per
انجمن آبیاری و زهکشی ایران
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
2008-7942
2676-6884
2016-08-22
10
3
272
283
55347
Original Article
بررسی روابط بین خشکسالی اقلیمی و متغیرهای خورشیدی در ایستگاه کرمانشاه
Relationship Between Drought and Solar Irradiation variables in Kermanshah Station
محمدحسین مبین
1
اعظم غلامنیا
2
رضا ابراهیمی
ebrahimi7679@yahoo.com
3
استادیار، گروه مدیریت مناطق خشک وبیابانی، دانشکده منابع طبیعی و کویر شناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
دانشجوی دکتری بیابانزدایی، دانشکده منابع طبیعی و کویر شناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
دانشجوی دکتری اقلیمشناسی، مخاطرات آبوهوایی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
در قرن اخیر تغییرات اقلیمی و تحولات اقتصادی- اجتماعی کشورهای جهان موجب توجه فزاینده مردم به پدیده خشکسالی گردیده، بهطوریکه پیشبینی، تشخیص و ارزیابی اثرات این پدیده در بسیاری از کشورها از جهات گوناگون بهویژه در برنامهریزی راهبردی کشاورزی و مدیریت منابع آب اهمیت بحرانی یافته است. از طرفی رخداد این پدیده را با اطمینان کامل نمیتوان پیشبینی نمود. بنابراین باید آن را رخدادی تصادفی تلقی کرد. هدف اصلی پژوهش حاضر ارائه و بسط یک مفهوم جدید از خشکسالی اقلیمی و روشی نوین برای تشخیص و ارزیابی آن بر پایه رابطه سهگانه بین خشکسالی و متغیرهای هیدرومتئورولوژی و متئورولوژی مانند بارندگی، تابش خورشیدی و ساعات آفتابی است. بدین منظور با استفاده از دادههای هواشناختی ایستگاه همدیدی کرمانشاه در دوره آماری 1970-2010، ابتدا نمودارهای دوگانه خشکسالی- خورشیدی DGM)) در ایستگاه کرمانشاه ترسیم شد و مشاهده گردید که وضعیت خشکی برخی از ماهها نسبت به جدول توصیف کیفی خشکسالی و ترسالی براساس شاخص نمره استاندارد Z-Score تغییر مییابد. در مرحله بعد نقشه منحنیهای همارزش بارش استاندارد شده ترسیم و متغیرهای معادله آنگستروم چون تابش خورشیدی و ساعات آفتابی بهعنوان متغیرهای مرجع رسم شد. این تکنیک که بهعنوان روش سهگانه ترسیمی (TGM) موسوم است، الگوهای رفتاری بین پدیده خشکسالی و متغیرهای تابش خورشیدی و ساعات آفتابی را به صورت بارز نمایان میسازد. رابطه رگرسیون خطی بین خشکسالی و معادله آنگستروم 61/0 بهدست آمد. خشکسالی و ضرایب مدل آنگستروم با روش پیشنهادی محاسبه شدند. رابطه بین معادله آنگستروم و خشکسالی با روش TGM ارائه شده است، روش TGM اطلاعات زیادی را درباره رخداد خشکسالی در ترکیبهای متفاوت از تابش خورشیدی و ساعات آفتابی نشان میدهد. این روش در ایستگاه همدیدی کرمانشاه به کار برده شد. روش سهگانه ترسیمی در تشخیص و ارزیابی دورههای مرطوب و خشک و همچنین بررسی رابطه آنها با تغییرات متغیرهای خورشیدی مانند تابش خورشیدی و ساعت آفتابی کمک میکند. نمودار ایستگاه کرمانشاه مبین آن است که میزان شیب این خط بهنوعی تمایز فصلی دوره خشک و بارشی را نشان میدهد. یعنی هرچه شیب این خط بیشتر باشد، سال از دو فصل متمایز و متباین خشک و بارشی تشکیل شده و روشهای تحلیلی DGM و TGM از کارایی بیشتری برخوردارند. این تحقیق در مقیاس زمانی ماهانه انجام شده اما اگر تحقیقات آتی براساس تقویم ژولیوسی صورت گیرد، موضوع مورد بررسی در مقیاس زمانی روزانه و حتی کمتر از آن نیز قابل مطالعه است
Drought prediction for in many regions of the world has critical importance for strategic planning agriculture and water management. The occurrence of droughts cannot be predicted with certainty and thus must be treated as random variables. It is the main purpose of this paper to develop a new concept of drought features assessments based on triple drought related hydro meteorological and meteorological variables, namely, rainfall, solar irradiation and sunshine duration. At first scatter diagram of rainfall, solar irradiation and sunshine duration are drawn as named Dual Graphic Method (DGM) and observed monthly drought condition are change compare SMP values table. Equal standard rainfall lines are drawn as a map with two reference variables as solar irradiation and sunshine duration. These are referred to as the triple graphical method (TGM) approach. It furnishes rich features of drought behavior variation based on the rainfall, solar irradiation and sunshine duration. This analysis and the solar irradiation estimation method are applied to Kermanshah stations in the Republic of Iran for the monthly data period 1970–2010. The linear relations between drought and the variables of the Angstrom equation are found 0.61. TGM graphs help to identify not only precipitation surplus (wet spells) or deficits (dry spells droughts) but also their variations with two more meteorological variables as solar irradiation and sunshine duration.
https://idj.iaid.ir/article_55347_9498f78f81cd9d3a99c36ab067d170f0.pdf
خشکسالی
روش سهگانه گرافیکی
کرمانشاه
معادله آنگستروم
تابش خورشیدی
ساعات آفتابی
دورههای خشک و مرطوب
Drought
triple graphical method (TGM)
Kermanshah
Angstrom equation
Solar irradiation
Sunshine duration
Dry and wet season
per
انجمن آبیاری و زهکشی ایران
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
2008-7942
2676-6884
2016-08-22
10
3
284
293
55350
Original Article
تحلیل عدم قطعیت مدل انتقال آلودگی در رودخانه به روش (GLUE)
Uncertainty Assessment of Pollution Transport Model Using GLUE Method
مهدی خراشادی زاده
1
سید آرمان هاشمی منفرد
2
ابوالفضل اکبرپور
akbarpour@birjand.ac.ir
3
محسن پوررضا بیلندی
mohsen.pourreza@birjand.ac.ir
4
دانشجوی دکتری مهندسی عمران دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
در رودخانههای کمعمق، با صرفنظر از شتاب قائم در مقابل شتاب ثقل، معادلات آبهای کمعمق بوجود میآید. در این تحقیق از معادلات آبهای کمعمق جهت شبیهسازی انتقال آلودگی به روش حجم محدود دوبعدی در رودخانه استفاده شد. در این روش با تبدیل معادلات حاکم به معادلات خطی امکان حل عددی این معادلات فراهم شد. برای دستیابی به نتایج بهتر در برآورد غلظت آلودگی در رودخانه و محدودهی قابل اطمینان، به تحلیل عدم قطعیت مدل انتقال آلودگی تهیه شده، پرداخته شد. برای این کار، 5000 تکرار از دامنه عدم قطعیت 3 پارامتر واسنجی مدل انتقال آلودگی با استفاده از الگوریتم عدم قطعیت GLUE صورت پذیرفت. برای این منظور از مسئله انتقال آلودگی در سد استفاده شد. با اعمال آستانه قابل پذیرش شاخص مجموع مربعات خطا (SSE) بر روی کل شبیهسازیهای حاصله، تعداد 1000 شبیهسازی برتر به عنوان شبیهسازیهای کارآمد، قلمدادگردید. با درنظر گرفتن حدود اطمینان 95 درصد به عنوان کرانهای بالا و پایین عدم قطعیت، شاخصهای d-factor و p-factor، به ترتیب 68/0 و 75/0 به دست آمد که نشاندهنده مقدار بالای غلظتهای مشاهداتی در حدود اطمینان 95 درصد بود. این نتایج نشان داد بهکارگیری روش GLUE، منجر به کاهش عدم قطعیت پارامترهای مدل انتقال آلودگی شد. با استخراج نمودارهای احتمالاتی توزیع پسین پارامترهای متناظر با شبیهسازیهای کارآمد، پارامتر n (ضریب مانینگ) به عنوان پارامتر حساس و تأثیرگذار بر شبیهسازی شناخته شد و مقدار بهینه برای این پارامتر 0/2477 بدست آمد.
In shallow river, regardless of the vertical acceleration against gravity acceleration, great simplifying will be created in equations that the result of them are shallow water equations. In this study shallow water equation has been used to simulate transport of pollution in 2D limited volumes method. In this method it is possible to turn differential equations ruling fluid to be solved in numerical form. To achieve better results in estimating pollution concentration in the river and Reliable range, the pollution Transformation Model uncertainty analysis prepared were examined. To uncertainty assessment in this study 5000 times repetition of uncertainty 3 calibration parameter of pollution transferring model by the use of uncertainty algorithm GLUE had happened in river. For this matter of pollution Transformation Problem breaking a dam was used. By applying acceptability threshold indicator of total average cubes (SSE) on all the obtained simulations, 1000 top simulations were known as efficient simulations. Considering about 95 percent confidence as high and low bound of uncertainty, and by applying used d-factor and p-factor indicators, 68 and 75 respectively were obtained Which reflects the high level of concentration was observed in 95 percent confidence. Results had showed using GLUE method caused reduction of uncertainty pollution transferring model parameters. Extraction probabilistical charts last corresponding parameter distributed with efficient simulation, parameter (n) as a sensitive and effective parameter on simulation models. And the optimal value obtained for this parameter 0/2477.
https://idj.iaid.ir/article_55350_6554e1fd35de0ae9a39f6071869f1395.pdf
آبهای کم عمق
توزیع احتمالاتی
روش حجم محدود
غلظت
Shallo water
finite volume method
probability distribution
concentration
per
انجمن آبیاری و زهکشی ایران
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
2008-7942
2676-6884
2016-08-22
10
3
294
306
55352
Original Article
مدلسازی فیزیکی سامانه جمع آوری جریان زیرسطحی از بستر رودخانه
Physical Modeling of Subsurface Flow System of Collection River Bed
الهه قوامی
1
کاظم اسماعیلی
esmaili@um.ac.ir
2
علی اصغر بهشتی
3
دانش آموخته کارشناسی ارشد سازه های آبی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
استادیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
رودخانهها در مناطق خشک و نیمهخشک عمدتاً از نوع فصلی یا خشکهرود میباشد که جریان با تداوم کوتاه مدتی در آنها وجود دارد و یا اینکه اصلاً جریانی وجود ندارد. یکی از مناسبترین روشها برای انحراف جریان در چنین رودخانههایی بهکارگیری سیستم آبگیر زیرسطحی با شبکه زهکشی در بستر رودخانه است. مدلی آزمایشگاهی برای بررسی اثر خصوصیات هیدرولیکی جریان و هندسی آبگیر بر میزان دبی انحرافی طراحی گردید، که در آن امکان اندازهگیری جریان ورودی و جریان انحرافی در نظر گرفته شد. در این تحقیق تأثیر توأم عواملی همچون شیب کف آبگیر و اندازه قطر زهکشها در دو حالت تراز ثابت سطح آب و عدم کنترل جریان پایین دست (دبی ورودی) بر میزان جریان انحرافی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد شیب محیط متخلخل تأثیر محسوسی بر جریان انحرافی در حالت ثابت بودن تراز سطح آب ندارد. اما در حالت دبی ورودی افزایش شیب سبب افزایش ناچیزی در دبی انحراف میگردد. ضمناً افزایش20 درصد در قطر زهکشها، در حالت دبی ورودی 9 درصد و در حالت تراز ثابت سطح آب 20 درصد دبی زهکشها را بهبود میبخشد. با کمک نرم افزار آماری spss معادلات رگرسیونی جهت تخمین میزان جریان انحرافی بر پایه میزان جریان ورودی و بار آبی روی لولهها و هدایت هیدرولیکی محیط متخلخل ارائه گردید.
The type of rivers are dry or seasonal in arid or semiarid zone and current flowing through them is short or if there is no flow. One of the best methods to divert the flow in the river basin system is implementation with subsurface drainage network in the river bed A laboratory model for study the effects of hydraulic and geometric characteristics of the intake flow rate diversion was designed , Which the possibility measuring the inflow and outflow of diversion was considered.in this study were evaluated the effect of bed slope intake and diameter size of particle on diversion flow in two condition, water level constant and without control input discharge . The results showed that the slope of the porous medium tangible impact on current of deviation is in a state of constant water level. But the steep increase in input mode increases the deviation is negligible in Dubai. The 20% increase in diameter drains, in case the input of 9% and 20% in fixed alignment surface water drainage flow improves.The SPSS were using to obtain an equations that by them can estimate the diversion flow base of head flow hydraulic conductivity in porous media.
https://idj.iaid.ir/article_55352_d71773f7a92b10be95b5207b4e9afbe4.pdf
آبگیر ترانشهای
جریان زیرسطحی
شبکه زهکشی
محیط متخلخل
Trench intake
Subsurface flow
Drainage
Porous media
per
انجمن آبیاری و زهکشی ایران
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
2008-7942
2676-6884
2016-08-22
10
3
307
315
55353
Original Article
بررسی تصفیه فیزیکی و عملکرد هیدرولیکی فیلتر ژئوتکستایل در کاربرد پساب
Investigation of Physical Filteration and Hydraulic Performance of Geotextile Filters under Wastewater application
زهرا امیری
1
مهدی قیصری
gheysari@cc.iut.ac.ir
2
هومن صادقی نظر آبادی
3
دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
فارغ التحصیل کارشناسی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
هدف از این پژوهش بررسی امکان استفاده از فیلتر ژئوتکستایل برای کاهش مواد معلق پساب، به منظور استفاده در سیستم آبیاری قطرهای بود. برای این منظور یک جعبه فلزی با شش لایه فیلتر ژئوتکستایل طراحی و ساخته شد. آزمایشها در چهار ارتفاع سطح پساب تا زمان گرفتگی فیلترها انجام شد. شاخص دبی خروجی از سیستم فیلتراسیون، ارتفاع سطح پساب بین لایههای ژئوتکستایل و کل مواد معلق پساب ورودی و خروجی از سیستم فیلتراسیون در زمانهای معین اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که سرعت گرفتگی فیلتر ژئوتکستایل به عوامل فیزیکی و بیولوژیکی بستگی دارد. همچنین نتایج نشان داد که روند تغییرات دبی و افت سطح پساب نسبت به زمان حین عبور از لایه ژئوتکستایل یکسان و مستقل از عامل گرفتگی است. اما زمان گرفتگی بستگی به پارامترهای کیفی پساب داشت. روند تغییرات دبی نسبت به زمان در ابتدا سریع و خطی و با گذشت زمان روند آرامتر و لگاریتمی بود. برای ارتفاع سطح پساب 70 سانتیمتر، میزان دبی پس از 27 دقیقه از شروع آزمایش 83/8 لیتر بر ثانیه بر متر و پس از 56 دقیقه از شروع آزمایش 47/3 لیتر بر ثانیه بر متر بود. در این تحقیق روابطی برای شبیهسازی دبی عبوری و میزان افت سطح پساب (RMSE= 9.6%, R2=0.867) و گرفتگی سیستم فیلتراسیون و افت سطح پساب (R2=0.968 RMSE=0.773Lit/s/m,) توسعه داده شد که نتایج ارزیابی دقت مدلها را تایید میکند.
The aim of this study was to investigate the feasibility of the use of geotextile filters to decrease suspended materials of wastewater to use in trickle irrigation systems to perform the experiment, a metal box was designed and made. Experimental treatments included four wastewater heads which were continued until clogging occurred. Outflow index, wastewater heads between geotextile layers, influent and effluent TSS (Total Suspended Solids) from filtration system were measured at specific times. The results showed that clogging rate of geotextile filters depends on physical and biological parameters. Furthermore, these results indicate that flow rate variation and wastewater head loss were the same while passing the geotextile layers and was independent of the clogging factor. However, the clogging time was related to the parameters of the swage quality. The flow rate trend variation versus time was linear with dramatic change at the beginning of experiment. However, after a while, it became logarithmic and slow. The decrease in flow rate for the 70-cm height of wastewater head was 8.83 lit/s/m until 27 mintutes of the beginning of the experiment and 3.47 lit/s/m at 56 mintutes of the end of experiment, respectively. In this study, some equations were developed to model the flow rate and wastewater head loss (RMSE= 9.6%, R2=0.86), clogging of the filtration system and wastewater head loss (R2=0.968 RMSE=0.773Lit/s/m). Our results confirmed the accuracy of the models.
https://idj.iaid.ir/article_55353_f10a49d5c8122bfb9259a8f1c46e957e.pdf
پساب شهری
تصفیه
ژئوتکستایل
مدلسازی
هیدرولیک
Municipal sewage
treatment
Geotextile
Modeling
hydraulic
per
انجمن آبیاری و زهکشی ایران
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
2008-7942
2676-6884
2016-08-22
10
3
316
326
55354
Original Article
بررسی تأثیر برنامهریزی آبیاری بر کارآیی مصرف آب محصول ذرت با استفاده از مدل شبیهسازی فصلی آبیاری جویچهای
Effect of Irrigation Scheduling on Water Use Efficiency of Maize Using a Furrow Seasonal Simulation Model
محبوبه قبادی
1
حامد ابراهیمیان
ebrahimian@ut.ac.ir
2
فریبرز عباسی
3
دانشآموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی ، دانشگاه تهران، تهران، ایران
استادیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشکده کشاوزی دانشگاه تهران، تهران، ایران
عضو هیات علمی مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
کارآیی مصرف آب یا مقدار مادهی خشک تولیدی به ازای واحد آب مصرفی یکی از مهمترین شاخصهای مؤثر در برنامهریزی آبیاری است. تعیین دقیق شاخص کارایی مصرف آب با در نظر گرفتن عوامل مختلف به منظور مدیریت بهتر آبیاری نیازمند استفاده از روشهای علمی و ابزارهای مناسب مانند مدلهای شبیهسازی آبیاری است. هدف از این پژوهش بررسی تأثیر دور آبیاری، دبی ورودی و کم آبیاری بر کارآیی مصرف آب با استفاده از یک مدل شبیهسازی فصلی آبیاری جویچهای و تعیین بهترین شرایط از نظر حداکثر بودن کارآیی مصرف آب است. به منظور تعیین ترکیب مناسب از پارامترهای طراحی مانند دبی ورودی، زمان قطع جریان و دور آبیاری در طی فصل رشد محصول ذرت، مدل واسنجی شده برای دو مزرعه متفاوت در منطقه کرج برای حالتهای مختلف اجرا شده و کارآیی مصرف آب برای هر حالت تعیین شد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار کارآیی مصرف آب در مزرعه پردیس کشاورزی در دور آبیاری 3 روز و کم آبیاری 50 درصد و در مزرعه موسسه تحقیقات در دور آبیاری 5 روز و کم آبیاری 25 درصد اتفاق افتاد. استفاده از مدل شبیهسازی فصلی برای برنامهریزی بهینه آبیاری جویچهای به منظور افزایش کارآیی مصرف آب و کاهش تلفات آب پیشنهاد میگردد.
Water use efficiency or the amount of dry matter production per unit of consumed water is one of the most important indices in irrigation scheduling. Accurate determination of water use efficiency, with taking into account various factors to better irrigation management requires the use of scientific methods and tools such as simulation model of irrigation. The aim of this study was to evaluate the effect of irrigation frequency, inflow rate and deficit irrigation on water use efficiency by using a seasonal simulation model to determine the best conditions to maximize water use efficiency. In order to determine the appropriate combination of design parameters such as inflow rate, cutoff time and irrigation frequency during the maize growing season, calibrated model for two different fields located in Karaj was run for different conditions and water use efficiency for each case was determined. The results showed that the highest water use efficiency for the college farm was happened in 3-day irrigation frequency and 50 percent deficit irrigation and for the Institute farm, the best condition was in 5-day irrigation frequency and 25 percent deficit irrigation. Using seasonal simulation models for furrow irrigation scheduling to increase water use efficiency and reduce water loss is recommended.
https://idj.iaid.ir/article_55354_824e94d7d1a598776a56cd92d9c853b8.pdf
تلفات آب
تنش خشکی
دبی ورودی
دور آبیاری
کم آبیاری
Deficit irrigation
Drought stress
Irrigation frequency
Inflow rate
Water loss
per
انجمن آبیاری و زهکشی ایران
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
2008-7942
2676-6884
2016-08-22
10
3
327
338
55357
Original Article
مدلسازی تابع توزیع توام چهار بعدی ویژگیهای مهم سیل با استفاده از ساختار سی-واین
Modeling the Four-Dimensional Joint Distribution Function of Flood Characteristics Using C-Vine Structure
مریم شفائی
m.shafaei@tabrizu.ac.ir
1
احمد فاخری فرد
fakheri@tabrizu.ac.ir
2
یعقوب دین پژوه
dinpazhoh@tabrizu.ac.ir
3
رسول میر عباسی نجف آبادی
4
دانشجوی دکتری مهندسی منابع آب، گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
استاد گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
استادیار گزوه مهندسی آب، دانشگاه شهر کرد، شهرکرد، ایران
تشخیص یک مفصل چند بعدی مناسب به منظور تعیین ساختار وابستگی دادههای چند بعدی امر پیچیده ای می باشد چرا که مفصلهای چند بعدی نظیر مفصلهای بیضوی و ارشمیدسی فاقد انعطافپذیری لازم جهت مدلسازی ساختار وابستگی بوده و دارای محدودیت های از قبیل محدودیتهای پارامتر میباشد. برای غلبه بر این محدودیتها، مفصلهای واین جهت مدلسازی و شبیه سازی دادههای هیدرولوژیکی چند بعدی ارائه شده اند. ساختمان سی-واین شامل آبشاری از جفت-مفصلها میباشد که بواسطه آنها دارای چندین پارامتر بوده و بدین وسیله تشخیص و درک کامل الگوهای وابستگی پنهان و مختلط بین متغیرهای هیدرولوژیکی را فراهم میآورد. در این مقاله مفصلهای سی-واین به منظور توصیف ساختار وابستگی بین ویژگی های سیل (حجم سیل(V)، دبی اوج سیل (P)، زمان پایه (B)و زمان اوج سیل(TP)) پیشنهاد گردید و از مناسبترین ساختارهای سی- واین جهت مدلسازی توزیع توام چهار متغیره بهره گرفته شد. در این روش ابتدا با استفاده از جایگشت متغیرها ساختارهای سی-واین مختلف حاصل گردید و سپس مناسبترین جفت- مفصلها از خانوادههای مفصل بیضوی و ارشمیدسی مطابق با معیارهای اطلاعات بیزین(BIC) و آکائیکه (AIC) انتخاب گردید. در نهایت مفصلهای سی-واین چهاربعدی حاصل با مفصلهای تجربی چهار بعدی مقایسه گردیدند و با توجه به معیارهای ضریب تبیین، ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین قدر مطلق خطاها و روش گرافیکی، ساختار (B-P-V-TP) دقیقترین تابع توزیع توام چهار بعدی تشخیص داده شد. بنابراین در نهایت نتیجهگیری شد که انتخاب متغیر زمان پایه Bبعنوان متغیر مرکزی انتخاب مناسبی بوده و این متغیر نقش کنترلکننده متغیرهای حجم کل، زمان اوج و دبی اوج سیل را دارا میباشد.
The recognition of a proper multi-dimensional copula for determination the dependence structure in multi- dimensional data is not easy. Because multi- dimensional copulas such as the multi-dimensional Elliptical and Archimedean copulas lack flexibility to capture dependence structure and include other limitations, such as parameter restrictions. To dominate these limitations, vine copulas have been presented and employed for simulation of hydrology variables. To realize and fully perceive the mixed and hidden dependence patterns between flood characteristics (flood volume (V), peak flow (P), base time (B) and peak time (TP)), a mixture of C-vine copulas is proposed describing the dependence structure between the main flood characteristics and then simulates them use the most proper C-vine structures. As a C-vine structure consists several parameters capturing the dependence structure through cascade of pair-copulas, the proposed structure can explain completely complex and hidden dependence patterns in multi- dimensional data. In the present study, to achieve the most suitable C-vine structures, first different structures were created through the permuting of flood characteristics in the C-vine structure and then the most appropriate copula family among Elliptical or Archimedean copula families was selected for each pair-copula according to Log Maximum Likelihood (LML), AIC and BIC evaluation criteria. Finally, the obtained four-dimensional joint distribution functions were compared with empirical copula and according to RMSE, MAE and R2 criteria and graphical method, structure (B-P-V-TP) was known as the most accurate structure. Thus, it was found that the selection of flood base time as central variable is a appropriate selection and plays role of controlling variable for volume, peak discharge and peak time of flood variables.
https://idj.iaid.ir/article_55357_697689fecc2055e580ea43f2b667fbc2.pdf
حجم سیل
جفت-مفصل
مفصل ارشمیدسی مفصل بیضوی
معیار اطلاعات آکائیکه
Akaike information criteria
Archimedean copula
Elliptic copula
Flood volume
pair-copula
per
انجمن آبیاری و زهکشی ایران
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
2008-7942
2676-6884
2016-08-22
10
3
339
351
55361
Original Article
بهینهسازی برنامهریزی آبیاری در واحدهای زراعی شبکه آبیاری و زهکشی شهید چمران اهواز
Optimizationof Irrigation Schedulingin Farm’s Units atShaidChamran Irrigation and Drainage Network
افشین نجفی
1
ابراهیم امیری تکلدانی
amiri@ut.ac.ir
2
حامد ابراهیمیان
ebrahimian@ut.ac.ir
3
سید هادی میرابولقاسمی
4
دانش آموخته کارشناسی ارشد سازههای آبی دانشگاه تهران / عضو هیئت مدیره شرکت دانشبنیان آرین خوشه پارس، تهران، ایران
دانشیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
استادیار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
مدیر بخش آبیاری و زهکشی شرکت مهندسین مشاور آب خاک تهران، تهران، ایران
بزرگترین مصرفکنندهی آب در جهان، بخش کشاورزی است. در نتیجه بهینهسازی مصرف آب کشاورزی از اهمیت فراوانی برخوردار است. در این پژوهش، بهینهسازی برنامهریزی آبیاری در واحدهای زراعی تحت پوشش یک کانال درجهی سه در شبکه آبیاری و زهکشی با استفاده از مدل AquaCropو بهینهسازی چند هدفه در مدل الگوریتم ژنتیک انجام گرفت. بدین منظور دو نوع برنامهریزی آبیاری عمق ثابت- دور ثابت و عمق متغیر- دور متغیر متناسب با دو نوع بافت خاک (سبک و سنگین) در واحدهای زراعی تحت مطالعه، برای محصول ذرت دانهای (گیاه پرمصرف الگوی کشت) بررسی شده و حالت بهینه برای دو برنامهریزی پیشنهاد گردید. توابع هدف در نظر گرفته شده در مدل بهینهسازیدر خاک با بافت سبک عبارت از بهرهوری آب، کسر آبشویی، عملکرد و تعداد نوبت آبیاری و در خاک با بافت سنگین، بهرهوری آب، شوری عصاره اشباع خاک، عملکرد و تعداد نوبت آبیاری بود. نتایج حاصل از بهینهسازی،نشاندهنده کاهش تقریباً 50 درصد در مصرف آب،افزایش 94 درصد در مقدار بهرهوری آب، کاهش 62 درصد در کسر آبشویی و کاهش سه نوبت آبیاری در برنامهی عمق ثابت- دور ثابت و کاهش 50 درصد در مصرف آب، افزایش111 درصد در مقدار بهرهوری آب، کاهش 66 درصد در کسر آبشویی و کاهش سه نوبت آبیاری در برنامهی عمق متغیر- دور متغیر در خاک سبک، نسبت به برنامه پیشنهادی موجود میباشد. برای خاک با بافت سنگین نیز نتایج نشاندهنده کاهش 35 درصد در مصرف آب، افزایش 63 درصد در مقدار بهرهوری آب، کاهش 52 درصد در کسر آبشویی و کاهش یک نوبت آبیاری در برنامهی عمق ثابت- دور ثابت و کاهش 35 درصد در مصرف آب، افزایش70 درصد در بهرهوری آب، افزایش11 درصد در عملکرد محصول و کاهش یک نوبت آبیاری در برنامهی عمق متغیر- دور متغیرنسبت به برنامه پیشنهادی است.
The biggest consumer of water in the world is agricultural sector. So, optimization of agricultural water usage is considered of a great importance. In this research, optimization of irrigation scheduling in ShahidChamran irrigation and drainage network has been investigated at the scale of farm channels using a combined model including AquaCrop simulation model, a multi-objective classic optimization algorithm (weighted sum), and genetic algorithm. Two types of irrigation scheduling methods of constant depth-interval and variable depth- interval proportionate with soil type in maize farm units (cropping pattern plant with high demand) were proposed. Objective functions were developed to optimize soil type 1 (coarse-textured) water productivity, leaching fraction, yield and the number of irrigation events while for soil type 2 (fine-textured) the objective functions were water productivity, soil saturated extract salinity, crop yield and the number of irrigation events. Each objective function component contains concepts of water resources sustainable development, control on drainage volume and environment, lands stability and utilization issues. For soil type 1, optimization results showed a reduction about 50% in water consumption, an increase up to 94 % in water productivity, a reduction of 62% in leaching fraction, three times reduction in irrigation events in constant depth-interval schedule. The results also showed a reduction of 50% in water consumption, 111% increase in water quantities efficiency, a reduction of 66% in leaching fraction, and three times reduction in irrigation events in variable depth-interval method in soil type 1. Furthermore, the results for soil type 2, were a reduction of 35% in water consumption, an increase of 63% in water productivity, 52% reduction in leaching fraction, reducing an irrigation event in constant depth-interval schedule. For variable depth-interval method, the results indicate a reduction of 35% in water concumption, an increase of 70% of water usage efficiency, 11% increase in crop yield and a reduction of an irrigation event, compared with the proposed irrigation scheduling.
https://idj.iaid.ir/article_55361_64b9db6c30e8ce153941d4cc8a9b05c0.pdf
برنامهریزی آبیاری
بهینهسازی چند هدفه
تابع هدف
ذرت
مدلAquaCrop
Irrigation schedule
Multi objective Optimization
AquaCrop model
Objective Function
maize
per
انجمن آبیاری و زهکشی ایران
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
2008-7942
2676-6884
2016-08-22
10
3
352
364
55363
Original Article
پیشبینی و تحلیل عدم قطعیت تغییرات کاربری اراضی در حوضه زرینهرود
Prediction and Uncertainty Analysis of land Use Changes in the Zarineh Roud Basin
غلامعباس سهولی
1
مجید دلاور
m.delavar@modares.ac.ir
2
محسن قمری اصل
3
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه منابع آب، دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
استادیار، گروه منابع آب، دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، تهران
دکتری عمران نقشه برداری، گروه عمران، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
تغییرات کاربری اراضی ازجمله مؤلفههای اصلی در مطالعات منابع آب و به عنوان یکی از دلایل اصلی کاهش جریان ورودی به دریاچه ارومیه مطرح گردیده است. برآوردی از چشمانداز این تغییرات در آینده با توجه به روند احتمالی آنها و همچنین سیاستگذاریهای انجام شده در حوضه، میتواند در تصمیمگیری مؤثر و چارهاندیشی برای رفع بحران زیست محیطی دریاچه ارومیه بسیار کارساز باشد. در مطالعه حاضر تلاش شده است تا ضمن استخراج و بررسی تغییرات تاریخی کاربری اراضی در حوضه زرینهرود با استفاده از تصاویر ماهوارهای، چشماندازی از آینده تغییرات کاربری اراضی ارائه گردد. ارزیابیهای به عمل آمده در استانهای موجود در حوضه زرینه رود، به طور متوسط بیشترین تغییرات را در راستای افزایش کاربریهایی همچون کشت آبی(40 درصد) و باغات (57 درصد) و همچنین در جهت کاهش اراضی مرتعی(5 درصد) و کشت دیم(10 درصد)، در سال 2013 نسبت به سال 2000، نشان میدهد. این روند تغییرات برای افق 2020 نیز مشاهده شده است. تحلیل عدم قطعیت نتایج حاصل از پیشبینی کاربری اراضی در افق 2020 نیز حاکی از آن است که کاربریهای کشت آبی، دیم و باغ به ترتیب با اطمینانپذیری 73 ، 85 و 48 درصد، دارای بیشترین عدمقطعیت پیشبینی بودهاند.
Changes land use is the main component in water resources studies and have been proposed as one of the main reasons for the reduction in inflow to the Lake Urmia. Estimation of changes in future landscape due to their potential trends as well as the policies conducted in the basin, can be effective in decision-making and remedy for resolving Urmia Lake environmental crisis.
In this study has been tried to extract and assess the historical changes in land use in the Zarineh basin using satellite images and a projection of the future land use changes has been provided. Results show that between 2000 and 2013, on average, most of changes are to increase land use, such as irrigated agriculture (40%) and gardens (57%) and also to reduce pasture land (5%) and dry land farming (10%). This trend has also been observed for horizon 2020. Uncertainty analysis of results of lanuse prediction for horizon 2020 show that the irrigated agriculture, dry land farming and gardens lanuses respectively by reliability of 73, 85 and 48 percent, have the largest prediction uncertainty.
https://idj.iaid.ir/article_55363_bb54c275ec239ce9e08e34bf9adce5f1.pdf
پیشبینی
زرینهرود
سلولهای خودکار
کاربری اراضی
عدم قطعیت
Cellular Automata
land use
prediction
Uncertainty
Zarrineh Roud
per
انجمن آبیاری و زهکشی ایران
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
2008-7942
2676-6884
2016-08-22
10
3
365
376
55365
Original Article
تعیین تابع تولید گیاه ریحان تحت شرایط کم آبیاری و استفاده از نانو کود
Determination of Water-Yield Basil Function Under the Terms of Deficit Irrigation and Nano Fertilizer Application
محمد نادریانفر
naderian.mohamad@yahoo.com
1
استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جیرفت، کرمان، ایران
ریحان (Ocimum basilicum L.) یکی از گیاهان مهم متعلق به تیره نعناع (Lamiaceae) است که به عنوان گیاه دارویی، ادویهای و همچنین به صورت سبزی تازه مورد استفاده قرار میگیرد. تحقیق حاضر جهت تعیین عمق شاخص آبیاری تحت شرایط مدیریتی مختلف با ارزیابی اثر سهگانه کم آبیاری، بافت خاک و استفاده از نانو کود بر عملکرد گیاه ریحان دارویی انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی با 18 تیمار و 3 تکرار در سال 1392-1393 در ایستگاه هواشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. تیمارهای کم آبیاری شامل سه سطح آبیاری (ETc %100I1=)، (ETc %75I2=) و (ETc %50I3=) و تیمار کود شامل 3 سطح نانو کود با غلظت کامل (F1)، نانو کود با غلظت 70 درصد (F2)، و عدم استفاده از نانو کود (F3)؛ در دو بافت سبک (S1) و متوسط (S2) اجرا گردید. نتایج نشان داد که میزان متوسط تبخیر- تعرق واقعی برآوردی متوسط توسط دستگاه REC-P55، در ابتدای دوره رشد ریحان 38/3 میلیمتر بوده که این میزان با افزایش دوره کشت به میزان 60/8 میلیمتر در دوره میانی افزایش یافته است. نتایج آنالیز ضریب گیاهی نشان داد که بیشترین ضریب گیاهی ریحان در تیر ماه به میزان 42/1 میباشد. نتایج تحقیقات حاکی از آن بود که بیشترین میزان کارایی مصرف آب بر حسب عملکرد تر و خشک در تیمار S2I3F3 به میزان 06/2 و 37/0 کیلوگرم در مترمکعب بدست آمد. در حالی که بیشترین کارایی مصرف آب بر حسب عملکرد دانه در تیمار S1I2F2 (37/0 کیلوگرم در مترمکعب) بدست آمد. با استفاده از نتایج تحقیق بر اساس سطوح مختلف آب مصرفی توابع تولید Y(W)، تابع هزینه C(W) و تابع درآمد B(W) برای گیاه ریحان بر اساس تحلیل ریاضی و اقتصادی این توابع، عمقهای شاخص و بهینه آبیاری مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص گردید که با کم آبیاری در شرایط محدودیت آب، با هدف استفاده حداکثر از واحد حجم آب، عمق بهینه آب مصرفی نسبت به آبیاری بیشینه 20 درصد کاهش خواهد یافت. همچنین با این میزان کم آبیاری حداکثر بازده ریالی به ازای هر مترمکعب آب مصرفی 1849 ریال بدست آمد.
Basil (Ocimum basilicum L.) is one of the important aromatic plants belonging to the genus Lamiaceae, which is used as a herb, spice as well as fresh vegetable.The present study was performed to determine the irrigation depth index under different management conditions with evaluating the effect of deficit irrigation, soil texture and nano fertilization on herbal basil yield. The experiment was performed as a factorial based on randomized complete block design (RCBD) with 18 treatments and three replications at weather station, Ferdowsi University of Mashhad. Deficit irrigation treatments consisted of three levels of irrigation (I1=100% ETc), (I2=75% ETc), (I3=50% ETc) and three levels of nano fertilizers, containing nano fertilizer with full concentration (F1), 70% (F2), and non-using of nano fertilizer (F3) were implemented in two light soil texture (S1) and medium soil texture (S2). The results showed that the average actual evapotranspiration estimation by REC-P55 device has been equal to 3.38 mm at the beginning of the growing period of Basil, which amount has increased to 8.60 mm with increased cultivation period in the middle period. The results of plant coefficient analysis showed that the maximum kc of basil (1.42) was detected in July. The results also indicated that the highest water use efficiency (WUE) was obtained in terms of fresh and dry yield as 2.06 and 0.37 kg/m3 in S2I3F3 treatment, respectively, while the maximum water use efficiency in terms of seed yield (0.37 kg/m3) was obtained in S1I2F2 treatment. Using the research results, according to different levels of water use of functions of yield Y(W), cost C(W), and benefit B(W) for Basil based on mathematical and economic analysis of these functions, irritation index and optimal depths were evaluated. It was found that with deficit irrigation under water restriction conditions, with the aim of maximum use of water volume unit, the optimal water consumption depth will be reduced by 20% compared to maximum irrigation mode. Also, with this amount of deficit irrigation, the maximum Rial return per cubic meter of water consumption would be as 1849 Rials.
https://idj.iaid.ir/article_55365_0f38a0f1e09c3c107d31d370bd5c8102.pdf
تابع تولید
عمق بهینه آبیاری
کم آبیاری
نانو کود
Nano Fertilizer
Deficit irrigation
Yield Function
Optimum Irrigation Depth
per
انجمن آبیاری و زهکشی ایران
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
2008-7942
2676-6884
2016-08-22
10
3
377
388
55367
Original Article
شبیهسازی توزیع رطوبت و نیترات در خاک در دو سیستم آبیاری سطحی و قطره ای با استفاده از مدل Eu-Rotate-N در اصفهان
Simulation of Soil Nitrate and Water Distribution in two Different Surface and Drip Irrigation Systems using Eu-Rotate-N in Isfahan
فروغ فاضل
forough_f67@yahoo.com
1
ناصر گنجی خرم دل
2
مهدی قیصری
gheysari@cc.iut.ac.ir
3
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه اراک، اراک، ایران
- استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، گروه مهندسی آب، دانشگاه اراک، اراک، ایران
دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
به علت رشد جمعیت جهان و محدودیت منابع آب، آبیاری در کشاورزی باید در جهت تولید محصول بیشتر با میزان آب کمتر حرکت کند بنابراین پژوهشها بر افزایش کارایی آب و نیتروژن متمرکز شده است که شبیهسازی عددی راه حل مؤثری در بهینهسازی مدیریت آب و کود در مزرعه برای رسیدن به بالاترین عملکرد محصول و پایینترین آلودگی نیترات خاک، در شرایط بحران کمبود آب میباشد. این امر لزوم ارزیابی مدلهای جدید با کاربری آسان در شناسایی صحیح توزیع آب و املاح در خاک منطقه و انتخاب بهترین گزینه مدیریتی را نشان می دهد. مدل Eu-Rotate-N برای شبیهسازی و بهینهسازی مصرف نیتروژن در تناوب محصولات گیاهی و بدون نیاز به کالیبراسیون، توسعه داده شده است. این پژوهش با هدف بررسی کارایی مدل Eu-Rrotae-N درشبیه سازی توزیع رطوبت و نیتروژن و عملکرد گیاه فلفل تحت دو سیستم آبیاری قطره ای و سطحی در مزرعه ای با بافت لوم رس سیلتی در اصفهان در سال 94 انجام شد. چهار شاخص آماریRMSE ،NRMSE ، r2 و d جهت ارزیابی مدل محاسبه شدند. این شاخصها برای رطوبت خاک در هر دو تیمار و در کل پروفیل خاک به ترتیب برابر با 025/0، 26/13، 65/0، 996/0 بودند. همچنین برای نیترات و عملکرد گیاه در هر دو تیمار مقدار NRMSE کمتر از 20 درصد r2 بیشتر از 90 درصد بود که نشان دهنده کارایی خوب و روند شبیهسازی بسیار مناسب مدل بود. بنابراین کارایی مدل Eu-Rotate-N در شبیه سازی توزیع رطوبت، نیترات و عملکرد برای گیاه فلفل تایید شد و میتوان از مدل برای شبیهسازی و بهینهسازی مدیریت آب در مزرعه در شرایط اقلیمی گرم و خشک در خاکی با بافت سنگین برای گیاه فلفل استفاده نمود.
Because of world population growth and limited water resources, irrigation should be moved in direction of producing more yield with less water. Therefore researches has concentrated on improvement of water and nitrogen use efficiency, which numerical simulation is the effective solutions to optimize the management of water and fertilizer in the field in order to achieve the maximal yield and minimal nitrate pollution of soil in water deficiency crisis condition.This shows the necessity of evaluating of new user friendly models to identify the correct distribution of water and solute in the soil and choosing the best management. The Eu-Rotate-N model has been developed for simulation and optimization of nitrogen use in vegetables rotation and without the need to calibration.This study in 2015 was conducted to evaluate the efficiency of Eu-Rate-N model in simulation of moisture and nitrogen distribution and yield under drip and surface irrigation system and for pepper plant in a farm with silty clay loam soil in Isfahan. Four statistical index, RMSE, NRMSE, r2, d in order to model validation was calculated. These indexes for soil water content in both treatments and in the complete soil profile were 0.025, 13.26, 0.65, 0.996 respectively. Also NRMSE for soil nitrate content and plant yield in both treatment was less than 20 percent and r2 was more than 90 percent which pointed out to well efficiency and well process of simulation of the model. So the Eu-Rotate-N model efficiency for simulating soil water and nitrate content distribution and yield for pepper was confirmed and we can use Eu-Rotate-N model for the simulation and optimization of agricultural water management in the hot and dry climate conditions in heavy soil texture for pepper.
https://idj.iaid.ir/article_55367_31c7c53f802e5e2b9d0f32ba421ff640.pdf
آلودگی نیترات
اقلیم گرم و خشک
توزیع رطوبت خاک
فلفل شیرین
Hot and dry climate
Nitrate pollution
Soil moisture distribution
Sweet pepper
per
انجمن آبیاری و زهکشی ایران
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
2008-7942
2676-6884
2016-08-22
10
3
389
397
55369
Original Article
واسنجی و اعتبارسنجی مدل AquaCrop در مدیریت آبیاری غلات مهم
AquaCrop Model Calibration and Evaluation in Irrigation Management for Main Grains
هادی رمضانی اعتدالی
ramezani@eng.ikiu.ac.ir
1
عبدالمجید لیاقت
aliaghat@ut.ac.ir
2
مسعود پارسینژاد
3
علیرضا توکلی
4
استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بینالمللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران
استاد گروه آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران، تهران، لیاقت
دانشیار گروه آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
عضو هیات علمی (استادیار پژوهش) موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
با توجه به کمبود منابع آب به خصوص در مناطق خشک و نیمهخشک، اعمال کم آبیاری یکی از مهمترین مدیریتها بهمنظور دسترسی به بیشترین تولید است. در سالهای اخیر مدلهای گیاهی متعددی برای شبیهسازی رشد و عملکرد گیاهان در شرایط مختلف زراعی و آبیاری ارائه شده است. مدل AquaCrop یک مدل فراگیر است که توسط فائو برای محدوده وسیعی از محصولات زراعی ارائه شده است. در این تحقیق توانایی دو نسخه 3.1 و 5 مدل AquaCrop در مدیریت کمآبیاری برای غلات مهم (گندم، جو و ذرت دانهای) در حوضه رودخانه شور بررسی شده است. نسخه 3.1 تنش شوری را در نظر نمیگیرد. در ابتدا لازم است که مدل واسنجی شود. واسنجی پارامترهای گیاهی مانند عمق توسعه ریشه، حداکثر پوشش گیاهی و طول دورههای مختلف رشد از جمله مهترین پارامترها در مرحله واسنجی است. پس از واسنجی اقدام به اعتبارسنجی مدل شد. نتایج شاخصهای ارزیابی نسخه 3.1 مدل AquaCrop شامل RMSE و EF بهترتیب 6/286 کیلوگرم بر هکتار و 91/0 برای گندم، 9/233 کیلوگرم بر هکتار و 94/0 برای جو، 4/444 کیلوگرم بر هکتار و 98/0 برای ذرت در سال 1379 و 3/796 کیلوگرم بر هکتار و 95/0 برای ذرت در سال 1380 بود. مقادیر RMSE بهترتیب 0/265، 1/198، 8/430 و 4/780 کیلوگرم بر هکتار و مقادیر EF بهترتیب 94/0، 96/0، 99/0 و 98/0 برای گندم، جو، ذرت در سال 1379 و ذرت در سال 1380 برای نسخه 5 مدل AquaCrop بود. نتایج نشان میدهد نسخه 5 مدل به دلیل در نظر گرفتن تنش شوری، دقت بیشتری دارد. بنابراین پیشنهاد میشود هنگامی که منابع آب و خاک شوری بالایی دارند و یا گیاه حساسیت بالاتری به شوری دارد از نسخه 5 مدل AquaCrop است.
Due to water resources shortage, especially in arid and semiarid region, deficit irrigation is one of main managements for achieving maximum production. In recent years, many crop models are developed for simulation of crop growth and yield in various fields and irrigation managements. These models can simulate crop growth and crop yield. AquaCrop model is a pervasive model and is developed by FAO that can be used in growth simulating and modeling of many crops. In this study, Capability of the AquaCrop 3.1 and 5 in deficit irrigation management of important grains (wheat, barley and corn) in Shoor river basin has been investigated. At the first the model should be calibrated. Calibration of crop parameters such as rootzone depth, maximum canopy and periods of each growing cycle are main crop parameters that must be calibrated. Then, the calibrated model has been validated. RMSE and EF indexes were obtained 286.6 Kg/ha and 0.91 Kg/ha for wheat, 233.9 Kg/ha and 0.94 for barely, 444.4 Kg/ha and 0.98 (for the 2000 year data) and 796.3 Kg/ha and 0.95 for corn (for the 2001 year data), respectively by Aquacrop 3.1. RMSE indexes were 265.0, 198.1, 430.8 and 780.4 and EF indexes were 0.94, 0.96, 0.99 and 0.98 for wheat, barely, corn for the 2000 and 2001 year data, respectively by AquaCrop 5. These results show AquaCrop 5 have more accuracy due to salinity consideration. So AquaCrop 5 is suggested when there is salinity in soil and water resources or crop is sensetive to salinty.
https://idj.iaid.ir/article_55369_5f672a6a15fa4f1ff5034c0797a71ff8.pdf
گندم
جو
ذرت دانهای
مدلهای گیاهی
کمآبیاری
Wheat
Barley
Corn
Crop model
Deficit irrigation
per
انجمن آبیاری و زهکشی ایران
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
2008-7942
2676-6884
2016-08-22
10
3
398
411
55372
Original Article
پیشبینی تغییرات تبخیر واقعی سالانه در مناطق خشک با استفاده از چارچوب اصلاح شده بادیکو (مطالعه موردی: حوضه آبریز نیشابور-رخ)
Prediction of Annual Evaporation Change in Dry Regions Using the Budyko-type framework (Case Study of Neishaboor-RokhWatershed)
آمنه میان آبادی
1
امین علیزاده
alizadeh@um.ac.ir
2
سیدحسین ثنایی نژاد
3
بیژن قهرمان
bijangh@um.ac.ir
4
کامران داوری
davary.stu@gmail.com
5
دانشجوی دکترای گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
تعیین و پیشبینیمؤلفههای بیلان آب بهویژه تبخیر واقعی در حوضههای آبریز اهمیت زیادی در ارایه راهکارهای مدیریتی و برنامهریزیهای سازگاری با تغییر اقلیم دارد. مدلهای هیدرولوژیکی توزیعی یا فیزیک-مبنا بسیار پیچیده بوده و برای تخمین مؤلفههای بیلان آب نیازمند دادههای فراوانی میباشند. همچنین دقت و کیفیت دادههای ورودی تأثیر زیادی بر میزان دقت این مدلها دارد. در برخی موارد نیازی به داشتن تخمین بسیار دقیق مؤلفههای بیلان نیست و برای اهداف مدیریتی داشتن تخمین اولیه از تبخیر و رواناب در مقیاس سالانه کافی میباشد. به همین دلیل استفاده از مدلهای یکپارچه مفهومی در مطالعات اولیه هیدرولوژی گسترش یافته است. یکی از مدلهای یکپارچه ساده که کاربرد آن در سطح جهان گسترش زیادی یافته، منحنیهای بادیکو میباشد. منحنیهای بادیکو برای حوضههای دارای شرایط پایدار که در آنها تغییرات ذخیره آب ناچیز فرض میشود، قابل استفاده میباشد. با گسترش استفاده از چارچوب بادیکو مدل جدیدی (مدل Greve et al., 2016) ارائه شده است که با تغییر شرایط مرزی بتواند در مقیاسهای زمانی کوچک و در شرایطی که تغیییرات ذخیره آب قابل صرفنظر کردن نیست، مقدار تبخیر حوضه را تخمین بزند. در پژوهش حاضر با توجه به شرایط ناپایدار حوضه نیشابور- رخ، مدل جدید ارائه شده با استفاده از دادههای بارش، تبخیر پتانسیل و تبخیر واقعی واسنجی و سپس مقدار تبخیر برای دوره پایه (1351-1350 تا 1384-1383) و دوره آینده (1396-1395 تا 1429-1428) با استفاده از مدل اقلیمی به دست آمده از پروژه CORDEX تخمین زده شد. میانگین پارامترهای مدل گریو و همکاران ( و ) با توجه به تبخیر واقعی به دست آمده از مدل SWAT به ترتیب برابر 24/0 و 54/1 به دست آمد. نتایج بررسی تغییر اقلیم نشان داد که مقدار بارش در دوره آینده 48/0 درصد کاهش و دمای متوسط، تبخیر پتانسیل و تبخیر واقعی به ترتیب 25/11، 66/4 و 11/2 درصدافزایش خواهد یافت.
Prediction of the water balance components, including actual evaporation is important for water resources management and climate change adaptation. Physically-based or distributed hydrological models are too complicated and they need lots of data as inputs to estimate the water balance components. Also the accuracy and the quality of the inputs can affect the accuracy of the models’ prediction. In some cases, it is not needed to have an accurate estimation of the water balance components and a primary estimation of annual evaporation and runoff is adequate for the management of the catchments. For these purposes, the conceptual lumped models were developed for the primary studies of hydrology. One of the most applied lumped models is developed based on Budyko hypothesis. Budyko curves were applied for the steady-state catchments in which the soil water storage is negligible. In the Budyko framework, a new equation (Greve et al., 2016)was developed to estimate evaporation in non-steady-state situations where the soil water storage cannot be negligible. In this study, the new proposed model was calibrated for the non-steady-state catchment of Neishaboor-Rokh using the precipitation, potential evaporation and actual evaporation and then using the calibrated equation, actual evaporation was estimated for the historical (1971-2005) and future (2016-2050) period of CORDEXproject. Based on the actual evaporation from SWAT model, Greve et al. model parameters (y0 and k) were 0.24 and 1.54, respectively. The results showed that, under climate change, the precipitation rate would decrease by 0.48% and mean temperature, potential evaporation and actual evaporation would increase by 11.25%, 4.66% and 2.11%, respectively.
https://idj.iaid.ir/article_55372_b76470330bcb1f9fc99aa6f63d44c051.pdf
بادیکو
تبخیر
تغییر اقلیم
CORDEX
SWAT
حوضه نیشابور- رخ
evaporation
Budyko
Climate change
CORDEX
SWAT
Neishaboor-Rokh watershed
per
انجمن آبیاری و زهکشی ایران
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
2008-7942
2676-6884
2016-08-22
10
3
412
421
55374
Original Article
برنامهریزی آبیاری ذرت بر اساس اختلاف دمای آسمانه گیاهی و هوا
Irrigation Scheduling of Corn by Difference in Canopy and Air Temperatures
ابوالفضل ناصری
nasseri_ab@yahoo.com
1
دانشیار پژوهش بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان شرقی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تبریز، ایران.
برای برنامهریزی آبیاری گیاهان، از رطوبت خاک، متغیرهای جوّی و سنجشهای گیاهی و یا ترکیب این اندازهگیریها استفاده میشود. بهمنظور تعیین زمان مناسب آبیاری گیاه ذرت بر مبنای اختلاف دمای آسمانه گیاهی و هوا، آزمایشی در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان شرقی (خسروشهر)، در قالب طرح بلوک کاملاً تصادفی با تیمارهای آزمایشی آبیاری کامل (T1)، آبیاری محدود با آبیاری کامل در دوره خمیری (T2)، آبیاری محدود با آبیاری کامل در دوره گلدهی (T3)، آبیاری محدود با آبیاری کامل در دوره گلدهی و خمیری (T4) گیاه ذرت سینگل کراس 704 در سه تکرار انجام شد. آبیاری محدود به صورت جویچههای یکدرمیان اعمال شد. دمای پوشش سبز گیاه به کمک دماسنج مادون قرمز و دمای تر و خشک هوا با دماسنجهای تر و خشک اندازهگیری شد. با محاسبه اختلاف دمای آسمانه گیاهی و دمای هوا (Tc-Ta)، فاصله خطوط تنش کمبود حداکثر و حداقل برای گیاه مشخص گردید. با استفاده از مقادیر کمبود فشار بخار و اختلاف دمای آسمانه گیاه و هوا، معادله خطهای مبنای پائین برای تیمارهای یاد شده تعیین شد. میانگین اختلاف دمایی در خط مبنای بالا برابر 7/4 درجه سانتیگراد به دست آمد. بر اساس تغییرات اختلاف دمای آسمانه گیاهی و هوا، کمبود فشار بخار و شیب فشار بخار واقعی، یک مجموعه نمودار به عنوان راهنمای مهندسی در برنامهریزی آبیاری ذرت در منطقه یا مناطق با اقلیم و شرایط مشابه ارائه شد.
Soil moisture, climate and crop measurements were applied in Irrigation scheduling in a farm.
In order to determine irrigation time of corn (Single cross 704) by difference in canopy and air temperatures, an experiment was conducted at the Agriculture and Natural Resources Research Center of East Azarbaijan (Khosroshahr). The experiments were as Randomly Complete Blocks with three replications and with treatments of full irrigation during corn growth period (T1), limited irrigation with full irrigation at dough stage (T2), limited irrigation with full irrigation at flowering stage (T3) and limited irrigation with full irrigation at flowering and dough stages (T4). The canopy temperature was measured by an infrared thermometer and wet and dry temperatures of air were measured by the wet-dry thermometer. The stress lines for corn under specified climate condition were determined by computation of air and canopy temperatures differential values (Tc-Ta). For irrigation treatments, the lower baselines during corn growth period were determined by vapor pressure deficit, air and canopy temperatures differential values (Tc-Ta) . The (Tc-Ta) was obtained as 4.7 oC in the upper baseline. A series diagrams were presented as engineering procedure for irrigation scheduling of corn, based on vapor pressure deficit, air and canopy temperatures differential values.
https://idj.iaid.ir/article_55374_46e7ab311e2b66119be4729d15a487b1.pdf
آبیاری محدود
برنامهریزی آبیاری
ذرت
کم آبیاری
نمایه تنش کمبود آب
Corn
Deficit irrigation
Irrigation scheduling
Limited irrigation
Water stress index