پژوهش آب ایران

چکیده تحویل درست حجمی آب،‏ علاوه بر ایجاد عدالت در توزیع،‏ باعث نهادینه‌ شدن استفاده مطلوب از آب می‌شود. امروزه تجهیزات نوین اندازه‌گیری دبی توانسته‌اند صحت تحویل آب را افزایش دهند. اما علاوه بر هزینه سرمایه‌گذاری و بهره‌برداری و همچنین نیاز به نیروی کاربر ماهر،‏ گسترش استفاده از آن‌ها را محدود کرده است. از این‌رو سازه‌های سنتی اندازه‌گیری هنوز جایگاه خود را در شبکه‌ها حفظ کرده‌اند. در این پژوهش شکل جدیدی از فلوم‌های اندازه‌گیری که مقطع ذوزنقه‌ای دارند و تاج آن‌ها بر کف کانال منطبق است،‏ آزمون شد. با مطالعه رفتار آزمایشگاهی این سازه،‏ روشی برای طراحی آن ارائه شد. این فلوم که در زمره فلوم‌های گلوبلند طبقه‌بندی می‌شود،‏ به سادگی در شبکه‌های موجود قابل اجرا است و مشکل نگه‌داشتن رسوب را ندارد. همچنین میزان افت در سازه و پس‌زدگی حاصل از آن کم بوده و با همین پس‌زدگی کم قادر به برقراری جریان بحرانی در مقطع سازه است. از نتایج این پژوهش ارائه روشی برای محاسبه انرژی جریان پس‌زده در بالادست سازه و تعیین ضریب افت موضعی ناشی از نصب آن است.

چکیده تحلیل جریان‌های غیر‌آرام درون بسترهای آبرفتی درشت‌دانه در مسائل مختلف مهندسی عمران،‏ نفت ‌و گاز،‏ زمین‌شناسی و ... کاربرد‌های زیادی دارد. از آنجایی ‌که رابطه دارسی برای تحلیل جریان‌های انتقالی و آشفته،‏ ‌اعتبار نداشته،‏ پس لازم است از رابطه‌های غیردارسی استفاده شود‌. رابطه‌های غیردارسی به دو گروه توانی و دوجمله‌ای تقسیم‌بندی می‌شوند. رابطه‌ دو‌جمله‌ای ‌در دامنه‌ گسترده‌ای از تغییرات سرعت،‏‌ دقت بیشتری نسبت به رابطه‌ توانی داشته و ‌اعتبار ‌آن از طریق تحلیل ابعادی و معادلات ناویه- ‌استوکس تأیید می‌شود. تا‌کنون تحلیل جریان‌ غیر‌دارسی آزاد و تحت‌فشار،‏ برای شرایطی‌که خطوط جریان به نسبت موازی ‌‌است،‏ توسط تعداد زیادی از پژوهشگران ارزیابی شده است. پژوهش‌های انجام شده در تحلیل جریان ‌غیر‌دارسی همگرای‌ تحت‌فشار حاکی از آن‌ است که اولاً‌ رفتار این نوع جریان با جریانی که در آن خطوط ‌جریان به نسبت موازی‌ است،‏ متفاوت است. ثانیاً رابطه‌ دو‌جمله‌ای ‌در تحلیل این ‌نوع جریان اعتبار داشته و دقت ‌خوبی دارد. در این پژوهش با ساخت دستگاه آزمایش نیمه‌استوانه‌ای شکل به قطر 6 و ارتفاع 3 متر،‏ آزمایش‌های زیادی انجام شد که نتایج آن‌ها نشان می‌دهد که رفتار جریان‌های‌ شعاعی با سطح ‌آزاد،‏ با رفتار جریان تحت‌فشار همگرا و با رفتار جریان‌غیر‌دارسی،‏ که در آن خطوط ‌جریان به نسبت موازی ‌است،‏ فرق می‌کند.

چکیده در این پژوهش اثر استفاده از شمع‌های حفاظتی بر آبشستگی پایه‌های مکعبی ارزیابی شد. شمع‌های حفاظتی در بالادست پایه اصلی قرارگرفته و با انحراف مسیر جریان و کاهش سرعت جریان پایین‌رونده در جلوی پایه و ایجاد منطقه کم‌فشار در پشت خود،‏ از پایه پل در برابر آبشستگی حفاظت می‌کنند. در این مطالعه تأثیر تغییر قطر و فاصله شمع‌های حفاظتی برای پایه مکعبی به ضلع (D)‎40 میلی‌متر در یک فلوم به طول 7.3 متر،‏ عرض 0.56 متر و عمق 0.6 متر بررسی شد. آزمایش‌ها برای شمع‌های حفاظتی با قطرهای 20،‏ 27 و 32 میلی‌متری و در 3 موقعیت قرارگیری 2.8D،‏ 2.95D و 3.1D برای حالت آب زلال با عدد‌های فرود 0.13 ،‏ 0.16 و 0.19 انجام شد. نتایج نشان داد در یک فاصله مشخص با افزایش قطر شمع‌ها از میزان آبشستگی به طور قابل توجهی کاسته می‌شود. همچنین در تمامی حالت‌ها با افزایش عدد فرود میزان آبشستگی افزایش می‌یابد. در این آزمایش‌ها بهترین موقعیت قرارگیری شمع‌ها در فاصله 3.1D بود،‏ که با توجه به قطر شمع‌‌ها و شدت جریان،‏ راندمان 70 تا 132 درصدی نسبت به آزمایش شاهد به دست آمد.

چکیده تولید رواناب باعث هدررفت خاک و در نهایت افزایش رسوب در مخزن‌های آبی می‌شود. فرسایش آبی فرآیندی انتخابی است که سبب حذف ذرات خاک با اجزاء کوچک‌تر و تراکم کم‌تر می‌شود. اصلاح‌کننده‌های آلی با افزایش نفوذپذیری و کاهش رواناب موجب کاهش هدررفت خاک می‌شوند،‏ هرچند کمّی‌سازی اثر آن‌ها بر مؤلفه‌های فرآیند تولید رواناب کم‌تر مورد توجه قرار گرفته است. از این‌رو این پژوهش برای بررسی اثر کاه و کلش برنج به عنوان یک تیمار حفاظتی در زمان شروع و ضریب رواناب در خاک‌های شنی- لومی مرتع‌های ییلاقی البرز در شمال ایران تحت شرایط آزمایشگاهی بررسی شد. آزمایش‌ها با کاه و کلش در مقدار 0.5 کیلوگرم در مترمربع برای شدت‌های باران شبیه‌سازی شده با مقادیر 30،‏ 50،‏ 70 و 90 میلی‌متر بر ساعت و شیب 30 درصد انجام شده است. نتایج نشان داد که کاه و کلش می‌تواند تأثیر معنی‌داری با سطح اعتماد 99 درصد در افزایش زمان شروع و کاهش ضریب رواناب داشته باشد. میزان افزایش زمان شروع رواناب در اثر تیمار حفاظتی کاه و کلش در شدت 90 میلی‌متر بر ساعت با مقدار 110.10 درصد بیش‌ترین مقدار بود. ضریب رواناب نیز پس از تیمار حفاظتی در شدت 30 میلی‌متر بر ساعت با مقدار 19.36 درصد بیش‌ترین کاهش را داشت.

چکیده شدت بارندگی،‏ رطوبت پیشین خاک و تندی شیب از مهم‌ترین عوامل فیزیکی-اقلیمی هستند که اثر یک‌جانبه و متقابل آن‌ها کنترل‌کننده پاسخ هیدرولوژیکی آبخیز به رویداد بارندگی است. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثرات یک‌جانبه و متقابل شدت بارندگی و رطوبت پیشین خاک بر زمان شروع وضریب رواناب در خاک مراتع ییلاقی دامنه‌های شمالی البرز با بافت شنی لومی و در شرایط آزمایشگاهی در چهار سطح شدت بارندگی و پنج سطح رطوبت پیشین خاک انجام شد. نتایج نشان داد که ضرایب همبستگی شدت بارندگی و رطوبت پیشین خاک با زمان شروع رواناب به‌ترتیب با مقادیر 0.709- و 0.628- و با ضریب رواناب با مقادیر 0.517 و 0.804 در سطح 0.01 معنی‌دار بود. بر طبق نتایج پژوهش حاضر اثر متقابل معنی‌دار بین شدت بارندگی و رطوبت پیشین خاک بر زمان شروع رواناب از نوع هم‌زدایی تأیید شد. تفکیک سطوح تیمارها وجود نقاط عطف معنی‌دار در زمان شروع و ضریب رواناب را به‌ترتیب در شدت‌های بارندگی حدود 40 و 60 میلی‌متر بر ساعت و در زمان شروع رواناب در حد فاصل سطوح رطوبت خاک 12 تا 19 درصد تأیید کرد.

چکیده بسیاری از مخزن‌های دنیا با مشکل رسوب‌گذاری حاد در پشت سد روبرو هستند،‏ که در بسیاری از موارد این رسوب‌گذاری موجب بسته شدن دریچه تحتانی و انباشت بیشتر رسوب در پشت مخزن می‌شود. طبق گزارش‌های بین المللی یکی از راه‌های مؤثر برای رسوب‌شویی از مخزن‌های بزرگ،‏ فلاشینگ جزیی (تحت فشار) است. اما این روش سبب تخلیه مقداری از رسوبات شده و به خودی خود،‏ قادر به خارج کردن مخزن از بحران رسوب‌گذاری نیست. در این مطالعه با توجه به شناخت جریان‌های گردابی ایجاد شده در اطراف دریچه تحتانی،‏ با استفاده از یک سازه خاص سعی در گسترش این گرداب‌ها برای افزایش رسوب‌شویی در فلاشینگ جزیی شده است. نتایج حاکی از آن است که با استفاده از یک سازه نیمه‌استوانه‌ای امکان افزایش راندمان فلاشینگ جزیی تا 16.4 برابر حالت معمولی میسر خواهد شد. پس،‏ با توجه به نتایج به دست آمده و با کاربردی کردن این روش در مخزن‌ها بزرگ و نیز مخزن‌هایی که با وضعیت حاد رسوب‌گذاری روبرو هستند،‏ می‌توان با از دست دادن حجم اندکی از آب مخزن در یک زمان کوتاه،‏ مقدار زیادی از رسوبات را شسته و به خارج از مخزن انتقال داد.

چکیده یکی از راه‌های افزایش راندمان استهلاک انرژی در سرریز جامی شکل،‏ استفاده از دفلکتور است. دفلکتور،‏ سازه گوه شکلی است که با ایجاد انحراف در جریان موجب تغییر مسیر قسمتی از جریان می‌شود. در این مطالعه جریان عبوری از جام با کانال نزدیک شونده،‏ با استفاده از دفلکتور به دو جریان تقسیم شده است. برای رسیدن به هدف‌های این مطالعه،‏ آزمایش‌ها در عددهای فرود 2.6،‏ 3.4 و 4.3 با دفلکتورهایی به طول ضلع 3،‏ 6 و 9 سانتی‌متر و زاویه 12،‏ 22،‏ 32 و 42 درجه انجام شدند. تجزیه و تحلیل داده‌ها نشان داد برخورد این دو جریان با یکدیگر استهلاک انرژی در سازه فلیپ باکت را افزایش می‌دهد. استفاده از دفلکتور باعث حداکثر 62.1 درصد استهلاک انرژی شده است،‏ که این استهلاک 29 درصد با حالت بدون دفلکتور اختلاف داشت. هم‌چنین استفاده از دفلکتور،‏ طول پرش به شعاع باکت را کاهش داده است. حداکثر این کاهش 41.7 درصد نسبت به حالت بدون دفلکتور است.

چکیده در مناطق خشک و نیمه‌خشک می‌توان از جریان‌های زیر‌سطحی رودخانه‌ای به عنوان پتانسیل‌های موجود برای تأمین بخشی از آب مورد نیاز استفاده کرد. شیوه‌های مختلفی برای برداشت آب زیرسطحی رودخانه‌ها تاکنون به کار گرفته شده است،‏ در این پژوهش مدل آزمایشگاهی سازه جمع‌آوری و شبکه زهکشی جریان زیرسطحی آب در رودخانه در محل آزمایشگاه هیدرولیک گروه مهندسی آب دانشگاه فردوسی مشهد ساخته شد و عوامل مؤثر بر میزان جریان زیرسطحی انحرافی بررسی شد. نتایج نشان داد مقدار جریان انحرافی رابطه مستقیم با تراز سطح آب بر روی زهکش‌ها داشته و با افزایش فاصله بین زهکش‌ها دبی هر زهکش افزایش می‌یابد. دبی زهکش‌ها در طول محیط متخلخل روند متغیری داشته به نحوی که در ابتدا کاهش و سپس افزایش می‌یابد. در ضمن کم‌ترین مقدار دبی مربوط به زهکش میانی بود. در بررسی نحوه آرایش زهکش‌ها نیز مشخص شد که استفاده از زهکش‌های کار گذاشته شده در دو عمق،‏ با کوتاه‌تر کردن محیط متخلخل نتایج مناسب‌تری را به دست می‌دهد. در نهایت مدل رگرسیونی ساده،‏ برای طراحی سازه آبگیر زیرسطحی با محیط متخلخل و شبکه زهکشی ارائه شد.

چکیده مشکل رسوب‌گذاری همواره به‌عنوان مهم‌ترین عامل در کوتاه‌کردن عمر مفید سدها مطرح بوده است و سدهای مخزنی زیادی به‌دلیل پرشدن از رسوب،‏ متروکه شده‌اند. یکی از مهم‌ترین پدیده‌ها در رسوب‌گذاری مخازن جریان‌‌های غلیظ هستند لذا شناخت فرآیندهای مؤثر در این نوع جریان برای پژوهشگران مرتبط با مدیریت مخازن و سدها مهم است. تغییرات مقطع رودخانه از جمله همگرایی‌ها و واگرایی‌ها از پارامترهای بسیار مؤثر در تغییر هیدرولیک جریان غلیظ هستند که باید نقش این پارامترها در فرایند جریان غلیظ شناسایی و نسبت به مدیریت رسوب مخازن اقدام‌های مؤثر انجام گیرد. پس در این پژوهش شدت اختلاط جریان غلیظ و سیال ساکن پیرامون آن در مقاطع همگرا در یک فلوم شیب‌پذیر با سه دبی (0.58،‏ 0.98 و 1.28 لیتر بر ثانیه)،‏ سه غلظت (10،‏ 16 و 25 گرم در لیتر)،‏ سه شیب (0.009،‏ 0.0125 و 0.016) و سه زاویه همگرایی (8 ،‏16 و 25 درجه) بررسی شد. نتایج نشان داد با افزایش زاویه همگرایی بر میزان شدت اختلاط افزوده می‌شود و در نهایت رابطه‌ای برای شدت اختلاط جریان غلیظ و سیال پیرامون آن در محدوده آزمایش‌های انجام شده ارائه شد.

چکیده سرریزهای تناسبی که در آن‌ها بده با توان واحد بارآبی رابطه دارد به عنوان سرریزهای تناسبی خطی شناخته می‏شوند. این سرریزها به دلیل توان واحد بار آبی،‏ دارای برتری نسبت به سرریزهای متداول دیگر برای برخی از کاربردها هستند. در این پژوهش بر اساس مبانی نظری،‏ سرریزهای تناسبی خطی مختلف با مقاطع‌ مثلثی معکوس،‏ دودکشی و دو مثلثی معکوس طراحی شد. سپس،‏ با ساخت این سرریزها و نصب آن‌ها در یک مجرای دایره‌ای،‏ برقراری رابطه خطی بین بده و بار آبی به صورت آزمایشگاهی آزمون شد. یکصد و هشتاد آزمایش روی سرریز‏های مورد مطالعه در محدوده‏ی بده 1 تا 8 لیتر بر ثانیه انجام شد. نتایج وجود رابطه خطی بین بده و بار آبی در هر یک از سرریزهای طراحی شده را تأیید کرد و نشان داد که برای سرریز مثلثی معکوس 50% داده‏ها و برای سرریزهای دودکشی و دو مثلثی معکوس به ترتیب 66% و 73% داده‏ها دارای خطای نسبی بین 1%± از رابطه خطی برازشی هستند. همچنین مشخص شد که سرریز دو مثلثی معکوس انحراف کم‌تری از رابطه خطی نظری خود،‏ نسبت به نتایج به دست آمده برای دو سرریز دیگر داشته و عملکرد مطلوب‏تری ارائه کرده است.

چکیده خشکی موضعی ریشه،‏ روش جدید کم‌آبیاری است که کارآیی مصرف آب را افزایش می‌دهد. برای بررسی تأثیر این روش در گیاه ذرت،‏ پژوهشی در بهار 1389 در دانشگاه شهید باهنر کرمان به صورت بلوک‌های کامل تصادفی با یک تیمار شاهد،‏ 18 تیمار کم‌آبیاری و در سه تکرار اجرا شد. تیمار‌های کم‌آبیاری عبارت بودند از: تنش خشکی ملایم (آبیاری با 75% نیاز آبی گیاه)،‏ تنش خشکی شدید (آبیاری با 50% نیاز آبی گیاه)،‏ آبیاری جوی و پشته‌ای یک در میان ثابت (آبیاری با 50% نیاز آبی گیاه) و سه تیمار خشکی موضعی ریشه (آبیاری با 50% نیاز آبی گیاه). سه تیمار خشکی موضعی ریشه عبارت بودند از: جابجایی جویچه‌های مرطوب در هر آبیاری،‏ بعد از دو و سه آبیاری. هر یک از تیمارهای کم‌آبیاری در سه مرحله رشد گیاه (تمام دوره رشد،‏ رشد رویشی و زایشی) اعمال شدند. بیشترین کارآیی مصرف آب برای عملکرد علوفه خشک برابر 2.67،‏ برای عملکرد بیولوژیک 6.02 و برای عملکرد دانه 2.13 کیلوگرم در مترمکعب آب مصرفی به دست آمد. شاخص برداشت برای تیمار‌های مختلف بین 0.25 تا 0.48 حاصل شد. در این پژوهش،‏ کم‌آبیاری با روش خشکی موضعی ریشه به‌عنوان بهترین روش،‏ برای گیاه ذرت انتخاب شد.

چکیده در این پژوهش یک مدل دو بعدی برای شبیه‌سازی شکست سد بر اساس روش حجم محدود با استفاده از معادلات جریان آب کم‌عمق توسعه داده شد. ابتدا معادلات جریان آب کم‌عمق به روش حجم محدود به مرکزیت سلول روی شبکه بی‌سازمان مثلثی حل شد. روش‌های محاسبه شار،‏ روش Harten-Lax-va Leer بر اساس حل تقریبی ریمان بود. برای توسعه مدل،‏ در حل معادلات از روش مرتبه دوم مکانی(Roe's upwind)‎ و مرتبه سوم زمانی (Runge-Kutta)‎ استفاده شد. این امر باعث شد که مدل بتواند ناپیوستگی موجود را مدل‌سازی کند و از ناپایداری‌هایی که در نزدیکی مرز تر و خشک به وجود می‌آید،‏ جلوگیری کند. در نهایت صحت مدل با استفاده از چند مثال استاندارد بررسی شد. نتایج نشان داد که میانگین درصد خطای مدل ارائه شده نسبت به حالت استاندارد حدود 2.6 درصد است که بیان کننده کارایی مناسب مدل در شبیه‌سازی شکست سد است.

چکیده افت سطح آب زیرزمینی و کسری مخزن سالانه بیش از 200 میلیون متر‌مکعب از چالش‌های اساسی دشت نیشابور در استان خراسان رضوی است. این پژوهش با هدف بررسی نقش توسعه روش‌های مدرن آبیاری در مدیریت پایدار منابع آب زیرزمینی انجام شد. تأثیر عملیات آبیاری رایج با مدل شبیه‌سازی SWAP ارزیابی شد. بعد از واسنجی مدل،‏ سناریوی توسعه روش‌های آبیاری تحت‌فشار برای ایجاد تعادل در تغذیه و برداشت از منابع آب زیرزمینی دشت مطالعه شد. نتایج نشان داد تغییر شرایط از آبیاری سطحی به آبیاری تحت‌فشار موجب کاهش مقدار آب آبیاری مصرفی (صفر تا 60 درصد)،‏ کاهش نفوذ عمقی (2 تا 90 درصد) و افزایش بهره‌وری آب (صفر تا 140 درصد) می‌شود. تجهیز 30% از اراضی به سامانه‌های نوین آبیاری برای 6 محصول عمده در دشت نیشابور می‌تواند موجب 22% کاهش در برداشت از سفره آب زیرزمینی بدون کم شدن از میزان تولید محصولات شود. این مقدار برداشت کم‌تر در مقیاس دشت نیشابور معادل 43 میلیون مترمکعب تخلیه سالانه کم‌تر سفره آب زیرزمینی است. در صورت گسترش نتایج به سایر محصولات،‏ انتظار می‌رود که سناریوی توسعه سامانه‌های آبیاری تحت فشار- به شرط عدم افزایش سطح زیرکشت اراضی- بتواند تا 30% کسری مخرن دشت نیشابور را جبران کند.

چکیده در این پژوهش روش‌های دو نقطه‌ای الیوت و واکر،‏ یک نقطه‌ای شپارد و همکاران،‏ یک نقطه‌ای والیانتزاس و همکاران،‏ دو نقطه‌ای ابراهیمیان و همکاران و NRCS،‏ ارزیابی و دو روش دو نقطه‌ای جدید براساس معادله‌های کوستیاکف و کوستیاکف- لوئیس ارائه شد. بدین منظور از پنج سری داده صحرایی با شرایط مختلف مزرعه‌ای از جمله طول،‏ شیب و دبی ورودی استفاده شد. با استفاده از مدل هیدرودینامیک نرم‌افزار SIRMOD و پارامترهای نفوذ معادله‌های ذکر شده،‏ مراحل پیشروی و پسروی آبیاری شبیه‌سازی شد. نتایج نشان داد که در برآورد میزان آب نفوذ یافته به خاک روش‌های پیشنهادی دوم و والیانتزاس و همکاران به ترتیب با 7.98 و24.09 درصد،‏ دارای کم‌ترین و بیش‌ترین خطای نسبی هستند. در پیش‌بینی مرحله پیشروی و پسروی به ترتیب روش‌های پیشنهادی دوم (23.2) و NRCS (1.07) دارای کم‌ترین خطای استاندارد بودند. روش‌های پیشنهادی دوم و والیانتزاس و همکاران به ترتیب با متوسط کارایی 0.79 و 0.7،‏ بیش‌ترین و کم‌ترین دقت را در پیش‌بینی مرحله پیشروی داشتند. همچنین روش NRCS در تخمین مرحله پسروی با متوسط کارایی 0.89 درصد دارای بیش‌ترین دقت و روش ابراهیمیان و همکاران با متوسط کارایی 0.83 درصد دارای کم‌ترین دقت بود. روش پیشنهادی دوم با متوسط ضریب باقیمانده 0.19 دارای بیش‌ترین دقت و روش والیانتزاس و همکاران با متوسط ضریب باقیمانده 0.45 دارای کم‌ترین دقت در تخمین مرحله پیشروی بودند.

چکیده از مهم‌ترین عامل‌های تخریب پل‌ها،‏ آبشستگی بستر رودخانه در محدوده پل است که شامل آبشستگی به‌دلیل تنگ‌شدگی،‏ آبشستگی پایه پل و آبشستگی اطراف تکیه‌گاه است. آبشستگی اطراف تکیه‌گاه یکی از دلیل‌های تخریب بسیاری از پل‌ها گزارش شده‌است. از این‌رو تلاش برای معرفی روش‌های اجریی و اقتصادی برای کاهش عمق آبشستگی در پل‌های موجود ادامه دارد. در این پژوهش گزینه‌های مختلفی شامل تعداد،‏ موقعیت قرارگیری و زاویه نصب صفحه‌ در محل تکیه‌گاه پل و تأثیر آن بر آبشستگی بستر رودخانه مطالعه شد. این گزینه‌ها در شرایط هیدرولیکی یکسان و بدون صفحه نیز بررسی و از مقایسه آن‌ها بهترین گزینه انتخاب و تحت شرایط هیدرولیکی مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد که صفحه مستغرق باعث کاهش عمق آبشستگی در محل تکیه‌گاه تا 89 درصد می‌شود. همچنین مشخص شد که صفحه متصل به گوشه بالادست تکیه‌گاه با زاویه 40 درجه بیشترین تأثیر را دارد. نتایج نشان داد که نصب صفحه به طور مؤثری سبب دور شدن حفره آبشستگی از پای تکیه‌گاه می‌شود.

چکیده حوضچه‌های آرامش یکی از سازه‌های متداول برای استهلاک انرژی جریآن‌های پرسرعت هستند. از میان انواع حوضچه‌های آرامش،‏ حوضچه‌های با شیب کف معکوس به‌دلیل عملکرد هیدرولیکی مناسب‌تر از نظر پارامترهای جهش،‏ جایگزین مناسبی برای حوضچه‌های کلاسیک هستند. از آنجا که در جهش هیدرولیکی بر روی شیب معکوس وزن توده جهش به‌عنوان یک نیروی مؤثر در برآیند نیروهای وارد بر حجم کنترل آن وارد می‌شود،‏ برای برآورد دقیق آن نیاز به در نظر گرفتن معادله ریاضی برای نیمرخ جهش و همچنین طول واقعی آن است. از این‌رو یافتن راه‌کاری که بتواند ضمن در نظر گرفتن نیمرخ واقعی برای جهش،‏ طول جهش هیدرولیکی را به‌عنوان یک مجهول از معادله نهایی نسبت عمق ثانویه تئوری حذف کند،‏ ارزشمند خواهد بود. در این پژوهش،‏ با در نظر گرفتن نیمرخ‌های خطی،‏ ربع بیضی و سهموی،‏ رابطه‌های صریح برای برآورد نسبت عمق ثانویه جهش هیدرولیکی روی شیب معکوس استخراج شد. مقایسه‌های انجام شده با داده‌های حاصل از اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی نشان داد که معادله تئوری با فرض نیمرخ سهموی و خطی دارای خطای کمتری نسبت به نیمرخ ربع بیضی در برآورد نسبت عمق ثانویه است.

چکیده محدودیت منابع آب،‏ ضرورت استفاده بهینه از آب در بخش کشاورزی را نشان می‌دهد. در این پژوهش برای افزایش بهره‌وری آب با استفاده از فاضلاب تصفیه شده شهری،‏ آزمایشی به‌صورت کرت‌های نواری خرد شده (استریپ اسپلیت پلات) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه پژوهشی جوپار در سال 1390 انجام شد. در این آزمایش میزان مصرف آب در چهار سطح (100=I₁،‏ 85= I₂،‏ 70= I₃ و 55= I₄ درصد نیاز آبی) به‌عنوان عامل اصلی،‏ دو سامانه آبیاری (آبیاری قطره‏ای سطحی (S₁)‎ و آبیاری قطره‏ای زیرسطحی (S₂)‎) و دو کیفیت آب (آب چاه (Q₁)‎ و فاضلاب تصفیه شده شهری (Q₂)‎) به‌عنوان عوامل فرعی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که کاربرد پساب،‏ تأثیر معنی‌داری بر عملکرد،‏ بهره‌وری آب و صفات مرفولوژیکی اندازه‌گیری شده دارد،‏ به طوری که عملکرد و بهره‌وری آب 9 درصد نسبت به استفاده از آب چاه افزایش می‌یابد. همچنین تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد اثر معنی‌داری داشت و تنش شدید موجب کاهش 29 درصدی عملکرد محصول شد. در آبیاری قطره‌ای زیرسطحی نیز تمامی صفات مورد مطالعه،‏ افزایش زیادی نسبت به آبیاری قطره‌ای سطحی داشتند. پس به نظر می‌رسد کاربرد سامانه آبیاری قطره‌ای زیرسطحی با استفاده از کم‌آبیاری در کشت پنبه به میزان 85 درصد نیاز آبی اعمال شده در پساب در استان کرمان می‌تواند راه‌کاری مناسب برای صرفه‌جویی در مصرف آب و افزایش بهره‌وری آن در دوره‌های خشکسالی باشد.

چکیده طی سال‌های اخیر روش‌های زیادی برای ریزمقیاس‌نمایی متغیرهای هواشناسی از داده‌های بزرگ مقیاس مدل‌های گردش‌های عمومی جو ارائه شده است. در این پژوهش کارایی سه روش ماشین بردار پشتیبان (SVM)‎،‏ درخت تصمیم (M5) و نزدیکترین k-همسایگی (KNN)‎ از مدل‌های داده‌کاوی در ریزمقیاس‌نمایی بارش،‏ به کمک پارامترهای خروجی مدل گردش عمومی جو NCEP در ایستگاه کرمانشاه بررسی شد. در دوره آماری 1991-1961 بارش روزانه ایستگاه کرمانشاه و پارامترهای خروجی NCEP مدل‌سازی شد و نتایج آن‌ها برای دوره آماری 2001-1992 آزمایش شد. نتایج این بررسی نشان داد که بارش شبیه‌سازی شده با هر یک از مدل‌های داده‌کاوی،‏ دارای میانگین و انحراف معیار کمتری نسبت به داده‌های مشاهداتی هستند و مقادیر حدی را نمی‌توانند به خوبی پیش‌بینی ‌کنند. با این وجود روش نزدیک‌ترین همسایگی نسبت به دیگر روش‌ها نتایج بهتری را ارائه کرد.

چکیده به‌دلیل اهمیت دبی پایه در فرآیندهای هیدرولوژیک و داشتن نقش حیاتی در مدیریت منابع آب،‏ برآورد جریان آن از موضوع‌های مهم می‌باشد. روش‌های ترسیمی مورد استفاده برای تعیین دبی پایه به میزان زیادی سهم این مؤلفه را کم برآورد می‌کنند. نتایج حاصل از روش‌های ردیابی ایزوتوپی و هیدروشیمیایی در منطقه‌های مرطوب دنیا نشان می‌دهد که سهم مؤلفه آب زیرزمینی در تولید رواناب زیاد است. هدف این پژوهش بررسی نقش آب زیرزمینی در تولید جریان در حوضه کارستی ابوالعباس با اقلیم خشک و نیمه‌خشک با استفاده از روش‌های ایزوتوپی و ردیاب‌های هیدروشیمیایی است. برای رسیدن به این هدف،‏ در طول زمستان سال 1389سه بارش با شدت و رطوبت پیشین متفاوت به‌‌‌همراه سیلاب متناظر آن‌ها نمونه‌برداری شد. پارامترهای هیدروشیمیایی در آزمایشگاه کیفیت آب دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز و محتوای ایزوتوپی اکسیژن 18 در دانشگاه اوتاوای کانادا اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد در هر سه بارش مورد بررسی،‏ با توجه به توسعه کارست در حوضه مورد بررسی،‏ سهم مؤلفه آب زیرزمینی (دبی پایه) در رودخانه بیشتر از رواناب حاصل از بارش است. همچنین نتایج نشان داد که سهم مؤلفه رواناب سطحی در شرایط خشک ناچیز است و در شرایط مرطوب سهم این مؤلفه افزایش می‌یابد.

چکیده سیستم‌های آبیاری قطره‌ای با اینکه به سـطح بالایی از تکنولوژی رسیده‌اند،‏ به‌دلیل‌های زیادی نمی‌توانند فایده‌‌های بالقوه و اسمی خود را ارائه کنند. بنابراین با ارزیابی میدانی این سـیستم‌ها می‌توان نقاط ضعف و قوت آن‌ها پی برده و زمینه بهره‌برداری بهتر از آن‌ها را با اصلاح و شیوه‌های جدید مدیریتی فراهم کرد. در این مطالعه 11 سیستم آبیاری قطره‌ای در استان کردستان انتخاب و ارزیابی شد. اندازه‌گیری‌ها طبق دستورالعمل اداره حفاظت خاک آمریکا انجام شد. نتایج اندازه‌گیری‌ها نشان داد که در بیشتر سیستم‌ها دبی قطره‌چکان‌ها به میزان زیادی،‏ به‌دلیل نامناسب بودن فشار،‏ گرفتگی و یا ضریب تغییرات بالای قطره‌چکان‌ها،‏ کمتر از دبی اسمی آن‌ها است. درصد مساحت خیس شده نسبت به مساحت کل بین 8.3 تا 55 درصد نوسان داشت و یکنواختی ریزش آب در سیستم‌ها بین 16.59 تا 79.4 درصد متغیر بود. میزان راندمان کاربرد ربع پایین مزرعه‌ها در محدوده 16.6 تا 79.3 درصد متغیر است. بر مبنای این شاخص فقط 2 مزرعه عملکرد متوسط و بقیه عملکرد ضعیف داشتند. از دلیل‌های پایین بودن عملکرد سیسـتم‌ها می‌تـوان به نـامـناسب بودن فشار سیستم‌ها،‏ اختلاف فشـار در سیـستم،‏ گـرفتگی قطره‌چکان‌ها،‏ ضریـب تغییرات ساخت بالای قـطره‌چکان‌ها و مـدیریت ضعیف بهره‌برداری سیستم‌ها اشاره کرد.

چکیده یکی از مهم‌ترین مسائل و مشکلات در کشاورزی،‏ کارآیی نامناسب مصرف آب است. عدم آگاهی کشاورزان از مقدار آب مورد نیاز گیاه و اصول صحیح آبیاری،‏ باعث استفاده بی‌رویه آب در بخش کشاورزی می‌شود. به همین دلیل در این پژوهش مقادیر آب مصرفی،‏ کارآیی مصرف آب و عملکرد محصولات ذرت و سیب‌زمینی در 9 مزرعه از دشت‌های بروجن،‏ خانمیرزا و شهرکرد در استان چهارمحال و بختیاری بررسی شد. همچنین تحلیل‌ اقتصادی بین مزرعه‌ها برای ارزیابی‌ مدیریت رایج این منطقه انجام شد. نتایج نشان داد که کارآیی مصرف آب آبیاری با محاسبه کردن وزن خشک محصول،‏ به طور متوسط برای دشت‌های بروجن،‏ خانمیرزا و شهرکرد به‌ ترتیب 0.51،‏ 2.57 و 2 کیلوگرم بر مترمکعب است. بیشترین درآمد خالص در واحد حجم آب مصرفی (9250 ریال)،‏ مربوط به مزرعه ده‌صحرا از دشت خانمیرزا است،‏ در این مزرعه آب مورد استفاده 30 درصد کمتر از مقدار آب مورد نیاز بوده و این حداکثر درآمد خالص به‌دلیل بالا بودن عملکرد محصول و استفاده از آب کمتر در این مزرعه است. کمترین درآمد خالص در واحد حجم آب مصرفی (1010 ریال) نیز،‏ مربوط به مزرعه کنرک از دشت بروجن است،‏ که در این مزرعه 134 درصد از آب لازم استفاده شده است. بیشترین مقدار شاخص اقتصادی نسبت درآمد به هزینه (2.97) برای مزرعه ده‌صحرا از دشت خانمیرزا و کمترین مقدار (0.28) برای مزرعه کنرک از دشت بروجن به دست آمده است.

چکیده در این پژوهش شرایط هیدروژئولوژی و زمین‏شناختی مکان‏های مخزن‌های ذخیره آب زیرزمینی و در نهایت نقطه‌های مناسب لایه‏های آبدار با تفسیر اندازه‏گیری‏های ژئوفیزیک در حاشیه رودخانه قره‏چای در شهرستان ساوه بررسی شد. سفره آب زیرزمینی در حاشیه و امتداد رودخانه قره‏چای عمیق و نیمه‌عمیق بوده و با پیشروی به سمت شمال و دور شدن از حاشیه رودخانه،‏ قطر عناصر رسوبی ‏ریزتر شده و املاح هادی نیز افزایش می‏یابد. با عنایت به نتایج مطالعات ژئوالکتریک و نقشه‏های تهیه شده،‏ منطقه‏های مناسب از نظر تشکیل مخزن آب‏زیرزمینی با ضخامت آبرفت 50 تا بیش از 60 متر و به‌خصوص خط‌القعر حوضه رسوبی با بیش‌ترین پتانسیل آب زیرزمینی مشخص شد. همچنین با پیشروی از منطقه مذکور به سمت ارتفاعات شمالی و جنوبی از عمق حوضه رسوبی کاسته شده و منطقه‌های با ضخامت رسوبات آبرفتی 20 متر و کمتر از آن پدیدار می‌شود.

چکیده مسئله نشت از نظر اثرات آن بر پایداری سد و هدررفت آب از مخزن یکی از مسائل مهم در طراحی،‏ اجرا و بهره‌برداری سدهای خاکی است. امروزه نرم‌افزارهای بسیاری ارائه شده که سعی در حل معادله نشت با روش‌های عددی دارند. در این مقاله سعی شده تا توانایی دو نرم‌افزار PLAXIS و MSEEP که در حل مسئله نشت در سدهای خاکی مورد کاربرد هستند،‏ ارزیابی و مقایسه شود. بدین منظور سد خاکی کرخه به عنوان مطالعه موردی انتخاب شد. نتایج کاربرد دو نرم‌افزار بالا نشان داد که قابلیت هر دو نرم‌افزار در شبیه‌سازی و برآورد میزان نشت بدنه سدهای همگن،‏ بالا بوده و خطای آن‌ها اختلاف معنی‌دار ندارد ولی در مورد سد کرخه که غیر‌همگن بوده و دارای پی چندلایه است،‏ خطای دو نرم‌افزار PLAXIS و MSEEP در شبیه‌سازی و برآورد نشت به‌ترتیب 3 و 50 درصد بوده است. این نتیجه قابلیت بالاتر مدل PLAXISرا برای حل مسائل پیچیده نشت نشان می‌دهد.

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 در این پژوهش بر اهمیت شناخت دقیق پارامترهای جریان در مهندسی رودخانه برای پیش‌بینی و تحلیل فرایند‌های حاکم بر جریان بحث شده است. بدین منظور و با توجه به اهمیت سرعت جریان آب و تنش‌های برشی ناشی از آن بر فرسایش کناره ها و کف رودخانه،‏ از یک مدل عددی دو بعدی تحت عنوان CCHE2D برای شبیه‌‌سازی الگوی جریان در بازه‏ای از پیچانرود طبیعی (رودخانه خشکه‏رود فارسان در 30 کیلومتری غرب شهرکرد) استفاده شد. در این بررسی با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی محدوده مورد مطالعه،‏ ابتدا هندسه مدل و شبکه محاسباتی با ابعاد مختلف،‏ تهیه و سپس بر اساس مشخصات اندازه‌گیری شده جریان،‏ مدل هیدرودینامیک دو بعدی متوسط عمق،‏ اجرا و نتایجی هم‌چون توزیع عمق و سرعت جریان در خم رودخانه استخراج شد. بر طبق نتایج به دست آمده،‏ داده‌های سرعت جریان آب محاسباتی و مشاهداتی در سه مقطع به‌ترتیب 0.9،‏ 0.914؛ 0.978،‏ 1.01 و 1.02،‏1.174 و داده‌های عمق آب محاسباتی و مشاهداتی در سه مقطع به‌ترتیب 0.937،‏ 1.016؛ 0.892،‏ 0.947 و 0.839،‏ 0.89 هستند که می‌توان نتیجه گرفت،‏ داده‌های شبیه‏سازی شده در مقایسه با داده‌های مشاهداتی شباهت زیادی دارند.