فهرست مطالب

نشریه مهندسی آب
سال هفتم شماره 4 (زمستان 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/12/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سارا دهقانی، محمدابراهیم بنی حبیب، محمدرضا گلابی* صفحات 238-254

    سیستم های آبی اهمیت حیاتی برای انسان دارد و فواید بسیاری را برای جامعه در قالب منابع و سرویس های آبی فراهم می کند. ایران به دلیل قرار گرفتن در منطقه خشک و نیمه خشک همواره با مشکل کمبود آب مواجه بوده است که در طی سالهای اخیر به دلیل رشد جمعیت، تغییر اقلیم، راندمان پایین کشاورزی، الگوی کشت نامناسب و شرایط اقتصادی و غیره این مسیله با چالش شدیدتری روبرو شده است. بسیاری از صاحب نظران بر این عقیده هستند که ایران بیش از آنکه با مشکل کمبود آب مواجه باشد به دلیل حکمرانی بد، در شرایط بحرانی تامین و تقاضای آب قرار گرفته است. در این مقاله در ابتدا چالش های تاثیرگذار در رابطه با عوامل موثر حکمرانی در ایران مورد بررسی قرار گرفته و سپس راهکارهایی جهت سازگاری با این عوامل پیش رو قرار خواهد گرفت.

    کلیدواژگان: حکمرانی، آب، چالش ها و راهکارها، ایران
  • کورس نکوفر*، فرشید پولادی، مهرناز روزبهانی صفحات 255-266
    فرسایش بستر و حمل مواد جداشده از آن به وسیله جریان آبشستگی نامیده می شود به دلیل اینکه یکی از مهم ترین دلایل تخریب پل ها به خصوص در مواقع سیلابی، آبشستگی موضعی اطراف پایه پل است، تعیین عمق آبشستگی موضعی اطراف پایه های پل، نقش بسیار مهمی در طراحی پل ها در مقابل این پدیده مخرب ایفا می کند. به همین دلیل ارایه روش هایی برای کنترل و کاهش این پدیده حایز اهمیت است. با استفاده از نرم افزار SSIIM که یک نرم افزار سه بعدی با قابلیت زمانی است، آبشستگی و کاهش آن با استفاده از طوق و شکاف بررسی می شود. مشخص شد که استفاده همزمان از طوق و شکاف تاثیر محسوسی بر کاهش عمق آبشستگی دارد و نتایج به دست آمده از مدل سازی عددی تفاوتی حدود 20 تا 25% با نتایج مدل آزمایشگاهی نشان می دهد.
    کلیدواژگان: عمق آبشستگی، طوق، شکاف، نرم افزار SSIIM
  • صالح ترکی زاده، حسین اسلامی* صفحات 267-280

    یافتن مکان مناسب دفن بهداشتی پسماندهای شهری فرایندی پیچیده است که به عوامل و معیارهای مختلفی وابسته است. هدف از این تحقیق گزینش مکان مناسب جهت دفن بهداشتی مواد زاید جامد شهری در شهرستان شوشتر بر پایه معیارها و ضوابط زیست محیطی، بهداشتی و اقتصادی می باشد. در این تحقیق از قابلیت ها و روش های مبتنی بر سیستم اطلاعات جغرافیایی و فرایند تحلیل سلسله مراتبی فازی استفاده شده است. در مرحله اول پارامترهای موثر بر مکان یابی دفن پسماند شامل زمین شناسی، نقشه های آبهای زیرزمینی، فاصله از چاه ها، کاربری اراضی، گسل ها ، شیب زمین، رودخانه، مناطق سیل خیز، مناطق حفاظت شده، نقشه های فاصله از راه های اصلی، لایه فاصله از مراکز شهری روستایی و انتخاب شدند. بعد از تهیه نقشه های معیار، استانداردسازی لایه ها صورت گرفت. سپس با بکارگیری فرایند تحلیل سلسله مراتبی فازی، وزن معیارها محاسبه شده و بعد از اعمال وزن ها در لایه های متناظر با آنها، رویهم گذاری لایه ها با کمک توابع فازی انجام شد. نتیجه تلفیق لایه ها نشان دهنده مکان های مناسب دفن، زباله هستند. نقشه نهایی مکان یابی دفن پسماند طبقه بندی شد. نتایج نشان داد که مناطق اطراف روستاهای ابگنجی ، بنه کاظم ، شیر کشان و عبدالامیر به عنوان مناطق مناسب برای دفن پسماند شهری مناسب هستند.

    کلیدواژگان: مکان یابی، دفن پسماند، تحلیل سلسله مراتبی فازی، سیستم اطلاعات جغرافیایی
  • روزبه آقا مجیدی*، امیرحسین نوذری صفحات 281-291

    سازه های هیدرولیکی نظیر حوضچه های آرامش عمدتا به منظور استهلاک انرژی در پایین دست سرریزها، تندآب ها و دریچه ها از این خاصیت مهم پرش هیدرولیکی استفاده می نمایند.در این تحقیق میزان و نحوه تاثیر پرش هیدرولیکی با انجام آزمایش های آزمایشگاهی مشخص می گردد. با این هدف آزمایش های متعددی (60 آزمایش) برای اعداد فرود ورودی در محدوده 4 تا 12 در فلوم به عرض 35 سانتی متر انجام گرفت. در این آزمایش ها زبری تیز گوشه نصب و همچنین با تغییر شیب کف از 0 تا 3/0 درصد، مورد آزمایش قرار گرفت و پارامترهایی چون، دبی جریان، عمق اولیه، عمق ثانویه، طول پرش پروفیل سطح آب، هد آب روی تاج سرریز و هد آب قبل از سرریز با دقت اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد که زبری تیز گوشهمی توانند نسبت طول پرش به عمق ثانویه را تا 35.5% کاهش دهد.برای زبری تیز گوشهبا افزایش عدد فرود نسبت y2/y1 به طور میانگین 6.5 % افزایش می یابد.برای یک عدد فرود با نصب زبری تیز گوشهنسبت Lj/y2 به طور میانگین 1.2 % کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: پرش هیدرولیکی، حوضچه آرامش، سرریز، مدل فیزیکی، زبری
  • عاطفه محمدزاده، کامران محسنی فر* صفحات 292-303
    کشاورزان برای آماده سازی سریع زمین اقدام به سوزاندن بقایای گیاهی میکنند که باعث انتشار انواع آلودگی با اثرات منفی زیست محیطی میشود. سوزاندن بقایا زراعی باعث تاثیر منفی طولانی مدت بر محیط زیست، مواد آلی خاک، بارندگی، آلودگی خاک و آب و خاصیت آبگریزی خاک می شود. هدف از این تحقیق بررسی اثر آتش سوزی بقایای گندم و خاک اره روی آبگریزی خاک میباشد. بدین منظور چهار تیمار خاک اره، بقایای گندم، خاستر خاک اره و خاکستر بقایای گندم در سه سطح 5، 10 و 25 درصد وزنی و یک شاهد از خاک سطح به روش زمان نفوذ آب در خاک، آبگریزی اندازهگیری شد. نتایج نشان داد زمان نفوذ قطره آب به خاک برابر با 116.33 ثانیه است و خاک در کلاس آبگریز قرار دارد. اضافه کردن خاک اره و بقایای گندم زمان نفوذ را کاهش داد و در تیمار 25% به ترتیب به 62.67 و 47.67 ثانیه رسید و کلاس آبگریزی به نسبتا آبگریز تغییر کرد. اما خاکستر خاک اره و بقایای گندم زمان نفوذ را افزایش داد و به ترتیب در تیمار 25% به 923 و 1008.33 ثانیه رسید و کلاس آبگریزی به شدیدا آبگریز تغییر کرد. مقایسه میانگینها بین خاک اره و بقایای گندم در سطح 5 درصد نشان داد از نظر آماری تفاوت معنیداری وجود ندارد بلکه بین هر تیمار با خاکستر آن تفاوت معنیدار وجود دارد.
    کلیدواژگان: کلاس آبگریزی، خاکستر بقایای گندم، زمان نفوذ قطره، خاک اره
  • حسنقلی مهری بابادی*، حسین اسلامی، فریبا دارابی صفحات 304-314

    جریانات جوی در حوزه آبخیز به صورت برف و باران وارد شده و به شکل های تبخیر، رواناب و... دوباره به جو بر می گردد. مطالعه حاضر در حوزه آبخیز کوهرنگ با هدف تعیین پتانسیل جمع آوری آب باران با استفاده از روش های تحلیل شبکه (ANP) و تکنیک GIS انجام شده است. پس از تهیه نقشه های اولیه حوضه مانند کاربری اراضی، شیب و... مقدار نفوذ و نگهداشت اولیه خاک تعیین شد. نتایج اولیه نشان داد که حوزه آبخیز کوهرنگ دارای نگهداشت نسبتا مناسب و بیشترین درصد مساحت منحنی دارای 78/30 است. نتایج روش ANP برای تعیین پتانسیل جمع آوری آب باران نشان داد که معیار هیدرولوژی نسبت به معیار های فیزیکی و توپوگرافی به ترتیب 3/7 و 9/8 مناسب تر و معیار فیزیکی 2/3 برابر بر معیار توپوگرافی است. در زیرمعیارها (کاربری اراضی، گروه هیدرولوژیک خاک و بافت خاک) نیز کاربری اراضی نسبت به گروه های هیدرولوژی خاک و بافت خاک در استحصال آب باران بهتر عمل می کند و گروه های هیدرولوژیک خاک 5/3 برابر نسبت به بافت خاک است. ضریب ناسازگاری به دست آمده برای مقایسه معیارهای و زیر معیارها به ترتیب 07/0 و 06/0 است. با محاسبه کلیه پارامترهای موثر در محاسبه پتانسیل استحصال رواناب نقشه پتانسیل برای این حوزه آبخیز در پنج طبقه تهیه شد. نقشه پتانسیل جمع آوری آب باران در حوزه آبخیز کوهرنگ دارای وضعیت نسبتا خوبی است. نتایج کلی نشان داد که روش های تحلیل شبکه با درنظر گرفتن پارامترهای مختلف حوزه می تواند روشی مناسب جهت برآورد پتانسیل جمع آوری آب باران و مدیت مناسب جهت هدررفت باشد.

    کلیدواژگان: استحصال آب، تحلیل شبکه، سیستم اطلاعات جغرافیایی، تصمیم گیری چند معیاره
  • هدایت الله هرمزی، رضا برنا*، منیژه ظهوریان صفحات 315-333

    افزایش غلظت گازهای گلخانه ای به دلیل فعالیت های انسانی منجربه گرمایش جهانی شده و در نتیجه سبب تغییر در نمایه های حدی اقلیمی می شود. جهت انجام این تحقیق از داده های سازمان هواشناسی کشور در مقیاس روزانه و ماهانه شامل داده های میانگین دما، کمینه دما، بیشینه دما برای ایستگاه های سینوپتیک استان خوزستان، برای یک دوره 30 ساله (2016- 1987) استفاده شده است. محاسبه شاخص های مربوط به دما که توسط گروه کارشناسی ETCCDMI تعریف شده، با نرم افزار RClimdex برآورد شد. همچنین از آزمون ناپارامتری من کندال برای بررسی روند تغییرات پارامترهای اقلیمی استفاده شد. جهت تخمین آمارمکانی داده های دما از روش کریجینگ معمولی و ساده با مدل های مختلف استفاده شد. با توجه به نتایج بدست آمده، روش کریجینگ معمولی با مدل درجه دوم منطقی با کمترین میزان خطا نسبت به سایر روش ها انتخاب گردید. دامنه تاثیر تغییر نمایه های برازش شده بر مقادیر متوسط دمای ماهانه بین 250 تا 314 کیلومتر متغیر است. نتایج تجزیه و تحلیل دما نشان داد شاخص های حدی گرم روند افزایشی دارند که این روند برای شاخص هایی مانند روزهای تابستانی، شب های گرمسیری، روزها و شب های گرم در سطح 5 درصد معنا دار بود. شاخص های سرد در دوره مورد مطالعه روند کاهشی دارند. نتایج تجزیه و تحلیل دما، با گرم شدن منطقه مطابقت داشته و از کاهش شدت و فراوانی رویدادها و روزها و شب های سرد حکایت دارد.

    کلیدواژگان: روند، مقادیر حدی، من کندال، کریجینگ، خوزستان
|
  • Sara Dehghani, MOHAMMADEBRAHIM BANIHABIB, MohammadReza Golabi * Pages 238-254

    Water systems have vital importance for human and provide vast domain of benefits for society in a format of resources and water services. Iran always suffering from water crisis since positing in the arid and semi-arid area, however, this tension has rising trend in recent years because of population growth, climate change, agricultural low efficiency, inaccurate land use pattern, economics condition and etc, which have dealt this matter with severe challenges. Most of the experts believe that Iran’s water crisis returns to lack of good governance instead of water scarcity which put Iran in crisis condition of supply and demand. In this paper firstly the effective challenges of efficient governance factors have been detected then, approaches to the compatibility of this factors will be forward.

    Keywords: Governance, Water, challenges, approaches, Iran
  • Kouros Nekoufar *, Farshid Pooladi, Mehrnaz Roozbahani Pages 255-266
    The erosion of the substrate and the carrying of the material is called scouring. Due to the fact that one of the most important reasons for the destruction of the bridges, especially in flood situations, is the local scouring around the bridge, the determination of the local scour depth near the bridges is very important. An important role in designing bridges is in the face of this destructive phenomenon. For this reason, it is important to provide methods to control and reduce this phenomenon. Using SSIIM software, which is a time-consuming three-dimensional software, scour and scrubbing are checked using collar and splitter. It was found that simultaneous use of collar and gap has a significant effect on reducing the scour depth and the results of numerical modeling show a difference of 20-25% with the results of the experimental model.
    Keywords: Scour depth, Collar, gap, Software SSIIM
  • Saleh Torki Zadeh, Hossein Eslami * Pages 267-280

    Finding a suitable sanitation landfill is a complex process that depends on various factors and criteria. The purpose of this research is to select suitable location for sanitary landfill of municipal solid waste in Shushtar city based on environmental, health and economic criteria. In this research, the capabilities and methods based on the GIS and the process of fuzzy hierarchy analysis have been used. In the first stage, the parameters affecting the landfill location include geology, groundwater maps, distance from wells, land use, faults, slope of land, river, flood areas, protected areas, distance maps from main roads, layers The distance was from rural urban centers and were selected. After the standard maps were prepared, standardization of the layers was performed. Then, using the fuzzy hierarchy process analysis, the weight of the criteria was calculated and after applying the weights in the corresponding layers, the overlaying of the layers was performed with the help of fuzzy functions. The result of the combination of layers indicates the proper places for burial, waste. The final landfill map was classified as waste landfill. The results showed that the areas around the villages of Abbagni, Baneh Kazem, Shirkishan and Abdol Amir are suitable as suitable areas for urban waste disposal.

    Keywords: Location, waste landfill, Fuzzy hierarchy analysis, Geographic Information System
  • Roozbeh AGHA MAJIDI *, AmirHossein Nozari Pages 281-291

    Hydraulic structures such as stilling basins, mainly are used for the purpose of energy dissipation in the lower zone of overflows, chute and diversion dams, in order to control hydraulic jump. In this research, the rate and effect of the jump is determined by laboratory tests. In these experiments, the sharp roughness of the bed of basin and also the change in the slope of the basin( structure ) from 0 to 0.3 percent were tested and parameters such as flow rate, initial depth, secondary depth, jump length of water surface profile, water head on overflow crown and water head prior to overflow were accurately measured. The analysis of data showed that the sharp roughness can effectively reduce the length of jump to to 35.5%. For sharp shape roughness, with an increase in the landing rate, the ratio y2 / y1 increases by an average of 6.5%. For a Froude number with a sharp roughness setting, the Lj / y2 ratio decreases by an average of 1.2%.

    Keywords: hydraulic jump, Classical stilling basin, Overflow, Physical modelr roughness
  • Atefeh Mohammadzadeh, Kamran Mohsenifar * Pages 292-303
    Crop residue burning has been proved to have negative impacts on regional atmospheric environment, soil organic material, reduce soil fertility for long term and soil and water pollution. Therefore, the aim of this study is to investigate the effect of Burning the wheat residue and sawdust on the water repellency of soil. For this purpose, sampling was done of soil surface (0-15 cm) in the east of Ahvaz city in four treatments: sawdust, burned sawdust, wheat residue and burned wheat residue, with 3 replications in ratio of 5, 10 and 25 presents by weight. for measure soil water repellency, was used water drop penetration time (WDPT) method. Analysis of obtained data and mean comparisons were done with using SPSS software and drawing charts with Excel. The results showed that the average water drop penetration time into the soil was 116.33 seconds, the soil was placed in the strongly water repellent class. With the addition sawdust and wheat residues to the soil, were decreased the amount of water penetration into the soil. So that the (WDPT) time from 116.33 in blank treatment decreased to 62.67 and 47.67 second (respectively) in the 25% treatment. The water repellency class was changed from strongly to slightly water repellent. But burned sawdust and burned wheat residues were increased the amount of water penetration into the soil, so that the (WDPT) from 116.33 in blank treatment increased to 923 and 1008.33 second (respectively) in the 25% treatment.
    Keywords: Water repellency class, Wheat residue ash, Water drop penetration time, sawdust
  • Hasangoli MEHRI Babadi *, Hossein Eslami, Fariba Darabi Pages 304-314

    The atmospheric currents in the watershed are covered with snow and rain and return to the atmosphere in the form of evaporation, runoff. The present study was conducted in Koohrang watershed with the aim of determining the potential of rainwater harvesting using ANP and GIS techniques. After preparing basin maps such as land use, slope, etc., the amount of soil infiltration and initial maintenance was determined. Initial results showed that the Koohrang watershed has relatively good maintenance and the highest percentage of curve area is 0.8. The results of ANP method for determining the potential of rainwater harvesting showed that the hydrology criterion is better than the physical and topographic criteria, respectively. In the sub-criteria (land use, soil hydrological group and soil texture), land use performs better than the soil hydrology and soil texture groups in rainwater extraction, and the soil hydrological groups are 2.5 times higher than soil texture. The inconsistency coefficient obtained for comparing the metrics and sub-metrics is 0.8 and 1.2, respectively. By calculating all the effective parameters in calculating runoff potential, a potential map for this watershed was prepared in five floors. The map of rainwater harvesting potential in the Koohrang watershed is relatively good. The overall results showed that the network analysis methods considering different field parameters can be a suitable method for estimating the potential of rainwater harvesting and proper mediation for loss.

    Keywords: water extraction, Network Analysis, GIS, Multi-Criteria Decision
  • Hedayat Allah Hormozi, Reza Borna *, Manijeh Zohourian Pages 315-333

    Investigation and prediction of climatic extreme values especially temperature is necessary for identifying climatic bottlenecks and opportunities in an area. The increase in greenhouse gas concentrations due to human activities has resulted in global warming and consequently changes in climate extreme indices. For conducting this research, the daily meteorological data of the Iranian Meteorological Organization, including mean temperature, minimum temperature, maximum temperature data for the Khuzestan synoptic stations, for a period of 30 years (1987-2016) were used. Calculation of temperature indices as defined by 1ETCCDMI Expert Group was estimated using RClimdex software. Mann-Kendall nonparametric test was also used to investigate the trend of climate change. Regular and simple kriging method with different models was used to estimate the spatial statistics of temperature data. According to the obtained results, the conventional kriging method with Logical Quadratic Model 2 with the least error rate was selected. The effect of changing the fit indices on the mean monthly temperature ranges from 250 to 314 km. The results of temperature analysis showed that warm indices had an increasing trend which was significant for indices such as summer days, tropical nights, warm days and nights at 5% level. Cold indices have a decreasing trend over the period under study. The results of temperature analysis correspond to the warming of the area and show the decrease in intensity and frequency of cold days and nights.

    Keywords: Trend, extreme values, Mann Kendall, Kriging, Khuzestan