مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
رسول قبادیان؛ سارا حشمتی؛ سید احسان فاطمی
چکیده
به منظور طراحی بهینه ایستگاه پمپاژ و خط انتقال آن، یک مدل کامپیوتری توسعه داده شد. در این مدل مجموع هزینه های جاری و ثابت طرح بر مبنای بهینه سازی به روش الگوریتم ژنتیک دودویی با رعایت محدودیتهای سرعت و فشار کمینه میشود. مشخصات هیدرولیکی و اقتصادی لوله ها و پمپهای موجود در بازار ایران به عنوان یک بانک اطلاعاتی ...
بیشتر
به منظور طراحی بهینه ایستگاه پمپاژ و خط انتقال آن، یک مدل کامپیوتری توسعه داده شد. در این مدل مجموع هزینه های جاری و ثابت طرح بر مبنای بهینه سازی به روش الگوریتم ژنتیک دودویی با رعایت محدودیتهای سرعت و فشار کمینه میشود. مشخصات هیدرولیکی و اقتصادی لوله ها و پمپهای موجود در بازار ایران به عنوان یک بانک اطلاعاتی و فایل داده برای مدل تعریف شده است. بعد از طراحی بهینه سیستم با هدف کنترل ایمنی سیستم از نقطه نظر ضربه قوچ محاسبات مربوط به شبیه سازی جریان غیر ماندگار در محیط کاری مدل نیز انجام میشود. پس از صحت سنجی مدل، طراحی خط انتقال و ایستگاه پمپاژ سد خارج از بستر بیستون کرمانشاه مورد بررسی قرارگرفت. نیمرخ طولی مسیر، دبی انتقالی، محدوده های مجاز فشار و سرعت، پارامترهای الگوریتم ژنتیک و همچنین پارامترهای اقتصادی برای مدل تعریف شد. پس از اجرای مکرر مدل نهایتاً نتایج بهینه بدست آمد. خروجی مدل نشان داد برای انتقال آب با دبی 3500 لیتر بر ثانیه در طول 6 ماه از سال (آذر تا اردیبهشت) از رودخانه گاماسیاب به سد خارج از بستر بیستون استفاده از لوله فولادی به قطر 1600 میلیمتر و پمپ گریز از مرکز مدل 200-50-500 کمترین هزینه را در طی 20 سال عمر مفید پروژه تحمیل می نماید. همچنین نتایج شبیه سازی ضربه قوچ سیستم بهینه نشان داد مخزن هوا با شعاع 3 متر و ارتفاع حدود 5/5 متر خط لوله را از نقطه نظر ضربه قوچ ناشی از قطع ناگهانی ایستگاه پمپاژ ایمن نگه می دارد. علاوه بر این لازم است این مخزن در شرایط اولیه تا نیمه پر از آب بوده و فشار هوای بالای آن حدود 86 مترباشد.
مقاله پژوهشی
ژئوتکنیک
رضا محمدپور؛ عاطفه تقی شاهبازی؛ تورج سبزواری؛ مهدی کرمی مقدم
چکیده
عموما پایه پل ها به علت ملاحظات اقتصادی و ژئوتکنیک بر روی فونداسیون اجرا می گردد. اکثر مطالعات انجام شده پیرامون تغییرات زمانی آبشستگی، مربوط به پایه ها یکنواخت بوده و مطالعات کمتری در زمینه پایه های مرکب (پایه به همراه فونداسیون) دردست می باشد. نوآوری این تحقیق علاوه بر تعیین عمق بهینه قرار گیری فونداسیون، بررسی تغییرات زمانی آبشستگی ...
بیشتر
عموما پایه پل ها به علت ملاحظات اقتصادی و ژئوتکنیک بر روی فونداسیون اجرا می گردد. اکثر مطالعات انجام شده پیرامون تغییرات زمانی آبشستگی، مربوط به پایه ها یکنواخت بوده و مطالعات کمتری در زمینه پایه های مرکب (پایه به همراه فونداسیون) دردست می باشد. نوآوری این تحقیق علاوه بر تعیین عمق بهینه قرار گیری فونداسیون، بررسی تغییرات زمانی آبشستگی در اطراف پایه های مرکب مستطیلی و همچنین تاثیر ابعاد پایه و فونداسیون بر عمق آبشستگی می باشد. در کلیه آزمایشها فونداسیون در زیر تراز بستر قرار گرفته و تحت شرایط آب زلال و با رسوبات یکنواخت با قطر متوسط 0.7 میلیمتر انجام شد. نتایج حاصله نشان می دهد که در تمامی حالات عمق آبشستگی در اطراف پایه های مرکب کمتر از پایه های یکنواخت می باشد. از طرفی در پایه های مرکب آبشستگی تا تراز فونداسیون گسترش یافته و سپس فونداسیون به عنوان مانعی برای مدت زمان مشخصی (زمان تأخیر) از پیشرفت آبشستگی جلوگیری می کند. زمان تأخیر و عمق آبشستگی به عرض پایه (L)، عرض فونداسیون (Lf) و همچنین تراز قرارگیری فونداسیون (Z) بستگی دارد. با افزایش تراز نسبی فونداسیون زیر بستر (Z/L)، میزان آبشستگی کاهش یافته تا به مقدار حداقل خود در تراز بین L تا L1.2برسد. از نتایج این تحقیق می توان به تاثیر حضور فونداسیون در تراز مناسب بر افزایش زمان تعادل آبشستگی و در نتیجه فراهم شدن زمان کافی برای تعمیرات فونداسیون پس از بروز سیل اشاره کرد.
مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
ابراهیم ولیزادگان؛ سمیه عباسی
چکیده
چکیده یکی از روشهای مرسوم و ساده برای اندازه‌گیری جریان در کانالها، استفاده از فلومها می‌باشد. در فلومها با اندازه‌گیری عمق جریان در نقاط مشخص مقطع کنترل می‌توان دبی جریان را بدست آورد. در این تحقیق پس از بررسی روابط پیشنهادی محاسبه دبی جریان، امکان ایجاد مقطع کنترل با نصب پایه‌های منشوری در محور مرکزی کف کانال ذوزنقه‌ای و اندازه‌گیری ...
بیشتر
چکیده یکی از روشهای مرسوم و ساده برای اندازه‌گیری جریان در کانالها، استفاده از فلومها می‌باشد. در فلومها با اندازه‌گیری عمق جریان در نقاط مشخص مقطع کنترل می‌توان دبی جریان را بدست آورد. در این تحقیق پس از بررسی روابط پیشنهادی محاسبه دبی جریان، امکان ایجاد مقطع کنترل با نصب پایه‌های منشوری در محور مرکزی کف کانال ذوزنقه‌ای و اندازه‌گیری دبی جریان، مطالعه شد. بررسی‌های آزمایشگاهی بر اساس 384 آزمایش روی چهار پایه منشوری در چهار شیب جانبی متفاوت صورت گرفت و با استفاده از آنالیز ابعادی، برای هر شیب جانبی معین، در شرایط جریان‌های آزاد و مستغرق رابطه تعیین دبی جریان بدست آمد. برای تعیین دقت روابط و نمودارهای بدست آمده، از پارامترهای آماری حداکثر خطا (ME)، ریشه دوم میانگین مربعات خطا (RMSE) و متوسط قدر مطلق خطای نسبی(MARE) استفاده شد. حداکثر مقدار برای متوسط قدر مطلق خطای نسبی در برآورد دبی جریان با استفاده از رابطه مختص یک شیب جانبی معین، معادل 3/6 و 12 درصد به ترتیب در شرایط جریان آزاد و مستغرق بدست آمد. متوسط قدر مطلق خطای نسبی بر اساس رابطه بدست آمده برای شیب‌های جانبی مختلف در شرایط جریان آزاد و مستغرق به ترتیب 3/8 و 2/10 درصد و بر اساس رابطه پیشنهادی تعیین دبی که هم برای شرایط جریان آزاد و هم برای شرایط جریان مستغرق بدست آمده، 19 درصد است. بر اساس نتایج حاصله، استفاده از این روش اندازه‌گیری جریان در کانالهای ذوزنقه‌ای در شرایط جریان آزاد مناسب و در جریان مستغرق با پذیرش خطای حداکثر 12 درصدی قابل استفاده است.
مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
ایرج رضاپور؛ محمود شفاعی بجستان؛ بابک امین نژاد
چکیده
امروزه لوله‌های پلیمری به‌علت برتری‌های قابل‌ملاحظه فنی و اقتصادی نسبت به سایر لوله‌ها با روند رو به رشدی در سیستم‌های آبرسانی عمومی و صنعتی و انتقال فاضلاب در سراسر دنیا استفاده می‌شوند. این موضوع لزوم شناخت رفتار سازه‌ای و عملکرد هیدرولیکی لوله‌های پلیمری و تأثیرات خواص ویسکوالاستیک بر نحوه تشکیل و میرایی موج فشار را بیش‌ازپیش ...
بیشتر
امروزه لوله‌های پلیمری به‌علت برتری‌های قابل‌ملاحظه فنی و اقتصادی نسبت به سایر لوله‌ها با روند رو به رشدی در سیستم‌های آبرسانی عمومی و صنعتی و انتقال فاضلاب در سراسر دنیا استفاده می‌شوند. این موضوع لزوم شناخت رفتار سازه‌ای و عملکرد هیدرولیکی لوله‌های پلیمری و تأثیرات خواص ویسکوالاستیک بر نحوه تشکیل و میرایی موج فشار را بیش‌ازپیش ضروری میسازد که سبب ارائه طرحهای بهینه از منظر اقتصادی و فنی خواهد شد. برای بررسی این موضوع از یک مدل آزمایشگاهی خطوط لوله انتقال پلیاتیلن در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران اهواز استفاده شد. نتایج نشان داد بلافاصله پس از بستن سریع شیر ضربهقوچ، یک پیک فشاری قابل توجه و به دنبال آن یک افت ناگهانی در سیگنال فشار قابلمشاهده است. چنانچه محاسبات بر اساس مدول الاستسیسته ارایه شده توسط کارخانه انجام شود حتی با فرض الاستیک بودن لوله، مقدار اضافه فشار حدود 6/16 تا 65/37 درصد کمتر از مقدار واقعی می باشد. به دلیل تغییر شکلهای تأخیری دیواره لوله، امواج فشاری بهسرعت میرا شده و با گذشت زمان از شروع جریان گذرا، تأخیر زمانی آن بیشتر میشود.
مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
محمد هادی فتاحی؛ علی سینایی
چکیده
در این پژوهش شبیه سازی عددی با نرم‌افزار Flow3D و بهینه‌سازی ابعاد هندسی سرریز پلکانی توسط الگوریتم ژنتیک با هدف ارائه طرحی بهینه به منظور کاهش هزینه های احداث سرریز مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور ابتدا مدل آزمایشگاهی سرریز پلکانی سد جره در استان خوزستان به منظور حل عددی و صحت‌سنجی در نرم‌افزار Flow3D شبیه‌سازی شده است و سپس ...
بیشتر
در این پژوهش شبیه سازی عددی با نرم‌افزار Flow3D و بهینه‌سازی ابعاد هندسی سرریز پلکانی توسط الگوریتم ژنتیک با هدف ارائه طرحی بهینه به منظور کاهش هزینه های احداث سرریز مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور ابتدا مدل آزمایشگاهی سرریز پلکانی سد جره در استان خوزستان به منظور حل عددی و صحت‌سنجی در نرم‌افزار Flow3D شبیه‌سازی شده است و سپس برای بهینه‌سازی ابعاد هندسی از الگوریتم ژنتیک چندهدفه (NSGAII) استفاده گردیده است. در بخش مدل‌سازی Flow3D بعد از ورود هندسه مدل آزمایشگاهی به نرم‌افزار و پس از کالیبراسیون مدل، صحت‌سنجی به کمک مقایسه نتایج سرعت اندازه‌گیری شده در آزمایشگاه و خروجی‌های نرم‌افزار انجام گرفته است و در مرحله بهینه سازی پنج حالت هندسی برای مدل درنظر گرفته شد. تعداد پله‌ها از 3 تا 7 پله به‌عنوان قیود مسئله به الگوریتم وارد شدند آنالیز نتایج سرعت مدل فیزیکی توسط نرم افزار Flow3D با دو مدل RNG و K-ε به طور جداگانه محسبه گردیدو پس از مشاهده نتایج ، سرعت حاصل از حل عددی با مدل آشفتگی RNG با خطای کمتر از 10 درصد تطابق مناسبی را با سرعت آزمایشگاهی نشان داد. در مرحله بهینه سازی پس از اتمام فرایند بهینه شدن پارامترهای ابعادی برای هر 5 حالت هندسی تعریف شده تعداد پله، عرض پله و ارتفاع پله مشخص گردید. که نتایج به‌دست آمده نشان‌دهنده بهینه‌شدن ابعاد هندسی مدل آزمایشگاهی می‌باشد. گزینه نهایی بهینه سازی حالت 4 پله با در نظر گرفتن ملاحظات هیدرولیکی و اقتصادی و با عرض (1:50) 072/0 متر و ارتفاع (1:50) 0065/0 متر انتخاب گردید.
مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
عاطفه عرب؛ حسنا شفائی؛ کاظم اسماعیلی
چکیده
در این تحقیق اثر دانه بندی و تغییرات پارامترهای هیدرولیکی در مقطع سیلابی مرکب (با دشت سیلابی یک طرف کانال اصلی) بررسی شد. دو مدل آزمایشگاهی مقطع مرکب با مدل اول شیب دیواره جانبی سیلاب دشت صفر و در مدل دوم مقدار برابر با50 درصد در نظر گرفته شد. همچنین با هدف بررسی تاثیر شیب طولی بر شستن رسوبات بستر رودخانه، شیب طولی در سه گام0.002، 0.004 و0.006 ...
بیشتر
در این تحقیق اثر دانه بندی و تغییرات پارامترهای هیدرولیکی در مقطع سیلابی مرکب (با دشت سیلابی یک طرف کانال اصلی) بررسی شد. دو مدل آزمایشگاهی مقطع مرکب با مدل اول شیب دیواره جانبی سیلاب دشت صفر و در مدل دوم مقدار برابر با50 درصد در نظر گرفته شد. همچنین با هدف بررسی تاثیر شیب طولی بر شستن رسوبات بستر رودخانه، شیب طولی در سه گام0.002، 0.004 و0.006 تغییر داده شد. با هدف بررسی تاثیر قطر متوسط رسوبات بر روند آبشستگی، در طول آزمایش ها از رسوبات ماسه ای با قطر0.9 و 3 میلی متر استفاده شد. با مقایسه تغییرات پارامترهای هیدرولیکی(سرعت، تنش برشی، نسبت عمق کانال اصلی به عمق سیلاب دشت، دبی و عدد فرود) با تغییر دانه بندی رسوب نتایج نشان داد با کاهش اندازه دانه بندی و در شیب عرضی صفر، میزان پارامترهای هیدرولیکی افزایش یافته است. نتایج نشان داد، افزایش شیب طولی و عرضی تاثیر زیادی بر افزایش حجم رسوبات شسته شده در طول کانال دارند و با افزایش این شیب‌های طولی و عرضی در کانال، میزان حجم انتقال رسوبات بیشتری اتفاق می افتد. با بررسی تغییرات تنش برشی و توان جریان واحد در مقابل ظرفیت انتقال رسوب نتایج نشان داد که با افزایش شیب طولی و در شیب عرضی 0.5 ظرفیت انتقال رسوب افزایش یافته است.
مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
حسین ربانیها؛ عبدالمجید لیاقت؛ مسعود سلطانی
چکیده
یکی از عوامل تهدیدکننده برای منابع آب شیرین، پیشروی آب شور و نفوذ آن به سفرۀ آب زیرزمینی است. برای کنترلاین پدیده، در این پژوهش سه راهکار زهکش حائل زیرزمینی، زهکش حائل روباز و پردۀ آب‌بند با استفاده از مدل واسنجی شده HYDRUS_2Dبررسی و ارزیابی شد. نتایج بررسیها نشان داد محل قرارگیری زهکش روباز و زیرزمینی اثر قابل توجهی روی خروج آب و ...
بیشتر
یکی از عوامل تهدیدکننده برای منابع آب شیرین، پیشروی آب شور و نفوذ آن به سفرۀ آب زیرزمینی است. برای کنترلاین پدیده، در این پژوهش سه راهکار زهکش حائل زیرزمینی، زهکش حائل روباز و پردۀ آب‌بند با استفاده از مدل واسنجی شده HYDRUS_2Dبررسی و ارزیابی شد. نتایج بررسیها نشان داد محل قرارگیری زهکش روباز و زیرزمینی اثر قابل توجهی روی خروج آب و املاح از مرز هر دو آبخوان شور و شیرین دارد. مشخص شد با تغییر محل زهکش از نزدیکی مخزن آب شور به مخزن آب شیرین، مقدار آب زهکشی شده با زهکش روباز و زیرزمینی به ترتیب 5/6 و 8/5 متر مکعب بر متر کاهش مییابد، و در حالتی که زهکش روباز در فاصلۀ 90 سانتیمتری از مخزن آب شیرین و عمق 5 سانتیمتری از کف قرار داشته باشد، مقدار تبخیر از سطح خاک در کل مدت شبیه‌سازی بیشتر از مقدار تبخیر در حالت بدون زهکش است و باعث افزایش شوری در محیط بین دو آبخوان میشود. مشاهده شد نصب پردۀ آب‌بند تا عمقهای 55، 65 و 70 سانتیمتر به ترتیب باعث کاهش 6، 15 و 88 درصد ورود جریان آب شور میشود. بهکارگیری روشها استفاده شده در این پژوهش به منظور جلوگیری از پیشروی شوری، جوانب مختلف محیط زیستی در بر دارد و باید با توجه به شرایط هر منطقه و اهمیت آن یکی از راهکارهای موجود انتخاب شود.
مقاله ترویجی
سامانه های نوین آبیاری
افشین یوسف گمرکچی؛ سید ابو القاسم حقایقی مقدم
چکیده
امروزه با توجه توسعه روز افزون اجرای سامانه‌های آبیاری مکانیزه در سطح کشور، در برخی موارد این نوع سامانه‌ها به دلایل فنی و اجتماعی پاسخگوی نیاز بهره‌برداران نبوده و نیاز به توسعه سامانه‌های آبیاری دارای انعطاف‌پذیری بالا و تغییر نگرش در شیوه بهره‌برداری سامانه‌های آبیاری مکانیزه بیش از پیش مشهود است. در این راستا استفاده از ...
بیشتر
امروزه با توجه توسعه روز افزون اجرای سامانه‌های آبیاری مکانیزه در سطح کشور، در برخی موارد این نوع سامانه‌ها به دلایل فنی و اجتماعی پاسخگوی نیاز بهره‌برداران نبوده و نیاز به توسعه سامانه‌های آبیاری دارای انعطاف‌پذیری بالا و تغییر نگرش در شیوه بهره‌برداری سامانه‌های آبیاری مکانیزه بیش از پیش مشهود است. در این راستا استفاده از قابلیتهای سامانه‌های خودکار و اعمال فرآیندهای کنترلی، در کنار اجرای سامانه‌های آبیاری تحت‌فشار امری ضرور می‌نماید. از میان سیستم‌های اتوماسیون مورد استفاده در سامانه‌های آبیاری تحت فشار، سیستم‌های SCADA از آنجایی که دارای ساختار نرم‌افزاری و سخت‌افزاری متنوعی است می‌تواند بعنوان ابزار مناسبی به‌منظور افزایش انعطاف‌پذیری، پایش بهنگام عملکرد و مدیریت بهره‌ور یک سامانه‌های آبیاری مطرح گردد به نحوی که در طیف وسیعی از شرایط مختلف بهره‌برداری سامانه آبیاری کارایی داشته و منجر به ارتقاء قابلیتهای بهره‌برداری یک سامانه‌های آبیاری شود. قابلیت و کارایی این سیستم‌ها با توسعه سامانه‌های آبیاری تجمیعی و الزامات بهره برداری مرتبط با این نوع سامانه‌ها، امروزه بیش از پیش مشهود می باشد. نوشتار ترویجی حاضر با هدف بررسی قابلیت‌ها، مزایا و محدودیتهای سیستم تله‌متری و SCADA در سامانه‌های آبیاری تحت‌فشار انجام گرفته تا کارشناسان، بهره‌برداران، کشاورزان و مروجین به بخشی از قابلیتهای اثر بخش این نوع سامانه‌ها آگاهی یافته و بر اساس یک شناخت جامع، تصمیم‌گیری نمایند.
