دوره و شماره: دوره 18، شماره 2 - شماره پیاپی 53، تابستان 1403 
سازه های آبی

بررسی کارایی مدل Flow-3D در شبیه‌سازی پرش هیدرولیکی تحت زبری بستر، شیب معکوس و پلۀ منفی ابتدایی

صفحه 1-13

https://doi.org/10.22034/IWRJ.2024.14757.2598

فرزین صیاد بیرانوند، منوچهر حیدرپور، ناهید پورعبدالله

چکیده پرش هیدرولیکی از نوع جریان‌های متغیر سریع بوده که از ابتدا تا انتهای آن تلاطم و پیچش سطحی آب وجود دارد و به عنوان پدیده اتلاف کننده انرژی شناخته می‌شود. در این پژوهش به شبیه‌سازی عددی پرش هیدرولیکی در حالت پله منفی ابتدایی 3 و 6 سانتی‌متر، زبری بستر 2 سانتی‌متر و شیب معکوس 5/1 و 3 درصد پرداخته شد. در این پژوهش از مدل‌های آشفتگی RNG و k-ε استفاده شد. همچنین، از دو نوع شبکه‌بندی یکنواخت و غیر یکنواخت استفاده شد. با توجه به نتایج مدل‌سازی عددی، مدل آشفتگی RNG آشفتگی میدان جریان را در مقایسه با مدل آشفتگی K-ε با دقت بیشتری محاسبه نمود. میزان شاخص‌های آماری NRMSE، R2 و d برای نتایج شبیه‌سازی عددی نیمرخ سطح آب به ترتیب 1/10، 993/0 و 994/0 به‌دست آمد. همچنین مقدار این شاخص‌ها برای نتایج شبیه‌‌سازی نیمرخ سرعت به ترتیب 36/16، 944/0 و 97/0 محاسبه شدند. خطای مدل عددی در محاسبه مقادیر نیمرخ سرعت در مقایسه با نیمرخ سطح آب بیشتر بود، که علت آن را می‌توان در تلاطم شدید جریان و نوسانات سرعت لحظه‌ای در هر راستای قائم در محدوده وقوع پرش هیدرولیکی و تشدید اختلاط آب و هوا دانست. مقایسه نتایج حاصل از شبیه‌سازی با نتایج آزمایشگاهی پروفیل سطح آب، پروفیل سرعت، نسبت اعماق مزدوج، طول غلتاب و طول پرش هیدرولیکی و نسبت افت انرژی نشان دهنده قابلیت مدل عددی در شبیه‌سازی سه بعدی میدان جریان پرش هیدرولیکی آزاد می‌باشد.

طراحی آبیاری سطحی نواری و تعیین متغیرها با استفاده از بهینه‌سازی چندهدفه

صفحه 15-23

https://doi.org/10.22034/IWRJ.2024.14742.2595

محسن سالکی، محمدرضا نوری امامزاده ئی، حمیدرضا سالمی، روح الله فتاحی

چکیده طراحی سامانه‌‌های آبیاری سطحی نواری یا براساس روابط تجربی مندرج در منابع یا براساس نتایج شبیه‌سازی در مدل‌های مختلف انجام می‌شود که در این روش‌ها امکان بررسی تأثیر همۀ متغیرهای طراحی بر شاخص‌های مختلف آبیاری وجود ندارد. طراحی براساس کمینه‌سازی حجم آب ورودی به همراه بیشینه‌سازی شاخص‌هایی چون راندمان کاربرد، یکنواختی توزیع و کفایت آبیاری رویکرد نوینی است که ازطریق بهینه‌سازی چندهدفه می‌تواند بهترین نتایج را ارائه دهد. بهترین انتخاب برای متغیرهای طراحی، شامل: طول، عرض، شیب نوار، دبی آب ورودی و زمان قطع جریان آب در یک مزرعه با هدف دستیابی به شاخص‌های بهینه را می‌توان از این روش به‌دست آورد. در این تحقیق با اندازه‌گیری پیشروی آب در قطعات نمونه در مزرعه‌ای به مساحت 180 هکتار با کشت گندم در غرب اصفهان و شبیه‌سازی حرکت آب در نوارهای آبیاری، ضرایب نفوذ خاک به‌دست آمد. براین‌اساس برای عمق خالص آبیاری 75 میلی‌متر و ضریب زبری 15/0 تعداد 56700 رویداد آبیاری نواری انتهابسته با نرم‌افزار WinSRFR 5.1 شبیه‌سازی شد. در بین نتایج به‌دست‌آمده با استفاده از روش بهینه‌سازی چندهدفه، تابع هدف مقیدشده، با هدف کمینه‌سازی حجم آب ورودی و راندمان کاربرد بالاتر از 90 درصد، یکنواختی توزیع و کفایت آبیاری بیشتر از 8/0، تعداد 515 گزینۀ بهینه برای طراحی نوار آبیاری تعیین شد و در بین آن‌ها جبهۀ اول پارتو، برای طراحی بهینۀ نوار آبیاری در این مزرعه و مزارع مشابه ارائه شد. نتایج نشان می‌دهند حجم آب ورودی در گزینه‌های بهینه‌‌سازی‌شده بین 8/712 تا 3/757 و در مزرعه بین 462 تا 1588 مترمکعب در هکتار است که مقادیر اندازه‌گیری‌شده تفاوت قابل‌ملاحظه‌ای با مقادیر بهینه دارد. از روش ارائه‌شده در این تحقیق می‌توان به‌عنوان یک راهکار جدید برای طراحی سامانۀ آبیاری سطحی نواری و افزایش بهره‌وری آب در کشاورزی استفاده کرد.

بررسی اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب زیرزمینی (مطالعۀ موردی: دشت خرم‌آباد)

صفحه 25-38

https://doi.org/10.22034/IWRJ.2024.14796.2607

رضا دهقانی، رضا چمن پیرا، ایرج ویسکرمی

چکیده در سال‌های اخیر پدیدۀ تغییر اقلیم سبب گرم‌ترشدن کرۀ زمین و درنتیجه افت منابع آب زیرزمینی شده است؛ بنابراین برای جلوگیری از افت منابع آب زیرزمینی به‌منظور مدیریت کمّی دشت‌ها، شبیه‌سازی و پیش‌بینی سطح آب‌های زیرزمینی امری ضروری است. در این پژوهش به‌منظور پیش‌بینی سطح آب زیرزمینی دشت خرم‌آباد از مدل گردش عمومی جو CMIP6 برای برآوردِ پارامترهای هواشناسی، نظیر دما و بارش در سال‌های آتی استفاده شد. سپس عملکرد مدل‌های هیبریدی رگرسیون بردار پشتیبان-موجک (WSVR)، رگرسیون بردار پشتیبان-تفنگدار خلاق (AIG-SVR) و رگرسیون بردار پشتیبان- گرگ خاکستری (GWO-SVR) در برآورد سطح آب زیرزمینی با استفاده از پارامترهای دما، بارش و برداشت از آبخوان‌ها در طی دورۀ آماری 2022-2002 بررسی و با بهره‌گیری از مدل منتخب هیبریدی در دورۀ آماری 2042-2022 سطح آب زیرزمینی پیش‌بینی شد. نتایج حاصل از مدل‌سازی نشان داد پارامتر دما در دورۀ آتی نسبت‌به دورۀ پایه در همۀ ماه‌ها روند افزایشی (حدود 79/2-68/1 درجۀ سانتی‌گراد) داشته است. نتایج حاصل از بررسی مدل‌های هیبریدی به‌وسیلۀ شاخص‌های ارزیابی شامل ضریب همبستگی، ریشۀ میانگین مربعات خطا، میانگین قدر مطلق خطا و ضریب نش-ساتکلیف نشان داد سه مدل موردبررسی در ساختار ترکیبی عملکرد بهتری داشته و مدل WSVR نسبت‌به سایر مدل‌ها از توانایی مطلوبی برخوردار است. درمجموع نتایج حاصل از پیش‌بینی سطح آب زیرزمینی نشان داد که طی سال‌های آتی افت سطح آب زیرزمینی حدود 5/1-1 متر خواهد بود.

تغییر اقلیم

پیش‌بینی تاثیر تغییر اقلیم بر تراز آب زیرزمینی با استفاده از الگوریتم‌های فراتکاملی (مطالعه موردی: دشت ریز- بوشهر)

صفحه 39-48

https://doi.org/10.22034/IWRJ.2023.14484.2548

خسرو حسینی، فهیمه تقوایی، علی اصغر هاشمی

چکیده ارزیابی کمیت آب‌های زیرزمینی اهمیت ویژه‌ای در مدیریت منابع آب دارد. بکارگیری روش‌های نوین از جمله الگوریتم‌های فرا تکاملی در تخمین تغییرات تراز سفره‌های آب زیرزمینی به دلیل سرعت، همگرایی و کارآیی بسیار بالای خود، موجب صرفه جویی، کاهش هزینه ها و مدیریت هر چه بهتر می‌شود. هدف از انجام این تحقیق ارزیابی تغییرات تراز سفره آب زیرزمینی دشت ریز در استان بوشهر در جنوب ایران در آینده تحت تاثیر تغییرات اقلیمی می‌باشد. بدین منظور از خروجی‌ مدل MRI-ESM2-0 از مجموعه مدل‌های در دسترس CMIP6 تحت سناریوی انتشار SSP5-8.5 برای دوره پایه (1992-2020) و دوره آینده(2021-2050) استفاده گردید. پس از شبیه سازی، ریزمقیاس نمایی بااستفاده از مدلLars WG-v6 انجام گرفت. به منظور پیش‌بینی تغییرات سطح ایستابی از مدل‌های مبتنی بر الگوریتم‌های کپک مخاطی – رگرسیون بردار پشتیبان (SMA-SVR) و همچنین الگوریتم رگرسیون بردار پشتیبان(SVR) به تنهایی استفاده گردید. نتایج بررسی تغییر پارامترهای اقلیمی در ایستگاه مورد مطالعه با استفاده از سناریوی انتشار SSP5-8.5بیان‌گر آن است که در دوره‌های آینده دما نسبت به دوره پایه افزایش و مجموع بارندگی سالانه در دوره‌ آینده نسبت به دوره پایه 1/17 میلیمتر کاهش خواهد داشت. ارزیابی هیدروگراف آب زیرزمینی دشت ریز نشان دهنده آن است که افت سطح ایستابی در دوره آینده 78/0 متر بر سال خواهد بود که در مقایسه با افت سطح ایستابی در دوره پایه که 75/0 متر در سال است شدت بیشتر افت سطح ایستابی در آینده را نشان می‌دهد.

آبیاری

بررسی بهبود پیاز رطوبتی درآبیاری زیرسطحی با لوله‌های روزنه‌دار و استفاده از تشک‌های ژئوتکستایل

صفحه 49-58

https://doi.org/10.22034/IWRJ.2024.14680.2582

مرضیه پاکنژاد، مهدی قبادی نیا، سید حسن طباطبائی

چکیده یکی از راه‌های کاهش میزان آب مصرفی و افزایش بهره‌ورری آب، کاهش تبخیر آب از سطح خاک می‌باشد و آبیاری زیرسطحی یکی از روش‌هایی است که می‌تواند تبخیر آب از سطح خاک را کاهش دهد. هدایت آب به زیر سطح زمین و محیط ریشه‌ در آبیاری زیرسطحی، می‌تواند توزیع مناسب رطوبت را به همراه‌ داشته باشد و تبخیر از سطح خاک را تحت تاثیر قرار دهد. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر استفاده از تشک ژئوتکستایل در سامانه آبیاری زیرسطحی بر الگوی توزیع رطوبت می‌باشد. این پژوهش در یک مدل فیزیکی به حجم یک مترمکعب با دیواره‌ی پلکسی گلاس در دانشگاه شهرکرد انجام شد. طرح آماری مورد استفاده در این پژوهش، طرح فاکتوریل در قالب طرح پایه‌ی کاملاً تصادفی با 10 تیمار و سه تکرار بود فاکتور اول عمق کار‌گذاری لوله‌ها در دو سطح (15 و 30 سانتی‌متری از سطح خاک) و فاکتور دوم نوع پوشش دور لوله در 5 سطح (4 نوع تشک ژئوتکستایل با ضریب آبگذری متفاوت و یک پوشش شن و ماسه) بود. نتایج به‌دست آمده نشان داد که کاربرد تشک ژئوتکستایل در اطراف لوله‌های آبده سبب افزایش حداکثر عرض خیس‌شدگی تا 70 درصد، کاهش حداکثر عمق‌خیس‌شدگی تا 70 درصد و کاهش حداکثر صعود مویینگی نسبت به تیمار شن و ماسه تا 95 درصد گردید. همچنین افزایش عمق نصب تشک از پانزده به سی سانتی‌متر نیز سبب کاهش بیشتر صعود مویینگی و عمق خیس‌شدگی و افزایش عرض خیس‌شدگی شده است. از نظر آماری اثر عمق و نوع پوشش (فاکتورهای آزمایش) در سطح یک درصد معنی‌دار شد. تیمارهای ژئوتکستایل دارای ضریب آبگذری پایین‌تر، صعود مویینگی کمتری دارد که این نتایج در تطابق با عرض و عمق خیس‌شدگی است. در هر دو تیمار با گذشت زمان‌های مورد نظر هنوز فاصله زیادی تا رسیدن جبهه رطوبتی به سطح خاک وجود دارد. نتیجه‌گیری اینکه تشک‌های ژئوتکستایلی که از ژئوتکستایل با آبگذری عمودی پایین تهیه می‌شوند، می‌توانند گسترش افقی و عمودی مناسبی را ایجاد نماید و به‌عنوان یک گزینه مناسب برای زمین‌های فضای سبز، ورزشگاه‌ها و گلخانه‌ها با کشت گیاه مورد آزمون قرار گیرند.

آب های زیرزمینی

ارزیابی سطح مدیریت نرمال و پایدار در منابع آب زیرزمینی استان زنجان

صفحه 59-68

https://doi.org/10.22034/IWRJ.2024.14687.2585

محمدحسین فکوریان، مصطفی نادری، مهدی تیموری

چکیده در این مطالعه میزان سطح مدیریت منابع آب زیرزمینی در هشت آبخوان آبرفتی واقع در استان زنجان توسط یک شاخص فیزیکی مبتنی بر مفاهیم آب موجود (آب قابل دسترس) و عرضه آب (برداشت آب) تحت شرایط تامین نیاز آبی محیط برآورد شده است. سطح مدیریت منابع آب زیرزمینی تحت شرایط "نرمال" و "پایدار" کمی سازی شده و سپس بر اساس مقادیر سطح مدیریت نرمال و پایدار نوع کلاس مدیریتی آبخوان تعیین گردید. مدیریت نرمال وضعیت مدیریت آبخوان را برای شرایطی برآورد می‌کند که حجم آب موجود از خود آبخوان و آبخوان-های مجاور تامین می‌شود اما در مدیریت پایدار، آب موجود تنها از خود آبخوان تامین می‌شود. مقادیر منفی نشان دهنده سوء مدیریت (برداشت بیشتر از آب موجود) و مقادیر مثبت نشان دهنده قابل قبول بودن مدیریت (برداشت کمتر از آب موجود) می‌باشد. نتایج نشان داد که مقدار مدیریت نرمال در آبخوان‌های ماهنشان، طارم، مشمپا، زنجان، سجاس، زرین‌آباد، ابهر و قیدار به‌ترتیب برابر 3، 5/6، 2، 9-، 9/8-، 5/18-، 30- و 14- درصد و مقدار مدیریت پایدار آنها به ترتیب برابر 1/0-، 38/0-، 7/9-، 41-، 7/17-، 68-، 106- و 106- درصد می‌باشد. طبقه‌بندی کلاس مدیریتی آبخوان‌ها نیز نشان دهنده مدیریت پایدار برای آبخوان ماهنشان و شبه پایدار برای آبخوان‌های طارم و مشمپا بود. آبخوان‌های‌ زنجان، سجاس، زرین‌آباد، ابهر و قیدار همگی دارای مدیریت نرمال و پایدار منفی بودند. بنابراین، نوع مدیریت در این آبخوان‌ها از نوع سوء مدیریت می‌باشد. لذا ضروری است تا جهت مدیریت بهتر از منابع آبی، برداشت از آب زیرزمینی از طریق کاهش سطح زیر کشت، افزایش راندمان آبیاری و کشت محصولات با نیاز آبی کمتر صورت پذیرد.

منابع آب

ارائه مدلی جهت مدیریت مصارف آبی کشاورزی، صنعتی و خانگی ایران با رویکرد پویایی‌شناسی سیستم‌ها

صفحه 69-84

https://doi.org/10.22034/IWRJ.2024.14696.2590

مریم موثقی گیلانی، محمد علی افشار کاظمی، محمد علی کرامتی

چکیده کمبود منابع آبی را می‌توان جزو مهم‌ترین مشکلاتی در نظر گرفت که امروزه تمامی ابعاد زندگی مردم ایران را تحت تأثیر قرار داده است. نظر به اهمیت مساله، در این تحقیق در ابتدا فرضیات دینامیکی موجود در سیستم تامین منابع آبی با کمک نمودار علت و معلولی نشان داده شد. این کار با استفاده از ابزار پویایی‌شناسی سیستم‌ها که کاربرد خود را در تحلیل و شبیه‌سازی انواع سیستم‌های اقتصادی-اجتماعی نشان داده انجام گرفت. سپس نمودار جریان انباشت ایجاد شد و پس از شبیه‌سازی و اعتبارسنجی مدل به تحلیل سناریوهای تعرفه‌ای و حاکمیتی در قبال آب تا سال 1420 پرداخته شد. نتایج نشان داد که تغییر تعرفه مصرف آب خانگی تأثیر چندانی بر روی موجودی منابع آبی نخواهد داشت. اما ازآنجاکه الگوی مصرف آب کشاورزی و صنعتی در بلندمدت اصلاح خواهد شد، افزایش تعرفه برای این بخش‌ها، در افق 20 ساله تأثیر به مراتب بهتری بر روی مدیریت منابع آب خواهد گذاشت. همچنین، در صورتی‌ که قوانین دولتی در خصوص توسعه صنایع آب‌بر، سطح زیر کشت و الگوی مصرف آب کشاورزی 20 درصد سخت‌گیرانه شود، با فرض ثبات در سایر پارامترهای مدل، تا سال 1420 منابع آبی زیرزمینی و منابع آبی پشت سدها به ترتیب 17 و 20 درصد افزایش خواهد یافت.

آبیاری

بررسی امکان بهبود صفات رشد و افزایش بهره‌وری مصرف آب با کشت تأخیری سیب زمینی در استان همدان

صفحه 85-94

https://doi.org/10.22034/IWRJ.2024.14709.2591

خسرو پرویزی، علی قدمی فیروزآبادی

چکیده به منظور بررسی امکان کشت تاخیری سیب زمینی در همدان و همچنین مقایسه با کشت معمول آن در خردادماه بر میزان مصرف آب و عملکرد کمی و کیفی سیب‌زمینی، آزمایشی در طی دو سال زراعی 1398 و 1399 در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی همدان به اجرا درآمد. در این آزمایش سه رقم سیب‌زمینی شامل ارقام سانته (متوسط‌رس)، آریندا (زودرس) و بانبا (نیمه دیررس) با چهار تاریخ کشت 1- 15 خرداد (کشت معمول منطقه)، 2- اول تیرماه 3- 15 تیرماه و 4- 30 تیرماه در قالب طرح خردشده نواری کشت شد. در این آزمایش سیستم آبیاری تیپ مورد استفاده قرار گرفت. صفات مورد اندازه‌گیری شامل سبز شدن 90 درصد (جوانه‌زنی 90 درصد)، تاریخ پوشش کامل، ارتفاع بوته در گلدهی، تعداد ساقه در بوته، عملکرد کل، درصد بدشکلی و رشد ثانویه غده، درصد ماده خشک غده و کارآیی مصرف آب بود. براساس نتایج تجزیه واریانس مرکب حاصل از اجرای آزمایش در طی دو سال مشخص شد که اثرات رقم و تاریخ کشت بر کلیه صفات رشد، عملکرد کل و کارآیی مصرف آب معنی‌دار است. همچنین اثر متقابل رقم و تاریخ کاشت نیز در اغلب صفات رشد و همچنین عملکرد غده و درصد ماده خشک غده معنی‌دار می‌باشد. نتایج نشان داد که در هر سه رقم مورد بررسی به طور متوسط افزایش عملکرد غده با کاشت در 15 خردادماه نسبت به کشت تاخیری (30 تیرماه) با متوسط 2/6 درصد بیشتر بود، هر چند این سه رقم واکنش متفاوتی نشان دادند. در مقابل کارآیی مصرف آب در کشت تاخیری (30 تیرماه) نسبت به کشت معمول (15 خردادماه) به میزان 53/1 کیلوگرم در مترمکعب آب (27 درصد) افزایش پیدا کرد.

آبیاری

تعیین میزان آب کاربردی و بهره‌‌وری آب در کانون‌های تولید لیموشیرین در کشور

صفحه 95-105

https://doi.org/10.22034/IWRJ.2024.14732.2594

محمد علی شاهرخ نیا، فریبرز عباسی، ابوالفضل ناصری، سید ابراهیم دهقانیان، امیر اسلامی، اسحاق زارع مهرانی

چکیده لیموشیرین یکی از محصولات مهم مرکبات در جنوب کشور است. اطلاع از وضعیت آبیاری باغ‌های لیموشیرین می-تواند به بهبود وضعیت آبیاری و بهره‌وری آنها کمک کند. در این بررسی میدانی، حجم آب آبیاری و عملکرد لیموشیرین در 67 باغ در استان‌های فارس و هرمزگان اندازه‌گیری شد. برای بررسی آماری عملکرد، حجم آب آبیاری و بهره‌وری آب در تولید لیموشیرین از تحلیل واریانس استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داد تفاوت عملکرد، حجم آب آبیاری، و شاخص‌های بهره‌وری آب در استان‌های یاد شده معنی‌دار است. میانگین وزنی عملکرد لیموشیرین در کشور 3/22 تن در هکتار و میانگین وزنی حجم آب آبیاری و حجم آب کاربردی به‌ترتیب 14192 و 15144 مترمکعب در هکتار به‌دست آمد. میانگین وزنی بهره‌وری آب آبیاری 70/1 کیلوگرم بر مترمکعب برآورد شد. میانگین وزنی بهره‌وری آب کل (آبیاری+ بارش موثر دراز مدت) 47/1 کیلوگرم بر مترمکعب و بهره‌وری آب کل (آبیاری+ بارش موثر سال جاری) 60/1 کیلوگرم بر مترمکعب برآورد شد. به طور کلی عمق آب آبیاری لیموشیرین از نیاز آبی ناخالص یک‌ساله 1 درصد کمتر و از نیاز آبی ناخالص بلندمدت در کشور 17 درصد بیشتر بود. افزایش شوری آب آبیاری و خاک باعث افزایش میزان آب آبیاری و کاهش عملکرد و بهره وری آب گردیده است. افزایش سطح سواد و پیشرو بودن باغداران باعث افزایش عملکرد و بهره وری آب گردیده است. باغات لیموشیرین دارای خاک با بافت سبک، عملکرد و بهره وری آب بیشتر و آب آبیاری کمتری داشته اند.

سازه های آبی

بررسی پرش هیدرولیکی در مقاطع مرکب با چیدمان زبری منظم در شرایط هندسی و هیدرولیکی مختلف

صفحه 107-116

https://doi.org/10.22034/IWRJ.2024.14725.2592

پردیس زیدوند، مهدی بهداروندی عسکر

چکیده پرش هیدرولیکی یک نوع جریان متغیر سریع می‌باشد که در محیط آزاد اتفاق می‌افتد که دارای کاربردها و ویژگی های مختلف می‌باشد. وقوع پدیده پرش هیدرولیکی در کانال‌های روباز باعث کاهش سطح انرژی و تبدیل جریان فوق بحرانی به زیر بحرانی می‌گردد. تعبیه موانع با هندسه‌های مختلف بر مسیر جریان تاثیر مهمی بر عمق ثانویه پرش، کاهش طول پرش هیدرولیکی و افزایش افت انرژی جریان در طی پرش دارد. از طرفی دیگر کانال مرکب به دلیل داشتن شرایط هیدرولیکی و هندسی متفاوت در بخش‌های کانال اصلی و سیلابدشت، از انواع دیگر مقاطع شباهت بیشتری به کانال‌های موجود در طبیعت دارد. در این پژوهش به بررسی پرش هیدرولیکی در مقاطع مرکب با چیدمان زبری منظم در شرایط هندسی و هیدرولیکی مختلف در Flow-3D پرداخته‌ شده است. در این تحقیق عرض و عمق کانال اصلی ثابت و عرض سیلابدشت ها در دو مقدار 18 سانتی متر و 75 سانتی متر متغییر است. شبیه سازی‌ها در چهار نسبت عمق ، سه نسبت ارتفاع زبری و سه سرعت مختلف انجام شده است. زبری ها به صورت مکعب های کوچک که بطور منظم کف کانال تعبیه شده اند، قرار دارند. طبق نتایج حاصل از شبیه سازی‌ها حضور زبری ها باعث کاهش عمق ثانویه پرش نسبت به حالت بدون زبری شده است. به طوری که در عرض سیلابدشت 18 سانتی متر و نسبت عمقی 3.0، نسبت ارتفاع زبری 2 و سرعت 5.3 متر بر ثانیه به طور میانگین عمق ثانویه به مقدار 64.5 درصد نسبت به کانال بدون زبری کاهش می‌یابد. ولی افزایش عرض سیلابدشت باعث کاهش عمق ثانویه پرش در حدود 26.26 درصد شد. کمترین مقدار نسبت عمق ثانویه به اولیه پرش را در عمق نسبی 7.0 و نسبت ارتفاع زبری 2 قابل مشاهده است. همچنین ملاحظه شد که با افزایش نسبت ارتفاع زبری ها طول پرش در نسبت‌های کوچک عمقی بطور چشمگیری کاهش می‌یابد. طول پرش در کمترین مقدار نسبت ارتفاع زبری، عرض سیلابدشت 18 سانتی متر، سرعت 5.3 متر بر ثانیه و نسبت عمقی 3.0 حدود 98.10 درصد کاهش و در بیشترین مقدار نسبت ارتفاع زبری، سرعت 5 متر بر ثانیه و نسبت عمقی 3.0 حدود 37.47 درصد کاهش می‌یابد. همچنین با افزایش عرض سیلابدشت در یک نسبت ارتفاع زبری ثابت طول پرش کاهش می‌یابد.

کیفیت آب

بررسی هیدرولیکی جریان دو فازی با استفاده از سرعت سنج داپلر

صفحه 117-129

https://doi.org/10.22034/IWRJ.2024.14686.2584

محمدرضا زایری، مهدی قمشی

چکیده جریان گل‌آلود به عنوان یک جریان چندفازی، با حجم قابل‌توجهی از رسوبات معلق رودخانه و حوضه همراه بوده و با توجه به دارا بودن سرعت و غلظت قابل توجه، بخشی از رسوبات ته‌نشین شده در دوره‌های قبلی را نیز فرسایش داده و با خود حمل می‌کند. این جریان در خط القعر رودخانه مسیر های مستقیم یا پر پیچ و خمی را طی می نماید. لذا در این تحقیق به مطالعه ازمایشگاهی اثر شعاع نسبی به عرض کانال با نسبت های 2، 4 و 6 بر نیم رخ سرعت و غلظت با استفاده از سرعت سنج داپلر پرداخته شد. با بررسی تأثیر افزایش شعاع انحنا بر پروفیل سرعت جریان غلیظ در راستای قائم در انتهای قوس به ازای دبی 5/2 لیتر در ثانیه و غلظت بالادست 5/12 گرم در لیتر مشاهده شد در یک غلظت و دبی ثابت با افزایش سه برابری شعاع انحنا، سرعت در محور مرکزی کانال به دلیل کاهش اثر نیروی گریز از مرکز 40 درصد افزایش می‌یابد. همچنین نتایج نشان می دهد با 5/2 برابر شدن کدورت، پروفیل سرعت جریان غلیظ در انتهای قوس 37 درصد افزایش می‌یابد علت این امر را می‌توان به افزایش مؤلفه وزن سیال در اثر افزایش غلظت نسبت داد همچنین به دلیل بالا بودن غلظت جریان غلیظ در نزدیکی بستر موقعیت حداکثر سرعت جریان با افزایش غلظت به سمت بستر منتقل می‌شود.