فهرست مطالب

مهندسی منابع آب - پیاپی 48 (بهار 1400)

فصلنامه مهندسی منابع آب
پیاپی 48 (بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/03/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • منوچهر ترابی*، مختار میران زاده صفحات 1-15

    مقدمه و هدف :

    اکسیژن-آبیاری روشی است که در آن با استفاده از ونتوری، هوا به سامانه آبیاری قطره ای زیرسطحی تزریق می شود تا ریشه گیاه آب وهوا را به طور هم زمان دریافت کند. هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر نسبت های مختلف اختلاط دو نوع سرفکتنت بر بهبود یکنواختی توزیع بده هوا در سامانه های آبیاری قطره ای زیرسطحی بود.

    مواد و روش ها

    توزیع بده هوای خروجی از یک سامانه اکسیژن-آبیاری در شرایط حضور دو سرفکتنت غیر یونی ترایتون ایکس-100 و تویین 80 و سه نسبت اختلاط این دو با یکدیگر شامل 2 : 1، 1 : 1، و 1 : 2 در آب آبیاری، مطالعه و نتایج باحالتی که جریان آب و هوا فاقد سرفکتنت بود، مقایسه شدند. برای تجزیه و تحلیل یافته ها از ضریب یکنواختی کریستیانسن، و آزمون های کولموگوروف-اسمیرنوف و فریدمن استفاده شد (05/0 ≥P).

    یافته ها

    در غیاب سرفکتنت ها، ضریب یکنواختی توزیع کریستیانسن (CUC) برای بده هوای قطره چکان ها 67- درصد بود. میزان افزایش نسبی CUC در حالتی که از ترایتون ایکس-100، تویین 80، نسبت اختلاط 1:2، 1:1، و 2:1 این سرفکتنت ها استفاده شده بود، به ترتیب 211، 162، 210، 213 و 206 درصد به دست آمد.

    بحث و نتیجه گیری

    نتایج حاکی از آن است که به دلیل وجود خاصیت برهم افزایی بین این دو نوع سرفکتنت، استفاده از مخلوط آن ها می تواند به نحو موثرتری باعث بهبود یکنواختی توزیع هوای قطره چکان ها بشود.

    کلیدواژگان: اکسیژن-آبیاری، تهویه، سرفکتنت، یکنواختی توزیع، حباب های هوا
  • محیا مهدی آبادی، علی آرمان* صفحات 16-28

    مقدمه:

     کاویتاسیون مهمترین مشکلی است که به سبب سرعت های زیاد جریان در مجراهای تخلیه کننده سدها ممکن است رخ دهد. به منظور بررسی و حصول اطمینان از عملکرد سرریز یک سد در دوران بهره برداری، مدل هیدرولیکی سازه سد آزاد در موسسه تحقیقات آب تهران مدل شده است.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق از طریق دینامیک سیالات محاسباتی در قالب روش حجم محدود بکار رفته در نرم افزار ANSYS FLUENT ، مدلسازی جریان در این مجراها و از مدل حجم سیال (VOF) در حالت سه بعدی شامل جریان دوفازی آب و هوا استفاده شده، که برای در نظر گرفتن آشفتگی های جریان نیز مدل k - ε بکارگرفته شده است.

    نتایج و بحث:

     برای تایید نتایج مدل، مقایسه ای با نتایج حاصل از مدل هیدرولیکی اجرا شده بدون سیستم هواده از سرریز سد آزاد انجام شده است. سپس به منظور تایید مکان و تعداد سیستم هواده، از دو سناریو (دو و سه سیستم هواده) شامل پله (RAMP) در کف و دیواره مجرا با شیب مناسب و نیز تعبیه شیار هواده در دیواره استفاده شده است، که باعث فرستادن هوا به نزدیکی کف و دیواره ها خواهد شد.

    نتیجه گیری

    با بررسی پارامترهای جریان از قبیل سرعت، فشار و شاخص کاویتاسیون، سرریز با دو سیستم هواده به عنوان گزینه برتر مورد تایید قرار گرفت.

    کلیدواژگان: سرریز اوجی، سد آزاد، کاویتاسیون، سیستم هواده، مدل ANSYS FLUENT
  • مهدی نخعی نژاد*، احمد سرتیپ زاده صفحات 29-42
    مقدمه و هدف
    انتخاب کنتور آب برای یک مشترک خانگی، یکی از مباحث عمده در شرکت های آب و فاضلاب می باشد. این موضوع در سال های اخیر با توجه به افزایش تعداد مشترکین، افزایش تعداد حوادث ناشی از مناسب نبودن کنتورهای آب، همچنین پارامترهای مختلف کنتور آب و شرایط محیطی و منطقه ای بیشتر محسوس می باشد. تصمیم گیرنده نیاز به این دارد که مناسب ترین کنتور آب را به منظور دستیابی به خروجی مورد نظر با کمترین هزینه و توانایی را انتخاب نماید.
    مواد و روش ها
    بررسی ها نشان می دهد که تاکنون تحقیقی درباره استفاده از تکنیک های تصمیم گیری چند شاخصه ای در زمینه انتخاب کنتور آب برای مصارف خانگی انجام نگرفته است. در تحقیقاتی که در زمینه انتخاب کنتورهای صنعتی و حجمی نیز صورت گرفته تنها چند پارامتر بررسی و بر اساس برداشت محقق بهترین راه حل ارایه گردیده است؛ بدون آنکه مقدار کمی تاثیر عوامل مورد توجه قرار گیرد. در تحقیق حاضر ابتدا شاخص های کلیدی ارزیابی کنتورها استخراج، سپس با استفاده از روش آنتروپی و نظر خبرگان صنعت، وزن هریک از شاخص های مدنظر محاسبه می گردد. در ادامه با استفاده از تکنیک تاپسیس سعی در ارایه راهبردی مناسب برای شرکت های آب و فاضلاب در انتخاب کنتورها برای کاربردهای خانگی صورت گرفته است.
    یافته ها
    محاسبات صورت گرفته در خصوص شاخص های مرتبط با انواع کنتور، در نهایت اهمیت نسبی هر شاخص و رتبه بندی کنتورها را مشخص می نماید که با استفاده از این اولویت می توان برای تهیه کنتور اقدام نمود.
    بحث و نتیجه گیری
    با توجه به نتایج این تحقیق ترتیب انتخاب کنتورها بدست می آید که در این مطالعه کنتورهای مولتی جت نیمه خشک در رده اول انتخاب قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: کنتور آب، مدل های تصمیم گیری، معیارهای تصمیم گیری، آنتروپی، تاپسیس
  • حامد مازندرانی زاده*، متین هندوپور صفحات 43-57
    مقدمه و هدف

    سیستم های توزیع آب به دلیل ماهیت گسترده جغرافیایی، نسبت به ورود آلودگی های عمدی و یا تصادفی بسیار آسیب پذیر هستند. وجود چنین تهدیدهایی می تواند اعتماد عمومی نسبت به سیستم توزیع آب را تحت تاثیر قرار دهد. سیستم هشدار آلودگی شامل استقرار حسگرهایی در شبکه توزیع آب است که باعث قطع شبکه آب رسانی در زمان وقوع آلودگی می شوند. با توجه به هزینه زیاد خرید، نصب و نگه داری چنین حسگرهایی، باید نسبت به انتخاب محل نصب آن ها دقت شود، به نحوی که نصب حسگرها باعث کاهش شدت تلفات و خسارات احتمالی شود. محاسبه محل استقرار این حسگرها بر اساس یکی از اهداف کاهش زمان تشخیص آلودگی، افزایش پوشش حسگرها، کاهش حجم آب آلوده مصرف شده و یا چند هدف همزمان، می تواند انجام شود.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش با استفاده از مدل بهینه سازی چند هدفه الگوریتم جستجوی هماهنگ به محاسبه محل استقرار بهینه حسگرهای تشخیص آلودگی بر اساس دو معیار الف- کاهش زمان تشخیص آلودگی و ب- افزایش پوشش حسگرها پرداخته شده است. با اتصال نرم افزار EPANET و نرم افزار MATLAB، اقدام به تشکیل مدل یکپارچه شبیه سازی-بهینه سازی انتشار آلاینده شد و مثال دوم نرم افزار EPANET به عنوان مطالعه موردی بررسی شد.

    یافته ها و بحث: 

    نتایج منحنی بهینه پارتو نشان می دهد درحالی که زمان تشخیص آلودگی از حدود 13000 ثانیه تا حدود 26000 ثانیه در تغییر است، مقدار پوشش شبکه از حدود 15000 تا 36000 گالن بر دقیقه تغییرمی کند. به عبارت دیگر 100% افزایش زمان تشخیص آلودگی منجر به افزایش 140% در پوشش شبکه خواهد شد. همچنین با استفاده از روش های انتخاب نقطه بهینه نهایی، زمان بهینه تشخیص آلودگی 19296 ثانیه و پوشش بهینه 26494 گالن در دقیقه محاسبه شد.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد در شرایطی که دو هدف از اهمیت یکسان برخوردار باشند یکی از حسگرها درمکانی پر
    ازدحام به منظور کاهش زمان تشخصی آلودگی و دیگری در وسط شبکه به منظور افزایش پوشش شبکه قرار می گیرد.

    کلیدواژگان: سیستم هشدار آلودگی، حملات بیولوژیکی، شبکه آب رسانی، EPANET
  • محسن سلیمانی بابرصاد*، عباس صفائی صفحات 53-72
    مقدمه و هدف
    اصلی ترین عامل تخریب پایه پل ها، آبشستگی موضعی اطراف آنها می باشد. جهت کنترل این پدیده، مطالعات بسیاری انجام شده، و راهکارهایی جهت حفاظت از پایه پل ها ارایه گردیده است. راهکارهای حفاظت از پایه‎های پل به دو روش مستقیم و غیرمستقیم تقسیم می گردند، یکی از روش هایی که بصورت غیرمستقیم با کمک اصلاح خطوط جریان اطراف پایه پل، می تواند عمق آبشستگی را کاهش دهد تغییر زاویه دماغه پل می باشد.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق بصورت آزمایشگاهی به بررسی تاثیر تغییر زاویه دماغه پایه پل با راستای جریان پرداخته شد. از این رو زاویه راستای برخورد جریان با دماغه پایه (α) 90 ، 85، 80، 75 و 70 درجه در شرایط آب زلال مورد بررسی قرار گرفت. در تمامی آزمایش ها عمق آب 10 سانتیمتر، قطر متوسط ذرات D50=0.95 mm و جهت بررسی اثر هیدرولیک جریان، سرعت های نسبی متفاوت در نظر گرفته شد.
    یافته ها
    در بهترین حالت، پایه پل با زاویه برخورد 70 درجه توانست، در سرعت‎های کمتر از 60 درصد سرعت آستانه حرکت ذرات، 95 درصد و در سرعت های تا 95 درصد سرعت آستانه حرکت ذرات، به طور متوسط 36 درصد عمق آبشستگی را نسبت به پایه شاهد کاهش دهد.
    بحث و نتیجه گیری
    با کاهش زاویه برخورد جریان با پایه به دلیل انحراف بخشی از خطوط جریان و عدم چرخش آنها به سمت بستر، باعث می گردد پتانسیل منطقه پرفشاری که در حالت پایه شاهد ایجاد گردیده، نسبت به حالتی که زاویه دماغه کاهش می یابد تقلیل یابد، و باعث کمتر شدن توان جریان پایین رونده و به سبب آن ضعیف شدن توان جریان های نعل اسبی، که عامل اصلی توسعه حفره آبشستگی هستند، گردد.
    کلیدواژگان: آبشستگی، پایه پل، زاویه دماغه، آستانه حرکت
  • هادی شوکتی*، مهدی کوچک زاده، علی اکبر نوروزی صفحات 73-85
    مقدمه و هدف
    کشور ایران به لحاظ اقلیمی که در آن قرار گرفته است، با مشکل کمبود منابع آبی مواجه است. از آنجا که سطح وسیعی از مساحت شهر ها را سطوح نفوذ ناپذیر خیابان ها تشکیل می دهند، حجم آب استحصالی از این سطوح قابل توجه بوده و می تواند فشار بر منابع آب را کاهش دهد و پاسخگوی بخش عمده ای از نیازهای غیرشرب باشد. ضمن آن که از گسترش آلودگی ناشی از سرریز و پس زدگی تاسیسات جمع آوری آب های سطحی و افزایش غیراقتصادی ابعاد آن ها جلوگیری می کند.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه، طراحی سامانه استحصال آب باران از سطوح آسفالت با هدف تامین بخشی از نیاز فضای سبز دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، با استفاده از تصاویر پهپاد انجام شد. بدین منظور، داده های در دسترس 22 ساله بارش روزانه و 761 تصویر هوایی با استفاده از پهپاد DJIPhantom 3 Professional تهیه شد. سپس مدل رقومی ارتفاع منطقه شد و برای تعیین مسیر رواناب، حوضه بندی منطقه در محیط GIS صورت گرفت. پارامتر های درصد قابلیت اطمینان و نسبت سرریز از مخزن برای هر سطح به ازای حجم های مختلف مخازن برآورد گردید. سپس حجم بهینه هریک از مخازن با استفاده از الگوریتم ژنتیک تعیین شد.
    یافته ها
    با توجه به وضعیت توپوگرافی سطوح خیابان دانشکده، رواناب حاصل از آن ها قابل جمع آوری در یک مخزن نیست، لذا 4 مخزن A، B، C و D با حجم های بهینه شده به ترتیب برابر با 15/6، 46/3، 1 و 20 مترمکعب در نقاط مختلف سطوح خیابان ها در نظر گرفته شد.
    بحث و نتیجه گیری
    با طراحی سامانه های استحصال آب باران، می توان حجم قابل توجهی از آب باران را برای مصارف غیرشرب دانشکده ذخیره نمود.
    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، پهپاد، سطوح آبگیر، قابلیت اطمینان، نسبت سرریز
  • سعید اسلامیان*، ماندانا بیات، غلامرضا شمس، البرز حاجیان نیا صفحات 86-97
    مقدمه و هدف

      با توجه به قرار گرفتن ایران در منطقه خشک ونیمه خشک، توزیع نامناسب بارش های جوی، نیاز به ذخیره آب و احداث سد ضروری می گردد. یکی از مسایل مهم در حفظ و پایداری سدهای خاکی، مساله تراوش است که با توجه به اینکه ارتفاع آب در مخزن بالادست سد در فصول مختلف سال در حال تغییر می باشد، میزان تراوش از سد هم پیوسته تغییر می کند.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه، تراوش ناپایدار برای حالت دوبعدی و سه بعدی با استفاده از نرم افزارهای SEEP/W  و SEEP ЗD بر پایه المان محدود، در مخزن بالادست و پایین دست برای حالت اشباع و نیمه اشباع بررسی شده است.

    یافته ها

    با در نظر گرفتن این مدلسازی، با افزایش سطح آب در مخزن بالادست میزان تراوش سد افزایش می یابد و بالعکس، که بیانگر رابطه مستقیم بین آنها می باشد. دقت تراوش محاسبه شده با نرم افزار  SEEP 3D  در حالت سه بعدی از نرم افزار SEEP/W درحالت  دو بعدی برای حالت اشباع، در بالا دست سد بیشتر است که ضریب تعیین آن با استفاده از نرم افزار SPSS در مقایسه با تراوش واقعی در آن نقطه، برابر با 0.92  است که نشان دهنده تطابق بالای این نرم افزار با واقعیت می باشد. برای حالت نیمه اشباع در پایین دست سد زمانیکه سطح آب در بالادست کاهش می یابد، دقت تراوش محاسبه شده در نرم افزار SEEP/W  بیشتر از نرم اقزار SEEP 3D می باشد و ضریب تعیین  آن معادل 0.72 است که بیانگر برتری نرم افزارSEEP/W  برای مدل سازی دوبعدی تراوش ناپایدار، در حالت نیمه اشباع است.

    بحث و نتیجه گیری

    درحالت کلی، نرم افزار SEEP/W از نرم افزار SEEP 3D برای محاسبه تراوش ناپایدار در خاکهای نیمه اشباع از دقت بالاتری برخوردار می باشد.

    کلیدواژگان: سد خاکی، تراوش ناپایدار، نرم افزارSEEP، W، نرم افزارSEEP ЗD
  • محمد حسنوی آتشگاه، مهدی یاسی*، ابراهیم امیری تلکدانی صفحات 98-113
    مقدمه و هدف

    شناخت و ارزیابی عوامل موثر در طرح های انتقال آب بین حوضه ای جهت محاسبه شاخص های مالی و اقتصادی ضروری است. به دلیل وجود پارامترهای کیفی فراوان در این طرح ها و عدم توانایی در کمی سازی آ ن ها، در این تحقیق الگوی ارزش گذاری اقتصادی ارایه شده است..

    مواد و روش ها

    در این الگو، ابتدا معیارها و شاخص های اثرگذار با روش تصمیم گیری چند معیاره فرآیند تحلیل شبکه ای (ANP) اولویت بندی شده، سپس با روش های ارزش گذاری مستقیم و نسبی، کمی سازی شده، و در نهایت دو شاخص مالی نسبت فایده به هزینه (BCR) و ارزش فعلی خالص (NPV) اصلاح و محاسبه می شوند.

    یافته ها: 

    نتایج نشان داد که معیار سیاسی و امنیتی، با اختلاف قابل توجهی نسبت به سایر معیارها، در اولویت اول قرار دارد. کاربرد این الگو در ارزیابی اقتصادی مجدد طرح انتقال آب رودخانه چالوس به دشت هراز نشان داد که BCR در نرخ تنزیل های 6 و 8 درصد مرتبط طرح اصلی، به ترتیب 2/0 و 14/0 می باشد و NPV نیز منفی است. ازاینرو این طرح در حال حاضر و با توجه به کاربرد الگوی ارزش گذاری پیشنهادی، اقتصادی نخواهد بود. 

    بحث و نتیجه گیری: 

    به نظر می رسد که جنبه سیاسی و امنیتی طرح های انتقال آب بین حوضه ای از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. از طرفی دیگر، کمی سازی و ارزش گذاری پارامترهای موثر نیز می تواند کمک شایانی به ارزیابی دقیق تر اقتصادی طرح های جدید و در حال اجرا کند.

    کلیدواژگان: انتقال آب، ارزش گذاری اقتصادی، فرآیند تحلیل شبکه ای (ANP)، روش دلفی
|
  • Manouchehr Torabi *, Mokhtar Miranzadeh Pages 1-15
    Introduction

    Oxygation is a variant of subsurface drip irrigation in which ambient air is injected through the system via a venturi, thereby plant roots receive air and water simultaneously. The objective of this research was to study the effect of two surfactants and certain ratios of them on the uniformity distribution of emitter air flow rates along lateral pipes in an oxygation system.

    Matherials and Methods

    Two non-ionic surfactants, namely, Triton X-100 and Tween 80, and three mixtures of them with different ratios including 2:1, 1:1, and 1:2 were added to irrigation water and the results were compared to the case where no surfactant was used. For statistical analysis of data, the Kolmogorov–Smirnov and Friedman tests along with Christiansen Uniformity Coefficient were used.

    Findings

    In the absence of surfactants, Christiansen uniformity coefficient (CUC) for emitter air flow rates was -67 percent. The relative increase in CUC, when Triton X-100, Tween 80, and the ratios 2:1, 1:1, and 1:2 were applied, amounted to 211, 162, 210, 213, and 206 percent, respectively.

    Conclusion

    The results of this research clearly indicates that application of surfactant mixtures with synergic interaction will effectively enhance distribution uniformity of emitter air flow rates.

    Keywords: Oxygation, aeration, surfactant, distribution uniformity, air bubbles
  • Mahya Mehdiabadi, Ali Arman * Pages 16-28
    Introduction

    Cavitation is one of the most important problems that may occur due to high flow velocity in dam spillways. In order to predict of dam spillway structure during operation, Azad dam spillway hydraulic model has been modeled in Tehran Water Research Institute.

    Materials and Methods

    In this study, using computational fluid dynamics in the form of a finite volume method used in ANSYS FLUENT software, flow modeling in these channels, and a fluid volume model (VOF) in a three-dimensional state, including two-phase flow of water and air, used for Considering current turbulence, k-ε model has been used. In order to confirm the results of the model, a comparison was made with the results of a hydraulic model implemented without the aero-damping system of Azad spillway.

    Findings

    Then, in order to confirm the location and number of aeration systems, two scenarios (two and three aeration systems) including step ramp (RAMP) on the floor and the wall of the duct with a suitable slope and the installation of the aeration slot in the wall have been used, which sends air near the floor And the walls will be.

    Conclusion

    Then, by checking flow parameters such as speed, pressure and cavitation index, overflow with two aeration systems was confirmed as the best option.

    Keywords: Ogee spillway, Azad dam, cavitation, Aeration system, ANSYS FLUENT model
  • Mahdi Nakhaeinejad *, Ahmad Sartipzadeh Pages 29-42
    Introduction
    Choosing a water meter for a household is one of the major issues in water and wastewater companies. In recent years, due to the increase in the number of subscribers, increase in the number of accident due to the inadequacy of water meters, also various parameters of the water meter and environmental and regional conditions, the selection of water meters is more evident. The decision maker needs to select the most suitable water meter to achieve the desired output at a lower cost and his ability.
    Materials and Methods
    Studies show that there is no research on the use of MADM techniques in the field of water meter selection for household use. In the research of industrial and volumetric meters, also only a few parameters have been investigated and according to the researcher's opinion, the solution has been presented without considering the quantitative effect of factors. In the present research, first, the key attribute for evaluation of the meters are identified. Then based on the Entropy method and opinion of industry experts, the weight of criteria is calculated. Then, TOPSIS technique attempts to present a strategy for water and wastewater companies to choose suitable meters for home appliances.
    Findings
    Finally, the calculations for meters’ attribute determine the relative importance of attribute and also water meter ranking, which can be used for selection of the water meters.
    Conclusion
    According to the results of this research, the order for selecting the water meters is presented, that semiconductor multi-jet meters ranked in the first order.
    Keywords: Water meter, Decision making models, multi-criteria decision-making, entropy, TOPSIS
  • Hamed Mazandarani Zadeh *, Matin Hendoopor Pages 43-57
    Introduction

    Following the terrorist attacks of September 11, 2001 in the United States, concern about the security of water distribution systems has increased. Water distribution systems are highly vulnerable to intentional or accidental contamination, due to their physical and geographical characteristics. Such threats can affect public trust in the distribution system. Putting a contaminant warning system up, including sensors in the water distribution network, is a hopeful approach to disconnect water supply networks at the time of the occurrence of pollution. Due to the high cost of purchasing, installation and maintenance of such sensors, their location should be calculated by using optimization algorithms.

    Materials and Methods

    In this research, a multi-objective optimization model has been developed using harmony search algorithm to calculate the optimal location of detection sensors in water distribution systems based on two criteria for minimizing the time detection of pollution and maximizing the coverage of sensors. The simulation of events in different scenarios is done by connecting the EPANET hydraulic model toolbox and the MATLAB software, and the second example of EPANET software is as the case study.

    Findings

    The results show that the optimal detection time is 19296 seconds
    and the optimal coverage is 26494 gallons per minute. By increasing the importance of optimal detection time to the increasing the sensor coverage, the detection time decreased by 32%, and the sensor coverage, by contrast, decreased by 26%.

    Conclusion

    It seems that in situations where two criteria are of equal importance, one of the sensors is located in a crowded place to reduce the time of contamination detection and the other in the middle of the network to increase network coverage.

    Keywords: Contaminate Warning System, Biological Attacks, Water Supply Network, EPANET
  • Mohsen Solimani Babarsad *, Abbas Safaei Pages 53-72
    Introduction
    The leading cause of damages on bridge is local scouring around piers. Many studies were carried out to control and reduce this phenomenon and suggested more solution methods to protect bridge piers. Protection is divided into direct and indirect methods. In this study, to reduce scouring depth around the pier, an indirect method is used by changing the pier's head angle in a flow direction.
    Materials and Methods
    An experimental study on clear-water at a different angle of piers head under steady flow is presented. Experiments were used to assess the ability to change the head angle of piers to protect them. Toward this end, five angles (α) 90, 85, 80, 75, 70-degree with the flow direction were considered. The bed material size d50 was 0.9 mm and all experiments were done in Gunt hydraulic standard flume.
    Findings
    The results showed that the pier with a 70-degree attack angle could reduce the scour depth more than others. This happens due to diverting part of streamlines to downstream, and it can have a 36 per cent reduction overall.
    Conclusion
    The scouring depth and sediment point bar created around the pier with an inclined head compared with the control pier (α=90-degrees) have less scouring depth due to minor deviation of flow streamlines and reduction of disturbances around the pier.
    Keywords: Scour, Bridge pier, head angle, incipient motion
  • Hadi Shokati *, Mahdi Kouchakzadeh, Aliakbar Noroozi Pages 73-85
    Introduction
    Iran is facing shortage of water resources due to the climate in which it is located. Since large areas of urban surfaces are Impenetrable streets, the volume of water harvested from these surfaces is significant and can reduce the pressure on water resources and meet a large portion of the non-potable demands, it also prevents the spread of pollution caused by overflows and backlogs in surface water collection facilities and uneconomic increase of their volumes.
    Materials and Methods
    In this paper, the design of rainwater harvesting system from asphalt surfaces was carried out with the aim of meeting part of the green space demand of Tarbiat Modares University faculty of agriculture, using drone images. For this purpose, available data of 22 years of daily precipitation and 761 aerial images were obtained using DJI Phantom3 Professional drone. Then, the digital elevation map of the case study was prepared and to determine the runoff direction, the basin of the area was carried out in the GIS. Reliability percentage and overflow ratios of the tanks were estimated for each level for different tank volumes. Then the optimal volume of each tank was determined using genetic algorithm.
    Findings
    The results showed that due to the topographic status of the faculty street surfaces, the runoff from them could not be collected in one tank, so 4 tanks A, B, C and D with optimized volumes of 6.15, 3.46, 1 and 20 cubic meters were considered in different parts of the street surfaces, respectively.
    Conclusion
    With designing rainwater harvesting systems, a significant amount of rainwater can be stored for non-potable consumption.
    Keywords: Genetic Algorithm, Drone, Catchment Area, Reliability, Overflow Ratio
  • Saeid Eslamian *, Mandana Bayat, Gholamreza Shams, Alborz Hajiannia Pages 86-97
    Introduction

    Considering Iran's place in arid and semi-arid regions, inappropriate distribution of barley rainfall, water storage and dam construction are necessary. One of the important issues in the preservation and stability of earth dams is the seepage problem, which, considering that the water head in the upstream reservoir of dam is changing in different seasons of the year, the amount of seepage of the dam changes continuous.

    Materials and Methods

    In this study, transient seepage for 2D and 3D modes was investigated using SEEP/W and SEEP 3D software based on finite element in upstream and downstream reservoirs for saturation and semi-saturation modes.

    Findings

    Considering this modeling, by increasing the water level in the upstream reservoir, the amount of seepage of dam increases and vice versa, which indicates a direct relationship between them. The accuracy of the calculated seepage thorough SEEP 3D software is higher than SEEP/W software in two-dimensional mode for saturation mode, which its determination coefficient thorough SPSS software is equal to 0.92, in comparing to the actual seepage at that point, which indicates the high compatibility of this software with reality. For the semi saturated mode at the downstream of the dam when the water level decreases upstream, the calculated seepage accuracy in seep/W software is higher than seep 3D software and its determination coefficient is 0.72, which indicates the superiority of SEEP/W software for two-dimensional modeling of transient seepage in semi-saturation mode.

    Conclusion

    In general, SEEP/W software is more accurate than SEEP 3D software for calculating transient seepage in semi-saturated soils.

    Keywords: erath dam, transient seepage, SEEP, W software, SEEP 3D software
  • Mohamad Hosnavi Atashgah, Mehdi Yasi *, Ebrahim Amiri Takaldani Pages 98-113
    Introduction

    Identification and evaluation of effective parameters in Inter-Basin Water Transfer (IBWT) projects are essential for the calculation of financial and economic indicators. Due to many qualitative parameters in these projects and inability to quantify most of them, an integrated economic valuation model is presented in this study.

    Materials and Methods

    In this model, the effective criteria and indicators are first prioritized using Analytic Network Process (ANP) as a Multi Criteria Decision Making (MCDM) method. Then, these criteria and indicators are quantified by two direct and relative valuation methods. Finally, two financial indicators: Benefit-Cost Ratio (BCR) and Net-Present Value (NPV) are modified and evaluated.

    Findings

    The results indicated that the political and security criterion is in the first place with significant difference with the others. Also, applying model for economic reassessment of the Chalus Water Transfer Scheme in Iran showed the value of BCR at discount rates of 6% and 8% are to be 0.2 and 0.14, respectively; and NPV is negative. Therefore, this project is not considered to be economically beneficial at its present feature.

    Conclusion

    It seems that political and security issue is very considerable in Inter-Basin Water Transfer (IBWT) projects. On the other hand, quantifying and valuating effective parameters can help more accurate economic analysis for new and ongoing projects

    Keywords: Water Transfer, Economic Valuation, Analytic Network Process (ANP), Delphi