پژوهش آب ایران

چکیده در این پژوهش با کارگذاری سازه‌های شمع و صفحات مستغرق در جلوی تخلیه‌کننده تحتانی،‏ تأثیر این سازه‌ها در ایجاد جریان گردابی برای تخلیه رسوبات آزمایش شد. شمع‌ها در فاصله‌های مختلف نسبت به یکدیگر و نسبت به دریچه تخلیه‌کننده تحتانی قرار گرفتند. نتایج نشان داد هرچه شمع‌ها به دریچه نزدیک‌تر باشند حجم رسوب‌شویی افزایش می‌یابد،‏ به طوری که در کمترین فاصله قرارگیری شمع نسبت به دریچه،‏ حجم رسوب‌شویی حدود 76،‏ 113 و 141 درصد نسبت به حالت بدون سازه برای ارتفاع سطح آب 15،‏ 30 و 50 سانتی‌متر افزایش نشان داد. صفحات مستغرق نیز در فاصله‌های مختلف از دریچه و در سه زاویه متفاوت نسبت به راستای جریان کار گذاشته شدند. بررسی‌ها نشان داد زمانی که صفحات نسبت به دریچه تحتانی در کمترین فاصله کارگذاری شود و زاویه آن نسبت به راستای جریان کوچکتر باشد،‏ بر شدت جریان گردابی افزوده شده به طوری که حجم رسوب‌شویی برای ارتفاع سطح آب 15،‏ 30 و 50 سانتی‌متر به‌ترتیب 481،‏ 337.1 و 163.5 درصد افزایش داشته است. به طور کلی،‏ نتایج نشان داد که تغییرات حجم رسوب خارج شده از مخزن در حالت کارگذاری صفحات مستغرق،‏ عملکرد بهتری نسبت به کارگذاری شمع دارد.

چکیده در شروع عملیات اجرایی پروژه انتقال آب از رودخانه کوهرنگ به چشمه مروارید به صورت پمپاژ یک مرحله‌ای،‏ کارفرما با مشکل زمان و هزینه زیاد برای سفارش و تهیه اجزاء اصلی طرح مانند پمپ‌های فشار قوی،‏ لوله های فولادی با فشار کار 40 اتمسفر و همچنین مخازن ضربه‌گیر روبرو شده بود. بنابراین در مراحل بازنگری طرح دو گزینه مطرح شد که از مهندسی ارزش برای مقایسه زمان ساخت و اجرا،‏ هزینه و میزان ضربه قوچ و مسائل مربوطه هر دو گزینه استفاده شد. در این مقاله،‏ ایستگاه پمپاژ و خط انتقال آن در شرایط پایدار و ناپایدار هیدرولیکی برای دو گزینه‌ پیشنهادی در نرم‌افزار Hammer مدل‌سازی شد. نتایج به دست‌ آمده نشان داد که اعمال مهندسی‌ارزش می‌تواند موجب حذف مخازن ضربه‌گیر و کاهش خطر ناشی از پدیده ضربه قوچ و همچنین کاهش حدود 20 تا 30 درصدی زمان و هزینه‌های تهیه و اجرای اجزاء مختلف طرح گردد.

چکیده مدل‌سازی جریان نشت از زیر سازه‌های آبی که بر روی پی با مواد نفوذپذیر ساخته شده‌اند،‏ از جمله موارد اساسی است که قبل از احداث سازه باید بررسی شود،‏ تا از مشکلاتی مانند فرسایش مواد پی،‏ نشست سازه و نشت آب از زیر سازه جلوگیری شود. در صورتی که در فرآیند طراحی نتوان بر مواردی مانند پدیده لوله‌ای شدن،‏ کاهش نیروهای زیرفشار و گرادیان هیدرولیکی و همچنین کنترل جریان نشت از زیر سازه فائق آمد،‏ می‌توان از راه‌حل‌هایی کمکی مانند احداث کف‌بندهای افقی،‏ دیواره‌های آب‌بند و همچنین نصب سوراخ‌آب استفاده کرد. در این پژوهش به بررسی تأثیر سوراخ‌آب روی توزیع زیرفشار و گرادیان هیدرولیکی پرداخته شده است. برای این منظور معادله حاکم بر جریان نشت از محیط متخلخل به کمک روش عددی حجم کنترل برای حالت‌های مختلف حل شد. تمامی محاسبات توسط محیط ساده ولی قدرتمند صفحه گسترده Excel انجام شده است. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد استفاده از سوراخ‌آب در کف‌بند حوضچه آرامش سد می‌تواند از عمق دیواره‌های آب‌بند مورد نیاز بکاهد که این امر موجب صرفه‌جویی اقتصادی زیادی برای طرح می‌شود. هر‌چه سوراخ‌آب از پنجه سد فاصله پیدا کند و به پایین‌دست سازه منتقل ‌شود از تأثیر مثبت آن کاسته می‌شود.

چکیده در این پژوهش به بررسی اثر پارامتر هندسی طول سرریز مستغرق در قوس 90 درجه بر میزان آب‌شستگی اطراف آن و تغییرات توپوگرافی بستر پرداخته شده است. آزمایش‌ها در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران اهواز در یک قوس 90 درجه با 2=R/B انجام شد. در این پژوهش با قراردادن 7 سرریز در ساحل خارجی قوس 90 درجه با ارتفاع 5 سانتی‌متر،‏ زاویه قرارگیری 30 درجه نسبت به خط عمود بر ساحل و با نسبت‌های 0.15،‏ 0.2 و 0.25 طول مستقیم سرریز به عرض فلوم،‏ که همه براساس معیارهای استاندارد محاسبه شده‌اند و در شرایط جریان ورودی 0.137،‏ 0.192 پایین‌تر از آستانه حرکت ذرات و شرایط جریان ورودی 0.247 و 0.3023 بالاتر از آستانه حرکت ذرات،‏ تغییرات بستر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی‌ها نشان داد که کمترین حجم آب‌شستگی مربوط به سرریزی است که طول مستقیم آن 0.2 عرض فلوم است.

چکیده برآورد دقیق بار معلق رودخانه‌ها در طراحی و بهره‌برداری پروژه‌های آبی مهم است. تخمین میزان رسوبات با روش‌های مرسوم مانند منحنی سنجه نتایج دقیقی را دربر ندارد. در این پژوهش مدل برنامه‌ریزی بیان ژن که شکل توسعه یافته برنامه‌ریزی ژنتیک است،‏ برای تخمین میزان رسوبات معلق به کار گرفته شد. از نتایج حاصل از این مدل با نتایج مدل‌های فازی- عصبی،‏ شبکه‌های عصبی و منحنی سنجه مقایسه شد. در این راستا،‏ داده‌های جریان رودخانه و رسوبات معلق در ایستگاه ونیار واقع بر روی رودخانه آجی‌چای در استان آذربایجان شرقی استفاده شد. پارامترهای آماری ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)‎ و ضریب تعیین (R²) برای ارزیابی دقت مدل‌ها استفاده شدند. نتایج حاصله نشان از عملکرد بهتر مدل برنامه‌ریزی بیان ژن در مقایسه با سایر مدل‌های مورد استفاده بود. برای داده‌های دوره آزمون اختلاف نسبی بین RMSE مدل برنامه‌ریزی بیان ژن با مدل‌های فازی- عصبی از نوع افراز شبکه،‏ فازی- عصبی از نوع دسته‌بندی تفریقی،‏ شبکه‌های عصبی و منحنی سنجه به‌ترتیب برابر 8،‏ 10،‏ 13 و 21 درصد بود. همچنین به ازای بهترین الگوی مورد استفاده در مدل،‏ مقدار R2 برای مدل برنامه‌ریزی بیان ژن،‏ فازی- عصبی از نوع افراز شبکه،‏ فازی- عصبی از نوع دسته‌بندی تفریقی،‏ شبکه‌های عصبی و منحنی سنجه به‌ترتیب برابر 0.93،‏ 0.84،‏ 0.88،‏ 0.86 و 0.81 به دست آمد.

چکیده استفاده گسترده و مفید از مدل‌های گیاهی،‏ مستلزم شناخت رفتار آن‌ها در پاسخ به خطاهای پارامترهای ورودی است. هدف از انجام این پژوهش،‏ ارزیابی حساسیت در شبیه‌سازی محصول ذرت علوفه‌ای با مدل CERES – Maize نسبت به پارامترهای فیزیکی خاک تحت دو سطح کود نیتروژنه است. در این مطالعه با استفاده از داده‌‌های یکسال کشت ذرت در منطقه ورامین،‏ حساسیت مدل نسبت به پارامترهای رطوبت ظرفیت زراعی (FC)‎،‏ رطوبت اشباع (SAT)‎،‏ شماره منحنی (CN)‎،‏ ضریب زهکشی (DR)‎ و ضریب بازتابش (ALB)‎ برای دو سطح صفر و 150 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژنه بررسی شد. برای تعیین تابع پاسخ مدل به تغییرات پارامترهای ورودی،‏ مدل 80 بار اجرا شد و پس از جمع آوری نتایج به کمک برنامه نوشته شده در محیط نرم‌افزار متلب،‏ حساسیت نرمال شده هر پارامتر به دست آمد. نتایج نشان داد که مدل،‏ بیشترین حساسیت را در شبیه‌سازی محصول در هر دو تیمار به پارامتر FC از خود نشان می‌دهد،‏ اما پاسخ مدل به تغییرات پارامترهای ورودی به شدت تحت تأثیر میزان کود مصرفی قرار دارد. با استفاده از مقادیر حساسیت نسبی محاسبه شده،‏ رابطه بین مقدار خطای محتمل در شبیه‌سازی محصول و میزان خطا در تخمین داده‌های ورودی برای هر دو تیمار ارائه شد.

چکیده استفاده از فعالیت‌های حفاظت آب و خاک برای کنترل رسوب‌زایی حوضه‌های آبریز در همه شرایط موفق نبوده و به نظر می‌رسد تخلیه رسوبات ته‌نشین شده در مخزن از طریق تخلیه‌کننده‌های تحتانی تنها راه حل مؤثر و موفقیت‌آمیز خواهد بود. با توجه به اهمیت انرژی آشفتگی جریان از لحاظ ورود هوا به جریان و پتانسیل وقوع کاویتاسیون،‏ در این مقاله سعی شده تا با شبیه‌سازی عددی این فرایند،‏ گامی در جهت بهینه‌سازی عملکرد این سازه‌ها برداشته شود. در این پژوهش ابتدا جریان دو فاز آب و هوا شبیه‌سازی و نتایج با مشاهدات و اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی مقایسه شد. سپس دو جریان با غلظت 300 و 500 گرم در لیتر به‌صورت سه‌ فاز اولری آب و هوا و رسوب،‏ جهت بررسی تأثیر غلظت بر پروفیل‌های آشفتگی و انرژی آشفتگی سطحی شبیه‌سازی شد. نتایج نشان داد که در غلظت‌های بالای رسوب،‏ انرژی آشفتگی جریان در مقایسه با حالت آب خالص بسیار ناچیز بوده و فقط در سطح جریان و در فواصل نزدیک دریچه تأثیرگذار است. ورود ذرات جامد رسوب به جریان سبب کاهش شدت و نرخ آشفتگی در مقاطع مختلف جریان در تونل شده به گونه‌ای که افزایش غلظت جریان به 300 گرم بر لیتر سبب کاهش 50 درصدی حداکثر انرژی آشفتگی می‌شود.

چکیده مطالعه سیستم‌های رودخانه‌ای از جنبه‌های مختلف محیط طبیعی شامل هیدرولوژی،‏ هیدرولیک،‏ فرآیندهای فرسایش و رسوب‌گذاری و همچنین شکل کانال‌های رودخانه‌ای است. بین تغییرات ایجاد شده در متغیرهای مستقل و واکنش متغیرهای وابسته همواره تأخیر زمانی وجود دارد که با مقادیر و حدود تغییرات در متغیرهای مستقل و قابلیت تغییرپذیری متغیرهای وابسته کنترل می‌شود. در این پژوهش،‏ برای بررسی خصوصیات هندسی و هیدرولیکی مقاطع عرضی رودخانه فیروزه- شاهجوب در استان خراسان شمالی بعد از تحلیل نتایج خروجی از مدل هیدرولیکیHEC-RAS ،‏ برای دبی با دوره بازگشت 10 ساله برای 37 بازه که در طول رودخانه انتخاب شده بود،‏ اقدام شد. بهترین معادله از بین رابطه‌های رگرسیونی که دارای کمترین خطای استاندارد،‏ کمترین مقدار P-value و ضریب تشخیص بالاتر بود،‏ انتخاب شد. نتایج پژوهش نشان داد که معادله نمایی به‌عنوان معادله مناسب‌تر برای رابطه‌های ژئومتری - کانال برای رودخانه مورد مطالعه است که دارای خطای استاندارد 0.010،‏ ضریب تشخیص 0.88 و P-value 0.002 نسبت به سایر مدل‌ها بود.

چکیده از جمله روش‌های جلوگیری از نهشته شدن رسوب این است که شرایط جریان عبوری از سازه طوری تعیین شود که از نهشته شدن رسوب جلوگیری کند و یا سازه شرایط خودتنظیفی را داشته باشد. در این پژوهش ابتدا با استفاده از تحلیل ابعادی یک رابطه کلی برای شرایط خودتنظیفی کانال روباز و سیفون معکوس ایجاد شد. سپس با استفاده از دو مدل آزمایشگاهی و 14 نمونه رسوب غیرچسبنده با ابعاد 0.2 تا 4.4 میلی‌متر در سه شیب 0.5،‏ 1 و 1.5 درصد کانال و چهار شیب 0،‏ 8،‏ 16 و 24 درجه برای مجاری افقی و خروجی سیفون معکوس آزمایش‌های لازم انجام شد. با بکاربردن داده‌های آزمایشگاهی،‏ منحنی‌هایی برای شرایط خودتنظیفی در کانال و مجاری افقی و خروجی سیفون معکوس ایجاد گردید. سپس با استفاده از این منحنی‌ها و خصوصیات دانه‌بندی مواد معلق رودخانه کرخه در محل ایستگاه پای‌پل،‏ سرعت خودتنظیفی یا همان حداقل سرعت برای عدم ته‌نشینی ذره‌ای به قطر 2 میلی‌متر که بزرگ‌ترین ذره رسوب ورودی به کانال اصلی پای‌پل و سیفون‌های معکوس آن است،‏ به دست آمد.

چکیده شبیه‌سازی جریان از مباحث اصلی هیدرولوژی است و برای مطالعه آن به طور معمول از مدل‌های بارش- رواناب استفاده می‌شود. در این پژوهش برای شبیه‌سازی جریان روزانه و ماهانه حوزه آبخیز معرف ناورود در استان گیلان از مدل IHACRES استفاده و کارآیی آن براساس معیارهای مختلف ارزیابی شد. نتایج نشان داد که مدل جریان روزانه و ماهانه را با دقت خوبی شبیه‌سازی می‌کند. در ضمن،‏ در مقایسه بین جریان روزانه و ماهانه،‏ نتایج شبیه‌سازی جریان ماهانه نسبت به روزانه دقیق‌تر بوده است. در مجموع با توجه به مقادیر خطا در حجم جریان،‏ مدل در مرحله واسنجی در دوره‌های روزانه و ماهانه جریان را کمتر از جریان مشاهداتی (به طور متوسط mm/y 20.2)،‏ شبیه‌سازی کرده ولی در مرحله اعتبارسنجی جریان را بیش از جریان مشاهداتی (به طور متوسط mm/y 77.5) شبیه‌سازی کرده است. طبق نتایج پژوهش،‏ در کل دوره آماری،‏ میزان بارش مؤثر به طور متوسط حدود دو سوم کل بارش حوزه آبخیز بوده است.

چکیده برای افزایش بهره‌وری آب کاربردی ذرت‌ دانه‌ای،‏ آزمایشی در قالب 4 تیمار آبیاری (نیاز آبی خالص گیاه (تیمار شاهد) و سه تیمار مکش FC‏1.2، 1.5FC و 1.8FC) روی رقم سینگل کراس 704،‏ به‌صورت طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه پژوهشی ارزوئیه استان کرمان در سال 1389 انجام شد. نتایج پژوهش نشان می‌دهد،‏ که در سه تیمار مکش  FC‏1.2، 1.5FC و 1.8FC نسبت به تیمار شاهد به‌ترتیب 11،‏ 13 و 17 درصد در میزان آب مصرفی صرفه‌‌جویی شده است. این در صورتی است که میزان عملکرد محصول در تیمارهای یاد شده نسبت به تیمار شاهد به‌ترتیب 4.5،‏ 28 و 34 درصد کم شد. با این وجود بهره‌وری آب کاربردی در تیمار FC‏1.2 نسبت به تیمار شاهد 5‎/6 درصد افزایش داشت که نشان از توجیه‌پذیرتر بودن این تیمار نسبت به سایر تیمارهاست. وزن هزار دانه،‏ تعداد دانه در ردیف و ردیف دانه در بلال در تیمار مکش در FC‏1.2 نسبت به تیمار شاهد به‌ترتیب 5،‏ 6.5 و 6.5 درصد کاهش داشت. بنابراین به نظر می‌رسد،‏ استفاده از روش کم‌آبیاری در کشت ذرت دانه‌ای با تیمار مکش در FC‏1.2 در منطقه ارزوئیه استان کرمان می‌تواند راهکاری مناسب برای صرفه‌جویی در مصرف آب و افزایش بهره‌وری آب در شرایط خشک‌سالی باشد.

چکیده این پژوهش برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل AquaCrop برای کلزا رقم هایولا 401 در شرایط مزرعه‌ای انجام شد. آزمایش‌ها در یک خاک سیلتی لوم در منطقه دهلران استان ایلام با روش آبیاری جویچه‌ای و آرایش دو ردیف کاشت روی پشته تحت مدیریت کشاورزان در دو مزرعه چهار (مزرعه A)‎ و یک هکتاری (مزرعه B)‎ انجام شدند. بدین منظور در آذر ماه سال 1389 اقدام به کشت کلزا کرده و اندازه‌گیری‌های لازم از جمله اجزای بیلان آب،‏ اندازه‌گیری مراحل رشد و توسعه گیاه تا زمان برداشت محصول انجام شد. از داده‌های اندازه‌گیری شده در مزرعه A برای واسنجی و از داده‌های مزرعه B برای اعتبار‌سنجی مدل استفاده شد. مقدار آب مصرفی (تبخیر و تعرق گیاه) و عملکرد دانه کلزا در فصل زراعی مربوطه برای مزرعه چهار هکتاری به‌ترتیب m³/ha 4269 و kg/ha 1837 ،‏ و برای مزرعه یک هکتاری،‏ مقدار آب مصرفی m³/ha 3812 و عملکرد kg/ha 1509 با مدل برآورد شد. کارایی مصرف آب با مدل AquaCrop،‏ در مزرعه‌های A و B به‌ترتیب 0.43 و 0.39 کیلوگرم بر مترمکعب برآورد شد که سازگاری خوبی با مقادیر اندازه‌گیری شده در مزرعه‌های مورد مطالعه داشت (0.44 و 0.43 kg/m³ به‌ترتیب در مزارع A و B)‎. مدل عملکرد محصول،‏ تغییرات رطوبت خاک،‏ عمق توسعه ریشه و وزن اندام هوایی را به خوبی در مزرعه‌های مورد مطالعه پیش‌بینی کرد.

چکیده دانستن بهترین مقدار ضریب‌های جریان برگشتی از مصارف،‏ برای مدیریت بهینه تخصیص و بهره‌برداری از منابع آب در سطح حوضه آبریز ضروری است. هدف این پژوهش تخمین ضرایب جریان برگشتی از نیازهای شرب،‏ صنعت و کشاورزی سهم جریان سطحی از این جریان‌های برگشتی است. این کار به کمک فن واسنجی و استفاده از الگوریتم ژنتیک انجام می‌شود. MODSIM یک مدل پشتیبان تصمیم مدیریت حوضه آبریز است که به‌عنوان مدل شبیه‌سازی استفاده شده است. در این پژوهش،‏ با استفاده از قابلیت سفارشی‌سازی مدل MODSIM،‏ یعنی کدنویسی به زبان ویژوال بیسیک (VB)‎ در درون مدل،‏ امکان واسنجی ضریب‌های مورد نظر فراهم شده است. واسنجی برای سه ترکیب مختلف تابع هدف انجام شد. نتایج نشان داد که مناسب‌ترین و منطقی‌ترین نتایج در حالت سوم واسنجی،‏ یعنی واسنجی با تابع هدف شامل RMSE جریان سطحی خروجی حوضه و RMSE تراز آبخوان حوضه حاصل شده است. ضریب‌های جریان برگشتی از نیازهای شرب،‏ صنعت و کشاورزی برای زیرحوضه شیان در غرب کشور به‌ترتیب 87،‏ 76 و 18 درصد به دست آمده است.

چکیده طراحی هیدرولیکی صحیح و دقیق سرریزها به‌عنوان یکی از اجزای اصلی سدها،‏ اهمیت زیادی در پایداری و ایمنی سدها دارد. تعیین مشخصه‌های هیدرولیکی جریان با مدل‌های فیزیکی،‏ نیاز به هزینه‌ و وقت زیاد دارد. در این پژوهش با حل عددی توابع پواسون جریان و فشار به روش المان محدود و با تحلیل مدل آشفتگی k-ε و مدل حجم سیال با استفاده از تکنیک حجم محدود،‏ جریان روی سرریز اوجی در حالت دو بعدی شبیه‌سازی شد. هم‌چنین نتایج حاصل از مدل‌های مذکور و مقادیر اندازه‌گیری شده با هم مقایسه شده و دقت مدل‌ها در تعیین پروفیل سطح آب و سرعت جریان بررسی شد. میانگین خطای نسبی محاسبه سرعت به ازای روش‌های المان محدود و حجم محدود به‌ترتیب 2.09% و 0.93% و میانگین خطای نسبی محاسبه پروفیل سطح آزاد آب به‌ترتیب 1.25% و 0.72% به دست آمد. نتایج نشان داد که روش حجم محدود در شبیه‌سازی هیدرولیک جریان عملکرد بهتری داشته است.

چکیده مدل‌های ماهانه بیلان آب (مدل‌های بارش- رواناب در مقیاس ماهانه) از ابزارهای اصلی در ارزیابی و برنامه‌ریزی بلند‌مدت منابع آب هستند. ساختار اصلی این مدل‌ها شامل معادلات پیوستگی ذخیره رطوبتی خاک،‏ آب زیرسطحی و در برخی مواقع آب زیرزمینی است. متغیرهای مورد توجه در مدل‌سازی حوضه‌های آبریز که به‌عنوان ورودی این مدل‌ها در نظر گرفته می‌شوند شامل رواناب سطحی،‏ بارش،‏ تبخیر و در برخی موارد،‏ دمای متوسط ماهانه حوضه هستند. با توجه به تعدد مجهو‌ل‌های معادلات مورد استفاده برای مدل‌سازی فرآیند ماهانه بیلان آبی،‏ استفاده از روابط کمکی اجتناب‌ناپذیر است. این معادلات به طور معمول تجربی بوده و به‌صورت پیش فرض در مدل‌های مختلف توصیه و استفاده شده‌اند. در این مقاله به بهینه‌سازی نوع رابطه‌های موجود در ساختار مدل بودیکو (Budyko)‎ که برای مدل‌سازی میزان مشارکت آب زیرزمینی در دبی پایه،‏ رطوبت خاک و میزان تبخیر استفاده شده‌اند،‏ اقدام شده است. مدل جدید همراه با ساختار معمول از مدل بودیکو مورد ارزیابی عدم قطعیت با روش GLUE قرار گرفته است. نتایج گویای بهبود نسبی شاخص‌های عملکردی مدل بهبود یافته در سه حوضه آبریز مختلف در مقایسه با روش‌های معمول بوده و از نظر عدم قطعیت نیز نتایج تا حدود زیادی برتری داشته است.

چکیده کمبود آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک،‏ ارایه شیوه‌های تأمین آب از منابع در دسترس که تاکنون کم‌تر بدان توجه شده است را مهم‌تر کرده است. بهره‌برداری از جریان‌های زیر‌سطحی رودخانه‌ها با استفاده از سدهای زیرزمینی و آبگیر زیرسطحی از جمله مواردی است که در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. نمونه‌هایی از آن در عمل مورد استفاده قرار گرفته است،‏ ولی عملکرد این نوع آبگیر در آبدهی‌های مختلف رودخانه و محیط‌های متخلخل متفاوت ارزیابی نشده است. از این‌رو برای بررسی این عوامل بر میزان جریان انحرافی از بستر رودخانه،‏ یک مدل آزمایشگاهی ساخته شده و آزمایش‌های لازم انجام شد. نتایج نشان می‌دهد با افزایش دبی ورودی میزان جریان انحرافی از محیط متخلخل در ابتدا افزایش و به تدریج به یک مقدار ثابتی می‌رسد. اندازه ذرات محیط متخلخل بر میزان جریان انحرافی تأثیر زیادی داشته به طوری که با افزایش اندازه ذرات،‏ جریان انحرافی روند افزایشی نشان می‌دهد. نتایج نشان می‌دهد بدون حضور دیوار آب‌بند راندمان آبگیری 40 درصد کاهش می‌یابد. هم‌چنین با استفاده از نتایج آنالیز ابعادی و آزمایشگاهی رابطه‌ای برای تعیین میزان جریان انحرافی ارایه شد.

چکیده امروزه مدل‌های مختلف هوش محاسباتی توانایی بالایی را در پیش‌بینی سری‌های زمانی از خود نشان داده‌اند. هدف اصلی این مقاله ارزیابی کارایی شش مدل شبکه عصبی مصنوعی در شبیه‌سازی بارش و به دنبال آن خشکسالی در ایستگاه یزد است تا مدل با بالاترین کارایی شناسایی شود. برای ارزیابی کارایی مدل نیز از دو پارامتر ریشه مربعات خطا و ضریب اطمینان استفاده شد. نتایج نشان دادند ساختارهای دینامیک شبکه عصبی شامل دو شبکه برگشتی و برگشتی با تأخیر زمانی به‌ترتیب با ضریب کارایی 0.77 و ?0.78 در پیش‌بینی‌ها،‏ کارایی بهتری را از خود نشان داده‌اند و در نهایت مدل برگشتی با تأخیر زمانی به‌عنوان مدل برتر شناسایی شد.

چکیده سرریز‌های سه‌جانبی از جمله مجرا‌های تخلیه‌کننده سد‌ها بوده که با وجود محدودیت‌های هیدرولیکی،‏ در شرایط خاص توپوگرافی به‌عنوان بهترین انتخاب مطرح می‌شوند. تلفات زیاد انرژی،‏ تلاطم و آشفتگی جریان و اعمال ضربه‌های نوسانی شدید آب بر کف و دیواره‌های کانال جانبی از جمله شرایط نامناسب هیدرولیکی در این سرریز‌ها هستند. در این نوشتار نرم‌افزار FLOW-3D میدان جریان سه‌بعدی بر روی سرریز و آب‌پایه در انتهای کانال جانبی،‏ به‌صورت عددی و با استفاده از مدل آشفتگی RNG(k-e)‎ شبیه‌‌سازی و بررسی شده است. مقایسه نتایج عددی با داده‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهد که این مدل قابلیت پیش‌بینی الگوی سه بعدی جریان مزبور را دارد،‏ اما در محل تشکیل گرده‌ماهی در داخل کانال جانبی که ناشی از برخورد سفره‌های جریان عمودی و جانبی است،‏ مقادیر عددی کم‌تر از مقادیر آزمایشگاهی به دست آمده است. این موضوع را می‌توان به نوسانات و اغتشاشات بیش از اندازه جریان در این ناحیه ارتباط داد. هم‌چنین مقایسه نتایج عددی توزیع فشار در کف کانال جانبی با نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که مدل عددی مقادیر فشار در کف کانال جانبی را کم‌تر از مقادیر آزمایشگاهی برآورد کرده است.

چکیده جریان‌های غلیظ در اثر اختلاط دو جریان با دانسیته متفاوت ایجاد می‌شوند. موقعی که جریان با دانسیته بالا به توده سیال ساکن برخورد می‌کند،‏ جریان غلیظ به درون سیال ساکن نفوذ کرده و باعث ایجاد عمق غوطه‌وری می‌شود. در این پژوهش پارامترهای هیدرولیکی جریان غلیظ و هم‌چنین شیب بستر سیال ساکن که بر نقطه غوطه‌وری تأثیرگذار است،‏ بررسی شده است. در تمامی آزمایش‌ها ارتفاع غوطه‌وری در دبی‌های مختلف از سیال غلیظ و تفاوت دانسیته 6،‏ 9،‏ 13 و 16 گیلوگرم بر مترمکعب برای سه شیب 8،‏ 12 و 16 درصد اندازه‌گیری شد. به طور کلی نتایج نشان داد که شیب اثر چندانی بر روی ارتفاع نقطه غوطه‌وری ندارد. با افزایش دبی ورودی جریان غلیظ به درون مخزن با دانسیته مشخص،‏ مقدار ارتفاع نقطه غوطه‌وری برای شیب‌های مختلف افزایش می‌یابد. سپس با استفاده از آنالیز ابعادی پارامترهای مؤثر بر ارتفاع نقطه غوطه‌وری،‏ رابطه‌ای برای ارتفاع نقطه غوطه‌وری بر حسب پارامترهای مؤثر به دست آمد. بررسی مقایسه‌ای داده‌های حاصل از رابطه با داده‌های اندازه‌گیری شده،‏ نشان داد که رابطه به دست آمده،‏ داده‌های واقعی را با دقت خوبی برآورد می‌کند. اختلاف نسبی بین داده‌های به دست آمده از رابطه این پژوهش و داده‌های اندازه‌گیری شده 0.91 درصد است. هم‌چنین داده‌های حاصل از رابطه به دست آمده،‏ در مقایسه با داده‌های حاصل از رابطه های پژوهشگران دیگر،‏ همگرایی بیشتری بین داده‌های واقعی ایجاد می‌کند.

چکیده بررسی تغییرات درون و میان رگباری رواناب و رسوب در طول رگبار کمک زیادی به درک مشکلات موجود در یک حوضه آبخیز می‌کند. هدف از این تحقیق بررسی تغییرات درون و میان رگباری رواناب و رسوب ناشی از رگبارهای منفرد بود. برای اجرای این تحقیق پلات‌های 50 × 50 سانتی‌متر در دو کاربری مرتع و جنگل احیا شده با سه تکرار در روستای ییلاقی کدیر واقع در ارتفاعات البرز مرکزی مستقر شد. برای این تحقیق از باران‌ساز پمپی با حجم 5 لیتر و با شدت یک میلی‌متر بر دقیقه و قطر قطرات حدود یک میلی‌متر و متناسب با شرایط بارش حاکم بر منطقه در سطح پلات‌های طراحی شده طی حدود 22 دقیقه انجام شد. مقدار رواناب و رسوب پس از شروع رواناب با فواصل زمانی هر 2 دقیقه یک‌بار در ظروف مخصوص جمع‌آوری و در هر ماه به مدت یک سال از خرداد 1388 تا اردیبهشت 1389 حجم و وزن هر یک اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که تغییرات درون رگباری رواناب در دو کاربری مرتع و جنگل احیا شده ابتدا دارای روند افزایشی بوده و سپس روند کاهشی داشته است. تغییرات رسوب از رواناب تبعیت کرده ولی نوسانات میزان رسوب بیشتر بود. میزان رواناب و رسوب در کاربری مرتع به ترتیب 3.8 و  7.7 برابر کاربری جنگل احیا شده بود. همچنین بیش‌ترین و کم‌ترین میزان رواناب تولید شده در هر دو کاربری به ترتیب مربوط به فروردین .

چکیده امروزه ارزیابی سطوح ایمنی سدهای موجود در دنیا بر اساس تحلیل ریسک و عدم قطعیت با روش‌های ریاضی و آمار به صورت فزاینده‌ای در حال انجام است. در این تحقیق کاربرد تحلیل ریسک شکست سد خاکی بر اثر سرریز شدن آب از بدنه با در نظر گرفتن عدم قطعیت برای برخی از پارامتر‌های ورودی ارایه شده است. سپس با به کار بردن روش‌های احتمالاتی،‏ احتمال وقوع این پدیده محاسبه شده است. در این مطالعه با انجام تحلیل فراوانی دبی‌های حداکثر سالیانه (32 سال سیلاب) و با به کار بردن روش توزیع نهایی کل(GEV)‎ و در نظر گرفتن هیدروگراف ورودی،‏ تراز آب اولیه و ضریب دبی سرریز به عنوان متغیر‌های غیرقطعی،‏ احتمال سرریز شدن آب از بدنه سد برآورد شده است. بدین منظور،‏ با بهره‌گیری از تکنیک روندیابی مخزن،‏ بالاترین تراز آب در مخزن محاسبه شده و سپس از روش‌های مونت‌کارلو و لاتین هایپرکیوب برای انجام تحلیل عدم قطعیت استفاده شده است. همچنین برای بررسی اثر سرعت باد بر روی سرریزشدن آب از بدنه سد،‏ تحلیل فراوانی برای داده‌های حداکثر سرعت باد (34 سال) انجام شده و احتمال شکست سد با توجه به تأثیر همزمان سیلاب و باد برای دوره بازگشت 50،‏ 20،‏ 10،‏ 2 و 100 ساله و 4 تراز سطح آب مختلف برآورد شده است.

چکیده تعیین مقدار مصرف آتی آب در شهرها و طراحی ظرفیت مناسب برای سامانه عرضه آب شهری (شبکه‌های انتقال و مجتمع‌های تصفیه آب) ضرورت استفاده از الگوهای رفتاری و پیش‌بینی مقادیر مصرف آب در شهرها را آشکار می‌کند. استقرار سازمان‌های دولتی و خصوصی و صنایع بزرگ در این شهر و اهمیت تهران به لحاظ در برداشتن قطب‌های تجاری و سیاسی در کنار رشد جمعیت،‏ لزوم تجدید مجدد زیرساخت‌های آب شهری را نشان می‌دهد. پژوهش حاضر با بهره‌گیری از الگوی میانگین متحرک هم انباشته خودتوضیحی فصلی (SARIMA)‎،‏ در پی الگوسازی و پیش‌بینی مقادیر مصرف آب شهر تهران است. در این راستا،‏ با استفاده از سری زمانی ماهانه مصرف آب شهر تهران طی ماه‌های فروردین 1377 تا اسفند 1389،‏ کاربرد آزمون ریشه واحد فصلی مدنظر قرار گرفت. نتایج بیانگر وجود تمامی ریشه‌های غیرفصلی و فصلی در سری زمانی ماهانه مصرف آب شهر تهران است. از این‌رو،‏ با انتخاب فیلتر مناسب،‏ برازش الگوهای SARIMA انجام شد. با توجه به میانگین خطای 2.32 درصدی پیش‌بینی درون نمونه‌ای و قدرت پیش‌بینی بالای این الگو،‏ پیش‌بینی مقادیر مصرف آب شهر تهران برای ماه‌های سال 1390 می‌تواند نتایج مطلوبی را برای استفاده مدیران شهری فراهم آورد.

چکیده چم‌ها از شاخصه‌های مهم تغییرات محیطی به شمار می‌آیند. تحقیق حاضر برای اولین بار در کشور برای بررسی تغییرات درجه میان‌بری و شکل چم‌ها در رودخانه کارون با استفاده از تصاویر سنجنده‌های TM و ETM+ ماهواره لندست سال‌های 1368 و 1384 به کمک سنجش از دور انجام شد. در این تحقیق پارامترهای مورفولوژیکی 20 چم در بازه‌ای به طول 128 کیلومتر از رودخانه کارون برای هر دوره تعیین شد. نتایج حاصل از مقایسه میانگین t جفتی نشان داد که تغییرات در مقدار درجه میان بری در طی سال‌های 1368 تا 1384 دارای اختلاف معنی‌داری در سطح یک درصد است. برای تعیین تأثیر تغییرات برخی از پارامترهای چم بر تغییرات درجه میان‌بری از مدل رگرسیون خطی چند متغیره استفاده شد. نتایج مدل نشان داد که در صورت تغییر در درجه میان‌بری تغییرات دامنه پیچ و خم در کناره نیز به صورت کاهشی است. همچنین نتایج همبستگی اسپیرمن نشان داد که تغییرات در پارامترهای درجه میان‌بری و حالت شکل چم به شدت به یکدیگر وابسته هستند. به طوری که همبستگی معنی‌داری بین تغییرات درجه میان‌بری و شکل چم در سطح معنی‌داری یک درصد وجود دارد. به طوری که با افزایش درجه آب‌بندی اشکال چم نیز به صورت U و Ω شکل در می‌آیند و چم تمایل به بسته شدن پیدا می‌کند.

چکیده در تحقیق حاضر،‏ خصوصیات پرش هیدرولیکی در یک کانال مستطیلی در دو حالت با کف افقی و با شیب معکوس به همراه آبپایه بررسی شده است. در مجموع 84 آزمایش با سه ارتفاع آبپایه (s)‎ و دو شیب معکوس 1 و 1.5 % برای بستر در محدوده اعداد فرود 4.6 تا 7.4 و محدوده نسبت عمق ثانویه 4.5 تا 9.6 انجام شد. نتایج نشان داد نصب آبپایه طول پرش هیدرولیکی را در بستر با شیب افقی به طور متوسط 6.3 درصد و در بستر با شیب معکوس 1.5 درصد، 46.6 درصد کاهش می دهد. در مجموع به کارگیری آبپایه در حوضچه آرامش باعث تثبیت پرش روی شیب معکوس و بهبود خصوصیات پرش هیدرولیکی می شود.

چکیده الگوی رگبار از مهمترین متغیرهای تصادفی ورودی به مدل‌های بارش- رواناب است. الگوی رگبار در برگیرنده مدت رگبار،‏ عمق بارش و نوسانات زمانی رگبار د مدت ررخداد آن است. شناسایی دقیق متغیرها‏ی تأثیرگذار بر الگوی رگبار و بررسی عدم قطعیت‏های آن‌ها و در نهایت تحلیل این عدم قطعیت‌ها،‏ کمک سودمندی در راستای تحلیل عدم قطعیت سیلاب می‏باشد. در این مقاله با تلفیق مدل پردازشگر اطلاعات (RDP)‎ و مدل تولید کننده الگوی بارش (RPG)‎،‏ رفتار تصادفی الگوی رگبار در حوضه آبریز سیمره ارزیابی شده و الگوی رگبار با دقت مناسبی تولید شد. با مشاهده نتایج حاصل از مقایسه الگوهای بارش مشاهداتی و تولیدی توسط مدل RPG،‏ مشخص شد،‏ 90 درصد مدت رگبارهای مشاهداتی و 98 درصد گام‌های زمانی الگوی رگبار مشاهداتی در باند معنی‌دار الگوی رگبارهای تولیدی توسط مدل RPG قرار دارد. از این‏رو مدل RPG در تولید الگوی رگبار دقت لازم را دارد و در شبیه‌سازی سیلاب،‏ استفاده از الگوهای بارش تولیدی توسط این مدل به جای الگوهای تیپ SCS،‏ سبب افزایش دقت در شبیه‌سازی سیلاب می‏شود. همچنین الگوی رگبار در وقایع با عمق بارش کمتر و مدت بیشتر دارای عدم ‏قطعیت کمتری دارند.