موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Drought Risk Analysis in Agricultural Water Delivery System, A Case Study of Roodasht Irrigation Districts تحلیل ریسک خشکسالی در سامانه‌های توزیع آب کشاورزی، مطالعه موردی: شبکه آبیاری رودشت 1709 1720 84028 10.22059/ijswr.2021.320375.668912 FA جواد پورمحمود گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت، ایران سید مهدی هاشمی شاهدانی گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت، ایران عباس روزبهانی گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت، ایران Journal Article 2021 03 09 The occurrence of continuous water shortage as a natural hazard has dramatically impacted the country's performance of surface water delivery systems. In this research, drought risk analysis in surface water delivery systems in Roodasht irrigation network has been investigated. For this purpose, the streamflow Drought Index (SDI) has been used to assess the region's probability of drought. The consequence of drought was calculated by combining water distribution performance evaluation indicators, efficiency, adequacy, and justice with a simple additive weighting method (SAW) in five weight scenarios based on different management perspectives. Finally, by combining the probability and consequence of drought, the risk of this phenomenon in the agricultural water distribution system was calculated and analyzed. According to the SDI index, the results showed drought occurred in the monthly period with magnitude of -2.42 to 2.47, and in the annual period with magnitude of -2.54 to 1.65. The range of monthly drought risk values of the system in five weighted scenarios is as follows: evaluation perspective with emphasis on the opinion of the network administrator (0.668 to 0.804), With the emphasis on the beneficiary's opinion (0.636 to 0.803), the simultaneous emphasis of manager and beneficiary (0.647 to 0.802), emphasis on regional water opinion and provincial managers (0.684 to 0.804), and with emphasis on environmental considerations within the irrigation network (0.692 to 0.804). The obtained results of employing the risk analysis framework in both annual and monthly periods make the authorities present appropriate alternatives considering the magnitude and timing of the system's failure risk. وقوع دوره های کم آبی مستمر به عنوان مخاطره طبیعی، در کاهش عملکرد سامانه­های توزیع آب کشاورزی کشور تاثیر زیادی داشته است. در این پژوهش به تحلیل ریسک خشکسالی در سامانه توزیع آب سطحی در شبکه آبیاری رودشت پرداخته شده است. بدین منظور، با استفاده از شاخص خشکسالی جریان (SDI) به ارزیابی و احتمال وقوع پدیده خشکسالی در منطقه پرداخته شده و شدت اثر خشکسالی از ترکیب شاخص­های ارزیابی عملکرد توزیع آب، راندمان، کفایت و عدالت، با روش مجموع وزین ساده (SAW) در قالب پنج سناریو وزنی بر اساس دیدگاه­های مدیریتی متفاوت، محاسبه شد. در نهایت با ترکیب دو مولفه احتمال وقوع و شدت اثر خشکسالی، ریسک این پدیده در سامانه توزیع آب کشاورزی محاسبه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که بر اساس شاخص SDI، خشکسالی در بازه زمانی ماهانه با بزرگی (42/2- تا 47/2) و در بازه زمانی سالانه با بزرگی (54/2- تا 65/1) رخ داده است. محدوده مقادیر ریسک سالانه خشکسالی با احتساب دیدگاه­های مختف از طریق اعمال سناریوهای وزنی به این ترتیب بدست آمد: دیدگاه ارزیابی با تاکید بر نظر مدیر شبکه (668/0 تا 804/0)، با تاکید بر نظر بهره­بردار (636/0 تا 803/0)، تاکید توامان مدیر و بهره­بردار (647/0 تا 802/0)، تاکید بر نظر آب منطقه ای و مدیران استانی (684/0 تا 804/0)، و با تاکید بر ملاحظات زیست محیطی در محدوده شبکه آبیاری (692/0 تا 804/0). نتایج به­دست آمده از به­کارگیری ساختار تحلیل ریسک در هر دو بازه زمانی ماهانه و سالانه، مدیران شبکه را قادر می­سازد تا مناسب­ترین راهکارهای بهبود عملکرد را متناسب با بزرگی و زمان وقوع ریسک شکست سامانه ارایه دهند. https://ijswr.ut.ac.ir/article_84028_1c2e006867e8778c9e27b123d181511b.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Hedging approach in Multi-Objective Simulation-Optimization of operation of Ilam Dam Reservoir using MOPSO algorithm رویکرد جیره‌بندی در شبیه‌سازی-بهینه‌سازی چندهدفه بهره‌برداری از مخزن سد ایلام با استفاده از الگوریتم MOPSO 1721 1733 84029 10.22059/ijswr.2021.319347.668901 FA صدیقه منصوری گروه مهندسی منابع آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران حسین فتحیان گروه مهندسی منابع آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران علیرضا نیکبخت شهبازی گروه مهندسی منابع آب‌، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران مهدی اسدی لور گروه آبیاری و زهکشی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران علی عصاره گروه آبیاری و زهکشی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران Journal Article 2021 02 19 In this research, the simulation and optimization models are integrated to apply the reservoir hedging policy. The simulation of the studied basin is executed using the WEAP model to conduct the system optimization and the multi-objective MOPSO model is utilized so that the first purpose is to maximize the percentage of supplying demands, while the second one is to minimize the violation of allowable capacities of the reservoir during the operation period. In this regard, the operation modeling from the reservoir was carried out based on the current condition for a 360-month period. Finally, by defining the optimized scenario and applying the reservoir hedging policy, the optimization of the operation from the reservoir is conducted and the results were compared with the outcomes of the reference scenario. In this study, by considering 24 decision variables including 12 hedging level variables and 12 hedging coefficient variables, the optimal answers were achieved after 1000 iterations. The results showed that the violation of the allowable capacities has not occurred in any periods, while in the reference scenario the reservoir level has reached the dead level in sequent months with more water shortage which might lead to the lack of water supply in such months and serious damages to the system. Due to the application of hedging policy in the optimized scenario, the percentage of supply in the critical months has increased between 20-35% compared to the reference scenario, which indicates a significant reduction in the failure rate in such months compared to the reference scenario. در این تحقیق از ترکیب مدل شبیه‌سازی و بهینه‌سازی برای اعمال سیاست جیره‌بندی مخزن استفاده گردید. شبیه‌سازی حوضه مورد مطالعه با استفاده از مدل WEAP برای بهره‌برداری از مخزن سد ایلام واقع بر رودخانه کنجانچم انجام شد و برای انجام بهینه‌سازی سیستم، از مدل چند هدفه MOPSO استفاده شد. به‌طوری‌که در آن، هدف اول، حداکثر نمودن درصد تأمین نیازها در مقابل هدف دوم یعنی حداقل نمودن میزان تخطی از ظرفیت‌های مجاز مخزن در طول دوره بهره‌برداری قرار گرفت. در این راستا مدل‌سازی بهره‌برداری از مخزن بر اساس وضع موجود بهره‌برداری منطقه و برای یک بازه 360-ماهه صورت گرفت. در نهایت با تعریف سناریوی بهینه و اعمال سیاست جیره‌بندی مخزن، بهینه‌سازی بهره‌برداری از سیستم انجام شد و نتایج با سناریوی مرجع مقایسه گردید. در این تحقیق با در نظر گرفتن 24 متغیر تصمیم شامل 12 متغیر تراز جیره‌بندی و 12 متغیر ضریب جیره‌بندی پس از 1000 تکرار جواب‌های بهینه حاصل گردید. نتایج نشان داد در سناریوی بهینه تخطی از ظرفیت‌های مجاز مخزن در هیچ دوره‌ای اتفاق نیفتاد درحالی‌که در سناریوی مرجع در ماه‌هایی که کمبود آب بیشتری وجود داشت در ماه‌های متوالی تراز مخزن به تراز مرده رسید که باعث عدم تأمین نیاز سیستم در این ماه‌ها و آسیب جدی به سیستم می‌گردد. با توجه به اعمال سیاست جیره‌بندی در سناریوی بهینه، درصد تأمین نیاز در ماه‌های بحرانی بین 20-35 درصد نسبت به سناریوی مرجع افزایش یافت که حاکی از کاهش قابل‌توجه شدت شکست در ماه‌های مذکور نسبت به سناریوی مرجع است. https://ijswr.ut.ac.ir/article_84029_b4d341d4b621065cb364649c114095e4.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Effectiveness of Groundwater Resources Balancing Strategies for Landslide Control (Case Study: Varamin Study Area) اثربخشی راهکارهای تعادل‌بخشی منابع آب زیرزمینی برای کنترل فرونشست (مطالعه موردی: محدوده مطالعاتی ورامین) 1735 1751 84030 10.22059/ijswr.2021.314786.668824 FA مجتبی زنگنه دانشجوی دکتری منابع آب، گروه علوم و مهندسی آب، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. مهدی سرائی تبریزی استادیار گروه علوم و مهندسی آب، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. 0000-0002-4903-9307 امیر خسروجردی استادیار گروه علوم و مهندسی آب، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. علی صارمی استادیار گروه علوم و مهندسی آب، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. Journal Article 2020 12 05 The main purpose of this study is to develop a multi-criteria decision model based on stakeholders in the study area of ​​Varamin plain with the approach of aquifer subsidence control. One of the important tools for developing a decision model for land subsidence control is to use numerical models and evaluate different scenarios in these models. Due to the relationship and sensitivity of groundwater abstraction with subsidence, use of MODFLOW model to quantitatively simulate the aquifer and then use of SUB software package to simulate the amount of subsidence can determine this relationship well. Quantitative analysis and simulation of the subsidence model showed that the condition of the aquifer is critical and the rate of aquifer drop in a period of 5 years is more than 6 meters and subsequently the subsidence in the central parts of the aquifer will reach 37 cm. Accordingly, the effectiveness of these strategies was studied by considering 8 scenario strategies that are a combination of reducing the withdrawal of groundwater resources and artificial feeding of the aquifer. The results of weighting the criteria showed that the environmental criterion, which is related to the land subsidence adjustment index, has the highest weight with value of 0.27 and was introduced as the most important criterion in decision making. After evaluating the results and priorities of the solutions by COPRAS method, it was found that the A8 scenario is introduced as the first priority of aquifer treatment. The results also showed that by applying this scenario, the amount of subsidence will be reduced and the maximum amount of subsidence will be 23.5 cm in the central part of the aquifer. Finally, the quantitative status of the aquifer also improved by 76% compared to the forecast period (2024). هدف اصلی این پژوهش، تدوین یک مدل تصمیم‌گیری چندمعیاره مبتنی بر ذی‌نفعان و ذی‌مدخلان[1] محدوده مطالعاتی دشت ورامین با رویکرد کنترل فرونشست آبخوان است. یکی از ابزارهای مهم جهت تدوین مدل تصمیم‌گیری برای کنترل فرونشست زمین استفاده از مدل‌های عددی و ارزیابی سناریوهای مختلف در این مدل‌ها می­باشد. با توجه به ارتباط و حساسیت میزان برداشت از منابع آب زیرزمینی با میزان فرونشست، استفاده از مدل MODFLOW جهت شبیه‌سازی کمّی آبخوان و سپس استفاده از بسته نرم‌افزاری SUB به‌منظور شبیه‌سازی میزان نشست زمین می‌تواند این ارتباط را به­خوبی مشخص کند. تحلیل و شبیه‌سازی مدل کمّی و فرونشست، نشان داد که وضعیت آبخوان بحرانی بوده و میزان افت آبخوان در یک دوره 5 ساله، بیش از 6 متر بوده و متعاقب آن نشست زمین نیز در بخش‌های مرکزی آبخوان به 37 سانتی‌متر خواهد رسید. بر این اساس با در نظر گرفتن 8 راهکار علاج‌بخشی که تلفیقی از کاهش برداشت از منابع آب زیرزمینی و تغذیه مصنوعی آبخوان است، مطالعه اثربخشی این راهکارها انجام گرفت. بررسی نتایج وزن‌دهی معیارهای این پژوهش نشان داد که معیار زیست‌محیطی که مربوط به شاخص تعدیل نشست زمین است، دارای بیش‌ترین وزن و مقدار 27/0 است و مهم‌ترین معیار در تصمیم‌گیری معرفی گردید. پس از ارزیابی نتایج و اولویت‌های راهکارها با روش COPRAS مشخص گردید که راهکار A₈ به‌عنوان اولویت اول علاج‌بخشی آبخوان معرفی می‌شود. همچنین نتایج نشان داد که با اعمال این راهکار میزان نشست زمین کاسته و حداکثر میزان نشست 5/23 سانتی‌متر در بخش مرکزی آبخوان خواهد بود. در نهایت وضعیت کمّی آبخوان نیز با اعمال این راهکار نسبت به دوره پیش‌بینی (2024) نیز 76 درصد بهبود نشان داد<br />[1] stakeholders https://ijswr.ut.ac.ir/article_84030_5327ebf2dc12b1b57d86bd7b75b028a3.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Estimation of Field Capacity and Permanent Wilting Point of Plant Using Double-Rings Data and Inverse Numerical Solution in Different Soil Textures برآورد رطوبت ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی دائم گیاه با استفاده از داده‌های استوانه‌های دوگانه و حل عددی معکوس در بافت‌های مختلف خاک 1753 1763 84031 10.22059/ijswr.2021.318649.668888 FA پریسا مشایخی بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان، ایران 0000-0001-9941-6927 Journal Article 2021 02 13 In this study, HYDRUS-2D/3D software was used to estimate the field capacity (FC) and permanent wilting point (PWP) using double-rings infiltration data via inverse solution. For this purpose, the double rings infiltration data obtained from 95 points of different regions in Isfahan were used as model input. The studied soils were classified into seven textural classes including Sandy Loam (SL), Clay (C), Loam (L), Silty Loam (SiL), Clay Loam (CL), Silty Clay Loam (SiCL), and Silty Clay (SiC). For most soil samples, the simulated values ​​of FC and PWP were less than the measured values. The results showed that the lowest error value in estimating FC was related to SL texture (R² = 0.884 and RMSE = 0.021) and the highest error value for FC estimation was related to Clay texture (R2 = 0.1 and RMSE = 0.122). Furthermore, the lowest and the highest error values for PWP estimation were observed in Loam (R2 = 0.858 and RMSE = 0.003) and Clay (R² = 0.21 and RMSE = 0.025) soils, respectively. In general, the simulation error increased with increasing clay content in the soil. The estimated PWP values ​​were relatively more consistent than the estimated FC values with their measured values, in all soil samples. Coefficients of determination (R²) were 0.77 and 0.80 for FC and PWP in all soils, respectively. In general, the inverse numerical solution method had acceptable accuracy for estimating FC and PWP, especially in light textured soils<strong>.</strong> در این پژوهش از نرم­افزار HYDRUS- 2D/3D برای برآورد نقاط ظرفیت زراعی (FC) و نقطه پژمردگی دائم (PWP) با استفاده از رویکرد حل معکوس، استفاده شد. برای این منظور، داده­های نفوذ تجمعی اندازه­گیری­شده به روش استوانه­های دوگانه در 95 نقطه از مناطق مختلف استان اصفهان به عنوان ورودی مدل مورد استفاده قرار گرفت. خاک­های مورد مطالعه در هفت کلاس بافتی شامل لوم­شنی (SL)، رسی (C)، لوم (L)، لوم سیلتی (SiL)، لوم رسی (CL)، لوم رس سیلتی (SiCL) و رس سیلتی (SiC) قرار گرفتند. در اکثر نمونه­ها مقادیر شبیه­سازی­شده FC و PWP کمتر از مقدار اندازه­گیری­شده آنها بود. نتایج نشان داد که کمترین میزان خطا در برآورد نقاط FC  مربوط به بافت SL (884/0= R² و 021/0=RMSE) و بیشترین خطای برآورد FC مربوط به بافت C (1/0= R² و 122/0=RMSE) بود. همچنین کمترین خطای برآورد نقاط PWP  مربوط به بافت L (858/0= R² و 003/0=RMSE) و بیشترین خطای برآورد PWP مربوط به بافت C (21/0= R² و 025/0=RMSE) بود. در کل میزان خطای شبیه­سازی با افزایش میزان رس در خاک و سنگین­تر شدن بافت خاک افزایش پیدا کرد. همچنین در همه خاک­ها مقادیر PWP شبیه­سازی­شده نسبت به مقادیر FC شبیه­سازی­شده، همخوانی نسبتا بیشتری با مقادیر اندازه­گیری­شده آنها داشت. مقادیر ضریب تبیین برای FC و PWP در همه خاک­ها به ترتیب معادل 77/0 و 80/0 بود. در کل روش حل عددی معکوس از دقت قابل قبولی برای برآورد FC و PWP به ویژه در خاک­های دارای بافت سبک برخوردار بود. https://ijswr.ut.ac.ir/article_84031_65218617534a96268c5a4bad2f3393cd.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Assessment of Heavy Metals Contamination of Soil Particle Size Fractions in Different Land Uses of Baghan Watershed, Bushehr province, Iran ارزیابی آلودگی اجزای ذرات خاک سطحی به فلزات سنگین در کاربری‌های مختلف حوضه آبخیز باغان استان بوشهر 1765 1778 84032 10.22059/ijswr.2021.319317.668900 FA سمیه دهقانی گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد،شهرکرد، ایران مهدی نادری گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد،شهرکرد، ایران جهانگرد محمدی گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران احمد کریمی گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران Journal Article 2021 02 19 Watersheds are the sources of drinking water for cities and villages, and their pollution with heavy elements threatens the health of the inhabitants who use their water and agricultural products. Considering the importance of Baghan watershed in Bushehr province, the purpose of this study was to evaluate the contamination of soil particle size fractions (<63 and <2000 µm) by some heavy metals (Cd, Mn, Ni, Pb, Zn, Cu, and Fe) in three major land uses (range lands, croplands and orchards). Location of 120 surficial composite soil samples (0-20 cm) were determined using the Latin Hypercube technique on the topographical map. After pretreatment of soil samples, heavy metals were extracted by the Sposito method and measured using an atomic absorption spectrometry and geochemical pollution indicators including contamination factor (CF), geo-accumulation index (I_geo) and the pollution load index (PLI) were calculated. A significant increase in the concentration of Cu, Cd, and Fe has been observed by decreasing the particle size in different land uses. The contamination factor (CF) for particle sizes <2000 and <63 were ordered as Cd>Mn>Pb>Ni>Cu>Zn>Fe and Cd>Mn>Cu>Ni>Pb>Zn>Fe, respectively. The CF index indicates that the orchard soils for Cd were considerably polluted and for other metals moderatly polluted. Positive and significant amount of geo-accumulation index (I_geo) for Cd and Mn was observed for both soil particle classes in all land uses. Overall, the results of this study confirmed concentration of some heavy metals in smaller particles size. Comparing contaminants concentration of Cd and Mn in croplands and orchards soils with the range lands soils indicated anthropogenic effects on soil pollution. The results revealed risk of heavy metals in the watershed and necessity of reconsidering management policies. حوضه­های آبخیز منابع تأمین آب آشامیدنی شهرها و روستاها هستند و آلودگی آنها به عناصر سنگین، تهدید کننده سلامتی ساکنین حوضه و افرادی است که از آب و محصولات کشاورزی آنها استفاده می­کنند. با توجه به اهمیت حوضه آبخیز باغان در استان بوشهر، این پژوهش با هدف ارزیابی آلودگی خاک سطحی این حوضه به برخی فلزات سنگین (Cd، Mn، Ni، Pb، Zn، Cu و Fe) در کلاس­های مختلف اندازه­ای ذرات خاک (کمتر از 2000  و 63  میکرون) کاربری­های مختلف ( مرتع، زراعی و باغی) در این حوضه انجام گرفت. مکان 120 نمونه مرکب خاک سطحی (0-20 سانتی­متر) در حوضه با استفاده از تکنیک ابرمکعب لاتین تعیین شد. پس از تیمارهای اولیه عناصر سنگین به روش اسپوزیتو عصاره­گیری و به کمک دستگاه جذب اتمی اندازه‌گیری شدند و با استفاده از شاخص­های ژئوشیمیایی فاکتور آلودگی (Cantamination Factor, CF)، زمین انباشت (Index of geo-accumulation, I_geo) و بار آلودگی (Pollution Load Index, PLI) مورد ارزیابی قرار گرفتند. افزایش معنی­دار غلظت کل Cu، Cd و Fe با کوچکتر شدن اندازه ذرات خاک در کاربری­های مختلف اراضی مشاهده شد. روند میزان CF در همه کاربری­ها در کلاس کمتر از 2000 میکرون Cd>Mn>Pb>Ni>Cu>Zn>Fe و در کمتر از 63 میکرون به ترتیب Cd>Mn>Cu>Ni>Pb>Zn>Fe می­باشد. ارزیابی آلودگی با استفاده از شاخص CF وضعیت فعلی خاک را در کاربری باغ نسبت به Cd، آلودگی قابل توجه و برای سایر فلزات، آلودگی متوسط نشان می­دهد. مقادیر مثبت و معنی­دار شاخص زمین انباشت (I_geo) برای فلزات   Cdو Mn در هر دو کلاس اندازه ذرات در همه کاربری­ها مشاهده شد. در مجموع نتایج این پژوهش قرارگیری ترجیحی غلظت برخی فلزات در اندازه­ ذرات ریزتر خاک را مورد تأیید قرار می­دهد. همچنین شواهد بیانگر تأثیر عوامل انسانی بر آلودگی خاک سطحی منطقه به فلزات کادمیوم و منگنز می­باشد. نتایج این تحقیق می­تواند اطلاعات ارزشمندی برای ارزیابی ریسک خطر آلودگی خاک­های سطحی منطقه فراهم نماید. https://ijswr.ut.ac.ir/article_84032_3a1cfdb48ea34fea37d4bbee11060c0a.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Estimation of Recharge and Flow Exchange between River and Aquifer Based on Coupled Surface Water-Groundwater Model برآورد تغذیه و تبادل جریان بین رودخانه و آبخوان بر اساس مدل متصل شده آب سطحی- آب زیرزمینی 1779 1793 84033 10.22059/ijswr.2021.318357.668883 FA ویدا کامکار گروه مهندسی آب، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران آرش آذری دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران 0000-0002-9643-3331 سید احسان فاطمی استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران Journal Article 2021 02 02 Integrated operation of surface water and groundwater resources is one of the most important challenges facing water resources researchers. Integrated use is, in fact, the exploitation of surface and groundwater resources in order to increase the amount of available water and the sustainable use of available water resources. Therefore, one of the main goals of the present study is to simulate the interaction of surface water and groundwater by creating a dynamic couple between the WEAP surface water model and the MODFLOW groundwater model in the Miandarband plain. In this regard, the Soil Moisture Hydrological method was used to simulate the unsaturated zone of the soil. The results of simulation of surface and groundwater interaction were presented and the conditions for the use of water resources in the area was investigated for the continuous current policy. One of the most important achievements of this research is the simulation of saturated and unsaturated zones of the soil using complete hydroclimatology balance components as a coupled model of surface and groundwater. In the period of 6 years, the highest amount of aquifer recharge in the Miandarband plain, is about 10 to 19 million cubic meters in November to March. In some of these months, in addition to rainfall, the aquifer recharge is due to the infiltration of irrigation water. The highest rate of groundwater drowdown (7.5 meters) is related to the northern part of the plain and the average drowdown in the whole plain at the end of the 6-year operation period (October 2007 to September 2013) will be about 4 meters. بهره­برداری تلفیقی از منابع آب‌سطحی و زیرزمینی یکی از مهم­ترین چالش­های پیش روی محققین منابع آب می باشد. استفاده تلفیقی در واقع، بهره­برداری از منابع آب­سطحی و زیرزمینی به منظور افزایش میزان آب قابل دسترسی و استفاده پایدار از منابع آب موجود است. بنابراین از اهداف اساسی مطالعه جاری، شبیه‌سازی برهم کنش آب‌سطحی و زیرزمینی با استفاده از ایجاد اتصال دینامیکی بین مدل آب‌سطحی WEAP و مدل آب‌زیرزمینی MODFLOW در دشت میان­دربند می باشد. در این راستا برای شبیه‌سازی منطقه غیر اشباع خاک از روش هیدرولوژیکی رطوبت خاک استفاده گردید. نتایج حاصل از برهم کنش آب سطحی و زیرزمینی ارائه شده و شرایط موجود بهره­برداری از منابع آب منطقه در صورت ادامه سیاست­های موجود مورد بررسی قرار گرفت. یکی از مهم‌ترین دستاوردهای این تحقیق ایجاد شبیه‌سازی ناحیه اشباع و غیراشباع خاک با استفاده از مولفه‌های بیلان کامل هیدروکلیماتولوژی به صورت یک مدل متصل شده آب‌سطحی و زیرزمینی است. نتایج نشان داد در یک دوره 6 ساله بیشترین مقدار تغذیه آبخوان در سطح دشت میان‌دربند کرمانشاه در ماه­های آبان تا فروردین در حدود 10 تا 19 میلیون متر مکعب است. در برخی از این ماه­ها علاوه بر بارندگی مقدار‌ی از تغذیه ناشی از نفوذ آب آبیاری می­باشد. بیشترین میزان افت تراز سطح آب‌زیرزمینی به مقدار 5/7 متر مربوط به ناحیه شمالی دشت و میزان متوسط افت در کل دشت در انتهای دوره بهره‌برداری 6 ساله (مهر 86تا شهریور 92) حدود 4 متر خواهد بود. https://ijswr.ut.ac.ir/article_84033_8b9cf19849cc57bf9ae13819b83a7a76.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Simulation of Scour Depth Around Twin and Three Piers Using Group Method of Data Handling شبیه‌سازی عمق آبشستگی در اطراف پایه‌های پل جفت و سه‌تایی با استفاده از روش دست بندی گروهی داده‌ها 1795 1805 84034 10.22059/ijswr.2021.320363.668911 FA احسان مرادی دانشجوی دکتری منابع آب، گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران سعید شعبانلو دانشیار گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران 0000-0001-9107-9233 بهروز یعقوبی گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران Journal Article 2021 03 08 Estimation and computation of scouring around structures such as piers has a significant importance. In this study, scour depth in the vicinity of twin and three piers was simulated using Group Method of Data Handling (GMDH). First, effective parameters on scour depth were identified and then four different GMDH models were defined. To verify the simulation results, some experimental measurements were applied and 70% of these data were utilized to train the GMDH models, whereas 30% of the data were employed to test the models. Subsequently, the best GMDH model and the most influencing input parameters were introduced by conducting a sensitivity analysis. The sensitivity analysis showed that the GMDH models estimated the scour depth with acceptable accuracy. For instance, the correlation coefficient (R), scatter index (SI), and variance accounted for (VAF) for the best GMDH model were respectively calculated to be 0.949, 0.212, and 90.129. In addition, the Froude number was detected as the most important input variable to estimate the scour depth through GMDH model. Moreover, the mean discrepancy ratio (<em>DR_ave</em>) for the superior GMDH model was computed to be 1.228. For different GMDH models, four equations were presented and lastly a computer code was provided to simulate scour depth by means of the GMDH model. تخمین و محاسبه آبشستگی در اطراف سازه­ها از قبیل پایه پل­ها از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این مطالعه، با استفاده از روش دسته­بندی گروهی داده­ها (GMDH) عمق آبشستگی در اطراف پایه پل­های دوقلو و سه­تایی شبیه­سازی گردید. در ابتدا، موثرترین پارامترها بر روی عمق آبشستگی شناسایی شدند و سپس چهار مدل مختلف GMDH تعریف گردید. برای صحت­سنجی نتایج مدل­های GMDH از مقادیر آزمایشگاهی استفاده گردید که 70% مقادیر آزمایشگاهی برای آموزش مدل­های GMDH و 30 درصد باقیمانده برای آزمون این مدل­ها بکار گرفته شدند. در ادامه با انجام یک تحلیل حساسیت، مدل­های برتر و موثرترین پارامترهای ورودی معرفی شدند. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که مدل­های GMDH مقادیر آبشستگی­ها را با دقت قابل قبولی پیش­بینی کردند. به­عنوان مثال، مقادیر ضریب همبستگی (<em>R</em>)، شاخص پراکندگی (<em>SI</em>) و شاخص عملکرد (<em>VAF</em>) برای مدل برتر در شرایط آزمون به­ترتیب برابر با 949/0، 212/0 و 129/90 محاسبه شدند. علاوه بر این، عدد فرود به­عنوان مهمترین پارامتر ورودی برای تخمین عمق آبشستگی توسط مدل GMDH معرفی گردید. همچنین، مقدار ضریب اختلاف متوسط برای مدل برتر معادل با 228/1 بود. برای مدل­های GMDH مختلف چهار رابطه ارائه گردید و در انتها یک کد کامپیوتری برای شبیه­سازی عمق آبشستگی توسط مدل GMDH ارائه گردید. https://ijswr.ut.ac.ir/article_84034_14db8216695164b9c5193d2bd3cb74db.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Investigation of the Relationship between Natural Hydrophobicity and Physicochemical Properties of Soil in Different Land Uses in the Coastal Areas of West Guilan بررسی رابطه بین آبگریزی طبیعی و ویژگی‌های فیزیکو شیمیایی خاک در کاربری‌های مختلف در مناطق ساحلی غرب گیلان 1807 1823 84035 10.22059/ijswr.2021.323653.668972 FA سیده مهرنوش میربابایی دانشجوی دکتری، گروه خاکشناسی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران محمود شعبانپور شهرستانی دانشیار گروه خاکشناسى، دانشکده کشاورزى، دانشگاه گیلان، رشت محمد رضا خالدیان دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران علی اصغر ذوالفقاری دانشیار گروه بیابان زدایی، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران Journal Article 2021 05 11 Soil water repellency is a dynamic property that delays the infiltration of water into the soil and increases the potential for runoff and erosion. Accurate knowledge about the existence and severity of soil water repellency (SWR) in the coastal areas of Guilan, which are under different land uses, is very important. The present study evaluates the effects of land uses on soil water repellency in three areas: 1) Forested area with Pinus Teda, 2) forested area planted with Pinus Teda in some parts and covered with natural wild pomegranate in other parts 3) Agricultural land covered with Diaspyros Kaki. Soil water repellency was measured using three tests of the water drop penetration time (WDPT), the molarity of ethanol droplet (MED) and the soil wetted area (SWA). Significant differences in soil water repellency were found among the different land uses. Forest soils under pinus Teada showed the highest SWR and the soils under wild pomegranate and persimmon cultivated area showed the lowest SWR. Also, the relationship between SWR and soil properties (soil organic matter, pH, total nitrogen, phosphorus, Cation Exchangable Capacity, Electrical Conductivity, sodium, potassium, calcium, magnesium, soil texture, bulk and particle density) was investigated in 200 samples. Principal component analysis (PCA) showed that organic matter, total nitrogen with a positive effect and soil acidity with a negative effect are the most important parameters controlling repellency in these soils. To investigate which component of the soil particles have a more important role in creating water repellency, the intensity of water repellency was examined in six particle sizes of the soil (1-2, 0.5-1, 0.25-0.5, 0.125-0.25, 0.05-0.125 and less than 0.05 mm). The results showed that although coarse-textured soils are more prone to repellency, the smallest particle size in these soils plays a very important role in the intensity of soil water repellency. آبگریزی خاک یک خصوصیت دینامیک است که نفوذ آب به خاک را به تاخیر انداخته و پتانسیل ایجاد رواناب و فرسایش را افزایش می‌دهد. دانش دقیق در مورد وجود و شدت آبگریزی مناطق ساحلی گیلان، که تحت کاربری‌های مختلف اراضی هستند، از اهمیت خاصی برخوردار است. مطالعه حاضر اثر کاربری اراضی را بر آبگریزی خاک در سه منطقه 1) منطقه جنگلکاری شده با پوشش کاج تدا 2) منطقه‌ی جنگلکاری شده با کاج تدا و در برخی قسمت‌ها تحت پوشش طبیعی انار وحشی 3) زمین کشاورزی تحت پوشش خرمالو ارزیابی می‌کند. آبگریزی خاک با سه آزمون زمان نفوذ قطره آب، مولاریته قطره اتانول و منطقه خیس شده خاک اندازه‌گیری شد. همچنین رابطه بین آبگریزی و برخی از خصوصیات (ماده آلی خاک، اسیدیته، نیتروژن کل، فسفر قابل استفاده، ظرفیت تبادل کاتیونی، قابلیت هدایت الکتریکی، سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، بافت خاک، جرم مخصوص ظاهری و حقیقی) در 200 نمونه بررسی شد. شدت آبگریزی در 6 سایز اندازه ذرات (2-1، 5/0-1، 25/0-5/0، 125/0-25/0، 125/0-05/0 و 05/0> میلی‌متر) ارزیابی شد. بر اساس نتایج، خاک‌های تحت پوشش کاج تدا بیشترین آبگریزی و خاک‌های تحت پوشش انار وحشی و کشت شده با خرمالو کمترین آبگریزی را نشان دادند. همچنین ماده آلی و نیتروژن کل با اثر مثبت و اسیدیته خاک با اثر منفی مهم‌ترین پارامترهای کنترل کننده آبگریزی در این خاک‌ها بودند. نتایج نشان دادند اگرچه خاک‌های درشت بافت برای ایجاد آبگریزی مستعدتر هستند اما کوچک‌ترین اندازه ذرات در این خاک­ها نقش بسیار مهمی در شدت آبگریزی خاک دارد. https://ijswr.ut.ac.ir/article_84035_997a15ae7199c9b15830e8ddfb855c72.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Investigation of Land Surface Temperature Trends Relative to Land Use Changes in Dust Sources of South East Ahwaz Using Landsat 8 Satellite Data بررسی تغییرات دمای سطح زمین با کاربری اراضی در کانون گردوغبار جنوب شرق اهواز با استفاده از تصاویر ماهواره لندست 8 1825 1840 84036 10.22059/ijswr.2021.324040.668978 FA محمد رضا انصاری گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران آذین نوروزی گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران Journal Article 2021 05 22 Dust storms are known as one of the most important environmental hazards that affects various parts of the world. Following the intensification of dust storms in Khuzestan province, the internal sources of dust storms in Khuzestan province have been introduced in form of seven areas that southeast of Ahwaz was identified as the No.4 internal dust sources with the first priority of control and rehabilitation practices and the necessary executive measures for land reclamation in this region, including: management practices, biological operation and water distribution were on the agenda. The aim of this study was to investigate the land surface temperature (LST) changes and its relationship with land use changes as effective factors in creating a dust sources in south east Ahwaz. For this purpose, the Landsat 8 satellite data during the (2016-2020) were used and the land use maps of the study area were extracted using support vector machine (SVM) method and Split-Window method was used to extract the land surface temperature (LST) of the study area. The results showed that the area of barren land has been increased from 98.97% in 2016 to 99.81% in 2017 and has been reduced to 76.68% in 2020. The lowest areas of moderate vegetation, good vegetation and water bodies were corresponded to year 2017 which were equal to 0.05%, 0.01% and 0.03%, respectively. The highest areas of moderate vegetation and good vegetation were corresponded to year 2020 which were equal to 13.29% and 3.26%, respectively. The highest area of water body was corresponded to year 2019 which was equal to 7.73%. The results of mean LST estimation during 2016-2017 period showed 3.85℃ increase (from 32.62℃ to 36.47℃) and during 2017-2020 period showed 10.31℃ decrease, which reached to 26.16 ℃ in 2020. This trend has been affected by the land use changes, improved rainfall and the positive effects of modified measures taken to restore the vegetation of the study area. طوفان‌های گردوغبار به عنوان یکی از مهمترین خطرات زیست محیطی شناخته می‌شوند که مناطق مختلف جهان را تحت تأثیر قرار می‌دهند. در پی تشدید وقوع طوفان‌های گردوغبار در استان خوزستان، منطقه جنوب شرق اهواز به عنوان کانون شماره 4 منشأ گردوغبار داخلی با اولویت اول اجرای عملیات مهار و احیا شناسایی و عملیات اجرایی لازم شامل برنامه مدیریتی، عملیات بیولوژیک و پخش آب، برای احیا اراضی تخریب شده در این منطقه انجام شده است. این پژوهش با هدف بررسی رابطه تغییرات دمای سطح زمین با کاربری اراضی به عنوان عوامل تأثیر گذار در ایجاد کانون گردوغبار جنوب شرق اهواز انجام شده است. به این منظور از داده‌های ماهواره لندست هشت طی سال‌های (2020-2016) استفاده و نقشه‌های کاربری اراضی به روش ماشین بردار پشتیبان و نقشه‌های دمای سطح زمین به روش پنجره مجزا تهیه شد. نتایج پژوهش نشان داد که مساحت اراضی بدون پوشش از 97/98 درصد در سال 2016 به 81/99 درصد در سال 2017 افزایش و سپس به 68/76 درصد در سال 2020 کاهش یافته است. کمترین میزان مساحت کاربری‌های پوشش گیاهی متوسط، پوشش گیاهی خوب و سطوح آبی در سال 2017 و به ترتیب برابر با 05/0، 01/0و 03/0 درصد بوده است. بیشترین مساحت کاربری‌های پوشش گیاهی متوسط و خوب مربوط به سال 2020 و به ترتیب برابر با 29/13 و 26/3 درصد و بیشترین مساحت سطوح آبی مربوط به سال 2019 و برابر با 73/7 درصد از سطح منطقه مطالعاتی بوده است. بر اساس نتایج حاصل از برآورد دمای سطح زمین طی دوره 2016-2017، میانگین دمای سطح زمین روند افزایشی به میزان 85/3 درجه سانتی‌گراد داشته و از 62/32 درجه سانتی‌گراد در سال 2016 به 47/36 درجه سانتی‌گراد در سال 2017 رسیده و طی دوره 2017-2020، میانگین دمای سطح زمین روند کاهشی به میزان 31/10 درجه سانتی‌گراد را سپری کرده و به 16/26 درجه سانتی‌گراد در سال 2020 رسیده است که این روند متأثر از تغییرات کاربری اراضی، بهبود وضعیت بارش و نشان‌دهنده تأثیر مثبت اقدامات اصلاحی انجام شده در راستای احیا پوشش گیاهی منطقه مطالعاتی بوده است. https://ijswr.ut.ac.ir/article_84036_d67ccb2aa107f214b2e293d9a010b16d.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Influence of the Application of Zeolite and Nitrogen on Quality, Yield and Yield Components of Potato under Field Condition تأثیر کاربرد زئولیت و نیتروژن بر کیفیت، عملکرد و اجزای عملکرد سیب‌زمینی در شرایط مزرعه 1841 1852 84037 10.22059/ijswr.2021.323539.668969 FA کوهسار احمدی دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران محمد علی محمودی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران مسعود داوری گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران فرزاد حسین پناهی گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران اکبر کریمی گروه تحقیقات به زراعی، مؤسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان، اهواز، ایران Journal Article 2021 05 10 For evaluation of the effect of different levels of zeolite and nitrogen on yield and some quality traits of potato under field condition, an experiment was carried out as a split plot based on a randomized complete blocks design in three replications in research fields of University of Kurdistan in 2018. The experimental treatments were clinoptilolite zeolite application at four levels (0, 5, 10 and 15 ton ha^-1) as the main plot and nitrogen application at five levels (0, 50, 100 150 and 200 kg N ha^-1) as the sub plot. The results indicated that with the application of different levels of zeolite, tuber yield, biological yield, average tuber weight, tuber dry matter, significantly increased, while, tuber NO₃^-concentration significantly decreased. Also, the results indicated that the nitrogen application led to significant increase in the tuber yield, biological yield, average tuber weight, tuber dry matter and NO₃^-concentration. The greatest tuber yield was recorded at 200 kg ha^-1 N application treatment.  The highest tuber yield and harvest index were recorded at 10 ton ha^-1 zeolite application treatment. The tuber yield in this treatment was 13.9% higher than the control treatments (no zeolite application). In general, the results of this study demonstrated that the zeolite application at 10 ton ha^-1 can be a suitable practice for improving potato yield and quality. برای بررسی تأثیر کاربرد سطوح مختلف زئولیت و نیتروژن بر عملکرد و برخی ویژگی‌های کیفی سیب­زمینی، در شرایط مزرعه­ای، آزمایشی به‌صورت اسپلیت پلات، در قالب بلوک‌های کامل تصادفی و در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه کردستان در سال زراعی 1397 انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل کاربرد زئولیت کلینوپتیلولیت در چهار سطح (صفر، 5، 10 و 15 تن در هکتار) به­عنوان کرت اصلی و کاربرد نیتروژن در پنج سطح (صفر، 50، 100، 150 و200 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) به­عنوان کرت فرعی بودند. نتایج نشان داد در اثر کاربرد سطوح مختلف زئولیت عملکرد بیولوژیک، عملکرد غده، متوسط وزن غده‌، درصد ماده خشک غده به­طور معنی‌داری افزایش یافت، در حالی­که غلظت نیترات در غده به­طور معنی­داری کاهش یافت. همچنین کاربرد نیتروژن سبب افزایش معنی­دار عملکرد بیولوژیک، عملکرد غده، درصد ماده خشک غده، متوسط وزن غده‌ و غلظت نیترات در گیاه گردید. بیش­ترین عملکرد غده سیب زمینی با کاربرد 200 کیلوگرم در هکتار نیتروژن و بیش­ترین عملکرد غده و شاخص برداشت با مصرف 10 تن در هکتار زئولیت بود. عملکرد غده در این تیمار در مقایسه با تیمار شاهد (بدون کاربرد زئولیت) 9/13% بیش­تر بود. به­طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد کاربرد زئولیت در سطح 10 تن در هکتار می­تواند راهکار مناسبی در بهبود عملکرد و کیفیت سیب­زمینی باشد.  https://ijswr.ut.ac.ir/article_84037_e85347c6c621318c20c99c332a741fb3.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Quasi Two-Dimensional Modeling of Flow Hydraulics and Bed Load Transport in Zaremrood River مدل‌سازی شبه دوبعدی هیدرولیک جریان و بار بستررودخانه زارم‌رود 1853 1868 84038 10.22059/ijswr.2021.322917.668954 FA مرتضی نبی زاده ولوکلائی دانشجوی دکترای سازه های آبی گروه مهندسی آب دانشکده آب و خاک دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان عبدالرضا ظهیری دانشیار گروه مهندسی آب دانشکده آب و خاک دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان امیراحمد دهقانی گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران مهدی مفتاح هلقی گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران Journal Article 2021 04 29 Determining the amount of sediment carried by rivers is important in several ways. This parameter is effective in design of dimensions and geometric characteristics of flow regulation and diversion structures, reservoir dams as well as pumping stations. In this study, the calculation of flow discharge and bed load of Zaremrood river located in Mazandaran province has been investigated using Shiono and Knight quasi-two-dimensional model. This model is based on the Navier-Stokes continuity and momentum equations and has been simplified by depth averaged concept. For this purpose, using the finite element method, this model was solved numerically and the lateral velocity distribution was calibrated at the Garmrood hydrometric station. Comparison of obtained results by Shiono and Knight model in different flow discharges against measured data indicates the high accuracy of the model for lateral velocity distribution. Then, by using the computed lateral velocity distribution, the distribution of bed load across the river was simulated. The results showed that among the 17 empirical bed load equations selected in this study, the Duboy formula (1879) has the best accuracy in both one and quasi-two-dimensional modeling cases. In 1D modeling case, this formula with standard deviation of the discrepancy ratio of 0.34 percent had better agreement with the measured bed load in comparison to the Frijlink (1952) and Meyer-Peter and Mueller (1948) equations with the standard deviation of 3.46 and 7.32 percent, respectively. In 2D modeling bed load transport, the root mean square error (RMSE) was obtained 7.45, 98.8 and 172.9 for three equations of Duboy, Frijlink and Meyer-Peter and Mueller, respectively which indicates that only Duboy formula has an acceptable accuracy while Frijlink and Meyer-Peter and Mueller equations have large errors. The results also showed that the bed load transport in quasi-two-dimensional model using Duboy equation is more accurate than one-dimensional case. تعیین مقدار رسوب حمل شده توسط رودخانه­ها از جنبه­های متعددی حائز اهمیت است. این پارامتر در تعیین ابعاد و مشخصات هندسی سازه­های تنظیم و انحراف جریان، سدهای مخزنی و نیز ایستگاه­های پمپاژ موثر است. در این تحقیق محاسبه دبی جریان و بار بستر رودخانه زارم­رود (در استان مازندران) به کمک مدل ریاضی شبه­دوبعدی شیونو و نایت مورد بررسی قرار گرفته است. این مدل بر مبنای معادلات پیوستگی و مومنتوم ناویر-استوکس بوده و به صورت متوسط در عمق ساده شده است. برای این منظور با استفاده از روش اجزاء محدود، مدل ریاضی مذکور حل عددی شده و پروفیل­های عرضی سرعت جریان در رودخانه زارم­رود در محل ایستگاه هیدرومتری گرم­رود واسنجی شد. مقایسه نتایج مدل مذکور در دبی­های مختلف جریان با داده­های اندازه­گیری شده حاکی از دقت بالای مدل در برآورد توزیع عرضی سرعت جریان است. سپس با استفاده از توزیع عرضی سرعت محاسباتی، توزیع عرضی بار بستر شبیه­سازی شد. نتایج نشان داد که از میان 17 رابطه تجربی بار بستر مورد مطالعه، رابطه رسوبی دوبوی (1879) در هر دو حالت مدل­سازی یک­بعدی و شبه­دوبعدی دارای بهترین دقت است. این رابطه در حالت یک­بعدی با انحراف معیار نسبت ناجوری 34/0 درصد مطابقت بهتری با مقادیر بار بستر اندازه­گیری­شده داشته و نسبت به روابط رسوبی فرایلینک (1952) و میر-پیتر و مولر (1948) به ترتیب با انحراف معیار 46/3 و 33/7 درصد از دقت بالاتری برخوردار می­باشد. نتایج مدل­سازی شبه­دوبعدی بار بستر نشان داد که ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) برای سه رابطه دوبوی، فرایلینک و میر-پیتر و مولر به­ترتیب حدود 45/7، 8/98 و 9/173 است که فقط رابطه دوبوی دقت قابل قبولی داشته و دو رابطه فرایلینک و میر-پیتر و مولر دارای خطای زیادی می­باشند. همچنین مشخص شد که دقت مدل­سازی بار بستر حاصل از رابطه دوبوی در حالت شبه­دوبعدی از یک­بعدی بیشتر است. https://ijswr.ut.ac.ir/article_84038_7aa75cb6b72604c5ef7b597f6a6a8635.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Determining Actual Evapotranspiration of Silage Maize using Soil Water Balance Method under Different Drip Irrigation Levels with Pulsed and Continuous Management (Case Study: Varamin Region) تعیین تبخیر-تعرق واقعی ذرت علوفه‌ای به‌ روش بیلان آب خاک تحت سطوح مختلف آبیاری قطره‌ای با مدیریت پالسی و پیوسته (مطالعه موردی: دشت ورامین) 1869 1880 84039 10.22059/ijswr.2021.322095.668940 FA ایمان حاجی راد دانش‌آموخته کارشناسی ارشد گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران سید مجید میرلطیفی* گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران حسین دهقانی سانیج دانشیار پژوهش،مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی ، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، البرز، ایران ساناز محمدی دانشجوی دکتری گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Journal Article 2021 04 15 The proper irrigation scheduling reduces deep percolation losses, saves water and increases crop yield and water productivity. For this purpose, the crop water requirement must be determined carefully. In the present study, the water requirement of silage maize (ZP 606 cultivar) was determined using soil moisture monitoring method in the field conditions. An experiment in the form of split-strip plots based on a randomized complete block design with three replications was conducted in 2019 in Varamin region. The main factor included three levels of irrigation, supplying 120, 100 and 80% of maize water requirement (I2, I1 and I3, respectively) and the sub-main factor included two types of irrigation management: pulsed (P) and continuous (C). The actual evapotranspiration of silage maize under pulsed and continuous management in full irrigation treatment was 364-341 mm, in deficit irrigation treatment was 348-336 mm and in over-irrigation treatment, was 383-352 mm, respectively. The estimated evapotranspiration of silage maize using FAO-56 method was 400 mm that was 13.5% higher than the average actual evapotranspiration for full irrigation treatment in pulsed and continuous management determined by water balance method, which indicated the importance of using local crop coefficient to estimate crop water requirement accurately. The results also showed that the amount of deep percolation in over-irrigation treatment under pulsed irrigation management had decreased by 30% compared to the over-irrigation treatment with continuous management. Therefore, it is suggested to use pulsed irrigation management in order to save water consumption and to reduce deep percolation under drip irrigation system in the study area. برنامه­ریزی صحیح آبیاری سبب کاهش تلفات نفوذعمقی، صرفه­جویی در مصرف آب، افزایش تولید و بهره­وری مصرف آب می­گردد. بدین منظور ابتدا باید نیاز آبی گیاه زراعی تعیین گردد. در پژوهش حاضر به­منظور تعیین نیاز آبی ذرت علوفه­ای رقم ZP 606 به روش پایش رطوبت خاک، آزمایشی در قالب کرت­های نواری خرد شده بر پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1398 در منطقه پیشوای ورامین اجرا شد. فاکتور اصلی شامل سه سطح تأمین 120، 100 و 80 درصد نیاز آبی گیاه (به ترتیب ₂I، ₁I و₃I) و فاکتور فرعی شامل دو سطح مدیریت آبیاری پالسی(P) و پیوسته (C) بودند. تبخیر- تعرق واقعی ذرت علوفه­ای تحت دو مدیریت آبیاری پالسی و پیوسته با استفاده از روش بیلان آب در شرایط آبیاری کامل به­ترتیب 364 و 341 میلی­متر، در تیمار کم­آبیاری 348 و 336 میلی­متر و در تیمار بیش­آبیاری 383 و 352 میلی­متر محاسبه شد. مقدار تبخیر-تعرق برآوردی ذرت علوفه­ای به­روش نشریه فائو-56 در طول دوره رشد 400 میلی­متر محاسبه شد و نسبت به متوسط تبخیر-تعرق واقعی تیمار آبیاری کامل با مدیریت پالسی و پیوسته حدود 5/13 درصد بیش­برآورد دارد که لزوم استفاده از ضرایب گیاهی محلی برای برآورد دقیق نیاز آبی گیاه را نشان می­دهد. هم­چنین نتایج نشان داد که مقدار نفوذ­عمقی در تیمار بیش­آبیاری با مدیریت پالسی حدود 30 درصد نسبت به تیمار بیش­آبیاری با مدیریت پیوسته کاهش یافته است. در نتیجه پیشنهاد می­شود که به­منظور صرفه­جویی در مصرف آب و کاهش نفوذ­عمقی در منطقه مطالعاتی از مدیریت پالسی در سیستم­های آبیاری قطره­ای استفاده شود. https://ijswr.ut.ac.ir/article_84039_72eb840744be02e97d3e8d796dfcd48d.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Screening Rice Varities for Higher Zn Efficiency in Paddy Field غربالگری ارقام برنج بر اساس توانایی جذب روی در اراضی شالیزاری 1881 1901 84040 10.22059/ijswr.2021.324167.668979 FA شهرام محمود سلطانی استادیار موسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران مهرزاد اله قلی پور دانشیار موسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران Journal Article 2021 05 20 To counteract the widespread negative effects of zinc deficiency on rice yield and the health of the majority of people who depend on this crop for nutrition, it will be necessary and effective to find cultivars resistant to zinc deficiency. For this purpose, field experiments during the crop years of 1396 and 1397 in farm located in the village of Pas-visheh, Rasht city, Gilan province,  A two factors split plot experiment was conducted in a completely randomized design with three replications. Experimental factors include soil application of zinc sulfate fertilizer as the main plot in two levels (0 and 20 kg  ha^-1 zinc sulfate) and cultivar as a sub-plot in 27 levels (including local and improved cultivars and promising lines). The results showed that the Zn application  and its interaction with  cultivar waere significant for all measured  traits except the length and width of the flag leaf. The lowest and highest values ​​of zinc uptake in plant organs in the treatment of non-application of zinc sulfate belonged to line RI18430-2 (Hashemi × Saleh) and Kadous cultivar, respectively. Comparison of the mean of treatments showed that the lowest and highest zinc uptake in plant organs in the treatment of zinc sulfate application belonged to two lines RI18432-2 (Mohammadi × Saleh) and RI18431-1 (Abji Boji × Saleh), respectively and three cultivars or lines that have the highest zinc uptake in plant organs in the application of 20 kg / ha of zinc sulfate are RI18432-2 (Mohammadi × Saleh) and RI18430-22 (Hashemi × Saleh) and Ahlemi-Tarom cultivar, respectively. The results of the GGbiPlot analysis  showed that in both levels of zinc (control and application of 20 kg per hectare of zinc sulfate) Gohar, Kadous and Caspian cultivars have been ranked 1 to 3 in terms of Zn efficiency. Saleh, Dilmani, Gilaneh and RI18430-1 (Hashemi × Saleh) cultivars were also ranked as high Zn efficient cultivars and line in both levels. Therefore, for future research works, these cultivars are suitable for cultivattion on Zn deficiency paddy soils or selection of  higher Zn uptake cultivar(s) for rice grain quality purpose. برای مقابله با اثرات منفی گسترده کمبود روی بر عملکرد برنج و تندرستی بخش عمده مردمی که برای تغذیه به این محصول وابسته می‌باشند، یافتن ارقام مقاوم به کمبود روی بسیار ضروری و موثر خواهد بود. بدین منظور آزمایش مزرعه‌ای طی سال‌های زراعی 1396 و 1397 در مزرعه‌ای واقع در روستای پس‌ویشه شهرستان رشت استان گیلان به صورت کرت­های خردشده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتورهای آزمایشی شامل کودپاشی پایه (کاربرد خاکی) کود سولفات روی به عنوان کرت اصلی در دو سطح (0 و 20 کیلوگرم در هکتار سولفات روی) و رقم به عنوان کرت فرعی در 27 سطح (شامل ارقام محلی و اصلاح شده و لاین‌های امید بخش) بودند. نتایج نشان داد که افزودن روی  به خاک بر بسیاری از صفات اندازه­گیری شده و اثر متقابل رقم × میزان روی موجود در خاک نیز برای همه صفات به استثنای طول و عرض برگ پرچم معنی‌دار بود. پایین‌ترین و بالاترین مقدار جذب روی در اندام‌های گیاهی در تیمار عدم کاربرد سولفات‌ روی به ترتیب به لاین RI18430-2 (هاشمی × صالح) و رقم کادوس تعلق داشت. مقایسه میانگین تیمارها نشان داد که پایین­ترین و بالاترین جذب روی در اندام­های گیاهی در تیمار کاربرد سولفات‌ روی به ترتیب به دو لاین RI18432-2 (محمدی × صالح) و RI18431-1 (آبجی‌بوجی × صالح) تعلق داشته و سه رقم یا لاینی که به ترتیب بالاترین جذب روی در اندام‌های گیاهی را در تیمار کاربرد 20 کیلوگرم در هکتار سولفات روی به خود اختصاص داده­اند عبارتند از لاین‌های RI18432-2(محمدی × صالح) و RI18430-22 (هاشمی × صالح) و رقم اهلمی‌طارم بودند. نتایج حاصل از تجزیه رگرسیون مکانی (GGE Biplot) نشان داد که در هر دو سطح روی (عدم مصرف و کاربرد 20 کیلوگرم در هکتار سولفات روی ) ارقام گوهر، کادوس و خزر از نظر میزان جذب روی رتبه‌‌های 1 تا 3 را کسب نمودند. ارقام صالح، دیلمانی، گیلانه و لاین RI18430-1 (هاشمی × صالح) نیز در هر دو سطح روی از رتبه‌های بالا برخوردار بودند. بنابراین برای آزمایش‌های آینده می‌توان از این ارقام به‌عنوان ارقام یا لاین‌های مناسب برای رشد در شرایط کمبود روی بهره جست. https://ijswr.ut.ac.ir/article_84040_9fbfd42d7f3cbd25f67dd1fde70cff39.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Modeling Soil Wetting Patterns under Pulsed Drip Irrigation by Dimensional Analysis Method and Comparison with HYDRUS-2D Numerical Model مدل‌سازی ابعاد پیاز رطوبتی خاک تحت سامانه آبیاری قطره‌ای پالسی به‌روش آنالیز ابعادی و مقایسه با مدل عددی HYDRUS-2D 1903 1913 84047 10.22059/ijswr.2021.322796.668947 FA ساناز محمدی دانشجوی دکتری گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران سید مجید میرلطیفی گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران حسین دهقانی سانیج دانشیار پژوهش،مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی ، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، البرز، ایران ایمان حاجی راد دانش‌آموخته کارشناسی ارشد گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران مهدی همایی گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Journal Article 2021 05 07 The optimal design, operation and management of drip irrigation systems relies significantly on selection of a suitable combination of emitter discharge rate, emitter and lateral spacing, root depth and soil hydraulic properties that should be in consistent with root growth pattern in the soil for delivering required amount of water and nutrition to the plant. Modeling soil wetting pattern is more practical and easier than the conducting laboratory or field measurements. In this study, an empirical model was developed to predict the dimensions of the wetting pattern under pulsed drip irrigation using dimensional analysis method. The main inputs of the proposed model are emitter discharge rate, saturated hydraulic conductivity, total volume of applied water and pulse ratio.  Experimentations included determination of the maximum depth and width of the wetting pattern after water application under different combination of pulses in a clay soil. The treatments were consisted of three pulses (P2, P3, P4) and two Off-Time durations (T1, T2). The predicted values of wetted depth and width by the empirical model and the HYDRUS-2D model were compared with the observations. The coefficient of determination parameter for the measured and estimated wetting pattern dimensions that obtained from empirical model was 0.94 and 0.93 and for numerical model was 0.95 and 0.97, which indicates good accuracy of the models. The results of the T-test analysis indicated that the empirical and numerical model simulated values were not significantly different (with a probability of 99.5%) from the observed ones. Although, on the basis of RMSE, ME and EF parameters the HYDRUS-2D model performance was better than the proposed empirical model but due to the simplicity of use and requiring less number of input parameters, it is recommended to use the developed empirical model to predict the wetting pattern as required in the design of drip irrigation systems. طراحی، بهره­برداری و مدیریت بهینه سیستم­های آبیاری قطره­ای نیازمند کاربرد ترکیب مناسبی از پارامترهایی مانند دبی قطره­چکان­ها، فاصله بین قطره­چکان­ها و لاترال­های آبیاری، عمق توسعه ریشه و ویژگی­های هیدرولیکی خاک است که مطابق با الگوی رشد ریشه در خاک باشند تا آب و مواد غذایی به­مقدار نیاز در اختیار گیاه قرار گیرد. مدل­سازی ابعاد پیاز رطوبتی اطراف یک قطره­چکان آبیاری ساده­تر و کاربردی­تر از اندازه­گیری­های آزمایشگاهی یا مزرعه­ای است، بنابراین در پژوهش حاضر یک مدل تجربی برای برآورد ابعاد پیاز رطوبتی تحت سیستم آبیاری قطره­ای پالسی با روش آنالیز ابعادی ارائه شد. مدل تجربی توسعه یافته شامل معادلاتی براساس دبی قطره­چکان، هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، حجم آب کاربردی و نسبت پالس آبیاری برای برآورد ابعاد پیاز رطوبتی می­باشد. آزمایش­های لازم برای تعیین حداکثر عمق و عرض پیاز رطوبتی در زمان­های مختلف پس از شروع آبیاری در یک خاک رسی انجام گردید. تیمارهای مدیریت پالسی در سه سطح (دو، سه و چهار پالس آبیاری) و زمان­بندی قطع جریان در دو سطح (یک و سه برابر زمان وصل جریان) اعمال شدند. مقادیر عمق و عرض پیاز رطوبتی برآوردی توسط مدل تجربی و عددی HYDRUS-2D با مقادیر مشاهداتی مورد مقایسه قرار گرفتند. پارامتر ضریب تعیین (R²) برای مقادیر اندازه­گیری شده و برآوردی عمق و عرض پیاز رطوبتی در مدل تجربی 94/0 و 93/0 و در مدل عددی 95/0 و 97/0 به­دست آمد که حاکی از دقت مناسب هردو مدل در برآورد ابعاد پیاز رطوبتی است. هم­چنین نتایج آنالیز آماری آزمون تی­استیودنت نشان داد که با احتمال 5/99 درصد اختلاف معنی­داری بین مقادیر برآوردی مدل تجربی و مقادیر مشاهداتی وجود ندارد. مقادیر آماره­های RMSE، ME و EF حاکی از دقت بالاتر مدل عددی HYDRUS-2D در برآورد ابعاد پیاز رطوبتی بود، ولی باتوجه به سهولت کاربرد و نیاز به پارامترهای ورودی کم­تر استفاده از مدل تجربی در طراحی سیستم­های ­آبیاری قطره­ای پالسی توصیه می­شود. https://ijswr.ut.ac.ir/article_84047_be306c1bde0cba9468d3f69c6d1f5399.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Digital Modeling of Three-Dimensional Soil Salinity Variation Using Machine Learning Algorithms in Arid and Semi-Arid lands of Qazvin Plain مدل‌سازی رقومی تغییرات سه‌بعدی شوری خاک با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین در اراضی خشک و نیمه‌خشک دشت قزوین 1915 1929 82296 10.22059/ijswr.2021.323030.668957 FA سیدروح اله موسوی دانشجوی دکتری گروه مهندسی علوم خاک، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران فریدون سرمدیان استاد گروه مهندسی علوم خاک، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران محمود امید استاد گروه مهندسی ماشینهای کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران پاتریک بوگارت استاد دانشکده محیط زیست و علوم زمین، دانشگاه کاتولیک لوون، لوون، بلژیک Journal Article 2021 05 16 Soil salinity, as one of the most important indicators of soil quality, has crucial roles in land use planning and land management in arid and semi-arid regions. The aim of this study was to model soil salinity at five standard depth (0-5, 5-15, 15-30, 30-60, and 60-100 cm) of global digital soil mapping project in 60,000 hectares of Qazvin plain with spatial resolution of 15m. Field studies included a sampling of 278 soil profiles and then the EC was measured in the laboratory. The recursive feature elimination (RFE) method was employed to select environmental covariates including parameters extracted from Landsat 8 image (OLI/TIRS) data, topography, and climatic parameters. Four machine learning algorithms as random forest (RF), cubist (CB), decision tree regression (DTr), and k-nearest neighbors (k-NN) were applied for predicting and mapping soil salinity. According to RFE, 10 covariates were chosen for each standardized depth. The results of modeling showed that the CB model at the depth of 0-5 and 15-30 cm with R² values of 0.92 and 0.85 and RMSE 4.77 and 7.90 dS/m and the RF model at depths of 5-15, 30-60, and 60-100 cm with R² values of 0.93, 0.94, 0.96 and RMSE 6.65, 5.10 and 3.20 dS/m, respectively, had the highest accuracy compared to two other models i.e., DTr and k-NN. Furthermore, the covariates extracted from RS data had more impact on topsoil salinity prediction while the climate and topographic attributes influence subsurface soil salinity. Generally, The RF and CB models along with appropriate environmental covariates were able to present salinity variation of study standard depths.  شوری خاک به­ عنوان یکی از مهم‌ترین شاخص­های کیفیت خاک، نقش مهمی در برنامه­ریزی­های کاربری و مدیریت اراضی در مناطق خشک و نیمه‌خشک دارد. این پژوهش با هدف مدل‌سازی رقومی تغییرات سطحی و عمقی شوری خاک در پنج عمق استاندارد پروژه جهانی نقشه برداری رقومی خاک (5-0، 15-5، 30-15، 60-30 و 100-60 سانتی­متر) در 60 هزار هکتار از اراضی دشت قزوین با وضوح مکانی 15 متر صورت پذیرفت. مطالعات میدانی شامل نمونه­برداری از 278 خاکرخ بود و هدایت الکتریکی خاک­ها در آزمایشگاه اندازه­گیری شد. انتخاب متغیرهای محیطی، شامل پارامترهای مستخرج از داده­های تصاویر لندست 8، توپوگرافی و لایه­های اقلیمی، طبق روش حذف ویژگی برگشتی (RFE) صورت پذیرفت. چهار الگوریتم یادگیری ماشین جنگل تصادفی (RF)، کوبیست (CB)، رگرسیون درخت تصمیم (DTr) و k- نزدیک‌ترین همسایگی (k-NN) برای تهیه نقشه پیش­بینی شوری خاک استفاده شد. بر اساس نتایج RFE درنهایت 10 متغیر کمکی در هر عمق انتخاب شدند. نتایج نشان داد که مدل CB در اعماق استاندارد 5-0 و 30-15 سانتیمتر با R²برابر 92/0 و 85/0 و RMSE برابر 77/4 و 90/7 دسی زیمنس بر متر و مدل RF در اعماق 15-5، 60-30 و 100-60 سانتی­متر مدل با R² به­تریتب برابر 93/0، 94/0، 96/0 و RMSE 65/6، 10/5 و 20/3 دسی زیمنس بر متر بالاترین مقادیر صحت را نسبت به دو مدل DTr و k-NN داشتند. همچنین در اعماق سطحی متغیرهای کمکی مستخرج از داده­های سنجش دور و در اعماق زیرسطحی پارامترهای اقلیمی و توپوگرافی بیشترین ارتباط را با تغییرات شوری داشتند. بطور کلی مدل­های RF و CB به همراه متغیرهای محیطی مناسب بخوبی توانستند تغییرات شوری را در اعماق استاندارد موردمطالعه ارائه نمایند. https://ijswr.ut.ac.ir/article_82296_cda5800574aff5d468a98a213fc230be.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 The Role of Irrigation Management on Wheat Water Productivity (Case Study: Arzooieh City of Kerman) نقش مدیریت آبیاری بر بهره‌وری آب گندم (مطالعه موردی: شهرستان ارزوئیه کرمان) 1931 1940 84106 10.22059/ijswr.2021.320517.668915 FA رحیمه دهقانی دشتابی گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران سیدحسن میرهاشمی گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران میلاد جهانی گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران پرویز حقیقت جو گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران Journal Article 2021 03 11 Due to the recent water shortages and droughts, the importance of water productivity is becoming more apparent. The main objective of this study is to examine water productivity of wheat according to its water requirement and proper irrigation management. This research was performed in Orzouieh city of Kerman province located in an arid region. In this study by using meteorological data of the region, wheat evapotranspiration was calculated by CROPWAT. Then, potential evapotranspiration was also calculated by Hargreaves-Samani and Jensen-Haise methods to verify the values resulted by CROPWAT package. Irrigation Hydromodule was calculated too. The Volume of water consumed by wheat per hectare during growing season was also calculated using irrigation hydromodule. For performing this study, three wheat farms with proper irrigation management were selected. For calculating physical and economical productivity of wheat farms in the region, one of the farms was examined. The results of this study showed that the physical productivity (CPD) is equal to 1.6 kg/m³ and economical productivity (NBPD) is equal to 13000 Rls./m³. The calculated productivities demonstrate that supplying actual water requirement of wheat along with proper management of the fields, results high economical efficiency.  با توجه به کم­آبی و خشکسالی­های اخیر اهمیت بهره­وری آب بیشتر مشخص می­شود­. بر این اساس هدف این پژوهش تعیین بهره­وری آب گندم در شهرستان ارزوئیه می­باشد. بدین منظور نیاز آبی با استفاده از داده‌‌های ایستگاه هواشناسی منطقه مورد مطالعه و نرم­افزار CROPWAT محاسبه گردید. همچنین به منظور تأیید مقادیر حاصل از نرم­افزار CROPWAT مقدار پتانسیل تبخیرتعرق با استفاده از فرمول­های هارگریوز-سامانی و جنسن-هیز نیز محاسبه شد. بر طبق آن جهت تعیین میزان حجم آب مصرفی گندم در واحد هکتار در طول دوره رشد، میزان هیدرومدول برای منطقه مورد مطالعه برآورد شد. با توجه به نتایج، مقدار بهره­وری فیزیکی گندم برابر 6/1 کیلوگرم بر مترمکعب و مقدار بهره‌‌وری اقتصادی آن برابر 13000 ریال بر متر مکعب، حاصل گردید. نتایج بیانگر آن است که در صورت تأمین نیاز آبی واقعی گندم و مدیریت صحیح آبیاری در مزارع، محصول گندم دارای بازده اقتصادی زیادی در سال 98-97 می­باشد. https://ijswr.ut.ac.ir/article_84106_2f7b069acad61646432410976143ebce.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Classification of Croplands Using Sentinel-2 Satellite Images and a Novel Deep 3D Convolutional Neural Network (Case Study: Shahrekord) طبقه‌بندی کاربری اراضی کشاورزی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای سنتینل و شبکه عصبی پیچشی سه‌بعدی عمیق (مطالعه موردی: شهرکرد) 1941 1953 84107 10.22059/ijswr.2021.320850.668956 FA علیرضا طاهری دهکردی گروه سنجش از دور و فتوگرامتری، دانشکده مهدسی نقشه برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران محمد جواد ولدان زوج استاد گروه فتوگرامتری و سنجش از دور- دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی Journal Article 2021 05 01 Agriculture has been recognized as the main motive for economic growth and development in different countries of the world. In the meantime, mapping croplands through the classification of remote sensing images is one of the effective solutions in decision making and providing food security to the community. In this research, croplands are classified into different classes of agricultural products (including wheat, barley, corn, alfalfa, potatoes, and Sugar beets) using multi-temporal optical (Sentinel-2) and synthetic aperture radar (Sentinel-1) satellite images. All the steps related to the preparation of satellite images, have been conducted in the Google Earth Engine online processing platform. A novel three-dimensional deep convolutional neural network is used as the classifier. The designed network, in addition to three-dimensional kernels with the ability to extract spatial and temporal information of each pixel simultaneously, uses some escape connections of the previous layers. These connections, contrary to the feed-forward convolutional networks, feed the output of the previous layers to the new layers. After dividing the ground truth data into two categories of training and evaluation and assessing the performance of the network with 50 different training and evaluation data, the network’s overall accuracy was calculated 91.6% on average. According to the final results, the designed escape connections increased the overall accuracy of classification by 2%. The proposed network was also compared with temporal and spatial-temporal Random Forests and Support Vector Machines which showed a better performance with a difference of at least 2.4%. کشاورزی به ­عنوان عامل محرک رشد و توسعه اقتصادی در کشورهای مختلف دنیا شناخته شده است. در این بین تولید نقشه­های سطح زیرکشت به­واسطه طبقه­بندی کاربری اراضی کشاورزی با استفاده از تصاویر سنجش­ از دوری، یکی از راهکارهای موثر در تصمیم­گیری­های کلان این حوزه و تامین امینت غذایی جامعه به­شمار می­رود. در این پژوهش اراضی کشاورزی با استفاده از تصاویر چندزمانه نوری (سنتینل-2) و رادار با روزنه مجازی (سنتینل-1) به کاربری مختلف محصولات کشاورزی پاییزه و بهاره (شامل گندم، جو، ذرت، یونجه، سیب­زمینی و چغندقند) طبقه­بندی شد. کلیه مراحل مربوط به آماده­سازی تصاویر ماهواره­ای، در سامانه برخط گوگل ارث انجین انجام پذیرفته است. جهت طبقه­بندی نیز، از شبکه عصبی پیچشی عمیق سه­بعدی با ساختاری نوین استفاده گردید. شبکه طراحی شده، علاوه بر استفاده از کرنل­های سه­بعدی با امکان استخراج همزمان اطلاعات همسایگی و زمانی هر پیکسل، از اتصالات فرار لایه­های قبلی بهره برده است. این اتصالات فرار، برخلاف شبکه­های پیچشی معمولی پیش­خور، سبب استفاده از خروجی لایه­های پیچشی قبلی در لایه­های جدید می­شوند. شبکه طراحی شده به­کمک داده­های واقعیت زمینی بدست آمده از بازدیدهای میدانی وسیع از منطقه مطالعاتی واقع در شهر شهرکرد به­صورت انتها-به-انتها مورد آموزش و ارزیابی قرار گرفته است. پس از تقسیم­بندی داده­های واقعیت زمینی به دو دسته آموزشی و ارزیابی، ارزیابی شبکه طی 50 بار اجرا داده­های آموزشی و ارزیابی متنوع، به­طور میانگین 6/91% محاسبه شده است. اتصالات فرار طراحی شده، سبب افزایش دقت طبقه­بندی هر کاربری شده و دقت نهایی طبقه­بندی را 2% افزایش دادند. روش ارائه شده با دو نوع زمانی و زمانی-مکانی روش­های جنگل تصادفی و ماشین­ بردار پشتیبان نیز مورد مقایسه قرار گرفت که با اختلاف حداقل 2.4 درصدی، عملکرد بهتری از خود نشان داد. https://ijswr.ut.ac.ir/article_84107_2c19eecf82886979c2825fd57018d8e2.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Assessment of Escherichia coli Leaching in two Acidic Soils بررسی آب‌شویی باکتری ایشریشیا کولای در دو خاک اسیدی 1955 1970 81918 10.22059/ijswr.2021.321673.668932 FA زهرا رمضانی گروه علوم خاک، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران محمدباقر فرهنگی گروه علوم خاک، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران نسرین قربان زاده گروه علوم خاک، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران محمود شعبانپور شهرستانی گروه علوم خاک، دانشکده علوم کشاورزى، دانشگاه گیلان، رشت، ایران Journal Article 2021 04 13 Manures are used to increase pH and fertility of acidic soils in Gilan province. Although they are useful, but contain coliform bacteria that can reach the groundwater resources and lead contamination. This study aimed to investigate an indicator bacterium; <em>Escherichia coli</em> transport in two acidic soils. Two soil samples with pH vlues of 5.88 and 3.99 were taken from Amlash and Lahijan area respectively. For leaching experiment, air dried soil was freely packed in Polyvinyl chloride sylinders (with diameter of 4.8 and height of 14.92 cm). A 0.1 pore volume (PV) of bacteria (1× 10⁸ CFU mL^-1) and bromide (0.008 mol L^-1) as a pulse flow was applied on the top of the soil columns after water flow rate reached steady state condition and leaching experiment was followed with distilled water. Leachate sampling was carried out in regular time intervals till 4.5 PV and <em>E. coli</em> and bromide concentrations were measured in the leachate. Resident <em>E. coli</em> number were also determined in each cutted 3 cm section of soil after leaching experiment endup. C/C₀ peak of <em>E. coli</em> in the leachate of Amlash and Lahijan soil columns was observed at 0.7 and 0.9 PV repectively, while the C/C₀ peak of bromide was occurred at 0.8 and 1.8 PV respectively. Early occurance of <em>E. coli</em> bacteria rather than bromide in the leachate of both soils was attributed to preferential water flow path which was dominant in the Lahijan soil column due to more clay and organic carbon content. The most resident <em>E. coli</em> number was determined in the surface layer of both soils which was greater in Amlash soil and decreased by 0.9 and 1.44 (log unit) in Amlash and Lahijan soil columns respectively. Overall, not only the cumulative number of <em>E. coli</em> bacteria was higher in the leachate of Amlash soil column, but also it contained more resident <em>E. coli</em> bacteria rather than Lahijan soil column due to greater pH value. برای اصلاح اسیدیته و افزایش حاصل­خیزی خاک­های اسیدی کشاورزی در گیلان از کودهای دامی استفاده می­شود که اگرچه مفیدند اما دارای باکتری­های کلی­فرم هستند که می­توانند به آب­های زیرزمینی راه یافته و این منابع را آلوده کنند. هدف این پژوهش بررسی انتقال باکتری شاخص  <em>ایشریشیا</em><em> </em><em>کولای</em> در خاک اسیدی بود. دو خاک با pH 88/5 و 93/3 از منطقه املش و لاهیجان نمونه­برداری شد. برای آزمایش آب­شویی، خاک­ها پس از هواخشک شدن و الک شدن بدون تراکم در سیلندرهای پلی­وینیل کلراید (قطر 8/4 و ارتفاع 92/14 سانتی­متر) ریخته شد. پس از برقراری جریان اشباع ماندگار، 1/0 حجم منفذی (PV) پالس آلودگی شامل باکتری <em>ایشریشیا کولای </em>(CFU mL^-1 10⁸)و برمید (M 008/0) به سر ستون افزوده شد و آب­شویی با آب مقطر انجام شد. نمونه­برداری از زه­آب خروجی در فواصل زمانی مشخص تا PV 5/4 انجام شد. در زه­آب شمار باکتری <em>ایشریشیا کولای </em>و غلظت برمید اندازه­گیری شد. پس از پایان آب­شویی، ستون خاک به 5 لایه 3 سانتی­متری بریده شد و تعداد باکتری مانده در هر لایه شمارش شد. در زه­آب ستون خاک املش و لاهیجان پیک غلظت نسبی باکتری (C/C₀) در 7/0 و PV 9/0 رخ داد در حالی­که پیک C/C₀ برمید به ترتیب در 8/0 و PV 8/1 دیده شد. بیرون آمدن زودهنگام باکتری از ستون خاک نسبت به برمید به مسیرهای جریان ترجیحی نسبت داده می­شود که در ستون خاک لاهیجان به دلیل داشتن رس و ماده آلی بالاتر، بیشتر بود. بیشترین شمار باکتری مانده در هر دو خاک در لایه 3-0 سانتی­متری به دست آمد که در خاک املش بیشتر بود و با افزایش عمق خاک به ترتیب 9/0 و 44/1 واحد لگاریتمی در خاک املش و لاهیجان کاهش یافت. در کل، نه تنها غلظت تجمعی باکتری در زه­آب ستون خاک املش بیشتر بود، بلکه تعداد باکتری­های مانده در این خاک نیز به دلیل pH بالاتر بیشتر از خاک لاهیجان بود. https://ijswr.ut.ac.ir/article_81918_e2c8ad6ceff5cac45346808ed96d322a.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Time-dependent Stochastic Hedging Rules to Reservoir Operation: A Case Study of the Bukan Dam Reservoir فرمان‌های نگهداشت تصادفی وابسته به زمان برای بهره‌برداری مخزن: مطالعه موردی مخزن سد بوکان 1971 1985 82250 10.22059/ijswr.2021.322227.668941 FA شهرام زبردست گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران مسعود پارسی نژاد گروه آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران Journal Article 2021 04 28 In operation of dam reservoir, due to the possibility of severe water shortages in the future, supplying total demand of current step is not rational, and the use of hedging rules can provide insurance for water supply in the future. In the reservoir long-term operation to supply the irrigation water demand, uncertainty of reservoir inflow and uncertainty of irrigation water demand have a significant effect on release. Crop water stress sensitivity variation at different growth stages varies the crop production function slope, which is not seen in seasonal production functions. In this study, a stochastic planning model with time-dependent production functions and a deterministic planning model with seasonal production function, in operation of the Buchan dam reservoir by using hedging rules are compared. The results show the reservoir operation by hedging rules increases economic benefit by 46.8% compared to the existing operation model. The time-dependent production function can improve the results by 19% over seasonal production functions. Also, the results show using stochastic model with the inflow uncertainty, irrigation water demand uncertainty and both, inflow uncertainty and irrigation water demand uncertainty simultaneously, the economic benefit increase by 0.73, 4.95 and 12.99%, respectively. بهره­برداری مخزن سد برای تأمین کل نیاز گام زمانی جاری به دلیل احتمال مواجهه با کمبود آب شدید در آینده منطقی نیست و استفاده از فرمان­های نگهداشت می­تواند تأمین آب در آینده را بیمه کند. در بهره­برداری بلند- مدت مخزن سد برای تأمین نیاز آبیاری، عدم­قطعیت جریان ورودی به مخزن و نیاز آبیاری اثر قابل توجهی در نتایج رهاسازی از مخزن خواهد داشت. همچنین تغییرات حساسیت محصول به تنش آبی در دوره­های مختلف رشد باعث تغییر در شیب تابع عملکرد محصول می­شود، که در توابع عملکرد فصلی دیده نشده و مسئله را پیچیده­تر می­کند. در این مطالعه مزایای استفاده از مدل تصادفی و توابع عملکرد وابسته به گام زمانی نسبت به مدل قطعی و تابع عملکرد فصلی در بهره­برداری از مخزن سد بوکان با استفاده از فرمان­های نگهداشت نشان داده شده است. نتایج نشان می­دهد که بهره­برداری مخزن با فرمان­های نگهداشت نسبت به مدل بهره­برداری موجود، 8/46 درصد سود اقتصادی را افزایش می­دهد. همچنین توابع عملکرد وابسته به گام زمانی 19 درصد نتایج را نسبت به تابع عملکرد فصلی بهبود می­بخشد. نتایج مقایسه مدل تصادفی با مدل قطعی بهره­برداری مخزن نشان می­دهد که وارد کردن جداگانه عدم­قطعیت جریان ورودی به مخزن و نیاز آبیاری و ورود همزمان هر دو متغیر در محاسبات به ترتیبب 73/0، 95/4 و 99/12 درصد سود اقتصادی را افزایش خواهد داد. https://ijswr.ut.ac.ir/article_82250_34577a4b96440f292c455e3b94523239.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 52 7 2021 09 23 Modeling and Assessment of Discharge Coefficient of Arc Labyrinth Weir Using Experimental and Meta-model Methods مدل‌سازی و ارزیابی ضریب دبی سرریزهای کنگره‌ای قوسی با روش‌های آزمایشگاهی و فرامدلی 1987 2000 82131 10.22059/ijswr.2021.322432.668943 FA مهدی ماجدی اصل استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران مهدی فولادی پناه گروه عمران، واحد رامهرمز، دانشگاه آزاد اسلامی، رامهرمز، ایران 0000-0001-5305-2718 رسول دانشفراز استاد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه خلیل جنت دانشجوی کارشناسی ارشد عمران آب، دانشگاه مراغه Journal Article 2021 04 21 While having economic advantages, nonlinear labyrinth weirs have more passing flow capacity than linear weirs. Having a high capability of extracting hidden complex relationships among dependent and independent variables besides saving financial and time, intelligent algorithms are economic and time-saving and have dedicated a remarkable role among researchers. In this research, the performance of support vector machine (SVM) and gene expression programming (GEP) algorithms is figured out to predict the discharge coefficient (C_d) of the arched labyrinth weir using 226 experimental data series. Involved geometric and hydraulic parameters are total head (H_t), weir height (P), cycle arc angle (θ), Froud number (Fr), cycle wall length (L_t), the width of a cycle (w), weir nose length (A), an increase of weir height of 15% and change of weir crest shape change to quarter circle (U). Results showed that the maximum values of the C_d belong to arc labyrinth weir of arc angle 40 degrees. Numerical simulation illustrated that combination of (c، u،  ، ، ، ) and (c، u،  Fr، ، ، ) parameters have optimum performance in the SVM and GEP algorithms of assessment indices as (R²=0.9791, RMSE=0.03, DC=0.9776) and (R²=0.9871, RMSE=0.0231, DC=0.9856), respectively; showing highly accurate performance of two algorithms in the prediction of the C_d.  سرریزهای غیرخطی کنگره­ای، ضمن برخوردار بودن از مزیت­های اقتصادی، قابلیت عبوردهی بیشتری را نسبت به سرریزهای خطی دارند. الگوریتم­های هوشمند به دلیل توانایی زیاد در کشف رابطه­های دقیق پیچیده­ی مخفی بین پارامترهای مستقل موثر و پارامتر وابسته و همچنین صرفه­جویی مالی و زمانی، جایگاه بسیار ارزشمندی بین پژوهگشران پیدا کرده­اند. در این پژوهش عملکرد  الگوریتم­های پشتیبان بردار ماشین (SVM) و برنامه­ریزی بیان ژن (GEP) در پیش­بینی ضریب­ دبی سرریزها­ی کنگره­ای قوسی به کمک 226 سری داده­ی آزمایشگاهی بررسی می­شود.  پارامترهای هندسی و هیدرولیکی مورد استفاده در این پژوهش شامل بار آبی کل (H_t)، ارتفاع سرریز (P)، زاویه سیکل قوسی (θ)، زاویه دیواره سیکل (α)، عدد فرود (F_r)، طول دیواره سیکل (L_c)، عرض یک سیکل (w)، طول دماغه سرریز (A)، افزایش ارتفاع سرریز به مقدار 15 %، تغییر فرم تاج سرریز به شکل ربع دایره­ای (U) بودند. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که زاویه سیکل قوسی (θ) و زاویه دیواره سیکل (α) پارامترهای موثر در تعیین ضریب دبی بوده و بیشینه ضریب دبی، متعلق به سرریز کنگره­ای قوسی با زاویه سیکل قوسی40 درجه می­باشد. نتیجه شبیه­سازی عددی نشان داد ترکیب پارامترهای (c، u،  ، ، ، ) و (c، u،  Fr، ، ، ) به ترتیب در الگوریتم­های SVM و GEP در مرحله­ی آزمون با شاخص­های ارزیابی (9791/0=²R، 03/0RMSE=، 9776/0DC=) و (9871/0=²R، 0231/0RMSE=، 9856/0DC=) در مقایسه با دیگر ترکیب­ها منجر به بهینه­ترین خروجی شده است که نشان دهنده دقت بسیار مطلوب هر دو الگوریتم در پیش­بینی ضریب دبی جریان است. https://ijswr.ut.ac.ir/article_82131_f938533100aab9ff1bf5f06c31d44182.pdf