خاک شامل شن، سیلت و رس، pH گل اشباع و محتوی کربن آلی در آزمایشگاه اندازهگیری شدند. در صورت عدم تبعیت دادهها از توزیع نرمال از روش تبدیل جانسون استفاده شد. با بهکارگیری روش رگرسیون حداقل مربعات جزئی، مدلی برای بیان تغییرات محتوی کربن آلی خاک (80=n) ارائه شد. روش اعتبارسنجی تقاطعی به صورت جداسازی تکی برای انتخاب بهترین مدل براساس تعداد مؤلفههای اصلی بکار رفت. سپس، مدل انتخاب شده با استفاده از مجموعه جدیدی از دادهها (30= n) مورد ارزیابی قرار گرفت. کل فرآیند ارائه مدل و آزمون آن در سه تکرار به صورت گروهبندی دادهها در قالب دادههای مدل و آزمون آن صورت گرفت.<br />یافتهها: در میان شاخصهای توپوگرافی کربن آلی خاک بیشترین همبستگی را به ترتیب با مقادیر نرمالشده شاخص خیسی (5901/0Phttps://jwsc.gau.ac.ir/article_3189_6db96972d4a162dedc2cd35b4f608906.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822Effects of Soil Tillage Systems and plant Residue Management on Unsaturated Hydraulic Conductivity of soil in Wheat-Corn Rotationاثر روشهای خاکورزی و مدیریت بقایای گیاهی برهدایت هیدرولیکی غیر اشباع خاک در تناوب گندم – ذرت131150319010.22069/jwfst.2016.3190FAجهانبخش میرزاوندعضو هیات علمیسید علی اکبر موسویعضو هیات علمی0000-0003-0305-2829عبدالمجید ثامنیعضو هیات علمیصادق افضلی نیاعضو هیات علمینجفعلی کریمییانعضو هیات علمیJournal Article20150721Abstract:<br />Background and objectives: Soil is the most important factor on agriculture production. Tillage operation has affected on crop production due to soil characteristics. Tillage systems changed water infiltration of soil. incorporation of plant residual improved infiltration of soil to water. In reduced tillage system stability of soil aggregation and water infiltration rate was more than conventional tillage. Intensive tillage operation during the crop seeding and ignore of soil organic matter management, caused to soil compaction of agricultural lands in Iran. It is postulated that tillage change from conventional to conservation will be necessary. Conservation tillage caused to improving soil structure and water use efficiency, and decreasing production cast. The objective of this study was to evaluate the impacts of plant residual management and tillage systems on unsaturated hydraulic conductivity [K(ψ)] at semi arid region in the Fars province in the south of Iran. <br />Materials and Methods: In this research, treatments of the field experiment included two kinds of residual management (residual retention on soil surface and complete removal residual from soil surface) as main factor and tree tillage practices: Conventional tillage (CT), minimum tillage (MT) and no tillage (NT) as sub factor. K(ψ) was measured at applied tensions (0, 2, 4, 8, 10 and 15 cm) by tension disk infiltrometer with six times(two point at each plot). A completely randomized block in split plot was designed with three replications.<br />Results: The results showed in both soil, after first crop (wheat) and second crop (corn) by decreasing applied tension, K(ψ) increased significantly. Changes in K(ψ) in the soils of first and second crop, at tension of 0 m compared to 0.15 m increased 655 and 420 percent respectively. K(ψ) changed significantly(p1.5 mm, and for second soil, 19.22 and 80.77% respectively. Also in both soils, the percentage of water flow in macro pores (MacP) was affected with tillage treatments. So minimum value of this factor (%flow) 84.96 and 79.49% were occurred in CT in first and second soils respectively. Although the maximum of this factor(%flow) 90.47 in first and 81.95% in second soils were obtained with NT and MT respectively. <br />Conclutions: We concluded that conservation tillage (MT and NT) was increased percentage of MacP in soil by decreasing of passing of machinery. In two soils MacP were more effective than micro pores at water flow in soil. Plant residual retention and decreasing of tillage operations were decreased unsaturated hydraulic conductivity in soil. Also decreasing of K(ψ) in corn soil was higher than of wheat soil. Corn production was destroyed soil structures more than wheat cropping.چکیده: <br />سابقه و هدف: خاک مهمترین عامل تولید محصولات کشاورزی است. عملیات خاکورزی با تاثیر بر ویژگیهای خاک بر عملکرد محصول موثر است. روشهای شخم نفوذ آب به خاک را تغییر میدهند. افزودن بقایا به خاک، سبب بهبود نفوذپذیری خاک به آب میشود. در خاکورزی محدود پایداری خاکدانهها و شدت نفوذ آب به خاک بیشتر از روش شخم مرسوم است. عدم مدیریت صحیح ماده آلی و خاکورزی شدید، سبب فشردگی خاکهای کشاورزی ایران شده است. لذا تغییر روش خاکورزی از روشهای مرسوم به روشهای حفاظتی اجتناب ناپذیر است. خاکورزی حفاظتی سبب بهبود ساختمان خاک، افزایش راندمان آب و کاهش هزینة تولید میشود. هدف این پژوهش ارزیابی اثر مدیریت بقایای گیاهی و روشهای خاکورزی بر میزان هدایت هیدرولیکی نزدیک به اشباع خاک[K(ψ)]، در تناوب گندم-ذرت در منطقه نیمه خشک جنوب ایران در استان فارس بود. <br />مواد و روشها: تیمارهای تحقیق شامل دو نوع مدیریت بقایای گیاهی (شامل حفظ بقایای عمودی و حذف تمام بقایا ) به عنوان فاکتور اصلی و سه روش خاکورزی: خاکورزی مرسوم(CT)، کم خاکورزی(MT) و بدون خاکورزی(NT) به عنوان فاکتور فرعی به صورت آزمایش کرتهای خرد شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار به صورت مزرعهای انجام شد. K(ψ) به وسیله دستگاه نفوذسنج مکشی در مکشهای صفر، 2، 4، 8، 10 و 15سانتیمتر در شش تکرار ( در دو نقطه از هرکرت) اندازه گیری شد. <br />یافتهها: نتایج نشان داد در هر دو خاک پس از کشت اول (گندم) و کشت دوم (ذرت) با کاهش مکش اعمال شده،K(ψ) به طور معنی داری افزایش یافت. میزان این افزایش در مکش صفر در مقایسه با مکش 15/0 متر، در خاک کشت اول و دوم به ترتیب 655 و 420 درصد بود. اثر روشهای شخم بر میزانK(ψ) در خاک گندم و ذرت معنیدار بود(pنتیجه گیری: کاهش تردد ماشینآلات در روشهای حفاظتی سبب افزایش خلل و فرج درشت در مقایسه با روشهای مرسوم شد. در هر دو کشت خلل و فرج درشت نقش بارزتری ازخلل و فرج ریز در انتقال آّب در خاک داشتند. کاهش عملیات خاک ورزی و حفظ بقایای گیاهی سبب کاهش هدایت هیدرولیکی نزدیک به اشباع خاک شد. محصول ذرت در مقایسه با گندم اثراث تخریبی بیشتری بر ساختمان خاک داشت.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3190_88568987764f657f559abec2796a43c9.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822Study of silage maize yield and yield components under different managements of tillageبررسی مدیریتهای مختلف خاک ورزی بر عملکرد و اجزاء عملکرد ذرت علوف های151170319110.22069/jwfst.2016.3191FAمحمد اسماعیل اسدیمرکز تحقیقات کشاورزی گرگان0000-0002-3729-0502محمد تقی فیض بخشمحقق مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستانمحمد حسین رزاقیمحقق مرکز تحقیقات و اموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستانJournal Article20150310Study of silage maize yield and yield components under different managements of tillage<br /><br /><br />Abstract <br />Background and Objectives: Today, almost every country has some activities in the field of no-tillage or in research or application-level fields. Some researchers have declared that continuous burning residues of the previous crop reduce soil fertility and soil organic matter levels in the long term. Given the strategic importance of maize and the significant role of tillage practices and crop residue management in its production, also limited availability of water, a field experiment was conducted to determine of silage maize yield and yield components and water use efficiency (WUE), variety SC704, under different tillage management where wheat had been grown.<br />Materials and Methods: The experiment was laid out under different wheat residue amounts and different tillage managements in a randomized complete block design with strip plot arrangement, where each treatment was replicated three times, in Kamalan plain of Aliabad city which is situated in east of Golestan Province (Iran) in 2010 and 2011. Wheat residual (stalk) treatments were kept as main plots and tillage treatments as sub plots. Wheat residue treatments were as follows: burning the residue as R1, 50% residue (R2), and 100% residue (R3). Tillage treatments were as follows: conventional tillage (T1) (moldboard plough with depth of 25-30 cm, three times of disk harrow+sowing), reduced tillage (T2) (application of mixed tillage equipment+sowing), and no tillage (T3) (planting with no-till planter). For all experimental plots, surface irrigation method (strip border irrigation) was used. During two years experiment and at the end, maize aboveground mass fresh yield and yield components, water consumption and finally WUE of irrigation water were measured and determined for each plot separately.<br />Results: The trial results showed that there were significant differences in terms of all surveying parameters. Comparison of fresh silage yield means between different treatments showed that the aboveground mass production in R3 was 29655.6 kg ha-1 and significantly (p>0.05) higher than in R2 and R1.Also comparison of yield means between different sub plot treatments of T showed no significant difference between T1 and T2. Comparison of WUE means between different treatments of T and R showed significant difference (p>0.05). The lowest and the highest value of WUE were R1 as7.2 and R3 as10.2 kg m-3 respectively. So that WUE values in R1 treatment was 29.4 and 21.7 percent lower than R3 and R2 treatments respectively.<br />Conclusion: In the first phase, it can be replaced T1 with T2 along with the preservation of all residues of previous crops. According to the results it can be stated that the residue keeping treatment is the most effective factor in terms of water use efficiency. Therefore keeping crop residues for increasing WUE of irrigation water is strongly recommended.<br /><br />Key words: maize, water use efficiency, fresh silage yield, Wheat residue, tillageچکیده <br />سابقه و هدف: امروزه تقریبا در هر کشوری برخی فعالیتها در زمینه بی خاک ورزی یا در بخش های تحقیقاتی و یا کاربرد در سطح مزارع در شرف انجام است. برخی محققان اظهار کرده اند که سوزاندن پیوسته بقایای گیاه قبلی موجب کاهش حاصلخیزی خاک و همچنین میزان مواد آلی خاک در دراز مدت می شود. با توجه به اهمیت راهبردی ذرت و نقش بسیار مهم مدیریت روشهای خاک ورزی و بقایای گیاهی بر میزان تولید آن، همچنین محدودیت منابع آب قابل دسترس استان، این پژوهش با هدف تعیین عملکرد و اجزای عملکرد ذرت علوفه ای رقم SC704 تحت مدیریتهای مختلف خاک ورزی به اجرا درآمد. <br />مواد و روشها: این آزمایش، تحت مدیریتهای مختلف میزان بقایا و روشهای خاک ورزی به صورت استریپ پلات در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در 3 تکرار در سالهای 1389 و 1390 در منطقه دشت کمالان شهرستان علی آباد واقع در شرق استان گلستان (ایران) اجرا شد. تیمارهای اصلی (افقی) در 3 سطح مدیریت بقایا، شامل آتش زدن بقایا(R1)، کشت در 50 درصد بقایا(R2) و کشت در 100 درصد بقایا (R3) و تیمارهای فرعی (عمودی) نیز در 3 سطح روشهای خاکورزی، شامل خاکورزی مرسوم (شخم تا عمق 25 تا 30 سانتیمتری+ دیسک + کاشت)(T1)، کمخاکورزی (شخم با خاکورز مرکب + کاشت)(T2) وکشت مستقیم در بقایای گیاهی(T3) بود. آبیاری در کلیه کرتها به روش سطحی و از نوع نواری انجام گرفت. طی دو سال آزمایش و در پایان آن، عملکرد و اجزای عملکرد، میزان آب مصرفی و نهایتا کارآیی مصرف آب آبیاری اندازه گیری و تعیین شدند.<br />یافتهها: مقایسه میانگین عملکرد علوفه تر در تیمارهای مختلف بقایا نشان داد که عملکرد علوفه در تیمار 100 درصد بقایابا تولید 6/29655 کیلوگرم در هکتار نسبت به دو تیمار دیگر بیشتر بوده و دارای اختلاف معنی داری در سطح 5 درصد با آنها می باشد. همچنین مقایسه میانگین عملکرددر تیمارهای مختلف خاکورزی نشان داد که تیمارهای خاکورزی مرسوم و کمخاکورزی از نظر عملکرد تفاوت معنیداری ندارند. مقایسه میانگینها همچنین نشان دهنده اختلاف معنیدار تیمارهای بقایا و تیمارهای خاک ورزی در سطح 5 درصد از نظر کارآیی مصرف آب آبیاری می-باشد. تیمارسوزاندن بقایا و تیمار 100 درصد بقایا به ترتیب با مقدار 2/7 و 2/10 کیلوگرم بر مترمکعب دارای کمترین و بیشترین مقدار بوده به نحوی که تیمار سوزاندن بقایا به ترتیب 4/29 و 7/21 درصد کمتر از تیمار 100 و 50 درصد بقایا کارآیی مصرف آب داشته است. <br />نتیجهگیری: در مرحله نخست میتوان نسبت به تغییر سیستم خاکورزی مرسوم به کم خاکورزی همراه با حفظ تمامی بقایای کشت قبلی اقدام نمود. با توجه به نتایج حاصله میتوان تیمار حفظ و نگهداری بقایا را موثرترین عامل در افزایش کارآیی مصرف آب دانست. با استناد به این نتایج، حفظ بقایا برای افزایش کارآیی مصرف آبیاری اکیدا توصیه می گردد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3191_40249d20b2b4fb797647d4b4748b2961.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822Determining the concentration and contamination level of heavy metals in dust from selected areas of Bushehr Provinceتعیین غلظت و میزان آلودگی فلزات سنگین در گرد و غبارهای بخشی از استان بوشهر171187319210.22069/jwfst.2016.3192FAحسین خادمیدانشگاه صنعتی اصفهانزینب نادزی زادهدانشگاه صنعتی اصفهانشمس اله ایوبیدانشگاه صنعتی اصفهانJournal Article20150515Background and objectives: Increasing industrialization and human activities intensify the emission of various pollutants into the environment. Air pollution has been considered one of the most important environmental challenges because of its effect on ecosystems and human health. Heavy metals which enter the environment from many different sources such as industrial and agricultural activities cause serious environmental risks, To reduce the negative impact of heavy metals, it is necessary to identify contaminated areas. The aim of this study was to examine selected chemical properties and concentrations of heavy metals such as iron (Fe), zinc (Zn), lead (Pb), copper (Cu), and nickel (Ni) in dust from Bushehr and Assaluyeh cities as urban and industrial areas, respectively, and also from the transect ( about 300 km) between the two cities as a non-urban area.<br />Materials and methods: Fifty dust samples (dry deposition) were taken from the leaves of the date palm trees at. The sampling was carried out in September 2012 at 50 sites including 15 samples from the urban area (Bushehr city), 12 from the industrial area (Assaluyeh city), and 23 from the non-urban area along the transect between the two cities. Also, fifty surface soil samples (0-10 cm) were taken from the sites adjacent to the same trees from which dust samples were collected. Then, the total concentrations of Fe, Zn, Pb, Cu, and Ni of dust and soil samples were measured by an atomic absorption spectrometer after digestion with 6N nitric acid (11, 24, 27). The relationships between heavy metals in the dust samples and their origins were determined using correlation coefficients, PCA and CA.<br />Results:The mean concentrations of the heavy metals in the dust from the three areas were found to be higher than those of the nearby soils except for Pb in Bushehr. A significant increase in dust Zn, Cu, and Pb concentrations was found in industrial and urban areas (Bushehr and Assaluyeh) as compared to the non-urban transect. The highest dust Cu and Pb concentrations were observed in Bushehr, but dust Zn concentration of Assaluyeh was higher than those in other areas. The two main sources of different heavy metals in atmospheric dust deposited on date palm leaves were identified based on the principal component analysis, cluster analysis and correlation coefficients. Zn, Cu, and Pb seem to have anthropogenic sources, whereas Fe and Ni in the atmospheric dust presumably derive from non-anthropogenic sources. Values of contamination factor indicate that dust in Bushehr and also in industrial area of Assaluyeh falls in considerably contaminated level in terms of Zn and Cu.<br />Conclusion: Increasing industrialization and human activities intensified the entering of heavy metals into Bushehr Province atmospheric. In general, implementation of environmental standards in Assaluyeh industrial zone and improvement of public transportation in Bushehr city are necessary to reduce the level of pollutants entering the atmosphere.سابقه و هدف: افزایش صنعتیشدن و فعالیتهای انسانی، انتشار آلودگیهای مختلف در محیط را تشدید میکند. آلودگی هوا به علت اثر روی اکوسیستم و سلامت انسان یکی از مهمترین چالشهای زیستمحیطی است. فلزات سنگین که از منابع مختلف مانند فعالیت-های صنعتی و کشاورزی وارد محیط میشوند خطرات زیستمحیطی جدی ایجاد مینمایند. برای کاهش تأثیر این فلزات، شناسایی مناطق آلوده حیاتی است. هدف این مطالعه بررسی برخی ویژگیهای شیمیایی و غلظت عناصر سنگین آهن، روی، سرب، مس، و نیکل در ریزگرد شهرهای بوشهر و عسلویه بهعنوان مناطق شهری و صنعتی و همچنین ترانسکت (به طول 300 کیلومتر) بین این دو شهر بهعنوان مناطق غیرشهری است. <br />مواد و روشها: تعداد 50 نمونه ریزگرد به صورت خشک از روی برگهای درختان نخل جمعآوری شد. نمونهبرداری در شهریور ماه 1391 در 50 نقطه شامل 15 نمونه از منطقه شهری (شهر بوشهر)، 12 نمونه از منطقه صنعتی (شهر عسلویه) و 23 نمونه از ترانسکت بین دو شهر انجام شد. همچنین 50 نمونه خاک سطحی (عمق 10-0 سانتیمتر) از مجاور همان درختان گرفته شد. سپس غلظت کل آهن، روی، سرب، مس و نیکل نمونههای ریزگرد و خاک بعد از هضم بهوسیله اسید نیتریک شش نرمال (11، 24، 27) توسط دستگاه جذب اتمی تعیین شد. ارتباط بین فلزات سنگین در ریزگرد و منشأ آنها با استفاده از ضرایب همبستگی، روش تجزیه مؤلفه اصلی و تجزیه خوشهای تعیین شد.<br />یافتهها: در هر سه منطقه مطالعاتی، میانگین غلظت تمام فلزات سنگین ریزگرد به جز سرب در بوشهر، نسبت به خاک بیشتر بود. غلظت عناصر روی، سرب و مس در مناطق شهری (بوشهر) و صنعتی (عسلویه) نسبت به منطقه غیرشهری (ترانسکت) افزایش معنیدار آماری نشان داد. بیشترین غلظت عناصر سنگین مس و سرب در ریزگرد در شهر بوشهر مشاهده شد، اما غلظت عنصر روی در ریزگرد عسلویه ببیشتر از مناطق دیگر بود. براساس تجزیه مؤلفه اصلی، تجزیه خوشهای و ضرایب همبستگی، دو منبع مهم برای غلظت فلزات سنگین در ریزگرد فرونشسته روی برگهای نخل تشخیص داده شد. بهنظر میرسد روی، مس و سرب منشأ انسانی دارند، در حالیکه احتمالاً آهن و نیکل از منابع غیرانسانی ناشی میشوند. مقدار فاکتور آلودگی نشان میدهد که ریزگرد منطقه صنعتی عسلویه و شهر بوشهر از لحاظ عناصر روی و مس در کلاس آلودگی قابلتوجه قرار دارند. <br />نتیجهگیری: رشد فرآیند صنعتیشدن و فعالیتهای انسانی ورود عناصر سنگین را به اتمسفر استان بوشهر افزایش داده است. بنابراین، رعایت استانداردهای زیستمحیطی در منطقه ویژه پارس جنوبی و گسترش حملونقل عمومی در شهر بوشهر جهت کاهش ورود آلایندهها به اتمسفر ضروری است.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3192_42d052222108d298b704133405b56144.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822Comparison The Ability Of Nano-Clays And Clays Extracted From Different Soils In Retention of Some Heavy Metalsمقایسه قابلیت نانورس ها و رس های استخراج شده از خاک های مختلف در تثبیت برخی عناصر سنگین189205319310.22069/jwfst.2016.3193FAمحمد علی منجمدانشگاه تهراناحمد حیدریدکتری خاکشناسی- ارزیابی اراضی و رده بندی خاک .دانشیار گروه مهندسی علوم خاک، دانشگاه تهران.غلام باقری مرندیدانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهرانJournal Article20150907Background and objectives: nano-clays and clays are the most important components constructing soil ecosystems. Which The soil physical and chemical properties depend on their types and amounts. Therefore, they have a key role in soil quality. Most clays particles have nano size at least in one dimention. This characteristic of clay enriches some soil capabilities such as the heavy metals retention processes in soil. Clays separated from volcanic ash like Andisol, in clay size particles there are different structures of nano particles such as alominosilicats with nanoball and nanotube constriction. These particles play an important role in the physical and chemical properties of volcanic soils, stored organic matter, phosphorus stabilization, heavy metals retention, water and biogeochemical processes. Release of heavy metal onto the water and soil as a result of agricultural and industrial activities may pose a serious threat to the environment. In this study, the adsorption of Pb2+, Cd2+ has been studied in order to compare the ability of Nano-Clays And Clays separated from Different Soils in Retention of Some Heavy Metals. <br />Materials and Methods: Twelve samples taken from 5 pedons with different clay mineralogy in three regions around the city of Karaj were measured. After the removing organic material, the soluble salts, carbonates and iron oxides from the soils, pure clays were treated by x-ray diffractive device and diffractions were interpreted. clays and nano-clays were purified and measured retention of cadmium and lead in solutions with different concentrations, 0, 1.6, 8.3, 16.6 and 33.3 ppm, at constant pH. The aim of this research is to evaluation of the effect of soil components particularly clay and nano Clay on the absorption of heavy metal at constant pH. Therefore, we studied absorption amount of lead and cadmium by the clay and natural nanoclay soils after removing cement and seprating using standard methods, at pH 6. <br />Results: The soils were classified in two groups of Aridisol and Andisol. The current study showed that the bulk of soil mineralogy consist of combination of ilitic, cloritic, smectite and hydroxy inter layer minerals. Also the results showed that the heavy metals retention of soils depend on the different types of element. In all Andic and non-Andic samples, the retention capability showed significant enrichment with increasing heavy metals concentrations. But the trends of retention in nano-clays showed a steeper slope in comparison with clays.<br />Conclusion: Cadmium absorption of the samples(nano-clays and clays) stopped at 8/3 mg/lit, but lead absorotion. But lead absorption at studied cincentration was increased by increasing trend. The results indicated that in the most samples derived from non-Andic soils their absorption trend was as (Pb> Cd) and in the Andic soils it was (Pb> Cd).سابقه و هدف: نانو رسها و رسها مهمترین اجزای سازنده زیست بومهای خاکی هستند که خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک به نوع و مقدار آنها وابسته میباشد. از این رو نقش مهمی را در کیفیت خاک ایفا میکنند. بسیاری از رسهای موجود در خاک حداقل در یک بعد خود دارای ابعاد نانو میباشند. این مسئله موجب ایجاد قابلیتهایی در خاک میشود که از جمله آنها میتوان به امکان تثبیت و نگهداری عناصر سنگین در آنها اشاره نمود. در بخش رس خاکهای حاصل از خاکستر آتشفشانی از قبیل اندیسولها، ساختارهای متفاوتی از نانوذرات مانند آلومینوسیلیکاتهای دارای ساختار نانوگویچه (آلوفان) و نانولوله (ایموگولایت) وجود دارد. این ذرات نقش مهمی در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاکهای آتشفشانی، ذخیره موادآلی، تثبیت فسفر، نگهداشت فلزات سنگین، نگهداری آب و فرایندهای بیوژئوشیمیایی ایفا میکنند. رهاشدن فلزات سنگین درون آب و خاک در نتیجه فعالیتهای صنعتی و کشاورزی تهدید جدی برای محیط زیست میباشد. در این مطالعه جذب سرب و کادمیوم به منظور مقایسه قابلیت نگهداری این عناصر در رس و نانورس مورد بررسی قرار گرفت.<br />مواد و روشها: 12 نمونه از 5 پروفیل واقع در 3 منطقه با کانیشناسی رس مختلف مورد مطالعه قرار گرفتند. پس ازحذف مواد آلی، املاح محلول، آهک و اکسیدهایآهن از خاک، رس خالص پس از اعمال تیمارهای لازم توسط دستگاه پراش پرتو ایکس مورد مطالعه قرارگرفته و پراش نگاشتهای به دست آمده تفسیر شد. بخش رس و نانورس با روشهای استاندارد خالصسازی و مقادیر نگهداشت عناصر کادمیوم و سرب در غلظتهای صفر، 6/1، 3/8، 6/16 و 3/33 میلیگرم بر لیتر، و pH ثابت اندازهگیری شد. این تحقیق به بررسی نفش نانورسها و رسها بر جذب عناصر سنگین در pH ثابت میپردازد. برای رسیدن به این هدف میزان جذب سرب و کادمیوم توسط رس و نانورس طبیعی موجود در خاک پس از حذف عوامل سیمان کننده و جداسازی هر بخش با روشهای استاندارد در pH برابر 6 مورد مطالعه قرار گرفت.<br />یافتهها: خاکهای مورد مطالعه در دو رده اریدیسول و اندیسول طبقهبندی شدند. کانیشناسی خاکهای مورد مطالعه نشان میدهد ترکیبی از کانیهای اسمکتایتی، کلرایتی، ایلایتی و هیدروکسی بین لایهای بخش عمده کانیهای رسی این خاکها را تشکیل میدهد. نتایج به دست آمده نشان داد که میزان نگهداشت عناصر سنگین مورد مطالعه بسته به نوع عنصر در خاکهای مختلف متفاوت میباشد. در همه نمونههای اندیک و غیراندیک، با افزایش غلظت عناصر سنگین در محلول، مقدار نگهداشت افزایش یافت، ولی روند افزایش نگهداشت در نانورس شیب تندتری نسبت به رس نشان داد. <br />نتیجهگیری: میزان جذب کادمیوم در رسها و نانورسهای مورد بررسی پس از رسیدن به غلظت 3/8 میلیگرم بر لیتر ، ثابت شد ولی میزان جذب سرب در غلظتهای مورد مطالعه کماکان روند افزایشی نشان دادند. در بیشتر نمونههای مربوط به خاکهای غیر اندیک میزان جذب به صورت (سرب> کادمیوم) و در خاکهای اندیک نیز میزان جذب عمدتا به صورت (سرب >کادمیوم) مشاهده شد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3193_6b031973473ba19a86292478bc95ed5a.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822Estimation of monthly discharge using climatological and physiographic parametesr of ungauged basinبرآورد جریان ماهانه در حوضههای فاقد آمار با استفاده از پارامترهای اقلیمی و فیزیوگرافی حوضه207224319410.22069/jwfst.2016.3194FAخلیل قربانیعضو هیأت علمی دانشگاه0000-0002-1901-4045زهرا نعیمی کلورزیدانشجوی کارشناسی ارشدمیثم سالاری جزیدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0001-9010-1988امیراحمد دهقانیدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0002-6795-3880Journal Article20160610Estimation of monthly discharge using climatic and physiographic parameters of ungauged basins<br />Abstract<br />Estimation of monthly discharge using climatic and physiographic parameters of ungauged basins<br />Background and Objectives:<br />Discharge estimation in watersheds with limited statistical data is of interest of researchers especially in developing countries. In many cases, recorded discharges are not available or insufficient in terms of quality and quantity that lead to problems for water resources management plans. Therefore, methods to predict the river discharges in ungauged or with limited recorded data have considerable importance. Various methods including statistical models, time series and expert models have been developed for discharge estimation. The decision tree model is one of expert models that model the nonlinear behavior of data using simple rules production. The objective of this study is evaluation of multivariate regression and decision tree model (M5) to estimate monthly discharge in ungauged watersheds in Golestan Province. <br />Materials and Methods:<br />In this study, the Golestan province that includes various watersheds with different characteristics was considered. The physiographic characteristics of studied watershed were extracted and rainfall and temperature climatic parameters were estimated in monthly time scale in GIS environment for the period 1981-2011. The climatic and physiographic parameters were considered as input to multivariate regression and decision trees M5 models and root mean square error (RMSE) and correlation coefficient (R) applied for models evaluation. <br />Results:<br />According to the results of multiple regression and decision tree models, discharge estimations in wet months were more accurate than dry months. In application of decision tree model the best prediction belonging to March with R=0.93 and RMSE=1.002 while worst prediction was for August with R=0.571 and RMSE=0.635. Moreover, multivariate regression model led to best results in March with R=0.723 and RMSE=2.043 and low accurate prediction in August with R=0.322 and RMSE=1.979. The results of decision tree model were better than multivariate regression model in all months based in calculations. <br /><br />Conclusion:<br />The results of this study showed that the discharge estimation using multivariate regression and decision tree M5 models in wet months are applicable but in dry months predictions are not accurate because of high rainfall variations, storm patterns and error in rainfall zoning and interpolation. The results indicated that the decision tree model had more accurate results than multivariate regression model considering higher precision and lower error. The decision tree model had higher correlation coefficient with respect to model evaluation criteria. <br />Keywords: River Discharge, Ungauged Basins, M5 Decision Tree Model, Multivariate Regressionچکیده<br /> چکیده<br /> سابقه و هدف: برآورد دبی در حوضههای آبریز با دادههای آماری محدود، همواره مورد توجه پژوهشگران خصوصاً در کشورهای در حال توسعه میباشد. در بسیاری از موارد، دادههای مشاهداتی دبی یا در دسترس نبوده و یا از لحاظ کیفیت و کمیَت کافی نیستند. این عامل طرحهای مدیریت منابع آب را با مشکل روبهرو میسازد. بنابراین روشهایی که به کمک آنها بتوان میزان آبدهی رودخانه در حوضههای بدون آمار یا دارای آمار ناقص را تخمین زد، از اهمیت قابل توجهی برخوردار میگردد. بدین منظور روشهای متعددی از جمله مدلهای آماری، سریهای زمانی و مدلهای هوشمند توسعه یافتهاند که در این میان میتوان به مدل درخت تصمیم اشاره کرد که با تولید قانونهای ساده، رفتار غیر خطی دادهها را مدلسازی میکند. هدف از این پژوهش، ارزیابی روشهای رگرسیون چند متغیره و مدل درخت تصمیم (M5) به منظور برآورد جریان ماهانه در حوضههای فاقد آمار استان گلستان میباشد.<br /><br />مواد و روشها: در این پژوهش استان گلستان که از زیرحوضههایی متعددی با مشخصات متنوعی برخوردار است به عنوان منطقه مطالعاتی در نظر گرفته شد. پس از استخراج مشخصات فیزیوگرافی حوضههای آبریز، میانگین ماهانه پارامترهای اقلیمی دما و بارش نیز پس از درونیابی در محیط GIS برای هر یک از زیر حوضهها و در هر یک از ماههای سالهای 1390-1363 برآورد گردیدند. پارامترهای اقلیمی (متوسط بارش و دمای ماهانه) و مشخصات فیزیوگرافی (12پارامتر) به عنوان متغیر مستقل وارد مدل رگرسیون چند متغیره و رگرسیون درختیM5 شدند. معیار ارزیابی در این پژوهش، ریشه دوم میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب تعیین (R2) و میانگین خطای اریب (MBE) میباشد.<br /><br />یافتهها: با توجه به نتایج بهدست آمده از مدل رگرسیون چند متغیره و مدل درخت تصمیم، برآورد جریان در ماههای پربارش سال نسبت به ماههای کم بارش از دقت بالاتری برخوردار است بطوری که در روش رگرسیون درختی بهترین برآورد جریان رودخانه در ماه اسفند با ضریب تعیین برابر 864/0، ریشه میانگین مربعات خطای برابر 002/1 و میانگین خطای اریب برابر 026/0به دست آمد و کم دقتترین برآورد جریان مربوط به ماه مرداد با ضریب تعیین برابر 326/0، ریشه میانگین مربعات خطا برابر 635/0 و میانگین خطای اریب برابر با 000/0 محاسبه گردید. همچنین در روش رگرسیون چند متغیره نیز ماه اسفند با ضریب تعیین 522/0، ریشه میانگین مربعات خطا 043/2 و میانگین خطای اریب 153/0 بهترین حالت از جریان ماهانه را برآورد نمود و پایینترین دقت حاصل از این روش به ماه مرداد با ضریب تعیین 103/0، ریشه میانگین مربعات خطا 979/1 و میانگین خطای اریب برابر 020/0 اختصاص پیدا میکند. با توجه به محاسبات مدل درخت تصمیم نسبت به رگرسیون چند متغیره در تمام ماههای سال نتایج بهتری داشته است. <br /><br />نتیجهگیری: نتایج این پژوهش حاکی از آن است که تخمین دبی ماهانه در ماههای پر بارش سال به کمک مدلهای رگرسیون چند متغیره و رگرسیون درختی M5 امکان پذیر است اما در ماههای خشک سال به دلیل رگباری بودن و پراکندگی زیاد بارش در سطح حوضه و خطا در پهنهبندی و درونیابی بارش نتایج خوبی به دست نمیآید. نتایج ارزیابیها نشان داد که مدل درخت تصمیم دارای دقت بالاتر از مدل رگرسیون چند متغیره برای تخمین دبی رودخانه میباشد. زیرا این روش دارای بیشترین دقت و کمترین خطا بود. با توجه به معیارهای ارزیابی مدل درخت تصمیم برای ماههای پرباران دارای ضریب همبستگی بیشتری نسبت به ماههای کم باران میباشد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3194_6e20823b1d68f70d64a4be64c9f30a9a.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822The impact of water jet angle on the characteristics of hydraulic jumpبررسی اثر زاویه برخورد جت مستطیلی به پرش هیدرولیکی225239319510.22069/jwfst.2016.3195FAمهدی دستورانیدانشجویی دکتری دانشگاه فردوسی مشهدکاظم اسماعیلیدانشیار گروه مهندسی آب ،دانشکده کشاورزی ، دانشگاه فردوسی مشهدسعیدرضا خداشناسدانشیار گروه مهندسی آب ،دانشکده کشاورزی ، دانشگاه فردوسی مشهدJournal Article20150929Background and Objectives : Hydraulic jump is one of the common methods of dissipation of energy of the super-critical flows in open channels. This phenomenon is a kind of rapid, varied flow that exists when the super - critical state of of flow converts to the sub-critical state. It causes to considerable dissipation in value of the energy. In this research a new method introduced for decreasing both values of the conjugate depths and the hydraulic jump's length. This method was based on using the specifications of a rectangular free-jet for affecting to the jump features. In fact, fast impact of the jet into the jump and shifting the momentum value to it, affected the jump's specifications and situation. <br /> Material and methods : This research was an experimental study.The experimental setup was including the flume with the walls of the glass materials in the dimensions of the 1200*30*50 cube centimeter. A contorl gate used to fixing the situation of the jump, in the downstream of the flow. The depth of the flow measured by two methods of direct and indirect named. Indirect method included installing the piezometers in the flume bed and reading the heigth of the water column in the piezometers by a camera with a high resolution.Then it measured by a plotter of the flow’s depth software.In order to the investigation of the effect of the discharge and jet angle on the jump’s specifications, the tests performed in various conditions. These conditions include of the three different jet’s discharges of 2, 2.5 and 3.2 litre per second, the jet’s angles of 60 and 90 degree versus the horizontal direction and two specific angles that their direction considered toward the maximum displacement from the beginning point of the jump direction and without any displacement and change at the beginning point of the jump direction. <br /> Findings : The hydraulic jump at a special jet angle had not any displacement that this angle was named as the neutral angle. As the jet’s angle increased, the jump moved toward the upstream until the angel reached to the extent with no movement of the jet to the upstream, this angle called as the maximum angle of the jump displacement. Change in the angle and discharge of the jet resulted in changes in the secondary depth, jet length, relative energy loss and bed shear stress. At the maximum angle of the 60 degrees, and the discharge equal to the 3.2 liter per second in the minimum Froude number, the secondary depth ratio increased by 25.4 percent. Using a jet with the angle of the 60 degrees and the discharge of the 3.2 liter per second in the maximum Froud number of the flow caused the increasing in the secondary depth ratio by 8.7 percent. The maximum reduction in the jet length (e.g.48.3 percent) occurred at the maximum jet angle and discharge equal to the 3.2 liter per second in the minimum Froude number. The maximum increasing in the jet length (e.g.15.7 percent) happened in the angle of the 60 degrees, discharge about 3.2 liter/s and the maximum Froude number. In the maximum angle of the jet, discharge about 3.2 liter/s and minimum Froude number, the relative energy loss, increased about 13.9 percent and finally using the jet’s angel equal to the 60 and 90 degrees caused decreasing and increasing of the bed shear stresses , respectively. <br />Conclusion: Applying the jet to the jump with an angle greater than ineffective angle caused decreases in the secondary depths ratio and jump length while increasing in the energy loss and bed shear forcesسابقه و هدف: یکی ازروشهای معمول استهلاک انرژی درجریانهای فوق بحرانی بهره جستن ازپدیدهی پرش هیدرولیکی میباشد .پرش هیدرولیکی ازنوع جریانهای متغیرسریع است که درصورت مناسب بودن شرایط کانال در پایین دست جریان ازحالت فوق بحرانی به زیربحرانی تغییرمییابد و با استهلاک انرژی قابل توجهی همراه است. در این پژوهش شیوه جدیدی به منظور کاهش اعماق مزدوج و طول پرش پیشنهاد شده است که در آن از ویژگیهای یک جت مستطیلی آزاد سریع برای تاثیر گذاری برخصوصیات پرش استفاده گردیده است. برخورد جت سریع به پرش و انتقال اندازه حرکت به آن خصوصیات و موقعیت پرش را تحت تاثیر قرار میدهد. <br />مواد و روشها: در این راستا یک مطالعه آزمایشگاهی با مجموعهای از آزمایشها در یک کانال با جدارههای تمام شیشهای به عرض30 سانتیمتر و به طول 12 متر و ارتفاع50 سانتیمترانجام گرفت وجهت تثبیت موقعیت پرش، از یک دریچه قابل کنترل در پاییندست کانال استفاده گردید. عمق جریان در طول کانال به دو روش مستقیم وغیر مستقیم اندازهگیری شد. در روش غیر مستقیم با نصب پیزومترهایی در کف کانال و قرائت ارتفاع پیزومترها به کمک دوربینی با قدرت وضوح بالا و سپس استفاده از نرم افزار گرافر عمق جریان اندازهگیری شد. بمنظور بررسی تاثیر دبی و زاویه جت بر روی مشخصات پرش هیدرولیکی از سه دبی 2، 5/2 و2/3 لیتر بر ثانیه برای جت و چهار زاویه برای راستای افقی جت شامل 60 درجه، 90 درجه، زاویهی با حداکثر جابجایی ابتدای پرش و زاویهی بدون تغییر ابتدای پرش استفاده شد. <br />یافتهها: نتایج آزمایشگاهی نشان داد، پرش هیدرولیکی برای یک زاویه مشخص جت هیچگونه جابجایی ندارد که این زاویه به عنوان زاویه بی اثر نامگذاری شد. با افزایش زاویه جت، پرش به سمت بالادست حرکت کرد و از یک زاویه به بعد پرش هیچ گونه حرکتی به سمت بالادست نداشت که این زاویه نیز به عنوان حداکثر زاویه جابجای پرش نامگذاری گردید. تغییر زاویه و دبی جت موجب کاهش یا افزایش عمق ثانویه، طول پرش، افت انرژی نسبی و نیروی برشی بستر شد. استفاده از جتی با حداکثر زاویه و دبی2/3 لیتر بر ثانیه در کمترین عدد فرود جریان، موجب کاهشی تا حدود 4/25 درصد در نسبت عمق ثانویه گردید. بکارگیری جتی با زاویه 60 درجه و دبی 2/3 لیتر بر ثانیه در بیشترین عدد فرود جریان موجب افزایش 7/8 درصدی نسبت عمق ثانویه شد. حداکثر میزان کاهش طول پرش (3/48 درصد) زمانی رخ داد که از جتی با حداکثر زاویه و دبی 2/3 لیتر بر ثانیه در شرایط کمترین عدد فرود جریان استفاده گردید. حداکثر میزان افزایش طول پرش(7/15درصد) نیز مربوط به استفاده از جتی با زاویه 60 درجه و دبی 2/3 لیتر بر ثانیه در بیشترین عدد فرود بود. زمانی که از جتی با حداکثر زاویه و دبی2/3 لیتر بر ثانیه در شرایط کمترین عدد فرود استفاده گردید، افت انرژی نسبی تا حدود 97/13 درصد افزایش یافت و نهایتاً بکارگیری جتی با زاویه 60 و 90 درجه به ترتیب موجب کاهش و افزایش نیرویهای برشی کف شد. <br />نتیجهگیری: وارد کردن جت به پرش با زاویهای بزرگتر از زاویهی بیاثر باعث کاهش نسبت اعماق مزدوج، طول پرش و افزایش افت انرژی و نیروهای برشی کف میگردد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3195_b591fef86084d254ff111feef909d945.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822The effects of cadmium on the adsorption of Cr (VI) by nano clay (Cloisite®Na+)تاثیر کادمیم بر جذب کروم شش ظرفیتی (VI) توسط نانو رس کلویزایت سدیمی241256319610.22069/jwfst.2016.3196FAمجتبی خوش روشهیات علمی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری0000-0001-8635-3322لاله دیوبنددانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهوازفرزانه معتمدیدانش آموخته کارشناسی ارشد عمران- محیط زیست، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه چمران اهوازگلاره ریحانیدنش آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشگاه علوم و تحقیقات واحد اهواJournal Article20150518Background and Objectives: In recent years, concerns about the long-term effects of heavy metals as one of the main environmental pollutants has increased. These metals have adverse effects on human health, which include growth retardation, cancer, damage to the nervous and heart system. Mainly heavy metals discharge into environment from industrial and urban sewage. There are the different methods to reduce water pollution and removal of heavy metals from water.There are the different methods to reduce water pollution and removal of heavy metals from water that one of them is adsorption by using organic and inorganic absorbers. In this study, the use of nanoclay (Cloisite Na+) for adsorption of chromium form Single- and two- component solution (competitive) was investigated.<br />Materials and Methods: this study was conducted in scale laboratory conditions and batch system by changing the factors that affect the absorption process such as pH (2-10), contact time (5-1440 minutes), adsorbent dose (1- 5 and 2 gr/L) and adsorbate concentration (1-100 mg/ L). Then in solution of single and two elements systems, experimental data were investigated with absorption isotherms of Freundlich, Langmuir and Sips. <br />Results: Results showed that the optimum pH values for adsorption of chromium were 6 and 7 for single-element and two elements systems, respectively. Also, in single and two-element systems, the maximum removal efficiency was obtained (82% and 59.2%). Effect of contact time on the adsorption process showed that equilibrium time of removal of Cr (VI) by nanoclay (Cloisite Na+) is 180 min in single element systems and 240 min in two-element systems. Optimum dosage of adsorbent for absorption of chromium ions from single and two element solution with a concentration of 10 ppm is 5 and 20 g/L, respectively. Comparison of the Freundlich, Langmuir and Sips isotherms showed that the Sips model for single element system was described data of adsorption better than other models with R2 (0.9977) and RMSE (0.1751). Also in two-element system, Freundlich model with R2 (0.9721) and RMSE (0.2831), is better fit with data of adsorption. <br />Conclusion: Due to the presence of heavy metals in various industries wastewater and their effects on adsorption of each other by the different adsorbent, it is necessary for getting real results in the process of adsorption Notice to this matter. The results of this study also showed that the absorption presses of chromium from solutions of single element or combination of elements with the same adsorbent are completely different.سابقه و هدف: در ﺳﺎلﻫﺎی اﺧﻴﺮ ﻧﮕﺮاﻧﻲ در ﻣﻮرد آﺛﺎر دراز ﻣﺪت ﻓﻠـﺰات ﺳـﻨﮕﻴﻦ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان یکی از اصلیترین آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎی زﻳﺴﺖ ﻣﺤﻴﻄﻲ اﻓﺰاﻳﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ. فلزات سنگین عمدتا از طریق تخلیه پسابهای صنعتی و فاضلابهای شهری به محیط وارد میشوند. این فلزات ثرات نامطلوبی بر سلامتی انسان دارند که عبارتند از کاهش رشد، سرطان، آسیب به سیستم عصبی و قلبی. در حال حاضر روشهای متنوعی برای کاهش آلودگیهای آب و حذف فلزات سنگین از آن وجود دارد که یکی از آنها، جذب سطحی با استفاده از جاذبهای آلی و معدنی میباشد. در این پژوهش، توانایی نانورس کلویزایت سدیمی برای جذب کروم شش ظرفیتی از محلولهای تک عنصری (کروم) و دو عنصری (کروم- کادمیم) مورد بررسی قرار گرفت. <br />مواد و روشها: این پژوهش در مقیاس آزمایشگاهی و سیستم ناپیوسته با تغییر عوامل موثر بر فرایند جذب از جمله pH (2-10)، زمان تماس (5- 1440 دقیقه)، مقدار جاذب (1-50 گرم بر لیتر) و غلظت اولیه محلول کروم و کادمیم (100-1 میلیگرم بر لیتر) انجام شد. سپس در محلولهای تک و دو عنصری تطابق دادههای آزمایش با ایزوترمهای جذب فروندلیچ، لانگمویر و سیپس بررسی شد. <br />یافتهها: نتایج نشان داد که مقدار pH بهینه جذب کروم برای سیستم تک عنصری برابر 6 و برای سیستم دو عنصری برابر 7 میباشد. همچنین در سیستم تک و دو عنصری بیشینه بازده حذف به ترتیب برابر 82 و 2/59 درصد به دست آمد. مطالعه تاثیر زمان تماس بر فرایند جذب نشان داد که زمان تعادل حذف کروم شش ظرفیتی توسط نانو رس کلوزایت سدیمی در محلول تک عنصری 240 دقیقه و در محلول ترکیبی (کروم و کادمیم)، 180 دقیقه گردید. مقدار بهینه جاذب برای جذب یونهای کروم از محلول تک عنصری و ترکیبی با غلظت 10 میلیگرم در لیتر، به ترتیب 5 و 20 گرم بر لیتر به دست آمد. مقایسه ایزوترمهای فروندلیچ، لانگمویر و سیپس نشان داد که مدل سیپس دادههای سیستم تک عنصری را با ضریب تبیین 9977/0 و شاخص خطای 1751/0، بهتر از سایر مدلها توصیف مینماید. در سیستم دو عنصری مدل فروندلیچ با ضریب تبیین 9721/0 و شاخص خطای 2831/0 برازش بهتری بر دادههای آزمایشگاهی جذب دارد.<br />نتیجهگیری: با توجه به حضور فلزات سنگین گوناگون در فاضلاب صنایع مختلف و تأثیر آنها بر فرایند جذب یکدیگر توسط جاذبهای مختلف لازم است به منظور دستیابی به نتایج واقعیتر در مطالعات جذب به این موضوع توجه شود. نتایج به دست آمده از این تحقیق نیز ثابت کرد که فرایند جذب کروم از محلولهای تک عنصری و ترکیبی با جادب یکسان کاملاً با هم متفاوت میباشد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3196_607ada01581badbf2af2227b1d8e274b.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822Investigation of statistical analysis of desertification integrated indicators by using the ANOVA Non-Parametric testsبررسی روابط آماری بین شاخص های ترکیبی بیابانزایی با استفاده از آزمون های ناپارامتریک257272319710.22069/jwfst.2016.3197FAمریم پاشاییدانشجوی دانشگاه فردوسیعلیرضا راشکیمنابع طبیعی دانشگاه فردوسی مشهدعادل سپهراستادیارJournal Article20150524Background and objectives<br />Desertification defines land degredation in the arid, semi arid and subhumid dry regions in consequence of some parameters such as climate change, and human activities. Assessment of sensitivity of a region to desertification by combination of indeces and utilization of methods and standard analysis, leading us to understanding more about desertefication. Many studies have done to assess desertification by combination of desertification indicators. Kasmas et al (2014), analysised correlation between some variables and DESIRE project to considere desertification of a region and found significant correlation between some of such variables. Salvati et al. (2014), studied risk assessment of soil degradation and desertification in the Mediterranean by using nonparametric Kruskal-Wallis test and found that 20 variables from 47 variables have greatest impacts on desertification. Kairis et al. (2013) found that indicators with correlation coefficient of greater than 0.4 (P value = 0.05) are most effective indicators to evaluate risk assessment of desertification and land degredation.<br />This study aim to evaluate statistical correlation of indicators, effecting desertification by using nonparametric analysis in Khorasan e Razavi province at eastern Iran.<br />Materials and methods<br />In this study, six indecators include Vegetation cover, Precipitation, Surface temperature, Soil moisture, soil temperature at 0-100 cm underground and Evaporation (evapotranspiration, soil evaporation) for four periods of 2001, 2005, 2009 and 2013 were used. These indeces were products of MODIS, MERRA and TRMM sensors onboard on TERRA satellite. In order to do statistical analysis of the variables, the Spearman correlation tests were used between vegetation index and the other indicators. Nonparametric analysis of Kruskal-Wallis tests were also used to determine variance in different indicators at the four periods, <br />Results and discussion<br />High correlation between the vegetation index and the evapotranspiration in 2009 shows that increase in vegetation cover causes increasing in evapotranspiration due to a specific climate condition over this area. The same but converse correlation showed less vegetation consequence increase humidity in the subsurface depths to 2013. Kruskal-Wallis test results also showed that there are significant differences in the study time periods for rainfall, evapotranspiration and vegetation due to different climatic conditions prevailing in the region. Highest significant difference is for evapotranspiration in 2001 -2013 due to transition of drought period to a normal climate. <br />Conclusion<br />Since a large part of Khorasan e Razavi province is at desertification risk, combination indicators is an appropriate method to estimate potential relationships among of factors contributing to desertification. Methods used in this study may be an effective method to 1) choice appropriate variables associated to desertification 2) Identify spatiotemporal changes of variables by using remote sensing for different periods 3) analysis between variables Based on statistical test. Statistical analysis of variables can be identified the most influence and sensitive variables to desertification<br />Key words: Integrated Index, Non-Parametric Tests, Desertification Vulnerabilityسابقه و هدف: بیابانزایی، تخریبزمین در مناطق خشک، نیمهخشک و خشک نیمهمرطوب در نتیجهی عوامل مختلفی از قبیل تغییرات اقلیمی و فعالیتهای انسانی تعریف میشود. بیابانی شدن را میتوان نمود عینی فروپاشی اکوسیستم در محیطهای شکننده که آسیبپذیری بالاتری در برابر تغییرات و اغتشاشات محیطی دارند، دانست. در سالهای اخیر نیز بدلیل تغییرات کاربری اراضی و فعالیتهای غیر اصولی انسان، دربسیاری از نقاط ایران، دامنه ارتجاعپذیری اکوسیستمها تا حد ممکن تقلیل یافته است و درنتیجه باعث تشدید تخریب منابع محیطی گردیده است. بدین جهت بیشتر تلاشها جهت پیادهسازی و کاربرد یک روش کمی برای انجام ارزیابی بیابانزایی با استفاده از مفاهیم و تعاریف موجود در شاخصهای ارزیابی است. <br />ارزیابی حساسیتپذیری منطقه به بیابانزایی با استفاده از ترکیب چندین شاخص و با بهرهگیری از از روشها و آنالیزهای استاندارد، موجب درک جامعتری از شرایط بیابانیشدن یک منطقه میشود. هدف از این پژوهش بررسی روابط آماری بین شاخصهای ترکیبی بیابانزایی با استفاده از آزمونهای ناپارامتریک در استان خراسانرضوی میباشد.<br />مواد و روشها: در این مطالعه ابتدا 6 شاخص، پوششگیاهی، بارش، دمای سطح زمین، میانگین رطوبتخاک و میانگین دمای خاک در اعماق 0-100سانتیمتر و تبخیر (تبخیر و تعرق، تبخیر از زمین) برای چهار دورهی زمانی 2001، 2005، 2009 و 2013 با دامنهی تفاوت چهارساله با استفاده از دادههای ماهوارهای TERRA سنجندهیMODIS ، MERRA و TRMM تهیهگردید. لذا جهت انجام تحلیلهای آماری در ارتباط با متغیرهای در نظر گرفته شده، از آزمون همبستگی اسپیرمن بین شاخص پوششگیاهی با سایر شاخصها و جهت تعیین اختلاف هر شاخص در4 دوره زمانی، از آزمون ناپارامتری تجزیه واریانس کروسکال والیس استفاده شد.<br />یافتهها: نتایج از آزمون همبستگی اسپیرمن بیانگر بیشترین همبستگی بین شاخص پوششگیاهی با شاخص تبخیر از زمین و تبخیر و تعرق در سال 2009 بصورت مثبت و مستقیم و کمترین همبستگی بین شاخص پوششگیاهی و شاخص میانگین رطوبتخاک در عمق 40-100 سانتیمتری در سال 2013 بصورت منفی و معکوس بدست آمد. نتایج آزمون ناپارامتری کروسکال والیس نیز بیانگر بیشترین اختلاف در جوامع (که دورههای زمانی مورد نظر است) مربوط به شاخص تبخیر و تعرق، بارش و پوششگیاهی میباشد.<br />در این مطالعه بیشترین همبستگی بین شاخصها که مثبت و مستقیم بود بیانگر شرایط اقلیمی نرمال در سال 2009 میباشد که باعث افزایش رطوبت در منطقه و در نتیجه افزایش تبخیر و تعرق بدلیل افزایش پوششگیاهی شدهاست و کمترین همبستگی که منفی و معکوس میباشد میتواند بیانگر کاهش پوششگیاهی بدلیل شرایط اقلیمی حاکم در منطقه و یا دخالتهای انسانی و درنتیجه افزایش رطوبتخاک بدلیل کاهش پوششگیاهی باشد. بیشترین اختلاف برای متغیرهای بارش، تبخیر و تعرق و پوشش-گیاهی بدلیل شرایط اقلیمی متفاوت حاکم در این چهار دورهی زمانی در منطقه میباشد. بیشترین اختلاف برای متغیر بارش و پوششگیاهی در دورهی زمانی 2001-2005 و برای متغیر تبخیروتعرق در دورهی زمانی 2001-2013 است که این شرایط در سال 2001 بدلیل میانگین بارش در ماههای مورد مطالعه برای شرایط خشکسالی و و در سال 2013 با شرایط تقریبا نرمال در منطقه میباشد. <br />نتیجهگیری: با توجه اینکه بخش وسیعی از استان خراسانرضوی در معرض ریسک بیابانزایی میباشد، بدین منظور استفاده از شاخصهای ترکیبی روشی مناسب جهت تعیین روابط پنهان و نهفته میان فاکتورهای پیشبرنده و موثر در بیابانزایی است. روشهای بکار برده شده در این مقاله ممکن است روشی موثر جهت 1) انتخاب متغیر مناسب در ارتباط با بیابانزایی 2) شناسایی تغییرات مکانی-زمانی متغیرها با استفاده از داده های دورسنجی برای چندین دوره زمانی 3) تحلیل روابط و همبستگی بین متغیرها بر اساس آزمونهای آماری بکار برده شده، باشد. با استفاده از تحلیلهای آماری میان متغیرها میتوان متغیرهایی که بیشترین تاثیر و حساسیت را به بیابانزایی دارند را شناسایی نمود و جهت برنامهریزی، در برنامههای مقابله با بیابانی شدن استفاده نمود.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3197_5208c2c8e4b1d20b07576fefc645925e.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822The Effect of Potassium Fertilizers on Lead and Cadmium Phytoremediation by Lavender
(Lavendula Officnalis) in a Polluted Soilتاثیرکودهای پتاسیمی بر گیاهپالایی سرب و کادمیوم در یک خاک آلوده توسط اسطوخودوس(L. Lavendula Officnalis273287319810.22069/jwfst.2016.3198FAزهره محمدیاندانشگاه زابلاحمد غلامعلی زاده آهنگرمدیر گروه مهندسی علوم خاکمریم قربانیعضو هیئت علمی دانشکده آب وخاکزینب محکمیعضو هیئت علمی پژوهشکده کشاورزی دانشگاه زابلJournal Article20150625The use of medicinal plants for remediation of heavy metals contaminated soils is an economical, cheap and effective strategy. The widespread transfer of natural materials and pollutants to different parts of the environment (soil, water and atmosphere) has imposed great pressure on the self-purification ability of the soil. Accumulation of pollutants is a concern regarding both humans and ecosystems. Among pollutants, heavy metals are particularly important because they are not decomposable and also have harmful physiological effects on organisms even at low concentrations. lead and cadmium are heavy metals which enter water, soil, plants and ultimately the human and animals food chain from variouse sources and can cause serious damage. Therefore doing research works in order to refine the elements of the environment is essential. Different methods for refining contaminated soils are mostly very expensive and costly. It seems using less costly methods for removing contaminated soil contamination can help to refine and optimize the use of these lands. One of the new and low cost methods for refining contaminated soils is using plants (Phytoremediation). Phytoremediation is an emerging technology that utilizes plants and microorganisms found in rhizosphere to delete, modify or limit the toxic chemicals in soil, sediments, groundwater, surface water and even the atmosphere is used. The aim of research is investigation effects of different sources of potassium on the concentration of cadmium ,lead, and Phytoremediation promotion by lavender (Lavendula Officnalis L.).The experiment conducted in a polluted soil with Cadmium and lead, in the university agricultural research Institute on basis of randomized complete block design, with 3 replication and 5 treatments including CdCl2 in two levels 0 , 15 mg per kg soil, Pb)No3)2 in two levels 0 , 100 mg per kg soil, potassium sulfate , potassium nitrate and potassium chloride each at three levels of 0, 55 , 110 mg K2O per kilogram of soil.Analysis of variance showed that potassium fertilizers have significant effect on concentration cadmium and lead in shoot and root. Also, according to results, maximum amount cadmium concentration in shoot (2.1mg.kg-1.D.M) and root (1.63mg.kg-1.D.M) was obtained by application of 110 mg per kg of soil as KCl. The maximum amount lead concentration in root(9.1mg.kg-1.D.M) in levels of 110 mg per kg in each of treatments potassium sulfate and potassium chloride was obtained. This results indicate the high capability of lavender for heavy metals uptake from contaminated soils. Further accumulation of cadmium(Cd) and lead(Pb) in the lavender roots than shoots of the findings was of this study.ااستفاده از گیاهان داروئی برای پالایش خاکهای آلوده به فلزات سنگین راهکاری اقتصادی، ارزان و موثر میباشد. جابجایی گسترده مواد طبیعی و آلایندهها به قسمتهای مختلف زیست محیطی (خاک، آب زیر زمینی و اتمسفر) فشار شدیدی بر توانایی خودپالایی خاک وارد نموده است.تجمع آلایندهها هم برای انسان و هم اکوسیستم در معرض آن موجب نگرانی شده است. در میان آلاینده ها، فلزات سنگین به دلیل غیر قابل تجزیه بودن وآثار زیانبار فیزیولوژیک بر جانداران حتی در غلظتهای کم، اهمیتی ویژه دارند. سرب و کادمیم از جمله فلزات سنگینی هستند که از منابع و مصارف گوناگون به آب، خاک، گیاه و نهایتا به زنجیره غذایی انسان و حیوانات راه می یابند و خسارتهایی جدی به بار می آورند. لذا، انجام پژوهشهایی در راستای پالایش این عناصر از محیط زیست ضروری است. روشهایی مختلف برای پالایش خاک های آلوده وجود دارد که عمدتا بسیار گران و پر هزینه بوده و به این دلیل استفاده از روشهای کم هزینه تر برای رفع آلودگی خاکهای آلوده میتواند به پالایش و استفاده بهینه از این اراضی کمک نماید. یکی از روشهای نوین و کم هزینه برای پالایش خاکهای آلوده، استفاده از گیاهان ((Phytoremediation می باشد. گیاه پالایی یک تکنولوژی در حال ظهور است که با بهره گیری از گیاهان و سپس میکروارگانیسمهای موجود در ریزوسفر برای حذف کردن، تغییر دادن یا محدود کردن مواد شیمیایی سمی در خاک، رسوبات، آبهای زیرزمینی، آبهای سطحی و حتی اتمسفر استفاده می شود. هدف از این تحقیق بررسی اثرات منابع مختلف پتاسیم بر غلظت کادمیم و سرب و ارتقای گیاهپالایی آن توسط گیاه اسطوخودوس(Lavendula Officnalis L.) است.این آزمایش بر پایه طرح بلوک کاملاٌ تصادفی با سه تکرار و پنج تیمار شامل کلریدکادمیوم در دو سطح صفر و 15میلیگرم در کیلوگرم خاک، نیترات سرب در دو سطح صفر و 100میلیگرم در کیلوگرم خاک، سولفات پتاسیم، نیترات پتاسیم و کلرید پتاسیم هر یک در سه سطح صفر، 55 و 110میلیگرم پتاسیم در کیلوگرم خاک اجرا شد.نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که کودهای پتاسیمی اثر معنی داری بر غلظت سرب و کادمیم در اندام هوایی و ریشه گیاه داشتند. همچنین بر طبق نتایج این پژوهش بیشترین مقدار غلظت کادمیم در اندام هوایی(1/ 2 میلی گرم در کیلوگرم وزن خشک گیاه) و ریشه(63/1 میلیگرم در کیلوگرم وزن خشک گیاه) با مصرف 110 میلیگرم در کیلوگرم کلرید پتاسیم بدست آمد. بیشترین مقدار غلظت سرب در ریشه(1/9 میلیگرم در کیلوگرم وزن خشک گیاه) در سطح 110 میلیگرم در کیلوگرم هر یک از تیمارهای کلرید پتاسیم و سولفات پتاسیم حاصل شد.این نتایج نشان دهنده توانایی زیاد گیاه اسطوخودوس برای جذب عناصر سنگین از خاکهای آلوده است. تجمع بیشتر کادمیم و سرب در ریشه اسطوخدوس نسبت به اندام هوایی از یافته های دیگر این پژوهش بود.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3198_8d0d34d84593185f69ed024c7b77efe4.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822Survey of water resources of Shiramin plain using multivariate statistical methodsبررسی منابع آب دشت شیرامین با استفاده از روش های آماری چندمتغیره289302319910.22069/jwfst.2016.3199FAمحمددردی محمودیکارشناس ارشد آب های زیرزمینعطااله ندیریاستادیار دانشگاه تبریز، دانشکده علوم طبیعی دانشگاه تبریزاصغر اصغری مقدماستاد دانشگاه تبریز، دانشکده علوم طبیعی دانشگاه تبریزمجتبی پوراکبردانشجوی دکترای بهداشت محیطعلیرضا مرادیان هره دشتدانشجوی کارشناسی ارشد زمین شناسی زیست محیطیJournal Article20150511Background and Objectives: Groundwater is considered as one of the most important sources of fresh water which is available of human. Groundwater is used for various goals such as drinking, sanitation, agriculture and industry. Therefore Studying, understanding and protecting it looks a necessary work in arid and semi-arid areas like Iran. Shiramin region with an aquifer with approximate area of 34 km2 is one the marginal plains of Urmia lake. Deep understanding of the dominant hydrogeochemical processes on aquifer system is very important in the management of groundwater resources. Graphics methods are among the usual methods in the recognition of the dominant processes on the groundwater, but lack of use of some chemical parameters such as (nitrate, arsenic, etc.), including its limitations. Multivariate statistical analysis methods (Factor analysis, Clustering analysis) has been used as a complementary method along with graphics method to identify factors affecting the quality of underground water, finding the source of contamination and to classifying the similar samples. Using Geographic Information System (GIS) along with mentioned methods leading to better insight and easier understanding in groundwater issues. The aim of this study is to identify the effective factors on the quality of water resources of Shiramin region, finding their sources, and hydrogeochemical analysis of them using multivariate statistical analysis, graphical and GIS methods.<br />Materials and Methods: In order to investigate groundwater of Shiramin area, 18 samples of groundwater from all over the plain with regard to the best distribution, were collected and analyzed. For interpretation and representing the data, multivariate statistical analysis (principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA)), correlation matrix, graphical and GIS methods were used. <br />Results: Content of nitrate is higher and fluoride is less than the standard value. Factor analysis resulted in the extraction of four factors: (first component: carbonate component, the second component: component of rain-fed and the third component: from sulfoflouride, the fourth component, nitrate component). Hierarchical cluster analysis has resulted in the extraction of two clusters named HCA1 (first cluster) and HCA2 (second cluster). Samples related to first cluster in the upstream of plain illustrate better quality and samples related to second cluster are located in the downstream of plain with higher EC and lower quality.<br />Conclusion: Using multivariate statistical analysis methods in identifying Effective factors on water quality and clustering them is very effective. Graphical methods and GIS are also effective for understanding the Hydrogeochemical processes. <br /><br /><br /><br />yes, no, yes.سابقه و هدف: آب زیرزمینی جز یکی از مهمترین منابع آب شیرین در دسترس انسان بهحساب میآید. آب زیرزمینی برای اهداف مختلف از جمله شرب، بهداشت، کشاورزی و صنعت استفاده می شود. از این رو بررسی، شناخت و حفاظت از آن بهخصوص در مناطق خشک و نیمه خشکی همانند ایران ضروری به نظر میرسد. منطقه شیرامین با دارا بودن آبخوانی به مساحت تقریبی 34 کیلومترمربع یکی از دشتهای حاشیه دریاچه ارومیه است. درک عمیق از فرایندهای غالب هیدروژئوشیمیایی بر سیستم آبخوان در مدیریت منابع آب زیرزمینی بسیار مهم می باشد. روش های گرافیکی از جمله روش های معمول در شناخت فرایندهای غالب آب زیرزمینی می باشد، اما عدم استفاده از برخی پارامترهای شیمیایی همانند (نیترات، آرسنیک و ...) از جمله محدودیت های آن می باشد. روش آنالیز آماری چندمتغیره (تحلیل عاملی، خوشه بندی) به عنوان روشی مکمل همراه با روش های گرافیکی برای شناخت عوامل موثر در کیفیت آب زیرمینی، منشاء یابی آلودگی ها و جهت طبقه بندی نمونه های مشابه مورد استفاده قرار گرفته است. استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) در کنار روش های فوق منجر به دید بهتر و درک آسان تر در بحث آب های زیرزمینی می شود. هدف این پژوهش، شناسایی عوامل موثر بر کیفیت منابع آب منطقه شیرامین، منشایابی آنها و تحلیل هیدروژئوشیمیایی آنها به کمک روش های تحلیل آماری چندمتغیره، گرافیکی و GIS می باشد.<br />مواد و روشها: بهمنظور بررسی آبهای زیرزمینی منطقه شیرامین، 18 نمونه آب زیرزمینی از سراسر دشت با در نظر گرفتن بهترین پراکنش، جمعآوری و آنالیز شد. برای تفسیر و نشان دادن نتایج پژوهش، روشهای تحلیل آماری چندمتغیره (تحلیل مؤلفههای اصلی (PCA) و تحلیل خوشهای سلسله مرتبهای (HCA))، جدول همبستگی، روشهای گرافیکی و GIS استفاده شده است.<br />یافتهها: مقدار نیترات بالاتر و فلوراید کمتر از حد مقدار استاندارد می باشد. تحلیل عاملی منجر به استخراج 4 عامل (مؤلفه اول: مؤلفه کربناته، مؤلفه دوم: مؤلفه ناشی از تغذیه بارش و مؤلفه سوم: ناشی از سولفوفلور، مؤلفه چهارم مولفه نیترات) شد. خوشه بندی سلسله مرتبه منجر به استخراج دو خوشه شده به نام های HCA1 (خوشه اول) و HCA2 (خوشه دوم) شد. نمونه های مربوط به خوشه اول در بالادست دشت با کیفیتی بهتر و نمونههای مربوط به خوشه دوم در پاییندست دشت با EC بالاتر و کیفیتی نامناسب تر قرار دارند.<br />نتیجهگیری: استفاده از روش های تحلیل های چندمتغیره آماری در شناخت عوامل موثر بر کیفیت آب و خوشه بندی آنها خیلی موثر می باشد. همچنین استفاده از روش های گرافیکی و GIS در درک فرایندهای هیدروژئوشیمایی و مکان یابی آنها کمک بسزایی می کند.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3199_8ba13a96d591c0d7597a4f0ceea64c33.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822Maximize the hydropower generation in multi-objective reservoir system (The 6 dam system of Karun)بیشینه سازی تولید انرژی برقابی در سیستم مخازن چند منظوره (سیستم 6 سدی کارون بزرگ)303316320010.22069/jwfst.2016.3200FAمهرداد تقیانعضو هیئت علمی دانشگاه شهید چمرانJournal Article20141122Background and objectives: The multi-objective water resource reservoir systems are generally composed of conflict purposes. In this study, keeping the minimum water level at above elevations increases hydropower generation through the water effective head. However, this operating policy results in decreasing the potential of storage variation and active storage capacity, which may be caused some deficits for meeting downstream demands. Accordingly, one of the major aims in this research is to maximize the hydropower generation in complicated multiple and multi-objective reservoir systems in which the desired reliability is kept to meet downstream demands. To reach this aim, the optimal minimum water level is calculated. In this area of research, it can be pointed to the hybrid optimization model; classical mathematical models and evolutionary algorithms (1), hybrid evolutionary algorithms (4) and the multi-objective optimization model (14).<br />Materials and Methods: In this research, a simulation-optimization model is developed for the Karun basin included the 6 dams system of the current condition. In this hybrid model, maximizing of the total produced energy is defined as objective function constrained to water balance and reliability. This model is capable to investigate the water resource system in details with allocating priority to different demands. In this way, the hydropower generation is maximized using the genetic algorithm and via evolutionary process, in which desired reliability for meeting demands is kept using penalty in the objective function.<br /> Results: The results indicate that the system reliability for meeting demands is kept in the level of 75% in which the annual average of hydropower energy produced by the system is 18193 GWH. The most portions is related to Karun 1 reservoir with 3483GWH and the less one is related to Karun 4 with 2007 GWH per year. Additionally, agriculture networks of Dez river and Gargar network on Gargar river, that is one of the Karun branches, are the boundary area of the optimization for satisfying minimum acceptable reliability. In other words, these networks have been identified as critical networks for meeting demands. <br />Conclusion: In the common states, evolutionary algorithms are unable to consider the constraint and should be found a remedy to impose constraints. However, this research showed that using penalty in objective function accordance with the violation values of target reliability makes desired performance in the complicated system. Moreover, applying of the simulation-optimization model helps significantly to input more details of the water resource systems in the simulation model. This is more efficient than applying the single optimization model made simplifying of the problems. <br /> Key words: Hydropower, Genetic algorithm, Multi-objective, Optimization Reservoirs.سابقه و هدف: در سیستمهای منابع آب با مخازن چند منظوره، معمولاً برخی اهداف در تضاد با یکدیگر قرار دارند. یکی از رایج ترین موارد، تقابل هدف برقابی با سایر اهداف تامین آب است. در این شرایط، بالا نگه داشتن تراز حداقل بهره برداری، سبب افزایش ارتفاع آب (هد موثر) و تولید انرژی برقابی بیشتر میشود. اما این سیاست بهره برداری، منجر به محدود شدن دامنه تغییرات ذخیره و کاهش حجم فعال مخزن میشود که ممکن است با افزایش خسارت در تامین نیازهای پایاب توأم باشد. بر این اساس، یکی از اهداف اصلی در این پژوهش، حداکثر نمودن انرژی برقابی تولیدی در سیستم های پیچیده چند مخزنه و چند هدفه است به طوری که نیازهای پایاب نیز با اعتمادپذیری مورد نظر تامین گردند. جهت نیل به این هدف، تراز بهینه حداقل بهره برداری مخازن برآورد می گردد. در این زمینه می توان به مدلهای ترکیبی بهینه سازی ریاضی کلاسیک و فراکاوشی (1)، مدلهای ترکیبی دو الگوریتم فراکاوشی (4) و مدلهای بهینه سازی چند هدفه (14) اشاره نمود.<br />مواد و روشها: در این پژوهش، به توسعه یک مدل شبیه سازی- بهینه سازی در حوضه آبریز کارون بزرگ با در نظر گرفتن سیستم 6 سدی وضع موجود پرداخته شده است. در این مدل ترکیبی، بیشینه سازی مجموع انرژی تولیدی در سدهای مخزنی به عنوان تابع هدف تعریف شده است که قیود و محدودیتهای آن شامل بیلان آب و اعتماد پذیری است. این مدل، قادر به بررسی دقیق جزئیات سیستم منابع آب و اولویت بندی تخصص آب به نیازهای مختلف خواهد بود. در این راستا، مقادیر انرژی برقابی تولید شده با استفاده از الگوریتم ژنتیک و طی یک فرآیند تکامل تدریجی حداکثر شده و انحراف از اعتماد پذیری مطلوب برای تامین نیازهای پایاب نیز با اعمال جریمه در تابع هدف، به طور همزمان کنترل میگردد.<br />یافتهها: نتایج نشان داد که سیستم ضمن تامین نیازها با اعتماد پذیری مطلوب 75 درصد، قادر به مجموع تولید انرژی برقابی با میانگین سالانه 18193 گیگاوات ساعت بوده است که بیشترین سهم مربوط به سد کارون 1 با 3483 و کمترین آن مربوط به سد کارون 4 با 2007 گیگا وات ساعت در سال است. علاوه بر آن، شبکه های کشاورزی رودخانه دز و شبکه گرگر بر روی رودخانه گرگر از انشعابات رودخانه کارون، نقاط مرزی بهینه سازی برای تامین حداقل اعتماد پذیری قابل قبول هستند و به عنوان شبکه های بحرانی تامین آب شناسایی شدند.<br />نتیجهگیری: با توجه به این که الگوریتم های فراکاوشی در حالت معمول قادر به پذیرش قید نیستند و بایستی برای اعمال محدودیت ها چاره جویی گردد، تحقیق پیش رو نشان داد که استفاده از اعمال جریمه در تابع هدف متناسب با میزان انحراف از اعتماد پذیری مطلوب (قید) دارای کارایی مطلوب در سیستم های پیچیده است. علاوه بر آن، استفاده از مدل ترکیبی شبیه سازی- بهینه سازی کمک قابل ملاحظهای به وارد کردن جزئیات سیستم منابع آب در مدل شبیه سازی نموده است. این در حالی است که در شرایط استفاده معمول از مدل های بهینه سازی، نیاز به ساده سازی زیاد مساله است.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3200_2977ecfb28af1bf24e372a2cf7849999.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822The effect of climate change on stream flow used Statistical downscaling of HADCM3 model and Artificial Neural Networksبررسی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب حوضه قره سو با استفاده از ریزمقیاس نمایی آماری داده های مدل HADCM3 و شبکه عصبی پویا317326320110.22069/jwfst.2016.3201FAمهسا مالمیردانشگاه زابلام البنی محمدرضاپوردانشگاه زابل0000-0002-3815-6356سلمان شریف آذریدانشگاه زابلقاسم قندهاریدانشگاه زابلJournal Article20150209In the wake of the damage that man has Sntgrayyash the ground , place the study of climate change and global warming , due to the industrialization of the earth , the day will be added .The radiative effect of greenhouse gases on global warming is a major factor and the factor in global climate change with unprecedented speed . Every kind of climate change on the terrestrial earth is the beginning a chain of reactions whose direct effect on hydrological processes can be observed.<br />In this study, SDSM model is used to measure the large -scale data of the atmospheric general circulation model (HadCM3) in two local climate change scenarios, A2 and B2, for the meteorological parameters of temperature and precipitation in the basin of Qara Su. Then, considering the data of rainfall, temperature and flow rate and the fine- scale model outputs exponentially in the an artificial neural network is used to calculate the river’s discharge during the future period. Climate model results indicate an increase in temperature and a decrease in rainfall within the desired course relative to the base period. Consequently, this increase in temperature and decrease in rainfall will lessen the discharge rates of Qara Su River.در پی خسارتهایی که بشر از صنعتگراییاش به زمین زده است، جایگاه پژوهش درباره تغییرات اقلیم و گرمایش جهانی که منبعث از صنعتی شدن زمین است، روز به روز افزوده خواهد شد. نیروی تابشی در اثر گازهای گلخانهای عامل اصلی گرم شدن جهانی میباشد و این عامل، در حال تغییر اقلیم جهان با سرعتی بی سابقه است. هرگونه تغییر اقلیم در کرهی خاکی، سرآغاز زنجیرهای از واکنشهاست که اثر آن به طور مستقیم در فرآیندهای هیدرولوژیکی ظاهر میشود. هدف از این تحقیق بررسی اثرات تغییر اقلیم بر پارامترهای دما وبارش و همچنین تغییرات جریان رودخانه قره سو در حوضهی آبریز قرهسو واقع در استان کرمانشاه که یکی از زیرحوضههای مهم کرخه است، می باشد. لذا در این مطالعه ابتدا با استفاده از مدل SDSM دادههای بزرگ مقیاس مدل گردش عمومی جو (HadCM3) در دو سناریوی اقلیمی A2 و B2، برای پارامترهای هواشناسی دما و بارندگی در حوضهی قرهسو ریز مقیاس شده، سپس با استفاده از دادههای تغییر اقلیم و خروجیهای مدل ریز مقیاس نمایی و با بکار گرفتن شبکه عصبی مصنوعی، دبی رودخانه قره سو در دورهی آتی شبیه سازی شده است. نتایج مدل اقلیمی در این تحقیق نشان دهنده افزایش دما و کاهش بارندگی در دورهی مورد نظر نسبت به دوره پایه و کاهش میزان رواناب بوده است.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3201_373a07beb1d21ef9688b41dcee7d8705.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822The Participation of hill slopes sediment delivery contribution in
Rainfalls different patterns by determine of the degraded Rills Volumeمشارکت سهم آورد رسوب دامنه ها در الگوهای مختلف بارندگی به روش تعیین حجم شیارهای فرسایشی327336320210.22069/jwfst.2016.3202FAامین ذرتی پوردانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستانمحمد معظمیعضو هیات علمی دانشگاه رامین خوزستانJournal Article20150618Background and objectives: Soil erosion is a complex phenomenon involving the detachment and transport of soil particles, storage and runoff of rainfall. Generally the rill and surface erosions are among the main sub-processes of water erosion. Obviously, determination of the rill and surface erosion proportions in a rainfall event has an intrinsic value in order to develop of physically based model of erosion. The rainfall intensities and frequency are the effectible factors important on magnitude of the soil loss. The purpose of this study is for the assessment effect of the rainfall patterns on sediment delivery contribution in the steep-slope on the Marl soils.<br /> <br /> Materials and methods: For this purpose, was used from liquid paraffin technique for determine rills volumes, on two the slope length, two slope gradient and three rainfall intensity and they were carried out in three repetitions. At the initial stage of each experiment, the flume was set at the desired slope length, slope gradient and rainfall intensity. In each test, the starting time of the simulated rainfall, the time when runoff reached the outlet of the plot, and the time when rill initiation occurred were recorded. In each experiment, sediment samples together with runoff were taken every minute for about 30 minutes after the start of the runoff at 1,2,3,5,8,10,15 and 30 minute's. The runoff discharge, runoff volume, and sediment concentration and rill numbers were measured at the outlet of the test plot for different rainfall intensities and slope lengths and gradients.<br /> Results: The result showed that the rainfall intensity of 10mm/h and slope of 22% do not create rill formation during 30min rainfall in the Marl soil and all output sediment at the bottom of the flume is caused by surface erosion events. The results showed that the rill and surface erosion on the both increase exponentially with increasing slope length and gradient and rainfall intensity levels, simultaneously. Also, with continuing rainfall, however surface erosion contribution is reduced but the rill erosion contribution is increased. In the conditions, average of the surface erosion increased from 21.2 to 527×10-6 Kg m-2 s-1 and rill erosion from 19.4 to 3172 ×10-6 Kg m-2 s-1. With the increase in the rainfall intensity, soil loss changes to rainfall changes ratio (loss/ precipitation), to the low intensity (10 mm/h) 1.5 times and for high intensity (110 mm/h) about five times has shown growth.<br /><br /> Conclusion: Finally the results showed, doubling of the plot length not only hasn't affected on the amount of surface erosion contribution but also has increased contribution of rill erosion about 2.1 times. So with increasing the mentioned parameters, remained constant the ratio the surface erosion contribution, but added the ratio of rill erosion contribution. In upper rainfall intensities, the rill erosion and surface erosion is contributed to 90 and 10 percent of amount sediment yield of plot, respectively. But in lower rainfall intensities surface erosion is dominant.مقدمه و اهداف : فرسایش خاک یک پدیده بسیار پیچیده است، که دربردارنده فرایندهای برداشت و انتقال ذرات خاک می باشد. مهمترین عامل تأثیرگذار اقلیمی بر بزرگی فرسایش، تاثیر عامل شدت بارندگی آن بر هدررفت خاک است. فرسایش شیاری و سطحی نیز جزء زیرفرایندهای اصلی فرسایش آبی محسوب میشوند. بدیهی است تعیین سهم هر یک از زیرفرایندهای فرسایش آبی در هر واقعه بارندگی دارای ارزش ذاتی بالایی نظیر ارائه مدلهای فرسایش در کشور است. هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر طول دامنه در مقدار سهم فرسایش سطحی و شیاری از منابع تولید رسوب دامنه در اراضی مارنی (مارن گچی) شیبدار در شدت بارندگیهای مختلف است.<br /> مواد و روشها: به این منظور از روش تعیین حجم شیارها با روش حجم یابی پارافین مذاب در پایش تغییرات پستی و بلندیهای ریز حاصل از رواناب در شرایط آزمایشگاهی، در دو طول شیب، دو درجه شیب و سه شدت بارندگی شاخص حوضه، در سه تکرار استفاده شد. نمونههای رسوب و حجم رواناب خروجی بعد از شروع رواناب در فواصل زمانی یک، دو، سه، پنج، هشت، ده، پانزده، بیست و سیدقیقهای (بهدلیل حساسبودن خاک مارن به جریانهای متمرکز و تغییرات ناگهانی در حجم رسوب خروجی) در مدت 30 دقیقه بارش، نمونهبرداری شد. دادههای اندازهگیریشده شامل دبی رواناب، رسوب خروجی از انتهای فلوم و تعداد شیارها در هر سطح آزمایش بود.<br /> نتایج و یافته ها: نتایج نشان داد که در شدت بارندگی10 میلیمتربرساعت و شیب 22 درصد هیچگونه فرسایش شیاری روی خاک مارن رخ نداد و کلیه رسوب خروجی در انتهای فلوم ناشی از فرسایش سطحی بوده است. با افزایش طول شیب، شدت بارندگی و درجه شیب؛ مقدار کل فرسایش در کلیه تیمارها تشدید قابل توجه داشته است؛ بهطوریکه نرخ فرسایش سطحی از6-10×2/21 به6-10×527 کیلوگرمبرمترمربعبرثانیه و فرسایش شیاری از6-10×4/19به6-10×3172 کیلوگرمبرمترمربعبرثانیه افزایش نشان داده است. با افزایش شدت بارندگی، نسبت تغییرات هدررفت به تغییرات بارندگی (هدررفت/بارندگی)، در شدت بارندگیهای پایین (10میلیمتربرساعت) 5/1برابر و درشدت بارندگیهای بالا (110 میلیمتربرساعت) حدود پنج برابر رشد نشان داد.<br /> نتیجهگیری: در نهایت نتیجه گیری شد دو برابر شدن طول پلاتها، در نسبت سهم فرسایش سطحی تاثیری نداشته ولیکن مقدار فرسایش شیاری را حدود 1/2 برابر افزایش داده است. بنابراین با رشد پارامترها نسبت سهم فرسایش سطحی ثابت مانده ولیکن به سهم فرسایش شیاری اضافه شده است. در بارندگیهای شدید(110میلیمتربرساعت)، فرسایش شیاری مقداری حدود90درصد بیلان رسوب دامنهها را به خود اختصاص داده ولیکن فرسایش سطحی، نقشی کمتر از ده درصد از سهم رسوب دامنه را داشته است؛ درصورتیکه در شدتهای پایین بارندگی (10میلیمتربرساعت)، فرسایش سطحی100درصد رسوب خروجی دامنه را تولید نموده است.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3202_0b40e58375b0acafc3eed2b9a3d19f1d.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822Determination and evaluation of blue and green water footprint of dominant tillage crops in Urmia lake watershedتخمین و ارزیابی ردپای آب آبی و آب سبز محصولات عمده مورد کشت در حوضه آبریز دریاچه ارومیه337344320310.22069/jwfst.2016.3203FAجواد بهمنشدانشگاه ارومیه- گروه مهندسی آب0000-0001-5856-9951توحید علیقلی نیادانشگاه ارومیهحسین رضاییدانشگاه ارومیه0000-0002-1354-7385مجید منتصریدانشگاه ارومیهJournal Article20150207Background and objectives: Water footprint index is a global index which can be as an indicator of real consumptive water base on region climate condition. At first the mentioned index was presented by Hoekstra (2002) and after this concept was used extensively in the world (Faramarzi et al, 2009; Akhavan et al, 2009; Yu et al, 2010; Arabi et al, 2012; Gerbens-Leenes et al, 2013; Xu et al, 2014). The objective of the present study is to calculate water footprint for dominant crops in Urmia lake basin in two components named green and blue water. In this process, green and blue water components were separated in order to correct programing in agriculture part and saving water resources. <br />Materials and methods: To investigate dominant crops water footprint in different regions of Urmia lake basin, the studied basin was divided to seven regions. Then for any region one station was selected as datum station. In this direction, Salmas, Urmia, Mahabad, Tekab, Tabriz, Maragheh and Sarab stations were presented as datum stations. In this research, to investigate agricultural crops water footprint in Urmia lake basin, five dominant crops in basin containing wheat, sugar beet, tomato, alfalfa and maize were investigated and their water footprint were calculated. The evapotranspiration and water requirement for the studied crops were calculated by using CropWat 8.0 software. The requirement data for evapotranspiration calculation containing minimum temperature, maximum temperature, relative humidity, sunshine hours, wind speed and precipitation in monthly scale were obtained from meteorological organization. After arranging, the data was presented to the software and Water footprint was calculated. <br />Results: The results of Water Footprint calculate in two components (blue and green) showed that the mean annual consumptive water was 24834.83 m3/ton for dominant crops and green and blue water portion was calculated 25 percent and 75 percent respectively. Also the results showed that among the studied crops, wheat (13124.94 m3/ton) and alfalfa (7393.81 m3/ton) had the highest water footprint. Whereas sugar beet and forage maize had the highest blue water to green water consumption ratio. The results of zoning showed that blue water consumption was high in Tabriz and Maragheh plains whereas for Urmia and Tekab plains green water consumption was considerable. <br />Conclusion: The results of the present study showed that the crops such as wheat and alfalfa which have considerable green water in comparison of other crops were proposed for cultivate in the studied region. It is necessary to mention that this issue is an effective suggestion when the water footprint index is calculated in different climate and other provinces and correct integrate programing was done in agriculture part and tillage pattern.سابقه و هدف: شاخص ردپای آب به عنوان یک شاخص جهانی نشاندهنده مقدار واقعی آب مصرفی بر اساس شرایط و اقلیم هر منطقه میباشد. این شاخص برای اولین بار توسط هواکسترا (2002) معرفی گردید(7). بعد از آن این مفهوم به طور گسترده در جهان به کار گرفته شد (فرامرزی و همکاران، 2009؛ اخوان و همکاران، 2009؛ یو و همکاران، 2010؛ عربی و همکاران، 2012؛ گربنز لینز و همکاران، 2013؛ ژو و همکاران، 2015) (4، 1، 13، 3، 5، 11). هدف از این تحقیق نیز محاسبه ردپای آب محصولات عمده کشت شده در محدوده حوضه آبریز دریاچه ارومیه میباشد. در این فرآیند به منظور برنامه ریزی کلان و صحیح در بخش کشاورزی و حفظ منابع آب، دو جزء سبز و آبی تفکیک گردیدند. <br />مواد و روش ها: جهت بررسی ردپای آب محصولات در قسمتهای مختلف حوضه دریاچه ارومیه، کل حوضه موردمطالعه به هفت منطقه تقسیمبندی گردید سپس برای هر منطقه یک ایستگاه بهعنوان ایستگاه مبناء انتخاب گردید. در این راستاء ایستگاههای سلماس، ارومیه، مهاباد، تکاب، تبریز، مراغه و سراب بهعنوان ایستگاههای مبنا معرفی گردیدند. در این تحقیق برای بررسی ردپای آب محصولات زراعی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه، پنج محصول عمده در حوضه شامل، گندم، چغندرقند، گوجهفرنگی، یونجه و ذرت مورد بررسی قرار گرفته و ردپای آب آنها محاسبه گردید. از نرمافزار CropWat 8.0 بهمنظور محاسبه تبخیر-تعرق و نیاز آبی گیاهان استفاده شد. دادههای مورد نیاز جهت محاسبه تبخیر و تعرق شامل دمای حداقل، دمای حداکثر، درصد رطوبت نسبی، ساعات آفتابی، سرعت باد و بارندگی در مقیاس ماهانه از سازمان هواشناسی کشور تهیه گردید. پس از مرتبسازی دادهها به نرمافزار معرفی گردید و ردپای آب محصولات محاسبه گردید. <br />یافته ها: نتایج حاصل از محاسبات ردپای آب در دو جزء (آبی و سبز) نشان داد که متوسط سالانه آب مصرفی محصولات غالب تولید شده در حوضه حدود m3/ton 3547/83 میباشد که از این مقدار سهم دو جزء آب سبز و آبی به ترتیب 25 درصد و 75درصد میباشد. همچنین نتایج نشان داد که در بین محصولات مورد مطالعه، گندم(1874/99 m3/ton) و یونجه (1056/26 m3/ton) بیشترین ردپای آب را در بین محصولات حوضه دارا بودند. در حالی که نسبت آب آبی به سبز بالاترین مقدار را برای ذرت علوفهای و چغندرقند داشتهاند. نتایج حاصل از پهنهبندی نیز حاکی از بالا بودن میزان آب آبی در دشتهای تبریز و مراغه و قابل توجه بودن ردپای آب سبز در دشتهای ارومیه و تکاب میباشد. <br />نتیجه گیری: با توجه به نتایج تحقیق محصولاتی نظیر گندم و یونجه که نسبت آب سبز بیشتری نسبت به سایر محصولات دارند برای کشت در منطقه مورد مطالعه پیشنهاد میگردد. لازم به ذکر است که زمانی این امر بهصورت مؤثر عملی خواهد بود که به بررسی سایر محصولات در اقلیمهای مختلف کشور و در سایر استانها پرداخته شود و با دید کلان برنامهریزیهای صحیح، هدفمند و یکپارچه در بخش کشاورزی و الگوی صحیح کشت انجام گردد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3203_da2ee71f801515addb190b1dc986e217.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206923320160822Technical evaluation of sprinkler irrigation system on farm
( Isfahan and Hamadan Provinces)ارزیابی فنی سیستم آبیاری بارانی در شرایط زارعین (استان اصفهان و همدان)345350320410.22069/jwfst.2016.3204FAحمیدرضا سالمیعضو هییت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهانسید معین الدین رضوانیعضو هیات علمیJournal Article20130601Background and objectives :In several fields of Isfahan and Hamadan provinces, due to lack of proper design and hydraulic shortcomings of sprinkler system, the efficiency system is unacceptable and causes ponding of water on the land and runoff from the field. Therefore, in this study, some of the existing sprinkler irrigation systems in Fereidan and Bahar regions were evaluated. <br /> Materials and Methods: In this research, nine and ten potato fieldsin Isfahan (Fereidan Region) and Hamedan (Dashtebahar Region) Provinces respectively were evaluated for 2 years.Soil physical characteristics such as soil texture andsoil permeabilityat field sites were measured in the Isfahan and Hamedan Soil and Water Laboratory. Also sprinklerirrigation systems in these fields were investigated. From soil characteristics in Frieden region could be noted to medium soilpermeability(1.5 to 2.0 cm.hr-1) andsoil texture (medium to heavy). Thesprinkler irrigation was permanentclassic system.Soil texture (loam, clay loam, silty loam, silty clay loam)and the existing irrigation system were reported moveable classic and wheel move sprinkler irrigation. Irrigationsystems assessments weretaken place according to Merriam and Keller methodology (1978) (5).Uniformity coefficients, potential and actual application efficiency of low quarter (PELQ، AELQ، CU and DU) were determined.The hydraulic system parameters consists of H, Q and P were measured.First of all, soil moisture in the experimental sites to determine the soil moisture deficit (SMD) was measured.Pressureandflow ratesprinklersatthe beginning, middleandend of theirrigation experimentsas well as in fieldswere measured.Aftertwohours, sprinklers pressure,flow rateandvolume of waterinthecanswere measured.The uniformityandefficiencyof thesystemswere calculated as well. <br />Results: Nine sprinkler irrigation systems were evaluated and DU, CU, AELQ and PELQ in the fields were equal 60.8%, 57.2%, 75.3% and 66.2% respectively. The results indicated that the poor PELQ was mostly due to lack of sufficient knowledge of the operators about optimal use of the irrigation system including control of inlet pressure, simultaneous operation of too many sprinklers and inappropriate duration of each sprinkler operation. All these factors led to deviation from the designed irrigation time and interval. The low values of DU and CU could be attributed to insufficient pressure and discharge of irrigation systems. In sprinkler irrigation system, the main difficulties in implementation of this system are lack of accuracy in design and insufficient knowledge of users. Ten sprinkler irrigation systems were evaluated in Bahar plain and PELQ, AELQ, CU and DU in the fields were equal 53.0%, 45.6%, 81.1% and 77.1% respectively. Average of PELQ, AELQ, CU and DU in the weel move systems were equal 55.1%, 51.1%, 66.7% and 81.4% and solid systems were equal 52.1%, 43.3%, 73.0%, 81.0% respectively. <br />Conclusion: Results show that the poor AELQ was mostly due to economics. Poor DU and CU were mostly due to Low pressure and sprinkler's discharge in fildes. <br />Keywords: Isfahan, Hamadan, Potato, Sprinkler irrigation, Technical evaluation.سابقه و هدف: طراحی و اجرای نادرست سامانههای آبیاری بارانی کلاسیک ثابت، کلاسیک ثابت فصلی و ویلمو ، بازده آنها را کاهش میدهد و باعث غیریکنواختی پخش آب و ایجاد رواناب در سطح مزرعه میشود. ازاینرو به منظور بررسی کارایی و عملکرد این سامانه ها تعدادی طرح آبیاری در مزارع سیبزمینی شهرستانهای فریدن و بهار(قطب های سیب زمینی کاری استان های اصفهان و همدان)مورد ارزیابی فنی قرارگرفت و مشخصههای راندمان پتانسیل کاربرد، راندمان واقعی کاربرد آب در ربع پائین و ضرایب یکنواختی تعیین شد. <br /> مواد و روش ها: این تحقیق در 9 مزرعه منطقة فریدن استان های اصفهان و 10 مزرعه دشت بهار همدان بر روی محصول سیبزمینی انجام شده است. خصوصیات خاک مورد مطالعه در منطقه فریدن قابلیت نفوذ متوسط (2-5/1 سانتیمتر در ساعت) با بافت خاک سطحی متوسط تا نسبتاً سنگین و سامانه های آبیاری مورد نظر از نوع کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک بود. در دشت بهار استان همدان بافت خاک مزارع مورد مطالعه لوم، لوم رسی، لوم سیلتی، لوم رسی سیلتی و سامانه های آبیاری مورد ارزیابی کلاسیک نیمه متحرک و ویلمو بود. ارزیابی سامانهها طبق روش شناسی مریام و کلر (1978) صورت گرفت(5). پارامترهای مورد نیاز ارزیابی فنی شامل PELQ، AELQ، CU و DU بود. همچنین متغیرهای هیدرولیکی سیستم شاملQ ،H و P اندازهگیری شد. قبل از انجام آزمایشها، رطوبت خاک محلهای آزمایش به منظور تعیین نقصان رطوبت خاک (SMD) اندازهگیری شد. فشار و دبی آبپاشها در ابتداء، وسط و انتهای سامانه و نیز در محل انجام ارزیابی سامانه های آبیاری اندازه گیری شد. پس از زمانی حدود 2 ساعت، فشار و دبی در آبپاش ها و حجم آب داخل قوطیها اندازهگیری شدند، و یکنواختی و راندمان های سامانه ها محاسبه شدند. <br />یافته ها: میانگین مشخصههای PELQ،AELQ ، CU و DU در مزارع به ترتیب 8/60، 2/57، 3/75 و 2/66 درصد بدست آمد. نتایج نشان داد پائین بودن PELQ در بیشتر موارد بعلت فقدان آگاهی بهرهبرداران در مورد نحوه استفاده بهینه از سامانه از جمله کنترل فشار ورودی به سامانه، استفاده همزمان از تعداد زیاد آبپاش و مدت نامناسب کارکرد هر یک از آبپاش ها است که نهایتاً منجر به عدم رعایت ساعت و دور آبیاری میگردد. برابری راندمان پتانسیل و راندمان واقعی کاربرد آب در برخی مزارع، بیانگر کمبود آب در آنها و بحران آب در فصل زراعی بوده است. در دشت بهار استان همدان میانگین پارامترهای PELQ, AELQ, CU و DU در هر10 سامانه ارزیابی شده به ترتیب برابرند با : 0/53, 6/45, 1/81, 1/71 درصد. میانگین پارامترهای PELQ , AELQ , CU و DU در سیستمهای ویلمو به ترتیب 1/55, 1/51, 7/66 و 4/81 و در سیستمهای کلاسیک ثابت1/52, 3/43, 73 و 81 درصد بدست آمد. <br />نتیجهگیری:نتایج نشان داد پایین بودن راندمان پتانسیل کاربرد ربع پایین در بیشتر مواقع در مزارع مورد بررسی علل اقتصادی داشته است و کمبود فشار و دبی آبپاشها علت پایین بودن DU و CU میباشند.https://jwsc.gau.ac.ir/article_3204_0764dfb6e73a85f1c203b4232689d99d.pdf