فهرست مطالب

مهندسی منابع آب - پیاپی 2 (زمستان 1387)

فصلنامه مهندسی منابع آب
پیاپی 2 (زمستان 1387)

  • تاریخ انتشار: 1387/12/20
  • تعداد عناوین: 8
|
  • علی مهدوی، ناصر طالب بیدختی صفحه 1
    از دیدگاه شبیه سازی عددی، بالاروی و به دنبال آن پایین آمدن امواج بر روی ساحل، در محدوده ی مسائل با مرز متحرک می گنجد. با توجه به این در این نوع مسا ئل، طول ناحیه ی حل با زمان تغییر می کند، اعمال صحیح شرایط مرزی در هر گام زمانی مستلزم تعیین مرز متحرک است. در مطالعه ی حاضر، معادلات غیر خطی آب کم عمق به همراه شرایط مرزی آن، با استفاده از یک نگاشت هندسی از فضای فیزیکی (واقعی) به فضایی محاسباتی منتقل می گردند، بطوری در فضای جدید، طول ناحیه ی حل در خلال فرایند بالا-پایین روی موج بدون تغییر باقی می ماند و مرز متحرک به مرزی ثابت تبدیل می گردد. معادلات حاکمه که پس از اعمال نگاشت، عبارتهای غیر خطی جدیدی در آنها پدیدار می شود، با استفاده از الگوی تفاضل محدود دو مرحله ای ریچمایر- لکس-وندروف گسسته سازی شده و با اعمال شرایط مناسب مرزی حل می گردند. برای این منظور برنامه ای در محیط فرترن90 نوشته شده است. در انتها، مقایسه ای بین نتایج حاصل از این شبیه عددی با داده های موجود آزمایشگاهی ارائه می گردد.
    کلیدواژگان: معادلات غیر خطی آب کم عمق، مرز متحرک، تبدیل لاگرانژی، اویلری، موج منفرد
  • تورج سبزواری صفحه 11
    بررسی پایداری سدهای بتنی وزنی از لحاظ واژگونی، لغزش، تحلیل تنش ها و گسترش ترک ها در سد های بتنی وزنی بر اساس بارهای وارده بر سد، از جمله فشارهای آب ایستایی و زلزله حائز اهمیت است. در این تحقیق از برنامه ی CADAM2000 جهت تحلیل پایداری سد های بتنی استفاده شده است. برنامه ی مزبور قابلیت تحلیل زلزله را در حالت شبه پایا و شبه پویا داراست همچنین، با در نظر گرفتن شرایط اولیه ی ترک ها در تمام لایه های سد، قابلیت محاسبه ی گسترش میزان ترک را در طول هر لایه دارد. میزان ضریب پایداری در مقابل واژگونی، لغزش، فشار بالا برنده و میزان تنش های مجاز در کلیه ی لایه ها قابل محاسبه است. جهت تحلیل زلزله در حالت شبه پویایی از نظریه های Chopra استفاده شده است. جهت بررسی قابلیت های این نرم افزار، از اطلاعات سد بتنی وزنی معرف پاین فلت (Pine Flat Dam) مورد استفاده قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: سد های بتنی وزنی، زلزله، تحلیل پایداری، ترک
  • عبدالصاحب حسنی نژاد، جمشید بسیط نژاد صفحه 23
    در این مطالعه داده های یک سال آبی در نقطه ی طره ی بخاح بررسی شده اند. برای رود بهمنشیر تاکنون هیچ گونه محاسبات جزر و مدی، که شامل شناسایی مؤلفه های جزر و مدی و شبیه سازی آن باشد انجام نشده است. لذا نتایج حاصل از این تحقیق و استفاده از روش شده اند بکار رفته می توانند مفید و مؤثر باشند. در این مطالعه پنج مؤلفه ی جزر و مدیO1، Mf، M2، K1، و K2 شناسایی شده اند. قویترین مؤلفه در این منطقه M2 بوده و نشان می دهد که تغییرات عمده ی جزر و مدی مربوط به موقعیت ماه است. بر پایه ی مقیاس آمریکایی، عدد f = 0.36 می باشد که نشان می دهد جزر و مد از نوع نیمروزانه است، زیرا این عدد کمتر از 5/0 است؛ بنا بر این، جزر و مد در این نقطه نشانه ای از تاثیر قوی دریا بر این منطقه دارد.
    کلیدواژگان: رود، جزر و مد، شبیه سازی، مؤلفه ی جزر و مدی، دریا
  • محمد میرجلیلی، زهره صمدی، برزو پریچهره، زینب عباسی صفحه 31
    یکی از مشکلات به وجود آمده برای جوامع بشری به دنبال توسعه واحد های صنعتی مشکل آلودگی محیط زیست به ویژه، آلوده شدن منابع آب زیر زمینی تحت تاثیر فاضلاب این واحد ها می باشد. فاضلاب واحد های صنعتی به ویژه کارخانجات صنایع شیمیایی و نساجی محتوی مقادیر زیادی مواد آلی می باشد. بازیابی ترکیبات موجود در پساب امری ضروری می باشد.
    در این تحقیق میزان قابلیت فعال سازی کائولن به عنوان یک ماده جاذب در جذب رنگ توسط اسیدهای مختلف و همچنین تاثیر پارامترهای مختلف pH، درجه حرارت، غلظت ماده جاذب و زمان عملیات بر روی جذب رنگهای کاتیونیک و آنیونیک از پساب واحد های نساجی مورد ارزیابی قرار گرفته است.
    آزمایشات اولیه در pH طبیعی پساب نساجی نشان داد که کائولن فعال شده با HClO4 می تواند منجر به بازیابی 41/96% از رنگ های آنیونیک و 36/98% از رنگ های کاتیونیک از پساب گردد.
    قابلیت جذب پساب با استفاده از کائولن فعال شده با HClO4 در دامنه pH معادل 2،3،4،5،6،7،8،9،10و 11، غلظتهای ماده جاذب 5،10،20و 30 گرم، دمای عملیات 27،40،50 و60 درجه سانتیگراد و زمان عملیات 20، 40،60 و 80 دقیقه به منظور دستیابی به شرایط بهینه مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که دمای عملیات و غلظت ماده جاذب در جذب رنگهای آنیونیک تاثیر چندانی نداشته و در خصوص رنگهای کاتیونیک افزایش آن منجر به افزایش جذب رنگ از پساب می گردد. ضمنا بهترین قابلیت جذب در دامنه pH معادل 2 تا 3 و زمان عملیات 60 دقیقه بدست آمده است.
    کلیدواژگان: پساب، کائولن، رنگ آنیونیک، رنگ کاتیونیک
  • هما رزمخواه، مهرداد اسماعیل نیاورانی صفحه 43
    ورود انواع مختلف آلاینده های کشاورزی، صنعتی و پسابهای شهری به رودها که یکی از منابع اصلی تامین آب آشامیدنی، صنعتی و کشاورزی می باشند، باعث شده است که در عصر کنونی به عنوان یکی از کانون های بحرانی از نقطه نظر آلودگی های زیست محیطی مطرح باشند. رود کر در فارس تامین کننده ی بخش مهمی از آب مورد استفاده ی کشاورزی، صنعت و شرب این استان است. فعالیتعای کشاورزی، صنعتی و گسترش اماکن مسکونی در حوزه ی آبخیز این رودخانه قابل توجه است. واحدهای صنعتی بزرگ نظیر مجتمع پتروشیمی، مجتمع یک و یک، کارخانه ی آزمایش، کارخانه ی قند مرودشت و پالایشگاه شیراز در این حوضه قرار داشته و از نظر مصرف آب وابسته به آن می باشند. زهکشهای کشاورزی، پسابهای صنایع و خانگی از جمله فاضلابهای شهر مرودشت وارد آن شده و آلودگی رود را همراه با افزایش مصارف آب تشدید کرده است. به علل مذکور، کر یکی از آلوده ترین رود های کشور می باشد. لذا، به منظور تعیین نقاط حساس از نظر آلودگی، و بررسی تاثیر ورود منابع آلاینده فوق، از شبیه ریاضی WASP7 استفاده شده است.
    کلیدواژگان: کیفیت آب، رود کر، شبیه سازی، WASP7
  • محمدرضا رضایی، محمدتقی کریمی صفحه 49
    در این پژوهش از داده های روزانه ی 18 متغیر اقلیمی شامل دمای خشک، دمای تر، نم نسبی در ساعات (03-09-15)، سرعت باد، سمت باد، همگی در ساعات (03-09-15)، ارتفاع بارش روزانه، دمای کمینه و دمای بیشینه به مدت 20 سال (1/1/1363 تا 29/12/82) برای ایستگاه بوشهر استفاده شده است. ابتدا پایگاه داده‎ای از متغیر‎های مورد بررسی در نرم افزار متلب ایجاد شد. این پایگاه داده شامل رخدادهایی بود که مقدار متغیر‎های مورد بررسی بطور کامل در آن ثبت شده بودند. برای تجزیه و تحلیل داده ها از یکی از حالات بردار ویژه به نام حالت p برای تعیین نوع استفاده شد. در واقع آرایش p برداشتی از ماتریس پایگاه داده است که متغیرهای جوی بر روی ستونها و روزها بر روی سطرها، فراهم شده اند. سپس داده ها را معیار سازی میکنیم، در این صورت هر کدام از متغیرها سهم برابری در تعیین نوع خواهد داشت. سپس در مورد مقادیر معیار شده یک تحلیل خوشه ایبه روش ادغام «وارد»انجام گرفت، و برای هر ایستگاه نمودار درختی ترسیم شد. با توجه به نمودار درختی کل برای ایستگاه بوشهر 3 نوع اصلی بدست آمد و برای هر نوع بدست آمده پیایی، رخداد، رخ نداد، روز نماینده و دوره ی زمانی فعالیت آنها در دو دهه ی گذشته مورد بررسی قرار گرفت تا تغییرات فراوانی انواع هوا در این دو دهه مشخص شود.
    کلیدواژگان: اقلیم شناسی همدید، نوع هوا، تحلیل خوشه ای، منطقه ی اقلیمی
  • نادر پیرمرادیان، سید امیر شمس نیا، محمدعلی شاهرخ نیا صفحه 61
    خشکسالی یکی از مهمترین بلایای طبیعی است که زیان های بسیاری را بر بخش کشاورزی و منابع آبی وارد می سازد. به دلیل تاثیرات ویرانگر ناشی از خصوصیات خشکسالی، بخش های مختلف تولیدی، اقتصادی، اجتماعی و بوم نظام ها با آسیب های جدی مواجه می گردند. در میان ویژگی های خشکسالی، سه عامل شدت، مدت و گسترش مکانی از اهمیت بیشتری برخوردارند. به منظور به حداقل رساندن مخاطرات وقوع خشکسالی واضح است که انتقال مدیریت بحران به مدیریت خطر کردن امری اجتناب ناپذیربوده و نظارت و ارزیابی خشکسالی از ضروریات است. به منظور پایش و سنجش خشکسالی در هر منطقه، و تجزیه و تحلیل آماری این پدیده، لازم است از شاخص هایی استفاده گردد. در این پژوهش شاخص معیار شده ی بارش با در نظر گرفتن مزایایی که در تحلیل منطقه ای و ایجاد ارتباط زمانی بین رخدادهای خشکسالی در نواحی مختلف یک پهنه دارد، انتخاب شده است. در این راستا، از اطلاعات بارانسجی 125 ایستگاه مربوط به استان فارس و استان های مجاور، در یک دوره ی آماری 30 ساله استفاده گردید. پس از آماده سازی اطلاعات، مقادیر شاخص معیار شده ی بارش در مقیاس های زمانی 6، 12 و 24 ماهه جهت تعیین شدت خشکسالی ماهانه ی تمامی ایستگاه ها در سال زراعی 80-1379 محاسبه گردید. پس از تعیین شدت های خشکسالی، با استفاده از نرم افزارArcGIS9، پهنه بندی و تحلیل پراکندگی مکانی خشکسالی صورت گرفت. نتایج این پژوهش نشان می دهد که با طولانی شدن دوره ی خشکسالی و تداوم آن، دو مولفه ی شدت و گستره ی مکانی خشکسالی افزایش می یابد. همچنین، نتایج حاکی از آنندکه مناطقی از شمال شرق، و بخشهایی از جنوب شرقی، جنوب و جنوب غربی استان فارس نسبت به مناطق دیگر از نظر آسیب پذیری مستعدتر بوده، و بیشتر در معرض خشکسالی قرار دارند. لذا مناطق مذکور در بخش کشاورزی و نظام های مبتنی بر کشت دیم، که بقای آن بستگی به میزان بارش دارد، آسیب پذیرترمی باشند.
    کلیدواژگان: خشکسالی، شاخص معیار شده ی بارش، سامانه ی اطلاعات جغرافیایی، استان فارس
  • استفاده از سامانه ی اطلاعات جغرافیایی (GIS) و تصاویر ماهواره ای برای کاهش اختلاف تخمین ها در برآورد فرسایش و رسوب یک حوزه با کاربرد روش MPSIAC / مطالعه ی موردی حوزه ی آبخیز ماران، جیرفت
    امید طیاری، کسری صالحی، محسن ایران دوست صفحه 75

    شبیه های تجربی تخمین مقدار فرسایش و رسوب، به عنوان مناسب ترین شیوه برای مطالعه فرسایش خاک در دنیا مطرح می باشند. در مورد شبیه های تجربی، خصوصا MPSIAC مطالعات زیادی در ایران انجام شده است که تقریبا در اکثر موارد تایید و توصیه شده است. از مشکلات عمده ی این روش، نحوه ی برآورد نمرات عوامل نه گانه می باشد، به طوری که برآوردهایی که برای حوزه های یکسان انجام گرفته است، حتی طی اختلافی تا نه برابر را نشان می دهند. بدین لحاظ در این تحقیق به جای استفاده از روش دستی تلفیق داده ها و هم پوشانی لایه ها در روش MPSIAC، که بسیار وقت گیر و با دقت پایین است، از سامانه ی اطلاعات جغرافیایی (GIS) استفاده گردیده است. کاربرد این روش می تواند هزینه ی مطالعات را کاسته و سرعت عملیات را بیافزاید،و همچنین، باعث یکسان سازی بررسی عوامل نه گانه در حوزه ها شود. بدین ترتیب، مطالعات فرسایش و رسوب یک حوزه نتایج نسبتا یکسانی را ارائه خواهند داد، چه برای بررسی و انتخاب روش تجربی مناسب، تخمین فرسایش و رسوب بسیار حائز اهمیت است. در این تحقیق حوزه ی ماران از توابع شهرستان جیرفت در استان کرمان به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده است. عوامل نه گانه ی MPSIAC با استفاده از نرم افزارهای HEC-GEOHMS، Microstationy، Arc GIS9 و تصاویر ماهواره ای Lansat مورد بررسی و پردازش قرار گرفته اند. پس از وزن دهی عوامل، با استفاده از تحلیل های همپوشانی GIS، نقشه ی پهنه بندی فرسایش و رسوب بخشی از حوزه ماران جیرفت تهیه گردیده است.

    کلیدواژگان: شبیه MPSIAC، فرسایش، رسوب، GIS
|
  • A.Mahdavi, N.Talebbeydokhti Page 1
    Article abstract:From the numerical viewpoint in the simulation of wave run-up, most of the problems arise in the determination of the shoreline position since the shoreline moves up and down the sloping beach during the run-up and run-down processes. In other words, investigation of long wave run-up can be categorized as a moving boundary problem, and consequently, the main question to be answered is how to track this boundary. Therefore, a special treatment is necessary in the numerical model to define the shoreline position. In the present study, by recourse to a Lagrangian-Eulerian transformation, the time-varying physical domain is converted to a fixed-length time-invariant computational domain. However, this computational mapping introduces additional non-linear terms into the governing equations. By imposing appropriate boundary conditions on the shoreline, the mapped equations are then solved using the two-step Richtmyer-Lax-Wenderoff numerical scheme. All of the computations are carried out by employing a program code developed by authors in FORTRAN 90. The simulated surface profiles show very satisfactory agreement with available analytical solutions as well as the experimental data.
  • T. Sabzevari Page 11
    Article abstract:Investigation of the sliding, overturning and stress analysis and crack propagation of gravity dams based on hydrostatic pressures and earthquake forces are of importance. In this research the CADAM2000 software was used for the of stability analysis gravity concrete dams. This program models the pseudo-static and pseudo-dynamic earthquakes based on CHOPRA (1988) method. The Chopra crack propagation along the joints was calculated by considering the boundary conditions (initial cracks). The sliding, overturning, uplift stability factor and allowable stresses were calculated using the data collected for the Pine Flat gravity concrete dam as case study for this research.
  • A. Hasani-Nejad, J. Basit-Nejad Page 23
    In this study an annual report of water height in Torat-Bakhakh station was investigated. No tidal calculation including identification of tidal constituents and its modeling has been done so far. Therefore, the results of this research along with the methods used can be effective and useful. In this study five tidal constituents of M2, Mf, O1, K1, and K2 were identified. The strongest element in this spot was M2 and it reveals that major changes of tides are related to the moon location. According to the American scale, the f-number is f = 0.36 which indicates a semi-diurnal type of tides, because this quantity is less than 0.5. Hence, the tide of this area represents the powerful influence of the sea.
  • H.Razmkhah, M.Niavarani Page 43
    Article abstract:Agricultural, industrial and wastewater pollution loading on the river has become the biggest problem in water resource pollution. Kor river is an important water resourse in Fars of Iran. Larg industrial centers like Petrochemical center, Yek and yek, Azmayesh and Marvdasht shuger factory, also drainage backwater of agricultural land has made pollution problem in this river. In this research we are going to model the effect of point and non-point source pollution loading on Kor river by WASP model.
  • M. R. Rezaei, T. Karimi Page 49
    In this study we used of 18 daily climatological variables including dry weather, wet weather, humidity, wind speed and direction, dept, maximum and minimum temperatures between the solar years of 1363/1/1 to 1382/12/29 in 20 years for Bushehr station. At first a data base was created in MATLAB software. This data base was consisted of all the events that their amount of variables was recorded in it. For data analysis one of the shapes eigenvector named P was used for typing. In fact P arrangement is an arrangement of data matrix that climate variables are shown in columns and days in rows. Then the data were standardized so that each of the variables had an equal share in typing. After standardized data, a cluster analysis was Pretoria using the method of Ward link. Then drawn a tree diagram for each station. With regard to the main tree diagram for Bushehr Station3 main types were obtained. And for each obtained type, variety of everyday synoptic typing, frequency, occurrences, unoccurrences, representative day and time, yearly and monthly period in the previous 2decades were determined so that weather types and frequency of changes were established
  • N. Pirmoradian, S. A. Shamsnia, M. A. Shahrokhnia Page 61
    Article abstract:Drought is one of the most common natural events that has a great negative impact on agriculture and water resources. Due to the undesired effects of drought, various sections like production, economical, social and ecosystems encounter serious problems. Among the characteristics of a drought, i.e. severity, duration and local prevalence are more important. In order to minimize the damages of drought, it is obvious that the transmission of crisis management into the risk management is unavoidable. Therefore, assessment and mitigation of droughts effects are supervising and necessary. This requires, evaluation and statistical analyzes of the drought indices in each area. The standardized precipitation index was selected for present study due to the advantages of this method for regional analysis and time relationship establishment between drought incidents in different parts of a region. The precipitation data collected at 125 stations in the Fars and neighboring for a 30 year period provinces were used for this analysis. The standardized precipitation index were computed for the time scales of 6, 12 and 24 months in order to determine the monthly drought severity, for all of the station during the 2000-2001 crop year. Using the ArcGIS9 software, The mapping and spatial analysis were accomplished. The results indicate that the two variables of severity and local prevalence increase commensurate prolongation and continuation with. Moreover, the results of this study indicated that parts of northeast, southeast, south and southwest of Fars province are more vulnerable and more exposed to drought than the other parts. As the cash earning potential of the about-motional areas is based on dry land farming and traditional agriculture, therefore, the very survival of their inhabitants hinges on receiving an adequate and timely precipitation.
  • Using the GIS/RS Analysis to Reduce Differences of Catchment Erosion-Sediment Estimates Applying through the MPSIAC Method-Case Study: Maroun Catchment
    O. Tayari, K. Salehi, M. Irandost Page 75

    Application of empirical models are considered the most suitable method of catchment erosion-sediment estimation by many exports. Numerous studies have been implemented in Iran using these models, especially the MPSIAC and most researcher have recommended such approaches. Estimation of nine MPSIAC factors, is a major shortcoming of this, because completely different estimates can be resulted for them, ever in the same catchment. In this research instead of manual combination of information and layer over lapping, which is very time consuming with little precision, a new method, using GIS analysis is recommended. This method can reduce the study costs and also the time needed for analysis. Besides, it result similar estimates for MPSIAC factors so different studies on a single catchment will lead us to the same results. The latter feature of this method does have a highly importance in choosing the most suitable model. Maroun catchment, located in Kerman province is selected for case study. The nine factors of MPSIAC method processed by HEC-Geo HMS, Micro station, Are GIS softwares and lansat images. Finally, the erosion and sediment plain map of Maroun catchment prepared through GIS over lapping analysis