فهرست مطالب

مجله پژوهش آب ایران
پیاپی 1 (زمستان 1386)

  • تاریخ انتشار: 1386/10/11
  • تعداد عناوین: 8
|
  • رسول میرعباس نجف آبادی، محمد باقر رهنما صفحه 1

    منابع آب زیرزمینی دشت سیرجان، در استان کرمان در سال های اخیر شدیدا مورد بهره برداری مازاد بر ظرفیت آن قرار گرفته است. این امر باعث کاهش سطح سفره آب زیرزمینی و در نتیجه پیشروی سفره آب شور به سمت سفره آب شیرین دشت شده است. احداث سد تنگوئیه در سال 1380 باعث کاهش میزان تغذیه دشت و در نتیجه افزایش سرعت هجوم آب شور کفه نمک سیرجان به سمت دشت سیرجان نسبت به گذشته شده است. در این مطالعه تغییرات سطح ایستابی دشت سیرجان با مدل کامپیوتری Modflow شبیه سازی شد. تخمین پارامترهای هدایت هیدرولیکی، ضریب ذخیره و میزان تغذیه با استفاده از نرم افزار Pest با تطابق سطح ایستابی اندازه گیری شده و به دست آمده از اجرای مدل انجام پذیرفت. کالیبراسیون مدل در یک دوره 9 ساله (83-1374) انجام پذیرفت. صحت سنجی مدل در یک دوره 12 ماهه (سال 1384) نشان داد که مقادیر سطح آب پیش بینی شده توسط مدل با مقادیر مشاهداتی از توافق خوبی برخوردارند و جذر میانگین خطا برابر 8923/0 به دست آمد. میزان تغذیه دشت، قبل و بعد از احداث سد تنگوئیه توسط مدل محاسبه گردید و مشخص شد که احداث این سد موجب کاهش تغذیه آبخوان دشت سیرجان شده است. نتایج حاصل از مدل نشان می دهد که با روند برداشت کنونی از آبهای زیرزمینی این منطقه در آینده ای نه چندان دور ذخیره آب شیرین این آبخوان کم شده و اکثر آب زیرزمینی منطقه با خطر شوری روبرو خواهد شد.

    کلیدواژگان: دشت سیرجان، احداث سد، شبیه سازی جریان آب زیرزمینی، افت سطح ایستابی، Pest و
  • محمد شایان نژاد صفحه 11
    یکی از روش های ارزان قیمت کنترل سیلاب استفاده از سدهای پاره سنگی بدون هسته نفوذ ناپذیر است. این سدها از نوع سدهای تاخیری هستند و هیدروگراف سیل خروجی از آنها نسبت به هیدروگراف ورودی دارای نقطه اوج کمتری است. برای طراحی صحیح این سدها و استفاده از آنها برای کنترل سیلاب، شناخت هیدرولیک جریان، ضروری است. در این نوع سدها به علت این که خلل و فرج داخل آنها بزرگ و جریان به صورت آشفته است، قانون دارسی و سایر معادلات رایج مربوط به جریان آب از محیط متخلخل صادق نیست. در این تحقیق از دو روش رگرسیون فازی و شبکه های عصبی مصنوعی برای تحلیل هیدرولیکی جریان از میان سدهای پاره سنگی استفاده شده است. روش های متعددی برای رگرسیون فازی وجود دارد که در این تحقیق از روش رگرسیون فازی امکانی استفاده شده است. در این روش ضرایب معادله رگرسیون و خروجی آن به صورت اعداد فازی است و اساس کار آن، حداقل کردن میزان فازی بودن داده ها می باشد. مشخصات سد پاره سنگی، مشخصات کانال یا رودخانه پایین دست و دبی جریان به عنوان متغیرهای ورودی (متغیرهای مستقل) و ارتفاع آب در بالادست سد به عنوان متغیر خروجی (متغیر تابع) در هر دو روش می باشد. در روش شبکه های عصبی مصنوعی از یک شبکه چند لایه ای پرسپترون استفاده شده است. نرونهای لایه ورودی، همان متغیرهای مستقل و نرون لایه خروجی، متغیر تابع می باشد. در این تحقیق، این شبکه با سه لایه مخفی بهترین نتایج را به دست داد. با استفاده از داده های آزمایشگاهی میزان خطای روش های رگرسیون فازی و شبکه های عصبی مصنوعی در تعیین ارتفاع آب در بالادست سد آزمایشگاهی به ترتیب 3/2 و 9/0 سانتی متر به دست آمد.
    کلیدواژگان: سد پاره سنگی، کنترل سیلاب، رگرسیون فازی و شبکه های عصبی مصنوعی
  • جمال احمد آلی، معروف خلیلی صفحه 17
    کم آبیاری یکی از راهکارهای اساسی بهینه سازی مصرف آب در اراضی فاریاب است. برای ارزیابی عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانه ای در راستای کاهش مقدار آب مصرفی و نیز ارزیابی اثر کم آبیاری بر مراحل مختلف رشد، آزمایشی در سال های 1382 و 1383 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی میاندوآب روی رقم SC 704 با تراکم 70000 بوته در هکتار اجرا شد. این تحقیق در قالب طرح آماری کرت های خرد شده با طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار اجرا شد. کرت های اصلی دور آبیاری در سه سطح شامل 100 میلی متر (دور آبیاری 11 روز)، 130 میلی متر (دور آبیاری 15 روز) و160 میلی متر (دور آبیاری 19 روز) تبخیر تجمعی از تشت کلاس A، و کرت های فرعی میزان های مختلف تامین نیاز آبی شامل 50، 75 و 100 درصد بود. نتایج این پژوهش نشان داد که اثر دور آبیاری (فاکتور اصلی) و نیاز آبی (فاکتور فرعی) در سطح احتمال 1% اختلاف معنی داری بر عملکرد دانه، فاصله زمانی ظهور گل تاجی تا گل ابریشمی (ASI)، طول بلال، تعداد دانه در ردیف، وزن هزار دانه، ارتفاع بوته و درصد پوشش سبز داشت. اثر متقابل دور آبیاری و نیاز آبی فقط برای ASI در سطح احتمال 5% معنی دار گردید. بیشترین عملکرد (7/10 تن در هکتار) در دور آبیاری 11 روز و نیاز آبی 100 درصد (39/11 تن در هکتار) به دست آمد. با توجه به این که کاهش عملکرد از دور آبیاری 11 روز به 15 روز بسیار کم است، پیشنهاد می شود که در منطقه مورد آزمایش، دور آبیاری 15 روز انتخاب شود. هم چنین با توجه به این که کاهش عملکرد و سایر صفات وابسته به عملکرد در نیاز آبی 75% نسبت به نیاز آبی100% ناچیز بوده، پیشنهاد می گردد به منظور صرفه جویی در مصرف آب آبیاری و به زیر کشت بردن مقدار بیشتری از اراضی با آب صرفه جویی شده، از 75% نیاز آبی برای آبیاری ذرت در منطقه استفاده گردد.
    کلیدواژگان: دور آبیاری، ذرت، عملکرد و نیاز آبی
  • امیر صمدی، ابراهیم امیر تکلدانی، حسن رحیمی صفحه 25
    مطالعات مربوط به موضوع تخریب توده ای سواحل رودخانه ها به دلیل نقشی که در تولید مقدار قابل توجهی از رسوبات و در نتیجه اثرگذاری بر خصوصیات مجاری رودخانه ها و توسعه پهنه سیلابی دارد، از اهمیت زیادی برخوردار است. برای بررسی فرآیند تخریب سواحل لازم است مقدار پارامترهای موثر در تحلیل پایداری سواحل تعیین شود. به دلیل وجود مشکلات فنی و اجرایی، محاسبه برخی از مقدار پارامترها به راحتی میسر نیست، لذا در برخی موارد با پذیرفتن درصدی خطا در محاسبات مربوط، با استفاده از تجارب و اطلاعات موجود مقدار آن ها تخمین زده می شود. از آنجا که تاکنون برای تعیین میزان تاثیر پارامترهای فوق در تحلیل پایداری ساحل تحقیقات بسیار اندکی اجرا شده است، در این تحقیق با استفاده از یک مدل تحلیل پایداری سواحل رودخانه و با استفاده از اطلاعات جمع آوری شده از سه رودخانه در آمریکا و یک رودخانه در ایتالیا، پایداری سواحل رودخانه ها بررسی و اثرات پارامترهای مختلف بر اساس تحلیل حساسیت ضریب اطمینان پایداری ساحل در برابر گسیختگی صفحه ای، اجرا شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، مقدار ضریب اطمینان ساحل در برابر گسیختگی صفحه ای به ترتیب اهمیت نسبت به تغییرات سطح آب زیرزمینی، زاویه ساحل، سطح آب رودخانه و وزن مخصوص مصالح بیشترین حساسیت را داشته در حالی که حساسیت ضریب اطمینان نسبت به تغییرات عمق ترک کششی، چسبندگی، زاویه اصطکاک درونی و زاویه مربوط به افزایش مقاومت در اثر مکش منفی، ناچیز می باشد.
    کلیدواژگان: رودخانه، تخریب توده ای، گسیختگی صفحه ای، پایداری ساحل و حساسیت
  • علی مهدوی، ناصر طالب بیدختی صفحه 35
    امواج شکننده به هنگام برخورد با سازه ساحلی، فشارهای بسیار بزرگی را بر روی آن ایجاد می کنند. این فشارها که به فشارهای برخورد موسومند، در مدت زمانی بسیار کوتاه اتفاق می افتند و ممکن است پایداری سازه را به خطر بیندازند. برای تخمین توزیع فشار برخورد بر روی دیواره تاکنون مطالعات تئوری و آزمایشگاهی متعددی صورت پذیرفته است. مطالعه حاضر بر مبنای تئوری فشار ضربه ای استوار است. حل عددی معادله حاکم بر فشار ضربه ای به کمک روش المان محدود صورت می پذیرد. مدل عددی ارائه شده از قابلیت تحلیل برخورد موج به دیواره غیر قائم و بر روی بستر شیب دار برخوردار است. کارایی مدل در تطابق بسیار خوب نتایج آن با راه حل تحلیلی موجود برای برخورد موج به دیواره قائم بر روی بستر افقی آشکار می گردد.
    کلیدواژگان: فشار برخورد، فشار ضربه ای، معادله لاپلاس و روش المان محدود
  • زهره ناظم، پیام نجفی، شاپور حاج رسولی ها، سید حسن طباطبایی صفحه 43
    تصفیه زمینی شیرابه زباله یکی از راهکارهای مناسب جهت دفع این نوع پساب می باشد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر کاربرد زئولیت بر روی خصوصیات کیفی زهاب خروجی از ستون خاک در شرایط استفاده از شیرابه کارخانه کودآلی اصفهان است. این تحقیق در سال 1386 در دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان در قالب یک طرح آزمایشی بلوک کاملا تصادفی با چهار تیمار و سه تکرار اجرا شد. تیمارهای این تحقیق شامل: 1- تیمار آبیاری خاک منطقه کارخانه کود آلی اصفهان با آب معمولی به عنوان شاهد، 2- تیمار آبیاری خاک کارخانه کود آلی اصفهان با 100% شیرابه، 3- تیمار آبیاری خاک منطقه کارخانه کود آلی اصفهان به علاوه 5% وزنی زئولیت سمنان با 100% شیرابه و4- تیمار آبیاری خاک منطقه کارخانه کود آلی اصفهان به علاوه 10% وزنی زئولیت سمنان با 100% شیرابه بودند. تعداد 12 آبیاری با عمق 20 میلی متر و دور ثابت، سه روز انجام گرفت. نتایج نشان داد، آبیاری با شیرابه سبب افزایش معنی دار هدایت الکتریکی، غلظت کاتیون های سدیم، منیزیم، کلسیم محلول و آنیون های کلراید و بی کربنات محلول در زهاب خروجی از ستون خاک در مقایسه با تیمار شاهد گردید. البته کاربرد زئولیت باعث تنظیم پ- هاش خاک شده است. با افزایش تعداد دفعات آبیاری بازده حذف املاح موجود در زهاب خروجی کاهش یافته است.
    کلیدواژگان: شیرابه، تصفیه زمینی، زئولیت و املاح
  • سعید رضا صباغ یزدی، وحید بیرجندی صفحه 55
    در این تحقیق از نرم افزار NASIR برای بررسی تاثیر مدلسازی آشفتگی در جریان های زیر بحرانی کم عمق دو بعدی در کانال های دارای ورودی فرعی استفاده شده است. نسخه ای از نرم افزار که در این کار مورد استفاده قرار گرفته، معادلات آب های کم عمق را با شیو مرکزیت راس سلول روش حجم محدود بر روی شبکه بی ساختار مثلثی حل می نماید. نرم افزار مذکور برای بررسی تاثیر مدل های ثابت و جبری آشفتگی بر تغییرات پارامترهای جریان در کانال اصلی و کاهش عرض مؤثر جریان پایین دست محل تقاطع با جریان از یک ورودی فرعی به کار گرفته شده اند. برای این کار چند آزمون با خصوصیات هندسی و شرایط آزمون مختلف که برای آنها اندازه گیری های آزمایشگاهی موجود می باشد، انتخاب شده اند. برای این آزمون ها هر دو کانال اصلی و فرعی با مقطع مستطیلی و بدون شیب هستند. نتایج به دست آمده از شبیه سازی عددی با توجه به متغیرهای جریان شامل تغییرات نسبت دبی دو شاخه اتصال و عدد فرود پایین دست و تاثیر نسبت های عرضی مختلف دو شاخه اتصال بر هیدرولیک و ویژگی های جریان در دو کانال مورد بررسی قرار گرفته اند. کمترین خطاهای مدل عددی برای آزمون های مختلف کانال ورودی به کانال اصلی در سه نسبت عرضی شاخه فرعی به اصلی برابر 1، 75/0 و 5/0 و پنج نسبت دبی شاخه فرعی به اصلی 05/0، 25/0، 5/0، 75/0 و 95/0 به ازای فرودهای مختلف در پایین دست کانال اصلی معادل 22/0، 39/0، 46/0 و 53/0 با آزمون های مدل آزمایشگاهی مشخص گردید. برای ایجاد درک فیزیکی مهندسی از نتایج مدلسازی، نمایش میدان های سرعت و عمق با کمک اشکال شامل بردارهای سرعت و عمق و خطوط میزان هم سرعت و هم عمق در محیط محصور میان خطوط مرزی حوزه حل نمایش داده شده اند.
    کلیدواژگان: آب های کم عمق، کانال با ورودی فرعی، لزجت گردابه ای آشفته و روش حجم محدود
  • حامد ابراهیمیان، عبدالمجید لیاقت صفحه 67
    برای ارزیابی مدل DRAINMOD بر روی شبکه زهکشی در منطقه بهشهر دبی و سطح ایستابی بین زهکش ها به مدت سه ماه در فصل پائیز در سال 1383 اندازه گیری گردید. اعتبار مدل از طریق مقایسه مقادیر واقعی و شبیه سازی شده سطح ایستابی و شدت تخلیه زهکش مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر میانگین انحراف مطلق، خطای استاندارد و ضریب تعیین برای سطح ایستابی به ترتیب برابر 4/14 سانتی متر، 7/16 سانتی متر و 89/0 و برای شدت تخلیه به ترتیب برابر 42/0 میلی متر در روز، 65/ 0 میلی متر در روز و 78/0 به دست آمد. نتایج نشان می دهد که دقت مدل برای تخمین سطح ایستابی بیشتر از شدت تخلیه بوده است. نتایج این تحقیق نشان داد که برای شبیه سازی طولانی مدت و برنامه ریزی مدیریت سطح ایستابی تحت شرایط معتدل منطقه بهشهر، مدلDRAINMOD می تواند مفید باشد.
    کلیدواژگان: زهکشی زیرزمینی، سطح ایستابی، شدت تخلیه و DRAINMOD
|
  • R. Mirabbasi, M.B. Rahnama Page 1

    There has been a continuous over-use of groundwater resources of Sirjan plain. Due toincreasing overexploitation of groundwater, a significant decline of water levels hasoccurred. This has led to saltwater intrusion into the freshwater aquifer. Sirjan aquifersrecharge capacity has decreased as a result of construction of Tangooye Dam in 2002. Inthis study, water table variation of Sirjan aquifer was simulated with Modflow software.Parameters such as hydraulic conductivity, storage coefficient, and recharge content wereestimated with Pest subroutine. The simulation model was calibrated using observed datafor a period from 1995 to 2004. Model verification was carried out for a 12-month periodand it showed that the developed model can simulate water table variation of the aquiferand matches closely with field data with a RMSE value of 0.8923. The effective factorswere evaluated on decreasining of groundwater quality of this aquifer. Recharge volumeof this plain were computed before and after dam construction. It is concluded that thedam construction led to decreasing of recharge of Sirjan plain. The results from modelindicate that with current trend of groundwater use in this plain, groundwater storagevolume will drastically decline and there is a great danger of saltwater intrusion into theaquifer in not a distant future

  • M. Shayannejad Page 11
    One of the cheap methods for flood control is to use the rockfill dam withoutimpermeable layer. These dams are similar to detention dams so that the peak of theiroutput hydrograph is lower than that of input hydrograph. In order to use the rockfilldams for flood control, it is necessary to have knowledge about hydraulics of flow regimeto be able to design these dams accurately. As this type of dam consists of coarseparticles, the flow will be turbulent and hence Darcy's law and other relevant equationsfor unsaturated zones are not valid. Hydraulic analysis of flow through rockfill dam wasperformed using the fuzzy regression and artificial neural networks methods.Probabilistic regression method as a type of the fuzzy regression was used in thisresearch. The coefficients and output of model were fuzzy numbers and based onminimizing the sums of the widths of membership functions of the fuzzy regressionequation coefficients. In both methods, dam specifications as well as downstream riveror channel specifications and flow rate were the input (independent) variables whereasupstream flow rate was the dependent output variable. In artificial neural networksmethod, a multiple layer perception network was used. The neurons in both input andoutput layers were input and output data respectively. This network with three hiddenlayers gained the best results. The amounts of errors were determined using real data foreach method and were 2.3 and 0.9 cm for fuzzy regression and artificial neural networksmethods respectively.
  • J. Ahmadauli, M. Khalili Page 17
    Deficit irrigation is one of the major methods for water use optimization in irrigatinglands. The main aim of this research is two fold: to evaluate the impact of deficitirrigation, first on the yield its components by measuring the increase the yield and thedecrease in the amount of water usage per hectare, and secondly on the different growth stages of the seed corn. RCBD was used as the experimental design and repeated four times. The plots of irrigation intervals were at three levels: 100 mm, 130 mm and 160 mm of cumulative evaporation from class A pan. The sub plots were different amounts of water requirements: 50%, 75% and 100% of total required water. Statistical calculations including simple analysis of variance, complex analysis and mean comparisons were performed for the traits: seed yield, ASI, corncob length, plant height, number of seeds in row, 1000 kernel weight and the percentage of green coverage. The results of the complex analysis showed that the effects of irrigation intervals (the main factor) and water requirement (the sub factor) had a significant difference regarding seed yield, ASI, corncob length, plant height, number of seeds per row and 1000 kernel weight. The interaction impact between irrigation intervals in water requirement became significant only for ASI at statistical 5% level. It is recommended in the region where the trial was conducted the irrigation intervals to be 15 days. With regard to the low decrease in yield and other yield-dependent traits in 75% water requirement relative to 100% water requirement, it is recommended to use 75% water requirement for irrigation of corn in the region in order to save water and cultivate more lands with the saved water.
  • A. Samadi, E. Amiri-Tokaldany, H. Rahimi Page 25
    The study of mass failure of river banks is important because of its role in producing areasonable amount of sediments as well as the development of the floodplain. In order toinvestigate the processes of banks failure, it is necessary to determine effectiveparameters which influence riverbank stability. Due to technical and practical issues,however, the determination of some of the parameters is not simple. Hence, based onavailable data and current knowledge and experiences, estimations were made for theseparameters. There is a lack of practical research literature on how to determine the effectsof these parameters on bank stability. Therefore, in this research, a model of riverbankstability analysis was simulated using the data from three sites in United States ofAmerica and one site in Italy. The stability of riverbanks and the impacts of variousparameters, based on the sensitivity analysis of the factor of safety against planar failure,were investigated. From the results of the analysis of the available data, it is concludedthat in descending order, the variation of ground water level, bank angle, river flow level,and specific weight of bank materials are the most important parameters affecting bothbank stability and the value of safety factor against bank failure. Also, the results showthat the tension crack depth, cohesion, internal friction angle, and the rate of increase inshear strength due to an increase in matric suction, have a little influence on thesensitivity of safety factor of riverbanks.
  • A. Mahdavi, N. Talebbeydokhti Page 35
    Breaking waves produce large pressures during their impact on the coastal structureswhich may cause structural instability problems. These short-lived pressures are calledimpact pressures. In estimating the impact pressure distribution on the wall, manytheoretical and experimental works have been conducted. The present study is based onthe pressure-impulse theory. The governing equation of pressure-impulse is solved usingthe finite element method. The present numerical model is capable to analyze waveimpact on an inclined seawall placed on a sloping bed. The efficiency of model isdemonstrated by its good agreement with available analytical solution for the case ofwave impact on a vertical wall constructed on the horizontal bed.
  • Z. Nazem, P. Najafi, Sh. Haj-Rasooliha, S. H. Tabatabaei Page 43
    Landfill treatment of leachate industrial wastewater is one of the best methods to treatsuch wastewater. The aim of this study was to investigate the application of zeolite on thequality drainage properties for soil columns using Isfahan organic fertilizer factoryleachate for irrigation purposes. In this experimental study, a random column of soil wastreated four times and the whole process repeated three times in Khorasgan AzadUniversity in summer of 2007. In the treatments, the soil of Isfahan compost factory wasirrigated with freshwater (control) (T1), 100% leachate (T2), 5% Semnan zeolite irrigatedwith 100% leachate (T3) and 10% Zeolite irrigated with 100% leachate (T4). The Soilcolumns were irrigated 12 times at 3-day intervals. The height of water used for irrigatingeach soil columns was 20 mm. The results showed that using leachate for irrigation hasresulted in significant increase of values of EC, cations such as Na+, Ca+2, Mg+2 andanions such as Cl-, HCO3- in water drainage from the soil columns in the cases of T2, T3and T4 treatments compared with the control. The results show that application of zeolitedid not significantly affect to reduce the amount of the dissolved solids whereas it can beused to neutralize the soil pH. The efficiency of salt removal was lowered with increasingof irrigation times.
  • S. R. Sabagh-Yazdi, V. Birjanbdi Page 55
    In this work, NASIR software was used for investigating the effect of turbulent modelingon two-dimensional modeling of sub-critical shallow water flow in channels with inflowfrom a side channel. The version of the software utilized in this work, uses vertex-basefinite volume method for solution of SWE on unstructured triangular meshes. Thesoftware is used for examining zero, constant and algebraic eddy viscosity turbulentmodels for modeling the flow parameters. For this purpose, a number of test cases withvarious geometrical and flow characteristics were selected, for which experimentalmeasurements were reported. In these cases, both zero slope main and side branchchannels had rectangular cross sections. The computational results were compared withthe laboratory measurements of some particular parameters. In order to provide betterunderstanding, the results of computer simulations are presented in the form of streamtraces.
  • H. Ebrahimian, A. Liaghat Page 67
    This study was carried out in a Behshahr RAN company field in order to evaluateDRAINMOD model. Water table levels at the midpoint and drain water effluents weremeasured during three months of rainfall period (autumn, 2004). Model validation wasperformed by comparing simulated and measured data collected from water table anddrainage rate. Mean Absolute Error (MAE), Standard Error (SE), and Coefficient ofDetermination (R2) were estimated for water tables which were 14.4 cm, 16.7 cm and0.89, respectively; and the parameters for drainage rate were 0.42 mm/day, 0.65 mm/day,and 0.78, respectively. The accuracy of the model for the estimation of the water tablewas more than that for the drainage rate. The results of this study indicate that theDRAINMOD model can be useful for long term simulation and water table managementin moderate climatic condition of Iran.