شناسنامه علمی شماره
دوره 20، شماره 76 ، مهر 1398
مقاله پژوهشی
امیر مرادی نژاد؛ امیر حمزه حقی آبی؛ مجتبی صانعی؛ حجت الله یونسی
چکیده
برای کاهش رسوب ورودی به دهانۀ آبگیر میتوان از دیوار جداکننده بهعنوان سازۀ کنترلکنندۀ ورود رسوب به آبگیر استفاده کرد. دیوار جداکننده باعثتغییرالگوی جریان ودر نتیجه تغییر مقداررسوبورودی به آبگیر میشود.متوسط زاویههای خطوط جریان که به آبگیر وارد میشوند از کف به سمت سطح زیاد میشود. در این تحقیق، اثر دیوار جداکننده ...
بیشتر
برای کاهش رسوب ورودی به دهانۀ آبگیر میتوان از دیوار جداکننده بهعنوان سازۀ کنترلکنندۀ ورود رسوب به آبگیر استفاده کرد. دیوار جداکننده باعثتغییرالگوی جریان ودر نتیجه تغییر مقداررسوبورودی به آبگیر میشود.متوسط زاویههای خطوط جریان که به آبگیر وارد میشوند از کف به سمت سطح زیاد میشود. در این تحقیق، اثر دیوار جداکننده و آبشکن بر تغییرات مؤلفۀ سرعت بررسی شده است. مؤلفههای سرعت در دو بعد جهت جریان در کانال اصلی و عمود بر جریان در جلو دهانۀ آبگیر و زاویۀ ورود جریان در طول دهانۀ آبگیر تعیین گردید. با استفاده از زاویۀ بردار سرعت ورودی به آبگیر و مؤلفههای طولی و عرضی سرعت، توزیع سرعت و نحوۀ ورود و انتقال رسوبات به آبگیر در لایههای مختلف بررسی گردید. تغییرات سرعت در جلو دهانۀ آبگیر در سه لایه با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج بررسیها نشان میدهد به خاطر هدایت جریان توسط آبشکن و وجود دیوار جداکننده و تأثیر روی لایههای میانی و کف، زاویه بردار سرعت در لایۀ سطحی بیشتر است تا در لایههای دیگر. وجود آبشکن باعث شده سرعت طولی در لایۀ نزدیک کف 25/2 برابر و سرعت عرضی در لایۀ سطحی 33/1 برابر نسبت به حالت بدون آبشکن افزایش یابد.
مقاله پژوهشی
ابوالفضل برقی خضرلو؛ علیرضا وطن خواه
چکیده
دریچههای کشویی در تاج سرریزهای اوجی با ارتفاع زیاد (سدهای تنظیمی) یا با ارتفاع کم (بهعنوان آستانه) بهمنظور کنترل بهتر جریان طراحی و استفاده میشوند. در حالت دوم، متناسب با ترکیبهای مختلف هندسۀ سرریز، بازشدگی دریچه، عمق بالادست و عمق پاییندست، چهار شرط مختلف جریان قابل تشخیص است: الف) جریان کنترل نشدۀ آزاد، ب) جریان کنترل ...
بیشتر
دریچههای کشویی در تاج سرریزهای اوجی با ارتفاع زیاد (سدهای تنظیمی) یا با ارتفاع کم (بهعنوان آستانه) بهمنظور کنترل بهتر جریان طراحی و استفاده میشوند. در حالت دوم، متناسب با ترکیبهای مختلف هندسۀ سرریز، بازشدگی دریچه، عمق بالادست و عمق پاییندست، چهار شرط مختلف جریان قابل تشخیص است: الف) جریان کنترل نشدۀ آزاد، ب) جریان کنترل نشدۀ مستغرق، ج) جریان کنترل شدۀ آزاد و د) جریان کنترل شدۀ مستغرق. تعیین حد تبدیل هر یک از این شرایط جریان به یکدیگر در کاربرد معادلات دبی در هر وضعیت سودمند خواهد بود. در این تحقیق، با استفاده از برداشتهای آزمایشگاهی روی دو سرریز اوجی با ارتفاع مختلف و نیز از دادههای آزمایشگاهی مدل سرریز دریچهدار پروژه کنترل آب فلوریدای جنوبی و مرکزی، روابطی برای تعیین حدود تبدیل و تعیین آبگذری در شرایط چهارگانه ارائه شده است. در شرایط جریان کنترل نشدۀ آزاد، میانگین قدرمطلق خطای نسبی در تعیین دبی از روابط پیشنهادی 95/1 درصد، در شرایط جریان کنترل شدۀ آزاد و مستغرق بهترتیب معادل 2 و 5 درصد است. نتایج بررسیها نشان میدهد حد تبدیل جریان کنترل نشده به کنترل شده هنگامی است که عمق بالادست از حدود 46/1 برابر بازشدگی دریچه افزایش یابد. با افزایش ارتفاع پاییندست و کاهش ارتفاع بالادست سرریز نیز آستانۀ استغراق نسبی سرریز و میزان آبگذری افزایش مییابد.
مقاله پژوهشی
مصطفی مردانی نجف آبادی؛ عباس عبدشاهی؛ معصومه فروزانی؛ منیره زینالی
چکیده
مطالعات نشان میدهد که عملکرد بسیاری از شبکه‌های آبیاری و زهکشی موجود بنا به دلایلی مانند نقص در طراحی و اجرا و نبود مدیریت مناسب، کمتر از حد انتظار است. وجود عوامل مؤثر متعدد بر عملکرد این شبکه‌ها، مسئله ارزیابی را پیچیده کرده است. یکی از روش‌های بسیار کارآمد در زمینۀ ارزیابی کارایی، روش تحلیل پوششی داده‌هاست. البته فرض دقیق و ...
بیشتر
مطالعات نشان میدهد که عملکرد بسیاری از شبکه‌های آبیاری و زهکشی موجود بنا به دلایلی مانند نقص در طراحی و اجرا و نبود مدیریت مناسب، کمتر از حد انتظار است. وجود عوامل مؤثر متعدد بر عملکرد این شبکه‌ها، مسئله ارزیابی را پیچیده کرده است. یکی از روش‌های بسیار کارآمد در زمینۀ ارزیابی کارایی، روش تحلیل پوششی داده‌هاست. البته فرض دقیق و معین بودن دادههای مورد استفاده در این روش، باعث ایجاد محدودیت‌هایی در استفاده از آن میشود. از این‌رو، در مطالعۀ حاضر برای تعیین کارایی فنی، کارایی مقیاس و کارایی فنی خالص در چهار شبکه آبیاری و زهکشی کارون بزرگ با در نظر گرفتن مسئلۀ عدم حتمیت در داده‌ها، از روش تحلیل پوششی داده‌ها با پارامترهای کنترلکنندۀ میزان محافظه‌کاریاستفاده شد. نتایج بررسیها نشان میدهد که در سطح احتمال 50 درصد انحراف از محدودیت، شبکۀ آبیاری و زهکشی گتوند و شمال شرق اهواز بهترتیب با میانگین 1 و 52/0 امتیاز، بیشترین و کمترین کارایی را دارند. بررسی علل ناکارایی در شبکه‌ها نشان میدهد که هزینه‌های پرسنلی و تعمیر و نگهداری بیشترین تأثیر را بر این امر داشته بهنحوی که درصد اختلاف میان مقدار واقعی و مطلوب این دو نهاده بهترتیب 48 و 41 درصد است. برای اطمینان خاطر تصمیم‌گیرندگان در بهکارگیری نتایج حاصل از مطالعه، با استفاده از شبیهسازی مونت‌کارلو، اعتبار روش مذکور سنجیده شد. نتایج بهدست آمده بیانگر توانمندی مدل تحلیل پوششی داده‌ها با پارامترهای کنترلکنندۀ میزان محافظه‌کاری در مقابل دادههای نامطمئن است.
مقاله پژوهشی
احمد زارع گنجارودی؛ محسن مسعودیان؛ مهدی اسمعیلی ورکی
چکیده
رودخانه‌ها در مواقع سیلابی اجسام شناور مانند بقایای درختان و گیاهان را با خود حمل می‌کنند که تجمع آنها مقابل پایه‌های پل میتواند با انسداد، تنگ‌کردن یا تغییردادن مسیر جریان در دهانه‌های پل، تشدید آب‌شستگی در اطراف آن را بههمراه داشته باشد و با توسعۀ عمق آب‌شستگی به زیر پی پل‌ها، تخریب آنها رخ دهد. در تحقیق حاضر تأثیر ابعاد ...
بیشتر
رودخانه‌ها در مواقع سیلابی اجسام شناور مانند بقایای درختان و گیاهان را با خود حمل می‌کنند که تجمع آنها مقابل پایه‌های پل میتواند با انسداد، تنگ‌کردن یا تغییردادن مسیر جریان در دهانه‌های پل، تشدید آب‌شستگی در اطراف آن را بههمراه داشته باشد و با توسعۀ عمق آب‌شستگی به زیر پی پل‌ها، تخریب آنها رخ دهد. در تحقیق حاضر تأثیر ابعاد اجسام شناور، تراز کارگذاری و ضخامت سر شمع، آرایش و قطر شمع‌ها بر توسعۀ زمانی و عمق حداکثر آب‌شستگی در اطراف گروه‌پایه کج بررسی شده است. پایۀ پل مورد بررسی متشکل است از دو پایۀ مستطیلی شکل با ابعاد 5/2 در 5/3 سانتی‌متر که با زاویۀ 28 درجه روی سر شمعی با ضخامت‌های (Tpc) 3 و 5 سانتی‌متر و ابعاد 10 در 16 سانتی‌متر که روی شمع‌هایی با آرایش 2×2 و 3×2 و قطرهای مختلف نصب گردید. آزمایش‌ها در شرایط آب زلال برای عمق‌های نسبی (نسبت عمق جریان به عرض پایه) 42/6 و 85/7، ترازهای نسبی کارگذاری سر شمع (Z/Tpc)، 0 و 1 و 5/1، جسم شناور با عرض نسبی (نسبت عرض جسم شناور به عرض پایه) 85/2، طول‌های نسبی (نسبت طول در راستای جریان جسم شناور به عرض پایه) 2، ضخامت‌های نسبی جسم شناور (نسبت ضخامت جسم شناور به عرض پایه) 85/0 و 42/1، اجرا شده است. مقایسۀ نتایج بهدست آمده نشان میدهد در تراز نسبی کارگذاری سر شمع 0Z/Tpc = حضور جسم شناور عمق حداکثر آب‌شستگی را در محدودۀ هندسه‌های مختلف سر شمع و آرایش شمع‌ها بهطور متوسط 5/8 درصد نسبت به حالت بدون جسم افزایش میدهد. با تغییر تراز کارگذاری سر شمع به 1Z/Tpc=، حضور جسم شناور بهطور متوسط عمق حداکثر آب‌شستگی را به میزان 5/4 درصد نسبت به حالت بدون جسم افزایش میدهد. با افزایش تراز کارگذاری سر شمع به 5/1Z/Tpc=، حضور جسم شناور عمق حداکثر آب‌شستگی را بهطور متوسط بهمیزان 4 درصد نسبت به حالت بدون جسم شناور افزایش میدهد. تجزیه و تحلیل نتایج حاکی از آن است که در شرایط حضور جسم شناور، افزایش عمق جریان بیشتر از 42/6 عرض پایه تأثیر محسوسی بر عمق حداکثر آب‌شستگی ندارد.
مقاله پژوهشی
علی آرمان؛ رضوان ولیزاده
چکیده
پیش‌بینی تنش ﺑﺮﺷﻲ در ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎی روﺑﺎز در ﺑﺴﻴﺎری از ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ مانند ﻃﺮاﺣﻲ ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎی ﭘﺎﻳﺪار، محاسبۀ اﻓﺖ اﻧﺮژی و رﺳﻮب‌گذاری در ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎ بااﻫﻤﻴﺖ است. در مواقع سیلابی، بهدﻟﻴﻞ ﺗﻔﺎوت ﻋﻤﻖ ﺟﺮﻳﺎن ﺑﻴﻦ ﻛﺎﻧﺎل اﺻﻠﻲ و دﺷﺖﻫﺎی ﺳﻴﻼﺑﻲ اﻃﺮاف، ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﻳﺎن ﻧﻴﺰ ﻣﺘﻔﺎوت است و ﻣﺘﻌﺎﻗﺒﺎً ﻣﻴﺰان ...
بیشتر
پیش‌بینی تنش ﺑﺮﺷﻲ در ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎی روﺑﺎز در ﺑﺴﻴﺎری از ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ مانند ﻃﺮاﺣﻲ ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎی ﭘﺎﻳﺪار، محاسبۀ اﻓﺖ اﻧﺮژی و رﺳﻮب‌گذاری در ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎ بااﻫﻤﻴﺖ است. در مواقع سیلابی، بهدﻟﻴﻞ ﺗﻔﺎوت ﻋﻤﻖ ﺟﺮﻳﺎن ﺑﻴﻦ ﻛﺎﻧﺎل اﺻﻠﻲ و دﺷﺖﻫﺎی ﺳﻴﻼﺑﻲ اﻃﺮاف، ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﻳﺎن ﻧﻴﺰ ﻣﺘﻔﺎوت است و ﻣﺘﻌﺎﻗﺒﺎً ﻣﻴﺰان ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﻲ و ﺗﻮزﻳﻊ آن به شکلی چشمگیر ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻲکند. در تحقیق حاضر، کارایی مدل عددی سهبعدیAnsys Fluent در شبیهسازی پارامترهای مختلف هیدرولیکی برای کانال مرکب مستطیلی با بسترهای صاف و زبر بررسی شده است. مدل آشفتگی و شبکۀ مشبندی به کمک نتایج حاصل از مدل آزمایشگاهی و مدل عددی صحت‌سنجی و سناریوهای مختلف به کمک مدل عددی مذکور شبیهسازی شد. مقایسۀ مقادیر تنش برشی نشان میدهد که با کاهش عمق در دشتهای سیلابی، میزان و درصد تنش برشی در دشتهای سیلابی افزایش و در کانال اصلی کاهش مییابد و با افزایش زبری، میزان تنش برشی افزایش مییابد. نتایج بررسیها همچنین بیانگر این نکته است که با افزایش دبی قدرت جریان افزایش مییابد و در محل تلاقی دشتهای سیلابی و کانال اصلی سرعت بیشتر است و گردابه‌هایی در این محل تشکیل میشود. نتایج این تحقیق میتواند در طراحی کانال های پایداربهخصوص در محل تلاقی کانال اصلی و دشتهای سیلابی نقش بسزایی داشته باشد.
مقاله پژوهشی
سید شهاب بنی طبا؛ منوچهر حیدر پور؛ ناهید پورعبدالله
چکیده
آب عبوری از روی سریزها یا زیر دریچهها اغلب دارای انرژی زیادی میباشد. چنانچه این آب با همان انرژی وارد رودخانه شود موجب خرابی سازههای پاییندست میشود. یکی از راههای کاهش این انرژی ایجاد پرش هیدرولیکی میباشد. لذا مطالعه و تحقیق در مورد پرش هیدرولیکی اهمیت زیادی دارد. در تحقیق حاضر خصوصیات پرش هیدرولیکی روی بسترهایی ...
بیشتر
آب عبوری از روی سریزها یا زیر دریچهها اغلب دارای انرژی زیادی میباشد. چنانچه این آب با همان انرژی وارد رودخانه شود موجب خرابی سازههای پاییندست میشود. یکی از راههای کاهش این انرژی ایجاد پرش هیدرولیکی میباشد. لذا مطالعه و تحقیق در مورد پرش هیدرولیکی اهمیت زیادی دارد. در تحقیق حاضر خصوصیات پرش هیدرولیکی روی بسترهایی با زبری ذوزنقهای قائمالزاویه با ارتفاعهای 5/0، 1 و 2 سانتی‌متر و شیبهای صفر، 5/1- درصد و 3- درصد مورد بررسی قرار گرفته است. با در نظر گرفتن عدد فرود در محدوده 4 تا 9 نسبت اعماق مزدوج بهطور متوسط 8/18 درصد نسبت به حالت کلاسیک کاهش داشته است. همچنین افت انرژی 6/9 درصد نسبت به حالت کلاسیک افزایش پیدا کرده است. بیشترین کاهش عمق ثانویه مربوط به زبری 2 سانتی‌متر و شیب 3- درصد بوده است. همچنین زبری و شیب معکوس بر طول پرش تأثیر داشته و باعث کاهش آن نسبت به پرش کلاسیک شده است.
مقاله پژوهشی
اسحاق انصاری؛ دکتر محسن مسعودیان؛ محمد صدقی اصل
چکیده
تخمین پروفیل سطح آبدرآبخوانهاهنگامی با اهمیت خواهد شد که متأثر و هم‌زمان با تغذیۀ سطحی (مانند بارش) باشد. تغذیۀ سطحی میتواند موقعیت و وضعیت نیمرخ سطح آب را دچار نوسان کند و مهندس طراح نتواند پروفیل سطح آب را به‌خوبی برآورد کند. این حالت در شرایطی سختتر خواهد شد که مصالح آبخوان درشتدانه یا به اصطلاح مصالحی با نفوذپذیری ...
بیشتر
تخمین پروفیل سطح آبدرآبخوانهاهنگامی با اهمیت خواهد شد که متأثر و هم‌زمان با تغذیۀ سطحی (مانند بارش) باشد. تغذیۀ سطحی میتواند موقعیت و وضعیت نیمرخ سطح آب را دچار نوسان کند و مهندس طراح نتواند پروفیل سطح آب را به‌خوبی برآورد کند. این حالت در شرایطی سختتر خواهد شد که مصالح آبخوان درشتدانه یا به اصطلاح مصالحی با نفوذپذیری بالا و سرعت جریان آب نیز در وضعیت غیردارسی باشد. بههمیندلیلضروریاستبامحاسبة مقداردقیق نیمرخنشتازآبخوانودر نظرگرفتنمسائلفنی،از خطرهایجانیومالیمحتملجلوگیری شود. در همین راستا باارائۀ یکحلتحلیلی(ریاضی) بااثر تغذیه و فرضیاتغیردارسیوجریانمتلاطمتوسعه یافتهبهبررسیپروفیلجریاندرونمصالحدرشتدانهپرداختهشدهاست. در این تحقیق، از دادههای یک مدل آزمایشگاهی با طول، عرض و ارتفاع بهترتیب 5، 6/0 و 1 متر، با شیب 0135/0 و دارای شرایط مرزی تراز آب بالادست و پاییندست مختلف و متأثر از تغذیه سطحی،مدلسازی و برای مقایسه و ارزیابی مدل تحلیلی این پژوهش از معادلات دیگر محققان استفاده شد که در نهایت نتایج حاصل از این تحقیق، دقت بالای حل ارائه شده را نشان داده است.
مقاله پژوهشی
حیدر طایفه رضایی؛ جمال احمدآلی؛ خالد احمدآلی
چکیده
این مطالعه بهمنظور ارزیابی راندمان کل آبیاری و هیدرومدول واقعی دشت نازلوچای ارومیه با استفاده از روش بیلان آب، در سال 1391 اجرا گردید. مطالعات شامل اندازه‌گیری‌های صحرایی، مطالعات میدانی، و بررسی آمار و اطلاعات موجود بود. راندمان کاربرد در 14 مزرعه اندازه‌گیری شد که مقدار آن از 4/55 تا 8/78 درصد متغیر بود. راندمان توزیع از 75 تا 94 درصد ...
بیشتر
این مطالعه بهمنظور ارزیابی راندمان کل آبیاری و هیدرومدول واقعی دشت نازلوچای ارومیه با استفاده از روش بیلان آب، در سال 1391 اجرا گردید. مطالعات شامل اندازه‌گیری‌های صحرایی، مطالعات میدانی، و بررسی آمار و اطلاعات موجود بود. راندمان کاربرد در 14 مزرعه اندازه‌گیری شد که مقدار آن از 4/55 تا 8/78 درصد متغیر بود. راندمان توزیع از 75 تا 94 درصد و راندمان انتقال آب نیز از 66 تا 92 درصد متغیر بود. راندمان کل شبکه سنتی دشت، برابر 44 درصد و نیاز آبی خالص ترکیب کشت دشت بر اساس روش پنمن-مانتیث برابر 4930 مترمکعب بر هکتار بود و بدین‌ترتیب، نیاز آبی ناخالص ترکیب کشت دشت برابر 11204 مترمکعب بر هکتار بهدست آمد. شبکۀ آبیاری سنتی دشت نازلوچای در پاییندست حوضۀ آبریز نازلوچای واقع شده و مساحت خالص زمین‌های آن برابر 29050 هکتار است. میزان متوسط برداشت آب از رودخانۀ نازلوچای برابر 128 میلیون مترمکعب در سال و اختلاف حجم آب ورودی و خروجی آب زیرزمینی دشت برابر 13 میلیون مترمکعب در سال است. نزدیک به 29 میلیون مترمکعب در سال بیلان منفی در دشت وجود دارد. در مجموع، آب مصرفی در دشت نازلوچای برابر 170 میلیون مترمکعب در سال و هیدرومدول واقعی آبیاری دشت نازلوچای برابر 5838 مترمکعب در سال در هکتار است. نتایج بررسیها نشان میدهد راندمان کل آبیاری دشت نازلوچای برای کشاورزی در حدود 85 درصد است. نتایج این مطالعه نیز نشان میدهد که میزان واقعی مصرف آب کشاورزی در این حوضه کمتر از ارقام اعلام شده بر مبنای راندمان در سطح کشور است، حتی در ارقام اعلام شده برای بهره‌وری آب برای تولید محصولات زراعی و باغی باید تجدید نظر شود.
