نشریه مهندسی آب
سال سوم شماره 2 (پاییز و زمستان 1394)

بررسی و شناخت مدیریتهای مختلف و عملکرد آنها، مهم ترین عامل برای ارزیابی، بهبود شرایط نامطلوب و نهایتا افزایش راندمان آبیاری است. در این راستا برای دستیابی به اهداف مذکور، میزان تلفات آب در شبکه آبیاری دز با استفاده از جریان ورودی و خروجی مورد مطالعه قرار گرفت. با اندازه گیریهای صحرایی جریان ورودی و خروجی، تلفات آب در دو کانال E4 و سبیلی بررسی شد. در کانال اصلی انتقال با توجه به مسیر کانال یک تا دو بازه و در کانالهای فرعی انتقال نیز دو تا سه بازه اندازه گیری انتخاب شد. نتایج نشان داد که متوسط راندمان انتقال در کانالهای اصلی و فرعی سبیلی 2/65 و E4 ، 8/56 درصد میباشند. بیشترین سهم تلفات آب، به شکستگیهای بدنه کانال ناشی از شرایط نامناسب درزهای انبساط، نشت از سازه های تحویل آب، رشد علفهای هرز و بخشی از آن نیز مربوط به تلفات اجتناب ناپذیر تبخیر سطحی است. بطور متوسط راندمان انتقال در کانالهای اصلی و فرعی انتخابی) سبیلی و E4) حدود 61 درصد میباشد، یعنی حدود 39 درصد تلفات نشت و تبخیر در این کانالها وجود داشته که سهم متوسط تلفات تبخیر حدود 9/2 درصد و تلفات نشت حدود 1/36 درصد میباشد و این بدان معناست که بیش از 92 درصد تلفات در نتیجه اهم تلفات در کانالهای انتخابی مربوط به تلفات نشت از جداره و بدنه کانال میباشد. مقایسه آماری بین مقادیر برآورد شده نشان داد که اختالف راندمانهای انتقال در کانالهای اصلی و فرعی، میانگین آنها و تلفات نشت و تبخیر در دو کانال سبیلی و E4 در سطح 1% معنی دار است و این نتایج حاکی از آن است که کانال E4 به علت قدمت بیشتر دارای تلفات بیشتری میباشد. منشا و دلیل اصلی این اختالف عمر بیشتر بهرهبرداری و قدمت کانال E4 است. بنابراین بایستی به تعمیر اساسی و بازسازی کانال و بازنگری در روش های بهرهبرداری پرداخت. با توجه به نتایج بدست آمده، برای افزایش راندمان آبیاری و کاهش تلفات آب، راهکارهایی از قبیل: پوشش و تعمیر و بازسازی قسمتهای تخریبی کانالها، استفاده از ظرفیت کامل شبکه موجود، کالیبره و اصلاح سازه های اندازه گیری موجود در شبکه، از بین بردن گیاهان کناره های کانال، آموزش زارعین و بهره برداری شبانه روزی از شبکه، تغییر نحوه آرایش شبکه و بهره برداری از آن، اجرای برنامه های پایشی و بازبینی های دورهای و تغییر و اصالح مقاطع مقاطع کانالها پیشنهاد میشود.

با توجه به ورود آلاینده های مختلف به منابع آبی و مخصوصا رودخانه ها، توجه به کیفیت آنها امری ضروری به نظر میرسد. بنابراین نیاز است تا کیفیت منابع آب در دسترس توسط شاخصهای مختلف سنجیده شده و توانایی خودپالایی این منابع آبی مشخص گردد. با توجه به این موضوع، تحقیق حاضر به منظور بررسی خودپالایی رودخانه کارون و ارزیابی کیفی آب آن، در سال 1394 با نمونه برداری از بازه ی اهواز تا آبادان (بین طولهای جغرافیایی 40° 48 تا 10° 48 شرقی و عرضهای جغرافیایی 20° 31 تا 33° 30 شمالی) انجام شد. این بازه به پنج قسمت (ایستگاه 1 تا ایستگاه 5) تقسیم شده و در چهار نوبت)خرداد، تیر، مرداد و مهر(نمونه برداری از آب این رودخانه صورت گرفت. نتایج نشان داد که میزان خودپالایی رودخانه کارون با فاصله گرفتن از اهواز روند نزولی داشته به طوری که بیشترین و کمترین مقدار آن به ترتیب 00/54(ایستگاه اول) و 62/22(ایستگاه پنجم(تن در روز به دست آمد. بیشترین و کمترین مقدار DO نیز به ترتیب برابر 35/7 میلیگرم بر لیتر (ایستگاه اول) و 77/5 میلیگرم بر لیتر(ایستگاه پنجم) مشاهده شد. بیشترین و کمترین مقدار برای BOD5 به ترتیب در ایستگاه های دوم (48/4 میلی گرم بر لیتر) و سوم (08/1 میلیگرم بر لیتر) و برای COD به ترتیب در ایستگاه های اول(4/20 میلی گرم بر لیتر)و چهارم (4/8 میلی گرم بر لیتر) مشاهده شد.

مقطع مرکب به مقطعی گفته می شود که سطح آن از چند زیر مقطع با مشخصات متفاوت جریان تشکیل شده است.این تفاوت در مشخصات، سبب پیچیدگی هیدرولیک جریان و ایجاد بر هم کنشی میان کانال اصلی و سیالبدشت ها می گردد، که نتیجه آن تنش برشی ظاهری و انتقال ممنتم عرضی میباشد. میزان این تنش در اغلب اقدامات مهندسی رودخانه نقش مهمی ایفا می کند.به علت پیچیدگی جریان، روش های تحلیلی تقریبی مرسوم، برای شناخت مشخصات این جریان کافی نمی باشد.در این تحقیق، نرم افزار FLOW3D با داشتن قابلیتهای فراوان در تحلیل سه بعدی میدان جریان، به عنوان ابزاری برای بررسی تنش برشی در یک کانال مرکب مستطیلی متقارن مستقیم استفاده و مشخص شد که افزایش زبری نسبی، سبب افزایش تنش برشی متوسط در زیر مقاطع کانال و افزایش درصد تنش برشی ظاهری می گردد.

پرش هیدرولیکی از نوع جریان های متغیر سریع است که در آن جریان از حالت فوق بحرانی به زیر بحرانی تغییر می یابد که با افزایش ناگهانی سطح آزاد آب و افت انرژی قابل توجه همراه است. در تحقیق حاضر، اثر توام طول کار گذاری زبری بستر و شیب معکوس در کانال مستطیلی بر مشخصات پرش هیدرولیکی به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. آزمایشها با استفاده از زبری غیرممتد به شکل نیم دایره و با سه دبی 7.14 ،15 و 6.15 لیتر بر ثانیه بر شیب معکوس بهینه 0052.0 که از مطالعات قبلی بدست آمده بود صورت گرفتند. محدوده ی اعداد فرود در طول مدت آزمایش بین 82.4 تا 48.9 متغییر بود. با افزایش طول کار گذاری زبری ها روی بستر تاثیر زبری بر مشخصات پرش هیدرولیکی نیز بیشتر شد و بهینه ترین نسبت طول کار گذاری به عمق اولیه(33.83=y1/LR) بدست آمد. در آزمایشگاه با توجه به نتایج حاصل از آزمایش مشخص شد که طول پرش 60 ،%طول غلتاب 7.64 %و عمق ثانویه 27 %نسبت به پرش کلاسیک کاهش یافته است.

تحقیق حاضر به منظور بررسی و ارزیابی کیفیت پساب خروجی کارخانه کشت و صنعت نیشکر حکیم فارابی و تاثیر آن بر کیفیت آب تالاب شادگان در استان خوزستان انجام گردید.با توجه به این که خاک زمین های زیر کشت طرح توسعه نیشکر دارای امالح بسیار زیاد می باشند و به دلیل سنگ بستر و وجود املاح در مواد مادری جزء دسته خاک های شور و سدیمی محسوب می شوند، جهت کشت نیشکر ابتدا اقدام به آماده سازی زمین نموده و به این منظور زهکشی و شستشوی خاک های منطقه انجام می شود که این امر سبب وجود زهاب شده و زهاب مورد نظر از طریق کانال هایی وارد تالاب شادگان گشته و کیفیت تالاب را تحت تاثیر قرار می دهد. این امر سبب به وجود آمدن محیطی نامناسب و نامطلوب جهت زیست موجودات درون تالاب و موجوداتی که حیات آن ها به تالاب وابسته اند می گردد. برای ارزیابی سیستم فوق در زمان فعالیت کارخانه،ابتدا طی 5 نوبت از 7 ایستگاه مشخص از سال های 1393الی1394 به نمونه برداری از پساب اقدام و نمونه ها به آزمایشگاه جهاد دانشگاهی خوزستان منتقل و نسبت به آزمایش پارامترهای نیترات، آمونیوم، کل باکتری های کلیفرم اقدام الزم به عمل آمد.پس از اخذ نتایج و تحلیل و تفسیر آن ها مشخص گردید، که مقادیر برخی از پارامترها باالتر از حد استاندارد بوده که علت اصلی در عدم راه اندازی تصفیه خانه فاضلاب صنعتی می باشد. لذا ضرورت های انکار ناپذیری که بایستی برای حذف بقیه اثرات نامطلوب پساب مد نظر قرار گیرند:مدیریت مصرف آب، مدیریت کاهش فاضلاب،بهینه سازی سیستم موجود (لاگون ها، تصفیه تکمیلی)، محاسبه زمان ماند،انتخاب پمپ مناسب، تغییر در نوع برداشت و شستشوی نیشکر و به کار گیری سیستم رسوب گیر قبل از ایستگاه پمپاژ اشاره کرد.

آبشستگی به فرم های مختلف پایداری سازه های هیدرولیکی را مورد تهدید و فرسایش قرار می دهد. در این تحقیق به مطالعه آزمایشگاهی تاثیردماغه ی پایه های شیبدار پل بر پروفیل آبشستگی اطراف پایه ها پرداخته شده است. در مجموع 30 آزمایش انجام شد. از این تعداد 10 آزمایش مربوط به دماغه ی گرد و 10 آزمایش مربوط به دماغه ی مثلثی(نوک تیز) و 10 آزمایش مربوط به دماغه مسطح می باشد. نتایج نشان داد که در دبی های کمتر از آستانه حرکت، شکل دماغه ی پایه های پل، برپروفیل آبشستگی اطراف پایه های پل تاثیر گذاشته و عمق آبشستگی را کاهش می دهد. این کاهش در دماغه ی گرد کمتر از دماغه ی مثلثی مشاهده شد.

از جمله مباحث بسیار پیچیده و مهم در مهندسی رودخانه مبحث فرسایش است. این موضوع از زمان گذشته تا کنون نظر بسیاری از محققین در زمینه هیدرولیک رودخانه را به خود جلب کرده است. آبشستگی به فرم های مختلف پایداری سازه های هیدرولیکی را مورد تهدید و فرسایش قرار می دهد. یکی از روش های غیر مستقیم کاهش آبشستگی نصب پره هدایت کننده جریان در اطراف پایه است. پره های هدایت کننده جریان عبارتنداز صفحاتی نازک که دریک ارتفاع مشخص از تکیه گاه پل نصب شده و به این ترتیب مانع از تماس مستقیم جریان پایین رونده در جلوی تکیه گاه پل با بستر رودخانه میگردد و فعالیت گرداب های نعل اسبی را تضعیف می کند همچنین در تکیه گاه های دارای پرههدایت کننده جریان سرعت آبشستگی کاهش یافته و یا به عبارت دیگر زمان شروع آبشستگی به تاخیر میافتد. در این تحقیق با مدل سازی آزمایشگاهی به بررسی پره های هدایت کننده جریان بر میزان آبشستگی تکیه گاه پل پرداخته شده است. نتایج نشان داد که در حالت کلی با درنظر گرفتن اثر بعد پره ها و تعداد آنها به ترتیب حالت، پنج پره با بعد 9 میلی متر، سه پره با بعد 9 میلی متر و 7 پره با بعد 9 میلی متر عمق آبشستگی را نسبت به حالت ماکزیمم کاهش داده اند با توجه به نتایج می توان گفت پره های هدایت کننده جریان با تاثیر بر روی خطوط جریان، می تواند ابزار مناسبی جهت کاهش عمق آبشستگی در تکیه های پل باشد.

روند تغییرات جریان در ایستگاه های هیدرومتری استان آذربایجان غربی در دو مقیاس فصلی و سالانه با استفاده از آزمونهای آماری مورد بررسی قرار گرفت. داده های مورد استفاده شامل داده های 8 ایستگاه هیدرومتری منتخب در دوره 20 ساله آماری (1369-1389) مورد مطالعه قرار گرفت. در این تحقیق ابتدا شیب خطی روند در داده های نمونه با استفاده از روش TSA تخمین و سپس با استفاده از روش TFPW ضریب خودهمبستگی از داده ها حذف و سریهای زمانی آبدهی اصطلاحا پیش سفید گردید. سپس روند تغییرات جریان در سری های زمانی اصلی و سری های پیش سفید شده به روش مذکور با استفاده از آزمون من کندال MK مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی روند ایستگاه های مورد مطالعه بر اساس روش TFPW_MK در دو مقیاس فصلی و سالیانه ارایه گردید. نتایج نشان داد که در مقیاس سالانه یک ایستگاه دارای روند منفی معنی دار در سطح 1 درصد و یک ایستگاه دارای روند منفی معنی دار در سطح 5 درصد میباشد که بیانگر وجود روند منفی و یا به عبارتی کاهش آبدهی در ایستگاه های مذکور است. در این بین 6 ایستگاهدیگر بدون روند و یا فاقد روند معنی دار تشخیص داده شد.