به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

khosrow hoseini

  • پریسا فتاح، خسرو حسینی*، سید علی اصغر هاشمی
    مقدمه

    خاک یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشور است که نقش کلیدی در امنیت غذایی، اقتصاد ملی و کشاورزی پایدار ایفا می کند. فرسایش خاک، از بارزترین عوامل هدررفت خاک است که فرسایش بارانی از شکل های مهم آن است. از این رو، شناخت دقیق فرایندهای حاکم بر فرسایش خاک و انتقال رسوب در زمینه مدیریت صحیح منابع آب و خاک به منظور رسیدن به توسعه پایدار و همچنین توسعه مدل های فرسایش خاک از اهمیت بالایی برخوردار است. پژوهش های پیشین نشان داده است که الگوی بارش از عوامل تاثیرگذار بر فرسایش بارانی است. پوشش گیاهی نیز با حفظ خاک در برابر اثر قطرات بارش و رواناب از فرسایش خاک می کاهد. در مناطق خشک و نیمه خشک، با توجه به کمبود پوشش گیاهی و رطوبت اولیه بسیار کم خاک، فرسایش بارانی اهمیت ویژه دارد. این پژوهش با توجه به تاثیر الگوی بارش بر فرسایش بارانی و با بررسی الگوی بارش و تغییرات پوشش گیاهی طی 25 سال در دو حوزه آبخیز ابراهیم آباد و رویان شهرستان سمنان انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    برای انجام این پژوهش، ابتدا ویژگی های فیزیکی حوزه های آبخیز با کمک نرم افزار ArcGIS به دست آمد و اطلاعات بارش از باران نگار با دقت 10 دقیقه، استخراج شد. به منظور مقایسه بارندگی ها با مقادیر متفاوت بارش، منحنی بی بعد بارش تجمعی هر رویداد به دست آمد. زمان هر بارش به 10 گام زمانی تقسیم شد و برای دهک های زمانی آن (گام های زمانی)، درصد مقدار بارش مشخص شد. دسته بندی رگبارها بسته به این که وقوع بیشینه بارش در کدام چارک زمانی اتفاق افتاده است، به چارک های یک، دو، سه، چهار تقسیم بندی شد. با توجه به بیشترین مقدار بارندگی بارش در هر چارک، الگوهای آن نامگذاری شد. با توجه به اطلاعات لایه های رسوبی در سد های کوتاه مخزنی واقع شده در خروجی هر حوضه و اطلاعات بارش، رگبارهای مربوط به هر لایه رسوبی مشخص شد و تاثیر الگوی رگبار بر الگوی رسوب مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی شباهت الگوهای بارش و رسوب، از معیارهای میانگین اختلاف در هر گام بارش و رسوب و تغییرات انحراف استاندارد استفاده شد. با نگرش به تغییرات پویای پوشش گیاهی نسبت به دیگر ویژگی های حوضه برای بررسی تغییرات پوشش گیاهی و مساحت آن از داده های سنجش از دور استفاده شد. با توجه به عملکرد موثر و دقت زیاد شاخصNDVI  و تصاویر ماهواره ای لندست در مناطق خشک، برای برآورد پوشش گیاهی، مدیریت و فراخوانی تصاویر ماهواره ای، سامانه Google Earth Engine مورد استفاده قرار گرفت. سپس، به بررسی تاثیر ویژگی های حوضه از جمله شیب، مساحت، جنس خاک، ضریب شکل حوضه و پوشش گیاهی مناطق بر رسوبدهی حوضه ها پرداخته شد.

    نتایج و بحث

    نتایج نشان داد، میانگین شباهت ها در الگوی بارش و رسوب در حوضه های ابراهیم آباد و رویان به ترتیب 48.2 و 46.1 درصد بوده است. همچنین، با افزایش شماره چارک بارش، درصد رسوبات درشت دانه نیز طی هر رگبار افزایش یافت که گویای نقش مهم الگوی رگبار بر الگوی رسوبدهی حوضه ها است. میانگین ماهانه پوشش گیاهی (حاصل از تصاویر لندست) در حوضه های ابراهیم آباد و رویان در طی دوره مذکور به ترتیب 5.15 و 4.99 درصد به دست آمده است که نسبت به پژوهش های پیشین کمتر برآورد شده است. در این پژوهش، از حد آستانه 0.1 برای شاخص NDVI استفاده شده است که در آن از پوشش های گیاهی بسیار ضعیف صرف نظر شده است.

    نتیجه گیری

    در مجموع می توان بیان کرد که در هر دو حوضه در بیش از 51 درصد موارد، با افزایش پوشش گیاهی در هر رگبار، ضخامت لایه رسوب مربوطه کاهش یافته است که تاثیر مقادیر و تغییرات پوشش گیاهی بر فرسایش و رسوب حوضه ها را بیان می کند.

    کلید واژگان: تغییرات باران, حوضه های کوچک, فرسایش, Landsat, NDVI
    Parisa Fattah, Khosrow Hoseini *, Seyed Ali Asghar Hashemi
    Introduction

    Soil is one of the most important natural resources of any country, which plays a key role in food security, self-sufficiency in food production, national economy, and sustainable agriculture. Soil erosion is one of the most obvious factors of soil loss, and rain erosion is one of the most important forms of erosion. Therefore, the knowledge of the processes governing soil erosion and sediment transport is very important in water and soil resources management, as well as, the development of soil erosion models to achieve sustainable development is of great importance. Previous research has shown that rainfall patterns are one of the factors influencing rain erosion. Vegetation also reduces soil erosion by protecting the soil against the effects of raindrops and runoff. Rain erosion is especially important in arid and semi-arid areas due to the lack of vegetation and low initial soil moisture. This research was conducted, regarding the effect of rainfall patterns on rain erosion, by investigating the rainfall pattern and vegetation changes over 25 years in Ebrahim Abad and Royan watersheds situated in Semnan City. 

    Materials and methods

    First, the physical characteristics of the watersheds were obtained; using ArcGIS software, and the precipitation information was extracted from the rain gauge sheets with an accuracy of 10 minutes. To compare the rainfall for different amounts of precipitation, the dimensionless cumulative rainfall curve of each event was obtained. The time of each rainfall was divided into 10 parts and the percentage of rainfall was determined for each part. The rainfall curve was divided into 4 quartiles (1st, 2nd, 3rd, and 4th quartiles) depending on the occurrence of the maximum precipitation. According to the information on the sediment layers in check dams located at the outlet of each watershed and the precipitation data, the storm-related to each sediment layer was determined and the effect of the storm pattern on the sediment pattern was investigated. To check the similarity of precipitation and sedimentation patterns in check dams, the average difference in precipitation and sedimentation in each time step and standard deviation changes were used. Considering the dynamic changes of vegetation compared to other characteristics of the watershed, remote sensing data were used to investigate the changes in vegetation and its area. Due to the effective performance and high accuracy of NDVI index and landsat satellite images in dry areas, Google Earth Engine system was used to estimate vegetation cover, manage and recall the satellite images. Then, the influence of watershed characteristics such as slope, area, soil type, shape factor, and vegetation cover on watershed sedimentation was investigated. 

    Results and discussion

    The average similarities in precipitation and sediment pattern in Ebrahim Abad and Royan watersheds were 48.2 and 46.1%, respectively. Also, the percentage of coarse-grained sediments augments by increasing the precipitation quarter number, during each storm event, which shows the important role of the rainfall pattern on the sedimentation pattern in each watershed. The average monthly vegetation cover (obtained from Landsat images) in Ebrahim Abad and Royan watersheds during the mentioned period was 5.15 and 4.99%, respectively, which is less estimated than reported by previous research. In this research, a threshold limit of 0.1 has been used for the NDVI index, in which very weak vegetation has been omitted.

    Conclusion

    In both watersheds, in more than 51% of cases, by increasing vegetation cover in each storm event, the thickness of the corresponding sediment layer augments, which shows the effect of vegetation cover on the erosion and sedimentation of the watersheds.

    Keywords: erosion, Landsat, NDVI, Rainfall changes, Small watersheds
  • کمیل صامت، میرعلی محمدی*، خسرو حسینی، سعید فرزین
    در این تحقیق به منظور درک مکانیسم الگوی جریان در کانال ها دارای پوشش گیاهی، به بررسی عددی جریان در یک کانال مستطیلی با نرم افزار OpenFOAM پرداخته شد. ابتدا از دو حلگر این نرم افزار (icoFoam و pimpleFoam) برای محاسبه پروفیل های سرعت در هر دو جهت طولی و عرضی برای چهار مقطع منتخب در کانال مستطیلی با یک استوانه مربعی شکل استفاده شد. از مقایسه نتایج شبیه سازی با داده های موجود، حلگر icoFoam با عملکرد بهتر (خطای شش درصد) برای مدل توسعه یافته بعدی انتخاب گشت. سپس مدل جدید با دو استوانه مربعی شکل دوپشته با نسبت فاصله دو و نیم و پنج ایجاد گردید. الگوهای جریان، توزیع سرعت و ویژگی های فشار در کانال با سرعت های جریان ورودی متفاوت برای این دو مورد بررسی شدند. مشاهده شد که یک اختلال در میدان جریان در تمام شبیه سازی ها رخ داده و جریان از حالت دایمی به حالت غیردایمی، در یک سرعت بحرانی، تغییر کرد. این حالت ناپایداری در فاصله بین استوانه ها برای نسبت فاصله پنج در عدد رینولدز متوسط هشت روی داد، در حالی که برای نسبت فاصله دو و نیم در عدد رینولدز متوسط 32 دیده شد. حداکثر مقادیر جداول زمانی سرعت های طولی و عرضی در دوره 200 ثانیه ای برای چهار حالت (شامل دو عدد رینولدز و دو نسبت فاصله مختلف) در دو محدوده مکانی ترسیم و به طور کامل بررسی شد. با توجه به نتایج می توان گفت که همپوشانی نقش مهمی بر ویژگی های -جریان در آرایش های دوپشته دارد و با افزایش 55 درصدی نسبت فاصله بین استوانه ها، مقدار سرعت بحرانی 74 درصد کاهش می یابد.
    کلید واژگان: پوشش گیاهی صلب دوپشته, سرعت بحرانی, کانال مستقیم, مدل سازی عددی, نسبت فاصله, OpenFOAM
    Komeil Samet, Mirali Mohammadi *, Khosrow Hoseini, Saeed Farzin
    In order to understand the mechanism of flow patterns in vegetated channels, the flow located in a rectangular channel was numerically investigated by using OpenFOAM software. Firstly, two solvers of that software (i.e. icoFoam and pimpleFoam) were used to calculate the velocity profiles in both longitudinal and cross-sectional directions for four selected sections in a rectangular channel with a square cylinder. By comparing the simulation results with the available data, the icoFoam solver with a better performance (six Percent Error) was selected for the next developed model. A new model was then created with two tandem square cylinders with spacing ratios of two and a half and five. Flow patterns, velocity distribution and pressure characteristics in the channel with different inlet flow velocities were investigated for two cases. It was observed that a flow field disturbance occurred in all simulations and the current changed from steady state to unsteady one at a critical velocity. This instability occurred in a distance between the cylinders for the spacing ratio of five at an average Reynolds number of eight, while for the ratio of two and a half it is occurred at an average Reynolds number of 32. The maximum values ​​of longitudinal and transverse velocity timelines in a period of 200 seconds for four states (including two Reynolds numbers and two different spacing ratios) were plotted in two spatial ranges and fully investigated. According to the results, it can be said that the overlap has an important role on the flow characteristics in tandem arrangements and by increasing the distance ratio between the cylinders by 55 percent, the critical velocity value decreases by 74 percent.
    Keywords: critical velocity, numerical modelling, OpenFOAM, Spacing Ratio, Straight Channel, Tandem Rigid Vegetation
  • علی رضا یزدانی، خسرو حسینی*، حجت کرمی

    یکی از پارامترهای مهم در طراحی پایه و تکیه گاه پل ها، محاسبه عمق آب شستگی می باشد. روابط اولیه مربوط به تخمین عمق آب شستگی در دهه های اخیر غالبا برای جریان ماندگار ارایه شده اند در حالی که در زمان عبور سیلاب، جریان در رودخانه در شرایط غیرماندگار رخ می دهد که دبی جریان بین یک مقدار پایه و اوج متغیر می باشد. پس انتظار نمی رود مقدار آب شستگی محاسبه شده از این روابط با مقدار واقعی که در زمان عبور سیلاب رخ می دهد تطابق زیادی داشته باشد. در این تحقیق به اندازه گیری عمق آب شستگی تکیه گاه مستطیلی پل در شرایط مختلف جریان ماندگار و همچنین جریان های غیرماندگار به ازاء سیلاب هایی با هیدروگراف های مثلثی و پله ای معادل در یک کانال با سطح مقطع مرکب در شرایط آب زلال پرداخته شده است. سپس با استفاده از مقادیر آب شستگی اندازه گیری شده در جریان های ماندگار، رابطه ای برای تخمین حداکثر عمق آب شستگی برحسب پارامتر بدون بعد زمان و شرایط جریان تعیین گردیده است. با تغییر زمان وقوع دبی اوج، میزان تاثیر شیب در دو قسمت بالارونده و پایین رونده هیدروگراف مثلثی بر آب شستگی مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه آب شستگی در دو هیدروگراف پله ای با زمان تداوم یکسان و تعداد پله های مختلف نشان داد که اختلاف بین مقادیر آب شستگی حاصل در حد 1.5% می باشد. همچنین نتایج حاصل از اندازه گیری عمق آب شستگی در هیدروگراف های مثلثی و پله ای مقایسه گردید.

    کلید واژگان: عمق آب شستگی, هیدروگراف پله ای, گام زمانی, تکیه گاه پل, جریان غیر ماندگار
    Alireza Yazdani, Khosrow Hoseini *, Hojjat Karami

    One of the most important parameters in the design of bridge abutments and piers is to calculate the depth of scouring. The previous relationships for measuring the scour depth were based on steady flow, and it is not expected that the amount of scour depth computed from these relationships is accommodated to the actual value during a flood wave. Inasmuch as in this condition, the flood hydrograph occurs in an unsteady state in which the discharge is variable between base and peak values. In this study, experiments were conducted to measure the clear-water scour depth of a rectangular abutment under steady and unsteady flow conditions by approaching flood waves with triangular hydrographs and equivalent stepped hydrographs in a compound channel. Then, by using the measured scour depths values in steady flows, a relationship is calculated to estimate the maximum scour depth in terms of dimensionless time parameter and flow intensity. By changing the peak discharge time parameter, the effect of slope at ascending and descending part of the triangular hydrograph on the scouring was investigated. A comparison of the scouring of two stepped hydrographs with the same time duration showed that the difference between the scouring values was 1.5%. Moreover, the results of the scour depth measurements of triangular and stepped hydrographs were compared.

    Keywords: Scour Depth, Stepped Hydrograph, Time Step, bridge abutment, Unsteady flow
  • مهنا تاج نسایی، احمد شکیبایی نیا *، خسرو حسینی
    رانش‏ زمین پدیده طبیعی پیچیده ای است که معمولا در نزدیکی کوه ها، اقیانوس ها، خلیج ها و مخازن به ‏وقوع می پیوندد. در سال های اخیر، افزایش اثر خطرات رانش‏ زمین روی زندگی بشر در سراسر جهان، نیاز به ‏یافتن روش های اقتصادی و قابل‏ قبول برای پیش بینی وقوع و قدرت تخریب رانش‏ زمین ها را افزایش داده ‏است. تلفات انسانی در اثر رانش‏ زمین در کشورهای درحال توسعه بیشتر بوده، درحالی که زیان های اقتصادی در کشورهای توسعه یافته شدیدتر است. پیچیدگی ‏های پدیده رانش‏ زمین (به‏ ویژه در زیر آب) که شامل جریان چندفازی همراه با تغییرشکل‏های بزرگ می ‏شود، مدل‏سازی عددی این پدیده را با روش‏های موجود شبکه ‏مبنا مشکل می ‏سازد. به‏ همین دلیل، هدف از انجام تحقیق حاضر، تهیه و توسعه یک مدل عددی بدون شبکه برای شبیه‏ سازی پدیده رانش‏ زمین می باشد. روش های لاگرانژی بدون شبکه، ازجمله روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) و روش نیمه ‏ضمنی ذرات متحرک (MPS)، امکان مدل سازی عددی جریان و رسوب را در شرایطی که تغییرشکل های بزرگ و یا گسستگی در مرزها وجود دارد، فراهم می سازد. در این تحقیق، از روش لاگرانژی MPS برای شبیه‏ سازی پدیده رانش‏ زمین با جریان دوفازی استفاده شده‏ است. فاز رسوب به صورت سیال غیرنیوتنی (ویسکو-پلاستیک) و به‏ کمک مدل رئولوژی μ(I) به مدل معرفی گردیده است. مدل توسعه داده شده برای رانش مستغرق صلب و رسوبی صحت ‏سنجی و ارزیابی شده و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی و عددی موجود مقایسه گردید. پروفیل سطح آب و سطح رسوب به‏دست آمده از این مدل عددی توافق خوبی با نتایج موجود نشان می ‏دهد، به ‏گونه‏ ای که میزان خطای RMSE محاسبه شده در پیش‏ بینی پروفیل سطح آب و رسوب در مدل عددی مطالعه حاضر نسبت به مدل‏های عددی مقایسه ‏شده دیگر کمتر می ‏باشد.
    کلید واژگان: رانش زمین, روش نیمه ضمنی ذرات متحرک با تراکم ضعیف (WC, MPS), مدل دوفازی آب و رسوب, مدل رئولوژی ?(I)
    Mohanna Tajnesaie, Ahmad Shakibaeinia *, Khosrow Hoseini
    Landslides are complex phenomena that commonly occur in mountains, oceans, bays, and reservoirs. Considering their economic and life consequences in recent years, it is necessary to find effective methods for prediction of landslides and their destructive effects. Landslide is a complicated phenomenon (especially under water), which involves a highly-reformative multiphase flow of granular materials. Considering the restrictions of the traditional mesh-based numerical models in the modeling of large deformations and the discontinuities, meshless Lagrangian (particle) methods can be the effective alternatives for simulation of landslides. The meshless Lagrangian methods such as Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) and Moving Particle Semi-implicit Method (MPS) provide the opportunity to model the deformations and fragmentation in sediment flow. In this research, an MPS meshless Lagrangian model has been developed for modeling of rigid and deformable landslides. In this model, the solid phase is considered as a non- Newtonian visco-plastic fluid, whose behavior is predicted using the µ (I) rheological model. The model has been validated and evaluated in comparison with the available experimental and numerical data. The water surface and the sediment profile obtained from numerical model shows a good compatibility with the experiments. The RMSE value in predicting the numerical water surface and sediment profiles of current study found to be lower compared to the other numerical methods.
    Keywords: Landslide, Moving-particle Semi-implicit method by weakly compressible (WC-MPS), Two-phase model of water, sediment, ? (I) rheology model
بدانید!
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال