دوره و شماره: دوره 5، شماره 1 - شماره پیاپی 8، خرداد و تیر 1390 

بهینه‌سازی عملکرد کانال‌های آبیاری برمبنای تحلیل حساسیت ضرایب وزنی شاخص‌ها و دوره‌های مختلف بهره‌برداری (مطالعه موردی کانال E1L4 در شبکه آبیاری دز)

صفحه 1-12

سید اسدالله محسنی موحد، سمیرا نوروزپور

چکیده درمورد کانال‌های آبیاری باید ترکیب مناسبی از شاخص‌های بهره‌برداری را انتخاب و با استفاده از یک روش بهینه‌سازی آن را در یک تابع هدف بهینه کرد. ولی مشکل اساسی،‏ انتخاب شاخص‌های مناسب بهره‌برداری و فقدان یک روش استاندارد برای تعیین اهمیت نسبی این شاخص‌ها است. هدف اصلی از این تحقیق،‏ ارزیابی یک روش پیشنهادی برای وزن‌دهی به شاخص‌ها با استفاده از تحلیل حساسیت پارامتری ضرایب وزنی شاخص‌ها و مدل ترکیبی ICSSDOM است. در این تحقیق،‏ برای نمایش قابلیت مدل مورد استفاده و الگوی پیشنهادی از کانال توزیع‌کننده E1L4 در شبکه آبیاری دز استفاده شده است. در مدل هیدرودینامیک ICSSDOM از ترکیب روش بهینه‌سازی SA و مدل شبیه‌سازی هیدرودینامیک ICSS استفاده شده است. مناسب‌ترین ضریب وزنی شاخص‌ها برای بهینه‌سازی عملکرد بهره‌برداری از کانال‌های آبیاری با استفاده از یک روش منطقی و مستقل از هرگونه قضاوت کارشناسی تعیین شده است. برطبق نتایج حاصله در حالتی‌که ضریب وزنی هر شاخص به‌صورت نسبت مستقیمی از پتانسیل بهبود آرمانی آن شاخص درنظر گرفته شده باشد،‏ درصد بهبود بهتر از سایر گزینه‌های مختلف مورد بررسی است. از دیگر اهداف این تحقیق ارزیابی بهینه‌سازی عملکرد بهره‌برداری از کانال‌ها برمبنای دوره‌های مختلف بهره‌برداری (6،‏ 12،‏ 18 و 24 ساعته) است که منجر به انتخاب دوره بهره‌برداری 8 ساعته با درصد بهبود بالاتر شد. دیگر نتایج حاصل از این تحقیق تعیین ترکیب مناسب پارامترهای الگوریتم بهینه‌سازی SA است.

بهبود عملکرد آبیاری جویچه‌ای با تغییر سطح مقطع در طول جویچه

صفحه 13-22

بیژن مجدزاده، تیمور سهرابی، فریبرز عباسی

چکیده آبیاری سطحی شناخته شده‌ترین نوع آبیاری در جهان و ایران است. در آبیاری جویچه‌ای به‌دلیل ایجاد رواناب،‏ بازده‌ مصرف آب بالا نیست. بهبودِ بازده با مسدود کردن انتهای جویچه احتمال سوختگی محصولات را به‌همراه دارد و روش‌های کنترل دبی ورودی نیازمند مهارت و ابزار پیچیده است. از متغیرهای قابل مدیریت،‏ سطح مقطع جریان در جویچه می‌باشد. در دبی ثابت و سطح مقطعِ Vشکل باریک سرعت پیشروی بیشتر و حجم نفوذ کمتر از سطح مقطعِ U‌شکل پهن است. برای تحقیق این اثر،‏ جویچه‌های 120 متری در خاک لوم سیلتی با دو شکل سطح مقطع متفاوت،‏ در مزرعه دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران در کرج احداث شد. سطح مقطع جویچه‌ها بوسیله یک شیاربازکن متصل به تراکتور بدون تعویض آن احداث شد. در دو نوبت آبیاری،‏ داده‌برداری شد. نتایج نشان داد که،‏ باریک شدگی انتهای جویچه در آبیاری اول سبب کاهش 5% در زمان پیشروی،‏ %36 در نسبت نفوذ و مقدار ضریب معادله کوستیاکف شده و باعث افزایش 10% در عمق جریان،‏ 19 % در رطوبت خاک،‏ ضریب و 4-7 % در توزیع یکنواختی می‌شود. با پهن شدن انتها نتایج عکس به‌دست آمد. کمترین رواناب (19.6% آب ورودی) در جویچه کاملاً پهن و جویچه‌های باریک که در انتها پهن شده است،‏ تولید شد. تغییرات در آبیاری دوم کمتر بود.

تخمین اندازه سنگ چین پایدار به‌منظور جلوگیری از پیشرفت آبشستگی در پایاب حوضچه آرامش(مطالعه موردی: سد نمرود)

صفحه 23-32

حمید تائبی، منوچهر فتحی مقدم، محمود شفاعی بجستان

چکیده آبشستگی موضعی پایین‌دست حوضچه‌های ‌آرامش پدیده‌ای است که به‌دلیل سرعت موضعی جریان بیش از حد آستانه حرکت سنگچین رخ می‌دهد. بر اثر این پدیده اختلاف ارتفاعی موضعی بین کف بتنی حوضچه و بستر رودخانه به‌وجود می‌آید. برای دستیابی به اندازه سنگچینی که بتواند در برابر جریان متلاطم خروجی از حوضچه پایدار بماند و مانع پیشرفت آبشستگی شود،‏ از مدل هیدرولیکی سد نمرود استفاده شد. آزمایش‌ها با دبی‌های مختلف،‏ اعماق پایاب و اختلاف ترازهای متفاوت بین کف بتنی حوضچه و بستر پایین‌دست اجرا شد. نتایج نشان می‌دهند با افزایش عمق بحرانی،‏ قطر ذره سنگچینی که بتواند در برابر جریان خروجی از حوضچه مقاومت کند،‏ افزایش می‌یابد. همچنین با اضافه شدن عمق فرسایش یافته و کاهش پایاب قطر،‏ سنگچین بزرگتری لازم دارد. با استفاده از روابط و نمودارهای ارائه شده در این تحقیق،‏ با داشتن دبی جریان و عمق پایاب می‌توان اندازه سنگچین پایدار را برای اختلاف ترازهای متفاوت بین کف حوضچه و بستر پایین‌دست تخمین زد.

بررسی راندمان حذف کدورت در سیستم شناورسازی با هوای محلول و مقایسه آن با فرایند ته‌نشینی ساده

صفحه 33-40

رضا کولیوند، مهدی حاجیان، حسین فرخ‌زاده، محمد حسن محمودیان

چکیده به‌دلیل جریان یافتن آب سطحی بر سطوح مختلف زمین و حمل بسیاری از انواع ناخالصی‌ها،‏ آب‌های سطحی باید قبل از مصرف تصفیه شود. برای جداسازی این مواد می‌توان از سه فرایند ته‌نشینی،‏ فیلتراسیون و شناورسازی استفاده کرد. هدف از انجام این مطالعه مقایسه سیستم شناورسازی با فرایند ته‌نشینی در حذف کدورت مصنوعی است. این مطالعه از نوع تجربی - مداخله‌ای است که در مقیاس پایلوت کارایی سیستم ته‌نشینی متداول و شناورسازی با هوای محلول در حذف کدورت،‏ قلیائیت،‏ دما،‏ pH و TSS را مورد مقایسه قرار داده است. در این مطالعه از پلی‌آلومینیوم کلراید به‌عنوان ماده منعقد کننده و از کائولین به‌عنوان عامل تولید کدورت استفاده شده است. در این بررسی راندمان حذف کدورت در سیستم شناورسازی با هوای محلول در کدورت‌های 20،‏ 50-30 و 110-90 NTU به‌ترتیب 14.7،‏ 11.1 و 10.9 درصد بیشتر از سیستم ته‌نشینی متداول تعیین شد. با توجه به نتایج به‌دست آمده مشخص شد سیستم شناورسازی با هوای محلول نسبت به ته‌نشینی متداول به‌طور مؤثرتری می­تواند کدورت را برطرف کند. استفاده از این سیستم جهت حذف کدورت در تصفیه­ خانه‌های آب‌ با ورودی نسبتاً کدر و در مناطق پربارش که غالباً آب کدری را دریافت می‌کنند توصیه می‌شود.

تغییرات زمانی و مکانی کیفیت آب زیرزمینی دشت قزوین

صفحه 41-52

مسعود محمدی‌، مهدی محمدی‌قلعه‌نی، کیومرث ابراهیمی

چکیده افزایش روز افزون جمعیت و بالا رفتن استانداردهای زندگی در بسیاری از کشورها موجب افزایش نیاز به منابع آب با کیفیت مناسب برای مصارف مختلف کشاورزی،‏ صنعت و شرب شده است. سفره‌های آب‌ زیرزمینی به‌عنوان یکی از مهمترین منابع تأمین کننده آب با خطرات متفاوتی مانند افت سطح،‏ کاهش میزان تغذیه به سبب نقصان بارندگی و آلاینده‌های طبیعی و غیرطبیعی روبرو است. از این رو پایش کیفی منابع آب زیرزمینی اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد. در این مقاله،‏ مطالعه و بررسی 50 حلقه چاه آبیاری دشت کشاورزی قزوین در دوره 1382 تا 1386 ارائه شده است. طبقه‌بندی کیفی آب زیرزمینی جهت مصارف شرب به کمک استاندارد سازمان بهداشت جهانی و جهت مصارف کشاورزی به کمک روش ویلکاکس انجام شده و با رویهم گذاری نقشه‌های مصارف شرب و کشاورزی،‏ آب زیرزمینی دشت قزوین از لحاظ این نوع مصارف طبقه‌بندی شده است. به‌منظور تحلیل مکانی کیفیت آب‌های زیرزمینی از امکانات نرم‌افزاری زمین‌آمار ArcGIS نسخه 9.2 استفاده شده است. نتایج بررسی‌ها نشان داد که در فصول تر سال‌های مورد مطالعه،‏ کیفیت آب زیرزمینی کاهش یافته است. به‌طوری که با افزایش افت سطح آب،‏ مقادیر TDS و EC آب‌های زیرزمینی دشت قزوین روند نزولی داشته‌اند. با بررسی مکانی پارامترهای کیفی آب‌های زیرزمینی محدوده مطالعه مشخص شد که 10 درصد از کل آب‌های زیرزمینی دشت مذکور برای مصارف شرب و کشاورزی مطلوب و 6 درصد از آن برای این مصارف نامطلوب است. همچنین 0.4 درصد از کل آب زیرزمینی فقط برای کشاورزی مطلوب و 83.6 درصد آن از کیفیت متوسط برخوردار است.

کنترل آب‌شستگی موضعی توسط طوقه‌های مربعی شکل در اطراف پایه پل در قوس‌های 180 درجه

صفحه 53-60

علیرضا مسجدی، محمود شفاعی بجستان، علی مطیع

چکیده وقوع آب‌شستگی موضعی در اطراف پایه‌های پل یکی از عمده‌ترین دلایل تخریب پل‌ها است. هرچند که معمولاً پل در مسیرهای مستقیم رودخانه قرار دارند ولی نمونه‌های متعددی از وجود پل در محل خم رودخانه‌ها می‌توان مشاهده کرد. از جمله روش‌های کاهش آب‌شستگی اطراف پایه‌های پل نصب طوقه محافظ برروی پایه است. در ین مطالعه به‌منظور بررسی اثر طوقه مربعی در کنترل آب‌شستگی اطراف پایه پل استوانه‌ای در قوس رودخانه‌ها، آزمایش‌هایی در یک فلوم آزمایشگاهی با قوس 180 درجه با 4.67 =Rc/B از جنس پلاکسی گلاس صورت گرفت. در این تحقیق با قرار دادن یک پایه استوانه‌های به قطر 6 سانتی‌متر به‌همراه طوقه مربعی با چهار قطر مختلف در موقعیت 60 درجه با دبی 32 لیتر بر ثانیه و عمق ثابت12 سانتی متر پدیده آب‌شستگی حول پایه‌ها درحالت آب زلال بررسی شد. محل نصب طوقه در آزمایش‌ها در 4 ارتفاع بود. برای مصالح کف فلوم از ماسه طبیعی با دانه‌بندی یکنواخت با 2 و ضریب یکنواختی 1.3 استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد با افزیش ابعاد طوقه میزان آب‌شستگی موضعی در اطراف پایه به‌طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد به‌طوری‌که حداقل میزان آب‌شستگی در هنگام نصب یک طوقه با قطر مؤثر سه برابر قطر پایه روی یک پایه استوانه‌ای در D 0.1 زیر بستر ایجاد شد.

بررسی و پیش‌بینی نقش صنایع در آلودگی آبخوان‌های زیرزمینی با استفاده از مدل مفهومی(مطالعه موردی: دشت یزد - اردکان)

صفحه 61-70

هادی زارعی محمودآبادی، سید ابوالقاسم میرحسینی، سید مسعود منوّری

چکیده دشت یزد- اردکان بعنوان بزرگترین حوضه آبی استان، به سبب وجود 99.4 درصد از فعالیت‌های صنعتی در معرض آلودگی منابع آب زیرزمینی قرار گرفته است. در این تحقیق، به‌منظور سنجش آلودگی آب­های زیرزمینی منطقه، از 36 حلقه چاه آب آشامیدنی نمونه‌برداری شده است. هدف از تحقیق، بررسی و پیش­بینی روند تغییرات شاخص­های کیفی منابع آب زیرزمینی منطقه برای شبیه‌سازی شرایط طبیعی سفره با استفاده از مجموعه‌ای از روابط در یک مدل مفهومی است. نتایج این تحقیق نشان می­دهد کیفیت آب چاه­های مورد بررسی برای تمامی پارامترها به‌جز شوری، در حد مجاز است. با توجه به مدل مفهومی، از مهمترین چالش­های فعلی در این دشت، افت سطح سفره در حدود 1.2 متر و کاهش کیفیت منابع آب (افزایش 2.5 درصد شوری) می‌باشد. شدت افزایش غلظت نمک در دوره­های خشکسالی (9.5 درصد)، به مراتب بیشتر از کاهش غلظت نمک در دوره­های ترسالی (2.5 درصد) است. با مصرف آب به شکل کنونی، غلظت نمک در سال 1400 به mg/lit 1670 خواهد رسید. درحالی‌که با رشد 0.8 درصدی مصرف آب تا سال 1400، پیش­بینی می‌شود غلظت نمک در سال 1400 به 1960میلی­گرم در لیتر برسد.

بررسی فرآیندهای انتقال و پخشیدگی هیدرودینامیکی بر رواناب حوضه (مطالعه موردی: حوضه آبریز کامه در استان خراسان رضوی)

صفحه 71-80

ابوالفضل اکبر پور، محمدباقر شریفی

چکیده در گذشته هیدروگراف واحد لحظه‌ای ژئومورفولوژی به‌عنوان ابزاری برای تولید هیدروگراف سیل از بارندگی پیشنهاد شده بود. اما امروزه با کمک سیستم اطلاعات جغرافیایی از هیدروگراف توزیع مکانی که شبیه هیدروگراف واحد ژئومورفولوژی است،‏ استفاده می‌شود. در این تحقیق براساس مفهوم هیدروگراف واحد مکانی مدلی برای تخمین پاسخ حوضه بیان می‌شود و تعیین می‌شود که چگونه اندازه حوضه و متغیرهای مکانی هیدرودینامیکی از قبیل سرعت موج و ضریب پخشیدگی به‌عنوان فرآیندهای انتقال و پخشیدگی هیدرودینامیکی بر رواناب حوضه مؤثرند. پارامتر w برای مقایسه کمی این فرآیندها تعریف می‌شود. شبیه‌سازی براساس اندازه‌های مختلف حوضه و توزیع مکانی مختلف پارامترهای هیدرودینامیکی صورت می‌گیرد. نتایج نشان داد که چنانچه ضرایب پخشیدگی هیدرودینامیکی معادل صفر باشد،‏ فقط مکانیزم ژئومورفولوژی حوضه حاکم خواهد بود. در این‌صورت انتقال خالص صورت می‌گیرد و شکل هیدروگراف بدون تغییر به پایین‌دست انتقال می‌یابد و در این‌حالت هیدروگراف رواناب می‌تواند از منحنی مدت- مساحت به‌دست آید. چنانچه ضریب پخشیدگی افزایش یابد،‏ شاخه نزولی هیدروگراف نرم‌تر شده و هیدروگراف به‌سمت چپ متمایل می‌شود و دبی پیک هیدروگراف کاهش می‌یابد.

بررسی آزمایشگاهی هیدروگراف خروجی از سد پاره‌سنگی با مقطع مستطیلی

صفحه 81-88

مجتبی زاهد، سید محمد زمردیان

چکیده یکی از ساده‌ترین راهکار‌هایی که می‌تواند در راستای اهداف کنترل سیلاب استفاده شود، سدهای تأخیری پاره‌سنگی یا سنگریزه‌ای است. نیاز به حداقل امکانات، تکنولوژی و هزینه از مزایای عمده سدهای تأخیری پاره‌سنگی است. برای یافتن ضخامت بهینه آزمایش‌هایی در آزمایشگاه صحرایی بخش مهندسی آب دانشگاه شیراز با سنگ دانه‌هایی به قطر متوسط 5=50D، 7.5=50D و 10=50D سانتیمتر صورت گرفت و روابطی میان ضخامت سدها و دبی خروجی و قطر متوسط سنگ‌دانه‌ها ارائه شد.

مقایسه اقتصادی دو روش آبیاری سطحی و قطره‌ای در کشت زیر پوشش پلاستیک محصول گوجه‌فرنگی در منطقه جیرفت

صفحه 89-98

مهدیه ساعی

چکیده یکی از بزرگ‌ترین مسائل کشاورزان منطقه جیرفت، عدم مدیریت صحیح آبیاری است. برای دستیابی به بهترین روش آبیاری و بهبود کارآیی مصرف آب گیاه گوجه­فرنگی در زیر پوشش پلاستیک، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل، فاکتور اول روش آبیاری (سطحی و قطره­ای) و فاکتور دوم سطح آبیاری (50، 75 و 100% نیاز آبی)، در قالب طرح بلوک کامل تصادفی طی دو سال (85 و 86) با سه تکرار در اراضی مرکز تحقیقات کشاورزی جیرفت اجرا شد. نتایج فنی این بررسی نشان داد که روش و سطح آبیاری و اثر متقابل آنها، روی قطر میوه اثر زیاد نداشته است. مقایسه میانگین عملکرد دو ساله، بهترین تیمار را روش قطره­ای با تأمین 100% نیاز آبی و حجم آب مصرفی 4625 متر مکعب با عملکرد 42 تن در هکتار معرفی کرد. کمترین عملکرد نیز مربوط به تیمار آبیاری سطحی با تأمین 50% نیاز آبی بود. نتایج اقتصادی طرح به روش بودجه­بندی جزئی نیز تیمار آبیاری قطره­ای با تأمین 100% نیاز آبی را به‌عنوان تیمار ارجح‌ از لحاظ اقتصادی معرفی و تجزیه و تحلیل ارجحیت سرمایه‌گذاری نیز این نتیجه را تأیید کرد.

بررسی تا‌بع تقا‌ضای آب و تعیین آب‌بها در استان کرمان

صفحه 99-106

لادن شفیعی

چکیده این تحقیق با ‌ا‌هداف تعیین کشش قیمتی تقا‌ضای آب، ارزش بهره‌‌وری نهایی آب در تولید محصول ذرت تعیین قیمت تمام‌شده آب و مقایسه آن با ارزش بهره‌‌وری نهایی آب صورت گرفته است. آمار و اطلاعات لازم با استفاده از روش نمونه‌گیری خوشه‌‌‌ای چند مرحله‌ای، از طریق مصاحبه حضوری و تکمیل پرسش‌نامه با کشاورزان در شهرستان برد‌‌سیر جمع‌آوری شد. نتایج نشان می‌‌دهد که بهر‌ه‌‌وری نهایی هر مترمکعب آب در روش آبیاری دوار مرکزی 0.26 کیلوگرم و ارزش تولید نهایی آن 468 ریال و بهره‌‌وری نهایی هر مترمکعب آب در روش آبیاری غرقابی 0.2کیلوگرم و ارزش تولید نهایی آن برا‌بر 371ریال است. کشش قیمتی تقاضای آب در روش‌‌‌های آبیاری قطره‌‌ای و غرقا‌بی به‌ترتیب برابر با 1.97- و 1.55- به‌دست آمد. با توجه به کشش‌پذیر بودن تقاضای آب می‌توان گفت که قیمت‌گذاری آب نقش تعیین‌کننده‌‌ای در میزان به‌کا‌‌‌ر‌‌گیری آن خواهد داشت. افزایش قیمت آب هم به خاطر حفظ سیستم شبکة آب‌های سطحی و هم به خاطر مدیریت و کاهش مؤثر تقاضای آب آبیاری لازم است..

بررسی آسیب ناشی از خلازایی در سرریز با استفاده از منطق فازی

صفحه 107-116

فاطمه زندی گوهرریزی، مهدی اژدری مقدم

چکیده پیچیدگی پدیده شناخته شده خلازایی در سازه‌های آبی ناشی از تجربه‌های مختلف در مشاهده این آسیب و عوامل متعدد مؤثر بر ایجاد خلازایی است. پارامتری مؤثر بر آسیب در یکی از مهم‌ترین سازه‌های آبی یعنی سرریز سدها،‏ سرعت جریان،‏ فشار سیستم و مقاومت مصالح جداره محیط،‏ مدت زمان کارکرد،‏ محتوای هوا،‏ هستند. در روش کلاسیک کنترل آسیب از شاخص کاویتاسیون استفاده می‌شود. در این تحقیق از منطق فازی برای تنظیم سطوح آسیب،‏ مدیریت و پیش‌بینی شدت آسیب براساس دو عامل مهم سرعت و شاخص کاویتاسیون استفاده شده است. برای ایجاد،‏ سنجش و مقایسه مدل فازی در این پژوهش از داده‌های عددی سنجیده شده در دو سرریز شوت نمونه،‏ آسیب گزارش شده،‏ آسیب تخمین زده شده کلاسیک و نتایج یک مدل فازی پیشین بهره گرفته شده است. مدل فازی ایجاد شده سطوح آسیب کاویتاسیون را مشابه با شدت واقعی آسیب و محدوده آسیب را در بازه آسیب کاویتاسیون واقعی تخمین می‌زند.

حذف نیترات از زه‌آب کشاورزی با استفاده از زئولیت اصلاح شده

صفحه 117-124

علی مهدوی مزده، عبدالمجید لیاقت، یحیی شیخ محمدی

چکیده در چند دهه اخیر،‏ مصرف کودهای نیتروژن‌دار باعث افزایش آلودگی محیط‌ زیست شده است. در سال‌های اخیر استفاده از جاذب‌های ارزان قیمت،‏ مانند زئولیت‌ها برای حذف این آلاینده‌ها مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق کارایی زئولیت سمنان به دو صورت طبیعی و اصلاح شده توسط هگزا دسیل تری متیل آمونیوم بروماید،‏ در حذف نیترات مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که زئولیت اصلاح شده کارایی خوبی در جذب نیترات از محلولهای آزمایشگاهی و زه‌آب کشاورزی دارد و با افزایش غلظت نیترات از 10 به 200 میلی‌گرم بر لیتر (N- NO3)،‏ میزان جذب از 0.2 به 1.4 میلی‌گرم برگرم افزایش یافت. آزمایش‌های سینتیکی اولیه نشان داد که زمان لازم برای رسیدن به تعادل 150 دقیقه می‌‌باشد. به‌علاوه میزان جذب در حالت متحرک بیش از حالت ساکن بوده و با افزایش غلظت از 10 به 200 میلی‌گرم بر لیتر،‏ اختلاف جذبی دو حالت از 0.05 به 0.37 میلی‌گرم بر گرم رسید. بررسی ایزوترم جذب در دو حالت ثابت و متحرک نشان داد که ایزوترم لانگمیر تطابق خوبی برای بیان جذب نیترات توسط زئولیت دارد. زئولیت اصلاح شده با حذف 56 درصد نیترات از زه‌آب کشاورزی عملکرد خوبی در حذف نیترات از خود نشان داد.

مطالعه آزمایشگاهی اثر میزان SAR و EC آب آبیاری بر عملکرد پوشش سیستم زهکشی

صفحه 125-134

حسن اوجاقلو، تیمور سهرابی، حسن رحیمی، مهدی قبادی نیا، عل‍یرضا حسن اقلی، مسعود محمدی

چکیده ضرورت استفاده از پوشش یکی از موارد اصلی در طراحی سیستم زهکشی‌ زیرزمینی است. نسبت جذب سدیمی (SAR)‎ و شوری آب آبیاری (ECi)‎ از پارامترهای مؤثر بر پراکنش ذرات خاک و در نتیجه افزایش احتمال رسوب‌گذاری در لوله‌های زهکش زیرزمینی بدون پوشش است. در این تحقیق،‏ آزمایش نفوذسنجی برای تعیین شاخص نسبت گرادیان و گرادیان خروجی برای بررسی پتانسیل گرفتگی و احتمال ورود ذرات خاک به‌داخل لوله‌های زهکش با استفاده از سه نمونه آب با مقادیر متفاوت SAR و شوری اجرا شد. آزمون نفوذسنجی روی سه سیستم زهکشی،‏ شامل سیستم زهکشی بدون پوشش،‏ سیستم دارای پوشش معدنی و مصنوعی اجرا شد. در این آزمایش‌ها،‏ تغییرات دبی،‏ نفوذپذیری سیستم،‏ شاخص نسبت گرادیان و گرادیان خروجی بررسی شد. نتایج نشان داد مقادیر شاخص نسبت گرادیان در سیستم بدون پوشش بین 1.34 تا 2.74 می‌باشد که نشان دهنده وجود پتانسیل گرفتگی در محل ورود جریان به‌داخل زهکش بود. با این وجود ورود ذرات خاک به‌داخل زهکش مشاهده نشد. درحالی‌که در سیستم‌های با پوشش،‏ مقدار شاخص مذکور در بیشتر مواقع کمتر از یک بود. نتایج مقایسه گرادیان شکست هیدرولیکی با گرادیان خروجی در هر گرادیان،‏ نشان داد اختلاف عملکرد فیلتری بین سیستم بدون پوشش و سیستم‌های با پوشش ناچیز بود. در مقابل بین عملکرد هیدرولیکی آن‌ها تفاوت وجود داشت.

کاربرد مدل‌های سری‌های زمانی برای پیش‌بینی تبخیر- تعرق در ایستگاه باجگاه

صفحه 135-142

امین شیروانی، تورج هنر

چکیده روش پنمن فائو در ایستگاه تحقیقاتی باجگاه، دانشگاه شیراز، یکی از معادلات مناسب در تخمین تبخیر-تعرق است. مدل‌سازی و پیش‌بینی سری­های زمانی تبخیر-تعرق با روش پنمن فائو برای این ایستگاه با استفاده از مدل­های اتورگرسیو- میانگین متحرک تلفیق شده فصلی (SARIMA) به‌عنوان مدل­های تصادفی خطی مورد مطالعه قرار گرفت. داده­های سری­های زمانی میانگین هفتگی و ماهانه تبخیر-تعرق برای دوره زمانی فروردین 1366 تا اردیبهشت 1386 به‌طور جداگانه به‌عنوان فایل ورودی مدل­های SARIMA درنظر گرفته شدند. بر پایه معیار اطلاعات آکاییک تصحیح شده و معنی‌دار بودن ضرایب، مدل­های ARIMA(1,0,2).(0,1,1)52 و ARIMA(1,0,1).(0,1,1)12  به­ترتیب برای مقیاس زمانی هفتگی و ماهانه انتخاب شدند. نمودارهای خود همبستگی باقی‌مانده­ها برای مدل­های انتخاب شده نشان می­دهند که باقی‌مانده­ها نا­همبسته­اند. مقادیر میانگین هفتگی و ماهانه تبخیر- تعرق از خرداد 1386 تا اردیبهشت 1387 به‌عنوان داده­های آزمون با استفاده از مدل­های سری زمانی برازش شده پیش‌بینی شد. نتایج نشان داد که توان دوم ضریب همبستگی بین مقادیر مشاهده شده و پیش‌بینی شده برای مقیاس زمانی هفتگی و ماهانه به‌ترتیب برابر 0.92 و 0.99 است. جذر میانگین توان دوم خطا برای مقیاس زمانی هفتگی و ماهانه به‌ترتیب برابر  0.48 و 0.16 میلی‌متر است.

اثر کاربری ‌اراضی مختلف حوضه سد زاینده‌رود علیا در تولید رسوب با استفاده از GIS

صفحه 143-152

مهدی پژوهش، منوچهر گرجی، سید محمود طاهری، فریدون سرمدیان، جهانگرد محمدی، حسین صمدی

چکیده رسوبات ناشی از فرسایش خاک در حوضه‌های آبخیز،‏ علاوه‌بر هدر رفتن و کاهش حاصلخیزی خاک،‏ موجب کاهش کیفیت آب و عمر مفید سدها به‌دلیل انباشت رسوبات در مخزن آن‌ها می‌شود. لذا برآورد رسوبات رودخانه‌ها در پروژه‌ها و مدیریت منابع آب بسیار مهم است. بنابراین به‌کار بردن داده‌های اندازه‌گیری و یا استفاده از روابط تجربی برآورد رسوب رودخانه،‏ نیازمند اطلاعات جزئی‌تری از رودخانه و جریان است که ممکن است همیشه در اختیار نباشد. این تحقیق با هدف تعیین اثر نوع کاربری ‌اراضی مختلف در تولید فرسایش و رسوب در حوضه آبخیز تنگ‌گزی (یکی از زیر حوضه‌های بزرگ حوضه‌ی زاینده‌رود) با مساحت 832 کیلومتر‌مربع و تنوع شرایط سنگ‌شناسی و پوشش ‌گیاهی،‏ با استفاده از تکنیک انجام گرفت. در هر واحد همگن،‏ نمونه‌برداری از خاک در سه تکرار،‏ که مجموعاً 200 نمونه تهیه و همچنین داده‌های لازم از طریق پردازش تصاویر رقومی و مطالعات صحرایی حاصل شد. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که بیشترین مقدار هدر رفت خاک و تولید رسوب با استفاده از معادله جهانی فرسایش خاک در حوضه مورد مطالعه،‏ از کاربری‌های مرتع متراکم و بیشه و بوته‌زارهای که در واحد فیزیوگرافی کوه خاکی (1و2و1) قرار دارند،‏ صورت گرفته است. این افزایش تولید رسوب در این دو نوع کاربری،‏ ناشی از تأثیر متقابل دو عامل،‏ شیب و چرای بی‌رویه دام در اوایل فصل بهار است.

مدیریت تنش آبی جهت کاربرد بهینه آب و کود نیتروژنه در اراضی تحت کشت نیشکر

صفحه 153-160

امید بهمنی

چکیده جهت تعیین سطح بهینه آب مصرفی و عملکرد نیشکر، پژوهشی در قالب طرح کرت‌های خرد شده در سال 1386 در اهواز صورت گرفت. تیمارهای آبی: آبیاری کامل (I1)، 85% (I2) و 70% (I3) آبیاری کامل بودند. نیتروژن نیز در سه سطح 150(N1)، 250(N2) و 350(N3) کیلوگرم در هکتار لحاظ شد. تأثیر تنش آبی بر عملکرد نی و شکر در تیمار I1 نسبت به I3 معنی­دار بود و کاربرد تیمار I3 سبب کاهش عملکرد نی و شکر به‌میزان 18 و 17 درصد نسبت به تیمارI1  شد. بین تیمارهایI1  و I2 اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد. تنش آبی بر کاهش عملکرد تأثیر معنی­داری داشت اما علی­رغم کاهش سطح آب و افزایش درجه خلوص شکر، کارایی مصرف آب در تیمارهای آبی معنی­دار نشد. عملکرد نی و شکر در تیمار N3 نسبت به N1 به‌میزان 26 و 20 درصد افزایش داشت. افزایش سطوح نیتروژن، افزایش معنی­دار کارایی مصرف آب را نشان داد که بیانگر اهمیت ویژه کاربرد ازت در کنار آب جهت ارتقاء میزان عملکرد است. بیشترین و کمترین عملکرد نی و شکر در تیمارهای I1N3 و I3N1 مشاهده شد. تیمارهای I3N3 و I1N1 بیشترین و کمترین مقدار کارایی مصرف آب را داشتند. بر اساس نتایج بدست آمده، تیمار آبی I2 برای کاربرد در کشت و صنعت امیرکبیر توصیه می‌شود.

برآورد تبخیر روزانه از تشت تبخیر با استفاده از سیستم استنتاج تطبیقی عصبی- فازی

صفحه 161-170

ابوالفضل مساعدی، محمد قبایی سوق

چکیده فرایند تبخیر یکی از اجزای اصلی چرخه­ی هیدرولوژی است. تخمین صحیح این پدیده در مدیریت آبیاری و پیش­بینی جریان رودخانه نقش حیاتی دارد. به­منظور تخمین تبخیر از تشت از آمار روزانه­ 5 پارامتر هواشناسی دمای میانگین، رطوبت نسبی، سرعت باد، کمبود فشار بخار و تابش برون زمینی در ایستگاه سینوپتیک شیراز طی سال­های 1993 تا 2007 استفاده شد. ابتدا با استفاده از گاماتست (GT) از میان 31 ترکیب مختلف از پارامترهای ورودی، بهترین ترکیب شامل پارامترهای رطوبت نسبی، کمبود فشار بخار و تابش برون­زمینی بود، انتخاب شد. سپس با استفاده از آزمون M تست 1100 الگو برای آموزش مدل تعیین شد و از 3839 الگوی باقی­مانده برای ارزیابی آن استفاده گردید. آن­گاه با به­کارگیری نتایج حاصل از روش پیش­پردازش GT، به مدل­سازی تبخیر با استفاده از سیستم استنتاج تطبیقی عصبی-فازی (ANFIS) پرداخته شد. هم­چنین نتایج حاصل از این روش­ با نتایج دو معادله­ی تجربی مارکیانو و معادله­ی واسنجی شده­ی استیفان- استیوارت (S-S) مقایسه گردید. نتایج ارزیابی مدل­ها در دوره­ آزمون، نشان داد که مدل ANFIS و معادله S-S به‌ترتیب با R2 برابر با 0.9023 و 0.8604 روی خط (1:1) و RMSE برابر 1.342 و 1.614 میلی­متر بر روز دقیق‌تر است.

بررسی اثر تغییرات مشخصات جریان بر الگوی‌ جریان در پیچانرود

صفحه 171-178

جواد مظفری، ابراهیم امیری تکلدانی

چکیده پیچانرودها نوع مهمی از رودخانه‌ها را تشکیل می‌دهند و بررسی الگوی جریان آن‌ها بخش قابل توجهی از مهندسی رودخانه را تشکیل می‌هد. تاکنون مدل‌های زیادی در زمینه‌ الگوهای جریان ارائه شده ولی همه آن‌ها عدم قطعیت‌های فراوانی دارند که دلیل آن‌را می‌‌توان در عدم شناخت کافی از الگوهای جریان در پیچ، جستجو کرد. در این تحقیق به بررسی الگوهای جریان و سیر تغییرات آن‌ها در خم پرداخته شده است. کانال مورد آزمایش دارای شعاع انحنا خط مرکزی 1.7 متر و عرض 1.3 متر است. آزمایش‌ها در دبی‌های 63، 89 و 104 لیتر بر ثانیه روی توپوگرافی توسعه یافته اجرا شد. نتایج نشان داد که تغییرات توپوگرافی و الگوی جریان تقابلی کاملاً هماهنگ دارند، به‌طوری‌که با داشتن توپوگرافی بستر تا حدود زیادی می‌توان به وضعیت الگوی جریان پی برد. تغییرات دبی عرضی واحد و سرعت عرضی با توپوگرافی بستر هماهنگ و دارای سیر نزولی و نوسانی به سمت پایین‌دست می‌باشند، اما الگوی سرعت طولی از این تغییرات پیروی نمی‌کند. همچنین شباهت الگوهای جریان در دبی‌های مورد بررسی، نشان‌دهنده تأثیر بالای شعاع انحنا در مقابل دیگر پارامترهای جریان است.

تخمین و بازسازی داده‌های حداکثر بارش 24 ساعته در استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از رگرسیون فازی

صفحه 179-186

محمد مهدی متین‌زاده، روح الله فتاحی، محمد شایان نژاد، خدایار عبداللهی

چکیده اساس مطالعات هیدرولوژی و هواشناسی، داده­های آماری پیوسته و کافی است. حداکثر بارش 24 ساعته سالانه، در زمینه­های مختلف طراحی تأسیسات آبی و مهندسی استفاده می­شود. رگرسیون فازی به عنوان یک ابزار انعطاف­پذیر که قابلیت استفاده در بسیاری از سامانه­ها را دارد، جهت ارائه و توسعه یک تکنیک جدید برای تخمین و بازسازی داده­های حداکثر بارش 24 ساعته بکار گرفته شده است. در این تحقیق کارآیی استفاده از رگرسیون فازی در بازسازی داده­های حداکثر بارش 24 ساعته در استان چهارمحال و بختیاری صورت گرفت. برای ارزیابی کارائی مدل فوق، از شاخص­های آماری RMSE، P% و R2 استفاده شد. نتایج بدست آمده از مدل رگرسیون فازی با روش­های نسبت نرمال، محورهای مختصات، رگرسیون ساده و رگرسیون چند متغیره مورد مقایسه قرار گرفت. مقدار ضریب تعیین (R2) میان مقادیر مشاهده­ای و برآورد شده حاصل از مدل رگرسیون فازی در اقلیم بسیار مرطوب، نیمه مرطوب، مدیترانه­ای و نیمه­خشک به‌ترتیب برابر با 0.67، 0.75، 0.81 و 0.87 به‌دست آمد. نتایج بازسازی در هر یک از چهار اقلیم موجود در این استان نشان‌دهنده برتری معنی­دار تکنیک رگرسیون فازی نسبت به سایر روش­های متداول است.

مقایسه‌ کارآیی برخی مدل‌های نفوذ آب به خاک در خاک‌های ورتی‌سول و غیر ورتی‌سول

صفحه 187-196

حسین مرادی باصری، شجاع قربانی دشتکی، حبیب خداوردی‌لو، بیژن خلیل مقدم، جواد گیوی

چکیده در این پژوهش،‏ کارآیی مدل‌های کوستیاکف،‏ کوستیاکف-لوییس،‏ هورتون،‏ SCS و فیلیپ در برآورد نفوذ تجمعی در خاک‌های ورتی‌سول و غیرورتی‌سول با دو کاربری مرتع و گندم در شرایط رطوبتی اولیه‌ زیاد و کم ارزیابی شد. بدین منظور،‏ نفوذ آب به خاک در اراضی انتخابی به‌روش تک‌استوانه‌ای اندازه‌گیری شد. پارامتر‌های هر مدل‌ به‌روش بهینه‌سازی حداقل مربعات تعیین گردید. به‌منظور ارزیابی و مقایسه عملکرد مدل‌های مورد بررسی از آماره‌های میانگین خطا،‏ میانگین قدر مطلق میانگین خطا،‏ ریشه میانگین مربعات خطا،‏ انحراف معیار ریشه میانگین مربعات خطا،‏ شاخص کارآیی مدل و شاخص ویلموت استفاده شد. در رطوبت اولیه کم،‏ مدل کوستیاکف- لوییس در خاک‌های غیر ورتی‌سول با کاربری مرتع دارای بیشترین دقت در برآورد نفوذ تجمعی بود. همچنین،‏ مدل‌های فیلیپ و کوستیاکف دارای بیشترین خطای برآورد بودند. در رطوبت اولیه‌ زیاد خاک،‏ مدل هورتون در مقایسه با سایر مدل‌های مورد بررسی در کاربری‌های گندم و مرتع بیشترین دقت را در برآورد نفوذ تجمعی داشت. همچنین مدل‌های فیلیپ و SCS دارای بیشترین خطای برآورد بودند. در مجموع،‏ مدل‌های کوستیاکف–لوییس و کوستیاکف مدل‌هایی بیش‌برآوردگر و مدل‌های هورتون،‏ SCS و فیلیپ کم‌برآوردگر بودند. در شرایط رطوبت اولیه‌ زیاد،‏ مدل هورتون در هر دو کاربری بهترین عمکلرد (0.0783=RMSE) را در بیان فرایند نفوذ آب به خاک‌های ورتی‌سول و غیر ورتی‌سول داشت. با این حال،‏ در شرایط رطوبتی اولیه کم،‏ مدل کوستیاکف- لوییس (0.0596=RMSE) بیشترین کارآیی را در بیان نفوذ آب به خاک‌های غیر ورتی‌سول نشان داد.

کمیت و کیفیت رسوب‌گذاری در شبکه‌های آبیاری نکوآباد و آبشار در استان اصفهان

صفحه 197-202

علیرضا مأمن‌پوش، سید فرهاد موسوی

چکیده در این مطالعه، میزان رسوب ورودی به شبکه­های مدرن نکوآباد و آبشار در استان اصفهان از طریق آب رودخانه زاینده­ رود و زمین ­های اطراف کانال­ها و ‌ترکیب شیمیایی رسوبات ته‌نشین شده در کانال­ها از نظر عناصر غذایی بررسی شد. نتایج نشان داد که میانگین پارامترهای SP، EC، pH، OC، ‍P، K، HCO3-، Cl-، SO4-2، Ca+2 و Mg+2 و Na+رسوبات به‌ترتیب برابر 71.4 درصد، 4.31 دسی‌زیمنس بر متر، 7.03، 1.2 درصد و 22.65، 136.31، 7.81، 8.75، 41.69، 42.3 و 22.1 میلی­گرم بر لیتر است. بافت رسوبات، لوم و یا لوم شنی است. مقایسه میانگین غلظت فسفر در رسوبات کانال­ها نشان داد که رسوبات کانال­های آبشار بیشترین فسفر قابل جذب را نسبت به کانال­های نکوآباد (متوسط 29 میلی­گرم بر لیتر در مقابل 16.3 میلی­گرم بر لیتر) دارند ولی از لحاظ کربن آلی بین رسوبات این کانال­ها اختلاف معنی­داری ملاحظه نشد (متوسط 2.11 میلی­گرم بر لیتر برای تمام کانال­ها). میزان سرب و کادمیم رسوبات بسیار ناچیز بود. مطالعه رسوبات انتقالی و دانه‌بندی رسوبات برجای مانده در کانال­ها نشان داد که عمده رسوبات ته‌نشین شده درطول کانال­ها، ناشی از اضافه شدن مواد زاید کشاورزی و نخاله­ ها می­باشد. میزان رسوباتی که در نتیجه آبگیری از رودخانه زاینده ­رود وارد شبکه آبیاری می­شوند و امکان ته‌نشین شدن آن‌ها وجود دارد، کم است.

تحلیل حساسیت پارامتر‌های روندیابی سیلاب با مدل موج دینامیکی

صفحه 203-208

رضا براتی، غلامحسین اکبری، علیرضا حسین‌نژاد دوین، مسعود آرامی فدافن

چکیده آگاهی از شدت وقوع سیلاب،‏ نقش به‌سزایی در کاهش خسارت‌های جانی و مالی ناشی از آن دارد. هنگامی‌که موج سیل به‌سمت پایین‌دست رودخانه حرکت می‌کند،‏ مشخصات آن نظیر اوج،‏ زمان تا اوج و زمان تداوم هیدروگراف به سبب اختلالات و زبری کانال تغییر می‌کند. در این مطالعه معادلات یک بعدی سنت ونانت با کمک روش پریسمن که یک روش تفاضل محدود ضمنی است،‏ در نرم‌افزار مطلب مدل شده‌اند. سپس تحلیل حساسیت پارامترهای روندیابی سیلاب به‌وسیله بررسی داده‌های سه حوضه مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی تحلیلی نتایج نشان می‌دهد که متوسط قدر مطلق مقادیر نمایه حساسیت برای پارامترهای دبی اوج و ضریب زبری به ترتیب 59.33 و 29.95 درصد است،‏ که نسبت به بقیه پارامترهای ورودی بیشتر است. بنابراین می‌توان گفت که خروجی‌های مدل موج دینامیکی حساسیت بیشتری نسبت به این پارامترها دارند.

بررسی تأثیر کاشت پرچین‌ها بر برخی از خصوصیات هیدرولیکی خاک

صفحه 209-212

رضا قضاوی، عباسعلی ولی، مجید محمد اسماعیلی

چکیده با توجه به تغییرات ایجاد شده در طبیعت و اهمیت حفاظت آب و خاک،‏ ارزش پرچین‌ها و سایر ساختارهای خطی محافظ خاک نیز افزایش یافته است. موضوع این تحقیق بررسی تأثیر پرچین‌ها بر برخی از خصوصیات هیدرولیکی خاک اراضی مجاور آن‌ها واستفاده از این اطلاعات برای فهم بهتر از عملکرد پرچین‌ها است. برای انجام این مطالعه،‏ تراکم ظاهری،‏هدایت هیدرولیکی نزدیک اشباع و ظرفیت نگهداشت آب خاک در فواصل مختلف از پرچین‌ها اندازه‌گیری و محاسبه شد. در ضمن یک تشریح کامل پروفیل خاک در منطقه انجام گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که میزان چگالی ظاهری ،‏ضریب آبگذری و ظرفیت نگهداشت آب خاک با افزایش فاصله از پرچین‌ها کاهش می‌یابد.

ارزیابی و کاربرد مدل Chemflow در افزایش راندمان آبیاری سیستم آبیاری قطره ‏ای

صفحه 213-216

محمد‌هادی نظری فر، رضوانه مومنی

چکیده طراحی مناسب عمق و مدت آبیاری در سیستم‏های آبیاری مانع از تلفات آب و یا وارد کردن تنش به گیاه می‌شود. عمق و مدت آبیاری دو پارامتر اساسی در طراحی سیستم آبیاری قطره‏ای است. در اکثر موارد،‏ ارزیابی سیستم در زمان بهره‏برداری نشان می‌هد که این دو پارامتر با هدف موردنظر تطابق ندارند. از آنجایی که برای ارزیابی و تعیین مطلوب این پارامترها از طریق آزمایش‏های صحرایی نیاز به صرف زمان و هزینه زیاد است،‏ استفاده از مدل‏های شبیه‌سازی اهمیت زیادی در این خصوص دارد. هدف این مطالعه،‏ ارزیابی و کاربرد مدل Chemflow برای مصرف بهینه آب و افزایش راندمان آب در سیستم‏های آبیاری قطره‏ای است. در این تحقیق پارامترهای طراحی برای تأمین نیاز آبی درخت زیتون تعیین شد. پس از اعمال دو پارامتر مذکور در زمان آبیاری،‏ عمق خیس شدگی اندازه‌گیری شد و مشخص شد که پارامترها بیش از حد برآورد شده است و عمق خیس شدگی فراتر از مقدار مورد نیاز است. با تکمیل داده‏های لازم و کالیبراسیون مدل،‏ مقادیر مطلوب با کمک مدل تعیین شد و با اعمال آبیاری مجدد تحت این شرایط مشخص شد که عمق خیس شدگی به شرایط ایده‏ال رسیده است. نتایج این را هم نشان داد که رطوبت اولیه خاک و زمان مناسب قطع جریان تأثیر به‌سزایی در عمق خیس شدگی مطلوب دارند. ...

بررسی رسوب‌نمودهای رگبار در حوزه آبخیزمعرف خامسان

صفحه 217-221

سمیه فضلی، سید حمید رضا صادقی، عبدالواحد خالدی درویشان

چکیده عدم شناخت تغییرات زمانی رسوب طی رگبارها از مشکلات اساسی اجرای طرح­های منابع آب و آبخیزداری محسوب می­شود. حال آن­که بررسی جامع رسوب­نمودها در مقیاس رگبار، کم­تر مورد توجّه قرار گرفته است. تحقیق حاضر به‌منظور تحلیل رسوب‌نمودهای حوزه آبخیزمعرّف خامسان با مساحت 4193 هکتار در استان کردستان صورت گرفته است. بدین منظور تعداد کلّ 4 واقعه رگبار منجر به تولید رواناب و طبعاً تولید رسوب طیّ دوره تحقیق مورد بررسی قرار گرفت. در همین راستا نمونه­های رسوب معلّق و داده‌های بارش و رواناب به­ترتیب با فواصل زمانی 60، 10 و 30 دقیقه جمع­آوری شد. تحلیل مفهومی داده­های جمع­آوری شده دلالت بر تبعیّت کلّی رسوب­نمود از آب­نمود و باران­نمود و هم­چنین تبعیّت رسوب­نمود از آب­نمود به لحاظ زمان تا اوج داشته است.