دوره و شماره: دوره 10، شماره 3 - شماره پیاپی 22، پاییز 1395 

بررسی آزمایشگاهی اثر زبری بستر روی توزیع سرعت در بدنه جریان غلیظ

صفحه 1-10

مهدی کاهه، مهدی قمشی، سید حبیب موسوی جهرمی

چکیده در این پژوهش اثر زبری بستر روی توزیع سرعت در بدنه جریان غلیظ در دو بخش جت و دیواره بررسی شده است. بدین‌منظور آزمایش‌هایی به‌صورت جریان غلیظ نمکی با 3 دبی ورودی 0.7،‏ 1 و 1.3 لیتر بر ثانیه در محدوده شیب 0 تا 2.2 درصد انجام شد. برای زبر کردن بستر از ذرات شن طبیعی با اندازه‌های 4،‏ 8،‏ 12 و 15 میلی‌متر (که در کف کانال چسبانده شد) استفاده شد. همچنین برای بررسی اثر تغییرات غلظت جریان ورودی بر مشخصات جریان غلیظ،‏ از سه غلظت 10،‏ 16 و 20 گرم بر لیتر استفاده شد. توزیع سرعت در بدنه و بررسی روند تغییرات آن در زبری و شیب‌های مختلف با یک سرعت‌سنج پروفایلر ‌آلتراسونیک اندازه‌گیری شد. نتایج نشان می‌دهد که ارتفاع سرعت حداکثر در پروفیل سرعت بدنه با افزایش زبری کف افزایش می‌یابد. نسبت ارتفاع سرعت حداکثر به ضخامت بدنه جریان غلیظ زمانی‌که زبری نسبی (نسبت ارتفاع زبری به ضخامت بدنه جریان) ،‏ به سمت صفر میل می‌کند،‏ برابر مقدار ثابت 0.3 خواهد بود و با افزایش زبری نسبی ،‏ ارتفاع نسبی محل سرعت حداکثر ،‏ به سمت عددی ثابت 0.65 همگرا می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که زبری عامل مهمی در توزیع سرعت در بدنه جریان غلیظ است. بررسی تشابه توزیع سرعت در ناحیه جت و دیواره،‏ به ترتیب با توزیع‌های نیمه‌گوسی و توانی،‏ نشان می‌دهد که ضرایب توزیع سرعت در بدنه با افزایش زبری بستر تغییر می‌کند.

کاربرد روش ناحیه‌بندی بر‌اساس بوم‌شناسی زراعی برای تعیین خلاء عملکرد محصول گندم آبی در گروه‌های اقلیمی ایران

صفحه 11-20

هادی وروانی، مهدی مردیان، ناصر گنجی خرم دل، بهمن فرهادی بانسوله

چکیده تولید پتانسیل محصول زراعی از پارامترهایی است که با محاسبه آن می‌توان خلاء عملکرد را به دست آورد و بر‌اساس عوامل تأثیرگذار در تولید،‏ به مدیریت منابع آب و خاک پرداخت. در این پژوهش با هدف محاسبه تولید پتانسیل گندم آبی در 30 مرکز استانی کشور،‏ ابتدا با استفاده از تحلیل عاملی و خوشه‌ای و با در‌نظر گرفتن 9 پارامتر اقلیمی،‏ مراکز استانی در چهار گروه طبقه‌بندی شدند. سپس با روش ناحیه‌بندی بر‌اساس بوم‌شناسی زراعی،‏ تولید پتانسیل محصول و خلاء عملکرد تعیین شد. بر‌اساس نتایج به دست آمده،‏ روش مذکور در مناطق گرم خشک و کم‌بارش کشور نتوانست تولید پتانسیل محصول را برآورد کند؛ اما در مناطق نیمه‌خشک تا مرطوب کشور،‏ خلاء عملکرد مشاهده شد. همچنین نتایج نشان داد که مدل از بین عوامل اقلیمی،‏ بیشترین حساسیت را نسبت به میانگین درجه حرارت دارد. این امر سبب شده تا کمترین خلاء عملکرد در گروه‌های اقلیمی مرطوب کم‌بارش و خشک با 15- و 27.5- درصد دیده شود. همچنین وجود اقلیم معتدله در گروه اقلیمی پربارش کشور سبب رشد بیشتر گونه‌ها و طولانی‌تر شدن فصل رشد شده که این امر سبب اختلاف بین عملکرد متوسط و عملکرد پتانسیل شده است و خلاء عملکرد در استان‌های ساحلی شمالی کشور را به 55.8- درصد رسانده است.

ارزیابی و مقایسه عملکرد روش‌های داده کاوی در تخمین شاخص کیفی SAR (مطالعه موردی: رودخانه آجی چای آذربایجان شرقی)

صفحه 21-29

علی رضازاده جودی، محمدتقی ستاری

چکیده آب پاک یکی از عوامل مهم توسعه هر منطقه است. با توجه به قرارگیری ایران در منطقه گرم و خشک و کمبود منابع آب،‏ حفاظت و تأمین کیفیت آب لازم برای مصارف مختلف اهمیتی دو چندان دارد. به طور‌معمول ارزیابی کیفی آب‌های سطحی پرهزینه و زمان‌بر بوده و انتخاب روشی که در آن با حداقل پارامترهای هیدروشیمیایی بتوان پیش‌بینی به نسبت دقیقی از کیفیت آب داشت،‏ ترجیح داده می‏شود. یکی از مهم‌ترین پارامترهای کیفی آب در زمینه فعالیت‌‌های کشاورزی،‏ نسبت جذبی سدیم (SAR)‎ است که تخمین و ارزیابی دقیق مقدار آن بسیار ضروری است. در این بررسی،‏ امکان‌سنجی تخمین شاخص کیفی SAR در رودخانه آجی چای در منطقه آذربایجان شرقی با استفاده از پارامترهای هیدروشیمیایی مختلف با مدل درختی قوانین M5 و ماشین بردار پشتیبان بررسی شد. برای بررسی دقت مدل‌های M5 و ماشین بردار پشتیبان از چهار آماره‌‌ ضریب همبستگی (R)‎،‏ نش- ساتکلیف (NSC)‎،‏ جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)‎ و میانگین خطای مطلق مقادیر (MAE)‎ استفاده شد. مقادیر این آماره‌ها برای روش ماشین بردار پشتیبان (R=0.98،‏ N-SC=0.97،‏ (mg/l)RMSE=‎6.22 و (mg/l)‎MAE=6.06) و برای مدل M5(0.98=R،‏ 0.96=N-SC،‏ (mg/l)‎RMSE=7.33 و (mg/l)‎MAE=3.9) محاسبه شد. نتایج مقایسه نشان داد هر دو روش عملکرد خوبی در تخمین میزان SAR داشته‌اند،‏ اما مدل درختی قوانین M5 در محدوده داده‌های مورد استفاده روابط خطی ساده و کاربردی‌تر ارائه می‌کند.

استفاده از مواد کاهنده اصطکاک برای کاهش افت اصطکاکی خط انتقال در یک سیستم آبیاری بارانی

صفحه 31-38

علی حسنلو، تیمور سهرابی، شروین احمدی، محسن ذوالفعلی زاده

چکیده با توجه به اهمیت انتقال سیالات حیاتی از جمله آب در دنیای امروز،‏ تلاش برای یافتن راهی که بتواند با کمترین هزینه سبب کاهش مصرف انرژی در هنگام انتقال سیال شود،‏ مهم است. از جمله مهم‌ترین و ساده‌ترین راه‌ها،‏ استفاده از مواد کاهنده اصطکاک در جریان است. هدف از این پژوهش،‏ افزودن مقادیر کم از سه پلیمر کارآاکریل30،‏ کارآاکریل 58 و سدیم کربوکسی متیل سلولز در خطوط لوله سیستم آبیاری بارانی برای بررسی تغییرات میزان تلفات هد ناشی از اصطکاک درخطوط لوله‌ها و تأثیر آن بر شعاع پاشش آبپاش‌ها است،‏ در این آزمایش کارآاکریل30 و 58 در غلظت‌های 500،‏100 و 1000 و سدیم کربوکسی متیل سلولز در غلظت‌های 50،‏ 100 و 150 میلی‌گرم بر لیتر به آب داخل مخزن اضافه و بعد از حل شدن،‏ با پمپ وارد خط لوله و از طریق آبپاش‌ها پاشش انجام شده است. پلیمرهای سدیم کربوکسی متیل سلولز و کارآاکریل30 عملکرد بهتری نسبت به کارآاکریل 58 نشان دادند. مقدار افت در دبی 0.423 لیتر بر ثانیه برای آب خالص،‏ کارآاکریل30 در غلظت 1000 میلی‌گرم بر ‌لیتر،‏ کارآاکریل 58 در غلظت 1000 میلی گرم بر لیتر و سدیم کربوکسی متیل سلولز در غلظت 150 میلی‌گرم بر لیتر به‌ترتیب 20.04،‏ 12.8،‏ 16.09 و 12.39 متر در لوله‌ای به طول 40 متر و به قطر 20 میلی‌متر اندازه‌گیری شد.

رابطه‌ای کلی برای محاسبه نسبت عمق‌های مزدوج انواع مختلف پرش در سطوح شیب‌دار

صفحه 39-48

منوچهر شکریان، محمود شفاعی بجستان

چکیده اگرچه تاکنون پژوهش‌های زیادی در رابطه با پرش در سطوح صاف شیب‌دار انجام شده اما بررسی‌ای در سطوح شیب‌دار با بستر زبر انجام نشده است. هدف اصلی این پژوهش ارائه رابطه‌ای کلی برای محاسبه نسبت عمق‌های مزدوج پرش در سطوح شیب‌دار با بستر زبر بود. بدین منظور انواع مختلف پرش در سطوح شیب‌دار در دو حالت بستر صاف و زبر در محدوده وسیعی از زبری نسبی (0.032-0.546)،‏ شیب‌های مختلف تندآب (14.5،‏ 20.5 و 27.5 درجه) و عدد فرود (1.3 تا 7.4) به‌صورت آزمایشگاهی بررسی شد. با استفاده از نظریه باکینگهام تحلیل ابعادی،‏ پارامتر‌های بی‌بعد مؤثر بر نسبت عمق‌های مزدوج پرش در سطوح شیب‌دار به دست آمد و با استفاده از تئوری خود- تشابهی ناقص،‏ رابطه‌ای کلی استخراج شد. سپس،‏ ضریب‌های معادله کلی استخراج شد و دقت آن با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی این بررسی و منابع منتشر شده قبلی ارزیابی شد. نتایج بررسی‌ها نشان داد که معادله دقت بالایی داشته و درصد متوسط خطای آن 7.5 درصد است. همچنین نتایج نشان داد که افزایش زبری نسبی سبب کاهش نسبت عمق‌های مزدوج و عدد فرود اولیه جریان می‌شود به گونه‌ای که در زبری نسبی0.54 کاهش 50 درصدی عدد فرود و نسبت عمق‌های مزدوج را در پی داشت.

مدل‌سازی سه‌بعدی اثر مشترک زبری و ارتفاع آب پایین‌دست روی شکست سد به کمک مدل Flow-3D و نتایج آزمایشگاهی

صفحه 49-56

الهام اکبری، محمود کاشفی پور

چکیده مطالعات مربوط به شکست سد به ویژه موج سیلاب ناشی از آن،‏ برای مدیریت ایمنی پایین‌دست سدها ضروری است. دانستن سرعت امواج ناشی از شکست سد و اثرات زبری بستر در تغییرات کمی و کیفی گسترش سیلاب در پایاب سدها در هیدرولیک جریان‌های با سطح آزاد مهم است. پدیده شکست سد با نصب دریچه در مسیر کانال آزمایشگاهی و باز کردن ناگهانی دریچه قابل بررسی است. در این پژوهش با به‌کارگیری نرم‌افزار Flow-3D به مدل‌سازی سه‌بعدی بررسی مشخصات هیدرولیکی سیلاب ناشی از شکست سد و تأثیر‌پذیری موج شکل گرفته به‌دلیل وجود زبری‌های مصنوعی،‏ نحوه آرایش آن‌ها،‏ تأثیر عمق پایین‌دست،‏ و مقایسه آن‌ها با نتایج آزمایشگاهی پرداخته شده است. نتایج نشان داد که وجود زبری در کف سبب افزایش مقاومت در برابر جریان شده و از سرعت موج پیش‌رونده می‌کاهد که این کاهش سرعت در آرایش زیگزاگ زبری‌ها بیشتر از آرایش منظم است که دلیل آن تفاوت در فاصله عرضی بین زبری‌ها در دو نوع آرایش است که نحوه پخش جریان را متفاوت می کند. به‌طور کلی وجود زبری با آرایش زیگزاگ در کنار افزایش عمق پایین‌دست بیشترین تأثیر را در استهلاک سرعت موج پیش‌رونده دارد.

بررسی و برآورد شاخص‌های تداوم جریان بر اساس عوامل هیدرواقلیمی و لیتولوژی (مطالعه موردی: ناحیه خزری)

صفحه 57-68

رحیم کاظمی، علیرضا اسلامی

چکیده شاخص‌های مستخرج از منحنی تداوم جریان،‏ همواره یکی از موضوعات مهم در هیدرولوژی بوده و اطلاع از میزان آن،‏ نقش به‌سزایی در برنامه‌ریزی و مدیریت بهینه منابع آب دارد. در این پژوهش،‏ با استفاده از داده‌های جریان روزانه رودخانه،‏ شاخص‌های تداوم جریان در هجده ایستگاه آب‌سنجی حوضه خزری،‏ تعیین شد. در محیط GIS پارامترهای فیزیوگرافی زیرحوضه‌ها استخراج و عوامل مختلف اقلیمی،‏ زمین‌شناسی و کاربری اراضی نیز محاسبه شد. روش آزمون تحلیل عاملی از بین بیست ویک پارامتر مؤثر،‏ شش عامل به‌عنوان مهم‌ترین عوامل مستقل انتخاب شدند. سپس روابط رگرسیون تک و چند‌متغیره خطی،‏ توانی،‏ نمایی در سطح معنی‌داری 1 درصد تعیین شدند. در روش رگرسیون‌های چندمتغیره از بین عامل‌های زمین‌شناسی به طور مشخص سازندهای سخت‌کربناته و آبرفتی،‏ از بین عوامل مورفومتری،‏ طول رودخانه اصلی و شیب متوسط حوضه و از جنبه کاربری اراضی نیز عامل سطح کاربری کشاورزی،‏ به‌عنوان بهترین برآورد کننده‌ی شاخص تداوم‌ جریان،‏ تشخیص داده شدند. همچنین با توجه به مدل‌های تک‌متغیره توانی و نمایی،‏ پارامتر بارش متوسط حوضه به‌عنوان مؤثرترین عامل‌اقلیمی در تخمین شاخص‌های تداوم جریان رودخانه‌ها تشخیص داده شد. نتایج اعتبار‌سنجی روابط رگرسیونی نشان داد که توزیع خطا‌ها در تمامی مدل‌های استخراج شده،‏ نرمال است. با توجه به روابط منطقه‌ای به‌دست آمده،‏ مشارکت عامل سازندهای سخت‌کربناته و نیز همراهی آن‌ها با نهشته‌های کواترنری،‏ نشان از نقش مؤثر آن‌ها در تأمین تداوم جریان رودخانه‌های منطقه دارد.

بررسی ارتباط هیدرولیکی منابع آب سطحی و زیرزمینی با استفاده از مدل ریاضی آبخوان(مطالعه موردی: دشت دزفول- اندیمشک)

صفحه 69-78

عطیه حسینی زاده، علی محمد آخوندعلی، حیدر زارعی، حسام سید کابلی

چکیده مشخص بودن رابطه هیدرولیکی آب‌های سطحی و زیرزمینی در مدیریت صحیح منابع آب نقش بسیار مهمی دارد و باید در برنامه‌ریزی‌ها درنظر گرفته شود. یکی از بهترین روش‌ها برای بررسی ارتباط آب‌های زیرزمینی و سطحی،‏ مدل‌سازی آبخوان‌ها است. در بیشتر پژوهش‌های انجام شده به ویژه در داخل ایران،‏ نقش رودخانه‌ها و آب‌های سطحی در مدل‌سازی آب زیرزمینی نادیده گرفته می شود. از این‌رو در بیشتر مناطق رابطه بین آب‌های سطحی و زیرزمینی همچنان نامشخص باقیمانده است. در این پژوهش به بررسی رابطه بین آب سطحی و زیرزمینی در دشت دزفول- اندیمشک پرداخته شده است. بدین منظور،‏ مدل آب زیرزمینی منطقه در طول شش سال 91-1385 به کمک نرم‌افزارGMS تهیه شد. نتایج نشان‌دهنده تفاوت رابطه هیدرولیکی آبخوان و رودخانه‌ها در نقاط مختلف دشت است. بیشترین تبادل هیدرولیکی با آبخوان در رودخانه دز در بازه بین سد تنظیمی دز تا محل ورود رودخانه بالارود دیده می‌شود. به‌طور کلی رودخانه‌ها در منطقه بیشتر تغذیه کننده آبخوان هستند. تنظیمی بودن جریان رودخانه‌ها تأثیر زیادی بر ارتباط هیدرولیکی دارد. به‌طوری‌که رودخانه‌های تنظیمی در فصل خشک،‏ به مقدار بیشتر و در فصل تر به میزان کمتری تغذیه کننده آبخوان هستند و نسبت به رودخانه‌های طبیعی،‏ وضعیت متفاوتی رخ می‌دهد.

بررسی تأثیر توأم تنش آبی دوره‌ای و شوری ناشی از آب ‌دریای خزر بر عملکرد پنبه

صفحه 79-86

مهدی ذاکری ‌نیا، رقیه افشاری، محمدهادی پهلوانی

چکیده در این بررسی اثر تنش آبی دوره‌ای و شوری ناشی از آب ‌دریای خزر بر عملکرد پنبه به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی مشتمل بر 20 تیمار در سه تکرار در بهار 1391 در مزرعه تحقیقات کشاورزی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. تنش آبی دوره‌ای در 4 سطح شامل I1 تنش اولیه،‏ I2 تنش توسعه مرحله اول،‏ I3 تنش توسعه مرحله دوم،‏ I4 تنش مرحله میانی رشد پنبه و تنش شوری در 5 سطح S1،‏ S2،‏ S3،‏ S4 و S5 به ترتیب اختلاط 0،‏ 25،‏ 50،‏ 75 و 100 درصد آب ‌دریای خزر با آب معمولی با شوری 0.7،‏ 4.1،‏11.1،‏ 18.1 و 25.4 اعمال شد. نتایج نشان داد تنش آبی دوره‌ای و شوری ناشی از آب ‌دریای خزر بر ارتفاع بوته،‏ وزن غوزه،‏ عملکرد وش در سطح یک درصد و بر تعداد غوزه در سطح پنج درصد معنی‌دار است. به دلیل این که اختلاف عملکرد وش در اختلاط 25% آب ‌دریا و تنش دوره اولیه مرحله توسعه (I2S2)،‏ با تیمار شاهد نسبت به دیگر تیمارها کمتربود به عنوان یک گزینه مناسب برای استان‌های شمالی توصیه می‌شود.

تحلیل رفتار پرش هیدرولیکی در تبدیل‌های کانال روباز

صفحه 87-95

رسول دانشفراز، حجت صادقی، محمد رضا نیک پور، فریناز شجاع

چکیده پرش هیدرولیکی یکی از مهم‌ترین پدیده‌ها در جریان متغیر سریع است که در نتیجه تغییر حالت جریان از فوق‌بحرانی به زیربحرانی در جریان‌های با سطح آزاد ایجاد می‌شود و با پدید آمدن آن عمق جریان در مسیر به نسبت کوتاهی به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. در این پژوهش خصوصیات پرش هیدرولیکی تشکیل یافته در تبدیل‌های همگرا و واگرا با دیواره‌های مستقیم و انحنادار به ازای پنج عدد فرود مختلف در محدوده 9.1-5.8 بررسی و مقایسه شد. بدین‌منظور مقادیر عمق و سرعت نقطه‌ای در نقاط مختلف پرش هیدرولیکی در تبدیل‌ها اندازه‌گیری شد. میزان استهلاک انرژی پرش در تبدیل‌های واگرا با دیواره مستقیم و انحنادار به ترتیب 24.95 و 21.23 درصد و مقدار متناظر آن در تبدیل‌های همگرا به ترتیب 15.93 و 12.49 درصد حاصل شد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش فاصله طولی از ابتدای پرش مقادیر حداکثر تنش‌های رینولدز در تبدیل همگرا افزایش و در تبدیل واگرا کاهش می‌یابد.

بررسی غلظت فلزات سنگین در آب و رسوبات رودخانه زاینده‌رود

صفحه 97-106

حامد محمودی کهن، مهدی نادری خوراسگانی، جهانگرد محمدی

چکیده پایش کیفیت منابع آب برای توسعه کشاورزی و صنعتی ضروری است. هدف این پژوهش ارزیابی تغییرات مکانی و زمانی غلظت عناصر سنگین در آب و رسوبات بستر رودخانه زاینده‌رود است. برای رسیدن به این هدف 10 ایستگاه نمونه‌برداری بین سد زاینده‌رود و زرین شهر انتخاب شده است. شش نمونه مرکب آب و رسوب از تیرماه 1390 تا اردیبهشت 1391 هر دو ماه یکبار برداشت شدند. نمونه‌های رسوب پس از تیمار با اسید عصاره‌گیری و غلظت عناصر سنگین در عصاره و غلظت عناصر محلول در آب رودخانه به کمک دستگاه جذب اتمی اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان می‌دهند که حداکثر غلظت‌های مس،‏ کادمیم،‏ روی و سرب به ترتیب در رسوبات ایستگاه‌های روستای چلوان،‏ زرین‌شهر،‏ بند ذخیره‌ای و پل کله وجود دارند در حالی که حداکثر میزان کادمیم،‏ مس و سرب رسوبات در اردیبهشت ماه و برای روی در آذرماه مشاهده شد. از نظر زمانی حداکثر غلظت مس محلول در آب در دی‌ماه و برای کادمیم،‏ روی و مس در آذرماه مشاهده شدند. به نظر می‌رسد کارخانه ذوب‌‌آهن و مزارع کشاورزی منابع اصلی عناصر سنگین در حاشیه رودخانه هستند. این پژوهش نشان داد که غلظت عناصر سنگین بررسی شده محلول در آب رودخانه کمتر از آستانه مجاز برای آشامیدن بودند.‌

اثر ارتفاع آب آبیاری بر نفوذ تجمعی در شرایط اراضی شالیزاری (مطالعه موردی: خاک‌های دشت فومنات استان گیلان)

صفحه 107-115

امیر شهریاری، مریم نوابیان، مهدی اسمعیلی ورکی، محمدرضا خالدیان

چکیده نفوذ آب در خاک،‏ از حساس‌ترین پارامترهای هیدرولیکی مؤثر بر آبیاری سطحی است که به دلیل تأثیر‌پذیری از عوامل متعدد خاک و شیوه آبیاری،‏ پیچیدگی زیادی دارد. بررسی اثر ارتفاع آب آبیاری بر نفوذ تجمعی و لحاظ کردن این پارامتر در مدل‌های نفوذ،‏ منجر به کارآیی بهتر این مدل‌ها در شرایط کاربری مختلف می‌شود. هدف در پژوهش حاضر،‏ بررسی تأثیر ارتفاع‌های مختلف آب روی سطح خاک در فرآیند نفوذ،‏ در برخی کلاس‌های بافتی خاک بخشی از دشت فومنات در استان گیلان در نظر گرفته شد. بدین منظور 17 نمونه از خاک منطقه‌ی مورد مطالعه برداشت شد. آزمایش‌های نفوذ برای سه تیمار ارتفاع آب 3،‏ 5 و 7 سانتی‌متر در سه تکرار به صورت فاکتوریل در قالب طرح تصادفی و در مدل فیزیکی که برای این منظور ساخته شده بود،‏ انجام شد. برای ارزیابی نتایج،‏ تجزیه واریانس و مقایسه میانگین‌ها به روش توکی در سطح 5 درصد صورت گرفت. مقایسه تیمار ارتفاع آب در 17 نمونه خاک،‏ نشان داد که این تیمار اثر قابل توجهی را در مقدار نفوذ تجمعی چهار نمونه شامل بافت‌های Silty Clay Loam و Silty Clay داشت. بررسی سه تیمار زمان نفوذ تجمعی 30،‏ 360 و 600 دقیقه نشان داد که در 14 نمونه از خاک‌ها بین نفوذ تجمعی در زمان 30 دقیقه با زمان‌های 360 و 600 اختلاف معنی‌داری وجود دارد.

بررسی الگوی توزیع زمانی بارش در مناطق نیمه‌خشک (مطالعه موردی: ایستگاه تحقیقاتی سنگانه، استان خراسان رضوی)

صفحه 117-125

شهربانو عباسی جندانی، علی طالبی

چکیده در این پژوهش برای تعیین الگوی توزیع زمانی بارش در حوزه آبخیز سنگانه استان خراسان رضوی،‏ ابتدا با بررسی کلیه رگبارهای مشاهداتی در طول دوره‌ی آماری 2013- 2005،‏ رگبارهای منفرد در تداوم‌های 5‎/0>،‏ 1-0.5،‏ 3-1،‏ 6-3،‏ 9-6 و 9< ساعته استخراج شده و برای ارایه الگوهای توزیع زمانی رگبارها از روش محاسباتی پیل‌گریم استفاده شده است. نتایج حاصله از این پژوهش نشان می‌دهد که بیشتر رگبارهای رخ داده در منطقه سنگانه از نوع چارک اولی بوده و با افزایش زمان رگبار،‏ به تعداد رگبارهای چارک دوم تا چهارم افزوده می‌شود. علاوه بر این،‏ 61 درصد از رگبارهای فرساینده تداومی کمتر از سه ساعت داشته و اکثراً از نوع چارک دومی و سومی هستند. به منظور ارزیابی آماری داده‌های توزیع با زمان مشخص نیز از آزمون کای اسکوئر استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که در تداوم‌های کمتر از 0.5،‏ 1-0.5 و بیشتر از 9 ساعت،‏ رابطه معنی‌داری بین رتبه و چارک وجود داشته و الگوها قابلیت بالایی برای استفاده دارند؛ اما در سایر تداوم‌ها،‏ الگوها قابل اعتماد نیستند. علاوه بر این،‏ مقایسه الگوهای منطقه‌ای به دست آمده با الگوهای تیپ SCS نیز نشان داد که تنها الگوی توزیع زمانی بارش‌های چارک دومی با تیپ IA ضریب همبستگی بالایی دارند؛ بنابراین با توجه به این که بیشتر رگبارهای منطقه سنگانه،‏ از نوع چارک اولی و با تداوم 3-1 ساعته هستند

بررسی آزمایشگاهی حرکت هیدروکربن‌های نفتی در محیط متخلخل غیراشباع با استفاده از روش پردازش تصاویر

صفحه 127-134

سمیه جنت رستمی، مجید خلقی، کورش محمدی، عبدالحسین هورفر

چکیده امروزه،‏ آلودگی محیط متخلخل اشباع و غیراشباع،‏ از جمله‌ جدی‌ترین مشکلات زیست‌محیطی در سراسر جهان است. از مهم‌ترین این آلاینده‌ها،‏ آلاینده‌های نفتی و ترکیبات آن است که در اثر نشت؛ تراوش هنگام ذخیره‌سازی یا انتقال،‏ با نفوذ به خاک،‏ منابع آب زیرزمینی را آلوده می‌کند. ترکیبات بنزن،‏ تولوئن،‏ اتیل‌بنزن و زایلن (BTEX)‎،‏ از معمولترین منابع آلاینده‌های نفتی در محیط متخلخل زیرزمین هستند. درک دقیق شیوه‌ حرکت و انتشار پلوم آلودگی در محیط متخلخل،‏ نقش مهمی در موفقیت و انتخاب تصمیم‌های صحیح برای پالایش آلودگی محل‌های آلوده دارد. در این پژوهش،‏ در محیط آزمایشگاه یک تانک دوبعدی به منظور شبیه‌سازی فیزیکی حرکت BTEX طراحی شد و توزیع درجه اشباع پلوم آلاینده در محیط متخلخل با استفاده از روش پردازش تصاویر تعیین گردید. مقایسه نتایج حاصل از روش پردازش تصاویر،‏ حاکی از مطابقت مقدار درجه اشباع با تصاویر گرفته شده از پلوم رنگی BTEX بود. همچنین بررسی مقدار درجه اشباع پلوم در زمان‌های مختلف از شروع تزریق،‏ نشان داد که در زمان‌های اولیه به علت زیاد بودن سهم نیروی گرانشی در گرادیان کل،‏ حرکت پلوم به صورت عمودی است. پس از رسیدن پلوم BTEX به ناحیه موئینگی،‏ به دلیل کاهش کشش سطحی بین هوا و آب در این ناحیه،‏ پلوم BTEX در بالای سطح ایستابی متوقف می‌شود و در ناحیه موئینگی به صورت افزایشی تجمع می‌یابد.

ارزیابی پتانسیل تغذیه آب زیرزمینی در محیطGIS و مقایسه آن با نتایج بیلان هیدروکلیماتولوژی (مطالعه موردی: حوضه آبریزرودخانه کر)

صفحه 135-145

مهدی تاج آبادی، محمد زارع

چکیده از فاکتورهای مهم در برآورد بیلان آبی یک حوضه و برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب آن،‏ تعیین پتانسیل تغذیه آب‌زیرزمینی (Groundwater Recharge Potential, GRP)‎ است. در این زمینه،‏ روش‌های تهیه نقشه‌های موضوعی و تلفیق آن‌ها در محیط GIS به منظور تهیه یک نقشه پهنه‌بندی شده GRP در کلاس‌های مختلف،‏ می‌تواند در صرفه‌جویی زمان و منابع مالی مؤثر باشد. در این مطالعه،‏ نقشه‌های موضوعی پارامترهای هفت‌گانه تراکم خطواره‌ها،‏ تراکم طولی شبکه آبراهه‌ها،‏ لیتولوژی،‏ زمین‌های کارستی،‏ کاربری اراضی- پوشش زمین،‏ شیب زمین و بارش برای حوضه آبریز رودخانه کر تهیه شد. سپس با در نظر گرفتن بر هم کنش این پارامترها در تغذیه حوضه،‏ نقشه پهنه‌بندی پتانسیل تغذیه در پنج کلاس تغذیه خیلی بالا تا خیلی پایین با استفاده از وزن نهایی پارامترها تهیه گردید. در نهایت با مقایسه‌ای که بین برآورد تغذیه با استفاده از روش مورد استفاده در این مقاله با مقدار تغذیه برآوردی با روش‌ بیلان هیدروکلیماتولوژی (تورنت‌وایت) صورت گرفت،‏ مشخص شد حدود 14 درصد اختلاف بین مقدار تخمینی با هر یک از این روش‌ها وجود دارد.

تأثیر کاربرد همزمان کابل و طوقه در کاهش آب‌شستگی اطراف گروه پایه‌های سه‌تایی

صفحه 147-155

علی نوری امام زاده یی، حسن ترابی، بهزاد قربانی، حجت الله یونسی

چکیده استفاده از روش‌های اقتصادی برای جلوگیری یا کاهش خطر تخریب پل‌ها در زمان سیلابی شدن رودخانه‌ها،‏ امری ضروری است. از جمله این روش‌ها می‌توان به استفاده از طوقه،‏ شکاف،‏ سنگ‌چین،‏ کابل پیچیده شده دور پایه و یا ترکیب آن‌ها اشاره کرد. در این پژوهش تأثیر استفاده همزمان از کابل و طوقه به عنوان روشی جدید برای کاهش آب‌شستگی در کنار گروه پایه‌های سه‌تایی با فاصله بین پایه دو برابر قطر پایه (2=S/b)‎ و سه برابر آن (3=S/b)‎،‏ بررسی شد. آزمایش‌ها در شرایط آب‌شستگی آب زلال برای رسوبات یکنواخت انجام شد. از طوقه با قطر دو برابر قطر پایه و کابل با ‌ قطر 0.15 قطر پایه و زاویه پیچش 15 درجه استفاده شد. نتایج نشان داد که استفاده هم‌زمان از کابل و طوقه کارایی بسیار بهتری نسبت به کابل و طوقه تنها دارد به طوری که سبب کاهش 20،‏ 45 و 53 درصدی عمق نهایی آب‌شستگی به ترتیب در کنار پایه‌های اول،‏ دوم و سوم می‌شود. همچنین مشاهده شد که با افزایش فاصله بین پایه‌ها زمان شروع آب‌شستگی با تأخیر بیشتری همراه است به طوری که 234 دقیقه تأخیر برای پایه سوم با 3=S/b ثبت شد.

شبیه‌‌سازی هیدروگراف جریان در حوضه آبریز جنگ، با مدل هیدروگراف واحد لحظه‌ای گامای معکوس و بررسی روش‌های تخمین پارامترها آن

صفحه 157-161

رضا کریمی، علی اکبر اختری

چکیده تاکنون برای محاسبه هیدروگراف واحدلحظه‌ای ،‏ روابط مختلفی ارائه شده است. یکی از روش‌های محاسبه و پیش‌بینی سیلاب خروجی از حوضه،‏ استفاده از مفهوم مخازن متوالی است. گامای معکوس یکی از توزیع‌های احتمالاتی است که به دو پارامتر و وابسته است و برای تخمین پارامترهای آن روش‌های مختلفی وجود دارد. دقت تخمین پارامترهای و در مدل گامای معکوس،‏ در بهبود نتایج شبیه‌سازی جریان تأثیر زیادی دارد. در این مقاله برای برآورد پارامترهای مدل گامای معکوس از روش‌های گشتاورگیری،‏ روسو و بهینه‌سازی استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از روش‌ بهینه‌سازی،‏ درمحاسبه پارامترهای و بیشترین هماهنگی را با هیدروگراف‌های مشاهداتی دارد. روش‌های روسو و گشتاورگیری در مرتبه‌های بعدی قرار داردند. هر سه روش مذکور،‏ حجم سیلاب خروجی را با خطای کمتر از 11 درصد،‏ محاسبه کرده‌اند. دبی اوج و زمان دبی اوج به‌ ترتیب با روش‌های بهینه‌سازی،‏ روسو و گشتاورگیری با دقت بالایی برآورد شده است. ولی روش گشتاورگیری در 5 رویداد بارندگی،‏ در محاسبه دبی اوج با مقدار مشاهداتی بیش از 50 درصد اختلاف دارد. بنابراین در حوضه آبخیز جنگ،‏ روش‌ بهینه‌سازی به عنوان روش مناسب در تعیین مقدار و در مدل گامای معکوس معرفی می‌شود.

برآورد رواناب حاصل از ذوب برف با استفاده از مدل SRM در حوضه آبخیز طالقان

صفحه 163-167

انیس نوری، مهدی وفاخواه، سیدکاظم علوی پناه

چکیده هدف از این مطالعه ارزیابی مدل SRM در برآورد رواناب روزانه اندازه‌گیری شده در ایستگاه آب‌سنجی گلینک می‌باشد. در این پژوهش ورودی‌های مدل شامل متغیرهای هیدرولوژی،‏ هواشناسی و وضعیت فیزیکی حوضه آبخیز محاسبه شد و 72 گذر از تصاویر ماهواره MODIS،‏ برای تعیین سطح پوشش برف استفاده شد و بعد از اعمال ورودی‌ها به مدل،‏ شبیه‌سازی رواناب انجام گرفت. مقایسه آب‌نمودها از طریق ضریب کارآیی نش- ساتکلیف و درصد اختلاف حجم دبی انجام شد. مقادیر ضریب کارآیی و درصد اختلاف حجم دبی در ایستگاه گلینک برای دوره واسنجی 0.95 و 2.07 درصد و برای دوره صحت‌سنجی 0.86 و 4.81 درصد محاسبه گردید که نشان می‌دهد مدل با کارآیی بالا و حداقل خطا رواناب حاصل از ذوب برف را برآورد نموده است.

برآورد پتانسیل‌های بیوفیزیکال در محدوده شبکه آبیاری و زهکشی دشت قزوین با استفاده از مدل‌های گیاهی DSSAT

صفحه 169-174

بهنام آبابایی، فرهاد میرزایی، تیمور سهرابی

چکیده در این پژوهش،‏ پتانسیل‌های بیوفیزیکال محصولات زراعی در محدوده اراضی شبکه آبیاری و زهکشی دشت قزوین ارزیابی شد. پس از ترسیم واحدهای اراضی،‏ شبیه‌سازی رشد و تولید محصولات زراعی مورد بررسی با مدل‌های گیاهی بسته نرم‌افزاری DSSAT انجام شد. در این شبیه‌سازی برای هر محصول،‏ دو رژیم آبیاری (معرف آبیاری سطحی و تحت‌فشار) به همراه 2 تا 3 تاریخ کشت مختلف در نظر گرفته شد. تحلیل نتایج نشان از تفاوت عملکرد محصولات در تیمارهای مختلف تاریخ کشت و رژیم‌های آبیاری بود. در بین محصولات عمده منطقه،‏ مقدار ضریب تغییرات مکانی گندم و جو در سطح متوسط قرار دارد،‏ در حالیکه محصول ذرت دانه‌ای دارای مقدار کوچک‌تر ضریب تغییرات است. در ارتباط با محصولاتی مانند گوجه‌فرنگی،‏ پنبه و سویا،‏ اختلاف زیادی بین عملکرد محصول در واحدهای مختلف اراضی وجود دارد و این مسأله باید در تعیین الگوی کشت این مناطق مورد توجه قرار گیرد. شاخص ضریب تغییرات زمانی محصولات نیز می‌تواند به عنوان شاخصی از ریسک موجود در ارتباط با کاشت این محصولات مورد توجه قرار گیرد. نتایج این بررسی،‏ اطلاعات ورودی لازم برای یک مدل پشتیبان برنامه‌ریزی مکانی را فراهم می‌کند.

ارزیابی کمّی عملکرد ایستگاه پمپاژ آب کشاورزی به روش تحلیل پوششی داده‌ها (بررسی موردی: ایستگاه پمپاژ اصلی سبیلی استان خوزستان)

صفحه 175-179

اعظم شریف نژاد، عاطفه پرورش ریزی

چکیده افزایش کارایی ایستگاه‌های پمپاژ آب کشاورزی،‏ به دلیل سهم بالا در مصرف انرژی و هزینه،‏ مهم است. تاکنون در ارزیابی شبکه‌های آبیاری و زهکشی،‏ عملکرد ایستگاه‌های پمپاژ نادیده گرفته شده است،‏ در حالی که هر اختلالی در ایستگاه پمپاژ،‏ سبب اختلال در آبگیری و در نتیجه عملکرد شبکه خواهد شد. از آنجا که،‏ روش ارزیابی مشخصی برای این تأسیسات وجود ندارد،‏ در این پژوهش روش‌ ارزیابی کمّی تحلیل پوششی داده‌ها برای آنها معرفی و پیشنهاد شده است. در این راستا،‏ پس از معرفی روش و ارائه مدل‌های آن،‏ کارایی زمانی ایستگاه پمپاژ اصلی سبیلی در سال‌های 1380 تا 1389،‏ با نرم‌افزار DEAP2 محاسبه شده است. در این روش،‏ با معرفی شاخص‌های ارزیابی عملکرد،‏ کارایی متوسط ایستگاه سبیلی،‏ 69 درصد به دست آمد. همچنین بالاترین کارایی برابر 100 درصد در سال‌های 1380،‏ 1381 و 1389 و کمترین کارایی برابر 21 درصد در سال 1388،‏ محاسبه شد. عمده این ناکارایی،‏ به دلیل هزینه بالای برق مصرفی است،‏ که با توجه به آن در برنامه‌ریزی و اقدامات کاهش مصرف انرژی،‏ می‌توان به حداکثر پتانسیل کارایی در بهره‌برداری سیستم پمپاژ رسید.