فهرست مطالب

فصلنامه علوم و مهندسی آبیاری
سال چهل و یکم شماره 3 (پاییز 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/07/12
  • تعداد عناوین: 15
|
  • هادی داودی بنی، سیدمحمود کاشفی پور *، مهدی قمشی صفحات 1-14

    جریان غلیظ یکی از مهم ترین پدیده های موثر بر رسوب گذاری و کیفیت آب در مخازن سدها و منابع آب می باشد. با توجه به این که کمبود آب یکی از مهم ترین مشکلات پیش روی انسان هاست، لذا تحقیق بر روی پدیده هایی همچون جریان غلیظ که منابع آب را تحت تاثیر قرار می دهند، ضروری می باشد. در مطالعه آزمایشگاهی حاضر شدت اختلاط جریان غلیظ نمکی بر روی سطوح زبر مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها با سه دبی (6/0، 9/0 و 2/1 لیتر در ثانیه) ، سه شیب بستر (0، 7/1 و 4/3 درصد) و یک غلظت (20 گرم در لیتر) در چهار بستر با ارتفاع زبری (0، 5/0، 1 و 5/1 سانتی متر) با آرایش زیگزاگی در فلومی به طول 8/7 متر و عرض 35 سانتی متر با ارتفاع 70 سانتی متر که در مجموع 36 آزمایش می باشند، انجام گرفت. نتایج حاصل نشان داد که با افزایش هر یک از پارامترهای شیب، دبی و ارتفاع زبری، ضریب شدت اختلاط نیز افزایش می یابد. در نهایت پس از انجام تحلیل ابعادی و بررسی هر یک از پارامترهای موثر، رابطه ای برای تخمین ضریب شدت اختلاط جریان غلیظ پیشنهاد گردید.

    کلیدواژگان: زبری بستر، جریان کدر، ضریب شدت اختلاط، مخازن سدها
  • فهیمه سرتیپ، فریدون رادمنش ، حیدر زارعی، میثم سالاری جزی صفحات 15-28
    در این تحقیق هدف ارائه یک مدل واسنجی خودکار براساس کلونی مورچه ها برای مدل احتساب رطوبت خاک HMS-SMA می باشد. برای این منظور حوضه معرف کسیلیان به عنوان مطالعه موردی در این تحقیق مد نظر قرار گرفت. در مدل های پیوسته بارش-رواناب، تعدد پارامتر های در نظر گرفته شده مدل، علاوه بر این که سبب دشواری واسنجی به روش سعی و خطا می شوند، امکان واسنجی خودکار بسته نرم افزاری مورد نظر را نیز از بین می برد. الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچه ها با تکیه بر تابع شدت احتمالاتی پیوسته می تواند به منظور واسنجی مدل پیوسته بارش-رواناب به کار رود. برای این منظور در تحقیق حاضر با انتخاب مدل پیوسته بارش-رواناب HMS-SMA، برای غلبه بر ضعف موجود از یک برنامه بهینه ساز خارجی (الگوریتم کلونی مورچه ها یا ACOR) جهت برآورد رواناب در مقیاس زمانی شش ماهه در حوضه معرف کسیلیان استفاده شد. برای ارزیابی مدل ارائه شده، از چهار سال آبی برای واسنجی و از چهار سال آبی دیگر برای صحت سنجی مدل استفاده گردید. معیار نش-ساتکلیف به عنوان تابع هدف در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت که نتایج حاصل در مرحله واسنجی و صحت سنجی همگی در محدوده خوب و قابل قبول واقع شد.
    کلیدواژگان: HMS-SMA، الگوریتم کلونی مورچه ها(ACOR)، حوضه کسیلیان، واسنجی، نش-ساتکلیف
  • حامد شهسواری ، منوچهر حیدرپور صفحات 29-44
    یکی از مهم ترین مباحث مهندسی رودخانه آبشستگی موضعی در تکیه گاه های پل است که به صورت گسترده ای در شش دهه گذشته مورد مطالعه قرار گرفته است. دلیل این امر تخریب اکثر پل ها به دلیل آبشستگی موضعی اطراف پایه و تکیه گاه آن ها می باشد و نه به دلیل سازه ای. از این رو یافتن راهکاری برای کاهش عمق آبشستگی از اهمیت خاصی برخوردار است. در روش های تغییر دهنده الگوی جریان، کنترل آبشستگی به وسیله کاهش قدرت جریان های موثر در آبشستگی صورت میگیرد. از جمله این روش ها میتوان به زبری های موضعی اشاره کرد. در این تحقیق که آزمایشات در شرایط آبشستگی آب زلال و بر روی تکیه گاه نیم دایره ای انجام شد، اثر زبری های موضعی در عمق های مختلف و فواصل متفاوت و با ضخامت ثابت، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که این زبری ها در کاهش عمق آبشستگی و همچنین تاخیر در روند آبشستگی موثر بوده است. به طوری که وجود یک مقدار بهینه برای فاصله بین زبری ها سبب افزایش عملکرد زبری ها شده است. همچنین در بهینه ترین فاصله بین زبری ها هر چه عمق زبری افزایش یابد موجب کاهش بیشتر عمق آبشستگی و تاخیر بیشتر در روند آن خواهد شد.
    کلیدواژگان: آبشستگی موضعی، تکیه گاه پل، زبری های موضعی، ضخامت، فاصله
  • آیدا مهرآذر، علیرضا مساح بوانی، محمود مشعل ، حدیثه رحیمی خوب صفحات 45-59
    امروزه تغییراقلیم در مدیریت منابع آب، یکی از چالش‎های اصلی می‎باشد. این مطالعه با هدف شبیه سازی عملکرد بخش کشاورزی دشت هشتگرد، تحت تاثیر عدم قطعیت تغییراقلیم در دوره آتی (2049-2020 میلادی) انجام گرفته است. بدین منظور از خروجی‎های 19 مدل AOGCMs، تحت چهار سناریوی انتشار RCP2. 6، RCP4. 5، RCP6. 0 و RCP8. 5 استفاده شد. به منظور کمی سازی عدم قطعیت، در تخمین تغییرات دما و بارندگی، تحت تاثیر تغییراقلیم، خروجی‎های 19 مدل AOGCMs به روش مقایسه میانگین دما و بارش (MOTP) وزن‎دهی شدند. برای بررسی اثرات تغییراقلیم بر تولید پتانسیل، طول دوره رشد، نیاز آب آبیاری و بهره‎وری آب پتانسیل، چهار محصول غالب (گندم، جو، ذرت و یونجه) دشت هشتگرد، از رویکرد AEZ استفاده گردید. پردازش سناریوهای اقلیمی نشان داد درجه حرارت سالانه به طور متوسط در دوره آتی تحت سناریوهای RCP2. 6، RCP4. 5، RCP6. 0 و RCP8. 5 به ترتیب 34/1، 69/1، 52/1 و 81/1 درجه سلسیوس نسبت به دوره پایه افزایش می‎یابد. نتایج حاکی از عدم روند منظم صعودی یا نزولی در تغییرات ماهانه بارندگی است. هم چنین نتایج نشان داد طول دوره رشد و تولید پتانسیل محصولات کشاورزی در اثر تغییراقلیم در دوره آتی کاهش خواهد یافت که حداکثر کاهش طول دوره رشد برای گندم، جو، ذرت و یونجه به ترتیب 14، 12، 19و 12 روز و حداکثر کاهش در تولید گندم، جو، ذرت و یونجه به ترتیب 2/10-، 1/12-، 15- و 1/8- درصد می‎باشد. نیاز آب آبیاری محصولات مورد مطالعه نیز، تحت تاثیر تغییراقلیم افزایش خواهد یافت. حداکثر افزایش نیاز آب آبیاری تحت تاثیر تغییراقلیم، برای گندم، جو، ذرت و یونجه به ترتیب 16، 21/17، 26 و 20 درصد می‎باشد. همچنین کاهش تولید محصول پتانسیل و افزایش نیاز آب آبیاری در اثر تغییر اقلیم، موجب کاهش بهره وری آب پتانسیل خواهد شد. حداکثر کاهش بهره‎وری آب، برای گندم، جو، ذرت و یونجه به ترتیب 5/26-، 35-، 5/38- و 9/30- درصد می باشد.
    کلیدواژگان: تغییراقلیم، دشت هشتگرد، عدم قطعیت، کشاورزی، RCPs
  • لیلا هاشمی، مهدی قمشی صفحات 61-74
    زمانی که جریان غلیظ زیرگذر در سیالی با لایه بندی چگالی حرکت می کند، با رسیدن به نقطه ی هم چگالی خود از بستر جداشده و به صورت میان گذر درون توده سیال پیرامون حرکت می کند. این نقطه که نقطه جداشدگی جریان غلیظ نامیده می شود، مرز بین جریان غلیظ زیرگذر و میان گذر می باشد. در این پژوهش با استفاده از یک مدل فیزیکی به بررسی آزمایشگاهی اثر تغییرات دبی، غلظت و شیب بر روی ارتفاع متوسط جریان غلیظ در نقطه جداشدگی پرداخته شد. تعداد 48 آزمایش در غلظت ها و دبی های مختلف در فلومی شیب پذیر انجام پذیرفت. بررسی نتایج نشان داد که ارتفاع متوسط بدنه جریان غلیظ در نقطه جداشدگی با افزایش دبی و شیب بستر، افزایش و با افزایش غلظت، کاهش می یابد. همچنین با استفاده از تحلیل ابعادی رابطه ای برای پیش بینی ارتفاع جریان غلیظ در نقطه جداشدگی استخراج شد.
    کلیدواژگان: جریان غلیظ میان گذر، نقطه جداشدگی، ارتفاع جریان
  • صدیقه انوری صفحات 75-87
    پیش بینی جریان ورودی به مخزن سد، ابزاری اساسی در مدیریت بهینه منابع آب محسوب می شود. ضرورت ارتقاء دقت و بازه زمانی پیش بینی جریان، برای بخش کشاورزی که بزرگ ترین مصرف کننده آب محسوب می شود، بارزتر می باشد. در این راستا استفاده از رویکردهای احتمالاتی برای پیش بینی های بلند مدت جریان و احتساب عدم قطعیت پیش بینی، توصیه شده است. هدف تحقیق حاضر ارائه مدلی برای پیش بینی احتمالاتی جریان ورودی به مخزن سد جیرفت می باشد. در این راستا با استفاده از رویکرد پیش بینی های گروهی جریان (ESP) و نیز به کارگیری مدل های شبکه عصبی مصنوعی (ANNs) ، سناریوهای احتمالاتی جریان یک تا دوازده ماه آینده رودخانه هلیل پیش بینی گردید. بدین منظور با استفاده از داده های هواشناسی و هیدرولوژیکی حوضه رودخانه هلیل رود، پیش بینی های تجمعی جریان با مدل های ANN صورت گرفت و در ادامه از این پیش بینی ها برای ساخت سناریوهای احتمالاتی جریان با رویکرد ESP مصنوعی استفاده شد. نتایج نشان داد، با افزایش بازه زمانی پیش بینی، از مقیاس ماهانه تا سالانه، دقت نتایج، مقداری کاهش می یابد. همچنین از ترکیب مدل های ANN با رویکرد ESP مصنوعی، می توان سناریوهای احتمالاتی جریان را بخوبی پیش بینی نمود.
    کلیدواژگان: پیش بینی جریان، ANN، ESP، رودخانه هلیل رود
  • نوال آزم ، فرزین سلماسی، محمدعلی لطف اللهی یقین، جواد پارسا، علیرضا مجتهدی صفحات 89-102
    سازه های عمودی به طور گسترده در سراسر دنیا به منظور حفاظت از سواحل، برای موج شکن های نوع کیسونی و به شکل دیوار ساحلی مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از صفحه موج عمودی می تواند راه حل موثری برای حل مشکل اتلاف انرژی موج زمانی که امکان به کارگیری سازه توده سنگی شیب دار وجود ندارد، باشد. در این مطالعه، فشار وارد بر جانمایی های متفاوت صفحه موج ترکیبی تحت تابش امواج منظم به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. صفحه موج یک دیوار نفوذپذیر است که از بالای سطح آب تا سطح بستر گسترش یافته است. فاصله بین لوله های سازه شرایط تبادل آب دریا، انتقال رسوب و عبور ماهی ها را فراهم می کند. نتایج این مطالعه امکان طراحی بهتر سازه های عمودی را ایجاد می کند. آزمایش هانشان داد که فشار بی بعد ناشی از برخورد موجمنظم با صفحه موج با کاهش عمق آب نسبی و افزایش عمق جانمایی افزایش می یابد. این افزایش در اثر افزایش عمق جانمایی در بیش ترین حالت برای سازه ترکیبی 2/3-5 حدود 52 درصد و برای سازه ترکیبی 2/3-4 حدود 47 درصدمی باشد. هم چنین تاثیر تغییر عمق جانمایی بر دامنه فشار بیش تر از تغییر قطر استوانه های سازه می باشد.
    کلیدواژگان: صفحه موج، فشار دینامیکی، امواج منظم، حفاظت از سواحل
  • فریبا نیرومندفرد، مهدی ذاکری نیا ، بهناز یازرلو صفحات 103-117
    یکی از روش های بررسی عکس العمل حوضه های آبخیز به بارش های محتمل، فرسایش و رسوبگذاری در مخازن استفاده از مدل های هیدرولوژیکی به عنوان ابزاری کارآمد برای شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی می باشد. تغییرات اقلیمی نیز در سال های اخیر باعث دگرگونی وضعیت منابع آبی جهان و به تبع آن تغییر بر رواناب رودخانه ها، محیط زیست، آب شرب و کشاورزی شده است. از این رو در این تحقیق تاثیر پدیده تغییر اقلیم بر رواناب سطحی حوضه آبریز محمدآباد استان گلستان در دوره 2040-2011 میلادی مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور ابتدا مدل بارش-روانابIHACRESبرای منطقه مورد مطالعه در دوره مشاهداتی (2010-1982) واسنجی گردید؛ سپس بر اساس نتایج مدلHadCM3تحت سناریوهایA1B، A2 و B1، مقادیر دما و بارش برای دوره آتی 2040-2011 با استفاده از مدلLAES-WG ریزمقیاس شده و به منظور شبیه سازی رواناب حوضه به مدل IHACRESمعرفی گردید. در تعیین ارزیابی مدل IHACRES از معیارهای عملکرد، شامل ضریب نش (NS) ،ضریب تعیین (R2) و معیارهای خطای Bias و RMSE استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر این معیارها توسط مدل در دوره واسنجی به ترتیب0/50، 0/50، 0/12 و 0/85 و در دوره صحت سنجی 0/49، 0/46، 0/11 و 0/95 می باشد. در نهایت نتایج حاصل از پیش بینی رواناب در دوره های اقلیمی آتی نشان می دهد که مجموع متوسط تغییرات رواناب سالانه درازمدت در دوره 2040-2011 به میزان 72/1 مترمکعب بر ثانیه در سناریوی A1B ، 86/4 متر مکعب بر ثانیه در سناریوی A2 و 25/0 متر مکعب بر ثانیه در سناریوی B1 نسبت به دوره 2010-1982 کاهش خواهد یافت.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، مدل های هیدرولوژیکی، سناریو، مدل LARS-WG، مدل IHACRES
  • سعید مهدی زاده، فرشاد خشایی ، جواد بهمنش، رضا دلیر حسن نیا صفحات 119-132
    تخمین دقیق تبخیر-تعرق مرجع برای مدیریت منابع آب و طراحی سیستم های آبیاری به خصوص در نواحی خشک و نیمه خشک ضروری می باشد. در این تحقیق، عملکرد پنج مدل مختلف رابطه والیانتزاس در برآورد تبخیر-تعرق مرجع مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور از داده های هواشناسی هفت ایستگاه سینوپتیک واقع در شمال غرب کشور شامل ارومیه، سلماس، مهاباد، تکاب، تبریز، سراب و مراغه استفاده گردید و مقادیر تبخیر-تعرق مرجع روزانه توسط روش فائو-پنمن-مانتیث (به عنوان روش استاندارد) برآورد شد. سپس همین مقادیر با استفاده از مدل های مختلف رابطه والیانتزاس برآورد شد. با استفاده از شاخص های آماری ضریب تعیین (R2) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) برای نتایج دوره های سالانه، فصلی و ماهانه،دقت روش های به کار رفته مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش والیانتزاس 2 (Rs, T, RH, U) دقیق ترین مدل در تخمین ETo در منطقه مورد مطالعه می باشد. به طوری که متوسط مقادیر شاخص های آماری R2و RMSE برای روش مذکور به ترتیب 984/0 و 512/0 میلی متر بر روز برای دوره سالانه حاصل شد. همچنین نتایج حاکی از عملکرد نسبتا ضعیف روش والیانتزاس5 (Rs, T) با متوسط مقادیر شاخص های عملکرد به ترتیب 891/0 و 228/1 میلی متر بر روز برای شاخص های فوق بود. در دوره های فصلی و ماهانه نیز مدل والیانتزاس2 (Rs, T, RH, U) بهترین برآورد EToرا در ایستگاه های مورد مطالعه ارائه داد.
    کلیدواژگان: تبخیر-تعرق مرجع، روابط والیانتزاس، فائو-پنمن- مانتیث
  • مهرناز امینی، حامد ابراهیمیان ، عبدالمجید لیاقت صفحات 133-144
    شناخت ویژگی های هیدرولیکی خاک برای حل بسیاری از مسائل مدیریتی در کشاورزی و محیط زیست ضروری است. کیفیت آب بر روی هدایت هیدرولیکی خاک تاثیرگذار است. هدف این پژوهش، ارزیابی تاثیر شوری بر هدایت هیدرولیکی خاک برآورد شده به روش مدل سازی معکوس به کمک داده های نفوذ تجمعی خاک است. در این تحقیق، سه سطح شوری آب 1/1، 2/2 و 8/5 دسی زیمنس بر متر به کار برده شد. برای شبیه سازی معکوس پارامترهای هیدرولیکی خاک از مدل شبیه سازی HYDRUS-1D استفاده شد. با توجه به نتایج، سطوح شوری به کار رفته در این پژوهش تاثیر معنی داری روی نفوذپذیری و هدایت هیدرولیکی خاک نداشت. مقادیر ضریب تعیین R2برای شوری آب 1/1، 2/2 و 8/5 دسی زیمنس بر متر به ترتیب برابر 75/0، 85/0 و 82/0 به دست آمد که نشان دهنده ی وجود همبستگی خوب بین مقادیر نفوذ تجمعی خاک اندازه گیری و شبیه سازی شده توسط مدل سازی معکوس می باشد. بین مقادیر اندازه گیری و شبیه سازی شده ی هدایت هیدرولیکی غیراشباع خاک نیز تطابق بسیار خوبی وجود داشت.
    کلیدواژگان: مدل سازی معکوس، نفوذ تجمعی، ویژگی های هیدرولیکی، HYDRUS-1D
  • مژگان شاه حسینی ، محمدرضا مجدزاده طباطبایی، سید سعید موسوی ندوشنی صفحات 145-158
    روابط هندسه هیدرولیکی در قالب عرض مقطع پر، عمق متوسط مقطع پر، سرعت متوسط جریان و شیب طولی بستر، شکل رودخانه را توصیف می کند. هدف اصلی این مطالعه، به دست آوردن تحلیلی روابط هندسه هیدرولیکی بازه ای در پیچان رودها با در نظر گرفتن جریان ثانویه می باشد. ابتدا مبانی و مفهوم هندسه هیدرولیکی گفته شده و در ادامه به صورت تحلیلی با استفاده از چهار معادله پیوستگی جریان، مقاومت جریان، تابع شیلدز و رابطه جریان ثانویه، روابط هندسه هیدرولیکی به دست آمده است که متغیرهای مستقل شامل دبی جریان، اندازه ذرات رسوبی و بار رسوبی بستر و متغیرهای وابسته شامل عمق متوسط، عرض، سرعت متوسط جریان و شیب طولی بستر می باشد. واسنجی مدل نشان دهنده تطابق نسبتاخوب مقادیر اندازه گیری شده و محاسباتی می باشد. در هر صورت اختلافاتی نیز وجود دارد که به دلیل فرضیات مدل می باشد. در انتها حساسیت سنجی مدل صورت گرفته تا مشخص شود که مدل نسبت به چه پارامتری حساس تر می باشد.
    کلیدواژگان: هندسه هیدرولیکی، جریان ثانویه، پیچان رود
  • مجید علی حوری صفحات 159-170
    مصرف آب شور با توجه به محدودیت شدید منابع آب غیرشور به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، برای تداوم کشاورزی اجتناب ناپذیر است. این تحقیق در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار شوری آب آبیاری معادل 3/0، 3، 6 و 9 دسی زیمنس بر متر و سه تکرار روی نهال های کنار گونه Ziziphus spina-christi انجام شد. میزان شوری عصاره اشباع خاک، تعداد برگ، ماده تر و خشک ریشه، ماده تر و خشک اندام هوایی، نسبت اندام هوایی به ریشه و مقدار نسبی آب در اندام هوایی گیاه اندازه گیری شدند. شوری آب آبیاری در سطح احتمال یک درصد، اثر معنی دار بر شوری خاک و صفات ریشه و اندام هوایی گیاه داشت. نتایج نشان داد که با افزایش شوری آب آبیاری از 3 به 6 دسی زیمنس بر متر، ماده تر و خشک ریشه به ترتیب با 4/34 و 5/30 درصد کاهش معنی دار و ماده تر و خشک اندام هوایی به ترتیب معادل 7/9 و 6/3 درصد کاهش یافتند. تمام صفات ریشه و اندام هوایی گیاه هنگام رسیدن شوری آب آبیاری از 6 به 9 دسی زیمنس بر متر کاهش معنی دار در سطح احتمال یک درصد داشتند. در شوری آب 9 دسی زیمنس بر متر، مقدار کاهش ماده تر و خشک ریشه به ترتیب 5/47 و 9/40 درصد و مقدار کاهش ماده تر و خشک اندام هوایی به ترتیب 5/31 و 6/19 درصد بود. توابع تولید شوری آب- ماده خشک اندام هوایی به صورت پنج معادله خطی، درجه دوم، درجه سوم، لگاریتمی و نمایی برآورد شدند. معادله درجه سوم با بیشترین ضریب تعیین تعدیل شده و کارایی مدل سازی و کمترین مقدار حداکثر خطا، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده و ضریب جرم باقی مانده دارای دقت برازش بیشتر از سایر معادله های بود.
    کلیدواژگان: آبیاری، رشد رویشی، زه آب، ضریب تعیین، کارایی مدل سازی
  • یاسر شیخی، بابک لشکرآرا*، منوچهر فتحی مقدم، مهسا والی پور صفحات 171-184

    آبگیرهای افقی از جمله سازه های هیدرولیکی هستند که برای آبگیری از رودخانه ها و مخازن سدها به منظور تامین آب شرب و یا اهداف صنعتی نصب می گردند. عمق استغراق جریان در دهانه های ورودی این آبگیرها می تواند منجر به تشکیل جریان گرداب شود. وقوع جریان گردابی در نتیجه اندرکنش بین عوامل مختلف باعث ایجاد مشکلاتی از جمله لرزش و ورود هوا به تاسیسات وابسته شده و کاهش ضریب تخلیه جریان را به همراه دارد. بررسی ها نشان می دهد که عمق استغراق بحرانی در دهانه های آبگیر علاوه بر مشخصات هندسی دهانه آبگیر، به شدت آشفتگی و میزان تغییرات لحظه ای خصوصیات جریان نیز وابستگی شدید نشان می دهد. در این مقاله تلاش شده است تا با تلفیق نتایج آزمایشگاهی مختلف، دامنه تاثیر پارامترهای موثر بر تخمین عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای افقی منشعب از مخازن گسترش یافته و در نهایت با اعمال اثر وزن کلیه عوامل هیدرولیکی و هندسی، رابطه ای غیر خطی برای تخمین عمق استغراق بحرانی معرفی گردد. نتایج حاصل از مدل پیشنهادی با مدلYildirim و معادله پیشنهادی Gurbuzdal، شبکه عصبی مصنوعی و برنامه سازی ژنتیک مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که هرچند نتایج حاصل از شبکه عصبی مصنوعی و برنامه سازی ژنتیک از دقت بالاتری نسبت به معادله های پیشنهادی توسط محققین قبلی و تحقیق جاری برخوردارند ولی در بین معادله های ارائه شده، سازگاری بهتری بین رابطه پیشنهادی و نتایج آزمایشگاهی ذکر شده وجود دارد.

    کلیدواژگان: عمق استغراق بحرانی، رگرسیون غیر خطی، شبکه عصبی، برنامه سازی ژنتیک
  • الهام فاضلی، محمد مهدی حیدری صفحات 185-199
    سرریزهای پلکانی از جمله سازه های هیدرولیکی هستند که به دلیل اتلاف زیاد انرژی جریان، نقش مهمی در کاهش ابعاد حوضچه آرامش پایین دست سدها و در نتیجه طراحی اقتصادی آن ها دارند. مطالعه و بررسی خصوصیات هیدرولیکی جریان روی این سرریزها مورد توجه طراحان سد در دهه های اخیر بوده است. استفاده از مدل های فیزیکی و بررسی آزمایشگاهی الگوی جریان بر روی سرریزهای پلکانی مستلزم صرف زمان و هزینه زیاد می باشد و مدل های ریاضی می توانند کمک شایانی به شناخت الگوی جریان بر روی این سازه ها کنند. در این پژوهش ابتدا نتایج خروجی مدل فلوئنت برای شبیه سازی تراز سطح آب، پروفیل سرعت و فشار بر روی سرریز پلکانی با داده های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. حداکثر خطای مطلق در محاسبه تراز سطح آب سه میلی متر و ریشه دوم میانگین مربعات خطا در شبیه سازی پروفیل سرعت و فشار به ترتیب 15/0 و 72/0 می باشد. پس از صحت سنجی مدل به بررسی تاثیر دبی و شیب پله ها بر خصوصیات هیدرولیکی جریان پرداخته شد. نتایج تحقیق نشان می دهند، حداکثر فشار که بر روی قسمت افقی پله ها اتفاق می افتد با افزایش دبی عبوری از سرریز پلکانی افزایش، اما حداقل فشار که در بخش عمودی پله ها رخ می دهد مقداری کاهش می یابد. بنابراین احتمال کاویتاسیون در دبی های زیاد و در قسمت عمودی پله ها بیشتر است. براساس نتایج این پژوهش، میزان استهلاک انرژی در جریان غیر ریزشی با افزایش شیب کف پله ها بدلیل افزایش تلاطم و بزرگ شدن گردابه ها افزایش می یابد اما ازدیاد شیب پله ها تاثیر چندانی بر الگوی توزیع فشار انرژی ندارد. با استفاده از داده های آزمایشگاهی و نتایج خروجی از مدل فلوئنت برای محاسبه استهلاک انرژی در سرریزهای پلکانی شیبدار رابطه ای ارائه شد که متوسط خطای آن حدود 1/3 درصد می باشد.
    کلیدواژگان: مدل فلوئنت، معادلات ناویر-استوکس، ضریب اصطکاک، جریان دوفاز، کاویتاسیون
  • سولماز دشتی ، غلامرضا سبزقبایی، سمیرا جعفری آذر صفحات 201-216
    تالاب ها یکی از با اهمیت ترین اکوسیستم های طبیعی کره زمین هستند. منطقه شکار ممنوع و تالاب قره قشلاق از مهم ترین و بزرگ ترین تالاب های اقماری دریاچه ارومیه و یکی از مناطق مهم پرندگان IBA در دنیا می باشد. اما متاسفانه در سال های اخیر با توجه به فعالیت های مخرب انسانی با مخاطرات فراوانی مواجه شده است. این پژوهش علمی- کاربردی با هدف ارائه برنامه راهبردی توسعه حفاظت محیط زیست تالاب قره قشلاق با درنظر گرفتن شرایط و عوامل داخلی و خارجی حاکم بر منطقه و با استفاده از مدل تحلیلی SWOT به انجام رسید. بدین منظور ابتدا عوامل داخلی (نقاط ضعف و قوت) و عوامل خارجی (فرصت ها و تهدیدات) محیط تحت بررسی، پس از بازدید میدانی و تکمیل پرسش نامه توسط جامعه آماری و همچنین خبرگان منطقه شناسایی شدند و سپس در قالب جدول های ارزشیابی عوامل داخلی (IFE) و ارزشیابی عوامل خارجی (EFE) نمره دهی و وزن دهی گردید. به منظور وزن دهی عوامل داخلی و خارجی از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و نرم افزار EXPERT CHOICE11 بهره گیری شد که ضریب ناسازگاری در تمام مراحل وزن دهی کمتر از 1/0 می باشد. همچنین بر اساس نتایج ماتریس ارزیابی عوامل داخلی و خارجی راهبردهای مناسب تدوین و در نهایت با استفاده از ماتریس (QSPM) راهبردها نمره دهی و ارجحیت آن ها تعیین گردید. طبق نتایج به دست آمده 9 عامل قوت و 12 عامل ضعف به عنوان عوامل داخلی و 6 عامل فرصت و 11 عامل تهدید به عنوان عوامل خارجی شناسایی شدند. بر اساس نتیجه ماتریس ارزیابی عوامل داخلی و خارجی موقعیت راهبرد تدافعی پیشنهاد شد. از بین 9 راهبرد تدافعی پیشنهادی راهبرد دوم (WT2) ، یعنی «راهبرد تدوین برنامه راهبردی زیست محیطی به منظور پایش کیفیت و کمیت آب تالاب و کنترل انواع آلودگی ها و تغییرات کاربری اراضی» با کسب بالاترین امتیاز 764/2 به عنوان اولین اولویت برنامه ریزی راهبردی مهم برای حفاظت این منطقه حاصل شد. بنابراین مدیریت منطقه پیش از هر اقدامی می باید نسبت به ایجاد زمینه های توسعه رویکرد حفاظت در منطقه بر اساس تدوین برنامه راهبردی زیست محیطی، برنامه ریزی اساسی نماید.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی راهبردی، روش سوات، تالاب قره قشلاق
|
  • Hadi Davoodi Beni, Seyed Mahmood Kashefipour, Mehdi Ghimeshi Pages 1-14

    Each year rivers transport a lot of sediments, especially for flood times, to dams’ reservoirs and the main cause for this transportation is density current phenomenon. This phenomenon forms when a liquid with a density of ( ) flows in another liquid with density of ( . This density deference could be due to the temperature, or dissolve solids, or suspended solids deference or a combination of them (Graf and Altinakar, 1998). Vargavand (2013) made a density current using the solution of water and salt and investigated the effect of a bed with cylindrical and conical roughness on water entrainment coefficient. His results showed that the water entrainment coefficient not only affected by Richardson number but the height of bed roughness is also an important parameter. Daryaee (2014) investigated the water entrainment coefficients for four bed slopes, two sediment concentrations and four different bed roughness height in a sedimentary density current. The results of this research showed that by increasing roughness height velocity decreases and this increases Richardson number and a result water entrainment coefficient decreases. However, roughness blocks cause for more turbulent flow which extended up to interface of density current and ambient water and this phenomenon makes more water entrainment.
    The aim of this research is to investigate the effect of bed roughness, bed slope, and hydraulic parameters of density current such as flow rate and concentration on water entrainment of a salty density current

    Keywords: Bed Roughness, Turbidity Current, Water entrainment coefficient, Dams reservoirs
  • Fahimeh Sartip, Fereidoun Radmanesh, Heidar Zarei, Meysam Salari jazi Pages 15-28
    Rainfall-runoff simulation models can be used in many water resources applications such as flood control, drought management. Although modeling is both continuous and single-event, continuous modeling has been less important in our country. In continuous models, more hydrological parameters are involved in comparison with single-event models, although this leads to more complicated modeling, but instead of a more realistic conditions of the hydrological system of the watershed will be illustrated and, in continuous systems, the surface water status can be monitored over a long period of time. Single-event models simulate only one incident, hence the moisture content between rainfall events is not considered, in contrast to continuous models of longer periods for estimating the response of the hydrologic information of the basin considered throughout the length of the rainfall events and between them (Lastoria, 2008). The American Hydrological Engineers Center (HEC), along with continuous hydrologic modeling, added the Soil Moisture Accounting (SMA) soil moisture content algorithm based on the PRMS model to the HMS software (Bennett, 1998). In this research, the aim is to provide an automatic calibration model based on the anion colony for the HMS-SMA soil moisture model. In this continuous model, the multiplicity of the considered parameters of the model, in addition to causing the difficulty of calibration by the method of trial and error, which also allows the automatic calibration of the software package to fail. For this purpose, in this research, by selecting a continuous HMS-SMA rainfall-runoff model, an external optimization program (Anion Cluster Algorithm (ACOR)) was used to overcome the weakness.
    Keywords: HMS-SMA, Ant colony optimization algorithm, Kasilian basin, calibration
  • Hamed Shahsavari, Manouchehr Heidarpour Pages 29-44
    Bridges are one of the most important structures which are under attention from many years. Bridge is a structure to cross over obstacles such as rivers or valleys. In recent decades, despite using modern materials and technology, and spending lot of costs for designing and building bridges, failure of them are commonly reported due to flood and local scouring. Local scouring occurs by placing obstacles such as abutments in flow direction. Different methods of reducing scour hole have been investigated by researchers. (Johnson et al. (2001) and Kayaturk et al. (2012)).
    The methods of scour reduction are divided to two main groups, known as direct and indirect methods. In direct methods or bed resistant methods, the resistant of bed against scouring is increased by adding different materials to the bed and near groin. In these methods, flow patterns remain constant but resistant of bed materials increases. Morales et al. 2008 investigated these kinds of methods by using of gravels and rocks. Korkut et al. 2006 used sacks of sands (geo bag). In indirect methods which are known for changing flow pattern, changes are made to flow pattern to reduce the power of destructive vortexes or remove them from head of abutment. Examples of investigating these methods are using parallel walls in abutments by Li et al. 2006, using submerged plates by Johanson et al 2001 who investigated a short vertical abutment in flood plain of a river. They investigated effects of different cases of placement submerged plates in main channel on water scouring. They reported that these plates eliminate vortexes from abutment and scour hole will transfer to the middle of the river; however scour depth will increase in this method.
    One way of controlling and reducing local scouring, is to create roughness on abutments which are prominent spherical and angled rings concrete. In this study, by creating roughness on semi-circular abutment, their effects on reducing scour depth were investigated
    Keywords: Abutment, Local scour, Local roughness, Thickness, Distance
  • Aida Mehrazar, Alireza Massah Bavani, Mahmoud Mashal, Hadisseh Rahimikhoob Pages 45-59
    Nowadays, in water resources management, climate change is one of the main challenges. Changes in the water cycle are one of the most important of ground responses to warming it (IPCC 2014). Changes of precipitation and temperature caused by climate change, will damage to the products of garden and agricultural. Therefore, in order to increase the food security in future periods, it is necessary to evaluate the climate change impacts on the agricultural of regions and provide adaptation strategies its. So Regarding the importance of climate change, the purpose of this study is simulating the performance of the agricultural sector Hashtgerd Plain under climate change impacts in the future period (2020-2049).
    Keywords: Agriculture, Climate Change, Hashtgerd Plain, RCPs, Uncertainty
  • Leila Hashemi, Mehdi Ghomeshi Pages 61-74
    Underflow density currents traveling through density-stratified fluids begin to separate from the bed as they reach areas of similar densities, after which they continue their path as interflows through the surrounding ambient fluid. This point, which is referred to as “separation point” of density currents, acts as the boundary between the underflow and interflow density currents. A density current within a stratified environment is known as intrusive gravity currents (IGC), which travel horizontally at a roughly constant velocity U within the stratified layer after propagation (Nokeset al., 2008). Regarding underflow density currents, efforts have been made by many researchers e.g. Singh, and Shah (1971), Lee, and Yu (1997) and Farrell, and Stefan (1986) in the past decades to determine the location of the plunge point of underflow density currents (which is similar to the separation point in interflow currents) using experimental and theoretical methods based on the Densimetric Froude Number at the plunge point Fp. Although studies have been conducted on interflow density currents, including Kao (1977), Wells, and Nadarajah (2008), An, and Julien (2014) and Zhang et al. (2015). Not any research has been found in the literatures about the height of density current at the point of separation from the bed. Hence, in addition to examining the height variations in density currents at the separation point with respect to changes in hydraulic parameters such as flow rate, density of the flow at the inlet, as well as the bed slope, the present study attempted to derive a relation for prediction of density current height at the point of separation from the bed under different conditions.
    Keywords: Interflow density current, Separation point, Height of current
  • Sedigheh Anvari Pages 75-87
    Stream flow forecast is a fundamental tool that could be utilized for appropriate water resource management. The enhancement of accuracy as well as the increase of time horizon for stream flow forecasts is essential especially for agricultural sector which is the most vulnerable sector during water shortages. In this regard, the application of stochastic approaches like Ensemble Streamflow Prediction (ESP) procedure for long-term forecast with respect to streamflow uncertainty can be proposed. The ESP procedure produces streamflow forecasts in the form of multiple hydrographs, each a possible realization of seasonal streamflow (Day, 1985). One example of ensemble streamflow forecasts is the National Weather Service’s ESP procedure. Faber and Stedinger (2001) successfully combined reservoir operation models with updated information from ESP of the National Weather Service (Faber and Stedinger, 2001). Using ESP forecasts, Eum et al. (2011) also developed a procedure to calculate optimal water release curtailments during droughts using a future value function derived with a sampling stochastic dynamic programming model.
    The main objective of this paper is to present a probabilistic approach and forecast the inflows to Jiroft dam reservoir. In this regards, using ESP approach as well as Artificial Neural Networks (ANNs) the 1- to 12- month ahead probabilistic scenarios of Halil river were forecasted
    Keywords: Stream flow Forecast, ANN, ESP, Halil River
  • Naval Azam, Farzin Salmasi, Mohammad Ali Lotfollahi Yaghin, Javad Parsa, Ali Reza Mojtahedi Pages 89-102
    Coasts play an important role in economy of each country for their strategic location for residential, recreational, and industrial activities. Hence, a need has arisen to protect and maintain these coasts against waves and currents. (Rageh et al., 2009).
    The main cause of damage to coastal structures is the wave impact force. Protective structures such as submerged breakwaters, screen breakwaters, and various piles are often designed to provide additional attenuation of the impact force impact. The use of vertical slotted barriers can be a cost effective solution for wave energy dissipation when sloped rubble structures are not desirable. For a cost-effective design of such barriers, an accurate estimation of dynamic pressures characteristics is needed.
    Many experimental and theoretical studies were carried out for determining the dynamic pressures acting on different shapes or structures supported on piles. Neelamani & Sandhya (2005) investigated wave reflections, run-up and run-down, and wave pressures on plane, dentate and serrated seawalls. Krishnakumar et al. (2010) studied the effect of wave screens on the reduction of pressures and forces on a vertical wall on its lee side due to directional waves. Shih (2016) investigated the performance of a pervious pipe screen breakwater installed in front of a seawall in terms of reducing the wave impact force and wave pressure. The preceding brief review suggests that there is not much experimental data published on the wave induced dynamic pressures acting on compound wave screen. In this study, experimental investigations on wave pressures on different compound wave screen configurations were carried out in regular wave. The wave screen consists of a perforated wall that extends from above the seawater to above the seabed. The gap between pipes allows the seawaterexchange, the sediment transport and the fish passage and the results of this study can be used for a better hydrodynamic design of vertical structures
    Keywords: Wave Screen, Dynamic Pressure, Regular Wave, Shore Protection
  • Fariba Niromandfard, Mehdi Zakerinia, Behnaz Yazerloo Pages 103-117
    Since the importance of water in the durability and survival of life is clear to everyone, water issue has always been the focus of researchers and experts. Iran, having its own geographical and climatic location, has a small share of rainfall. Therefore, having an average annual rainfall of about 240 millimeters, one-third of the global average (860 millimeters), it is part of the dry and semi-arid climate (Alizadeh, 1997). Due to the lack of statistics, complexity of hydrological ecosystems and the impossibility of full recognition of the conditions in many catchment areas of the country, the use of methods that measure the amount of runoff from rainfall in non-statistical basins or those with incomplete statistics are of prime importance. One of these methods is the use of the capabilities of hydrological models in the simulation of hydrological processes which is one of the initial stages of water resources management and planning, and also the study of the hydrological effects of land use change and the way of exploitation of natural resources in a basin, where it is possible to simulate the hydrological processes, such as runoff, in the basins with complete statistics with the lowest cost and minimum time, and then use the information to estimate runoff in similar basins with no statistical data or incomplete statistics (Namdorost, 2002). LARS-WG5 is one of the generators of meteorological accidental data that is used to generate daily rainfall data, daily irradiance and maximum and minimum daily temperatures in a station under present and future climate conditions (Semenov and .Brooks., 1998). Zarghami et al (2001) reported a 2.3 degree increase in temperature and a 3 percent reduction in rainfall over the years 2020-2090 for East Azarbaijan province with the LRS-WG Exponential Meteorological Scale under the A1B, A2 and B1 scenarios using HADCM3 output.
    Keywords: Climate Change, Hydrological Models, Scenario, LARS-WG Model, IHACRES Model
  • Saeid Mehdizadeh, Farshad Khashayi, Javad Behmanesh, Reza Delir Hasan Niya Pages 119-132
    Evapotranspiration is one of the most important factors in hydrological cycle. Potential evapotranspiration is used to design in irrigation and drainage networks and hydrological studies (Davis & Dukes, 2010). The conducted studies in different regions of the world have shown that the FAO-Penman-Monteith model can be presented as the most accurate method under various climatic conditions (Irmak et al, 2003, ASCE-EWRI, 2005, Jabloun & Sahli, 2008, Martinez & Thepadia, 2010 and Azhar & Perera, 2011). The calibration of the mentioned equation using lysimetric data in a wide range of climatic conditions and its applicability without the requirement for local calibration in different climatic conditions are the benefits of the FAO-Penman-Monteith equation (Landeras et al, 2008). On the other hand, the Valiantzas model is one of the newest methods for estimating ETo. Advantages of using the Valiantzas equations in the estimation of reference evapotranspiration include simple application for spatial calibration, easy application for temporal distribution of reference evapotranspiration values, easy use for routine hydrological applications and simplicity of equations for other hydrological applications (a, b, c, Valiantzas, 2013). The purpose of this study was to evaluate and compare the accuracy of five different Valiantzas models for estimating reference evapotranspiration at the studied stations located in the northwest of Iran (Urmia Lake basin) including Urmia, Salmas, Mahabad, Takab, Tabriz, Sarab and Maragheh and providing the best version of the Valiantzas as the results of which are the highest concurrence with the FAO-Penman-Monteith method.
    Keywords: Potential evapotranspiration, Valiantzas equations, FAO-Penman-Monteith
  • Mehrnaz Amini, Hamed Ebrahimian, Abdolmajid Liaghat Pages 133-144
    Moisture flow through unsaturated zone is vital in agricultural engineering, soil science, groundwater hydrology, and environmental engineering. Moisture flow through unsaturated zone is complex due to the dependencies of flow and storage properties on the pressure head and is commonly analyzed by solving Richards’ equation. Solution of Richards’ equation requires the knowledge of soil hydraulic conductivity and water content versus pressure head functions referred to herein as the soil hydraulic properties. Since these functions are highly nonlinear, direct laboratory and field measurements are tedious, time consuming, and involve considerable uncertainty (Hari Prasad et al., 2010). An alternative to the direct determination is to employ the parameter estimation methods using inverse procedure for the determination of hydraulic properties. Indirect methods are divided into several categories, including methods based on pedotransfer functions, semi-physical, and inverse methods (Abbasi, 2007). Determination of hydraulic properties by inversion of in situ measured moisture contents, pressure heads and cumulative infiltration have become an alternative to direct measurements due to decrease in the computational costs and development of efficient optimization algorithms. Inverse solutions based on the Richards’ equation are now increasingly used for estimating the unsaturated soil hydraulic properties. The HYDRUS-1D model is one of the advanced models have been widely used to simulate one-dimensional water movement in soil. Examples of numerical studies in which infiltration data were used to inversely estimate the near-saturated soil hydraulic properties using HYDRUS model are by Simunek and van Genuchten (1996) and Rashid et al (2015). Water quality can impact on soil hydraulic conductivity changes. The effect of salinity on the hydraulic conductivity of soil has been studied by many researchers, including Moutier et al. (1998) et al. and Levy (2005). The researchers reported that increasing the salinity has increased the hydraulic conductivity of the soil. The purpose of this research was to evaluate saline water effect on unsaturated hydraulic properties and estimate these properties inversely using infiltration data.
    Keywords: Soil hydraulic properties, Inverse Technique, Cumulative Infiltration, HYDRUS-1D
  • Mojgan Shahosainy, Mohammad Reza Majdzadeh Tabatabai, Seyyed Saeid Mousavi Nadoushani Pages 145-158
    Regime and hydraulic geometry are two of the most important proposed models over the past century in the related disciplines of river engineering and fluvial geomorphology. Therefore, the hydraulic geometry is of prime importance in planning, design, and management of river engineering and training works (Huang, 1996). The first systematic analysis was conducted on canal systems in India by Kennedy (1895) who exhibited a relation between velocity and depth. Downstream hydraulic geometry relationships describe the shape of bank-full alluvial channels in terms of bank-full width, average flow depth, average flow velocity and channel bed slope. Although some concepts of hydraulic geometry were proposed toward the end of the nineteenth century, the real impetus toward formulating a theory of hydraulic geometry was provided by the work of Leopold and Maddock (1953). Leopold and Maddock (1953) adapted the ideas from regime relations for canals to the description of natural stream channels. Generally, there are two experimental and analytical methods to obtain the hydraulic geometry relations in order to determine the stable geometric dimensions of the rivers. Different researchers have studied hydraulic geometry relations for straight rivers without considering the effect of the secondary flow. The main focus of this study is to analytically derive the hydraulic geometry equations considering the concept of secondary flow in meandering channels.
    Keywords: hydraulic geometry, secondary flow, meandering channels
  • Majid Alihouri Pages 159-170
    Non-saline water resources are scarce, especially in arid and semi-arid regions. Therefore, the consumption of saline water is inevitable in agricultural usage. Iran has large saline water sources that have different levels of salinity. The use of these resources requires special management practices for the reduction of their negative environmental impacts. The usage of saline drainage waters, generated by irrigated agriculture, seems inevitable for plants irrigation.
    Salinity stress reduces the osmotic potential, as well as all major processes of plant including growth, photosynthesis, protein synthesis, and lipid and energy metabolism. Of course, the response of plants and tolerance of different species of plants are different to salinity. The rapid reduction of leaf area and number of leaves, decreasing biomass (dry matter) of the shoot and root, as well as reducing the plant height and active root level in the soil are among the plant responses to salinity stress. Salinity induced changes in photosynthesis, stomatal behavior, chlorophyll content and accumulation of metabolites at growth various stages of ber (Hooda et al, 1990; Ramoliya and Pandey, 2007). Investigating the applicability of agricultural lands drainage in irrigation of juvenile ber plantation and determining the production function of water salinity-shoot dry matter of juvenile ber were overall objectives of this research.
    Keywords: Coefficient of Determination, Drain Water, Irrigation, Modeling Efficiency, Vegetative Growth
  • Yaser Sheikhi, Babak Lashkar, Ara, Manoochehr Fathi, moghadam, Mahsa Valipour Pages 171-184

    Horizontal intakes are one of the most important parts of hydraulic sets such as rivers for irrigation or reservoirs for power generation and industrial purposes. Air entrainment, by means of a free air-core vortex occurring at intake pipes, is an important problem encountered in hydraulic engineering.
    To develop and build the predictive models to estimate the critical submergence for a horizontal intake and evaluate the performance of these models, laboratory or field data are required. Gurbuzdal (2009) and Yildirim et al (2000) carried out an experimental study on critial submergence for horizontal intakes at a hydraulic laboratory. Yildirim et al ( 2000) experiments were performed at rectangular flume with 10m length and 0.5m width. Gurbuzdal (2009) was performed his experiments in a rectangular flume with 2.2m length and 0.63m width.
    In this study, equations for estimating critical submergence are developed using experimental data. At first, the equation of present study was determined using dimensional analysis, nonlinear regression and SPSS software. In the next step, the artificial neural network and the genetic programming models were used to investigate the accuracy of the results. At first, a functional predictors for critical submergence using nonlinear regression was proposed. The proposed model includes the effect of relative width, horizontal distance of center point of intake to impervious dead, vertical distance of intake to bottom of canal, velocity and Froude number. Then the results of the proposed model were evaluated and compared with the previous studies. As well, with development of the hydroinformatics the Artificial Neural Network model and the genetic programming model are used. The results of these models are statically compared according to the root mean square error (RMSE), mean percentage error (MPE), standard error of the estimate (SEE), modeling efficiency (EF), correlation coefficient (R2) and The gradient of regression line between results and observations, m, is calculated for evaluating the performance of the model in a way that the intercept of the equation is zero. The results of previous research are used on this equation validation. The predicted results are close to the observations

    Keywords: Critical Submergence, Nonlinear Regression, Genetic Programming, Neural Network
  • Elham Fazeli, Mohammad Mehdi Heidari Pages 185-199
    Stepped spillways are hydraulic structures which due to the high energy loss of flow have important role in reducing dimensions of stilling basin of downstream of the dams and consequently their economical design. The dam designers tended to study the characteristics of flow on this type of spillways in recent decades. Horizontal steps, inclined steps, and steps with end sills may be used in stepped spillways. The energy loss of flow on stepped chute depends on the total discharge per unit width of chute, the total flow head, the step height, the step length, the gravitational acceleration, and the height characteristics of the step. For the inclined step, the height characteristics is the increment of step above the horizontal level or the angles of step.
    The objective of the study is to compare the relative energy dissipation between horizontal steps and inclined steps and find the optimal energy dissipation efficiency for flow on stepped chutes. In this paper, the effect of angles of inclined step, relative critical depth, and relative discharge on the relative energy dissipation over stepped spillways are investigated and discussed, too. To achieve this goal, first the FLUENT model’s output results for simulation of flow passing over a stepped spillway are validated using the experimental data, and then effect of the of angles of inclined step is examined. Also, an equation for the estimate of the relative energy dissipation for inclined stepped spillways was developed.
    Keywords: Cavitation, Fluent Model, Friction Coefficient, Navier-Stokes Equations, Two-Phase Flow
  • Soolmaz Dashti, Gholam Reza Sabzghabaei, Samira Jafari Azar Pages 201-216
    The Wetlands are one of the most important ecosystems on Earth that human activities, including urban development and agriculture, road construction, often cause indirect damage and cause significant loss of lagoons and coastal areas. Therefore, we need a sophisticated tool and method to access and understand the conditions of the wetland. Strategic planning is a systematic approach that supports and validates the strategic management process. Strategic planning consists of four basic elements including environmental review, strategy formulation, strategy implementation, and control and evaluation. Strategic planning models are countless, but almost all of them are inspired by the SWOT analytical model. Ghareh Gheshlagh wetland the most important and largest satellite wetlands of Lake Urmia Basin and One of the important bird areas, IBA, is in the world. Unfortunately, in recent years due to destructive human activities are faced with many risks. This applied scientific research, with the aim of providing Strategic Plan for development Environmental Protection of Ghareh Gheshlagh wetland. Considering the conditions and internal and external factors prevailing in the region and using SWOT analysis was conducted.
    Keywords: Strategic Planning, SWOT Analysis, Ghareh Gheshlagh Wetland