فهرست مطالب

تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی - سال هجدهم شماره 69 (پاییز و زمستان 1396)

نشریه تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی
سال هجدهم شماره 69 (پاییز و زمستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/11/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • یاسر حسینی * صفحات 1-16
    در این پژوهش، دو روش صحرایی اندازه گیری هدایت هیدرولیکی اشباع با نفوذسنج گلف و نفوذسنج مکشی در مزرعه ای با خاک لومی- شنی در دانشکده کشاورزی مغان مقایسه شدند. آزمایش های گلف با دستگاه نفوذ سنج گلف مدل k2800 اجرا شد. به این منظور، 15 چاهک با شعاع 5 سانتی متر و عمق 25 سانتی متر درشبکه 2×2 متر حفر و دبی خروجی از دستگاه در بار آبی 5 و10 سانتی متر اندازه گیری شد.
    آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با چهارتیمار و 15 تکرار دنبال شد. در روش نفوذ سنج مکشی، آزمایش ها در همان شبکه و در مکش های 5 ،10 و 15 (سانتی متر) اجرا شد.
    میانگین هدایت هیدرولیکی برای روش نفوذسنج مکشی، گلف با بار آبی 5، گلف با بار آبی 10 (سانتی متر)، و آنالیز دو عمقی گلف به ترتیب برابر 7، 3، 4، و 6/2 (سانتی متر بر ساعت) به دست آمد. نتایج آزمون فیشر نشان داده است که روش های مختلف در یک گروه قرار گرفته اند و تفاوت معنی داری در سطح یک درصد با یکدیگر ندارند.میانگین مقادیر به دست آمده برای عکس طول درشت مویینگی خاک برابر 0/07( بر سانتی متر) است و با افزایش میزان هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، روند افزایشی آن در خاک دیده شد.
    کلیدواژگان: آنالیز تک عمقی، آنالیز دو عمقی، بار آبی، پتانسیل ماتریک، طول درشت مویینگی
  • حسین شریعتی، سعیدرضا خداشناس*، کاظم اسماعیلی صفحات 17-30
    به کارگیری محیط متخلخل به جای صفحات مشبک در آبگیری از کف رودخانه های کوهستانی، از روش های نوین آبگیری از رودخانه محسوب می شود. در پژوهش حاضر با ساخت مدل آزمایشگاهی و اجرای آزمایش های متعدد، تاثیر عواملی مانند: اندازه و یکنواختی سنگدانه های داخل آبگیر، طول و ارتفاع مختلف آبگیر و دبی های ورودی متفاوت بر میزان دبی انحرافی آبگیرکفی با محیط متخلخل، بررسی شد. نتایج به دست آمده از آزمایش ها نشان می دهد که هر چه اندازه سنگدانه های محیط متخلخل آبگیر بزرگتر و دانه بندی یکنواخت تر باشد میزان دبی انحرافی از آبگیر بیشتر خواهد بود. افزایش ضریب یکنواختی سنگدانه های داخل آبگیر موجب کاهش 4 تا 6 درصد از نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی می شود. با افزایش طول و ارتفاع(ضخامت) آبگیر، میزان دبی انحرافی از آبگیر روند افزایشی دارد. برای مثال، افزایش طول آبگیر از 15 به 45 سانتی متر برای مدل آبگیری با ارتفاع10 سانتی متر و سنگدانه های با متوسط 15/30میلی متر باعث افزایش 25 درصد در نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی برای دبی ورودی 14/82لیتر بر ثانیه شد. حداقل و حداکثر نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی در آزمایش های این تحقیق به ترتیب 13 و 90 درصد است. مقایسه نتایج این بدست آمده از این تحقیق با نتایج بدست آمده از تحقیقات پیشین حاکی از کاهش میزان دبی انحرافی در شرایط جدید است. با تجزیه و تحلیل داده های به دست آمده و استفاده از آنالیز ابعادی و رگرسیون چند متغیره بین نتایج آزمایش ها، معادله ا ی جدید برای تخمین ضریب آبگذری برای این نوع آبگیر پیشنهاد شده است.
    کلیدواژگان: آبگیر کفی، ضریب آبگذری، محیط متخلخل
  • حسین بانژاد، حامد نوذری، فرزانه قائمی زاده* صفحات 31-44
    اهمیت مطالعه ناحیه مرده کناری از آنجا مشخص می شود که هنوز تاثیر آن بر مشخصات آشفتگی جریان به طور کامل شناخته شده نیست. تعداد این نواحی، نحوه قرار گرفتنشان نسبت به هم و نیز ابعاد هریک به تنهایی می تواند تاثیر متفاوتی بر الگوی جریان داشته باشد. در پژوهش حاضر تلاش شد تا کارایی نرم افزارSTAR-CCM+ در مدل سازی جریان در حضور مجموعه ای از نواحی مرده به صورت سه بعدی بررسی شود. به همین منظور از نتایج مدل آزمایشگاهی موجود استفاده گردید. واسنجی STAR-CCM+ برای تعیین بهترین نوع مدل آشفتگی انجام گرفت و سپس برای صحت سنجی از سرعت لحظه ای اندازه گیری شده در جهت عرض کانال، استفاده شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که شتاب گرفتن جریان در کانال اصلی باعث جدایی بیشتر جریان و افزایش گرادیان سرعت در نزدیکی گوشه های بالادست ناحیه مرده می شود. سرعت متوسط جریان با ورود به نواحی مرده کمتر خواهد شد و ناحیه کم سرعت به صورت ناحیه ای چرخشی ظاهر می شود. بررسی الگوهای جریان در شبیه-سازی گردابه های ایجاد شده ناشی از این سازه ها نشان می دهد که مدل دو ناحیه ای RANS کارایی بیشتری نسبت به مدل تک ناحیه ای RANS می تواند داشته باشد. اما در مجموع مدل LES بیشترین کارایی را در شبیه سازی جریان از خود نشان می دهد.
    کلیدواژگان: الگوی جریان، شدت تلاطم، مدل تلاطمی، مدل دو ناحیه ای
  • محمد تاج بخش *، منوچهر فتحی مقدم، نادرقلی ابراهیمی صفحات 45-60
    ضریب آبگذری اشباع یکی از مهم ترین و پرکاربردترین مولفه های ژئوتکنیکی است. این مولفه تحت تاثیر توزیع منافذ و خصوصیات سطح ذرات خاک قرار دارد که تغییر در این عوامل باعث ایجاد تغییراتی گسترده در آبگذری می شود . در این تحقیق، به کمک مدل فیزیکی، تاثیر افزودن آهک آبدیده و مخلوط خاکستر پوسته برنج و آهک آبدیده (به نسبت 1:1) بر ضریب آبگذری افقی اشباع (ksat-h) نمونه متراکم بررسی شده است. برای این منظور، نمونه غیرچسبنده انتخاب و مواد فوق هریک به میزان 2، 4 و 6 درصد وزن خاک خشک به آن اضافه شد و پس از 28 روز تیمار مورد آزمایش نفوذپذیری قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان می دهد که افزودن آهک آبدیده، آبگذری را افزایش داده و اضافه کردن آهک تا 4 درصد وزنی، ضریب آبگذری را بیشینه می کند و برای مقادیر بیشتر آهک، ضریب آبگذری روندی کاهشی خواهد داشت، اما همواره از مقدار شاهد بیشتر است. افزودن خاکستر پوسته برنج به آهک که به عنوان کاتالیزور عمل می کند، موجب تسریع واکنش پوزولانی می شود و تا حدی آبگذری را نسبت به نمونه شاهد کاهش می دهد. در این حالت، آبگذری تحت تاثیر دو فرایند تبادل کاتیونی و واکنش پوزولانی بین آهک و خاکستر پوسته برنج است.
    کلیدواژگان: آهک، خاک غیرچسبنده، خاکستر پوسته برنج، ضریب آبگذری اشباع افقی
  • جعفر چابک پور*، امیر صمدی، مهرنوش مریخی صفحات 61-76
    مصالح سنگریزه ای به وفور در ساخت سازه های آبی کاربرد دارند. رژیم جریان عبوری که اکثرا غیر دارسی است و نحوه محاسبه ضرائب زبری جریان قبلا مورد پژوهش قرار گرفته است. اکثر محققان پیشین با استفاده از ایجاد ارتباط مابین عدد رینولدز و ضریب زبری در دو فرم توانی و دو جمله ای این مساله را مورد ارزیابی قرار داده اند. در این تحقیق آزمایشگاهی با استفاده از دو نوع سنگ دانه با قطر های d_50=1.1cm و d_50=1.6cm و سه مقدار دبی واحد عرض و همچنین سه مقدار گرادیان هیدرولیکی، اقدام به بررسی پارامتر های موثر در ضریب زبری جریان عبوری گردید و نتایج نشان داد که برخلاف آنچه که محققان قبلی ارائه نموده اند در جریان های عبوری از محیط های سنگریزه ای که دارای سطح آزاد با هوا می باشد، پارامتر عدد فرود ارتباط بهتری نسبت به پارامتر عدد رینولدز با ضرایب زبری برقرار می-نماید. مقادیر عددی محاسبه شده برای ضرایب زبری جریان های کاملا درون گذر در قیاس با جریان های با سطح آزاد بسیار بیشتر است و در نهایت روابطی به فرم توانی مابین اعداد بدون بعد فرود، نسبت هندسی عمق به قطر محیط و ضرایب زبری در دو فرم زبری مانینگ و دارسی-ویسباخ برقرار گردید. با استفاده از روابط پارامتر-های ابعادی و ترکیب اعداد بدون بعد فرود و نسبت هندسی عمق جریان به قطر محیط متخلخل روابطی نیز برای تخمین ضرایب زبری ارائه گردید که برای تخمین ضرایب مانینگ و دارسی-ویسباخ به ترتیب دارای خطای نسبی 14 و 26 درصد می باشد.
    کلیدواژگان: محیط پاره سنگی، جریان غیردارسی، ضریب زبری جریان، پروفیل طولی جریان
  • سیدمحسن سجادی*، جواد احدیان، محبوبه قنواتی صفحات 77-92
    سرریزهای کلیدپیانویی جدیدترین نوع سرریزهای تاج طولانی هستند که نسبت به سرریزهای زیگزاگی طول تاج بیشتری را در همان عرض به دست می دهند و از این رو ظرفیت تخلیه را بالاتر می برند. استفاده از موانع در خروجی سرریزهای کلیدپیانویی با هدف افزایش میزان استهلاک انرژی در آنها روشی است که تاکنون کمتر به آن توجه شده است. سرریزهای کلیدپیانویی در تاج سدهای مخزنی و همچنین در شبکه های آبیاری و زهکشی کاربرد دارند و این پژوهش به علت اهمیت موضوع استهلاک انرژی در این نوع سازه ها اجرا شده است. در این تحقیق برای بررسی اثر آرایش موانع بر میزان استهلاک انرژی سازه، پس از شناخت پارامترهای موثر، مدل های فیزیکی از موانع در دو آرایش مختلف (N) ساخته شد. موانع با دو آرایش N1 (ردیف های 3تایی و 2تایی که به صورت زیگزاگی قرار گرفته اند) و N2 (ردیف های 2تایی) در کلید خروجی سرریز قرار گرفتند. همچنین 27 آزمایش در محدوده دبی 135-5 لیتر بر ثانیه اجرا شد. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که با افزایش دبی، میزان استهلاک انرژی کاهش می یابد. همچنین میزان استهلاک انرژی در آرایش (2-2) به اندازه 1/16 درصد بیشتر از میزان استهلاک انرژی در آرایش (2-3) و به اندازه 61/8 درصد بیشتر از میزان استهلاک انرژی در مدل بدون مانع است. روند تغییرات ضریب تخلیه جریان نیز در این نوع سرریز مورد ارزیابی قرار گرفت. به این صورت که حداکثر ضریب دبی با استفاده از روش تئوری، برابر 0/63 و با استفاده از روش انتگرالی، برابر 54/2 برای تمامی مدل های آزمایشگاهی است.
    کلیدواژگان: استهلاک انرژی، سرریز کلیدپیانویی، ضریب تخلیه جریان، کلید خروجی
  • کیوان روحانی پور، بابک لشکرآرا * صفحات 93-106
    در این تحقیق اثر بکارگیری سرریزهای تاج دندانه ای در ورودی سرریزهای مدور قائم به منظور کنترل گرداب آزاد مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور با اعمال تغییر در زاویه جریان تقرب α، تلاش گردید تا امکان ارزیابی اثر قدرت جریان چرخشی در اطراف سرریز بر ضریب تخلیه ی جریان فراهم گردد. همچنین اثر بخشی شیب کلیدهای سرریز تاج دندانه ای در این تحقیق مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که افزایش زاویه جریان تقرب نسبت به موقعیت آبگیر(α) منجر به افزایش قدرت گرداب شده و به تبع آن باعث کاهش ضریب تخلیه جریان خواهد شد. به بیان دیگر با تغییر زاویه حمله جریان از صفر به 30 درجه و از صفر به 60 درجه بترتیب بطور متوسط منجر به کاهش 3/23 و 1/37 درصدی میزان ضریب تخلیه جریان خواهد شد. همچنین نتایج نشان داد که بهترین عملکرد متعلق به سرریز با ارتفاع نسبی P/D معادل 5/1 می باشد. مقایسه نتایج با سرریز نیلوفری نشان داد که تحت شرایط جریان گرداب آزاد، سرریز تاج دندانه ای صرفنظر از میزان ارتفاع، تحت شرایط هیدرولیکی قبل از استغراق، بعنوان یک جایگزین مناسب مطرح خواهد بود.
    کلیدواژگان: تاج دندانه ای، زاویه جریان تقرب، گرداب آزاد، ضریب تخلیه
  • کیومرث روشنگر *، علی فرودی خور، مجتبی صانعی صفحات 107-122
    سرریزهای قوسی به دلیل شرایط هیدرولیکی خاص و طول تاج بلند، قابلیت مناسبی در تنظیم موثر تراز سطح آب در سدها و شبکه های آبیاری و زهکشی دارند. اما تاکنون در زمینه تخمین ضریب دبی این سرریزها و نیز استخراج رابطه دبی-اشل آنها تحقیقات بسیار کمی انجام شده است. لذا دراین تحقیق از روش های برنامه ریزی بیان ژن(GEP) و روش شبکه عصبی مصنوعی (ANN) ضریب دبی سرریزهای اوجی قوس محور با دیواره های هادی همگرا مدل سازی و با داده های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. بدین منظور از داده های مدل فیزیکی سرریز سد گرمی چای با چندین زاویه همگرایی دیواره های هادی 0 ̊
    کلیدواژگان: سرریز اوجی، دیواره های هادی، ضریب دبی، برنامه ریزی ژنتیک(GEP)، شبکه عصبی مصنوعی
  • رضا بهراملو *، نادر عباسی، محمد موحدان، علی قدمی فیروزآبادی، علیرضا مامن پوش، سید حسن موسوی فضل، نادر سلامتی صفحات 123-134
    ژئوممبران یکی از انواع ژئوسنتتیک هاست که استفاده از آن برای کنترل تلفات آب دراستخرهای ذخیره و کانال های انتقال و توزیع آب با سرعت در حال رشد است. از مزایای این پوشش علاوه بر سهولت و سرعت در اجرا، آب بندی خوب و جلوگیری از تلفات نشت است. در این تحقیق نقش مسائل اجرایی و بهره برداری در استفاده از مزیت کنترل تلفات آب با به کاربردن پوشش ژئوممبران بررسی شده است. برای این منظور در استان های اصفهان، همدان، خوزستان، سمنان و البرز، 15استخر پوشش شده با ژئوممبران انتخاب شد؛ ایناستخرها با ورق ژئوممبران نوع HDPEبا ضخامت 1/5میلی متر داخلی پوشیده شده بودند؛ عمر پوشش انجام شده دراستخرها 8 سال و عمق آنها 3 متر از لبه بود. میزان تلفات کل آب در ایناستخرها در سه مرحله از سال زراعی به روش حوضچه ای تعیین شد. بر اساس نتایج به دست آمده، مقدار تلفات نشت آب از پوشش ژئوممبران بین 0/1 تا 37/6و به طور متوسط 13/9 لیتر در مترمربع در روز بوده و در حدود 125 برابر کمتر از تلفات نشت دراستخرهای دارای پوشش بتنی است. کمترین تلفات نشت در نمونه های ارزیابی شده در استان های همدان و خوزستان (با 0/3 و 0/2 لیتر در مترمربع در روز)، و بیشترین تلفات نشت در نمونه های ارزیابی شده در استان های البرز، اصفهان و سمنان به ترتیب با 23/1، 16/2 و 29/6 لیتر در مترمربع در روز تعیین شد. با توجه به یکسان بودن نوع ورق ژئوممبران و شرایط هندسیاستخرها، اختلاف در مقدار تلفات آب به مسائل اجرایی و بهره برداری از پوشش دراستخرها مربوط است. مسائل قابل رویت دراستخرهایی با مقدار تلفات بالا شامل بی توجهی به شیب بندی اصولی کف در طراحی و اجرا، بی توجهی در لایروبی در حین بهره برداری، بسترسازی نامناسب، متراکم نکردن بستر به شکلی مناسب، وجود سنگ و اشیای نوک تیز در زیر پوشش، ایجاد موج در سطوح شیبدار دیواره هایاستخر، بریدگی ناشی از خالی بودن زیر پوشش در محل جوش ها و گوشه هایاستخر، و تخریب های ناشی از فعالیت های انسانی در حین اجرا و بهره برداری است.
    کلیدواژگان: بهره برداری، تلفات نشت، پوششاستخرها، روش حوضچه ای، ژئوممبران، کیفیت اجرا
  • کرامت اخوان*، علی شاهنظری، بهمن یارقلی صفحات 135-144
    با توجه به مصارف بالای آب در کشاورزی، بحران آب در این بخش مشهودتر است و از این رو استفاده از منابع آب نامتعارف، به ویژه زهاب های کشاورزی به عنوان امری ضروری مطرح شده است. برای بررسی امکان تصفیه زهاب کشاورزی با جاذب ها به عنوان فیلترهای زیستی با تعیین کارآیی چهار نوع فیلتر زیستی شامل کاه و کلش گندم، سبوس برنج، ساقه پنبه و خاک اره چوب در بهبود کیفی زهاب کشاورزی شامل فاکتورهای شوری، اسیدیته، نیترات، کلسیم، منیزیم، سدیم، فسفات، سولفات، کل ذرات محلول و کل ذرات معلق در شرایط پایلوت تحقیقاتی بررسی شد. نتایج تجزیه واریانس نشان می دهد که بین تیمارهای مختلف ازنظر پارامترهای مورد مطالعه، به غیر از نیترات، اختلاف آماری معنی داری وجود ندارد. همه فیلترهای مورد مطالعه در بهبود کیفیت زهاب های کشاورزی موثرند و با توجه به فراوانی آنها در هر منطقه می توان از هریک از آنها برای بهبود کیفیت زهاب های کشاورزی استفاده کرد. نتایج این تحقیق از دید تغذیه گرایی منابع آب جهت دفع پساب به منابع آب های سطحی نشان می دهد که فیلترهای خاک اره چوب و ساقه پنبه به ترتیب با جذب 23/62 و 12/60 درصد نیترات و20 و7/20 درصد فسفات نسبت به فیلترهای دیگر برتری دارند. بر اساس نتایج کیفی زهاب خروجی از فیلترهای مورد مطالعه و مقایسه آن با حداکثر مجاز استاندارد کیفی آب برای کاربری کشاورزی، به ترتیب گیاهان زراعی گندم، جو و پنبه تحت الگوهای کشت مختلف برای استفاده از حدود 260 میلیون مترمکعب زهاب تولیدی شبکه آبیاری زهکشی مغان قابل برنامه ریزی است.
    کلیدواژگان: فیلتر زیستی، زه آب، کشاورزی و مغان
|
  • Yaser Hoseini * Pages 1-16
    In this study two methods of measuring saturated hydraulic conductivity namely: Guelph permeameter and Tension Disc Infiltrometer were compared in the experimental field of Moghan Faculty of Agriculture containing Sandy-loam soil texture . Guelph experiments were performed by using Guelph penetrometer model k2800. In this regard, 15 boreholes each with 5 cm diameter and 25 cm depth were drilled in a grid of 2×2 m and discharge was measured at the hydraulic heads of 5 and 10 cm. .. Experiments were performed based on completely randomized design with 4 treatments and 15 replicates. Also in the Tension Disc Infiltrometer, determination of saturated hydraulic conductivity was performed on the same grid with 5, 10, 15 cm suction heads. The average hydraulic conductivity obtained for Tension Disc Infiltrometer, Guelph permeameter in 5,10 cm of hydraulic heads and Guelph two depths analysis was found to be 7, 3, 4, 6.2 cm per hour, respectively. Results of Fisher test revealed that all methods are classified in a group and not significantly different from each other at the 0.01 level and beyond, . Average values for the inverse of macroscopic capillary length parameter was obtained to be 0.07 cm-1 and as the value of saturated soil hydraulic conductivity increased , an increase in the value of inverse macroscopic capillary length parameter was observed.
    Keywords: Depth Analysis Hydraulic head, Length One, Macroscopic Capillary, Matric potential, Two Depth Analysis
  • Saeed Reza Khodashenas * Pages 17-30
    Applying bottom racks to divert water from the river bed is one of the most common methods in water diversion works. Problems due to rack installation on diversion channel have led to propose new idea of bottom intake with porous media. In the present investigation by conduduction of several experiments and by using laboratory equipments, , diverted discharge were measured for different grain size distributions of porous media, three lengths and three heights for intake and rates of flow. According to the obtained results, as the the grain size increased, diverted flow was also increased, but as the increasing uniformness coefficient of grain intake was increased, diverted flow decreased between 4 to 6 percent. diverted discharge increased with an increase of the length and height of intake. For example increasing intake length from 15 cm to 45 cm for intake model with H=10 cm, d50=15.3 mm and Qt=14.82 lit/s, caused 25% increase in diverted discharge. Minimum and maximum values of relative diverted discharge in investigation was found to be 13 and 90 percent respectively. Comparison of the results of this research with previous research findings, showed that the rate of diverted discharge under new conditions decreased. By analysis of experimental data and using dimensional analysis and multivariate regression, a new equation for estimation of discharge coefficient with the value of R2=0.897 was developed.
    Keywords: Bottom intake, discharge coefficient, Porous Media
  • Farzaneh Ghaemizadeh * Pages 31-44
    Lateral dead zone Studies are very important because the flow turbulence specifications in this situation are not fully known yet. Also in a series of lateral dead zones, their placement, number and size have different effect on the flow pattern. In this study, an attempt was made to determine the ability of STAR-CCM in three-dimensional simulating of flow in series of rectangular ateral dead zone. For this purpose, the results of an experimental model was used. STAR-CCM was calibrated to determine the most suitable turbulence models and in order to validate, resuts, the data obtained from transverse fluctuations along the width of channel was used. data . The results showed that accelerating the flow in the main channel more flow separation and increase the flow velocity gradient near the upstream corner of dead zone. With the entry into dead zone, average flow velocity reduces and low-velocity zone appears as a circular area. Analyzing the flow pattern showed that in simulation of turbulence distribution RANS 2-end order model has a better efficiency in comparison with RANS 1-end order model. Finally the LES model showed the highest efficiency in the flow simulation.
    Keywords: Flow Pattern, Turbulence Intensity, Turbulence Model, Two-Region Model
  • Mohammad Tajbakhsh * Pages 45-60
    One of the most widely used geotechnical parameters is hydraulic permeability, which is affected by pore distribution and surface area of soil particles and any parameters cause a major change in hydraulic permeability. In the present study the effect of adding hydrated lime and mixture of rice husk ash and hydrated lime at the ratio of 1:1 on horizontal saturated hydraulic conductivity was examined by using of sample physical model. Mixtures of lime and rice husk namely: 2, 4 and 6 % by weight of dry soil) were added to a non-cohesive sample, and hydraulic permeability was tested after 28 days. The results showed that addition of lime to the soil increased its hydraulic conductivity. Addition of 4 % mixtuer yielded the maximum hydraulic conductivity. Addition of more lime decreased the hydraulic conductivity, although greater than hydraulic conductivity of control sample. Results showed that rice husk ash and lime mixture acts as a catalyst and accelerates the pozzolanic reaction, which in turn causes a partial decrease in the hydraulic conductivity of sample. These results are attributed to effects of two processes of cation exchange and pozzolanic reaction between lime and rice husk ash on the hydraulic conductivity.
    Keywords: Conductivity Horizontal Saturated Hydraulic, Lime, Non-Cohesive Soil, Rice Husk Ash
  • Jafar Chabokpour *, Amir Samadi Pages 61-76
    Rockfill material is frequently used in construction of hydraulic structures. The cross flow regime which is mostly None-Darcy regime and estimation of friction coefficients have been investigated frequently. Many researchers have studied the relationship between Reynolds number and friction coefficient in both power and fractional forms. In this research, by using two types of rock material namely with: median diameters of , , three entrance discharges and three hydraulic gradients the important factors in estimation of friction coefficients was investigate. Results showed that against results of previous studies, in flow through rockfill media, having free water surface, the Froude Number demonstrated a better relationship with friction coefficient rather than Reynolds Number. Also it was observed that due to the formation of M2 longitudinal profile through the rackfill media, the active cross section along the profile decreases and consequently the friction coefficient towards exit of media decreases. Further it can be concluded that the computed friction coefficients for completely flow through the medias are much higher than friction coefficients of channel free surface flows. Finally an attempt was made to draw the relationships in power form between effective none-dimensional parameters like Froude number, geometric ratio of flow depth and rock diameter and friction coefficients in two form of Manning and darcy-weisbach. Using combination of two none-dimensional parameters (Froude number and geometric ratio of flow depth and media diameter) two applicable relationships for darcy-weisbach and manning coefficients have been presented which have estimation accuracies of 14 and 26 percent respectively.
    Keywords: Friction coefficient, longitudinal water surface profile, None Darcy flow, Rockfill media
  • S. M. Sajadi*, J. Ahadian, M. Qanavati Pages 77-92
    The piano key weirs are used at storage dam’s crest and irrigation and drainage systems. Piano key weirs are the newest type of long-crested weirs that have most crest length in comparison to Labyrinth weirs with the same width, because they increase the discharge capacity. Using baffles at outlet of piano key weirs with the purpose of increasing energy dissipation, is a method that has been less investigated. ,. In this investigation the subject of dissipation of energy in such structures is taken into consideration, by considering the effective parameters. , The physical models based on two different design (N) were fabricated in order to investigate the effect of design of baffles. The baffles were fixed on weir outlet key consisting of two formation namely: N1 (rows of 2 & 3 baffles that have just crossed) and N2 (2 rows of baffles). Total number of 27 tests were carried out in the range of 5 to 135 lit/s discharge. The test results showed that the energy dissipation decreases with increasing discharge. The energy dissipation in model with formation (2-2) was about 1.16 percent more than model with formation (3-2) and about 8.6 percent more than model with no baffle. Also the trend of discharge coefficient in this type of weir was evaluated. This means that the maximum amount of theoretical discharge Coefficient method was 0.63 and using integral method was 2.54 in all experimental models.
    Keywords: discharge coefficient, Energy dissipation, Outlet key, Piano Key Weir
  • Babak Lashkara-Ara * Pages 93-106
    The effect of applying the crest weir vertical bar at the entrance basin was studied for controling the free vortex,.Experiments were conducted by changing angle of attack inflow to the reservoir α, in order to produce the vortex action. To study the effect of the inlet weir teeth, different scenarios were analyzed. In this study effect of slope of the crown wheel weir keys was evaluated too. The results showed that increasing the angle of approach flow of the intake location increases the strength of the vortex and consequently, reduces the coefficient of discharge flow. In other words by changing the angle of attack of zero flow from zero to 30 degrees and 60 degrees on an average 23.3 and 37.1 percent reduction in oefficient of flow discharge was noticed. . Results also showed that the best weir performance belonged to weir with the relative height of P/D and value of 1.5. Comparison of the results showed that under the terms of eddy current free morning glory spillway, the overflow crowns, can be considered as a viable alternative.
    Keywords: Approach angle, Crown Wheel, discharge coefficient, Free Vortex
  • Qiumars Roushangar *, Ali Forudi, Mojtaba Saneie Pages 107-122
    Ogee crested spillways having superb hydraulic properties including simplicity in design and flow passing efficacy. So far, limited research in the area of prediction and the extraction of discharge coefficient relationship is conducted. In current study two different methods for modeling the discharge coefficient of the converging ogee spillway with a curve axis by was developed and results were compared with the observed experimental values through the Genetic Expression Programming (GEP) and artificial networks (ANNs) approaches. For this purpose, the experimental data of the Germi chay ogee spillway model with varying training wall convergence angles (), was used. Based on the obtained results, applied Artificial Intelligence (AI) models have reliable performance in predicting the discharge coefficient of converging ogee spillways. Moreover, the performance of GEP model is a bit better than ANN technique with relatively low error and high correlation values. To recognize the most effective variables on the discharge coefficient, sensitivity analysis of GEP for the best model was carried out. Results showed that ratio of the design head to the critical depth (Hd/yc) and ratio of the crest length to the downstream channel width (L/Lch) are the most and least important parameters in predicting the discharge coefficient of the converging ogee spillway respectively. The best evaluation of test series were observed in GEP approach with the values of DC=0.818 and RMSE=0.089 and in ANNs approach with the values of DC=0.77 and RMSE=0.099 which demonstrates the high accuracy of predictions.
    Keywords: ANN, discharge coefficient, GEP, ogee spillway, training walls
  • Reza Bahramloo*, Nader Abbasi, Mohammad Movahhedan, Ali Ghadami Firoozabadi, Alireza Mamanpoush, Syeed Hassan Mousavifazl, Nader Salamati Pages 123-134
    Geomembranes is a kind of geosynthetics that is used to control water losses in water storage ponds. and conveyance irrigation canals with a a fast growing rate. This lining material, in addition to the ease and speed of execution, can control water seepage losses completely. In this research, the role of execution and operation issues in control of water seepage losses in geomembrane linings was investigated. For this purpose, in 5 provinces of Alborz, Isfahan, Khouzestan, Semnan and Hamedan, 15 cases (ponds) were selected. All of these ponds were lined with HDPE geomembrane sheets with a thickness of 1.5 mm , made in Iran, with a lifetime of 8 years and ponds depth was 3 meters. Total water losses in these ponds were determined in three stages of one crop year. . Based on the results, the amount of water seepage losses from geomembrane lining is between 0.1 to 37.6 and on an average 13.9 liters/m2/day, which is about 125 times lower than the seepage losses in concrete lining. The lowest seepage losses were in Hamadan and Khuzestan provinces with 0.3 and 0.2 liters/m2/day ,respectively, and the highest value belonged to Alborz, Isfahan and Semnan provinces with 23.1, 16.2 And 29.6 liters/m2/day, respectively. Due to the uniformity of the geomembrane sheets and the geometric conditions of the ponds, the difference in the amount of seepage losses was found to be related to the quality of the execution and operation issues of geomembrane lining in the ponds. The most important issues in the ponds with high value of water seepage losses were the lack of attention to the slopes of the bed in design and execution, sediment accumulation and the need for dredging during operation, inadequate bed prepration and compaction, the presence of rocks and sharp objects under the lining, the formation of wave, the cuts due to the absence of under lining in the weld sides and the corners of the pond and human destruction during the lining.
    Keywords: Execution quality, geomembrane linings, operation, seepage losses, ponding method
  • Karamat Akhavan *, Bahman Yargholi Pages 135-144
    Water crisis due to high demand of water in agricultural sector is becoming more evident on day by day basis, hence the use of unconventional water resources, especially drained agricultural water is gaining importance. In this investigation the efficacy of four types of biological filters namely: wheat straw, rice husk, cotton stalk and wood sawdust for improving the quality of agricultural drainage water with respect to factors like, salinity, acidity, nitrate, calcium, magnesium, sodium, phosphate, sulphate, pH, TDS and TSS was investigated under a pilot scale study. Analysis of variance showed that no statistically significant difference between different treatments in terms of the impact on the parameters studied, except for nitrates. Based on the results of this study, all the drainage water filters were effective in improving the quality of wastewater for agriculture, so any of them can be used to this end, since these types of filters are available in all region of the country. The results showed that in terms of eutrophication of water resources, when wastewater discharged to surface water resources, the sawdust and cotton stalk filters, the removed nitrate,was 63.23 and 60.12 percent and the removed phosphate was 20 and 20.7 percent respectively and were superior to other filters. Based on the qualitative analysis of wastewater output of the studied biofilters, and comparing it with standards pertaining to maximum allowable limit for application in agricultural fields, it can be concluded that about 260 million Square meters of drainage water available from irrigation network in Moghan.irrigation network is suitable for production of wheat, barley and cotton under different planting patterns in the region.
    Keywords: Agriculture, Bio filter, drainage water, Moghan