@article { author = {Zanganeh Yusef Abadi, Elham and Hooshmand, Abd Alrahim and Naseri, Abd Ali and Boroomand-Nasab, Saeed and Parvizi, Masoud}, title = {The Effect of Different Management of Sub-surface Irrigation on Water Productivity, Yield and Yield Component of Sugarcane (Var. CP69-1062)}, journal = {Irrigation Sciences and Engineering}, volume = {44}, number = {1}, pages = {1-15}, year = {2021}, publisher = {Shahid Chamran University of Ahvaz}, issn = {2588-5952}, eissn = {2588-5960}, doi = {10.22055/jise.2018.25258.1747}, abstract = {Sugarcane (Saccharum officinarum)is a perennial plant from graminea family that has high commercial and nutrient values for producing sugar (Abdollahi, 2009). In addition, special attention has been given to sugarcane cultivation in Iran because of its many applications in food, medicine and chemical industries. In this line, a large number of areas in Khuzestan (about 100,000 ha) is under cultivation of this plant (Abbasi & Sheini, 2017). Due to having a long duration especially in the hot season as well as high evaporation and evapotranspiration, it is classified as a high water requiring plant (Singh et al., 2018, Bhingardeve et al., 2017). For this reason, it is cultivated in areas with high amounts of rainfall (Abbasi & Sheini, 2017). Since furrow irrigation is used to supply water requirement of sugarcane, it leads to a decrease of irrigation efficiency. The sub-surface drip irrigation system, as a system set up under the soil, plays a better role in controlling salinity and deep percolation compared to drip irrigation. This method saves water by applying water in the root zone and decreasing deep percolation. So, it increases irrigation water productivity (Camp, 1998; Lamm & Trooien, 2003; Lamm & Camp, 2007). Due to scarcity of water resources in Iran, it is necessary to evaluate the effect of sub-surface irrigation system on sugarcane. Therefore, the objectives of this study were to achieve yield and yield component variation under different dripper spacings and depths in the sub-surface drip irrigation system.}, keywords = {Dripper spacing,dripper depth,quantitative and qualitative yield of sugarcane}, title_fa = {تأثیر مدیریت های مختلف آبیاری قطره‌ای زیرسطحی بر بهره وری آب آبیاری، عملکرد و اجزای عملکرد نیشکر رقم CP69-1062}, abstract_fa = {محدودیت منابع آب در دسترس در سال‌های اخیر سبب توجه به استفاده از روش‌های نوین آبیاری برای افزایش بهره‌وری مصرف آب در بخش کشاورزی شده است. به همین منظور برای بررسی اثر مدیریت­های مختلف آبیاری قطره­ای زیرسطحی بر عملکرد و اجزای عملکرد نیشکر و تعیین بهره­وری آب آبیاری، پژوهشی با سه تیمار عمق قرارگیری لوله­های آبیاری (D1 : 15 سانتی­متری ،D2 : 25 سانتی­متری و D3 : 35 سانتی­متر) و دو فاصله قرارگیری قطره­چکان (L1: 30 سانتی­متر و L2: 50 سانتی­متر) در چهار تکرار،  به­صورت کرت­های نواری خرد شده در قالب بلوک­های کاملا تصادفی در ایستگاه تحقیقاتی شماره یک موسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر خوزستان انجام گرفت. نتایج نشان داد از نظر عملکرد زیست­توده و بهره­وری آب آبیاری نیشکر رقم CP69-1062 تیمار D2L1  نسبت به سایر تیمارها دارای برتری بود. بیشترین عملکرد زیست­توده و بیشترین بهره­وری آب آبیاری در تولید زیست­­توده نیشکر برای تیمار D2L1 حاصل شد که این مقادیر به ترتیب برابر 73/142 تن در هکتار و 8/6 کیلوگرم بر مترمکعب بود. از نظر عملکرد کیفی و عملکرد شکر تولیدی و بهره­وری آب آبیاری در تولید شکر بین تیمارهای این تحقیق در سطح پنج درصد تفاوت معنی‌داری وجود نداشت.با توجه به نتایج این پژوهشاستفادهازعمق 25 سانتی­متر و فاصله قطره­چکان 30 سانتی­متر در روش آبیاری قطره­ای زیرسطحینیشکر در جنوب خوزستان مناسب به نظر می­رسد، لیکن انجام تحقیقات بیشتر برای بررسی اثر دو فاکتور عمق و فاصله قطره‌چکان برای سایر ارقام و در شرایط متفاوت پیشنهاد می‌شود.}, keywords_fa = {فاصله قطره چکان ها,عمق کارگزاری قطره چکان ها,عملکرد کمی و کیفی نیشکر}, url = {https://jise.scu.ac.ir/article_14309.html}, eprint = {https://jise.scu.ac.ir/article_14309_2441436d9497ee69a8cb69dfc571615e.pdf} } @article { author = {Zarif Sanayei, Hamed Reza and Kamgar, Reza and Sheni Shahvand, Nastaran}, title = {Obtaining gradually varied flow profile in trapezoidal and triangular channels using semi-analytical method of Adomian decomposition}, journal = {Irrigation Sciences and Engineering}, volume = {44}, number = {1}, pages = {17-31}, year = {2021}, publisher = {Shahid Chamran University of Ahvaz}, issn = {2588-5952}, eissn = {2588-5960}, doi = {10.22055/jise.2019.29619.1847}, abstract = {The non-uniform flow in a prismatic channel with gradual changes in the free water surface level is called the gradually varied flow (GVF). Calculation of the GVF profiles over the last century has become a significant topic for the researchers in the relevant fields.  To obtain this profile, the nonlinear ordinary differential equation of the GVF needs to be solved. This can be carried out either numerically or analytically. Although several studies have been conducted on the GVF in open channels in various forms (Jan & Chen, 2013; Vatankhah, 2010, 2015; Homayoon & Abedini, 2019), the number of semi-analytical studies in the field of gradual variable flow in trapezoidal and triangular channels is limited, which requires further investigation. In this research, the Adomian Decomposition Method (ADM) is used to find a semi-analytical solution for solving the GVF equation in the triangular and trapezoidal prismatic channels. In this method, the Manning equation is used as the resistance equation. Moreover, for the aim of verifying the semi-analytical solutions, the ADM results are compared with the finite difference method (FDM). The presented semi-analytical solutions in this paper can be used to validate other numerical methods in similar studies.}, keywords = {Flow Depth,Channel,Finite difference method,Ordinary Differential Equation,ADM}, title_fa = {به‌دست آوردن پروفیل جریان متغیر تدریجی در کانال‌های ذوزنقه‌ای و مثلثی به کمک روش نیمه‌تحلیلی تجزیه آدومین}, abstract_fa = {محاسبه‌ی پروفیل جریان‌های متغیر تدریجی در کانال‌ها، امری بسیار مهم است زیرا طراحی ابعاد کانال نیازمند دانستن عمق آب در جریان متغیر تدریجی است. به‌منظور به­دست آوردن این پروفیل باید معادله دیفرانسیل جریان متغیر تدریجی حل شود؛ تا عمق جریان در طول کانال مشخص شود. در این مقاله با استفاده از روش تجزیه آدومین (Adomian Decomposition Method) یا ADMیک حل نیمه‌تحلیلی برای حل معادله جریان متغیر تدریجی در کانال‌های منشوری مثلثی و ذوزنقه‌ای ارایه ‌شده است. نتایج این حل‌های نیمه‌تحلیلی با نتایج روش عددی تفاضل محدود (Finite Difference Method)یا FDMبرای چند مثال در کانال‌های مثلثی و ذوزنقه‌ای مقایسه گردیده است. به­طوری­که ابتدا نتایج پروفیل برای سه تقریب چهار جمله، پنج جمله و شش جمله موجود در روش آدومین در هر کانال ارایه ‌شده است و سپس نتایج هر تقریب با نتایج پروفیل به‌دست‌آمده از روش عددی تفاضل محدود مقایسه شده است. پروفیل‌های روش آدومین تطابق خوبی را با پروفیل‌های روش تفاضل محدود نشان می‌دهد به­طوری­که درصد خطای حداکثر پروفیل جریان متغیر تدریجی روی شیب ملایم از روش آدومین تقریب شش جمله با روش تفاضل محدود در کانال مثلثی 51/0 درصد و در کانال ذوزنقه‌ای 02/0 درصد می‌باشد. هم­چنین دو مثال نیز از پروفیل جریان متغیر تدریجی در کانال‌های مثلثی و ذوزنقه‌ای برای شیب تند ارایه ‌شده است. درصد خطای حداکثر در این حالت نیز میان روش آدومین تقریب شش جمله و روش تفاضل محدود برای کانال مثلثی 11/0 درصد و در کانال ذوزنقه‌ای 22/0 درصد می‌باشد.}, keywords_fa = {عمق جریان,کانال,روش تفاضل محدود,معادله دیفرانسیل معمولی,روش ADM}, url = {https://jise.scu.ac.ir/article_15049.html}, eprint = {https://jise.scu.ac.ir/article_15049_6b8b7e624a2f5674d8424eb6a051ee0e.pdf} } @article { author = {Alihouri, Majid}, title = {Lysimertic determination of crop coefficient and evapotranspiration of date palm in the fourth and fifth years of growth}, journal = {Irrigation Sciences and Engineering}, volume = {44}, number = {1}, pages = {33-45}, year = {2021}, publisher = {Shahid Chamran University of Ahvaz}, issn = {2588-5952}, eissn = {2588-5960}, doi = {10.22055/jise.2019.29898.1855}, abstract = {The date palm area and fruit production in Iran are 253697 hectares and 1223142 tons, respectively. According to the Food and Agriculture Organization (FAO), Iran has ranked second in the world in date cultivation and production. Accurate planning is important for optimized use of water resources in the agricultural sector of Iran. The Basis for this planning is determination of water requirements of plants. The irrigation program can be adjusted correctly, the optimal amount of water can be provided for the plant, and  a few other problems such as excess watering or water stress can be prevented by accurate specifying of plant water requirement. The most common direct method for determining evapotranspiration is to use the principle of water balance in a controlled volume of soil or lysimeter. In lysimeter, conditions of water, soil and plant are determined more accurately than in the soil’s natural environment (Tripler et al., 2011). This research was carried out to determine the precise amount of crop coefficient and evapotranspiration of Barhee date palm in the fourth and fifth years of growth.}, keywords = {Consumed water,Date palm plantation,Reference evapotraspiration,Water requirement}, title_fa = {تعیین لایسیمتری ضریب گیاهی و تبخیرتعرق نخل خرما در سال‌های چهارم و پنجم رشد}, abstract_fa = {پایه و اساس برنامه‌ریزی دقیق به‌منظور استفاده بهینه از منابع آب در بخش کشاورزی، تعیین نیاز آبی گیاهان است. در این تحقیق، از یک لایسیمتر زهکش‌دار برای اندازه‌گیری تبخیرتعرق مرجع و سه لایسیمتر زهکش‌دار برای اندازه‌گیری تبخیرتعرق و تعیین ضریب گیاهی نخل خرمای رقم برحی در شهرستان اهواز استفاده شد. میزان تبخیرتعرق مرجع و نخل خرما در سال‌های چهارم و پنجم رشد، با استفاده از رابطه بیلان آب در خاک تعیین شد. نتایج نشان داد که میزان تبخیرتعرق نخل خرما در سال‌های چهارم و پنجم رشد به‌ترتیب معادل 4/666 و 7/961 میلی‌متر بود، ولی میزان تبخیرتعرق مرجع در سال‌های مذکور به‌ترتیب معادل 2/2006 و 1/1791 میلی‌متر شد. مقدار افزایش سالانه تبخیرتعرق نخل خرما در سال پنجم نسبت به سال چهارم رشد، برابر 3/44 درصد بود. بیشترین میزان تبخیرتعرق ماهانه گیاه برای سال‌های چهارم و پنجم رشد، در تیرماه وجود داشت، اما کمترین میزان تبخیرتعرق ماهانه گیاه برای سال‌ چهارم رشد در دی ماه و برای سال‌ پنجم رشد در بهمن ماه بود. مقدار ضریب گیاهی نخل خرما در سال چهارم رشد، بین 27/0 تا 56/0 و در سال پنجم رشد از 38/0 تا 91/0 متغیر بود. افزایش فعالیت‌های متابولیکی گیاه در اثر بالا رفتن سن گیاه می‌تواند علت اصلی افزایش میزان تبخیرتعرق و ضریب گیاهی نخل خرما در سال پنجم رشد باشد.}, keywords_fa = {آب مصرفی,تبخیرتعرق مرجع,نخلستان,نیاز آبی}, url = {https://jise.scu.ac.ir/article_15133.html}, eprint = {https://jise.scu.ac.ir/article_15133_aab88671359a76936799e337f11400ae.pdf} } @article { author = {Ghahraman, Bijan and Kahkesh, Ismaeil and Esmaeili, Kazem}, title = {Experimental analysis of the effect of adding montmorillonite nanomaterials on increasing the strength of inclined surfaces in earth Dams and the time of destruction}, journal = {Irrigation Sciences and Engineering}, volume = {44}, number = {1}, pages = {47-60}, year = {2021}, publisher = {Shahid Chamran University of Ahvaz}, issn = {2588-5952}, eissn = {2588-5960}, doi = {10.22055/jise.2019.27587.1805}, abstract = {Soil structures, despite their advantages over concrete structures, are considered as high risk structures. These structures face irreparable cultural, social and economic losses against conditions such as floods. The most common cause of earthen dam damage is the overflow phenomenon, which accounts for 59% of failures (Schmocker and Hager, 2010). One of the ways to increase soil resistance is to add mixed materials with high shear strength to the soil. In this research, nano materials were mixed at five levels with the soil used in the earth dam, and an increase of about 70% of the shear strength of the soil was observed as a result of adding 5% nanoparticles to the soil. Furthermore, other soil properties from the perspective of geotechnical science and soil behavior, when mixed with nanomaterials, were investigated. Hui and Yan(2013) In their research investigated the role of particle size in the destruction of earth structures. By examining non-cohesive soils with average particle diameters of 0.33, 0.4 and 0.62, they concluded that particle size, flow rate and water height behind the embankment have a direct effect on the demolition process  of earth dams.}, keywords = {embankment,Earth dam,Shear Stress,Destruction,Nano material}, title_fa = {تحلیل آزمایشگاهی تأثیر افزودن نانو مواد مونت‌موریلونیت بر افزایش مقاومت سطوح شیروانی سد خاکی و زمان تخریب سازه}, abstract_fa = {سازه‏های خاکی علی‏رغم مزایایی که نسبت به سازه‌ی بتنی دارند، در زمره‏ی سازه‏های پرخطر محسوب می‎شوند. این سازه‏ها در برابر عواملی نظیر سیلاب، با خسارات جبران‌ناپذیر فرهنگی، اجتماعی و اقتصادی مواجه می‏شوند. یکی از راه‌کارهای افزایش مقاومت خاک، افزودن موادی ترکیبی به خاک، با مقاومت برشی بالا می‏باشد. تا کنون موادی نظیر بنتونیت، مواد پلیمری و شیمیایی، الیاف گیاهی و ... مورد آزمایش قرار گرفته‏اند. در پژوهش حاضر تلاش شده است تا با به‌کارگیری مواد نانوی موسوم به مونت‌موریلونیت، ضمن ترکیب علم میان رشته‏ای نانو با علم ژئوتکنیک، اثرات این مواد بر خصوصیات خاک مورد بررسی قرارگرفته شود. به این منظور مواد نانو در پنج سطح ترکیبی با خاک مورد استفاده در سد خاکی مخلوط شده و افزایش حدود 70 درصدی مقاومت برشی خاک به‌ازای افزودن پنج درصد نانو ذرات به خاک مشاهده شد. در ادامه‏، باقی خصوصیات خاک از منظر علم ژئوتکنیک و رفتار خاک در هنگام اختلاط با نانو مواد مورد بررسی قرار گرفته است.}, keywords_fa = {ژئوتکنیک,نانو تکنولوژی,مقاومت برشی خاک,تخریب سازه‏های خاکی,روگذری جریان}, url = {https://jise.scu.ac.ir/article_15050.html}, eprint = {https://jise.scu.ac.ir/article_15050_ab1c12b7d933e2430d3ec700a8858dc6.pdf} } @article { author = {Akbari, Asghar and Fathi-Moghadam, Manoochehr and Mirzai jashni, Mostafa}, title = {Detection of leakage in polymeric transmission pipelines with using reflected compress wave of transient flow}, journal = {Irrigation Sciences and Engineering}, volume = {44}, number = {1}, pages = {61-75}, year = {2021}, publisher = {Shahid Chamran University of Ahvaz}, issn = {2588-5952}, eissn = {2588-5960}, doi = {10.22055/jise.2018.23131.1642}, abstract = {Introduction  When a sudden pressure surge is induced in a pipe system, discontinuities like leaks, changes of pipe diameter or material, tee-junctions, local head losses or air pockets, introduce changes in the hydraulic transient event propagation. A leak creates a pressure drop; friction increases pressure damping; a dead-end or a closed-valve reflects totally an incident wave; an air bubble creates a pressure drop followed by a pressure increase.     The detection of these signals allows their identification and location. The information carried in the transient pressure signal can be used to detect, locate and size leaks, and, eventually, to distinguish these from other features existing in the pipeline.   Methodology Physical model     The purpose of this study was to find the location and size of leakage in polyethylene transfer pipes using transient flow. Therefore, a laboratory model was developed for this purpose at the Hydraulic Lab of the Faculty of Engineering Sciences of Shahid Chamran University of Ahvaz.}, keywords = {leakage detection,water hammer,Viscoelastic pipelines,Transient flow}, title_fa = {تشخیص نشت در خطوط انتقال پلی‌اتیلن با استفاده از بازتاب موج فشاری جریان‌گذرا}, abstract_fa = {کنترل و کاهش نشت موضوع جدید و جذابی برای متخصصین و مسئولین این زمینه از علم هیدرولیک می­باشد. نگرانی‌ها در مورد تشخیص نشت و محل آن از اواسط قرن بیستم همراه با سیستم­های انتقال نفت پیدا شد. آنالیز جریان گذرا بدون شک یک ابزار با پتانسیل بالقوه برای دست‌یابی به این هدف است. در این تحقیق از بازتاب موج فشاری جریان گذرا، برای تشخیص مقدار و محل آن در خطوط لوله پلی­اتیلن استفاده شده است. روش به کار رفته بر تحلیل اولین موج انعکاسی از نشت تمرکز دارد. لذا برای رسیدن به این هدف ابتدا طی مدل‌سازی آزمایشگاهی، جریان گذرا بر روی یک سیستم مخزن، لوله و شیر مورد بررسی قرار گرفت. سیستم لوله در این تحقیق از جنس پلی‌اتیلن به قطر 63 میلی‌متر و با طول 158 متر می‌باشد. آزمایش‌ها با سه قطر نشت پنج، شش و هفت میلی‌متر در دو فاصله‌ی 3/56 و 4/117 متری از مخزن و دبی‌های متفاوت صورت گرفت. نتایج نشان می‌دهد که کمترین و بیشترین درصد خطای نسبی مکان نشت به‌ترتیب 12/0 و 74/12 درصد به‌دست آمد و نیز کمترین و بیشترین درصد خطای نسبی اندازه‌ی نشت به‌ترتیب 86/1 و 90/71 درصد محاسبه شد.}, keywords_fa = {جریان گذرا,ضربه قوچ,لوله‌های ویسکوالاستیک,نشت‌یابی}, url = {https://jise.scu.ac.ir/article_14335.html}, eprint = {https://jise.scu.ac.ir/article_14335_dffb132ec9010683e8050f723265169e.pdf} } @article { author = {Roushangar, Kiyoumars and Ghasempour, Roghayeh}, title = {Drought Simulation using Two CEEMD-GPR and GPR-GARCH Integrated Models (Case Study: Northwest of Iran)}, journal = {Irrigation Sciences and Engineering}, volume = {44}, number = {1}, pages = {77-92}, year = {2021}, publisher = {Shahid Chamran University of Ahvaz}, issn = {2588-5952}, eissn = {2588-5960}, doi = {10.22055/jise.2019.29568.1846}, abstract = {Drought is one of the most important natural disasters affecting agriculture section and water resources. Droughts often occur in arid and semi-arid regions. Therefore, drought forecasting is necessary and plays an important role in the planning and management of water resources. So far, numerous drought prediction methods have been proposed in the literature, including time series models, regression models, probabilistic models, machine learning models, physical models, and a host of hybrid models. Although all of these methods have shown promising results in terms of improving accuracy of drought forecasts, the impact of climate change on droughts has highlighted the need for more advanced methods for predicting this event. Engle (1982)  proposed the ARCH model which can depict the variance of the time series and eliminate the heteroskedasticity caused by the constant time series variance. The GARCH model was further developed based on the ARCH model, the advantage of which is that it can use a simpler form to represent a high-order ARCH model. On the other hand, in recent years, the Meta model approaches have been applied in investigating the hydraulic and hydrologic complex phenomena. Hybrid models involving signal decomposition have also been found to be effective in improving prediction accuracy of time series prediction methods (Amirat et al., 2018). Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition analysis is one of the widely-used signal decomposition methods for hydrological time series prediction. Decomposition of time series reduces the difficulty of forecasting, thereby improving forecasting accuracy. Due to the complexity of the drought phenomenon and the effect of various parameters on its prediction, in this study, the capability of GPR as a kernel-based approach and also integrated CEEMS-GPR and GPR-GARCH models were assessed for drought modeling based on six-month SPI index for the three cities of Tabriz, Urmia, and Ardabil in Iran during the period 1978-2017. In fact, this study attempts to create a novel method by combining the CEEMD and GARCH models with the GPR to enhance the estimation accuracy of the six- month SPI drought index.}, keywords = {Drought,Empirical mode,GPR,Nonlinear time series,rainfall,SPI}, title_fa = {شبیه سازی خشک‌سالی با استفاده از دو مدل تلفیقی CEEMD-GPR و GPR-GARCH (مطالعه موردی: شمال‌غرب ایران)}, abstract_fa = {خشک­سالی یکی از مهم­ترین حوادث طبیعی تأثیر­گذار بر بخش کشاورزی و منابع آب می­باشد. پیش­­بینی آن نقش مهمی در برنامه­ریزی و مدیریت منابع آب دارد. در تحقیق حاضر، ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از داده­های سه ایستگاه سینوپتیک ارومیه، تبریز و اردبیلواقعدرشمال­غرب کشور طی دوره زمانی (2017-1978) به پیش­­بینی ﺧشک­سالی پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا ﺷﺎﺧﺺ بارندگی استاندارد (SPI) در مقیاس زمانی شش­ ماهه محاسبه گردید. سپس با استفاده از روش­های تلفیقی CEEMD-GPR و GPR-GARCH، خشک­سالی سه ایستگاه مزبور پیش­بینی شد. برای بررسی کارایی روش­های تلفیقی، مدل­های متفاوتی با در نظر گرفتن شاخص SPIدوره­های قبل و عناصر اقلیمی به­عنوان پارامترهای وروردی تعریف شد و نرخ تأثیر هر یک از این پارامترها مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج محاسبه شاخص خشک­سالی SPI مشخص شد که سطوح مختلف خشک­سالی طی سال­های 1985-1983، 1991-1988، 2001-1995، 2010-2005، 2013-2011 و 2017 در طول دوره آماری در سه منطقه رخ داده است. نتایج حاصل از تحلیل مدل­های تعریف شده براساس شاخص SPIدوره­های قبل و عناصر اقلیمی، دقت بالای روش­های­ تلفیقی به­کار­رفته در تحقیق حاضر را در تخمین شاخص خشک­سالی به خوبی نشان داد. به­طوری­که در تمامی ایستگاه­ها، درصد خطا با استفاده از روش­های تلفیقی CEEMD-GPRو GPR-GARCHنسبت به روش GPR تقریبا به میزان 25 تا 40 درصد کاهش یافت. ملاحظه گردید که در پیش­بینی خشک­سالی، عناصر اقلیمی شامل میانگین دما و رطوبت نسبی ماهانه و هم­چنین شاخص SPI­ مربوط به ماه­های گذشته تأثیر­گذار می­باشند. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که SPIt-1تاثیرگذارترین پارامتر در مدل­سازی است.}, keywords_fa = {بارش,خشک سالی,سری‌زمانی غیرخطی,مد تجربی,SPI؛ GPR}, url = {https://jise.scu.ac.ir/article_15134.html}, eprint = {https://jise.scu.ac.ir/article_15134_fd751e48abe41e7d3d12f0a65743a0b7.pdf} } @article { author = {Nazeri Tahrudi, Mohammad and Ramezani, Yousef and De Michele, Carlo and Mirabbasi, Rasoul}, title = {Determination of Optimum Two-Dimensional Copula Functions in Analyzing Groundwater Changes Using Meta Heuristic Algorithms}, journal = {Irrigation Sciences and Engineering}, volume = {44}, number = {1}, pages = {93-109}, year = {2021}, publisher = {Shahid Chamran University of Ahvaz}, issn = {2588-5952}, eissn = {2588-5960}, doi = {10.22055/jise.2020.31289.1882}, abstract = {One of the important factors in recharging the groundwater aquifers in each region is rainfall. Reducing rainfall, and even extreme values of it, can have a huge impact on reducing groundwater levels, which can cause serious damage to aquifers and their construction. Hydrological frequency analysis methods mainly consist of two steps, including selection of an appropriate sample distribution and estimation of selected distribution parameters. Using distribution functions for univariate hydrological analysis has been discussed by many researchers. Different probability distribution models have been used in hydrological studies including the two-parameter distribution such as those by Gumbel, Weibull, Gamma, and Lognormal in several studies (Du et al., 2005; Giraldo Osorio & García Galiano, 2012; Jiang et al., 2015; Villarini, 2009), the distribution of three parameters, such as GEV in other studies (Cannon, 2010; El Adlouni et al., 2007), and the Pearson-type III distribution in the studies by  Chen et al., (2010 , 2015). Therefore, due to the importance of drought and its effects on groundwater level, there are two objectives in this paper. The first is to investigate the artificial intelligence methods and meta-heuristic algorithms to determine the parameters of the copula functions, and the second is the bivariate analysis of precipitation and groundwater shortage signatures in the Nazloochai sub-basin located in the west of Lake Urmia.}, keywords = {Copula,Joint Analysis,Lake Urmia,Rainfall Deficiency,Water Resources signatures}, title_fa = {تعیین توابع مفصل دو بعدی بهینه در تحلیل تغییرات سطح آب زیرزمینی با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری}, abstract_fa = {کاهش بارش­ها و حتی حدی شدن آن­ها می­تواند تاثیرات زیادی در کاهش سطح آب زیرزمینی داشته باشد که در پی آن آسیب­های جدی به سفره­ها و ساختمان آن­ها وارد می­شود. در این مطالعه ضمن بررسی روش­ها و الگوریتم­های فراابتکاری مختلف برآورد و تخمین توابع مفصل به تحلیل دو بعدی سیگنال­های کمبود بارش و سطح آب زیرزمینی در محدوده زیرحوضه ایستگاه هیدرومتری تپیک در حوضه آبریز نازلوجای در دوره آماری 95-1382 پرداخته شد. نتایج مقایسه الگوریتم­های مختلف و روش معمول تخمین پارامترهای توابع مفصل نشان داد که بر اساس معیار جذر میانگین مربعات خطا، روش معمول IFM نسبت به الگوریتم­های فراابتکاری از دقت بالاتری در برآورد ضریب مفصل­های مورد استفاده برخوردار می­باشد. هم­چنین نتایج نشان داد که از بین الگوریتم­های ژنتیک، بهینه­یاب ملخ، چندجهانی، ازدحام ذرات و بهینه­یاب نهنگ، الگوریتم ژنتیک دقت به نسبت بالاتری را ارایه نموده و دقت تمامی این الگوریتم­ها یکسان و در حدود 2/0 بود. با نسبت برتری 131 درصد روش IFM نسبت به الگوریتم­های مورد بررسی نتایج نشان داد که مفصل گامبل-هوگارد دقت قابل قبولی برای تحلیل دو بعدی سیگنال­های کمبود در منطقه دارد. نتایج تحلیل دو بعدی سیگنال­های مورد بررسی نشان داد که با افزایش سیگنال کاهش بارش، احتمال افزایش سیگنال افت سطح آب زیرزمینی نیز به شدت افزایش می­یابد. با بررسی دوره بازگشت شرطی سیگنال کمبود سطح آب زیرزمینی و با در نظر گرفتن سیگنال کمبود بارش در مدت دوام پیوسته سی روزه می­توان با احتمال 90 درصد، شاهد حداقل افت سطح آب زیرزمینی برابر با 6/0 متر در سال بود.}, keywords_fa = {آب زیرزمینی,تحلیل توام,دریاچه ارومیه,سیگنال منابع آب,کمبود بارش,مفصل}, url = {https://jise.scu.ac.ir/article_15400.html}, eprint = {https://jise.scu.ac.ir/article_15400_fcb509a478bff1c8fd558b121deea772.pdf} } @article { author = {Frooghiyan, Amir and Derikvand, Ehsan and Eslami, Hossein and Khoshnavaz, Saeb}, title = {The Combined Use of Hydrological Methods and Game Theory in Determining the Environmental Flow of the Great Karun River}, journal = {Irrigation Sciences and Engineering}, volume = {44}, number = {1}, pages = {111-126}, year = {2021}, publisher = {Shahid Chamran University of Ahvaz}, issn = {2588-5952}, eissn = {2588-5960}, doi = {10.22055/jise.2020.34662.1927}, abstract = {Introduction Due to the increase in population and the inappropriate temporal and spatial distribution of precipitation, the implementation of dam construction projects is essential. This, along with the increasing abstraction of water and discharge of wastewater and sewage, has caused the river ecosystems to be negative affected by dam construction projects. In dam construction, more attention is paid to the needs of drinking, agriculture, and industry, and less to the environmental flow of rivers. In order to maintain the ecosystem, however, it is necessary to determine the environmental requirements of the dams downstream.   Methodology There are various methods for determining the environmental flow of the river, including hydraulic, hydrological, comprehensive, etc. The use of a combination of modern sciences and other conventional methods in this field has been widely used. In this study, taking into account the environmental needs of downstream and using the new integrated hydrological method of Tennant and simulating the river BOD parameter using Qual-2k model and solving game theory (calculating the Nash function), the optimal amount of environmental flow of the Karun river was estimated under three different quantitative and qualitative scenarios.}, keywords = {Nash Function,QUAL2K model,Tenant Method}, title_fa = {استفاده تلفیقی ازروش‌های هیدرولوژیکی و نظریه بازی‌ها در تعیین جریان زیست محیطی رودخانه کارون بزرگ}, abstract_fa = {آب از عوامل مهم زندگی انسان، گیاهان و حیوانات می‌باشد. توسعه­ی روز‌افزون جمعیت منجر به کمبود آب گردیده است. نیاز به ذخیره آب از هزاران سال قبل مورد توجه بوده و ایجاد سد روی رودخانه دارای سابقه تاریخی طولانی می­باشد. روش‌های مختلفی از جمله هیدرولیکی، هیدرولوژیکی ، جامع و... برای تعیین جریان زیست­محیطی وجود دارد. استفاده ترکیبی از علوم نوین و دیگر روش‌های مرسوم در این زمینه کاربرد فراوانی پیدا کرده است. در این تحقیق، با استفاده از روش هیدرولوژیکی تنانت و تئوری بازی‌ها (تابع نش) مقدار بهینه جریان زیست­محیطی رودخانه کارون بزرگ برآورد گردید. برای این منظور، ابتدا با استفاده از روش تنانت، باز‌ه‌ی 50 تا 350 متر مکعب بر ثانیه تعریف گردید. سپس با شبیه‌سازی رودخانه و استفاده از مدل Qual-2k و محاسبه تابع نش، جریان زیست­محیطی در سه سناریو مختلف کمی و کیفی برآورد گردید.  در سناریو اول برای هر کدام از اهداف کمی و کیفی سد ضریب تأثیر یکسان در نظر گرفته و مقادیر بهینه جریان 243 مترمکعب برثانیه و در سناریو دوم برای اهداف کمی با ضرایب 5/1 و دو برابر، مقادیر بهینه جریان به­ترتیب مقدار 221 مترمکعب برثانیه و 205 مترمکعب برثانیه و در سناریو سوم برای اهداف کیفی با ضرایب 5/1 و دو برابر، مقادیر بهینه جریان به­ترتیب مقدار 265 مترمکعب برثانیه و 277 متر مکعب بر ثانیه برآورد گردید.}, keywords_fa = {تابع نش,مدلQual2k,روش تنانت}, url = {https://jise.scu.ac.ir/article_15955.html}, eprint = {https://jise.scu.ac.ir/article_15955_e00913d4e1ba1d3420e178d0eac307e0.pdf} } @article { author = {Gholami, Fatemeh and Zarei, Heaidar and Marofi, Safar}, title = {Trend Analysis of Groundwater Quantity and Quality Parameters (Case Study: Tuyserkan Plain)}, journal = {Irrigation Sciences and Engineering}, volume = {44}, number = {1}, pages = {127-140}, year = {2021}, publisher = {Shahid Chamran University of Ahvaz}, issn = {2588-5952}, eissn = {2588-5960}, doi = {10.22055/jise.2021.20618.1487}, abstract = {The groundwater level of Tuyserkan plain has dropped by more than 11 meters in the last 22 years. This study surveyed the trend of groundwater quality parameters in the study area using data from 15 observation wells from 2005 to 2016, the trend of groundwater quantity parameters using data from 17 observation wells, and also the trend of rainfall changes using 11 rain gauge stations data from 1993 to 2014 by non-parametric Mannkandal test. For each time series, the trend line slope was calculated using the Sen's slope method. The quality parameters included 13 parameters that were measured twice a year (i.e., during the wet and dry periods). Based on the results, the quality parameters of the plain decreased, and the trend of significant decreasing changes in the water table dropped by an average of 53 cm per year. Moreover, the results of precipitation analysis showed that the average annual precipitation decreased by 3.75 mm.}, keywords = {Sen's slope,estimator,Time series}, title_fa = {تحلیل روند تغییرات پارامترهای کمی و کیفی آب زیرزمینی دشت تویسرکان با آزمون ناپارامتری من کندال}, abstract_fa = { دشت تویسرکان از دشت­های ممنوعه است که سطح آب زیرزمینی آن در 22 سال اخیر بیش از 11 متر افت داشته است. در این مطالعه روند کیفی آب زیرزمینی با استفاده از اطلاعات 15 حلقه چاهمشاهده­ای طی دوره آماری (1394-1384)، روند کمی آب زیرزمینی با استفاده از اطلاعات 17 چاه مشاهده­ای و هم­چنین روند تغییرات بارندگی با استفاده از اطلاعات 11 ایستگاه باران­سنجی طی دوره آماری (1393-1372) با آزمون ناپارامتری من­کندال بررسی شد. برای هر سری زمانی با استفاده از روش تخمین­گر سن، شیب‌خط روند محاسبه شد. پارامترهای کیفی مورد مطالعه شامل 13 پارامتر کیفی می­باشد که در هرسال، دو بار (دورهتر و دوره خشک) اندازه­گیری شده­اند.نتایج نشان داد  که دشت از لحاظ کیفی دچار افت شده و روند تغییرات کاهشی معنی­دار در سطح ایستابی، به میزان متوسط سالانه 53 سانتی­متر افت دارد. نتایج تحلیل بارش نشان‌دهنده آن است که بارش به‌طور متوسط، سالانه 75/3 میلی­متر کاهش دارد.}, keywords_fa = {تخمین‌گر,شیب سن,سری زمانی}, url = {https://jise.scu.ac.ir/article_16780.html}, eprint = {https://jise.scu.ac.ir/article_16780_8642181549c8b695422a63847982cd1d.pdf} } @article { author = {Rahmani, Mahsa and DAVARY, KAMRAN and Abolhasani, Leili and Sabet teimouri, Mozhgan and Shafiei, Mojtaba}, title = {Investigating and Selecting of Assessment Indexes for Sustainable Water Management at Watershed Scale}, journal = {Irrigation Sciences and Engineering}, volume = {44}, number = {1}, pages = {141-154}, year = {2021}, publisher = {Shahid Chamran University of Ahvaz}, issn = {2588-5952}, eissn = {2588-5960}, doi = {10.22055/jise.2019.29535.1852}, abstract = {In recent years, water resources management has faced many challenges due to poor water governance and management, increasing demand, industrial and agricultural development, and unbalanced water allocations for various uses (Global Water Partnership, 2006). Sustainable development provides solutions for development in order to solve economic, social and environmental problems. The study of the relationship between economic, social and environmental processes in management approaches has been accepted as a sustainable development, but managers and decision makers still have difficulty in applying and evaluating this relationship. In order to evaluate a system, a set of indicators is needed that can be used to examine a system in different aspects, reflecting current or future issues. The World Water Assessment Program (WWAP) (2003) reports on the importance of indicators in streamlining information about integrated water resources management and the establishment of effective communication between different departments in water management. So far, several studies have been conducted in the country on the evaluation of the results of plans for management of water resources and consumptions (Arshadi & Bagheri, 2014; Karamouz & Mohammadpour, 2017). In these studies, most of the researchers have not had a basin view, and have not been consistent with all the components of sustainability, especially the environmental and institutional components. The present study was carried out by reviewing previous studies with some concepts, with the aim of identifying important indicators in water management assessment, assessing the performance of indicators related to water management against a set of sustainability components, and finally extracting and introducing indexes appropriate to dry and semi- dry conditions.}, keywords = {Socio-Economic component,Decision making,sustainability,Water resources}, title_fa = {بررسی و انتخاب شاخص های ارزیابی مدیریت پایدار آب در حوضه‌ های آبریز}, abstract_fa = {آب یکی از مهم­ترین محور­های توسعه و زیر­بنای رفاه اقتصادی و اجتماعی هر کشوری می­‌باشد و ارزیابی مدیریت آب، بخشی ضروری از فرایند پیاده­‌سازی و اجرای برنامه­‌ها و پروژه‌­ها محسوب می‌­شود. شاخص­‌های ارزیابی ابزاری قوی برای تصمیم­گیران و مدیران آب در سطح حوضه‌­های آبریز، به منظور فهم نقاط ضعف و قوت تصمیمات بوده و هم­چنین سبب اتخاذ سیاست­‌های مناسب برای بهبود مدیریت منابع می­‌باشند. هدف پژوهش حاضر بررسی و انتخاب شاخص­‌هایی منطبق بر مؤلفه­‌های پایداری (شامل اقتصادی،اجتماعی، محیط­زیستیو نهادی) در ارزیابی مدیریت آب در مقیاس حوضه آبریز می‌باشد. روش پژوهش بر مبنای توصیفی- پیمایشی و با ابزار مصاحبه و پرسش­نامه بوده است. پس از بررسی و استخراج شاخص­‌های اولیه، شاخص­های پایداری نهایی از طریق پرسش­نامه­های دلفی جمع­آوری و با استفاده از روش دلفی فازی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. الگوی ارایه شده متشکل از 200 شاخص مدیریت آب بر مبنای تعریف چهار مؤلفه پایداری در مقیاس حوضه آبریز می­‌باشد. نتایج نشان داد که از 200 شاخص بررسی­شده، در مرحله نهایی، تنها 66 شاخص با در نظر گرفتن مؤلفه­های پایداری انتخاب شدند. بر مبنای نتایج به­دست­آمده از طبقه­بندی مؤلفه­های پایداری، 30 شاخص مطابق با حداقل سه مؤلفه پایداری (سه یا چهار­بعدی)، 30 شاخص دو­بعدی (مطابق با دو مؤلفه) و شش شاخص یک­بعدی (تنها مطابق با یک مؤلفه) به­دست آمده­‌اند. شاخص­‌های به­دست­آمده می­‌توانند به عنوان مبنایی در ارزیابی برنامه­‌های مدیریت آب در حوضه­‌های آبریز کشور مورد استفاده قرار گیرند.}, keywords_fa = {مؤلفه های اقتصادی- اجتماعی,تصمیم گیری,پایداری,منابع آب}, url = {https://jise.scu.ac.ir/article_15149.html}, eprint = {https://jise.scu.ac.ir/article_15149_0b1506413060e9232bf58db8a9cde16b.pdf} }