فهرست مطالب

فصلنامه مهندسی منابع آب
پیاپی 16 (بهار 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/03/17
  • تعداد عناوین: 8
|
  • زمان شامحمدی حیدری صفحات 1-10
    در این تحقیق، از جاذبهای پوسته ی شلتوک و کربن فعال برای حذف یون کادمیوم از محیط آبی استفاده شد. کلیه آزمایشها در 6= pH انجام گرفت. بررسی زمان تعادل در غلظتهای مختلف نشان داد که با کاهش غلظت اولیه ی ی محلول، زمان تعادل برای هر دو جاذب کاهش یافته و همگرا می شود. در این حالت، زمان تعادل کربن فعال و پوسته ی شلتوک به ترتیب برابر 45با و 60 دقیقه به دست آمد. همچنین، با افزایش غلظت اولیه ی از 50 میلی گرم به 500 میلی گرم بر لیتر، زمانهای تعادل کاهش یافته و با هم برابر می شوند. در این حالت، زمان تعادل کربن فعال و پوسته ی شلتوک با هم برابر و مقدار آن 60 دقیقه به دست آمد. بیشترین زمان تعادل برای جاذبهای کربن فعال و پوسته ی شلتوک به ترتیب برابر با 120 و 90 دقیقه حاصل شد. بیشترین زمان تعادل برای هر دو جاذب مربوط به غلظت 50 میلی گرم بر لیتر بود. بررسی بازده ی جذب در غلظتهای مختلف نشان داد که با کاهش غلظت اولیه ی ی محلول، بازده ی جذب برای هر دو جاذب افزایش یافته و به هم نزدیک می شوند. بیشترین بازده ی جذب برای پوسته ی شلتوک و کربن فعال در غلظت اولیه ی ی 1 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. در این تحقیق، شبیه های جذب جنبشی نیز مورد مطالعه قرار گرفت و شبیه هو و همکاران داده ها را بهتر توصیف کرد. همچنین، برازش شبیه های همدمای جذب لانگمویر و فرونیدلیش بر داده های جذب نشان داد که شبیه فرونیدلیش داده های آزمایش را بهتر توصیف می کند.
    کلیدواژگان: پوسته ی شلتوک، کربن فعال، زمان تعادل، بازده ی جذب
  • معصومه دلبری، پیمان افراسیاب، مژده سالاری صفحات 11-24
    طراحی و مدیریت درست روش های آبیاری مستلزم داشتن آگاهی از وضعیت نفوذپذیری خاک که خود متاثر از فراسنجهای کیفی (شوری و سدیمی) آب است، می باشد. از این رو در این تحقیق به بررسی تغییرات مکانی و پهنه بندی فراسنجهای کیفی آب زیرزمینی شامل هدایت الکتریکی (EC) و نسبت جذبی سدیم (SAR) با استفاده از روش های زمین آماری پرداخته می شود. هدف نهایی پیش بینی تغییرپذیری میزان نفوذ آب به خاک در سطح منطقه ی مورد مطالعه ی با توجه به وضعیت شوری و سدیمی آب زیرزمینی می باشد. اطلاعات مربوطه از تجزیه و تحلیل نمونه های مربوط به 76 حلقه چاه آب در دشت کرمان، و بر اساس آخرین نمونه گیری سال 1387 به دست آمده اند. روش های میان یابی استفاده شده شامل کریجینگ معمولی و لاگ کریجینگ بوده اند. برای ارزیابی روش ها از روش ارزیابی متقابل با معیارهای جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین قدر مطلق خطا (MAE) استفاده شده است. تجزیه و تحلیل زمین آماری نشان داد که داده هایی هدایت الکتریکی و نسبت جذبی سدیم دارای همبستگی مکانی قوی بوده و ساختار مکانی آنها از شبیه نیم تغییرنمای کروی تبعیت می کند. نتایج حاصل از ارزیابی متقابل حاکی از آن است که هر دو روش کریجینگ معمولی و لاگ کریجینگ از دقت مشابهی برای تخمین فراسنجهای شوری و سدیمی برخوردارند. از طرف دیگر، مقایسه ی نقشه های هم تراز هدایت الکتریکی و نسبت جذبی سدیم به دست آمده بار دیگر نشان از مشابه عمل کردن دو روش میان یابی دارد؛ هر چند نقشه های خطای تخمین مربوط به دو روش کمی متفاوتند. بنابراین، در مواردی که هدف تنها ارائه ی تصویری کلی از شکل توزیع مکانی یک ویژگی در سطح منطقه ی است، کاربرد روش کریجینگ معمولی که از نظر اجرا نیز راحت تر و سریعتر است، توصیه می گردد. بر اساس نقشه های EC و SAR تهیه شده باکاربرد روش کریجینگ معمولی و معیارهای موجود، وضعیت منطقه ی از لحاظ شدت نفوذ آب به خاک مورد پیش بینی قرار گرفت. با توجه به نتایج حاصله به نظر می رسد که قسمت اعظم منطقه ی مورد مطالعه ی شامل نواحی شمالی و غربی از نفوذپذیری خوب برخوردار باشد. مابقی منطقه ی، که درصد نسبتا زیادی را، بویژه در شمال شرقی و جنوب شرقی، شامل می شود دارای قابلیت نفوذپذیری متوسط است.
    کلیدواژگان: زمین آمار، کریجینگ معمولی، لاگ کریجینگ، هدایت الکتریکی، نسبت جذبی سدیم، نفوذپذیری
  • مهسا جهادی، روح الله فتاحی صفحات 25-36
    سرریز کناری سازه ای است با جریان آزاد، که در کناره ی نهر و به موازات آن تعبیه شده، و هنگامی که ارتفاع آب بالاتر از تاج سرریز است، اجازه می دهد بخشی از آب از روی آن بگذرد. این سازه بر عمق و سرعت جریان تاثیر می گذارد. با آگاهی از این آثار، می توان تدابیر لازم را در طراحی هیدرولیکی آن و نهرهای مربوطه در نظر گرفت. لذا، در این پژوهش مطالعات آزمایشگاهی در مورد 36 سرریز جانبی نیمه بیضوی با مشخصات هندسی متفاوت طی 298 آزمایش در شرایط جریان زیر بحرانی در نهر اصلی در محدوده ی بده ی 10 تا 70 لیتر بر ثانیه انجام گردید. همچنین، به بررسی و تفسیر نیمرخ سطح آب در سرریز جانبی ساده و کنگره ای نیمه بیضوی با استفاده از نیمرخ سرعت پرداخته شد، و اثر افزایش بده در نهر اصلی، ارتفاع، طول و انحنای سرریز بر نیمرخ سطح آب بررسی گردید. نهایتا، نتایج حاصل از اندازه گیری نیمرخ سطح آب در سرریزهای ساده و کنگره ای نیمه بیضوی با نیمرخ سطح آب محاسبه شده با کاربرد روش رانج کوتای مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که با افزایش ارتفاع و طول سرریز، و کاهش بده، دقت این روش بیشتر می گردد.
    کلیدواژگان: نیمرخ سطح آب، سرریز جانبی، کنگره ای نیمه بیضوی، رانج کوتای
  • نسرین زلکی بدیلی، مرجان سالاری*، غلام عباس صیاد، کاظم حمادی صفحات 37-50

    امروزه استفاده از انواع نرم افزارهای رایانه ای از جمله Rockware، و کاربرد GIS، امکان بررسی تغییرات فراسنجهای مختلف کیفیت آب را در بعد مکانی و زمانی میسر می سازد و می توان درک بهتری را از مجموعه ی عوامل آلوده کننده ی رود به صورت تصویری داشت. بنابراین، مدیریت و واپایش کیفیت این منبع آبی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به هدف مطالعه ی برخی فراسنجهای تعیین کننده ی کیفیت آب رود مارون شامل کلرور، سولفات، کلسیم، منیزیم و سدیم، کربنات، pH، EC و TDS طی سالهای 83-1379مورد استفاده واقع شدند. روندیابی فراسنجهای مذکور براساس زمان و مکان صورت گرفت. نتایج روندیابی زمانی نشان داد که غلظت و دامنه ی تغییرات فراسنجها در فصول پرباران کمترین، و در فصول کم باران بیشترین می باشند. همچنین، روندیابی مکانی نشان داد که هر چه از منطقه ی ی کوهستانی به سمت دشت نزدیک می شویم، غلظت آلاینده ها افزایش می یابد. نتایج این مطالعات نشان دادند که امکان تشدید آلودگی در منطقه ی وجود داشته و باید در مدیریت منطقه ی در جهت کاهش آلودگی رود مارون اصلاحاتی به عمل آید. همچنین، بر اساس نمودار شولر بطور کلی، بیشتر نمونه های آب دارای غلظتهای کلراید و سولفات کمتر از غلظت مجاز قابل شرب می باشند، و کیفیت آب این دو ایستگاه از لحاظ شرب خوب است. بر اساس طبقه بندی ویلکاکس، نمونه های آب ایستگاه ایدنک در ردیف C3S1، و ایستگاه دهنو در ردیف C2S1 قرار گرفته اند که از لحاظ کشاورزی دارای کیفیت مناسب می باشند.

    کلیدواژگان: حوضه ی آبخیز سد مارون، سامانه ی اطلاعات جغرافیایی، کیفیت آب
  • محسن مسعودیان، ربابه فندرسکی، محمد قره گزلو صفحات 51-62
    سرریز و دریچه ی از پرکاربردترین سازه های اندازه گیری جریان و واپایش سطح آب در شبکه های انتقال آب به شمار می روند، که با ترکیب آنها به عنوان یک سازه، با توجه به عبور مواد شناور از روی سرریز و مواد قابل رسوب از زیر دریچه ی، مشکلات استفاده جداگانه هریک از سازه ها کاهش می یابد. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی تغییرات ضریب بده ی سرریز- دریچه ی استوانه ای با فراسنجهای بی بعد H/D(نسبت عمق بالادست جریان به قطر سازه) و H/a (نسبت عمق بالادست جریان به بازشدگی دریچه ی) درنهری با طول، عرض و ارتفاع به ترتیب 10، 6/0 و 7/0 متر پرداخته شده است. همچنین، روند تغییرات ضریب بده ی سرریز و دریچه ی با اندازه گیری نیمرخ سرعت در زیر و روی سازه استخراج، و با نتایج ضریب بده در شبیه ترکیبی سرریز- دریچه ی استوانه ای مقایسه شده است. نتایج حاصله نشان دادند که با افزایش فراسنجهای بی بعد H/a و H/D ضریب بده سرریز- دریچه ی ابتدا کاهش یافته و سپس افزایش می یابد. روند ضریب بده ی دریچه ی در شبیه ترکیبی، کاهشی و برای سرریز ابتدا افزایشی و سپس به سمت ثابت شدن میل می نماید. همچنین، قطر سازه و بازشدگی دریچه ی برای ضریب بده ی هر سه سازه سرریز، دریچه ی و سرریز- دریچه ی در شبیه ترکیبی موثر می باشند، و ضریب بده ی سرریز- دریچه ی استوانه ای در محدوده ی آزمایشها از 75 /0- 05/1 متغیر است. در نهایت با تحلیل داده ها معادله ای جهت تخمین ضریب بده ی سرریز- دریچه ی ارائه گردید که دارای همبستگی بالایی می باشد.
    کلیدواژگان: سرریز، دریچه ی، ضریب بده ی، استوانه ای، نیمرخ سرعت
  • علی نشاط، مهدی فرهاد صفحات 63-68
    هدایت آبی غیراشباع یکی از فراسنجهای اساسی در مطالعه حرکت آب در خاک می باشد. هیچ یک از روش های مختلف اندازه گیری روش صحرایی، به دلیل پرهزینه و مشکل بودن، روش مطلوبی به حساب نمی آید. اساس کار روش های آزمایشگاهی انجام آزمایش درمورد نمونه خاک از مناطق مورد نظراست. این تحقیق به منظور انجام آزمایش و محاسبه موردنیاز برای تخمین مناسبترین رابطه بین هدایت آبی غیراشباع با خواص فیزیکی خاک در منطقه ی باغین کرمان بود.همچنین، در این پژوهش، وضعیت عمومی خاک با اندازه گیری pH، هدایت الکتریکی، میزان آهک و گچ موجود در خاک، در آزمایشگاه تعیین گردیدند. سپس هدایت آبی غیر اشباع خاک (Ku) با استفاده از روابط بده در واحد سطح و قانون دارسی، و همچنین نرم افزار RETC و شبیه های مختلف آن تخمین زده شد. با استفاده از شبکه های عصبی و نرم افزارهای SPSS، Curve Expert و Excel شبیه های مختلفی به نتایج حاصل از آزمایش برازش داده شدند.نتایج نشان دادند که شبیه Power (توانی) از نرم افزار SPSS از بین شبیه های مختلف برازش داده شده به نتایج تحقیق دارای بالاترین ضریب تعیین و دارای ضریب همبستگی معنی دار در سطح 1%، همچنین دارای کمترین میزان خطای RMSE می باشد که به عنوان بهترین شبیه معرفی می گردد.
    کلیدواژگان: هدایت آبی غیراشباع خاک، خواص فیزیکی خاک، شبکه های عصبی، نرم افزار RETC
  • جابر مظفری زاده، زهرا سجادی صفحات 69-78
    نگهداری محیط زیست، مخصوصا محیطهای آبی از آلاینده های گوناگون، بخصوص شوری، معضلی است که بشر امروز بیش از هر زمان دیگر با آن درگیر است. رود های حله و دالکی از منابع آبهای سطحی با اهمیت در استان بوشهر به شمار می روند. دشت برازجان در شمال استان بوشهر، یکی از دشتهایی است که در آن، شوری آب منجر به بحرانی گردیدن وضعیت آب زیرزمینی شده است. در این تحقیق سعی شده است تا با مطالعات آب-شیمیایی موقعیت و شکل منطقه اختلاط آبهای شور و شیرین، و تاثیر زیانبار کیفی منابع آب سطحی بر منابع آب زیرزمینی، بررسی گردد، که برای اولین بار در مورد این رودها، و با استفاده از روش ها و نمودارهای ترکیبی هیدروژئوشیمیایی انجام گردیده است. نتایج تجزیه های شیمیایی عناصر اصلی از 22 نمونه آب چاه های منطقه، و یک نمونه آب رود نشان می دهد که دلایل شوری آبهای زیرزمینی در این دشت مختلف بوده، و ناشی از ورود آب شور رود های دالکی و حله، و انحلال نمک و گچ سازند های اطراف، و همچنین آبهای میان حوضه ای و نفتی، و پساب کشاورزی در برخی قسمتهای دشت می باشند. نمودار های نسبت یونی، وجود روند خطی واضحی را بین عناصر سدیم و کلر نشان می دهند که حاکی از اختلاط آب شیرین و شور می باشد. نفوذ آب شور رود بخصوص در نواحی مرکزی و شمال غربی دشت، و هجوم کمتر آن به قسمتهای شرقی (به دلیل تغذیه از سازند های آهکی مجاور) است. نتایج این تحقیق نشان می دهند که آبکشی زیاد چاه های منطقه باعث افزایش ضخامت منطقه اختلاط آبهای شور و شیرین گردیده، و لذا افزایش احتمال شوری چاه های آبکشی موجود می گردد. همچنین، آب زیرزمینی منطقه ی برازجان دارای نوع کلروره- سدیک و سولفاته- کلسیک است، که هجوم آب شور ناشی از رود و شورابه ها دلیل این امر می باشند.
    کلیدواژگان: دشت برازجان، رود های دالکی و حله، نفوذ آب شور، شوری، نسبت یونی
  • نادر برهمند، سید رضا موسوی صفحات 79-93
    Numerical simulation of density currents near bed with slope reduction using various turbulent models Article 8، Volume 6، Vol 6/No16/Spring 2013، Winter 2013، Page 79-93 XML PDF (258 K) Document Type: Research Paper Authors N. Berahmand*; S.R. Mosavi Abstract Gravity or density current is produced due to a density contrast among two different fluids or among two layers of a single fluid. In this research work، the saline gravity current near bed with slope reduction was simulated numerically، using FLUENT software. The experimental results were used in order to calibrate the numerical model. The obtained results showed that density current was simulated accurately، using turbulent model (RNG type) and optimized grid. This result was found especially for the vertical profiles of local velocity and volumetric concentration (for both sub and supercritical sections)، the density height، the maximum value of mean velocity and the corresponding height of this velocity. The numerical results showed that both standard and RNG turbulent model was accurate for calculation of saline gravity current height. In this paper، using turbulent model (RNG type)، better similarity collapses of velocity profiles were obtained in comparison with concentration profiles. Moreover، due to ambient water height limitation، a circulation flow was found in numerical results. Finally، the numerical model indicated that for given initial conditions، as initial bed slope increases، the location of the density jump is moved farther downstream، and also the amount of ambient water entrained along the supercritical regions increases with the increase of the initial bed slope.
    Keywords density current; bed slope discontinuity; numerical simulation; vertical velocity profile; vertical concentration profile جریان های چگال، به دلیل وجود تفاوت جرم حجمی مابین دو سیال، و یا مابین لایه های یک سیال، ایجاد می گردند. در این تحقیق با استفاده از یک شبیه عددی (نرم افزار پویای سیالات محاسباتی FLUENT) اقدام به شبیه سازی جریانهای چگال شور عبوری از روی یک بستر حاوی ناپیوستگی شیب گردید. گفتنی است که از نتایج آزمایشگاهی مطالعات گارسیا (1993) به منظور واسنجی و اعتبارسنجی نتایج محاسباتی کمک گرفته شد. معلوم گردید که استفاده از شبیه آشفتگی (از نوع RNG)، و شبکه ای با ابعاد بهینه، به خوبی می تواند ویژگی های جریان چگال شور را با توجه به مساله ی شکست شیب شبیه سازی نماید. این مطلب در مورد نیمرخهای قائم سرعت و غلظت موضعی (در مقاطع فوق و زیربحرانی پیش و پس از پرش چگال)، ضخامت جریان چگال، رخدادن پرش چگال، مقدار بیشترین سرعت موضعی و ارتفاع متناظر با این سرعت صادق می باشد. ضمنا، نتایج عددی جهت شبیه سازی ضخامت جریان چگال شور (در ناحیه زیربحرانی پس از پرش، و نیز در ناحیه پرش، بویژه در ناحیه ی فوق بحرانی پیش از پرش) نشان داد که علاوه بر شبیه آشفتگی از نوع RNG، شبیه آشفتگی از نوع معیار نیز سازگاری نسبتا مناسبی را با نتایج آزمایشگاهی از خود نشان می دهد. در این تحقیق، موقعیت بیشترین سرعت در ناحیه ی فوق بحرانی جریان چگال شور نسبت به ناحیه زیربحرانی به بستر، نزدیکتر بود. همچنین، استفاده از شبیه آشفتگی از نوع RNG منجر به نیمرخهای دقیقتری از سرعتهای موضعی نسبت به نیمرخهای قائم غلظتهای موضعی گردید. علاوه بر این، به علت محدودیت در عمق آب تمیز محیطی، یک جریان برگشتی در نتایج شبیه عددی مشاهده گردید. نهایتا، با افزایش شیب قسمت ابتدایی بستر، علاوه بر انتقال موقعیت پرش چگال به پایین دست جریان، مقدار اختلاط سیال محیطی با جریان فوق بحرانی پیش از پرش نیز در مقایسه ی با سایر قسمتهای جریان چگال افزایش بیشتری می یافت.
    کلیدواژگان: جریان چگال، شکست شیب بستر، شبیه سازی عددی، نیمرخ قائم سرعت، نیمرخ قائم غلظت
|
  • Z. Shamohammadi Heidari Pages 1-10
    In this study، rice husk (RH) and activated carbon (AC) adsorbents was used for removing of cadmium ion from aqueous solution at pH = 6. Equilibrium time was shortened with a decrease in initial concentration of Cd from 50 mg/l to 1 mg/l for both adsorbent. This time was 60 and 45 minutes for rice RH and AC، respectively. Furthermore، not only the equilibrium time decreased with increasing initial concentration from 50 mg/l to 500 mg/l، but it became identical for both absorbents. Adsorption efficiency increased with a decrease in initial concentration of solution for both adsorbents. Maximum adsorption efficiency was found for RH and AC at initial concentration of 1 mg/l. Obtained adsorption efficiency at this concentration were approximately 98. 0 and 99. 7 percent for RH and AC، respectively. Fitting the results to the Lagergren (1898) and Ho et al. (1996) models was also attempted; the latter model better described the outcome. Moreover، the Freundlich isotherm better described the data than the Langmuir isotherm.
    Keywords: Cadmium ion, rice husk, activated carbon, equilibrium time, adsorption efficiency
  • M. Delbari, P. Afrasiab, M. Salari Pages 11-24
    Proper design and management of irrigation systems requires knowledge of soil infiltration rate، which is in turn influenced by water salinity and sodicity. The objectives of this study were to investigate the spatial variability of irrigation water electrical conductivity (EC) and sodium adsorption ratio (SAR) and to map these parameters using geostatistical methods. The main objective was to predict the spatial distribution pattern of soil infiltration rate over the study area based on water salinity and sodicity. Water samples were collected from 76 observations wells in the Kerman Plain in 2008. The geostatistical methods used were ordinary and log-normal kriging. The performance of interpolation methods was evaluated through cross-validation with comparison criteria of root mean square error (RMSE) and mean absolute error (MAE). Geostatistical analysis showed that both EC and SAR had strong spatial correlations، and these fitted a spherical model. The cross-validation results are indicated that the two methods provided similar accuracy for estimating salinity and sodicity. Furthermore، it was evident from the kriged maps generated through both methods for EC and SAR that the estimation error maps produced were only slightly different. Therefore، whenever the aim is to produce only a map of spatial distribution of soil properties، ordinary kriging، which is mathematically simpler than other methods، is preferred. Soil infiltration rate distribution pattern was also predicted based on the kriged maps of EC and SAR، and، some approved standards. The results indicated that most of that area، including northern and western regions had good infiltration rates. The rest، which cover mostly the northeastern and southeastern of the study area، had moderate infiltration rates.
    Keywords: Geostatistics, ordinary kriging, lognormal kriging, electrical conductivity, sodium absorption ratio, infiltration
  • M. Jahadi, R. Fattahi Pages 25-36
    A side weir is a hydraulic structure with free flow، which is installed at one side and parallel to an open channel. It allows the water to overflow when the surface of the water in the channel rises above the weir crest. This structure affects the depth and the flow rate in the channel. Awareness regarding the effect of this structure on the depth of water and flow rates can affect decision making for the proper hydraulic design of the channel and its side weir. In this research، 36 semi elliptical side weirs were tested in 298 settings، varying in an experimental main channel geometrical characteristics، and subcritical conditions. The range of discharge was varied from 10 to 70 lit/s. The water surface profiles over semi elliptical and rectangular side weirs were investigated and interpreted through velocity profiles. Additionally، the effects of increasing the discharge in the main channel، and varying the height، length and curvature of weir on the water surface profile were examined for this type of weir were studied. Moreover، the result of experimental water surface profiles were compared with the water surface profiles calculated by the Runge-Kutta method over rectangular and semi elliptical side weirs. The results indicated that the accuracy of this method was increased by raising the height and length of the weir، and the reducing the discharge.
    Keywords: Water surface profile, side weir, semi elliptical labyrinth, Runge, Kutta method
  • N. Zalaki, M. Salari, Gh. Sayyad, K. Hemmadi Pages 37-50

    Water quality is a matter of utmost importance as it determines its suitability for particular purposes. As rivers are the lifelines everywhere، especially in an environments having information regarding the quality of their water is extremely useful for the water users. As a river’s water quality varies with the seasons of the year and the geological formations through which it flows، establishing a trend as to where and when to expect certain changes in the quality of a river’s flow gains importance. It is fortune that the newly developed technologies facilitate achieving these objectives. Therefore، we used the GIS and the Rockware software and the data collected during the 2000-2004 period at 2 hydrometry stations on the Maroon River to better classify the water quality spatially and temporally. The Chemical analyses consisted of pH، EC، TDS، CL، SO4، Ca، Mg، and NaCo3. It was revealed that the water quality deteriorated from the rainy season towards the dry season. Furthermore، as the river advanced from the mountainous area towards the low-laying plains the quality diminished، too. Most of the water samples were low in Cl and So4 conceal rations according to the Schoeller’s diagram; therefore suitable for drinking. According to the Wilcox’s classification، the water at the Aydnak station was in the C3S1 class and at the Dehnavi station was in the C2S1 class، both suitable for irrigation purpose.

    Keywords: water quality, Geographic Information System, Maroon dam basin
  • M. Masoodian, R. Fendereski, M. Gharagezlu Pages 51-62
    Weirs and gates have numerous applications in open channels as flow measurement and water-level control structures; therefore، their combination provides a structure، which offers the advantage of both structures in the passage of floating objects over the crest of the weir and the discharge of the suspended sediment under the gate. In the present study، a laboratory investigation was implemented to the variations of discharge coefficient of cylindrical weir-gate according to dimensionless parameters H/D (the ratio of upstream depth to the structure’s diameter) and H/a (the ratio of upstream depth to the gate opening) using a 10m long flume whose width and height were 0. 6 and 0. 7m، flume (10×0. 6×0. 7 meters of length، width and height، respectively). Furthermore، the variations in the trend of weir and gate discharge coefficient were determined by measuring the separate velocity profile under and above the structure and compared them to those of the discharge coefficient of the combined model of cylindrical weir-gate. The results show that the discharge coefficient of the combined cylindrical model decreases initially and then rises due to an increase in the dimensionless parameters، H/a and H/D. The trend of discharge coefficient in the combined model is decreasing for gate and shows an ascending trend at first، then becoming eventually constant for the weir. Moreover، the structure’s diameter and the gate opening affect the discharge coefficients of weir، gate، and the combined weir-gate model. The cylindrical weir-gate discharge coefficient ranges between 0. 75-1. 05 under the experimental conditions. An equation with a significant correlation for the weir-gate discharge coefficients estimation was obtained.
    Keywords: Weir, gate, discharge coefficient, cylindrical, velocity profile
  • A. Neshat, M. Farhad Pages 63-68
    Unsaturated hydraulic conductivity is one of the basic properties of soil that governs the water movement in the field. As application of any of the various available methods in the field deemed impracticable due to its difficulty of implication and high costs، we resorted to a laboratory method and modeling to develop a method، which may be easily used in determining this important parameter. Saturated hydraulic conductivity was determined by the falling head method. Hydrometry method was used for grain size distribution; pH، EC، and contents of mineral carbonate and gypsum were also determined using the approved methods. Unsaturated hydraulic conductivity (Ku) was estimated using the discharge equation in a unit area، the Darcy''s law، neural network، and the RETC، SPSS، Curve Expert، and Excel software. It was observed that the Power subroutine of the SPSS، with the maximum coefficient of determination and the highest correlation coefficient، and the minimum RMSE presents the best model.
    Keywords: Hydraulic conductivity of unsaturated soil, Soil physical properties, neural network, RETC software
  • J. Mozafarizadeh*, Z. Sajadi Pages 69-78
    Freshwater scarcity in the Borazjan Plain is approaching a crisis state. Helleh and Dalaki، as two of the most important surface water resources، are claimed to be the main source of salt pollution of the local Borazjan aquifer. To validate this claim، and to develop strategies to mitigate this disturbing process، water samples were obtained from 22 representative production wells scattered on the plain، and from the Helleh River. Results of the chemical analyses of these samples were correlated with their positions relative to the geological formations and other potential sources of contamination. Results indicated that both the Dalaki and Helleh Rivers were instrumental in the water quality deterioration. Furthermore، dissolution of halite and gypsum from the geological formations that abound in the area contribute NaCl and CaSO4 as the main contaminants of the aquifer; the discarded brine from the oil wells and the irrigation return flow contribute to water pollution as well. The distinct linear trend between Na and Cl concentrations in the ionic ratio diagram indicated the mixing of fresh and saline water، and an occurrence of surface water intrusion، especially in the central and northwest of the plain. However، recharge from limestone formations in the eastern part of the plain improves the water quality in that area. Over-pumping tends to increase the thickness of the fresh-saline water mixing zone، thus increasing the salinity of production wells'' salinity. Prudent management of groundwater is a practical policy in sustaining the use of this limited precious resource in the Borazjan Plain.
    Keywords: Borazjan plain, Dalaki, Helle rivers, saline water intrusion, salinity
  • N. Berahmand, S.R. Mosavi Pages 79-93
    Gravity or density current is produced due to a density contrast among two different fluids or among two layers of a single fluid. In this research work، the saline gravity current near bed with slope reduction was simulated numerically، using FLUENT software. The experimental results were used in order to calibrate the numerical model. The obtained results showed that density current was simulated accurately، using turbulent model (RNG type) and optimized grid. This result was found especially for the vertical profiles of local velocity and volumetric concentration (for both sub and supercritical sections)، the density height، the maximum value of mean velocity and the corresponding height of this velocity. The numerical results showed that both standard and RNG turbulent model was accurate for calculation of saline gravity current height. In this paper، using turbulent model (RNG type)، better similarity collapses of velocity profiles were obtained in comparison with concentration profiles. Moreover، due to ambient water height limitation، a circulation flow was found in numerical results. Finally، the numerical model indicated that for given initial conditions، as initial bed slope increases، the location of the density jump is moved farther downstream، and also the amount of ambient water entrained along the supercritical regions increases with the increase of the initial bed slope.
    Keywords: density current, bed slope discontinuity, numerical simulation, vertical velocity profile, vertical concentration profile