دوره و شماره: دوره 13، شماره 2 - شماره پیاپی 33، تابستان 1398 

اثرات تغییر اقلیم بر کارکرد شبکه های آبیاری تحت فشار ( مطالعه موردی: آبیاری قطره ای سد ستارخان، آذربایجان شرقی )

صفحه 1-9

سعید پوریوسف، امیر حسین ناظمی، سید علی اشرف صدرالدینی

چکیده سیستم‌های آبیاری تحت فشار طراحی شده براساس شرایط اقلیمی گذشته، ممکن است عملکردشان به‌دلیل افزایش تقاضای آب، تحت تأثیر قرار گیرد. هدف اصلی این پژوهش، بررسی اثرات تغییر اقلیم بر مدیریت بهره‌برداری سیستم و ساعت‌‌های کارکرد قطره‌چکان در شبکه آبیاری تحت‌فشار سد ستارخان است. برای تعیین تأثیر تغییر اقلیم بر بارش و دما از ریزمقیاس نمایی آماری LARS-WG و خروجی‌های مدل گردش عمومی جو HadCM3 تحت سناریوهای A1B، B1 و A2 برای دوره زمانی 2065-2046 میلادی استفاده شد. نتایج به‌دست آمده نشان از افزایش دما و کاهش بارش در منطقه بودند. در مرحله بعدی براساس مقادیر بارش و دمای پیش‌بینی شده، نیاز آبیاری سیب با استفاده از CROPWAT محاسبه شد. نتایج به‌دست آمده نشان از این است که نیاز آبیاری سیب نسبت به وضعیت موجود در تمام سناریوهای اقلیمی روند افزایشی داشته که این روند متأثر از افزایش دما و کاهش بارندگی در حوضه است. با افزایش دما و کاهش بارش در حوضه و همچنین افزایش نیاز آبیاری، ضرورت اعمال اصلاح در نحوه مدیریت بهره‌برداری از سیستم مشخص شد که افزایش مدت آبیاری به‌عنوان یک راه‌حل پیشنهاد می‌شود. بنابراین نتایج نشان می‌دهد که ساعت کارکرد سیستم در تمام سناریو‌های اقلیمی نسبت به وضعیت موجود 10.28 درصد افزایش خواهد یافت.

اثر بلوک‌های کف حوضچه آرامش پایین‌دست دریچه بر هندسه حفره آبشستگی پایاب

صفحه 11-19

میرمحمود ولی نیا، سید علی ایوب زاده، مهدی یاسی

چکیده اثر جانمایی بلوک‌های ضربه‌گیر کف حوضچة آرامش دریچه‌های کشویی بر هندسة حفرة آب‌شستگی پایین‌دست، به‌طور تجربی بررسی شده است. در این تحقیق، تعداد 35 آزمون تجربی در محدودة‌ تغییرات فاصله بلوک‌های کف از دریچه، عدد فرود و عمق پایاب نسبی انجام پذیرفت. از تحلیل ابعادی برای بررسی تأثیر هر یک از پارامتر‌های مؤثر استفاده شد. نتایج نشان داد که استفاده از بلوک‌های کف موجب تغییر شکل حفرة آب‌شستگی می‌شود. همچنین، با افزایش فاصلة بلوک از دریچه، ابعاد حفره آب‌شستگی کاهش یافته و از یک فاصله به بعد، شکل حفره آب‌شستگی نیز تغییر کرد. با افزایش فاصله بی‌بعد بلوک از دریچه از 0.18 تا 0.54، حجم حفره آب‌شستگی 85 درصد کاهش می‌یافت. حجم حفره آب‌شستگی با عدد فرود رابطة مستقیم دارد؛ ولی نسبت به تغییر عمق پایاب نسبی روند معینی ندارد. در فواصل بی‌بعد بلوک 0.36 و 0.54، کمترین حجم حفره آب‌شستگی در شرایط عمق پایاب نسبی 6.3 واقع شد.

بررسی گسترش فلزات سنگین و نیترات در آب زیرزمینی با استفاده از اندیس موران و کریجینگ بیزین (مطالعه موردی: دشت آذرشهر)

صفحه 21-31

علیرضا دوچشمه گرگیج، اصغر اصغری مقدم

چکیده این بررسی روشی برای ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی با استفاده از شاخص خود همبستگی فضایی موران و روش کریجینگ بیزین ارائه می‌دهد. در این پژوهش غلظت آرسنیک، سرب، منگنز، آهن و نیترات همچنین سطح آب زیرزمینی و میزان مواد جامد محلول، برای 21 نقطه از دشت آذرشهر (آذربایجان شرقی) اندازه‌گیری شد. سپس با استفاده از شاخص خودهمبستگی فضایی هر پارامتر و استاندارد جهانی کیفیت آب، به هر پارامتر وزن متناسب اختصاص داده شد. برای کاهش عدم قطعیت حاصل از استفاده روش‌های متداول درون‌یابی، شیوه پیش‌بینی بیزین کریجینگ برای تعمیم گسترش هر پارامتر به کل دشت استفاده شده و برای بررسی صحت نتایج، شیوه صحت‌سنجی متقاطع به کار گرفته شد. درنهایت منطقه مطالعاتی از منظر کیفی به 4 بخش مطلوب، قابل قبول، متوسط و غیرقابل قبول جدا شده گردیده و نقشه نهایی با برهم نهی لایه‌های رستری ایجاد شده، رسم گردید. نقشه منتج نشان داد که بخش‌های شرق و جنوب شرق دارای کیفیت مطلوب تا قابل قبول با مساحت به‌ترتیب 32.53 و 44.38 کیلومترمربع، مرکز و غرب متوسط با مساحت 69.32 و بخش‌هایی از شمال و جنوب غرب منطقه مطالعاتی دارای کیفیت غیر قابل قبول با مساحت 27.21 کیلومترمربع است.

بررسی آزمایشگاهی اثر دیواره سپری پیوسته و ناپیوسته در جریان عبوری از سرریزهای کلید پیانویی

صفحه 33-41

بهاره یارمحمدی، جواد احدیان

چکیده سرریزهای کلید پیانویی در بارهای آبی‌کم، ظرفیت تخلیه به‌‌نسبت بالایی داشته و در بارهای آبی زیاد به‌دلیل استغراق در ابتدای کلید خروجی سرریز از راندمان آن کاسته می‌شود. با کاربرد این سرریز در شبکه‌های آبیاری و زهکشی، امکان تأمین بار آبی در دبی‌های کم وجود دارد. در این پژوهش از دیواره‌های سپری شیبدار با شیب‌های مختلف B×(1 و 0.75، 0.5، 0.25)= ، با هدف کاهش استغراق ورودی سرریز و همچنین از دیواره‌های سپری بدون شیب با بررسی تأثیر عدم پیوستگی دیواره سپری در بخش کلید خروجی و ورودی بر عملکرد هیدرولیکی استفاده شد. آزمایش‌های این پژوهش در یک فلوم آزمایشگاهی به طول 10، عرض 0.8 و ارتفاع 0.6 متر انجام شد. نتایج نشان داد که قرارگیری دیواره سپری شیب‌دار روی تاج‌جانبی سرریز تأثیر معنی‌داری بر عملکرد سرریز ندارد و دیواره سپری بدون شیب روی تاج سرریز با عدم‌پیوستگی در تاج کلید خروجی و ورودی، راندمان سرریز را در بارهای آبی بالا بهبود می‌بخشد. به طوری که در مدل دیواره سپری بدون شیب با ارتفاع 4.5 سانتی‌متر با عدم پیوستگی در بخش کلید خروجی در بارهای آبی زیاد، بیشترین درصد افزایش در ضریب دبی (34%) نسبت به مدل شاهد مشاهده شد.

بررسی آزمایشگاهی اثر زاویه‌ی قرارگیری سری آبشکن‌های‌ نفوذ‌پذیر بر روی ابعاد چاله‌ی آبشستگی در شرایط غیر مستغرق در قوس ملایم 90 درجه

صفحه 43-50

گلنار دبیری، سید محمود کاشفی پور

چکیده اندرکنش دو نیرو گریز از مرکز و گرادیان فشار در قوس رودخانه‌ها و در نتیجه آن تشکیل جریان‌های چرخشی و حلزونی، سبب ایجاد فرسایش در قوس خارجی و رسوب‌‌گذاری در قوس داخلی می‌شود. این امر سبب تغییر تدریجی در فرم رودخانه می‌شود. آبشکن‌ها از جمله سازه‌هایی هستند که از طریق اصلاح الگوی جریان و کاهش قدرت جریان ثانویه سبب کنترل و کاهش فرسایش در خم رودخانه‌‌ها می‌‌‌‌شوند. اما به‌دلیل ایجاد تنگ‌شدگی در مقطع جریان و تشکیل گردابه‌های قوی خود دچار آب‌شستگی می‌شوند. میزان آب‌شستگی اطراف آبشکن‌ها به عوامل مختلفی بستگی دارد که از آن جمله می‌توان به زاویه قرار‌گیری نسبت به راستای جریان اشاره کرد. در این پژوهش اثر زاویه قرارگیری سری آبشکن نفوذ‌‌پذیر در سه حالت جاذب (120 درجه)، عمودی (90 درجه) و دافع (60 درجه) در قوس 90 درجه‌ ملایم بررسی شده است. بدین‌منظور آزمایش‌هایی با چهار عدد فرود 0.21، 0.23، 0.26 و 0.28 روی آبشکن‌های با نفوذ‌پذیری 33 درصد و طول مؤثر 20 درصد عرض فلوم انجام شد. نتایج نشان داد که حداکثر عمق آب‌شستگی در قسمت خروجی قوس 90 درجه رخ داده و بیشینه مقدار آن مربوط به حالت جاذب است، که 7.4 درصد بیشتر از حالت قائم و 11.1 درصد بیشتر از حالت دافع است.

مدل سازی فرسایش و رسوب (مطالعه موردی رودخانه ی تلوار حسن خان) با استفاده از مدل عددی Gstars3

صفحه 51-60

امیرحسین عزیزیان، امیرحمزه حقی آبی، حسن ترابی، عباس ملکی

چکیده فرسایش و رسوب‌گذاری در بستر رودخانه، از مسائلی که در مطالعات بستر رودخانه، احداث سد و سایر موارد حائز اهمیت است؛ به‌گونه‌ای که اگر در طراحی یک سد، به مسائل مربوط به رسوب توجه نشود، مشکلات بسیاری در بهره‌برداری به وجود خواهد آمد. از طرف دیگر، اگرچه مدل‌های کامپیوتری در مقایسه با مساحی، دقت و اطمینان کمتری دارد، با توجه به هزینة بالای مساحی، استفاده از مدل‌های کامپیوتری برای مشخص کردن فرسایش و رسوب‌گذاری در رودخانه‌ها اصولی‌تر به نظر می‌رسد. در روند این پژوهش، شبیه‌سازی بستر رودخانة تلوار حسن‌خان با مدل GSTARS-3 انجام شده است. نتایج حاصل از مدل با تغییر در پارامترهای ورودی به مدل مانند آمار دبی- ترا، ضریب زبری، دانه‌بندی و تابع انتقال رسوب تغییر می‌کند. برای سنجش توانایی مدل نتایج مدل با نتایج نقشه‌برداری مقایسه شد. مقایسة انجام شده، نشان‌دهندة دقت مناسب مدل در پیش‌بینی رفتار رودخانه‌هاست.

بررسی آزمایشگاهی اختلاط و غلظت نهایی منحنی سقوط جریان جت سطحی تحت اثر زاویه‌ همگرایی

صفحه 61-69

سمیرا سلمان زاده، جواد احدیان

چکیده در این مقاله نتایج مشاهدات آزمایشگاهی انجام شده جهت بررسی جریان چگال تخلیه شده به محیط پذیرنده توسط جت سطحی دایره‌ای ارائه می‌گردد. میزان اختلاط و غلظت جریان چگال در محیط پذیرنده تحت اثر متغیرهای هندسی و هیدرولیکی بررسی شده است. پارامترهای متغیر شامل دبی تزریق جت، غلظت سیال تخلیه‌شونده، قطر و زاویه همگرایی نازل جت دایره‌ای هستند. در این پژوهش، برای بررسی چگونگی ارتباط بین این پارامترها، مدل فیزیکی‌ در آزمایشگاه هیدرولیک ساخته و آزمایش‌های مختلف با هندسه و جریان غلیظ متفاوت جت انجام شد. اندازه‌گیری غلظت خط مرکزی جریان، در طول منحنی پایین‌افتادگی از طریق ECمتر دیجیتالی و ارتباط میزان شوری با غلظت صورت پذیرفت. منحنی‌های غلظت نسبت به مختصات طولی برای کلیه آزمایش‌ها رسم شد. تحلیل داده‌های آزمایشگاهی نشان داد که با افزایش غلظت سیال چگال از 15 به 60 کیلوگرم بر مترمکعب، میزان غلظت خط مرکزی جریان جت نسبت به غلظت اولیه، 52 درصد افزایش می‌یابد. همچنین میزان غلظت خط مرکزی جریان جت در زاویه 30 نسبت به 15درجه، 5/27 درصد و در زاویه 90 نسبت به 15 درجه، 73 درصد افزایش می‌یابد. مقایسه آماری بین داده‌ها، نشان‌دهنده این است که پروفیل جریان در غلظت 30 نسبت به غلظت 15 کیلوگرم بر مترمکعب، کاهش 12.5 درصدی و غلظت 60 نسبت به غلظت 15 کیلوگرم بر مترمکعب، کاهش 37.7 درصدی در طول پیشروی پروفیل جریان دارد.

پهنه بندی شرق دریاچه ارومیه بر مبنای شاخص توزیع زمانی بارش با روش وارد و K- Means

صفحه 71-80

پروا محمدی، احمد فاخری فرد

چکیده با توجه به اهمیت بارش و کمبود منابع آب، تحلیل مکانی بارش‌های روزانه توأم با فواصل زمانی مربوطه، یکی از ضروریات می‌باشد. هدف این مطالعه، معرفی یک شاخص برای شناسایی مناطق مستعد از نظر توان دیم‌کاری، با استفاده از داده‌های توأم بارش و فواصل زمانی آن‌ها در شرق حوضة دریاچه ارومیه می‌باشد. با استفاده از مقدار بارش و فواصل زمانی آن، در دورة آماری سال 1370 تا 1392 شاخص توزیع زمانی بارش برای 23 ایستگاه محاسبه شد. برای خوشه‌بندی شاخص توزیع زمانی بارش، روش‌های K-Means و وارد به‌کار گرفته شد. آزمون همگنی خوشه‌های به‌دست‌آمده از طریق روش آماره H انجام گرفت. مقایسة نواحی همگن حاصل از خوشه‌بندی با دو روش ذکرشده با توزیع مکانی خطوط هم‌شاخص نشان داد که روش K-Means نواحی همگن را بهتر از روش وارد تفکیک کرد. بخش‌های جنوبی، مرکزی، شمال شرقی و جنوب غربی ناحیه مورد مطالعه توانایی کشت دیم بیشتری را نسبت به سایر مناطق در شرق دریاچه ارومیه دارند.

بررسی بهبود بهره‎وری آب با بکارگیری سامانه استحصال آب باران و آبیاری تکمیلی برای گیاه جو

صفحه 81-90

مهدی علیخاصی، مهدی کوچک زاده، علیرضا توکلی، رمضان طهماسبی

چکیده با توجه به کمبود آب در مناطق خشک و نیمه‎خشک افزایش تولید از طریق افزایش سطح زیرکشت محدودیت دارد و باید رویکرد استفاده بهینه از بارش و آبیاری برای افزایش بهره‌وری آب مدنظر قرار گیرد. به‌منظور تعیین تأثیر سیستم‎های جمع‎آوری آب باران و آبیاری تکمیلی بر شاخص‎های بهره‎وری آب بر گیاه جو زمستانه (Hordeum vulgare L.) آزمایش مزرعه‎ای در سال زراعی 90-91 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه تربیت مدرس به اجرا درآمد. این بررسی در قالب طرح کرت‌های خرد شده به‌صورت طرح بلوک‌های کامل تصادفی و در سه تکرار اجرا شد. تیمارهای آبیاری تکمیلی در پنج سطح (دو مرتبه با آب، دو مرتبه با فاضلاب، یک مرتبه با آب، یک مرتبه با فاضلاب و عدم آبیاری تکمیلی) به‌عنوان کرت اصلی و تیمارهای سطوح جمع‎آوری آب باران در سه سطح (کوبیده شده، کوبیده نشده و طبیعی) به‌عنوان کرت فرعی و کشت دیم جو رقم آبیدر به‌عنوان شاهد تعریف شده‎اند. نتایج نشان داد اعمال یک مرتبه اعمال آبیاری تکمیلی بیشینه بهره‌وری کل آب مصرفی در عملکرد زیست توده و عملکرد دانه را به دنبال داشته است و به‌ترتیب سبب افزایش 6.3 و 13.2 درصدی نسبت به عدم اعمال آبیاری تکمیلی شد. همچنین، استفاده از سطوح کوبیده‎شده جمع‎آوری آب باران به سبب افزایش بهره‌وری کل آب مصرفی در عملکرد دانه و عملکرد زیست‎توده به‌ترتیب به میزان 15.8، 14.9 درصد نسبت به سطوح طبیعی شد.

اثر فاضلاب شهری و لجن حاصله از آن بر انتقال فلزات سنگین به عمق ستون خاک تحت کشت نعناع

صفحه 91-103

مسعود شاکرمی، صفر معروفی

چکیده برای ارزیابی کاربرد فاضلاب شهری و لجن فاضلاب بر آبشویی فلزات سنگین از ستون خاک، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در 27 لایسیمتر انجام شد. فاکتورها، شامل سه نوع آب آبیاری: آب معمولی (1W)، فاضلاب خام (2W) و فاضلاب تصفیه‌شده (3W)؛ سه سطح لجن فاضلاب: 0 (1S)، 50 (2S) و 100 (3S) تن در هکتار می‌باشند. پس از طراحی و آماده‌سازی لایسیمترها، گیاه نعناع در آنها کشت و میزان فلزات روی، سرب، نیکل و کادمیم موجود در زه‌آب لایسیمترها، بعد از هر نوبت آبیاری اندازه‌گیری شد. در مجموع، در طول فصل رشد، سیزده آبیاری صورت گرفت. نتایج نشان داد که با مصرف فاضلاب و لجن، فلزات سنگین (به‌جز کادمیم) به زه‌آب‌های خروجی انتقال می‌یابند؛ اما غلظت فلزات، بسیار پایین‌تر از مقدار مجاز ارائه‌شده در استانداردها می‌باشد. دامنه تغییرات روی (1.66-0 میلی‌گرم در لیتر)، سرب (0.05-0 میلی‌گرم در لیتر) و نیکل (0.05-0 میلی‌گرم در لیتر) در نوسان بود. با وجود پایین‌تر‌ بودن میزان فلزات نسبت به استانداردها، باید دقت ویژه‌ای در استفاده از فاضلاب (به‌ویژه فاضلاب خام) و لجن داشته باشیم؛ زیرا با گذشت زمان و تجزیه مواد آلی، این فلزات می‌توانند وارد آب‌های زیرزمینی شوند و برای انسان و محیط‌زیست خطرآفرین باشند.

مطالعه عوامل اثرگذار بر انتقال رسوبات در پدیده آب‌شستگی موضعی اطراف پایه پل

صفحه 105-116

الهام ایزدی نیا، منوچهر حیدرپور

چکیده آب‌شستگی موضعی در اطراف پایة پل‌ها منجر به ناپایداری این سازة استراتژیک در زمان وقوع سیلاب می‌شود. برای مقابله با این پدیدة مخرب، اکثر مطالعات صورت ‌گرفته در زمینة روش‌های کنترل و کاهش آب‌شستگی است و کمتر به بررسی پدیده‌های اثرگذار بر انتقال رسوبات توجه شده است. در این مطالعه با برداشت پروفیل‌های سرعت در اطراف پایة پل و با بهره‌گیری از آنالیز کودرانت به بررسی ساختار جریان، چگونگی حرکت و انتقال رسوبات پرداخته شده است. رخدادهای غالب در پدیدة انتقال رسوبات، شامل برهم‌کنش بیرونی، برهم‌کنش درونی، حرکت جارویی و حرکت پرتابی است. نتایج نشان داد در جلوی پایه و نزدیک بستر بیشترین احتمال وقوع مربوط به برهم‌کنش بیرونی و برهم‌کنش درونی و در حدود 30 تا 33 درصد است؛ بنابراین، در داخل گودال، جریان در نزدیک بستر انرژی کافی را برای انتقال رسوبات ندارد. در بیرون از گودال، نوسانات هر یک از رخدادها نسبت به داخل گودال کاهش می‌یابد و رخداد غالب در این ناحیه حرکت جارویی خواهد بود که باعث انتقال رسوبات می‌گردد.

شبیه‌سازی تأثیر تغییرات اقلیمی بر رفتار هیدرولوژی حوضه آبریز مطالعه موردی: حوزه معرف کسیلیان

صفحه 117-127

هوشنگ خیری

چکیده در این پژوهش شبیه‌سازی تأثیر تغییرات اقلیمی بر روی مؤلفه‌های بیلان آب در حوضه معرف کسیلیان با استفاده از مدل BROOK90 انجام شد. این مدل، بیلان آب یک منطقه را به‌صورت روزانه شبیه‌سازی می‌کند. ورودی‌های مدل شامل: بارش، بیشینه و کمینه درجه حرارت، شدت تابش خورشیدی، فشار بخارآب و سرعت باد روزانه می‌باشند. مدل با داده‌های مربوط به دوره آماری 1997-1992 واسنجی و با داده‌های 1998 تا 2000 به روش سعی و خطا اعتبارسنجی گردید، سپس داده‌های ورودی مدل جهت انعکاس تأثیر تغییرات اقلیمی تغییر داده شدند تا مقادیر مؤلفه‌های بیلان شبیه‌سازی‌شده از سناریوهای مختلف با مقادیر مشابه آن در حالت اجرای بهینه مقایسه گردد. نتایج نشان می‌دهد افزایش درجه حرارت سبب کاهش حجم مؤلفه‌های بیلان و تغییر در نحوه توزیع زمانی آن‌ها می‌شود. افزایش دما با تغییر نوع بارش و تغییر در زمان ذوب برف سبب افزایش پتانسیل سیل‌خیزی در حوضه آبریز و سبب کاهش آب به هنگام در فصول زراعی می‌گردد. افزایش مقدار بارش، سبب افزایش کلیه مؤلفه‌های بیلان می‌گردد که بیشترین افزایش مربوط به مؤلفه رواناب سطحی است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهد که حساسیت مؤلفه‌های رواناب حوضه به تغییرات بارش بیشتر است درصورتی‌که مؤلفه‌های تبخیر و تعرق به تغییرات درجه حرارت حساس‌ترند.

مدلسازی اندرکنش سطح آب دریاچه ارومیه و آبخوان ساحلی با استفاده از GMS

صفحه 129-137

سمانه دادآفرید، بهزاد حصاری، هیراد عبقری

چکیده نیاز روزافزون به منابع آب جدید و نیز محدودیت منابع آب، باعث افزایش برداشت غیرمجاز از منابع آب زیرزمینی شده است. در این تحقیق، برای شبیه‌سازی جریان آب زیرزمینی در آبخوان حوضة مقیطالو از مدل MODFLOW در برنامة GMS استفاده شد. سطح حوضه با یک شبکه سه‌بُعدی متشکل از 2491 سلول در یک لایه با اندازه‌های متغیر 25 تا 150 مترمربع پوشش داده شد. مقادیر پارامترهای آبخوان با استناد به مطالعات زمین‌‌شناسی و ژئوالکتریک و لوگ چاه‌های شناسایی منطقه تعیین شدند. موقعیت حوضه، لایه‌های سطحی زمین و سنگ بستر و منابع تخلیه و تغذیه با استفاده از نرم‌افزار GIS تهیه و بعد از پردازش وارد مدل شدند. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که در حالت ماندگار، دریاچه ارومیه آبخوان را تغذیه می‌کند و در حالت غیرماندگار، زهکشی از آبخوان بعد از گذشت 9 ماه از سال آبی به تغذیه آبخوان از دریاچه تبدیل می‌شود و اجرای مدل برای سال‌های 75-74 و 89-88 تأثیر تراز دریاچه را بر تغذیه و تخلیه آبخوان به خوبی نشان داد. نتایج شبیه‌سازی با وجود اطلاعات کم از منطقة مورد مطالعه موفقیت‌آمیز بود و تأثیر تغییرات تنش‌ها به خوبی نمایش داده شد.

بررسی آزمایشگاهی تأثیر شیب سرریز پلکانی بر رژیم جریان و پارامترهای هیدرولیکی میدان (مطالعه موردی سرریز سدهای سیاه‌بیشه)

صفحه 139-149

امین حسنعلی پور شهرآبادی، مهدی اژدری مقدم، محمد رضا کاویانپور

چکیده سرریزهای پلکانی از لحاظ اقتصادی در پایین­دست سدهای وزنی بتن غلتکی قابل توجیه هستند و مزیت آن‌ها بر سرریزهای شوت، نرخ بالای استهلاک انرژی در طول سرریز و کاهش ابعاد حوضچه آرامش است. جریان‌های عبوری از این سرریزها به سه دسته جریان ریزشی، انتقالی و رویه‌ای تقسیم می‌شوند. در این پژوهش، چهار مدل آزمایشگاهی ساخته­شده از سرریز سدهای بالا و پایین سیاه‌بیشه با مقیاس به‌ترتیب 1:15 و 1:20 با شیب‌های 44/18، 56/26، 74/29 و 81/38 درجه مورد آزمایش قرار گرفته­اند. هدف پژوهش، بررسی تشکیل رژیم‌های مختلف جریان و مقایسه پروفیل جریان عبوری و فشار وارد بر کف پله‌ها است. نتایج این پژوهش نشان‌ داد که تبدیل رژیم‌های جریان به یکدیگر با افزایش شیب، سریع‌تر به وقوع می‌پیوندد. روابطی برای تخمین شروع تشکیل رژیم‌های جریان ارائه شد. تمرکز بر پروفیل‌ جریان و فشار در کف پله‌ها، نشان داد که رژیم‌های مختلف جریان با پروفیل جریان متفاوت، نوسانات فشار متفاوتی را بر کف ‌پله‌ها وارد می‌کنند. بنابراین، تفاوت در فشارهای وارد شده بر کف پله‌ها بیانگر تفاوت در نیروهای وارد شده به سازه کف پله‌ها در رژیم‌های مختلف جریان است. نمودارهای ضریب نوسانات فشار در رژیم­های مختلف نیز بیانگر این موضوع است که تغییر رژیم جریان عبوری تأثیر بسزایی در نوسانات فشار ندارد.

شبیه‌سازی چرخه گوگرد با استفاده از مدل CE-QUAL-W2 (مطالعه موردی: مخزن سد سیمره، ایران)

صفحه 151-161

اسکندر شبان، حامد کتابچی

چکیده ترکیبات گوگردی از عوامل آلاینده آب محسوب می‌شوند و توجه به رفتار آنها در پیکره‌های آبی عمیق مانند مخازن سدها ضروری است. معمول‌ترین ترکیبات گوگردی در این پیکره‌ها، سولفات و سولفیدهیدروژن هستند. پیش‌بینی فعل‌وانفعالات بین این ترکیبات می‌تواند کمک مؤثری در طراحی‌ سازه‌های آبی و مدیریت کیفیت آب نماید. مدل CE-QUAL-W2 ابزار مناسبی برای شبیه‌سازی کیفیت آب در مخازن است که اخیراً توانایی شبیه‌سازی چرخه گوگرد نیز به آن افزوده‌ شده است. در این مطالعه وضعیت ترکیبات گوگردی به همراه عوامل مهمی مانند لایه‌بندی حرارتی و توزیع اکسیژن محلول در قالب یک نمونه واقعی (در مخزن سد سیمره) شبیه‌سازی ‌شده است. بررسی‌های انجام شده در این مطالعه نشان داد که: (1) رابطه معناداری میان وضعیت اکسیژن محلول و توزیع ترکیبات گوگردی در راستای عمق مخزن وجود دارد بطوریکه با کاهش اکسیژن محلول بر غلظت سولفیدهیدروژن افزوده می‌شود؛ (2) رفتار چرخه گوگرد به فعل‌وانفعالات عمدتاً بیولوژیکی در رسوبات کف مخزن مربوط است؛ (3) با افزایش غلظت سولفات در مخزن، میزان احیاء سولفات افزایش می‌یابد و سولفیدهیدروژن زیاد می‌شود؛ (4) به دلیل ظرفیت محدود انحلال سولفیدهیدروژن در آب، این ماده به‌صورت حباب از آب خارج می‌گردد به صورتی که با افزایش مقدار سولفات در آب، میزان انتشار سولفیدهیدروژن به هوا به‌شدت افزایش می‌یابد.

حداقل جریان مورد نیاز زاینده رود برای حفظ تعادل هیدرولوژیکی در محدوده ی شهر اصفهان

صفحه 163-173

فرید فضیله، غلامحسین کرمی، رسول اجل لوئیان

چکیده بر اثر کاهش جریان در بالادست رودخانه ی زاینده رود طی چند سال اخیر، این رودخانه بصورت متناوب و بدون الگوی زمانی خاصی خشک و آبدار می شود. این پدیده تأثیر بسزایی بر الگوی جریان آب زیرزمینی دارد. تغییر الگوی جریان و افت سطح ایستابی منجر به تحکیم آبخوان، کاهش ضریب ذخیره و فرونشست در سطح شهر اصفهان می گردد. به منظور مدیریت و برقراری تعادل مابین رودخانه و آبخوان نیاز به تشخیص ارتباط آن دو و همچنین تعیین میزان تبادل آب مابین آنهاست که در این تحقیق برای این هدف از خطوط هم پتانسیل و معادله‌ی لهمن استفاده گردید. طی دو دوره که در یکی رودخانه ? ماه کاملاً خشک و در دوره بعد آب در آن جاری شده است، سطح ایستابی اندازه گیری و خطوط هم پتانسیل برای این دو دوره رسم گردید. میزان آب محاسبه شده که سفره از رودخانه می گیرد حدود 55028 مترمکعب در روز می باشد. جهت صحت‌سنجی از آمار هیدرومتری قبل و بعد شهر اصفهان استفاده گردید که با کاستن پساب فاضلاب و افزودن آب‌های برداشتی از رودخانه به عدد حاصل از تفاضل جریان ورودی به شهر و خروجی از آن که معادل 1.9 مترمکعب در روز بوده است، نتیجه حاصله قابل قبول و معقول می-باشد.