فهرست مطالب

فصلنامه علوم و مهندسی آبیاری
سال سی و هشتم شماره 2 (تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/06/18
  • تعداد عناوین: 14
|
  • مقاله پژوهشی
  • ملیحه مزین، علی محمد آخوند علی، علیرضا مساح بوانی، فریدون رادمنش، نرگس ظهرابی صفحات 1-19
    جریان کم آبی یکی از پارامترهای بسیار تاثیرگذار هیدرولوژیکی بر وضعیت اکوسیستم های آبی، تولید نیروی برق-آبی، مدیریت مخازن و صنعت است. لذا ضروری است تغییرات این پارامتر در دوره های آتی تحت عوامل موثر از جمله تغییر اقلیم مورد بررسی قرار گیرد. در این راستا تاثیر تغییر اقلیم بر جریان های کم آبی حوضه آبریز سپید دشت سزار در این تحقیق مورد ارزیابی قرار گرفت. در ابتدا توانائی مدل بارش-رواناب IHACRES برای شبیه سازی جریان کم آبی این حوضه مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از واسنجی و صحت سنجی مدل مشاهده شد که مدل توانایی خوبی در شبیه سازی میانگین جریان روزانه (R2-log>0.7)، همچنین جریان کم آبی (R2-inv>0.6) دارد. علاوه بر این، توانائی مدل در برابر شاخص های کم آبی (شامل Q95، AM7Q با دوره برگشت های مختلف و Qdef S ) نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه از خروجی های دما و بارش 10 مدل گردش عمومی جو تحت سناریوی انتشار A2، به منظور بررسی تاثیر تغییر اقلیم طی دوره 2044-2015 میلادی استفاده شد. مدل LARS-WG برای ریز مقیاس نمایی خروجی این 10 مدل به کار گرفته شد. در نهایت مقادیر ریزمقیاس شده دما و بارش منطقه به مدل بارش-رواناب IHACRES معرفی و جریان کم آبی در آینده بر اساس شاخص های کم آبی مورد ارزیابی قرار گرفت. تغییرات دو شاخص Q95و AM7Q در دوره آتی نسبت به گذشته، بر اساس میانه نتایج 10 مدل AOGCM کاهشی بود (Q9540- درصد و AM7Q برای دوره بازگشت های مختلف از 52- درصد تا 79- درصد). همچنین شاخص QdefSتغییرات افزایشی نشان داد (30 درصد بر مبنای میانه نتایج مدل های AOGCM). هر سه شاخص نتایج همدیگر را تایید می نمایند و نشان می دهند که تغییر اقلیم مورد انتظار در آینده، تا حد زیادی جریان کم آبی را تحت تاثیر قرار می دهد.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، جریان کم آبی، شاخص های جریان کم آبی، مدل بارش، روانآب، سپید دشت سزار
  • زهرا شجاعیان، سید محمود کاشفی پور، سید حبیب موسوی جهرمی، محمود شفاعی بجستان صفحات 21-32
    حفاظت رودخانه در برابر فرسایش و تخریب ناشی از جریان آب با استفاده از آبشکن ها از جمله روش های متداول در مهندسی رودخانه تلقی می شود. در این تحقیق تاثیر آبشکن نوع باندال لایک[1] برروی الگوی فرسایشدر شرایط غیر مستغرق مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها در شرایط آب زلال و با در نظر گرفتن سه فاصله بین آبشکن، سه زاویه قرارگیری آبشکن و چهار دبی مختلف و در حالت نفوذپذیری 45 درصد انجام گرفت. نتایج نشان داد که حداکثر عمق آبشستگی اطراف آبشکن اول اتفاق می افتد. هم چنین در یک عدد فرود ثابت، با افزایش فاصله بین آبشکن ها، میزان حداکثر عمق آبشستگی کاهش یافت. سپس تاثیر زاویه قرارگیری آبشکن نسبت به ساحل با زوایای 60، 90 و 120 درجه بر روی حداکثر عمق آبشستگی مورد بررسی قرار گرفته. نتایج نشان داد که بیشترین عمق آبشستگی با زاویه 90 درجه و کمترین آن با زاویه 60 درجه به وجود آمده است.
    [1]- Bandal-Like spur
    کلیدواژگان: آبشستگی، حفاظت دیواره رودخانه، آبشکن باندال لایک
  • آرش آذری، علی محمد آخوند علی، فریدون رادمنش، علی حقیقی صفحات 33-47
    بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی یکی از مهم ترین چالش های پیش روی محققین منابع آب می باشد. استفاده تلفیقی در واقع، بهره برداری از منبع آب سطحی و زیرزمینی به منظور افزایش میزان آب قابل دسترسی و استفاده پایدار از منابع آبی موجود است. از این رو برنامه ریزی صحیح در این زمینه مستلزم آگاهی از نحوه برهم کنش آب سطحی و زیرزمینی در منطقه و تخمین و محاسبه پارامترها و عوامل سطحی و زیرزمینی موثر بر آن می باشد. بنابراین از اهداف اساسی مطالعه جاری، شبیه سازی برهم کنش آب سطحی و زیرزمینی با استفاده از ایجاد اتصال دینامیکی بین منابع آب سطحی و زیرزمینی در دشت دز (شامل دشت های لور، دیمچه، دز غربی، دز شرقی و سبیلی) است، به طوری که داده ها و نتایج به طور ماهیانه بین مدل آب سطحی ویپ و مدل آب زیرزمینی مادفلو در گردش می باشد. لذا در هر گام زمانی ماهانه مقادیر برداشت، نفوذ، تراز رودخانه ها، رواناب و غیره از مدل ویپ وارد مدل مادفلو شده تا مقادیر تراز آب زیرزمینی، جریان بین آبخوان ها و غیره محاسبه و به مدل ویپ برگردد و این روند تا پایان دوره شبیه سازی ادامه خواهد داشت. نتایج نشان داد در قسمت های شمالی تا میانه دشت، رودخانه های دز و کرخه بیشتر باعث تغذیه آبخوان شده و در قسمت های میانه دشت به پایین (مانند سایر رودخانه های دشت دز) بیشتر نقش زهکش را به عهده دارند. به علت تراکم زیاد چاه ها و عدم بهره برداری از آب سطحی بیشترین افت سطح آب مربوط به دشت لور و کمترین افت مربوط به قسمت های جنوبی دشت محاسبه شد. همچنین نتایج نشان داد به طور کلی در دشت دز در مناطقی که از هر دو منبع تامین آب استفاده می شود، بیش از 80 درصد از نیازها توسط آب سطحی و کمتر از 20 درصد توسط آب زیرزمینی تامین می شود.
    کلیدواژگان: برهم کنش آب سطحی و زیرزمینی، موازنه آب، ویپ، مادفلو
  • بهنام زمانی، احمد فاخری فرد، علی مریدی صفحات 49-64
    در این پژوهش با استفاده از داده های کیفی برداشت شده از رودخانه ابوالعباس در استان خوزستان، در ساختگاه انتخابی سد پیشنهادی ابوالعباس با استفاده از مدل سه بعدی هیدرودینامیک و کیفیت ELCOM-CAEDYM ، شبیه سازی لایه بندی حرارتی، توزیع اکسیژن محلول در مخزن و آب خروجی طی دوره یک ساله به منظور تعیین عمق مناسب تعبیه دریچه های برداشت آب و پیش بینی کیفیت آب برداشتی جهت نیازهای زیست محیطی پایاب انجام گرفته است. بر اساس نتایج، دریاچه مخزن سد ابوالعباس از نوع مونومیکتیک گرم بوده و پس از تعیین الگوهای زمانی و مکانی لایه بندی و اختلاط، خروجی های مدل تطبیق قابل قبولی با داده های فیزیکی دمای برداشتی از نزدیکترین سد دارای داده موجود (کرخه) نشان داد. در شرایط نرمال مشکلخاصی از لحاظ ایجاد لایه های بدون اکسیژن در ترازهای زیرین مخزن ملاحظه نگردید. با وقوع شرایط خشکی و افزایش شدت آن، کاهش غلظت اکسیژن محلول به عنوان یکی از شاخص های اصلی ارزیابی کیفیت زیست محیطی آب کاملا مشهود و ایجاد لایه های بدون اکسیژن در ترازهای زیرین مخزن و افزایش آن با افزایش شدت خشکی ملاحظه شد؛ بنحوی که در بدترین شرایط، حدود پنج ماه از سال آب خروجی بدون اکسیژن بوده و در داخل مخزن نیز لایه ای به ضخامت 40 متر از کف در طول سال دچار بی اکسیژنی کامل بود. به منظور کاهش تاثیرات نامطلوب خشکسالی، تراز تعبیه دریچه تحتانی مخزن در مدل در حدود 10 متر از مقدار طراحی شده کاهش یافت که بر اساس آن، بسته شدن دریچه آبیاری و برداشت آب از دریچه تحتانی موجب کاهش 20 متری تراز بی اکسیژنی مخزن، افزایش غلظت و توزیع بیشتر اکسیژن محلول در ترازهای بالاتر هایپولیمنیون (لایه تحتانی دریاچه) و نهایتا کاهش زمان بی اکسیژنی جریان خروجی از 5 ماه به 3 ماه شد.
    کلیدواژگان: مدل سازی سه بعدی، مخزن، هیدرودینامیک، لایه بندی، کیفیت آب، ابوالعباس
  • الهام فتحی هفشجانی، حبیب بیگی هرچگانی صفحات 65-75
    تشدید آلودگی آبخوان شهرکرد از مقایسه ی شاخص های ساده ی آماری حاصل از نتایج نمونه برداری دوره ای و روش های جاافتاده قابل درک و محرز است اما مدیریت تلفیقی آبخوان نیازمند روش های نوین تری است. هدف اصلی این پژوهش بررسی تغییرات توام آلودگی آب زیرزمینی دشت شهرکرد به نیترات و فسفر طی یک دوره چهارساله به روشی نوین بود. برای این منظور، نقشه های نیترات و فسفر بر اساس حدود مجاز سازمان بهداشت جهانی نرمال شده و سپس به نقشه های رتبه تبدیل شدند. با استخراج وزن هر مولفه از نقشه رتبه ی آن نقشه ی شاخص تلفیقی نیترات و فسفر برای سال های 1385 و 1389 تهیه شد. نقشه ی تغییرات شاخص تلفیقی برای دوره ی چهار ساله از تفاضل دو نقشه به دست آمد. هم بستگی قوی نقشه ی تلفیقی با نقشه های نیترات (94/0=r) و فسفر (87/0=r) حاکی از انعکاس درست توزیع نیترات و فسفر در آن بود. نقشه ی تفاضل شاخص تلفیقی افزایش آلودگی آب را حداقل2 درصد، حداکثر4 درصد و به طور میانگین 8/2 درصد برآورد کرد. در طی این دوره، حدودا در 3/5 درصد سطح آبخوان کیفیت آب نسبتا خوب تر به کیفیت نسبتا پائین تر افت کرده است. نیترات در مقایسه با فسفر سهم بیشتری در آلودگی آبخوان شهرکرد دارد اما در طی این دوره سهم فسفر افزایش یافته است. به کارگیری روش به کار رفته در پژوهش حاضر، یعنی محاسبه ی شاخص تلفیقی در محیط جی آی اس، و به دنبال آن تفاضل نقشه ها قادر است تغییرات آلودگی آبخوان را به صورت کمی تر و احتمالا واقعی تر آشکار سازد. با این روش سهم نسبی و روند تغییرات سهم هر آلاینده نیز قابل برآورد است. تهیه نقشه ی تلفیقی و محاسبه ی شاخص آلودگی آب های زیرزمینی به نیترات و فسفر برای ارزیابی احتمال رشد جلبکی و پیامدهای آن (گرفتگی لوله های آب کم فشار، تغییر بو و طعم آب و هزینه های تصفیه) مفید به نظر می رسد.
    کلیدواژگان: آلودگی، آب شرب، سهم آلاینده، شاخص تلفیقی، حدود مجاز سازمان بهداشت جهانی، جی ای اس
  • نرگس رئیسی، مهدی قمشی صفحات 77-89
    آبشستگی موضعی در اطراف پایه های پل بر اثر برخورد جریان با پایه و جدایی جریان از آن ایجاد می گردد. ابعاد حفره آبشستگی ایجاد شده در اطراف پایه پل به خصوصیات هیدرولیکی جریان، خصوصیات سیال، هندسه پایه و مشخصات مواد بستر بستگی دارد. عمده آزمایش هایی که در زمینه آبشستگی اطراف پایه های پل در آزمایشگاه انجام می گیرد، از یک دانه بندی رسوب استفاده می شود. از این رو، تحقیق حاضر، با هدف بررسی آبشستگی موضعی اطراف پایه پل های استوانه ای به قطر های 10، 20 و 40 میلی متر، در کانال آزمایشگاهی و شرایط آب زلال در سرعت های نسبی 95/0، 86/0 و 76/0 با دو دانه بندی یکنواخت رسوب بستر به اندازه متوسط 5/0 و 7/0 میلی متر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در شرایط هیدرولیکی ثابت برای تمامی قطر پایه ها، با کاهش قطر دانه بندی رسوب بستر، زمان رسیدن به حداکثر میزان عمق آبشستگی افزایش می یابد. همچنین با افزایش اندازه متوسط مصالح رسوب بستر از 5/0 به 7/0 میلی متر، بر روی پایه با قطر 40 میلی متر با سرعت نسبی 95/0 به میزان 2/1 برابر و برای پایه با قطر 10 میلی متر با سرعت نسبی 76/0 به میزان 4 برابر از عمق حفره آبشستگی کاسته می شود.
    کلیدواژگان: آبشستگی موضعی، آب زلال، پایه پل استوانه ای، حفره ی آبشستگی
  • علیرضا افضلیان، جواد احدیان صفحات 91-102
    از آنجا که یکی از کاربردهای سرریزهای کلیدپیانویی استفاده از آنها در کانال های آبیاری و زهکشی می باشد و البته این امکان وجود دارد که به جهت توان تخلیه ی بالای جریان، در فصول کم آبی سطح آب با کاهش شدید روبه رو شود؛ لذا با ساخت پاراپت وال هایی با توانایی تغییر شیب می توان این امکان را برای سرریز به وجود آورد که بتواند سطح آب در بالادست خود را در صورت کاهش دبی در یک حد مشخصی ثابت نگه دارد. در پژوهش حاضر با بررسی پارامترهای مهم و تاثیرگذار بر میزان تخلیه ی جریان از جمله نسبت P/Wu(ارتفاع سرریز، P، به عرض یک سیکل، Wu=Wi+Wo+2Ts)، که دارای اهمیت زیادی در کاربرد پاراپت وال در سرریزهای کلیدپیانویی می باشد، اثر شیب دار شدن آن مورد بررسی قرار گرفت و سپس با اصلاح معادله ی عمومی سرریزها و تحلیل ابعادی، به ارائه ی رابطه ای برای برآورد ضریب دبی پرداخته خواهد شد. بدین منظور پاراپت وال با سه زاویه ی 3، 5/5 و 8 درجه در جهت جریان (مثبت) و نیز در خلاف آن (منفی)، بر روی دو سرریز کلیدپیانویی با نسبت های 33/1P/Wu= (مدل یک) و 50/0P/Wu= (مدل دو) احداث شد. آزمایش ها بر روی یک فلوم آزمایشگاهی با عرض 80 سانتی متر، طول 10 متر و ارتفاع 60 سانتی متر انجام شد. نتایج نشان داد که مدل یک با زاویه ی منفی 3 درجه توانایی بیشتری در تخلیه ی جریان نسبت به سرریز اوجی(تقریبا در حدود 4/2 برابر) را دارا می باشد. همچنین رابطه ی به دست آمده برای ضریب دبی (در حالت پاراپت وال شیب دار)، دارای ضریب تعیین برابر 978/0 و شاخص های آماری خطای ریشه مربعات میانگین نرمال شده و مربعات وزنی خطا برای رابطه ی مذکور به ترتیب برابر 0214/0 و 018/0 به دست آمد.
    کلیدواژگان: پاراپت وال زاویه دار، سرریزهای اوجی، سرریزهای زیگزاگی، سرریز کلیدپیانویی
  • الهام قنبری عدیوی، منوچهر فتحی مقدم صفحات 103-112
    در این پژوهش به منظور استهلاک انرژی ناشی از امواج در سواحل رودخانه و یا دریا امکان استفاده از کمربند سبز درختی به جای سیستم سخت مانند موج شکن که هزینه زیادی در بر دارد، موردبررسی قرارگرفته است. آزمایش ها به صورت دوبعدی در کانال موج، برای ارزیابی تاثیر پوشش بر کاهش اثر امواج دریا انجام شد. ساقه های پلاستیکی بدون انعطاف با قطر 5/1 و 2 سانتی متر و در شرایط غیر مستغرق در قسمت ساحلی کانال به کار گرفته شد. آزمایش ها با چیدمان مثلثی با فواصل 5× 5 و 10×10 سانتی متر، سه حالت عرض پوشش 10، 30 و 40 سانتی متر در پنج شیب مختلف برای ساحل شامل شیب های 0، 3، 5، 7 و 10 درصد و پنج ارتفاع موج 5/1، 3، 4، 6 و 8 سانتی متر انجام گردید که درمجموع باحالت بدون پوشش 325 حالت مختلف بررسی شد. نیروی ناشی از موج بر بدنه ساحل برای اولین بار با استفاده از روش اندازه گیری مستقیم به کمک نیروسنج الکترونیکی (لودسل) نصب شده در زیر قسمت متحرک فلوم، برآورد گردیده. نتایج تجربی نشان داد که کمربند سبز در کاهش اثر مخرب امواج از طریق جذب نیروی مخرب موج در قالب نیروی کشش بر روی درختان، تاثیر به سزایی داشته است و همچنین تاثیر عرض پوشش مقابل جریان بر میزان ضریب کشش مورد بررسی قرار گرفت و درنهایت رابطه تجربی برای بررسی میزان این تاثیر پیشنهاد شده است.
    کلیدواژگان: کمربند سبز، ساحل، نیرو، موج
  • جواد بهمنش، محمد ناظری تهرودی، کیوان خلیلی صفحات 113-123
    میان یابی یکی از مهم ترین روش هایی است که در مطالعات پهنه بندی مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور دستیابی به نقشه های پیوسته و یکپارچه وپیش بینی مقادیر نامعلوم، روش های میان یابی مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجایی که اندازه گیری سطح آب زیرزمینی خیلی سخت و همراه با هزینه است، لذا نقشه های هم سطح آب مورد استفاده قرار می گیرد. هدف از این تحقیق، مقایسه دو روش زمین آمار کریجینگ و معکوس وزنی فاصله در درون یابی سطح آب زیرزمینی حوضه های غرب، جنوب و جنوب غرب دریاچه ارومیه می باشد. در این مطالعه سطح ایستابی 634 چاه پیزومتر محدوده جنوب، غرب و جنوب غرب دریاچه ارومیه آذربایجان غربی در سال آبی 90-1389 مورد بررسی قرار گرفت. استقلال و ایستایی داده ها با استفاده از آزمون والد-ولفوویتس مورد آزمون قرار گرفت. نقشه های هم سطح آب با استفاده از روش های کریجینگ و معکوس وزنی فاصله، ترسیم گردید. نتایج نشان داد که روش کریجینگ نسبت به روش معکوس فاصله وزنی، نتایج بهتری را دارد.
    کلیدواژگان: درون یابی، مدل GS+، سطح آب زیرزمینی، زمین آمار، کریجینگ، معکوس وزنی فاصله
  • حسین صمدی بروجنی، پری ملکی، محمد جواد کتابداری، داریوش ملکی صفحات 125-135
    اثر متقابل بین جریان آب و بستر فرسایش پذیر که همراه با انتقال رسوب می باشد، باعث ایجاد شکل های بستر می شود. ریپل ها کوچک ترین شکل بستر هستند. در این تحقیق به بررسی تنش برشی بستر، بر روی شکل بستر ریپل پرداخته شده است. بدین منظور آزمایش هایی در 4 شیب (0005/0تا 003/0) و با دبی های (10تا 40 لیتر بر ثانیه) بر روی ریپل های مصنوعی ساخته شده در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهرکرد انجام شد، برای اندازه گیری تنش برشی از دستگاه سرعت سنج سه بعدی ADV استفاده شد. نتایج برای ریپل های ساخته شده در این تحقیق نشان داد که میزان تنش برشی بستر در روی تاج ریپل ها حداقل مقدار خود و در روی نقطه میانی وجه بالادست ریپل حداکثر مقدار خود را دارد به طوری که با حرکت از تاج ریپل به سمت وجه بالادست آن روند افزایشی دارد. همچنین نتایج نشان داد که میزان تنش برشی ناشی از شکل بستر 26 درصد از کل تنش برشی را شامل می شود.
    کلیدواژگان: شکل بستر، ریپل، رودخانه های آبرفتی، تنش برشی بستر
  • نصرالدین پارسافر، صفر معروفی صفحات 137-146
    در این تحقیق از فاضلاب های خام و تصفیه شده تصفیه خانه سرکان واقع در 70 کیلومتری غرب همدان در کشت سیب زمینی تحت شرایط لایسیمتری استفاده گردید. در این رابطه یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی (با دو فاکتور و سه تکرار) به اجرا درآمد.بنابراین پنج تیمار آبیاری شامل: فاضلاب خام (T1)، فاضلاب تصفیه شده (T2)، ترکیب 50 درصد فاضلاب خام و آب معمولی (T3)، ترکیب 50 درصد فاضلاب تصفیه شده و آب معمولی (T4) و آب معمولی (T5) استفاده شد. همچنین دو عمق خاک سطحی شامل عمق های 0-10 و 10-20 سانتی متری در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که اثر تیمارهای آبیاری بر غلظت عناصر منگنز، روی، مس و آهن معنی دار می باشد. اثر متقابل بر تجمع عناصر روی، مس و منگنز غیر معنی دار و بر تجمع آهن معنی دار بود. بیشترین و کمترین مقادیر این عناصر به ترتیب در تیمارهایT1و T5مشاهده گردید. میزان غلظت منگنز، آهن و روی با افزایش عمق خاک کاهش، اما غلظت مس، افزایش نشان داد. همچنین براساس تجمع عناصر سنگین در خاک، ترتیب بزرگی تیمارهای آبیاری به صورت T1> T3> T2> T4> T5بود. بر اساس تجمع عناصر سنگین در خاک، ترتیب بزرگی عناصر به صورت Fe> Mn> Zn> Cu مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: عمق خاک، عناصر سنگین، فاضلاب، لایسیمتر
  • رسول قبادیان، مهسا بصیری صفحات 147-160
    محل تلاقی رودخانه ها از اجزای مهم مورفولوژیکی سیستم های رودخانه ای می باشد. جریان ورودی از شاخه فرعی باعث تغییرات شدید سرعت و آشفتگی جریان در محل تلاقی و در نتیجه فرسایش و رسوبگذاری می شود. الگوی جریان در محل تلاقی به شدت متاثر از زاویه اتصال می باشد. در این تحقیق توانایی مدل SSIIM1برای شبیه سازی جریان سه بعدی در محل تلاقی و تاثیر زاویه اتصال بر خصوصیات جریان مورد مطالعه قرار گرفت. واسنجی و صحت سنجی مدل برای زاویه 90 درجه و با استفاده از نتایج اندازه گیری وبر و همکاران (2001) در دانشگاه آیوا انجام شد. نتایج نشان داد که مدل SSIIM1 در طی مراحل واسنجی و صحت سنجی نیمرخ سطح آب را با خطای کمتر از 3 درصد و با حداکثر خطای حدود 10 درصد پروفیل های سرعت طولی در مقاطع مختلف را محاسبه می کند.سپس تاثیر زوایای اتصال 45، 90 و 135 درجه بر هیدرولیک جریان به خصوص تنش برشی بستر، ابعاد ناحیه جداشدگی، الگوی جریان ثانویه، پروفیل های سرعت و نیمرخ سطح آب بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش زاویه اتصال ابعاد ناحیه جداشدگی افزایش می یابد. در زاویه 45 درجه ناحیه جدا شدگی قابل ملاحظه ای مشاهده نشد. مقدار شاخص شکل ناحیه جداشدگی برای زاویای 90 و 135 به ترتیب 8/5 و 45/7 به دست آمد. مقدار نسبت عمق بالادست به پایین دست برای زاویای 45 ، 90 و 135 درجه به ترتیب برابر 05/1 ، 06/1 و 09/1 محاسبه شد. همچنین نتایج نشان داد با افزایش زاویه اتصال از 45 به 135 درجه حداکثر تنش برشی بستر در محل اتصال 2/80 درصد افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: تلاقی رودخانه، SSIIM1، زاویه اتصال، ناحیه جداشدگی
  • محمد خرمیان صفحات 161-170
    این پژوهش با هدف بررسی سطوح مختلف آبیاری قطره ای تیپ با تامین 100 ، 70، 40 درصد نیاز آبی (T100 ، T70 و T40) و همچنین آبیاری جویچه ای بر عملکرد و کارایی مصرف آب گوجه فرنگی تابستانه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار و سه تکرار به مدت دو سال در اراضی مرکز تحقیقات کشاورزی صفی آباد اجرا شد. نتایج نشان داد حداکثر عملکرد 6/54 و 4/53 تن در هکتار به ترتیب مربوط به دو تیمار T100 و T70 بود و افزایش 25درصد نسبت به روش آبیاری جویچه ای را نشان داد. تیمار T40 با کمترین عملکرد (9/42 تن در هکتار) در سطح یک درصد تفاوت معنی دار با تیمارهای T70 و T100 داشت. تیمار T40 با بیشترین کارایی مصرف آب (4/11 کیلوگرم بر مترمکعب) اختلاف معنی دار با تیمار T70 (6/10 کیلوگرم بر متر مکعب) نداشت. متوسط کارایی مصرف آب در تیمارهای آبیاری تیپ تقریبا 3/2 برابر آبیاری جویچه ای بود، از این رو روش آبیاری تیپ با تامین 70 درصد نیاز آبی برای شرایط آب و هوایی خوزستان پیشنهاد می شود. اثر سطوح آبیاری بر خصوصیات کیفی میوه شامل اسیدیته، اسید اسکوربیک و اسید سیتریک یکسان بود، حال آنکه با اعمال کم آبیاری شدید (تیمارT40) مقدار بریکس میوه افزایش یافت. اگر چه اختلاف معنی دار در شوری خاک در انتهای فصل رشد حاصل از اعمال سطوح مختلف آبیاری تیپ مشاهده نشد، مقدار آن در عمق های مختلف معنی دار بود، به طوری که میانگین شوری عمق 30-0 سانتی متر4/1 دسی زیمنس بر متر و نسبت به لایه 60-30 سانتی متر حدود 38 درصد بالاتر بود.
    کلیدواژگان: آبیاری قطره ای تیپ، گوجه فرنگی، کارایی مصرف آب آبیاری، خوزستان
  • امین ثنایی، زهرا ایزدپناه، سعید برومند نسب صفحات 171-180
    اهمیت مدیریت صحیح منابع آب در استان کرمان، به علت محدودیت و بحران منابع آبی بسیار زیاد است. در این تحقیق به بررسی دو سیستم آبیاری عقربه ای اجرا شده در شهرستان های راین و بردسیر در استان کرمان پرداخته شده است. برای این منظور پارامترهای ارزیابی شامل راندمان کاربرد، پتانسیل کاربرد، راندمان واقعی کاربرد، یکنواختی توزیع در ربع پایین و نصف پایین، ضریب یکنواختی کریستیانسن و کفایت آبیاری بدست آمده است. مقایسه این دو سیستم نشان می دهد سیستم آبیاری عقربه ای راین با داشتن ضریب یکنواختی، کفایت آبیاری و همچنین یکنواختی پخش بالا ولی راندمان کاربرد پایین و اختلاف راندمان واقعی کاربرد با پتانسیل کاربرد آب نشان دهنده ضعف در طراحی، اجرا و نظارت می باشد. از طرفی سیستم آبیاری عقربه ای شهرستان بردسیر به علت نزدیک تر بودن مقدار راندمان واقعی کاربرد با مقدار پتانسیل کاربرد آب نشان دهنده عمدی بودن مقدار کم آن، از نظر مدیریتی است.
    کلیدواژگان: ارزیابی، آبیاری عقربه ای، یکنواختی توزیع، کفایت آبیاری، ضریب یکنواختی کریستیانسن، راندمان کاربرد
|
  • Malihe Mozayyan, Ali Mohammad Akhoond Ali, Ali Reza Massah Bavani, Fereidoon Radmanesh, Narges Zohrabi Pages 1-19
    Low flow is one of the very effectual hydrologic parameters on the state of aquatic ecosystems as well as power production, reservoir management and industry. Therefore, it is necessary to investigate the changes in this parameter in the future periods under affecting factors such as climate change. In this regard, the impacts of climate change on low flows of Sepid dasht sezar catchment were evaluated, in this research. First, the ability of IHACRES rainfall-runoff model for simulation of low flows of this catchment was evaluated. After calibration and verification of model, in this study observed that the model has a good ability for simulating of mean daily flow (R2-log>0.7), also low flow (R2-inv>0.6). In addition, the ability of model to low flow indices (including Q95, AM7Q with different return period and QdefS)was evaluated. Then, The outputs of the temperature and precipitation of 10 general circulation models of the atmosphere under A2 emission scenario was used in order to assess the effects of climate change over the period 2015-2044. LARS-WG model was applied for downscaling of the output of these 10 models. Finally, downscaled values ​​of temperature and precipitation were introduced to the IHACRES rainfall - runoff model and the low flow in the future was assessed based on the low flow indices. Changes of two indices Q95 and AM7Q in the future period to the past, based on the median of 10 AOGCM model results is decreasing (-40% for Q95 and from -52% to -79% for AM7Q with different return period). Also, the QdefS index show the increasing change (30% based on the median of AOGCM model results). All three indices have confirmed each other's results and show that the expected climate change in the future, greatly affect the low flows.
    Keywords: Climate change, Low flow, Low flow indices, Rainfall, runoff model, Sepid dasht sezar
  • Zahra Shojaeian, Seyed Mahmood Kashefipour, Seyed Habib Mosavi Jahromi, Mahmood Shafaee Bajestan Pages 21-32
    Using of spur dikes is one of the usual methods in river engineering for river bank protection against erosion and destruction due to water flow. In this research the influence of Bandal-Like spur on the erosion pattern in non-submerged conditions was investigated. Experiments were performed in clear water condition, considering 3 spaces between Bandal-Like spurs, 3 placement angels of Bandal-Like spurs and 4 discharges in 45%permeability of Bandal-Like spurs. The results indicated that maximum depth of scouring was occurred around first Bandal-Like spur. Also in a constant Fr, the maximum depth of scouring decreased with increasing space between Bandal-Like spurs. Finally the impact of placement angel of Bandal-Like spurs on the maximum depth of scouring with degrees of 60, 90 and 120 degree was investigated. The results showed that the maximum depth of scouring in degrees of 90 and 60 degree are maximum and minimum, respectively.
    Keywords: Scouring, River bank protection, Bandal, Like spur
  • Arash Azari, Ali Mohammad Akhoond, Ali, Fereidoon Radmanesh, Ali Haghighi Pages 33-47
    One of the important challenges for water resource researchers is Integrated Water Resource Management (IWRM). Indeed, IWRM is conjunct surface- ground water operation for sustainable water use and increase of available water. Hence, normative planning in this area requires knowledge of surface- ground water interaction process, estimation of effective parameters and factors affecting inside the system. So the basic objective in current study is surface- ground water interaction simulation in terms of dynamic coupling between ground and surface water in Dez plain (consist of five under plain: Loor, Dimcheh, Dez-Gharbi, Dez-Sharghi, Sabili). When properly linked, data and results flow back and forth between WEAP and MODFLOW for each calculation time step and for any feedback WEAP value for groundwater infiltration and abstraction, river stage and surface runoff will be sent to MODFLOW as inputs for its calculations, and MODFLOW results for (head), lateral flow between aquifers, and etc. come back to WEAP as inputs for its calculations. Results illustrate that in northern to central parts of the plain, aquifer recharge by Dez and Karkheh rivers. Most of the times these rivers in central to southern parts of the plain act as drainage (such as other rivers in Dez plain). Simulation results illustrate that due to operation of deep wells as the only available water source in Loor, Maximum drawdown was done in this area. However water table increased in Dimcheh. Generally in areas of Dez plain, where focuses on sustainable conjunctive use of surface and ground waters, water demands will be coverage more than 80% by surface water and 20% by ground water.
    Keywords: Groundwater–surface water interactions, Water Balance, WEAP, Modflow
  • Behnam Zamani, Ahmad Fakheri, Fard, Ali Moridi Pages 49-64
    In this study, a three-dimensional hydrodynamic model (ELCOM) coupled to a water quality and ecosystem model (CAEDYM) were used to simulate limnological processes, stratification and mixing, and prediction of the released water quality in the proposed designed reservoir in southwest Iran (Abolabbas Reservoir). Also, investigating and defining the appropriate outlet levels on the dam wall was the other prospective of this study. Different scenarios were analyzed and designed to simulate different conditions of drought periods in different severities. The results indicated that, in all scenarios, the reservoir regulated the inflow quality parameters very well via both power plant and irrigation outlets. No hypolimnetic anoxia were observed in the reservoir in normal conditions. The simulation of drought scenarios showed an overall degradation of all parameters when the drought severity increases. The drought affected the dissolved oxygen concentration directly as one of the major environmental water quality indices. During the worst drought scenarios, the anoxia in a 40-meter bottom layer of the hypolimnion throughout the year and the anoxic outflow for 5 months were observed. In order to reduce the hypolimnetic anoxia, a scenario with a decreased bottom outlet by 10 meters below the designed level (to be 14 meters below the irrigation outlet) and hypolimnetic withdrawal was designed and simulated. While the irrigation outlet was closed, the hypolimnetic withdrawal via bottom outlet reduced the anoxic layer from 40 to 20 meters thickness and also reduced the anoxic outflow from 5 to 3 months.
    Keywords: Three, dimensional modeling, Reservoir, Hydrodynamics, Stratification, Water quality, Abolabbas
  • Elham Fathi Hafshejani, Habib Beigi Harchegani Pages 65-75
    Intensifying contamination of Shahrekord aquifer has been already understood and documented by periodic sampling, use of simple statistical indicators and established procedures. However, integrated management of aquifers requires improved methods. The main purpose of this study was to detect changes in both nitrate and phosphorus pollution of Shahrekord groundwater over a period of four years (2006-2010) by an integrated index. For this purpose, nitrate and phosphorus maps were normalized by WHO standards, converted to rank maps and then, integrated maps of nitrate and phosphorus were produced for both years of 2006 and 2010. Changes of integrated index over this 4-year period were obtained by differencing the two maps. Integrated map was strongly correlated with nitrate map (r=0.94) and with phosphorus map (r=0.87) indicating it properly reflected the distribution of both contaminants. Difference map showed a minimum of 2%, a maximum of 4% and on average 2.8% of increase in contamination. During this period, in approximately 5.3% of the aquifer, water quality deteriorated. Compared with phosphorus, nitratehas a greater share inShahrekord aquifer contamination but over this period the phosphorus’s share has increased. Applying the procedure used in the present study, enables the managers and planners to quantify trends in aquifer contamination more accurately. Also, with this method, the relative involvement of each contaminant in pollution, at the beginning and end of a time interval, can be estimated. An integrated map and its affiliated integrated index of nitrate and phosphate in groundwater appears to be useful for the assessment of algal growth and its consequences such as clogging of low-pressure irrigation pipes, water smell and taste deterioration and increased cost of treatment.
  • Narges Raeisi, Mehdi Ghomeshi Pages 77-89
    Local scour around the bridge piers results from the flow impact with bridge piers and it’s streamline separation. The scour hole around the bridge piers depend on the hydraulic characteristics of the flow, the specifications of the fluid, the pier’s shape and the size of the bed material. In most experimental study on scour around the bridge piers only one size of bed material is used. In this study the local scour around the cylindrical bridge piers with diameters of 10, 20 and 40 mm are measured and analyzed in a laboratory flume. The flow condition was clear water with relative velocities of 0.95, 0.86 and 0.76. Two uniform bed materials with mean diameters equal to 0.5 and 0.7 mm are used. The results indicated that in the constant hydraulic conditions for all piers diameters, the equilibrium time for maximum depth scour increases as the grain diameter of bed material increases. Also as the bed material increases from 0.5 mm to 0.7 mm, the depth of scour hole decreases when the diameter of pier was 40 mm and the relative velocity was 0.95 and also when the pier diameter was 10 mm and the relative velocity was 0.76. The amount of scour depths decreases for above mentioned piers were equal to 1.2 times and 4 times respectively.
    Keywords: Scour hole, Clear water, Cylindrical pier, Local scour
  • Ali Reza Afzalian, Javad Ahadiyan Pages 91-102
    Since the one of the application of piano keys weir is use in irrigation and drainage network, and it is possible that with decrease of discharge, the water level during dehydration is faced with a drastic reduction. Therefore, by creating Parapet wall with the ability to change slope, can be allowed to weir, that any decrease in discharge, keep the water level at a certain level. In the present study, the important parameters affecting the discharge rate including of P/Wu, (weir height, P, to within one cycle width, Wu=Wi媏뙎) and sloped parapet wall were investigated. Then the equations of discharge coefficient with modifying the general equation weirs and dimensional analysis were obtained. To achieve these purposes, the parapet walls were built at three angles 3, 5.5 and 8 degrees in the direction of flow (positive) and the opposite (negative), on two piano key weirs, with ratios of P/Wu=1.33 (Model 1) and P/Wu=0.5 (model 2).The experiments have been carried out on a experimental flume with a width of 80cm, length 10m and a height of 60cm. The results showed that the model 1 with negative slope of 3 degrees can discharge more than the ogee weir (approximately 2.4 times). In addition, the derived relationship for the discharge coefficient (sloped parapet wall) had R2 equal to 0.978 and statistical indicators NRMSE and WQD equal to 0.0214 and 0.018, respectively.
    Keywords: Sloped Parapet Wall, Ogee weirs, Labyrinth weirs, Piano key weirs
  • Elham Ghanbari Adivi, Maniichehr Fathi Moghadam Pages 103-112
    Effect of the shore green belt on reduction of wave height and energy of the attacking waves is studied. Experiments are conducted for two patterns, triangular spaced 5 × 5 and 10 × 10 cm, 3 width of 10, 30 and 40 cm, 5 shore slopes of 0, 3, 5, 7 and 10% and 5 wave heights of 1/5, 3, 4, 6 and 8 cm. In total, 325 different cases were examined. Dynamic pressure was measured at several points of the shore model by pressures transducer. The wave force absorbed by the green belt was measured directly by a system of load cell. Results showed a considerable effect of green belt on reduction of wave height and energy. For all of shore slopes, the maximum of momentum absorption and wave height reduction was in 5×5 pattern and width of 40. The force absorption for spaced 5 × 5 was more than 10 × 10. The average rate of force absorption, between 5 × 5 and 10 × 10, was 1/3.
    Keywords: Force, Green belt, shore, Wave
  • Javad Behmanesh, Mohammad Nazeri Tahroudi, Keyvan Khalili Pages 113-123
    Interpolation method is one of the most important techniques which have been used in zoning studies. In order to obtain the continuous and integrated maps and predict unknown values, the interpolation method has been used. Since measuring ground water levels is very difficult and costly, therefore the iso-water table maps are used. The main purpose of this research is to compare two geostatistical methods concluded Kriging and IDW methods in order to interpolation groundwater level of the West, South and South-West of the Urmia Lake. In the present study water level data of 634 piezometric wells located in the West, South and South-West of the Urmia Lake in the West Azerbaijan have been used in the period of 2010-2011. Stationary and independence of data were tested using Wald and Wolfowitz methods. Iso-water table maps were drawn using Kriging and Inverse Distance Weighted (IDW) methods. The result showed that the Kriging method has better results than Inverse Distance Weighted method.
    Keywords: Interpolation, Model GS+, Ground water table, Geostatistical, Kriging, Inverse distance weighted
  • Hosein Samadi, Boroujeni, Pari Maleki, Mohammad Javad Ketabdari, Daruosh Maleki Pages 125-135
    Interaction between water flow and bed erodibility, which is associated with sediment transport and creat bed forms. Ripples are the smallest of the bed forms. Experiments were performed with variety slopes of 0.0005 to 0.003 and discharges of 10 to 40 L/S, on the artificial ripple in the hydraulic Laboratory of Shahrekord University.Velocity measurements were collected using an Acoustic Doppler Velocimeter. It was observed the peak value of bed shear stress was appear on the midpoint of upstream surface and the lowest value appear on the crest. From the crest to trough, the general bed shear stress was in a trend of increasing. It was also observed that in the case of ripples bed forms were consist of about 26% of total bed shear stress.
    Keywords: Bed form, Ripple, Alluvial river, Bed shear stress
  • Nasrodin Parsafar, Safar Marofi Pages 137-146
    In this study, raw and treated wastewater of Serkan Wastewater Treatment Plant, located at 70 km east of Hamedan, were reused for potato irrigation under lysimetric conditions. The factorial experiment executed with a statistical completely randomized design in three replicates and two factors. The factor of watering programs which were categorized as follows: Raw wastewater (T1), treated wastewater (T2), a combination of 50% raw wastewater and 50% fresh water (T3), a combination of 50% treated wastewater and 50% fresh water (T4), and fresh water (T5). The factor of soil cores depths which were depths of 0-10 cm and 10-20 cm. The effects of watering treatments were significant on accumulation of Mn, Fe, Cu and Zn in the soil layers. Also the interaction effects were non-significant on accumulation of Mn, Cu and Zn. The interaction effect was significant on the Fe concentration. The maximum and minimum Mn, Fe, Cu and Zn concentration in the soil was obtained in T1 and T5, respectively. Also, the Mn, Fe and Zn concentration decrease with soil depth but concentration of Cu increase. Overall, based on the accumulation of heavy metal in the soil, the watering treatments were ranked as follows: T1> T3> T2> T4> T5. Based on the accumulation of heavy metal in the soil, heavy metals were ranked as follows: Fe> Mn> Zn> Cu.
    Keywords: Soil depth, Heavy metals, Wastewaters, Lysimeter
  • Rasoul Ghobadian, Mahsa Basiri Pages 147-160
    River channel confluences form one of the most important morphological elements in river systems. The entry of a lateral inflow into the main channel generates substantial changes to the flow velocities and turbulence, and result in characteristic patterns of scouring and deposition. Junction angle has highlight effect on flow pattern in open channel junction. In this research the capability of SSIIM1 model to simulate the 3D flow at channel junction and the effect of junction angle on its pattern have been investigated. Using the experimental data of a 90° junction flow collected by Weber et al. (2001) in Iowa University the model was calibrated and validated. Good agreement is obtained between simulated velocity profile and water surface mapping by the SSIIM1 model and the experimental measurements so that the maximum error to predicted water surface and velocity value was about 3% and 10% respectively. The model is then applied to investigate the effect of three junction angles (45, 90 and 135°) on the flow characteristics such as: Bed shear stress, separation zone dimension, and secondary flow pattern and water surface and velocity profiles. The result showed increasing junction angle leads to higher separation zone dimension. For 45o junction angle a clear separation zone has not appeared. Shape index of separation zone (wide to length ratio) were calculated as 5.8 and 7.45 for 90o and 135o junction angle, respectively. The ratio of upstream depth to downstream depth of junction is 1.05, 1.06 and 1.09 for 45°, 90°, and 135°, respectively. Also the result indicated that increasing the junction angle from 45°to 135° bed shear stress increases about 80.2%.
    Keywords: River confluence, SSIIM1, Junction angle, Separation zone
  • Mohammad Khorramian Pages 161-170
    The goal of this research was evaluation of tape irrigation levels, 100%, 70% and 40% water requirement (T100, T70 and T40) and furrow irrigation (F) on the yield and water use efficiency (WUE) of summer tomato. The experiment was conducted in a randomized completely block design with four treatment and three replication for two years in Safiabad Agricultural Research Center. The resuls showed that the highest yield was in T100 and T70 with 54.6 and 53.4 t.ha-1 in yield, respectively and increasing yield was 25% higher than Furrow irrigation. T40 treatment with the lowest yield (42.9 t.ha-1) had a significant difference at 1% with T70 and T100. Water use efficiency(WUE) was highest in T40 (11.4 t.ha-1) but there was no significant difference between it and T70 treatment. In a general manner average of WUE in all tape irrigation levels were about 2.3 times furrow irrigation. So T70 treatment was proposed for Khouzestan climate conditions. No significant difference was between irrigation levels on tomato quality characteristics including Acidity, Scorbic acid and Sitric acid but severe deficit irrigation level (T40 treatment) was caused to increase Brix. Although soil salinity was not significant difference between irrigation levels, but it was significant for soil depth, So that average of soil salinity in 0-30 cm was 1.4 dsm-1 which it was 38% higher than 30-60 cm soil layer.
    Keywords: Tape irrigation, Tomato, Water use efficiency, Khouzestan
  • Amin Sanaee, Zahra Izadpanah, Saeed Borumand Nasab Pages 171-180
    The importance of proper management of water resources in Kerman, because of limited and water resources crisis is very high. This research has been based on two farm included two center pivot systems in Kerman’s Bardsir and Rayen. For this purpose, the evaluated parameters included Application Efficiency (AE), Potential Application Efficiency of Low Quarter (PELQ), Actual Application Efficiency of Low Quarter (AELQ), and Distribution Uniformity of low quarter and half quarter (DU), Christiansen’s Uniformity coefficient (CU) and adequacy of irrigation is calculated. The result of comparing two Center pivot systems is that Rayen’s Center pivot system with a CU, Adequacy of irrigation and also DU are higher, but AELQ is lower than the recommended value and the difference between AELQ and PELQ shows weakness in design, performing of the system and supervision. Otherwise because of proximity between AELQ and PELQ at Bardsir’s center pivot system indicated purposely paucity in terms of management.
    Keywords: Evaluation, Centre pivot, Distribution uniformity, Application efficiency, Christiansen uniformity coefficient, Adequacy of irrigation