فهرست مطالب

نشریه مهندسی آب
سال نهم شماره 1 (بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/03/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • آرمین بنی بیات*، حسین قربانی زاده خرازی، حسین اسلامی، صائب خوش نواز، بهروز دهان زاده صفحات 1-17
    هدف از این تحقیق بررسی منابع آب های زیرزمینی دشت خانمیرزا در شرایط خشکسالی بر نوسانات رودهای منتهی به حوضه خانمیرزا با استفاده از نرم افزار WEAP می باشد. به منظور تحقق این هدف ابتدا سال 2007 (87-1386) به عنوان سال پایه انتخاب گردید سپس سناریوهایی در بازه زمانی 30 ساله (2037-2007) توسط مدل WEAP مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج سناریوی اول نشان داد که برای تعادل بخشی به بیلان آبخوان دشت خانمیرزا صرفا با اجرای طرح کاهش سطح زیر کشت حداقل 50 درصد الزامی می باشد. سناریوی دوم نشان می دهد با اجرای طرح آبیاری تحت فشار و افزایش راندمان آبیاری در تمام دشت نه تنها دشت به حالت تعادل پایدار نمی رسد بلکه نیاز آبی اراضی کشاورزی بطور کامل قابل تامین نخواهد بود. همچنین سناریوی سوم نشانگر عدم کافی بودن اجرای طرح تغذیه مصنوعی در دشت خانمیرزا برای رسیدن به تعادل رسیدن بیلان آب زیرزمینی دشت می باشد.
    کلیدواژگان: خشکسالی، حوضه خانمیرزا، طرح تغذیه مصنوعی، آبیاری تحت فشار
  • سید علی شاهرضائی*، مهدی رادفر، الهام قنبری عدیوی صفحات 18-32

    سد نیز مانند سایر سازه های ساخت بشر ممکن است دچار شکست شده و خسارات فراوانی به وجود آورد. در تحقیق حاضر به ارزیابی پارامتر های ناشی از شکست سد قره آقاچ از نوع نشت شریانی در تراز های 2444 و 2448 از بدنه سد با استفاده از رابطه Froehlich و مدل BREACH پرداخته شده است. نتایج نشان داد در صورتی که از رابطه Froehlich جهت بررسی پارامتر های ناشی از شکست سد استفاده شود و روزنه در تراز 2444 ایجاد گردد شاهد دبی اوجی معادل 4/2383 متر مکعب بر ثانیه خواهیم بود این درحالیست که در صورتی که روزنه در تراز 2448 ایجاد گردد شاهد دبی اوجی معادل 9/3254 متر مکعب بر ثانیه خواهیم بود. در صورتی که از مدل BREACH جهت بررسی شکست سد استفاده شود و روزنه در تراز 2444 از بدنه سد ایجاد گردد شاهد دبی اوجی معادل 3/1722 متر مکعب بر ثانیه خواهیم بود این در حالیست که اگر در تراز 2448 روزنه ایجاد گردد شاهد دبی اوجی معادل 9/2595 متر مکعب بر ثانیه خواهیم بود. هرچند مدل BREACH دقیق تر است، اما با توجه به اینکه دبی اوج حاصل شده از روش Froehlich به میزان 9978/0 با دبی اوج مشاهده شده از مدل BREACH همبستگی دارد؛ بنابراین از دقت قابل قبولی برخوردار است. در صورتی که روزنه ای در تراز 2448 از بدنه سد ایجاد گردد نسبت به زمانی که روزنه ای در تراز 2444 از بدنه سد ایجاد می گردد دارای دبی اوج بیشتر بوده و در نتیجه شاهد خسارات مالی و همچنین تلفات جانی بیشتری در مناطق پایین دست سد خواهیم بود.

    کلیدواژگان: شکست سد، پارامتر های ناشی از شکست سد، رابطه Froehlich، مدل BREACH
  • محسن سلیمانی*، رضا قاسمی، رحمن دوستی صفحات 33-41
    آبشستگی موضعی اطراف پایه های پل یکی از علل تخریب آنها می باشد. از این رو جهت کاهش و کنترل این پدیده، تحقیقات گسترده ای صورت گرفته، و راهکارهایی در این راستا ارایه گردیده است. این راهکارها شامل دو بخش مستقیم و غیرمستقیم بوده، که در این تحقیق با تعریف سناریوهایی، بررسی هر دو روش و تاثیر همزمان آنها انجام شد. در این مطالعه، روش استفاده از کابل که باعث تغییر در الگوی جریان اطراف پایه می گردد، بعنوان روش غیر مستقیم و آبپایه که باعث انحراف خطوط جریان از روی بستر می‎شود، به عنوان روش مستقیم در نظر گرفته شدند. از این رو حالت های مختلف از آبپایه، در جلوی پایه، پشت پایه و کابل دور پایه با گام های نسبی برابر 33/0، 5/0 و 67/0 در شرایط آب زلال مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به آزمایش های مقایسه ای، استفاده از آبپایه در جلو نسبت به آبپایه در پشت پایه، بطور متوسط در محدوده 15 تا 20 درصد عمق آبشستگی کمتری را نتیجه می دهد. بنابراین بطور کلی با توجه به نمودارهای می توان نتیجه گرفت که استفاده توام کابل و آبپایه عمق آبشستگی را کاهش داده است و بعنوان یک روش کاهش عمق آبشستگی توامان پایه مورد قبول می باشد.
    کلیدواژگان: آبشستگی، پایه پل، آبپایه، کابل
  • امیرحسین ناظمی، محمدامین پرندین*، سید علی اشرف صدرالدینی صفحات 42-57

    انرژی گرمایی موجود در محیط، موجب تبخیر آب موجود در آبکره می شود و این عمل تا اشباع هوا از بخار آب ادامه می یابد. تبخیر ممکن است از سطوح آزاد آب، از سطح مرطوب خاک و یا به صورت تعرق از سطح گیاهان صورت گیرد. یک روش رایج در تخمین تبخیر-تعرق مرجع () استفاده از تشتک کلاس A می باشد که در این حالت از حاصلضرب تبخیر از تشتک کلاس A در ضریب تشتک (Kp) بدست می آید. تغییرات ضریب تشتک بستگی به موقعیت قرارگیری آن و شرایط آب وهوایی دارد. چندین روش برای تخمین ضریب تشتک تبخیر وجود دارد که در تمام آنها از میانگین داده های روزانه سرعت باد (U)، رطوبت نسبی (H) و طول پوشش (F) استفاده می گردد. هدف از انجام این تحقیق یافتن بهترین روش محاسبه ضریب تشتک تبخیر درمنطقه اسلام آبادغرب، در میان روابط تجربی دورنبوس و پروییت ، مدل کوینکا، مدل آلن و پروت، مدل اشنایدر، مدل پریرا و همکاران، مدل اورنگ و مدل فایو 56 (آلن و همکاران) باتوجه به داده های هواشناسی ایستگاه اسلام آبادغرب و مقایسه آنها با مقادیر Kp حاصله از تقسیم بر تبخیر اندازه گیری شده می باشد. مقادیر از داده های لایسیمتری در سال 1395 استخراج شده است. نتایج نشان داد روش اورنگ با جذر میانگین مربعات اختلاف 008/0، راندمان یا کارایی با مقدار98/0و میانگین درصد خطای (003/0) بسیار کمتر نسبت به سایر روش ها برتری دارد و ضریب تبیین (98/0) نیز نشان دهنده مناسب بودن روش اورنگ می باشد.

    کلیدواژگان: اسلام آبادغرب، تشتک تبخیر کلاسA، روش اورنگ، ضریب تبیین، ضریب تشتک
  • ابراهیم نوحانی*، ایرج چهارلنگ بدیل صفحات 58-72

    هدف از انجام این مقاله ارزیابی ریسکهای محیط زیستی پروژه ساختمانی با استفاده از روش EFMEA با تاکید بر ریسکهای موثر بر آلودگی آب بود. در این پژوهش، ایتدا از طریق بازدیدهای میدانی صورت گرفته از پروژه ساختمانی، فعالیت های طرح به صورت کامل شناسایی و سپس ریسک های محیط زیستی مشخص گردید. به منظور برآورد مقادیر ریسک ها، از نظر خبرگان، چک و روش جداول روش EFMEA استفاده گردید. در ادامه روند کار راهکارها و اقدامات کنترلی ارایه و مجددا عدد ریسک محاسبه شد. براساس نتایج حاصل از این پژوهش، بیشترین عدد ریسک مربوط به حوادث ثانویه (250) و کمترین مقدار عدد ریسک مربوط به فعالیت حمل و نقل دستی بار (8) بود. پس از ارایه اقدامات کنترلی مشاهده گردید، مقدار عددی ریسک های محیط زیستی به ویژه ریسک های موثر بر آلودگی آب کاهش یافته است.

    کلیدواژگان: پروژه ی ساختمانی، ریسک های محیط زیستی، EFMEA، آلودگی آب
  • کورس نکوفر*، علی زرودی صفحات 73-87

    مطالعات انجام شده روی سازه های هیدرولیکی به خصوص اطراف پایه های پل نشان می دهد که یکی از عوامل اصلی تخریب پل ها آشفتگی موضعی جریان است. برای اینکه بتوان طراحی اقتصادی و قابل اطمینان داشت، باید حداکثر عمق آبشستگی در اطراف پایه ها را به دست آورد. برآورد حداکثر عمق آبشستگی با هدف تعیین عمق لازم برای پایه های پل لازم است، زیرا در غیر این صورت ممکن است منجر به تخریب پل شود. در این پژوهش از نرم افزارSSIIM استفاده شده است که به صورت سه بعدی، معادلات جریان و رسوب را لحاظ می کند. در این نرم افزار، میدان جریان از معادلات ناویراستوکس و مدل آشفتگی εK- به دست می آید و سپس، با استفاده از حل غیردایمی میدان رسوب و معادله پیوستگی، تغییرات تراز کف در اطراف پایه پل محاسبه می شود. نتایج حاصله در این پژوهش نشان می دهند، مدل عددی استفاده شده که یکی از مدل های سه بعدی در دسترس مهندسین هست، در شبیه سازی جریان، محاسبه سطح آزاد و محاسبه تغییرات توپوگرافی بستر در رودخانه مقادیری قابل قبول پیش بینی می نماید و با این که در نواحی دارای جریان های چرخشی شدید، در بعضی نقاط خطای محاسبه سرعت زیاد می شود، ولی مدل قادر است توزیع سرعت و جریان های چرخشی را به خوبی مدل سازی نماید. از مدل-های ارایه شده اثبات گردید که تحت شرایط یکسان، آبشستگی حول پایه ی مربعی و استوانه ای نسبت به پایه ی مستطیلی بیشتر هست.

    کلیدواژگان: آبشستگی، شکل پایه، پایه ی پل، نرم افزار SSIIM
  • مجتبی مبارکی*، مرتضی مبارکی صفحات 89-102
    یکی از راه کارهای عملی مدیریت منابع آب، برآورد نیاز آبی گیاه و تعیین مقدار حجم آب مصرفی در مراحل مختلف تولید محصول است. به منظور محاسبه میزان حجم آب مصرف شده توسط محصولات کشاورزی در مراحل رشد، از شاخص آب مجازی و ردپای آب استفاده می شود. در این تحقیق ابتدا نیاز آبی گیاهان چغندرقند، سیب زمینی، ذرت علوفه ای و گوجه فرنگی محاسبه سپس میانگین حجم آب مصرفی، آب مجازی، ردپای آب و بهره وری مصرف آب این محصولات برای دوره آماری 1396- 1389 به دست آورده شد. نتایج نشان داد در بین محصولات مورد مطالعه سیب زمینی با مقدار 91/2101 مترمکعب بر تن بالاترین ردپای آب و چغندرقند با میزان 68/1094 مترمکعب بر تن کمترین ردپای آب را دارا بودند. بیشترین مقدار آب مجازی مصرف شده مربوط به ذرت علوفه ای (39/0 مترمکعب برکیلوگرم) و کمترین مقدار نیز مربوط به گوجه فرنگی (19/0 مترمکعب برکیلوگرم) بود. کمترین مقدار بهره وری مصرف آب (82/2 کیلوگرم بر مترمکعب در هکتار) نیز متعلق به چغندرقند بود. همچنین در این مطالعه جزء دیگری از ردپای آب به نام ردپای آب سفید مورد بررسی قرار گرفت که بر اساس آن بیشترین مقدار مربوط به سیب زمینی با مقدار (7/2006 متر مکعب بر کیلوگرم) و کمترین مقدار نیز مربوط به چغندرقند با مقدار (83/1003 متر مکعب بر کیلوگرم) بود. بنابراین مطابق نتایج به دست آمده می توان گفت محصول گوجه فرنگی با توجه به پایین بودن مقادیر آب مجازی و بالا بودن بهره وری مصرف آب آن نسبت به دیگر محصولات مورد بررسی در منطقه مورد مطالعه برای کشت مناسب تر می باشد.
    کلیدواژگان: آب سبز، آب آبی، آب خاکستری، آب سفید، نیاز آبی
|
  • Armin Shah Bayat *, Hossein Ghorbanizadeh Kharazi, Hossein Eslami, Saeb Khoshnavaz, Behrouz Dahanzadeh Pages 1-17
    The present study aims at investigating the groundwater reservoirs in Khanmirza Plain under drought conditions in regard of the fluctuations in the rivers leading to Khanmirza Basin using WEAP Software. In order to actualize this goal, 2007 was chosen as the base year. Then, the scenarios were evaluated within a 30-year time span (2007-2037) using the WEAP model. The results of the first scenario showed that at least 50% is required for bringing about balance in the water level of Khanmirza Plain’s aquifer through implementing a plan for reducing the area under cultivation. The second scenario shows that not only the plain does not reach a stable balance state but also the water needs of the farmlands cannot be perfectly supplied by the implementation of pressurized irrigation and increasing the irrigation efficiency in the entire plain. Moreover, the third scenario is also reflective of the insufficiency of the implementation of an artificial recharge plan on Khanmirza Plain for reaching balance in the groundwater.
    Keywords: drought, Khanmirza Basin, artificial recharge plan, pressurized irrigation
  • Sayyed Ali Shahrezaie *, Mahdi Radfa, Elham Ghanbari Adivi Pages 18-32

    The dam, like other man-made structures, may fail and cause extensive damage. In the present study, the parameters resulting from the failure of Ghare Aghach dam have been evaluated. The results showed that with the Froehlich method and the failure of the peak flow overtopping type equivalent to 9170.4 cubic meters per second, the failure of the peak flow piping type will be equal to 2383.4 cubic meters per second. With the BREACH model and the failure of the overtopping type, the peak flow is equal to 15654.7 cubic meters per second and if the failure is of the piping type, the peak flow will be equal to 1722.3 cubic meters per second. Although the BREACH model is more accurate, However, considering that the peak flow obtained by Froehlich method is 0.9792 with the peak flow observed from the BREACH model, so it has acceptable accuracy. Failure of the overtopping dam compared to the leakage condition at the level of 2444 from the dam body has a higher peak flow and will lead to financial losses as well as more casualties in the downstream area of the dam.

    Keywords: Dam failure, parameters due to dam failure, Froehlich method, BREACH model
  • Mohsen Solimani Babarsad *, Reza Ghasemi, Rahman Doosti Pages 33-41
    Local scouring around the bridge piers is one of the causes of their destruction. Therefore, in order to reduce and control this phenomenon, extensive research has been done and solutions in this regard have been presented. These solutions consist of two parts, direct and indirect, which in this study by defining scenarios, reviewing both methods and their simultaneous impact was done. In this study, the method of using cable, which changes the flow pattern around the base, was considered as an indirect and groundwater method that causes the flow lines to deviate from the substrate, as a direct method. Therefore, different states of the foundation, in front of the base, behind the base and the cable around the base with relative steps equal to 0.33, 0.5 and 0.67 in clear water conditions were investigated. According to comparative experiments, the use of a waterfront in the front results in an average scouring depth of 15 to 20% less than a footstool in the back of the base. Therefore, in general, according to the diagrams, it can be concluded that the combined use of cable and groundwater has reduced the scour depth and is accepted as a method of reducing the base scour depth.
    Keywords: Scour, Bridge pier, Sill, cable
  • Amirhosein Nazemi, Mohammad Amin Parandin *, Seyed Aliashraf Sadraddini Pages 42-57

    Thermal energy in the air, causing the evaporation of water in the hydrosphere Tremblay and This action continues until saturation the air from the water vapor. evaporate maybe accur from surface water or from wet soil or transpiration from the plants. a common method to estimate ( ) is using class A pan Evaporation, In this case, multiplying of evaporation from class A pan Evaporation in pan coefficient (Kp) can be achieved (ET0). Pan coefficient (Kp) depends on the location and weather conditions. There are several ways to estimate evaporation pan Coefficient that in all of them is used from daily mean of wind speed (U), relative humidity (H) and the cover (F). The purpose of this research is to find the best evaporation pan coefficient method in Islamabad-Gharb Area, between empirical methods Doorenbos And Pruitt (1977), the Cuenca (1989), the Allen and Pruitt (1991), Model Schneider (1992), model Pereira et al. (1995), the Orang (1998) and the FAO 56 (Allen et al. (1998)) according to the data of meteorological stations Islamabad-Gharb and Compare them with Kp values obtained by dividing the . The values of ET0 are extracted from the lysimetric data from 1395. The results showed that Orang model with a correlation coefficient of 0.99, the root mean square difference of 0.008, efficiency or performance of 0.98 and the mean percentage error (0.003) is much less than other methods shows better and The coefficient of determination show the suitability of the Orang method (0.98).

    Keywords: ESLAM ABAD GHARB, Class A evaporation pan, orang method, Explanation factor, Pan coefficient
  • Ebrahim Nohani *, Eraj Charlangbadil Pages 58-72

    The purpose of this paper was to Environmental risks Assessment of the Construction Project using the EFMEA Method with Emphasis on the risks affecting water pollution. In this study, through field visits to the construction project, the project activities were fully identified and then the environmental risks were identified. In order to estimate the amount of risks, according to experts, checks and tables, the EFMEA method was used. Following the work process, solutions and control measures were presented and the risk number was recalculated. According to the results of this study, the highest number of risks was related to secondary accidents (250) and the lowest number of risks was related to manual freight transport activity (8). After presenting control measures, it was observed that the numerical value of environmental risks, especially risks affecting water pollution has decreased.

    Keywords: construction project, environmental risks, EFMEA, Water Pollution
  • Kouros Nekoufar *, Ali Zarrodi Pages 73-87

    Studies on hydraulic structures, especially around bridge piers, show that one of the main causes of bridge destruction is local turbulence. In order to have an economical and reliable design, the maximum scouring depth around the foundations must be achieved. Estimation of the maximum scour depth is necessary in order to determine the required depth for the bridge piers, because otherwise it may lead to the destruction of the bridge. In this research, SSIIM software has been used, which considers flow and sediment equations in three dimensions. In this software, the flow field is obtained from the Navier-Stokes equations and the εK-turbulence model, and then, using the non-permanent solution of the sediment field and the continuity equation, the floor level changes around the bridge pier are calculated. The results of this study show that the numerical model used, which is one of the three-dimensional models available to engineers, predicts acceptable values ​​in flow simulation, calculation of free surface and calculation of bed topographic changes in the river. In some places the speed calculation error increases, but the model is able to model the distribution of velocity and rotational currents well. From the presented models, it was proved that under the same conditions, the scour around the square and cylindrical base is more than the rectangular base.

    Keywords: Scour, Pier's shape, Bridge pier, Software SSIIM
  • Mojtaba Mobaraki *, Morteza Mobaraki Pages 89-102
    One of the practical solutions for water resources management is to estimate the plant's water needs and determine the amount of water consumed at different stages of crop production. In order to calculate the amount of water consumed by agricultural products in the growth stages, the virtual water index and water footprint are used. In this study, first the water requirement of sugar beet, potato, forage corn and tomato plants was calculated, then the average volume of water consumption, virtual water, water footprint and water use efficiency of these products for the statistical period 2010-2017 were obtained. The results showed that among the studied crops, potatoes with the amount of 2101.291 m3/ton had the highest water footprint and sugar beet with the amount of 1094.68 m3/ton had the lowest water footprint. The highest amount of virtual water consumed was related to fodder corn (0.39 m3/kg) and the lowest amount was related to tomatoes (0.19 m3/kg). The lowest water use efficiency (2.82 kg/m3/ha) also belonged to sugar beet. Also in this study, another component of water footprint called white water footprint was examined, according to which the highest amount was related to potatoes with the amount (2006.7 m3/kg) and the lowest amount was related to sugar beet with the amount of (1003/833 m3/kg). Therefore, according to the obtained results, it can be said that the tomato crop is more suitable for cultivation than other crops in the study area due to its low virtual water content and high water consumption efficiency.
    Keywords: Green Water, blue water, gray water, white water, Requierment water