مدیریت شبکه های آبیاری
اسلام ذوالفقاری؛ مهدی ملازاده؛ جعفر جعفری اصل
چکیده
سرریزها برای عبور دادن آب مازاد مخازن سدها در کنار آنها احداث می‌شوند. در بسیاری از مواقع خرابی سدها در اثر عبور آب از روی تاج، به سبب ناکافی بودن ظرفیت سرریز، اتفاق می‌افتد. سرریزهای کنگرهای با هندسه خاص خود توانایی افزایش دبی عبوری را نسبت به سایر سرریزها دارند. موضوع استهلاک انرژی جریان نیز امری مهم تلقی می‌گردد. استفاده از ...
بیشتر
سرریزها برای عبور دادن آب مازاد مخازن سدها در کنار آنها احداث می‌شوند. در بسیاری از مواقع خرابی سدها در اثر عبور آب از روی تاج، به سبب ناکافی بودن ظرفیت سرریز، اتفاق می‌افتد. سرریزهای کنگرهای با هندسه خاص خود توانایی افزایش دبی عبوری را نسبت به سایر سرریزها دارند. موضوع استهلاک انرژی جریان نیز امری مهم تلقی می‌گردد. استفاده از سرریز پلکانی سبب کاهش سرعت و انرژی آب در پنجه سرریز شده و لذا آبشستگی و خرابی در پاییندست کاهش مییابد. در مطالعه حاضر برای اولین بار به کمک الگوریتم سنجاقک بهبودیافته چارچوبی جدید برای طراحی چندهدفه سرریز ترکیبی پلکانی و کنگرهای ذوزنقه‌ای ارائه شده است. بدین منظور از عملگر قدم‌زدن‌های تصادفی، بجای پرواز لِوی در الگوریتم سنجاقک استفاده شده است. ابتدا عملکرد الگوریتم بهبود داده شده بر روی چهار مثال مَحَک از سری ZDT بررسی شد. از مقایسه با پاسخ‌های الگوریتم سنجاقک، الگوریتم ژنتیک و الگوریتم ازدحام ذرات مشخص شد که رویکرد استفاده شده موثر بوده و سرعت همگرایی و دقت در یافتن پاسخ بهینه بهبود یافته است. سپس یک کد شبیه‌سازی هیدرولیک جریان به صورت سرریز تکی و ترکیبی توسعه داده شد. نتایج صحت سنجی حاکی از خطای کمتر از 03/0 درصد بود. با اتصال مدل شبیه‌سازی توسعه داده شده و الگوریتم بهبود داده شده، یک مجموعه طرح بر روی جبهه پارتو سه‌بعدی ارائه شد. به‌کارگیری رویکرد پیشنهادی برای سرریز سد ساروق توانسته است حدودا دبی عبوری و استهلاک انرژی را به ترتیب 25 درصد و 81 درصد افزایش و حجم بتن را 9 درصد کاهش دهد.
مینا حبیب پناه؛ مهدی اسمعیلی ورکی؛ مریم نوابیان؛ رامین بهبودی؛ مژگان فرزین؛ مریم صفاری جورشری
چکیده
از پارامترهای مهم کیفی آب، مقدار بالای اکسیژن محلولاست که برای بقای حیات آبزیان و نیز بهبود کیفیت آب، حیاتی است. یکی از روش‌های افزایش مقدار اکسیژن محلول (DO)، استفاده از سازه‌هایی است که منجر به ایجاد اغتشاش و آشفتگی در جریان و ورود حباب‌های کوچک هوا به آب شود. جت ریزشی از سرریزها نمونه ای ویژه از ایجاد آشفتگی در آب و افزایش اکسیژن ...
بیشتر
از پارامترهای مهم کیفی آب، مقدار بالای اکسیژن محلولاست که برای بقای حیات آبزیان و نیز بهبود کیفیت آب، حیاتی است. یکی از روش‌های افزایش مقدار اکسیژن محلول (DO)، استفاده از سازه‌هایی است که منجر به ایجاد اغتشاش و آشفتگی در جریان و ورود حباب‌های کوچک هوا به آب شود. جت ریزشی از سرریزها نمونه ای ویژه از ایجاد آشفتگی در آب و افزایش اکسیژن محلول محسوب میشود.در این پژوهش، تأثیر ایجاد کنگره‌ها با ارتفاع‌های 5/0 و 75/0 ارتفاع پلکان (h)، فاصله های کارگذاری برابر و دو برابر ارتفاع پلکانو آستانه با ارتفاع 32/0 ارتفاع پلکان بر افزایش مقدار اکسیژن محلول آب در پاییندست سرریز پلکانی با شیبهای 1:1، 1:2 و 1:3 برای دامنۀ وسیعی از دبی جریان و عمق‌های پایاب برابر و دو برابر ارتفاع پلکان به‌صورت آزمایشگاهی مطالعه شد. بررسی نتایج نشان میدهد که در سرریز پلکانی با شیب 1:1، در شرایط عمق پایاب برابر با ارتفاع پلکان، ایجاد کنگره با ارتفاع h75/0، فاصلۀ کارگذاری h2 و طولی برابر با طول پلکان با افزایش 48 درصد در مقدار غلظت اکسیژن محلول آب و با افزایش عمق پایاب به دو برابر ارتفاع پلکان، ایجاد کنگره با ارتفاع h75/0، فاصلۀ کارگذاری h و طولی برابر با طول پلکان با افزایش 77 درصد در مقدار غلظت اکسیژن محلول در آب، نسبت به سایر هندسه‌ها در این شیب، عملکرد بهتری دارند. مقایسۀ نتایج بهدست آمده در سرریز پلکانی با شیب 1:2 نشان می دهد که ایجاد کنگره با ارتفاع h75/0 و فاصلۀ کارگذاری h در شرایط عمق پایاب برابر و دو برابر ارتفاع پلکان با افزایش به‌ترتیب 71 و 51 درصد در مقدار غلظت اکسیژن محلول در آب، دارای بهترین عملکرد در این شیب است. تجزیه و تحلیل نتایج حاکی از آن است که در سرریز پلکانی با شیب 1:3 ایجاد کنگره با ارتفاع h75/0، فاصلۀ کارگذاری h و h2 و طولی برابر و دو برابر ارتفاع پلکان به‌صورت هم‌لبه با وجه پاییندست پلکان با افزایش 15 درصد مقدار اکسیژن محلول، نسبت به سایر هندسه‌ها در این شیب، دارای عملکرد مناسب‌تری است.
کیومرث روشنگر؛ مهدی ماجدی اصل؛ محمد تقی اعلمی؛ جلال شیری
چکیده
سرریزهای کلیدپیانویی (PKWs) جزء سرریزهای غیرخطی هستند که میتوانند دبی را برای عرض مشخص و بدون افزایش بار آبی افزایش دهند. در شرایطی که سطح تماس سازه با سرریز یا فونداسیون محدود باشد، سرریزهای کلیدپیانویی با افزایش طول تاج سرریز در بالادست و پاییندست پایه، میتوانند جایگزین مناسبی برای سرریزهای کنگرهای باشند. در این تحقیق، ...
بیشتر
سرریزهای کلیدپیانویی (PKWs) جزء سرریزهای غیرخطی هستند که میتوانند دبی را برای عرض مشخص و بدون افزایش بار آبی افزایش دهند. در شرایطی که سطح تماس سازه با سرریز یا فونداسیون محدود باشد، سرریزهای کلیدپیانویی با افزایش طول تاج سرریز در بالادست و پاییندست پایه، میتوانند جایگزین مناسبی برای سرریزهای کنگرهای باشند. در این تحقیق، برای بررسی عملکرد هیدرولیکی سرریزهای کلیدپیانویی در شرایط جریان آزاد و جریان مستغرق، در مجموع 554 آزمایش روی 11 مدل فیزیکی اجرا شد. نتایج بررسیها نشان میدهد که در شرایط جریان آزاد و در نسبتبار آبی 0/1<Ho/P< 05/0، سرریز کلیدپیانویی با نسبت عرض دهانههای ورودی به عرض دهانههای خروجی 1/4، و در 0/1Ho/P> سرریز کلیدپیانویی با نسبت عرض دهانههای ورودی به عرض دهانههای خروجی1/2، کارایی هیدرولیکی بیشتری نسبت به سایر سرریزها دارند. ضریب دبی این سرریزها با ثابت بودن نسبت عرض دهانهها و با تغییر شیب دهانهها از 5/1:1 به منحنی (ربع دایره) حدود 3 درصد افزایش مییابد. در شرایط جریان مستغرق، با کاهش نسبتبارآبی ((Ho/P، نسبت بار آبی مستغرق به بار آبی آزاد بالادست (H*/Ho) افزایش مییابد. در سرریز کلیدپیانویی، با نسبت عرض دهانههای برابر 1 و در مقادیر نسبتهای استغراق کوچکتر از 0/48(0/48>S ) عمق پاییندست تأثیری بر عمق بالادست سرریز ندارد و H*=Ho است. اصلاح سرریزهای کلیدپیانویی با نسبت عرض دهانهها برابر 1 باعث میشود که در این سرریز شروع استغراق زودتر و استغراق کامل دیرتر بهوجود آید و اصلاح سرریزهای کلیدپیانویی با شیبهای منحنی شکل و نسبت عرض دهانهها برابر 1 باعث میشود که استغراق در این سرریز دیرتر شروع شود و حد استغراق کامل آنها تغییری نکند.
مهدی اسمعیلی ورکی؛ امیر رجائی؛ بهنام شفیعی ثابت
چکیده
سازه‌های کنترل تراز بستر را برای جلوگیری از افت بستر رودخانه و حفظ پایداری سواحل و جلوگیری از به خطر افتادن سازه‌های احداث شده در آن می سازند. یکی از موضوعات مهم در طراحی و ایمنسازی این سازه‌ها، پیش‌بینی عمق آبشستگی در پاییندست آنها و روش‌های کاهش آن است. در این تحقیق تأثیر پارامترهای هیدرولیکی بر مشخصات آبشستگی در پاییندست ...
بیشتر
سازه‌های کنترل تراز بستر را برای جلوگیری از افت بستر رودخانه و حفظ پایداری سواحل و جلوگیری از به خطر افتادن سازه‌های احداث شده در آن می سازند. یکی از موضوعات مهم در طراحی و ایمنسازی این سازه‌ها، پیش‌بینی عمق آبشستگی در پاییندست آنها و روش‌های کاهش آن است. در این تحقیق تأثیر پارامترهای هیدرولیکی بر مشخصات آبشستگی در پاییندست سازه‌های کنترل تراز بستر با پلان کنگرهای در آزمایشگاه بررسی شد. سرریزهای مورد مطالعه دارای هندسه‌های مختلف مستطیلی و ذوزنقه‌ای بودند. آزمایشها برای شرایط مختلف دبی و عمق پایاب اجرا شد. مقایسۀ نتایج بهدست آمده نشان میدهد که با کاهش طول سیکل در جهت جریان سرریزهای کنگرهای- ذوزنقه‌ای، عملکرد آنها در کاهش عمق آبشستگی بیشتر میشود به گونه‌ای که کاهش عمق آبشستگی به‌طور متوسط تا 19 درصد می‌رسد. در سرریزهای کنگرهای- مستطیلی، هرچه سیکل‌های ورودی عریضتر باشد، عملکرد سرریز بهتر خواهد بود. کاهش عمق آبشستگی، در مقایسه با سازۀ کنترل تراز بستر خطی، به‌طور متوسط تا 10 درصد می‌رسد. در این تحقیق همچنین رابطه جدیدی برای تخمین حداکثر عمق آبشستگی برای سازۀ کنترل تراز بستر کنگرهای ارائه شده است. نتایج آزمایشها نشان میدهد که رابطۀ ارائه شده نتایج مناسبی برای داده‌های نمونۀ اصلی دارد و دقت آن نیز مناسب است.
مهدی اسمعیلی ورکی؛ حنانه شفاعت طلب دهقانی؛ افشین اشرف‌زاده
چکیده
سرریزهای کنگرهای اغلب گزینه‌ای مطلوب برای تنظیم تراز آب بالادست و افزایش دبی جریان می‌باشند. اگرچه طراحی بهینه آنها به‌علت ویژگی‌های پیچیده جریان و شمار زیادی از متغیرهای هندسی و هیدرولیکی طراحی دشوار است. از جمله پارامترهای اثرگذار بر ضریب دبی جریان در سرریزها، وضعیت رسوب‌گذاری در بالادست و استغراق در پاییندست آنها می‌باشد ...
بیشتر
سرریزهای کنگرهای اغلب گزینه‌ای مطلوب برای تنظیم تراز آب بالادست و افزایش دبی جریان می‌باشند. اگرچه طراحی بهینه آنها به‌علت ویژگی‌های پیچیده جریان و شمار زیادی از متغیرهای هندسی و هیدرولیکی طراحی دشوار است. از جمله پارامترهای اثرگذار بر ضریب دبی جریان در سرریزها، وضعیت رسوب‌گذاری در بالادست و استغراق در پاییندست آنها می‌باشد که در نتیجه آن، عملکرد این سازه‌ها تحت تاثیر قرار می‌گیرد. در این پژوهش تاثیر افزایش ترازهای مختلف پایاب (یک سوم و دو سوم ارتفاع سرریز) بر تغییر ضریب دبی جریان در سرریز کنگرهای پلان ذوزنقه‌ای با هندسه‌های مختلف در شرایط بدون رسوب و تراز رسوب‌گذاری 90 درصد ارتفاع سرریز به‌صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل نتایج حاکی از آن است که تراز پایاب یک سوم ارتفاع سرریز تاثیری بر ضریب دبی جریان در سرریزهای مورد مطالعه نداشت اما با افزایش تراز بستر پایاب به دو سوم ارتفاع سرریز، به دلیل کاهش حجم توده هوای محبوس در زیر سفره‌های ریزشی جریان و در نتیجه تغییر الگوی ریزشی جریان از حالت جهنده به چسبنده که افت هد جریان در بالادست این سرریزها را به دنبال دارد، ضریب دبی جریان در سرریزهای کنگرهای ذوزنقه‌ای در شرایط بدون رسوب بین 3/3 تا 2/12 درصد و تراز رسوب‌گذاری 90 درصد ارتفاع در بالادست سرریز بین 1/2 تا 2/9 درصد نسبت به شرایط پایاب غیرمستغرق در دبی حداکثر افزایش مییابد. همچنین معادله‌ای، برای برآورد ضریب دبی جریان سرریزهای کنگرهای پلان ذوزنقه‌ای در شرایط رسوب‌گذاری در بالادست و پایاب مستغرق ارائه گردید.
