به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

steady flow

در نشریات گروه آب و خاک
تکرار جستجوی کلیدواژه steady flow در نشریات گروه کشاورزی
تکرار جستجوی کلیدواژه steady flow در مقالات مجلات علمی
  • لیلا هاشمی*، سید محمود کاشفی پور، مهدی قمشی، محمد بهرامی یاراحمدی

    آبشستگی موضعی پیرامون پایه های پل یکی از مهم ترین عوامل تخریب پل ها است. ازاین رو، بررسی عمق آبشستگی پیرامون گروه پایه های پل امری ضروری است. در این پژوهش اثر زاویه انحراف گروه پایه تک ستونی در دو آرایش 2×1 و 3×1 نسبت به جهت جریان روی بیشینه عمق آبشستگی پیرامون گروه پایه مورد بررسی قرار گرفت. گروه پایه در آرایش 2×1 در زوایای انحراف صفر تا 90 درجه و در آرایش 3×1 در زوایای انحراف صفر تا 45 درجه تحت شرایط جریان ماندگار قرار گرفت. نتایج نشان داد افزایش زاویه انحراف گروه پایه بر بیشینه عمق آبشستگی پیرامون پایه اول تقریبا بی اثر است؛ اما تاثیر بسیاری بر بیشینه عمق آبشستگی، توسعه زمانی آن و گسترش حفره آبشستگی پیرامون پایه های دوم و سوم در آرایش های مختلف گروه پایه دارد. بیشینه عمق آبشستگی گروه پایه در هر دو آرایش مختلف در زاویه انحراف 30 درجه به وقوع پیوست که در آرایش 2×1 پیرامون پایه دوم و به میزان 13/33 درصد بیش از پایه اول و در آرایش 3×1 پیرامون پایه سوم و به میزان 21/57 درصد بیش از پایه اول دیده شد.

    کلید واژگان: آبشستگی موضعی، گروه‎پایه، زاویه انحراف، جریان ماندگار
    L. Hashemi*, S. M. Kashefipour, M. Ghomeshi, M. Bahrami Yarahmadi

    Local scour around bridge piers is one of the most significant factors for the bridges’ destruction. Therefore, it is necessary to investigate the scour depth around the bridge piers. The effect of the skew angle of the single-column pier group related to the flow direction in two different arrangements including 1×2 and 1×3 piers on the maximum scour depth around the pile group was investigated in this study. The experiments were carried out under steady flow conditions. The pier group was placed in the 1×2 arrangement at the skew angles of 0 to 90 degrees and in the 1×3 arrangement at the skew angles of 0 to 45 degrees. The results showed that increasing the skew angle of the pier group is almost ineffective on the maximum scour depth around the first pier. However, it has a great effect on the maximum scour depth, its temporal development, and the expansion of the scour hole around the second and third piers in different arrangements of the pier groups. The maximum scour depth of the pier group in both different arrangements occurred at a skew angle of 30 degrees, in the arrangement of 1×2 around the second pier and by 13.33% more than the first pier and in the arrangement of 1×3 around the third pier and by 21.57% more than the first pier.

    Keywords: Local Scour, Pier Group, Skew Angle, Steady Flow
  • علیرضا محمدی، هادی نوروزی، جلال بازرگان*
    توزیع فشار در هر دو تحلیل یک بعدی و دو بعدی جریان ماندگار در محیط متخلخل درشت دانه اهمیت فراوانی دارد. در پژوهش حاضر، توزیع فشار به صورت آزمایشگاهی در طول و ارتفاع محیط سنگریز برای سه دانه بندی ریز، متوسط و درشت در سه طول 5/0، 1 و 5/1 متری بررسی شده است. برای اندازه گیری فشار از پیزومتر در کف و دیواره های فلوم آزمایشگاهی استفاده شده است. داده های آزمایشگاهی نشان می دهد که؛ در بخش های اولیه محیط سنگریزه ای توزیع فشار واقعی (ثبت شده در آزمایشگاه) با فشار هیدرواستاتیک همخوانی نسبتا مناسبی داشته و با نزدیک شدن به انتهای محیط سنگریزه ای و افزایش انحنای سطح آب، اختلاف فشارهای مذکور افزایش می یابد. متوسط میانگین خطای نسبی (MRE) بین فشار واقعی و فشار هیدرواستاتیک برای دو نقطه انتهایی محیط سنگریز برای سه دانه بندی مذکور در محیط 5/0 متری به ترتیب برابر با 34/36، 36/32 و 64/33 درصد، برای طول 1 متری به ترتیب برابر با 63/33، 17/28 و 34/29 درصد و برای طول 5/1 متری نیز به ترتیب برابر با 46/39، 66/25 و 62/27 درصد به دست آمده است. به عبارت دیگر، برای بررسی جریان ماندگار در محیط متخلخل درشت دانه، استفاده از فشار واقعی باعث افزایش دقت در روند محاسبات خواهد شد.
    کلید واژگان: توزیع فشار واقعی، توزیع فشار هیدرواستاتیک، جریان ماندگار، مصالح زهکشی
    Alireza Mohamadi, Hadi Norouzi, Jalal Bazargan *
    Pressure distribution is of utmost importance in both 1D and 2D analysis of steady flow in coarse-grained porous media. In the present study, the pressure distribution in length and height of the gravel media has been investigated in a experimental for three gradations of small, medium, and large in three lengths of 0.5, 1, and 1.5 meters. A piezometer is used to measure the pressure on the floor and walls of the laboratory flume. Experimental data show that; in the initial parts of the gravel media, the real pressure distribution (recorded in the laboratory) has relatively a good agreement with the hydrostatic pressure, and as the end of the gravel media is approached and the increase of water level curve, the pressure difference increases. The average Mean Relative Error (MRE) between the real pressure and the hydrostatic pressure for the two endpoints of the gravel media for the three gradations mentioned in the 0.5 meter media are respectively equal to 36.34%, 32.36%, and 33.64%, for 1 meter length is equal to 33.63%, 28.17%, and 29.34% respectively and for 1.5 meter length, it is equal to 39.46%, 25.66%, and 27.62% respectively. In other words, to check the steady flow in the coarse-grained porous media, the use of real pressure will increase the accuracy of the calculation process.
    Keywords: Drainage Materials, Hydrostatic Pressure Distribution, Real Pressure Distribution, Steady flow
  • امیرسجاد ملکی، غلامرضا عزیزیان*، سید آرمان هاشمی منفرد
    سابقه و هدف
    سیلاب‏ یکی از حوادث طبیعی است که باعث تغییرات چشم گیر ریخت شناسی در بستر رودخانه ها و اراضی مجاور آن ها می شود. این جابجایی ها و تغییرات ممکن است خسارات مالی و جانی جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد. از اینرو نقش مطالعات ریخت شناسی در رودخانه ها، تعیین کمی وکیفی عکس العمل رودخانه و پیش بینی روند تغییرات کوتاه مدت و دراز مدت آن تحت جریان های سیلابی از موضوعات مهم در مهندسی رودخانه می باشد. در جریان های سیلابی، تداخل جریان در مقطع اصلی کانال و سیلاب دشت، باعث انتقال مومنتم و پیچیدگی در الگوی جریان از کانال اصلی به سیلاب دشت می گردد. به دلیل دینامیکی بودن این وقایع از معیارهای آماری، تجربی و نیمه تجربی به منظور تعیین ابعاد کانال های پایدار رژیمی استفاده می گردد. امروزه استفاده از مدل های دو بعدی برای بررسی رفتار رژیم کانال ها نسبت به روش های تجربی که جریان یک بعدی فرض می شود، برتری دارد. در رابطه با بررسی الگوی جریان و انتقال رسوب در کانال های آبرفتی مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی بسیاری انجام شده است اما به صورت عددی مطالعه ی چندانی صورت نگرفته است. در این تحقیق، رفتار وهندسه کانال ذوزنقه ای مرکب با استفاده از مدل MIKE21 برای دونوع جریان دایمی و غیردایمی سیلابی بررسی شده است. ابعاد نهایی مقطع رژیم کانال بدست آمده از مدل سازی تحت جریان دایمی، اختلاف کمتری بامقادیر مشاهداتی در مقایسه با نتایج بدست آمده از مدل سازی تحت جریان غیردایمی را نشان داد.
    مواد و روش ها
    جهت مطالعه رفتار کانال اصلی در جریان سیلابی، جریان به صورتی انتخاب گردیده است که پهنه های سیلابی در حالت قبل از آستانه حرکت قرار داشته باشد. ابتدا مقطع کانال ذوزنقه ای مرکب با مرزهای فرسایش پذیر تحت جریان دایمی مقطع پر توسعه داده شد و سپس رفتار و هندسه کانال ذوزنقه ای توسعه یافته تحت جریان سیلابی دایمی و غیردایمی مورد مطالعه قرار گرفت. در گام اول مدل سازی جریان دایمی، شرایط جریان در کانال در یک نقطه معین نسبت به زمان ثابت می باشد که به معنی یکسان بودن سرعت در طول جریان و عمق متوسط جریان است. در گام دوم مدل سازی، بررسی جریان غیردایمی در طول کانال با شرایط مشابه گام اول بررسی شد با این تفاوت که دبی ورودی به صورت متغیر در زمان می باشد.
    یافته ها
    نتایج نشان دادهنگامی که مقطع اصلی کانال پر است، تغییر قابل توجهی در عرض کانال اصلی ایجاد نمی شود، اما عرض کانال اصلی برای جریان های سیلابی نسبت به مقطع پر به سرعت افزایش می یابد. متوسط اختلاف نسبی بدست آمده نسبت به داده های آزمایشگاهی درپارامترهای عرض بالا وپایین مقطع ذوزنقه ای و همچنین عمق جریان در شرایط جریان دایمی به ترتیب 96/0، 88/0و 98/0و در شرایط جریان غیردایمی نیز متوسط اختلاف نسبی بدست آمده پارامترهای عرض بالا و پایین مقطع ذوزنقه ای و عمق جریان به ترتیب 12/1، 15/1و 05/1می باشد. با توجه به معادلات انتقال رسوب موجود در نرم افزار، رابطه انتقال رسوب انگلند هانسن به عنوان رابطه انتقال رسوب مناسب برای پارامترهای ابعادکانال انتخاب گردید که توانست پیش بینی نزدیک تری به مقادیر آزمایشگاهی داشته باشد.
    نتیجه گیری
    یک کانال آبرفتی مقطع پرپایدار، هنگامی که درمعرض سیلاب قرارمی گیرد، به سمت یک کانال پایدارجدید متمایل می گردد. درشرایط جریان دایمی، برآورد نتایج عمق وعرض کانال پایدار درمدل MIKE21 درمقایسه بانتایج حاصل ازجریان غیردایمی دقت بیشتری دارد. همچنین مقادیر عرض، عمق وغلظت رسوب پیش بینی شده کانال توسط نرم افزارفوق نسبت به روش های طراحی کانال پایدارنظیر برونلی، ون راین و WBP بهتر تخمین زده شده است. در تمامی مدل ها، عرض کانال تقریبا طی 3ساعت ابتدایی به سرعت افزایش می یابد وپس از آن به مرحله ی تعادل نزدیک می شودو از سرعت فرسایش کانال کاسته می شود. با افزایش دبی تاحدود 15لیتربرثانیه عمق وعرض کانال باشدت بیشتری تغییر یافته وسپس این تغییرات تقریباثابت می گردد.
    کلید واژگان: مقطع رژیم، سیلاب، Mike21، جریان دائمی، جریان غیردائمی
    Amirsajad Maleki, Gholamreza Azizyan *, Seyed Arman Hashemi Monfared
    Background and objectives
    Floods are one of the natural events that cause significant morphological changes in riverbeds and adjacent lands, which result in financial, human, and other losses. When a flood occurs, the interference of the flow in the main channel and the flood plain causes the transfer of movement and complexity in the flow pattern from the main channel to the flood plain. Due to the dynamic nature of these events, statistical, experimental, and semi-experimental criteria are used to determine the dimensions of stable regime channels. Nowadays, the use of two-dimensional models to study the behavior of the regime channels has a superior advantage over the empirical and theoretical approaches, which are based on one-dimensional. There haven't been many numerical studies done on the flow pattern and sediment transport in alluvial channels, but there have been a lot of experimental studies. In this study, the behavior and hydraulic geometry of the trapezoidal compound channel have been investigated using MIKE21software for type of steady and unsteady overbank flow and Finally, the results of modeling in steady flow conditions showed less difference with real values than in unsteady flow conditions.
    Materials and methods
    In order to study the behavior of the main channel in the flood flow, the flow has been selected in such a way that the flood plain are in the state before the movement threshold. First, the compound trapezoidal channel section with fully losses boundaries/ with fully mobile boundaries was developed under bankfull flow, and then the behavior and geometry of the developed trapezoidal channel (regime channel) were evaluated under type of steady and unsteady flows. In the first step of permanent steady flow modeling, the flow conditions in the channel at a certain point are constant with respect to time, which means that the speed along the flow and the average depth of the flow are the same. In the second step of the modeling, the unsteady flow along the channel was checked with the same conditions as the first step, with the difference that the input discharge is variable in time.
    Results
    The results showed that when the cross-section of the main channel is full of water, there was no significant change in the width of the main channel, but the width of the main channel in overbank flows is higher than the full section and increases rapidly. The mean relative differences obtained at upstream and downstream width trapezoidal section, and flow depth in steady flow conditions are0.96, 0.88, and0.98,respectively, and in unsteady flow conditions, the average relative difference obtained at parameters upstream and downstream width trapezoidal section, and flow depth in steady flow conditions are1.12, 1.15and1.05,respectively. According to the sediment transport equations available in the software, the England-Hansen sediment transport relationship chosen as the appropriate relationship for the parameters of the channel dimensions, which can be more predictable to laboratory values.
    Conclusion
    An stable alluvial channel with a bankfull, when subjected to flooding, tilts towards a new stable channel.Under steady flow conditions, estimating the results of the depth and width of a stable alluvial channel in the MIKE21model is more accurate than the results obtained from unsteady flow. Also, the values of width, depth and sediment concentration predicted by the above software are better estimated than the sustainable channel design methods such as brownlie, vanrajin and WBP. In all models, the width of the channel increases rapidly over the first 3hours, and then approaches the balance stage and the channel erosion rate decreases. As the discharge increases up to 15liters per second, the depth and width of the channel is more severe and then these changes are almost constant.
    Keywords: regime section, overbank, Mike21, steady flow, Unsteady flow
  • عبدالرضا ظهیری*، مرجان پارس مهر، محمد بی جن خان، امیراحمد دهقانی

    به دلیل اثرات منفی محیط زیستی سدهای مخزنی، مخازن نگهداشت سیل یا مخازن تاخیری سیلاب به عنوان یک راهکار جایگزین برای مدیریت و کاهش خسارات سیل در چند دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته اند. بررسی پیشینه تحقیق نشان می دهد که مطالعات عددی و آزمایشگاهی محدودی در این زمینه انجام شده است، لذا در این تحقیق با بررسی آزمایشگاهی عوامل موثر بر نحوه عملکرد مخازن نگهداشت در آزمایشگاه هیدرولیک آب و رسوب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 2018، اثر میزان زبری بستر آبراهه اصلی بر میزان دبی ورودی به مخزن نگهداشت در کنترل دبی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با واسنجی برخی معادلات ضریب دبی سرریز جانبی،  قابل تعمیم بودن استفاده از روابط جریان ماندگار برای جریان غیرماندگار بررسی شد. برای مدل سازی، یک مخزن فلزی از طریق سرریز جانبی لبه پهن به بدنه کانال متصل شد. سه ارتفاع زبری بستر فلوم در محدوه 06/0 تا 15 میلی متر و همچنین سه طول سرریز جانبی در محدوده 30 تا 90 سانتی متر مورد استفاده قرار گرفت. آزمایش ها تحت شرایط جریان غیرماندگار و با سه هیدروگراف ورودی با دبی های اوج 17، 25 و 33 لیتر بر ثانیه و زمان پایه 504 ثانیه انجام شد. با استفاده از حسگرهای دیجیتالی، عمق جریان در هر لحظه در کانال و مخزن ثبت و دبی متوسط جریان ورودی به مخزن محاسبه گردید. بر اساس نتایج، استفاده از روابط ضریب دبی سرریز جانبی جریان ماندگار برای جریان غیرماندگار قابل تعمیم نیست لذا بر مبنای تیوری بدون بعدسازی پی باکینگهام، روابطی برای محاسبه دبی متوسط جریان ورودی به مخزن نگهداشت و مدت زمان پرشدن آن ارایه گردید که بیشینه خطای محاسباتی برای دبی متوسط جریان ورودی به مخزن و زمان پر شدن مخزن کمتر از 15 درصد بوده است. همچنین تغییرات زبری بستر آبراهه می تواند تا 25 درصد باعث افزایش دبی متوسط ورودی به مخزن جانبی شود.

    کلید واژگان: دبی متوسط جریان ورودی به سرریز، ارتفاع زبری بستر، طول سرریز جانبی، جریان ماندگار
    Abdolreza Zahiri *, Marjan Parsmehr, Mohammad Bijankhan, AmirAhmad Dehghani

    Due to increasing negative environmental impacts of storage dams, detention basins have been considered as an alternative solution instead of construction of concrete dams for reduction of flood damage in recent decades. Literature reviews on detention basins show that there are limited numerical and experimental studies in this regard. In this research the effect of bed roughness height of main channel on the inflow discharge has been investigated by considering the effective factors on the efficiency of basins in laboratory of Gorgan University in 2018.  Also, the general ability of using steady flow equations for unsteady flow was investigated by calibrating some of the discharge coefficient equations. For simulation, a metal tank was connected to a channel through a broad side weir. Three bed roughness heights of the flume in the range of 0.06 to 15 mm as well as three lengths of side weirs in the range of 30 to 90 cm were utilized. The experiments were carried out under unsteady flow condition by three inflow hydrographs with peak discharges of 17, 25 and 33 l/s and a base time of 504s. The flow depth was measured instantaneously by transmitter and the average inflowing discharge into the detention pond was calculated. According to the results, use of lateral flow discharge coefficient relationships of the steady flow cannot be generalized for unsteady flow. So, based on dimensional analysis of the Π-Buckingham theory, some relationships have been proposed for calculation of the average inflow rate into the detention pond and also for filling time of the pond. The maximum errors for calculation of the average inflow rate as well as the filling time of the basin were less than 15 percent. Also, increasing the streambed roughness can increase the average inflow rate to the detention basin by 25 percent.

    Keywords: average inflowing discharge, roughness height of bed, length of side weir, Steady flow
  • مهرنگ دوستی رضایی، کامران زینال زاده*، سینا بشارت، بابک امیرعطایی

    در دهه های اخیر، عوامل متعددی مانند افزایش جمعیت، محدودیت منابع آب های سطحی به دلیل کاهش بارندگی و برداشت بیش از اندازه از آبخوان ها، باعث افت شدید سطح آب زیرزمینی در بسیاری از دشت های ایران از جمله دشت سلماس واقع در استان آذربایجان غربی شده است. در این مطالعه، مدل عددی آبخوان دشت سلماس با استفاده از مدل MODFLOW در محیط نرم افزار GMS در دو حالت جریان ماندگار (شهریورماه سال آبی 95-94) و جریان غیر ماندگار (از مهرماه تا مردادماه سال آبی 96-95) تهیه گردید. پارامترهای ورودی مدل به ازای مقادیر اندازه گیری شده تراز آب زیرزمینی در موقعیت چاه های مشاهده ای واسنجی و در بازه زمانی شهریورماه سال آبی 96-95 تا مردادماه سال آبی 97-96 صحت سنجی گردید. درنهایت، سطح آب زیرزمینی با اعمال 6 سناریو شامل کاهش 10 تا 30 درصدی پمپاژ چاه ها و افزایش 5 تا 15 درصدی میزان بارندگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج سناریوهای مورد مطالعه نشان داد که کاهش نرخ پمپاژ چاه ها، شرایط منابع آب زیرزمینی را به طور معنی دار بهبود می د هد، به طوریکه با کاهش نرخ پمپاژ چاه ها به میزان 30% ، ضمن جبران کمبود مخزن آبخوان، حجم آب زیرزمینی به میزان 66/13 میلیون مترمکعب افزایش خواهد یافت. این در حالی است که افزایش 15 درصدی در میزان بارش سالانه، تنها 5/0 میلیون مترمکعب موجب بهبود وضعیت آبخوان خواهدشد. کاهش میزان نرخ تخلیه توسط چاه های بهره برداری، موجب کاهش میزان جریان آب زیرزمینی ورودی به محدوده آبخوان از 98/41 میلیون مترمکعب در شرایط واسنجی مدل به 7/38 میلیون مترمکعب در شرایط کاهش 30 درصدی نرخ تخلیه چاه ها گردید. با این حال، افزایش میزان بارندگی، موجب تغییرات قابل توجهی در میزان جریان های ورودی و خروجی آب زیرزمینی نگردید. همچنین، نتایج بیانگر این است که سناریوهای مدیریتی مانند جلوگیری از اضافه برداشت چاه های مجاز و انسداد چاه های غیرمجاز نسبت به سناریوهای اقلیمی محتمل اثرات قابل توجه تری بر بهبود وضعیت منابع آب زیرزمینی دارد.

    کلید واژگان: بهبود منابع آب زیرزمینی، جریان غیرماندگار، جریان ماندگار، مدیریت پایدار، GMS
    Mehrang Dousti Rezaie, Kamran Zeinalzadeh *, Sina Besharat, Babak Amirataee

    In recent decades, several factors such as population growth, limited surface water resources due to reduced rainfall, and over-withdrawal of aquifers have caused a sharp drop in groundwater levels (GWLs) in many plains of Iran, including Salmas plain located in the province of West Azerbaijan. In this study, the numerical model of the Salmas plain aquifer was prepared using MODFLOW model in GMS software in both states of steady flow (September 2015) and non-steady flow (from September 2016 to August 2017). The input parameters of the model were calibrated for the measured values of GWL at the location of observation wells and validated from August 2016 to July 2018. Finally, the GWL was investigated applying 6 scenarios including a 10% to 30% decrease in pumping wells and a 5% to 15% increase in rainfall. The results of studied scenarios showed that reducing the pumping rate of the wells significantly improves the condition of groundwater resources. By reducing the pumping rate of the wells up to 30%, the volume of groundwater will increase by 13.66 mcm and shortage of the aquifer reservoir will be compensated. However, 15% increase in annual rainfall will improve the condition of the aquifer by only 0.5 mcm. Results show that reducing the rate of withdrawal from wells reduced the amount of groundwater flow entering the aquifer from 41.98 mcm in the calibration state of the model to 38.7 mcm in terms of 30% reduction of discharge rate in the wells. However, the increase in rainfall did not cause significant changes in the amount of groundwater inflow and outflow. The results of this study indicate that management scenarios such as preventing over-withdrawal from authorized wells and blocking unauthorized wells have more significant effects on improving the GWL than possible climatic scenarios.

    Keywords: GMS, improvement of groundwater resources, Steady flow, sustainable management, Unsteady flow
  • هادی نوروزی*، جلال بازرگان

    تحلیل جریان ماندگار درون مصالح سنگریزه ای با استفاده از دو روش تیوری جریان های متغیر تدریجی که جریان را به صورت یک بعدی تحلیل می کند و حل معادله پارکین که جریان را به صورت دو بعدی تحلیل می نماید، انجام می شود. محاسبه گرادیان هیدرولیکی (i) در هر دو روش اهمیت بالایی دارد. اغلب پژوهش های انجام شده در این زمینه در محیط های سنگریزه ای همگن انجام شده و بررسی های محدودی در زمینه جریان در محیط های سنگریزه ای غیر همگن صورت گرفته است. در این تحقیق، از نتایج آزمایش های موجود در محیط سنگریزه ای همگن و غیر همگن افقی که سه لایه مصالح با اندازه ذرات درشت، متوسط و ریزدانه بر روی هم قرار گرفته اند، استفاده شده است. در داده های آزمایشگاهی استفاده شده در پژوهش حاضر، تغییرات گرادیان هیدرولیکی نسبت به سرعت جریان در هر یک از سه لایه همگن، به صورت جداگانه و متفاوت در دسترس بوده و هم چنین تغییرات مذکور در محیط غیر همگن افقی متشکل از سه لایه نیز به صورت جداگانه در دسترس بوده است. با توجه به اینکه جهت تشکیل محیط غیر همگن افقی، لایه های همگن درشت، متوسط و ریز به ترتیب بر روی یکدیگر قرار گرفته اند، در راهکار ارایه شده در پژوهش حاضر نیز داده های جریان ماندگار محیط همگن با همان ترتیب در الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) جهت بهینه یابی ضرایب رابطه دوجمله ای (a, b) و به تبع آن محاسبه گرادیان هیدرولیکی قرار داده شده اند. به عبارت دیگر، در پژوهش حاضر مقادیر مربوط به ضرایب a, b معادل در محیط سنگریزه ای غیر همگن افقی با توجه به نحوه قرارگیری لایه های همگن بر روی یکدیگر و فقط با استفاده از داده های جریان ماندگار در محیط همگن (درشت دانه، متوسط و ریز دانه) بهینه یابی شده و نتایج بیانگر آن است که، اختلاف میانگین خطای نسبی (MRE) راهکار ارایه شده در پژوهش حاضر نسبت به شرایطی که از داده های جریان در محیط غیر همگن افقی به طور مستقیم جهت محاسبه ضرایب a, b و به تبع آن گرادیان هیدرولیکی استفاده شود، برابر با 38/1 درصد می باشد.

    کلید واژگان: الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO)، جریان ماندگار، گرادیان هیدرولیکی، مصالح زهکشی غیر همگن افقی
    Hadi Norouzi *, Jalal Bazargan

    The analysis of steady-state flow within rockfill materials is performed using two methods of gradually varied flow theory that analyzes the flow as one-dimensional and the Parkin equation that analyzes the flow as two-dimensional. The calculation of the hydraulic gradient (i) is of great importance in both methods. Most of the research in this area has been done in homogeneous rockfill materials and limited studies have been carried out on the flow in heterogeneous rockfill materials. In this study, we used the results of experiments in homogeneous and horizontal heterogeneous rockfill materials with three layers of aggregates with large, medium and small size. In the experimental data used in the present study, changes in hydraulic gradient relative to the flow velocity in each of the three homogeneous layers were available separately and also the changes in the horizontal heterogeneous media consisting of three layers were available separately. Due to the fact that in order to form a horizontal heterogeneous rockfill media, large, medium, and small homogeneous layers are placed on top of each other, respectively, in the approach presented in the present study, the data of the steady flow of homogeneous media are placed in the same order in the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm to optimize the coefficients of the binomial equation (a, b) and consequently the calculation of hydraulic gradient. In other words, in the present study, the values of the coefficients a, b, equivalent to the horizontal heterogeneous media, depending on how the homogeneous layers are placed on top of each other and only using the data of steady flow in the homogeneous media (large, medium and small size) Optimized. The results show that the difference of mean relative error (MRE) the approach presented in the present study than conditions where flow data in a horizontal heterogeneous media are directly used to calculate the coefficients a and b and consequently the hydraulic gradient, is 1.38 percent.

    Keywords: Horizontal Heterogeneous Drainage Materials, Hydraulic Gradient, Particle Swarm Optimization (PSO) Algorithm, Steady flow
  • محمدرضا والی، فرزین نصیری صالح، حسین اسدی*

    فرسایش خاک تشدیدی به عنوان مهم ترین عامل تخریب منابع خاک و آب محسوب می شود. به طور معمول، فرآیند فرسایش خاک شامل جدا شدن و انتقال ذرات خاک توسط قطرات بارندگی، جریان کم عمق سطحی و یا برهمکنش این دو عامل است. بر این اساس، آگاهی از آستانه حرکت ذرات رسوب و تغییرات غلظت رسوب نسبت به زمان در فرسایش ناشی از جریان می تواند باعث شناخت دقیق فرآیندهای حاکم بر فرسایش خاک و انتقال رسوب و برهمکنش احتمالی آن ها و همچنین زمینه ای برای افزایش دقت مدل های فرسایش خاک باشد. در تحقیق حاضر، آستانه حرکت ذرات و تغییرات زمانی غلظت رسوب در نمونه ای ماسه ای در شرایط آزمایشگاهی در سه شیب 1/3، 9/5، 9/8 درصد و با سه دبی در واحد عرض 78/4، 12/7 و 05/9 (×10-5 m2 s-1) در فلومی به ابعاد 40/2 متر طول و40/0 متر عرض بررسی شد. نتایج نشان داد، منحنی شیلدز برای تعیین آستانه حرکت برای این تحقیق مناسب نبود. قدرت جریان آستانه حرکت ذرات، 035/0 وات بر مترمربع تعیین شد. همچنین با افزایش شیب و به تبع آن افزایش قدرت جریان تا 05/0 وات بر مترمربع، شدت فرسایش افزایش یافت و فرسایش خاک از حالت ورقه ای به شیاری تبدیل شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که عامل اصلی تلفات خاک و تولید رسوب در دامنه ها، تشکیل و توسعه فرسایش شیاری است. بنابراین یکی از راه هایی که می تواند به طور موثر میزان فرسایش خاک را کنترل کند، جلوگیری از تشکیل شیار با روش هایی همچون کشت نواری، تراس بندی و بانکت بندی است.

    کلید واژگان: جریان ماندگار، تنش برشی، دانه بندی رسوب، پارامتر شیلدز
    Mohamadrza Vali, Farzin Nasiri Saleh, Hossein Asadi *

    Accelerated soil erosion is the most important degradation factor of soil and water resources. Typically, soil erosion involves the detachment and transport of soil particles by rainfall, shallow surface flow or the interaction of these two factors. Therefore, understanding the motion threshold of sediment particles and temporal variation of sediment concentration in flow-induced can provide a detailed cognition of the processes inducing soil erosion and sediment transport and their eventual interactions. It is also important for increasing the accuracy of soil erosion models. In this study, the particle motion threshold and temporal variation of sediment were studied for a sandy sample at three slopes; 3.1, 5.9, 8.9% and-dunder three flow discharges of 4.78, 7.12 and 9.05 (×10-5 m2 s-1). This study was carried out in the laboratory conditions using a flume with 240 cm long by 40 cm width. The results showed that the Shields curve is not suitable for this study to determine the motion threshold. The threshold stream power of particle motion was determined 0.035 W m-2. Also, with increasing slope and consequently increasing stream power up to 0.05 W m-2, the erosion intensity increased and soil erosion changed from sheet erosion to rill erosion. The results indicate that the formation and development of rill erosion would be the main factor for soil loss and sediment production in hillslopes. Therefore, prevention of rill formation by strip croping, terracing and terrace farming is an effective strategy for soil conservation.

    Keywords: Soil erosion, Steady flow, shear stress, Sediment size distribution, Shields parameter
  • احسان قاسمی، عبدالرضا ظهیری *، مهدی مفتاح هلقی، امیر احمد دهقانی
    آبشستگی موضعی یکی از دلایل عمده عدم پایداری پل ها و در نهایت شکست آن ها می باشد. بنابراین علاوه بر بحث پایداری، تخمین عمق آبشستگی در مجاورت پایه ها نیز دارای اهمیت است. راه کارهای زیادی به منظور کاهش عمق آبشستگی پایه پل ها ارائه شده است. در این پژوهش از یک راه حل غیرسازه ای و دوست دار محیط زیست برای کاهش عمق آبشستگی پایه پل ها استفاده شده است. مواد نانوساختار به دلیل دارا بودن خاصیت ضد آب، می توانند برای کاهش آبشستگی کاربرد داشته باشند. برای دست یابی به اهداف پژوهش، رسوب بستر اطراف پایه پل با نوعی ماده نانو ساختار به نام نانورس مخلوط شد. آزمایش ها بر روی یک پایه پل استوانه ای واقع در یک کانال مستطیلی و در شرایط جریان ماندگار انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که بیشترین درصد کاهش عمق آبشستگی حدود3/58% در دبی جریان بیشینه (16 لیتر بر ثانیه) با اختلاف زیاد نسبت به سایر مقادیر دبی جریان اتفاق افتاده است. در این دبی جریان، عمق بیشینه آبشستگی به دلیل وجود مواد نانو ساختار از 60 میلی متر به حدود 25 میلی متر کاهش یافته است. کمینه کاهش عمق آبشستگی با حدود 6/41 درصد در کوچکترین دبی جریان (4 لیتر بر ثانیه) به دست آمده است.
    کلید واژگان: آبشستگی موضعی، پایه پل، جریان ماندگار، مواد نانوساختار
    E. Ghasemi, A. Zahiri *, M. Meftah, Aa Dehghan
    Local scour is one of the main drivers of instability and failure of bridge piers. Therefore, in addition to the stability issue, the scour depth reduction is also important. Numerous solutions have been presented for scour depth reduction. In this study, a new idea environmentally-friendly and non-structural approach has been introduced for bridge pier scour depth reduction. Nano-structured materials are waterproof, they can be used for scouring reduction in alluvial beds. For achievement of research aims, the bed sediment around the bridge pier was mixed with some nano-structured material called nanoclay. The experiments were carried out in a laboratory flume under steady conditions on a cylindrical bridge pier. The obtained results showed that, the highest scour depth reduction percentage (58.3%) occurred for the largest flow discharge (16 L s-1) by a large difference compared to other values of flow discharge. In this case, the scour depth was decreased from 60mm to 25mm due to presence of nano-structured material. The lowest percentage of scour depth reduction was nearly 41.6 for the minimum flow discharge (4 L s-1).
    Keywords: Bridge pier, Local scour, Nano-structured materials, Steady flow
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال