جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "subsurface flow" در نشریات گروه "آب و خاک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «subsurface flow» در نشریات گروه «کشاورزی»-
تخمین جریان زیرسطحی (SUF) در بسیاری از حوضه های آبریز با پوشش گیاهی مناسب و نفوذ پذیری خاک بالا حایز اهمیت است و نقش اساسی در تولید رواناب مستقیم حوضه دارد. مفهوم SUF در خاک در مقایسه با جریان سطحی هنوز پیچیده تر است، لذا ارایه مدل های پیش بینی SUF حوضه ها با روش های ساده وکاربردی بسیار مورد توجه واقع می شود. در این پژوهش از مدل های بارندگی رواناب سطحی SCS و NASH برای تخمین جریان زیرسطحی دامنه های حوضه آبریز استفاده گردید. از معادلات هیدروگراف واحد دو مدل مزبور که تابعی از زمان پیمایش زیرسطحی و مقدار نفوذ می باشد، معادلاتی برای محاسبه زمان پیمایش زیرسطحی واقعی دامنه ها جهت استفاده مدل ها ارایه شد. برای صحت سنجی از نتایج مدل آزمایشگاهی باران ساز با قابلیت اندازه گیری دبی جریان سطحی و زیرسطحی دامنه مورد استفاده قرارگرفت. متوسط خطای مدل SCS نسبت به مدل آزمایشگاهی در تخمین پیک رواناب سطحی برابر 8/7 % و در تخمین جریان زیرسطحی 7/6% و متوسط خطای مدل NASH در تخمین پیک رواناب سطحی برابر21/11% و در تخمین جریان زیرسطحی 32/11% بوده است. تاثیر شیب و ضریب هدایت هیدرولیکی دامنه ها برروی هیدروگراف SUF توسط دو مدل نیز مورد ارزیابی قرارگرفت.
کلید واژگان: جریان زیرسطحی, SCS, NASH, حوضه آبخیز, باران سازEstimation of subsurface flow (SUF) is important in many catchments with good vegetation cover and high soil permeability and plays a major role in direct runoff. The concept of SUF in soil is still more complicated in comparison with surface flow, so providing predictive models for SUF basins with simple and practical methods are of interest to hydrologists. In this research, for the first time, surface rainfall-runoff models have been used to estimate the subsurface flow of the hillslopes. Two SCS and Nash models were used to estimate the subsurface of the catchments. In this paper, the unit hydrograph equations of the two models were considered as a function of the subsurface travel time and the amount of infiltration. Equations for calculating the actual SUF travel time were presented for use in models. To validate the results, results of rainfall simulator model were used to measure the surface and subsurface flow. The mean error in the surface runoff peak estimation was 7.8% and in the 6.7% subsurface runoff estimation by SCS model. In the meanwhile, the mean error in the peak runoff runoff estimation was 11.21% and in the subsurface runoff estimation was 11.32% in Nash method. The effect of slope and soil hydraulic conductivity on the SUF hydrograph were evaluated by two models.
Keywords: Subsurface flow, SCS, NASH, Catchment, Rainfall simulator -
توسعه مدل های عددی برای ارزیابی و مدیریت روش های آبیاری بخشی از فعالیت های لازم برای تولید سامانه های پشتیبانی تصمیم مدیریت آب در مزرعه می باشد. در این راستا، پژوهش حاضر به توسعه یک مدل تلفیقی آبیاری جویچه ای با استفاده از معادلات سنت-ونانت یک بعدی هیدرودینامیک و فرم کامل معادله سه بعدی ریچاردز می پردازد. برای حل معادلات سنت-ونانت از یک طرح صریح و برای حل معادله ریچاردز از طرح ضمنی استفاده شده است. همچنین از روش انتقال دستگاه مختصات برای مدیریت شبکه نامتعامد معادله سه بعدی بهره گرفته شده است. مدل ارایه شده توسط داده های آزمایشگاهی و عددی مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج ارایه شده دقت قابل قبولی را نشان دادند. ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین قدرمطلق خطا برای منحنی فاز پیشروی به ترتیب برابر با s631/0 و s630/2 به دست آمد. همچنین حداکثر خطای ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین قدرمطلق خطا برای شبیه سازی توزیع پتانسیل ماتریک به ترتیب برابر با m24/0 و m 45/0 بود. در نهایت مدل ارایه شده برای شبیه سازی آبیاری در یک آزمایش عددی آبیاری جویچه ای با پنج نوبت آبیاری مورد استفاده قرار گرفته و نتایج تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که مدل حاضر توانایی شبیه سازی فاز پیشروی آبیاری جویچه ای را دارد.کلید واژگان: جریان سطحی, جریان زیرسطحی, فاز پیشروی, توزیع مجددDevelopment of numerical models for management and assessment of irrigation systems is an important step for establishing farm decision support systems. In this study, a coupled model has been developed for simulation of furrow irrigation using 1D fully hydrodynamic form of Saint-Venant equations and 3D fully-form of Richards’ equation. The Saint-Venant equations have been discretized by an explicit scheme while the Richards’ equation has been solved by an implicit scheme. Furthermore, coordinate transformation technique was employed to handle non-orthogonal grids of 3D Richards’ equation. The model was subsequently validated using experimental and numerical data and in all cases acceptable accuracy was observed. Root mean square error and mean absolute error for the advance phase were 0.63 and 2.63 sec, respectively. Furthermore, the maximum root mean square error and the mean absolute error for pressure head distribution were obtained 0.24 and 0.45 m, respectively. Finally, the proposed model was employed to simulate furrow irrigation for five irrigation events and the results were analyzed. The results showed that the proposed model is able to simulate advance phase of furrow irrigation.Keywords: Overland Flow, Subsurface flow, Advance phase, redistribution
-
در مطالعه حاضر نشت جریان های زیرسطحی درون محیط متخلخل ماسه ای (ماسه ساحلی) با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی شبیه سازی شده و نتایج حاصله با داده های حاصل از روابط تحلیلی دوپوئی- فرشهایمر، چاپمن، بی یر و کاسترو-ارگاز و همکاران مورد مقایسه قرار گرفته است. مدل آزمایشگاهی شامل یک محیط متخلخل ماسه ساحلی به طول 5 متر، عرض 6/0 متر و ارتفاع 1 متر می باشد. برای ترازهای مختلف جریان و شیب کف فلوم برابر با 0135/0، دبی نشت و نیم رخ نشت اندازه گیری گردید. میزان خطای دبی با استفاده از درصد خطای نسبی و میزان خطای نیم رخ نشت با استفاده از مقیاس تابع هدف نرمال (NOF) محاسبه گردیده است. پس از مقایسه نتایج آزمایشگاهی و نتایج تحلیلی، نقاط قوت و ضعف روابط تحلیلی مشخص گردید. از مقایسه نتایج دبی نشت آزمایشگاهی با دبی رابطه تحلیلی دوپوئی- فرشهایمر درصد خطای نسبی بین 2/4 تا 4/6 درصد به دست آمد. با مقایسه نتایج نیم رخ نشت آزمایشگاهی با روابط تحلیلی، برای رابطه چاپمن میزان خطای NOF بین 012/0 تا 048/0، برای رابطه تحلیلی بی یر بین 011/0 تا 081/0 و برای رابطه تحلیلی کاسترو- ارگاز بین 011/0 تا 078/0 به دست آمد که نشان از تطبیق مناسب بین داده های برداشت شده آزمایشگاهی با نتایج حاصل از روابط تحلیلی دارد.کلید واژگان: جریان زیرسطحی, خط نشت, دبی نشت, روابط تحلیلی, مدل آزمایشگاهیIn this paper, subsurface water profile and seepage discharge through fine porous media were modeled experimentally and their results were compared with the data of Dupuit- Forchheimer, Chapman, Bear and Castro- Orgaz et al. methods. Laboratory model consist of fine porous media having 5 m long, 0.6 m wide and 1 m deep. For different water levels. The seepage discharge and water profiles were measured and then were compared with analytical relationship. The values of relative error percent and NOF function for computed and measured variables were compared. After comparison of experimental results and analytical solutions, the drawbacks and capabilities of each method has been revealed. After comparing the results of the discharge experimental with the analytical relationship based on Dupuit- Forchheimer assumption analytical the relative error was between 4.2 to 6.4 percent. By the comparison of the experimental results with analytical solution for subsurface flow profile, the NOF for analytical method were between 0.012 to 0.048 for Chapman, 0.011 to 0.081 for Bear and 0.011 to 0.078 for Castro- Orgaz et al, respectively, which indicated a proper confirmation.Keywords: Analytical methods, Laboratory model, Seepage discharge, Seepage line, Subsurface flow
-
شبیه سازی و تسخیر ناپیوستگی ها در معادلات جریان های کم عمق بسیار حائز اهمیت است. روش های متعارف عددی از جمله شمای تفاضل محدود پریسمن، بدون انجام اصلاحاتی، قادر به شبیه سازی ناپیوستگی ها نمی باشند. روش حجم محدود با بهره گیری از حل کننده های ریمن، علاوه بر قابلیت حل نواحی هموار، قادر به شبیه سازی مطلوب ناپیوستگی ها نیز می باشند. در این پژوهش، حل کننده های ریمن به روش رو مرتبه دو بهمراه توابع محدود کننده برای کاهش نوسانات عمده (نسخه تی وی دی1) برای شبیه سازی جریان سطحی و زیرسطحی در آبیاری جویچه ای بکاربرده شد. معادله یک بعدی "سنت-ونانت" در جریان سطحی و معادله کاستیاکوف-لوییس در جریان زیرسطحی مورد استفاده قرار گرفت. با تهیه یک کد در محیط فرترن برای روش رو- تی وی دی، نتایج مدل ارائه شده با مدل تفاضل محدود مبتنی بر شمای ضمنی پریسمن و همچنین دو سری داده مزرعه ای (پرینتز و واکر) مقایسه و با استفاده از معیارهای ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) ، خطای استاندارد (SE) و ضریب تبیین (R2) مورد ارزیابی قرار گرفت. مشاهده شد که در کلیه مدل سازی ها، مدل رو عملکرد بهتری نسبت به مدل پریسمن داشته و بویژه در رواناب خروجی RMSE به مقدار 62 درصد بهبود یافت. برتری دیگر روش رو صریح بودن آن است کاهش زمان اجرا وتسهیل در رسیدن به جواب در شرایط پیچیده را دارا می باشد.کلید واژگان: آبیاری سطحی, جریان سطحی و زیر سطحی, حل کننده های ریمن, تی وی دیFlow Simulation and discontinuous shock capturing are important in shallow water equations. Common numerical schemes such as finite difference Preissmann scheme, without performing some modifications, cannot simulate discontinuities. Finite volume methods using Riemann solvers by taking advantage of the characteristics of solving the smooth areas as well, have the ability to simulate discontinuities. In this paper, the second order Roe model of Riemann solver was employed by applying the limiting functions to eliminate the spurious oscillations of the numerical simulation in the surface and subsurface flows (Saint-Venant equations in surface flow and Kostiakov-Lewis in subsurface flow). A Fortran code was developed for Roe-TVD method, the presented model was evaluated using the Preissmann scheme (an implicit finite difference scheme) and two sets of field data (Printz-323 and Walker) based on Root Mean Square Error (RMSE), Standard Error (SE) and Determination Coefficient (R²). It was concluded that Roe model showed better results comparing to the Preissmann scheme in all of the simulations, particularly in outgoing runoff, RMES was improved up to 62%. The applied model was an explicit method and reduced running time and had the ability of application under different field conditions.Keywords: Numerical modeling, Riemann solver, Surface irrigation, Surface, Subsurface flow, TVD
-
رودخانه ها در مناطق خشک و نیمه خشک عمدتا از نوع فصلی یا خشکه رود می باشد که جریان با تداوم کوتاه مدتی در آن ها وجود دارد و یا اینکه اصلا جریانی وجود ندارد. یکی از مناسب ترین روش ها برای انحراف جریان در چنین رودخانه هایی به کارگیری سیستم آبگیر زیرسطحی با شبکه زهکشی در بستر رودخانه است. مدلی آزمایشگاهی برای بررسی اثر خصوصیات هیدرولیکی جریان و هندسی آبگیر بر میزان دبی انحرافی طراحی گردید، که در آن امکان اندازه گیری جریان ورودی و جریان انحرافی در نظر گرفته شد. در این تحقیق تاثیر توام عواملی همچون شیب کف آبگیر و اندازه قطر زهکش ها در دو حالت تراز ثابت سطح آب و عدم کنترل جریان پایین دست (دبی ورودی) بر میزان جریان انحرافی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد شیب محیط متخلخل تاثیر محسوسی بر جریان انحرافی در حالت ثابت بودن تراز سطح آب ندارد. اما در حالت دبی ورودی افزایش شیب سبب افزایش ناچیزی در دبی انحراف می گردد. ضمنا افزایش20 درصد در قطر زهکش ها، در حالت دبی ورودی 9 درصد و در حالت تراز ثابت سطح آب 20 درصد دبی زهکش ها را بهبود می بخشد. با کمک نرم افزار آماری spss معادلات رگرسیونی جهت تخمین میزان جریان انحرافی بر پایه میزان جریان ورودی و بار آبی روی لوله ها و هدایت هیدرولیکی محیط متخلخل ارائه گردید.کلید واژگان: آبگیر ترانشه ای, جریان زیرسطحی, شبکه زهکشی, محیط متخلخلThe type of rivers are dry or seasonal in arid or semiarid zone and current flowing through them is short or if there is no flow. One of the best methods to divert the flow in the river basin system is implementation with subsurface drainage network in the river bed A laboratory model for study the effects of hydraulic and geometric characteristics of the intake flow rate diversion was designed ¡ Which the possibility measuring the inflow and outflow of diversion was considered.in this study were evaluated the effect of bed slope intake and diameter size of particle on diversion flow in two condition¡ water level constant and without control input discharge . The results showed that the slope of the porous medium tangible impact on current of deviation is in a state of constant water level. But the steep increase in input mode increases the deviation is negligible in Dubai. The 20% increase in diameter drains¡ in case the input of 9% and 20% in fixed alignment surface water drainage flow improves.The SPSS were using to obtain an equations that by them can estimate the diversion flow base of head flow hydraulic conductivity in porous media.Keywords: Trench intake, Subsurface flow, Drainage, Porous media
-
بررسی آزمایشگا هی تاثیر دانه بندی و وجود سازه های متقاطع بر عمق چاله آبشستگی کناره رودخانه ها ناشی از فرسایش نشتیعلی رغم پژوهش های انجام شده بر روی مکانیزم فرسایش کناره رودخانه ها، هنوز درک کاملی نسبت به فرآیند زیرشویی در تخریب کناره وجود ندارد. از آنجایی که این تخریب باعث تخلیه رسوبات از لایه های کناری رودخانه ها به داخل این مجاری می شود و در نتیجه بر هیدرولیک و ریخت شناسی رودخانه تاثیر به سزایی دارد لذا فهم هر چه بهتر این فرآیند، امکان پایدارسازی را برای دست اندرکاران ممکن می سازد. هدف این تحقیق مطالعه ی فرسایش نشتی (جوشش) کناره ی رودخانه ها در دو حالت وجود و عدم وجود سازه ی متقاطع (همچون لوله ی زهکش یا لوله ی انتقال گاز...) در لایه ماسه ای با دانه بندی متفاوت در کناره ی رودخانه می باشد. بررسی ها در یک مدل آزمایشگاهی و در گرادیان های هیدرولیکی متفاوت با اندازه گیری عمق چاله ی آبشستگی ناشی از فرسایش نشتی در کناره (درون لایه ی ماسه ای) صورت گرفته است. نتایج بیان کننده ی موثر بودن اندازه ی ذرات و وجود سازه ی متقاطع و گرادیان (ثابت در طول زمان متغیر) در چگونگی شکل گیری فرسایش می باشد.کلید واژگان: فرسایش کناره, فرسایش نشتی, جوشش, جریان زیرسطحی, عمق چاله ی آبشستگی, کناره ی رودخانه, سازه ی متقاطعExperimental Study of Soil Texture and Cross River Structures on Depth of Undercutting Hole Induced by Seepage Erosion in River BanksDespite of many researches on bank erosion mechanism, there exists an incomplete understanding of one of the basic mechanisms governing sediment loading to streams which is namely erosion by concentrated lateral, subsurface flow which causes river bank failure after undercutting process and removing sediment into the river. The objective of this research is to study seepage erosion (piping) in river banks in two cases of presence of a cross structure (e.g. drainage pipes or gas transport pipes, ) and without cross structure by measuring the depth of undercutting hole induced by seepage erosion in sand layer with three different grain sizes under different hydraulic gradients in a laboratory flume. The results show that under equal hydraulic gradients length of erosion hole depends on river bank sand layer grain size and presence of cross structures.Keywords: bank erosion, seepage erosion, piping, subsurface Flow, depth of undercutting hole, river bank, cross structure
-
جمع آوری جریان های زیر سطحی و یا جریان های ناچیز پایه در رودخانه های فصلی مناطق خشک در کشاورزی فاریاب یا کشت تکمیلی اراضی دیم اهمیت بسزایی دارد. از این رو استفاده از محیط متخلخل و شبکه زهکشی که قادر به انحراف جریان های سطحی و زیر سطحی می باشد، می-تواند بعنوان جایگزین روش های پرهزینه متداول آبگیری از این رودخانه ها مد نظر قرار گیرد. در این تحقیق مدلی آزمایشگاهی از سازه جمع آوری جریان و شبکه زهکشی برای انحراف جریان ساخته شد و در آن میزان جریان انحرافی با شبکه زهکشی با فواصل و عمق های متفاوت متاثر از دبی های مختلف جریان اصلی رودخانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد مقدار جریان انحرافی رابطه مستقیم با دبی ورودی بالادست دارد و با افزایش فاصله بین زهکش ها (کاهش تعداد زهکش های موثر) دبی هر زهکش افزایش می یابد، بطوریکه با کاهش تعداد زهکش ها موثر به نصف دبی کل 35 درصد کاهش می یابد. دبی زهکش ها در طول محیط متخلخل روندی نزولی داشته و در دبی های اندک جریان اصلی، دبی زهکش های انتهایی به صفر می رسد. از بررسی اثر طول محیط متخلخل با تعداد یکسان زهکش موثر مشخص شد که دو برابر شدن طول محیط متخلخل باعث کاهش 5 درصدی در دبی انحرافی و سه برابر شدن طول محیط متخلخل کاهش 22 درصدی دبی انحرافی را به همراه دارد. در بررسی نحوه آرایش زهکش ها نیز مشخص گردید که استفاده از دو عمق زهکش همزمان با کوتاه تر شدن محیط متخلخل با توجه به کاهش 6 درصدی دبی نسبت به حالت تک عمقی، مناسب تر می باشد. در نهایت مدل های ریاضی رگرسیونی برای طراحی سازه آبگیر زیر سطحی با محیط متخلخل و شبکه زهکشی ارائه گردید.
کلید واژگان: آبگیر زیر سطحی, جریان زیر سطحی, محیط متخلخل, شبکه زهکشی, دبی ورودی, مدل رگرسیونیIn arid and semi-arid regions، collection of surface and subsurface waters in small seasonal rivers is very crucial، particularly in dry seasons. The cost of construction and maintenance of classical water intakes makes them inappropriate for these rivers. In this study a rather new method to divert surface and subsurface water is experimentally evaluated. In this kind of intakes، a couple of trenches are excavated and the drain pipes are installed in them and then filled with very porous materials. Indeed the system acts as a river drainage network. This method not only reduces the construction and maintenance costs but also minimize the disturbance of river topology and morphology. Therefore this intake is also suitable for rivers with high sedimentary loads. In a few small rivers in Khorasan Razavi province، Islamic republic of Iran، such systems have been installed but their design and applicability have not been evaluated. In this research، experimental model of the intake to collect flow was built for flow diversion and flow rate deviation examined. Results showed a direct relationship between flow diversion with water level and with increasing distance between the drainages، the drainage flow increases. Drainage flow in the porous medium is initially decreased and then increased and drainage flow is the lowest in the middle drainage. In the review drainage arrange، the drainage of two deep with shorter porous medium is more suitable. Finally، regression mathematical model for the structural design of the intake subsurface with porous medium and drainage system were presented.Keywords: Subsurface intake, Subsurface flow, Peruse media, Drainage system, Inlet flow, Regression model
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.