OTHERS_CITABLE
ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر پارامترهای هواشناسی تحت سناریوهای مختلف در ایستگاه هواشناسی یزد
هدف از این تحقیق بررسی روند تغییرات سالانه فراسنجهای هواشناسی ایستگاه یزد شامل حداقل و حداکثر میانگین دمای روزانه و میانگین روزانه بارش (2005-1961) و همچنین میانگین سالانه پیشبینی شده این فراسنجها در سه دوره سی ساله آینده 2040، 2070 و 2100 توسط مدل SDSM تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5،RCP8.5، A2 و B2 است. در این پژوهش، با استفاده از ضریب تعیین و شاخصهای MAE، R2، RMSE اقدام به ارزیابی دادههای تولید شده توسط مدل SDSM در مقایسه با دادههای مشاهده شده موجود در دوره پایه شده است. کمترین مقدار R2 در واسنجی و اعتبارسنجی بین میانگین مقادیر مشاهدهای و شبیه سازی شده SRES، مربوط به بارش (0/86 و 0/80 درصد) بهدست آمد. در مرحله بعد از دادههای اقلیمی بزرگمقیاس HadCM3 تحت سناریوهای RCP2.6 مختلف برای پیشبینی دوره های آتی (2100-2010) مورد استفاده قرار گرفت. بیشترین کاهش بارش نسبت به دوره پایه مربوط به سناریوی RCP2.6 (0/35- میلیمتر در روز در فوریه)، بیشترین افزایش دمای حداکثر نسبت به دوره پایه، در دوره 2100 مربوط به سناریوی RCP8.5 (9/71 درجه سانتیگراد در ماه اوت) و بیشترین افزایش دمای حداقل نسبت به دوره پایه، در دوره 2100 مربوط به سناریوی RCP8.5 (10/54 درجه سانتیگراد در ماه اوت) است. نتایج بهدست آمده حاکی از افزایش دما در تمام ماهها و فصول سال و کاهش بارندگی در اکثر آنها است که این مسئله مؤید این مطلب است که در منطقه مورد مطالعه، اقلیم در حال تغییر است.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3961-fa.pdf
2021-02-28
1
19
10.47176/jwss.24.4.42131
تغییر اقلیم
HadCM3
SDSM
یزد
ایران
Evaluation of the Effects of Climate Change on Meteorological Parameters under Different Scenarios in Yazd Meteorological Station
The purpose of this research was to investigate the trend of annual changes in Yazd station's meteorological parameters including minimum and maximum average daily temperature and average daily precipitation (1961-2005), as well as the predicted annual mean of these parameters in the three upcoming thirty years of the 2040s, 2070s and 2100s, by the SDSM model, under RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5, A2, and B2 scenarios. Accordingly, by using the coefficient of determination and the MAE, R2, RMSE indicators, we evaluated the data generated by the SDSM model in comparison with the observed data in the base period. The lowest value of R2 based on the calibration and validation of the mean values of observed and simulated SRES was obtained for precipitation (86 and 80%). In terms of the R2 evaluation index, the accuracy of the small-scaled results of the minimum and maximum average temperature values was more than that of the average precipitation; however, in terms of the MAE and RMSE evaluation indicators, the accuracy of the small-scaled results of the average precipitation was higher than that of the minimum and maximum average temperature values. Subsequently, HadCM3 large-scale climatological data was used to predict the future periods (2010-2100). The results indicated that the temperature was raised in all months and seasons and the precipitation was decreasing in most of them, thereby confirming that the climate was changing in the studied region.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3961-en.pdf
2021-02-28
1
19
10.47176/jwss.24.4.42131
Climate Change
HadCM3
SDSM
Yazd
Iran.
H.
Fathizad
H.fathizad@stu.yazd.ac.ir
1
1. Department of Management Arid and Desert Regions, College of Natural Resources and Desert, Yazd University, Iran.
AUTHOR
M.
Tavakoli
Tmohsen2010@hotmail.com
2
2. Natural Resources Department, Agriculture Faculty, Ilam University, Ilam, Iran.
AUTHOR
M. A.
Hakimzadeh Ardakani
hakim@yazd.ac.ir
3
1. Department of Management Arid and Desert Regions, College of Natural Resources and Desert, Yazd University, Iran.
AUTHOR
R.
TaghizadehMehrjardi
rtaghizadeh@ardakan.ac.ir
4
3. Department of Soil Science, Agriculture and Natural Resources Department, Ardakan University, Yazd, Iran.
AUTHOR
H.
Sodaiezadeh
Hsodaie@yazd.ac.ir
5
1. Department of Management Arid and Desert Regions, College of Natural Resources and Desert, Yazd University, Iran.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
استفاده از بیوچار و تیمارهای معدنی برای اصلاح ویژگیهای شیمیایی یک خاک شور و سدیمی
در پژوهش حاضر، امکان اصلاح برخی ویژگیهای شیمیایی یک خاک شور و سدیمی طی افزودن سطح پنج درصد وزنی بقایای یونجه و دو نوع بیوچار تولید شده از باگاس نیشکر و پوست گردو بهصورت مستقل و همزمان با گچ، سولفات آلومینیم و مخلوط این دو بررسی شد. این پژوهش در سه تکرار در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی بهصورت گلدانی انجام شد. نمونههای خاک پس از اعمال تیمارها بهمدت چهار ماه در رطوبت ظرفیت مزرعه خوابانیده و برخی از مهمترین ویژگیهای شیمیایی خاک اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که بقایای یونجه بیشترین کارایی را در کاهش پهاش خاک داشته و کاربرد مخلوط این نوع بقایا با گچ مقدار پهاش خاک را از 13/9 در تیمار شاهد به 24/7 کاهش داد. تیمارهای گچ، سولفات آلومینیم و مخلوط این دو با افزایش غلظت یونهایی از جمله کلسیم و سولفات موجب افزایش غلظت الکترولیت خاک و درنتیجه افزایش قابلیت هدایت الکتریکی تا حدود سه برابر بیشتر از تیمار شاهد شدند. تیمارهای مورد استفاده با جایگزینی برخی یونها بهجای سدیم تبادلی موجب افزایش غلظت سدیم محلول و درنتیجه بالا رفتن نسبت جذب سدیم خاک شدند. بیشترین افزایش نسبت جذب سدیم را کاربرد همزمان بیوچار پوست گردو و گچ رقم زده و این ویژگی را از 6/22 در تیمار شاهد تا 3/54 افزایش داد. آزادسازی پتاسیم از تیمارهای آلی و بهبود شرایط عمومی خاک در پی افزودن تیمارهای شیمیایی موجب افزایش پتاسیم تبادلی خاک شد؛ درحالی که افزایش فسفر قابل دسترس خاک کمتر تحت تأثیر کاربرد تیمارهای شیمیایی قرار گرفت. در مجموع، بهنظر میرسد که اثرات اصلاحی تیمارهای آلی و معدنی مورد استفاده تکمیل کننده یکدیگر هستند و از اینرو، کاربرد همزمان آنها نهتنها ویژگیهای نامطلوب شیمیایی خاکهای شور و سدیمی را بهبود میدهد، بلکه افزایش کیفیت حاصلخیزی این خاکها را نیز رقم میزند.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3891-fa.pdf
2021-02-28
21
36
10.47176/jwss.24.4.41391
اصلاح خاک
باگاس نیشکر
پوست گردو
زغال زیستی
گرماکافت
Applying Biochar and Mineral Amendments to Remediate the Chemical Properties of a Saline-Sodic Soil
The present study was intended to improve the chemical properties of a saline-sodic soil using the individual application of alfalfa residue and two biochars produced from sugarcane bagasse and walnut shell, at the weighting ratio of 5%; their concomitant application with gypsum, aluminum sulfate and the mixture of these two chemical amendments was considered. The experiment was conducted in three replications using the factorial experiment in a completely randomized design. After four months of incubation, the soil samples were measured for their main chemical properties. The results showed that alfalfa residues were the most effective treatment to reduce the soil pH; so the concomitant application of this organic amendment with gypsum lowered the soil pH from 9.13 in the control (untreated soil) to 7.24. It was also observed that the addition of gypsum and/or aluminum sulfate to the soil led to the increase of the soil electrolyte concentration and consequently, the increase of soil electrical conductivity to three times greater than control, through an increase of ions, like calcium and sulfate in the soil solution. Increasing the soluble sodium concentration by replacing exchangeable sodium by other similar ions showed that the studied treatments enhanced the sodium adsorption ratio (SAR), which could be regulated by washing. Concomitant application of the walnut-shell biochar with gypsum had the most increasing effect on the soil SAR, enhancing it from 22.6 in the control to 54.3. Potassium was released from organic amendments, improving the soil general conditions; addition of chemical amendments elevated soil exchangeable potassium contents; however, the elevated soil available phosphorus contents were less influenced by chemical amendments application. As the conclusion, it seems that the positive impacts of the applied chemical and organic amendments would supplement each other; as a result, the concurrent use of both treatments not only improves the bad soil chemical properties, but also enhances the soil fertility.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3891-en.pdf
2021-02-28
21
36
10.47176/jwss.24.4.41391
Soil remediation
Sugarcane bagasse
Walnut shell
Biochar
Pyrolysis
Z.
Noori
z_noori@znu.ac.ir
1
1. Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran.
AUTHOR
M. A.
Delavar
amir-delavar@znu.ac.ir
2
1. Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran.
AUTHOR
Y.
Safari
yaser.safari@shahroodut.ac.ir
3
2. Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
ارزیابی ریسک اکولوژیک پسماندهای حفاری تونل آزادراه تهران- شمال بر رودخانه چالوس
مواد حفاری شده از تونل آزادراه تهران- شمال که طبق برآورد مهندسان پروژه بالغ بر 5/2 میلیون متر مکعب است، متأسفانه از ابتدا در فضای باز در کنار رودخانه و بدون درنظر گرفتن ضوابط زیستمحیطی دپو شده است. طی سالهای اخیر عواملی همچون هوازدگی و شسته شدن مواد حفاری شده توسط بارش و تخلیه زهآب تونل به محیط، باعث آلودگی و کاهش کیفیت آب رودخانه چالوس شده است. در تحقیق حاضر ریسک اکولوژیک ورود آلایندههای معدنی از مواد حفاری شده به این رودخانه مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق از مواد حفاری شده و رسوبات 5 نقطه رودخانه و حاشیه آن در طول یک سال نمونهبرداری شده است. از میان آلایندههای موجود نیکل، کادمیوم و مس مورد بررسی قرار گرفته است. قرائت نمونهها نشان میدهد که تقریباً 15 درصد از نمونهها دارای آلودگی زیاد، 60 درصد فاقد آلودگی و 25 درصد از نمونهها دارای آلودگی متوسط هستند. همچنین تمامی نمونهها دارای ریسک اکولوژیکی با خطر کم تا متوسط برآورد شدهاند.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3995-fa.pdf
2021-02-28
37
55
10.47176/jwss.24.4.42471
تونل
آزادراه تهران- شمال
فلزات سنگین
رسیک محیط زیستی.
Evaluation of the Ecological Risk for the Tunnel Drilling Waste of Tehran-Shomal Highway on Chaloos River
Drilling material from the tunnel of the Tehran-Shomal highway was estimated to be about 2.5 Million Cubic Meters by the project authorities. Sadly, from the beginning, the drilling materials had been deposited on the open space in the floodplain of the Chaloos river with slightest environmental considerations. During the previous years, weathering and leaching from the drilled materials besides the discharge of drain water from the tunnel had led to seriouse contaminations and the deterioration of the water quality of the Chaloos river. In this paper, the ecological risk of nonorganic pollutants due to drilled materials was investigated. The sampling was done from the excavated materials and river sediment in five different locations throughout a complete year. From the many pollutants, Nickel, Cadmium and Copper were chosen to be investigated. The results showed that almost 15 percent of the samples had a high degree of pollution, while 60 percent of them were clean and the other 25 percent included the highly contaminated ones. All samples were also estimated to have a low to high ecological risk.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3995-en.pdf
2021-02-28
37
55
10.47176/jwss.24.4.42471
Tunnel
Tehran-Shomal highway
Heavy metals
Environmental Risk.
Z.
Ghorbanpour
reyhane.ghorbanpour@gmail.com
1
1. Department of Environmental Engineering, School of Civil Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran.
AUTHOR
O.
Abessi
oabessi@nit.ac.ir
2
1. Department of Environmental Engineering, School of Civil Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran.
AUTHOR
F.
Kardel
f.kardel@umz.ac.ir
3
2. Department of Environmental Sciences, School of Basic Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
آبشستگی موضعی در آرایش تک ستونی گروه پایههای پل
با افزایش پهنای پلها، برای تحمل بار سازه پل عموماً از گروه پایه بهجای تک پایه استفاده میشود و بهصورت مخصوص گروه پایه متشکل از یک ستون پایهها برای نگهداری عرشه پل کاربرد فراوانی دارند. در این مطالعه، آبشستگی موضعی در گروه پایههای تک ستونی متشکل از چهار ردیف پایه با فاصله متفاوت بین پایهها در شرایط آب زلال و برای دو دبی جریان 20 و 35 لیتر بر ثانیه (اثر افزایش عمق جریان در شدت جریان مشابه) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش عمق جریان نه تنها عمق آبشستگی افزایش مییابد بلکه وسعت عرضی گودال آبشستگی نیز افزایش چشمگیری داشته است. علاوه بر این، بررسی اثرات عمق نسبی جریان بر میزان آبشستگی نمایانگر ضرورت اصلاح معیار جریان عمیق گزارش شده در منابع است. نتایج آزمایشهای گروههای پایه نشاندهنده تأثیر قابل توجه فاصله بین پایهها بر آبشستگی موضعی است. افزایش فاصله بین پایهها به کاهش اثرات متقابل گردابههای نعلاسبی و برخاستگی میانجامد و این امر سبب کاهش عمق آبشستگی و رویت گودالهای آبشستگی در اطراف هر پایه بهصورت تقریباً مجزا میشود. در پایان، نتایج با مدلهای جامع متداول مقایسه شد. یافته های این پژوهش در انتخاب و جانمایی مناسب روشهای کنترل آبشستگی کاربرد دارد.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3991-fa.pdf
2021-02-28
57
73
10.47176/jwss.24.4.16733
آبشستگی موضعی
گروه پایه
عمق آبشستگی
زمان
فاصله بین پایهها
Local Scour at Single Column Arrangement of Bridge Piles Group
In regard to wide piers, the pile group rather than single pile is used frequently to bear the loading of the structure in a particular arrangement; piles group composed of only one column of piles in the flow direction has a great effect on supporting the bridge deck. In this study, local scour at a single column arrangement of the piles group made up of four rows of piles characterized by different piles spacing was studied for clear-water conditions with two flow discharges of 20 and 35 l/s (the effect of increasing the flow depth with the same flow intensity). The results indicated that an increase in the flow depth not only greatly enhanced the scour depth and the width of the scour hole. Besides, the investigation of the relative flow depth on scour extent showed the need for revision in deep water conditions, as reported in the literature. The results of the pile group experiments revealed the noticeable impacts of piles spacing on the local scour. The bigger pile spacing caused a feeble interaction of wake-horseshoe vortices, leading to a decrease of the scour depth; the separate view of the scour holes was generated at individual piles. Finally, the results were compared with commonly used comprehensive models. The findings of this study can be applied for the appropriate selection and positioning for the countermeasure of the scour at bridge piers.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3991-en.pdf
2021-02-28
57
73
10.47176/jwss.24.4.16733
Local scour
Pile group
Scour depth
Time
Piles spacing
S.
Okhravi
s.okhravi94@basu.ac.ir
1
1. Department of Water Engineering, College of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamadan, Iran
AUTHOR
S.
Gohari
s.gohari@basu.ac.ir
2
1. Department of Water Engineering, College of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamadan, Iran
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
بررسی شاخصهای تنش خشکی در کم آبیاری سطحی ذرت
بهمنظور مطالعه و ارزیابی شاخصهای تنش خشکی در روش آبیاری سطحی بهروش جویچهای بر عملکرد، اجزای عملکرد دانه ذرت و کارایی مصرف آب آزمایشی طی دو سال (94 -1393) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان اجرا شد. آزمایش بهصورت کرتهای یکبار خـــــرد شده در قالب بلـوکهای کامل تصادفی با 4 تکــرار اجرا شد. آبیاری در 2 سطح (آبیاری پس از 100 و 200 میلیمتر تبخیر از تشت کلاس A) بهعنوان فاکتور اصلی و رقم در 6 سطح بهعنوان فاکتور فرعی مورد ارزیابی قرار گرفتند. مقایسه میانگین کارایی مصرف آب در اثرات متقابل آبیاری و رقم نشان داد تیمار 100 میلیمتر تبخیر از تشت کلاس A و ارقام V4 (PH1)، V5 (PH3) و V2 (S.C Mobin) بهترتیب با عملکردهای 1/353، 1/299 و 1/296 کیلوگرم دانه ذرت بهازای مصرف یک مترمکعب آب، بهصورت مشترک در رتبه اول و جایگاه برتر قرار گرفتند. میانگین آب مصرفی در سال 1393 در تیمارهای 100 و 200 میلیمتر تبخیر از تشت کلاس A بهترتیب 521/2 و 462/4 میلیمتر بود. نتایج ضریب همبستگی پیرسون نشان داد با افزایش اجزای عملکرد از جمله: تعداد دانه در ردیف و تعداد ردیف دانه، وزن هزار دانه افزایش یافت و بهدلیل ضریب همبستگی بسیار معنیدار وزن هزار دانه با عملکرد دانه (8776/0 r =) بهتبع آن عملکرد دانه نیز افزایش یافت. بیشترین مقادیر شاخصهای SSI، STI، MP، TOL، GMP HM و YI در رقم V4 (PH1) محاسبه شد. بیشتر بودن مقادیر شاخصهای فوق در رقم V4 (PH1) نسبت به دیگر ارقام موجب شد تا این تیمار، برتر معرفی شود. روند کاهشی عملکرد ذرت که با اعمال تنش کم آبی اتفاق افتاد، قطعاً موجب افزایش مقادیر شاخصهای SSI، STI، MP، TOL، GMP، HM و YI شد و برعکس کاهش عملکرد ذرت موجب تغییرات صعودی در شاخص YSI شد.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3998-fa.pdf
2021-02-28
75
91
10.47176/jwss.24.4.26986
وزن هزار دانه
کارایی مصرف آب
رقم
تبخیر و تعرق
Investigation of drought stress indices in corn surface water deficit
In order to study and evaluate the drought stress indices in surface irrigation by furrow method on grain yield, the yield components and water use efficiency, an experiment was conducted at Behbahan Agricultural Research Station in 2014-16. The experiment was conducted as a split plot in a randomized complete block design with 4 replications. Irrigation at two levels (irrigation after 100 and 200 mm evaporation from Class A pan, respectively) was evaluated as the main factor and corn cultivar was considered at 6 levels as the sub-factor. Comparison of the mean water use efficiency in irrigation and cultivar interactions showed 100 mm evaporation from Class A pan and cultivars V4 (PH1), V5 (PH3) and V2 (SC Mobin) were ranked the first and foremost, respectively, with the yields of 1.353, 1.299 and 1.296 kg of corn per kg of water consumed, respectively. The mean water consumed in 2014 of the experiment in 100 and 200 mm evaporation from Class A pan was 521.2 and 462.4 mm, respectively. Pearson correlation coefficient results also showed that with increasing the yield components, such as the number of grains per row and number of rows, the 1000-grain weight was increased due to the highly significant correlation coefficient of 1000-grain weight with grain yield (r = 0.8776). Consequently, grain yield was also increased. The highest values of SSI, STI, MP, TOL, GMP HM and YI indices were calculated in V4 (PH1). The higher values of the above indices in cultivar V4 (PH1) than other cultivars caused this treatment to be introduced as the superior one. The decreasing trend of corn yield, which was caused by water deficit stress, increased SSI, STI, MP, TOL, GMP and YI indices, while it decreased corn yield, leading to incremental changes in the YSI indices.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3998-en.pdf
2021-02-28
75
91
10.47176/jwss.24.4.26986
1000-grain weight
Water use efficiency
Variety
Evapotranspiration.
N.
Salamati
nadersalamati@yahoo.com
1
irrigation
AUTHOR
A.
Danaie
amirkhosrodanaie@gmail.com
2
2. Seed and Plant lmprovement Department, Khuzestan. Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Ahvaz, Iran
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
مقایسه روشهای درونیابی بهمنظور پهنهبندی میزان فرسایش بادی با مدل USEPA
فرسایش بادی یکی از مشکلات زیستمحیطی در کشور بهخصوص در مناطق خشک و نیمهخشک کشور است. طی سالیان اخیر روشها و مدلهای مختلفی برای برآورد و پهنهبندی میزان فرسایش بادی ارائه شده است. یکی از مدلهای معتبر تخمین میزان فرسایش بادی روش USEPA است. هدف از این مطالعه ارزیابی کمی میزان فرسایش بادی با مدل ذکر شده و مقایسه روشهای مختلف درونیابی برای تهیه نقشه فرسایش خاک با دقت بالا است. برای این هدف از منطقه مورد مطالعه 50 نمونه از عمق 30-0 برداشت شد. پس از آنالیزهای خصوصیات فیزیکی خاک از جمله توزیع اندازه ذرات اولیه و ثانویه، پارامترهای اقلیمی از جمله میزان تبخیر و تعرق، میزان بارندگی، سرعت باد و همچنین با توجه به ویژگیهای پوشش گیاهی و توپوگرافی منطقه، میزان فرسایش Q، Q30 و Q50 برآورد شد. برای تهیه نقشه فرسایش روشهای درونیابی از جمله کریجینگ معمولی و عام، IDW، LPI و RBF با هم مقایسه شدند. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار فرسایش شاخص Q50 با میزان 39 تن در هکتار در سال است. کمترین و بیشترین میزان فرسایش ذرات در شاخص Q30 بهترتیب 0/060 و 2/694 تن در هکتار در سال برای شاخص Q بهترتیب 0/009 و 0/055 تن در هکتار در سال است. نتایج همچنین نشان داد که روش IDW برای پارامتر Q50 با مقادیر کمترین میزان خطا (RMSE) 3/94 و میانگین خطای مطلق (MAE) با مقدار 1/89 بهترین عملکرد را بین مدلهای مورد بررسی داشت. در رابطه با شاخص Q مدل LPI با کمترین میزان خطا (0/0086) و کمترین خطای مطلق (0/0021) بهترین عملکرد را داشت.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3962-fa.pdf
2021-02-28
93
110
10.47176/jwss.24.4.2251
پراکنش مکانی
کریجینگ
درونیابی
فرسایش بادی
Comparison of Interpolation Methods for the Mapping of Wind Erosion using the USEPA Model
Wind erosion is one of the environmental problems worldwide, particularly in arid and semi-arid areas of Iran. Different methods and models have been proposed to measure and monitor wind erosion in the recent years. One of the accurate models for measuring f wind erosion is the USEPA model. The purpose of this study was to evaluate the quantification of wind erosion with the USEPA model and the comparison of different interpolation methods for drowsing high-precision soil erosion mapping. For this purpose, 50 samples from 0-30 depth were taken from the study area. Based on the analysis of the physical properties of the soil, including the distribution of the primary and secondary particle sizes, climatic parameters such as evaporation and transpiration, rainfall, wind speed and also, the vegetation and topography characteristics of the area, the erosion rates of Q, Q30 and Q50 were measured. Interpolation methods including general kriging, IDW, LPI and RBF were compared. The results showed that the highest erosion emission rate of Q50 was 39 ton ha-1. The highest and lowest erosion rates for the Q30 index were 0.060 and 2.694 ton ha-1, respectively; for the Q index, the highest and lowest erosion rates were 0.009 and 0.055 ton ha-1, respectively. The results also showed that the IDW method for the Q50 index with the minimum error rate (RMSE) values of 3.94 and the mean absolute error (MAE) with the valueof 1.89 had the best performance among the studied models. The LPI model Q had the best performance with the lowest error (0.0086) and absolute absolute error (0.0021).
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3962-en.pdf
2021-02-28
93
110
10.47176/jwss.24.4.2251
Spatial Distribution
Kriging
Interpolation
Wind Erosion
E.
Moradi
emoradi@gmail.com
1
1. Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Shahed University.
AUTHOR
D.
Namdar Khojasteh
davoodnamdar@gmail.com
2
1. Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Shahed University.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
بررسی آزمایشگاهی تأثیر دبی جریان بر میزان آبشستگی اطراف گروه پایههای پل زبر در حضور گودال برداشت مصالح رودخانهای
آبشستگی اطراف پایههای پل از عوامل اصلی خرابی پل بوده و برداشت مصالح رودخانهای، ممکن است سبب تشدید این پدیده شود. تحقیق حاضر به بررسی جامع آبشستگی اطراف گروه پایههای پل در حضور گودال برداشت مصالح در دبیهای مختلف پرداخته است. زبر کردن سطح پایه پل توسط شن در مقایسه گروه پایههای ساده نشان داد که اعمال زبری سبب کاهش عمق آبشستگی، کاهش نرخ تغییرات عمق آبشستگی و افزایش زمان تعادل میشود. نتایج نشان داد که کاهش عمق آبشستگی در گروه پایههای پاییندست بیشتر از بالادست بود. همچنین در دبی پایین، وجود گودال برداشت مصالح تأثیر بیشتری بر میزان تفاوت وسعت آبشستگی در اطراف گروه پایههای بالادست با پاییندست گذاشته و با افزایش دبی این تفاوت کمرنگتر شد. نتایج آزمایشهای مدل زبر نشان داد که با افزایش دبی، آبشستگی موضعی بیشتر شده و پروفیل بستر در تراز پایینتری قرار میگیرد. در حالت کلی آبشستگی گروه پایههای پاییندست گودال بیشتر از بالادست گودال بوده و نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر مناسب بودن اعمال زبری شن برای کاهش آبشستگی است.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3990-fa.pdf
2021-02-28
111
125
10.47176/jwss.24.4.37953
آبشستگی موضعی
گروه پایههای پل زبر
برداشت مصالح رودخانهای
دبی جریان
پروفیل بستر
Experimental Investigation of the Effects of Flow Discharge on the Scour Rate around the Groups of Bridge Piers with a Rough Surface in the Presence of Aggregate Extraction Pits
The scour around the bridge piers is one of the main causes of bridge failure and the extraction of aggregates may aggravate this phenomenon. The present study comprehensively investigated the scour around the groups of bridge piers in the presence of aggregate extraction pits, using different discharges. The bridge piers roughened by gravel had been compared with the simple bridge piers; so, the results showed that the roughening caused the reduction of the scour depth. Scour depth change rate led to an increase in the equilibrium time. The results also showed that the reduction of the scour depth at the downstream groups of piers was more than that in the upstream. For the lowest discharge, the aggregate extraction pits had a considerable effect on the scour depth difference for the groups of piers in the downstream and upstream. On the other hand, the effects were decreased when the rate of discharge was increased. The experimental results obtained by the rough surface models showed that as the discharge was increased, the local scour was increased too; at the same time, the bed profile was posed at the low level. Generally, the scour depth of the groups of piers in the downstream of the extraction pit was more than that in the upstream. The results of the current research, therefore, demonstrated that the surface of the bridge pier roughened by gravel reduced the scour depth.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3990-en.pdf
2021-02-28
111
125
10.47176/jwss.24.4.37953
Local scour
Bridge piers with rough surface
Aggregate extraction
Flow discharge
Bed profile
R.
Daneshfaraz
daneshfaraz@yahoo.com
1
1. Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Maragheh, Iran.
AUTHOR
M.
Sattariyan Karajabad
maryamsattariyan@gmail.com
2
1. Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Maragheh, Iran.
AUTHOR
B.
Alinejad
alinejad.science@gmail.com
3
1. Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Maragheh, Iran.
AUTHOR
M.
Majedi Asl
mehdi.majedi@gmail.com
4
1. Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Maragheh, Iran.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
تأثیر لجن فاضلاب بر رشد و برخی عناصر غذایی سه ژنوتیپ کینوا در یک خاک آهکی و شور
امروزه استفاده از پـسماندهـای آلـی بـهعنـوان کـود بـرای بهبـود خــصوصیات فیزیکــی، شــیمیایی و بیولوژیــک خــاک رایج شده است. در این تحقیق بهمنظور بررسی تأثیر لجن فاضلاب بر رشد و غلظت کلروفیل، نیتروژن، فسفر و پتاسیم در گیاه کینوا، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی و بهصورت فاکتوریل با سه تکرار در یک خاک آهکی و با هدایت الکتریکی 13/1 دسیزیمنس بر متر، انجام شد. تیمارها شامل سه ژنوتیپ کینوا ( (Red carina ,Titicaca ,Q29 و سه سطح لجن فاضلاب (صفر، 20، 40 تن در هکتار) بودند. نتایج نشان داد، تأثیر نوع ژنوتیپ کینوا، سطوح مختلف لجن فاضلاب و اثر متقابل تیمارها بر وزن خشک ریشه، غلظت فسفر شاخساره و غلظت کلروفیل معنیدار بود. همچنین، لجن فاضلاب تأثیر معنیداری بر طول شاخساره، وزن خشک شاخساره و غلظت نیتروژن شاخساره داشت. با افزایش سطح لجن فاضلاب، بهطور میانگین طول ریشه 44/7 درصد، طول شاخساره 48/8 درصد، وزن خشک شاخساره 42/0 درصد و غلظت نیتروژن شاخساره 46/6 درصد افزایش یافت. همچنین، کاربرد 40 تن بر هکتار لجن فاضلاب، باعث افزایش معنیدار غلظت کلروفیل و غلظت فسفر شاخساره ژنوتیپهای Titicaca و Q29 شد. بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه، کاربرد لجن فاضلاب میتواند از طریق بهبود تغذیه کینوا، باعث افزایش رشد این گیاه شود.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3950-fa.pdf
2021-02-28
127
139
10.47176/jwss.24.4.42021
لجن فاضلاب
Red carina
Titicaca
Q29
عناصر پرمصرف
The Effect of Sewage Sudge on the Growth and some Nutrient Elements of Three Quinoa Genotypes in a Calcareous and Saline Soil
Today, the use of organic wastes as fertilizers to improve the physical, chemical and biological properties of soil is common. In this study, to investigate the effect of the sewage sludge on the growth and concentration of chlorophyll, nitrogen, phosphorus and potassium in quinoa plant, a factorial experiment was conducted based on a completely randomized design with three replications in a calcareous soil with electrical conductivity of 13.1 dS m-1. Treatments included three genotypes of quinoa (Red carina, Titicaca, Q29) and three levels of sewage sludge (0, 20 and 40 t ha-1). The results showed that the effects of the quinoa genotype, different levels of sewage sludge and the interaction of treatments on the root dry weight, shoot P concentration and chlorophyll concentration were significant. Also, the sewage sludge had a significant effect on the shoot length, shoot dry weight and shoot nitrogen concentration. By increasing the level of the sewage sludge, root length, shoot length, shoot dry weight and shoot N concentration were increased, on average, by 44.7 %, 48.8%, 42.0% and 46.6%, respectively. Also, application of 40 t ha-1 sewage sludge significantly increased the chlorophyll concentration and shoot P concentration in Q29 and Titicaca genotypes. According to the results of this study, application of sewage sludge can increase the growth of quinoa by improving its nutrition.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3950-en.pdf
2021-02-28
127
139
10.47176/jwss.24.4.42021
Sewage sludge
Q29
Titicaca
Red carina
Macro nutrients
F.
Afzalinejad
fatemeh.afzalinejad17@gmail.com
1
1. Department of Soil Science, Faculty of Natural Resources, Yazd University, Yazd, Iran.
AUTHOR
S.
Ghasemi
s.ghasemi@yazd.ac.ir
2
1. Department of Soil Science, Faculty of Natural Resources, Yazd University, Yazd, Iran.
AUTHOR
S. E.
Seyfati
seifati@yazd.ac.ir
3
2. Department of Arid Land and Desert Management, Faculty of Natural Resources, Yazd University, Yazd, Iran.
AUTHOR
Sh.
Shahbazi
4
1. Department of Soil Science, Faculty of Natural Resources, Yazd University, Yazd, Iran.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
بررسی اثر روش آبیاری بر شاخص برداشت و بهرهوری آب دو رقم گندم در شرایط استفاده از کود ازته
استفاده بهینه از منابع آبی با توجه به شرایط اقلیمی کشور و خشکسالیهای اخیر امری ضروری بهنظر میرسد. یکی از راهکارهای مدیریتی مناسب، افزایش بهرهوری آب در کشاورزی است. روش آبیاری و استفاده از سطوح مختلف کود نیتروژن از جمله عوامل تأثیرگذار در افزایش بهرهوری آب هستند. لذا این پژوهش بهمنظور بررسی اثر روش آبیاری و کود نیتروژن بر شاخص برداشت و بهرهوری آب دو رقم گندم، با 36 تیمار در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی و بهصورت کرتهای دو بار خرد شده با سه تکرار در سال زراعی 98-97 در مزرعه پژوهشی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی شهرستان کاشمر اجرا شد. تیمارها شامل دو روش آبیاری سطحی نواری با انتهای بسته و قطرهای بهعنوان کرتهای اصلی، سه سطح کود نیتروژن (از منبع اوره) شامل صفر، 50 و 100 کیلوگرم در هکتار بهعنوان کرتهای فرعی و دو رقم گندم پیشگام و سیروان بهعنوان کرتهای فرعی فرعی بودند. نتایج نشان داد که با تغییر روش آبیاری از نواری به قطرهای عملکرد دانه، شاخص برداشت و بهرهوری آب بهطور معنیداری افزایش یافت. نتایج همچنین نشان داد که عملکرد دانه و اجزای آن، شاخص برداشت و بهرهوری آب در سطوح کودی 50 و 100 کیلوگرم در هکتار با هم تفاوت معنیداری نداشتند. از طرفی عملکرد دانه و اجزای آن، شاخص برداشت و بهرهوری آب در رقم سیروان در مقایسه با رقم پیشگام بهطور معنیداری بیشتر بودند (0/01 < P). با توجه به نتایج بهدست آمده در این پژوهش میتوان روش آبیاری قطرهای، سطح کودی 50 کیلوگرم در هکتار و رقم سیروان را برای منطقه خشک کاشمر پیشنهاد کرد.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3993-fa.pdf
2021-02-28
141
158
10.47176/jwss.24.4.22993
عملکرد دانه
بهرهوری آب
شاخص برداشت
Investigation the Effect of Changing the Irrigation Method on the Harvest Index and Water Productivity of Two Wheat Cultivars with the Use of Nitrogen Fertilizer
Optimal use of water resources seem to be necessary due to climate change and the recent drought conditions. One of the most important and effective management strategies is increasing water productivity in agriculture. Irrigation method and the use of different levels of nitrogen fertilizer are the effective factors in increasing the water productivity. Therefore, this study was conducted to investigate the effect of the irrigation method and nitrogen fertilizer on the harvest index and water productivity of two wheat cultivars with 36 treatments as a split-split plot based on a completely randomized design with three replications in the research farm of Natural Resources and Agricultural Research Center of Kashmar, during the 2018-2019 time period. The treatments were two irrigation methods including end blocked border and drip irrigation (tape) as the main plots, three levels of the nitrogen fertilizer from urea source including 0, 50 and 100 kg/ha as the sub plots and two cultivars of wheat including Pishgam and Sirvan as the sub-sub plots. The results showed that by changing the border irrigation method to the drip irrigation (tape) method, the harvest index and water productivity were increasesignificantly. The results also showed that grain yield and its components, including harvest index and water productivity, had no significant difference in 50 and 100 kg/ha nitrogen levels. On the other hand, grain yield and its components, harvest index and water productivity, were significantly higher in the Sirvan cultivar rather than the Pishgam one (P<0.01). According to the results obtained from this study, the drip irrigation method, 50 kg/ha nitrogen level and Sirvan cultivar could be recommended for the study region.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3993-en.pdf
2021-02-28
141
158
10.47176/jwss.24.4.22993
Grain yield
Water productivity
Harvest index.
M.
Mokari
mehdimokari@gmail.com
1
1. Water and Science Engineering Department, Kashmar Higher Education Institute, Iran..
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
بهینهسازی بهرهبرداری از سد مخزنی با استفاده از الگوریتمهای گرگ خاکستری، جستجوی کلاغ و نهنگ بر اساس حل مدل برنامهریزی غیرخطی
بهینهسازی استفاده از منابع آب بهویژه در بخش کشاورزی که بیشترین سهم را در استحصال منابع آب دارد از اهمیت زیادی برخوردار است. لذا در این پژوهش ضمن معرفی الگوریتم بهینهسازی گرگ خاکستری، جستجوی کلاغ و نهنگ، عملکرد آنها در بهرهبرداری بهینه از سیستم تکمخزنه سد گلستان با هدف تأمین نیاز آبی اراضی پاییندست، بر اساس شاخصهای اطمینانپذیری، برگشتپذیری و آسیبپذیری مورد ارزیابی قرار گرفت. در این راستا تابع هدف بهصورت کمینهسازی کل کمبود طی دوره بهرهبرداری تعریف و محدودیتهای معادله پیوستگی، حجم سرریز، حجم ذخیره و حجم رهاسازی از مخزن بر تابع هدف مسئله اعمال شد. سپس نتایج با پاسخ بهینه مطلق بر اساس روش برنامهریزی غیرخطی حاصل از نرمافزار GAMS مقایسه شد و درنهایت بر اساس توسعه مدل تصمیمگیری چندمعیاره رتبهبندی الگوریتمها از لحاظ عملکرد صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که الگوریتم گرگ خاکستری در بهینهسازی تابع هدف بهتر از سایر الگوریتمها عمل میکند بهگونهای که میانگین پاسخها در الگوریتمهای گرگ خاکستری، جستجوی کلاغ و نهنگ بهترتیب 92، 84 و 67 درصد پاسخ بهینه مطلق است بهعلاوه، الگوریتم گرگ خاکستری در کلیه شاخصها از عملکرد مناسبتری نسبت به الگوریتمهای جستجوی کلاغ و نهنگ برخوردار است. همچنین ضریب تغییرات پاسخهای بهدست آمده توسط الگوریتم گرگ خاکستری نسبت به الگوریتمهای جستجوی کلاغ و نهنگ بهترتیب به میزان 2 و 1/43 برابر کوچکتر است. درنهایت نتایج حاصل از مدل تصمیمگیری چندمعیاره مشخص کرد که الگوریتم گرگ خاکستری دارای رتبه نخست نسبت به دو الگوریتم دیگر مورد بررسی در حل مسئله بهرهبرداری بهینه از مخزن سد گلستان است.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-4022-fa.pdf
2021-02-28
159
175
10.47176/jwss.24.4.42751
بهرهبرداری بهینه از مخزن سد گلستان
بهینه مطلق
تصمیمگیری چندمعیاره
مدیریت منابع آب
Optimization of Reservoir Dam Operation Using Gray Wolf, Crow Search and Whale Algorithms Based on the Solution of the Nonlinear Programming Model
Optimizing the water resources operation, especially in the agricultural sector, which has the largest share in the water resources operation, is extremely important. Therefore, in this research, while introducing Whale, Gray Wolf and Crow Search Optimization Algorithms, their performance in the optimum operation of Golestan single-reservoir system Dam was evaluated with the aim of providing water demand for the downstream lands based on reliability, Reversibility, and vulnerability indices. In this optimization problem, the objective function was defined as the minimization of the total deficiency during the operation period. Meanwhile, the constraints of continuity equation, overflow, storage and reservoir release volume were applied to the objective function of the problem. Then, the results were compared with the absolute optimal value based on the nonlinear programming method obtained from GAMS software; finally, a multi-criteria decision-making model was developed to rank the optimization algorithms in terms of performance. The absolute optimal response obtained by the GAMS software based on the nonlinear programming method was 19.41. The results showed that the Gray Wolf algorithm performed better than the other algorithms in optimizing the objective function, so that the average responses in Gray Wolf, Crow Search and Whale algorithms were 92, 84 and 67% of the absolute optimal response, respectively. Furthermore, the Gray Wolf optimization algorithm performs better than the Whale and Crow Search algorithms in all parameters. In addition, the coefficient of variation of the responses obtained by the Gray Wolf algorithm is 2 and 1.43 times smaller than that in the Whale and Crow Search Algorithms, respectively. Finally, the results of the multi-criteria decision-making model showed that the gray wolf algorithm had the first rank, as compared to the other two algorithms studied in solving the problem of the optimal operation of the Golestan dam reservoir.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-4022-en.pdf
2021-02-28
159
175
10.47176/jwss.24.4.42751
Absolute optimum
Multi-Criteria decision making
Optimal operation of Golestan dam reservoir
Water resource management.
A.
Donyaii
ar.donya@gmail.com
1
1. Department of Civil Engineering, Roudehen Branch, Islamic Azad University, Roudehen, Iran.
AUTHOR
A.
Sarraf
sarraf@riau.ac.ir
2
1. Department of Civil Engineering, Roudehen Branch, Islamic Azad University, Roudehen, Iran.
AUTHOR
H.
Ahmadi
hgahmadi@riau.ac.ir
3
1. Department of Civil Engineering, Roudehen Branch, Islamic Azad University, Roudehen, Iran.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
ارزیابی نقش شاخصهای کمی و کیفی دشت و آبخوان در مکانیابی بهینه حوضچههای تغذیه مصنوعی (مطالعه موردی دشت خانمیرزا، استان چهارمحال بختیاری)
دشت خانمیرزا در استان چهارمحال و بختیاری یکی از دشت های حاصلخیز کشور است که در آن کشاورزی رونق بسیاری دارد. اما کمبود بارش طی سالیان اخیر و برداشت بیرویه از چاه های موجود در منطقه، باعث کاهش سطح آب در چاه های برداشتی و حتی پدیده فرونشست زمین شده است. ازسوی دیگر استفاده زیاد از کودهای شیمیایی به خصوص کودهای نیتراته و کاهش حجم آب در آبخوان ها، باعث افزایش میزان املاح و مواد شیمیایی در آب زیرزمینی آن دشت شده است. بنابراین اهمیت ایجاد حوضچه های تغذیه مصنوعی بهعنوان یکی از راهکارهای احیای آبخوان در این دشت بیش از پیش آشکار میشود. در این مطالعه، برای شناسایی مکان های مناسب ساخت حوضچه تغذیه، 12 عامل تأثیرگذار در انتخاب محل احداث حوضچههای تغذیه مصنوعی شناسایی و وزن آنها نسبت به یکدیگر با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) مشخص شده است. در ادامه با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، تمامی لایه های تولید شده روی هم قرار داده شده و مکان های مناسب و اولویتدار شناسایی شدهاند. ویژگی مکان های بهینه شناسایی شده در این پژوهش در راستای استفاده از پساب کشاورزی است. مطابق با یافته های این تحقیق از میان تمامی عوامل، افت تراز آب زیرزمینی بیشترین وزن (40 درصد) و شیب زمین با توجه به وجود شاخص نزدیکی به آبراهههای موجود بهعنوان یک معیار مستقل کمترین وزن را بهخود اختصاص داده و مکانهایی با وسعت حدود 18 کیلومتر مربع واقع در نواحی شمالی و شمال غربی دشت خانمیرزا در اولویت احداث حوضچه تغذیه قرار خواهند داشت.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-4011-fa.pdf
2021-02-28
177
196
10.47176/jwss.24.4.42631
تراز آب زیرزمینی
روش AHP
مکانیابی
تکنیک GIS
Evaluation of Quantitative and Qualitative Indices of Plain and Aquifer on Optimum Location of Artificial Recharge Ponds (A Case Study of Khanmirza Plain, Chaharmahal Bakhtiari Province)
The Khanmirza plain is one of Iran’s fertile plains that is located in Chaharmahal Bakhtiari province. Agriculture in the area is very prosperous, but the lack of rain and over-harvesting from consumption wells has led to a reduction in groundwater levels, even causing land subsidence. Moreover, the high usage of chemical manures, especially nitrate manures, has increased the number of solutes and chemical materials in the groundwater. Thus, for this plain, making artificial ponds is important to modify the storage of the aquifer. In this study, to define the optimum locations of the artificial ponds, the effect of 12 factors was considered. The analytic hierarchy process (AHP) method was used to introduce the weight of each parameter in comparison to other factors. Afterward, the spatial priority of all factors was derived using the Geographic Information System (GIS) technique. The produced GIS layers were laid on each other and the optimum locations were obtained. Agricultural drainage was an effective index for recharge purposes. The results of the study demonstrated that groundwater level decline got the maximum weight (40%), while the land slope had the minimum weight, since the vicinity to available floodways was considered as an independent criterion. The results also showed that regions with a total area of 18 km2 in north and north-west of the Khanmirza plain could be the optimum and most suitable places for artificial ponds construction.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-4011-en.pdf
2021-02-28
177
196
10.47176/jwss.24.4.42631
Groundwater elevation
AHP method
Site selection
GIS technique.
F.
Kaboudvand
Farshid_Kaboudvand@yahoo.com
1
1. Department of Civil Engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
AUTHOR
S. S.
Mehdizadeh
Saj.Mehdizadeh@iauctb.ac.ir
2
1. Department of Civil Engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
ارزیابی تأثیر شکل هندسی پایۀ پل روی عمق آبشستگی با استفاده از الگوریتم پشتیبان بردار ماشین
پیشبینی عمق آبشستگی موضعی بهعنوان پدیدهای پویا و غیرخطی با استفاده از روشهایی با توانایی پیشبینی مناسب همواره مورد توجه پژوهشگران بودهاند. از عوامل مؤثر در اندازۀ حفرۀ آبشستگی، شکل هندسی پایههای پل است. در این پژوهش با استفاده از الگوریتم پشتیبان بردار ماشین و بر مبنای 395 دادۀ صحرایی سازمان زمینشناسی آمریکا و فروهلیچ (1988) در قالب دو سناریو، مقدار عمق آبشستگی سه پایۀ پل استوانهای، نوک تیز و مستطیلی بر اساس ترکیبهای مختلف پارامترهای بیبعد: زاویۀ حملۀ آب (α)، عدد فرود (Fr)، نسبت طول به عرض پایه (ِb / L) ( و نسبت قطر متوسط ذرات رسوبی به عرض پایه (ِb / 50 D) پیشبینی شدند. نتایج پژوهش ضمن تأیید عملکرد قابل قبول الگوریتم SVM برای همۀ پایه ها در هر دو سناریو نشان داد در سناریوی اول و دوم بهینهترین عملکرد مربوط به پایۀ مستطیلی بهترتیب با ضریب همبستگی 0/8702 و 0/8838 و مقدار بیشینۀ Ds(DDR) با مقادیر 0/854 و 1/229 در فرایند تست الگوریتم بودند. همچنین تأثیر مثبت افزایش تعداد دادهها روی عملکرد الگوریتم SVM با افزایش شاخصهای ارزیابی تأیید شد. مقایسۀ نتایج نشان داد الگوریتم SVM مقادیر آبشستگی را بیشتر از مقدار مشاهداتی با خطای مطلق بین 11 تا 35 درصد برآورد کرده است.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-4009-fa.pdf
2021-02-28
197
210
10.47176/jwss.24.4.37612
ارزیابی عملکرد
آبشستگی
بهینهسازی
روش داده- مبنا
هوش مصنوعی
Assessment of the Geometric Shape of Bridge Pier on the Scour Depth Using the Support Vector Machine
The prediction of local scouring as a dynamic and nonlinear phenomenon using methods of acceptable predictive capability has always been of interest to researchers. The shape of the bridge pier is one of the important factors in the formation and magnitude of the scour hole. In this paper, the scour depth of three bridge piers with cylindrical, sharp nose and rectangular shapes was predicted in two scenarios using the support vector machine algorithm with 395 field data obtained from the US Geological Survey and Froehlich (1988), based on different combinations of dimensionless parameters as the water attack angle (α), Froud number (Fr), the ration of pier length to width (l/b), and the ratio of mean sediment size to pier width (D50/b). The results of the study, while confirming the acceptable performance of the SVM algorithm for all piers in both scenarios, showed that in the first and second scenarios, the most optimal performance was related to the rectangular pier shape with correlation coefficient of 0.8702 and 0.8838, with and maximum Ds (DDR) values of 0.854 and 1.229 respectively, during the testing phase. The positive effect of increasing the number of data on the performance of the SVM algorithm was also confirmed by further probing the evaluation indicators. The results of the comparison pointed out the overestimation of the predicted scour depth values of absolute error between 11% to 35%.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-4009-en.pdf
2021-02-28
197
210
10.47176/jwss.24.4.37612
Performance assessment
Scouring
Optimization
Scouring
Data-based method
Artificial intelligence.
M.
Fuladipanah
fuladipanah@gmail.com
1
1. Department on Civil Engineering, Ramhormoz Branch, Islamic Azad University, Ramhormoz, Iran.
AUTHOR
M.
Majediasl
mehdi.majedi@gmail.com
2
2. Department of Civil Engineering, Maragheh University, Maragheh, Iran.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
نقش کرمهای خاکی (ایزینیا فتیدا) در فراهمی زیستی خاکهای آلوده به فلزات سنگین
کرمهای خاکی موجودات زنده مفید خاک هستند که بهطور معمول در مطالعات زیستمحیطی و سمیت شناسی زیستی استفاده میشوند. از اینرو مطالعه حاضر با هدف نقش کرمهای خاکی ایزینیا فتیدا در فراهمی زیستی فلزات روی و مس خاکهای آلوده انجام شد. بدین منظور این تحقیق روی یک خاک آلوده که از معدن آهنگران در 26 کیلومتری شهرستان ملایر و زمینهای اطراف آن نمونهبرداری شده بود، انجام شد. در این مطالعه 12 عدد کرم خاکی با میانگین وزن 0/3 تا 0/6 گرم برای هر نمونه خاک انتخاب شدند. کرمها بهمدت 42 روز در معرض خاک آلوده به فلز قرار گرفتند. بعد از زمان مورد آزمایش غلظت فلز روی (Zn) و مس (Cu) در بخشهای مختلف خاک اندازهگیری شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که کود گاوی، پورۀ هویج و ورمی کمپوست بهترتیب باعث کاهش معنیدار (در سطح 5 درصد) 62/2، 80 و 65/2 میلیگرم بر کیلوگرم غلظت فلز روی در بخش کربناته نسبت به تیمار شاهد شد. کرمهای خاکی بهطور معنیداری باعث افزایش فلز روی (81/45 میلیگرم بر کیلوگرم) در بخش کربناته شد. از طرفی افزایش معنیداری در مقدار مس تبادلی با اضافه کردن کود آلی همراه با کرم خاکی نسبت به نمونۀ شاهد دیده شد که این افزایش در تیمار ورمیکمپوست (1/27میلیگرم بر کیلوگرم) و پورۀ هویج (1/32 میلیگرم بر کیلوگرم) نسبت به شاهد در سطح 1 درصد معنیدار شد.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3973-fa.pdf
2021-02-28
211
222
10.47176/jwss.24.4.42281
بخشبندی فلزات
کرمهای خاکی
فلزات مس و روی
The Role of Earthworms (Eisenia fetida) on the Bioavailability of Contaminated Soil with Heavy Metals
Earthworms are soil organisms commonly used in environmental studies and biological toxicology. Therefore, the present study aimed to investigate the role of Eisenia Fetida earthworms on the bioavailability of zinc and copper in the contaminated soils. This study was carried out on a contaminated soil sampled from the Ahangaran mine 26 kilometers far from the city of Malair and its surrounding areas. In this experiment, 12 earthworms with the average weight of 0.3 -0.6 g were selected for each soil sample. The worms were exposed to a metal contaminated soil for 42 days. After the test time, Zinc (Zn) and Cupper (Cu) concentrations were measured in different fractions of the soil. The results showed that cow manure, carrot pulp and vermicompost significantly reduced (at the level of 5%) 62.2, 80 and 65.2 mg / kg of the metal zinc concentration in carbonate, respectively, as compared to the treatment control. Earthworms significantly increased zinc (81.45 mg kg) in the carbonate fraction. On the other hand, there was a significant increase in the amount of exchangeable copper with the addition of organic fertilizer to worm, as compared to the control sample. This increase was significant (at the level of 1%) in the treatment of Vermicompost (1.27 mg / kg) and carrot pulp (1.32 mg / kg), as compared to control.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3973-en.pdf
2021-02-28
211
222
10.47176/jwss.24.4.42281
Fractionation of metals
Earthworms
Copper and Zinc metals
Gh.
Rahimi
g.rahimi@basu.ac.ir
1
1 Soil Science Department., Bou-Ali Sina University, Hamedan, Iran.
AUTHOR
F.
Noroozi Goldareh
f.noroozi.g69@gmail.com
2
1 Soil Science Department., Bou-Ali Sina University, Hamedan, Iran.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
تلفیق مدلهای تصمیمگیری چندمعیاره مکانی در ارزیابی سناریوهای تخصیص آب
در تعیین تخصیص منابع آب، ابتدا، وضعیت محتمل منابع و مصارف حوضه آبریز سناریوسازی میشود سپس، این سناریوها در چارچوب مدیریت بهم پیوسته منابع آب بر اساس اثرات مکانی از دید شاخصهای توسعه پایدار ارزیابیشده و سناریوی برتر ملاک تخصیص آب قرار میگیرد. در این ارزیابیها، وجود همزمان توزیع مکانی اثرات تخصیص آب و اندرکنشهای آن در ماتریس تصمیم، دو ویژگی کلیدی هستند که اغلب در فرایند ارزیابی سناریوها مورد توجه واقع نمیشوند. در تحقیق حاضر، بهمنظور اعمال دو ویژگی فوق، دو روش ارزیابی چندمعیاره مکانی تلفیق شده و در فرایند ارزیابی سناریوهای تخصیص آب حوضه ارس به کار گرفته شده است. نتایج این تحقیق نشان داد که مدلسازی توزیع مکانی اثرات سناریوهای تخصیص آب و اندرکنشهای مکانی آنها از طریق روشهای ارزیابی ساده، امکانپذیر نیست. سادهسازی و صرفنظر کردن دو ویژگی کلیدی فوق در فرایند ارزیابی سناریوها، میتواند عدم قطعیت قابل توجه بر نتایج رتبهبندیها با ضریب اسپیرمن 0/1- تحمیل کند. در تحقیق حاضر با بهکارگیری رویکرد تصمیمگیری چندمعیاره مکانی- تلفیقی و اعمال توأم دو ویژگی کلیدی فوق، سناریوی چهارم حائز رتبه برتر شد. رویکرد ارزیابی چندمعیاره مکانی- تلفیقی پیشنهادی در مقایسه با مدلهای ساده، نتایج رتبهبندی متفاوتتر و دقیقتر با ضریب همبستگی 5/0، 6/0 و 7/0 ارائه کرد.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3987-fa.pdf
2021-02-28
223
237
10.47176/jwss.24.4.8684
اثرات مکانی سناریوهای تخصیص آب
اندرکنش
مدیریت بهم پیوسته منابع آب
Integrating Spatial Multi-Criteria Decision-Making Models for Evaluating Water Allocation Scenarios
In determining the allocation of water resources, the probable conditions of water resources and water demands are considered as the water allocation scenarios in the basin scale. Then, these scenarios are evaluated in the context of integrated water resources management and from the perspective of sustainable development indicators. The best scenario is selected in order to determine the water allocations. In these evaluations, there are spatial distributions and their interactions are simultaneously the key charaterictics in the decision matrix. These features are not often considered in the evaluation process. In the present study, distributed indicators and simple and integrated multi-criteria evaluation models, including ANP and CP methods, were used to evaluate the water allocation scenarios in the Aras Basin. The results showed that modeling of the spatial distribution and interactions of water allocation impacts was not possible through any of the simple multi-criteria evaluation methods. Simplifying and discarding one or two key features in the evaluation process can lead to significant uncertainties on rankings with a Spearman coefficient of -0.1. By implementing the integrated spatial decision-making approach and applying two features simultaneously, the fourth scenario was ranked first. The proposed approach was compared with the individual models, showing more accurate, with the correlation coefficients of 0.5, 0.6 and 0.7.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3987-en.pdf
2021-02-28
223
237
10.47176/jwss.24.4.8684
Integrated water resources management
Interactions
Spatial effects of water allocation.
E.
Mokallaf Sarband
e_mokallaf@sbu.ac.ir
1
1. Department of Water Resources Engineering, Faculty of Civil, University of Shahid Beheshti, Tehran, Iran.
AUTHOR
S.
Alimohammadi
s_alimohammadi@sbu.ac.ir
2
1. Department of Water Resources Engineering, Faculty of Civil, University of Shahid Beheshti, Tehran, Iran.
AUTHOR
Sh.
Araghinejad
araghinejad@ut.ac.ir
3
2. Department of Irrigation and Reclamation Engineering University of Tehran Karaj.
AUTHOR
K.
Ebrahimi
EbrahimiK@ut.ac.ir
4
2. Department of Irrigation and Reclamation Engineering University of Tehran Karaj.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
شناسایی و بررسی تغییرات سطح زیر کشت محصولات زراعی روستای حسینآباد میشمست با استفاده از تصاویر ماهوارهای
شناسایی و بررسی تغییرات سطح زیر کشت انواع محصولات برای مدیریت عرضه تولیدات زراعی ضروری است. در این پژوهش، بهمنظور شناسایی و بررسی تغییرات سطح زیر کشت محصولات زراعی عمده منطقه حسینآباد میشمست در استان قم از تصاویر سری زمانی سنجندههای OLI و ETM+ ماهواره لندست 8 و 7 با توجه به تقویم زراعی این منطقه استفاده شد. با بهرهگیری از شاخص پوشش گیاهی (NDVI) در الگوریتم درخت تصمیمگیری، حد آستانههای این شاخص متناسب با محصولات زراعی عمده این منطقه تنظیم و سپس نقشه الگوی کشت محصولات تهیه شد. برای ارزیابی نتایج از آمار جهاد کشاورزی استان طی سالهای زراعی 2005، 2009 ، 2014 و 2019 استفاده شد. نتایج نشان داد که با استفاده از حد آستانه شاخص NDVI محصولات زراعی در این منطقه در سال 2005 شامل گندم و جو و یونجه بوده و مساحتهای آنها در مقایسه با آمار جهاد کشاورزی بهترتیب خطایی برابر با 17/1 و 6/1 درصد داشت و در سال 2009 گندم و جو، یونجه و ذرت خطایی برابر با 0/5، 9/6 و 0/1 درصد داشت. در سال 2014 نیز محصولات زراعی گندم و جو، یونجه، ذرت و صیفیجات خطایی برابر با 4/9 ، 0/4، 11/4 و 2/4 درصد و همین محصولات در سال 2019 خطایی برابر با 0/04، 11/6، 1/4 و 17/5 درصد داشت که خطا معنادار نبوده و طبق نتایج، کارایی مناسب شاخص NDVI در برآورد سطح زیر کشت محصولات با توجه به فنولوژی آنها مشخص شد. همچنین در سال 2009 و 2014، ذرت و صیفیجات به محصولات زراعی این منطقه اضافه شد و سطح زیر کشت محصولات در سال 2019 نسبت به سال 2014 افزایش یافت.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-4006-fa.pdf
2021-02-28
239
254
10.47176/jwss.24.4.42521
شاخص NDVI
فنولوژی
الگوی کشت
درخت تصمیمگیری
حسینآباد میشمست
Identification and Investigation of Changes in Area of Hoseynabade Mishmast Village Using Satellite Images
Identification and investigation of changes in the area under cultivation of various crops seem to be essential for the management supply of crop production. In this study, r to identify and investigate change of the area under cultivation in major crop Hoseynabade Mishmast region in Qom province, we used the time series images of OLI and ETM sensors of landsat 8 and 7satellites, according to the crop calendar of this region. By using the vegetation index (NDVI) in the decision tree algorithm, the thresholds of this index were adjusted according to the major crops of this region; then a map of the cultivation pattern of the crop of this region was prepared. In order to evaluate the results, the statistics of the provinces agricultural jihad were used during 2005, 2009, 2014 and 2019 crop years. The results showed that by using the threshold of NDVI index, crops in this region in 2005 included wheat and barley and alfalfa, and their areas had an error of 17/1 and 6/1 percent in comparison with the statistics of agricultural Jihad, respectively; in 2009, wheat and barley, alfalfa and corn had an error of 0/5, 9/6 and 0/1 percent. Also, in 2014, wheat and barley, alfalfa, corn and sophie crops had an error equal to 4/9, 0.4, 11/4 and 2/4 percent, and the same crops in 2019 had an error 0/04, 11/6, 1/4 and 17/5 percent; that error was not significant. According to the results, the appropriate efficiency NDVI index in estimating crop cultivation area was determined by their phenology. Also, in 2009 and 2014, corn and sophie crops were added to the regions crops, and the area under crops cultivation in 2019 was increased, as compared to 2014.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-4006-en.pdf
2021-02-28
239
254
10.47176/jwss.24.4.42521
NDVI index
Phenology
Cultivation pattern
Decision tree
Hoseynabade Mishmast
H.
Sadoghi
hamideh.sadoghi@gmail.com
1
1. Department of Civil Engineering, Faculty of Technical and Engineering , Qom university, Iran.
AUTHOR
T.
Rajaee
taher_rajaee@yahoo.com
2
1. Department of Civil Engineering, Faculty of Technical and Engineering , Qom university, Iran.
AUTHOR
N.
Rouhani
3
1. Department of Civil Engineering, Faculty of Technical and Engineering , Qom university, Iran.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر جریان ورودی به سد زایندهرود
در پژوهش حاضر، توسعۀ مدل هیدرولوژیکی SWAT در بالادست سد زایندهرود برای ارزیابی جریان ورودی به این سد شده است. بر این اساس پس از وارد کردن اطلاعات هواشناسی و هیدرومتری منطقه، شبیهسازی رواناب انجام گرفت. ایستگاههای هیدرومتری قلعهشاهرخ با توجه به حجم بالای ورودی به سد زایندهرود بهعنوان ایستگاه مبنا برای واسنجی و اعتبارسنجی در طول دوره آماری 1990 تا 2015 انتخاب شد. پس از شبیهسازی هیدرولوژیکی و صحت نتایج، پیشبینی وضعیت اقلیمی با استفاده از مدل پنجم تغییر اقلیم برای سناریوهای RCP انجام گرفت. طبق پیشبینی انجام گرفته با استفاده از مدلهای تغییر اقلیم، در همه مدلها میزان دما افزایش داشته و بیشترین میزان افزایش تحت سناریوی اقلیمی RCP 8.5 اتفاق خواهد افتاد. پس از ارزیابی تغییر اقلیم در سناریوهای مختلف انتشار، شبیهسازی میزان رواناب حوضه در مدل SWAT انجام گرفت. نتایج شبیهسازی میزان رواناب در حوضه آبریز نشان داد که اگر چه میزان بارش در منطقه افزایش داشته اما افزایش میزان دما اثر بیشتری داشته و باعث کاهش میزان رواناب در حوزه شده است. بر این اساس با استفاده از نتایج تغییر اقلیم شبیهسازی هیدرولوژیکی با استفاده از مدل SWAT انجام گرفت. نتایج تغییر اقلیم نشان داد که اثر سناریوهای انتشار در منطقه متفاوت بوده و باعث افزایش دما و بارش میشوند. بیشترین میزان افزایش در سناریوی RCP8.5 مشاهده شد که با ذات این سناریوی انتشار که بیشترین میزان انتشار گازهای گلخانهای و دیاکسیدکربن است نیز مطابقت داشت. سپس ارزیابی مدل هیدرولوژیکی انجام و نتایج نشان داد که اگرچه میزان بارش در منطقه افزایش داشته است اما افزایش دما در این حوضه اثر و کارایی بیشتری در کاهش میزان رواناب داشته است.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-4007-fa.pdf
2021-02-28
255
271
10.47176/jwss.24.4.7492
بیلان آب
زاینده رود
LARS-WG
SWAT
Assessing the Impact of Climate Change on the Inflow on Zayandehrood Dam
In the present study, the SWAT hydrological model was developed for the upstream of the Zayandehrood dam to evaluate the inflow to this dam. Accordingly, after entering the meteorological and hydrometric information of the region, the runoff simulation was performed. Due to the high volume of entrances to the Zayandehrood Dam, Shahrokh Castle hydrometric stations were selected as the base station for calibration and validation during the statistical period of 1990-2015. After hydrological simulation and accuracy of results, climate prediction was performed using the fifth model of the climate change for the RCP scenarios. According to the forecast, by using climate change models, the temperature could be assumed to increase in all models and the highest rate of increase would occur under the RCP 8.5 climate scenario. After evaluating climate change in different diffusion scenarios, the runoff of the basin was simulated in the SWAT model. The simulation results of runoff in the catchment area showed that although the amount of rainfall was increased in the region, increasing the temperature had a greater effect, reducing the amount of runoff in the basin. Based on the results of climate change, hydrological simulation was performed using the SWAT model. The results showed that the effect of diffusion scenarios in the region was different, causing an increase in temperature and precipitation. The highest increase was observed in the RCP8.5 scenario, which was consistent with the nature of this emission scenario, with the highest emission of greenhouse gases and carbon dioxide. Then, the evaluation of the hydrological model was done; the results showed that although the amount of rainfall in the region had been increased, the increase in temperature of this basin had a greater effect and efficiency in reducing the amount of runoff.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-4007-en.pdf
2021-02-28
255
271
10.47176/jwss.24.4.7492
LARS-WG
Zayandeh Rood
SWAT
Water Balance.
S.
Khalilian
soodi.khalilian@gmail.com
1
1. Department of Water Engineering and Sciences, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
AUTHOR
M.
Sarai Tabrizi
mahdisarai@yahoo.com
2
1. Department of Water Engineering and Sciences, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
AUTHOR
H.
Babazadeh
h_babazadeh@hotmail.com
3
1. Department of Water Engineering and Sciences, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
AUTHOR
A.
Saremi
saremi.ptmco@gmail.com
4
1. Department of Water Engineering and Sciences, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
تأثیر اقلیم و تکامل خاک بر مقدار و توزیع شکلهای شیمیایی عناصر غذایی کممصرف آهن، مس، روی و منگنز در سریهای غالب خاکهای استان کهگیلویه و بویراحمد
تعیین و شناخت توزیع نسبی هر یک از شکلهای شیمیایی عناصر و ارتباط آنها با خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و کانیهای رسی خاک میتواند پژوهشگران را برای دستیابی به مدیریت پایدار کشاورزی کمک کند. تحقیق حاضر بهمنظور بررسی و شناخت شکلهای شیمیایی عناصر کممصرف روی، مس، آهن و منگنز در تعدادی از خاکهای سطحی و زیرسطحی استان کهگیلویه و بویراحمد و ارتباط آنها با خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و کانیشناسی انجام گرفت. نتایج مطالعه حاضر نشان داد درحالی که مقدار شکلهای شیمیایی تبادلی و جذب سطحی شده عناصر مورد مطالعه بسیار کم و قابل چشمپوشی بود، شکلهای باقیمانده، کربناتی و آلی بهترتیب بیشترین به کمترین مقادیر از شکلهای شیمیایی این عناصر را بهخود اختصاص دادهاند. بررسی همبستگی شکلهای شیمیایی این عناصر با خصوصیات خاک نشان از وجود همبستگی مؤثر کربن آلی با شکلهای شیمیایی روی و همبستگی مؤثر رس، سیلت، ظرفیت تبادل کاتیونی و کربنات کلسیم با شکلهای شیمیایی مس منگنز و آهن داشت. همبستگی مقادیر کمّی کانیهای رسی با شکلهای شیمیایی این عناصر نشان داد. مقادیر شکلهای مختلف عناصر مورد مطالعه با کانیهای سیلیکاتی 2:1 (بهویژه ورمیکولیت) ارتباط مستقیم دارند. بررسی مقادیر کمّی شکلهای شیمیایی آهن و منگنز در خاکهای دارای تکامل پروفیلی (آلفیسول و مالیسول) با آب و هوای مرطوبتر و رژیم رطوبتی زریک مقادیر بالاتری را نسبت به خاکهای با تکامل پروفیلی کمتر (انتیسول و اینسپتیسول) و آب و هوای خشکتر و رژیم رطوبتی یوستیک نشان دادند. بهطور کلی نتایج نشان داد، تغییرات عوامل خاکسازی از جمله اقلیم، بهصورت محسوسی علاوه بر مقادیر کل عناصر، بر شکلهای شیمیایی عناصر غذایی کممصرف بهویژه منگنز و آهن مؤثر بوده و میتواند در مدیریت راستههای خاکی با تکامل ضعیف تا زیاد مؤثر باشد.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3997-fa.pdf
2021-02-28
273
293
10.47176/jwss.24.4.32274
شکلهای شیمیایی
عناصر غذایی کممصرف
کانیهای رسی
Effect of Climate and Soil Development on the Quantity and Chemical Forms Distribution of Iron, Copper, Zinc and Manganese Micronutrients in the Dominant Soil Orders of Kohgiluyeh and Boyerahmad Province
Determining the relative distribution of each chemical form of the elements and their relationship with the physical, chemical, and clay mineralogical properties of soils can help researchers to achieve the sustainable agricultural management. The present study was conducted to evaluate the chemical forms of four micronutrients (Zn, Cu, Fe and Mn) in some surface and subsurface soils of Kohgiluyeh and Boyer Ahmad province and their relationship with the physical, chemical and mineralogical properties of the soils. The results showed that the exchangeable and sorbed chemical forms of the studied elements were very low and negligible, but the residual, carbonate, and organic forms had the highest to lowest values of the chemical forms of these elements, respectively. Examination of the correlation of the chemical forms of these elements with soil properties showed the effective correlation of organic carbon values with the Zn chemical forms; also, there was a correlation between clay, silt, cation exchange capacity and calcium carbonate and the chemical forms of Cu, Fe and Mn. The correlation between the quantities of clay minerals and the chemical forms of these elements showed that the amounts of different forms of the studied elements were directly related to 2:1 clay silicate minerals (especially vermiculite). Evaluation of Fe and Mn chemical forms also showed that the amounts of these elements were higher in the soils with developed profiles (Alfisol and Mollisol), the wetter climate and zeric moisture regime rather than in soils with non-developed profiles (Entisols and Inceptisols) and a drier climate and a ustic moisture regime. In general, the results showed that variations of soil forming factors such as climate (as well as the total amount of each micronutrients), could be effective on the chemical forms of micronutrients (especially on Mn and Fe); these can be effective in the management of weakly to highly-developed soils orders.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3997-en.pdf
2021-02-28
273
293
10.47176/jwss.24.4.32274
Chemical forms
Micronutrients
Second clay minerals
S.
Shakeri
shakeri@pnu.ac.ir
1
1. Department of Agriculture, Payame Noor University, Tehran.
AUTHOR
A.
Azadi
abolfazl_azadi@yahoo.co
2
2. Soil and Water Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Ahvaz, Iran.
AUTHOR
M.
Saffari
mahboobsaffari@gmail.com
3
3. Department, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
ارزیابی عملکرد فیلترهای ساخته شده از منسوجات BC، PET وPP در حذف آلایندههای نفتی از آب
منابع آبی در بسیاری از مناطق جهان محدود است و گاهی همین منابع محدود نیز با سهلانگاری روبه آلودگی و زوال میرود. یکی از عوامل آلوده کننده آب، نفت و مشتقات آن است. جذب نفت با استفاده از منسوجات یکی از راههای رایج برای جداسازی نفت از آب است. در این پژوهش یک فیلتر جداکننده، بهوسیله سه نوع از انواع منسوجات فنی با خواص گوناگون برای آزمایشها ساخته شد. آزمایشها با استفاده از سه غلظت متفاوت 10، 20 و 30 درصد وزنی نفت انجام شد. سه نوع منسوج BC (Bicomponent)، PET (Polyethylene Terephthalate) و PP (Polypropylene) در حضور زهکشهای افقی و عمودی مورد بررسی قرار گرفت. منسوج PET و PP بهترتیب از الیافی از جنس پلیاستر و پلیپروپیلن تهیه شدهاند و منسوج BC یک منسوج دوجزئی از هر دو لیف پلیاستر و پلیپروپیلن است، که برای اولین بار استفاده شد. جریان از میان منسوجات یک جریان آشفته بود. که با استفاده از روابط جریان غیردارسی و روش بهینهسازی، ضرایب مربوط به جریان محاسبه شد. در این پژوهش ارتباط میان این ضرایب و درصد جذب نفت توسط منسوج بررسی شد. نتایج نشان داد که در غلظتهای کم نفت، جذب نفت با مقدار تخلخل منسوجات و ضرایب جریان آشفته نسبت معکوس داشت، اما در غلظتهای بیشتر اثر این عوامل کمتر شده و بهجای آن، اثر میزان غلظت نفت و توانایی ذاتی الیاف منسوج در جذب بیشتر است. منسوج PP و PET با حضور زهکش افقی با مقدار جذب بهترتیب 95 و 91 درصدی بهترین عملکرد را داشتند.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-4047-fa.pdf
2021-02-28
295
312
10.47176/jwss.24.4.42931
نفت
جذب
منسوجات نبافته
ضرایب هیدرولیکی جریان غیردارسی
فیلتر جداسازی.
Evaluation the Performance of Filters Made of BC, PET and PP Textiles in Removing Oil Contaminants from Water
Water resources are limited in many areas of the world; sometimes, even these limited resources are negligently contaminated. One of the polluting factors of water is oil and its derivatives. Oil absorption using textiles is one of the common ways to separate oil from water. In this study, we used three types of textiles with different properties in order to make the filter. The experiments were performed using three different concentrations of 10, 20 and 30% oil. In this study, three types of BC, PET and PP textiles in the presence of horizontal and vertical drainages were investigated. The PET and PP textiles were made of nonwoven polyester and polypropylene fibers, respectively, and the BC textile was a two-component nonwoven textile of both polyester and polypropylene fibers that was used for the first time. Flow through the textiles was turbulent. Coefficients of flow were calculated using non-Darcy flow relations and the optimization method. The results showed that at low oil concentrations, the oil absorption had an inverse relation with the porosity and turbulent flow coefficients, but at higher concentrations, the effect of these agents was less; instead, the effect of the concentration and the intrinsic ability of the non-woven fibers was greater. The best performance was related to PP and PET with the horizontal drainage that had 95 and 91 absorption rates, respectively.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-4047-en.pdf
2021-02-28
295
312
10.47176/jwss.24.4.42931
Oil
Adsorption
Nonwoven textiles
Hydraulic Coefficients of non Darcy flow
Isolation filter.
M.
Jamali Jezeh
mohammad.jamali@ag.iut.ac.ir
1
1- Department of Water Engineering, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.
AUTHOR
Mohammad
Shayannejad
shayannejad@iut.ac.ir
2
1- Department of Water Engineering, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.
AUTHOR
S. M
Hejazi
hejazi110@iut.ac.ir
3
2- Department of Textile Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
توسعه مدل شبیهسازی- بهینهسازی هیدرولیکی- اقتصادی طراحی آبیاری کرتی
هدف این پژوهش، توسعه یک مدل شبیهسازی- بهینهسازی هیدرولیکی- اقتصادی برای طراحی آبیاری کرتی بود. این مدل شبیهسازی هیدرولیکی (طراحی آبیاری کرتی) را با معادله بیلان حجم، شبیهسازی اقتصادی را از طریق محاسبه مجموع 4 هزینه در طول فصل و بهینهسازی را با الگوریتم فرا ابتکاری چندهدفه NSGAII انجام میدهد. بهمنظور برنامهنویسی، از نرمافزار برنامهنویسی MATLAB استفاده شد. برای بهینهسازی توابع هدف، از بهینهسازی تابعی، چندبعدی، ایستا، مقید، پیوسته، چندهدفه و فرا ابتکاری استفاده شد. متغیرهای تصمیم که از بین ورودیهای شبیهسازی انتخاب شدند، بهگونهای محاسبه شدند که توابع هدف هیدرولیکی (کمینهسازی ترکیب خطی هفت شاخص عملکرد) و اقتصادی (کل هزینه فصل آبیاری بر اساس مجموع هزینههای آب، کارگر، آمادهسازی کرت و حفر نهر) کمینه شود. برای شبیهسازی از اطلاعات یک مزرعه آزمایشی استفاده شد. پس از شبیهسازی اولیه، بهینهسازی مزرعه آزمایشی بهوسیله الگوریتم فرا ابتکاری چندهدفه NSGAII با پارامترهای تنظیم شده انجام شد. بهینهسازی با استفاده از مدل پیشنهادی باعث کاهش (بهبود) توابع هدف نسبت به عملکرد اولیه شبیهسازی شد. در مجموع مدل پیشنهادی که ابزاری تخصصی برای آبیاری کرتی است، با وجود سادگی کارایی مناسبی داشت.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-4060-fa.pdf
2021-02-28
313
326
10.47176/jwss.24.4.27452
مدل شبیهسازی- بهینهسازی
آبیاری کرتی
معادله بیلان حجم
الگوریتم NSGAII
Development of Hydraulic-Economic Simulation-Optimization Model for the Design of Basin Irrigation
The objective of this research was the development of a hydraulic-economic simulation-optimization model for the design of basin irrigation. This model performed hydraulic simulation (design of basin irrigation), using Volume Balance model, economic simulation through calculating sum of four seasonal costs and optimization using NSGAII multi-objective meta-heuristic algorithm. For programming, MATLAB programming software was applied. The optimizations of functional, multi-dimensional, static, constraint, continuous, multi-objective and meta-heuristic were applied for the optimization of the objective functions. Decision variables selected from simulation inputs were calculated in such a way that the hydraulic objective function (minimizing linear combination of seven performance indicators) and economic objective function (total seasonal cost based on sum of water cost, labor cost, basin preparing cost and channel drilling cost) were minimized. Data of one the experimental field was used for the purpose of simulation. After initial simulation, optimization of the experimental field was done using NSGAII multi-objective meta-heuristic algorithm with tuned parameters. Optimization using the suggested model shoed the decrease (improvement) of objective functions rather than initial simulation performance. As a result, the suggested model could be regarded as is a specialized tool for basin irrigation, showing a good performance, despite its simplicity.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-4060-en.pdf
2021-02-28
313
326
10.47176/jwss.24.4.27452
Simulation-optimization model
Basin irrigation
Volume balance model
NSGAII algorithm
M.
Akbari
m-akbarii@araku.ac.ir
1
1. Department of Water Sciences and Engineering, Arak University, Arak, Iran.
AUTHOR
OTHERS_CITABLE
ارزیابی روشهای یادگیری ماشین در نقشهبرداری رقومی کربن آلی خاکهای زراعی (بخشی از دشت خرمآباد)
شناخت توزیع مکانی کربن آلی خاک یکی از ابزارهای کاربردی در تعیین استراتژیهای مدیریت پایدار اراضی است. طی دو دهه اخیر استفاده از رویکردهای دادهکاوی در مدلسازی مکانی کربن آلی خاک با استفاده از تکنیکهای یادگیری ماشین بهطور گستردهای مورد توجه قرار گرفته است. یکی از گامهای اساسی در کاربرد این روشها، تعیین متغیرهای بهینه پیشبینی کننده کربن آلی خاک است. این مطالعه بهمنظور مدلسازی و نقشهبرداری رقومی کربن آلی خاک سطحی با استفاده از روشهای یادگیری ماشین و ویژگیهای خاک شامل درصد سیلت، رس، شن، کربنات کلسیم معادل، میانگین وزنی قطر خاکدانه و اسیدیته انجام پذیرفت. بدین منظور دقت عملکرد مدلهای جنگل تصادفی، کوبیست، رگرسیون حداقل مربعات جزئی، رگرسیون خطی چندمتغیره و کریجینگ معمولی برای برآورد میزان کربن آلی خاک سطحی، در 141 نمونه از عمق 30-0 سانتیمتر در بخشی از اراضی کشاورزی دشت خرم آباد با مساحت 680 هکتار مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج آنالیز حساسیت متغیرهای پیشران در مدلسازی کربن آلی نشان داد که بهترتیب سه ویژگی درصد سیلت، آهک و میانگین وزنی قطر خاکدانه بیشترین تأثیر را روی تغییرپذیری مکانی کربن آلی خاک داشتند. همچنین مقایسه رویکردهای مختلف تخمین کربن آلی نشان داد که مدل جنگل تصادفی بهترتیب با مقادیر ضریب تبیین (R2) و مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) 0/75 و 0/25 درصد بهترین کارایی را نسبت به سایر رویکردهای مورد استفاده در منطقه مطالعاتی ارائه کرد. در مجموع مدلهای با رویکرد غیرخطی صحت بالاتری نسبت به مدلهای خطی در مدلسازی تغییرات مکانی کربن آلی خاک نشان دادند.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3986-fa.pdf
2021-02-28
327
342
10.47176/jwss.24.4.8411
تغییرپذیری مکانی
نقشهبرداری رقومی خاک
روشهای مدلسازی
پیشبینی کربن آلی
Evaluation of Machine Learning Methods in Digital Mapping of Soil Organic Carbon (part of Khorramabad Plain)
Knowledge about the spatial distribution of soil organic carbon (SOC) is one of the practical tools in determining sustainable land management strategies. During the last two decades, the utilization of data mining approaches in spatial modeling of SOC using machine learning algorithms have been widely taken into consideration. The essential step in applying these methods is to determine the environmental predictors of SOC optimally. This research was carried out for modeling and digital mapping of surface SOC aided by soil properties ie., silt, clay, sand, calcium carbonate equivalent percentage, mean weight diameter (MWD) of aggregate, and pH by machine learning methods. In order to evaluate the accuracy of random forest (RF), cubist, partial least squares regression, multivariate linear regression, and ordinary kriging models for predicting surface SOC in 141 selected samples from 0-30 cm in 680 hectares of agricultural land in Khorramabad plain. The sensitivity analysis showed that silt (%), calcium carbonate equivalent, and MWD are the most important driving factors on spatial variability of SOC, respectively. Also, the comparison of different SOC prediction models, demonstrated that the RF model with a coefficient of determination (R2) and root mean square error (RMSE) of 0.75 and 0.25%, respectively, had the best performance rather than other models in the study area. Generally, nonlinear models rather than linear ones showed higher accuracy in modeling the spatial variability of SOC.
http://jstnar.iut.ac.ir/article-1-3986-en.pdf
2021-02-28
327
342
10.47176/jwss.24.4.8411
Spatial variability
Digital soil mapping
Modeling approaches
SOC prediction.
H. R.
Matinfar
matinfar.h@lu.ac.ir
1
1. Soil Science and Engineering Department, Lorestan University, Khorramabad, Iran.
AUTHOR
Z.
Mghsodi
s_maqsodi@yahoo.com
2
1. Soil Science and Engineering Department, Lorestan University, Khorramabad, Iran.
AUTHOR
S. R.
Mossavi
r_mousavi@ut.ac.ir
3
2. Science and Soil Engineering Department, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, College of Agriculture & Natural Resources, Tehran University, Kraj, Iran.
AUTHOR
M.
Jalali
4
1. Soil Science and Engineering Department, Lorestan University, Khorramabad, Iran.
AUTHOR