مقاله پژوهشی
هیدرولیک
زهرا قربانی؛ عبدالرضا ظهیری؛ حسین خلیلی شایان؛ امیر احمد دهقانی؛ خلیل قربانی
چکیده
تعیین دبی جریان در رودخانه‌ها از روش سرعت- سطح مقطع به‌ویژه تحت شرایط سیلابی، با چالش‌های جدی همراه است. یک روش جایگزین، استفاده از مفهوم سرعت مشخصه مبتنی بر تعمیم سرعت سطحی به سرعت متوسط و دبی جریان است. با توجه به اینکه کارایی روش سرعت مشخصه برای مقاطع مرکب هنوز ناشناخته می‌باشد، بنابراین طی پژوهش حاضر با تکیه بر برداشت‌های آزمایشگاهی، ...
بیشتر
تعیین دبی جریان در رودخانه‌ها از روش سرعت- سطح مقطع به‌ویژه تحت شرایط سیلابی، با چالش‌های جدی همراه است. یک روش جایگزین، استفاده از مفهوم سرعت مشخصه مبتنی بر تعمیم سرعت سطحی به سرعت متوسط و دبی جریان است. با توجه به اینکه کارایی روش سرعت مشخصه برای مقاطع مرکب هنوز ناشناخته می‌باشد، بنابراین طی پژوهش حاضر با تکیه بر برداشت‌های آزمایشگاهی، شاخص سرعت در مقاطع مرکب در شیب کف ثابت و به ازای عمق نسبی 3/0، 42/0 و 5/0، زبری نسبی 0031/0-0003/0 و عدد فرود 79/0-14/0 مطالعه شده است. نتایج نشان داد مقدار بهینه شاخص سرعت جهت برآورد دبی در کل مقطع مرکب با متوسط قدر مطلق خطای نسبی 3/3 درصد، 88/0 می‌باشد. همچنین شاخص سرعت در مقطع اصلی 92/0 و در سیلابدشت 86/0 می‌باشد و در صورت استفاده از آن‌ها، برآورد بهتری از دبی در کانال‌های مرکب بهدست میآید. همچنین نتایج نشان داد افزایش پارامترهای زبری نسبی و عدد فرود جریان و کاهش عمق نسبی، سبب کاهش شاخص سرعت می‌گردد. بررسی مدلهای تحلیلی توزیع سرعت نیز نشان داد که قانون توانی سرعت با شاخص صحیح توانی نسبت به سایر مدلها برآورد بهتری از شاخص سرعت ارائه میدهد.
مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
ایاز قوی بازو؛ تلمان حاجی اف
چکیده
هدف از احداث شبکه‌های آبیاری مدرن، فراهم آوردن امکان بهره‌وری بهینه از منابع آبی و خاکی می‌باشد. کانال اصلی انتقال آب در این شبکه‌ها، نقش بسیار حائز اهمیتی در جهت تامین آب شبکه و کارایی آن دارد. در دهه‌های گذشته اجرای پوشش کانال‌های انتقال آب جهت جلوگیری از هدر رفت آب ناشی از نشت همواره یکی از مشکلات عمده بهره‌برداری و نگهداری ...
بیشتر
هدف از احداث شبکه‌های آبیاری مدرن، فراهم آوردن امکان بهره‌وری بهینه از منابع آبی و خاکی می‌باشد. کانال اصلی انتقال آب در این شبکه‌ها، نقش بسیار حائز اهمیتی در جهت تامین آب شبکه و کارایی آن دارد. در دهه‌های گذشته اجرای پوشش کانال‌های انتقال آب جهت جلوگیری از هدر رفت آب ناشی از نشت همواره یکی از مشکلات عمده بهره‌برداری و نگهداری این شبکه‌ها در دنیا بوده است. به‌طوری که، انجام عملیات پاکسازی، اصلاح، بازسازی و اجرای پوشش بتنی مقاطع خاکی کانال‌های اصلی انتقال آب با ظرفیت دبی بیش از 50 مترمکعب در‌ثانیه در شبکه‌های بزرگ، معمولا بیشترین سهم هزینه‌های سرمایه‌گذاری، بهره برداری و نگهداری را به‌خود اختصاص داده است. در این زمینه استفاده از تکنولوژی‌های نوین و مقرون به‌صرفه، با لحاظ نمودن اصول فنی بهینه هیدرولیکی- اقتصادی همواره مورد توجه بوده است. فناوری مورد استفاده در این پژوهش، روش انتقال جریان آب از طریق ایجاد کانال‌های موقت است. در این روش از یک دیواره تیغه‌ای جداکننده متحرک سوار بر روی یک سازه خرپای سورتمه‌ای جهت جلوگیری از تلفات و هدر رفت آب ناشی از نشت بیش از حد‌مجاز در کانال‌های خاکی، در شرایط بدون قطع جریان آب و در جهت افزایش راندمان انتقال شبکه استفاده شد. در روش پیشنهادی شرایط فنی لازم و بهینه هیدرولیکی و اقتصادی برای انجام عملیات پوشش بتنی در مقاطع خاکی کانال اصلی انتقال آب در زمان بهره‌برداری امکان پذیر شد.
مقاله پژوهشی
سامانه های نوین آبیاری
مهدی اکبری؛ فریبرز عباسی؛ ابوالفضل ناصری؛ افشین یوسف گمرکچی؛ فرزین پرچمی عراقی؛ محمدمهدی نخجوانی؛ سالومه سپهری؛ محمد مهدی قاسمی؛ مصطفی گودرزی؛ امیر اسلامی؛ امیر نورجو؛ رحیم علیمحمدی نافچی؛ رضا بهراملو؛ محمداسماعیل کمالی؛ عیسی کیاء
چکیده
در این پژوهش شاخص‌های حجم آب آبیاری، عملکرد و بهره‌وری آب محصولات کشاورزی در شرایط مدیریت باغداران برای 195 باغ در قطب‌های تولید هلو و شلیل کشور شامل آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی، مازندران، گلستان، همدان، فارس، مرکزی، قزوین، اردبیل، تهران، البرز و چهارمحال و بختیاری، در سال زراعی1398-1397 اندازه‌گیری شد. نتایج تحلیل واریانس نشان ...
بیشتر
در این پژوهش شاخص‌های حجم آب آبیاری، عملکرد و بهره‌وری آب محصولات کشاورزی در شرایط مدیریت باغداران برای 195 باغ در قطب‌های تولید هلو و شلیل کشور شامل آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی، مازندران، گلستان، همدان، فارس، مرکزی، قزوین، اردبیل، تهران، البرز و چهارمحال و بختیاری، در سال زراعی1398-1397 اندازه‌گیری شد. نتایج تحلیل واریانس نشان داد که تفاوت حجم آب آبیاری، عملکرد، بهره‌وری آب آبیاری و بهره‌وری آب (آب آبیاری + بارش موثر) در استان‌های مذکور در سطح احتمال پنج درصد معنی‌دار است. میانگین حجم آب آبیاری در استان‌های مذکور به‌ترتیب 8617، 7178، 2012، 2842، 6428، 8814، 10806، 8675، 8140، 8568، 8137 و 7763 با میانگین وزنی کشوری 6734 مترمکعب در هکتار بدست آمد. میانگین وزنی عملکردکشوری 20 تن در هکتار اندازه‌گیری شد. میانگین بهره‌وری آب آبیاری و بهره‌وری آب کل کشوری به ترتیب 3.06 و 2.44 کیلوگرم برمترمکعب به دست آمد. همچنین میانگین حجم آب آبیاری باغ‌های هلو و شلیل در مناطق مورد مطالعه بجز دو استان گلستان و مازندران برای دو روش آبیاری سطحی و قطره‌ای به‌ترتیب برابر 9325 و 7098 مترمکعب در هکتار تعیین شد (1%>p). این نتایج نشان داد که با تغییر روش آبیاری از سطحی به قطره‌ای، حجم آب آبیاری 25 درصد کاهش و بهره‌وری آب آبیاری، 34 درصد افزایش یافته است. برای کاهش حجم آب آبیاری و بهبود بهره‌وری آب ، در شرایط اقلیمی مناسب که آب آبیاری از کیفیت خوبی برخوردار باشد، در صورت رعایت ضوابط فنی طراحی، اجرا و بهره‌برداری و ملاحظات اقتصادی، استفاده از روش آبیاری قطره‌ای پیشنهاد می‌شود.
مقاله پژوهشی
مدیریت شبکه های آبیاری
محمد کریمی؛ سید ابو القاسم حقایقی مقدم؛ محمد جلینی
چکیده
با توجه به سطح زیرکشت و اهمیت اقتصادی تولید جو در استان خراسان رضوی، بررسی حجم آب آبیاری و بهره-وری آب برای تولید این محصول استراتژیک ضرورت دارد. بدین منظور 24 مزرعه در دو منطقه سبزوار و نیشابور به گونه-ای انتخاب شدند که عوامل مختلف از جمله روش آبیاری، سطح مالکیت، پراکنش مناسب و کیفیت آب آبیاری را پوشش دهند. با پایش دقیق برنامه آبیاری ...
بیشتر
با توجه به سطح زیرکشت و اهمیت اقتصادی تولید جو در استان خراسان رضوی، بررسی حجم آب آبیاری و بهره-وری آب برای تولید این محصول استراتژیک ضرورت دارد. بدین منظور 24 مزرعه در دو منطقه سبزوار و نیشابور به گونه-ای انتخاب شدند که عوامل مختلف از جمله روش آبیاری، سطح مالکیت، پراکنش مناسب و کیفیت آب آبیاری را پوشش دهند. با پایش دقیق برنامه آبیاری مزارع منتخب، میزان آب آبیاری در طول فصل رشد اندازه‌گیری گردید. در انتهای فصل رشد و پس از تعیین میزان عملکرد محصول، مقادیر بهره‌وری آب آبیاری و بهره‌وری آب کاربردی (آبیاری + بارندگی موثر) تعیین شد. در ادامه حجم آب داده‌شده، با نیاز ناخالص آبیاری برآورد شده از روش پن‌من-مانتیث با استفاده از داده‌های هواشناسی ده سال اخیر و سند ملی آب مقایسه شدند. نتایج نشان داد که حجم آب آبیاری جو در مناطق مورد مطالعه از 2393 تا 7911 متغیر و میانگین وزنی آن (بر اساس مساحت کشت مناطق) 4593 مترمکعب در هکتار بود. در حالیکه میانگین نیاز ناخالص آب آبیاری جو در مناطق مورد مطالعه به روش پن‌من-مانتیث با استفاده از داده‌های هواشناسی ده سال اخیر و سند ملی آب به‌ترتیب 9111 و 8489 مترمکعب درهکتار بود. میانگین عملکرد جو در مزارع منتخب از 1600 تا 5600 متغیر و میانگین وزنی آن 2310 کیلوگرم‌درهکتار بود. بهره‌وری آب آبیاری نیز در مزارع منتخب از 24/0تا 34/2 متغیر و میانگین وزنی آن 58/0 کیلوگرم‌برمترمکعب تعیین شد. بهره‌وری آب کاربردی در مزارع منتخب از 21/0تا 57/1 متغیر و میانگین وزنی آن 45/0 کیلوگرم‌برمترمکعب تعیین شد.
مقاله پژوهشی
سامانه های نوین آبیاری
سید حسن طباطبایی؛ سید مجید میرلطیفی؛ حسین دهقانی سانیج؛ سید محمدرضا ناقدی فر؛ اشکان شکری
چکیده
روشهای گوناگونی برای بدست آوردن رطوبت‌خاک در عمق ریشه توسعه یافته‌اند که از آن جمله می توان به استفاده از حسگرهای اندازه‌گیری رطوبت‌خاک و یا به مدلهای شبیه‌سازی رطوبت خاک اشاره کرد. هر یک از روش‌ها مزایا و معایب خود را دارند. علم داده‌گواری به مجموعه روش‌هایی اطلاق می‌گردد که در آن به صورت توام از مدلهای مبتنی بر فیزیک پدیده‌ی ...
بیشتر
روشهای گوناگونی برای بدست آوردن رطوبت‌خاک در عمق ریشه توسعه یافته‌اند که از آن جمله می توان به استفاده از حسگرهای اندازه‌گیری رطوبت‌خاک و یا به مدلهای شبیه‌سازی رطوبت خاک اشاره کرد. هر یک از روش‌ها مزایا و معایب خود را دارند. علم داده‌گواری به مجموعه روش‌هایی اطلاق می‌گردد که در آن به صورت توام از مدلهای مبتنی بر فیزیک پدیده‌ی مورد مطالعه و مشاهدات اندازه‌گیری شده از آن، استفاده می‌گردد تا تخمین دقیق‌تری از پدیده مورد مطالعه بدست آید. در پژوهش حاضر، امکان کاهش تعداد عمق‌های اندازه‌گیری رطوبت توسط حسگرهای رطوبت سنج خاک در عمق و افزایش فاصله زمانی بین دو برداشت اطلاعات متوالی از حسگرهای رطوبت‌سنج آن‌ها، با استفاده از داده‌گواری به کمک فیلتر کالمن همادی بررسی شد. داده‌های مورد نیاز مدلسازی از دو مزرعه چغندرقند و دو مزرعه ذرت‌علوفه‌ای در منطقه جوین در استان خراسان رضوی در بازه زمانی اردیبهشت تا آبان 1399 به‌صورت میدانی برداشت شد. نتایج پژوهش مبین آن بود که سناریوهای داده‌گواری با استفاده از فیلتر کالمن همادی توانسته‌اند با استفاده از مشاهدات با فواصل زمانی طولانی‌تر به سطح مناسبی از دقت برسند و مجموع قطر ماتریس کوواریانس شبیه‌سازی را در مقایسه با شبیه‌سازی سیستم بدون داده‌گواری 61 تا 86 درصد کاهش دهند. nRMSD رطوبت‌خاک برای عمق لایه توسعه ریشه، در مقایسه با شبیه‌سازی سیستم بدون داده‌گواری، از0.04 تا 0.12 کاهش یافت. مقایسه نتایج سناریوهای داده‌گواری نشانگر آن بودند که با انتخاب مناسب تعداد عمق‌های مشاهدات، امکان دستیابی به تخمینی از رطوبت‌خاک با دقت مناسب، با استفاده از حداقل تعداد حسگرهای رطوبت‌خاک فراهم است.
مقاله پژوهشی
مهندسی رودخانه
فرهود کلاته؛ احسان امین وش
چکیده
در تحقیق حاضر روشی جهت بروزرسانی مدلهای عددی پیش بینی جریان غیردائم در شبکه های رودخانه ای با استفاده از ترکیب روش سطح پاسخ و روشهای فراکاوشی توسعه داده شده است. در این راستا شاخه‌ای از رود گرمابدر (زیقون) جهت مطالعه موردی انتخاب گردید. از نرم‌افزار Hec-Ras جهت تهیه مدل عددی جریان غیر دائم در شبکه رودخانه ای استفاده شده است. شبکه عصبی ...
بیشتر
در تحقیق حاضر روشی جهت بروزرسانی مدلهای عددی پیش بینی جریان غیردائم در شبکه های رودخانه ای با استفاده از ترکیب روش سطح پاسخ و روشهای فراکاوشی توسعه داده شده است. در این راستا شاخه‌ای از رود گرمابدر (زیقون) جهت مطالعه موردی انتخاب گردید. از نرم‌افزار Hec-Ras جهت تهیه مدل عددی جریان غیر دائم در شبکه رودخانه ای استفاده شده است. شبکه عصبی نیز برای شبیه-سازی روش عددی انتخاب شده تا در روند استفاده از روش الگوریتم ژنتیک بتوان پارامترهای مورد نظر را بهینه سازی نمود. پس از مدل-سازی جریان غیردائم در نرم‌افزار Hec-Ras برای بروز رسانی مدل عددی، ضریب مانینگ به عنوان پارامتر تاثیرگذار در نتایج حاصل از نرم‌افزار Hec-Ras انتخاب گردید. برای بررسی تاثیر این پارامتر و تعیین مقدار بهینه برای بروز رسانی مدل عددی مورد نظر، به تعداد100 بار برنامه Hec-Ras به‌ازای ضرایب مانینگ متفاوت مدلسازی و آنالیز شده و شبکه عصبی با تعداد 1000 لایه درونی آموزش داده شد. نتایج نشان داد که بهینه سازی یک پارامتر موثر در رفتار جریان شبیه‌سازی شده، روندی فرسایشی و زمان‌بر است که استفاده از شبکه عصبی به دلیل وجود سرعت همگرایی بالا این روند بسیار سریع‌تر و قابل اعتمادتر می‌گردد. از طرف دیگر نتایج بیان کرد که ضرایب مانینگ از پارامترهای بسیار مهم و تاثیرگذار در رفتار جریان شبیه‌سازی شده است که با تغییری اندک در آن، نتایج مدل شبیه‌سازی شده دستخوش پراکندگی قابل توجهی می‌شود که در روند آنالیز بایستی در نظر گرفته شود تا نتایج حاصل با واقعیت تفاوت قابل ملاحظه‌ای نداشته باشند.
