فهرست مطالب

نشریه مهندسی آب
سال یازدهم شماره 2 (تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1403/03/05
  • تعداد عناوین: 6
|
  • عبدالعظیم قمیشی، مهدی قمشی*، محمد محمودیان شوشتری، احمد لندی، محمدحسین پورمحمدی صفحات 1-10

    ریزگرد در اثر فرسایش خاک به وسیله باد به وجود می آید. در طبیعت بر اساس اندازه ذرات، حرکت ذرات خاک در اثر وزش باد به سه شکل اتفاق می افتد. غلتشی، جهشی و تعلیقی. در محدوده سرعت هایی از باد که به طور متعارف در طبیعت اتفاق می افتد، متناسب با قطر ذرات خاک، این سه حالت از حرکت ذرات تا حدودی قابل تفکیک است. قطر ذرات کوچک تر از 0.1 میلی متر معمولا به شکل تعلیق، ذرات خاک با قطر 0.05 تا0.5 میلی متر معمولا توانایی حرکت به شکل جهشی و ذرات خاک با قطر 0.5 تا 2 میلی متر توانایی حرکت به شکل خزیدن (غلتیدن) را دارند.در آزمایشهای تونل باد که بر روی نمونه خاک های جمع آوری شده از کانون های ریزگرد جنوب شرق اهواز انجام شد؛ نشان داد در نقطه مرجع، هنگام وزش باد، در بخش جلوی توده خاک تشکیل شده، غلظت ریزگرد بسیار زیاد است. نتایج به دست آمده نشان می دهد توده حداکثری ریزگرد در 150 ثانیه ابتدایی تشکیل می شود. حداکثر غلظت ریزگرد تولید شده در زمان 85 ثانیه ابتدایی اتفاق می افتد که میزان آن حدود 7 برابر بیشتر از میانگین ریزگرد بعد از 150 ثانیه ابتدایی است.

    کلیدواژگان: ریزگرد، گردوغبار، تونل باد، جنوب شرق اهواز
  • بهینه سازی طراحی بدنه سد خاکی با انجام تحلیل های شبه استاتیک و دینامیک با استفاده از نرم افزار Plaxis (مطالعه موردی: سد درودزن)
    مسعود مصباحی *، مجید عباسی زاده، محمدرضا نیک منش صفحه 2

    یکی از عوامل موثر و بسیار مهم در پایداری سدهای خاکی، مقاومت برشی مصالح خاکی در بدنه و پی سد بوده و خسارات ناشی از لغزش شیروانی های خاکی، می تواند باعث خرابی جبران ناپذیر یک سد خاکی شود. با توجه به اهمیت شیروانیهای خاکی، تاثیر نیروهای استاتیکی و زلزله در پایداری آن از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. در این تحقیق، بهینه سازی طراحی بدنه سد خاکی درودزن با انجام تحلیل های شبه استاتیک و دینامیک با استفاده از نرم افزار Plaxis انجام می شود. بر اساس نتایج به دست آمده مسلح کننده های ژئوسل، ضریب اطمینان پایداری سد را بالا برده و تغییر شکل جانبی شیب را به علت مقاومت کششی و لنگر خمشی، کاهش می دهد. همچنین با افزایش عمق قرارگیری ژئوسل، مقاومت کششی و لنگر خمشی مسلح کننده افزایش می یابد و با کاهش طول پوشش ژئوسل، مقاومت برشی وجه مشترک بالا و پایین ژئوسل کاهش می یابد. در نهایت باید اشاره کنیم که تراکم خاک منجر به افزایش قابل توجه نیروی کششی و لنگر خمشی در امتداد طول لایه ژئوسل می شود.

    کلیدواژگان: تحلیل دینامیکی، بهینه سازی، نرم افزار plaxis، سد خاکی درودزن، تحلیل شبه استاتیک
  • آناهیتا قباخلو *، رسول دانشفراز، جعفر چابکپور، محمدجواد نصراصفهانی صفحه 3

    شبکه توزیع آب سیستمی است که شامل لوله، مخزن آب، پمپ و شیرها میباشد. شبکه های آبرسانی در سیستمهای هیدرولیکی انتقال و توزیع آب همواره مورد توجه محققین بودهاند. رفتار هیدرولیکی خطوط انتقال آب بر پایه سرعت، فشار و دبی است. تغییرات احتمالی در الگوی مصرف، نشت شبکه و قطر خطوط لوله و توان پمپها نیاز به بازنگری دارد. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار Gems Water ارزیابی مدیریت هیدرولیکی شبکه توزیع آب شهری شهرک روزیه انجام گرفت. به این صورت که ضمن مدلسازی هیدرولیکی شبکه و اختصاص مصرف واقعی مشترکین در هر گره شبکه، قطرخطوط لوله و تراز رقوم ارتفاعی تغییر یافت تا فشار در شبکه به استاندارد برسد. همچنین با مدل کردن این شهرک در نرم افزار Gems Water سه حالت بررسی گردید. حالت اول بر اساس اطالعات سازمان آب و فاضالب استان سمنان در حالت واقعی شبکه مدل شد. حالت دوم شبکه را با توجه به حالت اول با تغییر قطر لوله ها اصالح گردید و فشارهای منفی در جهت تامین فشار استاندارد از بین برده شد. در حالت سوم با تغییر رقوم ارتفاعی به فشار استاندارد 7-5 اتمسفر رسید قطرهای بهینه 55 میلیمتر و 051 میلیمتر تعیین گردید. رقوم ارتفاعی بهینه برای مخزن 0341 متر میباشد و با افزایش ترازهای ارتفاعی، فشار کم میشود و با کاهش تراز، فشارها افزایش پیدا کرد.

    کلیدواژگان: شبکه آبرسانی شهرک روزیه، مدیریت هیدرولیکی، نرم افزار Gems Water، نشت، رقوم ارتفاعی
  • مصطفی منصوری * صفحات 11-23

    در این بررسی آزمایشگاهی تغییرات طولی کفبند برعمق آبشستگی پایین دست کالورت (شکل کالورت مربع شکل) تغییرات طول کف بند بر عمق آبشستگی پایین دست کالورت پرداخته شده است. به این منظور با آزمایش بر روی کف بند با طول های متفاوت به انجام آزمایش در این زمینه پرداخته شد. با توجه به نتایج مشاهده گردید در فرود ذره 2 به ترتیب 22% ، 33% و 66% و کفبند در فرود ذره 5/2 به ترتیب 15% ، 20% و 40% و در فرود ذره 3 به ترتیب 20% و 25% و 31% عمق آبشستگی را کاهش داده اند. این امر نشان داد که تغییرات طول و مشخصات کف بند بر عمق آبشستگی پایین دست کالورت تاثیر مثبت دارد. لذا تمامی این نتایج در محیط ازمایشگاه بررسی شده اند واعداد واقعی میباشند ودرمقیاس کوچک گرفته شده اند

    کلیدواژگان: آبشستگی، کفبند، کالورت، فرود ذره
  • مصطفی منصوری * صفحات 24-42

    حفاظت از پایین دست کالورت ها در برابر فرآیند آبشستگی، به عنوان یک ساختار انتقال آب، یک مسئله بسیار مهم در طراحی کالورت است. در این تحقیق به بررسی اثر طول کف بند بستر بر روی عمق آبشستگی پایین دست کالورت پرداخته شده است. به این منظور آزمایش بر روی کف بند با طول های متفاوت به انجام آزمایش در این زمینه پرداخته شد با توجه به نتایج مشاهده گردید در فرود ذره 2 به ترتیب 22، 33 و 66 درصد و کف بند در فرود ذره 5/2 به ترتیب 15، 20 و 40 درصد و در فرود ذره 3 به ترتیب 20، 25 و 31 عمق آبشستگی را کاهش داده اند. این امر نشان می دهد که کف بند بستر در کاهش عمق آبشستگی پایین دست تاثیر مثبت دارد. همچنین عمق آبشستگی برای کف بند با در نظر گرفتن طول لایه نشان داد که با افزایش طول لایه به ازای ثابت بودن عدد فرود ذره عمق آبشستگی کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: آبشستگی، مدل آزمایشگاهی، کفبند، فرود ذره
  • علیرضا پرویشی * صفحات 43-59

    تبخیر و تعرق از مهمترین اجزای چرخه هیدرولوژی بوده و برآورد دقیق آن در مطالعات زیادی مانند بیلان آب، مدیریت منابع آب و برنامه‎ریزی آبیاری کاربرد دارد. استفاده از مدل‎های هوشمند می‎تواند ابزارهای مناسبی برای تخمین متغیرهای غیرخطی همچون تبخیر و تعرق باشد. مطالعه حاضر از روش‎های برنامه‎ریزی بیان ژن GEP و سیستم استنتاج عصبی فازی- تطبیقی ANFIS برای پیش بینی تبخیر و تعرق مرجع ماهانه استفاده گردید. بدین منظور دو حالت مختلف مدل‎سازی توسعه داده شد. حالت اول الگوهای اقلیم پایه و حالت دوم نقش حافظه در پیش‎بینی تبخیر و تعرق مرجع ماهانه، از روش آنتروپی شانون برای انتخاب بهینه‎ترین ورودی‎ها استفاده شد. مطابق نتایج مدل GEP در الگوی CBM8 با مقادیر 91/0=KGE=، 87/0WI و 495/0= RMSE بهترین عملکرد را در پیش‎بینی تبخیر و تعرق مرجع ماهانه ایستگاه سینوپتیک داشت. نتایج حاصل از اجرای مدل‎ها با الگوهای تاخیر پایه نیز روش آنتوپی شانون توانست تاخیر بهینه را به درستی شناسایی نماید.

    کلیدواژگان: آنتروپی شانون، الگوهای اقلیم پایه، الگوهای تاخیرپایه، روش پنمن- مونتیث فائو
|
  • ABDOLAZIM GHOMEISHI, Mehdi Ghomeshi *, MOHAMMAD MAHMOODIAN SHOOSHTARI, AHMAD LANDI, Mohammadhossein purmohammadi Pages 1-10

    Dust is created by wind erosion. In nature, based on the size of the particles, the movement of soil particles due to wind is carried out in three ways. Rolling, jumping and suspension. In the wind ranges that usually occur in nature, proportional to the diameter of the soil particles, these three modes of particle motion are somewhat separable. Particles smaller than 0.1 mm in diameter are usually suspended, soil particles with a diameter of 0.05 to 0.5 mm usually bounce, and soil particles with a diameter of 0.5 to 2 mm move in a crawling (rolling) manner. In the wind tunnel tests, which were conducted on the soil samples collected from the dust centers in the southeast of Ahvaz. It showed that at the reference point, when the wind blows, a lot of dust is formed in front of the soil mass.The obtained results show that the maximum amount of dust is formed in the first 150 seconds. The maximum amount of dust produced occurs in the first 85 seconds, which is about 7 times more than the dust after the first 150 seconds.

    Keywords: dust, Wind tunnel, southeast Ahvaz
  • Optimizing the design of the earth dam body by performing quasi-static and dynamic analyzes using Plaxis software (Case study: Droodzen Dam)
    Masoud Mesbahi*, Majid Abbasizadeh, Mohammadreza Nikmanesh Page 2

    One of the effective and very important factors in the stability of earth dams is the shear resistance of earth materials in the body and foundation of the dam, and damages caused by the sliding of earth slopes can cause irreparable damage to an earth dam. Considering the importance of earth slopes, the effect of static forces and earthquakes on its stability is extremely important. In this research, the optimization of the design of the Droodzen earth dam body is done by performing quasi-static and dynamic analyzes using Plaxis software. Based on the obtained results, geocell reinforcements increase the safety factor of dam stability and reduce the lateral deformation of the slope due to tensile strength and bending anchor. Also, by increasing the depth of the geocell placement, the tensile strength and bending moment of reinforcing increases, and by reducing the length of the geocell cover, the shear resistance of the top and bottom joint of the geocell decreases. Finally, we should mention that soil compaction leads to a significant increase in tensile force and bending moment along the length of the geocell layer.

    Keywords: Optimization, Dynamic Analysis, Plaxis software, Droodzen earth dam, quasi-static analysis
  • anahita ghobakhloo*, Rasoul daneshfaraz, jafar chabokpour, mohammadjavad nasresfahani Page 3

    Water distribution network is a system consisting of pipe, water reservoir, pump and valves. Water-supply networks in the hydraulic systems for water transmission and distribution have always been considered by researchers. The hydraulic behavior of water transmission lines is based on speed, pressure and flow. The possible changes in the consumption pattern, population, network leak and diameter of pipe line as well as potential of pumps need to be reviewed. In this research, the evaluation of hydraulic management of urban water-supply networks was carried out using Water Gems software. This means that the diameter of pipe lines and the level (height numbers) are changed so that the pressure is reached to the standard level in the network. Additionally, with modeling this township in Water Gems network in addition to the management of pressure, other data including speed, flow and demand rate are also provided. The first mode is based on the true state of water and sewage network was modeled in Semnan province. The second mode network according to the first mode was modified by changing the diameter of the pipes used to supply standard pressure and negative pressures were destroyed. In the second case by changing the elevation of the standard pressure of the atmosphere was 5-7. The optimum diameter of 85 mm and 180 mm was determined. optimized elevation for reservoir is 1430 meters and by increasing, the low pressure or by reducing, the pressure level rises.

    Keywords: water-supply network of ROZIEH spring, intelligent management, Water Gems software, leak
  • Mustafa Mansuri* Pages 11-23

    In this laboratory study, the longitudinal changes of the flooring to the depth of the downstream scour of Calvert (square calvert shape), the changes in the length of the flooring to the depth of scour downstream of the calvert are discussed. For this purpose, experiments were performed on the floor with different lengths. According to the results, 22%, 33% and 66% were observed in particle 2 landing, 15%, 20% and 40% in 2.5 particle landing, respectively, and 20% and 25% in particle 3 landing, respectively. And reduced scour depth by 31%. This showed that changes in floor length and characteristics have a positive effect on the scour depth downstream of Calvert. Therefore, all these results have been studied in the laboratory environment and are real numbers and have been taken on a small scale.

    Keywords: calving, Particle Landing, Scrubbing, soaking
  • Mustafa Mansuri* Pages 24-42

    Protection of the downstream of culvert outlets against scour process, as a water conveyance structure, is a highly significant issue in design of culverts. In this study, the effect of bed litter length on downstream scour depth is investigated. For this purpose, experiments were carried out on the laminate with different lengths. According to the results, the particle landing at 22%, 33% and 66%, respectively, and the landing at particle landing of 2.5%, respectively. 15%, 20%, and 40% decreased particle depth by 20%, 25%, and 31%, respectively, indicating that bedding has a positive effect on decreasing downstream scour depth. The scour for the flooring considering the length of the layer showed that the scour depth decreases with the increase of the layer length due to the constant landing number.

    Keywords: Scouring, Capping, Laboratory model, Particle Landing
  • alireza parvishi* Pages 43-59

    Evapotranspiration is one of the most important components of the hydrological cycle and its accurate estimation is used in many studies such as water balance, water resources management and irrigation planning. The use of intelligent models can be a good tool for estimating nonlinear variables such as evaporation and transpiration. The present study used GEP gene expression programming methods and ANFIS fuzzy-adaptive neural inference system to predict monthly reference evapotranspiration. For this purpose, two different modeling modes were developed. The first case of baseline climate patterns and the second case of memory role in predicting monthly reference evapotranspiration, Shannon entropy method was used to select the most optimal inputs. According to the results of GEP model in Ent-CBM8 model with KGE = 0.91, WI = 0.87 and RMSE = 0.495 had the best performance in predicting the monthly reference evapotranspiration of the synoptic station. The results of the implementation of models with basic delay patterns and Shannon's entopy method were able to correctly identify the optimal delay.

    Keywords: Shannon Entropy, Basic Climate Patterns, Basic Delay Patterns, Penman-Monteith FAO Method