مجله «رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست» دوفصلنامه علمی و پژوهشی در حوزۀ مهندسی آب و محیط زیست است که مقاله‌های علمی، پژوهشی و مروری به زبان فارسی به همراه چکیده انگلیسی مبسوط در حوزه‌های آب، آب انبار، آب‌های زیرزمینی، آبیاری، تغییرات اقلیمی، خشکسالی، علم و فناوری آب، مدل‌های هیدرولیک، مدیریت منابع آب، مهندسی آب، مهندسی آبرسانی، مهندسی کشاورزی (آب)، مهندسی محیط‌زیست، مهندسی هیدرولوژی، مهندسی هیدرولیک، هیدرولوژی (آب‌شناسی)، و هیدرولیک کشاورزی، را منتشر می‌کند؛ و توسط دانشگاه گنبد کاووس با همکاری علمی انجمن مهندسی آبیاری و آب ایران منتشر می‌شود. تمامی مقالات ارسال شده به مجله «رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست» پس از بررسی اولیه و طی کردن فرایند داوری تخصصی توسط حداقل دو داور به صورت محرمانه و دو سو ناشناس، و پذیرش نهایی منتشر خواهند شد.

******************************************************

معرفی مجله

عنوان مجله: رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست

عنوان انگلیسی مجله: Journal of New Approaches in Water Engineering and Environment

صاحب امتیاز: دانشگاه گنبد کاووس

ناشر: دانشگاه گنبد کاووس

انجمن علمی حامی: انجمن مهندسی آبیاری و آب ایران

مدیر مسئول: دکتر معصومه فراستی

سردبیر: دکتر سعید برومندنسب

جانشین سردبیر: دکتر معصومه فراستی

گروه علمی (موضوعی): گروه علمی: کشاورزی و منابع طبیعی

زیر گروه: آب و خاک

حوزه‌های موضوعی مجله: آب، آب انبار، آب‌های زیرزمینی، آبیاری، تغییرات اقلیمی، خشکسالی، علم و فناوری آب، مدل‌های هیدرولیک، مدیریت منابع آب، مهندسی آب، مهندسی آبرسانی، مهندسی کشاورزی (آب)، مهندسی محیط‌زیست، مهندسی هیدرولوژی، مهندسی هیدرولیک، هیدرولوژی (آب‌شناسی)، و هیدرولیک کشاورزی.

تاریخ آغاز اعتبار: 01/ 4/ 1401 توسط کمیسیون بررسی نشریات علمی کشور- رتبه نشریه در ارزیابی سال ۱۴۰3: «الف».

نوع داوری: دوسو ناشناس، گمنام و محرمانه

میانگین بازه زمانی بررسی اولیه مقالات دریافتی: حدود 10 روز

میانگین بازه زمانی فرایند داوری پذیرش مقالات: 2-4 هفته، حداقل دو داور 

درصد پذیرش مقالات: 20 درصد

فاصله انتشار: دوفصلنامه

زبان مجله:  فارسی (چکیده و منابع به انگلیسی)                  

نوع مجله: نشریه علمی

درجه اعتبار: علمی

نوع مقالات: پژوهشی و مروری

نوع انتشار:  الکترونیکی

نوع دسترسی: رایگان (تمام متن)

شاپای الکترونیکی: 29810280

شیوه استناددهی: شیوه‌نامه استنادی هاروارد

تلفن: 33267505- 017، 09188300783| زمان تماس ساعت 9 صبح تا 2 عصر.

رایانامه دانشگاهی مجله: nawee@gonbad.ac.ir

جیمیل پشتیبان مجله: nawee.gku@gmail.com

آدرس وبگاه مجله: https://nawee.gonbad.ac.ir

هزینه داوری مقاله:  ندارد.

هزینه پذیرش نهایی و انتشار:  ندارد؛ رایگان.

ضریب تأثیر در پایگاه استنادی جهان اسلام (ISC): Q1 -0/229

چاپ مقالات انگلیسی در مجله رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط زیست

حق‌مؤلف (کپی‌رایت) مقالات: مجله «رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست» تابع قوانین بین‌المللی حق نشر همگانی کرییتیو کامنز (CC BY-NC) است. حق‌مؤلف مقالات از آن نویسندگان است و نویسندگان مالک و صاحب حق‌مؤلف اثر خود هستند.

نوع دسترسی: دسترسی آزاد به مقالات مجله «رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست» بر اساس  مجوز کرییتیو کامنز (CC BY-NC)

کمیته بین‌المللی اخلاق نشر (کوپ): مجله «رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست» با احترام به قوانین اخلاق نشر، تابع راهنماها، اصول و قوانین کمیتۀ اخلاق در انتشار (COPE) است و از آیین‌نامۀ اجرایی قانون پیشگیری و مقابله با تقلب در آثار علمی پیروی می‌کند.

سیاست مبارزه با سرقت ادبی و همانندجویی: بر اساس قرارداد با شرکت سیناوب تمامی مقالات ارسالی به مجله «رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست»  قبل از ورود به فرایند داوری از طریق نرم‌افزارهای مشابهت‌یاب، همانندجو، همتایاب، همیاب و سمیم‌نور بررسی خواهند شد.

نکات قابل توجه نویسندگان: مجله بعد از داوری و برای چاپ مقاله، هزینه دریافت خواهد کرد؛ اما  بازنشر اطلاعات در این پایگاه با ذکر منبع آزاد است. با توجه به درخواست کمیسیون نشریات علمی کشور، ثبت و نمایش شناسه رایگان ORCID و استفاده از رایانامه دانشگاهی یا سازمانی برای نویسندگان مقالات الزامی است. بنابراین، از نویسندگان محترم درخواست می‌شود قبل از ارسال مقاله به مجله نسبت به اخذ کد شناسه پژوهشگر ORCID و رایانامه دانشگاهی/سازمانی اقدام نمایند.

نویسنده مسئول مکاتبات: نویسنده مسئول مقاله بایستی حتماً عضو هیئت علمی یک دانشگاه، مرکز یا پژوهشگاه باشد و مقاله حتماً توسط وی به مجله ارسال شود، و یا نامه تأییدیه مکتوب وی و فرم‌های ذیل همراه مقاله ارسال شود.

فایل‌ها و فرم‌های لازم: چهار فایل ضروری که باید از طریق سامانۀ دریافت مقاله‌ها ارسال شوند: ۱. فایل اصلی مقاله (بدون نام نویسندگان و با رعایت راهنمای نویسندگان و در قالب مقالات مجله)، ۲. فایل مشخصات نویسندگان؛ ۳. فرم تعهدنامه نویسندگان (باید شامل عنوان مقاله و نام و نام خانوادگی تمام نویسندگان باشد و به امضای همه نویسندگان رسیده باشد)؛ ۴. فرم تضاد منافع (باید توسط نویسنده مسئول امضاء و به همراه فایل مقاله بارگذاری شود)؛ و 5. نامه پشتیبان. نسخه نهایی مقاله بعد از طی کردن مراحل داوری و پذیرش مقاله بایستی در قالب مقالات مجله ارسال شود. در غیر این صورت ترتیب اثر داده نخواهد شد.

Estimation of Discharge Capacity in Rectangular Flumes Containing Side Semi-Cylinders Using Data-Driven Soft Computing Models

صفحه 1-18

https://doi.org/10.22034/nawee.2026.574888.1194

عباس پارسائی، محمد بهرامی یاراحمدی، فرید احمدی

چکیده This study investigates the discharge capacity of Semi-cylindrical contracted flumes installed in rectangular channels under both free-flow and submerged regimes. Two data-driven models, namely the Multilayer Perceptron Neural Network (MLPNN) and the Group Method of Data Handling (GMDH), are developed and compared. After dimensional analysis, influential dimensionless parameters were identified and used as model inputs. The MLPNN model with a single hidden layer of five neurons and tangent sigmoid activation function achieved outstanding accuracy for both free-flow (R² = 0.987, RMSE = 0.001) and submerged conditions (R² = 0.992, RMSE = 0.001). The GMDH model, while slightly less accurate (R² = 0.88 for free-flow and 0.96 for submerged), offered superior interpretability due to its transparent, self-organizing structure. Sensitivity analysis revealed that the depth-to-throat ratio (h/w) is the most influential parameter in free-flow, whereas the contraction ratio (w/B) dominates in submerged conditions. The MLPNN model is recommended for high-precision applications, whereas GMDH serves as a robust alternative when model interpretability is prioritized.

Laboratory investigation of three-dimensional flow structure and local scour mechanisms around a novel spur dike with regular volumetric porosity (Chine blocks)

صفحه 19-47

https://doi.org/10.22034/nawee.2026.583195.1221

مصطفی صابری فر، سید امین اصغری پری

چکیده Objective: To experimentally assess how regular, connected three-dimensional volumetric porosity modifies the hydrodynamic and morphodynamic response of a spur dike, and to compare a fully porous modular Chine dike and a three-row hybrid porous-shell configuration (3RC) with a conventional impermeable spur dike under submerged and non-submerged conditions. Materials and Methods: Experiments were conducted in a 6.0 m long, 0.60 m wide recirculating flume at a flow depth of 0.15 m and discharge of 25.7 L/s. The approach flow was subcritical (U = 0.286 m/s, Fr approximately 0.23) and near the clear-water threshold (U/Uc = 0.96) over uniform non-cohesive sand with d50 = 1.2 mm. All dikes had a transverse length of 0.12 m. The Chine configuration was assembled from 2 x 2 x 2 cm cubic blocks with connected openings and a geometric volumetric porosity of approximately 0.25. Three-component velocities were measured using a Nortek Vectrino II ADV at 50 Hz for 120 s at each sampling node. Velocity records were despiked and filtered using correlation and SNR criteria. Each scour test continued for 24 h, and equilibrium bed topography was surveyed on a 1 x 1 cm grid with a laser profiler; dye and yarn tracers supported interpretation of the measured flow structures. Results and Discussion: Regular volumetric porosity produced a controlled bleed flow through the dike body, relieved upstream stagnation pressure, weakened near-bed downflow, and reduced the concentration of high-vorticity cores near the structure. Under submerged conditions, porous configurations reduced peak near-bed downflow by about 50% relative to the solid case, while the fully porous Chine reduced peak vorticity at the dike by about 84%. Maximum equilibrium scour depth decreased from 9.3 cm for the solid dike to 7.1 cm for the fully porous Chine under submerged flow (23.7% reduction) and from 12.3 to 9.5 cm under non-submerged flow (22.8% reduction). The fully porous configuration also reduced scour-hole width and longitudinal extent and shifted the submerged deposition-bar onset from 23.2 to 14.95 cm, 35.6% closer to the structure. The 3RC case showed intermediate hydraulic and morphodynamic behavior. Conclusion: A regular, hydraulically connected three-dimensional pore network can redistribute momentum through the structure, weaken coherent near-bed erosive motions, and reduce both scour depth and scour-hole extent. Within the tested conditions, the fully porous Chine configuration provided the most consistent scour mitigation, indicating that pore-network topology, in addition to overall permeability, is an important design variable for permeable river-training structures.

Evaluating a DSS for Irrigation Management to Optimize Water Use and Enhance Productivity: A Case Study of Qom Province

صفحه 48-68

https://doi.org/10.22034/nawee.2026.584246.1224

سالومه سپهری صادقیان، محمد مهدی نخجوانی مقدم، بهمن یارقلی

چکیده Objective: The use of intelligent irrigation management decision support systems has gained significant importance as a novel approach for optimizing water consumption and enhancing water productivity in the agricultural sector. This study, as a preliminary pilot case study, evaluates the initial performance of an intelligent irrigation management decision support system (named "HooshAb") in a 20-ha silage maize field in Qom Province. The main objective was to investigate the impact of this decision support system on optimizing irrigation management and reducing water consumption under conditions of water scarcity. Methods: For this purpose, two adjacent similar fields managed by the same farmer were selected as pilot sites for implementing and operating the decision support system. In one field, irrigation followed the farmer's traditional management method (control), while in the other, irrigation was carried out according to the schedules provided by the decision support system (treatment). Results: The results showed that by optimizing irrigation scheduling and appropriately simulating soil moisture patterns, the decision support system reduced water consumption by approximately 6% compared to the traditional method. Moreover, the use of the system increased irrigation water productivity by 6.3%. Field monitoring of soil moisture and saturated extract salinity indicated that the decision support system had high accuracy in predicting soil moisture and was effective in optimizing on-farm water management. Soil salinity monitoring results also highlighted the importance of updating irrigation water quality data during the growing season to enhance the accuracy of the decision support system in estimating saturated extract salinity. Conclusions: The preliminary findings suggest that irrigation DSS may enhance water productivity and support soil-water sustainability under climate change, though multi-season and multi-location studies are needed for validation. Such systems enable precise irrigation scheduling, reduce unnecessary water use, and support long-term soil health. Regular updating of key input data, especially water quality parameters, is essential for maintaining system accuracy and reliability throughout the growing season.

Combining pre-sedimentation with roughing filters: experimental evaluation of effective hydraulic parameters using a physical model

صفحه 65-89

https://doi.org/10.22034/nawee.2026.584356.1225

بهروز بهزادفر، حیدرعلی کشکولی، هوشنگ حسونی زاده، محمد حیدرنژاد

چکیده Objective: Treatment of highly turbid surface water remains challenging in low-cost decentralized systems. This study aims to evaluate the hydraulic performance of a novel integrated pre-sedimentation and multilayer horizontal roughing filtration system and to develop dimensionless design relationships for improved process optimization and scale-up. Methods: A laboratory-scale physical model was constructed in a hydraulic flume at the Khuzestan Water and Power Authority, Iran. The system combined a 1 m stilling basin with a three-layer roughing filter (20 mm, 10 mm, and 2 mm media). Experiments were conducted under three filter lengths (260, 350, and 450 cm), three filtration velocities (0.20, 0.60, and 1.00 m h⁻¹), three operation times (10, 20, and 30 min), and three influent turbidity ranges (1500–2500 NTU), resulting in 81 experimental runs. Turbidity removal efficiency was used as the performance criterion, and input predictability was assessed using the Gamma Test. Results: Filter length was identified as the dominant parameter, improving removal efficiency by approximately 9–10% when increased from 260 to 450 cm. Maximum efficiencies exceeded 94% at 0.20 m h⁻¹ and 450 cm length. Filtration velocity had a secondary negative effect (4–5% reduction across the tested range), while influent turbidity and operating time showed limited influence. The Gamma Test confirmed strong deterministic structure in the full-input configuration (Gamma = 0.0462; V-ratio = 0.1848). Conclusions: The findings demonstrate that, within the tested range, increasing the effective length of the multilayer horizontal roughing filter improved turbidity removal performance and enhanced the overall efficiency of the combined pre-sedimentation–filtration system. These results indicate that filter length is an important design parameter for treating highly turbid surface waters in resource-limited regions. However, the present study should be interpreted as an experimental performance assessment of selected configurations rather than a formal geometric optimization, and determination of the absolute optimal design would require further investigation over a wider range of configurations together with techno-economic evaluation.

Optimizing Sequential Batch Reactor Efficiency and Advanced Oxidation Techniques for Effective Treatment of Non-Biodegradable Gray Water

صفحه 90-110

https://doi.org/10.22034/nawee.2026.584375.1226

سعید گواهی، احسان دریکوند، صائب خوشنواز، محسن سلیمانی بابرساد، ایمان پارسه

چکیده Objective: While SBR and hybrid SBR-AOP systems have been investigated for conventional wastewater treatment, their application and optimization for highly detergent-rich gray water presents unique challenges, such as biomass inhibition and low initial biodegradability (BOD5/COD ratio of 0.25). The distinct novelty of this study lies in the systematic configuration optimization and phase-duration management of an integrated SBR and UV/H2O2 system specifically tailored for gray water containing elevated detergent concentrations. Unlike traditional hybrid systems that apply chemical oxidation as a polishing step, this research evaluates and demonstrates the significant advantages of operating the UV/H2O2 process as a pre-treatment stage. This specific sequencing effectively breaks down non-biodegradable surfactants and mineralizes complex organic compounds prior to the biological stage, thereby enhancing the overall system efficiency to a COD removal rate of 97%. Methods: Gray water with initial pollutant concentrations of 600 mg/L COD, 200 mg/L BOD, 4 mg/L TP, and 15 mg/L TKN was treated using an SBR system combined with UV/H₂O₂ chemical oxidation. Additionally, the potential of granular activated carbon (GAC) added during the SBR aeration phase to enhance pollutant removal was evaluated. Different chemical oxidation conditions were evaluated, and the effects of anaerobic pre-treatment and anaerobic phase duration were assessed. Results: The SBR reduced BOD₅ to 40 mg/L and COD to 162 mg/L, while activated carbon had a limited effect. The optimal chemical oxidation conditions were 12 mg/L H₂O₂ and a reaction time of 3 hours. Under these conditions, the integrated system achieved removal efficiencies of 90.6% for COD, 85% for BOD, 82.5% for TP, and 65% for TKN. Chemical oxidation as a pre-treatment step improved the biodegradability of organic compounds by 6%. In addition, the inclusion of an anaerobic unit before aeration improved phosphorus removal, although extending the anaerobic phase beyond two hours provided no further benefit. Conclusions: the integrated SBR and UV/H₂O₂ system is an effective method for treating gray water with high detergent concentrations, significantly reducing pollutant levels and improving biodegradability. The use of anaerobic pre-treatment can further enhance phosphorus removal, but longer anaerobic durations are not necessarily advantageous.

Detecting surface water changes from multi-temporal satellite imagery using the normalized difference water change index

صفحه 111-120

https://doi.org/10.22034/nawee.2026.585400.1230

کمیل رکنی، داوود اکبری

چکیده Objective: The main objective of this study is to propose a water change detection index, which directly extracts water body changes from two temporal images in a single step, instead of extracting surface waters from each temporal image separately and then comparing the results to detect the changes. Methods: The formulation of NDWCI incorporated the difference between the green and shortwave-infrared bands from two temporal Landsat scenes, aiming to create contrast between areas where water surfaces have changed versus those that remained stable over time. The primary goal behind constructing NDWCI was to fuse multi-temporal images of a given location into a single composite image, such that unchanged pixels were minimized or suppressed while water-related changes between the two acquisition dates were clearly emphasized. Results: The results demonstrate that although the accuracies of the NDWCI and NDWI differencing methods were close to each other, NDWCI consistently outperforms both NDWI and MNDWI differencing in terms of overall accuracy, Kappa coefficient, and commission and omission errors across the two test sites. At test site 1, NDWCI achieved the highest overall accuracy (98.33%) and Kappa (0.98), followed by NDWI (97.11%, 0.97) and MNDWI (94.85%, 0.91). A similar pattern is observed at test site 2, where NDWCI again records the best performance (96.32% accuracy, 0.93 Kappa), while MNDWI shows a marked drop in agreement (91.23% accuracy, 0.76 Kappa). Conclusions: The NDWCI index can be applied to detect changes across various water types. Nevertheless, a key challenge remains in identifying an appropriate threshold value to reliably differentiate changed from unchanged areas. In conclusion, the proposed method showed strong capability for monitoring water body changes at the selected test sites. Therefore, this approach holds potential for enhancing water body change detection in future research.

Comparative Evaluation of Soft Computing Models for Predicting the Discharge Coefficient of Arced Labyrinth Weirs

صفحه 121-147

https://doi.org/10.22034/nawee.2026.585562.1232

مهدی اسمعیلزاده، علیرضا یزدانی، مهدی فولادی پناه

چکیده Objective: The accurate prediction of the discharge coefficient (e hydraulic design of labyrinth weirs. While existing literature extensively covers conventional vertical-sidewall geometries, there is a critical knowledge gap regarding the synergistic effect of sloped sidewalls and arced planform geometry on discharge capacity. This study addresses this limitation by investigating and predicting Cd​ for arced labyrinth weirs with varying sidewall slopes. Methods: Using a comprehensive dataset of 277 experimental runs from a laboratory flume, five dimensionless parameters—namely sional analysis to capture both geometric and hydraulic complexity- were used as inputs for three soft computing approaches: Support Vector Machine (SVM), Gene Expression Programming (GEP), and Artificial Neural Network (ANN). Results: All three data‑driven approaches produced satisfactory predictions of Cd. However, the ANN model based on a multilayer perceptron (MLP) demonstrated the best performance. The optimal architecture was MLP 5‑9‑1 trained using the BFGS algorithm, with the SOS error function, a logistic activation function in the hidden layer, and an identity activation function in the output layer. During training and validation, the performance metrics (RMSE, MAE, R², Cd(DDR(max))) were (0.022, 0.0145, 0.8402, 11.436) and (0.0199, 0.0145, 0.8961, 12.805), respectively. Graphical analyses also showed strong agreement between observed and predicted Cd values across different dataset quartiles. Conclusions: The findings confirm that the MLP framework provides a robust and reliable alternative for hydraulic engineers, filling the current modeling void for non-conventional labyrinth weirs. This approach offers a practical tool for spillway optimization where complex geometric interactions preclude the use of simplified linear regressions.

مقاله انگلیسی

صفحه 148-168

https://doi.org/10.22034/nawee.2026.583086.1220

حدیث خسروی، عبدالرحیم هوشمند

چکیده Objective: This study evaluated the environmental impacts of the 5,000-hectare Shavur irrigation and drainage network in the central Karkheh Basin, Khuzestan Province. By utilizing both conventional and modified ICOLD/Leopold matrix methods, the assessment focused on the physical, biological, and socio-economic environments during the project’s operation phase. To achieve this, the research utilized a panel of 15 senior environmental and engineering experts, applying a standardized scoring system (+5 to -5) alongside specific weighting coefficients within both conventional and modified matrix frameworks to systematically quantify and compare the operational environmental consequences. Results: The most significant positive outcomes occurred within the socio-economic sphere. For the physical environment, the conventional method yielded 161 positive and 226 negative scores, while the modified method showed 303.57 positive and 435.91 negative scores, suggesting the project offers physical benefits but poses adverse impacts requiring careful management. In the biological environment, the conventional method produced 80 positive and 148 negative scores, compared to 111.51 positive and 286.87 negative scores via the modified approach. This suggests that vegetation, wildlife habitats, and ecological balance may face negative pressures. Conversely, the socio-economic environment demonstrated superior positive outcomes; the conventional method recorded 532 positive and 26 negative scores, whereas the modified method showed 1212 positive and 72 negative scores. These data underscore the project’s capacity to significantly boost agricultural productivity, employment, and local economic stability. Conclusion: Overall, the Shavur network acts as a catalyst for socio-economic growth, specifically increasing production, income, and employment. However, the project concurrently exerts negative pressures on physical and biological systems. Consequently, robust environmental management and mitigation strategies are vital to minimize ecological damage and ensure long-term environmental sustainability.

Environmental Utilization of Gorgan Bay Sludge Ash in Stabilizing Clay Soils with Different Plasticity

صفحه 167-188

https://doi.org/10.22034/nawee.2026.590625.1247

حسن نگهدار، بهزاد گنجی، محمدرضا شاکری، حسین ملاعباسی

چکیده Objective: This study presents a technical soil stabilization solution by utilizing Gorgan Bay sludge ash (GBSA), a processed, problematic environmental by-product, for the stabilization of clayey soils with varying plasticity characteristics.” Methods: In the present study, the feasibility of using Gorgan Bay sludge ash as a pozzolanic additive for clay soil improvement while reducing the environmental impact of waste disposal was experimentally investigated. For this purpose, a wide range of clay soils, including four samples with plasticity indices of 21, 32, 40, and 68, were selected and blended with GBSA at weight fractions of 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, and 25% based on the dry weight of the base soil. The mechanical properties of the specimens were evaluated using Atterberg limits, standard Proctor compaction, and unconfined compressive strength (UCS) tests (at curing ages of 1, 7, 28, and 56 days). Results: Experimental results show that the maximum dry unit weight increased by 5–7%, peaking consistently at 15% additive content. For strength parameters, the optimum GBSA dosage for peak UCS was 15% for lower-plasticity soils and 20% for higher-plasticity soils, indicating that additive demand scales with the initial plasticity index. At the 56-day curing mark, the relative UCS improvement ranged from 193% to 297%, with the most plastic soil (PI = 68) achieving the highest gain. While strength and density showed distinct optima, the plasticity index decreased continuously, reaching a total reduction of 58% to 75% at the 25% ash level. “These quantitative shifts, possibly associated with pozzolanic reactions and the high specific gravity of GBSA (Gs = 2.73), suggest that GBSA is a highly efficient stabilizer, particularly for high-plasticity (CH) clays.” Conclusions: These findings identify Gorgan Bay sludge ash as an effective additive for stabilizing problematic clay soils and offer a practical, low-cost approach for the environmentally sustainable management of this sediment waste in the region. ی مورد مطالعه شده است. هرچند با افزایش بیشتر درصد افزودنی به 20 و 25 درصد، روند افزایش وزن مخصوص خشک و مقاومت فشاری محصور نشده در تمامی نمونه‌ها کند یا معکوس شد که به واسطه لخته‌شدن ذرات رس بر اثر پرشدگی منافذ توسط ذرات سنگینتر خاکسترلجن قابل تبیین است. در مقابل، کاهش شاخص خمیری حتی تا25% افزودنی بین 58 تا 75 درصد ادامه یاقت. نتیجه این فرآیند افزایش وزن مخصوصخشک و مقاومت محصورنشده و کاهش شاخص خمیری خاک است که همگی به بهبود قابل‌توجه رفتار مهندسی خاک منجر می‌شوند.
نتیجه‌گیری: این یافته‌ها ضمن معرفی خاکستر لجن خلیج گرگان به‌عنوان افزودنی مؤثر برای تثبیت خاک‌های رسی مسئله‌دار، راهکاری عملی و کم‌هزینه برای مدیریت زیست‌محیطی پسماند این رسوبات در منطقه ارائه می‌دهد.

Enhancing Biogas Production and Toxicity Reduction of Sugarcane Vinasse : A Study Related to an Alcohol Plant , the Northern Coast of the Persian Gulf

صفحه 189-211

https://doi.org/10.22034/nawee.2026.590815.1249

محمدعلی صالحی رعنانی، اشکان غفوری، نعمت الله جعفرزاده حقیقی فرد، افشین تکدستان

چکیده Objective: This experimental-intervention study was conducted at a pilot scale in 2022 to optimize the biogas production process from sugarcane vinasse, specifically focusing on reducing the inhibitory effects of toxic compounds and optimizing operational parameters. Methods: The experiments were carried out based on the Biochemical Methane Potential (BMP) method at the Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Iran. The effect of six variables, including temperature (37 and 55 °C), residence time (14 and 21 and 28 days), C/N ratio (1:20, 1:25, and 1:30), pH (6, 7, and 8), hydrogen peroxide concentration (2, 3 and 5 mg/L) and initial vinasse loading volume (5000 and 10,000 mL) was investigated. Response surface methodology (RSM) and central composite design (CCD) were used to design the experiments. The amount of biogas produced in the process was measured using gas chromatography (GC). Results: The results showed that the optimal conditions for biogas production were as follows: temperature 37 °C (mesophilic), time: 21 days, pH equal to 7, C/N ratio equal to 1:25, H2O2 amount equal to 3 g/L and loading volume 10,000 mL. Under these conditions, the maximum biogas production efficiency reached 43.2%. Using a hydrogen peroxide concentration of 3 mg/L under these conditions helped to reduce the inhibitory effects of toxic compounds present in the vinasse and facilitated the biogas production process. Conclusions: These results indicate that the addition of hydrogen peroxide can be considered an effective strategy to reduce toxicity and increase the efficiency of the biogas production proces

هیدرولوژی و منابع آب

کاربرد نسبت‌های یونی و اندیس‌های اشباع در تفسیر فرآیندهای هیدروشیمیایی رودخانه اوغان، استان گلستان

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 24 مهر 1404

https://doi.org/10.22034/nawee.2024.465612.1092

مجتبی قره محمودلو، مریم صیادی

چکیده پژوهش حاضر به منظور بررسی کیفی و هیدروشیمی آب رودخانه اوغان با استفاده از نسبت‌های یونی و اندیس‌های اشباع صورت گرفته است. بدین منظور از نتایج آنالیز پارامترهای فیزیکوشیمیایی طی یک دوره 8 ساله (1389-1396) دو ایستگاه هیدرومتری واقع بر روی رودخانه اوغان استفاده گردید. به منظور تحلیل و شناخت فرآیندهای هیدروشیمیایی از دیاگرام‌های استیف، پایپر، گیبس، نسبت‌های یونی، روابط CAI1 و CAI2 و نمودار Chadha استفاده گردید. همچنین به منظور پیش‌بینی و احتمال رسوب و یا انحلال برخی کانی‌ها از شاخص‌های اشباع و نمودارهای ترکیبی شاخص‌های اشباع استفاده شد. در نهایت به منظور تعیین تعداد عوامل تأثیرگذار بر کیفیت آب ایستگاه‌های مورد مطالعه از آنالیز تحلیل عاملی استفاده شد. نتایج نمودارهای استیف و پایپر رودخانه اوغان نشان داد که تیپ و رخساره هیدروشیمی ایستگاه‌های گالیکش و اوغان بی‌کربناته کلسیک می‌باشد. براساس نمودار گیبس واکنش آب-سنگ عامل کنترل کننده شیمی آب ایستگاه‌های مورد مطالعه می‌باشد. نتایج نسبت‌های یونی و نمودار Chadha حاکی از آن است که فرآیندهای تبادل یونی معکوس و هوازدگی سنگ‌های دولومیتی و آهکی دو عامل مؤثر بر تغییر کیفیت آب رودخانه مورد مطالعه می‌باشند. از اینرو آب رودخانه نسبت به کانی‌های دولومیت، کلسیت و آراگونیت فوق‌اشباع می‌باشد در حالیکه نسبت به کانی‌های تبخیری نظیر هالیت، ژیپس و انیدریت تحت‌اشباع می‌باشد. نتایج تحلیل عاملی نشان داد که دو عامل انحلال سازندهای زمین‌شناسی حوضه آبریز رودخانه نظیر سنگ‌های آهکی و دولومیتی و ورود فاضلاب‌های خانگی و پساب‌های کشاورزی به داخل رودخانه بیشترین تأثیر را بر کیفیت آب ایستگاه‌های مورد مطالعه دارند.

آبیاری و زهکشی

بررسی بهره‌وری آب و انرژی در کشت مستقیم و سنتی برنج (مطالعه موردی شهرستان ممسنی)

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 10 آذر 1404

https://doi.org/10.22034/nawee.2025.481004.1108

جهانگیر عابدی کوپایی، رامین روشناس، علی‌اصغر مسعودی، راضیه کرمی

چکیده کشت مستقیم خشکه‌کاری برنج یکی از روش‌های کشت این محصول می‌باشد که امروزه مورد توجه محققان قرار گرفته که به علت کاهش استفاده از ادوات و ماشین‌آلات کشاورزی، کاهش نیروی کارگر و کاهش بذر مصرفی هزینه اولیه و انرژی ورودی برای کاشت این محصول را به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش داده است. به همین منظور بررسی بهره‌وری آب و انرژی کشت سنتی و مستقیم برنج، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب بلوک کامل تصادفی در شهرستان ممسنی صورت گرفت. نتایج نشان داد که عملکرد کشت مستقیم شمیم و فجر به ترتیب 5197 و 4811 کیلوگرم و عملکرد کشت سنتی شمیم و فجر به ترتیب 6847 و 6011 کیلوگرم بود. کشت مستقیم نسبت به کشت سنتی عملکرد شلتوک را به طور کاملا معنی‌داری کاهش داد ولی بر خصویات فیزیکی و خصوصیات کیفی محصول تاثیر معنی‌داری نداشت. در این مطالعه مقادیر انرژی ورودی و خروجی و درصد سهم هر کدام از نهاده‌ها محاسبه شد و شاخص‌های نسبت انرژی ورودی به خروجی، بهره‌وری اقتصادی انرژی و بهره‌وری فیزیکی انرژی هر کدام از تیمارها محاسبه شد. مقدار بهره‎وری انرژی برای رقم شمیم در کشت مستقیم و کشت سنتی به‌ترتیب برابر با 21/0و 18/0 کیلوگرم\مگاژول و بهره‎وری انرژی برای رقم فجر در کشت مستقیم و سنتی به‌ترتیب برابر با 19/0 و 16/0 کیلوگرم\مگاژول بود که نشان دهنده افزایش بهره‌وری انرژی با تغییر کشت می‌باشد. همین‎طور نتایج شاخص‌های مورد بررسی نشان داد که با کاهش انرژی ورودی، بهره‌وری اقتصادی و فیزیکی انرژی افزایش می‌یابد.

آبخیزداری

ارزیابی روش های مختلف زمین آمار در بررسی نقش آبخوان‌های آبرفتی در تغییرات مکانی ‏نیترات (مطالعه موردی: دشت سیرجان استان کرمان)‏

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 03 خرداد 1405

https://doi.org/10.22034/nawee.2023.425808.1057

علیرضا شهسواری پور، علیجان آبکار، حمزه سعیدیان

چکیده آنیون نیترات یکی از مهمترین شاخص‌ها برای تعیین میزان آلودگی آب‌های زیرزمینی در سراسر دنیا می‌باشد به‌طوری که تحقیقات مختلفی در منابع آبی متفاوت ‏در حوزه‌های آبخیز بر روی آن انجام شده است. در این تحقیق میزان نیترات 55 منبع آبی در دشت سیرجان به‌دست آمد. سپس روش‌های‎ ‎زمین‌آماری‎ ‎کریجینگ‎ ‎معمولی، عکس فاصله، فاصله نرمال، کوکریجینگ مورد استفاده قرار گرفت. برای ارزیابی عملکرد مدل‌های تخمین و پیش‌بینی، شاخص‌های عملکردی ضریب ‏تعیین (‏R2‎‏)، مجذور میانگین مربعات خطا (‏RMSE‏)، میانگین مربعات خطا (‏MSE‏)، میانگین مطلق خطا (‏MAE‏) و ضریب همبستگی (‏R‏) و‏‎ ‎ضریب ناش - ‏ساتکلیف (‏NS‏) به کارگرفته شد. پس از انتخاب بهترین روش میان‌یابی، نقشه‌های پهنه‌بندی مکانی مربوط به متغیر نیترات در محیط نرم‌افزاریArc GIS ‎‏ و ‏GS+‎‏ تهیه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که میانگین نیترات آب‌های زیرزمینی دشت سیرجان از حد مجاز تمامی استانداردها پایین‌تر می‌باشد و همچنین مدل ‏گوسین نیز مناسب‌ترین مدل تشخیص داده شد. روش کریجینگ معمولی از نظر ضریب تعیین با مقدار 960431/0 و ضریب همبستگی با مقدار 1 و ضریب ناش – ‏ساتکلیف با مقدار 2832557/0 بالاترین مقدار را نسبت به بقیه روش‌ها از خود نشان داد و از نظر مجذور میانگین مربعات خطا با مقدار 54974/2 و میانگین مطلق ‏خطا با مقدار 202976/1 و میانگین مربعات خطا با مقدار 0000018181/0 نیز کمترین مقدار را نسبت به بقیه روش‌ها از خود نشان داد. نتایج تحقیق نشان داد که ‏روند صعودی میزان نیترات از اطراف و حاشیه های دشت به سمت مرکز و قسمت های شمالی آن می‌باشد.

آبیاری و زهکشی

مدل‌سازی راندمان حذف سرب و کادمیم از محیط محلول با استفاده از شبکه عصبی بهینه شده با الگوریتم بهینه سازی تجمع ذرات

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 13 خرداد 1405

https://doi.org/10.22034/nawee.2024.465300.1091

علی حلفی، اصلان اگدرنژاد، سالومه سپهری صادقیان

چکیده هدف: هدف از پژوهش حاضر، مدل‌سازی حذف سرب و کادمیم از محیط محلول توسط نانو کامپوزیت تهیه شده بر پایه ماده معدنی، با استفاده از مدل‌های شبکه عصبی (ANN) و شبکه عصبی بهینه شده با الگوریتم بهینه‌سازی تجمع ذرات (ANN-PSO) بود.
مواد و روش‌ها: مطالعات جذب به صورت پیمانه‌ای با لحاظ کردن پارامترهای مختلف از جمله pH اولیه محلول، مقدار جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه آلاینده و دما انجام شد. این پارامترها به‌عنوان ورودی‌ مدل‌ها و راندمان حذف آلاینده‌ها نیز به‌عنوان خروجی مدل‌ها در نظر گرفته شدند.
نتایج: نتایج نشان داد که دقت مدل ANN-PSO بیشتر از مدل ANN بود، به‌طوری‌که مقدار آماره R2 در مدل ANN برای حذف سرب و کادمیم به‌ترتیب 91/0 و 90/0 و در مدل ANN-PSO به‌ترتیب 96/0 و 95/0 به‌دست آمد. بررسی همگرایی الگوریتم بهینه‌سازی PSO نشان داد که در تکرارهای اول که ذرات جمعیت به‌صورت تصادفی انتخاب می‌شود، در همه حالات خطای بهینه‌سازی بسیار بالا می‌باشد. به مرور با جستجوی سراسری و همگرایی به حدود بهینه سراسری، اینرسی وزنی افزایش یافته و در نمودار همگرایی به مرور شیب تغییرات تابع هدف کاهش می‌یابد، تا در نهایت بهینه‌سازی صورت گیرد.
نتیجه‌گیری: در مجموع استفاده از مدل ANN-PSO می‌تواند پیش‌بینی‌های سریع و قابل قبولی را در مورد تأثیر عوامل مختلف بر فرآیند جذب آلاینده‌ها ارائه داده و جایگزین مناسب و مقرون‌به‌صرفه‌ای از نظر هزینه و زمان برای مطالعات آزمایشگاهی باشد.

سازه های آبی

اثرات هیدرودینامیکی پایه‌های استوانه‌ای شکاف‌دار پل بر آبشستگی موضعی: بررسی آزمایشگاهی و شبیه‌سازی با مدل FLOW-3D

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از 22 مهر 1405

https://doi.org/10.22034/nawee.2026.586762.1239

خدایار خادم، علیرضا مسجدی، امین بردبار، محمد حیدرنژاد، اصلان اگدرنژاد

چکیده در این مطالعه، با استفاده از روشهای تجربی و عددی، تأثیر ایجاد شکاف در پایه های استوانه ای پل به عنوان یک راهکار کاهش آبشستگی بررسی شده است. آزمایشهای آزمایشگاهی در شرایط آب زلال در یک فلوم مستطیلی به طول ۱۵ متر انجام شد. چهار هندسه شکاف شامل شکاف موازی، Y‑شکل، T‑شکل و سیگما‑شکل برای ارزیابی تأثیر آنها بر حداکثر عمق آبشستگی و شکل بستر مورد مطالعه قرار گرفت. شبیهسازی های عددی سه بعدی با استفاده از نرم افزار FLOW-3D انجام شد. تحلیل حساسیت شبکه بندی و مقایسه مدلهای آشفتگی برای اطمینان از دقت عددی صورت گرفت. نتایج نشان داد که افزایش دقت شبکه بندی به طور چشمگیری پیش بینی ها را بهبود بخشیده است، و مدل آشفتگی k-ε استاندارد با 7/1 میلیون سلول بهترین تطابق را با داده های تجربی (با خطای نسبی حدود ۸٪) داشته است. تحلیل مقایسه ای نشان داد که هندسه شکاف تأثیر زیادی بر ساختار جریان و انتقال رسوب دارد. در میان پیکربندیهای آزمایش شده، شکاف موازی بیشترین کاهش را در عمق آبشستگی ایجاد کرد. شکاف به عنوان یک سازوکار کاهش جریان عمل میکند و اجازه میدهد بخشی از جریان ورودی از درون پایه عبور کند؛ این امر فشار راکد را کاهش داده، سامانۀ گردابه نعل اسبی را تضعیف کرده و تنش برشی نزدیک بستر را کم میکند. در مجموع، نتایج نشان میدهد که شکافهایی با طراحی مناسب، به ویژه پیکربندی موازی، میتوانند به طور مؤثر آبشستگی موضعی را کاهش داده و عملکرد هیدرولیکی و پایداری شالوده های پل را بهبود بخشند.

بهبود کیفیت فاضلاب شهری با استفاده از روش توأم زیست پالایی و بتن متخلخل

دوره 1، شماره 1، فروردین 1401، صفحه 1-14

https://doi.org/10.22034/nawee.0621.153625

جهانگیر عابدی کوپایی، افشین بنی اسدی، محمدمهدی درافشان

چکیده ترکیب گیاه‌پالایی و بتن متخلخل فناوری جدیدی است که در آن تحت عنوان تصفیه طبیعی از بتن متخلخل و گیاهان مقاوم برای حذف یا کاهش غلظت آلاینده‌ها استفاده می‌شود. در این پژوهش عملکرد بتن متخلخل همراه با مواد افزودنی همچون پوکه معدنی و پرلیت به عنوان بستر و گیاه وتیور بر روی پساب شهری مورد بررسی قرار گرفته است. مکعب مستطیل‌هایی از بتن متخلخل با ابعاد 30×30×15 سانتی‌متر مکعب (که به ترتیب طول، عرض و ارتفاع می‌باشد) ساخته و گیاه مورد نظر با دو تراکم متفاوت (12 و 27 بوته گیاه) در بین بتن‌ها قرار داده شد. پس از گذشت زمان‌های ماند مورد نظر (5، 7 و 9 ساعت) جریان پساب از حوضچه ورودی و خروجی نمونه‌برداری شد و آزمایش‌های تعداد کل کلی‌فرم، اکسیژن‌خواهی بیولوژیکی(BOD)، اکسیژن‌خواهی شیمیایی (COD) و کل جامد معلق (TSS) بر روی نمونه‌ها انجام گرفت. اثر بتن متخلخل، تراکم گیاهی و زمان‌ماند با استفاده از طرح کاملاً تصادفی مورد بررسی قرار گرفتند. به طور متوسط در زمان‌ماند 5 ساعت BOD، COD، TSS و کلی‌فرم به ترتیب 1/16، 5/27، 6/20 و 1/19 درصد کاهش یافت. همچنین به طور متوسط در زمان‌ماند 7 ساعت BOD، COD، TSS و کلی‌فرم به ترتیب 5/20، 33، 1/26 و 3/25 درصد کاهش یافت. در زمان‌ماند 9 ساعت نیز به طور متوسط BOD، COD، TSS و کلی‌فرم به ترتیب 9/25، 5/38، 9/31 و 5/30 درصد کاهش یافت. در مجموع این طرح در حذف BOD، COD و TSS موفق عمل نمود و در حذف کلی‌فرم نیز عملکرد خوبی داشته است.

پیش‌بینی رواناب با مدل SVR در سناریوهای اقلیمی و برآورد تقاضاهای آبی ناشی از تغییرات آن در مدل WEAP

دوره 1، شماره 1، فروردین 1401، صفحه 75-90

https://doi.org/10.22034/nawee.2022.154268

بنفشه رحیمی، مریم حافظ پرست مودت

چکیده تغییر اقلیم که به معنی تغییرات بلندمدت اقلیمی در یک منطقه است، با افزایش دما و تغییرات الگوی بارش تغییراتی در برآورد تقاضاهای آبی ایجاد کرده است. شبیه‌سازی منابع و مصارف حوضه­ی آبریز سد جامیشان با استفاده از مدل WEAP با الگوهای کشت موجود در منطقه بررسی شد. برای ارزیابی تأثیر تغییر اقلیم بر پارامترهای بارش و دما در این منطقه از خروجی‌های سناریوی RCP8.5 مدل­های HADGEM2_ES و MIROC5 و از سری مدل­های CMIP5 استفاده ‌شد. در این پژوهش پارامترهای ماهانه­ی دما و بارش سد جامیشان با استفاده از روش عامل تغییر ریزمقیاس و برای دوره آتی تولید شدند. از روش یادگیری ماشینی رگرسیون بردار پشتیبان تصحیح شده با تغییر در پارامترهای موثر برای پیش بینی رواناب در دوره تغییر اقلیم استفاده گردید. نتایج مدل‌ اقلیمی به­طور میانگین افزایش دمای ۵/۰ تا ۵/۱ درجه سلسیوس را در طول دوره­ی آماری نشان می‌دهد. نتایج بارش شبیه‌سازی شده نشان می‌دهد که میانگین بارش ماهیانه با سناریوی8.5  RCP در دوره­ی آتی در مدل HADGEM2_ES با افزایش  ۵ درصدی و در مدل MIROC5 با کاهش ۶ درصدی نسبت به دوره­ی پایه همراه بوده‌است. بررسی نتایج پیش‌بینی دبی با استفاده از مدل SVR حاکی از آن است که رواناب نسبت به دوره­ی پایه با کاهش همراه است. به­منظور برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب با استفاده از نرم افزار WEAP به شبیه‌سازی سد جامیشان پرداخته شد. بدین منظور با درنظر گرفتن سه الگوی کشت متفاوت مقادیر تأمین و کمبود برای هر نیاز برآورد گردید. شبیه‌سازی الگوی کشت‌های مختلف در WEAP نشان می‌دهد به‌طور میانگین تأمین برابر با 75 درصد است.

تعیین تابع تولید و ارزش اقتصادی نهاده‌ی آب در تولید گندم و جو در دشت اردبیل

دوره 1، شماره 1، فروردین 1401، صفحه 27-40

https://doi.org/10.22034/nawee.2022.153889

رسول نوری خواجه بلاغ، محمدرضا خالدیان، محمد کاوسی کلاشمی، محمدتقی عظیمی

چکیده در سال­های اخیر بهره­برداری غیربهینه از منابع آبی به­ویژه منابع آب زیرزمینی، خشکسالی، رعایت­نکردن اصول حفاظت در بهره­برداری از منابع آبی­کشور، رشد جمعیت و غیره موجب شد تا نهاده­ی آب به­عنوان یکی از مهم­ترین عوامل محدودکننده­ی توسعه در بخش کشاورزی ایفاء نقش نماید. یکی از راه­کارهایی که می­تواند تا حدودی این مشکل را حل کند، مدیریت جامع آب است که روشی اقتصادی دارای اهمیت است. همچنین با ارزش­گذاری می­توان بین عرضه و تقاضای آب تعادل ایجاد کرد. در این مطالعه برای تعیین ارزش اقتصادی آب در تولید محصولات گندم و جو از روش تابع تولید استفاده شد. به­منظور تجزیه و تحلیل داده­ها از نرم­افزارهای EXCEL و SPSS استفاده شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که متوسط مقدار تولید نهایی نهاده­ی آب آبیاری برای محصول گندم و جو به‌ ترتیب برابر با 240/0 و 268/0، با ارزش اقتصادی 3/3237 و 2813 ریال بر مترمکعب است. همچنین بیشترین میزان مصرف آب در تولید گندم و جو به ترتیب برابر با 5200 و 3100 مترمکعب و میانگین مصرف آب به ترتیب برابر با 56/4604 و 7/2793 مترمکعب به‌دست آمد. با توجه به اینکه ارزش نهایی تولید آب بیشتر از هزینه­ی تأمین آب آبیاری است، در صورت اصلاح­نکردن قیمت آب کشاورزی باعث برداشت و استفاده­ی بی­رویه از منابع آبی می­شود. برای جلوگیری از این امر بهتر است قیمت آب کشاورزی براساس ارزش نهایی تولید تنظیم شود.

ارزیابی مدل AquaCrop برای شبیه‌سازی واکنش ارقام مختلف برنج به روش کاشت

دوره 1، شماره 1، فروردین 1401، صفحه 63-74

https://doi.org/10.22034/nawee.2022.153890

سید امیر حسین موسوی، اصلان اگدرنژاد، عبدالعلی گیلانی

چکیده توجه به زراعت برنج به دلیل مصرف زیاد آب در کشاورزی پایدار بسیار اهمیت دارد. این گیاه زراعی مهم‌ترین منبع غذایی در کشور ما محسوب می‌شود و به همین دلیل اطلاع از مقدار آب مصرفی آن در ارقام مختلف با روش‌های کاشت گوناگون مهم است. چون انجام آزمایش‌های متعدد برای اطلاع از این موضوع نیازمند صرف وقت و هزینه بسیار است؛ لازم است از مدل‌سازی گیاهی استفاده شود. بدین منظور، برای ارزیابی عملکرد، زیست‌توده و کارایی مصرف آب برنج با مدل AquaCrop تحقیقی در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان انجام شد. در این تحقیق، دو عامل روش کاشت (D1: نشایی، D2: مستقیم رایج در منطقه و D3: خشکه‌کاری) و رقم برنج (v1: عنبوری قرمز، v2: چمپا و  v3: دانیال) برای شبیه‌سازی پارامترهای مورد مطالعه در نظر گرفته شدند. مقادیر آماره‌های MBE، RMSE و NRMSE برای عملکرد برنج به‌ترتیب برابر با 25/0 تن در هکتار، 0/1 تن در هکتار و 10/0 بود. این مقادیر برای زیست‌توده به‌ترتیب برابر با 30/0 تن در هکتار، 15/1 تن در هکتار و 05/0 و برای کارایی مصرف آب به‌ترتیب برابر با 07/0 کیلوگرم بر مترمکعب، 24/0 کیلوگرم بر مترمکعب و 03/0 بود. مقادیر آماره EF برای عملکرد، زیست‌توده و کارایی مصرف آب برنج به‌ترتیب برابر با 87/0، 56/0 و 65/0 و مقادیر d برای هر سه پارامتر برابر با 99/0 بود. با توجه به این نتایج، مدل AquaCrop دقت کافی در شبیه‌سازی عملکرد، زیست‌توده و کارایی مصرف آب برنج جهت نیل به کشاورزی پایدار داشت.

مقایسه‌ی تغییرات زمانی و مکانی تبخیر ‌و ‌تعرق ذرت در منطقه‌ی ماهیدشت حاصل از تصویر ماهواره‌ای لندست ۸ و منابع موجود

دوره 1، شماره 1، فروردین 1401، صفحه 51-62

https://doi.org/10.22034/nawee.2022.153887

نسیم کمالی، بهمن فرهادی بانسوله

چکیده میزان تبخیر و تعرق گیاهان درون یک منطقه با توجه به پارامترهای هواشناسی، مرحله رشد گیاه و شرایط مدیریتی مزارع دارای تغییرات زمانی و مکانی می­باشد. هدف از مطالعه کنونی مقایسه روند تغییرات مکانی و زمانی تبخیر و تعرق ذرت در منطقه ماهیدشت با استفاده از تصاویر ماهواره­ای با منابع علمی موجود (به علت نبودن داده­های لایسیمتری) بوده است. در این مطالعه تبخیر و تعرق روزانه برای چهار مزرعه ذرت واقع در مناطق مختلف دشت با استفاده از الگوریتم سبال و تصاویر ماهواره­ای لندست8 در 6 تاریخ در طول دوره رشد گیاه ذرت در سال 1393 تخمین زده شد. از آنجایی که اندازه­گیری مزرعه­ای تبخیر و تعرق واقعی جهت اعتبار­سنجی نتایج حاصل از برآورد تبخیر و تعرق براساس الگوریتم سبال وجود نداشت، نتایج نهایی (تبخیر و تعرق) و همچنین نتایج میانی الگوریتم سبال (شاخص دمای سطحی، NDVI و آلبیدو ) با نتایج قابل قبول در دسترس مقایسه شد. نتایج نشان داد تبخیر و تعرق به دست آمده با الگوریتم سبال و نرم­افزار AGWAT روند مشابهی داشتند. روند افزایشی و کاهشی دمای سطحی در گذر زمان منطقی بود. متوسط شاخص NDVI در طول دوره رشد در مزارع مورد مطالعه بین 47/0 تا 53/0 بوده که با توجه به منابع در محدوده قابل قبولی قرار دارد. ضریب بازتاب نور (آلبیدو) با متوسط 18/0-17/0 تغییرات اندکی در بین مزارع منتخب داشت. تغییرات زمانی نتایج نشان دهنده روند افزایشی دمای سطحی، تبخیر و تعرق و شاخص گیاهی NDVI تا اواسط دوره رشد و سپس کاهش این پارامترها می­باشد.

ارزیابی سامانه آبیاری عقربه‌ای در دو سرعت‌ مختلف در جهت موازی و عمود بر خط آبیاری

دوره 1، شماره 1، فروردین 1401، صفحه 41-50

https://doi.org/10.22034/nawee.2022.153888

محمدرضا براتی، مهدی ذاکری نیا، ابوطالب هزارجریبی

چکیده بادستگاه‌های آبیاری آبفشان دوار که یکی از پیشرفته‌ترین سامانه‌های آبیاری بارانی می‌باشد، اخیراً در ایران کاربرد زیادی پیدا کرده است. با توجه به امر لزوم تحقیق در مورد سازگاری این سامانه‌ با شرایط فرهنگی، اقتصادی، اقلیمی ایران و بهینه نمودن کارایی سامانه امری ضروری است. با توجه به موارد فوق هدف از این ارزیابی، شناخت وضع موجود دستگاه آبفشان دوار می‌باشد که بر اساس آن بتوان در جهت بهبود وضعیت دستگاه و رفع نقاط ضعف آن تصمیم‌گیری نمود. اهمیت این موضوع از یک طرف و کمبود اطلاعات از طرف دیگر، ضرورت انجام تحقیقات در این زمینه را روشن می‌سازد. لذا در این راستا ارزیابی سنترپیوت در دو سرعت 10 و 60 درصد بصورت شعاعی و عمودی صورت گرفت که در آن ضریب یکنواختی در عبور دستگاه به صورت شعاعی و با سرعت 10 و 60 درصد، به‌ترتیب 3/80 و 4/76 درصد و یکنواختی توزیع آب به‌ترتیب 6/72 و 5/65 درصد به دست آمد. همچنین آزمایش ضریب یکنواختی در جهت عمودی در دو سرعت مذکور به ترتیب 1/61 و 3/59 درصد به‌دست آمد. یکنواختی توزیع رطوبت در خاک پس از آبیاری با سرعت 60 درصد نیز اندازه‌گیری و محاسبه شد که نتیجه مقدار 37/86 درصد را نشان داد. نتایج نشان داد که مقدار یکنواختی توزیع رطوبت خاک از مقدار یکنواختی توزیع آب در سطح مزرعه بیشتر بود که علت آن در جریانات افقی و فرآیند انتقال آب در زیر سطح می‌باشد. بر‌این اساس در این مناطق با وجود یکنواختی پخش آب حدود 70 درصد، مقدار یکنواختی توزیع رطوبت مناسب است.

کاربرد روش احتمالاتی چیو در شبیه‌سازی میدان سرعت جریان در قوس رودخانه‌ها (مطالعه‌ی موردی: قوس‌ رودخانه‌ی آق‌قلا)

دوره 1، شماره 1، فروردین 1401، صفحه 15-26

https://doi.org/10.22034/nawee.2022.153891

عبدالرضا ظهیری، امیراحمد دهقانی، ایمان یوسف آبادی

چکیده در رودخانه­ها و به‌ویژه در محل قوس، تغییرات سرعت جریان در جهت­های عرضی و عمقی غیریکنواخت و تحت تأثیر عوامل زیادی از قبیل جریان­های ثانویه، زبری بستر و جداره­ها و وضعیت هیدرولیکی جریان است. برای محاسبه­ی توزیع دوبعدی سرعت جریان در رودخانه­های مستقیم، محققان روش­های زیادی ارائه کرده­اند. این در حالی است که به‌دلیل ساختار پیچیده­ی جریان در قوس رودخانه­ها، شبیه­سازی میدان سرعت در این مقاطع به کمک نرم­افزارهای دینامیک سیالات محاسباتی انجام می­شود. در این پژوهش، از روش احتمالاتی چیو برای حل میدان سرعت جریان در یکی از قوس­های رودخانه­ی گرگان‌رود در استان گلستان استفاده شد. با توجه به کمبود داده­های صحرایی در قوس­های رودخانه­ای، برای انجام این تحقیق 6 نمونه میدان سرعت جریان در یکی از قوس­های بالادست ایستگاه هیدرومتری آق­قلا (به فاصله 200 متر) اندازه­گیری شد. از بین این داده­ها، 4 سری توزیع سرعت برای واسنجی مدل و 2 سری برای صحت­سنجی آن استفاده شد. نتایج پژوهش نشان داد که روش چیو در شبیه­سازی میدان سرعت جریان در این رودخانه­ی پیچان از دقت قابل‌قبولی برخوردار است. تحلیل آماری نتایج به­دست آمده بیانگر این است که میانگین خطای مطلق این روش برای حل توزیع دوبعدی سرعت جریان در محل قوس در مرحله­ی واسنجی حدود 9/4 درصد و در مرحله­ی صحت­سنجی حدود 5/3 درصد است. این میزان خطا برای محاسبه­ی دبی کل جریان رودخانه در محل قوس به­ترتیب حدود 9/5 و 0/6 درصد به­دست آمده است.

اندازه‌گیری نیترات موجود در آب، خاک و گیاه به روش سریع طیف‌سنجی

دوره 1، شماره 2، مهر 1401، صفحه 37-45

https://doi.org/10.22034/nawee.2023.357802.1021

سجاد امیرحاجلو، مهدی قیصری، محمد شایان نژاد

چکیده باتوجه به پاسخ مثبت گیاه به نیتروژن، کشاورزان به هر میزان که کودهای نیتروژنی در دست داشته باشند، ازآنها استفاده می‌کنند. مصرف زیاد کودهای نیتروژنی علاوه بر تحمیل هزینه اضافی برکشاورز، باعث آلودگی محیط زیست و تأثیر مستقیم بر سلامت انسان نیز می­شود. بنابراین ضروری است برای استفاده بهینه از کودهای نیتروژنی، مقدار نیتروژن-نیتراتی موجود در خاک، گیاه و آب آبیاری مشخص شود و در نهایت با توجه به بیلان نیتروژن میزان کمبود نیتروژن محاسبه و به گیاه داده شود و از کاربرد کود بیشتر اجتناب شود. بیشتر روش‌های معمول برای اندازه‌گیری نیترات زمانبر و گران قیمت هستند. اندازه­گیری به روش طیف­سنجی (اسپکتروفوتومتر) این امکان را فراهم می‌کند که در کمترین زمان با کمترین هزینه و با دقت مناسبی میزان نیتروژن-نیتراتی در هر یک از محیط­های خاک، گیاه و آب را محاسبه کرد. در این پژوهش علاوه بر معرفی روش سریع اندازگیری میزان نیترات در هر یک از محیط‌های آب، خاک و گیاه، نتایج برحسب واحد‌های کاربردی در مزرعه و قابل درک برای کشاورزان و دانشجویان از جمله کیلوگرم نیتروژن در هر تن محصول، و میزان نیتروژن به­کاررفته از طریق آبیاری یا نیتروژن موجود در خاک برحسب کیلوگرم بر هکتار زمین ارائه شد.

ابر واژگان