سعید گوهری
-
خود انضباطی انعکاس یافته در سیاست جنایی دولت، یکی از اشکال جرم زدایی در راستای پاسخ دهی غیر کیفری نسبت به جرائم ارتکابی از سوی سازمان های عمو می و دولتی به شمار می رود. در چارچوب این رویکرد، شناسایی جلوه های خود انضباطی در طرح آزادسازی سواحل خزر زمینه را برای انطباق سیاست های در حال اجرا با رهیافت های حاصل از دانش جرم زدایی فراهم می سازد. نتایج حاصل از این پژوهش که با روش تحقیق مطالعه موردی انجام پذیرفت، نشان داد که دولت با معرفی طرح آزادسازی حریم سواحل دریا، ارتکاب جرائم مرتبط با عدم رعایت حریم قانونی سواحل دریا را از سوی نهادهای تحت حاکمیت موردپذیرش قرار داده است. بااین وجود، مجازات را به عنوان پاسخی مناسب برای مقابله با رفتارهای مجرمانه صورت گرفته، مناسب ندانسته است. از همین رو، باسیاست گذاری غیر کیفری تلاش داشته است تا از یک سو، از طریق الزام دستگاه های دولتی به رعایت حریم قانونی سواحل دریا ظرف مدت زمانی مشخص و در سوی دیگر، با تمسک به رسانه های جمعی، بر الزام تمامی دستگاه بر رعایت قانون مداری تاکید ویژه داشته باشد. اجرای هم زمان این دو سیاست، از منظر دانش پیشگیری از جرم نوعی جرم زدایی از رفتارهای مجرمانه نهادهای دولتی تلقی می گردد.کلید واژگان: انضباطی, جرم زدایی, پیشگیری از جرم, سواحل خزر, جرائم سازمان های دولتیSelf-discipline reflected in the government's criminal policy is one of the forms of decriminalization in order to respond non-criminally to crimes committed by public and government organizations. In the framework of this approach, identifying the manifestations of self-discipline in the plan to liberate the Caspian coast provides the basis for the adaptation of the current policies with the approaches derived from the knowledge of decriminalization. The results of this research, which was conducted with the case study research method, showed that the government has accepted the commission of crimes related to non-compliance with the legal protection of the sea coast by the institutions under the government by introducing the plan to liberate the sea coast. However, it has not considered punishment as a suitable response to deal with criminal behavior. Therefore, non-criminal politics has tried to, on the one hand, by requiring government agencies to respect the legal protection of sea shores within a certain period of time, and on the other hand, by relying on the mass media, to emphasize the requirement of all agencies to comply with the rule of law. have The simultaneous implementation of these two policies, from the perspective of crime prevention knowledge, is considered a form of decriminalization of the criminal behavior of government institutions.Keywords: Disciplinary, Decriminalization, Crime Prevention, Caspian Coasts, Crimes Of Government Organizations
-
امروزه با توجه به اهمیت روزافزون استفاده از انرژی های پاک، توربین پیچ هیدرودینامیک به عنوان یک منبع انرژی در مقیاس کوچک موردتوجه قرار گرفته است. یکی از خصوصیاتی که توربین مذکور را نسبت به سایر روش های تولید انرژی منحصربه فرد کرده است، عملکرد قابل قبول آن در شرایط ارتفاع و دبی پایین است. اگرچه پژوهش های زیادی در دنیا جهت رسیدن به بهترین ساختار توربین با راندمان خروجی حداکثر، با استفاده از روش های عددی و آزمایشگاهی انجام شده است، اما به روش های ساخت این نوع توربین ها کم تر پرداخته شده است. در این پژوهش، برای اولین بار در ایران به تشریح ساخت توربین پیچ هیدرودینامیک با یک روش سنتی که مبتنی بر فرایندهای متداول صنعتی می باشد، پرداخته شده است. سپس، آزمون و ارزیابی آن موردتوجه قرار گرفته است. با توجه به نتایج این پژوهش، زاویه استقرار 24 درجه به عنوان بهترین زاویه استقرار می باشد.کلید واژگان: آب, انرژی, توربین پیچ هیدرودینامیک, کوچک- مقیاسDue to the increasing importance of using clean energy, Hydrodynamic screw turbine has been considered as a small-scale hydropower source. One of the characteristics that makes the mentioned turbine to be unique compared to others is its acceptable performance in low head and flow conditions. Although a lot of research has been done in the world to achieve the best configuration to achieve the maximum output efficiency using numerical and laboratory methods, but the methods of making these types of turbines have rarely been examined. In this research, for the first time in Iran, the construction of a hydrodynamic screw turbine with a traditional method based on common industrial processes has been described. Then, its testing and evaluation have been considered. The installation angle of 24 degrees was obtained as the optimal installation angle.Keywords: Hydrodynamic Screw Turbine, Energy, Small-Scale, Water
-
پیشگیری از جرائم مرتبط با داروهای تقلبی به دلیل فناوری های استفاده شده در تولید و توزیع این داروها با روش های سنتی مانند نظارت میدانی چشم انداز روشنی نخواهد داشت؛ ازاین رو اتخاذ تدابیر پیشگیرانه مناسب نیازمند بهره گیری از فناوری های نوین با قابلیت کشف این جرائم در مقیاس وسیع و دقت بالاست. در این راستا، شبکه های عصبی هوش مصنوعی نظیر شبکه های عصبی بازگشتی، شبکه عصبی مولد تصادفی و شبکه عصبی کانولوشن با الهام گرفتن از ساختار مغز انسان قادر به کشف این جرائم هستند. بااین حال، هریک از این شبکه ها معایبی دارند که بی توجهی به آن، نظام حقوقی را در پیشگیری از این جرائم با دشواری مواجه می کند؛ بنابراین تحقیق حاضر با روش مطالعه موردی، تلاشی در راستای شناسایی کارآمدترین شبکه عصبی برای پیشگیری از این جرائم به شمار می رود. برون داد این تحقیق نشان می دهد که قانون گذار به روش نظارت در حوزه پیشگیری وضعی توجه ویژه داشته است؛ اما ابزار این نظارت را تعریف نکرده است. با وجوداین، معاونت غذا و دارو با استفاده از سامانه تیتک (کد رهگیری) اقدام به شناسایی کشف جرائم این عرصه می کند. باوجوداین، این سامانه به دلیل غیرهوشمندبودن سامانه، قادر به کشف تمامی اشکال تقلب نخواهد بود؛ بنابراین به نظر می رسد استفاده هم زمان از سه شبکه (شبکه های عصبی بازگشتی، شبکه عصبی مولد تصادفی و شبکه عصبی کانولوشن) در قالب یک شبکه عصبی ترکیبی تحقق کشف جرائم دارویی را در مقیاس وسیع ارتقا دهد.
کلید واژگان: داروهای تقلبی, شبکه های عصبی, پیشگیری از جرم, هوش مصنوعیPreventing crimes related to counterfeit drugs, due to the technologies used in the production and distribution of these drugs, will not have a bright outlook with traditional methods such as field surveillance. Therefore, adopting appropriate preventive measures requires the use of innovative technologies capable of detecting these crimes on a large scale and with high accuracy. In this regard, artificial neural networks such as recurrent neural networks, generative adversarial networks, and convolutional neural networks, inspired by the structure of the human brain, are capable of detecting these crimes. However, each of these networks has its drawbacks, ignoring which makes the legal system face difficulties in preventing these crimes. Therefore, the present study, through a case study method, seeks to identify the most efficient neural network for preventing these crimes. The outcome of this research indicates that the legislature has paid special attention to the monitoring technique in the prevention domain but has not defined the tools for this monitoring. Nevertheless, the Food and Drug Administration, using the Titac system (tracking code), identifies the discovery of crimes in this area. However, due to the non-intelligence of the system, it will not be able to detect all forms of fraud. Therefore, simultaneous use of three networks (recurrent neural networks, generative adversarial networks, and convolutional neural networks) in the form of a composite neural network seems to improve the detection of drug crimes on a large scale.
Keywords: Counterfeit Drugs, Neural Networks, Crime Prevention, Artificial Intelligence -
ترس از جایگاه برادر بزرگتر در روابط میان فرزندان، می تواند پیامدهای منفی مختلفی ازجمله بزه دیدگی در خانواده را به دنبال داشته باشد. ازاین رو، تدوین سیاست های پیشگیرانه مناسب در جهت کنترل و کاهش ترس از این جایگاه، می تواند تاثیر مستقیمی برکاهش خشونت های خانگی و تقویت بنیان خانواده داشته باشد. تحقیق حاضر با روش کیو در سال 1401 با استفاده از روش نمونه گیری قضاوت شده به شناسایی عامل های موثر در شکل گیری بزه دیدگی ناشی از ترس از جایگاه برادر بزرگتر پرداخته است. یافته های پژوهش حاضر، نشان می دهد 9 بار عاملی(الگوی ذهنی) با مجموع واریانس34/78 درصد در ایجاد ترس از خطر بزه دیدگی از سوی برادر بزرگتر نقش کلیدی دارد. همچنین، نتایج استنباطی تحلیل های عاملی حاکی از آن است که میان بزه دیدگی ناشی از ترس از جایگاه برادر بزرگتر و عامل های «روابط صمیمی، تبعیض میان فرزندان، سن و جنسیت، فرهنگ، عدم توازن قدرت، فرض آسیب پذیری، ضعف خویشتن داری، خشونت ابزاری،و فقدان دانش و مهارت»رابطه ی معناداری وجود دارد.
کلید واژگان: ترس از جرم, پیشگیری از جرم, پیشگیری از بزه دیدگی, برادر بزرگتر, خانوادهFear of the older sibling's position in sibling relationships can lead to various negative consequences, including domestic violence within the family. Therefore, the development of appropriate preventive policies to control and reduce the fear of this position can have a direct impact on reducing domestic violence and strengthening the foundation of the family. This study, conducted in 2022 using the Q-methodology and purposive sampling, aimed to identify the influential factors in the formation of bullying resulting from the fear of the older sibling's position. The findings of this research indicate that nine factors (mental patterns) with a cumulative variance of 34.78% play a key role in creating fear of the risk of bullying from the older sibling. Moreover, the inferential results of factor analysis suggest a significant relationship between bullying resulting from the fear of the older sibling's position and factors such as "intimate relationships, discrimination among siblings, age and gender, culture, power imbalance, vulnerability assumption, lack of self-esteem, instrumental violence, and lack of knowledge and skills."
Keywords: Fear of crime, Crime prevention, bullying prevention, older sibling, family -
با توجه به نیاز روزافزون بشر به انرژی برق و کاهش منابع تجدیدناپذیر برای تولید آن، استفاده از منابع غیرفسیلی و تجدیدپذیر و منابعی که خسارت های زیست محیطی کم تری را داشته باشند، موردتوجه قرار گرفته است. توربین پیچ ارشمیدس به عنوان یک وسیله تولید انرژی پاک در مجاری آبی مورداستفاده قرار گرفته و مطالعات عددی و آزمایشگاهی زیادی بر روی آن صورت پذیرفته است. بیش تر این مطالعات، در زمینه بهینه سازی اجزای تشکیل دهنده پیچ و تاثیر آن ها بر راندمان آن می باشد و شامل طول، قطر داخلی و خارجی، زاویه استقرار، تعداد پره ها و گام پیچ است. در این پژوهش، مهم ترین مطالعات انجام گرفته در زمینه توربین پیچ ارشمیدس که در دو دهه اخیر چاپ شده است، مرور می شود. نتایج نشان می دهد که پارامترهای تشکیل دهنده اجزای پیچ تاثیر بیش تری بر روی راندمان، در مقایسه با پارامترهای هیدرولیکی دارد.
کلید واژگان: آب, انرژی, پیچ ارشمیدس, کوچک مقیاسDue to the increasing human need for electrical energy and the reduction of non-renewable resources for its production, the use of non-fossil and renewable resources and resources that have less environmental damage have been taken into consideration. Archimedes screw turbine is used as a means of producing clean energy in waterways, and many theoretical and experimental studies have been done on it. Most of these studies, in laboratory and numerical form, are in the field of optimization of screw constituent components and their effect on its efficiency including length, inner and outer diameter, installation angle, number of blades and screw pitch. In this research, the most important studies conducted in the field of Archimedes screw turbine performance, which have been published in the last two decades, were reviewed. The results showed that the parameters of screw components have a greater effect on efficiency compared to hydraulic parameters.
Keywords: Archimedes screw, Energy, small-scale, Water -
زمینه و هدف
درک بهتر رابطه ی میان مهریه و بزه دیدگی به منظور دستیابی به راهکارهایی عملی برای ارتقای حقوق زنان و کاهش تبعیض جنسیتی از اهمیت بسزایی برخوردار است. از این رو، بررسی نگرش زنان پیرامون تاثیر مهریه بر بزه دیدگی آنان در زندگی مشترک، رهیافت های مهمی برای اتخاذ تدابیر پیشگیرانه ارایه می دهد. هدف مطالعه حاضر،شناسایی عامل های موثر برنگرش زنان پیرامون رابطه میان مهریه و بزه دیدگی است.
روشاین مطالعه با روش کیو صورت گرفته است و تمامی دانشجویان متاهل خانم دانشگاه زابل به عنوان جامعه آماری در نظر گرفته شده است. 30نفر از دانشجویان به صورت قضاوت شده به عنوان حجم نمونه انتخاب گردید. 28 آرایه ی عاملی با استفاده از 28 کارت سوال برای هر مشارکت کننده به همراه یک نمودار کیو در اختیارمشارکت کنندگان قرار گرفت که میزان موافق یا مخالف بودن خود رانسبت به هر گزاره علامت گذاری کرده اند. پایایی جدول گزاره های کیو به میزان73% محاسبه گردید. برای تحلیل داده ها از روش تحلیل عاملی استفاده شده است.
یافته ها و نتایجنتایج تحلیل عاملی نشان داد که میان مهریه و بزه دیدگی زنان رابطه معنا داری وجود دارد. نگرش ابزار گرایانه به مهریه، تفاوت های فرهنگی نسبت به تعیین و دریافت مهریه، عدم توانایی مرد در پرداخت مهریه، پیوند مهریه با جایگاه ومنزلت زن از مهمترین عواملی هستند که می تواند به عاملی محرک در راستای بزه دیدگی زنان نقش آفرینی داشته باشد.
کلید واژگان: مهریه, بزه دیدگی زنان, نگرش سنجی, تحلیل عاملی, روش کیوPolice Women, Volume:17 Issue: 39, 2023, PP 23 -47Background and objectiveA better understanding of the relationship between dowry and women's perceived beauty is of great importance in achieving practical solutions for promoting women's rights and reducing gender discrimination. Therefore, examining women's attitudes about the impact of dowry on their perceived beauty in married life provides important approaches for taking preventive measures. The aim of this study is to identify the factors affecting women's attitudes towards the relationship between dowry and perceived beauty.
MethodThis study was conducted using the Q method, and all married female students of Zabol University were considered as the statistical population. 30 students were selected as the sample size. 28 factor arrays were provided to the participants, along with a Q diagram, using 28 question cards for each participant, in which they marked their level of agreement or disagreement with each proposition. The reliability of the Q table was calculated as 73%. Factor analysis was used to analyze the data.
Findings and resultsThe results of factor analysis showed that there is a significant relationship between dowry and women's perceived beauty. The instrumental approach to dowry, cultural differences in determining and receiving dowry, the inability of men to pay dowry, and the linkage of dowry with the status and position of women are among the most important factors that can play a stimulating role in women's perceived beauty.Keywords: Dowry, Women's perceived beauty, Attitude measurement, Factor analysis, Q method.
Keywords: Dowry, Victimization of Women, attitude measurement, Factor Analysis, Q Method -
مجازات انعکاس یافته در آرای قضایی، یکی از ابزارهای حکمرانی دولت درزمینه، مدیریت منابع آب در منطقه بحران زده سیستان تلقی می گردد. ازاین رو، شناسایی اهداف فلسفی و تاثیرات اجتماعی این نهاد، نقاط قوت و ضعف رویه قضایی را آشکار می سازد. نتایج این بررسی که با روش تحلیل توصیفی- استنتاجی صورت پذیرفت، نشان داد که برخی از محاکم در حوزه سیستان، رویکرد فلسفه فایده گرایی و برخی دیگر، رویکرد سزا گرایی را دنبال می کنند. این دوگانگی فلسفی، سیاست های دستگاه عدالت در صیانت از منابع آب را ناکارآمد نشان می دهد. ازطرفی، توجه قضات به ساختارهای فرهنگی، دینی، اجتماعی و هویتی جامعه سیستان در مرحله تعیین کیفر، می تواند از تاثیرات اجتماعی مخرب مجازات در سطح فردی و اجتماعی ممانعت به عمل آورد. تحلیل جامعه شناختی نمونه هایی از آرا حکایت از آن دارد که واکنش نامناسب، به شکل گیری هویت مجرمانه ناشی از انگ اجتماعی در محکوم بدل می گردد و از اهمیت این جرایم، حساسیت زدایی می کند.کلیدواژه: جرایم آب، جامعه شناختی، تاثیرات اجتماعی کیفر، حقوق آب
کلید واژگان: جرائم آب, جامعه شناختی, تاثیرات اجتماعی کیفر, حقوق آبPunishment reflected in judicial rulings is considered as one of the tools of government governance in the field of water resources management in the crisis-stricken region of Sistan. Therefore, identifying the philosophical goals and social influences of this institution reveals the strengths and weaknesses of the judicial procedure. The results of this study, which was conducted by descriptive-inferential analysis, showed that some courts in Sistan area follow the approach of utilitarian philosophy and others follow the approach of punishment. This philosophical dichotomy renders the justice system's policies in protecting water resources ineffective. On the other hand, judges' attention to the cultural, religious, social and identity structures of Sistan society in the sentencing stage can prevent the destructive social effects of punishment at the individual and social levels. Sociological analysis of examples of votes suggests that inappropriate response leads to the formation of a criminal identity resulting from social stigma in the convict and de-sensitizes the importance of these crimes.Keywords: water crimes,sociolegy, social effects of punishment, water rights
Keywords: water crimes, sociolegy, social effects of punishment, Water Rights -
آبشکن ها سازه هایی هستند که با هدف حفاظت از جداره های رودخانه در برابر فرسایش احداث می شوند. این سازه ها به صورت عمود یا با زاویه ای نسبت به جهت جریان اصلی و در ساحل رودخانه احداث می شوند. اثر خصوصیات هندسی آبشکن ها بر شکل گیری و توسعه حفره آبشستگی در آبشکن های چوگانی تاکنون به ندرت مورد بررسی قرار گرفته است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی اثر طول آبشکن چوگانی بر شکل گیری و توسعه حفره آبشستگی و مقایسه آن با آبشکن L شکل انجام شد. در این راستا، تمامی آزمایش ها در شرایط آب زلال و با استفاده از آبشکن هایی با طول های 8 و 12 سانتیمتر در یک فلوم آزمایشگاهی انجام شد. نتایج نشان داد که ابعاد حفره آبشستگی و نیز طول و ضخامت پشته رسوبی با افزایش طول آبشکن افزایش یافت. در صورتی که مقدار این افزایش در آبشکن چوگانی کمتر از آبشکن L شکل بود. با افزایش طول آبشکن ها، بیشینه عمق، مساحت و حجم حفره آبشستگی افزایش یافت. این افزایش به طور میانگین در آبشکن های L شکل برابر با 5/57 و 7/67 و در آبشکن های چوگانی برابر با 3/33 و 42 درصد برای دو طول متفاوت از آبشکن ها بود. همچنین، در مقطع پایین دست آبشکن چوگانی هیچ گونه آبشستگی در مجاورت دیواره فلوم مشاهده نشد. بنابراین، مشخص گردید که ابعاد حفره آبشستگی پیرامون آبشکن چوگانی کوچکتر از آبشکن L شکل است.کلید واژگان: سری آبشکنهای چوگانی, سری آبشکنهای L شکل, آبشستگی, طول آبشکن, مدل آزمایشگاهی, توپوگرافی بسترSpur dikes are structures that constructed for protection of the river walls against the erosion. Spur dikes are generally built perpendicular or at an angle to the river bank or revetment, protruding into the watercourse. The effect of the geometrical characteristics of the hockey spur dikes on formation developing of scour hole has been rarely studied. Spur dikes. The current study aims to evaluate the effect of the length of the hockey spur dike on the formation and development of scour hole and comparing with that effect in L-shaped spur dike. In this direction, all experiments were done in clear water conditions using the spur dikes in length of 8 cm and 12 cm and in a laboratory flume. The results asserted that the dimensions of the scour hole and the length and thickness of the sedimentary hill were increased by raising the length of the spur dike. However, this increment was lower in hockey spur dike than the L-shaped spur dike. The maximum depth, area and the volume of the scour hole were also increased by raising the length of the spur dikes. This increment in-average was equal to 57.5 and 67.7 per cent in L-shaped spur dikes and equal to 33.3 and 42 per cent in hockey spur dikes for two different lengths of spur dikes. Furthermore, no scouring was observed in downstream section of the hockey spur dikes near the wall. Therefore, the dimensions of the scour hole around the hockey spur dike was lower than those in the L-shaped spur dikes.Keywords: Series Hockey Spur Dikes, Series L-Shaped Spur Dikes, Scour, Spur Dike Length, Experimental Model, Bed Topography
-
آبشکن ها سازه های عرضی هستند که از دیواره طبیعی رودخانه با طول مناسب و با زاویه مناسبی نسبت به راستای اصلی جریان ساخته میشوند. احداث این سازه ها سبب انحراف جریان از کناره ها و نواحی بحرانی شده و جریان را به سمت محور مرکزی رودخانه هدایت می نمایند. آبشکن های چوگانی به دلیل شکل خاص دماغه، می توانند سازه مناسبی در عملیات حفاظت از سواحل و ساماندهی رودخانه ها باشند. تاکنون تحقیقات بسیاری در مورد زاویه آبشکن ها بر الگوی آبشستگی انجام شده است ولی در مورد زاویه آبشکن چوگانی بر الگوی آبشستگی تحقیقاتی صورت نگرفته است. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی زاویه آبشکن چوگانی بر آبشستگی و توپو گرافی بستر و مقایسه آن با آبشکن L شکل پرداخته شده است. آزمایش ها بر روی سری آبشکن های چوگانی و L شکل با سه زاویه 30، 60 و 90 درجه (نسبت به ساحل پایین دست کانال) درون فلومی با طول 5/10 متر، عرض و ارتفاع 5/0 متر در شرایط آب زلال انجام شد. نتایج آزمایش ها نشان می دهد پارامتر های حفره آبشستگی، طول و ضخامت پشته رسوبی با افزایش زاویه در آبشکن-های چوگانی کمتر از L شکل می باشد. حداکثر عمق آبشستگی، میانگین مساحت و حجم آبشستگی با افزایش زاویه از 30 به 90 درجه به ترتیب در آبشکن های L شکل4/41، 41 و 5/75 درصد و در آبشکن های چوگانی8/33، 39 و 73 درصد افزایش می یابد. همچنین در پایین دست آبشکن چوگانی در دیواره کانال آبشستگی صورت نگرفته که در تخریب آبشکن و حفاظت فرسایش دیواره رودخانه نسبت به آبشکن L شکل بهتر عمل می کند.کلید واژگان: آبشکن چوگانی, آبشکن L شکل, آب شستگی, زاویه آبشکن, توپوگرافی بستر, مدل آزمایشگاهیSpur dikes are river training structures that developed from the natural river banks with proper length and angle from the flow dominant direction, cause to divert the flow attack at the riverside and the critical regions and directs the flow to the river central axis. There are several researchers focused on the effect of the spur dikes angles on the flow pattern however there is not any study on hockey spur dikes angle on scouring patterns. In present study, the effects of the hockey spur dikes angle on scouring and the bed topography was carried out experimentally while the results were compared to those provided for L-shape. The experiments were conducted on a series of hockey spur dikes also the L-shape in three various angles equal to , and (towards the downstream channel lateral walls) inside a laboratory flume in 10.5m length, 0.5 width and 0.5m height under the clear water conditions. The results revealed the scour hole parameters including the length and thickness of the sediment hill are lower in hockey spur dikes than the L- shape by increasing the spur dikes angle. Furthermore, the maximum scour depth, mean area and volume of scouring are increased by 41.4, 41 and 75.5 percent in hockey and by 33.8, 39 and 73 percent in L-shape through increasing the angle from to , respectively. Also, no scouring was taken place in the vicinity of the channel lateral walls downstream the hockey spur dikes, hence, those beter act against the destruction also in protection of river beaches against the erosion, with respect to the L-shape.Keywords: bed topography, Hockey Spur Dike, L-shape Spur Dike, Laboratory Model, scour, Spur Dikes Angle
-
مجازات انعکاس یافته در آرای قضایی، یکی از ابزارهای حکمرانی دولت درزمینه صیانت و مدیریت منابع آب در طرح آبیاری نوین دشت بحران زده سیستان به شمار می رود. در این راستا، تبیین و تحلیل رویکرد فلسفی نهاد مجازات، نقاط قوت و ضعف عملکرد دستگاه قضایی را در زمینه مقابله با جرایم آبی به وضوح نمایان می سازد. نتایج این بررسی که با روش تحلیل توصیفی- استنتاجی صورت پذیرفته، حکایت از آن دارد که برخی از محاکم، رویکرد فایده گرایی و برخی دیگر، رویکرد سزا گرایی را در مجازات های تعیین شده ملاک عمل قرار داده اند. بااین حال، پیامد این دوگانگی در رویکرد فلسفی، سیاست های دستگاه عدالت در صیانت از منابع آب را ناکارآمد جلوه داده است. نتایج این پژوهش، نشان می دهد که به هر میزان کیفرهای تعیین شده با انتظارات عمومی جامعه محلی و ظرفیت فرهنگ سازش و مصالحه در عرصه حل وفصل اختلافات میان ذینفعان منابع آبی در این طرح،در کنار توجه به ظرفیت آموزه ای دینی توجه کمتری داشته باشد به نا کارآمدی مجازات در جرایم آبی منجر خواهد شد.
کلید واژگان: جرائم آبی, فلسفه پیامد گرایی, فلسفه سزا گرایی, پیشگیری از جرائم آبیPunishment reflected in judicial rulings is one of the tools of government governance in the field of protection and management of water resources in the new irrigation plan of the crisis-stricken plain of Sistan. In this regard, the explanation and analysis of the philosophical approach of the penitentiary institution clearly shows the strengths and weaknesses of the judiciary in dealing with water crimes. The results of this study, which was conducted by descriptive-inferential analysis, indicate that some courts have used the utilitarian approach and others the punitive approach in the prescribed punishments. However, the consequence of this dichotomy in the philosophical approach has rendered the policies of the justice system in the protection of water resources ineffective. The results of this study show that any amount of punishments determined by the general expectations of the local community and the capacity for a culture of compromise in resolving disputes between water resources stakeholders in this project, in addition to the capacity of religious teachings to pay less attention to the inefficiency of punishment. Will lead to water crimes.
Keywords: water crimes, philosophy of consequentialism, philosophy of punishment, prevention of water crimes -
در این مطالعه یک مدل هیبریدی برای تخمین ضریب دبی سرریزهای جانبی واقع بر کانال های همگرا توسعه داده شد. به عبارت دیگر با استفاده از الگوریتم کرم شبتاب (FA) شبکه انفیس (ANFIS) بهینه سازی شد. سپس با استفاده از پارامترهای ورودی، شش مدل ANFIS و ANFIS-FA تعریف شد. در ابتدا بهینه ترین تعداد خوشه ها برای شبکه ANFIS محاسبه شد. همچنین در این مطالعه برای بررسی دقت مدل سازی ها از شبیه سازی مونت کارلو استفاده گردید. علاوه بر این برای صحت سنجی نتایج مدل سازی ها از روش اعتبار سنجی ضربدری بهره گرفته شد. با تجزیه و تحلیل مدل سازی های مشاهده شد که مدل های هیبریدی در مقایسه با مدل ANFIS دارای دقت بیشتری هستند. سپس مدل برتر معرفی شد که این مدل مقادیر ضریب دبی را بر حسب کلیه پارامترهای ورودی تخمین می زند. مدل برتر مقادیر ضریب دبی را با دقت مناسبی شبیه سازی کرد. به عنوان مثال مقادیر R2، MAE و RMSE برای مدل برتر به ترتیب برابر 933/، 011/0 و 015/0 محاسبه شد. همچنین حدودا 98 درصد نتایج مدل برتر دارای خطایی کمتر از 12 درصد بود. بر اساس نتایج عدم قطعیت، مدل برتر دارای عملکردی بیشتر از مقدار واقعی بود. تحلیل حساسیت نشان داد که عدد فرود جریان در پایین دست سرریز جانبی موثرترین پارامتر ورودی بود.کلید واژگان: انفیس, کانال همگرا, الگوریتم کرم شبتاب, ضریب دبی سرریز جانبی, آنالیز حساسیتIn this study, a hybrid model was developed in order to approximate the discharge coefficient of side weirs located on converging channels for first time. In other words, the ANFIS network was optimized by means of the Firefly Algorithm (FA). After that, six ANFIS and ANFIS-FA models were defined by input parameters. In addition, in this study, the Monte Carlo simulation was employed to study the modeling accuracy. Furthermore, the k-fold cross validation approach was implemented for validating the modeling results. By analyzing the modeling results, it was concluded that hybrid models are more accurate than ANFIS models. The superior model simulated the discharge coefficient values with reasonable accuracy. For example, the values of R2, MAE and RMSE for the superior model were calculated 0.003, 0.011 and 0.015, respectively. Also, about 98% of the superior model results have an error less than 12%. According to the uncertainty analysis results, the superior model had an overestimated performance. A sensitivity analysis indicated that the flow Froude number at the side weir downstream is the most effective input parameter.Keywords: ANFIS, Converging channel, Firefly Algorithm, Side weir discharge coefficient, Sensitivity analysis
-
با توجه به تاثیر مهم سیلاب در تغییرات ریخت شناسی رودخانه، در پژوهش حاضر به بررسی تاثیر پارامترهای مختلف در انتقال بار بستر رسوبی در شرایط سیلاب ناگهانی پرداخته شده است. هیدروگراف جریان ورودی از نوع مثلثی متقارن و زمان پایه ی هیدروگراف ها برابر 90 ثانیه و دبی بیشینه ی آنها از 30 تا 45 لیتر بر ثانیه در نظر گرفته شده است. جنس ذرات رسوبی از نوع کوارتز و با قطر متوسط 1، 2 و 3 میلی متر بوده و در دو شیب 006/0 و 014/0 آزمایش شده اند. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که نقش شیب کانال در انتقال بار کف اهمیت زیادی دارد، به طوری که با افزایش 2 برابری شیب کف، میزان کل رسوب انتقالی به پایین دست تقریبا 5 برابر افزایش یافته است. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش دبی رسوب، پارامتر غیرماندگاری افزایش یافته و پارامتر اخیر نقش موثری در کل کار جریان داشته است.
کلید واژگان: بار بستر, سیلاب ناگهانی, زمان پایه, هیدروگراف مثلثی, پارامتر غیرماندگاری, کل کار جریانThe role of floods in sediment transport and river morphology has been proven. In this study, the effect of different parameters on the transfer of sediment bed load under flash flood has been investigated. The input flood hydrograph of the symmetric triangular type with the base time of 90 sec and peak flow rate 30 and 45 lit/s were considered. Sediment particles of quartz type with a moderate diameter of 1.2 and 3 mm and two bed slopes of 0.006 and 0.014 were tested. In this study, changes in water surface profile, rate of bed load in steady and unsteady conditions, and unsteadiness parameter relative to total work done of flow and sediment rate were investigated. By using dimensional analysis, the parameters affecting sediment transport were determined and evaluated in experiments. The results showed that the unsteadiness parameter in unsteady flow had a significant effect on sediment transport. On the other hand, the work done by the flow has a greater impact on sediment transport than the unsteadiness number. In this regard, the effect of channel slope on sediment transport should be considered. The role of channel slope in the transfer of bed load is very important so that by doubling the bed slope, the total amount of sediment transferred to the downstream increases almost 5 times. Also, with increasing the sediment flow rate, the unsteadiness parameter increases and it plays an effective role in the whole work. In general, in high-value hydrographs, the amount of transfer sediment increases and there is a large relationship between the amount of transfer sediment and the total flow work. Reducing the time of the rising arm of the hydrograph shows the effect of increasing the flow rate, which is effective in these waterways, so that with the faster the flood peak time, the more sediment is transferred and the probability of damage and destruction increases.
Keywords: Bed load, Flash flood, Triangular hydrograph, Base time, Unsteadiness parameter, Flow work -
کالورت یکی از سازه های اصلی جهت عبور جریان سطحی در راه ها و خطوط ریلی است. جریان آب همراه با انتقال رسوبات و مواد زاید و شناور، سبب انسداد کالورت ها و پس زدگی آب، و در نتیجه کاهش ظرفیت انتقال سیلاب می گردد. هدف اصلی این پژوهش مدل سازی فیزیکی و شبیه سازی عددی اثرات درصدهای مختلف انسداد در ورودی کالورت ها بر هیدرولیک جریان بوده است. اثرات انسداد کالورت در 21 آزمون تجربی بررسی شد. برای تکمیل آزمون انسدادهای محتمل در کالورت، از مدل متن باز OpenFOAM استفاده شد. سه سناریو انسداد با مساحت ورودی 20، 40 و 60 درصد شبیه سازی گردید. مدل ریاضی با داده های مدل فیزیکی واسنجی شد. در شبیه سازی جریان در انسدادهای مختلف دهانه کالورت، مدل تلاطم LES در OpenFOAM عملکرد بهتری نسبت به مدل های تلاطم گروه RAS نشان داد. نتایج شبیه سازی مشخصات جریان با کاربرد مدل تجاری FLOW-3D مقایسه و تایید گردید. نتایج برای سه جریان مختلف (40، 60 و 100 درصد از بده طراحی) نشان داد که در شرایط انسداد یکسان، نرخ افزایش تراز سطح آب بالادست برای بده های کمتر، بیشتر از بده طراحی است. انسداد باعث تغییر در شدت تلاطم و تنش برشی در خروجی کالورت می شود. برای بده طراحی با انسداد 40 درصد، میزان تنش برشی تا 10 برابر افزایش می یابد؛ که سبب آبشستگی بیشتری در آبراهه پایین دست کالورت می گردد.کلید واژگان: انسداد, کالورت, مدل تلاطم, OpenFOAM, Flow-3DCulvert is one of the main structures in drainage systems at crossing with railways and roads. Flood flows, along with the transport of sediments and floating debris, can cause blockages and backwater, thereby reducing flood flow capacity. The main purpose of this study was to physically model and numerically simulate the effects of different percentages of blockages on culvert hydraulic characteristics. Blockage effects investigated in 21 laboratory experiments. Complementary tests were carried out with the use of OpenFOAM numerical tool box. Three blockage scenarios have been numerically simulated with 20, 40 and 60 percent coverage of inlet area. The numerical model was calibrated using the experimental data. The simulation results of OpenFOAM in different culvert inlet blockages indicated that the LES turbulent model is more adaptive than RAS models. The main flow characteristics were compared with the corresponding simulation results from the trademark FLOW-3D model, and showed good agreement for verification purpose. Results for different flows (i.e. 40, 60 and 100 percent of the design discharge) showed that the increasing rate of upstream water level is not identical, and is higher for the lower discharges. Blockage also intensifies turbulence and shear stress levels in the outlet section. For design discharge, the 40 percent blockage resulted in the increase of shear stresses up to 10 times, which cause severe scour in downstream channel.Keywords: blockage, Culvert, Turbulence model, OpenFOAM, Flow-3D
-
آبشستگی از مهم ترین عوامل تخریب پایه ی پل هاست. یکی از راه هایی که باعث کاهش قدرت جریان سیستم گردابی در مکانیزم آبشستگی می شود، استفاده از شکاف در پایه ی پل است. با توجه به این که رسوبات رودخانه ها از مصالح طبیعی (رسوبات غیریکنواخت) می باشد بررسی تاثیر و عملکرد شکاف در رسوبات غیریکنواخت حایز اهمیت است. در این پژوهش آزمایشگاهی، سه دبی (8، 10 و 12 لیتر بر ثانیه) و سه مدل شکاف، به همراه پایه بدون شکاف به عنوان پایه شاهد، در رسوبات یکنواخت و غیریکنواخت بررسی شد. نتایج نشان داد با تبدیل رسوبات یکنواخت به غیریکنواخت تا 77 درصد از عمق آبشستگی در مدل های مختلف پایه کاسته می شود. برای دو نوع شکاف با ابعاد یکسان، شکاف هم تراز با بستر تاثیر بیشتری نسبت به شکاف نزدیک به سطح آب دارد. افزایش ارتفاع شکاف هم تراز با بستر به اندازه 2/6 سانتی متر (حداکثر عمق آبشستگی در دبی 12 لیتر بر ثانیه برای پایه شاهد در رسوبات یکنواخت) در زیر بستر در رسوبات یکنواخت و غیر یکنواخت، منجر به کاهش عمق آبشستگی به طور میانگین به ترتیب 47 و 43 درصد نسبت به پایه شاهد می شود. با افزایش دبی و عدد فرود جریان، عمق آبشستگی در مدل های مختلف پایه و بستر افزایش یافته است.
کلید واژگان: آبشستگی, پایه پل, لایه سپر, رسوبات غیریکنواخت, شکافIntroductionBridge scour is one of the most important challenges in river engineering. Every year, thousands of bridges around the world are destroyed due to scouring. Hence, the accurate prediction of maximum scour depth for saving financial resources and the safety of human lives is of paramount importance. One way to reduce scouring is to use slot at the pier of the bridge. Research on the effect of the slots, in reducing scour around the bridge pier, has been done bed sediments of uniform type and in most cases the depth of flow have been considered as a constant factor. The aim of the present study is to investigate the effect of sediment non-uniformity in the presence or absence of slots in the bridge pier and the relative effect of increasing the depth of flow (with increasing flow rate) on the scour depth around the cylindrical pier.
MethodologyThe present experiments have been conducted in hydraulic laboratory at Bu-Ali Sina University, Hamadan (Iran). The pier model with a diameter of 4 cm was put inside a rectangular flume with dimensions of 0.5 m wide, 10.5 m long and 0.5 m height. Three different types of slots were used along with the pier without slot. In order to obtain the effect of sediments on scour depth, two types of bed were used. The bed of the first and second types had uniform and non-uniform sediments, respectively. In this experiment, flow rates of 8, 10 and 12 l/s were used with corresponding flow depths of 5.7, 6.6 and 7.4 cm, respectively, Melville and Chiew (1999) chose a time as equilibrium after which scour depth changes of less than 0.5% of the pier diameter over a 24-hour period. According to this criterion, the time of all experiments was considered to be 6 hours.
Results and DiscussionThe percentage of scour depth reduction varies according to the height of the slot and its location. Comparison of S1 and S2 models for two slot models in the same dimensions showed that the closer the slot is to the bed, the greater its effect in reducing scour depth. Also, increasing the height of the slot under the bed (S3 compared to S2) is more effective in reducing the scour depth. Comparison of the first and second beds showed that by converting uniform to non-uniform sediments under constant particle diameter conditions, the maximum scour depth in models S0,S1,S2 and S3 at a flow rate of 8 l/s was 76, 78, 76 and 79%, is respectively reduced. The reason for this can be the formation and expansion of a layer of coarse particles on the bed surface (armor layer). As the flow rate increases due to the increase in flow depth, the scour dimensions increases. According to the obtained results, the scour hole in the non-uniform bed reaches equilibrium with less time than the uniform bed. The formation of an armor layer in a non-uniform bed is the reason for less equilibrium time in similar conditions than in a uniform bed. With increasing the Froude number of flow in all base models, the depth and dimensions of the scour hole have increased. Increasing the Froude number makes the downflow current stronger, and as a result, horseshoe vortices are formed and act with less time. In clear water conditions, the maximum scouring depth will occur in the state u/〖 u〗_c =1 (Melville and Chiew 1999.( The results showed that with increasing the ratio u/〖 u〗_c of clear water scouring conditions, scouring depth increases in a variety of models and beds. According to Guo (2012) if the ratio of flow depth to pier diameter is less than 6. By increasing this ratio, the scour depth in uniform and non-uniform sediments increases.
ConclusionThe results of this research showed that the use of slots in Cylindrical bridge pier was more effective in reducing scouring than the use of bridge piers. With the conversion of uniform to non-uniform bed due to the formation of the armor layer, the scour depth has decreased by an average of 77% in different base models and also the time to reach the scour equilibrium has been reduced. Scour depth has increased with increasing flow rate, Froude number and ratio u/〖 u〗_c in different pier and bed models. In general, the closer the slot is to the bed, the more it reduces the scouring depth and the non-uniformity of sediments due to the formation of an armor layer around the pier causes a significant reduction in scouring depth.
Keywords: bridge pier, Armor Layer, Non-uniform Bed, Slot -
با افزایش پهنای پل ها، برای تحمل بار سازه پل عموما از گروه پایه به جای تک پایه استفاده می شود و به صورت مخصوص گروه پایه متشکل از یک ستون پایه ها برای نگهداری عرشه پل کاربرد فراوانی دارند. در این مطالعه، آبشستگی موضعی در گروه پایه های تک ستونی متشکل از چهار ردیف پایه با فاصله متفاوت بین پایه ها در شرایط آب زلال و برای دو دبی جریان 20 و 35 لیتر بر ثانیه (اثر افزایش عمق جریان در شدت جریان مشابه) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش عمق جریان نه تنها عمق آبشستگی افزایش می یابد بلکه وسعت عرضی گودال آبشستگی نیز افزایش چشمگیری داشته است. علاوه بر این، بررسی اثرات عمق نسبی جریان بر میزان آبشستگی نمایانگر ضرورت اصلاح معیار جریان عمیق گزارش شده در منابع است. نتایج آزمایش های گروه های پایه نشان دهنده تاثیر قابل توجه فاصله بین پایه ها بر آبشستگی موضعی است. افزایش فاصله بین پایه ها به کاهش اثرات متقابل گردابه های نعل اسبی و برخاستگی می انجامد و این امر سبب کاهش عمق آبشستگی و رویت گودال های آبشستگی در اطراف هر پایه به صورت تقریبا مجزا می شود. در پایان، نتایج با مدل های جامع متداول مقایسه شد. یافته های این پژوهش در انتخاب و جانمایی مناسب روش های کنترل آبشستگی کاربرد دارد.
کلید واژگان: آبشستگی موضعی, گروه پایه, عمق آبشستگی, زمان, فاصله بین پایه هاIn regard to wide piers, the pile group rather than single pile is used frequently to bear the loading of the structure in a particular arrangement; piles group composed of only one column of piles in the flow direction has a great effect on supporting the bridge deck. In this study, local scour at a single column arrangement of the piles group made up of four rows of piles characterized by different piles spacing was studied for clear-water conditions with two flow discharges of 20 and 35 l/s (the effect of increasing the flow depth with the same flow intensity). The results indicated that an increase in the flow depth not only greatly enhanced the scour depth and the width of the scour hole. Besides, the investigation of the relative flow depth on scour extent showed the need for revision in deep water conditions, as reported in the literature. The results of the pile group experiments revealed the noticeable impacts of piles spacing on the local scour. The bigger pile spacing caused a feeble interaction of wake-horseshoe vortices, leading to a decrease of the scour depth; the separate view of the scour holes was generated at individual piles. Finally, the results were compared with commonly used comprehensive models. The findings of this study can be applied for the appropriate selection and positioning for the countermeasure of the scour at bridge piers.
Keywords: Local scour, Pile group, Scour depth, Time, Piles spacing -
کالورت ها یکی از سازه های اصلی سامانه های زهکشی در راه ها و خطوط ریلی، و گزینه رقیب پل هستند. پدیده انسداد در کالورت ها، بدلیل جریان آب همراه با انتقال رسوبات و مواد زاید و شناور، بخصوص در سیلاب یک مشکل اساسی است. در تحقیق حاضر اثرات درصدهای مختلف انسداد در ورودی کالورت ها در 21 مطالعه آزمایشگاهی بررسی شده است. برای تکمیل آزمون ها، این اثرات با مدل FLOW-3D شبیه سازی گردیده است. پایداری و حساسیت مدل به پنج عامل: 1- اندازه شبکه محاسبات، 2- گام زمانی، 3- مدل تلاطمی 4- زبری و 5- شیب کالورت مورد آزمون قرار گرفت. مدل تلاطمی RNG ، شبکه بهینه تو در تو با اندازه 0/1 و 5/0 سانتی متر (برای بلوک خارجی و داخلی)، و زمان شبیه سازی 80 ثانیه انتخاب شد. متوسط خطای برآورد برای سرعت متوسط، عمق آب و بده جریان به ترتیب 3، 1 و 3 درصد است. چهار سناریو انسداد (20، 40، 60 و 80 درصد) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که انسداد ورودی کالورت با افزایش تراز آب بالادست باعث تغییر الگوی جریان در داخل کالورت و پایین دست سازه خواهد شد. در شرایط حداقل و حداکثر انسداد (20 و80 درصد) افزایش تراز آب بالادست به ترتیب برابر با 12 و 52 درصد بود. تاثیر انسداد ورودی کالورت برای بده طراحی، کمترین مقدار بوده است. در بده های کمتر، شدت افزایش ترازبالادست با افزایش انسداد، بیشتر (تا حدود 2 برابر) می گردد. نتایج نشان دهنده افزایش توان جریان در پایانه کالورت و خطر خرابی سازه در اثر آبشستگی ناشی از انسداد ورودی است.
کلید واژگان: کالورت, انسداد, برگشت آب, Flow-3DIntrouductionCulverts are common structures for runoff drainage system in the design and construction of roads and railways, in both urban and rural areas. Due to the nature of runoff flow, large amount of sediments, foliage, urban waste and debris materials may accumulate in the entrance of culverts, particularly in flood events. Blockage in the culvert’s entrance can result in a significant increase in flood risk, through elevated flood levels and diverted flow paths through the urban or rural areas (Rigby et al., 2002). Sudden blockage in a runoff system is also one of the common problems. The study of culvert’s blockage would be useful in the prediction and prevention of flood hazard in the vicinity of drainage systems. Current study deals with this problem in box culverts. Blockage effects on the upstream water level were investigated using both experimental and numerical modeling. The FLOW-3D model was chosen, because the sufficiency of this model for such flow conditions was already reported by several studies such as Abad et al. (2008), Ayaseh (2010), Brethour and Brunham (2009) and Gunal et al. (2019).
MethodologyExperimental tests were conducted in Hydraulic Laboratory of Water Engineering Department in Bu Ali Sina University, Hamedan, Iran. The box culvert models made of glass and smooth water pipes used as circular culvert models. The experimental setup includes a glass wall flume with 10m length, 0.5m width and 0.6m deep. Rectangular plates in different sizes were used in order to make sudden blockage into the culverts. An extensive experiment tests was conducted under different flow condition and blockage scenarios, and 21 experimental data sets were provided. The FLOW-3D model, Version 11.3, was performed on the main server of Water Institute at the University of Tehran, and adapted to the experimental data sets from this study. The stability and sensitivity of this model have been tested according to: mesh cell size, simulation time step, turbulent model, and culvert hydraulic characteristics such as wall roughness. The simulation convergence was achived with an efficient simulation time step of 80 seconds. Three different mesh blocks were used for pre-simulation cases, and a block in block with 1.0 cm and 0.5 cm mesh cell sizes were chosen as the best meshing senario. The RNG was found to be an apropriate turbulence model. The slope of culvert barrel was changed from horizontal to 0.005 in the flow direction, and the roughness coefficient modified from 0.00085 m to 0.001 m in the culvert barrel. The relative error of simulated water levels and discharge for calibrated model were to be in the order of acceptance ranges, and the simulation FLOW-3D model was adjusted as an efficient and reliable tool. The FLOW-3D model was then calibrated and verified using the experimental data sets, and was used to simulate different flow conditions into the culverts, under different entrance-blockage scenarios.
Results and discussionEffect of the inlet blockage on upstream water level was tested for three flow rates (the design discharge of 27.5 lit/s, and two lower discharges of 10.5 lit/s and 16.5 lit/s), in four different sizes of inlet blockage (B). Simulation results showed a good agreement in upstream backwater level in all cases. In the case of flow with 16.5 lit/s, upstream water level raised from 28.5 cm in non-blocked inlet to 31.4, 34.2 and 38.5 cm in presence of 20% ,40% and 60% blocked inlet area, respectively. The rate of the upstream water level increase (DHu) against the reduced inlet area (1-B) represents a higher rate for discharges smaller than the culvert-design discharge. The evaluated equations for upstream water level enhancement were : DH_u=-0.48(1-B)+45.089 (1) DH_u=-0.82(1-B)+75.663 (2) in which, Eq. (1) is for design discharge and Eq. (2) for the smaller discharges. Blokage has been affected flow in the barrel and in the downstream of the culvert. Investigation of turbulent characteristics and shear velocity values in both the barrel and downstrem indicated the impact of blocked inlet. Turbulent enrgy of flow in the 60% blocked-inlet area was 5 times greater than that of non-blocked inlet for the design discharge. Also shear velocity in the same blockage situation increased by 2 times in downstream which results in a greater scouring power of the flow downstream. Sorourian et al. (2015) rep[orted this phenomenon with even higher scour downstream of bocked cualverts. Maximum value of shear velocity increased with the increase level of blockage in the all flow condition, however in the design discharge it seems to be constant for blockages greather than 40%.
CanclusionThe FLOW-3D model was calibrated and validated to simulate the flow into the culverts. Influence of inlet obstruction on the upstream water level and flow characteristics into the barrel and downstream of the culvert was investigated. The results show a linear increase in the upstream water level by decreasing the percentage of culvert inlet. The upstream water level for the design discharge was lower than the other tested discharges. Changes in turbulent flow properties and shear velocity inside the barrel and downstream were also investigated in the presence of obstruction. Shear velocity increased 3 times in the presence of 80% blockage for 10.5 lit/s. and for the design discharge (27.5 lit/s) with 60% inlet blockage increased 2 times. The turbulence energy for the design discharge has also increased by about 5 times. The present results confirm the previous studies on the effect of the culvert inlet obstruction on the geometry of the scour hole downstream of culverts.
Keywords: Culvert, blockage, Backwater, Flow-3D -
فصلنامه مهندسی منابع آب، پیاپی 43 (زمستان 1398)، صص 101 -112
وقوع آبشستگی موضعی در اطراف پایه ها یکی از دلایل عمده ی عدم پایداری پل ها می باشد. ارائه روش های مناسب به منظور پیش بینی و کنترل عمق آبشستگی از مسائلی است که بسیار مورد توجه بوده و روش های مختلفی برای کنترل آبشستگی اطراف پایه های پل پیشنهاد شده است. در مطالعه ی حاضر اثر استفاده از آستانه اریب و تخت در کاهش آبشستگی اطراف پایه پل استوانه ای در شرایط آب صاف، در رسوبات غیر چسبنده مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. آستانه در پایین دست پایه قرار داده شده و میزان اثر آن بر کاهش آبشستگی با تغییر فاصله بین پایه و آستانه و همچنین تاثیر شکل هندسی آستانه مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این تحقیق از پایه ایی به قطر 50 میلی متر برای پایه پل استفاده شده است. نتایج نشان می دهد نصب آستانه در کنترل آبشستگی موثر بوده است. همچنین مقدار فاصله و شکل آستانه بیشترین تاثیر را کاهش میزان آبشستگی داشته است. قرار گیری آستانه تخت و اریب در پشت پایه به ترتیب باعث کاهش 11و 16 درصدی در حداکثر مقدار عمق آبشستگی شده است. با افزایش فاصله آستانه اریب تا پایه پل از اثر محافظتی آن کاسته می شود. همچنین آستانه اریب به مقدار بیشتری حجم آبشستگی اطراف پایه را نسبت به آستانه تخت کاهش می دهد و از توسعه ی حفره ی آبشستگی به بالا دست جلوگیری می کند.
کلید واژگان: آستانه, آبشستگی, پایه پل, رسوبات غیر چسبندهWater Engineering, Volume:12 Issue: 43, 2020, PP 101 -112Local scouring around the pier is one of the main reasons for the instability of the bridges. Providing appropriate methods for predicting and controlling scour depth is one of the important issues that have been considered. Various methods have been proposed to control the scouring around the bridge pier. In this study, the effect of using the bed sill on scouring around the cylindrical bridge pier under clear water conditions has been investigated and compared in non-cohesive sediments. The bed sill has been placed at the downstream of the pier and its effect on reducing the scouring has been evaluated by changing distance between and the pier and sill geometry. In this research, a pier with 50 mm diameter was used. The results showed that bed sill setting has effect on scour reducing. Also, the distance and the shape of the sill have the greatest effect on reducing the scour. The placement of the straight and oblique bed sill at the backside of the pier resulted in a decrease of 11% and 16%, respectively, in the maximum of scour depth. By increasing the distance of sill to the oblique pier, its protective effect was reduced. Also the oblique bed sill more reduces the amount of scour around the pier relative to the straight bed sill and prevents the scour hole from developing to upwards.
Keywords: Bed sill, Scour, Bridge pier, Non-cohesive sediments -
آبشستگی پایه پل یکی از مهم ترین مسایل در ایمنی پل ها می باشد. با توجه به فیزیک طبیعی مصالح رودخانه ای (رسوبات غیریکنواخت) و اثرگذاری بالای آن بر ابعاد و تکامل زمانی گودال آبشستگی، بررسی برهم کنش جریان و سازه با بستر رسوبی غیریکنواخت به دلیل تشکیل لایه سپر از اهمیت بالایی برخوردار است. بدین منظور، بررسی توسعه زمانی آبشستگی در اطراف تک پایه دایره ای در بسترهای رسوبی با شرایط دانه بندی متفاوت مورد آزمایش قرار گرفت. لایه سپر توسعه یافته از انتقال انتخابی ذرات ریزتر در رسوبات غیریکنواخت سبب پیچیدگی در تخمین عمق آبشستگی می شود. در این پژوهش، 15 آزمایش در قالب 5 بستر رسوبی مختلف، یکنواخت و غیریکنواخت، در دو جریان ماندگار (20 و 35 لیتر بر ثانیه) و یک جریان غیرماندگار صورت گرفته است. نتایج نشان داد که با افزایش دبی جریان (افزایش عمق جریان، اثر h/b، در شدت جریان مشابه، u/uc) در بسترهای رسوبی یکسان، نه تنها عمق آبشستگی در حدود 27 درصد افزایش یافته است، بلکه لایه سپر درشت تری در سطح بستر ایجاد می شود. مقایسه آزمایش های متناظر در بسترهای یکنواخت و غیریکنواخت نشانگر کاهش قابل ملاحظه (تا 70 درصد) عمق حداکثر آبشستگی با افزایش میزان غیریکنواختی ذرات است. اگرچه میزان کاهش قابل توجهی در عمق آبشستگی با افزایش غیریکنواختی ذرات در بین دو بستر غیریکنواخت مشاهده نشد. کاهش قطر میانه ذرات (افزایش نسبت b/d50) در بسترهای غیریکنواخت با درنظرگیری انحراف معیار هندسی یکسان، سبب افزایش میزان عمق آبشستگی شده است.کلید واژگان: آبشستگی, الگوی جریان, پایه پل, لایه سپر, رسوبات غیریکنواختIntroductionBridge scour is one of the most important challenges in river engineering. Research into local scour has primarily focused on investigating the impact of different hydrodynamic conditions on scour in a bed of uniformly graded material. However, local scour investigations in a bed of uniformly well-graded material provided knowledge of the underlying processes, field sediment beds are much more complex consisting of non-uniform sediment mixtures ("σ" _"g" ">1.4" ). In the case of complex sediment beds, selective transport of the finer particles due to unequal mobility can make the bed surface to be armored. There have been relatively few studies reported in the literature relating to scour in complex sediment beds, and most of these relate to quite specific situations. With regards to natural river materials (non-uniform sediments) and its great effects on the dimension and the time evolution of scour hole, the interaction of flow-structures with non-uniform sediments is very crucial due to armor layer development. The aim of this study is to improve understanding of scour development and armoring evolution in non-uniform sediment beds for estimating the scour depth in more realistic field conditions. Therefore, the rate of variation of erosion over time around single cylindrical pier is investigated in different bed sediment types.MethodologyThe armored layer due to selective transport of the finer particles in non-uniform sediments causes complexity for predicting equilibrium scour depth. The present experiments on local bridge scour were conducted in hydraulic laboratory of the Bu-Ali Sina University (Hamadan, Iran). The pier model with a diameter of 4 cm was put inside a 0.5 m wide, 10.5 m long and 0.5 m depth rectangular tilting flume. In this study, the number of 15 experiments were organized at five different sediment beds, uniform and non-uniform in two steady flow condition (20 and 35 l/s with the same flow intensity of u/uc~0.9) along with an unsteady flow. The duration of tests was fixed at 8 hours in all runs based on the empirical method given by Ettema (1980).Results and DiscussionThe experimental results revealed that with increasing flow rate from 20 to 35 l/s (increasing follow shallowness, h/b) at the same sediment bed, not only larger scour depths were recorded, but also the armor layer became coarser. The comparison between the bed configurations with uniform and non-uniform sediments represented dramatical reduction of the scour depth regards with increasing sediment non-uniformity. The effect of non-uniform sediments on scour in a current clear water conditions showed that maximum scour depth was less than scour depth in a uniform sand with the same d50 value. The comparison between these two mentioned bed configurations showed that the change in geometric standard deviation ("σ" _"g" ) from 1.4 to 2 (altering the uniform bed to non-uniform), decreased the maximum depth of scour by 70% and 60% in two corresponding experiments. As the armor layer coarser grains remains at upstream flow bed and at the vicinity of scour hole in the same flow intensity, the scour depth was decreased. Otherwise, there was not remarkable decrease on the scour depth by increasing non-uniformity index, since two sediment beds types were non-uniform. Also, a slight increase on scour depth has been observed by reduction of median grain size in the beds with non-uniform sediments at the same geometric standard deviation. By taking into account of the grain size of the armor layer and ice cover roughness, Wu et al. (2014) analyzed the dimensionless maximum scour depth and they found out that with an increase in grain size of the armor layer, the dimensionless maximum scour depth decreases. Singh et al. (2018) investigated the incipient motion for gravel particles in cohesionless sediment mixtures having silt and sand. The visual observations of the channel bed after the end of incipient motion indicated appearance of gravel particles at the top surface of the sediment bed. The critical shear stress for the gravel particles was found to be lower in the presence of silt. Presence of silt in the mixture affects the critical shear stress for gravel particles. They concluded from the present study that high silt content in the mixture leads to the higher deviation of critical shear stress from the revised Shields curve. They proposed an equation for the determination of critical shear stress of gravel particles in the non-uniform sediment mixture.ConclusionThe results showed that scour depths were reduced dramatically as sediment non-uniformity index ("σ" _"g" ) increase in clear water conditions. The larger particles form an armor layer protecting the bed from eroding. Also, the observation indicated that with increasing flow depth, the armor layer coarsens, and larger scour depths were recorded. However, scour depth increase rate was very different for the various bed sediment types.Keywords: Scour, Flow Pattern, bridge pier, Armor Layer, Non-Uniform Sediment
-
سابقه و هدف
سیلابدشت ها سرزمین هایی نسبتا هموار در مجاورت رودخانه ها با کاربری مسکونی، صنعتی یا کشاورزی می باشند. شکست ناگهانی سدهای بزرگ، موجب شکل گیری و پیشروی امواج مخرب سیلاب در پایین دست می گردد. پیشروی سیل روی دشت های سیلابی تحت اثر تغییرات توپوگرافی و موانع درون جریان نظیر پل ها صورت می گیرد. این امواج، در بازه کوچکی از رودخانه و روی دشت سیلابی به ترتیب به صورت یک و دو بعدی انتشار می یابند. در شبیه سازی های هیدرودینامیکی، خصوصیات دو بعدی جریان ناشی از شکست سد روی دشت سیلابی، به ندرت مورد بررسی قرار گرفته است. بنابراین، اثر تلفیقی موانع دشت سیلابی، تنگ شدگی و موانع بستر بر خصوصیات جریان ناشی از شکست سد تعیین می گردد.
مواد و روش هادر این پژوهش، از روش لاگرانژی ذرات متحرک نیمه ضمنی (MPS) برای مطالعه عددی خصوصیات جریان ناشی از شکست سد روی دشت سیلابی استفاده شد. از جمله مزایای این روش، تراکم ناپذیری، ذره محوری، بهره گیری از مدل های توانمند گرادیان و لاپلاسین در تصحیحات سرعت - فشار بدون نیاز به توابع هموارسازی پیچیده می باشد. بدین ترتیب، اثر رقوم اولیه آب در مخزن، شکل موانع، تبدیل های جانبی و نیز موانع کف بر پارامترهای هیدرولیکی، در 15 حالت گوناگون مورد مطالعه قرارگرفت. موانع دشت سیلابی به شکل های استوانه، مکعب، لوزی و نامتقارن و موانع بستر به شکل مکعبی می باشند. ابتدا، تحلیل حساسیت نتایج عددی نسبت به سه قطر ذره 01/0، 015/0 و 02/0 متر صورت گرفت. در نهایت، قطر ذره 015/0 متر به عنوان اندازه ذرات آب در مدل در نظر گرفته شد. شبیه سازی ها با بیش از 280000 ذره کروی و با دقت مرتبه دوم مکانی و زمانی صورت گرفت.
یافته هادقت نتایج عددی با بهره گیری از خطای نرمال NRMSE و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی پیشین تعیین گردید. نتایج نشان داد که تخلیه مخزن در حل های عددی سریعتر از نتایج آزمایشگاهی رخ می دهد. بنابراین، مدل MPS مقادیر ارتفاع نیمرخ سطح آزاد و سرعت پیشروی جریان را به ترتیب کم و بیش برآورد می نماید. برخورد جریان به موانع دشت سیلابی، موجب بالاروی و شکل گیری جریان سه بعدی در محل استقرار موانع، تبدیل های جانبی و موانع کف می گردد. همچنین، شکل موانع عاملی موثر بر تغییر شکل های نیمرخ سطح آزاد، مولفه افقی سرعت سطحی و نیروهای مقاومت پسآی وارد بر جریان می باشد.
نتیجه گیریمقادیر خطای نرمال نشان داد که دقت روش MPS در محاسبه تغییر شکل های نیمرخ طولی سطح آزاد بین 88 تا 91 درصد متغیر می باشد.
کلید واژگان: سیلاب دشت, ذرات متحرک نیمه ضمنی, شکست آنی سد, موانع, تبدیل های جانبیBackground and ObjectivesThe floodplains are relatively flat lands in the vicinity of the rivers with the residential, industrial or agricultural usage. The sudden breakdown of large dams leads to the formation and propagation of devastating flood waves over the downstream. The flood propagation occurs over the floodplains due to the topographic variations and in-stream obstacles such as bridges. These waves are developed one and two dimensional over a small reach of the river and floodplains, respectively. In the hydrodynamic simulations, two-dimensional characteristics of the dam-break flow over the floodplains have been studied scarcely. Therefore, the combined effects of the floodplains obstacles, constriction and the bottom barriers are calculated over the dam-break flow characteristics.
Materials and MethodsIn the present study, the moving particle semi-implicit (MPS) method was used to the numerical study of the dam-break flow characteristics over the floodplain. From advantages of this method are including the incompressibility, the particle-based and using of powerful models of gradients and Laplacian in velocity-pressure corrections without any complex smoothing functions. Hence, the effects of the reservoir initial water level, the shapes of the obstacles - lateral transitions as well as the bottom barriers on the hydraulic parameters were studied in 15 various cases. The floodplain obstacles are cylindrical, cubic, rhomboidal and asymmetric, and the bottom barriers are cubic. At first, the sensitivity analysis was carried out on three particles diameters including the 0.01, 0.015 and 0.20 m. Finally, the diameter of the particles equal to 0.015m was adopted as the water particles size in the model. The simulations carried out through more than 280000 spherical particles, with the second order spatial and temporal accuracy.
ResultsThe precision of the numerical results was calculated using the NRMSE normal error through the comparison with the previous experimental one. The results demonstrated that evacuation of the reservoir occurs in numerical solutions faster than the experimental. Therefore, the MPS model under and overestimates the values of the free-surface profile height and the flow propagation velocity, respectively. The impact of flow to the floodplain obstacles leads to the rising up and the formation of a three-dimensional flow at the obstacles place, the lateral constrictions and the bottom obstacles. Further, the shape of the obstacles represents a crucial factor in the free surface profile deformations, the horizontal component of the surface velocity, and the drag resistance forces applied to the flow.
ConclusionNormal error values showed that the accuracy of the MPS method in the calculation of the free surface longitudinal profile deformations are variable between 88 and 91 percent.
Keywords: Floodplain, Moving particles semi-implicit, Instantaneous dam break, Obstacles, Lateral transitions -
کانال های انتقال و توزیع آب از سازه های آبی هستند که برای جلوگیری از تلفات نشت آب در مسیر جریان، بستر آنها با استفاده از پوشش بتنی غیرمسلح پوشش داده می شود. کیفیت این نوع پوشش ها اغلب با روش مخرب و پرهزینه مغزه گیری و انتقال مغزه ها به آزمایشگاه ارزیابی می شود. در این پژوهش، سه کانال اصلی قلعه قباد، نهر شعبان و جهان آباد از شبکه آبیاری نهر شعبان در نهاوند به دو روش مخرب و غیر مخرب ارزیابی شد. برای این منظور در مجموع 6 کیلومتر از کانال های شبکه آبیاری نهر شعبان در نظر گرفته شد و در 13 نقطه از آن به فواصل 500 متری 12 مغزه در هر مقطع و در کل 156 مغزه تهیه گردید. در نقاط مورد نظر آزمایش عدد چکش اشمیت حاصل از به کارگیری آن نیز اجرا شد. در آزمایشگاه، مقاومت فشاری، جذب آب اولیه و جوشیده و جذب آب مویینه روی آنها آزمایش شد. روابط بین آزمایش غیر مخرب چکش اشمیت با هر یک از پارامترهای حاصل از آزمایش های آزمایشگاهی روی مغزه ها که به روش مخرب تهیه گردیده بودند، بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد بین مقادیر عدد چکش اشمیت با مقاومت فشاری رابطه نمایی مستقیم با ضریب همبستگی 86 درصد برقرار است. همچنین، بین عدد چکش اشمیت و پارامترهای جذب آب اولیه، جوشیده و مویینه که از پارارمترهای دوام پوشش بتنی در مناطق سردسیر هستند، رابطه توانی معکوس با ضریب همبستگی به ترتیب 72، 70 و 71 درصد برقرار است. با توجه به این روابط با همبستگی مناسب، در کانال های آبیاری با پوشش بتنی، بدون مغزه گیری و تنها با آزمایش غیرمخرب چکش اشمیت در محل می توان مقادیر مقاومت فشاری، جذب آب اولیه، جوشیده و مویینه را برآورد کرد که از شاخص های دوام هستند. بین جذب آب نیم ساعته و جوشیده نیز رابطه مستقیم با ضریب همبستگی بالای 95 درصد برقرار است. برای تعیین درصد آب جوشیده مورد استفاده در تعیین ظرفیت جذب آب که نیاز به بیش از 3 روز زمان دارد می توان از نتایج جذب آب اولیه استفاده کرد. مشخص شد بین جذب آب جوشیده و مقاومت فشاری رابطه معکوس درجه 3 با ضریب همبستگی بالای 96 درصد برقرار است و با افزایش مقدار جذب آب، مقاومت فشاری کاهش می یابد. مطابق این نتیجه، کیفیت پوشش بتنی در کانال های آبیاری بر مبنای روابط به دست آمده در این پژوهش، به روش غیرمخرب و با دقت بالایی قابل برآورد خواهد بود.
کلید واژگان: آزمایش آزمایشگاهی, ارزیابی, چکش اشمیت, روش صحرایی, همبستگیIntroductionConveyance and Water distribution irrigation canals are hydraulic structures that transport water supplied from sources such as diversion dams for drinking, agricultural, industry or other purposes. These canals are usually lined by materials such as: concrete, stone with sand cement mortar, asphalt, to prevent water seepage losses along the flow path. Concrete lining that is used in irrigation canals is an unreinforced concrete with a thickness of 5 to 10 cm. Basic requirements of good hardened concrete are: satisfactory compressive strength and sufficient durability (Aba, 2005). After the implementation of each engineering structure, it is necessary to evaluate the project to determine the optimal performance and quality of implementation. Evaluation of the quality of irrigation canal linings is often carried out by the destructive and costly method of coring and carried out various experiments in the laboratory. Although destructive method yields relatively exact and straightforward results from the desired parameters, it also has some side problems that are sometimes difficult to recover. The problems of destructive test (DT) method with coring and destructive method are associated with damage of project, high cost, need the expert group and equipment, time-consuming and sometimes stoppage of project operation. Non-destructive testing (NDT) methods can be used to prevent these complications. Electrical, ultrasonic and Schmidt hammer tests are among non-destructive testing. Nowadays, non-destructive testing of concrete has an effective and practical function in the repair of concrete structures. Non-destructive testing of concrete by providing data on various existing structures allows experts to judge and decide on the performance, needs and methods of repair and restoration of concrete structures. The indicator of evaluation of the quality of concrete lining in irrigation canals in different environmental conditions is the same as the other structures based on the amount of compressive strength (Anon., 2014). The failure of hardened concrete due to repeated cycles of thawing- freezing in cold air in hydraulic structures (such as irrigation canals that can absorb water and saturated) is more probable than other concrete structures (Ramazanianpour and Shahnazari, 1988).
MethodologyIn this study, in order to establish a relationship between non-destructive testing (NDT) of Schmidt's Hammer number with destructive testing (DT) of compressive strength and water absorption parameters, 13 sections from 3 main conveyance canals were studied in Nahre Shaban irrigation network in Nahavand City. At all sections, non-destructive testing of Schmidt's Hammer accomplished for determining the rebound number, then from the same points, 12 and totally 156 cores were provided from 3 canals. Next relationship between rebound numbers (RN) with each of the parameters of laboratory experiments on the linings was investigated. The study area in this study was 6 km from the main canal of the irrigation network of Nahre Shaban in 3 sections of Ghaleqabad, Shaban and Jahanabad in Nahavand City. This canal is divided by diversion dam of Sha'ban with height of 3.5 m which was constructed in a section with coordinates of (X = 262862, Y= 3775625) during 1985 and 2001. Table 1 presents the characteristics of the main canal at the location of the Ghaleh Ghobad river section on the Shaban network. The coordinates of each section of the canal intended for coring were determined using GPS; these coordinates are presented for the 13 points in the selected canals in Table 2.
Keywords: Concrete, Correlation, Evaluation, Field Method, Laboratory Experiment -
در این پژوهش تاثیر مقادیر مختلف افزودنی حباب ساز و عیار سیمان بر میزان جذب آب مویینه پوشش کانال های آبرسانی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور 15 طرح اختلاط با نسبت آب به سیمان 45/0 و کاربرد 4 سطح عیار سیمان 275، 325، 350، 375و 400 کیلوگرم بر مترمکعب و سه سطح افزودنی هوا ساز صفر، 01/0و 03/0 درصد وزنی سیمان، در نظر گرفته شد. سپس آزمایش های مختلف شامل: مجموع هوای بتن، چگالی و اسلامپ بر روی بتن تازه و آزمایش جذب آب مویینه، بر روی آزمونه های بتن سخت شده انجام گرفت. نتایج آزمایش ها روی بتن تازه نشان داد که با افزایش مقدار حباب هواساز مصرفی، در عیارهای 275 و 325 (عیارهای کمتر از 330)، مقدار هوای کل مخلوط کاهش و چگالی افزایش یافت ولی برای عیارهای بالای 330 (350، 375 و 400) کیلوگرم بر مترمکعب، مقدار هوای کل افزایش و چگالی کاهش نشان داد. نتایج آزمایش بر روی آزمونه های بتن سخت نشان داد که با افزایش عیار سیمان مقدار جذب آب مویینه افزایش می یابد. همچنین با افزایش مقدار حباب هواساز، مقدار جذب آب مویینه برای عیار سیمان کمتر از 330 کیلوگرم بر مترمکعب افزایش و برای عیار سیمان بیشتر از آن کاهش یافته است. با بررسی نتایج ارایه شده مشخص گردید که برای مخلوط بتنی مناسب برای پوشش بتنی در کانالهای آبرسانی، عیار سیمان نباید کمتر از 330 کیلوگرم بر مترمکعب باشد در عیارهای بالای 330 کیلوگرم بر مترمکعب اختلاف زیادی بین 01/0 و 03/0 درصد افزودنی حباب هواساز نیست و لذا مقدار 01/0 درصد وزن سیمان توصیه می گردد.
کلید واژگان: جذب آب موئینه, پوشش بتنی, کانال های آبیاری, افزودنی حباب هواساز, دوام بتنIn this study, the effect of different amounts of AEA and amount of cement on the capillary water absorption of concrete was studied. For this purpose, 15 concrete mix designs with w/c of 0.45, Dmax=19mm and 4 levels of cement: 275, 325, 350, 375 and 400 kg/m3, and three levels of AEA( zero, 0.01% and 0.03% of cement weight) was considered. Various experiments included: total air, density and slump on fresh concrete and capillary water absorption on specimens of hardened concrete were studied. The results showed that in non-AEA mixtures, the total air content decreased and the density increased with increasing cement content. By increasing the amount of AEA, in mixtures with 275 and 325 kg/m3 of cement, the amount of total air of mixture decreased and the density increased, but for mixtures with higher than that, the total amount of air was increased and the density decreased. The results on specimens hardened concrete showed that increasing the cement content increased the amount of capillary water absorption. Also, for concrete samples with cement of 275 and 325, by increasing the amount of AEA, the amount of capillary water absorption increased, while for concrete samples with cement of 350, 375 and 400 kg/m3, decreased. Based on results, it was found that in concrete lining in conveyance canals, amount of cement should not be less than 330 kg/ m3. There is not difference between 0.01% and 0.03% of AEA, and therefore, an amount of 0.01% cement weight is recommended.
Keywords: Air Entertainment Admixture (AEA), concrete mixtures, capillary water absorption, conveyance canals -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال بیست و سوم شماره 3 (پیاپی 89، پاییز 1398)، صص 261 -273
در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی و عددی الگوی آبشستگی پیرامون سازه حفاظتی آبشکن در دو شکل مستقیم و چوگانی پرداخته شده است. در این پژوهش از مدل آبشکن های مستقیم و چوگانی با طول 0/12 متر در دبی های 10/5، 15 و 20 لیتر بر ثانیه در کانال آزمایشگاهی مستقیم استفاده شده است. نتایج نشان داد که حداکثر عمق آبشستگی انتهای دماغه برای آبشکن چوگانی و مستقیم با افزایش دبی جریان افزایش یافته است که مقادیر آن برای دبی 20 لیتر بر ثانیه به ترتیب 0/095 و 0/104 متر بود. همچنین عرض گودال آبشستگی در آبشکن مستقیم 2/25 و در آبشکن چوگانی دو برابر طول موثر آبشکن بود. در این راستا، حداکثر عمق آبشستگی پیرامون دماغه در دو آبشکن مستقیم و چوگانی به ترتیب 0/87 و 0/79 برابر طول موثر آبشکن مشاهده شد. شکل بستر رسوبی در پایین دست آبشکن مستقیم در فواصل 0/09 و /15 متری از دیواره مجاور آبشکن کشیده تر دیده شد و تا حدود 1/3 برابر عرض کانال در پایین دست آبشکن ادامه داشت، در حالی که برای آبشکن چوگانی حدود 1/15 برابر عرض کانال بود. به طور کلی ابعاد گودال آبشستگی پیرامون آبشکن چوگانی کمتر از آبشکن مستقیم بود. علاوه بر این به منظور درک رفتار هیدرولیکی جریان پیرامون آبشکن، از مدل عددی Flow3D استفاده شد. بررسی آماری نتایج دو مدل حاکی از وجود خطای نسبی حدود 20 درصد بود که نشان از عملکرد مناسب مدل در تخمین عمق آبشستگی حداکثر است.
کلید واژگان: آبشکن های چوگانی و مستقیم, آبشستگی, مدل سازی, عمق آبشستگیExperimental and numerical study of scouring pattern on the direct and polo-shaped groynes have been investigated in this paper. In this study, direct and polo-shaped groynes models with a length of 0.12 meter have been used in discharges of 10.5, 15, 20 liters per second in a direct flume. The results showed that the maximum scour depth formed around the groyne head of direct and polo-shaped types has increased with augmentation of flow discharge, which was 0.095 and 0.104 meter in the case of 20 L/s discharge respectively. Also, the width of scour hole was 2.25 and 2 times of effective length of the groyne in direct and polo-shaped groynes respectively. In this regards, maximum scour depth around the head of groyne was seen 0.87 and 0.79 times of the effective length of the groyne. Sand form located at downstream of the direct groyne at the distance of 0.09 and 0.15 meters from the side wall of direct groyne was stretched and extended to about 1.3 times of the channel width as well. While the length of the sand form for direct groyne was 1.15 times of the channel width. Overall, the dimensions of the scour hole around the polo-shaped groyne, was less than the direct groyne. In addition to understanding the hydraulic behaviour around the groyne, Flow3D software was used. Statistical survey of the results obtained by experimental and numerical models attested that the relative error of the numerical model could be about 20%, which shows an appropriate performance of using Flow3D for predicting the maximum scour depth.
Keywords: Polo-shaped, direct groynes, Scour, Modeling, Scour depth -
یکی از روش های محافظت و تثبیت سواحل رودخانه ها استفاده از آبشکن می باشد. آبشکن ها با انحراف جریان از کناره ها و هدایت آن به سمت محور اصلی رودخانه، باعث ته نشینی مواد رسوبی و تثبیت کناره رودخانه ها می شود. آبشستگی در اطراف آبشکن و شکل دماغه آن از جمله پارامترهای مهم در مطالعات مهندسی رودخانه است. تغییر الگوی جریان در کناره ها، عامل موثری روی میزان آبشستگی موضعی در دماغه آبشکن می باشد. در این مقاله با انجام مطالعات آزمایشگاهی به بررسی اثر طول آبشکن چوگانی (L) بر آبشستگی در کانال مستقیم پرداخته شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که تغییرات ابعاد چاله آبشستگی (شامل بیشینه عمق آبشستگی(ds)، طول چاله آبشستگی در بالادست و پایین دست آبشکن و بیشینه عرض آبشستگی) با طول آبشکن چوگانی نسبت مستقیم دارند. همچنین فاصله حفره آبشستگی از دیواره کانال در آبشکن چوگانی نسبت به آبشکن مستقیم بیشتر بوده است که سبب کاهش آبشستگی ساحل شده و به پایداری آبشکن کمک می کند. با توجه به هدایت مناسب جریان به سمت پایین دست، بیشینه میزان آبشستگی در آبشکن چوگانی نسبت به آبشکن مستقیم کمتر می باشد.
کلید واژگان: آبشکن چوگانی, آبشستگی, رسوب, طول آبشکن, مدل آزمایشگاهیOne of the regular methods for stabilizing and protecting the riverbanks is use of groyne structure. Groynes alter flow direction to the main axis of the river resulting sediment deposition and stabilization of river sides. Therefore, scour around the groyne and the effect of nose on scour are important parameters in river engineering. It should be noted that change of flow pattern in river side is an affective factor on the rate of scouring around the groyne nose. In this study, the effects of the hockey groyne length (L) on scour in straight channel has been investigated through experimental tests. The results showed that there was a direct relation between scour hole dimensions (including the maximum scour depth (ds), the length of scour hole in up and downstream and the maximum scour width) and hockey groyne length. Also, scour hole distance the from channel wall was longer in hockey groyne comparing to that in straight groyne which prevent from scour in river bank and stabilizing the groyne structure. Thus, maximum scour around the hockey groyne was less than that straight groyne around due to suitable flow direction to the downstream.
Keywords: Experimental study, Hockey groyne, Scour, Sediment transport, groyne length -
با توجه به کارایی مناسب سرریزهای لابیرنت، تحقیقات بسیاری در زمینه مزایا و کاربرد این سرریزها صورت گرفته است. این تحقیق به منظور بررسی هیدرولیک جریان و تاثیر سازه ترکیبی سرریز- دریچه بر میزان آبشستگی در پایین دست سازه، به صورت آزمایشگاهی اجرا شده است. در این تحقیق 12 آزمایش در 3 دبی متفاوت 10، 15 و 20 لیتر بر ثانیه برای حالت جریان از روی سرریز و جریان همزمان از روی سرریز- دریچه برای دو مدل سرریز خطی و لابیرنت اجرا شده است. نتایج تحقیقات نشان می دهد که در سرریز لابیرنت با تخلیه بیشتر انرژی در محل برخورد با کف بند، امکان انتقال بیشتر رسوبات به پایین دست کاهش می یابد و ارتفاع موج ماسه در پایین دست کف بند بیشتر است. با افزایش فرود ذره برای عمق پایاب ثابت بیشینه عمق آبشستگی و طول گودال آبشستگی افزایش پیدا می کند. در جریان همزمان از روی سرریز و دریچه، در سرریزهای لابیرنت و سرریزهای خطی بیشینه عمق آبشستگی و طول حفره آبشستگی نسبت به جریان از روی سرریز افزایش پیدا می کند. بیشینه عمق آبشستگی و طول حفره آبشستگی با افزایش دبی افزایش می یابد و مقدار آن در سرریزهای لابیرنت، نسبت به سرریز خطی، در تمام حالات کمتر است.کلید واژگان: جریان همزمان, سرریز خطی, کف بند افقیLabyrinth weirs can be used to increase outlet capacity for a given spillway crest elevation and length or to increase storage by raising the crest while maintaining spillway capacity. Downstream scour dimensions of spillway are important parameters in designing of this structures. By combining the spillway and the gate, two major problems of sedimentation on upstream of spillway and the accumulation of waste materials can be solved. In this study, totally 12 experiments were carried out in 3 different discharges, 10, 15 and 20 liters per second. In this study overflow and flow simultaneously from top of weir and gate for two linear and labyrinth spillway were explored. A layer sand with d50=1 mm and thickness of 15 cm were covered at downstream apron to make a mobile bed. Results showed that by increasing the particle Froude for a constant depth, the maximum scour depth and scour hole length increased. Also it was found that when the flow passed through the spillway and gate simultaneously, in both labyrinth and linear spillway, the maximum scour depth and scour hole length increased with respect to discharge. Transverse profiles at the maximum scour depth also showed that there was a relative symmetry in the case of a linear spillway without a gate, and in this case the bottom profile could be considered as two-dimensional. The maximum scour depth and scour hole length increased with increasing discharge, and its magnitude in labyrinth spillways, was less than that in linear spillways.Keywords: Apron, Linear Spillway, Rectangular Labyrinth Spillway, Scour
-
در رودخانه های درشت دانه فاکتور اصطکاک به عنوان نمایه مقاومت جریان، وابسته به اندازه ذرات و شکل بستر است. وجود دامنه وسیعی از اندازه های ذرات در این رودخانه ها سبب توسعه لایه سپر و ساختارهای خوشه ذرات شده که اثرات قابل توجهی بر فاکتور اصطکاک دارند. در این مطالعه به بررسی اثرات ارتباط فیزیکی بین فرآیند سپرشدگی بستر و فاکتور اصطکاک به دلیل لایه سپر پرداخته شده است. بدین منظور با لحاظ نمودن ویژگی های قانون لگاریتمی توزیع سرعت، فاکتور اصطکاک کل تعیین شد. سپس فاکتور اصطکاک ذره با روش های کلگان و پارامتر شیلدز محاسبه شد و نتایج حاصل مورد مقایسه قرار گرفت. در پایان فاکتور اصطکاک ناشی از شکل بستر از تفریق فاکتور اصطکاک ذره از کل بدست آمد. تحلیل نتایج نشان داد که فاکتور اصطکاک مستقل از توزیع ذرات تشکیل دهنده بستر بوده و پارامتر اصلی کنترل کننده آن شیب خط انرژی است. این نتایج غیرقابل انتظار حاصل از ارتباط فاکتور اصطکاک با آستانه حرکت و بازآرایی ذرات درشت دانه در پوشش سپر می باشد. همچنین نتایج نشان داد که تشکیل و توسعه لایه سپر همراه با ایجاد خوشه ذرات با افزایش زبری نسبی بستر و کاهش استغراق نسبی جریان سبب افزایش میزان مقاومت جریان و پایداری بستر می شود. مشاهدات میدانی حاکی از تغییر شرایط آستانه تنش شیلدز در رودخانه های درشت دانه به منظور ایجاد تعادل در نرخ انتقال ذرات درشت و ریز می باشدکلید واژگان: استغراق نسبی, پارامتر شیلدز, لایه سپر, فاکتور اصطکاک, مقاومت جریانFriction factor as an index for flow resistance depends on grain size and bed forms in coarse-bed rivers. A wide range of particle sizes located in these rivers causes development of the armor layer and cluster structures, which have great effects on friction factor. In this study, coupling effects between the armoring process and the friction factor due to an armor layer have been investigated. Therefore, considering logarithmic velocity distribution characteristics, the total friction factor was determined. Then, grain friction factor was determined by the Keulegan and the Shields parameter methods and results were compared. Finally, form friction factor was determined by subtracting the grain friction factor from the total one. Analysis of results showed that the friction factor is rather independent of grain-size distribution of the material forming the bed and the major controlling parameter is the slope of the energy grade line. These unexpected results are due to the coupling of the friction factor with the incipient motion problem and the rearrangement of the grains of the coarsest fraction in the armor layer. Also, the results showed that making and development of the armor layer accompanied with clusters of particles caused an increase in the relative roughness of the bed and a reduction in the relative submergence resulting an augmentation in flow resistance and bed stability. Field observations demonstrated that rivers could change the critical Shields stress due to making equal mobility of coarse and fine sediments.Keywords: Relative submergence, Shields parameter, Armor Layer, friction factor, flow resistance
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.