فهرست مطالب

فصلنامه مهندسی منابع آب
پیاپی 17 (تابستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/05/12
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مهدی بهداروندی عسکر، منوچهر فتحی مقدم، سید حبیب موسوی جهرمی صفحات 1-14
    مقطع مرکب به مقطعی گفته می شود که سطح آن شامل چند قسمت (زیرمقطع) با صفات متفاوت جریان، مانند: زبری سطح، عمق جریان و غیره باشد. یک رود طبیعی، که هنگام وقوع سیل از روی زمینهای سواحل آن عبور می کند، مثالی از مقاطع مرکب (نهرهای مرکب) است. مسیر جریان در یک رود به هنگام وقوع سیل، شامل یک نهر اصلی و دو نهر ساحلی است. اصولا، تفاوت عمق آب و سرعت متوسط بین آبراه اصلی و نهرهای ساحلی در یک مقطع مرکب باعث بروز پدیده ی کمتر شناخته شده ی انتقال اندازه ی حرکت بین آبراه اصلی و نهرهای ساحلی (دشتهای سیلابی) می گردد، که باعث بروز پیچیدگی هایی در هیدرولیک جریان این مقاطع می شود. از سوی دیگر، می توان گفت که با ورود جریان به نهرهای ساحلی، یک مقطع مرکب بر هم کنشهایی میان جریان در آبراهه ی اصلی و نهرهای ساحلی به وجود می آید، درست مثل این که جریان موجود در نهرهای ساحلی باعث کند شدن جریان در آبراه اصلی می گرددکه نشانی از انتقال اندازه ی حرکت در عرض یک مقطع عرضی می باشد. تحقیقات مختلف نشان می دهند که پدیده ی انتقال اندازه ی حرکت عرضی باعث تغییرات عمده در سرعت جریان، تنش برشی مرزی، و ویژگی های جریان آشفته می گردد. بررسی تنش برشی مرزی نه تنها برای مباحث انتقال رسوب و حفاظت سواحل بسیار اهمیت دارد، بلکه می توان از بررسی آن در مقاطع مرکب، و مقایسه ی آن در آبراهه ی اصلی و نهرهای ساحلی (سیلاب دشتها) برای پی بردن به ماهیت پدیده ی انتقال اندازه ی حرکت و تاثیرات آن بر توزیع خود تنش برشی مرزی، و دیگر ویژگی های هیدرولیکی جریان، از جمله تشکیل جریانهای ثانویه استفاده کرد.
    کلیدواژگان: نهر اصلی و نهر ساحلی، نیروی برشی ظاهری، روش اندازه ی حرکت، حسگر نیرو، حفاظت سواحل
  • روح الله کریمیان کاکلکی، سید جواد ساداتی نژاد، افشین هنربخش، منصور نجفی حاجیور، خسرو دودکانلوی میلان صفحات 15-24
    در روندیابی سیلاب به منظور تعیین آب نگار خروجی از بازه ی رودخانه می توان از روش های هیدرولیکی و آب شناسی مختلفی استفاده کرد. روش های روندیابی هیدرولیکی بر پایه ی معادلات سنت- ونانت بوده، و با توجه به معادله ی پیوستگی و جمله های درگیر از معادله ی اندازه ی حرکت به سه روش موج جنبشی، موج پخشیدگی و موج پویا تقسیم می شوند. در این تحقیق نیز با هدف بررسی کارایی دو روش موج جنبشی و موج پویا، بازه ای به طول 5/3 کیلومتر از رودخانه ی دوآب صمصامی از سرشاخه های کارون انتخاب گردید. پس از انجام عملیات صحرایی و جمع آوری داده های مورد نیاز اقدام به روندیابی سیلاب با کاربرد روش موج جنبشی و با استفاده از برنامه ی رایانه ای تهیه شده گردید. برای روندیابی پویای سیلاب از تحلیل جریان غیرماندگار با کاربرد نرم افزار HEC-RAS استفاده شد. درادامه آب نگارهای محاسبه شده از هر دو روش با آب نگارهای مشاهده ای در خروجی بازه با استفاده از فراسنج RMSE مقایسه گردیدند. در مجموع، نتایج تحقیق نشان دهنده ی دقت بیشتر شبیه HEC-RAS در برآورد آب نگارهای خروجی است. نتایج شبیه موج جنبشی تفاوت بسیار اندکی با دستاوردهای شبیه HEC-RAS دارد، و با توجه به سادگی روش حل معادلات، و همچنین داده های مورد نیاز کمتر، می توان از شبیه موج جنبشی در مطالعات مشابه، و رودخانه هایی با شیب تندتر برای بررسی روند سیل بهره برد.
    کلیدواژگان: روندیابی سیلاب، موج جنبشی، موج پویا، دوآب صمصامی، HEC، RAS
  • حلیمه پیری، محبوبه عباس زاده، وحید راهداری، سعیده ملکی صفحات 25-36
    بارندگی یکی از مهمترین متغیرهایی است که از آن در تعریف خشکسالی استفاده می شود. نمایه های مختلفی بر پایه بارش برای ارزیابی خشکسالی ارائه شده است که می توان به نمایه های درصد از بهنجار(PN)، بارش معیار شده (SPI)، دهک ها (DPI) و شاخص ناهنجاری های بارش(RAI) اشاره کرد. هر یک از این نمایه ها برای توصیف خشکسالی، در طبقاتی تقسیم بندی می شوند که هر طبقه بیانگر وضعیتی از شدت خشکسالی می باشد. این تحقیق با هدف مقایسه چند بعدی این چهار نمایه خشکسالی و با استفاده از آمار بارندگی 30 ساله (1359-1389) در 7 ایستگاه استان سیستان و بلوچستان انجام یافته است. پس از محاسبه نمایه های خشکسالی فوق در مقیاس زمانی مورد نظر، نتایج بر اساس معیارهای شباهت توالی سالهای خشک، بهنجار و تر با استفاده از تحلیل خوشه ایو همبستگی آماری بین نمایه ها، دسته بندی و مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی ها از دیدگاه خوشه اینشان داد که سنجه های PN و RAI از نظر آماری مشابه بوده و در ارزیابی های خشکسالی در اقلیم گرم و خشک استان سیستان و بلوچستان به نتایج نسبتا مشابهی ختم می شوند. در ارزیابی روابط همبستگی، نمایه های زوج شده ی PN-RAI، PN-SPI و SPI-RAI در بیشتر ایستگاه ها از همبستگی بالایی نسبت به یکدیگر برخور بودند، ولی در تحلیل خوشه اینمایه هایRAI و PN در یک دسته قرار گرفتند. محاسبات نشان دادند که نتایج معیارهای RAI و PN از لحاظ توصیف وضعیت خشکسالی به هم نزدیک می باشند؛ لذا استفاده از این دو نمایه جهت تعیین شدت خشکسالی در استان سیستان و بلوچستان توصیه می گردد. به رغم استفاده ی همه گیر از شاخص SPI، و با توجه به نتایج به دست آمده، شاخص مزبور برای تعیین شدت خشکسالی در این استان مناسب نمی باشد.
    کلیدواژگان: خشکسالی هواشناسی، استان سیستان و بلوچستان، نمایه های خشکسالی، تحلیل خوشه ای
  • حلیمه پیری، محبوبه عباس زاده، وحید راهداری، سعیده ملکی، پریسا سادات آشفته*، امید بزرگ حداد، محمدرضا امداد، سید محمدرضا ترابی، امین رستمی راوری، سید احمدرضا ترابی، فردین بوستانی، امیر روشن صفحات 37-52

    در این تحقیق، به منظور تحلیل آثار منفی پدیده ی تغییر آب و هوا، با ارائه ی رویکرد جدید احتمالاتی به ارزیابی اثرات مزبور بر جریان رود پرداخته شده است. برای تولید نمایشنامه ی آب و هوای در دوره های آتی، شبیه HadCM3 تحت نمایشنامه ی انتشار A2 به کار گرفته می شود. با معرفی گروه های زمانی متغیرهای آب و هوای در دوره های آتی به شبیه آبشناسی IHACRES، نمایشنامه ی شبیه سازی جریان بلندمدت تولید می شود. با برازش توزیعهای مختلف آماری بر روانابهای تولیدی و با استفاده از آزمونهای نکویی برازش، مناسبترین توزیع آماری در هر ماه انتخاب و فراسنجهای آماری مربوطه استخراج و با فراسنجهای آماری رواناب حوضه در دوره ی پایه مقایسه می شوند. نتایج نشان می دهند که متوسط رواناب سالانه ی بلندمدت در سه دوره ی آتی نسبت به دوره ی پایه، کاهش می یابد. به رغم کاهش حجم کل رواناب در دوره های آتی نسبت به دوره ی پایه، این کاهش به جریانهای متوسط و زیاد مرتبط گردیده و در جریانهای کم، حجم کل رواناب سه دوره ی آتی نسبت به دوره ی پایه، به ترتیب به اندازه 47، 41 و 14 درصد افزایش می یابد. برای بررسی بیشتر ارزیابی آثار ضروری است همبستگی گروه زمانی با استفاده از احتمال انتقال جریان نیز مورد بررسی قرار گیرد. پس از گسسته سازی جریان رود، به منظور مقایسه ی احتمال انتقال جریان در هر یک از دوره های آتی با جریان دوره ی پایه در هر ماه، از معیارهای عملکرد استفاده می شود. این رویکرد در رود آیدوغموش، آذربایجان شرقی به کار گرفته شد. نتایج حاصله نشان از پایین بودن ضریب همبستگی و بالا بودن شاخصهای خطا دارند.

    کلیدواژگان: تغییر آب و هوا، رویکرد احتمالاتی، معیارهای عملکرد
  • محمدرضا امداد صفحات 53-62
    یکی از مشخصه های فیزیکی خاک، که مدیریت آبیاری را تحت تاثیر قرار می دهد، مساله تراوایی و تغییرات آن است که در طراحی و ارزیابی سامانه های آبیاری مهم می باشد. تعیین معادله ای که حاکم بر این فرایند است نقش مهمی در موفقیت یک شبکه ی آبیاری دارد. در این راستا ضرایب معادلات تراوایی کوستیاکوف- لوئیز، فیلیپ و SCS با استفاده از معادلات تراز حجمی تعیین، و تغییرات تراوایی تجمعی (حاصله از استفاده ی سه معادله ی تراوایی) در ابتدا، وسط و انتهای فصل کشت ذرت مورد مقایسه و بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که استفاده از معادله ی فیلیپ (روش یک نقطه ای) مقادیر تراوایی تجمعی را نسبت به مقادیر اندازه گیری شده و مقادیر تعیین گردیده از معادلات کوستیاکوف- لوئیز و SCS بیشتر برآورد می کند. همچنین، میانگین قدر مطلق خطای تراوایی تجمعی به دست آمده از معادله ی فیلیپ (00683/0) و SCS (00373/0) از مقادیر بالایی برخوردار بود، که این امر حاکی از عدم دقت استفاده از این معادلات در برآورد تراوایی تجمعی می باشد. میانگین مقادیر خطای تراوایی تجمعی معادله ی کوستیاکوف- لوئیز نسبت به دو معادله ی دیگر از مقدار کمتری برخوردار بودند (00253/0)، و نقاط تعیین شده با نقاط اندازه گیری شده قرابت و همخوانی نزدیکی داشتند، که این امر بیانگر مناسب بودن معادله ی کوستیاکوف- لوئیز نسبت به دو معادله ی دیگر در استفاده از معادلات تراز حجمی در خاک مورد نظر است.
    کلیدواژگان: تراز حجمی، تراوایی، آبیاری جویچه ای
  • سید محمدرضا ترابی، امین رستمی راوری، سید احمدرضا ترابی، فردین بوستانی، امیر روشن صفحات 63-78
    سرریزهای پلکانی یکی از انواع سرریزها می باشند که بر پایه ی بررسی های انجام گرفته نقش موثری در استهلاک کارمایه دارند. در این تحقیق با استفاده از 12 گروه آرایش متفاوت، اثر شیبهای معکوس در پله های این نوع از سرریزها بررسی شدند. این آرایشها با استفاده از یک نمونه ی آزمایشگاهی از جنس پلکسی گلاس با ارتفاع تاج 72 سانتیمتر از کف نهرپایه دار تحقیقاتی و در بده های متفاوت مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهندکه، با افزایش بده و افزایش شمار پلکانها، و در نظر گرفتن شیب معکوس پلکانها، افت کارمایه افزایش یافته است. با این حال، نمی توان شمار موانع و یا شیب پلکانها را به صورت نامحدود، و بدون توجه به مسائل هیدرولیکی جریان افزایش داد، چه، بالاترین میزان افت کارمایه لزوما در بیشینه ی شمار پلکانهای شیب دار رخ نداده است.
    کلیدواژگان: سرریز پلکانی، افت کارمایه، نمونه ی فیزیکی، شیب معکوس پلکان
  • امین گلزار، مهناز قایینی حصاروییه صفحات 79-88
    برای کاهش آثار زیانبار عبور جریان از روی سرریزها تمهیدات گوناگونی وجود دارند که یکی از آنها استفاده از سرریزهای پلکانی جهت کاهش کارمایه ی جریان می باشد. این موضوع در توجیه اقتصادی طرح اثر داشته و موجب کاهش هزینه ها خواهد شد. در این تحقیق سطح آزاد و الگوی جریان دو حالتی عبوری از روی سرریز پلکانی با استفاده از نرم افزار فلوئنت و بهره گیری از شبیه مخلوط و شبیه آشفتگی معیار، شبیه سازی گردیده است. برای صحت سنجی شبیه عددی، از نتایج توزیع غلظت هوای موجود در آب، و سرعت با چند بده ی مختلف متعلق به شبیه آزمایشگاهی آزمایشگاه هیدرولیک در دانشگاه آلبرتا، که به وسیله ی دکتر چمنی انجام گردیده، استفاده شده است. نتایج به دست آمده از شبیه سازی عددی در تطابق مناسبی با نتایج آزمایشگاهی می باشند. نیمرخهای غلظت منجر به یک توزیع شبه پلکانی غلظت شد و تاثیرات بده بر شکل نیمرخهای سرعت مورد مقایسه قرارگرفتند. نتایج نشان دادند که با افزایش بده ی ورودی جریان، نیمرخهای سرعت پهن شده و گسترش بیشتری پیدا می کنند، و ارتفاع جریان و بیشترین سرعت جریان افزایش می یابند؛ که در نتیجه، استهلاک جریان کاستی می پذیرد.
    کلیدواژگان: سرریز پلکانی، جریان دوحالتی، نرم افزار فلوئنت، شبیه عددی، شبیه مخلوط
  • محمد جواد ساکی، نجم الدین واصلی، ناصر طالب طالب بیدختی صفحات 89-99
    تجهیز نقاط تحویل به وسایل و ادوات اندازه گیری جریان از مهمترین اقداماتی است که در جهت افزایش کارآیی آب و ارتقای بازده ی آبیاری در طی دهه ی اخیر مورد توجه قرار گرفته است. همانند سایر شبکه های کشور، شبکه ی آبیاری و زهکشی درودزن نیز با مشکل دقیق نبودن سازه ها و ادوات اندازه گیری، و عدم واسنجی آنها روبروست. در همین راستا، یکی از نهرهای درجه ی دو شبکه ی آبیاری درودزن به نام نهر اردیبهشت انتخاب شده و از سال 1386 تعداد 10 سازه نهر پایه دار گلوبلند در آن مورد استفاده قرار گرفته اند. در این پژوهش، سازه های نهر پایه دار گلوبلند واقع در ابتدای نهرهای درجه ی3 به نامهای T15، T19و T20 مورد بررسی قرار گرفتند. اندازه گیری میدانی طی یک فصل آبیاری (90-91) با استفاده از یک دستگاه پروانه ی آبی کوچک با تکرار حداقل 3 و حداکثر 5 نوبت برای هر کدام از سازه ها انجام گرفت، و ضمن محاسبه ی بده، جداول و نمودارهای بده- مقیاس برای آنها ترسیم گردید. داده های میدانی با رابطه ی زندپارسا (2008) مقایسه شدند و صحت رابطه در شرایط میدانی مورد تایید قرار گرفت. با استفاده از شبیه وین- نهر پایه دار، عملکرد سازه شبیه سازی گردیدند. نتایج نشان دادند که شبیه وین- نهر پایه دار قابلیت طراحی، شبیه سازی و ارزیابی انواع سازه های نهر پایه دار گلوبلند را داراست و جدول، منحنی و رابطه ی وایازی بده- مقیاس را استخراج و ارائه می دهد. سازه ی نهر پایه دار گلوبلند با مقطع سرریز لبه پهن در شرایط شبکه ی درودزن و شبکه های مشابه در بده های پایین در اندازه گیری جریان خطایی را بین 12 تا 21 درصد دارد، که به مراتب بیش از خطا در بده های حداکثر است؛ لذا، با تغییر مقطع سرریز و شبیه ساز در شبیه وین نهر پایه دار، سازه ای دقیقتر در بده های کم (و حتی بده های زیاد) ارائه شد، که می تواند در نقاط حساس شبکه های آب کشور مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: نهر پایه دار گلوبلند، شبیه WIN، FLUME، رابطه ی بده- مقیاس، اندازه گیری بده جریان، خطای اندازه گیری
|
  • M. Behdarvandi Askar, M. Fathi Moghadam, H. Musavi Jahromi Pages 1-14
    Most rivers have flood plains that extend laterally away from the main channel at a gentle gradient or in a series of terraces. Multistage channels are deliberately formed in certain cases in order to increase conveyance capacity in large floods، and to have recreational expanses available at other times of the year. Two-stage channels، thus consist typically of a main river channel in which there is some discharge all of the time and flood plains، which are dry for most of the time، yet perform a vital function in times of flood. Since flood alleviation schemes are the focus of much of engineering work، the prediction of the conveyance capacity، velocity distribution and boundary shear stress distribution in such channels is clearly important. The boundary shear stress distribution is a prerequisite for studies on bank protection and sediment transport. Prediction of these parameters in two stage or compound channels is complicated by the lateral exchange of momentum that takes place in the shear layer that forms between the generally faster moving water in the main river channel and the slower moving water on the flood plain. Superposition of high lateral shear on bed-generated turbulence and longitudinal secondary flow structures is a convoluted problem in fluid mechanics. In the context of the river channels with flood plains، the problem is usually further complicated even for moderately straight channels by the complex geometry of the cross-section and the heterogeneous nature of the boundary roughness.
    Keywords: Main channel, flood plain, apparent shears force, momentum method, dredging, bank protection
  • R. Karimian Kakoli, S.J. Sadatinejad, A. Honarbakhsh, M. Najafi Hajivar, K. Doodkanloe Pages 15-24
    Different hydraulic and hydrological methods are used in flood routing for construction of the downstream hydrograph of a river. Hydraulic flood routing methods، initially based on the Saint-Venant equations، are developed using the continuity equation and employing the terms of the momentum equation، consist of three models: kinematic wave، diffusion wave، and dynamic wave. The objective of this study was to evaluate the accuracy of the kinematic wave and dynamic wave methods. This project was implemented in a 3. 5 km reach of the Doab Samsami River، which is a tributary of the Karoon River. Fourteen cross sections were surveyed in the reach and their Manning''s roughness coefficients were estimated based on the expert judgment. A computer program was developed for flood routing with the kinematic wave method. For the dynamic flood routing، the unsteady flow analysis of the HEC-RAS software was used. The developed hydrographs using the two methods were compared with the actual hydrograph at the downstream station using the RMSE criterion. Results indicated that the kinematic wave and the HEC-RAS models were very close، indeed. Therefore، based on the simplicity of the method، and also the limited data requirement of the kinematic wave method، its use is strongly recommended for similar studies، and also for flood routing in rivers with larger gradients.
    Keywords: Flood routing, kinematic wave, dynamic wave, Doab Samsami River, HEC, RAS model
  • H. Piri, M. Abbaszadeh, V. Rahdari, S. Maleki Pages 25-36
    The mean annual precipitation (MAP) is the most important criterion used in drought classification. Different indices have been developed based on the MAP for drought classification، of which four most commonly used are: the percentage indices of normal (PN)، the standardized precipitation index (SPI)، deciles (DPI) and the rainfall anomaly index (RAI). Each of these indices is classified into classes for drought description. Each class is represented as a state of severe drought. This study compares these indices benefiting from the rainfall data collected during 30 years (1980-2010) at seven stations in the Province of Sistan andBaluchestan. After calculating the indices during the desired time scale، the results were classified and evaluated based on sequence similarity factors of dry، normal and wet years، and by using the cluster analysis and developing statistical correlation between them. The analysis indicated that the PN index and RAI were statistically similar and lead to identical results in the dry and hot climate of Sistan and Baluchestan. It was further revealed that، the paired PN-RAI، PN-SPI and SPI-RAI were highly correlated at most of the stations. Moreover، the PN index and the RAI were placed in one class in the cluster analysis. Calculations indicated that the results of PN and RAI criteria were close to each other in terms of describing drought. Therefore، these indices are recommended for determining the drought severity in the province of Sistan and Baluchestan. Despite the widespread use of the SPI، this index is not suitable for determining the severity of drought in this province.
    Keywords: Meteorological drought, Sistan, Baluchistan Province, drought indices, cluster analysis
  • H. Piri, M. Abbaszadeh, V. Rahdari, S. Maleki, P. Ashofteh, O. Bozorg Hadad, M.R. Emdad, S.M.R. Torabi, A. Roostami Ravari, S.A.R. Torabi, F. Boostani, A. Roushan Pages 37-52

    A new probabilistic approach was adapted to the negative impact of climate on stream flow. To generate climate change scenarios in the future under the A2 emission scenario، the HadCM3 model was employed. By introducing climatic variable time series in future periods to the IHACRES hydrologic model، long-term stream flow simulation scenarios were produced. By fitting statistically different distributions on the runoff produced by using a goodness-of-fit test، the most appropriate statistical distribution for each month was chosen and relevant statistical parameters were extracted and compared with statistical parameters of the runoff in the base period. Results show that the long-term annual runoff average in the three future periods compared to the base period. Despite the reduction in the total runoff volume in the future periods will decrease compared to the baseline period، the decrease is related to the medium and high flows. In low flows، the total runoff volume for future periods compared to the baseline period will increase 47، 41، and 14%، respectively. To further assess the impact of annual average runoff on flows، it is necessary to examine correlation of time series using the stream flow transition probability. To compare the stream flow transmission probability in each of the future periods with base period stream flow in each month، stream flow was discretized and performance criteria were used. This approach was adapted for the Aidoghmoush River، East Azerbaijan. Results indicated a low coefficient of correlation and a high error indicator.

    Keywords: Climate change, probabilistic approach, performance criteria, Aidoghmoush River, Stream flow
  • Pages 53-62
    Soil infiltration rate is the most important factor in designing irrigation systems. Therefore، selection of a suitable infiltration equation is a prerequisite for achieving the best performance of any irrigation system. As a plant’s performance integrates numerous factors، particularly water demand in arid environments، providing adequate and timely water in irrigated fields passes a challenge. In this regard، the coefficients of three popular infiltration equations، namely: Kostiakov-Lewis، Philip and SCS، were investigated along the volume balance equation. The cumulative infiltration depths in furrows planted with sweat corn were also compared using different equations. Three periods: first، mid and end of maize growth season were considered in this study. Results indicated that the application of Philip equation (one point method) was not applicable because it over-predicted the infiltration depths. Moreover، the mean absolute error (AAE) of the Philip equation (0. 00683) and SCS equation (0. 00373) were larger than that of the Kostiakov-Lewis equation (0. 00253). Finally، the results revealed that the Kostiakov-Lewis equation were the best predictor of the three infiltration equations used in this study.
    Keywords: Volume balance, infiltration, furrows irrigation, Kostiakov, Lewis, Philip, SCS
  • Pages 63-78
    Stepped spillways are an accessory of reservoirs and water conveyance system، which dissipate flow energy and reduce the size and costs of stilling basins (SBs). As the reverse inclination of each step helps form a small SB، therefore، energy dissipation becomes more efficient. In this study، using a Plexiglas spillway (height: 72 cm)، which was installed in an experimental flume (width: 50 cm)، various arrangements of numbers and inclination steps of spillway were investigated installing 12 set-ups. The first experiment was conducted on the weir itself without any steps. Another set-up was with one step without inclination and one step with reverse inclination. This procedure was continued asymmetrically with the array of 8 steps. As expected to efficiently dissipate the energy، more steps are required as the flow increases. It was observed that one inclined plus two horizontal steps provide the best energy dissipater array. Furthermore، it was revealed that there was a limit to increase the number of steps and their inclination in energy dissipation; i. e.، efficiency may not be enhanced by increasing the number of inclined steps.
    Keywords: Stepped spillway, reverse inclination, energy dissipation, physical model
  • A. Golzar, M. Ghaeini Pages 79-88
    Different measures may be taken into account in order to reduce the destructive effects of flow over spillways، one of which is the application of stepped spillways in an attempt to dissipate the flow energy. This method also influences the economic justification of the project and reduces the costs. The present study simulated the free surface and the two-phase flow patterns over the stepped spillway employing the Fluent software، and adopting the mixture model as well as the standard K – ε turbulence model. The numerical model verification was conducted utilizing the data of air concentration distribution in water، and the velocity at different discharge rates collected in experiments performed by Chamani utilizing a physical model at Hydraulic Laboratory conducted at the University of Alberta. The numerical simulation results and experimental data were in good agreement. Concentration profiles led to a stair like distribution of the concentration، and the discharge effects on the shapes of velocity profiles were comparable. The results showed that as the inlet discharge increased، velocity profiles widened and spread more، and flow height and maximum flow velocity rose، which in turn reduced the flow dissipation
    Keywords: Stepped spillway, two, phase flow, Fluent software, numerical model, mixture model
  • M.J. Saki, N. Vaseli, N. Talebbeydokhti Pages 89-99
    Water-use-efficiency، which is a matter of utmost importance in irrigated-agriculture in the water-short Iran، requires installation of accurate flow measurement devices on the outlets of delivery channels. Accuracy، low cost، and ease of installation and measurement are the criteria for a good measuring device. As a long-throated flume with a broad-crested weir cross-section had been studied in detail by Zand-Parsa، and the Win Flume software was available for the design of the flume and processing of the collected data، 10 such flumes were installed in 3، third degree channels in the Dorudzan Irrigation District in 2007; however، this study was implemented in the 2012 irrigation season، using 3-5 replication for each flume set up. Both our collected data and the Win Flume program validated the equation developed by Zand -Parsa. It was observed that the percentage error in measuring low flows ranged 12-21، which was much higher than that of the maximum flow? Based on these results، the large scale use of this device and the application of the Zand-Parsa equation are recommended
    Keywords: Water Measurement Structures, Win, Flume Model, Q, h Equation, Measurement Error, Doroodzan Irrigation, Drainage Network