فهرست مطالب

مهندسی آب - سال ششم شماره 2 (تابستان 1397)

نشریه مهندسی آب
سال ششم شماره 2 (تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/06/01
  • تعداد عناوین: 9
|
  • سیروان زارعی*، اسمعیل قهرمانی، سعید دهستانی اطهر، بیژن نوری، امیر زارعی صفحات 83-90
    زمینه و هدف

    کمبود رو به تزاید آب، رشد سریع جمعیت و نیاز به توسعه در بخش کشاورزی باعث شده که آب کالایی یک بارمصرف محسوب نشده و راه حل هایی جهت رفع این محدودیت از منابع آب از طریق تصفیه و بازچرخش فاضلاب ها به دلیل منبع ای ارزان، دایمی و قابل اطمینان و در دسترس و بودن سبب شده است. در این راستا قابلیت کاربرد پساب خروجی از تصفیه خانه فاضلاب سنندج در کشاورزی با رعایت استانداردهای تدوین شده جهت غلبه بر مشکل کم آبی موردتوجه قرار گرفت. این پژوهش به صورت توصیفی- مقطعی به مدت 12 ماه جهت امکان سنجی پساب در تصفیه خانه سنندج با نمونه برداری و آزمایش ها جهت تعیین کیفیت پساب با اندازه گیری پارامترهای pH، BOD5، COD،TSS، Na+، Mg2+،No2-، No3-، K+ و Ca2+ با استفاده از آزمون های آماری و مقایسه با استانداردها صورت گرفت.میانگین درصد حذف پارامترهای pH، BOD5، COD، TSS به ترتیب برابر با 35/1، 15/88، 6/84 و 88/88 و میانگین پارامترهای pH، BOD5، COD، TSS در پساب خروجی به ترتیب برابر با 5/7، 5/10، 5/17 و 4/12 است که pH،BOD5 و COD در حد استانداردهای محیط زیست ایران و EPA بوده است ولی TSS استاندارد EPA را تامین نمی کند. با مقایسه با استاندارد FAO میزان SAR در حد خوب و درصد سدیم در حد مجاز ارزیابی شد. بر اساس آزمون آماری t مستقل، تفاوت معناداری بین کیفیت پساب خروجی و مقادیر استاندارد مشاهده نشد (P<0.01). لذا با توجه بیشتر به بهره برداری واحدهای تصفیه و دقت در انتخاب آبیاری محصولات حساس، پسابی باکیفیت مناسب برای مصارف کشاورزی تامین می شود

    کلیدواژگان: تصفیه فاضلاب، استفاده مجدد پساب، کشاورزی، سنندج
  • زینب امین*، نزیح کامیل صالیح اوگلو، مروه احمد صفحات 91-100
    هدف کلی از این تحقیق بررسی تاثیر درمان تابش مایکروویو در حذف اکسیژن خواهی شیمیایی، رنگ و مواد مغذی موجود در نمونه فاضلاب صنعتی شهر بورسا در کشور ترکیه می باشد، که بدون تولید محصولات فرعی در مدت زمان مطلوب مطابق با روش استاندارد متد مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد طی تابش امواج مایکروویو با قدرت 900 وات، راندمان حذف 79% اکسیژن خواهی شیمیایی، %23.55 رنگ ، 65% فسفر و %95 نیترات آمونیوم با نمونه گیری در دوره های 0، 60، 120،150 , ، 180، 240420,360,300, ثانیه مشاهده گردید. همچنین میزان انرژی مصرفی به ترتیب 30.8وات، 164 وات،143.5 وات و 102.5وات می باشد. به طوریکه پس از 5 دقیقه تابش مایکروویو راندمان حذف بالای 50 درصد برای مواد مغذی و اکسیژن خواهی شیمیایی مشاهده گردیده است، و کمترین درصد حذف مربوط رنگ با حداکثر مصرف انرژی می باشد.
    کلیدواژگان: فاضلاب، امواج مایکروویو، اکسیژن خواهی شیمیایی، راندمان حذف
  • محمد قطاربند، مهدی بهداروندی عسکر* صفحات 101-111
    در این پژوهش در راستای بهینه سازی سازه های دریایی با تغییر شکل آن و تغییر فواصل ، نیرو در تک تک ستون های گروه پایه ها مورد بررسی قرار گرفت در این پژوهش برای مقطع ستون ها از شکل دوک استفاده گردید زیرا شکل دوک دارای هیدرو دینامیک بهتری در مواجه با امواج استهمچنین به بررسی دقیق تر شکل در چهار زاویه راس مواجه با امواج با زوایای °30 ، °45 ، °60 و °90 درجه پرداخته شد و سپس هر کدام از این اشکال دوکی شکل را در پنج فاصله مختلف طولی و عرضی برابر مورد بررسی قرار گرفت که نتایج آن در قالب نمودارهایی در این مقاله آمده است این پنج فاصله که به صورت نسبت بی بعد S/D نشان داده می شوند عبارت اند از 1.8 ، 2.9 ، 4 ، 5.5 و 9 نتایج نشان میدهد که میزان نیرو با زاویه راس نسبت مستقیم دارد و با فاصله ستون ها از یکدیگر نسبت عکس دارد.
    کلیدواژگان: : نیروی امواج، گروه پایه ها، Flow 3D، پایه های دوکی شکل، مدل های عددی
  • امید محترمی*، سید محمدرضا حسینی، روح الله فتاحی، تیمور سهرابی صفحات 112-123
    تبخیر- تعرق یکی از مهم ترین اجزای چرخه هیدرولوژی است که مدلسازی آن در مدیریت منابع آب نقش مهمی دارد. در تحقیق حاضر امکان بهبود دقت برآورد تبخیر- تعرق روش هارگریوز به کمک ضریب اصلاحیK با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی و مدل درخت تصمیم M5 مورد بررسی قرار گرفت. این ضریب برابر با نسبت تبخیر- تعرق مدل پنمن مونتیث فایو به روش هارگریوز می باشد. داده های مورد استفاده این تحقیق عبارت از دمای حداکثر و حداقل و رطوبت نسبی در بازه ی زمانی 2013-2004 از ایستگاه فرخشهر و فرودگاه در منطقه ی خشک سرد شهرکرد می باشد. شبکه طراحی شده یک شبکه پرسپترون چند لایه با الگوریتم آموزشی لونبرگ مارکوات و تابع تانژانت سیگمویید در لایه پنهان می باشد. مدل درخت تصمیمم به کمک نرم افزار WEKA طراحی گردید. نتایج نشان می دهد که شبکه عصبی و مدل درخت تصمیمم عملکرد خوبی در مدلسازی ضریب اصلاحی دارند، ولی عملکرد مدل شبکه عصبی دقیق تر است. نتایج نشان داد که قبل از استفاده از ضریب اصلاحی دقت مدل هارگریوز RMSE=0.90 (ریشه میانگین مربعات خطا) نسبت به روش پنمن مونتیث فایو بود که این مقدار بعد از استفاده از ضریب اصلاحی به کمک شبکه عصبی به RMSE=0.69 و با از استفاده از ضریب اصلاحی به کمک درخت تصمیمم به RMSE=0.72 رسید. به طور کلی نتایج نشان داد که بعد از استفاده از ضریب اصلاحی عملکرد مدل هارگریوز بهبود یافته است.
    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق مرجع، شبکه عصبی مصنوعی، داده کاوی، مدل درختی M5
  • بررسی الگوی آبشستگی اطراف تکیه گاه پل ، تکیه گاه بصورت شیبدار شکاف دار با مشاهده و مقایسه آنها.
    بهنام نشائی*، محسن سلیمانی صفحات 113-118

    همه ساله تعداد زیادی از پلها ، به دلیل فرسایش آبی در اطراف پایه ها و تکیه گاه شان تخریب می شوند استفاده از شکاف یکی از رو شهای مناسب برای کاهش آبشستگی موضعی تکیه گاه های پل است. در این تحقیق بر روی دبی های متفاوت تاثیر شکاف وشیب در فلوم آزمایشگاهی بر روی تکیه گاه پل مستطیلی بررسی شد. سپس با استفاده از مدل آزمایشگاهی ، تاثیر شکاف و شیب بطور همزمان بر میزان عمق آبشستگی اطراف تکیه گاه های پل مورد بررسی قرار گرفت و با حالت بدون شکاف و بدون شیب مقایسه شد. نتایج نشان داد که ایجاد شکاف بر روی پایه و همزمان شیبدار نمودن پایه ها از میزان تنش آبشستگی احتمالی به میزان قابل توجهی می کاهد . نتایج حاصل از آزمایشات نشان میدهد که ایجاد شیب در تکیه گاه مستطیلی ، حداکثر کاهش عمق آبشستگی را بمیزان 25% در دبی 28 متر مکعب بر ساعت ایجاد نموده و استفاده همزمان از شیب و شکاف در پایه ها حداکثر کاهش آبشستگی را بمیزان 25% نسبت به تکیه گاه شاهد در دبی 28 متر مکعب بر ساعت نشان میدهد.

    کلیدواژگان: عوامل موثر بر آبشستگی، شیب، شکاف، تکیه گاه پل، کاهش عمق آبشستگی
  • حمید پاک باز*، علیرضا صفایی کوچکسرایی، محمدرضا حبیبی صفحات 124-131
    یک آبراهه دایمی در پایین دست سد با وقوع رگبارهای متناوب، سبب بالا آمدن آب و طغیان رودخانه گشته و همواره مسیرهای دسترسی را با چالش روبرو می سازد، در سالهای متمادی این رودخانه با تشدید بارش ها در منطقه همواره موجب پهنه سیلاب، انسداد تردد و تغییر رژیم جریان رودخانه گشته است. در این تحقیق با روش های میدانی و مطالعاتی سعی شده است که با یک رویکرد اساسی این مسیله را بررسی نموده و هدف از طراحی یک سازه هیدرلیکی مناسب و احداث آن در نقطه هدف، که پیامدهای طغیان رودخانه و مخاطرات ناشی از سیلاب را به نحو چشمگیری کاسته است، ارزیابی نماییم. لذا با توجه به حساسیت موضوع در بحث طراحی سازه و در نظر گرفتن پارامترهای هیدرولیکی و هیدرولوژیکی می توانیم به این نتیجه برسیم که اعمال این سازه آبگذر توانسته است بحث پهنه بندی سیلاب در منطقه را کنترل نماید و علاوه بر آن بستری مناسب جهت تردد افراد و وسایل نقلیه در درازمدت باشد.
    کلیدواژگان: آبراهه، سیلاب، طراحی، هیدرولیک
  • موسی ملایی*، پیمان گراوند صفحات 132-143
    چکیده در این مقاله خشکسالی هواشناسی چهار ایستگاه منتخب در خوزستان بر اساس شاخص معیار بارش سالانه (SIAP)، درصد نرمال بارش (PNPI) و ناهنجاری بارش (RAI) در یک دوره آماری 32 ساله (20014-1983) مورد بررسی قرار گرفت. ضرایب شاخص های خشکسالی محاسبه و فراوانی و شدت خشکسالی بر اساس هریک از شاخص ها تعیین گردید و هر یک از شاخص ها در ایستگاه های مورد نظر محاسبه شد. نتایج نشان داد که فراوانی و توالی (دوره تداوم) خشک سالی ها با درجات مختلف بر اساس شاخص SIAP در دزفول در دوره آماری موردنظر بیشتر بود. در بررسی شاخص PNPI فراوانی خشک سالی های آبادان بیشتر از ایستگاه های دیگر بوده است؛ شدیدترین خشکسالی براساس این شاخص در اهواز بوقوع پیوست. ازنظر شاخص RAI فراوانی خشک سالی در دزفول بیشتر و ازنظر شدت خشک سالی در امیدیه بیشترین شدت خشک سالی به وقوع پیوست. در نهایت دربین سه شاخص مورد مطالعه، بیشترین تداوم خشکسالی مربوط به شاخص PNPI می باشد.
    کلیدواژگان: خشک سالی، شاخص SIAP، شاخص PN، شاخص RAI، خوزستان
  • حسین شیرازی، حسین اسلامی* صفحات 144-154

    تغییرات مکانی بارندگی بدلیل تفاوت و تغییرات آب و هوایی بوده و برای تهیه نقشه های تغییرات مکانی و برآورد متوسط منطقه ای نیاز به میان یابی مقدار بارندگی بین ایستگاه ها است. در تحقیق حاضر روش های میان یابی زمین آماری و قطعی برای تهیه نقشه توزیع مکانی بارندگی متوسط سالانه استان اصفهان بررسی شد. اطلاعات 20 ایستگاه هواشناسی استان اصفهان در دوره 1987 تا 2017 استفاده شد. نتایج نشان دهنده دقت بالاتر روش میان یابی زمین آماری دارد. از این بین روش کوکریجینگ با مدل نمایی و متغیر کمکی ارتفاع ایستگاه بیشترین دقت را داراست. با توجه به نقشه توزیع مکانی بارندگی متوسط سالانه که از روش کوکریجینگ تهیه شد، بیشترین مقادیر بارندگی متوسط سالانه (Pt) در جنوب و غرب استان اصفهان دیده شد. کمترین مقادیر بارندگی در شرق و شمال استان اصفهان وجود دارد که به دلیل وجود دشت و اقلیم خشک می باشد.

    کلیدواژگان: میان یابی، کریجینگ، بارندگی متوسط سالانه، زمین آمار
  • محمد منصوری فر* صفحات 155-164

    در شهرهای مناطق گرم مقادیر قابل توجهی از آب از چگالش کولرهای گازی تولید می شود که به فاضل آب های شهری سرازیر می شود. تحقیق حاضر با رویکرد محاسبه و ارزیابی کیفیت این منبع آبی با نظر استفاده مناسب آن در مصارف شهری دارد. پژوهش در شهر شوشتر انجام گردید. آب خروجی تعدادی از کولرهای گازی دوتکه طی یک دوره پنج ماهه اندازه گیری شد و کیفیت آب استحصالی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد از نظر کمیت کولرهای گازی مقداری معادل 19.9 تا 26.7 لیتر آب در روز و بطور میانگین مجموع کولرهای نصب شده در مناطق شهری شهرستان بین 890 تا 1200مترمعکب در روز تولید می کنند. کیفیت آب استحصالی و جهت استفاده در فضای سبز و شستشو مناسب ارزیابی شد.

    کلیدواژگان: منابع آب، چگالش، کولر گازی، فضای سبز
|
  • Sirvan Zareei *, Esmaeil Ghahramani, Saeed Dehestani Athar, Bijan Noori, Amir Zarei Pages 83-90

    Water shortage, rapid population growth and the need for development in the agricultural sector have led to the fact that water is not disposed of once a day, and solutions to eliminate this limitation of water resources through the treatment and re-circulation of waste water due to cheap, permanent and reliable sources, and in Accessibility has been caused. In this regard, the possibility of utilization of effluent from Sanandaj sewage treatment plant in agriculture was considered according to the developed standards in order to overcome the problem of water deficit.This cross-sectional study for 12 months for the feasibility of wastewater treatment plant effluent quality Sanandaj sampling and testing to determine by measuring pH, BOD5, COD, TSS, Na +, Mg2 +, No2-, No3-, K + and Ca2 + by using statistical tests were performed and compared to industry standards.The average removal rate parameters pH, BOD5, COD, TSS, respectively 35/1, 15/88, 6/84 and 88/88 and parameters pH, BOD5, COD, TSS effluent respectively 5/7, 5/10, 5/17 and 4/12 is the pH, BOD5 and COD levels of environmental standards and the EPA but does not meet the EPA standard TSS. Compared with the FAO standard SAR limit was evaluated as good and percent sodium.According to independent t-test, a significant difference between effluent quality and standard values were observed (P <0.01). However, due to the operation Water and chosen the irrigation of sensitive crops, effluent quality suitable for agricultural purposes Supplies is.

    Keywords: Wastewater treatment, Wastewater reuse, agriculture, Sanandaj
  • Zeinab AMIN *, NEZIH KAMIL SALIHOGLU, MERVE AHMAD Pages 91-100
    The overall aim of this study was to investigate the effect of microwave radiation treatment on chemical oxygen demand, color and nutrients in the industrial wastewater in Bursa, Turkey without by products in the optimum time, according to the standard method. The results show that during microwave radiation with a power of 900 watts, the efficiency of removal of 79% chemical oxygen demand, 23.55% color, 65% phosphorus and 95% ammonium nitrate with sampling at 0, 60, 120, 150, 180, 240420,360,300, s. The power consumption is also 30.8 watts, 164 watts, 143.5 watts and 102.5 watts, respectively. After five minutes of microwave irradiation, the removal efficiency of over 50% for nutrients and chemical oxygen demand is observed, and the lowest removal percentage is related to color with maximum energy consumption.
    Keywords: wastewater, Microwave radiation, Chemical Oxygen Demand, Removal efficiency
  • Mohammad Ghatarband, Mehdi Behdarvandi Askar * Pages 101-111
    In this research, in order to optimize the marine structures through changing their shape and distances, the force in each of the base group columns was investigated. In the present thesis, the shape of spindle was used for the cross section of the columns because the spindle shape has a better hydrodynamic quality when encountering waves. Moreover, the shape was investigated more closely in four vertex angles encountering waves with the 30°, 45°, 60°, and 90° angles. Afterwards, each of these spindle shapes were investigated in five different equal longitudinal and latitudinal distances with the results being presented in diagrams in the present paper. These five distances presented as dimensionless ratios S/D include 1.8, 2.9, 4, 5.5, and 9. The results indicate that the amount of force is directly proportional to the vertex angle, and inversely proportional to the columns' distance from each other.
    Keywords: Wave Force, Base Group, Flow-3D, Spindle shape stands, Numerical Models
  • Omid Mohtarami *, Mohammad Reza Hosseini, Ruhollah Fattahi, تیمور سهرابی Pages 112-123
    One of the most important components of the hydrological cycle is evapotranspiration which plays an important role in water resource management. In the present study the accuracy of evapotranspiration estimation by Hargreaves method and correction factor K was improved using the neural network and decision tree model M5. This coefficient is the ratio of Penman-Monteith evapotranspiration model is the method of Hargreaves. The data used in this study are the maximum and minimum temperatures and relative humidity in the period 2004-2013 Farokhshahr stations and airports in the region ShahrKord is cold and arid. Network Levenberg-Marquardt training algorithm is designed with a feedforward network and sigmoid tangent function is hidden in layers. Decision tree model was designed to help software WEKA. The results show that the neural network and decision tree model to model good performance, but the performance of the neural network model is more accurate correction factor. The results showed that the correction factor carefully before using the Hargreaves RMSE = 0.90 (Root Mean Square Error) Penman-Monteith than that this value after the correction factor to help RMSE = 0.69 and with the use of neural networks the correction factor to help decision tree to reach RMSE = 0.72. The results showed that after using a correction factor to the improved performance of Hargreaves.
    Keywords: Artificial Neural Network, Data mining, M5 Model tree, Reference evapotranspiration
  • Investigation of the scouring pattern around the fulcrum of the bridge, sloping support with their observation and comparison
    Behnam Nashaei *, Mohsen Solimani Babarsad Pages 113-118

    Many bridges are destroyed annually due to water erosion around their bases and their supports. Using the gap is one of the best ways to reduce the local scouring of the bridge supports. In this study, the effect of different fluxes on the effect of the gap in the experimental flume on the rectangular bridge support was investigated. Then, using the experimental model, the effect of slit and slope was studied simultaneously on the scour depth around the bridge supports and compared with non-slit and non-slip mode. The results showed that creating a gap on the base and simultaneously sloping the base significantly reduces the probability of scour stress. The results of the experiments show that the slope in the rectangular support reduces the maximum scour depth of 25% in a flow rate of 28 m 3 / h, and the simultaneous use of slopes and gaps at the base reduces the maximum scour depth by 25% The control stand in Dubai is 28 cubic meters per hour.

    Keywords: Factors affecting scour, tilt, gap, bridge abutments, reducing scour
  • Hamid Pakbaz *, Alireza Safaee Kochaksaraee, Mohammadreza Habibi Pages 124-131
    A permanent drainage on the lower reaches of the dam with occasional rainstorms has caused rising water and flooding of the river and always faces the access routes. Over the years, the river has caused flood, traffic obstruction and The river flow has changed. In this research, using field and study methods, it has been attempted to examine this issue with a basic approach. The purpose of designing a suitable hydraulic structure and constructing it at the target point is to considerably increase the outcomes of the river flood and the consequences of the flood. Reduced, evaluated. Therefore, considering the sensitivity of the subject in the design of the structure and considering the hydraulic and hydrological parameters, we can conclude that the application of this drainage structure has been able to control the zoning of flood in the area and, in addition, it is a suitable bedding for people and Vehicles in the long run.
    Keywords: Waterways, Flood, Design, Hydraulic
  • Mussa Molaei *, Peyman Gravand Pages 132-143
    In this paper, the meteorological droughts of four selected stations in Khuzestan based on the annual precipitation index (SIAP), Normal precipitation (PNPI) and precipitation anomalies (RAI) in a 32-year statistical period (1983-2003) were investigated. Drought index coefficients and frequency and severity of drought were determined based on each indicator. Each of the indicators was calculated at the stations. The results showed that frequency and sequence (continuity period) of drought were different in different degrees according to the index of (SIAP) in Dezful in the statistical period. In the PNPI survey, Abandon droughts were more frequent than other stations. The most severe drought occurred in Ahwaz based on this indicator. According to the RAI index, the frequency of drought in Dezful is greater And due to the severity of drought in Omidieh, the highest severity of drought occurred. Finally, among the three indexes studied, the highest drought persistence is related to the( PNPI) index
    Keywords: drought, SIAP index, PN index, RAI index, Khuzestan
  • Pages 144-154

    The spatial variations of rainfall are due to differences and climatic variations, and to produce spatial variation maps and regional average estimates, it is necessary to interpolate the amount of precipitation between stations. In the present research, geostatistical and deterministic interpolation methods were developed for the spatial distribution map of the annual rainfall in Isfahan province. The data of 20 meteorological stations of Isfahan province were used during the period 1987 to 2017. Results show higher accuracy of geostatistical interpolation method. From this, the cokriging method has the most precision with the exponential model and the auxiliary variable of the station's height. According to the spatial distribution map of annual rainfall, which was prepared by the cokriging method, the highest mean annual rainfall (Pt) was found in south and west of Isfahan province. The lowest rainfall in the east and north of Isfahan province is due to the presence of dry plains and climates.

    Keywords: interpolation, Kriging, Annual average precipitation, Geostatistics
  • Mohammad Mansourifar * Pages 155-164

    In hot regions cities, significant amounts of water are produced from the condensation of air conditioners, which flows into the waste water. The present study has an approach to calculating and evaluating the quality of this water source in terms of its proper use in urban areas. The research was conducted in Shushtar. The output water of a number of two type gas coolers was measured over a period of five months and the quality of the extracted water was evaluated. in terms of quantity of water product results showed that, they produce 19.9 to 26.7 liters of water per day and on average, the total number of coolers installed in urban areas in Shoushtar city produces between 890 to 1200 cubic meters per day. The quality of the extracted water was evaluated for use in green areas and suitable for washing.

    Keywords: Water resources, Condensation, air conditioner, Green areas