فهرست مطالب

نشریه مهندسی آب
سال هشتم شماره 2 (تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/06/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مسلم کیانپور برجویی راکی، احسان دریکوند* صفحات 1-11

    در بین منابع آب سطحی، رودخانه ها به دلیل طول زیاد و عبور از مناطق مختلف شهری و صنعتی از پتانسیل بیشتری برای آلودگی برخوردارند. پایش و کنترل آب های سطحی جهت مصارف مختلف آن امری لازم و ضروری محسوب می شود تا از این طریق آبی با کیفیت بالا جهت مصارف مختلف در دسترس مصرف کننده گان قرار گیرد. هدف اصلی از این پژوهش، پهنه بندی کیفی رودخانه کارون در بازه سد شهید عباسپور تا اهواز است. که به کمک آن بتوان ابزار مدیریتی مناسبی برای کنترل پارامترهای کیفی رودخانه ها ارایه کرد. در این پژوهش با استفاده از نه ایستگاه کیفیت سنجی تغییرات کیفیت آب رودخانه کارون در بازه زمانی 1396/12 تا 1397/06 بررسی گردید. سپس با استفاده از به شاخص ویلکوکس کیفیت برای مصرف کشاورزی تعیین شد. سپس با نرم افزار Chemistry کیفیت برای مصرف صنعت و بر اساس سختی کل نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که، در بازه زمانی 1396/12 تا 1397/06 ایستگاه های ملاثانی، اهواز، ولی آباد و اندیکا تنگ دولاب دارای کیفیت خیلی شور - برای کشاورزی نامناسب و بقیه ایستگاه ها در رده مناسب قرار گرفتند. برای مصارف صنعت ایستگاه های دریاچه سد شهیدعباسپور و چشمه سدشهید عباسپور دارای کیفیت آب خورنده ، بقیه ایستگاها دارای کیفیت رسوبگذار می باشند. بررسی کیفیت بر اساس سختی کل، ایستگاه های دریاچه سد شهیدعباسپور، گتوند و چشمه سدشهید عباسپور دارای کیفیت آب سخت و سایر ایستگاها دارای کیفیت کاملا سخت می باشند. میزان پارامتر BOD در تاریخ اسفند ماه 1396 کل ایستگاه های منطقه در وضعیت مناسب قرارد دارد.

    کلیدواژگان: رودخانه کارون، کیفیت آب، GIS، Chemistry
  • امین جوبند، محمدحسین پورمحمدی* صفحات 12-21

    با توجه به گسترش استفاده از منابع آب استفاده از سازه های انتقال آب روبه روز در حال افزایش است . به دلیل ته نشینی رسوبات به جامانده و حرکت آنها در سازه های انتقال آب صدماتی به آنها وارد می شود. لذا دانشمندان تصمیم به استفاده از روش های مختلف جهت کنترل رسوبات گرفتند . از جمله این روش ها استفاده از صفحات مستغرق می باشد . این صفحات به نحوی عمل می کنند که رسوبات را به سمت امتداد جهت جریان هدایت می کنند و باعث کاهش رسوب وارده به آبگیرها می شوند .در این پژوهش سعی در بررسی استفاده از اشکال اصلاح شده صفحات بوسیله مدلسازی عددی با نرم افزار CCHE 2D در یک مدل آزمایشگاهی و اثر آن در مدیریت رسوب انحرافی به آبگیر جانبی شده است. در این پژوهش از 5 شکل مختلف استفاده شده که یک شکل آن صفحه مستطیلی ساده به عنوان شاهد می باشد که سایر صفحات با این صفحه و بدون استفاده از صفحات مستغرق مقایسه گردیده اند که نتیجه نهایی مبنی برعملکرد موثرتر استفاده از شکل هندسی صفحهB3 نسبت به صفحه سادهB1 در کنترل رسوب به آبگیر جانبی بدست آمد. پژوهش حاضر شبیه سازی یک فلوم آزمایشگاهی با آبگیر 60 درجه و اندازه متوسط ذرات رسوب به میزان 59/1 میلیمتر با چهار عدد فرود 45/0 ، 55/0 ، 6/0 و 66/0 مورد بررسی قرار گرفت .

    کلیدواژگان: اصلاح ساختار، صفحات مستغرق، آبگیر جانبی، مدیریت رسوب
  • محمدسعید نظریان، محمدحسین پورمحمدی* صفحات 22-32

    جریان آب بعد از عبور از روی سرریز وارد حالت فوق بحرانی شده که همراه انرژی زیاد و مخربی برای تاسیسات و عوارض طبیعی پایین دست می باشد. جهت کنترل این انرژی از مستهلک کننده ها استفاده می شود . معمول ترین و تقریبا می توان گفت عضو ثابت و پرکاربرد تاسیسات مستهلک کننده انرژی ، حوضچه آرامش می باشد. این حوضچه ها با تشکیل پرش هیدرولیکی در فاصله مکانی خاصی که همان طول حوضچه می باشد اقدام به استهلاک انرژی پرش و در نتیجه جریان می کنند. حوضچه با کمک متعلقات درون خود اقدام به این امر می نماید که از آنها به بلوک های آرام کننده یاد می شود . انواع مختلفی از این بلوک ها استفاده شده که درآخرین تحقیقات استفاده از زوج یا تک دیواره پیوسته یا ممتد و یا استفاده از زوج یا تک دیواره روزنه دار نتایج بهتری را داشته است. از این رو در این تحقیق با استفاده از نرم افزار FLOW 3D اقدام به شبیه سازی استفاده توامان از یک دیواره پیوسته و یک دیواره روزنه دار برای طراحی حوضچه ای با طول کمتر و در نتیجه استهلاک هزینه ها شده است.

    کلیدواژگان: پرش هیدرولیکی، حوضچه آرامش، استهلاک انرژی، دیواره پیوسته، دیواره روزنه دار
  • مصطفی منصوری صفحات 33-49

    حفاظت از پایین دست کالورت ها در برابر فرآیند آبشستگی، به عنوان یک ساختار انتقال آب، یک مسیله بسیار مهم در طراحی کالورت است. در این تحقیق به بررسی اثر طول کف بند بستر بر روی عمق آبشستگی پایین دست کالورت پرداخته شده است. به این منظور آزمایش بر روی کف بند با طول های متفاوت به انجام آزمایش در این زمینه پرداخته شد با توجه به نتایج مشاهده گردید در فرود ذره 2 به ترتیب 22، 33 و 66 درصد و کف بند در فرود ذره 5/2 به ترتیب 15، 20 و 40 درصد و در فرود ذره 3 به ترتیب 20، 25 و 31 عمق آبشستگی را کاهش داده اند. این امر نشان می دهد که کف بند بستر در کاهش عمق آبشستگی پایین دست تاثیر مثبت دارد. همچنین عمق آبشستگی برای کف بند با در نظر گرفتن طول لایه نشان داد که با افزایش طول لایه به ازای ثابت بودن عدد فرود ذره عمق آبشستگی کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: آبشستگی، کفبند، فرود ذره، مدل آزمایشگاهی
  • ابراهیم نوحانی*، منصور خواجه موگهی، رضا فرزاد صفحات 50-64

    یکی از روش های کاهش آبشستگی موضعی در اطراف پایه های پل استفاده از صفحات مستغرق و سنگ چین است. در این پژوهش با استفاده از مدل آزمایشگاهی تاثیر توام سنگ چین وتکنیک صفحات مستغرق، سعی در کاهش آبشستگی حول پایه های پل را داریم. برای انجام این آزمایش از فلوم آزمایشگاه هیدرولیک آموزشکده صنعت آب و برق خوزستان استفاده شد. پایه های مورد استفاده با مقطع استوانه ای و به قطر 5 سانتی متر و سنگ چین با دانه هایی به قطر 1، 5/1 و 5/2 سانتی متر و صفحات مستغرق به تعداد 2، 4و 6 صفحه که با اعداد فرود 20/0، 22/0و 25/0 مورد آزمایش و ارزیابی قرار گرفتند. سپس با استفاده از آنالیز ابعادی به روش باکینگهام پارامترهای مورد نیاز جهت انجام آزمایش به دست آمد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان دادند که افزایش قطر سنگ چین و تعداد صفحات مستغرق باعث کاهش نسبت درصد عمق آبشستگی به میزان قابل ملاحظه ایی شده است. به طورمیانگین بیشترین مقدار برای پایه های اول، دوم و سوم به ترتیب برابر 92، 95و 98 درصد بدست آمد، که نشان داد با افزایش سرعت جریان (عدد فرود)، میزان فرسایش (آبشستگی) نیز افزایش یافت.

    کلیدواژگان: آبشستگی، پایه پل، سنگ چین، صفحات مستغرق
  • مریم احمدی* صفحات 65-71
    سموم کلروپیریفوس و D، 4، 2 از جمله سموم کلره هستند. آفت کش های ارگانو کلر (Organochlorine pesticides) دسته ای از مواد سمی هستند که مهمترین ویژگی آنها تجمع پذیری در محیط بوده و اثر بسیار قوی بر سیستم اعصاب مرکزی حشرات دارند. در این تحقیق به بررسی و شناسایی سموم کلروپیریفوس و D، 4، 2 در تصفیه خانه آب سوسنگرد و تاثیرفرایند تصفیه خانه سوسنگرد در حذف سموم مذکور پرداخته می شود. بدین ترتیب که در ورودی تصفیه خانه ، خروجی تصفیه خانه و یک مرحله میانی، نمونه برداری انجام شده و میزان سموم کلره در هر مرحله اندازه گیری می شود. بازه زمانی نمونه برداری شهریور، مهر و آبان 1397 می باشد. به منظور شناسایی و تعیین میزان سموم مورد مطالعه از دستگاه GC-MS شرکت سازنده 7890 agilent ساخت کشور آمریکا استفاده شد. براساس نتایج این تحقیق سموم کلروپیریفوس و D، 4، 2 در آب خام تصفیه خانه شناسایی شد و با اندازه گیری های انجام شده مشخص شد که کلروپیریفوس 92.38% و D، 4، 2، 98.2% توسط فرایند تصفیه خانه سوسنگرد حذف شدند و مقدار باقی مانده بسیار جزیی و در حد استاندارد بوده است . این امر نشاندهنده کارامدی تصفیه خانه مذکور می باشد.
    کلیدواژگان: کلروپیریفوس، 2 4 D، سموم کلره، تصفیه خانه آب
  • سید محمود جزایری مقدس* صفحات 71-82

    یکی از مهمترین مباحث در طراحی خطوط لوله انتقال آب تحت فشار، حفاظت در برابر فشارهای ترانزینت ناشی از ضربه قوچ در خاموش شدن ناگهانی پمپ است. بهترین راه حل برای این منظور، استفاده از ایرچمبر برای کاهش فشارهای ترانزینت است که به تناسب حجم آن، هزینه قابل توجهی دارد. برای کاهش این حجم و کم کردن هزینه حفاظت، استفاده از شیرهای ورود هوا در نقاطی از خط لوله پیشنهاد می گردد. تعیین حجم مخزن ایرچمبر و نوع و نقاط مناسب برای قراردهی شیرهای هوا با هدف کاهش هزینه، یک مساله بهینه سازی است که در آن ضمن تلاش برای کاهش هزینه سیستم حفاظت، لازم است قرار گرفتن فشارهای ترانزینت سیستم در محدوده مجاز نیز کنترل گردد. لذا نتایج تحلیل ترانزینت سیستم بخشی از تابع هدف این بهینه سازی است. در این مقاله مدلی برای این بهینه سازی بر اساس روشCFO توسعه داده شده است. روشCFO یک روش قطعی است که برخلاف بسیاری از روش های تکاملی مانند الگوریتم ژنتیک (GA)، در اجراهای مختلف جوابهای یکسانی می دهد. لذا با درجه اطمینان بالایی می تواند جواب بهینه سازی را ارایه نماید. در این مقاله یک مطالعه موردی مربوط به یک خط لوله، یک بار با استفاده از مدل پیشنهادی به روش CFO و بار دیگر با روش GA بهینه سازی شد. نتایج هر دو روش یکسان بدست آمد و باعث صرفجویی به میزان حدود 30 درصد در هزینه حفاظت سیستم شد. با مقایسه دو روش همچنین نشان داده شد که CFO با تعداد تکرار کمتر و سرعت بالاتر نسبت به GA کارایی بیشتری در مدل ارایه شده دارد.

    کلیدواژگان: بهینه سازی، روش CFO، جریان غیرماندگار، خطوط لوله انتقال آب
|
  • Moslem Kianpoor Barjooi Raki, Ehsan Drikvand * Pages 1-11

    Among surface water sources, rivers have a greater potential for pollution due to their long length and passage through various urban and industrial areas. Monitoring and control of surface water for its various uses is necessary and essential in order to make high quality water available to consumers for various uses. The main purpose of this study is the qualitative zoning of Karun River in the range of Shahid Abbaspour Dam to Ahvaz. In this study, using nine quality measuring stations, changes in water quality of Karun River in the period of 12/1396 to 06/1397 were investigated. Then the quality for agricultural consumption was determined using the Wilcox index. Then, with Chemistry software, the quality for industrial consumption and based on the total hardness was also evaluated. The results showed that, in the period of 12/13/2017 to 06/06/1397, the stations of Mollasani, Ahvaz, Valiabad and Indika Tang Dolab with very salty quality - were unsuitable for agriculture and the rest of the stations were in the appropriate category. For industrial use, the stations of Shahid Abbaspour Dam Lake and Shahid Abbaspour Dam spring have water corrosive quality, the other stations have sediment quality. Quality assessment based on total hardness, Shahid Abbaspour Dam Lake, Gotvand and Cheshmeh stations of Shahid Abbaspour Dam have hard water quality and other stations have very hard quality. The amount of BOD parameter in March 2017, all stations in the region are in good condition.

    Keywords: Karun river, Water Quality, GIS, Chemistry
  • AMIN JOOBAND, MOHAMMADHOSSEIN PURMOHAMMADI * Pages 12-21

    Due to the expansion of the use of water resources, the use of water transfer structures is increasing day by day. Due to the sedimentation of sediments and their movement in water transfer structures, they are damaged. Therefore, scientists decided to use different methods to control sediments. One of these methods is the use of submerged plates. These plates act in a way that directs the sediments along the direction of the flow and reduces the sediment entering the reservoirs. In this study, we try to investigate the use of modified plate shapes by numerical modeling with CCHE 2D software in a laboratory model and its effect on the management of diversion sediment to the lateral catchment. In this study, we used 5 different shapes, one of which is a simple rectangular plate as a control that other plates have been compared with this plate without using submerged plates. Sediment to the lateral reservoir is effective. The present study investigated the simulation of a laboratory flume with a 60 degree reservoir and an average sediment particle size of 1.59 mm with four landings of 0.45, 0.55, 0.6 and 0.66.

    Keywords: Structure modification, Submerged plates, Lateral catchment, Sediment management
  • MOHAMMADSAEED NAZARIAN, MOHAMMADHOSSEIN PURMOHAMMADI * Pages 22-32

    The water flow enters the supercritical state after passing over the overflow, which is accompanied by high and destructive energy for downstream facilities and natural features. Consumables are used to control this energy. The most common and almost a permanent and widely used member of energy consuming facilities is the relaxation pool. These pools form a hydraulic jump at a specific distance, which is the length of the pool, to deplete the jump energy and thus flow. The pond, with the help of its accessories, does this, which are called calming blocks. Different types of these blocks have been used that in recent research, the use of even or continuous continuous or single wall or the use of even or single perforated wall has had better results. Therefore, in this research, using FLOW 3D software, we have attempted to simulate the simultaneous use of a continuous wall and a perforated wall to design a pond with a shorter length, resulting in cost depreciation.

    Keywords: hydraulic jump, Relaxation pool, Energy Dissipation, Continuous wall, Perforated wall
  • Mostafa Mansuri Pages 33-49

    Protection of the downstream of culvert outlets against scour process, as a water conveyance structure, is a highly significant issue in design of culverts. In this study, the effect of bed litter length on downstream scour depth is investigated. For this purpose, experiments were carried out on the laminate with different lengths. According to the results, the particle landing at 22%, 33% and 66%, respectively, and the landing at particle landing of 2.5%, respectively. 15%, 20%, and 40% decreased particle depth by 20%, 25%, and 31%, respectively, indicating that bedding has a positive effect on decreasing downstream scour depth. The scour for the flooring considering the length of the layer showed that the scour depth decreases with the increase of the layer length due to the constant landing number.

    Keywords: Scouring, apron, particle Froude, Laboratory model
  • Ebrahim Nohani *, Mansour Khajemogehi, Reza Farzad Pages 50-64

    Local scouring is one of the most important phenomena and factors in the destruction of the bridge bridges, which was studied in order to reduce the destructive effects of this phenomenon using the experimental model and the effect of the combined stone and chipping of the submerged plates in this study. In this research, a laboratory model of a cylindrical base group of 5 cm in diameter and a stone of china with grains of 1, 1.5 and 2.5 cm in diameter, and submerged plates in numbers (2, 4 and 6) of a plate of 10 × 15 in a flume An experimental laboratory and a landing number (0.25, 0.22 / 0.20 / 0.2) were tested and analyzed. The main objective of this study was to investigate the combined effect of Chinese stone and submerged panels on reducing the scour depth of the group The bridge is a cylindrical bridge and, using Buckingham's dimensional analysis, the parameters The results of this study showed that by increasing the diameter of the stone and the number of submerged plates, the percentage of the depth of water washed to the diameter of the base was significantly reduced. Which was found to be the highest for bases 1, 2, 3 (69%, 72%, 74%) and the lowest values (49%, 50%, 57%), which showed that by increasing the flow rate of erosion Also increased.

    Keywords: Scouring, Bridge foundation, China stone, Submerged plates
  • Maryam Ahmadi * Pages 65-71
    Chlorpyrifos and 2,4, D toxins are chlorine toxins. Organo chlorine pesticides are a class of toxins Their most important feature is the accumulation in the environment and have a very strong effect on the central nervous system of insects.This study examines and identifies chloropyrifos and 2,4, D toxins in the Susangerd water treatment plant and the effect of the Susangerd water treatment process on the removal of these toxins.In this way, at the entrance of the treatment plant, the output of the treatment plant and a middle stage, sampling is done and the amount of chlorine toxins in each stage is measured.The sampling period is September, October and November 2018. In order to identify and determine the amount of toxins studied, the GC-MS device of the American manufacturer Agilent 7890 was used. Based on the results of this study, chloropyrifos and 2,4,D toxins were detected in the raw water of the treatment plant and with the measurements made, it became clear that Chlorpyrifos 92.38% and 2,4, D 98.2% were removed by the Susangerd refinery process and the residual value was very small and standard. This indicates the efficiency of the said treatment plant.
    Keywords: Chloropyrifos, 2 4 D, Chlorine Toxins, Water Purifier
  • Seyed Mahmood Jazayeri Moghadas * Pages 71-82

    One of the major challenges in designing under pressure water transmission pipeline is the system protection against water-hammer pressures due to a pump trip. The best strategy is to use air-chamber; which imposes considerable costs. To mitigate the air-chamber volume, the use of air-inlet valves is also suggested. Determination of air-chamber volume as well as the type and proper locations of air-inlet valves, aiming at the cost reduction, introduces an optimization problem. To solve this problem, this study exploits the central force optimization (CFO) method. Herein, a case study pipeline is optimized using the proposed model based on the CFO and is compared with results of a genetic algorithm (GA) based model. Both methods yielded almost the same results and led to about 30% saving in the system protection cost. However, a comparison between the methods showed that the CFO dramatically outperforms GA in both terms of computational efficiency and reliability of the results.

    Keywords: Optimization, CFO, Transient flow, Transmission Pipeline