دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421Investigation of the relationship between base flow index with temperature and rainfall using wavelet coherence (Case study: Gorganroud watershed)بررسی رابطه شاخص دبی پایه با دما و بارندگی به روش موجک همدوس (مطالعه موردی: حوزه آبخیز گرگانرود)125454810.22069/jwsc.2019.14684.2963FAسید مرتضی سیدیانهیات علمیحامد روحانیاستادیار دانشاه گنبد کاووسمعصومه فراستیاستادیار گروه آبخیزداری دانشگاه گنبد کاووسسید رضا حسینیدانشجوی کارشناسیارشد آبخیزداری دانشگاه گنبدکاووسJournal Article20180215Climate change has changed meteorological parameters in different parts of the world. Drought is a problem that may lead to crisis in many countries. Therefore, the study of meteorological parameters changes and their effect on river flow is important which an important factor in supplying water supply is. The purpose of this study was to investigate the relationship between temperature and rainfall parameters with base flow index using continuous wavelet transform and wavelet coherence in Gorganroud river. At first, the base flow was determined using Eckhart's two-parameter method and then the base flow index was calculated. The base flow index indicates the portion of groundwater in river surface flow, with lowest annual index in Taghiabad station with a value of 0.30 and the highest of its in Tamer station with a value of 0.66. Then, the annual trend of temperature and rainfall was investigated with base flow index of six stations (Tamer, Lazoreh, Nodeh, Arzakkuseh, Sedegorgan and Taghi Abad) in Gorganroud watershed during a period of 33 years (1981 to 2013) using continuous wavelet transform and wavelet Coherence. The analysis of annual temperature and precipitation trend with base flow index showed that two parameters of temperature and precipitation affect the base flow index. Investigation of Coherence intensity between rainfall and base flow index in stations showed that there is the highest correlation between 1-4 years, which indirect correlation was observed in the middle years of Sadegorgan and Taghiabad stations and direct in other stations and the early and the end years of Taqiabad station. There are also correlations between the rainfall and the base flow index in the 4-8 year period, which are direct in Lazooreh and Nodeh and indirect in Tamer stations. Also, in the period of 8 to 10 years, the most correlation was found in Arzokesh and Nodeh stations with less intensity in the Sadgegran station, which arrows direction indicated direct relationship. The analysis of the intensity of coherence between temperature and base flow index showed that direct and high intensity correlation in Sadgegorgan stations between 2005 to 2009 in 3-4 year period, Lazorah between 2002 to 2006 with 4 year period and Taghiabad between 1984 to 1989 with period of 1 to 5 years. Indirect correlations was found in Nodeh and Tamer stations between 1987 to 1990 and 2011 to 2013, respectively, with a short 2-year and 3-year period and Taqi-Abad stations between 1993 to 2000 and between 1992 to 2013 with a long-term period of 8 to 10 years. The rainfall relationship with the base flow index can be direct or indirect due to the condition of the stations. Also, in some stations there is a direct relationship in the periods and indirect relationship in the rest of the period. The relationship between the base flow index and temperature is also indirect in some of the stations.تغییر اقلیم در نواحی مختلف دنیا باعث تغییر پارامترهای هواشناسی شده است. خشکسالی و کمآبی مشکلی است که ممکن است بسیاری از کشورها را دچار بحران نماید. بنابراین مطالعه تغییرات پارامترهای هواشناسی و تأثیر آن بر دبی رودخانهها که عامل مهمی در تأمین نیازهای آبی میباشند حائز اهمیت است. هدف از این تحقیق بررسی ارتباط پارامترهای دما و بارندگی با شاخص دبی پایه در رودخانه گرگانرود با روش انتقال موجک پیوسته و همدوسی موجک میباشد. ابتدا دبی پایه با استفاده از روش دو پارامتره اکهارت تعیین و سپس شاخص دبی پایه محاسبه شد. شاخص دبی پایه نشان دهنده سهم آبهای زیرزمینی در جریان سطحی رودخانه است که کمترین شاخص سالیانه مربوط به ایستگاه تقیآباد با مقدار 30/0 و بیشترین شاخص مربوط به ایستگاه تمر با مقدار 66/0 است. سپس رابطه درجه حرارت و بارندگی با شاخص دبی پایه شش ایستگاه (تمر، لزوره، نوده، ارازکوسه، سدگرگان و تقی آباد) واقع در حوزه آبخیز گرگانرود در یک دوره 33 ساله (1360 تا 1392) با روش انتقال موجک پیوسته و همدوسی موجک بررسی شد. تحلیل ارتباط دادههای سالیانه دما و بارش بیانگر تأثیر دو پارامتر دما و بارش بر شاخص دبی پایه است. بررسی شدت همدوسی بین بارندگی و شاخص دبی پایه در ایستگاههای مورد مطالعه نشان داد بیشترین همبستگی در دورههای 1 تا 4 ساله وجود دارد که این همبستگی در سالهای میانی ایستگاههای سد گرگان و تقیآباد غیر مستقیم و در سایر ایستگاهها و سالهای ابتدایی و انتهایی ایستگاه تقیآباد مستقیم است. در دورههای 4 تا 8 ساله نیز ارتباط و همبستگیهایی بین بارندگی و شاخص دبی پایه وجود دارد که در ایستگاههای لزوره و نوده مستقیم و ارازکوسه و تمر غیر مستقیم است. همچنین در دوره 8 تا 10 ساله بیشترین همبستگی در ایستگاههای ارازکوسه و نوده و با شدت کمتر در ایستگاه سدگرگان وجود دارد که جهت پیکانها مستقیم بودن این ارتباط را نشان داد. تحلیل شدت همدوسی بین دما و شاخص دبی پایه نشان میدهد ارتباط و همبستگیهای مستقیم و با شدت زیاد مربوط به ایستگاههای سدگرگان در سالهای 1384 تا 1388 در دوره 3-4 ساله، لزوره در سالهای 1381 تا 1385 با دوره بازگشت 4 ساله و تقیآباد در سالهای 1363 تا 1368 با دوره بازگشت 1 تا 5 ساله است. همچنین همبستگیهای غیر مستقیم مربوط به ایستگاههای نوده و تمر به ترتیب در سالهای 1366 تا 1369 و 1390 تا 1392 با دوره بازگشت کوتاه مدت 2 و 3 ساله و ایستگاه تقیآباد در سالهای 1372 تا 1379 و تمر 1371 تا 1392 با دوره بازگشت بلند مدت 8 تا 10 ساله است. با توجه به شرایط ایستگاهها ممکن است ارتباط بارندگی با شاخص دبی پایه مستقیم و یا غیر مستقیم باشد. همچنین در بعضی از ایستگاهها در دورههایی رابطه مستقیم و در مابقی دوره رابطه عکس وجود دارد. ارتباط بین شاخص دبی پایه و دما نیز در بعضی از ایستگاهها مستقیم و در برخی غیرمستقیم است.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4548_c7865903b60f45f33ff27b952b8b6eb3.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421Predicting the impacts of management activities on surface runoff characteristics and soil erosion in the Bonekooh Watershed – Hablehroud River_Iranپیش بینی اثرات اقدامات اصلاحی بر خصوصیات رواناب سطحی و میزان فرسایش خاک در آبخیز بنکوه حوضه رودخانه حبله رود2748454910.22069/jwsc.2019.15162.3034FAامیر سعدالدیندانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0002-4192-4010احسان الوندیدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانواحدبردی شیخدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0002-9091-2868Journal Article20180609Unbalanced exploitation of natural resources in Iran has led to the loss of soil and water resources. Optimal land management leads to sustainable exploitation of water and soil resources and hence reduces the depletion of these resources. The aim of this research is to develop a list of vegetation-based management activities and to predict the impacts of the activities on surface runoff characteristics and soil erosion in the Bonekooh Watershed (about 3300km2) using a modeling exercise. The predictions can assist watershed planners and managers to make appropriate decisions solving the problems in the watershed.<br />In this research, considering the type and extent of the environmental problems in the study area and determining their relative importance, 11 management activities were chosen to solve the watershed problems. The L-THIA model and the Global Soil Loss Equation(RUSLE) model within the framework of the GIS were used to estimate the surface runoff characteristics (runoff, phosphorus and nitrate) and the amount of soil erosion, respectively. The RUSLE factors include R, K, LS, C, and P, which are calculated from rainfall data, regional soil maps, digital elevation models, and remote sensing techniques, respectively. The values of P and C factors in the RUSLE were estimated according to the standard tables provided in the relevant literature and based on expert judgment. Statistical criteria of RMSE and MAE were used to evaluate the efficiency of the models for the current status of the watershed. Subsequent to model evaluation, the models were used to predict the possible impacts of various management activities on surface runoff characteristics and soil erosion. <br />The average values of R, K, LS and C factors for the current status were 1.85 (MJ mm ha-1h-1y-1), 0.29 (t ha h ha-1 MJ-1 mm-1), 10.82, and 0.86, respectively. Soil erosion map shows that the amount of soil erosion changes from a insignificant value to 33.49 (tons per hectare per year) in the region. Also, 11.12 percent of the total area is located in the high and very high erosion classes. Annual runoff varies from 1.12 to 9.27 cm with an average of 6.74 cm. The analysis indicates that rangeland exclusion and pile seeding management activities in the watershed will have the most impact considering all indices (surface runoff, soil erosion, Phosphorus, Nitrate). But per unit of management activities, forage cultivation, afforestation, and orchard development have the most impact on runoff depth index, respectively. Additionally, considering both soil erosion and phosphorus indices, orchard development, afforestation, and forage cultivation activities will have the best performance, respectively. In addition, in terms of nitrate index, orchard development, afforestation and riparian activities will present maximum differences with the index value for the current status of the watershed. Implementing of all management activities will result a decrease of runoff depth by about 13.20% and a reduction of soil erosion by 8.30% in the watershed.<br />Given the topographic and morphologic conditions of the Bonekooh watershed, and also natural and human-made erosion factors for the watershed, critical areas should be considered in order to prevent the loss of soil and water resources. Because of existing water and soil resources problems in the Bonekooh Watershed, it is required to implement appropriate management activities to fix the problem. Due to the vast extent of areas being suitable for implementing rangeland exclusion and pile seeding activities in the watershed, these activities have the greatest impact on improvement of surface runoff characteristics and soil erosion. To make an improved decision in choosing the best management activities, it is suggested to consider other impacts arising from implementing the activities at the watershed scale from economic, social and ecological point of views.چکیده<br />سابقه و هدف: هدر رفت منابع آبوخاک از پیامدهای بهرهبرداری نامتعادل از منابع تولید است. مدیریت بهینه اراضی باعث بهرهبرداری پایدار از منابع آبوخاک و کاهش تخریب این منابع میشود. هدف این تحقیق ارائه گزینههای مدیریتی مبتنی بر پوشش گیاهی و پیشبینی اثرات آنها بر خصوصیات رواناب سطحی و فرسایش خاک در حوزه آبخیز بنکوه (حدود 3300 کیلومترمربع) با استفاده از مدلسازی است. بدین ترتیب برنامهریزان و مدیران آبخیز میتوانند با کمک این پیشبینیها، تصمیمات مناسبی برای حل مشکلات این حوضه اتخاذ نمایند.<br /><br />مواد و روشها: در این تحقیق با توجه به نوع و گسترش مشکلات در منطقه موردمطالعه و تعیین اهمیت نسبی آنها، یازده فعالیت مدیریتی شامل قرق، درختکاری، علوفه کاری، رایپرین، تراسبندی، اگروفارستری، احداث باغ، پیتینگ، کنتورفارو، بذرپاشی و کپهکاری برای برطرف نمودن مشکلات حوضه انتخاب شدند. بهمنظور برآورد خصوصیات رواناب سطحی (ارتفاع رواناب، فسفر و نیترات) و مقدار فرسایش خاک در شرایط موجود به ترتیب از مدل L-THIA و معادله تجدیدنظر شده جهانی هدر رفت خاک (RUSLE) در چارچوب سیستم اطلاعات جغرافیایی استفاده شد. فاکتورهای RUSLE شامل R، K، LS، C و P میباشند که به ترتیب از دادههای بارندگی، نقشه خاک منطقه، مدل رقومی ارتفاع و تکنیک سنجشازدور محاسبه شدهاند. بهمنظور پیشبینی اثر هر یک از اقدامات اصلاحی پیشنهادی بر میزان فرسایش خاک، برآورد ارزش عددی فاکتورهای P و C درروشRUSLE با توجه به جداول استاندارد موجود در متون علمی مربوط و بر مبنای قضاوت خبرگان انجام شد. برای ارزیابی کارایی روشهای مورداستفاده، از معیارهای آماری RMSE و MAE استفاده شد. پس از ارزیابی کارایی مدل، از مدلها برای پیشبینی اثرات احتمالی اقدامات اصلاحی بر خصوصیات رواناب سطحی و فرسایش خاک استفاده شد.<br /><br />یافتهها: مقادیر متوسط فاکتورهای R، K،LS وC به ترتیب 85/1(MJmmha-1h-1y-1)، 29/0(t ha h ha-1 MJ-1 mm-1)، 82/10 و 86/0 برای شرایط فعلی بودند. نقشه فرسایش خاکنشان میدهد که میزان فرسایش خاک در سطح حوضه، از مقدار ناچیز تا 49/33 تن در هکتار در سال متغیر است و 12/11 درصد از کل منطقه در طبقه فرسایشی زیاد و خیلی زیاد قرار دارد. میزان ارتفاع رواناب سالانه حوضه از 12/1 تا 27/9 سانتیمتر متغیر است و میانگین ارتفاع رواناب سالانه حوضه 74/6 سانتیمتر برآورد شده است. تجزیهوتحلیل نتایج نشان میدهد که اقدامات اصلاحی قرق و کپهکاری با توجه به کلیه شاخصها (ارتفاع رواناب، فسفر، نیترات و فرسایش خاک) بیشترین اثر را خواهند داشت؛ اما بر اساس واحد سطح اقدامات اصلاحی، علوفه کاری، درختکاری و احداث باغ به ترتیب بیشترین اثر را بر شاخص ارتفاع رواناب خواهند داشت. علاوه بر این، ازنظر شاخصهای فرسایش خاک و فسفر اقدامات احداث باغ، درختکاری و علوفه کاری به ترتیب بهترین عملکرد را ارائه خواهند کرد. ازنظر شاخص نیترات، اقدامات احداث باغ، درختکاری و رایپرین به ترتیب حداکثر اختلاف را با مقادیر این شاخص در وضعیت فعلی حوضه نشان خواهند داد. اجرای همزمان تمامی فعالیتهای مدیریتی باعث کاهش حدود 20/13 درصدی ارتفاع رواناب و 30/8 درصدی فرسایش حوضه خواهد شد.<br /><br />نتیجهگیری: با در نظر گرفتن شرایط توپوگرافی و مورفولوژیکی حوزه آبخیز بنکوه و همچنین فاکتورهای فرسایش طبیعی و انسانی حوضه، بهمنظور جلوگیری از هدر رفت منابع خاک و آب باید به مناطق بحرانی توجه ویژهای شود. با توجه به مشکلات آبخیز بنکوه در زمینه منابع آبوخاک، اجرای اقدامات اصلاحی مناسب برای حل مشکلات حوضه ضروری است. با توجه به وسعت زیاد مناطق مستعد برای اجرای فعالیتهای قرق و کپه کاری در حوضه، این اقدامات بیشترین تأثیر را در بهبود خصوصیات رواناب سطحی و فرسایش خاکدارند. بهمنظور تصمیمگیری بهتر در انتخاب اقدامات اصلاحی توجه به سایر اثرات حاصل از اجرای اقدامات در مقیاس حوضه بنکوه از جنبههای اقتصادی، اجتماعی و اکولوژیکی پیشنهاد میشود.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4549_cc762ee82dfee5524083b813231b94a5.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421Evaluating and Zoning of the Extreme Rainfalls Occurrence Risk in West of Iranارزیابی و پهنهبندی ریسک وقوع بارشهای حدی در غرب ایران4969455010.22069/jwsc.2019.15685.3086FAعبدالله سلیمی مستعلیدانش آموخته کارشناسی ارشد آب و هواشناسی کاربردی، گروه آب و هواشناسی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه کردستانیونس خوشخوگروه علوم و مهندسی آب- دانشگاه کردستانمحمدحسین قلی زادهاستادیار گروه آب و هواشناسی، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه کردستانJournal Article20181003Background and Objectives: Occurrence of extreme rainfalls specifically in short-time scales causes heavy damages to human communities, municipal crowd regions and natural ecosystems. Studying and precise identifying of extreme rainfalls is essential and crucial in different agriculture and natural resources, meteorology and hydrology, engineering and natural environment aspects. The damage intensity of extreme rainfalls does not equally act in different regions and it is essential to assess the risk extent of such hazardeous rainfalls in regions with different climatic conditions. Therefore, the aim of this study is to identify and zoning of extreme rainfall occurrence risk in different 6, 12 and 24-hour time scales for West parts of Iran, which has a noticeable diversity in terms of the climatic and topographic conditions. <br />Materials and Methods: to perform this research, a number of 27 synoptic stations located in five provinces including Kurdistan, Kermanshah, Hamedan, Ilam and Lorestan were selected and the maximum annual values of extreme rainfalls in three time scales of 6, 12 and 24-hours in a 25 year time period (1992-2016) were extracted and by fitting different statistically distributions to each of these time series and by adopting the Chi-square test, the statistical distributions with best fit were regoized and were used to performing propabilitistic analyses. The 30, 40 and 50 mm thresholds were used to defining the torrential extreme rainfalls in 6, 12 and 24-hours time scales, respectively and after calculating the risk extents of the mentioned torrential extreme rainfalls for all of the studied stations, the risk zoning of torrential extreme rainfalls occurrence was performed by applying the multiple linear regression models between the risk extents and geographical properties (longitude, latitude and elevation) for all of the studied region. To enhancing the models accuracy, the long-term average of the number of days per year with precipitation greater than 1 mm was employed in the structure of the regression models as auxiliary variable in some cases and to achieve higher accuracy of regression models, the studied region was divided into three distinct regions. <br /><br />Results: The results showed that among different fitted statistical distributions to the time series of extreme rainfalls of 6, 12 and 24-hours in the studied region, three distributions including Log-Logistic, Pearson and Gama were recognized as the best fit distributions. In terms of the accuracy of the multiple linear regression models, the results showed the high accuracy of these models for all of the three distinct regions and whole of three time scales of 6, 12 and 24-hours. The overall results of this research showed that the risk occurrence of the torrential extreme rainfalls in West of Iran has a notable diversity so that this risk is very low in some centarl parts and very high in some west and south parts of the studied region. <br />Conclusion: The overall results of this research revealed that the general applied algorithm of this research to estimating spatial distribution of torrential extreme rainfalls ocuurence risk was led to obtaining the appropriate and acceptable accuracy in regional estimating and generalizing the stational point results to the regional scale. Therefore, it is essential to adopt appropriate tasks and more attention in contrast to the negative consequences of the extreme rainfalls in the parts with higher degree of risk occurence.سابقه و هدف: وقوع بارشهای حدی به ویژه در مقیاسهای زمانی کوتاه باعث خسارات سنگینی به جوامع انسانی و مناطق پرجمعیت شهری و اکوسیستمهای طبیعی میشود و مطالعه و شناسایی دقیق آنها از جنبههای مختلف کشاورزی و منابع طبیعی، هواشناسی و هیدرولوژی، مهندسی و محیط زیست لازم و ضروری است. شدت آسیبپذیری در برابر بارشهای حدی در مناطق مختلف یکسان نبوده و لازم است خطرپذیری و ریسک وقوع چنین بارشهای خطرآفرینی در مناطق با شرایط اقلیمی مختلف مورد بررسی قرار گیرد. بر این اساس، هدف از انجام پژوهش حاضر ارزیابی و پهنهبندی ریسک وقوع بارشهای حدی در مقیاسهای زمانی مختلف 6، 12 و 24 ساعته برای غرب ایران که از تنوع اقلیمی و توپوگرافی چشمگیری برخوردار است میباشد. <br />مواد و روشها: برای انجام این تحقیق تعداد 27 ایستگاه سینوپتیک واقع در 5 استان کردستان، کرمانشاه، همدان، ایلام و لرستان انتخاب شدند و مقادیر حداکثر سالانه بارشهای حدی در سه مقیاس زمانی 6، 12 و 24 ساعته در یک بازه زمانی 25 ساله (2016-1992) استخراج شدند و با برازش توزیعهای آماری مختلف بر هر کدام از این سریها و با بکارگیری آزمون کای اسکوئر، برازیدهترین توزیعهای آماری شناسایی شدند و از این توزیعهای آماری شناسایی شده جهت تحلیلهای احتمالاتی استفاده شد. جهت تعریف بارشهای حدی سیل آسا در مقیاسهای 6، 12 و 24 ساعته، به ترتیب از آستانههای 30، 40 و 50 میلیمتر استفاده شد و پس از محاسبه ریسک وقوع بارشهای حدی سیل آسای مذکور در تمامی ایستگاههای مورد مطالعه، اقدام به پهنهبندی ریسک وقوع بارشهای حدی سیل آسا در کل منطقه با بکارگیری مدلهای رگرسیون خطی چندگانه بین مقادیر ریسک و ویژگیهای جغرافیایی (طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی و ارتفاع) گردید. به جهت افزایش دقت مدلها در برخی موارد از متغیر کمکی میانگین درازمدت تعداد روزهای با بارش بیش از 1 میلیمتر در سال نیز در ساختار مدلهای رگرسیونی استفاده شد و جهت دستیابی به دقت بالاتر مدلهای رگرسیونی، منطقه مورد مطالعه به سه منطقه مجزا تفکیک شد.<br />یافتهها: نتایج نشان داد که از بین توزیعهای آماری مختلف برازش داده شده به سریهای زمانی بارشهای حدی 6، 12 و 24 ساعته در منطقه مورد مطالعه، سه توزیع لوگ لجستیک، پیرسون و گاما بعنوان مناسبترین توزیعهای قابل برازش شناسایی شدند. به لحاظ دقت مدلهای رگرسیون خطی چندگانه، نتایج حاکی از دقت بالای این مدلها در هر سه منطقه تفکیک شده و در هر سه مقیاس زمانی 6، 12 و 24 ساعته بود. نتایج کلی تحقیق نشان داد که ریسک وقوع بارشهای حدی سیل آسا در غرب ایران از تنوع چشمگیری برخوردار است به گونهای که در بخشهایی از مرکز منطقه مورد مطالعه این ریسک بسیار پایین و در بخشهایی از غرب و جنوب منطقه مورد مطالعه بسیار بالاست. <br />نتیجهگیری: نتایج کلی این تحقیق نشان داد که الگوریتم کلی بکار رفته در این تحقیق جهت برآورد توزیع مکانی ریسک وقوع بارشهای حدی سیل آسا منجر به حصول دقت مناسب و قابل قبول در برآورد منطقهای و تعمیم نتایج حاصل از نقاط ایستگاهی به کل منطقه گردید. لذا لازم است در نقاطی که بارشهای حدی خطرآفرینی بالاتری دارند با اهتمام بیشتر، تمهیدات مقتضی جهت مقابله با پیامدهای منفی وقوع این بارشها در این نواحی اتخاذ گردد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4550_366fc989d01ca7748bc535ff92ea5257.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421Effect of straw mulch and tillage direction on temporal variation of soil moisture in wheat rainfed systemاثر کاه و کلش و جهت خاکورزی بر تغییرات زمانی رطوبت خاک در کشتزار دیم گندم7189455110.22069/jwsc.2019.15271.3046FAیونس مظلوم علی آبادیدانشگاه زنجان گروه علوم خاکعلیرضا واعظیگروه خاکشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان0000-0003-4625-9969جعفر نیکبختعضو هیأت علمی دانشگاه زنجانJournal Article20180625Background and Objectives: Soil moisture is a major factor determining the plant growth in rainfed lands. Lack of soil water content causes drought stress at plant growth stages. Soil water content temporally varies due to variations of precipitation, evaporation and other environmental factors. There are different methods to hold soil water content during the growth period. Knowledge of temporal variations in soil water content during wheat growth period can be effective in identifying the critical times of drought stress. Therefore, this study was carried out to investigate temporal variations of soil water content under the influence of straw mulch and tillage direction in rainfed system in semi-arid region.<br />Materials and Methods: The study was conducted in a rainfed land with 10% slope steepness in University of Zanjan during winter wheat growth period from December 2015 to June 2016. Experiments were carried out in four levels of wheat straw mulch (0, 200, 400, 600 g/m2 equal to 0, 33, 66 and 100% covering surface) in two tillage directions (up to down slope and on counter line) in a factorial arrangement as completely randomized design at three replications. A total of 24 experimental plots with 2m × 5m in dimensions were designed to investigate the soil water content. Soil water content during the growth period, was determined by a Time- Domain Reflectometry (TDR) at 10-day interval. Monthly variations in soil water content were determined for different treatments during the growth period. The temporal variation of soil water content at different straw mulch levels and tillage direction were determined using the Duncan's tests and t-pair test.<br />Results: Based on the result, soil water content was affected by straw mulch level in all months of wheat growth period (p <0.01), and the highest value was observed in April. In April, the amount soil water content in 100% straw mulch level was significantly increased by 30 and 100% compared to control treatment in along slope tillage and contour tillage, respectively. Mean annual soil water content for along slope tillage at the mulch level of 33, 66 and 100% was 11, 13 and 21% higher than the control treatment (p <0.01), respectively. Mean annual Soil water content for the contour tillage was also at the mulch level of 33, 66 and 100 % was increased 6, 8 and 18% higher than the control treatment, respectively (p <0.01). Study of temporal variations of soil water content in two tillage directions showed that soil water content was significantly increased during growth period except on January, February and May. The reasons for this difference can be expressed by changes in the type of precipitation (snow) and the weakness of the vegetation. The mean soil water content in contour tillage was about 6 % more than along slope tillage (p <0.05). The highest difference in soil water content was observed in March (14%) and the lowest value was in May (2%). No interaction was found between straw mulch level and tillage direction in terms of soil water content in any months during the growth period.<br />Conclusion: This study showed, each of the two management had independent effect on soil water content in rainfed wheat land. The roles of the two management methods in reservation of rain water are obvious in the early stages of growth and in spring when rainfalls frequently occur in the area. Application of at least 33% wheat straw mulch equivalent to 2 tons per hectare and tillage on contour lines are essential for improving soil water content in rainfed system.سابقه و هدف: رطوبت خاک عامل اصلی تعیینکننده رشد گیاه در زمینهای دیم است. کمبود محتوای رطوبتی خاک موجب تنش خشکی در مراحل رشد گیاه میشود. محتوای رطوبتی خاک طی دوره رشد بهدلیل بارش، تبخیر و سایر عوامل محیطی دچار تغییرات زمانی میشود. راهکارهای متفاوتی جهت حفظ محتوای رطوبتی خاک طی دوره رشد وجود دارد اطلاع از تغییرات زمانی محتوای رطوبتی خاک طی دوره رشد گندم میتواند در شناسایی زمانهای بحرانی وقوع تنش خشکی مؤثر باشد. بنابراین این مطالعه با هدف بررسی تغییرات زمانی محتوای رطوبتی خاک تحت تأثیر سطح مصرف مالچ کاه و کلش و جهت خاکورزی در کشتزار دیم منطقه نیمهخشک انجام شد. <br />مواد و روشها: این مطالعه در کشتزاری دیم با شیب حدود 10 درصد در دانشگاه زنجان طی دوره رشد گندم زمستانه از اوایل آذر 1395 تا اوایل تیر 1396 انجام شد. آزمایش در چهار سطح مصرف کاه و کلش گندم (صفر، 200، 400 و 600 گرم در متر مربع معادل با سطوح صفر، 33، 66 و 100 درصد پوشش سطح زمین) در دو جهت خاکورزی (موازی شیب و روی خطوط تراز) در قالب آزمایش فاکتوریل به صورت طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. در مجموع 24 کرت آزمایشی به ابعاد دو متر در پنج متر به منظور بررسی محتوای رطوبتی خاک احداث شد. محتوای رطوبتی خاک طی دوره رشد، در بازه زمانی 10 روز بهوسیله از دستگاه انعکاس سنجی حوزه زمانی (TDR) اندازه گیری شد. تغییرات ماهانه محتوای رطوبتی خاک برای تیمارهای مختلف طی دوره رشد تعیین شد.تغییرات زمانی محتوای رطوبتی خاک در سطوح مختلف مصرف مالچ کاه و کلش و جهت خاکورزی بر اساس آزمونهای دانکن و t جفتی تعیین شد. <br />یافتهها: بر اساس نتایج، محتوای رطوبتی خاک در تمام ماههای دوره رشد گندم تحت تأثیر مصرف کاه و کلش گندم قرار گرفت (05/0>p) و بیشترین مقدار در فروردین ماه مشاهده شد. در فروردین ماه، مقدار محتوای رطوبتی خاک در سطح 100 درصد مصرف مالچ کاه و کلش نسبت به تیمار شاهد در خاکورزی موازی شیب و خاکورزی روی خطوط تراز به ترتیب 30 و 10 درصد افزایش داشت. بررسی میانگین سالانه محتوای رطوبتی در خاکورزی موازی شیب در سطوح مصرف کاه و کلش 33 ، 66 و 100 درصد به-ترتیب 11، 13 و 21 درصد افزایش نسبت به تیمار شاهد داشت (01/0>p). میانگین سالانه محتوای رطوبتی خاک در کشت روی خطوط تراز نیز در سطوح مصرف کاه و کلش 33، 66 و 100 درصد نسبت به تیمار شاهد بهترتیب 6، 8 و 18 درصد افزایش نشان داد (01/0>p). بررسی تغییر زمانی محتوای رطوبتی خاک در دو جهت خاکورزی نشان داد که به غیر از ماههای دی، بهمن و اردیبهشت در سایر ماهها طی دوره رشد، افزایش محتوای رطوبتی خاک معنیدار بود. دلایل این تفاوت را میتوان تغییرات نوع بارش (برف) و ضعف پوشش گیاهی بیان نمود. میانگین محتوای رطوبتی خاک در کشت روی خطوط تراز حدود 6 درصد بیشتر از کشت موازی شیب بود (05/0>p). بیشترین تفاوت در محتوای رطوبتی خاک بین دو جهت خاکورزی در اسفند ماه (14 درصد) و کمترین آن در اردیبهشت ماه (2 درصد) مشاهده شد. برهمکنش معنیداری بین سطح مصرف مالچ کاه و کلش و جهت خاکورزی از نظر تأثیر بر محتوای رطوبتی خاک در هیچ یک از ماههای دوره رشد مشاهده نشد.<br />نتیجهگیری: این مطالعه نشان داد، هر دو روش مدیریتی اثراتی مستقل بر تغییر محتوای رطوبتی خاک در کشت دیم گندم داشتند. نقش دو اقدام مدیریتی در اوایل دوره رشد و در زمان وقوع بارانهای بهاره برای حفظ بارشهای آسمانی واضحتر میباشد. مصرف حداقل 33 درصد مالچ کاه و کلش گندم معادل با 2 تن در هکتار و اجرای خاکورزی روی خطوط تراز برای بهبود محتوای رطوبتی خاک در کشت دیم ضروری است.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4551_9c7799fb74cb944fea0b0a59c033517a.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421Experimental Study of Downstream Scour of Piano Keys Weirsبررسی آزمایشگاهی آبشستگی پاییندست سرریز کلید پیانویی91109455210.22069/jwsc.2019.14680.2961FAسعید گوهریدانشگاه بوعلی سینا &ndash; دانشکده کشاورزی&ndash; گروه مهندسی آبفریبا احمدیدانش آموخته کارشناسی ارشد رشته سازه های آبی دانشگاه بوعلی سینا همدانJournal Article20180225Experimental Study of Downstream Scour of Piano Keys Weirs<br />Abstract<br />Background and objectives: The Piano Key Weir (PKW) is a rectangular-labyrinth-type weir that used to maximize the allowable weir length that can fit in a given spillway channel width, while reducing the required structural footprint. Piano key spillways is a new form of long crest spillways that have a relatively simple structure and high economic efficiency structures. Due to the advantages of this spillways, we need to study and investigate the downstream scouring of this structures. In this research, the downstream scour of piano key spillway has been studied. For this purpose, two different physical models of piano key spillways in different hydraulic conditions have been used. <br />Material and methods: The experiments were carried out in a flume with a 10 meters length and 50 cm width and height. Two type of piano key weir with 5 and 9 keys were used in this experiments. In order to compare the scour hole area a linear spillway with a height of 20cm and a width of 50 cm were used in comparison with linear spillways, the corresponding hydraulic conditions was also studied. The scour hole dimensions were measured with a point gauge with ±1 millimeter reading accuracy which has located on top of the channel that can moving along to the channel. The effect of the particle number on the maximum scour depth and location of maximum scour hole was investigated.<br />Results: The results show that in piano key weirs, with increasing effective crest length, water depth decreases over spillway crest and so on decreases the amount of scour depth by decreasing the flow velocity at downstream of spillway. Bed profile shape at eroded area is completely three dimensional. Increasing rate of Scour hole depth is related to number the of piano keys. By increasing the number of keys the maximum depth, length and location of the scour hole as well increased. The results show that even at the low level downstream water depth, scouring of this spillway is less than the sharp crested linear spillways. The profile of the scour hole in the piano key spillway is almost similar to the linear spillway but the only difference is in the height of the dune at the downstream of scour hole. The height of the dune generated at higher downstream water depth of piano key spillway is even lower than sharp crested linear spillway and also, with increasing the particle Froude number, the maximum scour depth parameter and length of occurrence was increased.<br />Conclusion: In piano key spillways reducing downstream water depth will led increasing scour depth and far it away from downstream apron. Also by increasing the particle Froude number, the maximum scour depth, the location of the maximum scour depth and the maximum length of the scour hole was increased. The rate of increase in the scour depth is also dependent on the number of overflow keys, and in a fixed Froude number and downstream water depth, increasing the number of keys, the maximum depth and location of maximum scour depth also increased. <br /><br />Keywords: Experimental Study, Froude Number, Piano Key Spillway, Scour Hole, Water Depthچکیده<br />سابقه و هدف: ﺳﺮرﻳﺰﻫﺎ سازه های ﻫﻴﺪروﻟﻴﻜﻲ ساده و ﭘﺮﻛﺎرﺑﺮد در انتقال آب و ﺳﻴﺴﺘﻢﻫﺎی آﺑﻴﺎری و زهکشی ﻫﺴﺘﻨﺪ. در ﺳﺪﻫﺎ ﺑﺮای ﻋﺒﻮر آب اﺿﺎﻓﻲ ﻧﺎﺷﻲ از ﺳﻴﻼب و ﻛﻨﺘﺮل ﺳﻄﺢ آب ﻣﺨﺰن و همچنین در ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎی آﺑﻴﺎری و زﻫﻜﺸﻲ ﺟﻬﺖ ﺗﻨﻈﻴﻢ ﺳﻄﺢ آب و اﻧﺪازهگیری دبی جریان اﺳﺘﻔﺎده میشوند. سرریزهای کلید پیانویی شکل جدیدی از سرریزهای با تاج طولانی هستند که ﺳﺎﺧﺘﺎری ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺳﺎده، ﺳﺎزهای اﻗﺘﺼﺎدی با راندمان بالا می باشند. ﺑﻪ دﻟﻴﻞ ﻣﺰﻳﺖﻫﺎی اﻳﻦ ﺳﺮرﻳﺰ ﻟﺰوم ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ و ﺗﺤﻘﻴﻖ روی آبشستگی پاییندست اﻳﻦ ﺳﺮرﻳﺰ اﺣﺴﺎس ﻣﻲﺷﻮد. آبشستگی در مجاورت سازه میتواند تاثیر مستقیمی بر پایداری سازه داشته باشد. به همین دلیل، پیشبینی شکل و ابعاد حفره آبشستگی در پاییندست این سازهها مورد توجه محققین بوده است. در این تحقیق آبشستگی پاییندست سرریز کلید پیانویی مورد مطالعه قرارگرفته است.<br />مواد و روشها: برای مطالعه آبشستگی در پایین دست سرریزهای کلید پیانویی، از دو مدل فیزیکی با 5 و 9 کلید از این نوع سرریز برای انجام آزمایشهایی تحت شرایط هیدرولیکی مختلف استفاده شده است. آزمایشها در فلومی به طول 10 متر و عرض و ارتفاع 50 سانتیمتر انجام شده است. همچنین برای مقایسه میزان آبشستگی در سرریزهای کلید پیانویی نسبت به سرریزهای خطی، آبشستگی پاییندست یک مدل سرریز لبهتیز با ارتفاع سانتیمتر20 و عرض 50 سانتیمتر به ازای شرایط هیدرولیکی متناظر با سرریزهای کلید پیانویی نیز مطالعه شده است. بعد از برقراری تعادل، میزان آبشستگی در پایین دست این سرریزها مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده ار عمق سنج نقطه ای با دقت یک میلیمتر که در بالای کانال نصب شده، ابعاد چاله فرسایشی اندازه گیری شده است. بررسی تاثیر عدد فرود ذره بر روی میزان حداکثر عمق آبشستگی و محل وقوع آن مورد مطالعه قرار گرفته است. <br />یافتهها: نتایج نشان میدهد که در سرریزهای کلید پیانویی با افزایش طول موثر سرریز، عمق آب روی سرریز کاهش یافته و با کاهش سرعت برخورد جریان با بستر پایین دست سرریز مقدار عمق آبشستگی نیز کاهش می یابد. پروفیل آبشستگی در عرض کانال متغیر و به صورت سهبعدی میباشد. نرخ افزایش عمق حفره وابسته به تعداد کلیدهای سرریز نیز میباشد، یعنی به ازای یک عدد فرود ثابت و عمق پایاب ثابت، با افزایش تعداد کلیدهای سرریز، حداکثر عمق حفره و محل وقوع حداکثر عمق آبشستگی و حداکثر گسترش طول حفره آبشستگی نیز افزایش مییابد. همچنین عمق آبشستگی در سرریزهای کلید پیانویی کمتر از سرریزهای معمولی خطی میباشد. این کاهش مقدار آبشستگی در پاییندست این سرریزها حتی در عمقهای پایاب کم نیز مشاهده شده است. کاهش عمق پایاب موجب افزایش حداکثر عمق آبشستگی و دور شدن محل وقوع حداکثر عمق آبشستگی از انتهای کفبند میشود. پروفیل حفره آبشستگی در سرریز کلید پیانویی تقریبا مشابه سرریزهای خطی میباشد و تنها تفاوت آن در ارتفاع تلماسه ایجاد شده در پاییندست حفره میباشد. ارتفاع تلماسه ایجاد شده در سرریز کلید پیانویی حتی در عمقهای پایاب زیاد کمتر از سرریز لبهتیز است و همچنین با افزایش عدد فرود ذره، پارامترهای حداکثر عمق آبشستگی و طول محل وقوع آن افزایش مییابند. <br />نتیجه گیری: در سرریز های کلید پیانویی کاهش عمق پایاب موجب افزایش حداکثر عمق آبشستگی و دور شدن محل وقوع حداکثر عمق آبشستگی از انتهای کفبند میشود. با افزایش عدد فرود ذره، مقدار حداکثر عمق آبشستگی، محل وقوع حداکثر عمق آبشستگی و حداکثر گسترش طول حفره آبشستگی، افزایش مییابند. نرخ افزایش عمق حفره وابسته به تعداد کلیدهای سرریز نیز میباشد، و در یک عدد فرود و عمق پایاب ثابت، با افزایش تعداد کلیدهای سرریز، حداکثر عمق حفره و محل وقوع حداکثر عمق آبشستگی نیز افزایش مییابد.<br />واژههای کلیدی: سرریز کلید پیانویی، چاله آبشستگی، مطالعه آزمایشگاهی، عمق آب، عدد فرودhttps://jwsc.gau.ac.ir/article_4552_1fd020e88090403e9aaf4590d7ea4bc2.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421The experimental investigation of the maximum depth and length of the created pit holes due to the bed material removal under subcritical flow conditionبررسی آزمایشگاهی حداکثر عمق و طول گودالهای ایجاد شده ناشی از برداشت مصالح رودخانهای تحت شرایط جریان زیربحرانی111130455310.22069/jwsc.2019.14817.2986FAرسول دانشفرازگروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران.0000-0003-1012-8342جعفر چابک پورگروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران.مهدی دسینهگروه مهندسی عمران- دانشگاه مراغهJournal Article20180513Abstract<br />Background and Objectives: The removal of sand and gravel from the bed and the banks of the rivers cause to change in the hydraulic and hydrology conditions of them as well as the aggradation and degradation processes in the bed and the banks and also the destruction of existing structures along the river. The purpose of the present study is to study the pit migration (maximum depth and length of the holes) due to the material extraction.<br />Materials and Methods: For this research, a rectangular experimental flume with length, width, and height of (5, 0.3, 0.45) meters was used. The longitudinal slope was fixed to zero. The pit holes with different sizes and different entrance discharges including relative velocities of 0.83, 0.89, 0.94 and 1, have been operated. The experiments have been accomplished with or without downstream gate by using two sediments mean dimensions of the 0.15, 0.6 mm. In this study, the duration of the experiments, were fixed to 1 and 1.5 hours respectively for including and without end gate flow conditions. such that the equilibrium time for both of them was the last 15 minutes. A 3D laser scanner was also used to take data from the bed profile after flow disconnection. Also from the side view of the experimental flume, the digital photos were taken to view the conditions of the pit propagation at different time intervals. Afterward, using the MATLAB, Tec-Plot 360 and Grapher software tried to rearrange the data series for 2 and the 3-dimensional view from time variation of the pits were extracted. During the experiments, the bedforms at the down and upstream of the pit holes were observed and their temporal variations were recorded.<br />Results: The results of the experiments showed that with decreasing of the Froude number, pit depth and also by creation of the secondary currents inside the holes, the dimensionless ratio of the decreases and reversely, the dimensionless parameters of the and increases. On the other hand, it was concluded that by increasing the Froude number and shear stress, the dimensionless ratio of the would be increased. The longitudinal profiles and 3D view of the pit migration at the all of the sediment and flow conditions were observed and depicted. At the end, the experimental equations of the maximum scouring length and depth of the pit hole were presented. In general, it was shown that the submerged angle of repose of materials ( ) has the highest direct effect and the dimensionless ratio of has the highest reverse effect on the maximum scouring length and depth of the pit hole. The extracted relationships with experimental data were verified by means of the other set of data series and the results were quite satisfactory.<br /><br />Conclusion: The results of the experiments have been illustrated by presenting the none-dimensional relationships for maximum depth and length of the pits under gated and none-gated conditions. The effects of the variation of the sediment dimension and flow conditions were also discussed. It was proved that the lowest error percent for maximum scour depth was observed in the 0.15 mm mean sediment particles, having the relative error of 2.98% and RMSE of 0.23. Also, the lowest error percent of the maximum scour length is related to a 0.6 mm mean sediment particles with a relative error of 7.45% and an RMSE of 0.5.چکیده: <br />سابقه و هدف: برداشت شن و ماسه از بستر و کنارههای رودخانه سبب تغییر در شرایط هیدرولیکی، هیدرولوژیکی، افزایش فرسایش بستر و کنارههای رودخانه و همچنین تخریب سازههای موجود در مسیر رودخانه میگردد. هدف از تحقیق حاضر بررسی حداکثر عمق و طول انتقال گودالهای ایجاد شده تحت اثر برداشت مصالح رودخانهای است.<br />مواد و روشها: برای این تحقیق از کانال مستطیلی شکل به طول 5 متر، عرض 3/0 متر و ارتفاع 45/0 متر با شیب ثابت استفاده شد. گودالهایی نیز با اندازههای مختلف و تحت سرعتهای نسبی جریان 83/0، 89/0، 94/0 و 1 برای حالت با و بدون اعمال دریچه در دانه بندیهای 15/0 و 6/0 میلیمتر ایجاد گردید. در این تحقیق زمان آزمایش برای حالت بدون اعمال دریچه 1 ساعت و برای حالت با اعمال دریچه 5/1 ساعت میباشد که زمان تعادل برای هر دو حالت 15 دقیقه آخر آزمایش ذکر گردید. برای برداشت داده از نیمرخ سه بعدی بستر در هر دو حالت، بعد از قطع جریان آب و ثبت عمق آب در نقاط مختلف، از اسکنر سه بعدی لیزری استفاده شد. همچنین از مقطع کناری بستر متحرک نیز اقدام به عکسبرداری از نحوه گسترش گودالهای ایجاد شده گردید. سپس با استفاده از نرم افزارهای MATLAB ، Tec-Plot 360، Grapher و Excelاقدام به مرتب سازی و آرایش مجدد دادهها و رسم نمودارهای برداشت شده گردید. در طول آزمایشهای انجام شده تشکیل فرمهای بستر نیز در بالا و پاییندست گودالهای ایجاد شده مشاهده و نحوه تغییرات آنها با زمان ثبت شد. <br />یافتهها: نتایج آزمایشها نشان داد که با کاهش عدد فرود و کاهش عمق گودالها و همچنین با ایجاد جریان ثانویه در داخل گودالها، نسبت بیبعد ارتفاع گودال به عمق جریان ( ) کاهش، طول وعرض گودال به عمق جریان ( و ) افزایش مییابد. در ضمن مشخص گردید که با افزایش تنش برشی و عدد فرود، نسبت سرعت برشی بحرانی به سرعت جریان ( ) افزایش خواهد یافت. همچنین نیمرخ طولی و نمایی سه بعدی از انتقال گودالها برای تمامی شرایط هیدرولیکی و رسوبی مختلف مشاهده و ترسیم شد. در انتها معادلات تجربی برای حداکثر طول و عمق آبشستگی برای گودال مستطیلی شکل به همراه آنالیز حساسیت ارائه گردید. در حالت کلی نشان داده شد که زاویه ایستایی مصالح داخل آب ( ) بیشترین تأثیر را در افزایش و ارتفاع گودال به عمق جریان ( ) بیشترین تأثیر را در کاهش طول و عمق آبشستگی گودال دارد. <br />نتیجهگیری: نتایج آزمایشها بصورت ارائه روابط بیبعد برای حداکثر عمق و طول آبشستگی گودالها برای هر دو حالت با و بدون اعمال دریچه در هر دو دانه بندی 15/0 و 6/0 میلیمتر تحت شرایط جریان زیربحرانی و نشان دادن بیشترین و کمترین اثر پارامترها و بکارگیری آنالیز حساسیت برای روابط حاصل شده، میباشد. همچنین مشاهده شد که کمترین درصد خطا برای حداکثر عمق آبشستگی مربوط به دانه بندی 15/0 میلیمتری در حالت بدون اعمال دریچه با درصد خطای نسبی 98/2% و خطای RMSE(بدون واحد)، 23/0 میباشد. کمترین درصد خطا برای حداکثر طول آبشستگی نیز مربوط به دانه بندی 6/0 میلیمتری برای حالت با اعمال دریچه با درصد خطای نسبی 75/4 % و خطایRMSE (بدون واحد)، 5/0 میباشد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4553_2fb44bb5460a25a16f0663dfbe113345.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421Investigation of the effect of reservior shape coefficient on dam-break waves using Leap-Frog and Lax methods in curvilinear coordinatesبررسی تاثیر ضریب شکل مخزن بر امواج ناشی از شکست سد با استفاده از روشهای پرش قورباغه و لکس در مختصات منحنیالخط131150455410.22069/jwsc.2019.15253.3043FAزهرا مهرموسویدانشجوی دکتری، گروه مهندسی آب دانشگاه رازیرسول قبادیانگروه مهندسی آب دانشگاه رازی کرمانشاه0000-0003-2552-1649میترا جوانگروه مهندسی عمرن دانشگاه رازیJournal Article20180627Abstract<br />Investigation of the effect of reservior shape coefficient on dam-break waves using Leap-Frog and Lax methods in curvilinear coordinates<br />Background and objectives<br />The prediction of hydraulic components of depth and speed has always been important for hydraulic engineers because of its impact on the severity of the disaster dam break. In the past, many studies have been carried out to investigate and predict the hydraulic properties of dam-break waves using numerical methods. The necessity of this research is the need to expand the scope of research in numerical solution of factors influencing the dam failure phenomenon. In this research, a comprehensive computer model has been developed in which using the explicit finite difference method and simultaneous use of Leap-Frog and Lax algorithms on the staggered mesh shallow water equations are solved to simulation dam break problem. This will increase the number of involved points in the computation and sharpen hydraulic gradients become smooth and the probability of oscillation and divergence will decrease without the use of artificial viscosity. <br /><br />Materials and methods<br />In this study, the equations of interest are the governing shallow water equations. Due to the inability of the Cartesian coordinate system to reflect the irregular boundaries of the physical domain, in the curvilinear coordinate system on the staggered mesh are discretized. The method of discretization is a explicit method that simultaneously utilizes Leap-Frog and Lax algorithms.<br /><br />Results:<br />In order to validate the present model, comparing its results with laboratory measures or with the results of other numerical models has been proposed by several researchers. One of these cases is the ideal failure in the canal with tail water, in which case the results of the discharge and the depth of water were simulated for the failure of the dam in a 100 meters horizontal channel with a high accuracy. The simulation of the dam failure with a trapezoidal reservoir with a maximum of 2.04 meters, a small 0.05 m, and a height of 2.02 meters in a canal with a dry bed was carried out, and the results of the model for the discharge and depth with the consistency well presented with laboratory results. The partial asymmetric dam failure in the wet bed is another case investigated in this study, which simulated an asymmetric failure in a reservoir with a length and width of one meter for three different shape coefficients of 1, 1.25, and 1.5. The flow and discharge hydrographs have been simulated for different situations, with the increase of the shape coefficient, discharge values and the level of the water surface increase due to increased reservoir volume.<br />Conclusion:<br />In this research, a computer model in the curvilinear coordinate system with the consideration of shallow-water equations and the use of Lax and Leap frog methods are presented simultaneously for the dam failure phenomenon. In the simulation of the ideal failure with tail water, the present model ability to approximate the analytical solution is highly accurate. In the simulation of failure in trapezoidal reservoirs on the dry bed, the results of the present numerical model are in agreement with experimental results, also in studying the main objective of the research, the results of the present numerical model for simulating partial asymmetric dam failure with different shape coefficients of reservoir in dry bed have been investigated. It was observed that water level increased with the change of shape coefficients following the deformation of the reservoir walls, compared with the simple reservoir. Also, the amount of discharge per unit width for a reservoir with a larger coefficient of shape than a reservoir with a lower coefficient is greater.سابقه و هدف<br />پیشبینی مولفههای هیدرولیکی عمق و سرعت به دلیل تاثیرگذار بودن در شدت فاجعه شکست سد، برای مهندسین هیدرولیک همواره حائز اهمیت بوده است. در گذشته تحقیقات بسیاری به جهت بررسی و پیشبینی خصوصیات هیدرولیکی امواج ناشی از شکست سد با استفاده از روشهای عددی انجام پذیرفته است. لزوم انجام این تحقیق، نیاز به گسترش دامنه پژوهشها در حل عددی عوامل تاثیرگذار در پدیده شکست سد میباشد. در این تحقیق مدل کامپیوتری جامع در مختصات منحنیالخط برای انتقال فضای فیزیکی غیرمستطیلی به فضای محاسباتی توسعه داده شده است که با استفاده از روش تفاضل محدود صریح و استفاده همزمان از الگوریتمهای پرش قورباغه و لکس بر روی مش جابهجاشده معادلات حاکم بر آبهای کم-عمق در مسئله شکست سد را حل مینماید. این عمل با افزایش تعداد نقاط درگیر در محاسبات و ایجاد ارتباط بیشتر بین آنها باعث میشود گرادیانهای تیز هندسی و هیدرولیکی هموار شده و احتمال رخ دادن نوسان و عدم همگرایی کمتر شود.<br />مواد و روشها<br />در این تحقیق معادلههای مورد نظر، معادلههای حاکم بر آبهای کمعمق میباشند که با توجه به عدم توانایی سیستم مختصات کارتزین در انعکاس مرزهای نامنظم دامنه فیزیکی، در سیستم مختصات منحنیالخط بر روی شبکه جابهجا شده منفصل شدهاند. روش منفصلسازی، روش صریح میباشد که به صورت همزمان از الگوریتم های پرش قورباغهای و لکس بهره میجوید.<br />یافتهها<br />به منظور صحتسنجی مدل حاضر، مقایسه نتایج آن با اندارهگیریهای آزمایشگاهی یا با نتایج سایر مدلهای عددی توسط محققان قبلی برای چندین مورد ارایه شده است. از جمله این موارد شکست ایدهال در کانال با عمق پایاب است که در این حالت نتایج دبی و عمق آب برای شکست سد در کانال افقی به طول 100 متر با دقت بالا شبیهسازی شده است. همچنین شبیه-سازی شکست سد با مخزن ذوزنقهای با قاعده بزرگ 04/2 متر، قاعده کوچک 51/0 متر و ارتفاع 02/2 متر در کانال با بستر خشک صورت گرفته است و نتایج مدل برای دبی و عمق با همخوانی خوب با نتایج آزمایشگاهی ارائه شده است. شکست جزئی نامتقارن سد در بستر تراز جمله دیگر موارد بررسی شده در این تحقیق است که شبیهسازی شکست نامتقارن در مخزن با طول و عرض یک متر برای سه حالت ضریب شکل مختلف 1، 25/1 و 5/1 انجام گرفته است. هیدروگراف دبی و اشل برای حالات مختلف شبیهسازی شده است با افزایش ضریب شکل مقادیر دبی و تراز سطح آب به دلیل افزایش حجم مخزن افزایش یافته است.<br />نتیجهگیری<br />در این تحقیق مدل کامپیوتری در سیستم مختصات منحنیالخط با در نظر گرفتن معادلات آبهای کمعمق و استفاده از روشهای پرشقورباغه و لکس بهصورت همزمان برای پدیده شکست سد ارائه شده است. در شبیهسازی شکست ایدهآل بر روی بستر با عمق پایاب مدل حاضر توانایی تقریب حل تحلیلی را با دقت بالا دارد. در شبیهسازی شکست در مخزن ذوزنقهای بر روی بستر خشک نتایج مدل عددی حاضر با نتایج آزمایشگاهی همخواهنی لازم را دارد. همچنین در بررسی هدف اصلی تحقیق به بررسی نتایج مدل عددی حاضر برای شبیهسازی شکست جزئی نامتقارن سد با ضرایب شکل مختلف مخزن در بستر خشک پرداخته شده است که مشاهده گردید تراز سطح آب با تغییر ضرایب شکل در پی تغییر شکل دیوارههای مخزن، نسبت به مخزن ساده افزایش پیدا میکند. همچنین مقدار دبی در واحد عرض برای مخزن با ضریب شکل بزرگتر نسبت به مخزن با ضریب شکل کمتر مقداری بیشتر است.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4554_50358ccde3fe0eb8c42887a094f972bf.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421Detection of rice and soybean grown fields and their related cultivation area using Sentinel-2 satellite images in summer cropping patterns to analyze temporal changes in their cultivation area (Case study: four watershed basins of Golestan Province)تفکیک اراضی زیر کشت برنج و سویا با استفاده از تصاویر ماهوارهای سنتینل 2 در الگوهای کاشت تابستانه جهت تحلیل تغییرات سطح زیر کشت دو محصول در چهار حوضه آبخیز استان گلستان151167455510.22069/jwsc.2019.15246.3044FAبهنام کامکاردانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمحمد دشتی مرویلیدانشجوحسین کاظمیدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانJournal Article20180701Background and Objectives: In Golestan province, the suitability of climatic condition to produce most of the agricultural products has led to high diversity in crop production, so this province has the first rank in terms of cultivating and producing oilseeds, especially soybean, in Iran. This research was carried out at four major watershed basins of Golestan province, Mohammad Abad, Qaresoo, Zaringol, and Gharnabad. This study was aimed to estimate the area under rice- and soybeans-cultivation in the aforementioned watershed basins. For this, Sentinel2 satellite images were used for the first time using different supervised classification methods (Maximum likelihood, the minimum distance of average and the Mahalanobis distance).<br />Materials and Methods:In this study, two Sentinel-2 satellite images of August and September of 2016 were used to identify, detect and evaluate the cultivated area of rice and soybean as two summer crops. This research was carried out at four watershed basins of Golestan Province (Mohammad Abad, Qaresoo, Zaringol, and Gharnabad). Radiometric, atmospheric, and geometric corrections were made after downloading the images of the study area. Then, band compounds, pseducolor combinations, image mosaics and rational band calculations were carried out, and the NDVI vegetation index was used to detect vegetation cover from other land uses, and finally, a land use map and crop layer was produced.<br />Results: results of this study showed that the soybean cultivation area which is an alternative plant for rice in summer cropping, has decreased compared to past years. In the present study, two Sentinel-2 satellite images of August and September of 2016 were used to identify, detect and evaluate the cultivated area of rice and soybean as two summer crops in four watershed basins of Golestan province. To compare the outputs of the three classification methods, training and test samples were used. In order to evaluate the accuracy of the classification results, the generated map was analyzed using the GPS-registered ground control point .The Maximum likelihood classification with kappa coefficient and overall accuracy of 92% and 95.5% was selected as the superior method for rice. In this method, the rice cultivation area was estimated 32911 hectares with a 18% bias compared to the Agricultural Jihad statistics (27839 hectares). Whereas for soybean, the minimum distance method with kappa coefficient and the overall accuracy of 88% and 95.2% was selected as superior classification method. Based on the results, the soybean cultivation area was estimated as 28359 hectares, with a bias of 13%, compared to the Agricultural Jihad statistics (25083 hectares).<br />Conclusion: Sentinel2 satellite images have a high potential for quick land detection and providing crops cultivation area maps in a regional scale. Also, the rice cultivation area has been increased compared to past years, while has been decreased for soybean.سابقه و هدف: مناسب بودن آب و هوای استان گلستان برای تولید اغلب محصولات کشاورزی باعث شده که این استان از نظر تولید محصولات زراعی دارای تنوع بالایی باشد، به طوری که این استان دارای رتبههای نخست از نظر سطح زیر کشت و تولید دانههای روغنی به خصوص سویا در کشور است. این تحقیق با هدف تخمین سطح زیر کشت برنج و سویا در سطح چهار حوضه آبخیز در استان گلستان برای اولین بار با استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل 2 و با استفاده از روشهای حداکثر احتمال، حداقل فاصله از میانگین و فاصله ماهالانوبی از زیرمجموعه روش طبقهبندی نظارت شده بود.<br />مواد و روشها: به منظور شناسایی، تفکیک و ارزیابی سطح زیر کشت دو محصول تابستانه برنج و سویا در سطح مورد مطالعه، از دو تصویر ماهواره سنتینل2 مربوط به ماههای مرداد و شهریور سال1395 استفاده شد. این تحقیق در سطح 4 حوضه آبخیز زرینگل، محمد آباد، قرهسو و قرنآباد از استان گستان انجام شد. برای اینکار پس از دانلود تصاویر لازم از نظر زمانی و در سطح حوضههای مورد مطالعه اقدام به تصحیحات رادیومتریک، اتمسفری و هندسی روی تصاویر شد. پس از آن ترکیبات باندی، ترکیبات رنگی، موزاییک تصاویر و محاسبات باندی انجام شد و شاخص گیاهی NDVI جهت جداسازی پوششهای گیاهی از غیر پوشش و در نهایت نقشه کاربری اراضی و لایه زراعی تولید شد. جهت ارزیابی صحت نتایج طبقهبندی، نقشه تولید شده با نقاط واقعیت زمینی ثبت شده از طریق GPS مورد بررسی قرارگرفت.<br />یافتهها: نتایج نشان داد که در سطح چهار حوضه، سطح زیر کشت برنج نسبت به سالهای گذشته افزایش داشته که با توجه به مصرف بالای آب در این محصول در شرایط کنونی وضعیت آب استان میتواند بحران موجود را تشدید نماید. همچنین سطح زیر کشت محصول سویا که میتواند یک گیاه رقیب و جایگزین برای برنج باشد نسبت به سالهای گذشته کاهش یافته است. نتایج نشان داد که با توجه به ضریب کاپا (Kappa Coefficient) و صحت کلی(Overall Accuracy) به ترتیب معادل 92 درصد و 5/95 درصد، روش طبقهبندی حداکثر احتمال به عنوان روش منتخب طبقهبندی در برنج انتخاب و سطح زیرکشت برنج تخمین زده شده در این روش معادل 32911 هکتار بود که در مقایسه با آمار جهاد کشاورزی ( هکتار27839) اریبی حدود 18 درصد داشت. همچنین جهت تخمین و برآورد سطح زیر کشت محصول سویا ضریب کاپا و صحت کلی روش طبقهبندی کمترین فاصله از میانگین با بالاترین دقت بهترتیب معادل 88 درصد و2/95 درصد و میزان سطح زیر کشت سویا در این روش 28359 هکتار تخمین زده شد که در مقایسه با آمار سازمان جهاد کشاورزی (25083 هکتار) اریبی حدود13 درصد داشت.<br />نتیجهگیری: تصاویر ماهواره سنتینل2 از قابلیت بالایی برای تفکیک سریع اراضی و تهیه نقشه انواع محصولات و تعیین سطح زیر کشت محصولات با دقت نسبتا مناسب در مقیاس منطقهای برخوردار هستند. همچنین سطح زیر کشت برنج نسبت به سالهای قبل افزایش و سطح زیر کشت سویا نسبت به سالهای قبل کاهش یافته است.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4555_ecb1b6f50d712e8d0925af54de1464d1.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421A criticism to framework of groundwater resources reclamation and suggesting alternative method to the implement in Rafsanjan region aroundنقد ررویکرد حاکم بر طرح احیا و تعادل بخشی منابع آب زیرزمینی و پیشنهاد راهکار جایگزین جهت پیادهسازی در محدودهی مطالعاتی رفسنجان169185455610.22069/jwsc.2019.11318.2586FAمحمدرضا فرزانهدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانعلی باقری باقریاستادیار گروه مهندسی آب دانشگاه تربیت مدرسفرشاد مومنیدانشیار گروه اقتصاد دانشگاه علامه طباطباییJournal Article20160828A criticism to framework of groundwater resources reclamation and suggesting alternative method to the implement in Rafsanjan region around<br />Abstract<br />History and objective: increasing trend of unsustainable operation of groundwater resources is one of the main problems in water ruling structure in Iran. Although international references reveal collaborative ruling and its dimensions as the solution of common resources tragedy, magisterial viewpoints based on detailed data and group main-idea are decided to encounter with groundwater resources problems. The aim of this study is criticism of this method and presenting another one.<br />In this view, imbalances existed in the ruling structure and in individual, local and top levels could be extracted.<br />Materials and Methods: in this research, focusing on problems of groundwater resources in around of Rafsanjan region, principles of the institutional framework are presented and implementing it on the region institutional manners are derived.<br />Three analytical levels are regarded in this study. In individual level, qualitative research method and programmed manner theory is used. In local level, quantitative and qualitative research methods are utilized to ecological effectiveness and institutional acceptance level investigation, respectively. Also in top level, using qualitative research method and analyzing written documents, pathology of the groundwater resources reclamation plan is done.<br />Results: the results show the per capita income decreases due to performing reclamation plan of groundwater resources in the around of the study area. when scheduling in replacement of beneficiary’s living is not considered, it cannot be expected to the plan aims turn to current rules and also there is a concern about social refusing which may cause failure of the plan.<br />The reason is low level of social acceptance facing with gardens aridity.<br />Conclusions: <br />Nowadays, the area under cultivation is 8000 hectares which has high differences with the balanced value 4000 hectares. Becoming dry of more than half of the gardens in the study area is equal to miss the money and occupation in main section of social system in the region. Therefore, as long as an alternative method having low water requirement and suitable to water resources conditions in the region is proposed, social acceptance of the reclamation plan can be happened.<br />Elimination imbalance between individual and local levels is one of the main priorities in groundwater resources reclamation plan in the study region which leads to increase balance and finally the partnership level in implementing the proceedings of groundwater resources conservation.<br />Keywords: groundwater resources, Rafsanjan, groundwater resources reclamation planچکیده<br />سابقه و هدف: روند روزافزون بهرهبرداری ناپایدار از منابع آب زیرزمینی یکی از مشکلات و چالشهای اصلی ساختار حکمرانی آب کشور میباشد. در شرایطی که منابع بینالمللی، حکمرانی مشارکتی و ابعاد آن را با رویکرد نهادی راهکار خروج از تراژدی منابع مشترک میدانند، ولی کماکان رویکردهای دستوری و رویکردهایی که مبتنی برفرض اطلاعات کامل و رفتار خردمندانه جمعی است در قبال مشکلات مرتبط با منابع آب زیرزمینی کشور اتخاذ میگردد. هدف این مطالعه نقد این رویکرد و ارائهی رویکرد جایگزین میباشد.رویکردی که بدنبال استخراج ناهماهنگیهای ساختار حکمرانی کشور در سطوح فردی، محلی و کلان میباشد. <br />مواد و روشها: در این تحقیق با تمرکز بر مشکلات منابع آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی رفسنجان، مبانی رویکرد نهادی ارائه شده، با پیادهسازی آن در محدوده مطالعاتی رفسنجان، تجویزات نهادی استخراج گردید. سه سطح تحلیل در این مطالعه مدنظر قرار گرفت. در سطح فردی از روش تحقیق کیفی و تئوری رفتار برنامهریزی شده استفاده گردید، در سطح محلی از روش تحقیق کمی جهت اثربخشی اکولوژیکی و از روش تحقیق کیفی جهت بررسی سطح پذیرش سازمانی استفاده شد و در سطح کلان نیز با بهره گیری از روش تحقیق کیفی و تحلیل محتوا اسناد مکتوب، آسیب شناسی طرح احیا و تعادل بخشی منابع آب زیرزمینی صورت پذیرفت.<br />نتایج: نتایج حاکی از کاهش سطح درآمد سرانه در نتیجهی اجرای طرح احیا و تعادلبخشی منابع آب زیرزمینی در محدودهی مطالعاتی بوده است. لذا تا زمانی که برنامهریزیهایی برای جایگزینی معیشت بهرهبرداران پیشبینی نشود نمیتوان انتظار داشت اهداف طرح مزبور در عرصه عمل به قاعده جاری تبدیل گردد و این نگرانی وجود دارد که مقاومتها و پسزدگی اجتماعی پیش روی این قبیل طرحها باعث شکست آن خواهد شد. دلیل این مدعا نیز سطح پایین پذیرش اجتماعی در قبال خشکی باغها میباشد.<br />نتیجهگیری: در حال حاضر سطح زیر کشت 80000 هکتار بوده که با مقدار تعادلی 40000 هکتار اختلاف بسیاری دارد. خشککردن بیش از نیمی از باغها در محدوده مطالعاتی همراستا با از دست رفتن سرمایه و اشتغال بخش زیادی از سیستم اجتماعی محدوده مطالعاتی میباشد و درنتیجه در صورتی میتوان به پذیرش اجتماعی طرح احیاء و تعادل بخشی امیدوار بود که راهکاری جهت جایگزینی فعالیت اقتصادی با نیاز آبی پایین و متناسب با شرایط منابع آب منطقه پیشنهاد شده و پس از آن پیادهسازی گزینههای ارائه شده صورت پذیرد. حذف ناهماهنگی بین سطوح فردی و محلی یکی از اولویتهای اصلی در راستای احیاء و تعادل بخشی منابع زیرزمینی محدوده مطالعاتی به شمار میرود کم کردن ناهماهنگیهای درون سطحی و بین سطحی باعث افزایش هماهنگی و درنتیجه افزایش سطح مشارکت در پیادهسازی اقدامات مرتبط با حفاظت از منابع آب زیرزمینی خواهد شد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4556_4414001cc6f1ada4a950acca54863279.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421Integrated management of water demand in urban and industry sectors by connection of WEAP and MODFLOW models (case study: Bojnourd basin)مدیریت تلفیقی تقاضای آب در بخش شرب و صنعت به کمک اتصال مدلهای WEAP و MODFLOW ( مطالعه موردی شهر بجنورد)187203455710.22069/jwsc.2019.13385.2807FAمجید حجی پوردانشگاهمهدی ذاکری نیاپردیس کشاوزی دانشگاه گرگانعلی نقی ضیاییدانشگاه فردوسیموسی حسامگرگانJournal Article20180617Background and objectives: Population growth, agricultural and industrial development, degradation of surface water resources, groundwater levels drop are among the major factor causing water scarcity. The integrated management of groundwater and surface waters could serves as a solution to solve these challenges. In other words, sustainable water resources can be achieved through Integrated Water Resources Management, which is the comprehensive approach to all the components that affect and influences the status of water resources. With this approach, the importance of management tools such as integrated water resource simulation models to help planners and managers of this sector is increasingly evident. Connecting the WEAP model to MODFLOW allows the values calculated by WEAP to be sent to the MODFLOW for input on groundwater influxes, river levels, groundwater withdrawals (pumping) and surface runoffs. After it, the groundwater level, sub-streams between the aquifers and the flow between surface and underground water are sent to the WEAP as input of the next step of the calculation.<br />The purpose of this research was to investigate the effects of scenarios related to demand and available water resources, integrated water management in the urban sector and sewage system application in Bojnourd region.<br /><br />Materials and methods: In this study, with using a water resources simulation model (WEAP) and its connection to groundwater simulation model (MODFLOW), water consumptions for Bojnourd basin was evaluated. Calibration and validation of both models has done under taken data based on 6 (from 2005-06 to 2010-11) and 2 years (from 2011-12 to 2012-13) respectively. Then different management scenarios, including current state water resources scenario, dam's drinking water supply for Bojnord city via transferring water from Shirin Dareh dam, developing sewage systems and finally combination of 2 last scenarios were considered. Under these scenarios, projections for a period of 28 years (from 2013-14 to 2040-41) and its effects on water resources of Bojnord basin were studied.The hydrometric station data of Babaaman at the outlet of the Bojnourd basin, which is the only hydrometric station representing this basin, was used to calibrate the WEAP model. Also, data from four rain-sensing stations, one evaporation station and one synoptic station were obtained from the year 1380 to 1390.Demographic data and Urban water demand and rural demand, population and consumption per person was assessed. Industry sector Water demand is estimated monthly. According to geological studies, the Bojnourd basin has two types of alluvial and limestone aquifers, both of which are defined in the model. Then, sensitive and effective parameters were determined by calculating the sensitivity percentage of the mode. Finally, the results of calibration and validation of the model were done from three indicators of Nash-Sutcliff (Ef), Coefficient of determination (R2) and Root Mean Square Error (RMSE), respectively, and the reliability index were used to evaluate the scenarios.<br />Results: The results showed that Simultaneous applying multiple water management strategies seems to be better than any of its individual states, reducing water withdrawing on various resources. Reliability of water supply in the whole complex scenario, for urban drinking water, rural and industry purposes were estimated around 100, 100 and 65.3 percent respectively. As a result of this scenario, the annual recharge of the aquifer with 5.39 million cubic meters per year can be relative balance between harvesting and recharge.<br />Conclusion: it can be concluded that reliable results will be obtained from simultaneous simulation of drinking and industry water management.<br />Keywords: aquifer, Bojnourd, simulation, water resources managementسابقه و هدف: توسعه خشکسالی افزایش جمعیت، توسعه کشاورزی و صنعت، کاهش منابع آب سطحی، افت سطح آبهای زیرزمینی عوامل مهم کمبود آب هستند که یک راه مقابله با آن استفاده از مدیریت تلفیقی آبهای سطحی و زیرزمینی میباشد. بعبارت دیگر با مدیریت یکپارچه منابع آب که همان جامع نگری و لحاظ کلیه مؤلفههای تأثیر گذار و تأثیر پذیر در وضعیت منابع آب است، می توان به منابع پایدار آب در سطح ملی و بینالمللی دست یافت. این تحقیق با هدف بررسی تأثیر سناریوهای مرتبط با میزان تأمین تقاضا و منابع آب موجود، مدیریت مصرف آب یکپارچه در بخش شهری و اعمال سیستم فاضلاب بر منطقه بجنورد انجام شده است. داده های ایستگاه هیدرومتری باباامان در خروجی حوضه آبریز بجنورد که تنها ایستگاه هیدرومتری معرف این حوضه است، برای کالیبره کردن مدل WEAP استفاده شد. همچنین از آمار چهار ایستگاه بارانسنجی، یک ایستگاه تبخیرسنجی و نیز یک ایستگاه سینوپتیک از سال آبی 1380 لغایت 1390 اخذ گردید. اطلاعات جمعیتی و میزان نیاز آبی تقاضاهای شهری و روستایی: جمعیت و میزان مصارف آن به ازای هر نفر مشخص گردید. سپس با محاسبه درصد حساسیت مدل، پارامترهای حساس و تاثیر گذار مشخص گردید، واسنجی دو مدل بر اساس یک دوره 6 ساله (از سال آبی 85-1384 تا سال 90-1389) و اعتبارسنجی آن برای یک دوره 2 ساله (سالهای 91-1390 و 92-1391) انجام گرفت. در نهایت ارزیابی نتایج از واسنجی و اعتبارسنجی مدل به ترتیب از سه نمایه ضریب راندمان نش- ساتکلیف (Ef)، ضریب تعیین (R2) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و برای ارزیابی سناریوها از شاخص اعتمادپذیری استفاده شد. سناریوهای مختلف مدیریتی ازجمله تأمین آب شرب بجنورد از طریق انتقال آب از سد شیرین دره، اجرای سیستم فاضلاب، و ترکیب سناریوهای فوق، جهت کاهش تقاضای آب در نظر گرفته شد. بر اساس این سناریوها پیشبینیها برای یک دوره 28 ساله انجام و اثرات آن بر روی منابع آب حوضه مورد بررسی قرارگرفت. درنهایت با بکارگیری مدل شبیهسازی منابع آب WEAP و اتصال آن به مدل شبیه سازی آب زیرزمینی MODFLOW، مصارف آب غیرکشاورزی حوضه آبریز دشت بجنورد مورد ارزیابی قرار گرفت. وضعیت آبخوان بجنورد تحت سناریوهای مرجع، تأمین آب با انتقال آب سد شیرین دره، احداث سیستم فاضلاب، و سناریوی ترکیبی، با اتصال مدلهای WEAP و MODFLOW شبیه سازی شد. نتایج نشان دادکه به کارگیری همزمان راهبردهای مختلف مدیریت مصرف آب، بهتر از حالت استفاده منفرد از هر کدام از آنها، برداشت آب از منابع مختلف را کاهش میدهد. شاخص اعتمادپذیری تأمین آب در سناریوی مرکب، برای بخشهای شرب شهری، روستایی و صنعت به ترتیب 100، 100 و 3/65 درصد برآورد گردید. که در نتیجه این سناریو، آبخوان با تغذیه سالانه 39/5 میلیون متر مکعب می-تواند از تعادل نسبی بین برداشت و تغذیه برخوردار باشد.بیشترین آب تأمین نشده در بخش کشاورزی است که نشان دهنده اهمیت مدیریت تقاضای آب در این بخش با استفاده از روشهای بهره وری استفاده از آب، مانند آبیاری نوین میباشد. در بخش شرب و صنعت نیز ضریب اعتماد پذیری تأمین آب شهری، روستایی و صنعت بیشتر است. حجم آبخوانهای آبرفتی و آهکی در سالهای شبیهسازی طبق سناریوی مرجع و با ادامه وضع موجود در شکل 4 ارائه شده است. هر دو آبخوان از روند نزولی برخوردارند. از به کارگیری همزمان مدل آب شرب و صنعت در مدیریت منابع آب شهری، نتایج قابل اعتمادتری به دست خواهد آمد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4557_b595cb599786d55aaef08b3c075938eb.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421Comparison of plant litter quality in three range plant species and its relationship with soil characteristicsمقایسه کیفیت لاشبرگ سه گونه مرتعی و رابطه آن با برخی ویژگیهای خاک205218455810.22069/jwsc.2019.15281.3050FAمهدی صادقیمرتع و آبخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابلمجید آجورلومرتع و آبخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل0000-0001-8943-198Xعلی شهریاریگروه علوم خاک، دانشگاه زابل0000-0001-6061-4029Journal Article20180710Background and Objectives: Despite the importance of litter quality in soil conservation and stability, improvement of soil chemical properties, and increasing forage production in the rangeland ecosystem, very few studies have been carried out on the litter quality of range plant species and most studies on plant quality are limited to forage quality of plants in rangeland. This study aimed to measure and compare the litter quality of three range plant species, i.e., Artemisia aucheri, Centaurea virgata and Scariola orientalis and its relationship with some physico-chemical characteristics of soils in Hajibeyggi rangeland, Torbat Heidarieh, eastern Iran. <br />Materials and Methods: Plant litter was sampled through systematic-randomize sampling method on three transects with a length of 200 meters and 1 m2 quadrat. One litter sample of plant species along with one soil sample was collected from 0-15 cm depth in each plot. Parameters related to litter quality including phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), phenol and lignin were measured by standard methods. Also, soil characteristics including texture, lime percentage, EC, bulk density, pH, phosphorus (P), potassium (K) and organic carbon were measured by standard methods. One-way ANOVA was used to compare the litter quality of species and Duncan test was used to separate means with significant difference. The relationship between litter quality and soil characteristics was investigated using Pearson correlation. <br />Results: The highest amount of P was in litter and dead materials of C. virgata, the highest amount of K was in A. aucheri and the highest amount of lignin was in S. orientalis. The highest amount of soil P, lime, silt, clay, clay+silt, pH, organic carbon and bulk density was found under A. aucheri canopy and the highest amount of K and gravel under S. orientalis canopy. The amount of calcium in A. aucheri litter was significantly correlated with soil lime, and its Mg content was related to soil EC and pH. The amount of P in C. virgata litter was significantly correlated with soil pH, and its K content was related with soil gravel, silt and clay + soil silt. The amount of P in S. orientalis litter was significantly correlated with soil K, organic carbon, lime, clay, silt, sand and silt.<br />Conclusion: Lignin and phenol are anti-quality chemical consitituents in plant litter and dead materials. Mean values of lignin in all plant species were similar, but the quantity of phenol in the litter of A. aucheri was higher than that in other two species. The amount of Mg and Ca were also similar in all plant species, but mean value of P in C. virgate was greater than that in other two species. It was not found clear relationships between litter quality and soil physico-chemical variables in this study.سابقه و هدف: علیرغم اهمیت کیفیت لاشبرگ در حفاظت و پایداری خاک، اصلاح خصوصیات شیمیایی آن، و افزایش تولید علوفه در اکوسیستم مرتع، مطالعات بسیار کمی درباره کیفیت لاشبرگ گونههای مرتعی و میزان تجزیهپذیری آنها انجام شده است؛ عمده مطالعات انجام شده در خصوص کیفیت گیاهان، محدود به کیفیت علوفه و اندامهای زنده گیاهی بوده است. هدف این پژوهش، اندازهگیری و مقایسه کیفیت لاشبرگ سه گونه مرتعیArtemisia aucheri ،Centaurea virgata و Scariola orientalis و بررسی رابطه آن با برخی از ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک در مراتع حاجبیگی تربت حیدریه بود.<br />مواد و روشها: نمونهبرداری لاشبرگ به روش تصادفی- سیستماتیک بر روی سه ترانسکت به طول 200 متر با استفاده از پلات یک مترمربعی انجام شد. در هر پلات یک نمونه لاشبرگ از گونههای مورد نظر و همچنین یک نمونه خاک از عمق صفر تا 15 سانتیمتری از پای بوته برداشت شد. پارامترهای مربوط به کیفیت لاشبرگ شامل فسفر (P)، پتاسیم (K)، کلسیم (Ca)، منیزیم (Mg)، فنل و لیگنین به روش استاندارد اندازهگیری شد. همچنین، متغییرهای مربوط به ویژگیهای خاک شامل بافت، درصد آهک، هدایت الکتریکی (EC)، وزن مخصوص ظاهری، واکنش خاک (pH)، فسفر (P)، پتاسیم (K) و کربنآلی خاک با روشهای استاندارد اندازهگیری شد. برای مقایسه کیفیت لاشبرگ گونهها از تجزیه واریانس یکطرفه و برای تفکیک میانگینهای دارای تفاوت معنیدار، از آزمون دانکن استفاده شد. رابطه بین کیفیت لاشبرگ و خصوصیات خاک با استفاده از همبستگی پیرسون بررسی گردید.<br />یافتهها: بیشترین مقدار فسفر در لاشبرگ گونه C. virgata، بیشترین مقدار پتاسیم در لاشبرگ گونه A. aucheri و بیشترین مقدار لیگنین در لاشبرگ گونه S. orientalis بود. بیشترین مقدار فسفر، آهک، سیلت، رس، pH، کربنآلی و وزن مخصوص ظاهری در خاک پای گونه A. aucheri و بیشترین مقدار پتاسیم و شن در خاک پای گونه S. orientalis وجود داشت. میزان کلسیم لاشبرگ گونه A. aucheri با آهک خاک و مقدار منیزیم لاشبرگ با EC و pH خاک رابطه معنیدار داشت. میزان فسفر لاشبرگ در گونه C. virgata با pH خاک و همچنین مقدار پتاسیم لاشبرگ با درصد شن و سیلت خاک رابطه معنیدار داشت. میزان فسفر لاشبرگ گونه S. orientals با پتاسیم، کربنآلی، آهک، شن و سیلت خاک رابطه معنیدار داشت. <br />نتیجهگیری: لیگنین و فنل ترکیبات شیمیایی ضد کیفیت در لاشبرگ میباشند. مقدار لیگنین در لاشبرگ سه گونه گیاهی یکسان بود ولی مقدار فنل در لاشبرگ گونه A. aucheri بیش از دو گونه دیگر بود. مقدار منیزیم و کلسیم هم در هر سه گونه یکسان بود ولی مقدار فسفر در C. virgate بیشتر از دو گونه دیگر بود. در این مطالعه، رابطه مشخصی بین ترکیبات شیمیایی لاشبرگ گونههای گیاهی و خصوصیات فیزیکی و شیمیای خاک پای بوتهها مشاهده نشد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4558_7ad63e3daeacc5e13ef5a8a345044814.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421Effect of water stress and humic acid foliar application on morpho-physiological characteristics of Satureja hortensisتأثیر تنش رطوبتی و محلولپاشی هیومیک اسید بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی گیاه مرزه219232455910.22069/jwsc.2019.15481.3071FAسید حمزه حسینیاندانشجوی دکتری اکولوژی گیاهان زراعی، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه لرستاننیازعلی ابراهیمی پاکدانشیار، بخش آبیاری و فیزیک خاک، موسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.0000-0001-7754-2535اشکان یوسفیدانشجوی دکتری علوم و مهندسی خاک دانشگاه شهید چمران اهوازاصلان اگدرنژاداستادیار، گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.Journal Article20180808Background and Objectives: Satureja hortensis plant is a medicinal, annual, Herbaceous belonging to the family Lamiaceae, which is used as a medicinal plant and spice, as well as fresh vegetable. Various plant species show a wide range of resistance to drought due to their physiological, morphological and biochemical adaptations. The use of various organic fertilizers, including humic acid, has been widely used to improve the quality and quantity of crops and gardens without harmful environmental effects. Hormonal effects and enhancement of the absorption of nutrients to enhance performance, especially under stress conditions, are the effects of humic acid is derived from humus and other natural sources and Growth stimulating bacteria. Considering the dry and semi-dry nature of a large area of Iran, it is necessary to save water; on the other hand, nutrition is important in the yield and quality of the effective materials of medicinal plants. Therefore, the purpose of this study was to investigate the effects of drought stress and humic acid on morphological and physiological characteristics of Satureja hortensis.<br />Materials and Methods: The experiment was a factorial based on a completely randomized design with four replications in greenhouse conditions in 2017. Four levels of irrigation water regulations 40, 60, 80 and 100% of field capacity and foliar application of humic acid in concentrations of 0, 150, 300 and 450 mg/L were applied. In the 6 to 8 leaves stage, Drought treatments were applied to the pots. Humic acid was applied in two stages in the desired concentrations. The first stage of spraying was when the plants were in the 4 to 6 leaves stage and the second stage was done two weeks after the first spraying. About 7 weeks after application of drought treatments, traits such as plant height, number of branches, number of leaves, leaf length, plant dry weight, proline, chlorophyll a, b and total, carotenoid and carbohydrates were measured.<br />Results: The results showed that the highest plant height, leaf number, number of branches and plant dry weight were obtained under irrigation conditions at 100% FC and spraying with 450 mg/l humic acid; While the highest leaf length, chlorophyll a, b and total, carotenoid and carbohydrate were obtained from irrigation treatment at 100% FC and 300 mg / l humic acid. Also, the highest proline content was obtained from irrigation treatments at 40% FC without humic acid application.<br />Conclusion: Satureja hortensis plant is susceptible to drought stress and with increasing stress and reaching 40% of FC, decrease in the amount of physiological and morphological traits of Satureja hortensis. Meanwhile humic acid had a positive and significant effect on these traits. Finally, by improving the absorption of nutrients and the development of Vegetative and reproductive parts, the physiological and morphological traits increased. The highest effect of humic acid treatment on drought stress of Satureja hortensis was in the treatment of 450 mg/l. The highest salinity production was obtained in irrigation treatment with 100% FC and 450 mg/l humic acid.سابقه و هدف: گیاه دارویی مرزه (Satureja hortensis) گیاهی یکساله، علفی و متعلق به خانواده نعناعیان و از گیاهان دارویی مهم میباشد به عنوان گیاه دارویی و ادویهای، همچنین به عنوان سبزی تازه مورد استفاده قرار میگیرد. گونههای مختلف گیاهی از نظر مقاومت به خشکی دامنه وسیعی را نشان میدهند که به دلیل سازگاریهای فیزیولوژیک، مورفولوژیک و بیوشیمیایی آنها میباشد. استفاده از انواع کودهای آلی از جمله هیومیک اسید، برای بهبود کمّی و کیفی محصولات زراعی و باغی بدون اثر مخرب زیستمحیطی رواج فراوان یافته است. اثرات هورمونی و بهبود جذب عناصر غذایی جهت بالا بردن عملکرد بخصوص در شرایط تنش از اثرات اسید هیومیک حاصل از هوموس و سایر منابع طبیعی و باکتریهای محرک رشد است. با توجه به خشک و نیمهخشک بودن مساحت زیادی از کشور ایران، صرفهجویی در مصرف آب ضرورت دارد؛ از طرفی دیگر تغذیه در عملکرد و کیفیت مواد مؤثر گیاهان دارویی اهمیت زیادی دارد. بنابراین هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر تنش خشکی و هیومیک اسید بر خصوصیات مورفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه مرزه بوده است.<br />مواد و روشها: آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی در چهار تکرار، در سال1396 در شرایط گلخانه انجام شد. رژیم های رطوبتی در چهار سطح آبیاری 40، 60، 80 و 100 درصد طرفیت زراعی و محلولپاشی هیومیک اسید در چهار غلظت صفر، 150، 300 و 450 میلیگرم بر لیتر اعمال شدند. در مرحله 6 تا 8 برگی، تیمارهای خشکی بر گلدانها اعمال شد. هیومیک اسید در غلظتهای مدنظر در دو مرحله محلولپاشی شد. مرحلة اول محلول پاشی، زمانی که گیاهان در مرحله 4 تا 6 برگی بودند و مرحله دوم به فاصله دو هفته پس از محلولپاشی اول انجام شد. حدود 7 هفته پس از اعمال تیمارهای خشکی ، صفاتی از قبیل ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد برگ، طول برگ، وزن خشک بوته، پرولین، کلروفیل a، b و کل، کارتنوئید و کربوهیدرات اندازهگیری شد.<br />یافتهها: نتایج نشان داد که بیشترین ارتفاع بوته، تعداد برگ، تعداد شاخه فرعی و وزن خشک بوته در شرایط آبیاری در 100 درصد ظرفیت زراعی و محلولپاشی با 450 میلیگرم در لیتر هیومیک اسید به دست آمد؛ درحالیکه بیشترین میزان طول برگ، کلروفیل a، b و کل، کارتنوئید و کربوهیدرات از تیمار آبیاری در 100 درصد ظرفیت زراعی و محلولپاشی 300 میلیگرم در لیتر هیومیک اسید حاصل شد. همچنین بیشترین مقدار پرولین از تیمار آبیاری در 40 درصد ظرفیت زراعی و بدون کاربرد هیومیک اسید بدست آمد.<br />نتیجهگیری: گیاه مرزه حساس به تنش خشکی است و با بالا رفتن شدت تنش و رسیدن به 40 درصد ظرفیت زراعی، کاهش میزان صفات فیزیولوژیک و مورفولوژیک گیاه مرزه رخ داد. در این بین تیمار اسیدهیومیک تأثیر مثبت و معنیداری بر صفات مذکور داشته است، در نهایت با بهبود جذب عناصر غذایی و توسعه بخشهای رویشی و زایشی سبب افزایش صفات فیزیولوژیک و مورفولوژیک گردید. بیشترین تأثیر تیمار اسیدهیومیک در طی بروز تنش خشکی در گیاه مرزه، مربوط به تیمار 450 میلیگرم در لیتر بود. بیشترین تولید گیاه مرزه در تیمار آبیاری 100 درصد ظرفیت زراعی و محلولپاشی 450 میلیگرم در لیتر هیومیک اسید حاصل گردید.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4559_45d28ee6dd5a6a67ab2052f6a88b19b5.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421Experimental Assessment of the effect of positive Variation of weir in cross section on discharge coefficient of triangle weirs structuresبررسی آزمایشگاهی اثر شیب مثبت دیواره در نیمرخ طولی بر ضریب آبگذری سرریز مثلثی233246456010.22069/jwsc.2019.15350.3058FAمهدی مفتاح هلقیدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0001-8109-5336امیر احمد دهقانیدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانخلیل قربانیعضو هیأت علمی دانشگاه0000-0002-1901-4045مهسا کریمی پور سورکوهیدانشجوی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانJournal Article20180716Background and Objectives: Weirs are always one of the most important components of water transmission networks, due to its simple structure and function. These components play an important role in the hydraulic structures by regulating the water surface, measuring the flow discharge and increasing the water level. And as a result, provide water heights needed to divert the desired flow into the lateral channels. Also, these structures are used as flow measuring devices of the important applications of overflows, the secure flow of floods behind the dams. The purpose of this study is to investigate the investigation the effect of positive Variation of weir in cross section on discharge coefficient of triangle weirs structures and provide a relationship for estimating the discharge coefficient based on geometrical hydraulic parameters.<br />Materials and Methods: The discharge coefficient was defined as a function of Froude number (Fr), angle of vertex, ratio of water head to height of weir (H/P) and ratio of water head to effective length (H/Le). To achieve this aim, several experiments were done in the water and sediment laboratory, located in Gorgan agricultural sciences and natural resources university . The experiments were accomplished by 4 different angles of vertexes and 3 different slopes. Then, an equation was set by using Gene Expression Programming (GEP) to estimate the discharge coefficient by more accuracy. <br />Result:The findings showed that the discharge coefficient would decrease by increasing trend in the side slopes in the constant Froude number. Also, by increasing the ratio of H/P a decreasing and increasing trend in the discharge coefficient was seen, respectively. The results show that GEP predicted the coefficient of triangle weirs structures with R2 of 0.9676 and 0.8591 and RMSE of 0.0706 and 0.0247 for training and testing stages, respectively. This model gave better results compared by regression equation with R2 of 0.9253 and 0.8029 and RMSE of 0.0467 and 0.084 for training and testing parts, respectively. In the other words, the error of coefficient triangle weirs structures prediction was decreased about 47.10% using GEP approach.<br />Conclusion: The results show that GEP intelligence approach is an adequate model to coefficient triangle weirs structures. Also, the results of traditional regression equations were improved using this method. In the other words, these results indicated that GEP is reliable to evaluate the coefficient discharge of triangle weirs structures by more accurate estimation. So; use of this way is suggested in future studies related to this topic.سابقه و هدف: سرریزها همواره یکی از اجزای مهم شبکههای انتقال و توزیع آب محسوب میشوند که با وجود ساده بودن ساختار و عملکرد آن، نقش مهمی در این شبکهها ایفا میکنند. سرریزها از جمله سازههای هیدرولیکی مهم جهت کنترل جریان و تنظیم سطح آب میباشند که باعث افزایش ارتفاع سطح آب و در نتیجه تامین ارتفاع آب مورد نیاز برای منحرف کردن دبی مورد نظر به کانالهای جانبی میشوند. همچنین از این سازهها بهعنوان وسایل اندازهگیری دبی عبوری نیز استفاده میشود از کاربردهای مهم سرریزها، عبور مطمئن سیلاب پشت سدها است. هدف از این پژوهش بررسی اثر تغییر شیب جداره بر ضریب آبگذری جریان سرریز مثلثی و ارائه رابطهای برای برآورد ضریب دبی بر اساس پارامترهای هیدرولیکی هندسی میباشد.<br />مواد و روشها: ضریب دبی تابع از پارامترهایی از قبیل عدد فرود جریان (Fr)، زاویه راس (𝜭)، نسبت هد آب روی سرریز به ارتفاع سرریز (H/P) و نسبت هد آب روی سرریز به طول موثر (H/L_e ) در نظر گرفته شد. برای این منظور از دادههایی که از آزمایشهای انجام شده روی مدل فیزیکی سرریز مثلثی با 4 زاویه راس متفاوت و در سه شیب مختلف، که در آزمایشگاه تحقیقات آب و رسوب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان برداشت شد، استفاده گردید و سپس به کمک روش برنامهریزی بیان ژن رابطهای با دقت بالاتر برای ضریب آبگذری سرریز مثلثی بدست آمد .جهت اجرای مدل برنامه ریزی بیان ژن، 30 کروموزوم و 3 ژن انتخاب شد و توانایی این روش بهکمک دو پارامتر آماری مانند ضریب همبستگی (R2) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) مورد ارزیابی قرار گرفت.<br />یافتهها: نتایج نشان داد که در تمامی زوایای راس، با افزایش شیب جداره در یک عدد فرود ثابت، ضریب آبگذری کاهش مییاید همچنین با افزایش نسبت H/P در ابتدا یک روند کاهشی و سپس روند افزایشی در مقدار ضریب Cd مشاهده میشود. روش برنامهریزی بیان ژن ضرایب همبستگی 9676/0 و 8591/0 و جذر میانگین مربعات خطا برابر با 0247/0 و 0706/0 به-ترتیب در دو بخش آموزش و آزمون، ضریب آبگذری سرریز مثلثی را برآورد نمود. مدل مذکور در مقایسه با نتایج رگرسیونی با ضرایب همبستگی 9253/0 و 8029/0 و جذر میانگین مربعات خطا برابر با 0467/0 و 084/0 بهترتیب در دو بخش آموزش و آزمون، نتایج دقیقتری را در مقایسه با مدل رگرسیونی ارائه مینماید. بهعبارتی استفاده از روش برنامهریزی بیان ژن موجب کاهش 10/47 درصدی خطای پیشبینی ضریب آبگذری سرریز مثلثی شدهاست.<br />نتیجهگیری: نتایج بهدست آمده از این پژوهش نشان داد مدل هوشمند برنامهریزی بیان ژن، بهخوبی توانستهاست ضریب آبگذری سرریز مثلثی در پلان را پیشبینی کند و استفاده از آن موجب بهبود نتایج پیشبینی در مقایسه با روشهای مرسوم حاصل از مدل رگرسیونی شود. بهعبارتی، نتایج بهدستآمده، بیانگر توانایی روش برنامهریزی ژن در تعیین ضریب آبگذری سرریز مثلثی و در نتیجه برآورد صحیحتر آن میباشد. بنابراین، استفاده از این روش در مسائلی مشابه با موضوع این پژوهش پیشنهاد میشودhttps://jwsc.gau.ac.ir/article_4560_60ba4dba2211ef63a1eba3288362ab67.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421Effects of irrigation regims and fertilizers on qualitative and quantitative triats of Purslan (Portolaca oleraceae)اثرات رژیمهای آبیاری و کود بر ویژگیهای کمی و کیفی خرفه (Portolaca oleraceae)247253456110.22069/jwsc.2019.13206.2787FAالهام اله بخشندارممحمد گلویاستاد دانشگاهسید محسن موسوی نیکاستاد دانشگاهزینب محکمیمربی دانشگاه زابلJournal Article20170805Background and objectives: However, Common Purslane (Portulaca oleracea) that is known more as a weed, but it has the most widely used such as herb and spice. This wide uses and high quality oil production in its seeds investigates many research fields to use this valuable plant in human nutrition, livestock and aquatic animals feeding. Therefore, due to superior oil quality of Purslane against other oilseeds because of considerable omega-3 fatty acid in its leaves and on the other hand according to climate change and limited access to water resources, it seems necessary to change the pattern of cultivation in arid and semi-arid areas in Iran (87% of the total area of the country), cultivation of drought-resistant crops such as Purslane, it is possible to optimal use of limited water resources. <br />Materials and methods: <br />The effects of different levels of irrigation and fertilizer regimes on the quantity and quality parameters of Purslane (Portulaca oleracea) were assessed in a trial at the Institute of Agriculture, University of Zabol, during growing seasons. The experiment was carried out in a split plot as randomized complete block design with three replications. The experiment treatments consisted of three irrigation levels [80% (no stress), 60% (mild stress) and 40% (severe)] of available water in main plots and five fertilizer levels [Control (without any fertilizer use), Cow manure (20 tones. ha-1), Vermicompost (15 tones. ha-1), Urea (150 kg. ha-1) and NPK (100 kg. ha-1) in subplots. Measurement of soil moisture during the growth period was done using TDR.<br />Results: Some parameters include: number of leaves per plant, fresh and dry weight of leaves, fresh and dry weight of root, seed weight, number of branches, number of capsules per plant, amount of chlorophyll a, chlorophyll b, Proline, Oxalic acid and Anthocyanin in leaves as properties was measured. Analysis of variance due to irrigation, fertilizer and their interaction was significant on all measured traits. High amounts of leaves fresh and dry weight, root fresh and dry weight, seed weight, number of branches, number of capsules per plant and chlorophyll a and b, was obtained from the optimum irrigation regime (80% available water). Those traits were reduced significantly with increasing the intensity of drought stress, but on the contrary Proline, Anthocyanins and Oxalic acid contents were increased. <br />Conclusion: Application of fertilizer treatments had a significant effect on quantitative and qualitative yield in all studied characteristics. The treatment of organic fertilizers (vermicompost and cow manure in this case), in addition to obtaining more quantitative and qualitative yields than chemical fertilizers, could modify the effects of drought stress on the measured characteristics. So, by replacing organic fertilizers instead of chemical fertilizers, it can be used to reduce environmental pollution as well as sustainable agricultural development.سابقه و هدف: خرفه (Portolaca oleraceae) گیاهی است که بیشتر به عنوان علف هرز شناخته میشود، این در حالی است که سابقه کشت خرفه و قابلیت بالاى استفاده از آن به عنوان سبزى و ادویه و همچنین کیفیت بالای روغن موجود در بذر آن زمینه های تحقیقاتی متعددی برای استفاده از این گیاه ارزشمند در تغذیه انسان، دام و آبزیان را فرا روی محققین قرار میدهد. بنابراین به علت برتری کیفی روغن خرفه نسبت به روغن سایر دانههای روغنی به دلیل میزان قابل ملاحظه اسیدهای چرب امگا 3 و از طرفی با توجه به پدیدﮤ تغییر اقلیم و محدودیت دسترسی به منابع آب و به دنبال آن لزوم تغییر الگوی کاشت در مناطق خشک و نیمه خشک در ایران (87 درصد کل مساحت کشور)، با استفاده از گونههای جایگزین از جمله گیاهان دارویی متحمل به تنش خشکی، مانند خرفه میتوان امکان استفاده بهینه از منابع محدود آب را فراهم ساخت.<br />مواد و روش: به منظور بررسی رژیمهای آبیاری و تیمارهای کودی بر ویژگیهای کمی و کیفی خرفه، آزمایشی به صورت کرتهای خرد شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی پژوهشکدۀ کشاورزی دانشگاه زابل اجرا شد. تیمارهای آبیاری شامل: 80 درصد رطوبت قابل استفاده (عدم تنش)، 60 درصد رطوبت قابل استفاده (تنش ملایم) و 40 درصد رطوبت قابل استفاده (تنش شدید) به عنوان عامل اصلی و تیمار کودی در پنج سطح: شاهد(عدم استفاده از کود)، کود دامی (20 تن در هکتار)، ورمیکمپوست (15 تن در هکتار)، اوره (150 کیلوگرم در هکتار) و کود ترکیبی NPK (با نسبت 10:10:10) به میزان 100 کیلوگرم در هکتار به عنوان عامل فرعی بود. اندازهگیری رطوبت خاک در طول دورۀ رشد با استفاده از دستگاه بازتاب زمانی امواج (TDR) انجام گرفت. <br />یافتهها: ویژگیهای کمی شامل: تعداد برگ در بوته، وزنتر و خشک برگ، وزنتر و خشک ریشه، وزن هزار دانه، تعداد شاخه جانبی، تعداد کپسول در بوته و همچنین اندازهگیری مقدار کلروفیل a و b، پرولین و آنتوسیانین در برگ به عنوان ویژگیهای کیفی انجام شد. نتایج تجزیه واریانس اثر تنش خشکی، کود و برهمکنش آنها بر تمامی ویژگیهای اندازهگیری شده معنیدار شد. بیشترین مقدار وزنتر و خشک برگ، وزنتر و خشک ریشه، وزن هزار دانه، تعداد شاخه جانبی، تعداد کپسول در بوته و مقدار کلروفیل a و b، از تیمار آبیاری مطلوب (80% رطوبت قابل دسترس) حاصل شد در صورتی که همگام با افزایش شدت تنش خشکی از مقادیر صفات مذکور کاسته شد؛ اما مقدار پرولین و آنتوسیانین در برگ افزایش یافت. <br />نتیجهگیری: کاربرد تیمارهای کودی تأثیر معنیدار بر عملکرد کمی و کیفی در تمامی ویژگیهای مورد مطالعه داشت. تیمار کودهای آلی (ورمیکمپوست و دامی) علاوه بر حصول عملکرد کمی و کیفی بیشتر نسبت به کودهای شیمیایی، توانست اثر سوء تنش خشکی بر ویژگیهای اندازهگیری شده را نیز تعدیل نماید. همچنی ن با جایگزین کردن کودهای آلی به جای کودهای شیمیایی، میتوان در جهت کاهش آلودگیهای زیست محیطی و همچنین کشاورزی پایدار نیز گام برداشت.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4561_85f8cf9142605cb0d39304ba392486ae.pdfدانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-206926120190421Pilot study on vertical deep emission parameters EC, N and Ni of Agh-ghala landfill leachate in soil columns with different textureبررسی پایلوت پارامترهای شوری، اسیدیته، نیتروژن و نیکل در نشر عمقی شیرابه لندفیل آق قلا در ستونهایی از خاک با بافتهای مختلف255260456210.22069/jwsc.2019.11939.2648FAسهیلا ابراهیمیگروه خاکشناسی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگاناعظم کابلیدانش آموخته کارشناسی ارشد؛ گروه مهندسی علوم خاک؛ دانشکده خاک وآب؛ دانشگاه علوم کشاورزی ومنابع طبیعی گرگان؛ گرگان؛ ایرانمهدی ذاکری نیااستادیار؛گروه مهندسی آب؛ دانشکده خاک و آب؛ دانشگاه علوم کشاورزی ومنابع طبیعی گرگان؛ گرگان؛ ایرانمسعود داوریاستادیار گروه خاکشناسی دانشکده علوم و مهندسی خاک، دانشگاه کردستانJournal Article20161031Background: Evolution of fate, transfer, distribution and transportation of pollution waste liquid (leachate), is one of the most important problems in urban community and environment. On the other hand, soil has complex biological, physical and chemical properties; therefore, soil characteristics are considered as a natural filtering for much type of pollutants.<br />Materials and Methods: For this purpose, an experiment in polyethylene columns in the five period over 20 days with in a completely randomized design to evaluate the rate of change of many important parameters such as acidity, salinity, total nitrogen and refined nickel in leachate soil columns, with different textures of soils (loam, clay loam and sandy loam), were implemented. The amount of leachate has been applied, considering the volume of leachate collected from the waste storage in the area of Agh Ghala landfill, with water content calculated based on the rate of 10-year area was considered and in intermittent flood conditions to the soil columns, were added.<br />Results: The average amount of pH value decreased with time and use more applied leachate anaerobic landfill in all three soil textures; however, this change was especially obvious in clay loam soil. The average quantity of EC in loam soil texture increased, but decreased in other soil textures, therefore, the downward movement in clay loam soils was more intensity than the other soils. The mean values of total nitrogen in the soil drainage in clay loam and loam reduced; however, in sandy loam soils increased. The average change regarding soil nickel values in clay loam decreased and in sandy loam and loam soil texture increased, however providing that there is no statistically significance.<br />Conclusion: Although the application of latex on the amount of each of the desired parameters (such as nickel in loam and sandy loam, EC in loam and sandy loam soil and total nitrogen in sandy loam) increased in water drainage of leachate anaerobic landfill of Agh ghala, however, soil played an important role to improve the quality of leachate. The results confirmed it when the mean values of salinity and acidity in clay loam and sandy loam soils, nickel in sandy loam soil and total nitrogen in clay loam and loam decreased in output leachate anaerobic landfill than the input. Consequently, it seems the effect of clay loam soil in reducing parameter (Ec, pH, N and Ni) were higher and had more effective role in improve the quality of leachate.سابقه و هدف: بررسی چگونگی حرکت، نقل و انتقال، نشر و ترابری آلودگی فاز مایع زباله های شهری (شیرابه)، یکی از معضلات مهم جامعه شهری و محیط زیستی است. از سوی دیگر، خاک با دارا بودن ویژگیهای بیولوژیک، فیزیکی وشیمیایی پیچیده، پالایشگری طبیعی برای انواع آلایندهها به شمار میرود. <br />مواد و روشها: به همین منظور، آزمایشی در ستونهای پلیاتیلنی در 5 دوره 20 روزه و در قالب طرح کاملاً تصادفی، با هدف بررسی بررسی نرخ تغییرات اسیدیته، شوری، نیتروژن کل و آلاینده نیکل شیرابه تصفیه شده بیهوازی لندفیل در ستونهای خاکهایی با بافتهای مختلف لوم رسی، لوم و لوم شنی به اجرا درآمد. مقدار معادل شیرابه مذکور اعمال شده، با احتساب میزان دبی شیرابه حجم حاصله از زباله انبار شده در منطقه آق قلا گرگان به همراه مقدار آب موجود محاسبه شده بر اساس میزان آمار 10 ساله بارندگی منطقه به ستونهای خاک مذکور، در شرایط غرقاب متناوب اضافهگردید. <br />یافتهها: نتایج نشان داد با گذشت زمان و کاربرد اعمال مقدار بیشتر شیرابه تغییرات مقادیر میانگین pH در هر سه نوع بافت خاک کاهشی بودهاست. لیکن بافت خاک لوم رسی این تغییرات را به میزان بیشتری نشان داد. همچنین مقادیر میانگین EC در خاک لومی، افزایش و در خاکهای دیگر کاهش یافت، لیکن روند تغییرات کاهشی در خاک لوم رسی با شدت بیشتری صورت پذیرفت. میانگین مقادیر نیتروژن کل زهآب در خاک لوم رسی و لوم کاهشی بوده اما در خاک لوم شنی افزایش یافت. تغییرات میانگین مقادیر آلاینده نیکل در زهآب شیرابه زباله، با گذشت زمان در خاک لوم رسی کاهش یافته و در خاکهای با بافت لوم و لوم شنی افزایشی بودهاست، با این وجود از لحاظ آماری این تغییرات غیر معنیدار بوده است.<br />نتیجه گیری: اگرچه با استمرار کاربرد شیرابه، مقدار هر یک از پارامترهای مورد نظر (نیکل در خاک لوم و لوم شنی، EC در خاک لوم و نیتروژن کل در خاک لوم شنی) در زهآب خروجی شیرابه فاضلاب افزوده شده است، با این حال خاک نقش بسیار مؤثری را در بهبود کیفیت شیرابه ایفا کرد، بهطوری که میانگین مقادیر سایر پارامترها (شوری و اسیدیته در خاکهای لوم رسی و لوم شنی، نیکل در خاک لوم شنی و نیتروژن کل در خاک لوم رسی و لوم) در زهآب خروجی همواره در همه تیمارها کمتر از شیرابه ورودی به ستونهای خاک بوده است. در نهایت، چنین به نظر میرسد اثر خاک لومرسی در کاهش مقادیر پارامترهای ذکر شده بیشتر بوده و نقش موثرتری در پالایش بار آلودگی شیرابه داشته است.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4562_9dd88d789605e8ebe84b8d8921bf96a5.pdf