فهرست مطالب

نشریه مهندسی آب
سال دهم شماره 3 (پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/09/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمدرضا احسان دوست*، ابراهیم زارع صفحه 1

    به علت استفاده گسترده از سازه های بتنی در شرایط اقلیمی متفاوت، مسیله آسیب دیدگی این نوع سازه ها و در نتیجه تعمیرات و نگهداری آنها، یکی از موضوعات اصلی مورد بحث کارشناسان بتن را تشکیل می دهد. یکی از عوامل خوردگی فولاد در بتن مسلح در محیط خورنده به ویژه در سواحل خلیج فارس، یون کلرید می باشد. عوامل زیادی بر میزان نفوذ یون کلر در بتن تاثیر گذار می باشند که همه آنها را می توان در کیفیت بتن خلاصه نمود.از طرفی شرایط رویارویی دریا به علت دارا بودن دما و رطوبت بالا و همچنین میزان زیاد یون و املاح،محیطی خورنده برای سازه های بتن آرمه ایجاد می کند.یکی از اصلی ترین موادی که ازآن در سازه های بتن آرمه ای در شرایط خورنده استفاده می شود پوشش سطحی است.در این پژوهش عملکرد پنج نوع عمل آوری مختلف در محیط دریایی (خلیج فارس) بررسی شد که عبارت اند از:عمل آوری 27روزه با آب، عمل آوری 6 روزه با آب، عمل آوری3روزه با آب، عمل آوری1روزه با آب، عمل آوری با ماده عمل آور و بدون عمل آوری. بر اساس نتایج به دست آمده بهترین عملکرد از نظر مقاومت در برابر نفوذ یون کلرید بسته به شرایط رویارویی متفاوت است.مشاهدات نشان داداین است که عمل آوری با ماده عمل آور عملکرد مناسبی از نظر مقاومت دارا است

    کلیدواژگان: یون کلراید، دوام بتن، مناطق جنوب، خلیج فارس
  • حسین فرشاد*، نادر عبدلی یزدی، احسان الله اشتهاردیان صفحه 2

    مدیریت آب در حمل و نقل ریلی به عنوان یکی از پارامترهای مهم و موثر، نقش عمده ای را در افزایش طول عمر سازه های ریلی و متعاقبا در عرصه اقتصادی، صنعتی و اجتماعی کشورها ایفا میکند. در این تحقیق سعی شده با توجه به تجربیات مشابه از مطالعات گذشته در این زمینه و جمع آوری نظرات متخصصان کشور، مطالعات میدانی گسترده، استفاده از چک لیست های بازرسی، اطلاعات آماری و با شناخت درست خرابی های مرتبط با مدیریت آب در پل های بتنی و در نهایت با روش تاپسیس، طبق معیارهای مهندسی آب در نگهداری و تعمیرات پل، بتوان پل های پیش ساخته بتنی اداره کل راه آهن شمال ایران براساس معیارهای مدیریت آب رتبه بندی کرد. نتایج این تحقیق به کارفرمایان و مدیران مسیول کمک می کند تا بتوانند با توجه به سرمایه و منابع محدود موجود، پل ها را در بحث مهندسی آب به درستی مدیریت کنند.

    کلیدواژگان: مدیریت آب، رتبه بندی، پل های پیش ساخته بتنی راه آهن، روش تاپسیس
  • فرناز دانشور وثوقی* صفحه 3

    بسیاری از پروژه های مهندسی رودخانه از جمله طراحی دبی های کنترل سیل، تنظیم مجدد کانال های رودخانه، حفاظت از ساحل و انتقال رسوب، نیازمند پیش بینی دقیق دبی جریان در مقطع مرکب از جمله رودخانه ها است. مدل شیونو-نایت (SKM) به عنوان یک ابزار توانمند برای مدل سازی جریان در کانال های منشوری مرکب شناخته شده است. این پژوهش از مدل SKM برای تخمین سرعت متوسط و دبی استفاده کرده است که بر اساس حل معادلات دو بعدی برای جریان های کانال باز با متوسط گیری از معادلات ناویه-استوکس حاصل شده است. مقادیر سرعت عمقی متوسط و دبی جریان، در ابتدا با مدل SKM برآورد شده و با داده های اندازه گیری دردوره زمانی 93-92 مقایسه گردید. در آخر رابطه بین عمق و دبی جریان (رابطه دبی-اشل) برای دوره زمانی 93-92 ارایه گردید. نتایج سرعت عمقی متوسط و توزیع های دبی جریان پیش بینی شده توسط مدل SKM در مقایسه با مقادیر اندازه گیری شده نشان می دهد که SKMمی تواند به طور دقیق توزیع های سرعت پیش بینی کند اگر دو ضریب اصطکاک و زبری مانینگ بر اساس الگوهای دقیق انتخاب شوند. نتایج حاصل از مدل نشان می دهد که با داده های تجربی همخوانی خوبی ندارند. بطوریکه دبی و سرعت عمودی بطور متوسط به ترتیب با 8/3 و 5/12 درصد خطا برآورد شده است.

    کلیدواژگان: تخمین، شیونو-نایت، مقاطع مرکب، RMSE
  • محمد مهرانی* صفحه 4

    دبی به مقدار آبی گفته می شود که از نقطه مشخصی مانند رودخانه، کانال آب، دریچه سد، لوله و یا هر سازه دیگری مثل کارتریج (مغزی) شیرآلات در واحد زمان عبور می کند. دبی جریان آب را در سیستم متریک بر حسب متر مکعب در ثانیه، متر مکعب در ساعت و یا لیتر در ثانیه بیان می کنند. واحد مترمکعب در ثانیه برای دبی های زیاد مثل رودخانه و کانال های بزرگ و واحد لیتر در ثانیه برای جریان های آب چاه ها و آبی که وارد نشتی ها می شود، بکار می رود. اندازه گیری دبی رودخانه دارای تاثیرات زیادی در زندگی انسانها می باشد. اطلاع از میزان ورود آب به مناطق مربوط به حوضه آبریز یک رودخانه دارای اهمیت زیادی در حوزه های کشاورزی، خطرات بالقوه بر زندگی انسان و حیوانات، صنایع و غیره می باشد. لذا پیش بینی دبی رودخانه می تواند باعث مدیریت موثر و جلوگیری از لطمات جدی در حوزه های مذکور گردد. با توجه به موارد مذکور هدف ایده ی مطرح شده در این مقاله پیش بینی دبی رودخانه با استفاده از تکنیک های یادگیری عمیق می باشد. جهت انجام این کار، دبی رودخانه زاینده رود در ایستگاه قلعه شاهرخ با استفاده از دو تکنیک ANFIS و LSTM مورد بررسی و پیش بینی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده 93 درصد الی 94 درصد دقت در پیش بینی دبی رودخانه مورد مطالعه می باشد.

    کلیدواژگان: دبی رودخانه، پیش بینی، شبکه عصبی، ANFIS، LSTM
  • سید مجید مسدد* صفحه 5

    دما، شوری و چگالی از جمله پارامترهای فیزیکی آب دریا و اغلب درحال تغییر هستند. ترموکلاین، از جمله خصوصیاتی است که به صورت خاصی از تغییرات دما در ستون سیال ایجاد گردیده و می تواند دارای تغییراتی از نظر زمانی و مکانی باشد. مطالعه و بررسی ایجاد و روند تکاملی ترموکلاین که نوعا به طور فصلی دارای تغییر است، محقق را به سمت اطلاعات راجع به پدیده های درون سیال سوق می دهد. روش های عددی دارای خطا و تقریب هستند . هرچه اثر نیروهای موجود در منطقه و عوامل موثر بر مساله بیشتر شناخته شود، مقادیر پیش بینی به واقعیت نزدیکتر خواهند بود, از این رو خطای کمتری در مطالعه عددی روی خواهد داد. البته برای سنجش میزان درستی نتایج حاصل از مدل عددی در منطقه مورد مطالعه می توان نتایج را برای مدت زمانهای مختلف و با گامهای زمانی مناسب پیش بینی و با مقادیر اندازه گیری مقایسه کرد؛ در این تحقیق با اجرای مدل عددی پرینستو ن در یک دوره شش ماهه از فصل زمستان با کمک دما های اندازه گیری شده در خلیج فارس (مونت میشل 1992) و اعمال شرایط اولیه و مرزی و همچنین اعمال واداشتهای موثر در محیط، مقادیر دما ها در فصل تابستان نتیجه می شوند؛ بنابراین تشکیل و توسعه ترموکلاین پرداخته شده است. در واقع توسعه ترموکلاین از تنگه هرمز به سمت شمالغرب (ورودی اروند به خلیج فارس) با مدلسازی عددی تغییرات دما به عنوان پارامتر غالب موثر بر تشکیل و توسعه ترموکلاین مطالعه شده است.

    کلیدواژگان: خلیج فارس، دما، ترموکلاین، مدل عددی، پی او ام
  • فرید امیری، سهراب میراثی*، محمد مومنی صفحه 6

    پدیده فرونشست زمین در طی سال های اخیر در اغلب دشت ها و شهرهای ایران و بخصوص دشت های استان چهارمحال و بختیاری به علت برداشت بی رویه از آب های زیرزمینی، خشک سالی و عوامل دیگر، سبب بروز آسیب های جدی به زمین های کشاورزی، ساختمان های مسکونی، جاده ها، شریان های حیاتی و دیگر سازندها شده است. هم اکنون و بدون شک در آینده نزدیک به صورت شدیدتر شاهد آسیب های حاصله از پدیده فرونشست و بروز معضلات اقتصادی، زیست محیطی، اجتماعی برای انسان ها خواهیم بود. در این مقاله به بررسی موضوع فرونشست و چگونگی ایجاد آن و عوامل اصلی و اثرگذار در سطح دشت شهرستان لردگان و همچنین چشمه برم شهر لردگان پرداخته شده است و اشاره ای به راهکارهای مناسب جهت جلوگیری و کنترل این پدیده شده است. مشاهدات صحرایی و بازدیدهای میدانی و داده های به دست آمده از هیدروگراف دشت و همچنین آسیب ها و مشکلات رخ داده در سطح دشت و اطراف چشمه حاکی از رخداد فرونشست زمین در این شهرستان می باشد. کاهش دبی آب چشمه، افت سطح آب زیرزمینی در سطح دشت، افت سطح آب و کاهش شدید حجم ورودی و خروجی آب چشمه واقع در مرکز شهر، نشست سطح زمین، خشک شدن چاه ها، ایجاد شکاف و ترک در ساختمان ها، ایجاد شکاف های متعدد در خیابان، ریزش سقف قنات و غیره همه نشان دهنده پدیده فرونشست زمین در این منطقه می باشند. هیدروگراف های بدست آمده نشان دهنده افت شدید سطح آب زیرزمینی از سال 86 به بعد همراه با کاهش بارش ها و خشک سالی است. در پایان متناسب با شرایط منطقه برای مقابله با پدیده فرونشست در شهرستان لردگان راهکارهای متعددی ارایه گردیده است

    کلیدواژگان: فرونشست، دشت لردگان، چشمه برم، افت سطح آب، شکاف و ترک
|
  • Mohammadreza Ehsandoost *, Abraham Zare Page 1

    Due to the widespread use of concrete structures in different climatic conditions, the issue of damage to these types of structures and as a result of their repair and maintenance, is one of the main topics discussed by concrete experts. One of the causes of corrosion of steel in reinforced concrete in corrosive environments, especially on the shores of the Persian Gulf, is chloride ion. There are many factors affecting the penetration of chlorine ions in concrete, all of which can be summarized in the quality of concrete. One of the main materials used in reinforced concrete structures in corrosive conditions is surface coating. In this study, the performance of five different types of processing in the marine environment (Persian Gulf) was investigated. Have: 27-day treatment with water, 6-day treatment with water, 3-day treatment with water, 1-day treatment with water, treatment with curing agent and without curing. Based on the results, the best performance in terms of resistance to chloride ion penetration varies depending on the exposure conditions. Observations show that curing with curing agent has a good performance in terms of resistance

    Keywords: Chloride ion, concrete durability, southern regions, Persian Gulf
  • Hossein Farshad *, Nader Abdoli Yazdi, Ehsanollah Eshtehardian Page 2

    Water management in rail transport as one of the important and effective parameters plays a major role in increasing the life span of rail structures and subsequently in the economic, industrial and social fields of countries. In this research, it has been tried according to similar experiences from past studies in this field and gathering the opinions of experts in the country, extensive field studies, the use of inspection checklists, statistical information and with the correct understanding of the failures related to water management in concrete bridges and Finally, with the TOPSIS method, according to water engineering standards in bridge maintenance and repairs, it is possible to rank the prefabricated concrete bridges of the General Directorate of Northern Railways of Iran based on water management standards. The results of this research will help employers and managers in charge to be able to properly manage bridges in water engineering, considering the available capital and limited resources.

    Keywords: water management, Ranking, Prefabricated concrete railway bridges, TOPSIS method
  • Farnaz Daneshvar Vousoughi * Page 3

    A large number of river engineering projects, e.g. design of flood-control discharges, realignment of river channels, bank protection and sediment transport, requires accurate estimation of discharge in the compound channels such as rivers. Shiono-Knight method (SKM) is known as a capable tool to modeling discharge in prismatic compound channels. This research used the SKM, which is based on solving two-dimensional equations for flows in open channel by averaging the Navier-Stokes equations. Firstly, the values of depth-averaged velocities and discharge were calculated, then those compared with measurement data in 92-93 time period. Finally, the relation between depth and discharge flow have been stablished for 92-93 time period. The results of predicted depth-averaged velocity and discharge obtained from SKM compared with measured values indicate that SKM can accurately predict the velocity distributions if the two coefficients of friction factor and Roaring manning are chosen based on accurate patterns. The results of model shows to be not good agreement with experimental data. The discharge and depth-averaged velocity were estimated with 3.8 and 12.5 percent error.

    Keywords: Estimation, the Shiono, Knight Method, Compound cross sections, RMSE
  • Mohammad Mehrani * Page 4

      Water discharge is a term in the water industry that refers to the amount of water that passes through a certain point per unit of time. Discharge rate is the amount of water that passes through a specific point such as a river,, water channel, dam valve, pipe or any other structure such as a faucet cartridge in a unit of time. In the metric system, water discharge rate is expressed in terms of cubic meters per second, cubic meters per hour, or liters per second. The unit of cubic meters per second is used for large flows such as rivers and large canals, and the unit of liters per second is used for the flow of water in wells and water that enters leaks. Measuring the discharge of the river has many effects on people's lives. Knowing the amount of water entering the areas of a river's catchment area is very important in agriculture, potential risks to human and animal life, industries, etc. Therefore, predicting river discharge can lead to effective management and prevent serious damage in the mentioned areas. According to the mentioned cases, the purpose of the presented paper is to predict the river discharge using deep learning techniques. In order to do this, the discharge of the Zayandeh Rood River at Qala Shahrokh station has been investigated and predicted using two techniques - ANFIS and LSTM. The simulation results show 93% to 94% accuracy in predicting the discharge of the studied river.

    Keywords: river discharge, Prediction, Neural network, ANFIS, LSTM
  • Seyed Majid Mosaddad * Page 5

    Temperature, Salinity and density are as some of physical properties of sea water often varying there. Thermocline is a property as temperature varying in water column and having variations in terms of time and space. Study and investigation of existence and developing trend with seasonal variations conduct the researcher to some information about inter fluid events. Numerical methods have errors and approximations. Predicted values will be closer to real ones depending on more knowledge about influence of present forces and effective factors on the problem; so little errors happen in numerical study. Of course it is helpful to predict results for different time periods in suitable time and so compete them with measured values for evaluation of the results in the case study zone. In this research running a numerical model during a 6 months period from winter using measured values of temperature (ROPME 1992), and applying initial and boundary conditions, also effective factors on physical conditions variations in the zone, summer temperatures are resulted; Therefore formation and development of thermocline will be studied. In fact, development of thermocline from Strait of Hormuz to northwest of the Persian Gulf (Arvand river estuary) has been investigated by numerical modeling of temperature variations as dominant parameter.

    Keywords: Persian Gulf, temperature, Thermocline, Numerical model, POM
  • Farid Amiri, Sohrab Mirassi *, Mohammad Momeni Page 6

    The land subsidence phenomenon has caused serious damage to agricultural lands, residential buildings, roads and etc. due to excessive extraction of underground water, drought and other factors in most plains of Iran, especially in the plains of Chaharmahal & Bakhtiari province. In this article, the main and effective parameters of the subsidence phenomenon are investigated in the Lordegan plain and also the Barm spring of Lordegan City. Site investigation and observation and obtained data from the plain's hydrograph, as well as the damages and problems that occurred on the surface of the plain and around the spring, indicate the occurrence of land subsidence in this region. Underground water level dropping, discharge decreasing in the spring, creation of cracks on the street and buildings and etc. indicate the occurrence of subsidence. At the end, according to the conditions of the region, several solutions have been presented to deal with the phenomenon of subsidence in Lordegan city.

    Keywords: Subsidence, Lordegan palin, Barm spring, groundwater dropping, Crack