دوره و شماره: دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 13، دی 1392 

تخمین بهره‌وری آب کشاورزی در دشت قزوین با استفاده از تصاویر MODIS و AVHRR و داده‌ لایسی‌متر

صفحه 1-10

عباس کاویانی، تیمور سهرابی، پیمان دانش‌کار آراسته

چکیده مفهوم بهره‌وری آب کشاورزی برای سیاست‌گذاران بخش آب و غذا در سطوح وسیع و حوضه آبریز دشت اهمیت دارد. همین امر لزوم استفاده از تکنیک‌های سنجش از دور را گوشزد می‌کند که طی دهه‌های گذشته به شدت در مطالعات به کار برده می‌شوند. این تحقیق در پایین‌دست شبکه دشت قزوین انجام شده است،‏ با استفاده از تصاویر MODIS و AVHRR مقادیر تبخیر- تعرق و ماده خشک تولیدی واقعی با استفاده از الگوریتم سبال محاسبه شد. در انجام این تحقیق از چهار تصویر بدون ابر AVHRR و MODIS که تطابق زمانی با داده‌های لایسی‌متری دارد،‏ استفاده شد. در اجرای الگوریتم سبال در تصاویر به طور همزمان نرم‌افزارهای ENVI و ILWIS به کار گرفته شد. نتایج حاصل از الگوریتم در هر چهار تصویر با یکدیگر و با داده‌های لایسی‌متر زهکش‌دار موجود در منطقه در هر چهار روز به طور جداگانه ارزیابی شد. مقایسه مقادیر تبخیر- تعرق به دست آمده از تصاویر با داده‌های لایسی‌متر،‏ دقت نتایج به دست آمده از تصاویر بدون ابر MODIS و AVHRR را به ترتیب R2=0.92 و R2=0.81 برآورد کرده‌ است. پس دقت تصاویر MODIS در برآورد تبخیر- تعرق و بهره‌وری آب با استفاده از الگوریتم سبال بیشتر است. متوسط بهره‌وری آب کشاورزی برای گندم در دشت قزوین از تصاویر MODIS دارای مقدار 0.76 و در تصاویر AVHRR دارای مقدار 1.03 کیلوگرم در متر مکعب و از داده‌های لایسی‌متر 0.9 کیلوگرم بر متر مکعب به دست آمده‌اند.

مقایسه تغییرات درون و میان رگباری رواناب و رسوب در پلات‌های مستقر در کاربری‌های مرتع و جنگل احیا شده

صفحه 11-19

زهرا سلیمانخانی، سیّد حمیدرضا صادقی، سید خلاق میرنیا، راضیه غلامی گوهره

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 .

مدل‌سازی دو بعدی جریان ناشی از شکست سد با روش ضمنی شبه‌لاگرانژی

صفحه 21-30

حامد سرورام، ابوالفضل شمسایی

چکیده در این مقاله مدلی عددی برای شبیه‌سازی جریان ناشی از شکست سد ارایه و معادلات آب‌های کم عمق به روش حجم محدود به شکل ضمنی شبه‌لاگرانژی تقریب زده شده و از روش شبه‌تحلیلی برای تعیین نقطه شروع حرکت ذره استفاده شده است. برای صحت‌سنجی روش پیشنهادی،‏ نتایج به دست آمده از مدل یک بعدی شکست سد با نتایج تحلیلی و نتایج مدل دو بعدی با مدل آزمایشگاهی مقایسه شد. مقایسه‌ نتایج مدل عددی با داده‌های آزمایشگاهی نشان داد که مدل در اعداد کورانت بالای یک نیز پایدار است. تطابق مناسب نتایج محاسبه شده با داده‌های آزمایشگاهی (مجموع خطا‌های به هنجار شده‌ی مدل در حدود 0.3) نشان داد که تحت اعداد کورانت زیر 1.4 حتی در محدوده‌ای که فرضیات معادلات آب‌های کم عمق به طور کامل صادق نیست،‏ نشان از صحت مدل توسعه ‌یافته دارد.

تحلیل ریسک و عدم قطعیت شکست سد خاکی (مطالعه موردی: سد درودزن در استان فارس)

صفحه 31-40

احسان گودرزی، ناصر شکری، مینا ضیائی

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.

بررسی تغییرات چند شاخص اقلیمی در خروجی مدل گردش جهانی NCCCSM مطالعه موردی: کرمانشاه (ایران)

صفحه 41-49

احمد رجبی، سعید شعبانلو

چکیده در این تحقیق تأثیر تغییر اقلیم در دوره‌های آتی در ایستگاه کرمانشاه در غرب ایران بررسی شد. با استفاده از مدل ریزمقیاس‌نمایی LARS-WG داده‌های بارندگی روزانه و حداقل و حداکثر دمای روزانه ریزمقیاس شدند. داده‌های جوی بر اساس مدل گردش عمومی NCCCSM و با سناریوهای A1B،‏ A2 و B1 و در سه دوره زمانی 2030-2011،‏ 2065-2046 و 2099-2080 برآورد شد. شاخص‌های اقلیمی مورد استفاده شامل شاخص قاره‌ای جانسون،‏ شاخص اقیانوسی کرنر،‏ شاخص خشکی دومارتن و شاخص ترکیبی پینا است. مقایسه نتایج هر 4 شاخص در دوره پایه و دوره‌های زمانی آتی نشان دهنده خشک‌تر شدن اقلیم منطقه است. خشک شدن اقلیم در سناریو A2 شدیدتر از دو سناریو دیگر است. بر اساس نمودار بارندگی- درجه حرارت منطقه ماه می به تدریج خشک خواهد شد و ماه آپریل هم به شرایط خشکی نزدیک می‌شود.

توزیع و تحویل بهینه آب در کانال AMX از شبکه آبیاری ورامین با استفاده از الگوریتم سیستم جامعه مورچگان

صفحه 51-58

ساحله کاکویی، علیرضا عمادی

چکیده با توجه به عملکرد ضعیف کانال‌های توزیع در شبکه‌های آبیاری ارایه روش‌های مؤثر در بهبود عملکرد و بهره‌برداری بهینه ضروری به نظر می‌رسد. برنامه‌ریزی توزیع و تحویل آب یک مسأله پیچیده بهینه‌سازی چند هدفه،‏ چند متغیره و چند محدودیتی است که حل آن نیازمند کاربرد روش‌های توانمند بهینه‌سازی است. در این پژوهش از الگوریتم بهینه‌سازی سیستم جامعه مورچگان (ACS)‎ برای حل مسأله توزیع و تحویل آب در کانال AMX از شبکه آبیاری ورامین با یازده آبگیر استفاده شده است. برای توزیع زمانی تحویل آب به آبگیرها سه بلوک آبیاری در نظر گرفته شد. دسته‌بندی آبگیرها در این بلوک‌ها و زمان‌بندی تحویل آب به آن‌ها به صورتی تعیین شد که با کمترین ظرفیت کانال،‏ آب مورد نیاز آبگیرها در دور آبیاری تحویل داده شود. با توجه به نتایج تحقیق،‏ حداکثر ظرفیت کانال 1.15 متر مکعب بر ثانیه به دست آمد که در مقایسه با روش PSO،‏ 490 لیتر بر ثانیه کمتر است. همچنین تعداد تنظیمات سراب،‏ یک تنظیم کمتر از روش PSO به دست آمد. نتایج حاکی از برتری روش ACS نسبت به روش PSO است.

آنالیز حساسیت در رتبه‌بندی پروژه‌های سدسازی استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از روش‌های تصمیم‌گیری چند معیاره

صفحه 59-67

فاطمه محمدی، حسین صمدی بروجنی، روح‌الله فتاحی نافچی، کوردوان هدایتی‌پور

چکیده آب شاخص کلیدی توسعه بوده بنابراین اولویت‌بندی پروژه‌های ملی و منطقه‌ای به دلیل محدودیت منابع مالی اهمیت بسیار داشته و استفاده از روش‌های تصمیم‌گیری چند معیاره ضروری است. در این تحقیق رتبه‌بندی بهینه 9 طرح در حال مطالعه سد‌سازی استان چهار‌محال و بختیاری با در نظر گرفتن یازده معیار کیفی و کمی با استفاده از روش‌های تصمیم‌گیری چند معیاره و با استفاده از دو نرم‌افزار ELECTRE III و Expert choice انجام گرفت و با تحلیل حساسیت در سناریو‌های تعریف شده مدل مناسب‌تر انتخاب شد. از آنجا که تا به حال کمی نمودن نتایج کیفی تحلیل حساسیت روش‌های تصمیم‌گیری توجه نشده بود،‏ در این مطالعه با کاربرد پارامتر درصد تغییرات،‏ حساسیت روش‌های مورد استفاده نسبت به تغییرات اعمال شده بر ماتریس تصمیم‌گیری و پارامتر‌های هر روش کمی شدند. نتایج نشان داد مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری از بین روش‌های ELECTRE III،‏ مینی‌ماکس،‏ فاصله‌های وزنی،‏ حداقل مربعات و AHP،‏ روش ELECTRE III به دلیل حساسیت کمتر نسبت به تغییرات در رتبه‌بندی است. همچنین در تحلیل حساسیت حذف هر معیار،‏ در روش ELECTRE III مدل نسبت به حذف معیار (B/C)‎ بیشترین حساسیت (7.07 درصد) و نسبت به معیارهای ارتفاع سد،‏ اشتغال‌زائی و تمرکز جمعیت،‏ هیچ حساسیتی را نشان نداده است.

پیش‌بینی مصرف آب شهر تهران با به کارگیری الگوهای فصلی سری زمانی

صفحه 69-77

منا آقابیگی، محمد کاوسی کلاشمی، محمد صادق الهیاری

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.

تغییرات درجه میان‌بری و شکل چم‌های در قسمتی از رودخانه کارون با استفاده از فناوری سنجش از دور

صفحه 79-87

صالح یوسفی، مهدی وفاخواه، سمیه میرزایی، شهلا توانگر

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.

بررسی آزمایشگاهی اثر آبپایه بر خصوصیات پرش هیدرولیکی روی شیب معکوس

صفحه 89-96

پرستو پارسامهر، علی حسین زاده‌دلیر، داود فرسادی زاده، اکرم عباسپور

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.

تحلیل عدم قطعیت و تولید آماری الگوی رگبار

صفحه 97-108

احمد شرافتی، باقر ذهبیون

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.

راهبردهای تخصیص بهینه آب آبیاری و زمین‌های پایاب شبکه آبیاری نکوآباد در شرایط عدم حتمیت

صفحه 109-119

محمود صبوحی، مصطفی مردانی

چکیده استفاده از مدل‌های برنامه‌ریزی ریاضی برای حل مسایل تخصیص بهینه منابع آب در سال‌های اخیر مورد توجه قرارگرفته است. در این میان عامل عدم حتمیت یکی از عوامل مهم و بنیادی در مدل‌سازی این گونه مسائل است. در مطالعه حاضر،‏ مدلی برای تخصیص بهینه آب در شبکه آبیاری نکوآباد در استان اصفهان برای سال‌های 1393- 1391 ارایه شده است. جهت اعمال شرایط عدم حتمیت از دو روش برنامه‌ریزی با پارامترهای بازه‌ای (IPP)‎ و برنامه‌ریزی فازی بازه‌ای دو مرحله‌ای با برش‌های ∝ نامتناهی (TSIFP)‎ استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش میزان حفاظت سیستم در مقابل عدم حتمیت (استفاده از روش TSIFP به جای IPP)‎،‏ مقدار حد میانی کل سود ناخالص کشاورزان حاصل از انتقال آب در طی سه سال افق برنامه‌ریزی از 3724.5 به 3565 میلیارد ریال (4.3 درصد) کاهش می‌یابد. در نهایت،‏ استفاده از الگوی تخصیص ارایه شده در روش TSIFP جهت حفاظت بیشتر سیستم در مقابل خسارت‌های ناشی از عدم اعمال شرایط نامطمئن برای آب قابل دسترس توصیه می‌شود. جهت جبران کاهش سود ناخالص کشاورزان در این الگو،‏ سیاست‌های افزایش کارایی توصیه می‌شود. همچنین،‏ اصلاح سازه‌های قدیمی شبکه آبیاری نکوآباد در دو منطقه نجف‌آباد و فلاورجان با بیشترین مقدار تخصیص آب برای کاهش اتلاف آب در این شبکه توصیه می‌شود.

شبیه‌سازی هیدرودینامیک جریان و پارامترهای کیفی در سیستم رودخانه کرخه با استفاده از مدل FASTER

صفحه 121-129

مهدی ناصری ملکی، سید محمود کاشفی‌پور

چکیده امروزه برای بررسی تغییرات مکانی و زمانی غلظت متغیرهای کیفی در رودخانه‌ها و مخازن از مدل‌سازی ریاضی استفاده می‌شود. در این تحقیق نیز برای مدل‌سازی پارامترهای کیفی از مدل کامپیوتری FASTER استفاده شد. برای شبیه‌سازی شرایط هیدرودینامیک جریان،‏ معادلات سنت- ونانت به صورت عددی حل شده‌اند و از الگوی کرانک- نیکلسون به همراه روش Staggered (زیگزاگی یا یک در میان) با اندازه شبکه متغیر برای حل معادلات پیوستگی و مومنتم،‏ و برای حل معادله انتقال و پخش (ADE)‎ از روش حجم محدود استفاده شد. با بررسی اطلاعات موجود،‏ پارامترهای نیتروژن آمونیاکی (NH3-) و اکسیژن محلول (DO)‎ در محدوده ایستگاه پای پل- حمیدیه در رودخانه کرخه مورد بررسی و شبیه‌سازی قرار گرفتند. از آنجا که ضریب زبری مانینگ تنها پارامتر برای واسنجی مدل هیدرودینامیک می‌باشد،‏ لذا پیش از مدل‌سازی پارامترهای کیفی،‏ این ضریب بررسی و با واسنجی مدل مقدار این ضریب 0.028 انتخاب شد. از 4 معادله کاشفی،‏ کاشفی- فالکونر،‏ سئوچنگ و فیشر جهت تعیین دقیق ضریب پخشیدگی استفاده شد. با مقایسه مقادیر اندازه‌گیری شده در رودخانه کرخه و محاسبه شده توسط مدل مشخص شد که برای نیتروژن آمونیاکی ضریب پخش فیشر،‏ و برای اکسیژن محلول ضریب پخش کاشفی‌پور و فالکونر مقادیر قابل قبول و نزدیک به داده‌های اندازه‌گیری می‌دهد. همچنین با توجه به غلظت پارامترهای کیفی که در این محدوده از رودخانه کرخه بررسی شده‌اند،‏ برای شرایط مختلف از نظر دمای آب و آبدهی رودخانه،‏ غلظت اکسیژن محلول ب

بررسی آزمایشگاهی تنش برشی آستانه نهشته ‌شدن رسوبات رسی- سیلتی در غلظت‌های مختلف

صفحه 131-138

میلاد خواستار بروجنی، حسین صمدی بروجنی، کاظم اسماعیلی

چکیده بررسی چگونگی انتقال و نهشته شدن رسوبات چسبنده،‏ به علت دخالت ماهیت شیمیایی و الکترومغناطیسی ذرات،‏ پیچیدگی بسیاری دارد. یکی از پارامترهای مهم در انتقال این رسوبات،‏ تعیین مقدار تنش برشی بحرانی نهشته شدن رسوبات معلق است. در این تحقیق از رسوبات رسی- سیلتی موجود در مخزن یک سد خاکی در حوالی شهرکرد استفاده شده است. آزمایش‌ها در مدل فلوم دایره‌ای انجام گرفت و برای این منظور سرعت و تنش برشی جریان در این فلوم با استفاده از سرعت‌سنج صوتی (ADV)‎ اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که تنش برشی آستانه نهشته شدن رسوبات معلق ریزدانه مورد آزمایش برابر 1.01 نیوتن بر متر مربع و تنش برشی آستانه برای نهشته شدن کامل این رسوبات 0.038 نیوتن بر متر مربع به دست آمد و در نهایت روابطی برای محاسبه تنش برشی آستانه،‏ غلظت تعادلی و درصد نهشته شدن ارایه شد.

بررسی آزمایشگاهی تأثیر شرایط هندسی و هیدرولیکی بر مشخصات آب‌شستگی اطراف گروه پایه‌های کج با فونداسیون

صفحه 139-148

مهدی اسمعیلی ورکی، سعید موسی‌پور، محمد حاتم جعفری

چکیده با پیشرفت فناوری طراحی و ساخت سازه‌ها،‏ شاهد ساخت پل‌ها با اشکال مدرنی بوده که از جمله آن‌ها می‌توان به پل‌های با گروه پایه‌های کج اشاره کرد. با توجه به اهمیت شناخت مکانیزم‌های مؤثر بر آب‌شستگی این نوع از پایه‌های پل،‏ در تحقیق حاضر تأثیر شرایط مختلف هیدرولیکی و رقوم کارگذاری فونداسیون پل بر روی مشخصات آب‌شستگی اطراف گروه پایه کج به صورت آزمایشگاهی بررسی شد. برای این منظور آزمایش‌هایی بر روی گروه پایه‌ای متشکل از دو پایه کج مستطیلی با ابعاد 2.5 در 3.5 سانتی‌متر که با زاویه 28 درجه بر روی فونداسیونی با ابعاد 10 در 16 سانتی‌متر نصب شد،‏ انجام شد. آزمایش‌ها تحت شرایط مختلف سرعت و عمق جریان و نیز رقوم‌های نسبی مختلف کارگذاری فونداسیون (فاصله روی فونداسیون تا سطح بستر نسبت به عرض پایه)،‏ 1-،‏ 0.5-،‏ صفر و 1+،‏ انجام شد. بررسی نتایج نشان داد که تغییرات سرعت جریان در مقایسه با عمق تأثیر چشمگیری در حداکثر آب‌شستگی دارند. مقایسه داده‌های آزمایشگاهی حاکی از آن است که تغییر رقوم کارگذاری تأثیر معنی‌داری بر عمق آب‌شستگی دارد به گونه‌ای که حداکثر و حداقل آب‌شستگی به ترتیب در رقوم نسبی کارگذاری فونداسیون 1+ و 0.5- رخ می‌دهد. ارزیابی نتایج نشان داد که در کلیه شرایط هیدرولیکی،‏ به غیر از رقوم نسبی کارگذاری فونداسیون 0.5-،‏ آب‌شستگی در گروه پایه کج از تک پایه بیشتر است.

تعیین ضریب دبی در مدل ترکیبی سرریز نیم‌دایره ای و دریچه کشویی در کانال ‌دایره‌ای

صفحه 149-155

منوچهر حیدرپور، سید حسین رضویان، یاسین حسینی

چکیده سازه‌ها و روش‌های زیادی برای اندازه‌گیری دبی جریان در کانال‌های آبیاری وجود دارد که در بین آن‌ها سرریز‌های لبه تیز و دریچه‌های کشویی کاربرد بیشتری دارند. برای کاهش نقاط ضعف سرریز و دریچه،‏ آن‌ها می‌توانند در یک سازه هیدرولیکی با هم ترکیب شده و ترکیبی از جریان روی سرریز و زیر دریچه را از خود عبور دهند. در این مطالعه،‏ خصوصیات مدل هیدرولیکی سرریز- دریچه نظیر ضریب دبی جریان و پارامترهای مؤثر بر جریان ترکیبی بررسی شد. ارتباط بین نتایج آزمایشگاهی و نتایج حاصل از تئوری جریان در سیستم که تابع برخی از پارامترهای هندسی و هیدرولیکی جریان است تجزیه و تحلیل شده و با استفاده از تحلیل آماری داده‌ها یک رابطه برای ضریب دبی در حالت ترکیبی ارایه شد. خطای ناشی از به کارگیری این رابطه برای 95 درصد داده‌ها 2.5± درصد است.

تحلیل و بررسی لایه‌های آبدار در دشت ورزنه

صفحه 157-166

علی اصغر صفری، غلامرضا کمالی

چکیده در این تحقیق وضعیت هیدرولوژی و هیدروژئولوژی آب‌های زیرزمینی دشت ورزنه مورد بررسی قرار گرفته است. در قسمت هیدرولوژی،‏ میانگین دبی سالیانه رودخانه زاینده‌رود در ایستگاه‌های ورزنه و چم و محاسبه هیدروگراف واحد در دشت قرق بررسی شده است. در قسمت هیدروژئولوژی نیز با نرم‌افزار RockWorks Ver.15 لاگ چاه‌ها و همچنین مدل زمین‌شناسی دشت ورزنه،‏ با توجه به لاگ‌های منطقه و جنس لایه‌های آن‌ها تهیه شد و با استفاده از تراز آب زیرزمینی،‏ نقشه متوسط تراز آب در سفره آزاد و تحت فشار در دشت ورزنه با نرم‌افزار Surfer Ver. 10 تهیه و ترسیم شد. جریان و شیب هیدرولیکی آب زیرزمینی و همچنین نوسانات آب زیرزمینی در محدوده دشت بررسی شد. بیشترین شیب هیدرولیکی آب زیرزمینی به میزان 0.008 و از مرکز دشت به سمت جنوب شرقی است. از روی هیدرو گراف واحد 10 ساله دشت می‌توان دریافت که سطح آب زیرزمینی طی 10 سال گذشته به میزان 1.3 متر افت داشته که متوسط افت سالانه 13 سانتی‌متر بوده است.

الگوریتم بهینه‌سازی جهش قورباغه در تخمین ضرایب مدل روندیابی سیلاب

صفحه 167-174

حسین عروجی، امید بزرگ حداد، الهه فلاح مهدی‌پور

چکیده مدل ماسکینگام از جمله روش‌های روندیابی هیدرولوژیک است که دقت در تخمین پارامترهای آن بر هیدروگراف روندیابی شده،‏ به خصوص بر حداکثر مقدار سیلاب،‏ تأثیرگذار است. الگوریتم‌های فراکاوشی گزینه‌های مناسبی برای تعیین پارامترهای بهینه یا نزدیک به بهینه در مدل ماسکینگام هستند. در این مقاله،‏ الگوریتم بهینه‌سازی جهش قورباغه در دو مورد مطالعاتی آزمایشی و واقعی به کار رفته و مجموع مربعات و قدر مطلق انحرافات دبی روندیابی شده مشاهداتی و محاسباتی به عنوان تابع هدف و میزان انحراف دبی اوج مشاهداتی و محاسباتی به عنوان پارامتر مهم دخیل در هیدروگراف روندیابی شده سیلاب در نظر گرفته شده است. نتایج حاکی از آن است که استفاده از الگوریتم‌ بهینه‌سازی جهش قورباغه به ‌ترتیب سبب کاهش 0.03 و 0.40 درصدی در مجموع مربعات و قدر مطلق انحرافات دبی روندیابی شده مشاهداتی و محاسباتی نسبت به بهترین مقادیر موجود در مورد مطالعاتی آزمایشی و 3.67 و 0.27 درصدی در مورد مطالعاتی واقعی شده است. همچنین الگوریتم‌ بهینه‌سازی جهش قورباغه مقدار میزان انحراف دبی اوج مشاهداتی و محاسباتی محاسبه شده را به ترتیب در مورد مطالعاتی آزمایشی و واقعی به ترتیب 3.67 و 17.65 درصد نسبت به بهترین (کمترین) جواب گزارش شده بهبود داده است.

آشکارسازی وابستگی‌های بین پارامترهای اقیانوسی- جوی و اقلیمی برای پایش خشکسالی با روش داده‌کاوی (مطالعه موردی: استان خوزستان)

صفحه 175-183

مهدی نیکزاد، سیدمحمودرضا بهبهانی، علی رحیمی‌خوب

چکیده خشکسالی یک پدیده طبیعی است که به کندی آغاز،‏ به آرامی گسترش و به شدت بر همه جوانب فعالیت‌های بشری تأثیر می‌گذارد. پس شناخت کامل،‏ همه جانبه و پایش دقیق آن می‌تواند ابزار مناسبی را برای مقابله با آن و کاهش اثرات زیان‌بارش فراهم کند. یکی از مناطق استراتژیک که به لحاظ کشاورزی اهمیت خاصی دارد،‏ استان خوزستان است که به دلیل وجود رودخانه‌های دایمی و سیل خیز بودن آن‌ها و همچنین وجود مخازن مختلف بسیار مهم است. هدف اصلی این تحقیق بهبود پایش خشکسالی توسط کشف وابستگی‌های بین خشکسالی و چندین پارامتر اقیانوسی- جوی به روشی متفاوت با روش آماری است. در این مطالعه از روش داده‌کاوی قوانین انجمنی استفاده شد. حوادث خشکسالی بر اساس شاخص بارندگی استاندارد شده (SPI)‎ تعیین و وابستگی‌هایش با شاخص‌های اقیانوسی- جوی SOI،‏ MEI،‏PNA ،‏ PDO و NAO بررسی شد. نتایج نشان داد که طبقه الگوهای منتخب حاکم بر وقوع خشکسالی در تأخیرهای زمانی متفاوت،‏ مشابه هم بوده بدین معنی که وقایع خشکسالی بیشتر با وضعیت نرمال شاخص‌ها همراه بوده و با دقت حداکثر 74.24 و حداقل 44.86 درصد قابل پیش‌بینی است. بنابراین قوانینی که با این روش حاصل می‌شود می‌تواند به عنوان مکمل رویکردهای موجود پایش خشکسالی به کار برد.

بررسی تأثیر زاویه جام بر ابعاد آب‌شستگی در پایین‌دست پرتاب کننده جامی مستغرق

صفحه 185-195

سحر پناهی، داود فرسادی‌زاده، علی حسین‌زاده دلیر، فرزین سلماسی، امیر حسین ناظمی

چکیده زاویه لبه جام به عنوان پارامتر اصلی طراحی پرتاب کننده جامی مستغرق،‏ نقش به سزایی در استهلاک انرژی و آب‌شستگی در پایین‌دست این سازه دارد. هدف از این تحقیق بررسی تأثیر زاویه جام بر روند آب‌شستگی،‏ تعیین بهترین زاویه جام و ارایه روابط رگرسیونی غیرخطی برآورد ابعاد آب‌شستگی در پایین‌دست این سازه است. به همین منظور 64 آزمایش در شرایط هیدرولیکی مختلف و روی 4 مدل آزمایشگاهی با زوایای جام 30،35،‏40،‏ 45 درجه انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش زاویه جام از 30 درجه به 45 درجه حداکثر عمق حفره،‏ گسترش طولی حفره،‏ ارتفاع پشته بالادست و پایین‌دست و ارتفاع نسبی موج به ترتیب به مقدار متوسط 150%،‏ 27%،‏ 110%،‏ 24% و 213% افزایش می‌یابند. بر اساس نتایج این تحقیق زاویه 30 درجه گزینه خوبی برای کاهش حداکثر عمق حفره آب‌شستگی،‏ حجم آب‌شستگی،‏ ارتفاع پشته‌ها و ناهمواری سطح پایاب تا کمینه حد ممکن و زاویه 40 درجه نیز گزینه مناسبی جهت افزایش فاصله ابتدای حفره،‏ عمیق‌ترین نقطه حفره و موج تا بیشینه حد ممکن است. هر یک از این زوایا دارای فواید کاهش آب‌شستگی بستر،‏ کاهش خوردگی جام (در اثر گیر افتادن ذرات در عملکرد نامتقارن سرریز) و کاهش اثرات منفی ناهمواری سطح پایاب بر عملکرد تخلیه کننده‌ها و حاشیه رودخانه هستند.

جذب عناصر سنگین سرب، نیکل و کادمیوم با رزین کاتیونی آمبرلیت IR120

صفحه 197-204

مریم آسمان رفعت، سید حسن طباطبائی، مسعود نوشادی

چکیده کمبود شدید منابع آب و اهمیت بازیابی مجدد آب از یکسو و افزایش آلودگی آب‌های سطحی با فلزات سنگین،‏ یافتن راه حل‌های قابل قبول زیست محیطی را برای حذف این مواد از منابع آبی ضروری می‌کند. در این تحقیق از آمبرلیت به عنوان جاذب شیمیایی برای حذف فلزات سنگین استفاده شد. آزمایش در قالب طرح کامل تصادفی با یک اندازه آمبرلیت با 15 تیمار و سه تکرار انجام شد. پنج غلظت متفاوت از آلاینده استفاده شد که برای سرب غلظت‌های 40،‏ 250،‏ 500،‏ 1000 و 1250 میلی‌گرم بر لیتر و برای نیکل و کادمیوم غلظت‌های 4،‏ 6،‏ 15،‏ 20 و 40 میلی‌گرم بر لیتر در نظر گرفته شد. میزان جذب ترکیبات سرب،‏ نیکل و کادمیوم در محلول‌های آبی بررسی شد. نتایج نشان داد که برای جاذب آمبرلیت تأثیر غلظت آلاینده معنی‌دار بوده است و با افزایش غلظت آلاینده میزان جذب به طور خطی افزایش یافته است. بیشترین میزان جذب سرب،‏ نیکل و کادمیوم به ترتیب در غلظت‌های 1250،‏ 40 و 40 میلی‌گرم بر لیتر و برابر 62.35 ،‏ 1.98 و 1.99 میلی‌گرم بر گرم آمبرلیت به دست آمد. کمترین میزان جذب سرب،‏ نیکل و کادمیوم به ترتیب در غلظت 40،‏ 4 و 4 میلی‌گرم بر لیتر و برابر 1.98،‏ 0.19 و 0.19 میلی‌گرم بر گرم آمبرلیت اندازه‌‌گیری شد. با توجه به قدرت جذب بالای رزین کاتیونی آمبرلیت،‏ استفاده از این رزین توصیه می‌شود.

ارزیابی هیدروگراف SCS و هیدروگراف واحد لحظه‌ای ژئومورفولوژی (GIUH) در حوضه آبخیز جونقان

صفحه 205-208

احمدرضا فتاحی، روح الله فتاحی نافچی، حسین صمدی بروجنی، خدایار عبداللهی

چکیده استخراج هیدروگراف سیل حوضه یکی از مهمترین موارد مطالعات هیدرولوژی درطراحی سازه‌‍‍‍‌های آبی در حوضه است. یکی از پرکاربردترین مدل‌های تجربی ارایه شده در این زمینه هیدروگراف واحد بدون بعد SCS است. همچنین مدل معروف دیگری توسط رو‍‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دریگوئز- ایتورب و همکاران در سال 1979 بنام هیدروگراف واحد ژئومورفولوژی (GIUH)‎ ارایه شد. این مدل با استفاده از عوامل کمی ژئومورفولوژی حوضه‌ها،‏ هیدروگراف سیل را بر اساس بارش طرح برآورد می‌کند. مطالعه حاضر برای مقایسه کارایی این دو روش در حوضه جونقان از زیرحوضه‌های کارون واقع در استان چهارمحال و بختیاری انجام شده است. با تهیه نقشه‌های DEM،‏ داده‌های ژئومورفولوژی حوضه استخراج و پس از شبیه‌سازی مدل‌ها،‏ کارایی نسبی آن‌ها مقایسه شد. میانگین خطای نسبی در برآورد دبی اوج در مدل SCS،‏ 22 و در مدل GIUH،‏ 11 درصد محاسبه شد. نتایج نشان می‌دهد مدل GIUH در برآورد دبی اوج سیلاب و همچنین زمان تا اوج سیلاب موفق‌تر از مدل SCS عمل کرده است.

ناحیه‌بندی بارشی استان کردستان با استفاده از روش‌های آماری چند متغیره

صفحه 209-213

پیمان محمودی، بهلول علیجانی

چکیده برای ناحیه‌بندی بارشی استان کردستان و دستیابی به یک الگوی مناسب در این زمینه،‏ داده‌های بارش سالانه 83 ایستگاه هواشناسی برای یک دوره 30 ساله (1387-1358) از مرکز تحقیقات هواشناسی کاربردی استان کردستان گرفته شد. اجرای روش مؤلفه‌های مبنای چرخش یافته با روش واریماکس نشان داد که نزدیک 86.75 درصد تفاوت بارش‌های سالانه استان کردستان را می‌توان با 7 مؤلفه تبیین کرد. نتایج حاصل از این تحلیل به عنوان ورودی تحلیل خوشه‌ای استفاده شد و مشخص شد که استان کردستان دارای سه ناحیه بارشی متفاوت با عناوین ناحیه پربارش غربی،‏ ناحیه میان بارش مرکزی و ناحیه کم بارش شرقی است. ناحیه کم‌بارش شرقی،‏ بزرگترین ناحیه بارشی است که میانگین بارش سالیانه آن حدود 368.7 میلی‌متر است. ناحیه میان بارش مرکزی دومین ناحیه بزرگ بارشی است که میانگین بارش سالیانه آن 537.7 میلی‌متر است. کم وسعت‌ترین و در عین حال پربارش‌ترین ناحیه بارشی استان کردستان ناحیه پربارش غربی است که میانگین بارش سالیانه آن حدود 706 میلی‌متر است.

تأثیر تغییر غلظت کربن فعال بر زمان تعادل و کارآیی حذف فلز نیکل از محیط آبی

صفحه 215-217

شایان شا‌محمدی، مژده سالاری بردسیری

چکیده در حال حاضر مطالعات زیادی بر روی حذف فلزات سنگین از پساب صورت گرفته است. یکی از اهداف مهم مطالعات جذب،‏ تعیین زمان لازم برای جذب بهینه در سیستم جامد- مایع است. در این تحقیق علاوه بر بررسی تأثیر تغییر جرم جاذب بر زمان تعادل،‏ کارآیی جذب و مدل‌های سینتیک جذب نیز مورد بررسی قرار گرفت. برازش مدل‌های سینتیک لاگرگرن،‏ هو و همکاران،‏ آورامی،‏ الوویچ و پخش درون ذره‌ی بر داده‌های جذب نشان داد که مدل لاگرگرن و آورامی علاوه بر اینکه برآورد بهتری از مقدار qe به دست می‌دهند،‏ داده‌های جذب را نیز به خوبی توصیف می‌کنند توصیف می‌کنند.