فهرست مطالب

سامانه های سطوح آبگیر باران - سال نهم شماره 3 (پیاپی 30، پاییز 1400)

مجله سامانه های سطوح آبگیر باران
سال نهم شماره 3 (پیاپی 30، پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/09/23
  • تعداد عناوین: 6
|
  • آرش جاعل* صفحات 1-12

    سدها بر حسب ابعاد خود با ایجاد محیط های ساکن بخش اعظمی از رسوب ورودی به مخزن را مهار می کنند. با این وجود رسوب خروجی از سد به عوامل مختلفی مانند روش مدیریت سد، رسوب ورودی، ارتفاع آب در مخزن و شکل مخزن و دبی تخلیه بستگی دارد. در این تحقیق میزان رسوب معلق خروجی از سد درودزن بر اساس دوره آماری 25 ساله با استفاده از سه روش یادگیری بر اساس الگوریتم داده مبنا یعنی نزدیکترین نقاط همسایه، رگرسیون گیری و شبکه عصبی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که در روش نزدیک ترین همسایه تعداد همسایه و وزن هر پارامتر بر دقت نتایج اثر گذار است بطوریکه در بین ساختارهای مختلف روش نزدیکترین همسایه، روش انتخاب 6 همسایه با انتخاب وزن های 271/0 و 271/0 و 458/0 به ترتیب برای دبی ورودی و دبی رسوب ورودی و دبی خروجی نتایج مناسبتری را نسبت به دیگر ساختارهای این روش نشان می دهد. در بین ساختارهای مختلف شبکه عصبی ساختار با 2 لایه مخفی و تعداد 4 و 7 گره بترتیب در لایه های اول و دوم دقت بالاتری نسبت به دیگر ساختارها نشان می دهند. مقایسه هر سه روش نشان دهنده دقت بالاتر روش شبکه عصبی نسبت به دو روش دیگر است.

    کلیدواژگان: رسوب معلق خروجی، رگرسیون گیری کلاسیک، سد درودزن، شبکه عصبی، نزدیک ترین همسایه
  • سید مهدی تقی پور* صفحات 13-22

    در کشورهای خشک و نیمه خشک مانند ایران که همواره به دلیل تنش های اقلیمی با مشکلات تامین آب در بخش های مختلف مواجه می شوند، اهمیت مدیریت روان آب های سطحی ایجادشده در حوزه های آبخیز، بیش ازپیش مشخص می شود. ازجمله مولفه های مدیریت منابع آبی در هر منطقه ای، ابتکارات مردم ساکن در درون و اطراف حوزه های آبخیز بر اساس دانش بومی و تجربی خود می باشد. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر بندسارهای بومی موجود در حوزه آبخیز ریاب بر میزان کاهش سیلاب های حاصل از حداکثر بارش های 24 ساعته با دوره بازگشت های مختلف می باشد. نتایج تحقیق نشان می دهد که حجم سیلاب های ایجادشده حداکثر بارش های 24 ساعته بر اساس فرمول لیسی در دوره بازگشت های 2 و 5 ساله به ترتیب 35/5 و 17/7 میلیون مترمکعب و در دوره بازگشت های 10، 25، 50، 100، 200، 500 ساله به ترتیب 44/8، 09/10، 39/11، 73/12، 17/14، 21/16 میلیون مترمکعب می باشد. بندسارهای ایجادشده در منطقه با حجم سیل گیری 36/8  میلیون مترمکعب تاثیر بسیار زیادی در کنترل سیلاب های ایجادشده دارد به طوری که سیلاب های ایجادشده در اثر حداکثر بارش 24 ساعته در دوره بازگشت های 2 و 5 ساله به کلی کنترل می شود و روانابی از حوزه خارج نمی شود.

    کلیدواژگان: بندسار، دانش بومی، ریاب، فرمول لیسی
  • محمود عرب خدری*، کورش کمالی، ابوالقاسم حسین پور صفحات 23-36

    کشتزارهای سیلابی بندسار از گذشته های دور در خراسان توسط کشاورزان ساخته و بهره برداری می شوند بدون آنکه هزینه ای را به دولت تحمیل کنند. اگرچه منافع ساخت بندسار برای بسیاری از مسیولین و کارشناسان روشن است، در عمل این روش سنتی کمتر موردتوجه دستگاه های اجرایی مسیول می باشد و کارهای حمایتی به ندرت مشاهده می شود. برای یافتن چرایی این مسئله به روش اسنادی پس از مروری بر پیشینه تاریخی بندسار، برخی از مسایل فنی و حقوقی مرتبط با بندسار و موانع توسعه آن در چند بخش مشتمل بر وضعیت حقوقی و قانونی مالکیت بندسارهای موجود، حداکثر مساحت کل بندسار برای یک منطقه، ساخت بندسار در دیمزارها، تبدیل اراضی منابع طبیعی به بندسار و ضرورت تطبیق برنامه های آبخیزداری و مدیریت منابع آب وخاک حوضه بالادست با بندسارهای پایین دست در این مقاله موردبحث قرارگرفته و تشریح شده است. بر اساس تجارب نویسندگان، نسبتی بین 1:10 و 1:20 بین مساحت بندسار و مساحت آبخیز بالادست به ترتیب برای مناطق خشک و فراخشک پیشنهاد شد. همچنین، ظرفیت ماده 3 قانون اصلاح قانون حفاظت و بهره برداری از جنگل ها و مراتع، به منظور توسعه بندسار در اراضی ملی تبیین شد. در انتها، چند پیشنهاد برای نگهداری بندسارهای موجود و تسهیل و تشویق ساخت بندسارهای جدید در اراضی ملی و دیمزارها ارایه شده است.

    کلیدواژگان: بندسار، تبدیل کاربری، خراسان، مسائل حقوقی، مسائل فنی، مشارکت روستائیان
  • محمد جعفرپور* صفحات 37-46

    امروزه توجه به توسعه، بهره برداری و نگهداری از تاسیسات و زیرساخت های شهری به دلایل مختلف اهمیت بالایی دارد. در این راستا مدیریت، جمع آوری و دفع فاضلاب و آب های حاصل از بارندگی بسیار موردتوجه است و عدم توجه به این مسئله باعث بروز مشکلات فراوانی در برخی از شهرهای کشور شده است. نبود شبکه جمع آوری آب های سطحی به عنوان یکی از مهم ترین تاسیسات و زیرساخت های شهری و نیز فرسوده بودن شبکه فاضلاب باعث کاهش عملکرد شبکه جمع آوری فاضلاب در بارندگی شده و باعث پس زدگی فاضلاب، ایجاد مشکلات بهداشتی و نارضایتی شهروندان در برخی از شهرهای کشور شده است. این مطالعه با هدف بررسی تاثیرات عدم وجود شبکه جمع آوری و دفع آب سطحی در محدوده شهر اهواز صورت پذیرفت. در تحقیق حاضر با استفاده از تحلیل آمار حوادث شبکه و خطوط فاضلاب مربوط به سال 1397 و 1398 تاثیر وقوع سیلاب و بارندگی بر اتفاقات و ریزش خطوط فاضلاب بررسی گردید. نتایج نشان داد که با افزایش بارندگی، میزان ریزش خطوط فاضلاب افزایش می یابد و این مسئله به شدت و مدت بارندگی نیز بستگی دارد. با توجه به طراحی شبکه فاضلاب شهر اهواز به صورت مجزا، ورود آب باران به شبکه باعث ایجاد خسارت و نارضایتی شهروندان گردیده و طراحی و اجرای شبکه جمع آوری آب های سطحی، جهت افزایش کارایی و کاهش هزینه های نگهداری شبکه فاضلاب ضروری می باشد.

    کلیدواژگان: بارندگی، ریزش خطوط فاضلاب، رواناب، سیلاب شهری، شبکه جمع آوری آب سطحی
  • مهدی عرفانیان، محمد جعفری هرندی*، سید علی حسینی، علی اکبر تجلی صفحات 47-56

    امروزه یکی از چالش های کشورهای مختلف دنیا، چالش کاهش کیفیت منابع آب و آلودگی آب ها است. یکی از راه های مقابله با این چالش، جمع آوری و ذخیره سازی آب باران با استفاده از سامانه سطوح آبگیر باران است. درصورتی که آب باران با این سامانه ها جمع آوری شود از جاری شدن آن بر روی زمین جلوگیری به عمل آمده و این مسئله باعث می شود که آب باران با آلاینده های متعدد ترکیب نشود و آب آلوده نشود. ارزش آب باران و جلوگیری از آلوده شدن آن در آموزه های اسلامی تا حدی است که حدود 63 آیه  قرآن کریم درباره ارزش آب و ازجمله آب باران و عدم آلوده ساختن آن است که ازجمله مهم ترین این آیه ها می توان به آیه 205سوره بقره اشاره کرد و همچنین در روایات متعدد در منابع روایی مثل وسایل الشیعه به صراحت به موضوع عدم آلودگی این آب ها اشاره شده است. گرچه استفاده از سامانه های آبگیر باران به صراحت در قرآن و روایات نیامده است ولی در این مقاله سعی بر آن شده است مبانی قرآنی و روایی جمع آوری و ذخیره سازی آب باران با این سامانه ها موردبررسی دقیق واقع شود.

    کلیدواژگان: آب باران، آلودگی، روایات، سامانه های سطوح آبگیر باران، قرآن
  • مهدی عزیزیان، بهنام شفیعی ثابت* صفحات 57-65

    اندازه گیری سرعت جریان در تخمین دیگر پارامتر های هیدرولیکی جریان نظیر دبی و رسوب گذاری اهمیت دارد. در دهه های اخیر، برآورد سرعت جریان در مجاری روباز توجه بسیاری از محققین را به خود معطوف داشته است. ازآنجاکه روش های اندازه گیری سرعت جریان در مجاری روباز عملا پرهزینه بوده و به ندرت مورداستفاده قرارگرفته، در این تحقیق با طراحی شناور های Gps ارزان قیمت با اندازه های مختلف در اشکال استوانه ای و کروی، سرعت جریان در مجاری روباز بررسی شده است. برای اندازه گیری سرعت از Gps و کرنومتر و متر نواری استفاده شد که مقایسه نتایج حاصل با یکدیگر اختلاف اندک این دو وسیله را در برآورد مقدار سرعت نشان داد. این شناورها که مشخصات حرکت آن ها از راه دور قابل مشاهده است، برای استفاده در مجاری روباز در بازه های زمانی چنددقیقه ای تا چندساعته به کار گرفته شده اند. نتایج حاصل از دو اندازه گیری میدانی شناورهای Gps یکی در کانال آب واقع در آقا سید شریف شفت و دیگری نهری طبیعی واقع در ماکلوان فومن مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. هزینه ساخت این شناورها نسبت به سایر ابزارهای اندازه گیری سرعت جریان بسیار ارزان تر بوده و از دقت خوبی برخوردار بودند. با توجه به سهولت استفاده از این شناورها، می توان از آن ها برای اندازه گیری سرعت جریان سطحی در مجاری روباز استفاده کرد.

    کلیدواژگان: اندازه گیری جریان، شناورهای لاگرانژی، سرعت جریان سطحی، سرعت سنجی
|
  • Arash Jael* Pages 1-12

    Dams control most of the sediment entering the reservoir by creating static environments. However, sediment leaving the dam depends on various factors such as dam management method, inlet sediment, water height in the reservoir, the shape of the reservoir, and discharge flow. In this research, the amount of suspended sediment of Doroodzan Dam based on a statistical period of 25 years has been investigated using three learning methods based on the data-driven algorithm, namely the K nearest neighbors, regression, and neural network. The results show that among different structures of the K nearest neighbors, the selection of 6 neighborhoods has more precise outcomes than other structures. Also, among different structures of neural networks, a structure with two hidden layers and 4 and 7 nodes in each hidden layer respectively, predicted suspended sediment more accurately than other neural network structures.  Comparison of different algorisms was indicated that neural networks have more accurate results than other mentioned methods.

    Keywords: Artificial Neural Networks, Classic Regression, Doroodzan Dam, K-Nearest Neighbors, Suspended Sediment
  • S.Mahdi Taghipour* Pages 13-22

    In arid and semi-arid countries such as Iran, which are always faced water supply problems in various sectors due to climate stress, the importance of surface runoff management in watersheds is becoming increasingly apparent. One of the components of water resources management in each region is the initiatives of people living in and around watersheds based on their indigenous and empirical knowledge. The purpose of this study is to investigate the effect of native water-spreading weirs in the Riab watershed on the reduction of floods resulting from maximum 24-hour rainfall with different return periods. The results show that the volume of floods generated from maximum 24-hour rainfall according to Lacey’s formula in the return period of 2 and 5 years are 5.35 and 7.17 million cubic meters, respectively, and in the return period of 10, 25, 50, 100, 200, 500 years, the flood volumes are 8.44, 10.09, 11.39, 12.73, 14.17, 16.21 million cubic meters, respectively. The water-spreading weirs created in the region with a flood volume of 8.36 million cubic meters have a great impact on the control of the floods created so that the floods created by the maximum 24-hour rainfall in the 2 and 5 year return periods are completely controlled and runoff does not leave the basin.

    Keywords: water-spreading weirs, Lacey’s formula, Riab, Indigenous Knowledge
  • Mahmood Arabkhedri*, Kourosh Kamali, Abolghasem Hosseinpoor Pages 23-36

    Indigenous flood harvesting method for irrigation in Khorasan, which are called water-spreading weir are constructed and operated by farmers without any cost to the government. Although, the benefits of water-spreading weirs are clear for many experts and the authorities as well, this method receives a little attention by governmental soil and water conservation services. This problem and a few suggestions for the purpose of extension of this method among stakeholders were presented in this article based on the documentary method. After a short review on the historical background of water-spreading weirs, some technical and legal issues associated with water-spreading weirs and barriers to its development were discussed. First, the legal status of water-spreading weirs ownership was explained followed by the maximum total area of water-spreading weirs for an upstream watershed, developing water-spreading weirs in dry farming fields, land use change of natural resources into water-spreading weirs, and the need to adapt the watershed management and soil and water resources management programs in the upstream basin with downstream water-spreading weirs. Based on the authors' experiences, a ratio between 1:10 and 1:20 between the water-spreading weirs area to upstream basin was proposed for arid and hyper-arid climates, respectively. Also, the ability of Article 3 of the Law on Revising the Law on Protection and Utilization of Forests and Rangelands was explained in order to assigning permission to exploit national lands to construct new water-spreading weirs. Finally, some suggestions for better maintaining of existing water-spreading weirs as well as encouraging the farmers and facilitating the process of constructing new water-spreading weirs on national lands and drylands were presented.

    Keywords: water-spreading weirs, Land use change, Khorasan, Legal issues, Rural participation, Technical issues
  • Mohammad Jafarpour* Pages 37-46

    Nowadays, considering the urban facilities and infrastructure development, utilization and maintenance are very important for many reasons. In this regard, the management, collection, and disposal of sewage and rainwater are very noticeable. The lack of surface water collection networks-being one of the most crucial urban facilities and infrastructure-along with the old swage network caused many health problems for citizens in some cities in the country. This study has been conducted to investigate the effects of lack of surface water collection and disposal networks in Ahwaz City. In the present research, the occurrence of floods and rainfall effects on the sewage accidents and drainage was examined using data in 2018 and 2019. The results show that the amount of swage drainage increased with increasing rainfall and it depends on rain intensity and duration. Due to the design of Ahvaz sewerage network separately, rainwater entering the network has caused damage and dissatisfaction of citizens and the design and implementation of surface water collection network is necessary to increase efficiency and reduce maintenance costs of sewerage network.

    Keywords: rainfall, sewage drainage, water surface collection network, run-off, urban flood
  • Mahdi Erfafanian, Mohammad Jafari Harandi*, Seyed Ali Hossaini, Aliakbar Tajali Pages 47-56

    Today, water quality reduction and water pollution are some of the challenges in different countries around the world. One way to meet these challenges is to harvest and store rainwater using rainwater catchment systems. By collecting rainwater using rainwater catchment systems, water does not flow on the ground. Therefore, using the rainwater catchment system helps to prevent rainwater from mixing and contaminating with various pollutants. Since the value of rainwater and preventing its contamination in Islamic teachings is important, 63 verses of the Holy Quran are about the importance of water, including rainwater. One of the most important verses is in verse 205 of Surah Al-Baqarah. Also, in several hadith sources such as vasael al_shia, the issue of non-pollution of rainwater has been explicitly mentioned. Although the use of rainwater catchment systems has not been explicitly mentioned in the Qur'an and hadiths, in this article, we attempt to find Qur'an and hadith principles in collecting and storing rainwater with these systems.

    Keywords: rainwater, pollution, tradition, rainwater catchment systems, Quran
  • Mehdi Azizian, Behnam Shafiei Sabet* Pages 57-65

    Flow rate measurement is important in estimating other hydraulic flow parameters such as discharge and sedimentation. In recent decades, estimating flow velocity in open channels has attracted the attention of many researchers. Since flow velocity measurement methods in open channels are practically expensive and rarely used, in this study, by designing inexpensive GPS vessels with different sizes in cylindrical shapes and Spherical, velocity flow in open channels was investigated. GPS, stopwatch, and tape measure were used to measure the velocity, and comparing the results of these tools with each other showed a slight difference between the devices in estimating the velocity value. These vessels were used for open channels with several minutes to several hours intervals. The results of two field measurements of GPS vessels were analyzed, one in the water channel located in Agha Seyed Sharif Shaft and the other in a natural stream located in Fouman. The cost of construction of these vessels was much cheaper than other flow velocity measuring instruments and they had good accuracy.

    Keywords: Flow Measurement, Lagrange Method, Surface flow velocity, Velocity Measurement