فهرست مطالب

فصلنامه علوم و مهندسی آبیاری
سال سی و هفتم شماره 2 (تابستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/06/18
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مقاله پژوهشی
  • حسین خزیمه نژاد، مهدی قمشی، محمود شفاعی بجستان صفحات 1-12
    تاکنون مطالعات زیادی در خصوص شناخت مکانیسم آبشستگی اطراف سازه های هیدرولیکی به خصوص پل ها انجام شده و روش هایی نیز جهت کنترل یا کاهش آبشستگی در اطراف آن ها مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته اند. در زمینه ی آبشستگی اطراف پل ها تمرکز تحقیقات بیشتر بر روی پایه بوده است تا تکیه گاه، در حالی که بررسی آمار موجود بر روی شکست پل ها نشان می دهد که بیشتر مشکلات، مربوط به تکیه گاه بوده و در نتیجه هزینه های بیشتری نیز در این بخش صرف شده است. یکی از روش های کاهش آبشستگی اطراف تکیه گاهاستفاده از طوقه است. طوقه صفحه ای تخت با ضخامت کم است که در اطراف پایه یا تکیه گاهنصب می شود. در تحقیق حاضر با انجام 93 آزمایش تاثیر ابعاد مختلف طوقه های متقارن و نامتقارن بر روی کاهش آبشستگی در اطراف تکیه گاه پل بررسی شد، علاوه بر این عملکرد آن ها نیز مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش ابعاد هر دو نوع طوقه، بر عملکرد آن ها افزوده می شود. با مقایسه ی دو نوع طوقه مشخص شد که اگر عرض طوقه ی نامتقارن در بالادست نسبت به عرض آن در پایین دست تکیه گاه بزرگ تر باشد، نسبت به طوقه ی متقارن هم مساحت خود از عملکرد بهتری برخوردار خواهد بود. هم چنین تاثیر تراز نصب طوقه در حالت متقارن نیز مورد بررسی قرار گرفت که نتایج حاکی از عملکرد بهتر طوقه های زیر بستر نسبت به طوقه های روی بستر و بالاتر از بستر بود.
    کلیدواژگان: آبشستگی، پایداری پل، تکیه گاه، طوقه
  • علی اصغر میرزایی، یاسر یکانی مطلق، غلامعلی سبعه صفحات 13-27
    روش پرمامترگلف یک روش ساده اندازه گیری هدایت هیدرولیکی اشباع خاک بوده و در عین حال از پایه تئوری بسیار قوی برخوردار است با این حال تنها مشکل این روش، در آزمایشات دو عمقی می باشد که به علت ناهمگونی در حل معادلات، باعث ایجاد جواب های منفی و پوچ در بعضی از مقادیر Kfsمی گردد، که این مشکل هم با آنالیزهای تک عمقی دستگاه گلف قابل حل است. این مطالعه بر مبنای نتایج به دست آمده حاصل از آنالیزهای تک عمقی روش گلف و آنالیز چند عمقی و مقایسه آن ها با نتایج حاصل از روش چاهک معکوس در سه عمق مختلف می باشد.در این تحقیق همچنین تغییرات عمقی هدایت هیدرولیکی خاک با هر دو روش چاهک معکوس و پرمامترگلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. آزمایش ها در 30 چاهک و در سه عمق مختلف 60، 90 و 120 انجام شد و همزمان با حفر چاهک ها نمونه برداری از محل حفر چاهک ها جهت انجام آزمایش های شناسایی انجام شد. نتایج آزمایشات نشان داد که آنالیزهای پرمامتر گلف مقدار هدایت هیدرولیکی را به میزان 3 برابر در عمق 60 سانتی متر و 5 برابر در اعماق 90 و 120 سانتی متری کمتر از نتایج به دست آمده از روش چاهک معکوس محاسبه می کند. در میان آنالیزهای مختلف پرمامترگلف، آنالیز لاپلاس بزرگ ترین مقادیر را به دست می دهد و نتایج به دست آمده از آنالیز رگرسیون پایه ای ریچاردز دارای کم ترین میزان تغییرات بوده و به آنالیز دو عمقی بسیار نزدیک است. در اراضی مورد مطالعه تغییرات هدایت هیدرولیکی با عمق روندی نزولی دارد. اما این تغییرات ثابت نبوده و گرادیان این تغییرات نیز با افزایش عمق کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: هدایت هیدرولیکی، پرمامترگلف، آنالیز تک عمقی، چاهک معکوس
  • فرهاد ایمان شعار، یوسف حسن زاده، محمدرضا مجدزاده طباطبایی صفحات 29-38
    فعالیت های انسانی و رخدادهای طبیعی سبب تغییر در نرخ دبی جریان و غلظت رسوب در رودخانه ها می گردند. رودخانه ها به طور طبیعی نسبت به این تغییرات واکنش نشان می دهند تا خود را با شرایط تحمیلی جدید به تعادل برسانند. معمولا این تطابق تا آنجا پیش می رود که رودخانه به تعادل دینامیکی برسد. در این تحقیق سعی شده است تا با انجام یک مطالعه آزمایشگاهی، اثر غلظت رسوب بر نرخ تعادل آبراهه های ماسه ای بررسی شود. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که به ازای یک نرخ رسوب ثابت، ابعاد عمق پایدار متناظر با افزایش دبی جریان، افزایش یافته است در حالی که نرخ تغییرات عرض آبراهه آهنگ کندتری نسبت به نرخ تغییرات عمق دارد، همچنین به ازای یک دبی ثابت با افزایش نرخ رسوب تزریق شده، ابعاد عمق پایدار آبراهه کاهش و متناظر با آن عرض پایدار آبراهه افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: مطالعه آزمایشگاهی، غلظت رسوب، تعادل دینامیکی، رودخانه ماسه ای
  • عادل باوی، سعید برومندنسب، عبدعلی ناصری صفحات 39-50
    تغییر خصوصیات فیزیکی خاک در قسمت های مختلف در طول جویچه طی فصل رشد باعث ایجاد تغییر در نفوذ پایه خاک و به دنبال آن شاخص های عملکرد آبیاری جویچه ای می گردد. هدف تحقیق حاضر بررسی این موضوع می باشد که آیا تغییرات نفوذ پایه در طول جویچه راندمان های یکنواختی توزیع، کاربرد، رواناب سطحی و تلفات عمقی آب را تغییر می دهد؟ به همین منظور در مزرعه ARC 2-7 کشت و صنعت امیرکبیر، تعداد دو جویچه به طول های 140 و عرض های 83/1متر با بافت شنی رسی سیلتی مورد مطالعه قرار گرفت. برای رسیدن به اهداف تحقیق ابتدا جویچه اول (جویچه متغیر) به چهار قطعه 35 متری تقسیم شد و نفوذ پایه به روش ورودی-خروجی برای هر قطعه به صورت جداگانه محاسبه گردید تا توسط مدل صفحه گسترده، که با استفاده از فن واریانس تغییرات نفوذپذیری در طول جویچه را در محاسبات راندمان ها اعمال می کند، راندمان ها آبیاری ذکر شده در بالا به دست آیند. سپس در جویچه دوم (جویچه یکنواخت) راندمان های آبیاری به صورت مرسوم محاسبه شد و با راندمان های به دست آمده در جویچه متغیر برای تعداد هفت نوبت آبیاری طی دوره رشد گیاه نیشکر مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد در صورت اعمال تغییرات نفوذ پایه درمحاسبه راندمان های آبیاری، راندمان یکنواختی توزیع بیشترین تغییر را نسبت به بقیه راندمان ها از خود نشان می دهد. به طوری که با اعمال ضریب تغییرات نفوذ پایه (28/0= CVf0) برای جویچه متغیر در مدل، راندمان یکنواختی توزیع در حدود 33 درصد نسبت به جویچه یکنواخت کاهش نشان داد. در حالی که به ازای ضریب تغییرات مذکور راندمان کاربرد آب 6 درصد کاهش و تلفات عمقی آب 26 درصد افزایش یافت و تغییرات رواناب سطحی نزدیک به صفر بود.
    کلیدواژگان: ضریب تغییرات نفوذ پایه، مدل صفحه گسترده، جویچه متغیر، جویچه یکنواخت، راندمان های آبیاری
  • ساسان کاتورانی، سیدمحمود کاشفی پور صفحات 51-59
    در این تحقیق برای بررسی تاثیر عرض های مختلف مانع و فاصله های مختلف بین ردیف های موانع بر میزان استهلاک انرژی سازه، پس از شناخت پارامترهای موثر، با ساخت مدل فیزیکی موانع در سه عرض مختلف{5/7، 25/11 و 15 سانتی متر} و قرار گیری آنها در سه فاصله{15، 5/22 و 30 سانتی متر} بر روی بستر دراپ در سه شیب مختلف دراپ{8/21، 6/25 و 35 درجه} و سپس انجام 120 آزمایش مختلف با دبی های بین 15 تا 30 لیتر بر ثانیه، میزان استهلاک انرژی سازه در این نوع دراپ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که افزایش مشترک عرض و فاصله میزان استهلاک انرژی را افزایش می دهد، همچنین نتایج حاوی این نکته است که به طور کلی شیب 6/25 درجه حداکثر و شیب 35 درجه حداقل میزان افت را در محدوده آزمایش های این تحقیق دارا می باشند، همچنین مدلی که دارای بزرگ ترین عرض و فاصله روی شیب 6/25 درجه می باشد دارای بیشترین استهلاک انرژی نسبت به سایر مدل ها می باشد.
    کلیدواژگان: استهلاک انرژی، دراپ مانع دار، سازه های هیدرولیکی، سازه تلف کننده انرژی
  • فاطمه بهروزی، جواد احدیان صفحات 61-70
    شبکه آبیاری و زهکشی مارون در جنوب شرق استان خوزستان واقع شده و در بیشتر بخشها دارای خاک های گچی است. در این تحقیق با توجه به تخریب های موجود در شبکه که در اثر زیرشویی و انحلال خاک رخ داده بود از محل های تخریب شده نمونه برداری گردید. با توجه به آزمایش های متعدد فیزیکی، شیمیایی و مقاومتی خاک، مشخص شد عمده ترین عوامل تخریب ناشی از شرایط ژئوتکنیکی خاکریز کانالها نظیر تورم و وجود املاحی نظیر گچ یا ماسه در آن می باشد. در این تحقیق با در نظر گرفتن ویژگی های آهک، از این ماده جهت بهسازی خاک مورد مطالعه، با عیارهای 50، 100 و 200 کیلوگرم در هر مترمکعب خاک استفاده و آزمایش تحکیم به منظور بررسی تاثیر آن بر خصوصیات مکانیکی و تحکیمی خاک رسی- گچی انجام گردید. نتایج به طور کلی نشان داد که تمام عیارهای ذکر شده در کاهش ضریب تحکیم خاک مورد مطالعه، تاثیر بسزایی داشته اند؛ به طوری که، در عیار 100 مشخص شد که ضریب تحکیم در بیشترین مقدار 50 برابر و در کمترین مقدار 4 برابر کاهش می یابد. به علاوه نتایج نشان داد که در عیار آهک 50 و 100کیلوگرم در هر مترمکعب در اولین مرحله بارگذاری، زمان مورد نیاز برای 50 درصد تحکیم 26 برابر این زمان در نمونه شاهد خاک منطقه است. همچنین نتایج نشان داد که در عیار 50 کیلوگرم در هر مترمکعب، شاخص فشردگی، 180 برابر نسبت به نمونه شاهد کاهش یافته است. از طرفی، شاخص تورم پذیری در نمونه های بهسازی شده نیز از نمونه شاهد کمتر بدست آمد. در بیشترین میزان برای عیار آهک 50، این شاخص 7 برابر کاهش یافت.
    کلیدواژگان: آهک، خاک های گچی، شبکه های آبیاری و زهکشی، خصوصیات تحکیمی
  • امیر پورحقی، علی محمد آخوندعلی، فریدون رادمنش، سیدیحیی میرزایی صفحات 71-82
    امروزه خشکسالی و افزایش نیازآبی، منابع آب زیرزمینی را با چالش مواجه کرده است. از این رو نیاز به مدیریت بهینه منابع آب در این بخش اهمیت ویژه خود را نمایان می نماید. این تحقیق به منظور مدیریت بهره برداری از آبخوان دشت نورآباد در شرایط خشکسالی و با روش تفاضل محدود مدل سازی شده است. جهت تهیه مدل مفهومی دشت از لاگ زمین شناسی، چاه های مشاهده ای و اکتشافی، مقاطع زمین شناسی و هیدروگراف چاه استفاده و مدل تولید گردید، سپس وضعیت آبخوان برای مهر 1391 تا مهر 1393پیش بینی شد. هیدروگراف پیش بینی دشت، افت سطح آب زیرزمینی را به میزان (55/1-) متر برای دو سال آینده نشان می دهد. اجرای مدل در شرایط خشکسالی، نشان داد سطح آب زیرزمینی به طور متوسط (05/2-) متر افت می کند که با کاهش 20 درصدی آبدهی چاه های بهره برداری این مقدار افت به (3/1-) متر کاهش می یابد و بیلان آبخوان به طور متوسط 5/3 میلیون متر مکعب بهبود پیدا می کند.
    کلیدواژگان: آبخوان، مدل MODFLOW، آب زیرزمینی، دشت نورآباد
  • کبری نیسی، محمود شفاعی بجستان، مهدی قمشی، سیدمحمود کاشفی پور صفحات 83-93
    حوضچه های آرامش با بازشدگی ناگهانی از جمله سازه های مستهلک کننده انرژی است که با ایجاد پرش هیدرولیکی بخش مهمی از انرژی آب را با عمق مزدوج کمتر ولی با طول بیشتری مستهلک می کنند. این سازه ها در شبکه های آبیاری و زهکشی کاربرد فراوانی دارند. از طرفی چون زبری می تواند هم باعث کاهش عمق پایاب مورد نیاز و هم طول پرش گردد و میزان تاثیر این ترکیب تاکنون مورد مطالعه قرارنگرفته است، این تحقیق انجام شد. در این مطالعه با انجام آزمایش هائی در یک فلوم نسبتا بزرگ به عرض 8/0 و طول 12 متر تاثیر زبری های بستر بر مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش با واگرایی ناگهانی با نسبت بازشدگی 33/0 و در محدوده اعداد فرود بین 2 تا 10 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حوضچه آرامش واگرای ناگهانی زبر، باعث ایجاد پرش نامتقارن قوی تر نسبت به پرش واگرای صاف شده، عمق مزدوج را به طور متوسط به میزان 53 درصد کاهش و راندمان پرش را نسبت به پرش کلاسیک به طور متوسط به میزان 25درصد افزایش داد.
    کلیدواژگان: پرش هیدرولیکی، حوضچه آرامش، واگرای ناگهانی، بسترزبر
  • حامد ریاحی فارسانی، محمدرضا نوری امامزاده یی، روح الله فتاحی نافچی، سید حسن طباطبایی صفحات 95-104
    کاهش تلفات و افزایش راندمان آبیاری یکی از گام های اساسی در توسعه کشاورزی و افزایش بهره وری از منابع آب و خاک به حساب می آید. تحقیق حاضر درسال زراعی1389در سه دشت بروجن، خانمیرزا و شهرکرد با هدف ارزیابی سیستم آبیاری جویجه ای انجام گرفت. ارزیابی سیستم های آبیاری در مزارع تحت کشت گیاه سیب زمینی در دشت بروجن و ذرت در دشت های خانمیرزا و شهرکرد انجام گردید. نتایج نشان داد که متوسط راندمان های کاربرد، انتقال، کفایت و راندمان کل آبیاری در دشت بروجن به ترتیب، 27/49، 65/83، 22/98 و53/41 درصد، در دشت خانمیرزا، 41/55، 11/77، 2/60 و 58/41 درصد و در دشت شهرکرد، 41/61، 43/88، 24/84 و 67/54 درصد می باشد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که راندمان های کاربرد و کفایت سیستمهای آبیاری شیاری مزارع در این دشت ها درحد قابل قبول می باشند. همچنین پایین بودن راندمان انتقال باعث کاهش راندمان کل آبیاری شده است. استفاده از کانال های پوشش دار و ابنیه استاندارد برای مدیریت انتقال بهتر و کاربرد لوله های دریچه دار برای بهبود وضعیت توزیع جریان در سطح مزرعه می تواند مفید باشد.
    کلیدواژگان: ارزیابی، آبیاری جویچه ای، راندمان آبیاری
  • محمود اسکینی، حسین صمدی بروجنی، روح الله فتاحی ناوچی، محمد بزاز صفحات 105-113
    رفتار رسوبات چسبنده به دلیل خاصیت فلوکوله شدن، به عوامل متعدد فیزیکی و شیمیائی وابسته است. دراین تحقیق، به منظور بررسی تاثیر شوری بر ته نشینی رسوبات چسبنده معلق آزمایش هایی در فلوم دوار انجام شد. رسوبات مورد استفاده متشکل از 2/63 درصد رس، 1/36 درصد سیلت و 7/0 درصد ماسه بود. پروفیل سرعت و تنش برشی جریان با استفاده از دستگاه سرعت سنجADV اندازه گیری شد. مدت هر آزمایش360 دقیقه و زمان لازم برای رسیدن به غلظت تعادلی برای آزمایش های مختلف بین40 دقیقه تا 2ساعت بود. نتایج نشان می داد که سطوح مختلف شوری تقریبا نقش یکسانی درمیزان ته نشینی رسوبات دارند و به طورکلی روند ته نشینی رسوبات را تحت تاثیر قرار می دهند. در تنش برشی بالا (N/m2593/0) اعمال شوری در به تعادل رسیدن غلظت رسوبات معلق تاثیر ندارد و همانند آزمایش های انجام شده در آب غیر شور بین بستر و جریان حاوی رسوب به لحاظ ته نشین شدن رسوبات و جدا شدن رسوبات ته نشین شده از بستر تعادل به وجود آمد. اما در تنش برشی های پایین (N/m2299/0و 109/0) تاثیر شوری بیشتر نمایان بود. همچنین نتایج نشان داد در فرآیند ته نشینی پارامتر غالب تنش برشی است و تاثیر املاح موجود در آب به دلیل خصوصیات الکتروشیمیایی در تنش های برشی کوچک نمایان گردیده است.
    کلیدواژگان: رسوبات چسبنده، فلوم دوار، شوری، تنش برشی
  • مائده محمودیان شوشتری، شاهرخ زندپارسا، مهدی مهبد صفحات 115-124
    اکثر فرآیندهای مربوط به آب و خاک در مزرعه در وضعیت غیر اشباع صورت می گیرند. عوامل هیدرولیکی خاک را می توان با اندازه گیری رطوبت حجمی و بار فشار آب خاک در زمان های مختلف با روش معکوس برآورد کرد. از طرفی، اندازه گیری توام رطوبت حجمی و بار فشار آب خاک در مزرعه مشکل، وقت گیر و پرهزینه می باشد. در این مقاله، امکان برآورد عوامل هیدرولیکی خاک با اندازه گیری رطوبت حجمی و یا بار فشار آب خاک به تنهایی و یا اندازه گیری توام آن ها بررسی گردیده است. برای تعیین این امر، از مدل کامپیوتری ESHPIM2با روش معکوس استفاده شده است. در این مدل عوامل هیدرولیکی خاک با استفاده از الگوریتم ژنتیک و با حداقل نمودن تابع هدف بهینه می شوند. در این راستا، عوامل هیدرولیکی چهار سری از خاک های اراضی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیرازدر سه حالت ارزیابی گردیده است. در حالت اول از مدل ESHPIM2 با تابع هدف بر اساس اندازه گیری بار فشار آب خاک و در حالت دوم از مدل ESHPIM2 با تابع هدف بر اساس اندازه گیری رطوبت حجمی خاک استفاده شده است. همچنین در حالت سوم پارامترهای هیدرولیکی خاک با اندازه گیری توام رطوبت حجمی و بار فشار آب خاک برآورد گردیده اند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که برای خاک های مورد مطالعه، با اندازه گیری بار فشار آب خاک جهت تعیین عوامل هیدرولیکی خاک با روش معکوس برای مدل ESHPIM2 نسبت به اندازه گیری رطوبت حجمی خاک به تنهایی و اندازه گیری توام رطوبت حجمی و بار فشار آب خاک، جواب های مناسب تری حاصل می گردد.
    کلیدواژگان: برآورد عوامل هیدرولیکی خاک، روش معکوس، الگوریتم ژنتیک، نمودار مشخصه ی رطوبتی، مدل ESHPIM2
  • محمدرضا نیک پور، داود فرسادی زاده، علی حسین زاده دلیر، جواد بهمنش، فریناز شجاع صفحات 125-134
    امواج ضربه ای عمدتا در هنگام عبور جریان فوق بحرانی در کانال های غیر منشوری به وجود می آیند. در تحقیق حاضر مقادیر ارتفاع و سرعت لحظه ای در نقاط مختلف امواج ضربه ای به ازای چهار عدد فرود مختلف در دو تبدیل با نسبت همگرایی ثابت و با زوایای همگرایی 6/7 و 3/21 درجه (مدل های یک و دو)، اندازه گیری شد. همچنین به منظور شبیه سازی سه بعدی از مدل های آشفتگی RNGk-ε و RSM استفاده گردید. میانگین خطای نسبی محاسبه پروفیل سطح موج توسط مدل های آشفتگی مذکور به ازای عدد فرود 7 در مدل یک به ترتیب 82/1درصد و 06/1درصد و در مدل دو به ترتیب 46/3درصد و 67/2درصد بدست آمد. همچنین میانگین خطای نسبی محاسبه سرعت موج به ازای شرایط فوق در مدل یک به ترتیب 35/2درصد و 44/1درصد و در مدل دو به ترتیب 75/5درصد و 23/3درصد حاصل شد. نتایج حاکی از آن بود که مدل آشفتگی RSM در شبیه سازی امواج ضربه ای عملکرد بهتری به همراه دارد.
    کلیدواژگان: امواج ضربه ای، تبدیل همگرا، جریان فوق بحرانی، مدل آشفتگی
|
  • Hossein Khozeymehnezhad, Mehdi Ghomeshi, Mahmood Hafaeeibajestan Pages 1-12
    Already many studies have been done on the mechanism of scour around hydraulic structure especially bridges and methods for control or reduction of scour around them have been investigated and evaluated. In the field of scour around bridges, researches are more focus on scour of piers in compare with abutment. While the review of available information on the bridge required cost, the major problems are related to abutment. There fore most costs has spent in this part. One of the methods used to reduction of scour is collar. Collar is the flat plate with small thickness that can be installed around the piers or abutment. In this research 93 set of experiments are performed to find the effect of different dimensions of symmetrical and unsymmetrical collars on reduction of scour around bridge abutment. Results show that increasing dimensions of both collars will increase the efficiency of performance. Comparing of both collars indicated, when the upstream width of collar was larger than its downstream width, its performance will be better than the symmetrical collar with uniform area. The influences of installing elevation of symmetrical collars were also investigated. The results show that the collars installed bellow the bed level have less scour in compare with the one installed on the bed or above the bed.
    Keywords: Scour, Bridge stability, Abutment, Collar
  • Aliasghar Mirzaei, Yaser Yekaeimotlagh, Gholamali Sabaeh Pages 13-27
    Hydraulic conductivity coefficient of saturated soil as one of its important physical properties indicates water movement in soil. However Guelph permeameter method is very simple, it has a robust theoretical fundamental. The main difficalty of the Guelph method is the double depth experiments which causes negative or irrational results in some of Kfs values because of its heterogeneous equations This difficalty can be resolved by single depth analyses of Guelph equation set. This research is based upon the results of single and multiple depth analysis of Guelph method in comparison to inverted auger hole method at three different depths. Hydraulic conductivity depth variation was assessed by both inverted auger hole and Guelph permeameter methods. The experiments were performed in 30 holes at three different depths of 60, 90 and 120 centimeters and simultaneously the samplings were done at the holes for exploration experiments. The experimental results show that Guelphpermeameter analyses estimates three times at 60 centimeter depth and five times at 90 and 120 centimeters depth less than the results got by inverted auger hole method. Laplace analysis gets higher values and the results made by basic regression analysis of Richards have the least variations and were close to the two depth analysis. The variation of hydraulic conductivity had a decreasing trend with depths This lands. But, this variation was not constant and its gradient decreases through depth.
    Keywords: Keywords: Hydraulic conductivity, Guelph permeameter, Inverted auger hole, Single depth analyses
  • Farhad Imanshoar, Yousef Hasanzadeh, Mohammadreza Majdzadeh Pages 29-38
    Natural disturbances as well as man-made activities may cause an increase in sediment supply to rivers. Rivers naturally react to these changes to reach a new balance between imposed conditions. This accordance always lasted until the new dynamic equilibrium regains. The objective of this experimental study is to show the most remarkable features of the morphological responses of alluvial sand-bed channels reacting to changes in sediment supply. The observed results of this research indicate that for a constant rate of sediment concentration, the increase in flow discharge may be followed by channel section increasing. Also, channel widening trend with flow and sediment supply is steeper than no supply condition while increasing in sediment concentration increases the rate of change of widening. It was concluded that the stable channel width is greater with sediment supply than that of no supply conditions.
    Keywords: Keywords:Experimental study, Sediment concentration, Dynamical equilibrium, Sand, bed river
  • Adel Bavi, Saeid Boroomandnasab, Abedali Naseri Pages 39-50
    Variability on soil properties along a furrow and through a growth season causes the variability in infiltration rate and eventually leads to the variability on irrigation efficiencies. The aim of this study is to find if infiltration rate variability along a furrow affects irrigation efficiencies, i.e., Distribution Uniformity (DU), Application efficiency (Ea), Deep Percolation Ratio (DPR) and Tail Water Ratio (TWR), and how does the infiltration change spatially and temporally through a growth season. Soil had sandy clay loam texture. To achieve the goal of this study, two furrows with 140 m length and 1.83 m width were selected in Amir Kabir unit by Product Company in spring and summer Evaluation measurements were made in six furrows with 140 m length and 1.83 m width, grouped in two sets of three furrows each. The middle furrow in each set was used to conduct measurements and the other used as buffers. In the first group (uniform assumption) irrigation performances were calculated assuming uniform soil infiltration properties along the furrow, but the middle furrow of the second group (variable assumption) was divided to four sections each of which was 35 m and infiltration was calculated for each section separately, to calculate irrigation performances accounting for infiltration variability along the furrow. Also irrigation performances were simulated by both above mentioned assumptions. Then calculated irrigation performances were compared with performances simulated by the model, through growth season. Results indicated that if (CVf0) along a furrow is considered in estimating irrigation performances, DU will change significantly in compare to other performances. In which applying (CVf0=0.28), Du decreased 33% from uniform to variable assumption. But, the reduction of Ea was %6. DPR increased 26% from uniform to variable assumption, and TWR showed no changes by the change of the coefficient of variation of final infiltration.
    Keywords: Coefficient of variation of final infiltration, Spreadsheet model, Variable furrow, Uniform furrow, Irrigation efficiencies
  • Sasan Katorani, S.Mahmood Kashefipoor Pages 51-59
    In this research study the effect of different widths of baffles, different distances of baffles rows and bed slopes on structure's energy dissipation was investigated using the physical models of baffled apron drops with 3 different widths (7.5, 11.25 and 15cm), and 3 different row spaces (15, 22.5 and 30cm), and three bed slopes of drop (21.8, 25.6 and 35 degrees). In total a number of 120 experiments were carried out with different combinations of baffles size and spaces, bed slope and different discharges (15, 20, 25 and 30lit/s). The measured energy losses show that increasing of baffle width and row space increases the energy loss. Also the bed slopes of 25.6° and 35° have the maximum and the minimum energy losses, respectively. According to these experiments the model with the largest width and row space on the 25.6° bed slope has the maximum energy dissipation, when compares with the other considered models.
    Keywords: Energy dissipation, Baffled apron drop, Hydraulic structures, Energy dissipation structures
  • Fatemeh Behroozi, Javad Ahadian Pages 61-70
    Maroon irrigation and drainage network is located in the south east of Khuzestan province of Iran where the most regions the soils are chalky. In this research, the very specimens were gathered in the destroyed canal locations of existing irrigation network. Then, the various engineering tests were performed to determine of the physical, chemical and mechanical properties of the soil samples. The results showed that often destruction have occurred due to poor geotechnical condition of embankment such as swelling and dissolving of gypsum soils. In this research, the lime was used to rehabilitation of problematic soils which the content of lime in per cubic meter was 50, 100 and 200 kg. The consolidation tests were performed in order to investigate of mechanical properties of clay–gypsum soils. Findings showed that all contents have a significantly effect on decreasing the rate of soil consolidation. So that the calculations showed that at the maximum and minimum cases, the consolidation coefficient decreases to 50 and 4 times for 100 kg content of lime respectively. Moreover, findings showed that the 50% time of consolidation in the first loading, increases to 26 times rather that natural soil of zone for 50 and 100 kg content of lime. In addition, the results showed that the compression index 180 times decreased for 50 kg content of lime. While, the swelling index in rehabilitated samples were smaller than the natural soils also. For 50 kg content of lime, this index decreased to about 7 times.
    Keywords: limestone, gypsum, soils, irrigation systems, drainage, Consolidation
  • Amir Porhaghi, Alimohammad Akhondali, Fereydoon Radmanesh, Seyedyahya Mirzaee Pages 71-82
    Today, the drought and increasing water demand faced groundwater sources to challenge. Hence the need of the optimized water sources management has indicated its specific importance. This study has been implemented in order to manage the aquifer exploitation of the Nourabad plain in the drought conditions and this has been done by the finite differentiation modeling. To provide the conceptual model of the plain the geological log, observation and exploration wells, geological aspects, and the well’s hydrograph were used and after that, the model was provided. Then, the aquifer’s condition for October 2012 to October 2014 was predicted. The plain prediction hydrograph indicates the decrease of the groundwater level (-1.55m) for two next years. The model implementation in drought conditions shows that in these conditions the groundwater level decreases with the average of (-2.05m) which with the 20 % decrease of the discharge of the exploitation wells in these conditions this amount decreases to (-1.3m) and the aquifer balance improves with the average of 3.5 million cubic meters.
    Keywords: Aquifer, MODFLOW Model, Groundwater, Nourabad plain
  • Kobra Neysi, Mahmood Shafaeebajestan, Mehdi Ghomeshi, Seyedmahmood Kashefipoor Pages 83-93
    Stilling basins of sudden expansion are one of the energy dissipater structures which can dissipate most of the kinetin energy of the flow through hydraulic jump. In this structure the sequent depth ratio is less and the jump length is more than in classical jump. Since the roughening on the stilling bed can reduce both sequent depth ratio and jump length and its effect have not been investigated before, this study was conducted. In this study many tests are conducted in a relatively large flume size of 80 centimeter wide and 12 meter length. The sudden expansion ratio was 0.33 and tests were conducted for Froude numbers in the range of 2-10. The final results of this study show that for roughened bed sudden expansion stilling basin, the sequent depth ratio is 53 percent and the jump length was found to be 25 lower than in classical jump.
    Keywords: Hydraulic jump, Stilling basin, Abruptly expansion, Roughened bed
  • Hamed Riahifarsani, Mohammadreza Nouriimamzadehei, Rohallah Fatahinafchi, Seyedhassan Tabatabaee Pages 95-104
    Agriculture development and improvement of soil and water resources productivity mainly depends on irrigation efficiency and reduction of water losses. This research was conducted in Borougen, Khanmirza and Shahrekord plain during 2010 growing season in order to evaluate the furrow irrigation systems. Evaluation of furrow irrigation systems were carried out in Potato fields in Borujen and maize fields in Khanmirza and Shahrekord plains. According to the results, application, conveyance, adequacy and overall irrigation efficiencies of Borujen plain were calculated 49.27, 83.65, 98.22 and 41.53 in percent, respectively. Such values for Khanmirza plain were 55.41, 77.11, 60.2 and 41.58 percent and those of Shahrekord plain were, 61.41, 88.43, 84.24, 54.67 percent, respectively. The results show that the application and adequacy efficiencies of furrow irrigation systems in these plains are acceptable. The overall irrigation efficiency was low mainly due to conveyance efficiency. Lining the transmission canals, using the standard structures and using of gated pipes, instead of traditional methods especially in furrow irrigation, is recommended and can be useful for improving distribution efficiency on farm.
    Keywords: Evaluation, Furrow irrigation, Irrigation efficiency
  • Mahmood Eskini, Hossein Samadiborojeni, Rohallah Fatahinavchi, Mohammad Bazaz Pages 105-113
    Behaviors of cohesive sediments are influenced by many physicochemical properties. In this study in order to investigate salinity effects on time variation of suspended cohesive sediment concentration some experimental tests were conducted in an annular flume. Sediment samples were composed 63.2% of clay, 36.1 %of silt and 0.7% of sand. Velocity and shear stress profiles were measured by ADV velocimeter. Duration for each experiment was 360 minutes and the equilibrium condition was occurred in ranging of 40 min to 2 hours, for different tests. The results showed that different level of salinity has similar effect on flocculation of cohesive sediments. In a higher value of shear stress (i.e. 0.593 N/m2) the salinity hadn’t significant effect on reaching of suspended cohesive sediment to an equilibrium condition, but in a lower value of shear stress (i.e. 0.299 N/m2) the salinity had more significant effect. The results also showed that in flocculation processes of cohesive sediments shear stress was an effective parameter comparing to salinity.
    Keywords: Cohesive sediments, Annular flume, Salinity, Shear stress
  • Maedeh Mahmodianshoshtari, Shahrokh Zandpars, Mehdi Mahbod Pages 115-124
    Most processes of soil and water in the field occur in unsaturated conditions.In the field, It’s possible to estimate soil hydraulic properties by measurement of soil water content and soil water pressure head in different times, using inverse method. In the other hand, it’s difficult, time consuming and costly to measuring soil water content and water pressure head simultaneously. So, in this paper, the possibility of predicting soil hydraulic properties by measurement of soil water content or water pressure head separately were studied. To do this job, ESHPIM2, an inversion approach computer model, has been used. In this model, soil hydraulic parameters are optimized to reach the minimum value of objective function (Summation of squared differences between measured and predicted soil water content or water pressure head) using genetic algorithm. Soil hydraulic parameters of four soil series at Agricultural College of Shiraz University were studied in three cases. In the first case, the ESHPIM2 model with the objective function based on measuring the soil water pressure head and in the second case, the ESHPIM2 model with the objective function based on measuring the soil water content are used. Moreover, in the third case, soil hydraulic parameters are estimated by measuring soil water content and soil water pressure simultaneously. The results show that soil hydraulic parameters are predicted more appropriately by measuring soil water pressure head than soil water content in studied soils by inverse method using ESHPIM2 model.
    Keywords: Estimating soil water properties, Inverse method, Genetic algorithm, Soil water retention curve, ESHPIM2 model
  • Mohammadreza Nikpoor, Davood Farsadizadeh, Ali Hosseinzadeh Dalir, Javad Behmanesh, Farinaz Shoja Pages 125-134
    Shock waves are often occurring during passage of supercritical flow in the non-prismatic channels. In the present study, values of height and instantaneous velocities were measured in various points of shock waves observed in two contractions with fixed convergence ratio and convergence angles of 7.6 and 21.3 degrees for four Froude Numbers (models 1 and 2). RNGk-ε and RSM turbulence models were used for 3-D simulation. The average relative errors of wave profile calculation for Fr1=7.0 using the mentioned turbulence models were 1.82% and 1.06% for the model 1, 3.46% and 2.67% for the model 2, respectively. Also, wave velocity values were 2.35% and 1.44% for the model 1, 5.75% and 3.23% for the model 2, respectively. The results showed that the RSM model performed slightly better than RNGk-ε model in simulating of shock waves.
    Keywords: Shock waves, Contraction, Supercritical flow, Turbulence model