دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421The effects of hematite nanoparticles on the concentrations of arsenic and some micronutrients of corn plant grown in contaminated soilsبررسی تاثیر نانوذرات هماتیت بر غلظت آرسنیک و برخی عناصر غذایی گیاه ذرت کشت شده در خاکهای آلوده134405810.22069/jwsc.2018.13878.2862FAطاهره منصوریدانشگاه زنجاناحمد گلچیناستاد گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان0000-0002-7193-6821Journal Article20170823Background and objectives: Arsenic is one of the metalloid which has recently attract attention. Long-term exposure to As can lead to skin, bladder, lung, and prostate cancer. The presence of As in soil and water causes its transfer to the different parts of plants. So far the effects of hematite nanoparticles (α-Fe2O3) on the concentration of As in plants grown in contaminated soils have not been evaluated, therefore this study was conducted to evaluate the effects of hematite nanoparticles on the concentrations of As, P, Fe, Zn and Mn of corn plant growth in contaminated soils.<br />Materials and Methods For this purpose a factorial experiment was conducted using a completely randomized design and three replications. The experimental factors were the application rates of hematite nanoparticles (0, 0.05, 0.1 and 0.2%) and levels of soil As (0, 6, 12, 24, 48, and 96 mg/kg). Soil samples artificially contaminated by different levels of As using Na2HAsO4.7H2O salt and incubated for 5 month. Hematite nanoparticles were synthesized from iron nitrate, and their properties were investigated by XRD, SEM and TEM techniques. At the end of incubation time, the hematite nanoparticles were added to the As contaminated and control soils and after 1 month the concentrations of available As in the samples were measured, then planted to corn. After 75 days of sowing, plants were harvested the dry weights of aerial parts and roots, concentrations of As, P, Fe, Zn and Mn of these parts were measured. <br />Results and Discussion The results showed that the concentration of soil available arsenic and arsenic concentrations of root and aerial parts increased as the concentration of soil total arsenic increased. As accumulated in the roots more than the aerial parts. Contamination of soil by As increased the concentrations of P and Mn and decreased those of Fe and Zn in corn root. The concentrations of P, Fe and Zn in the aerial parts of corn decreased and that of Mn increased as a result of As application. As reduced P translocation from the roots to the aerial parts of corn plants. The application of hematite nanoparticles significantly decreased the concentrations of arsenic in soil and in root and aerial parts of corn. The application of hematite nanoparticles increased the dry weight of root by increasing the root concentrations of Fe and Zn and decreasing the accumulation of As, P and Mn in the plant root. It also increased the dry weight of aerial parts as a result of increased concentrations of P, Fe and Zn and reduced accumulation of As and Mn. Those, but they decreased the concentrations of P, Fe, Zn, Mn and dry weight of root and aerial parts of plants grown in uncontaminated soils. The application rate of 0.2% hematite nanoparticles gave the maximum effect. The reductions in the concentrations of root and aerial parts arsenic at the application rate of 0.2% of the hematite nanoparticles were 54.64 and 40.20 percent respectively for the soils with total As of 96 mg As/kg.<br />Conclusions As at the concentrations of less than 12 mg/kg increased root and aerial parts growth and dry weights but at the concentrations higher than 12 mg/kg, by creating toxic effects and disrupting the balance of nutrients, reduced the growth and dry weights of root and aerial parts of corn plant. These results suggest that hematite nanoparticles can be use for remediation of arsenic contaminated soils on the condition that further research is carried out on their environmental effects.سابقه و هدف: آرسنیک یکی از شبه فلزات است که اخیرا توجهات زیادی را به سوی خود جلب کرده است. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آرسنیک سبب بروز سرطان های پوست، شش و پروستات می شود. حضور آرسنیک در آب و خاک منجر به انتقال آن به بخش های مختلف گیاهان می شود. تاکنون تاثیر نانوذرات هماتیت بر غلظت آرسنیک در گیاهان کشت شده در مناطق آلوده بررسی نشده است. پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی نانوذرات هماتیت در کاهش تحرک و گیاه -فراهمی آرسنیک و تاثیر آن بر غلظت عناصر فسفر، آهن، روی و منگنز گیاه ذرت کشت شده در خاکهای آلوده انجام شد.<br />مواد و روش ها: بدین منظور یک آزمایش فاکتوریل با دو فاکتور سطوح نانوذرات هماتیت (صفر، 0/05، 0/1 و 0/2 درصد وزنی) و سطوح مختلف آرسنیک (صفر، 6، 12، 24، 48 و 96 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در گلخانه انجام شد. خاک بصورت مصنوعی و با استفاده از نمک آرسنات سدیم (Na2HAsO4.7H2O) به سطوح مختلف آرسنیک آلوده و به مدت پنج ماه خوابانیده شد. نانوذرات هماتیت (α-Fe2O3) از نیترات آهن سنتز شدند و خصوصیات آنها به وسیله تکنیکهای XRD، SEM و TEM بررسی گردید. پس از پایان زمان خوابانیدن، نانوذرات هماتیت به خاکهای الوده و غیرآلوده افزوده شد و پس از یک ماه غلظت آرسنیک قابل جذب خاک ها اندازه گیری شد. از گیاه ذرت به عنوان شاخص زیستی استفاده شد. پس از گذشت 75 روز گیاهان برداشت شدند و ارتفاع بوته، وزن خشک ریشه و بخش هوایی، غلظت آرسنیک، فسفر، آهن، روی و منگنز ریشه و بخش هوایی اندازه گیری شد. <br />یافته ها: مورفولوژی نانوذرات هماتیت بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری کروی تشخیص داده شد و میانگین اندازه آنها 30 نانومتر اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت آرسنیک کل خاک، غلظت آرسنیک قابل جذب، غلظت آرسنیک ریشه و بخش هوایی ذرت افزایش یافت. تجمع آرسنیک در ریشه بیش از بخش هوایی ذرت بود. آرسنیک سبب افزایش غلظت عناصر فسفر و منگنز و کاهش غلظت عناصر آهن و روی ریشه ذرت شد. همچنین در بخش هوایی غلظت فسفر، آهن و روی را کاهش ولی منگنز را افزایش داد. آرسنیک همچنین سبب کاهش انتقال فسفر از ریشه به بخش هوایی شد. نانوذرات هماتیت در کلیه سطوح آرسنیک خاک، غلظت آرسنیک قابل جذب و غلظت آرسنیک ریشه و بخش هوایی ذرت را بطور معنی دار کاهش دادند. این نانوذرات با افزایش غلظت عناصر غذایی آهن و روی، کاهش تجمع آرسنیک، فسفر و منگنز ریشه گیاهان کشت شده در خاکهای آلوده، سبب افزایش وزن خشک ریشه شدند و با افزایش غلظت عناصر فسفر، آهن و روی و کاهش تجمع آرسنیک و منگنز بخش هوایی سبب افزایش وزن خشک آن شدند، ولی در خاک های غیرآلوده با کاهش غلظت عناصر غذایی فسفر، آهن، روی و منگنز ریشه و بخش هوایی گیاهان کشت شده منجر به کاهش وزن خشک گیاه شدند. موثرترین سطح مصرف نانوذرات هماتیت 0/2 درصد بود بطوری که مقدار کاهش غلظت آرسنیک ریشه و بخش هوایی گیاهان کشت شده در خاک تیمار شده با2/ 0 درصد نانوذرات هماتیت و 96 میلی گرم آرسنیک بر کیلوگرم 54/64 و 40/20 درصد بود.<br />نتیجه گیری: آرسنیک در غلظت های کمتر از 12 میلی گرم بر کیلوگرم رشد و وزن ریشه و بخش هوایی ذرت را افزایش داد ولی در غلظتهای بیش از آن با ایجاد اثرات سمی و بر هم زدن تعادل عناصر غذایی رشد گیاه را کاهش داد. بطور کلی نتایج نشان دادند که نانوذرات هماتیت می توانند برای پاکسازی خاک های آلوده به آرسنیک بکار روند به شرط آنکه تحقیقات تکمیلی در خصوص اثرات زیست محیطی آنها صورت گیرد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4058_ff5e02b5dc7608a7225b8238f00910c7.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Identification and separation of flooding source regions and investigating the impact of watershed management operations on the peak discharge (Case study: Bar watershed, Neyshabour, Iran)شناسایی و تفکیک مناطق سیل خیز و بررسی تأثیر فعالیت های آبخیزداری بر دبی اوج سیلاب حوضه (مطالعه موردی: حوضه آبخیز بار نیشابور)3559405910.22069/jwsc.2018.13978.2875FAهادی معماریان خلیل آباداستادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایرانمحمد یوسفیکارشناسی ارشد علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایرانامیرحسین آقاخانی افشاردانشگاه تبریز- دانشکده مهندسی عمران-گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکیJournal Article20170927Background and Objectives: The increasing flooding trend in recent years suggests that most of the country's regions are vulnerable to invasions of periodic and destructive floods. In this aspect, many cities, villages, industrial and agricultural facilities and residential areas are prone to flood occurrence, as well. Therefore, the basic identification of flood process within the catchment area is one of the most important measures in flood control and the mitigation of damages. The main objective of this research is to investigate and identify the flood areas and the effect of watershed management on flood peak discharge in the outlet of the Bar watershed, Neyshabour, located in Razavi Khorasan province.<br />Material and Methods: For this purpose, the basin was divided into 20 subbasins and the physical properties of the whole basin and subbasins were determined using the geographical information system oodand in a digital format. Then, by using the HEC-HMS hydrologic model, the corresponding flow discharges were calculated for each subbasin. Then, by successively deleting subbasins at each model runtime, i.e. Single Successive Subwatershed Elimination method (SSSE), the whole basin water discharge was calculated after the flood routing in the main streams without the subbasin by using the kinematic wave routing approach, Thus the effect/share of each subbasin in the production of flood is identified. Also, the flood discharge of the basin was calculated in the basin area unit and the flood index (f) was the basis for the priority of the basin.<br />Results: In calibration process, two parameters of curve number and manning coefficient were selected as the most effective parameters on flood discharge. The high Nash-Sutcliffe coefficient in flood events showed that calibration of the model in the watershed basin was appropriately done. The results showed that the subbasin B1 (in the northern part of the watershed) in the return periods of 50 and 100 years had the hieghst peak discharge of 38.9 and 44.1 cubic meters per second at the outlet of the subbasin, and the subbasins B11, B13 and B19 (in the western parts of the watershed) showed the minimum peak discharge. Also, according to the index (f), in flood plains with return periods of 50 and 100 years, the subbasins B4 and B3 (in the northern half of the watershed) ranked first and second, respectively and the subbasins B6, B11, B12, B13, B14 and B19 (in the southern part of the watershed and in the eastern and western parts of the watershed) showed the lowest priority in terms of their participation in basin flood. In subbasin B1, the highest level of peak discharge has been observed in the highest level of biological operations, ranging from 41.27 to 44.73 percent. On the other hand, the results showed that the higher the proportion of the biological activity to the subbasin area, the more obvious the role of these projects in reducing peak discharge. According to the study, the role of structural activities in reducing the flood peak is lower than biological activities, and increasing the number of structures along the river route will reduce the peak peak area of the subbasin.<br />Conclusion: By investigating the effect of biological activities and the construction of gabion check dams on the flood discharges, it can be said that the role of biological activities in reducing peak flow and flood volume is much more effective than structural activities (construction of gabion). Therefore, the CN factor is an effective and controllable factor for flood discharge of the basin, on reducing peak flow.سابقه و هدف: روند رو به افزایش سیل در سال های اخیر حاکی از آن است که اکثر مناطق کشور در معرض تهاجم سیلاب های دوره ای و مخرب قرار دارند که از این نظر بسیاری از شهرها، روستاها، تأسیسات صنعتی و کشاورزی و اماکن مسکونی نیز در معرض خطر سیل قرار گرفته اند. لذا شناسایی اصولی مناطق سیل خیز در داخل حوضه آبخیز از جمله اقدامات بسیار مهم در کنترل سیل و کاهش خسارات ناشی از آن محسوب می گردد. هدف اصلی از انجام تحقیق حاضر بررسی و شناسایی مناطق سیل خیز و تأثیر فعالیت های آبخیزداری بر میزان دبی اوج سیلاب در حوضه آبخیز رودخانه بار شهرستان نیشابور واقع در استان خراسان رضوی می باشد. <br />مواد و روش ها: بدین منظور حوضه مورد مطالعه به 20 زیرحوضه تقسیم گردید وخصوصیات فیزیکی کل حوضه و زیرحوضه ها با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و در فرمت رقومی تعیین شد. سپس با بهره گیری از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS و به کمک روش تکرار حذف انفرادی زیرحوضه (Single Successive Sub-watershed Elimination) آبنمودهای سیل متناظر با بارش های طراحی برای هر یک از زیر حوضه ها محاسبه گردید. سپس با حذف متوالی زیرحوضه ها در هر بار اجراء مدل، دبی خروجی کل حوضه پس از روندیابی سیل در آبراهه های اصلی بدون زیرحوضه مورد نظر (با استفاده از روش موج سینماتیک) محاسبه گردید، بدین ترتیب میزان تأثیر هر یک از زیرحوضه ها در تولید سیل خروجی حاصل گردید. همچنین، سیل خیزی حوضه مطالعاتی در واحد سطح حوضه محاسبه گردید و شاخص سیل خیزی (f)، مبنای اولویت بندی حوضه قرار گرفت.<br />یافته ها: در فرآیند واسنجی مدل دو پارامتر شماره منحنی و ضریب مانینگ به عنوان مؤثرترین پارامترها بر دبی سیلاب حوضه آبخیز انتخاب گردیدند و ضریب ناش-ساتکلیف بالا در رخدادهای سیل نشان داد که واسنجی مدل در حوضه آبخیز بار به نحو مناسبی صورت پذیرفته است. نتایج شبیه سازی نشان داد که زیرحوضه B1 (در بخش شمالی حوضه) در دوره های بازگشت 50 و 100 ساله با تولید دبی اوج 38.9 و 44.1 مترمکعب بر ثانیه در محل خروجی زیرحوضه، بیشترین مقدار و زیرحوضه های B11، B13 و B19 (در بخش های غربی حوضه) با دبی اوج نزدیک به صفر کمترین مقدار دبی اوج را به خود اختصاص می دهند. همچنین، با توجه به شاخص (f) در رگبارهای طرح با دوره های بازگشت 50 و 100 ساله زیرحوضههای B4 و B3 (در نیمه شمالی حوضه) اولین و دومین رتبه و زیرحوضههای B6، B11،B12 ، B13،B14 و B19 (در نیمه جنوبی حوضه و در بخش های شرقی و غربی حوضه) کمترین اولویت را کسب کرده اند. در زیرحوضه B1 با توجه به اینکه بیشترین سطح عملیات بیولوژیک اجراء گردیده است، بالاترین درصد کاهش دبی اوج به میزان 41.27 تا 44.73 درصد می باشد. از طرف دیگر، نتایج نشان داد که هرچه نسبت سطح عملیات بیولوژیک به مساحت زیرحوضه بیشتر باشد، نقش این پروژه ها در کاهش میزان دبی اوج نیز واضح تر خواهد بود. با توجه به بررسی صورت گرفته نقش فعالیت های سازه ای در کاهش دبی اوج سیلاب کمتر از فعالیت های بیولوژیک می باشد و افزایش تعداد سازه ها در طول مسیر رودخانه باعث کاهش میزان دبی اوج زیرحوضه نیز خواهد شد. <br />نتیجه گیری: با بررسی اثر فعالیت های بیولوژیک و احداث گابیون بر دبی اوج سیلاب های طرح، می توان گفت که نقش فعالیت های بیولوژیک در کاهش دبی اوج و حجم سیلاب به مراتب مؤثرتر از فعالیت های سازه ای (احداث گابیون) می باشد. بنابراین، عامل CN به عنوان یک عامل مؤثر و قابل کنترل بر سیل خروجی حوضه و کاهش دبی اوج می باشد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4059_ea1700f7885d6b1278ec024fe028c256.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Statistical Analysis of Spatio-Temporal Pattern of Dust Storms in West and Southwest of Iranتحلیل آماری الگوی فضایی-زمانی طوفان گردوغبار در غرب و جنوب غرب ایران6183407710.22069/jwsc.2018.14107.2883FAسیدعبدالحسین آرامیدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0002-0139-2419مجید اونقاستاد ژئومرفولوژی و آمایش سرزمین، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.علی محمدیان بهبهانیعضو هیات علمی/ دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمهری اکبریاستادیار جغرافیای طبیعی و اقلیم شناسی، دانشکده علوم جغرافیای، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران.علیرضا زراسوندیمدیر مرکز پژوهشی منطقهای ریزگردها و استاد زمین شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.Journal Article20171023Background and objectives: The occurrence of dust storms as a global threat poses annually a lot of financial and human losses to the country. Hence, according to the topographic-climatic conditions and the significant increment in the dust storm occurrence frequency, investigation and survey to mitigate the harmful effects is inevitable.<br />Materials and methods: In this research, dust storms were evaluated based on the spatio-temporal frequency of 25 synoptic meteorological stations in western and southwestern Iran during the statistical period of 22 years (1995-2016). Daily Data were analyzed using eight observation points in the form of special codes using statistical methods. The average dust accumulation in the cluster and average monthly, annual, warm and cold periods was calculated and plotted using R software for all stations.<br />Results: The results of the annual survey of dusty phenomenon indicated that Abadan station had the highest number of days in the whole region with the average frequency of 16 days in year. Bostan, Sarpol-E-Zahab and Ahwaz are the most frequent. 63.02% of the outsider dust storms events which distributed from 9:30 to 18:30 local time. 83.47% of the local dust storms events at 3:30 local time, the highest frequency of dust storms in June and July is the lowest in November and December. Also, the percentage of local and outsider dust storms frequency during the statistical period showed that 74.94% of the dust storm days were outsider sources and 25.06% of the local sources. The average frequency of dust storm in the under studied area is 36 days in warm and cold period of the year recpectively. In all studied stations, most of the dusty days were related to the warm period.<br />Conclusion: Whatever the disturbance of a dust wave originates from its original source, its intensity decreases. Therefore, it can say that the primary sources of dust phenomena majority of the under studied area, are such as Iraq, Saudi Arabia, Syria, and North Africa deserts. Investegition of spatial pattern showed <br />Dust storms were increased from the north to the south. While along west towards the east, it is in the Quadratic polynomial form. As a result, dust storm occurrence frequency increased from west to the east, and then it decreas towards the east. Zagros Mountains positioning, which run northwest-southeast through western Iran prevents dust storms from entering those area like a dam. Also the offset of this phenomenon is more time-consuming compare to other regions.سابقه و هدف: وقوع طوفانهای گرد و غبار به عنوان یک خطر جهانی، همه ساله مشکلات و خسارتهای مالی و جانی فراوانی را برای کشور به دنبال دارد. بنابراین، با توجه به شرایط توپوگرافیکی-اقلیمی ایران و افزایش چشمگیر فراوانی وقوع طوفانهای گرد و غبار، بررسی و مطالعه برای کاهش اثرات زیانبار آن اجتنابناپذیر است.<br />مواد و روشها: در این تحقیق طوفانهای گرد و غبار بر حسب فراوانی فضایی-زمانی برای 25 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک نواحی غرب و جنوب غربی ایران در طی دوره آماری 22 ساله (2016-1995) ارزیابی گردید و دادهها بهصورت روزانه طی 8 دیدهبانی در قالب کدهای ویژهای با استفاده از روشهای زمین آماری بررسی و تجزیه و تحلیل شدهاند. میانگین وقوع طوفانهای گرد و غبار در ساعتهای رخداد گرد و غبار و میانگین ماهانه، سالیانه، دوره گرم و سرد با استفاده از نرم افزارR برای کلیه ایستگاهها در طی دوره آماری مورد مطالعه محاسبه و نمودار آنها ترسیم گردید.<br />یافتهها: نتایج حاصل از بررسی سالیانه پدیده گرد و غبار نشان میدهد که منطقه آبادان با میانگین فراوانی 16 روز سال، بیشترین تعداد روزها را در کل منطقه مورد مطالعه دارد و پس از آن منطقه بستان، سرپلذهاب و اهواز بیشترین فراوانیها را به خود اختصاص میدهند. 02/63 درصد از وقایع طوفان گرد و غبار فرامحلی از ساعت 9:30 تا 18:30 به وقت محلی و 47/83 درصد از وقایع طوفان گرد و غبار محلی در ساعت 3:30 به وقت محلی اتفاق میافتند و بیشترین فراوانی طوفان گرد و غبار در ماههای ژوئن و ژوئیه و کمترین فراوانی در ماه نوامبر و دسامبر میباشد. همچنین درصد فراوانی طوفانهای گرد و غبار محلی و فرامحلی طی دوره آماری نشان داد که 94/74 درصد روزهای طوفان گرد و غبار از منشأ فرامحلی و 06/25 درصد از منشأ محلی برخوردار بودهاند. میانگین فراوانی طوفان گردوغبار در دوره گرم سال در منطقه مورد مطالعه 36 روز و در دوره سرد سال، 22 روز میباشد. در تمام ایستگاههای مورد مطالعه اکثر روزهای گردوغباری مربوط به دوره گرم سال بوده است.<br />نتیجهگیری: هر چه یک موج گرد و غباری از منشاً و یا کانون اولیه خود فاصله میگیرد از شدت و تداوم آن کاسته میشود. بنابراین میتوان گفت چون منبع اولیه اکثریت پدیدههای گردوغباری منطقه مورد مطالعه، مناطقی هم چون بیابانهای عراق، عربستان، سوریه و شمال آفریقا میباشد بررسی الگوی فضایی نشان داد که طوفانهای گردوغبار در امتداد شمال به جنوب منطقه مورد مطالعه به صورت خطی افزایش مییابند در حالیکه در امتداد غرب به شرق از تابع چند جملهای درجه 2 (منحنی با یک قوس) تبعیت میکنند که این امر نشان دهنده افزایش فراوانی طوفان گردوغبار در راستای حرکت از غرب به شرق و سپس کاهش فراوانی طوفان گردوغبار به سمت شرق منطقه مورد مطالعه میباشد. قرارگیری ارتفاعات زاگرس با امتداد شمالغربی- جنوبشرقی که خود همانند سدی جلوی عبور طوفانهای گردوغبار وارده به این نواحی را گرفته و خروج این پدیده نیز به زمان بیشتری نسبت به بقیه مناطق را دارد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4077_2e14bc9d3154062643a55e972e1d759e.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Investigation and determination of factors affecting the shape of the flow duration curve in different climates of Iranبررسی و تعیین عوامل مؤثر بر شکل منحنی تداوم جریان در اقلیمهای مختلف ایران85105406110.22069/jwsc.2018.12764.2747FAرحیم کاظمیعضو هیئت علمی پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیز داریجهانگیر پرهمتعضو هیات علمی پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیز داریفرود شریفیدانشیار پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری سازمان تحقیقات کشاورزی-وزارت جهارد کشاورزیJournal Article20170225Background and objectives: Improvement and development of forecasts in ungaged catchments needs to understand the interaction between the catchments parameters and hydrological response of catchments in different climates. Flow duration curve is one of the best methods for showing the hydrological response of basins and have different application in the fields of hydrology and related sciences. The shape of flow duration curve also reflected the impact of climatic, geologic and physiographic parameters on river flow and is hydrological response of catchment. In the past decade, several studies have been done on the impact of geometric and hydrological parameters of basins on the shape of flow duration curve. Most of these studies are empirical and classified in graphical and statistical methods. Graphical method, focus on o the effect of physiographic and climatic characteristics on the shape of flow duration curve. Statistical methods on statistical distribution and correlation of the physical characteristics of the catchments are concentrated. Factor analysis of parameters affecting the flow duration curve lead to accurate modeling and interpretation of catchments hydrology. The aim of this study was to determine the most important hydro-climatic and geometric factors affecting on the shape of flow duration curve and investigation of relation between them in the different climates. <br />Materials and methods: In this study, for factor analysis of effective parameter on the shape of flow duration curve, climate maps were prepared and intersect with the layer of fourth-order watersheds, and watersheds located in every climate were selected. Then at least 30 hydrometric stations with appropriate data and common period (1976-2001) in each climate zone were selected. Then 10 geometric and hydrological parameters affecting the flow duration curve including: average height, area of the watersheds, Gravelius coefficient, slope, main river length and hydro climatologically parameters including: annual rain fall, base flow index, curve number, permeability and the number of rainy days, were calculated for each basin. Flow duration curves plotted using daily flow data and the slope between Q33 to Q66 was computed as an indicator of the shape of flow duration curve, using coding in MATLAB programming environment. Factor analysis was performed and effective factors on the shape of curve were identified. The regression between the flow duration curve index and selected factors in different climate zones were extracted and analyzed.<br />Results: The results showed that the parameters of first factor including: curve number, base flow index, recession index and the number of rainy days in all climatic zones were common except dry climate zone. Curve Number in all the climate zones has the highest weight of influence. The Weight influence of geometric parameters in all areas was higher than hydrological parameter, except in very humid zone. Parameters selected for factor analysis in the humid zone were found the highest variance explained with 88 percent and the lowest in the Mediterranean zone with 72 percent. Normally distributed errors, the coefficient of determination more than 0.90 and the coefficient of Durbin Watson between (1.5-2.5) reflects the confidence on the regression equations to estimate the slope of flow duration curve in untagged catchments in different climatic zones.<br />Conclusion: Overall Conclusions of factor analysis in different climatic zones became clear that some of the parameters classified in the first class including: curve number, Base flow index, and number of rainy days were common in all climatic zones. With the one exception that in dry zone the number of rainy days placed in a second class. The factor of curve number in all climate zones has more effective than other parameters.سابقه و هدف : بهبود و توسعه پیش بینیها در حوضههای فاقد آمار نیازمند فهم و درک برهمکنش بین مولفههای حوضه و پاسخ هیدرولوژیک در اقالیم مختلف است. منحنی تداومجریان، یکی از مناسبترین روشهای نمایش پاسخ هیدرولوژیک حوضه است و کاربردهای مختلفی در گرایشهای مختلف هیدرولوژی و علوم وابسته دارد. شکل منحنی نیز انعکاسی از تاثیر پارامترهای آب و هوایی، زمینشناسی و فیزیوگرافی بر جریان رودخانه و پاسخ هیدرولوژیکی حوزه است. در یک دهه گذشته، مطالعات متعددی درخصوص تاثیر پارامترهای هندسی و هیدرولوژیکی حوضه بر شکل منحنی تداوم جریان، انجام شده است. عمده این مطالعات بهصورت تجربی است و در دو دسته گرافیکی و آماری قرار دارد که روشگرافیکی، برروی تاثیر مشخصههای فیزیوگرافیک و آب و هوائی بر شکل منحنی تداوم-جریان تمرکز دارند. در صورتیکه روشهای آماری بر روی توزیعهای آماری، برای برازش به منحنی تداومجریان و ارتباط این برازشها به مشخصههای فیزیکی حوضه متمرکز هستند. تحلیل عاملی عوامل موثر بر شکل منحنی تداوم جریان موجب دستیابی به اطلاعاتی برای مدلسازی منحنی تداوم جریان، تفسیر دقیقتر شرایط هیدرولوژیکی حوضه و استفاده درمدیریت بهینه منابعآب حوضه خواهد شد. هدف از این پژوهش، تعیین عوامل مهم تاثیرگذار هیدرو اقلیمی و مورفومتری در تغییر شکل منحنی تداومجریان و همچنین بررسی روابط مابین آنها در اقالیم مختلف کشور میباشد. <br />مواد و روشها: در این پژوهش ابتدا با تهیه نقشه اقلیم کشور و تقاطع آن با مرز حوزههای آبخیز رتبه چهار، حوضههای واقع در هر منطقه اقلیمی تفکیک شد. سپس تعداد حداقل سی ایستگاه با آمار مناسب و دوره مشترک آماری سالهای1355-1380در هر منطقه اقلیمی انتخاب شد. سپس10پارامتر هندسی و هیدرولوژیک موثر بر منحنی تداوم جریان شامل: ارتفاع متوسط، مساحت حوضه، ضریب گراویلیوس، شیب حوضه، طول رودخانه اصلی، بارش سالانه، شاخص جریان پایه، شماره منحنی، نفوذپذیری و تعداد روزهای بارانی برای هر حوضه محاسبه شد. منحنی تداومجریان با استفاده از دادههای روزانه جریان، ترسیم و با استفاده از برنامهنویسی در محیط MATLAB شیب حد فاصلQ33 تا Q66 بهعنوان شاخص شکل منحنی محاسبه شد. تجزیه عاملی انجام و عوامل مستقل تاثیرگذار بر شکل منحنی مشخص شد. سپس روابط رگرسیونی بین شاخص شکل منحنی و عوامل انتخابی در مناطق مختلف اقلیمی استخراج و تحلیل شد.<br />یافتهها: نتایج نشان داد که پارامترهای عامل اول شامل: شماره منحنی، شاخص جریان پایه و تعداد روزهای بارانی در تمامی مناطق اقلیمی به استثناء منطقه خشک مشترک است. همچنین، عامل شماره منحنی در تمامی مناطق بالاترین وزن تاثیرگذاری را دارا بوده است. در تمامی مناطق اقلیمی به استثناء منطقه بسیار مرطوب، وزن تاثیرگذاری مولفههای هندسی بیشتر از مولفههای هیدرولوژیکی است. عوامل انتخاب شده برای تحلیل عاملی در منطقه اقلیمی مرطوب با 88 درصد، بیشترین و منطقه مدیترانهای با 72 درصد، کمترین واریانس دادهها را توضیح میدهند. توزیع نرمال خطاها، ضریب تعیین بیشتر از 90/0 و ضریب دوربین واتسن بین 5/1 تا 5/2 بیانگر اعتماد به روابط رگرسیونی برای برآورد شیب منحنی تداوم جریان در مناطق فاقد آمار در اقالیم مختلف است.<br />نتیجهگیری: در جمعبندی کلی نتایج تحلیل عاملی در مناطق مختلف اقلیمی کشور مشخص شد که برخی از پارامترهای دستهبندی شده در قالب عامل اول شامل: شماره منحنی، شاخص جریان پایه و تعداد روزهای بارانی در تمامی مناطق اقلیمی، مشترک است. با این استثناء که در منطقه خشک پارامتر تعداد روزهای بارانی دارای وزن تاثیرگذاری کمتری است و در قالب عامل دوم قرار گرفته است. عامل شماره منحنی در تمامی این مناطق وزن تاثیرگذاری بیشتری نسبت به سایر پارامترهای موجود در عامل اول را دارد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4061_80ae822ba8cfc5a01589f33c11de1162.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Optimal operation of single-reservoir system of Dez dam using charged system search algorithmبهرهبرداری بهینه از سیستم تکمخزنهی سد دز با استفاده از الگوریتم جستوجوی ذرات باردار107125406210.22069/jwsc.2018.13785.2854FAطناز سادات فرحناکیاندانشجوی کارشناسی ارشد/ سمنانرامتین معینیهیات علمی/ دانشگاه اصفهان0000-0003-0544-7090سید فرهاد موسویهیات علمی/ دانشگاه سمنانJournal Article20170819Background and objectives: Nowadays, water scarcity is a major challenge for our country, Iran. Therefore, storage and optimal operation of limited resources, including water stored in dams' reservoirs, is one of the issues of interest for researchers in the field of water resources. In this paper,optimization of single-reservoir operation problem is solved by using one of the newest heuristic algorithms, named charged system search algorithm. Generally, this algorithm is based onthe electrostatics laws to determine the quantity of resultant force. At the first time, Kaveh and Talataheri (2010) proposed this algorithm and examined its capabilities for solving engineering problems and sample functions. The results showed that the algorithm has a good performance. Therefore, its use for solving engineering optimization problems is recommended. However, a review of literature shows that the use of this algorithm is very limited in the field of water resource engineering.<br />Materials and methods: In this paper, the simple and hydropower operation of Dez reservoir, over 5 and 20 yearly operation time period are solved using the proposed algorithm. In order to solve these problems, two different formulations are proposed considering water release or storage volume as decision variables of the problem in the first and second formulation, respectively, and the results are compared to other available methods. <br />Results:Comparison of the results shows the capability of the proposed algorithm, in which the results of first formulation are better than the second one’s. In other words, the results of first formulation for solving simple operation problem over 5 and 20 years are reduced 11.29% and 16.69% in comparison with the results of second formulation and also using first formulation for solving hydropower problem the results are improved 20.06% and 37.66%. Furthermore, the results of proposed algorithm for solving simple operation problem over 5 and 20 years are reduced 33.64% and 74.97% in comparison with the results of particle swarm optimization and also using proposed algorithm for solving hydropower problem the results are improved 6.53% and 41.48%. In addition, the results of proposed algorithm for solving simple operation problem over 5 and 20 years are reduced 7.79% and 35.59% in comparison with the results of genetic algorithm and also using proposed algorithm for solving hydropower problem the results are improved 11.32% and 67.43%. <br />Conclusion: Investigating these results with the results obtained using other existing algorithms indicates a better performance of charged system search algorithm for solving the reservoir operation optimization problem. According to these results, the use of this algorithm is recommended for solving other problems in the field of water engineering.سابقه و هدف: امروزه، کمبود منابع آب از چالشهای اساسی کشور ما ایران میباشد. بنابراین، ذخیرهسازی و بهرهبرداری بهینه از منابع محدود موجود از جمله آب ذخیره شده در مخازن سدها از موضوعات مورد توجه محققین حوزهی منابع آب می باشد.در این تحقیق،مسئلهی بهرهبرداری بهینه از سیستم تکمخزنهی سد دز با استفاده از یکی از جدیدترین الگوریتمهای فراکاوشی، به نام الگوریتم جستوجوی ذرات باردار، حل شده است. در حالت کلی، اساس این الگوریتم، قوانین الکترواستاتیک برآیند نیروهای ناشی از میدان الکتریکی ذرات باردار میباشد. برای اولین بار، کاوه و طلعتاهری در سال2010 این الگوریتم را معرفی و قابلیتهای آن را در زمینهی حل مسائل مهندسی و توابع نمونه، بررسی نمودند. نتایج حاصل نشان داد که الگوریتم مذکور کارآیی خوبی دارد. بنابراین استفاده از آن در حل مسائل بهینهسازی مهندسی توصیه میشود. ولیکن، بررسی سوابق تحقیقاتی نشان دهنده آن است که استفاده از این اگوریتم در حل مسائل حوزه مهندسی منابع آب بسیار محدود است.<br />مواد و روشها: در این تحقیق دو مسئلهی بهرهبرداری بهینهی ساده و برقابی سد دز، برای دورههای زمانی ۵و ۲۰ ساله با استفاده از الگوریتم پیشنهادی حل شده است. برای حل این مسائل دو فرمولبندی ارائه شده است، که در فرمولبندی اول مقدار آب رها شده از مخزن سد و در فرمولبندی دوم حجم ذخیرهی مخزن سد به عنوان متغیر تصمیم انتخاب و نتایج حاصل از آن با سایر نتایج موجود مقایسه شده است.<br />یافتهها: مقایسه نتایج، نشاندهندهی کارآیی خوب الگوریتم مذکور در حل این مسائل است که در آن جوابهای فرمولبندی اول از دوم بهتر میباشد. به عبارت دیگر نتایج حاصل از فرمول بندی اول برای دورههای 5 و 20 ساله نسبت به نتایج فرمول بندی دوم به-ترتیب ۲۹/۱۱ و ۶۹/۱۶ درصد برای مسئلهی بهرهبرداری ساده و ۰۶/۲۰ و ۶۶/۳۷ درصد برای مسئلهی بهرهبرداری برقابی کاهش یافته است.همچنین، نتایج حاصل از این الگوریتم برای دورههای 5 و 20 ساله نسبت به نتایج الگوریتم هوش جمعی ذرات بهترتیب 6۴/33 و 97/74 درصد برای مسئلهی بهرهبرداری ساده و ۵۳/۶ و ۴۸/۴۱درصد برای مسئلهی بهرهبرداری برقابیکاهش یافته است. علاوه بر آن، نتایج حاصل از این الگوریتم برای دورههای 5 و 20 ساله نسبت به نتایج الگوریتم ژنتیک بهترتیب ۷۹/۷ و ۵۹/۳۵ درصد برای مسئلهی بهرهبرداری ساده و ۳۲/۱۱ و ۴۳/۶۷ درصد برای مسئلهی بهرهبرداری برقابی بهبود یافته است.<br />نتیجهگیری: بررسی این نتایج با نتایج بدست آمده از سایر الگوریتم های موجود نشان دهنده کارائی بهتر الگوریتم جستجوی ذرات در حل مساله بهره برداری بهینه از مخازن سدهاست. با توجه به نتایج مذکور، استفاده از این الگوریتم در حل سایر مسائل حوزهی مهندسی آب توصیه میشود.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4062_5ec6ac0431b324954baddcd8c10b7bd7.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Water Quality and Temperature Stratification Of Zanjan Taham Dam with CE-QUAL-W2 Softwareمطالعه لایهبندی حرارتی و کیفی سد تهم زنجان با استفاده از نرمافزار CE-QUAL-W2127145406310.22069/jwsc.2018.13327.2799FAهادی رضایی برندقکارشناس ارشد عمران- سازه های هیدرولیکی دانشگاه آزاد مراغهفرزین سلماسیدانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه تبریزفرزانه صاحبیکارشناس ارشد مهندسی آب-سازه های آبی دانشگاه تبریزJournal Article20170620Water Quality and Temperature Stratification Of Zanjan Taham Dam with CE-QUAL-W2 Software<br /><br />Abstract<br />Background and Objectives: for sustainable development, water recourses quality control has special importance. In this way, recognizing the stratification of reservoirs is very important. Also surveying water quality in the case for salinity of surface water resources of dams that figures as the main resource of drinking water of a country is one of the challenges of water resources management. For studying the stratification in reservoirs, turbulence dynamic and internal flows must be analyzed in reservoir. Because of many phenomenons that effect on stratification, studying this phenomenon is possible just with the using of dynamic models. In this way using numerical models beside yield measurements are unavoidable.<br />Materials and Methods: Because of the the Taham dam's water usage as for drinking water of Zanjan city, so studying the water quality of has more importance, so in this research for studying the status of the water quality of taham dam, modeling of temperature and TDS (Total dissolved solids) with CE-QUAL-W2 software in one year period from (December 21, 2011) until (December 20, 2012) was done. The value of observed temperature and TDS were compared with modeled data. With the results of modeled data, variation trend of said parameters and the stratification phenomena in taham dam was studied.<br />Results: In this research, the value of the observed temperature and salinity were in good agreement with modeled data. The results showed that the stratification phenomena happens in reservoir and lasts 8 months in the year. This phenomena begins at the end of March and improves in August and September (with 20 degrees difference between temperature of upper and lower water layers). Turbulence is also seen from January until March. In fall, because of decreasing the difference between temperature of upper and lower water layers, stratification in the reservoir is decreased and in winter it disappears. Results also shows the salinity stratification happens simultaneous with temperature stratification in the reservoir.<br />Conclusion: From the view point of stratification, Taham dam is in the case of Thermal Monomictic reservoirs. In fall and summer seasons, the value of salinity for all of depths of dam is a constant value. This process is continued until May and after this time because of beginning the stratification phenomenon the difference between layers in depth increase and at summer the difference become maximum.<br />Keywords: Dynamic Models, Salinity, Thermal Monomictic.مطالعه لایهبندی حرارتی و کیفی سد تهم زنجان با استفاده از نرمافزار CE-QUAL-W2<br /><br />چکیده<br />سابقه و هدف: در راستای توسعه پایدار، کنترل کیفی منابع آب از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این راستا شناخت پدیده لایهبندی از اهمیت خاصی برخوردار است. همچنین بررسی کیفیت منابع آب سطحی سدها که به عنوان اصلیترین منبع تأمین نیازهای شرب کشور به شمار میآیند، از نظر شوری یکی از چالشهای مدیریت منابع آب میباشد. به منظور مطالعه لایهبندی جریان در مخازن میبایست دینامیک اختلاط و جریانات داخلی در مخزن را آنالیز نمود. از آنجائیکه پدیدههای فراوانی در ایجاد لایهبندی مخازن مؤثر است، مطالعه این پدیده در مخازن تنها از طریق مدلهای دینامیکی امکانپذیر است. از اینرو استفاده از مدلهای عددی در کنار اندازهگیریهای میدانی اجتنابناپذیر است. <br />مواد و روشها: با توجه به کاربری آب مخزن سد تهم به منظور آب آشامیدنی زنجان، مطالعة کیفیت آن از اهمیت بسیاری برخوردار است. لذا در مطالعه حاضر جهت شناخت وضعیت کیفی آب سد تهم، شبیهسازی دمای آب و کل مواد جامد محلول با استفاده از نرمافزار CE-QUAL-W2 در دوره 1 ساله از تاریخ 30 آذر 1390 تا 30 آذر 1391 انجام شده است. همچنین مقادیر دما و شوری آب که در نقاط مختلف مخزن اندازهگیری شده با نتایج بدست آمده از مدل شبیهسازی شده مقایسه شده است. با استفاده از نتایج مدل شبیهسازی شده، روند تغییرات پارامترهای مذکور و پدیده لایهبندی حرارتی در مخزن سد مطالعه شده است.<br />یافته ها: در تحقیق حاضر مقادیر دما و شوری اندازهگیری شده و نتایج شبیهسازی از تطابق مناسبی برخوردار بودند. نتایج حاکی از وجود یک دوره لایهبندی حرارتی در مخزن است که حدود هشت ماه از سال بطول میانجامد. این پدیده از اواخر فروردین ماه شروع در مرداد و شهریور به اوج خود میرسد (اختلاف 20 درجه سانتیگراد بین رولایه و زیرلایه) همچنین در ماههای دی تا فروردین نیز اختلاط مشاهده میشود. در فصل پاییز با کاهش اختلاف دمای آب در لایههای بالایی و پایینی لایهبندی حرارتی در مخزن تضعیف میشود و در فصل زمستان کاملاً ناپدید میشود. همچنین نتایج دلالت بر وجود لایهبندی شوری همزمان با لایهبندی حرارتی در مخزن دارد. <br />نتیجهگیری: از منظر لایهبندی، مخزن سد تهم در دسته مخازن مونومیکتیک گرم قرار دارد. در فصول پاییز و زمستان، مقادیر شوری در کلیه اعماق به مقدار ثابتی میرسد. این روند تا اردیبهشت ماه ادامه دارد و بدلیل شروع لایهبندی بتدریج اختلاف مقادیر در عمق بیشتر شده و در فصل تابستان این اختلاف بیشتر میشود. <br /><br />واژههای کلیدی: مدلهای دینامیکی، شوری، مونومیکتیک گرم.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4063_1b6c8b218bd26af95badd650c707f2f8.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Experimental investigation the effect of submersible Bandal like and normal type of spur dike on bed elevation changes at 90 degree mild bendبررسی آزمایشگاهی تأثیر آبشکنهای نوع باندال لایک مستغرق و معمولی بر تغییرات رقوم بستر در قوس 90 درجه ملایم147164406410.22069/jwsc.2018.13414.2811FAمرتضی بختیاریدانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر0000000289080988محسن جلیلیدانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهرسیدمحمود کاشفی پورهیآت علمی دانشگاه شهید چمران اهوازنیما شهنی کرم زادهدانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهرJournal Article20170724Background and Objectives:<br />Rivers are source of any civilization formation and also any societies. As a result of many factors like human interferences, earthquake, flood and sand removing from river margins the dynamic balance of rivers changes. The consequences of these undesired phenomena's are erosion of river banks and lateral migration. On the other hand, these derbies could fill dam reservoirs. Decreasing useful life of dams and also producing operation difficulties are other two side effects of erosion. Hence bank erosion and lateral migration creates a lot of economic and social problems. Noticing above mentioned notes we conclude that investigation about hydraulic of rivers and also understanding dike hydraulic and characteristics is necessary and important. One of the common and simplest method of coastal protection is using spur dike that are useful structure to improve the flow pattern and used for control and reduce the coastal erosion of rivers.<br />Bandal like structure is new type of spur dike that is compound from a submersible and no submersible spur dike. <br /><br />Materials and Methods: <br />In this research we focus on Bandal-like dikes. Explicitly we investigate the effect of dike submersion on erosion and sediment formation around a 90 degree mild bend. Experimental tests are performed under various hydraulic characteristics. Three types of dike are provided. Heights of dike are 6.5,8.5 and 12 centimeters and the width of dike is 20 percent of flood width. Also three discharge 25,27,30 and 33 liters per second for two type (submersible and no submersible) of spur dikes were tested. In this study used a 90 degree bend flume with 0.7m width<br />Results:<br />The result of this study show that the maximum of scouring rate, occur for submersible theme test and the minimum is for Bandal – like with 12cm height. Also the result show that depth of scouring with Bandal like spur is reduce than no submersible theme structure and with increased the height of structure depth of scouring will be reducing. The result show that with increased the discharge, the Thalweg divert to middle of canal.<br />Conclusion:<br />The results of this study can be summarized as:<br />1) The maximum of scouring is for theme submersible test. <br />2) The minimum of scouring is for Bandal like with 12cm height.<br />3) Between Bandal like spurs, the maximum of scouring is for structure with 6.5 cm height.<br />4) Increasing the height of structure reduce the depth of scouring.فرسایش کناری از جمله مهمترین معضلات برای رودخانهها به خصوص در قوسها می باشد یکی از روشهای موثر و به صرفه جهت ساماندهی رودخانهها در محل قوسها استفاده از آبشکنهاست. الگوی جریان در قوس محافظت شده توسط سری آبشکنها، به دلیل تأثیرات آبشکنها بر الگوی جریان و جریانات ثانویه و تأثیرات متقابل آبشکنها برهم پیچیدهتر از حالت عادی است.بانداللایک نوعی از سازهی آبشکن است که به منظور محافظت از سواحل و نیز بهبود عمق جریان برای کشتیرانی در رودخانه مورد استفاده قرار میگیرد. این سازه نوع جدیدی از آبشکن است که به صورت ترکیبی از آبشکن نفوذپذیر و نفوذناپذیر ساخته میشود. با توجه به اهمیت مطالعه الگوی جریان و رسوب با حضور سازه آبشکن، تحقیق در این خصوص همواره مورد توجه محققین مختلف هیدرولیک و مهندسی رودخانه بوده است اما بررسیها نشان میدهد با توجه به جدید بودن سازه آبشکن باندال لایک، در این مورد مطالعه کمتری صورت گرفته است. هدف از تحقیق حاضر بررسی آزمایشگاهی، مقایسه تأثیر استفاده آبشکن بانداللایک و آبشکن های معمولی نفوذناپذیر و نفوذپذیر بر تغییرات رقوم بستر بوده است. بدین منظور آبشکن بانداللایک در سه ارتفاع 5/6 سانتیمتر5/8 سانتیمتر و 12 سانتیمتر و در دبیهای ۲۵،۲۷،۳۰،۳۳ لیتر بر ثانیه، و آبشکنهای نوع نفوذناپدیر و نفوذپذیر در شرایط مستغرق در فلومی با قوس 90 درجه مورد آزمایش قرار گرفته است. آزمایشهای تحقیق حاضر در فلوم با قوس 90 درجه ملایم به طول 11 متر، عرض 70 سانتیمتر و نسبت شعاع قوس به عرض آن R/B) ) برابر 4 انجام گرفته است. نتایج حاصل از تحقیق نشان میدهد با افزایش عدد فرود آبشستگی افزایش یافته و بیشترین میزان آبشستگی مربوط به آزمایش شاهد نفوذ ناپذیر و کمترین آبشستگی در آزمایش شاهد نفوذپذیر رخ داده است. همچنین نتایج نشان میدهد عمق آبشستگی ها در حضور سازه باندال لایک نسبت به سازه شاهد نفوذ ناپذیر کاهش یافته است، و هر چه ارتفاع سازه بیشتر میشود، عمق آبشستگی کاهش مییابد. مقایسه نتایج نشان میدهد آبشستگی در سازه شاهد نفوذپذیر کمتر از تمامی حالات آزمایشات آب شکن باندال لایک بوده است. سایر نتایج حاصل از این تحقیق نشان میدهند با افزایش دبی، خط القعر به سمت میانه کانال منحرف میشود. بررسی کمی نتایج نیز نشان میدهد با تغییر ارتفاع سازه آبشکن باندال لایک از 5/6 سانتیمتر به 12 سانتیمتر میزان عمق آبشستگی در حدود 54 درصد ومیزان رسوبگذاری حدود 34 درصد کاهش یافته است. همچنین استفاده از آبشکن معمولی نفوذپذیر به جای آبشکن باندال لایک با ارتفاع 12 سانتی-متر میزان عمق آبشستگی 5/23 درصد کاهش یافته است.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4064_1d17d66f7c0c20cfc1ebd74f7b92b13f.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Evaluation of the Empirical Bayesian Kriging method in ground water level zoningارزیابی روش کریجینگ بیزین تجربی در پهنهبندی تراز آب زیرزمینی165182406510.22069/jwsc.2018.13571.2826FAخلیل قربانیعضو هیأت علمی دانشگاه0000-0002-1901-4045میثم سالاریجزیعضو هیأت علمی0000-0001-9010-1988الناز فرنیادانشجوی کارشناسی ارشدJournal Article20170710Evaluation of the Empirical Bayesian Kriging method in ground water level zoning <br /><br />Abstract<br />Background and Objective: Groundwater as one of valuable water resources has always been of interest to researchers. Preparing an interpolated water level zoning map is one of fields that is can be acquired via best interpolation methods among different available methods. The Kriging method, based on semivariogram analysis, is one of traditional geostatistical methods. Interpolation precision is depended on the suitable selection of variogram. Empirical Bayesian Kriging (EBK) method is developed to estimated semivariogram parameters during simulation process. The objective of this study is investigation of EBK to increase the precision of groundwater level interpolation zoning and its results compare to other deterministic interpolation method including inverse distance weighted, radial basis function and local and global polynomial functions.<br />Material and Methods: This study is based on annual mean groundwater level of 57 deep well in Ghareh-Sou aquifer located in Golestan province during 2005-2016 period. Different deterministic and geostatistical interpolation methods evaluated using cross validation technique to groundwater level zoning. The best semivariogram selected for Kriging and EBK methods and finally the model with minimum error is determined and its map is drawn.<br />Findings: The results of cross validation in study area showed better results for degree two local polynomial methods among deterministic method even it had less error in comparison with Kriging method. The EBK methods, with simulation of fitness of suitable variogram on groundwater level data, led to decrease in Kriging error (23 to 16 meter) and had close precision to local polynomial method.<br />Conclusion: Although the error of prepared maps based on EBK and local polynomial methods have not significant differences, but there are considerable discrepancies between these maps. The EBK basis map show smoother spectrum of groundwater level changes and the drawn pattern is proportionate with general slope of study area.<br />Findings: The results of cross validation in study area showed better results for degree two local polynomial methods among deterministic method even it had less error in comparison with Kriging method. The EBK methods, with simulation of fitness of suitable variogram on groundwater level data, led to decrease in Kriging error (23 to 16 meter) and had close precision to local polynomial method.<br />Conclusion: Although the error of prepared maps based on EBK and local polynomial methods have not significant differences, but there are considerable discrepancies between these maps. The EBK basis map show smoother spectrum of groundwater level changes and the drawn pattern is proportionate with general slope of study area.چکیده:<br />سابقه و هدف: آبهای زیرزمینی از منابع ارزشمندی است که همواره مورد توجه پژوهشگران قرار داشته است. از موارد مطالعاتی در این زمینه، تهیه نقشههای پهنهبندی شده تراز سطح آب زیرزمینی است که با انتخاب مناسبترین روش از بین روشهای مختلف درونیابی انجام میشود. روش درونیابی کریجینگ که بر پایه نیمتغییر نما است، یکی از روشهای درونیابی موسوم به روشهای زمینآماری است. دقت درونیابی به انتخاب مناسب تغییرنما بستگی دارد. بر این اساس روش درونیابی کریجینگ بیزین تجربی توسعه یافته است تا بصورت خودکار، پارامترهای مربوط به نیمتغییر نما را طی فرآیند شبیهسازی برآورد کند. هدف از انجام این پژوهش بررسی قابلیت روش کریجینگ بیزین تجربی در افزایش دقت درونیابی جهت پهنهبندی تراز سطح آب زیرزمینی است که برای این منظور، نتایج آن با نتایج دیگر روشهای درونیابی قطعی شامل فاصله معکوس وزنیها، توابع پایه شعاعی و چندجملهای های سراسری و محلی نیز مقایسه میشود. <br />مواد و روشها: این پژوهش براساس میانگین سالانه تراز سطح آب زیرزمینی در 57 ایستگاه چاه عمیق واقع در آبخوان قرهسوی استان گلستان طی دوره آماری 1384 تا 1395 انجام شده است. به منظور پهنهبندی تراز سطح آب زیرزمینی، روشهای مختلف درونیابی قطعی و زمینآماری با استفاده از فن اعتبارسنجی تقاطعی مورد آزمون قرار گرفتند. در روشهای کربجبنگ و کریجینگ بیزین تجربی بهترین نیمتغییرنما انتخاب شد و در نهایت از بین آنها مدلی که کمترین میزان خطا را به همراه داشت تعیین و نقشه آن ترسیم شد.<br />یافتهها: نتایج درونیابی حاصل از اعتبارسنجی تقاطعی در منطقه مطالعاتی نشان داد که در بین روشهای قطعی، روش چند جملهای محلی با درجه دو از دقت بالاتری نسبت به سایر روشها برخوردار بود، به طوری که حتی در مقایسه با روش زمین آماری کریجینگ نیز از خطای کمتری برخوردار است. در روشهای زمینآماری نیز روش کریجینگ بیزین تجربی با شبیهسازی برازش تغییرنما مناسب بر دادههای تراز سطح آب زیرزمینی میزان خطای درونیابی به روش کریجنگ را از حدود 23 متر به حدود 16 مترکاهش داد و در مقایسه با روش چند جملهای محلی نیز دقتی نزدیک بهم را نشان داد.<br />نتیجهگیری: با وجود اینکه نقشه ترسیم شده با دو روش بیزین کریجینگ تجربی و چند جملهای موضعی، از لحاظ مقدار خطا تفاوت قابل ملاحظهای را نشان نمیدهند، اما اختلافات محسوسی در این دو نقشه دیده میشود. روش کریجینگ بیزین تجربی طیف هموارتری را از تغییرات تراز سطح آب زیرزمینی نشان میدهد و الگوی ترسیم شده تراز سطح آب زیرزمینی با این روش نیز متناسب با جهت شیب عمومی منطقه است.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4065_764bbc1c1da555a50b20064e3765f9e3.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Determining the suitable elevation for exotic tree species in north of Iran forest based on thermal indicesتعیین ارتفاع مناسب کشت گونههای درختی غیربومی در جنگلهای شمال ایران بر مبنای شاخص های گرمایی183197406610.22069/jwsc.2018.13224.2789FAزهرا آقاشریعتمداریعضو هیأت علمی گروه هواشناسی دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهرانمهدی حلمی جدیددانشجوی دوره دکتریJournal Article20170609Determining the suitable elevation for exotic tree species in north of Iran forest based on thermal indices<br />Abstract<br />Background and objectives<br />Plant cover as a major element of natural ecosystems has high influence from climatic indices. In this regard many models and indices were produced with the aim of clarifying the relationship between climate and plant cover. The air temperature variations have a major role in management of plant cover distribution especially in humid region. The most studies about Plant cover in Iran were based on statistical methods and remote sensing technology and only monitor vegetation changes. So presentation of climatic indices for prediction of natural plant cover is necessary. The aim of this study is evaluation and introduction of most suitable climatic thermal index and use of this for prediction the appropriate elevation for exotic species cultivation especially conifers in north of Iran forests.<br /><br />Materials and methods<br />In the first step, three indices of WI (Warmth Index), BWI (Biological Warmth Index) and EWI (Effective Warmth Index) were calculated based on monthly mean temperature data of 34 north strip synoptic stations of Iran in decade of (2005-2014). Variation of indices with elevation was achieved as altitudinal gradient relations and the variation map of them was drawn. In second step to investigate the efficiency of calculated indices in determination the plant cover distribution, the study region was smaller and limited to educational and research Kheirud forest. In this stage the forest type’s distribution maps of Kheirud was collected and compared with indices predicted plant cover distribution maps. <br /><br />Results<br />In this research, some new thermal indices with plant and tree cover distribution in Golestan, Mazandaran and Gilan provinces have been comparatively studied and predicted tree cover by these indices was compared with available map of Habitats forest types of Patom and Baharbon. With respect to recorded species of the region, all of the indices present good predictions for the plant cover of the region under study. The results of statistical analysis showed that effective warmth index (EWI) with highest correlation (R2=0.964) and a lowest error value (RMSE=3.87 ) is the best indicator for estimation the plant cover of the region. This index by considering both range and average of the annual temperature presents the most accurate prediction (better differentiation) for plant cover especially in region that their WI index is similar. As well, the changes of indices with elevation were studied and related regression equation was presented. Furthermore suitable height in terms of temperature conditions was proposed for exotic species that have thermal potential for importing to the north of Iran forests.<br /><br />Conclusion<br />Predicted plant cover by EWI index has more overlapping with north of Iran plant cover in compare to other two indices. Furthermore with lower error in estimation the elevation of boundary variation has more accurate prediction. With respect to the passage of 5 decades from entering coniferous species in northern forests and cultivation of them in various elevation and The failure of most forest cultivation that conducted on the average height of less than 900 meters above sea level, Based on this study proposed that in future forestry the best elevation will estimated with respect to more suitable predicted elevation by EWI index.چکیده<br />سابقه و هدف<br />پوشش گیاهی بهعنوان یکی از اجزاء مهم اکوسیستمهای طبیعی تاثیرپذیری بسیار زیادی از شاخصهای اقلیمی دارد. در این راستا شاخصها و مدلهای بسیاری با هدف روشن ساختن ارتباط اقلیم و پوشش گیاهی ارائه شدهاند. از میان عوامل مختلف اقلیمی تغییرات دمای هوا در مدیریت توزیع پوشش گیاهی در مناطق مرطوب نقش مهمی دارد. از آنجا که اغلب مطالعات صورتگرفته در ایران در رابطه با پوشش گیاهی برمبنای روشهای آماری و سنجشازدور بوده است و تنها به پایش تغییرات پوشش گیاهی میپردازند لذا معرفی و ارائه شاخصهای اقلیمی جهت پیشبینی پوشش گیاهی طبیعی ضروری است. هدف از این بررسی ارزیابی و معرفی مناسبترین شاخص اقلیمی دمایی و استفاده از آن بهمنظور پیشبینی ارتفاع مناسب جهت کشت گونههای جنگلی غیربومی بهخصوص سوزنی برگان در جنگلهای شمال ایران است.<br />مواد و روشها<br />این مطالعه در دو مقیاس مکانی انجام شده است. در گام اول سه شاخص WI (شاخص گرمایی)، BWI (شاخص گرمایی زیستی) و EWI (شاخص گرمایی موثر) با استفاده از دادههای اقلیمی دمای متوسط ماهانه ۳۴ ایستگاه سینوپتیک نوار شمالی کشور در دوره آماری ده ساله (۲۰۱۴-۲۰۰۵) محاسبه شد. تغییرات ارتفاعی شاخصها بصورت روابط گرادیان ارتفاعی بهدست آمد و نقشههای تغییرات ارتفاعی هر شاخص ترسیم شد. در گام دوم بهمنظور بررسی دقیق کارائی شاخصهای محاسبه شده در تعیین گسترشگاه پوشش گیاهی، منطقه مورد مطالعه کوچکتر و محدود به جنگل آموزشی پژوهشی خیرود شد. در این مرحله نقشههای گسترشگاه تیپهای جنگلی منطقهی خیرود جمعآوریشده و با نقشههای پوشش گیاهی پیشبینیشده توسط شاخصها مورد مقایسه قرار گرفت.<br /><br />یافتهها<br />در این بررسی مطالعه تطبیقی چند شاخص دمایی جدید با توزیع پوشش گیاهی و درختی سه استان گلستان، مازندران و گیلان صورت گرفته و پوشش درختی پیشبینی شده توسط این شاخصها با نقشه موجود گسترشگاه تیپهای جنگلی منطقه پاتم و بهاربن مقایسه شده است. با توجه به گونههای ثبت شده منطقه تمامی شاخصها پیشبینی خوبی از پوشش درختی و جنگلی منطقه ارائه میدهند. تحلیلهای آماری نشان دادند که شاخص گرمایی موثر (EWI) با بیشترین میزان همبستگی (R2=0.964)و کمترین مقدار خطا (RMSE=3.87 ) مناسبترین شاخص جهت برآورد پتانسیل پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه است. این شاخص با درنظر گرفتن توام دامنه و میانگین سالانه دما، پیشبینی دقیقتری (تفکیک بهتر) از پوشش گیاهی بویژه در مناطقی با اختلاف ناچیز در مقادیر شاخص WI، ارائه میدهد. همچنین با ارائه روابط گرادیان ارتفاعی شاخصها، ارتفاع مناسب از لحاظ شرایط دمایی جهت کشت گونههای درختی غیربومی که پتانسیل دمایی را برای ورود به جنگلهای شمال ایران دارند، پیشنهاد شدهاست.<br />نتیجهگیری<br />پوشش گیاهی پیشبینیشده توسط شاخص EWI نسبت به سایر شاخصها همپوشانی بیشتری با پوشش گیاهی شمال کشور داشته است. علاوه بر این با خطای کمتر در تخمین ارتفاع مرزهای تغییرات هر شاخص، پیشبینی دقیقتری جهت ورود گونههای غیربومی به منطقه ارائه میدهد. با توجه گذشت به حدود 5 دهه از ورود گونههای سوزنیبرگ به جنگلهای شمال و کشت آنها در ارتفاعات مختلف و ناموفق بودن اکثر جنگلکاریهایی که در ارتفاعات متوسط کمتر از 900 متر از سطح دریا انجامشدهاست پیشنهاد میشود در ادامهی جنگلکاریهای آتی ارتفاعات مناسب پیشبینیشده از سطح دریا توسط شاخص EWI مدنظر قرار گیرد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4066_25c64cda648d5a0cc05e409a3662c3dc.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Site selection of Micro-catchment water harvesting systems at basin scale, with intersecting methods in GIS (a case study; NazlouChay Basin, Western Azerbaijan)مکانیابی میکروکچمنت های مستعد استحصال آب در سطح حوضه با استفاده از روش های تلفیق در سامانه اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی حوضه آبخیز نازلو چای آذربایجان غربی)199214406710.22069/jwsc.2018.12510.2721FAبهزاد حصاریعضو هیات علمی0000-0001-8142-6238علی گهرنژادفارغ التحصیلکریم سلیمانیعضو هیات علمیJournal Article20170125Background and objectives: Iran and accordingly the study area due to placing on the dry belt region of the world are always faced with the drought phenomenon and shortage of rainfall. Accordingly, the efficient use of water and the management of these areas are integral component requirements of such areas. Precipitation pattern in arid areas occurs as storms with the high intensity usually in short time and causing huge runoff in the basin that will carry valuable surface soil and decreasing water infiltration opportunity in the soil. Different techniques of rainwater harvesting from natural lands, improved micro-catchments or agricultural micro-basins will lead to developing sustainable economical agriculture and store runoff into soils, dams, terraces, ponds, ditches, and reservoirs. The study area with 470 mm rainfall and runoff coefficient of 0.26 has the high potential of water harvesting at the basin scale. Previous studies show that lower gammas fuzzy logic values target macro-catchment systems of water harvesting well, but in micro-catchment systems with using fuzzy operators are less researched.<br />Materials and Methods: In this research for finding suitable areas for water harvesting, 3 systems including semi-circular bunds, contour furrow, and bench terrace with using GIS in Nazlu basin with 1507 km2 area, of west Azarbijan were investigated. Watershed factors such as climate, physiographic and hydrological factors, six important layers of precipitation, slope, land use, hydrologic soil groups, and drainage and soil depth were selected. For intersecting and making layers dimensionless, Fuzzy logic with trapezoidal membership function and Fuzzy logic with the analytical hierarchical process (AHP) were used for the quantitative and qualitative variables respectively. AND for combining of layers Boolean AND, Boolean OR, Fuzzy algebraic Product, Fuzzy algebraic sum, Fuzzy gamma of 0.1 to 0.9 methods were examined.<br />Results: The “measure of similarity” is used for comparisons of filed observed and combination outputs. The results show for the crescent bankette and the Gamma-0.9 Fuzzy, this figure equals 0.824 and for counter furrow, equals 0.906. These figures indicate that fuzzy gamma 0.9 has better suitability than other method and also Boolean logic model do not show suitable results. Similarity index in fuzzy logic increases up to 0.9 gamma and returns below 0.9. High Gamma for site selection of Micro-catchment water harvesting systems shows better results. The 30% of the basin is suitable for semi-circular bunds, the 11.5% for contour furrow and 6.3% for bench terrace.<br />Conclusion: The results show that for determining the locations suitable to micro-catchment water harvesting methods, Boolean methods are less useful due to low precision and the usage of newer methods of gamma fuzzy logic should be considered, instead.سابقه و هدف: کشور ایران و بهتبع آن حوضه مورد مطالعه به علت قرار داشتن بر روی کمربند مناطق خشک جهان همواره با پدیده خشکی و کمبود بارش در مناطق وسیعی از خود مواجه است. بر این اساس استفاده بهینه از آب و مدیریت آ ن جزء ضرورتهای لاینفک این مناطق است. اصولا الگوی بارش در مناطق خشک بهگونهای است که درزمانی کوتاه رگبارها با شدت زیاد میبارد و این موضوع باعث ایجاد رواناب در سطح حوضه شده که علاوه بر حمل خاک سطحی با ارزش، فرصت نفوذ آب در خاک نیز از دست میرود. تکنیکهای مختلف برداشت آب در جمعآوری آب باران از زمینهای طبیعی یا زمینهای اصلاح شده در مکانهای کوچکتر یا عرصههای زراعی بهمنظور زراعت اقتصادی مطمئنتر استفادهشده و رواناب جمعآوریشده در خاک، پشت سدها، تراسها، حوضچههای آرامش، خندقها و آببندانها ذخیره میشود. حوضه مورد مطالعه با بارش 470 میلیمتر و ضریب جریان 26/0 دارای پتانسیل بالای استحصال آب در سطح حوضه است. مطالعات گذشته نشان میدهد که در مکانیابی مناطق مستعد استحصال آب در سامانههای ماکروکچمنت، مقادیر گاماهای پایینتر فازی بهعنوان مناطق مستعد انتخاب میگردند. ولی در زمینه سامانههای میکروکچمنت سابقه مطالعاتی با روش عملگرهای فازی مشاهده نگردید.<br />مواد و روشها: در این تحقیق مکانیابی مناطق مستعد سه روش استحصال آب شامل بانکت هلالی، کنتور فارو و تراس نیمکتی در حوضه آبخیز نازلوچای با مساحت 1508 کیلومترمربع استفاده از ابزار تلفیق GIS موردبررسی قرار گرفت. از بین عوامل اقلیمی، هیدرولوژیک و محیطی مؤثر حوضه، شش عامل بارش، شیب، کاربری اراضی، گروههای هیدرولوژیکی خاک، زهکشی و عمق خاک برای شناسایی مناطق مناسب مورد استفاده قرار گرفت. جهت بیبعدسازی و وزندهی متغیرهای کمی، از توابع منطق فازی با تابع عضویت ذوزنقهای و برای متغیرهای توصیفی، منطق فازی با تحلیل سلسله مراتبی (AHP) مورداستفاده قرار گرفت. روشهای تلفیق لایهها شامل منطق بولین و منطق فازی و با کمک عملگرهای بولین AND و بولین OR و همچنین حاصلضرب، حاصلجمع، گامای فازی از 1/0 تا 9/0 مورد آزمون قرار گرفت.<br />یافتهها: نتایج حاصل از مقایسه دادههای مشاهدهای و خروجی هر یک از روشهای تلفیق، با"شاخص تشابه" نشان داد که مقدار شاخص گاما 9/0 فازی در سیستم بانکت هلالی برابر 824/0 و در سیستم کنتور فارو 906/0 بوده که بیان کننده میزان تشابه بیشتر مدل گامای 9/0 فازی نسبت به سایر روشها میباشد و همچنین مشخص شد که مدل منطق بولین فاقد نتایج مناسب میباشد. در منطق فازی با افزایش گاما تا مقدار گامای 9/0 تطابق نتایج مدل با دادههای مشاهدهای افزایش مییابد و از مقادیر بیشتر از 9/0 کاهش مییابد و این نشان میدهد که گاماهای بالاتر جهت مکانیابی سیستمهای میکروکچمنت استحصال آب مناسب میباشد. 30 درصد حوضه مستعد توسعه روش بانکت هلالی، 5/11 درصد مستعد کنتور فارو و 3/6 درصد حوضه مستعد تراس نیمکتی هست.<br />نتیجه گیری: براساس نتایج حاصل از مطالعه نتیجهگیری میشود که در سیستمهای میکروکچمنت استحصال آب از روشهای بولین بخاطر دقت پایین این روشها کمتر استفاده گردد و از روشهای جدیدتر مکانیابی از قبیل مکانیابی فازی با گاماهای بالاتر بهره گرفته شود.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4067_a41dd3279b7c4d109b000f2246a687a0.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Effect of Different Levels of Stress and Vermicompost Fertilizer on yield, yield component and active compound of Allicin in garlic Medicinal Herbsتأثیر سطوح مختلف تنشخشکی و کود ورمیکمپوست بر عملکرد، اجزای عملکرد و آلیسین گیاه سیر215227406810.22069/jwsc.2018.14167.2889FAاحمد احمدیاناستادیار، عضو هیأت علمی، گروه تولیدات گیاهی و گیاهان دارویی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربتحیدریهامیر سالاریدانشگاه تربت حیدریهزکیه موسویکارشناسیارشد، تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربتحیدریهحامد کاوهاستادیار، عضو هیأت علمی، گروه تولیدات گیاهی و گیاهان دارویی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربتحیدریهJournal Article20171104Background and Objectives: Garlic (Allium Sativum L.) is a herbaceous herbaceous plant of the Liliaceae family which has been ranked second in the world in terms of production of onions after onions. Due to lack of water resources, saving and optimizing water use is inevitable. Generally, the highest yield and water use efficiency are achieved in full irrigation and mild stress, respectively. And with the use of organic fertilizers such as vermicompost, the negative effects of water stresses are reduced. Considering the importance of applying water stress in irrigation programs and increasing the amount of effective material of plants by applying stress, this study investigated the effects of different levels of stress and vermicompost on yield, yield components and active compound of Allicin in garlic herb which is the second highest among the onion plants.<br />Materials and Methods: The experiment was carried out in a split plot design in a randomized complete block design with three replications at the Research Farm of Torbat Hadiriyah University during the cropping season of 2015-2016. Different irrigation levels including 100 (control), 120, 80 and 60% of water requirement were considered as the main factor and vermicompost fertilizer at four levels of 0, 5, 10 and 15 ton / ha as sub factor.<br />Results: The results showed that simple and cross effects of drought stress and vermicompost on plant height, leaf length, fresh and dry weight of the plant, fresh and dry weight of the tuber, fresh and dry weight of root, leaf area, leaf dry weight and garlic yield were significant. The results show that with increasing drought stress, plant height, dry weight of bulb and leaf area decreased. Consumption of 5, 10 and 15 tons of vermicompost increased 25, 18 and 10 percent of garlic yield, respectively. The highest and lowest yield of garlic was obtained in 100% water requirement and 5 ton per hectare of vermicompost (with a yield of 10170 kg ha-1) and 60% water stress without vermicompost consumption (with a yield of 3048 kg ha-1), respectively. Drought stress reduced and vermicompost increased the amount of allicin.<br />Conclusion: Garlic is susceptible to drought stress and Water scarcity decreases and application of vermicompost fertilizer improves its performance. The application of vermicompost while improving the growth characteristics, yield and yield components of garlic and reducing the damage caused by drought stress during the cultivated season, the continuation of plant performance improvement in subsequent years, as well as the improvement of soil physical and chemical properties.سابقه و هدف: سیر (Allium sativum L.) گیاهی چندساله علفی از خانواده Liliaceae بوده که از نظر تولید جهانی در بین گیاهان پیازی پس از پیاز خوراکی رتبه دوم را به خود اختصاص داده است، کمبود منابع آبی دردسترس، صرفهجویی و بهینهسازی مصرف آب، درباره این گیاه حساس به خشکی را نیز اجتنابناپذیر نموده است. اصولاً بیشترین عملکرد و کارایی مصرف آب بهترتیب در آبیاریهای کامل و تنش خشکی ملایم بهدست میآید و با کاربرد کودهای آلی از جمله ورمیکمپوست، اثرات منفی تنشهای آبی کاهش مییابد، توجه به اهمیت اعمال تنش آبی در برنامهریزیهای آبیاری از سویی و افزایش میزان ماده موثره گیاهان با اعمال تنش از سویی دیگر، باعث گردید در این تحقیق به بررسی تأثیر سطوح مختلف تنشخشکی و کود ورمیکمپوست بر عملکرد، اجزای عملکرد و میزان ماده مؤثره آلیسین گیاه دارویی سیر که از نطر تولید، مقام دوم در بین گیاهان پیازی را دارد، پرداخته شد. <br />مواد و روشها: آزمایش بهصورت کرتهای خردشده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه تربتحیدریه در سال زراعی 95-1394 اجرا شد. سطوح مختلف آبیاری شامل 100 (شاهد)، 120، 80 و 60 درصد نیاز آبی بهعنوان فاکتور اصلی و کود ورمیکمپوست در چهار سطح صفر، پنج، 10 و 15 تن در هکتار بهعنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد.<br />یافتهها: نتایج نشان داد که اثرات ساده و متقابل تنش خشکی و ورمیکمپوست بر ارتفاع بوته، طول برگ، وزن تر و خشک بوته، وزن تر و خشک سوخ، وزن تر و خشک ریشه، سطح برگ، وزن خشک برگ و عملکرد سیر معنیدار بود، نتایج نشان میدهد با افزایش تنش خشکی ارتفاع بوته، وزن خشک سوخ و سطح برگ کاهش یافته است. مصرف پنج، 10 و 15 تن ورمیکمپوست به ترتیب باعث بهبود 25، 18 و 10 درصدی عملکرد سیر در مقایسه با شاهد گردید. بیشترین و کمترین عملکرد سوخ سیر بهترتیب در تیمار 100 درصد نیاز آبی و مصرف پنج تن ورمیکمپوست در هکتار (با عملکردی برابر با 10170کیلوگرم در هکتار) و تنش60 درصد نیاز آبی و بدون مصرف ورمیکمپوست (با عملکردی برابر با 3048/66کیلوگرم در هکتار) حاصل شد. تنش خشکی سبب کاهش و مصرف کود ورمیکمپوست باعث افزایش میزان ماده موثره آلیسین گردید. <br />نتیجهگیری: گیاه سیر حساس به تنش خشکی است و کمبود آب سبب کاهش و کاربرد کود ورمیکمپوست، باعث بهبود عملکرد آن میگردد. و کاربرد ورمیکمپوست ضمن بهبود خصوصیات رشدی، عملکرد و اجزای عملکرد سیر و کاهش خسارات ناشی از تنش خشکی در فصل تحت کشت، تداوم بهبود عملکرد گیاه در سالهای بعد و همچنین بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک می-شود.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4068_5788e74df7816f123840e77aafa0ecd5.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Evaluation of the WRF Model Performance for Heavy Rainfall Simulation
A Case Study of the Kan Basin in Iranارزیابی عملکرد مدل WRF در شبیه سازی بارشهای سنگین229242406910.22069/jwsc.2018.11669.2613FAلیلا گودرزیدانشگاه تهرانمحمد ابراهیم بنی حبیبدانشگاه تهرانپروین غفاریانپژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جویJournal Article20160828Background and objectives: Every year, heavy rainfalls cause flood events and huge losses to life and property over the flood prone catchments of Iran. Heavy rainfall forecasting is an important step in development of a flood warning system. In recent decades, the Numerical Weather Prediction (NWP) models were widely used for weather prediction. Several operational centers, including the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), the National Centers for Environmental Prediction (NCEP), the Japan Meteorological Agency (JMA), and the United Kingdom Meteorological Office (UKMO) offer valuable operational numerical predictions at a global scale. Regional models were developed to admit the need for comprehensive and high-impact weather forecasting with higher spatial resolution. Weather Research and Forecasting (WRF) model is extensively applied for regional rainfall forecasting. The WRF modeling system is data assimilation system and a mesoscale forecast. It is aimed to progressive atmospheric research and operational forecasting. In this paper, the performance of the WRF model is evaluated for heavy rainfall simulation in Kan Watershed, Tehran.<br />Materials and methods: Three domains were used in the implementation of WRF model. Horizontal resolution of domains are 27km, 9 km and 3 km respectively. The initial boundary which used to run the model has been downloaded from the National Centers for Environmental Prediction (NCEP) from Global Forecasting System (GFS). It is worth noting that the physics scheme of model was selected using the results of the previous research on the selection of the best physics for WRF model. The evaluation was conducted on the short-term forecasting. For this purpose, three heavy rainfall events occurred over the study area have been simulated using the WRF model. Precipitation forecasts were also downloaded from NCEP's Internet web site. Then, the heavy rainfall simulated by WRF model and presented by NCEP were compared to the observed rainfall.<br />Results: The results showed that rainfall amount has been underestimated by NCEP forecasts and the time of precipitation events has not been correctly predicted. It is also observed that the WRF model is able to capture the heavy rainfall events, So that the error indexes (RMSE and MAE) significantly reduced compared to global model.<br />Conclusion: The WRF model increased the accuracy of precipitation forecasting compared to the global model. Thus, it is recommended to use the WRF model coupled with a hydrological model to development a flood warning systems in in the flash flood-prone watersheds.<br />Keywords: Prediction, Heavy Rainfall, WRF, Kan Watershed.سابقه و هدف: هر ساله وقوع بارشهای سنگین در حوضههای سیلخیز کشور منجر به رخداد سیلاب و خسارتهای هنگفتی میگردد. پیشبینی بارشهای سنگین یکی از گامهای ضروری در تدوین و توسعه یک سیستم هشدار سیلاب است. در سالهای اخیر استفاده از مدلهای عددی وضع هوا در پیشبینی بارش کاربرد گستردهای داشته است. سرویسها و مراکز هواشناسی مختلفی، پیشبینیهای جوی را با حل مدلهای عددی وضع هوا ارائه میکنند. لازم به ذکر است که پیشبینیهای این مراکز در مقیاس بزرگ شبکهبندی شدهاند. از جمله روشهای دینامیکی که امروزه برای ریزمقیاس نمایی مدلهای بزرگ مقیاس بسیار مورد توجه قرار گرفته است میتوان به مدل پژوهش و پیشبینی وضع هوا (WRF) اشاره کرد. در مطالعه حاضر توانایی مدل WRF در پیشبینی بارشهای سنگین در حوضهآبریز رودخانه کن تهران مورد ارزیابی قرار گرفته است.<br />مواد و روشها: شرایط مرزی و اولیه مدل از دادههای اجرای ساعت صفر (به وقت ساعت هماهنگ جهانی ) سامانه مدلسازی تمام کرهای موسوم به GFS از مرکز ملی پیشبینیهای محیطی گرفته شده است. برای اجرای مدل سه دامنه در نظر گرفته شده است. دامنه بزرگ دارای تفکیک افقی 27 کیلومتر، دامنه میانی دارای تفکیک افقی 9 کیلومتر و دامنه کوچک که ارزیابی پیشبینیها در آن صورت گزفته است دارای تفکیک افقی 3 کیلومتر میباشد. ارزیابیها بر روی پیشبینیهای کوتاه مدت (24 ساعته) انجام شده است. بدین منظور سه مورد از بارشهای تاریخی که منجر به رخداد سیلاب در منطقه مورد مطالعه شده است، انتخاب و با استفاده از مدل WRF شبیهسازی گردید. همچنین پیشبینیهای ارائه شده توسط مرکز ملی پیشبینی زیست محیطی (NCEP) نیز از طریق تارنمای این مرکز تهیه گردید. سپس نتایج حاصل از برونداد مدل WRF و پیشبینیهای بزرگ مقیاس NCEP با مقدار بارش مشاهداتی ثبت شده در ایستگاههای باران سنجی مقایسه شد. <br />یافتهها: نتایج نشان داد که بارشهای پیشبینی شده توسط NCEPبسیار کمتر از مقدار واقعی برآورد شدهاند، ضمن اینکه زمان وقوع بارش نیز به درستی پیشبینی نشده است. همچنین نتایج حاکی از عملکرد نسبتا مطلوب مدل WRF در پیش بینی بارشهای سنگین است به طوریکه با اجرای این مدل مقدار شاخص خطا به مقدار قابل توجهی نسبت به مدل بزرگ مقیاس کاهش یافت. <br />نتیجهگیری: استفاده از مدل دینامیکی WRF دقت پیشبینیهای بارش را نسبت به مدل جهانی افزایش میدهد. بنابراین پیشنهاد میگردد که در تدوین و توسعه سیستم هشدار سیلاب در حوضههای سیلخیز کشور از مدل WRF در ترکیب با مدل هیدرولوژیکی جهت پیشبینی سیلاب استفاده شود.<br />واژههای کلیدی: پیشبینی، بارشهای سنگین، مدل WRF، حوضه رودخانه کن.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4069_3803315d1a9f02a1e0acdeffbbccaa79.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Investigation the use of Irrigation by Caspian Seawater on Sweet Pepper (Capsicum annum) under Greenhouse conditionsبهرهبرداری آبهای نامتعارف جهت آبیاری گیاه فلفل دلمهای (Capsicum annum) تحت شرایط گلخانهای243256407010.22069/jwsc.2018.13723.2843FAصابر جمالیدانشجوی دکتری علوم و مهندسی آب، گروه مهندسی آب، دانسکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد.0000-0003-0524-3346حسین شریفانگروه مهندسی آّب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد.فراست سجادیدانشجوی دکتری علوم و مهندسی آب، گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0001-9376-7080Journal Article20170815Background and Objectives: Population growth as well as global fresh water shortage problem have necessitated the use of unconventional water resources in agricultural sector, as the largest consumer of fresh water, especially in arid and semi-arid regions. Salinity is a major environmental stress, limiting plant growth and yield. Determining the extent of salinity tolerance in agricultural and horticultural crops helps overcome the problem. The goal of this study Investigation the use of Irrigation by Caspian Seawater on Sweet Pepper (Capsicum annum) cv. California wonder under Greenhouse conditions.<br />Materials and Methods: In this study, five mixing use of seawater and fresh water is evaluated on yield and yield components of Sweet Pepper (CV. California wonder). the research was done based in completely randomized design including 3 replications as pot planting under greenhouse conditions in Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources during 2016. Research Station is located in north of Iran at 36° 51' N latitude and 54° 16' E longitude at the south-east corner of Caspian Sea and its height from sea level is 13.3 meters. Soil texture is silty clay. In this study salinity factors consist of 5 levels (0.5, 3.0, 5.5, 8.0 and 10.5 dSm-1). Data obtained (Fruit Fresh and dry weights, Fruit number, Yield, Water use efficiency) were analyzed using statistical software SAS. Ver. 9.0 and the means were compared using LSD range test at 5 % percent.<br />Results: The results showed that effect of irrigation water salinity on fresh and dry weight of fruit, number of fruit per plant, yield and water use efficiency were highly significant at 1 percent levels (p>0.01). The result showed that the 10 percent mixture of seawater and tap water irrigation regimes compared to other regimes after control regimes had the highest Fruit Fresh and dry weights, number of fruits, yield and water use efficiency, respectively.<br />Conclusion: The result showed that increasing salinity decreased all characteristic measured, increasing of irrigation water salinity from 0.5 to 3.3 ds/m (10 percent mixing of sea water + tap water) has resulted to redaction of fruit fresh weight and yield to 50.5 and 48.4 percent. The results indicate that sweet pepper plants are sensitive to salinity, mixing of sea water and tap water to irrigate the plants in this greenhouse is not applicable. The results indicate that sweet pepper plants are sensitive to salinity, mixing of sea water and tap water to irrigate the plants in this greenhouse is not applicable.سابقه و هدف:<br />افزایش روز افزون جمعیت همگام با معضل بحران جهانی منابع آب شیرین، استفاده از منابع آب نامتعارف در بخش کشاورزی، به عنوان بزرگترین مصرفکنندهی آب شیرین، به ویژه در مناطق خشک و نیمهخشک را ضروری میسازد. از طرفی شوری یکی از مهمترین تنشهای محیطی است که رشد و عملکرد گیاهان را محدود میکند. یکی از روشهای غلبه بر مشکلات تنش شوری، شناخت میزان تحمل شوری گیاهان زراعی و باغی میباشد. هدف از این پژوهش امکانسنجی استفاده از آب دریای خزر جهت آبیاری گیاه فلفل دلمهای (Capsicum annum) رقم کالیفرنیا واندر تحت شرایط گلخانهای بود.<br />مواد و روشها:<br />در این تحقیق از 5 سطح اختلاط آب دریا و آب شهری، جهت بررسی اثر آن بر روی عملکرد و اجزای عملکرد گیاه فلفل دلمهای رقم کالیفرنیا واندر استفاده شد. این تحقیق بر پایه طرح کاملاً تصادفی و با 3 تکرار در سال 1394 در گلخانه تحقیقاتی گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در گلدان اجرا گردید. گلخانه مورد استفاده در شمال کشور ایران و در شهر گرگان با موقعیت جغرافیایی 36 درجه و 51 دقیقه طول شمالی و 54 درجه و 16 دقیقه عرض شرقی و ارتفاع 3/13 متر از سطح دریا واقع بود. بافت خاک مورد استفاده در این طرح سیلتی رسی بود. در این پژوهش مقادیر شوری آب آبیاری شامل (5/0، 0/3، 5/5، 0/8 و 5/10 دسیزیمنس بر متر) بود. در انتها تحلیل آماری صفات مورد بررسی (تعداد میوه برداشت شده، متوسط وزن تر میوه، متوسط وزن خشک میوه، عملکرد در واحد سطح و بهرهوری مصرف آب مبتنی بر وزن تر میوه) با استفاده از نرمافزار SAS (ver 9.0) انجام گرفت. مقایسه میانگینها نیز با استفاده از آزمون LSD در سطح 5 درصد انجام شد.<br />یافتهها:<br />نتایج نشان داد که سطوح مختلف شوری بر تعداد میوه، وزن تر و خشک میوه، عملکرد و بهرهوری مصرف آب در سطح یک درصد معنیدار شد. نتایج نشان داد که تیمار 10 درصد اختلاط آب دریا و آب شهری در مقایسه با سایر رژیمهای مورد بررسی پس از تیمار شاهد دارای بیشترین میزان متوسط وزن تر و خشک میوه برداشت شده، تعداد میوه برداشت شده، عملکرد در واحد سطح و بهرهوری مصرف آب بوده است.<br />نتیجهگیری:<br />نتایج نشان داد که افزایش سطوح مختلف شوری منجر به کاهش تمامی صفات شد، بطوریکه افزایش شوری آب آبیاری از 5/0 به 0/3 دسیزیمنس بر متر منجر به کاهش وزن تر میوه و عملکرد به میزان 5/50 و 4/48 درصد شد. نتایج نشان دهنده این موضوع بوده که گیاه فلفل دلمهای به شوری حساس است و اختلاط آب دریا و شهری جهت آبیاری این گیاه قابلیت اجرایی در شرایط گلخانهای ندارد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4070_18a665779095b1b2ad47590051cad9e4.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Biosorption of Cd from aqueous solutions by shrimp shellجذب زیستی کادمیم از محلولهای آبی توسط پوست میگو257269407110.22069/jwsc.2018.13777.2851FAمحسن حمیدپورگروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی عصر رفسنجانناهید حسینیدانشگاه ولی عصر رفسنجانشفق مولاییگروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی عصر رفسنجانJournal Article20170810Background and objectives: Nowadays, extensive attention has been paid to removal and remediation of heavy metals from polluted sites. Biosorption is a cost-effective method for removing heavy metals from aqueous solutions. In this study, biosorption of Cd has been examined by shrimp shell.<br />Materials and Methods: The adsorption of Cd on shrimp shell was studied as a function of pH (Cd concentration: 8.0 mg L-1) in the range of 3.0-8.0, and as a function of metal concentration (Cd concentration in the range of 15-100.0 mg L-1) using a 24h batch equilibration experiments. The amounts of Cd sorbed on the adsorbent were calculated from the difference between the metal concentration in the blank and equilibrium concentration of Cd in the solutions. Chemical species of Cd(II) in the solutions was also predicted using Visual MINTEQ, a computer code developed to simulate equilibrium processes in aqueous systems. Infrared spectrums of untreated and Cd-loaded adsorbent were obtained using a Fourier transform infrared spectrometer.<br />Results: The results of pH dependent experiments showed that the percent removal of Cd on the sorbent increased with the increase of suspension pH. The experimental data showed that shrimp shell used in this study removed more than 95% Cd from solution at pH=7.5. The Freundlich and Langmuir isotherms were described satisfactorily equilibrium data. Maximum sorption capacity (qmax) of the sorbent was 5.1 mg g-1. Pseudo second order kinetic model provided a perfect fit for the kinetic data of Cd sorption onto shrimp shell. Biosorption kinetics of Cd consisted of two steps: An initial rapid step where adsorption was very fast. The second phase is the gradual biosorption stage before the Cd uptake reached equilibrium. The equilibrium was achieved in 30 min for initial metal concentration of 5 mg L-1 and in 240 min for initial metal concentration of 50 mg L-1 where 91 % and 92 % of Cd were adsorbed, respectively. Based on the estimates obtained by Visual MINTEQ, the Cd2+ and Cd(OH)+ species were the dominant species present in solutions in pH ≤ 8.5 and pH≥ 8.5, respectively. Infrared spectrum analysis of adsorbent before and after adsorption showed that the N atoms of the amine functional groups played a major role in shrimp shell for adsorption of Cd.<br />Conclusion: Based on the equilibrium sorption and kinetic information obtained for Cd removal by this sorbent, it may be concluded that shrimp shell is an effective sorbent for Cd and may be considered for environmental remediation in future studies.سابقه و هدف: امروزه به حذف و پالایش محیطهای آلوده به فلزهای سنگین توجه زیادی میشود. جذب زیستی یک روش موثر برای حذف فلزهای سنگین از محلولهای آبی میباشد. در این پژوهش جذب زیستی کادمیم توسط پوست میگو مورد بررسی قرار گرفت.<br />مواد وروشها: مطالعات جذب سطحی کادمیم توسط پوست میگو به عنوان تابعی از pH در محدودهی pH 3 تا 8 در یک غلظت کادمیم 8 میلیگرم در لیتر انجام گردید. همدماهای جذب سطحی در محدودهای از غلظت فلز (15 تا 100 میلیگرم در لیتر) انجام گردید. آزمایشهای جذب وابسته به زمان برای کادمیم در دو غلظت ثابت 5 و 50 میلیگرم بر لیتر و 7 سطح زمانی (5/0، 2، 4، 6، 8، 12، 24 ساعت) انجام شد. میزان کادمیم جذب سطحی شده بر روی جاذب، با اندازه-گیری غلظتهای تعادلی و غلظت آنها در نمونههای شاهد محاسبه گردید. طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) قبل و بعد از جذب سطحی کادمیم به وسیلهی دستگاه طیف سنجی و گونهبندی کادمیم در محلولهای تعادلی به وسیله ی برنامهی Visual MINTEQ انجام گردید.<br />یافتهها: نتایج آزمایشهای جذب وابسته به pH نشان داد که با افزایش pH، میزان جذب سطحی کادمیم به وسیلهی پوست میگو افزایش یافت و بیشترین جذب کادمیم در pH، 5/7 صورت گرفت، که در این pH، بیش از 99 درصد از کادمیم توسط جاذب جذب سطحی گردید. نتایج همدماهای جذب نشان داد که مدلهای فروندلیچ و لانگمویر جذب کادمیم را به خوبی توصیف کردند. حداکثر ظرفیت جذب کادمیم (qmax)، بهوسیلهی مدل لانگمویر برای این جاذب 1/5 میلیگرم بر گرم تعیین شد. مدل سینتیکی شبه رده دوم بهترین برازش را بر دادههای جذب سطحی وابسته به زمان داشت. منحنیهای سینتیکی جذب کادمیم از دو فاز مشخص تشکیل شدهاند. یک فاز اولیه که جذب کادمیم توسط جاذب سریع بود و متعاقب آن فاز ثانویه که واکنش به حالت تعادل نزدیک شد. نتایج گونهبندی شبیهسازی شده به وسیله برنامه Visual Minteq نشان داد که گونه Cd+2 در محدوده 5/8-2=pH، گونه اصلی کادمیم در محلول است و در دامنه pH، 9-8 و غلظت گونه هیدرولیزی +Cd(OH) نیز افزایش مییابد. طیف مادون قرمز پوست میگو قبل و بعد از جذب کادمیم نشان داد که اتمهای N گروههای عامل آمین در پوست میگو نقش عمدهای در جذب این عنصر داشتند. <br />نتیجهگیری: به طور کلی، با توجه به دادههای به دست آمده از این پژوهش، پوست میگو یک جاذب موثر برای کادمیم میباشد و میتواند در پالایش محیطهای آبی آلوده به کادمیم مورد استفاده قرار گیرد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4071_0445e3dbfb92a8c03caa2b717d17c46c.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421ELECTRE Tri Method Performance on Land Suitability Evaluation in Chalderan Region for Potatoکارایی روش الکتره ترای در ارزیابی تناسب اراضی منطقه چالدران برای کشت سیب زمینی271284407210.22069/jwsc.2018.13568.2825FAمسلم ثروتیعضو هیئت علمی مرکز آموزش عالی شهید باکری میاندوآب، دانشگاه ارومیهJournal Article20170717Abstract<br />Background and objectives: Land suitability evaluation is inevitable for soil protection. Selection of an appropriate land suitabiliyty method seems to be necessary due to the limitation of the FAO method as a conventional method. In this regard, multi-criteria desision methods (MCDM) such as electrothermics, can be helpful due the considering the weights of effective factors and experts oponions in land suitability evaluation.<br />Materials and methods: In this research, Square Root Method and ELECTRE Tri multiple criteria method have bean also used for suitability evaluation in an area about of 5000 ha of Chalderan region located between 47° 19′- 47° 23′ East longitude and 39° 01′-39° 08′ North latitude for potato cultivation. In general 60 soil profiles were dug, described and sampled and after soil samples analysis, soil texture, gravels, calsium carbonate, gypsum, EC, ESP, slope, flooding, drainage and region climate in different profile were produced by weighted coefficients. Criteria weights via pair-wise comparison matrix method and ELECTRE Tri profiles and thresholds limits determined using requirements table, soil and land properties data. In two selected land suitability method, land production potential was calculated by multiplication of the soil indices and radiation thermal production potential.<br />Results: soils of study region has been classified on Entisols, Inceptisols and Aridisols based on 12th Keys to soil taxonomy. Statistics comparison of allocated grades mean to suitability classes’ reveald that results of two methods were significantly different and ELECTRE Tri method had the best grade. Also mean comparing of soil and land properties amount via Duncan test showed significant difference between suitability classes. The ELECTRE Tri methods was the best model from the viewpoint of statistical indices including R2 (0.87) and RMSE (241.2). Also, Root mean square method has a R2 (0.79) and RMSD (197.6). Predicted potential production by Root mean squre method and ELECTRE Tri method was 9330 to 30200 and 10140 to 32350, respectively. The GMER index also indicated lowestimation of two selected land evaluation method. ELECTRE Tri suitability evaluation that implies high accuracy of this method due to determination of transition suitable limits, appropriate values of thresholds and criteria weights as well as usage of fuzzy logic principals on calculation processes. <br />Conclusion: ELECTRE Tri method, integrated into expert opinion, is better suited to the problem of land suitability for agriculture. The time saving during the development of the land suitability evaluation for the agriculture of the potato was considerable. The coherence of the obtained rsults with observed yield confirms the system effectiveness.سابقه و هدف: ارزیابی تناسب اراضی جهت حفاظت خاک امری اجتنابناپذیراست. انتخاب یک روش مناسب نیز با توجه به محدودیتهای روش فائو بهعنوان روش مرسوم ارزیابی اراضی ضروری به نظر میرسد. در این راستا روشهای چندمعیاره ازجمله الکترهترای به دلیل دخالت دادن نظرات کارشناسی، در نظرگیری وزن ویژگیهای مؤثر در تناسب میتواند مفید باشد.<br />مواد و روشها: در این پژوهش روش ریشه دوم و روش الکترهترای برای ارزیابی تناسب بخشی از اراضی شهرستان چالدران به مساحت تقریبی 5000 هکتار در حدفاصل ′19 °44 تا ′23 °44 طول شرقی و ′01 °39 تا ′08 °39 عرض شمالی برای کشت سیبزمینی استفاده شدند. برای نیل به اهداف در مجموع تعداد 60 خاکرخ حفر، تشریح و نمونهبرداری گردید و پس از تجزیه خاک، ویژگیهای شیب، سیلگیری، زهکشی، بافت خاک، ذرات درشتتر از شن، آهک، گچ، هدایت الکتریکی، درصد سدیم تبادلی و اقلیم منطقه با اعمال ضرایب وزنی در خاکرخهای مختلف استخراج گردید. وزنهای معیارها با استفاده از روش ماتریس مقایسه زوجی و مقادیر مرز بین کلاسها و نقاط مرزی در روش الکترهترای با استفاده از جدول نیازمندیها و دادههای مربوط به ویژگیهای خاک و اراضی تعیین شدند. پتانسیل تولید اراضی نیز با هر دو روش از ضرب شاخصهای خاک در تولید پتانسیل حاصل گردید و با استفاده از آمارههای مختلف مقایسه شدند.<br />یافتهها: ردهبندی خاکها براساس کلید ردهبندی 2014، آلفیسول، اینسپتیسول و انتیسول است. مقایسه میانگین مقادیر ویژگیهای خاک و اراضی بین کلاسهای تناسب تفکیکشده در روش الکتره ترای با آزمون دانکن اختلاف معنیدار را نشان داد و این نشاندهنده دقت این روش در تفکیک کلاسهای تناسب اراضی است. پتانسیل تولید سیبزمینی در منطقه چالدران با روشهای ریشه دوم و الکتره ترای به ترتیب 9330 تا 30200 و 10140 تا 32350 تخمین زده شد. روش الکترهترای ازنظر آمارههای ضریب تبیین (87/0) و جذر میانگین مربعات خطا (۶/۱۹۷) دقت بیشتری نسبت به روش پارامتریک با ضریب تبیین (79/0) و جذر میانگین مربعات خطا (۲۴۱/۲) دارد. همچنین معیار میانگین هندسی نسبت خطا (GMER) نیز نشاندهنده کمبرآوردی هر دو روش ارزیابی بود. از طرفی دقت بالای این روش ترکیبی به تعیین حدود مناسب انتقالی، مقادیر مناسب آستانهها و وزنهای ویژگیها و کاربرد رابطه-های فازی در فرآیند محاسبات بستگی دارد.<br />نتیجهگیری: براساس نتایج بهدستآمده، به نظر میرسد که روش الکترهترای، از طریق ترکیب با نظرات کارشناسی میتواند بهتر به مسئله تناسب اراضی کشاورزی برای تیپ بهرهوری خاص بپردازد. همچنین صرفهجویی در زمان فرآیند ارزیابی تناسب اراضی برای زراعت سیبزمینی قابلتوجه بود. انطباق نتایج بهدستآمده نیز با تولید واقعی تأییدکننده اثربخشی سامانه میباشد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4072_6665e489334e8e7c754a9e5d4eeb03a0.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Effect of the number of rows, height and arrangement of submerged vanes in flushing of dam reservoirتاثیر تعداد ردیف، ارتفاع و آرایش صفحات مستغرق در رسوبشویی مخزن سد285296407310.22069/jwsc.2018.13203.2786FAقربان مهتابیعضو هیات علمی-دانشگاه زنجانُسمانه کریمیدانشجوی کارشناسی ارشد/ دانشگاه زنجانمژده محمدیوندانشگاه زنجانJournal Article20170428Background and objectives: Pressurized flushing is one of the common methods in sediment flushing of dam reservoirs. In this method, sediments settled in the reservoir are released out of the dam together with water flow using the bottom outlet. For increasing the performance of pressurized flushing, it is attempted to fall down water level to minimum height of operation. Also, in the previous researches, the performance of different hydraulic and structural methods was evaluated in order to increase the pressurized flushing. Researchers have always tried to recognize the process of flushing and effective parameters and therefore, propose efficient procedures to increase the performance of flushing. Aim of this study is to investigate experimentally the effect of the number of rows, height and arrangement of submerged vanes in the enhancement of flushing reservoir.<br />Materials and methods: To carry out the experiments of this research, a physical model including sediment reservoir, settling basins and water supplied tank was used. Submerged vanes were set up in front of bottom outlet with two heights (HV/D>1 HV/D<1) and different number of rows (one, two, three rows). In tests, in addition to the parallel arrangement, the flushing performance of new type of submerged vanes arrangement as titled radial arrangement was investigated in three depth of water level (HW=20, 30, 40 cm). Sediment particles was made of sand washed with 0.51 mm diameter. The tests were run with constant discharge equal to 2L/s for an hour and at the end of each experiment, weight of flushed sediment was determined.<br />Results: Results showed that with decreasing the raw number of vanes in parallel arrangement, the performance of sediment flushing was increased. On the other hand, one-raw submerged vanes (double vanes) with relative height HV/D=0.5 and 2 have the best flushing performance with 173 and 231 percentages respectively compared with control model. Also, submerged vanes with relative height HV/D=2 have better performance than ones with relative height HV/D=0.5. The radial arrangement of vanes increased effectively the flushing performance. So that the flushing performance of submerged vanes relative height HV/D=0.5 and 2 increased about 11.33 and 4.1 times compared with the control model. In the radial arrangement, the flushing performance of vanes with relative height HV/D= 2 were less than ones with relative height HV/D=0.5 because of focusing the approaching inflow on the back of the side vanes. <br />Conclusion: Radial arrangement could increase the flushing intensity (especially with increasing the water depth of reservoirs). This condition is a relative advantage for flushing. In the other words, the flushing operation has more efficiency in the full condition of dam reservoirs and it is not necessary to fall down the water level of reservoir.سابقه و هدف: یکی از روشهای مرسوم در تخلیه رسوب مخازن سدها، رسوبشویی تجت فشار میباشد. در این روش رسوباتی که در مخزن تهنشین شدهاند، بهوسیله دریچه تحتانی سد و تحت فشار آب از مخزن تخلیه میشوند. برای افزایش عملکرد رسوبشویی تحت فشار، تلاش میشود سطح آب مخزن تا ارتفاع حداقل بهرهبرداری پایین آورده شود. همچنین در تحقیقات پیشین، عملکرد روشهای هیدورلیکی و سازهای مختلفی در جهت افزایش رسوبشویی تحت فشار ارزیابی شده است. همواره محققین تلاش کردهاند با شناخت فرایند رسوبشویی مخزن و پارامترهای موثر بر آن، راهکارهای اجرایی موثری که بتواند عملکرد رسوبشویی را افزایش دهد، پیشنهاد نمایند. هدف این تحقیق مطالعه آزمایشگاهی تاثیر تعداد ردیف، ارتفاع و آرایش صفحات مستغرق در تشدید رسوبشویی مخزن میباشد. <br />مواد و روشها: برای انجام آزمایشهای این تحقیق، از یک مدل فیزیکی شامل مخزن رسوب، حوضچه تهنشینی رسوبات و مخزن تأمین آب استفاده گردید. در این تحقیق، صفحات با دو ارتفاع HV/D>1 و HV/D<1؛ (Hvارتفاع صفحات و D قطر دریچه) و تعداد ردیف مختلف (یک، دو و سه ردیف) در مقابل تخلیه کننده تحتانی نصب شدند. در آزمایشها علاوه بر آرایش موازی، عملکرد رسوبشویی نوع جدیدی از آرایش صفحات تحت عنوان آرایش شعاعی در سه عمق مختلف آب مخزن (سانتیمتر 40 ، 30 ، 20= HW ) بررسی گردید. رسوبات بستر از جنس ماسه شسته شده با قطر متوسط 0/51 میلیمتر بودند. آزمایشها با دبی ثابت 2 لیتر برثانیه به مدت یک ساعت انجام می گرفت و در انتهای هر آزمایش رسوبات تخلیه شده توزین میشدند. <br />یافتهها: نتایج نشان داد، در آرایش موازی با کاهش تعداد ردیف صفحات، موازی عملکرد رسوبشویی افزایش یافت به طوریکه صفحات یک ردیفه (دوتایی) با با ارتفاع نسبی 0/5 و 2=HV/D به ترتیب با 173 و 231 درصد افزایش نسبت به مدل شاهد، دارای بهترین عملکرد رسوبشویی بودند. همچنین صفحات موازی با ارتفاع نسبی 2=HV/D نسبت به صفحات با ارتفاع نسبی 0/5=HV/D عملکرد رسوبشویی بهتری داشتند. آرایش شعاعی صفحات، عملکرد رسوبشویی مخزن را به طور موثری افزایش داد؛ بهطوریکه رسوبشویی در صفحات با ارتفاع 2/5 و 10 سانتیمتری نسبت به مدل شاهد به ترتیب در حدود 11/33 و 4/1 برابر افزایش یافت. در آرایش شعاعی صفحات با ارتفاع نسبی 2=HV/D، به علت تمرکز جریان ورودی دریچه در پشت صفحات جانبی، عملکرد رسوبشویی این صفحات نسبت به صفحات با ارتفاع نسبی 0/5=HV/D کمتر بود.<br />نتیجهگیری: آرایش شعاعی صفحات مستغرق توانست رسوبشویی را تشدید نماید (خصوصا با افزایش عمق آب مخزن). این شرایط یک مزیت نسبی برای اجرای رسوبشویی است، یعنی این عملیات در حالت مخزن پر راندمان بالایی داشته و نیازی به پایین آوردن سطح آب مخزن نیست.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4073_5ccff0ff81d6cb3a73afa4988c32164b.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Effect of the Floating Sphere Objects Flexible Bearing Length on the Characteristic of the Hydraulic Jumpمدلسازی فیزیکی تأثیر طول مهارهای انعطافپذیر موانع شناور کروی بر خصوصیات پرش هیدرولیکی297308407410.22069/jwsc.2018.12965.2762FAجواد احدیاناهواز - دانشگاه شهید چمران اهواز، گروه سازههای آبیامین ورشوسازاهواز-دانشگاه شهید چمران اهواز-دانشکده مهندسی علوم آبJournal Article20170404Abstract<br />Background and Objectives: The hydraulic jump is one of the applicable phenomenons in energy dissipation of rapid flows. The hydraulic jump is one of the rapid varied flows that with converting from the super-critical state of flow to the sub-critical state in a short distance results in sensible energy dissipation and increase of the flow depth. In this experimental study the hydraulic jump is formed on the smooth bed and the bed with attached floating objects. A set of sphere objects with a density lower than the density of the water were attached to the bed, where the bearing length had flexibility. The goal of this study is to investigate the sphere objects bearing length effect on the hydraulic jump length, the relative secondary depth, and relative energy dissipation of hydraulic jump and finally comparing the obtained results with other related work. <br />Material and Methods: The experiments were performed in a flume with transparent walls, 8 m length, 35 cm width and 40 cm heights. In order to form the hydraulic jump, the height of the walls were extended up to 80 cm in the beginning part of the flume and a shut with 30 degree angle and the height of 40 cm was set up. Then, for modeling the floating objects the size of the applicable diameter of the objects was set to 4 cm. To analyze the effective variables, the dimensional analysis using the Buckingham л-theorem was applied. In total 30 experiments were performed with bearing length and Froude number as variables, where 0 cm, 1.5 cm, 2.5 cm, 3.5 cm, and 4.5 cm were considered as the values of bearing length and 5.1-8.3 was considered as the value interval for the Froude number. <br />Results: Based on the performed analysis, one of the main achieved results is that the flexibility and the oscillation in the applicable objects as the fixator of the jump results in the increase of energy dissipation while increasing the bearing length, results in the more energy dissipation. However, this effect is more significant for the Froude number between 5.1 - 7.5.<br />Conclusion: The obtained results show that the energy dissipation using the floating objects in average is around 69% that is approximately 10.2% greater than smooth bed. Additionally, other characteristics of the hydraulic jump were a part of the obtained results based on which, the length of the hydraulic jump and the relative secondary depth, respectively, in average are 35.5% and 19.3% lower than the classic stilling basin. It was observed that the bearing length has a significant effect on characteristics of the hydraulic jump, where as a result of changing the bearing length between the Froude number interval, 5.1-8.3, the jump length and relative secondary depth, respectively, decrease in maximum 19.1% and 15.2% compared to the bearing length of zero that does not have oscillation and in maximum the amount of energy dissipation difference is 10.6% greater than the bearing length of zero.سابقه و هدف: پرش هیدرولیکی یکی از مهمترین پدیدههای متغیر سریع در استهلاک انرژی جریانهای پر سرعت میباشد که در فاصله کوتاه رژیم جریان را از فوق بحرانی به زیر بحرانی تبدیل میکند و منجر به کاهش انرژی جنبشی و افزایش عمق میشود. هدف از این تحقیق بررسی خصوصیات پرش هیدرولیکی در قالب مطالعه آزمایشگاهی بر روی بسترصاف و همراه با موانع شناور متصل به کف با طولهای مهاری مختلف بودهاست که درنهایت به مقایسه نتایج به دست آمده از این پژوهش با سایر پژوهشها پرداخته شد.<br />مواد و روشها: آزمایشها در یک کانال با دیواره شفاف و به طول 8 متر و عرض و ارتفاع به ترتیب 35 و40 سانتیمتر انجام شد. به منظور ایجاد پرش هیدرولیکی دیواره کانال در بخش ابتدایی به 80 سانتیمتر افزایش داده شد و یک سرریز با زاویه 30 درجه و ارتفاع 40 سانتی متر نصب شد. در ادامه برای مدلسازی موانع شناور، قطر کاربردی موانع به صورت ثابت برابر با 4 سانتیمتر در نظر گرفته شد. برای تفسیر و تحلیل هر یک از پارامترهای مؤثر آنالیز ابعادی با استفاده از تئوری پی باکینگهام انجام گرفت و در مجموع 30 آزمایش با متغیرهای طول مهار و عدد فرود که شامل 5 طول مهار 0 ، 5/1 ، 5/2 ،5/3 ، 5/4 سانتیمتر و محدوده اعداد فرود 1/5 تا 3/8 انجام شد. <br />یافتهها: بر اساس تحلیلهای انجام شده یکی از نتایج مهم در تحقیق حاضر این است که انعطافپذیری و نوسان در موانع کاربردی به عنوان مستهلک کنندهی پرش هیدرولیکی، باعث افزایش افت انرژی مازاد میگردد. این در حالی است که با افزایش طولهای مهاری موانع، بخش بیشتری از مومنتم جریان ورودی جذب موانع میشود. که البته این موضوع برای محدودهی اعداد فرود 1/5الی 5/7 اثر بیشتری دارد.<br />نتیجه گیری: نتایج نشان داد که افت انرژی با استفاده از موانع به طور متوسط حدود 69 درصد بوده که تقریباً 2/10 درصد نسبت به بستر صاف افزایش یافته است. طول پرش هیدرولیکی و عمق ثانویه نسبی به ترتیب به طور متوسط 36 و 5/19 درصد نسبت به حوضچهی کلاسیک کاهش یافتند. مشاهدات بیانگر آن است که طول مهار بر روی خصوصیات پرش هیدرولیکی تاثیر گذار است به طوری که در اثر تغییر طول مهار در بازه اعداد فرود 1/5 تا 3/8 مقادیر طول پرش هیدرولیکی و عمق ثانویه نسبی به ترتیب حداکثر تا 1/19 و2/15درصد اختلاف در نتایج نشان میدهند و میزان اختلاف افت انرژی بین طول مهار 5/4 سانتیمترو طول مهار صفر حداکثر 6/10درصد به صورت افزایشی بودهاست.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4074_e1dfc5c20e8ff2c3c6709975b7b0e790.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Evaluation of reference evapotranspiration models for warm arid climate (Case Study: Zahedan station)ارزیابی مدل های تبخیر- تعرق گیاه مرجع برای اقلیم گرم و خشک (مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک زاهدان)309317407510.22069/jwsc.2018.11565.2603FAپریسا کهخا مقدمدانشگاه زابل-دانشکده آب و خاک- گروه مهندسی آبJournal Article20160904Background and objectives: Evapotranspiration (ET) is an important parameter for climatological and hydrological studies, as well as for irrigation planning and management. Evaluation of simple reference evapotranspiration (ETo) methods has received considerable attention in developing countries where the weather data needed to estimate ETo by the Penman–Monteith FAO 56 (PMF-56) model are often incomplete and/or not available. So the goal of this study, was to Evaluation and Comparison 30 different methods according to the standard method of reference evapotranspiration PMF-56 equation and determine the best equation, as a Replace to PMF-56, in a warm arid climate is the city and station of Zahedan.<br /><br />Materials and methods: In this study, 30 commonly used ETo equations that belonged to four groups: (1) pan evaporation-based methods, (2) temperature-based methods,(3) radiation-based methods, and (4) mass transfer-based methods were evaluated against the PMF-56 standard model; and the best and worst equations of each category were determined from the Zahedan station located in a warm arid climate.The assessed methods were: Cuenca, Allen and Pruitt, Snyder, Modified Snyder, Pereira, Orang, Raghuwanshi and Wallender, FAO-56 (pan evaporation-based), Schendel, four new types of Hargreaves equation reported by Droogers and Allen and Trajkovic, Blaney–Criddle (temperature-based), Makking, Turk, Jensen–Haise, Priestley- Taylor, FAO-24 (radiation-based), Dalton, Trabert, Meyer, Rohwer, Penman, Albrecht, Romanenko, Brockamp and Wenner, WMO and Mahringer (mass transfer-based).<br /><br />Results: Initially, in each group the monthly mean values ETo (using 30 model) were determined and compared their relative performance with respect to PMF-56 ETo estimates in the study.<br />The ETo calculated by the Snyder equation (R2=0.85، NRMSE=0.08، PE=8.30), Hargreaves- 4 (R2=0.93، NRMSE=0.04، PE=8.33), Turk 24 (R2=0.96، NRMSE=0.03، PE=6.52) and Dalton (R2=0.81، NRMSE=0.18 PE=12.89), pan evaporation-based, temperature-based, radiation-based and mass transfer-based respectively best matched the ETo estimates by the PMF-56 equation with the lowest errors rates. <br /><br />Conclusion: In general, the comparative results showed that the mass transfer-based equations had the worst performances, while the radiation-based and temperature-based models (as Turk, Jensen–Haise, Hargreaves- 4 and Blaney–Criddle) were the best-suited equations for estimating ETo in this Warm arid climate (Zahedan). Considering the unavailability of full weather data for applying the PMF-56 model for estimation of ETo in many regions of the world and in different parts of the Iran, especially in developing countries, the results will be useful for choosing the simpler ETo methods in Warm arid climates. It is better to achieve real results for other places with similar climatic conditions to be assessed.سابقه و هدف: تبخیر- تعرق (ET) مهمترین پارامتر در مطالعات اقلیمی و هیدرولوژیکی همچنین در مدیریت و برنامهریزی آبیاری می-باشد. برآورد تبخیر- تعرق مرجع (ETo) به روشی ساده، مورد توجه زیادی، بهخصوص در کشورهای توسعه یافته، که در آن اطلاعات هواشناسی مورد نیاز برای روش استاندارد پنمن- مونتیث فائو (PMF-56) تاقص و یا در دسترس نمیباشد، قرار گرقته است. لذا هدف این تحقیق، ارزیابی و مقایسه 30 روش مختلف برآورد تبخیر- تعرق مرجع با توجه به روش استاندارد پنمن- مونتیث فائو و تعیین بهترین معادله برآورد تبخیر- تعرق مرجع از میان روشهای ساده تجربی، بهعنوان جایگزین مناسب برای روش پنمن- مونتیث فائو، در اقلیم گرم و خشک شهرستان و ایستگاه زاهدان میباشد.<br />مواد و روشها: در این پژوهش 30 روش معمول برای برآورد تبخیر- تعرق شامل چهار گروه 1- روشهای بر پایه ضریب تشت، 2- روشهای بر پایه دما، 3- روشهای بر پایه تشعشع، و 4- روشهای بر پایه انتقال جرم، در مقایسه با روش PMF-56، برای برآورد ETo مورد بررسی قرار گرفتند و سپس بهترین و ضعیفترین روش در هر گروه برای ایستگاه زاهدان با اقلیم گرم و خشک، انتخاب شدند. روشهای مورد بررسی در این پژوهش عبارتند از: کوینکا، آلن و پروت، اشنایدر، اشنایدر اصلاح شده، پریرا، اورنگ، راگووانشی و والندر، فائو 56 (روشهای بر پایه تشت)، اسکندل، 4 مدل ارائه شده از معادله هارگریوز توسط دروگرس و آلن و تراجکوویک، بلانی- کریدل (روشهای بر پایه دما)، مککینک، تورک، جنسن- هیز، پریستلی- تیلور و تابشی فائو 24 (روشهای بر پایه تشعشع)، دالتون، ترابرت، مایر، راور، پنمن، آلبرت، روماننکو، بروکمپ و ونر، WMO و ماهرینگر (روشهای بر پایه انتقال جرم).<br />یافتهها: در ابتدا، مقادیر میانگین ماهانه ETo (با استفاده از 30 مدل ارائه شده) تعیین و سپس کارایی آنها در مقایسه با ETo محاسبه شده با روش PMF-56، در هر گروه مورد ارزیابی قرار گرفت. ETo محاسبه شده از معادله اشنایدر (R2=0.85، NRMSE=0.08، PE=8.30)، هارگریوز- 4 (R2=0.93، NRMSE=0.04، PE=8.33)، تورک (R2=0.96، NRMSE=0.03، PE=6.52) و دالتون (R2=0.81، NRMSE=0.18 PE=12.89) بهترتیب از روشهای بر پایه ضریب تشت، بر پایه دما، بر پایه تشعشع و بر پایه انتقال جرم، با کمترین درصد خطا از هر گروه، بهترین برآورد را نسبت به روش PMF-56 نشان دادند.<br />نتیجهگیری: بهطور کلی، نتایج این پژوهش حاکی از این میباشد که روشهای بر پایه انتقال جرم از نظر آماری ضعیفترین عملکرد را نسبت به سایر روشها در مقایسه با روش استاندارد نشان دادند؛ اما مدلهای دمایی و تشعشعی مانند مدل تورک، جنسن- هیز، هارگریوز-4 و بلانی- کریدل میتوانند جایگزین مناسبی برای روش ترکیبی نسبتا پیچیده پنمن- مونتیث فائو، برای اقلیم گرم و خشک شهرستان زاهدان باشند. با توجه به در دسترس نبودن اطلاعات کامل هواشناسی برای برآورد ETo با استفاده از مدل ترکیبی PMF-56 در بسیاری از مناطق جهان بهویژه در کشورهای در حال توسعه و همچنین نقاط مختلف کشور ایران، نتایج این پژوهش میتواند برای انتخاب روش ساده محاسبه ETo به عنوان جایگزینی برای روش استاندارد در شرایط اقلیمی گرم و خشک مناسب باشد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4075_ce2241a2fbadc3fa5cb0f3897a8a9063.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206925120180421Fitting Different Models of Soil-Moisture Characteristic Curve on 30 Soil Samples in Fars Provinceبرازش مدلهای مختلف منحنی مشخصه آب خاک بر 30 نمونه خاک استان فارس319326407610.22069/jwsc.2018.13659.2833FAحمید رضا فولادمنددانشیار آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آّب، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایرانپروانه گلکاردانشجوی سابق کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیرازJournal Article20170811Background and Objectives: Soil moisture characteristic curve is one of the most important soil hydraulic properties, and shows the relation between soil suction and soil moisture content. Direct measurement of this curve is costly and time-consuming. Therefore, an alternative to measurement is to estimate this curve using the more easily available soil properties. On the other hand, many models have been presented for fitting to measued data of this curve. However, their fitting ability on different kinds of soil have been rarely investigated.<br />Materials and Methods: In this study, 30 measured surface soil samples with high variaty texture from the depth of 0 to 30 cm in different regions of Fars province have been used. Selected soils were classified into three textures of fine, medium and coarse. Then, 10 useful soil moisture characteristic curve models (Gardner, Brooks and Corey, Campbell, van Genuchten, Tani, Boltzman, Feremi, Fredlund and Xing, Groenevelt and Grant and Dexter et al.) were fitted on the data, and the parameters of each medel in each soil sample were determined, and then the most appropriate fitted model in each soil group was determined. To determine the best model, the combination of statistical equations and linear correlation was used, and then the value of mean square deviation (MSD) was calculated to evaluate the different models for fitting soil moisture characteristic curve.<br />Results: The results indicated that the fitted models were better in medium texture group than the fine and coarse texture groups. The results showed that in fine texture group the models of Brooks and Corey, Campbell, van Genuchten, Fredlund and Xing, Groenevelt and Grant and Dexter et al., in medium texture group the models of Gardner, Groenevelt and Grant and Dexter et al., and in coarse texture group the models of Gardner, van Genuchten, Groenevelt and Grant and Dexter et al. were appropriate. Consequently, the results according to the MSD values indicated that the model of Dexter et al. was the most appropriate model for fitting to the measured data of soil moisture characteristic curve. Furthermore, the results of this study showed that the famous model of van Genuchten was good for futting to the measured soil moisture characteristic curve data. On the other hand, the models of Tani, Boltzman and Feremi were not appropriate.<br />Conclusion: The results of this study investigated that the model of Dexter et al. was better than the other models for three textural group (fine, medium and coarse) for 30 soil samples of Fars province. Also. similar results have been reported by other investigators for the soil samples in Gilan province.سابقه و هدف: منحنی مشخصه آب خاک نشاندهنده رابطه بین رطوبت و مکش ماتریک آب خاک است و در طرحهای آبیاری و زهکشی و مسایل مربوط به حرکت غیر اشباع آب در خاک کاربرد فراوان دارد. اندازهگیری مستقیم این منحنی وقتگیر و پرهزینه است، از اینرو تحقیقات زیادی برای تخمین آن بهطور غیر مستقیم انجام شده است که از جمله آنها میتوان به توابع انتقالی اشاره نمود. با استفاده از توابع انتقالی منحنی مشخصه به وسیله پارامترهای زودیافت خاک (مانند مقادیر رس، سیلت و شن خاک، چگالی ظاهری و ماده آلی خاک) که اندازهگیری آنها سادهتر و متداولتر است، قابل تخمین است. از مهمترین خصوصیات هیدرولیکی خاک میتوان به منحنی مشخصه آب خاک اشاره نمود که بیانگر رابطه بین مکش ماتریک و رطوبت خاک است. اندازه گیری مستقیم این مدل وقتگیر و پرهزینه است. بنابراین به جای اندازهگیری میتوان این منحنی را از اطلاعات سادهتر خاک تخمین زد. از طرف دیگر تاکنون مدلهای بسیاری برای برازش بر دادههای اندازهگیری شده این منحنی ارائه شده است. اما به ندرت توانایی برازش این مدلها در خاکهای مختلف بررسی شده است. <br />مواد و روشها: در این تحقیق از 30 نمونه خاک سطحی (عمق صفر تا 30 سانتیمتری) مناطق مختلف استان فارس با تنوع بافتی مناسب استفاده شد. خاکها به سه گروه بافتی ریز، متوسط و درشت تقسیم شدند. سپس 10 مدل گاردنر، بروکس و کوری، کمپبل، ونگنوختن، تانی، بولتزمن، فرمی، فردلانگ و زینگ، گرانولت و گرانت و دکستر و همکاران بر دادههای اندازهگیری شده منحنی مشخصه آب خاک برازش داده شدند و مناسبترین مدل در هر گروه بافتی تعیین گردید. برای ارزیابی مدلهای مختلف برازش منحنی مشخصه بر دادههای اندازهگیری شده از ترکیب فرمولهای آماری و همبستگی خطی استفاده شد و مقدار میانیگن مربع انحراف (MSD) محاسبه گردید. <br />یافتهها: نتایج نشان داد که برازش مدلهای مختلف در خاکهای با بافت متوسط مناسبتر از بافتهای ریز و درشت میباشد. همچنین در بافت ریز مدلهای بروکس و کوری، کمپبل، ونگنوختن، فردلانگ و زینگ، گرانولت و گرانت و دکستر و همکاران، در بافت متوسط مدلهای گاردنر، گرانولت و گرانت و دکستر و همکاران و در بافت درشت مدلهای گاردنر، ونگنوختن، گرانولت و گرانت و دکستر و همکاران مناسبتر میباشند. در مجموع نیز با توجه به مقادیر MSD مدل دکستر و همکاران بهترین مدل برازش یافته بر دادههای اندازهگیری شده تعیین گردید. همچنین نتایج نشان داد که مدل معروف ونگنوختن نیز برای برازش بر دادهها مناسب میباشد. در مقابل مدلهای تانی، بولتزمن و فرمی برای برازش بر دادههای اندازهگیری شده مناسب نبودند.<br />نتیجهگیری: نتیجهگیری کلی این تحقیق نشان داد که مدل دکستر و همکاران در سه گروه بافتی ریز، متوسط و درشت مناسبترین مدل برازش بر دادههای اندازهگیری شده منحنی مشخصه در 30 نمونه خاک استان فارس میباشد. مشابه چنین نتیجهای برای خاکهای استان گیلان نیز گزارش شده است.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4076_09af11f93806970411820867ff25bd44.pdf