فهرست مطالب

مجله مهندسی آبیاری و آب ایران
پیاپی 3 (بهار 1390)

  • تاریخ انتشار: 1390/02/19
  • تعداد عناوین: 7
|
  • آزمایشگاه شبیه ساز باران و فرسایش پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری معرفی ویژگی ها، قابلیت ها و کاربردها
    مجید محمودآبادی*، محمود عربخدری صفحات 1-11
    شبیه سازی باران بطور وسیعی برای شناخت فرسایش خاک و فرآیندهای مربوط به آن مورد استفاده قرار می گیرد. اخیرا در پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، آزمایشگاهی برای شبیه سازی باران و فرسایش ساخته است که از بسیاری جنبه ها، متفاوت از سایر انواع موجود در کشور می باشد. این شبیه ساز از قسمتهای مختلفی شامل: سامانه آبرسانی، صفحه بارش، فلوم شیب پذیر، سامانه جمع آوری و ذخیره آب مازاد، اتاق کنترل و آزمایشگاه جانبی تشکیل شده است. صفحه بارش دارای 6 عدد نازل با قطر روزنه 5/4 میلیمتر است که از ارتفاع 75/7 متر از سطح فلوم، مخروطی از بارش با دامنهای از اندازه قطرات مختلف ایجاد میکند. در این شبیه ساز، شدت بارندگی از طریق تنظیم فشار آب و تعداد نازلهای فعال، فاصله و چیدمان آنها کنترل می شود. فلوم موجود در این آزمایشگاه به ابعاد یک در شش متر بوده که دارای سامانه تولید رواناب با دبی مشخص، سیستم زهکش، جک و پاورپک برای کنترل شیب تا 60 درصد و قیف جمع آوری نمونه رواناب و زهکش در انتهای فلوم است. قطر و توزیع اندازه قطرات به روش گلوله آرد، یکنواختی شدت با استفاده از ضریب کریستین سن و نیز سرعت و انرژی جنبشی باران بر اساس دو سناریوی مختلف تعیین گردید. نتایج نشان داد که شدتهای بین 35 تا 125 میلیمتر در ساعت با ضریب یکنواختی بیش از 90 درصد قابل شبیه سازی است. میانه قطر قطرات تولید شده در شدت های مختلف، بین 64/1 تا 15/2 میلیمتر و سرعت حد آنها از70/5 تا 78/6 متر بر ثانیه نوسان دارد. همچنین، انرژی جنبشی بین 24/16 تا 97/22 ژول بر متر مربع در میلیمتر باران متغیر است. سیستم یادشده قابلیت شبیه سازی باران و رواناب به طور مجزا و یا همزمان را دارد. از این روست که بررسی فرسایش ناشی از باران و یا رواناب را در شرایط کنترلشده آزمایشگاهی میسر می سازد.
    کلیدواژگان: شبیه سازی باران و رواناب، نازل تحت فشار، فلوم شیب پذیر، فرسایش خاک
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • ارزیابی روش های برآورد تبخیر- تعرق پتانسیل در استان مازندران
    کاکا شاهدی*، مهدی زارعی صفحات 12-21
    تبخیر- تعرق پتانسیل یکی از عوامل مهم سیکل هیدرولوژیکی است که باید در طرح های آبیاری، تاسیسات آبی، مطالعات زهکشی و هیدرولوژیکی برآورد شود. این عامل بیانگر میزان تلفات بالقوه از سطح خاک مرطوب و پوشش گیاهی بوده و از این رو مطالعه آن حائز اهمیت می باشد. در تحقیق حاضر به منظور مقایسه روش های تبخیر- تعرق و تعیین مناسبترین روش برآورد تبخیر- تعرق پتانسیل استان مازندران، روش ترکیبی فائو- پنمن- مانتیث به عنوان مرجع در نظر گرفته شده و دقت روش های مختلف تجربی (بلانی-کریدل، تورنت وایت، پنمن و هارگریوز-سامانی) بر اساس آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش بلانی-کریدل با کمترین میزان خطای استاندارد و بیشترین میزان همبستگی با روش فائو- پنمن- مانتیث نسبت به سایر روش های مورد استفاده از دقت بیشتری در برآورد تبخیر- تعرق پتانسیل استان مازنداران برخوردار می باشد. همچنین در این تحقیق مشخص شد که از شرق به غرب استان مازندران از میزان تبخیر- تعرق پتانسیل کاسته شده است. طبق نتایج روش بلانی- کریدل تبخیر- تعرق پتانسیل استان را بطور متوسط 5 درصد کمتر از روش فائو- پنمن- مانتیث تخمین زده است و کمترین اختلاف را نسبت به روش مرجع دارا می باشد.
    کلیدواژگان: تبخیر- تعرق پتانسیل، بلانی، کریدل، فائو-پنمن- مانتیث، هارگریوز-سامانی، تورنتوایت، پنمن، استان مازندران
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی روند تغییرات نوسانات سطح آب زیرزمینی درحوضه آبریز نیشابور تحت شرایط اقلیمی مختلف
    محمد نادریانفر، حسین انصاری، علی نقی ضیایی، کامران داوری صفحات 22-37
    دشت نیشابور با اقلیم خشک و نیمه خشک یکی از دشت هایی است که با افزایش برداشت چشمگیر آبزیرزمینی در سالهای اخیر روبرو بوده است به طوریکه در 5 سال اخیر بیش از 4 متر افت داشته است. درنتیجه نقش عوامل مدیریتی در این دشت حائز اهمیت می باشد. در این مقاله برای یافتن اثرات بارندگی و شرایط اقیمی بر روی نوسانات سطح آب زیرزمینی از داده های بارندگی 22 ایستگاه بارنسنجی و تبخیر سنجی در طول دوره 85-1352 استفاده شد و با روش IDW مقدار متوسط بارندگی دشت محاسبه گردید. با توجه به آزمونهای من-کندال، والدولفویتز و کمترین مربعات مشخص شد که شیب سطح آب زیرزمینی دشت در دوره 1385-1372 دارای روند مثبت است و در سطح 5 درصد معنیدار میباشد به همین دلیل برای یافتن همبستگی بارندگی ها بر روی سطح آب زیرزمینی دشت ابتدا روند از سطح آب زیرزمینی به روش تفاضل گیری و برون یابی منحنی روند حذف گردید. نتایج همبستگی پیرسون بین بارش و سطح آب زیرزمینی نشان داد که بارندگی ها با یک تاخیر 10 ماهه (539/0R=) بیشترین تاثیر را روی سطح آب زیرزمینی دشت خواهد داشت. اما برای یافتن اثرات خشکسالی و تر سالی روی سطح آب زیرزمینی از شاخص SPI استفاده شد. نتایج تحلیل ها به صورت سری زمانی متوالی نشان داد که SPI با مقیاس زمانی بلند مدت 42 ماهه از همبستگی بیشتری (519/0) با سطح آب زیرزمینی دشت برخوردار است. همچنین نتایج تحلیل های فصلی سطح آب زیرزمینی و شاخص SPI در گامهای زمانی و تاخیرهای مختلف نشان داد که بارندگی های زمستان با SPI با مقیاس زمانی 30 ماهه و در 4 فصل تاخیر بیشترین تاثیر (62/0) روی سطح آب زیرزمینی خواهند داشت.
    کلیدواژگان: بارندگی، شاخص SPI، سطح آب زیرزمینی، برون یابی روند
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تحلیل تخریب حوضچه آرامش سدهای انحرافی در اثر خوردگی ناشی از عبور سیلاب های واریزه ای
    محمد ابراهیم بنی حبیب*، مهران ایران پور صفحات 38-46
    عبور سیلاب های واریزه ای از روی سرریز و حوضچه آرامش سدهای انحرافی در رودخانه های پر شیب کوهستانی باعث خوردگی آنها می شود این نوع خوردگی سرریز و حوضچه آرامش در کشورهای مختلف از آنجمله در ایران گزارشی گردیده است. هدف از تحقیق حاضر، ارائه روشی برای تحلیل اثر تخریبی عبور جریان واریزه ای از روی سرریز سدهای انحرافی بتنی است. لذا در این تحقیق، رابطه تجربی ارائه شده توسط مولفین مقاله، با استفاده از داده های میدانی مورد ارزیابی قرار گرفته و به منظور محاسبه میزان خوردگی حوضچه آرامش سدهای انحرافی الگوریتمی ارائه شده است. برای ارزیابی توانایی الگوریتم پیشنهادی در برآورد خوردگی اتفاق افتادهی حوضچه آرامش یک سد انحرافی واقعی، سدانحرافی روزبهان در استان فارس به عنوان بررسی موردی انتخاب گردیده است. سپس با استفاده از الگوریتم ارائه شده در این تحقیق، میزان خوردگی حاصل از سیلاب های سال های 1374 تا 1378 در سد انحرافی روزبهان محاسبه شده و با مقدار واقعی خوردگی مقایسه گردیده است، به این منظور، سیلاب واریزه ای شبیه سازی شده و سرعت، قطر و انرژی ضربه رسوبات عبوری از روی سد انحرافی روزبهان برآورد گردیده و سپس با استفاده از روابط تجربی، درصد خوردگی حاصل از سیلاب های واریزه ای در دال بتنی حوضچه آرامش این سد بدست آمده است. این تحقیق نشان می دهد که درصد خوردگی برآورد شده توسط الگوریتم پیشنهادی، با درصد رخ داده در سد واقعی تطابق قابل قبولی دارد.
    کلیدواژگان: سد انحرافی، سیلابهای واریزه ای، درصد خوردگی، سد انحرافی روزبهان، ضربه رسوب
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تحلیل روند تغییرات سالانه و فصلی دما، بارش و خشکسالی های استان همدان
    حمید زارع ابیانه، مریم بیات ورکشی، وحید یزدانی صفحات 47-58
    در این مطالعه تحلیل روند آماری عوامل اقلیمی بارش، دما و خشکسالی در دو مقیاس فصلی و سالانه در 15 ایستگاه از منطقه همدان، انجام گرفت. برای این منظور ابتدا خشکسالی در سطح هر ایستگاه از شاخص بارش استاندارد شده (SPI) محاسبه و سپس تغییرپذیری عوامل مورد مطالعه با استفاده آزمون ناپارامتریک منکندال صورت گرفت. نتایج تحلیل روند مقدار باران سالانه نشان داد در 60 درصد ایستگاه ها، روند بارش کاهشی بود که این کاهش بیشتر متوجه فصول بهار، زمستان و تابستان است. بررسی تغییرات دمایی نشان داد که روند دمای سالانه 50 درصد از ایستگاه ها افزایش معنی داری داشته است. در مقیاس فصلی، دو فصل تابستان و پاییز، افزایش دما و دو فصل بهار و زمستان کاهش دما را نشان دادند. روند افزایش خشک سالی ها نیز همانند روند تغییرات بارش بود، به طوریکه در 67 درصد ایستگاه ها خشکسالی سالانه افزایش یافته و این افزایش در 33 درصد ایستگاه ها در سطح 05/0 معنیدار بود. بیشترین تعداد روندهای معنی دار در میانگین عوامل اقلیمی مورد مطالعه در فصل تابستان مشاهده شد. همچنین روند تغییرات در دو ایستگاه عمرآباد و قهاوند برای کلیه عوامل مورد مطالعه در هر دو مقیاس زمانی معنیدار بود. این دو ایستگاه دریافت کننده مقادیر حدی بیشینه و کمینه بارش میباشند که معنیدار بودن تمامی عوامل اقلیمی مورد مطالعه قابل توجیه است.
    کلیدواژگان: آزمون منکندال، روند دما، روند بارش، روند خشکسالی، همدان
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • شبیه سازی حرکت شوری درخاک با استفاده ازمدل HYDRUS-2D
    علی اصغر میرزایی*، امیرحسین ناظمی صفحات 59-70
    تجمع و حرکت املاح در خاک و مدلسازی این حرکت در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. تحقیق حاضر برای شبیه سازی حرکت شوری در خاک با استفاده از مدل HYDRUS2-D در زمان های مختلف بعد آبشویی و رسم پروفیل های پیشرو حرکت شوری در دو کرت خشک و مرطوب و تاثیر رطوبت اولیه بر حرکت املاح است. این مدل دارای توانایی شبیه سازی بالایی است. نتایج حاصل از مدل فوق نشان داد که تناوب آبشویی باعث حرکت سریع شوری به ناحیه پایین ریشه می شود و حرکت نزولی املاح درکرت خشک بسیار سریعتر از کرت مرطوب بود. نتیجه گیری کاربردی تحقیق این بود که وقتی خاک قبل از آبیاری یا آبشویی خشک باشد، املاح تحت تاثیر جریان های ترجیحی حاصل از درز و شکاف های ناشی از انقباض و انبساط قرار می گیرند و به سهولت انتقال می یابند. نتیجه مدل بعد از یک هفته آبشویی نشان از حرکت سریعتر شوری توسط صعود مویینه ای و تجمع در سطح خاک در کرت خشک را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: HYDRUS2-D، شبیه سازی، حرکت املاح، آبشویی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • مطالعه تغییرات هندسی مقطع اندازه گیری براصلاح الگوی جریان برای افزایش ضریب تخلیه سیستم دو کنترلی جریان در مجاری روباز
    کاظم اسماعیلی* صفحات 71-81
    برآورد دبی جریان در شبکه های انتقال آب ویا مجاری فاضلاب رو از اهمیت ویژه ای برخوردار است. وسایل مختلفی از جمله انواع سرریز، دریچه و پارشال فلوم... در ارتباط مورد استفاده قرار می گیرند. در مواردی که آب آبیاری همراه با مواد رسوبی یا شناور باشد مشکلاتی را در نحوه عملکرد سیستم های اندازه گیری فوق به وجود خواهد آمد. استفاده از سیستم دو کنترلی جدید سرریز- دریچه به مقدار زیادی مشکل فوق را کاهش وامکان اندازه گیری را ساده تر ودقیقتر فراهم می نماید. در این طرح سیستم سرریز – دریچه صفحه ای مستطیلی است که در قسمت انتهایی یک آبراهه قرار گرفته و جریان از سطح بالایی و زیرین آن عبور می کند. رسوبات از زیر و مواد شناور از روی سیستم سرریز- دریچه عبور می نمایند. هدف از این تحقیق مطالعه خصوصیات هیدرولیکی جریان و هندسه مجرا بر ضریب شدت جریان در سیستم دو کنترلی سرریز دریچه می باشد. برای این منظور مدلی از سیستم(صفحات با عرض های مختلف) در انتهای یک لوله به قطر و طول 240 و8500 میلیمتر نصب و جریان جداگانه (سرریز و دریچه) اندازه گیری گردید. نتایج نشان می دهد، سیستم سرریز- دریچه موجب اصلاح خطوط جریان شده، خصوصیات جریان را به شرایط تئوریک نزدیکتر ودر نتیجه کالیبراسیون ضریب شدت جریان سیستم سرریز- دریچه و تخمین دبی جریان با دقت بیشتری نسبت به سرریز های معمولی بدست می آید.
    کلیدواژگان: سیستم اندازه گیری جریان، شبکه انتقال آب، سیستم سرریز - دریچه، ضریب شدت جریان
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
|
  • Rainfall and Erosion Simulation Laboratory Soil Conservation and Watershed Management Research Institute: Characteristics, Capabilities and Applications
    Majid Mahmoodabadi*, Mahmood Arabkhedri Pages 1-11
    Rainfall simulation is frequently employed in soil erosion and related processes studies. A rainfall simulator was constructed in Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI)، which is superior to other existing simulators in country. This simulator consists of some parts such as; water supply، rainfall boom، tilting flume، runoff collection and storage system، control keyboard and laboratory. Rainfall boom has 6 nozzles which introduce a distribution of drop sizes from height of 7. 75 m. Tilting flume consists of flow generation section، drainage part، slope control facility adjusting to 60%، and runoff collection system. Rain Intensity can be controlled by water pressure، number of active nozzles، their distance and pattern، so different intensities ranges 35 to 125 mm h-1 are simulated with coefficient of uniformity more than 90%. Depending on rain intensity، mean drops diameter varies from 1. 64 to 2. 15 mm and terminal velocity ranges 5. 70 to 6. 78 m s-1. Besides، the kinetic energy of falling drops varies from 16. 24 to 22. 97 J m-2 s-1. This simulator can generate rainfall and or runoff separately or simultaneously. So، it is possible to study raindriven and or flow- driven processes under laboratory conditions.
    Keywords: Rainfall, runoff simulation, Pressurized nozzle, Tilting flume, Soil erosion
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Assessment of potential evapotranspiration estimation methods in Mazandaran Province
    Kaka Shahedi*, Mehdi Zarei Pages 12-21
    Potential Evapotranspiration (PET) is one of the important elements in hydrologic cycle which is required to be estimated in many fields such as irrigation، drainage and hydrological studies. This element represents potential losses from moist soil layer and vegetation cover. In this research different methods (Blaney-Criddle، Thorenthwaite، Penman and Hargreaves- Samani) are applied and then their results were compared with Fao Penman-Montieth method (as reference) and the best one is selected and suggested to estimate PET in Mazandaran province. The results show that the Blaney-Criddle has the lowest standard error and the highest correlation with the Fao Penman-Montieth method in the province. The results also show that the Blaney-Criddle method estimated PET about 5% lower than the reference method. Furthermore the results indicate that PET decreases from east to west of the province.
    Keywords: Potential Evapotranspiration, Blaney, Criddle, Fao Penman, Montieth, rgreaves, Samani, Thorenthwaite, Penman, Mazandaran
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Evaluating the groundwater level fluctuations under different climatic conditions in the basin Neyshabour
    M. Naderianfar, H. Ansari, A. Ziaie, K. Davary Pages 22-37
    In recent years Neyshabur’s plain has faced increasing slump in water table. Thus، the role of management and administrative factors is important. This article evaluates the effects of rainfall and climate on the fluctuations in groundwater level. We used 22 Pluviometry and Evapometry station data during 1352-1385. The average amount of rainfall and evaporation calculated with IDW method on Plain. According to man-Kendal، Valdvlfovitz and least squares tests was found the slope of groundwater level has negative trend and in 5 percent level is statistically significant. Therefore to find correlating rainfall on groundwater levels trend of groundwater level measurement was omitted with and the difference curve and extrapolation method، at first. Results of correlation between rainfall and groundwater level showed that rainfall with a 10 monthly lag (R=0. 539) has greatest impact in groundwater level. Besides، SPI index used for considering dryness and wetness effects on groundwater. SPI consecutive time series analysis showed long-term timescale of 42 monthly has greatest correlation with the groundwater level (R2=0. 519). Also، analyzing seasonal groundwater level and SPI index in different delays and time steps pointed out that winter rainfalls with 30 monthly SPI and with four lagged seasons have the most effect on the surface of groundwater (R2=0. 62).
    Keywords: Precipitation, SPI, Groundwater level, Trend extrapolation
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Destruction Analysis of stilling basin of the Diversion Dams due to Abrasion Caused by Passing Debris Floods
    Mohammad Ebrahim Banihabib*, Mehran Iranpoor Pages 38-46
    Passing of debris floods over spillways and stilling basins of the diversion dams in steep channel of the mountainous rivers causes abrasion of spillways and stilling basins. This type of spillways and stilling basins abrasion has been reported in different countries including Iran. The purpose of this research provides a method for analyzing the destructive effects of debris floods passing over concrete diversion dams’ weirs. Thus، in this research the proposed empirical equations by the authors are evaluated using field data and an algorithm is provided for estimation of the abrasion of diversion dams’ stilling basins. Roozbahan Diversion Dam in Fars Province is selected as case study to evaluate the ability of proposed algorithm for estimation of abrasion of a real case. Then، abrasion of Roozbahan Diversion Dam by floods 1995 to 1999 is calculated and compared with real abrasion percentage. For this propose، debris flood is simulated and velocity، sediment size، and impact energy of passing sediment over Roozbahan Diversion Dam are estimated. Then، the abrasion of the concrete slab of stilling basin of the dam is provided by using the empirical equations. This research shows that the estimated abrasion percentage by proposed algorithm has acceptable agreement with real case.
    Keywords: diversion dams, debris floods, abrasion percentage, Roozbahan Diversion Dam, sediment impact
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Trend analysis of annual and seasonal temperature, precipitation and drought in Hamedan province
    Pages 47-58
    In this study، climatic factors statistical trend analysis of rainfall، temperature and drought on seasonal and yearly scales at 15 stations of the Hamadan region، was performed. For this purpose، initially at the level of drought each station standardized precipitation index (SPI) and then calculate the variation factors studied using Kendall nonparametric test was. Average annual rainfall trend analysis showed that 60 percent of stations، the process of reducing precipitation was noticed that the further reduction of spring، winter and summer. Seasonal scale، both in summer and autumn، temperature increase and decrease in spring and winter temperature showed. Trend of increasing droughts similar trend was raining، so that 67 percent of the annual drought of stations increased to 33 percent increase on the station level 0. 05 significant. The most significant trends in mean climatic factors studied were observed in summer. The trend in the two stations Ghahavand and Amr Abad for all factors studied in both time scales was significant. These two station receiving values of the، maximum and minimum of rainfall are that significant all climatic factors studied is justifiable.
    Keywords: mann, kendal, tempersture trend, rain trend, drought trend, Hamedan
    Abstract View Paper Original: Persian
  • The simulation of salts movement in soil using HYDRUS-2D Model
    Pages 59-70
    The accumulation and movement of salts in the soil and its modeling have been considered significantly in recent years. In this article، the simulation of movement of salts in soil using HYDRUS-2D Model for various leaching times has been performed and profiles of advancing salt movement on the dry and wet basins has been drawn and also the effect of initial moisture has been investigated. This model has a strong ability for simulation. Results of the above model show that the leaching repetition causes a quick movement of salts to bottom of the root zone. this movement had more speed on the dry basin in comparison with the wet. The applied conclusion of this article is that if the soil is dry before the irrigation; salts would be influenced by prefrential flows by Joint gaps resulting from contraction and expansion and therefore will smoothly transported. After a week of leaching، results show a faster salts movement on the dry basin causing by capillary forces and therefore the accumulation on the topsoil.
    Keywords: HYDRUS, 2D, the simulation of salts movement, leaching
    Abstract View Paper Original: Persian
  • The Study of effect cross section changes on modification pattern flow and increase of coefficient discharge for two control systems in open channels
    Pages 71-81
    Flow measurement is very important in sewers and water transmission systems. Many types of instruments such as weir، gate and parshall flume…. is use to measuring discharge in free surfaces flow. If there are sediment or crash in water the work of measuring system were done trouble. Using two control system flow «gate -weir» increases the accurate of flow measurement. Weir and gate system is a plate that seated at end of canal and the flow current from over and under it. Sediment through out under and buoyancy material current over the weir-gate system. The aim of this research is study the characteristics of flow hydraulic and cross section geometry on coefficient discharge in two control system weir -gate. A rectangular plate fixed at the end of a pipe with 240 mm diameter and 8000 mm length and flow was measured for each part (weir and gate). The results show that the new system can modify the flow pattern upstream and the characteristic flow nearer to theory condition، that increases the accurate of estimation coefficient discharge and flow measurement relate to common weirs.
    Keywords: open channel, coefficient discharge, two system control, weir, gate
    Abstract View Paper Original: Persian