فهرست مطالب

مهندسی منابع آب - پیاپی 44 (بهار 1399)

فصلنامه مهندسی منابع آب
پیاپی 44 (بهار 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/02/29
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مجتبی کردناییج، سید امین اصغری پری*، سید محسن سجادی، محمود شفاعی بجستان صفحات 1-16

    در تحقیق حاضر به مقایسه ی آزمایشگاهی اثر افزایش تعداد ردیف های مانع متخلخل و دو مانع متخلخل با فاصله یک متر به-عنوان یک مانع نفوذپذیر جهت کنترل جریان غلیظ رسوبی در ارتفاع های مختلف پرداخته شده است. از چینه های مکعبی ریاضی به ابعاد 1/2 سانتی متر با تخلخل سطحی 25 درصد استفاده شد. فلوم مورد استفاده با محدوده شیب پذیری 5/2± درصد و طول 10 متر، عرض 30 و ارتفاع 45 سانتی متر بوده است. دبی ورودی جریان غلیظ 7/0 لیتر در ثانیه و غلظت ورودی برابر با 20 گرم بر لیتر بود. در حالت مانع متخلخل در دو راستای عمود برهم جریان وارد تخلخل ها می شود. نتایج نشان داد در مانع متخلخل با ورود همزمان جریان غلیظ در دو جهت عمود بر هم، خطوط جریان در تخلخل ها با یکدیگر برخورد کرده و با ایجاد جریان چرخشی در تخلخل باعث استهلاک بیش تر انرژی جریان عبوری از درون می شود. استفاده از دو ردیف مانع با فاصله باعث کاهش ارتفاع مانع برای کنترل جریان غلیظ می گردد. در مورد دو مانع با ارتفاع مختلف قرار گرفتن مانع با ارتفاع بیش تر در ابتدا باعث استهلاک بیش-تر جریان می گردد. در حالت شیب دار به دلیل افزایش مومنتوم جریان عبوری، بخش بیش تری از رسوبات از مانع اول عبور کرده و این امر سبب می شود اثر مانع دوم در کنترل جریان غلیظ در این حالت نسبت به حالت بدون شیب بیش تر گردد. هم چنین با افزایش تعداد ردیف عملکرد مانع متخلخل افزایش می یابد و عملکرد دو مانع با فاصله از عملکرد ضخامت بیش تر می باشد.

    کلیدواژگان: جریان غلیظ رسوبی، مانع متخلخل، فاصله چینه، ضخامت چینه، ارتفاع
  • مهدی یاسی*، محمد محمدی، سعید جمالی، هومن حاجی کندی صفحات 13-28
    احداث نیروگاه بر روی خطوط انتقال آب با بهره گیری از فشار مازاد موجود و جایگزینی پمپ به عنوان توربین(PAT) به جای شیر فشارشکن به دلیل آثار مثبتی از قبیل تجدیدپذیر بودن انرژی برق آبی، پراکندگی مناسب خطوط انتقال آب در مناطق مختلف وکوتاه بودن زمان ساخت، مورد توجه قرار گرفته است. از طرفی در اولویت بندی احداث نیروگاه بر روی خطوط انتقال آب، فاکتورهای مختلفی دخیل هستند، که نیاز به روش های تصمیم گیری چند معیاره دارند. در این تحقیق، خطوط انتقال آب، تحت مدیریت شرکت آب و فاضلاب استان ایلام، مشتمل بر شش موقعیت با در نظر گرفتن پنج شاخص؛ الکتریسته تولیدی، هزینه احداث، فاصله از محل مصرف، فاصله از جاده اصلی و سهولت بهره برداری با استفاده از روش های چند معیاره ازجمله: تحلیل سلسله مراتبی، تحلیل شبکه ای، ساده وزنی، ویکور و شباهت به گزینه ایده آل و با آنالیز اقتصادی، مورد ارزیابی قرار گرفتند. براساس این نتایج، جایگاه ورودی ایستگاه شماره یک سد ایلام (با ظرفیت تولید سالیانه982800 کیلووات-ساعت، هزینه احداث 1218 میلیون ریال، نسبت فایده به هزینه 7/3 و واحد انرژی 407 ریال) به عنوان گزینه برتر در تولید انرژی برقابی معرفی شده است.
    کلیدواژگان: خطوط انتقال آب، نیروگاه آبی، PAT، تصمیم گیری چندمعیاره، تحلیل هزینه
  • عاطفه صیادی شهرکی*، عبدعلی ناصری، سعید برومندنسب، امیر سلطانی محمدی صفحات 29-37
    به منظور مدیریت کارا و موثر منابع آب زیرزمینی و کاهش حفر چاه های نمونه برداری که پر هزینه هستند، شبکه های پایشی که به طور مناسبی طراحی شده باشند، می توانند به عنوان یک گزینه در نظر گرفته شوند. آنالیز مولفه های اصلی یکی از تکنیک های کاهش داده می باشد که اساس آن شناسایی مولفه های توصیف کننده واریانس سیستم می باشد. در این مقاله از آنالیز مولفه های اصلی جهت تعیین چاه های موثر و حذف چاه های کم اهمیت استفاده شده است. به این منظور از اطلاعات 160 چاهک احداث شده در کشت و صنعت سلمان فارسی که طی 10 ماه به صورت دو بار در ماه اندازه گیری شده، استفاده گردید. با استفاده از آنالیز مولفه های اصلی اهمیت نسبی هر چاه در برآورد عمق سطح آب زیرزمینی محاسبه گردید. در پژوهش حاضر حد آستانه قابل قبول 8/0 در نطر گرفته شد که بر اساس آن تعداد چاه های موثر در تعیین عمق سطح آب زیرزمینی به 33 چاه تقلیل نمود. با شناسایی چاه های با اهمیت، نقاط مهم جهت نمونه برداری معلوم می شود و پایش عمق آب زیرزمینی صرفا در این چاه ها انجام می گردد. به این وسیله می توان تا حد زیادی در هزینه و زمان مطالعات صرفه جویی کرد .
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، آنالیز مولفه های اصلی، پایش
  • مهدی زارعی*، مهدی بروغنی، سید حسن علوی نیا صفحات 37-51

    جریان پایه درصدی از جریان رودخانه است که با تخلیه آب زیرزمینی ارتباط داشته و معرف میزان مشارکت آبهای زیرزمینی در کل رواناب می باشد. بنابراین جریان پایه نقش مهمی در مطالعات هیدرولوژیکی و منابع آب همچون ارزیابی کمیت و کیفیت منابع آب، مدل سازی هیدرولوژیکی، واسنجی و اعتبارسنجی این مدل ها و برآورد حقابه زیست محیطی مناطق مختلف دارا می باشد. در تحقیق حاضر به منظور برآورد جریان پایه، آمار 30 ساله جریان روزانه رودخانه در رودخانه شامکان واقع در حوزه آبخیز سنگرد انتخاب گردید. مقدار جریان پایه روزانه طی سال های 1365 تا 1394 با استفاده از روش های BFI، لین و هولیک، اکهارت و حداقل محلی محاسبه گردید. با توجه به عدم وجود داده های مشاهداتی جریان پایه، روش BFI به عنوان روش مبنا در نظر گرفته شد و نتایج سایر روش ها با نتایج روش مذکور مقایسه گردید. نتایج نشان داد که جریان پایه برآوردی توسط روش های مختلف به طور متوسط بین 71 تا 81 درصد جریان رودخانه را تشکیل می دهد. نتایج حاصل از معیارهای خطا نشان داد روش لین و هولیک با فیلتر 95/0 مناسب ترین روش جداسازی جریان پایه در منطقه مطالعاتی می-باشد. در حالی که روش اکهارت با فیلترهای 99/0 و 995/0 دارای بیشترین مقادیر مجذور میانگن مربعات خطا و میانگین مطلق خطا و همچنین کمترین مقادیر نش-ساتکلیف می باشند.

    کلیدواژگان: جریان پایه، اکهارت، شاخص جریان پایه، حداقل محلی، لین و هولیک
  • مجتبی کریمایی طبرستانی* صفحات 51-65
    گرداب نعل اسبی در جلوی پایه پل نتیجه نهایی ناشی از گرادیان فشار معکوس بر روی بستر بالادست پایه می باشد. بررسی مراجع نشان می دهد دیدگاه های مختلفی در مورد نحوه و زمان تشکیل شدن گرداب نعل اسبی وجود دارد. بر این اساس در تحقیق حاضر اقدام به بررسی نظرات مختلف در مورد نحوه شکل گیری گرداب نعل اسبی در جلوی پایه پل می گردد. بررسی مراجع نشان می دهد که هر سه شکل وجود گرداب نعل اسبی قبل از شکل گیری حفره آبشستگی، در لحظه شکل گیری و بعد از آن مورد تایید محققین مختلف است. در ادامه با جمع آوری داده های آزمایشگاهی مختلف اقدام به محاسبه اندازه گرداب نعل اسبی در شرایط تعادل حفره و همچنین تغییرات زمانی اندازه گرداب نعل اسبی با افزایش عمق آبشستگی می گردد. نتایج محاسبات نشان می دهد که منحنی تغییرات زمانی اندازه گرداب نعل اسبی مشابه با عمق آبشستگی بوده که در نهایت به یک مقدار ثابت میل می کند. همچنین اندازه گرداب نعل اسبی محاسبه شده با روش های مختلف در شرایط تعادل حفره از 3/0 تا 3/3 برابر عمق آبشستگی تعادلی بوده و تابعی از پارامترهای مختلف نظیر اندازه دانه های بستر و قطر پایه پل می باشد. در نهایت روشی برای محاسبه تغییرات زمانی تنش برشی اعمالی به بستر جلوی پایه با توجه به اندازه گرداب نعل اسبی شده است. در این روش با افزایش اندازه گرداب نعل اسبی، تنش برشی در جلوی پایه پل از 4 برابر تنش برشی در بالادست پایه تا مقدار تنش برشی آستانه حرکت دانه های بستر کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: پایه پل، گرداب نعل اسبی، تنش برشی، عمق آبشستگی
  • مجید فرومدی*، علی رضا واعظی، جعفر نیکبخت صفحات 65-77
    انتقال ذرات در اثر پاشمان قطرات به عوامل متعددی از جمله نوع خاک و شدت باران بستگی دارد. اگرچه اطلاعاتی در مورد نقش این دو عامل در فرسایش پاشمانی در دسترس است اما انتخاب پذیری ذرات در فرسایش پاشمانی موضوعی ناشناخته می باشد. این پژوهش به منظور بررسی تغییرات فرسایش پاشمانی و انتخاب پذیری ذرات در خاک های مختلف تحت تاثیر شدت باران انجام گرفت. برای این منظور آزمایش در سه خاک با بافت مختلف (لوم، لوم رسی و لوم رس شنی) در سه شدت باران (10، 20 و 30 میلی متر بر ساعت) تحت شیب ثابت 10 درصد در سه تکرار در مجموع با 27 واحد آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. بر اساس نتایج بیش ترین مقدار فرسایش پاشمانی در خاک لوم رسی (45/80 گرم بر متر مربع در دقیقه) و کم ترین مقدار در خاک لوم رس شنی (19/62 گرم بر متر مربع در دقیقه) بود. با افزایش شدت باران، شدت فرسایش پاشمانی افزایش یافت. به طور کلی انتخاب پذیری ذرات در فرسایش پاشمانی تحت تاثیر بافت خاک، شدت باران و برهم کنش آن دو قرار گرفت. ذرات شن، سیلت و رس به ترتیب 23/3، 70/59 و 07/37 درصد از سهم ذرات پاشمان یافته را شامل شدند. در تمامی بافت ها (به جز بافت لوم) انتخاب پذیری ذرات سیلت در سطوح مختلف شدت باران بیش تر از سایر ذرات بود. در خاک لوم انتخاب پذیری ذرات رس بیش تر از ذرات سیلت بود که علت این موضوع پایین بودن مقدار ذرات رس در نمونه اولیه خاک لوم بود.
    کلیدواژگان: تخریب خاکدانه، توزیع اندازه ذرات، شبیه ساز باران، ضربه قطرات باران
  • مسعود تابش*، نیوشا راثی فقیهی، عباس روزبهانی، بردیا روغنی، رضا حیدرزاده، ستار صالحی صفحات 77-96
    شناسایی دقیق عوامل طراحی و عمکردی موثر بر پیدایش و افزایش آب بدون درآمد و کاهش میزان تاثیر این عوامل، از جمله راهکارهای کارامد در مدیریت بهینه شبکه توزیع آب شهری و حفظ منابع مالی می باشد. در این تحقیق با استفاده از مراجع و تجربه متخصصین در حوزه شبکه های توزیع آب، عواملی که در پیدایش اجزای آب بدون درآمد نقش دارند، شناسایی شدند. سپس برای جمع اوری اطلاعات موردنیاز در مورد وضعیت عوامل، از نظر مسیولین و کارشناسان در قالب پرسشنامه استفاده شد. برای درنظرگرفتن عدم قطعیت های ناشی از فقدان داده کافی و اطلاعات دقیق در مورد وضعیت اجزای آب بدون درآمد و مدل کردن روابط احتمالاتی میان عوامل، از شبکه های بیزین به عنوان ابزار مدل سازی استفاده شد. در نهایت برای تحلیل نتایج مدل بیزین، یک شاخص حساسیت ارایه شد تا عوامل موثر شناسایی شده براساس میزان اثرگذاری بر اجزای بالادست خود رتبه بندی شوند. برای بررسی کارایی مدل پیشنهادی، منطقه تحت پوشش شرکت آب و فاضلاب منطقه 4 تهران به عنوان مطالعه موردی انتخاب شد. نتایج مدل سازی حاکی از آن است که احتمال زیاد بودن تلفات ظاهری، تلفات واقعی و آب بدون درآمد در منطقه مورد مطالعه به ترتیب 48/37 درصد، 04/35 درصد و 2/32 درصد است.
    کلیدواژگان: آب بدون درآمد، پرسشنامه، تلفات ظاهری، تلفات واقعی، شبکه بیزین
  • نگار طیب زاده مقدم*، بهرام ملک محمدی صفحات 95-105

    در سالهای اخیر، رشد روز افزون جمعیت و توسعه اقتصادی در سرتاسر دنیا منجر به افزایش تقاضا برای منابع محدود گشته و این امر سبب ایجاد مناقشات در چگونگی بهره برداری از منابع مشترک شده است. در چنین وضعیت های اختلافی به منظور تخصیص بهینه و عادلانه از ابزارهای ریاضی متعددی مرتبط با تیوری های مختلف استفاده می شود. با استفاده از این تیوری ها می توان به درکی نظامند از تعاملات بین افراد و گروه های ذینفع در مناقشات محیط زیستی دست یافت و راه حل های موثر عملی و استراتژیک برای مدیریت و سیاست گذاری های کاراتر ارایه نمود. تیوری ورشکستگی از جمله تیوری های نوین، کاربردی و با انعطاف پذیری بالا در مدل سازی مسایل مربوط به مناقشات محیط زیستی است. بدین منظور در این تحقیق با استفاده از روش های مختلف تیوری ورشکستگی چون روش ورشکستگی نسبی(PRO) ، مقید به ضرر یکسان (CEL)، پینایل (Pin)، مقید به سود یکسان(CEA) ، ورشکستگی تعدیل شده (AP) و تالمود(TAL) تخصیص آب سطحی حوضه دریاچه ارومیه بین سه استان ذینفع (آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی و کردستان با رعایت تامین حداقل نیاز اکولوژیکی دریاچه ارومیه به میزان 3100 میلیون متر مکعب بررسی شد و نتایج حاصل از روش های مختلف با یکدیگر مقایسه گردید. بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه، روش CEA حداکثر میزان تخصیص را برای دو استان کردستان به میزان 100 درصد و آذربایجان شرقی به میزان 93 درصد فراهم می کند و رضایت دو استان از سه استان را بیش از سایر روش ها برآورده می کند. از اینرو بر مبنای قانون تعدد، روشCEA به عنوان روش برتر در این مطالعه انتخاب گردید.

    کلیدواژگان: تئوری ورشکستگی، منابع مشترک، مناقشات محیط زیستی، دریاچه ارومیه
  • ایمان رضایی، محمد واقفی*، حسین رهیده صفحات 105-116
    فرایندهای فیزیکی، وابسته به پارامترهای مختلف می باشد که در زبان ریاضی با معادله مخصوص به خود مدل می شوند. از آنجایی که حل برخی از معادلات دیفرانسیل جزیی غیرخطی، چنان دشوار است که به دست آوردن جواب تحلیلی آن ها مگر در شرایط خاص امکان پذیر نمی باشد، این گونه معادلات را می توان با روش های عددی حل نمود. معادله مورد نظر در این تحقیق، معادله برگر در حالت دو بعدی غیرخطی وابسته به زمان است که پدیده سرعت سقوط ذره درون سیال راکد یا نزدیک به سکون مانند آب رسوب دار پشت یک سد را مدل می کند. در این تحقیق برای حل معادله برگر دو بعدی ابتدا این معادله با استفاده از روش تفاضل محدود کاملا ضمنی که یک روش پایدار غیرشرطی است گسسته سازی شده و سپس برنامه نویسی شد. همچنین دقت نتایج حل معادله با روش عددی دیگر (روش المان محدود) مقایسه شده است که دلالت بر همخوانی روش ساده تر تفاضل محدود نسبت به روش پیچیده تر المان محدود دارد. نتایج عددی برای لزجت ها و زمان های متفاوت به دست آمده و نقش آن ها در سرعت سقوط ذره مورد بررسی پارامتریک قرار گرفته است. به طور کلی نتایج نشان داد که با افزایش لزجت و زمان، سرعت سقوط ذره کاهش می یابد. با افزایش زمان، مکان هندسی سرعت های ماکزیمم در جهت عمقی به کف بستر و در جهت طولی به سمت انتهای طول نزدیک تر شدند. همچنین سرعت عمقی منفی (جریان رو به بالا) به خصوص در لبه های نزدیک بستر مشاهده شد که نشان دهنده ی معلق بودن ذرات در بعضی از مکان ها و زمان ها می باشد.
    کلیدواژگان: معادلات دیفرانسیل جزئی، معادله برگر، روش تفاضل محدود، سرعت سقوط ذرات رسوب، روش المان محدود
|
  • Mojtaba Kordnaeij, Seyed Mohsen Sajjadi, M. SH Pages 1-16

    In the present study, a laboratory comparison of increasing the number of porous obstacle rows and two porous obstacles with a distance of one meter is considered as a permeable obstacle for controlling turbidity current in different heights. Plastic cubes with dimensions of 2.1 (cm) with surface porosity of 25% have been used. The flume slope range was ± 2.5%, a length of 10, a width of 0.3 and a height of 0.45 m. The flow rate was 0.7 L/s and the input concentration was 20 g/L. The results of the investigations showed in the porous obstacle with the simultaneous flow of condensate in two directions perpendicular to each other, the flow lines encountered in the porosity and by creating a flow in porosity, cause more depletion of the energy of the current flow from within would be. The use of two obstacle rows reduces the height of the obstacle to control the current flow. Also, in the case of two obstacles with different heights, obstacle with higher elevations initially causes more deformation of the current. In steady state, due to the increase in the momentum of the flow, a greater part of the sediment passes through the first obstacle, which makes the effect of the second obstacle more effective in controlling the current flow in this state than the non-slope state. Also, with increasing number of rows, the performance of the porous obstacle increases and the performance of the two obstacles is longer than the thickness of the performance.

    Keywords: Turbidity Current, Porous Obstacle, Crop Distance, Crop Thickness, Height
  • Mehdi Yasi *, Mohammad Mohammadi, Saeed Jamali, Hooman Hajikandi Pages 13-28
    The construction of the hydropower plant on the water pipelines using the excess pressure and replacement of PAT instead of the pressure reducing valve (PRV) due to positive effects such as renewable energy, the proper dispersion of water supply pipelines in different regions and short production time are considered. On the other hand, the prioritization of the construction of the power plant on the water pipelines involves various factors, which require multi-criteria decision-making methods. In this research, the water pipelines managed by the water and wastewater company of Ilam province, including six positions, taking into account five indicators, electricity production, construction costs, distance from the place of use, distance from the main road and ease of operation using multi-criteria methods (including: hierarchical analysis, network analysis, simple weighting, VIKOR and similarity to ideal option and economic analysis). The results indicated that the entrance to the Station 1 of the Ilam Dam (with an annual production capacity of 982800 kWh, the construction cost of 1218 million Rials, with a benefit-cost ratio of 3.7 and unit cost of 407 Rials per kW) is the best alternative for the production of hydro-electrical energy.
    Keywords: Water supply pipe lines, Hydropower, PAT, Multi-criteria decision making, Cost analysis
  • A. SAYADI *, Abdali Naseri, Saeed Boromandnasab, Amir Soltani Pages 29-37
    Well designed monitoring networks are essential for the effective management of groundwater resources but the costs of monitoring well installations and sampling can prove prohibitive. Principal Component Analysis (PCA) is one of the data reduction techniques used to extract the important components that explain the variance of a system. In this paper, the PCA was used to identify the effective wells and remove the less important ones. For this purpose, 160 wells were constructed in the Salman Farsi agro-industry, which was measured twice in a month during 10 months. In this technique, variation factors called principle components are identified with considering data structures. Using the PCA, the relative importance of each well was calculated for groundwater depth estimation. In the present study, the acceptable threshold was taken to be 0.8, according to which the number of wells in determining groundwater depth was reduced to 33 wells. By identifying important wells, important points for sampling are identified, and groundwater depth monitoring is performed only in these wells. As a result, it can save a great deal of time and cost of studies.
    Keywords: Groundwater, Principal Component Analysis, Monitoring
  • Mahdi Zarei *, Mahdi Boroughani, Seyed Hassan Alavinia Pages 37-51

    Base-flow is the percentage of river flow which is associated with groundwater discharge and demonstrator of the extent of groundwater participation in total runoff. Therefore, base-flow has an important role in hydrological and water resources researches such as quantitative and qualitative water resources assessment, hydrologic modelling, calibration and validation of these models and also evaluating the environmental water requirements in different regions. In present research the daily data of river flow for the period of 30 years is selected to evaluate base-flow in Shamkan River which is located in Sangerd catchment. The daily base-flow is calculated during the years of 1987 to 2016 using BFI, Lyn and Hollick, Eckhart and Local Minimum methods. Due to the lake of observation base-flow data, the BFI method is considered as the base method and the results of other methods were compared with the results of the mentioned method. The results indicated that the estimated base-flow by different methods is averaged between 71 to 81 percent of the river flow. The results of error criteria showed that Lyn and Hollick method with the filter parameter of 0.95 is the most suitable method to separate base-flow in the case study. While the Eckhart method with the filter parameters of 0.99 and 0.995 have had highest RMSE and MAE values and also had the lowest Nash-Sutcliff values.

    Keywords: Base-flow_Eckhart_Base Flow Index_Local Minimum_Lyn & Hollick
  • Mojtaba Karimaei Tabarestani * Pages 51-65
    Horse-shoe vortex at the bridge pier nose is a final result of reverse pressure gradient at the upstream side of pier and river surface. From literature review different ideas about the formation and initiation of horse-shoe vortex at the bridge pier can be found. These ideas indicated that the horse-shoe vortex is formed before the formation of scour hole, exactly when the scour hole forms and after the formation of scour hole. In present study these ideas are examined with different experimental data selected from previous studies. The experimental data includes equilibrium scour hole to examine the size of horse shoe vortex in comparison with final scour depth and time development of local scour depth to study the variation of horse-shoe vortex diameter with time. Results showed that similar to scour depth development, the logarithmic trend of horse-shoe vortex diameter with time tends to an equilibrium value. In addition, the calculated horse-shoe vortex diameter in equilibrium scour hole condition with different methods is a function of different parameters such as sediment size or bridge pier diameter and varies from 0.3 to 3.3 of equilibrium scour hole. Finally, a new method is presented for calculation of bed shear stress at the bridge pier with regard to diameter of horse-shoe vortex. In this method, by increasing the size of horse-shoe vortex, shear stress at the bridge pier decreases from 4 times of upstream shear stress to critical shear stress of stream bed sediment.
    Keywords: Bridge pier, Horse-shoe vortex, Shear stress, Scour depth
  • Majid Foroumadi *, Ali Reza Vaezi, J. N Pages 65-77
    Particles which transfer is effected by raindrop splash depends on several factors, including soil type and rainfall intensity. Although information on the role of these two factors in splash erosion is available, but the selectivity of particles in splash erosion is unknown. This study was conducted to investigate the effects of splash erosion and selectivity of particles in different soils under the influence of rainfall intensity. For this purpose, experiments were carried out in three different soils (Loam, Clay loam, Sandy clay loam) on tree rainfall intensities (10, 20 and 30 mm.h-1) under a constant slope of 10 % in three replications, with a total of 27 units in the form of a completely randomized design was done. According to the results, the highest and lowest amount of splash erosion in the soil were clay loam (80.45 g.m-2.min-1) and sandy clay loam (62.19 g.m-2.min-1), respectively. With increasing rainfall intensity, the intensity of splash erosion increased. In general, the selectivity of particles in the splash erosion is affected by the soil texture rainfall intensity and the interaction between of them. Sand, silt and clay particles were 3.23%, 59.70% and 37.07% of the share of splash particles. In all textures (except the loam texture), the selectivity of the silt particles at different levels of the gradient was greater than the rest. In the loam soil, clay particles were more selective than silt particles, due to the low clay particles in the initial soil sample.
    Keywords: Aggregate breakdown, Particle soil distribution, Rainfall simulator, Impact of raindrop
  • Massoud Tabesh *, Niousha Rasi Faghihi, Abbas Roozbahani, Bardia Roghani, Reza Heidarzadeh, Sattar Salehi Pages 77-96
    Effective strategies for optimal management of water distribution networks (WDNs) along with financial resources are clearly identifying design and performance parameters affecting the emergence of non-revenue water and reducing the impact of parameters. In this study, using references and experiences of experts in the field of WDN, the factors that are involved in the development of non-revenue water components were identified. Then, to collect the required information on the status of the parameters, officials’ and experts’ opinion were asked through questionnaires. Bayesian Networks (BNs) were used as a modeling tool so as to not only consider uncertainties associated to the lack of sufficient data and detailed information on non-revenue water components but also consider the probabilistic relationships between parameters. Finally, in order to analyze BN models results, a sensitivity index was proposed to prioritize parameters based on their impact. To investigate the usefulness of the proposed model, the area covered by District 4 of Tehran Water and Wastewater Company was selected as a case study. The results indicated that the probability that apparent losses, real losses and non-revenue water are high is 37.48 %, 35.04% and 32.2%, respectively.
    Keywords: Apparent Losses, Bayesian Network, Non-Revenue Water, Questionnaire, Real Losses
  • Negar Tayebzadeh Moghadam *, Bahram Malekmohammadi Pages 95-105

     In recent years, the increasing growth of population and economic development aroundthe world is leading to rising demand for limited resources, and this issue has caused environmental conflicts in the exploitation of common resources. In such situations of conflict, to achieve fair allocation, numerous mathematical tools associated with different theories can be used. A systematic understanding of the interactions between individuals and groups of beneficiaries in environmental conflicts can help to create strategic and effective solutions in order to manage resources, and better policies can be offered by using these theories. Bankruptcy theory is modern, functional and highly flexible theory. Therefore, in this study, by using different methods of bankruptcy theory including Proportional (PRO), Constrained Equal Lost (CEL), Pinile (Pin), Constrained Equal Awards (CEA), Adjusted Proportional (AP) and Talmud (TAL), allocation of surface water of the Urmia Lake basin among three provinces including East Azerbaijan, West Azerbaijan and Kordestan, was investigated by considering provided minimal environmental requirements of Urmia Lake, (3100 million cubic meters) and the results of the different methods were compared. Based on the results of this study, the CEA method provides the maximum allocation for the two provinces, Kurdistan is 100 percent and East Azarbaijan is 93 percent and satisfies the two provinces from the three provinces more than other methods. Therefore, based on the Plurality rule, the CEA method in this study was selected as the preferred method.

    Keywords: Bankruptcy theory, Common resources, Environmental conflicts, Urmia Lake
  • Iman Rezaei_M. V *_Hossein Rahideh Pages 105-116
    Physical processes are dependent on various parameters that are modeled in their mathematical language with their own equation. Since some nonlinear partial differential equations are so difficult to solve, hence obtain their analytical solution except in certain conditions is not possible and such equations can be solved numerically. The equation that is considered in this research is the Burger equation in time-dependent nonlinear two-dimensional mode, which models the phenomenon of velocity of falling of particle in the stagnant or near-stagnant fluid, such as sedimentary water behind a dam. In this research, first, this equation discretized using the fully implicit finite difference method to solve the two-dimensional Burger equation, which is an unconditional stable method, then it programmed. Also, the accuracy of the equation solution results with another numerical method (finite element method) is compared which implies the consistency of the simpler method of finite difference to the more complex method of finite element. Numerical results have been obtained for different viscosities and times, and their role in the particle velocity has been examined parametrically. Generally, the results showed that increasing viscosity and time, lead to decreasing in fall of the particle velocity. Within the increasing the time, locus of the maximum velocities approach to the bottom of the bed and the end of the length in the depth and longitudinal directions, respectively. Also, the negative depth velocity (upward flow) was observed, especially at the edges near the bed, indicating that the particles are suspended in some positions and times.
    Keywords: Partial differential equations, Burger equation, Finite difference method, Velocity of falling of sediment particles, Finite element method