فهرست مطالب

مجله پژوهش آب ایران
پیاپی 10 (بهار و تابستان 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/09/20
  • تعداد عناوین: 26
|
  • مسعود کرباسی، محمدحسین امید، جواد فرهودی صفحه 1
    کلاستر ها یکی از انواع فرم های بستر در رودخانه های با بستر شنی هستند. این فرم های بستر شامل گروه های جدا و سازمان یافته از ذراتی هستند که بالای تراز متوسط بستر اطراف خود تشکیل می شوند. فرم های بستر کلاستری به دلیل اینکه شرایط جریان و انتقال رسوب را تحت تاثیر قرار می دهند از اهمیت زیادی برخوردار هستند. هدف اصلی این تحقیق تشخیص شرایط رسوب و جریان برای تشکیل کلاسترها است. در این تحقیق خصوصیات رسوب و جریان در یک فلوم آزمایشگاهی اندازه گیری شد و وجود یا عدم کلاسترها در هریک از این آزمایش ها ثبت شد. آزمایش ها در شرایط جریان پایدار، جریان آب صاف و مواد بستری یکنواخت اجرا شد. با استفاده از رگرسیون لجستیک، تحلیل آماری در مورد وقوع کلاسترها و ترکیب هایی از پارامترهای اندازه گیری شده که با آنالیز ابعادی بدست آمده بود انجام گرفت. نتایج نشان داد که می توان با دو پارامتر و تشکیل کلاستر را با استفاده از مدل رگرسیون لجستیک به خوبی پیش بینی کرد. این طور به نظر می رسد این دو پارامتر به علت متغیرهای مرتبط با خصوصیات رسوبی و هیدرولیک جریان، این قابلیت را دارند.
    کلیدواژگان: پیش بینی، کلاسترها، فرم های بستر، بستر شنی
  • مجید سلیمانی ننادگانی، مسعود پارسی نژاد، شهاب عراقی نژاد، علیرضا مساح بوانی صفحه 11
    در این تحقیق اثر تغییر اقلیم بر تاریخ کاشت، طول دوره رشد و تبخیر و تعرق گندم در دوره های آتی در منطقه بهشهر بررسی شده است. در ابتدا رخداد تغییراقلیم در منطقه با دو آزمون روند Mann-Kendall و Sen’s Estimator ارزیابی شد. نتایج نشان داد که بارندگی در هیچ یک از فصول سال روند معنا داری ندارد درحالی که درجه حرارت در فصل های تابستان، پاییز و زمستان روند افزایشی دارد. در ادامه با کوچک مقیاس سازی آماری داده های خروجی مدل های HadCM3 و CGCM3 پارامترهای اقلیمی حداکثر و حداقل درجه حرارت منطقه تحت سناریو A2، در دوره های زمانی 2011-2040، 2041-2070 و 2071-2100، شبیه سازی شدند. مراحل فنولوژیکی گیاه و طول دوره رشد با استفاده از شاخص GDD محاسبه و تبخیر و تعرق پتانسیل به کمک مدل هارگریوز- سامانی برآورد شد. نتایج این بخش نشان داد که در دوره های آتی، درجه حرارت در تمامی ماه های سال افزایشی بین 1 تا 2 درجه سانتیگراد تا پایان سال 2100 خواهد داشت. تحت شرایط تغییر اقلیم در آینده، دوره زمانی مناسب برای کاشت گندم بین 9 تا 27 روز افزایش و طول دوره رشد گیاه بین 4 تا 14 روز کوتاهتر خواهد شد. اگر چه تبخیر و تعرق روزانه گیاه در طول فصل رشد افزایش می یابد اما در مجموع تبخیر و تعرق کل فصل رشد گیاه به دلیل کوتاهتر شدن دوره رشد کاهش خواهد یافت.
    کلیدواژگان: زمان کاشت، تغییر اقلیم، تبخیر و تعرق و گندم، طول دوره رشد
  • سید حمیدرضا صادقی، پری سعیدی صفحه 21
    آگاهی از مقدار رسوبات معلق و تغییرات زمانی آن علاوه بر افزایش بازدهی پروژه های حفاظت آب و خاک، به عنوان شاخصی مهم برای تعیین هدررفت ماده آلی خاک به شمار می آید. بنابراین مطالعه ارتباط بین رسوب معلق و ماده آلی در مدیریت آبخیز حائز اهمیت فراوان است. این تحقیق با هدف بررسی تغییرات زمانی روابط رسوب معلق و ماده آلی همراه آن (ذره ای) در حوزه آبخیز آموزشی و پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس با مساحت 50130 هکتار و در مقیاس های فصلی، ماهانه و رگبار انجام گرفت. برای همین منظور نمونه های آب و رسوب معلق به روش انتگراسیون عمقی طی پائیز 1386 تا بهار 1387 جمع آوری و به آزمایشگاه منتقل شد. رسوب معلق با استفاده از روش برجاگذاری و تخلیه آب و مقدار ماده آلی موجود در رسوبات از طریق روش سوزاندن تعیین گردید. سپس ارتباط بین متغیرهای مورد بررسی با استفاده از انواع رگرسیون دو متغیره در مقیاس های مختلف زمانی ارزیابی شد. نتایج حاصل از تحقیق نشان دهنده همبستگی زیاد انتقال ماده آلی ذره ای و رسوب معلق در فصول پائیز و زمستان، ماه های آذر و دی و هم چنین رگبار با ضریب همبستگی به ترتیب 90‎/0، 86‎/0، 95‎/0، 95‎/0 و 96‎/0 در سطح اطمینان بیش از 99 درصد، خطای تخمین و تائید کم تر از 18‎/37 و 90‎/36 و ضریب کارایی بیش از 41‎/0 بوده در حالی که برای فصل بهار و ماه های بهمن، فروردین و اردیبهشت هیچ گونه رابطه معنی داری حاصل نشد.
    کلیدواژگان: حوزه آبخیز جنگلی، مقیاس زمانی و هدررفت ماده آلی، رسوب معلق، رگرسیون دو متغیره
  • لیلا غلامی، سید حمیدرضا صادقی، عبدالواحد خالدی درویشان صفحه 29

    فرسایش خاک و تولید رسوب حوزه ها از محدودیت های اساسی در دستیابی به کاربری اراضی پایدار و حفظ کیفیت آب در آبراهه ها، دریاچه ها و دیگر منابع آب به شمار می روند. عدم وجود اطلاعات کافی در خصوص چگونگی تولید رسوب طی رگبارها در حوزه های آبخیز از عمده مشکلات موجود در موفقیت پروژه های حفاظت آب و خاک است. از این رو تحقیق حاضر به منظور تهیه و تحلیل حلقه های سنجه رسوب در حوزه آبخیز چهل گزی سد قشلاق در استان کردستان انجام شده است. برای دستیابی به اهداف تحقیق حلقه های سنجه رسوب 11 رگبار از پاییز 1385 لغایت بهار 1386 تهیه و تحلیل شد. برای انجام تحقیق حاضر پس از تعیین ایستگاه هیدرومتری در انتهای رودخانه چهل گزی، در طول هر رگبار سرعت آب و بلافاصله نمونه برداری از آب و رسوب به روش انتگراسیون عمقی در فواصل زمانی نیم ساعته در طول یازده رگبار صورت گرفت. با انجام تجزیه و تحلیل نمونه ها در آزمایشگاه میزان رسوب هر رگبار به دست آمده و با استفاده از نرم افزارهای SPSS و Excel بررسی شد. نتایج نشان داد که حلقه های سنجه رسوب در تمامی رگبارهای مورد بررسی از شکل پادساعت گرد تبعیت کرده اند. این موضوع دلالت بر وقوع اوج رسوب نمود در رگبارهای مورد مطالعه با دوام 88 تا 273 دقیقه به طور متوسط 5‎/1 تا 2 ساعت بعد از اوج آب نمود هر رگبار بوده و هم چنین منبع تولید رسوب در بالادست آبخیز تشخیص داده شد.

    کلیدواژگان: حوزه آبخیز سد قشلاق، استان کردستان، رسوب نمود، حلقه های سنجه رسوب
  • نینا اسدی پور، مهران کرمی، بابک شاهی نژاد صفحه 37
    استفاده از فناوری های بهینه سازی در عملکرد مخزن یک ایده جدید نیست و تاکنون فنون گوناگونی برای بهبود ظرفیت بهره وری عملکرد مخزن بکار گرفته شده اند. قاعده کلی در این روش های بهینه سازی، تعیین مقادیر متغیرهای تصمیم برای حداقل یا حداکثر کردن تابع هدف است که یک سری محدودیت دارد. به عنوان هدف اصلی؛ در این مقاله، با ترکیب الگوریتم ژنتیک و منطق فازی، هیدروگراف خروجی بهینه، بر اساس هیدروگراف ورودی به مخزن سد کارون 3 تعیین شده است. بدین طریق که، از الگوریتم ژنتیک برای یافتن پارامترهای بهینه در روش سوگنو منطق فازی استفاده شده است. تابع هدف در این مساله به صورت مجموعه ای از اهداف مختلف کنترل سیل مانند؛ حداقل کردن پیک خروجی، حداقل سازی خرابی پایین دست، ذخیره سیلاب ها، و نگهداری سطح نهایی آب نزدیک به ذخیره مطلوب برای رفع نیاز آبی در آینده، و نظایر آن منظور شده است. مثلا پیک سیلاب خروجی برآورد شده در این روش نسبت به نتایج دو تحقیق قبلی به میزان 7‎/13 و 8 درصد کاهش داشته و برابر 12600 مترمکعب بر ثانیه تخمین زده شده است. همچنین مقایسه اعداد بیانگر آن است که حداکثر بالاآمدگی سطح آب نسبت به دو تحقیق دیگر در حدود یک متر کمتر است. علاوه بر این، حداکثر تغییرات دبی خروجی درمقایسه با تحقیقات قبلی به ترتیب حدود 66 و 65 درصد کاهش یافته است...
    کلیدواژگان: منطق فازی، الگوریتم ژنتیک، روش سوگنو، بهینه سازی، هیدروگراف خروجی
  • مهدی دستورانی، محسن نصرآبادی صفحه 47
    در تحقیق حاضر، اثر ته نشینی رسوبات در پشت سرریز اوجی بر مشخصات جریان، شامل ارتفاع و سرعت جریان در بالادست، نیمرخ سطح آب، ضریب دبی جریان، محل تشکیل عمق بحرانی، سرعت در پنجه سرریز و جهش هیدرولیکی در پائین دست بررسی شده است. بدین منظور چهار سرریز اوجی متفاوت با شیب وجه بالادست قائم، یک افقی: سه عمودی، دو افقی: سه عمودی و سه افقی: سه عمودی و با ارتفاع ثابت 25 سانتی متر مورد آزمایش قرار گرفت. برای شبیه سازی ته نشینی رسوبات در پشت سرریز اوجی، از رسوبات یکنواخت با قطر متوسط 4‎/0 میلی متر استفاده شد. نتایج نشان داد با افزایش ارتفاع رسوبات پشت سرریز، عمق آب و سرعت متوسط جریان در بالادست، He افزایش می یابد. تغییر He باعث کاهش ضریب دبی سرریز می شود، به گونه ای که مقدار این پارامتر از 25‎/2 در حالت اولیه (شرایط بدون رسوب) به 69‎/1 در حالت پر بودن مخزن کاهش یافته است. همچنین با افزایش ارتفاع رسوبات در پشت سرریز، مقادیر سرعت و عدد فرود در پای پنجه سرریز افزایش می یابند. مطالب فوق نشان می دهد که طراحی سرریز بندهای انحرافی صرفا بر اساس شرایط اولیه مخزن صحیح نیست و در طول عمر مفید بند انحرافی باعث بروز مشکلات عمده ای در پایداری سرریز می شود.
    کلیدواژگان: ته نشینی رسوبات، سرریز اوجی، ضریب دبی جریان، نیمرخ سطح آب
  • روح الله کریمیان کاکلکی، افشین هنر بخش، سید جواد ساداتی نژاد، خدایار عبداللهی صفحه 57
    روندیابی سیلاب در رودخانه ها فرایندی ریاضی است که برای پیش بینی هیدروگراف سیلاب در نقطه ای پایین دست ایستگاه اندازه گیری دبی صورت می گیرد. حل معادلات کامل سنت- ونانت در تحلیل جریان غیرماندگار معمولا امر پیچیده ای است که نیازمند استفاده از کامپیوتر و مدل های تجاری توسعه یافته برای این کار است. در مقابل این روش پیچیده، روش های ساده تر و تقریبی هیدرولیکی و هیدرولوژیکی مختلفی توسعه یافته اند که با در نظر گرفتن برخی فرضیات می توانند سیلاب را در رودخانه ها روندیابی کنند. در این تحقیق، صحت و دقت دو روش موج سینماتیک و ماسکینگام-کانژ که از روش های تقریبی روندیابی سیل محسوب می شدند، در یک مطالعه موردی در رودخانه دوآب صمصامی با یکدیگر مقایسه شدند. مقادیر RMSE برای روش موج سینماتیک 845‎/0 و برای روش ماسکینگام- کانژ 401‎/1 بدست آمد و در مجموع نتایج تحقیق نشان دهنده توانایی بیشتر مدل موج سینماتیک و صحت بیشتر نتایج حاصل از آن است.
    کلیدواژگان: روندیابی سیلاب، معادلات سنت، ونانت، موج سینماتیک، دوآب صمصامی، ماسکینگام، کانژ
  • مصطفی حمزئی، میترا جوان، افشین اقبال زاده، سید عطا امینی صفحه 67
    در حین یک رخداد بحرانی در رودخانه ها مانند سیل، عرشه پل ممکن است در جریان آب رودخانه غرق شود. استغراق عرشه یک وضعیت بحرانی برای پایداری سازه ای پل های رودخانه ها محسوب می شود. در مقاله حاضر، میدان متوسط جریان در اطراف عرشه پل و ضریب نیروی درگ متوسط زمانی وارد بر آن با استفاده از نرم افزار flownet و بهره گیری از سه نوع مدل آشفتگی استاندارد، RNG و Realizable شبیه سازی شده است. در این شبیه سازی ها اثر تغییر فاصله عرشه از بستر کانال و سطح آزاد آب بر میدان متوسط جریان مجاور عرشه و ضریب نیروی درگ متوسط زمانی وارد بر آن، در شرایطی که عمق آب در بالادست عرشه ثابت باشد، بررسی شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که برای فاصله عرشه از بستر معادل 5‎/0 برابر ضخامت عرشه که عرشه در نزدیکی بستر کانال واقع شده، مدل های آشفتگیRNG و Realizable تطابق بیشتری با نتایج آزمایشگاهی دارند. در سایر فواصل عرشه از کف، مدل آشفتگی استاندارد دارای دقت مناسب تری می باشد. در شرایطی که فاصله عرشه از بستر کانال و سطح آزاد زیاد است، میدان متوسط جریان اطراف عرشه متقارن و ضریب نیروی درگ با تغییر این فاصله، نسبتا ثابت است. اما با نزدیک شدن عرشه به بستر کانال و یا سطح آزاد، وضعیت تقارن میدان جریان از بین رفته و با تغییر این فاصله ضریب نیروی درگ تغییر می کند.
    کلیدواژگان: مدل آشفتگی، نیروی درگ و عرشه پل، فلوئنت، شبیه سازی عددی
  • حجت احمدی، هیراد عبقری، وحید رضاوردینژاد، سینا بشارت صفحه 75
    در این تحقیق مقدار لنگرهای خمشی وارد بر پوشش بتنی کانال های آبیاری با یک مدل عددی مبتنی بر اجزاء محدود بررسی شد و بر اساس حداقل مقدار لنگر خمشی وارد بر پوشش بتنی، ابعاد سازه ای بهینه برای کانال ذوزنقه ای استخراج شد. نتایج این تحقیق نشان داد که ابعاد سازه ای بهینه وابسته به شیب جانبی و عمق کانال است به طوری که برای کانال های با عمق بیش از 4 متر نسبت بهینه عرض کف کانال به عمق بین 1 الی 5‎/1 است. برای کانال هایی با شیب جانبی 1:1 این نسبت به 5‎/1 نزدیکتر است و با کاهش شیب جانبی از مقدار آن کاسته می شود و برای کانال هایی با شیب جانبی 1:2 این مقدار به یک نزدیک شود. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که افزایش مدول الاستیسته خاک بستر در کاهش مقدار لنگر وارده به پوشش کانال در شرایط مختلف کارکرد کانال نقش اساسی می تواند داشته باشد. علاوه بر این مقدار لنگر وارده بر پوشش بتنی کانال ها رابطه مستقیم با افزایش شیب جانبی دیواره های جانبی آن دارد.
    کلیدواژگان: ابعاد بهینه، پوشش بتنی، کانال آبیاری، لنگر خمشی
  • نادر ساکنیان دهکردی، شهاب ارشدی صفحه 85
    پمپ بدون موتور هیدرولیکی، یک دستگاه ساده برای بالابردن آب است. این پمپ، در محلی پایین تر از منبع آب قرار می-گیرد. اختلاف ارتفاع بین پمپ و منبع آب، ایجاد فشار می کند. این فشار، موجب بسته شدن دریچه ای در پمپ به نام دریچه هرزآب می شود. سپس در اثر افت فشار، دریچه باز می شود. بر اثر باز و بسته شدن خودکار دریچه هرزآب، پمپ بطور پیوسته کار می کند. این پمپ، بدون نیاز به سوخت های فسیلی و انرژی الکتریکی، با انرژی پاک و تجدید پذیر کار می کند و از جنس پلی اتیلن ساخته شده است. آزمایش انجام شده بر اساس طرح بلوک های کامل تصادفی، آزمایش فاکتوریل صورت گرفت. در این پژوهش سه فاکتور بررسی شد که عبارت بودند از: ارتفاع منبع آب تا پمپ در سه سطح، طول لوله آب ورودی در سه سطح و قطر لوله ورودی در دو سطح. دبی معمولی پمپ و دبی در 100 ضربه دریچه هرزآب، به عنوان متغیرهای وابسته بررسی و تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که فاکتورهای اصلی ارتفاع منبع آب تا پمپ و قطر لوله ورودی، بر روی دبی پمپ دارای اثر معنی دار بودند. همچنین بین سطوح مختلف طول لوله، اختلاف معنی داری وجود داشت. مشاهده شد که با وجود معنی دار بودن سطوح مختلف، اثر متقابل ارتفاع و قطر لوله قابل زیاد است.
    کلیدواژگان: دریچه هرزآب، پمپ بدون موتور، هیدرولیک، پلی اتیلن
  • زهرا احمدی، علی شاهنظری، رامین فضل اولی، افشین اشرف زاده صفحه 93
    امروزه مدیریت سیلاب و رواناب سطحی در محدوده شهرها از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق کفایت شبکه جمع-آوری آب های سطحی شهر ماسال برای عبور سیلاب طراحی بررسی شد. اطلاعات اقلیم، نقشه های توپوگرافی، طرح تفصیلی و کاربری اراضی برای شبیه سازی شبکه جمع آوری رواناب سطحی با استفاده از مدل کامپیوتری MIKESWMM تهیه شد. شبیه سازی هیدرولوژیکی با وارد کردن خصوصیات فیزیوگرافی، الگو و توزیع زمانی بارش با دوره بازگشت 10 ساله در بلوک رواناب صورت گرفت. با انتقال کلیه اطلاعات بلوک رواناب به بلوک انتقال توسعه یافته و وارد کردن اطلاعات مربوط به مشخصات مجاری آبرو، گره ها، شرایط مرزی و خروجی ها در مدل، شبیه سازی هیدرولیکی انجام شد. نتایج نشان داد که شبکه موجود توانایی لازم برای عبور دادن سیلاب طراحی را نداشته و این موجب ایجاد اضافه بار و شرایط سیلابی در محل بعضی گره ها به مدت طولانی (بیش از 360 دقیقه)، می شود. برای حل مشکل، ابعاد مناسب برای عبور سیلاب طرح تعیین شد به گونه ای که در هنگام وقوع سیلاب طراحی، میزان تداوم شرایط سیلابی و اضافه بار به طور کامل حذف و یا به حداقل ممکن (کمتر از 15 دقیقه) برسد و براساس آن ابعاد مقاطع تیپ برای اجرا پیشنهاد شد. همچنین در این تحقیق آنالیز حساسیت مدل در بلوک رواناب انجام و عوامل مساحت و درصد نفوذناپذیری با شاخص حساسیت 2، به عنوان مهمترین عوامل تاثیرگذار بر نتایج شبیه سازی مدل مشخص شدند.
    کلیدواژگان: مدل موج دینامیکی، شهر ماسال، رواناب سطحی، زهکش شهری
  • مهدی پناهی، سید مجید میر لطیفی، فریبرز عباسی صفحه 105
    برای برآورد نفوذ دو بعدی آب در جویچه با در نظر گرفتن اثرات نفوذ از لبه ها و محیط خیس شده آن، مدل نفوذ وریک با مدل های کوستیاکوف-لوییس، فیلیپ و HYDRUS-2D مقایسه شد. بدین منظور نفوذ آب در جویچه ها با استفاده از روش ورودی- خروجی نیز در مزرعه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مدل دو بعدی وریک کمترین درصد خطا و مدل فیلیپ بیشترین خطا را نسبت به مقادیر اندازه گیری شده دارند. درصد خطا و مجذور میانگین مربعات خطای مدل دو بعدی وریک به ترتیب 5‎/5 درصد و 0031‎/0 متر مکعب بر متر بدست آمدند. میانگین درصد خطای مدل های کوستیاکوف-لوییس و فیلیپ به ترتیب 2‎/20 و 5‎/25 درصد و مجذور میانگین مربعات خطای آن ها به ترتیب 0042‎/0 و 0058‎/0 متر مکعب بر متر بود. همچنین مدل نفوذ وریک با مدل دو بعدی HYDRUS-2D مقایسه و نتایج نشان داد که اختلاف این دو روش در برآورد نفوذ آب در خاک ناچیز و حدود 5‎/3 درصد بود.
    کلیدواژگان: آبیاری جویچه ای، اثر لبه، مدل دو بعدی نفوذ وریک، روش های نفوذ
  • علی اصغر خسروی، حسن رحیمی صفحه 111
    ایجاد ترک و در برخی موارد بالازدگی و جابجایی پوشش بتنی کانال ها علاوه بر افزایش اتلاف آب و کاهش راندمان انتقال، باعث تحمیل خسارات مالی فراوان به پروژه های انتقال آب می شود. این امر بیشتر بخاطر فشار بالابرنده ایجاد شده در زیر پوشش بتنی کانال در مناطق با سطح ایستابی زیاد است. از این رو اجرای یک سیستم فیلتر- زهکش در چنین شرایط امری لازم است. در سال های اخیر استفاده از فیلتر- زهکش های مصنوعی یا ژئوکمپوزیت به عنوان جایگزین فیلتر- زهکش های مرسوم دانه ای مطرح شده است. در تحقیق حاضر، ابتدا عملکرد آزمایشگاهی فیلتر- زهکش های ژئوکمپوزیت در زیر پوشش بتنی کانال های آبیاری بررسی شد. نتایج نشان داد که یک لایه ژئوکمپوزیت با ضخامت کافی، می تواند فشار بالابرنده وارد بر پوشش بتنی را به بطور موثر کاهش دهد. به دلیل اینکه وزن پوشش بتنی ممکن است باعث تغییر شکل و کاهش ضخامت لایه ژئوکمپوزیت شود، اثر این عامل نیز بر عملکرد مجموعه، بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد که وزن پوشش بتنی ضخامت لایه زهکش را کاهش داده، و ظرفیت زهکشی سیستم را 2 تا 8 درصد کاهش داده است. پس می توان نتیجه گرفت در موارد استفاده از لایه های زهکش مصنوعی، اثر بار وارده از طرف پوشش بتنی نیز باید مدنظر قرار گیرد.
    کلیدواژگان: فیلتر دانه ای، پوشش کانال، فشار بالابر، فیلتر زهکش ژئوکمپوزیت
  • صباح محمدی، محمود شفاعی بجستان صفحه 123
    در محل تلاقی رودخانه الگوی جریان ممکن است به گونه ای باشد که آبشستگی عمیق در بستر، فرسایش سواحل و رسوب گذاری به وجود آید باعث ایجاد خسارت به سازه های هیدرولیکی و تغییر مورفولوژی رودخانه در محل تلاقی می شود. از اینرو تاکنون مطالعات زیادی در این زمینه انجام شده است که عمده مطالعات صورت گرفته بر روی تلاقی های با اتصال لبه تیز صورت گرفته است. هدف اصلی این تحقیق بررسی تاثیر شعاع گردشدگی لبه پایین دست محل اتصال بر روی عمق آبشستگی است. در این تحقیق ابتدا با آنالیز ابعادی روابط بی بعد کلی استخراج شد و سپس با ساخت مدل فیزیکی، آزمایش-های شاهد با اتصال لبه تیز و همچنین آزمایش هایی با سه شعاع گردشدگی لبه پایین دست، تحت شرایط هیدرولیکی مختلف اجرا شد. نتایج این مطالعه نشان داد با افزایش شعاع گردشدگی لبه پایین دست اتصال، حداکثر عمق آبشستگی و ارتفاع پشته رسوبی تا اندازه زیادی کاهش می یابد. به طوری که در عدد فرود ذره 76‎/2 و نسبت دبی 2‎/0 مقدار عمق آبشستگی در مقایسه با اتصال لبه تیز برای نسبت های شعاع 28‎/0، 5‎/0 و 1 به ترتیب به مقدار 40، 68 و 100 درصد کاهش داشته است. همچنین ارتفاع پشته رسوبی برای نسبت های شعاع فوق به ترتیب 23، 66 و 100 درصد کاهش داشته است.
    کلیدواژگان: تلاقی رودخانه، عمق آبشستگی، شعاع گردشدگی اتصال، پشته رسوبی
  • حسنعلی لقایی، فریده عتابی، زهره فرجام بویینی * صفحه 131

    قنات، سازه ای بومی برای استحصال آب های زیرزمینی است که از حدود 3000 سال پیش در ایران کاربرد داشته است. کلانشهر تهران بیش از 600 رشته قنات دارد که قنات سنگلج، یکی از قدیمی ترین آنها است و در مرکز شهر واقع است. در این مقاله سعی برآن است تا راهکارهایی جهت احیاء و باززنده سازی رشته قنات مذکور به عنوان الگویی در راستای مدیریت پایدار آب و استفاده از ظرفیت های قنوات در بافت شهری ارائه شود. در این رابطه ابتدا به پایش و اندازه گیری کلیه متغیرهای کیفی آب پرداخته شده که نتایج، حاکی از آلوده بودن آب قنات سنگلج و وجود عوامل تهدیدکننده بسیار است. سپس با روش تحلیلی- کاربردی SWOT برنامه ریزی و تدوین استراتژی ها انجام شده و با استفاده از روش QSPM، استراتژی ها، اولویت بندی شده اند. طرح احیاء نهایی قنات سنگلج براساس استراتژی با بالاترین اولویت اجرایی و در قالب 2 راهبرد با هدف مدیریت پایدار منابع آب و بازیافت آن ارائه شده است.

    کلیدواژگان: توسعه پایدار شهری، قنات، مدل SWOT، باززنده سازی
  • الهام یاری پیلمبرایی، رضا دادمهر صفحه 145
    برای استفاده بهینه از منابع آب در شبکه های آبیاری و زهکشی، تهیه مدل شبیه ساز از طریق اطلاعات موجود، در جهت شناخت پارامترهای موثر در سیستم منابع آب زیرزمینی مفید است. در پژوهش حاضر، به دلیل سطوح بالای آب زیرزمینی در دشت زرینه رود در استان آذربایجان غربی، تعامل شبکه آبیاری و زهکشی زرینه رود با منابع آب زیرزمینی دشت بررسی شد. تغییرات سطح آب زیرزمینی دشت با لحاظ محدوده فعال شبکه آبیاری و زهکشی که یک منطقه تغذیه ای در گستره دشت، با استفاده از مدل عددی MODFLOW شبیه سازی شد و تاثیر افزایش راندمان آبیاری در شبکه بررسی شد. نتایج واسنجی و اعتبارسنجی مدل حاکی از قابلیت مدل پیشنهادی برای سنجش رفتاری منابع آب زیرزمینی دشت زرینه رود است. به طوری که خطای تخمین عمق آب زیرزمینی کمتر از 69‎/1 درصد است. بدین ترتیب، پس از حصول بیلان آب برای مدل اعتبار سنجی شده، سناریوی افزایش راندمان آبیاری در محدوده شبکه آبیاری و زهکشی به میزان 10، 30 و 50 درصد لحاظ شد. نتایج مدل نشانگر افت سطح آب زیرزمینی دشت زرینه رود به ترتیب در حدود 5‎/0، 20‎/1 و 2 متر می باشد. همچنین با اعمال سناریوی افزایش راندمان، تبخیر و تعرق به ترتیب در حدود 12، 30 و 39 درصد کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: زرینه رود، تبخیر و تعرق، منابع آب زیرزمینی، راندمان آبیاری
  • آرش زارع گاریزی، امیر سعدالدین، واحد بردی شیخ، عبدالرسول سلمان ماهینی صفحه 155
    آگاهی از وضع کیفی آب و تغییرات زمانی آن در مدیریت پایدار منابع آب از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این پژوهش به ارزیابی روند تغییرات بلند مدت کیفیت آب رودخانه چهل چای استان گلستان می پردازد. برای انجام پژوهش، از داده های ثبت شده کیفیت آب در ایستگاه هیدرومتری لزوره واقع در خروجی آبخیز چهل چای از سال 1355 تا 1387 استفاده شده است. دوازده متغیر کیفی آب جهت تجزیه و تحلیل انتخاب شد. برای بررسی روند متغیر ها از روش های آماری ناپارامتریک (آزمون من-کندال و کندال فصلی) استفاده شد. نتایج نشان داد که، هفت متغیر (سدیم، کلرید، SAR، سولفات، پتاسیم، EC و TDS)‎ روند افزایشی معنادار دارند، چهار متغیر بدون روند هستند و تنها یک متغیر (بیکربنات) روند کاهشی معناداری دارد. روند افزایشی متغیر ها و تنزل کیفیت آب رودخانه چهل چای را می توان ناشی از عواملی نظیر تغییر کاربری اراضی، فرسایش خاک، و ورود زائدات ناشی از فعالیت های انسانی به رودخانه دانست. مطالعه تغییرات کاربری در آبخیز چهل چای در چهار دهه گذشته نیز حاکی از تبدیل 2537 هکتار از مناطق جنگلی به اراضی کشاورزی است. همسو بودن روند تغییرات کاربری اراضی با تغییرات داده های کیفیت آب موید تاثیرات احتمالی آن بر خصوصیات کیفی آب است. نتایج این پژوهش، نیاز مبرم به اقدامات مدیریتی برای کنترل منابع آلاینده در این آبخیز را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: کیفیت آب، کندال فصلی، من، کندال، رودخانه چهل چای، _ روند تغییرات بلند مدت
  • حامد نوذری، محمدحسین امید صفحه 167
    در این مطالعه آزمایشگاهی، اثر غلظت و دانه بندی بار رسوبی بر پرش هیدرولیکی و نحوه تشکیل و گسترش امواج ماسه ای در پایین دست پرش هیدرولیکی که غالبا در حوضچه های آرامش دریچه های تخلیه رسوب در تاسیسات انحراف آب از رودخانه ها پدید می آید، بررسی شده است. آزمایش ها در یک حوضچه آرامش مستطیلی با بستر صاف به طول 3 متر، عرض 5‎/0 متر و ارتفاع 6‎/0 متر اجرا شد. در این آزمایش ها از ماسه های یکنواخت به قطرهای 6‎/0، 4‎/1، 1‎/4 و 6‎/5 میلیمتر با غلظت های مختلف بین 2‎/0 الی 6‎/0 و برای اعداد فرود بین 3 تا 9 استفاده شد. نتایج نشان داد که وجود بار رسوبی با دانه بندی های مختلف تغییر زیادی در مشخصات جهش هیدرولیکی ایجاد نمی کند و افزایش غلظت رسوبات نیز تاثیر چندانی بر روی این پارامترها ندارد. لیکن رسوبات ورودی به جریان، پس از عبور از ناحیه فوق بحرانی، در ناحیه زیر بحرانی ته نشین می شود و با تشکیل یک موج ماسه ای، همانند یک آبپایه انتهایی عمل می کند. این موج ماسه ای در کنترل موقعیت جهش موثر است و جهش را در محدوده حوضچه تثبیت می کند. موقعیت تشکیل این موج ماسه ای و زمان توسعه آن، تابعی از شرایط جریان و خصوصیات رسوب است. ارتفاع این موج ماسه ای بسیار نزدیک به ارتفاع آب پایه انتهایی است و مقدار آن را می توان به کمک انرژی مخصوص جریان ورودی پیش بینی کرد.
    کلیدواژگان: پرش هیدرولیکی، حوضچه آرامش و موج ماسه ای، بار رسوبی، آبپایه انتهایی
  • عباس قاهری، محمد علی قربانی، هادی دل افروز، لیلا ملکانی صفحه 177
    بررسی رفتار جریان رودخانه یکی از موارد اساسی در طراحی، بهره برداری و مطالعات مربوط به مهندسی آب است. از این رو بکارگیری روش های نوین همچون نظریه آشوب در هیدرولوژی و منابع آب بدلیل نوآوری و قابلیت های آن، اخیرا توجه زیادی را به خود جلب کرده است. یکی از کاربردهای نظریه آشوب، تعیین خصوصیات کمی و آنالیز سری های زمانی هیدرولوژیکی همچون جریان رودخانه است. هدف از این تحقیق تعیین خصوصیات جریان روزانه رودخانه اهرچای در طی 19 سال با استفاده از مفاهیم نظریه آشوب و پیش بینی آن است. بازسازی فضای حالت سری زمانی بر اساس نظریه آشوب، مبتنی بر انتخاب مناسب دو پارامتر زمان تاخیر و بعد محاط است و در این تحقیق از روش میانگین اطلاعات متقابل و روش نزدیکترین همسایگی کاذب برای برآورد این دو پارامتر استفاده شده است. جهت تعیین بعد فرکتالی و بررسی میزان آشوب پذیری سری زمانی (جریان روزانه رودخانه) روش بعد همبستگی استفاده شود. نتایج حاصل از محاسبات بیانگر بعد فرکتالی 4 (آشوبناکی کم)، با زمان تاخیر 65 روز و بعد محاط 13 است که برای بازسازی فضای حالت دینامیکی جریان رودخانه می تواند استفاده شود. از الگوریتم پیش بینی موضعی جهت پیش بینی سری زمانی و از معیارهای ارزیابی ضریب همبستگی و نش ساتکلیف و مجذور مربعات خطا جهت سنجش دقت مدل استفاده شده است. نتایج حاصل حاکی از دقت قابل قبول و مناسب نظریه آشوب در پیش بینی جریان رودخانه اهر چای است.
    کلیدواژگان: بعد فرکتال، نزدیکترین همسایگی کاذب و رودخانه اهرچای، بعد محاط، نظریه آشوب
  • علیرضا عمادی، معصومه خادمی، سید اسدالله محسنی موحد، محمدرضا نوری امامزاده ای صفحه 187
    یکی از موضوعات مهم در مدیریت منابع آب، بهینه سازی بهره برداری از مخازن است. در این پژوهش بهره برداری از مخزن سد درودزن با روش بهینه سازی SA، مدل آبدهی و سیاست بهره برداری استاندارد (SOP)‎ اجرا شد. برای هر یک از این روش ها مدل کامپیوتری با استفاده از زبان فرترن تهیه شد. متغیرهای تصمیم در روش SA، میزان برداشت آب در ماه های مختلف است. تابع هدف، کمبود آب مورد نیاز است که در شکل کمینه سازی بررسی شد. مدل آبدهی به صورتی تعریف شد که علاوه بر تامین آب شرب و صنعت، مخزن قادر به تامین آب کشاورزی با قابلیت اعتماد حداقل
    کلیدواژگان: الگوریتم بهینه سازی SA، مدل آبدهی، سد درودزن، بهره برداری از مخزن
  • عذرا یوسفی فلکدهی، غلامرضا گلپرور، حسین صافدل، میراحمد لشت نشایی صفحه 197
    در این تحقیق تاثیر سموم، کودها و مواد شیمیایی بر آب رودخانه زیلکی رود گیلان بررسی شد. بدین منظور از پنج نقطه این رودخانه نمونه برداری شد و میزان فسفات، نیترات، آمونیوم، جیوه، ارسنیک، کادمیوم، ادیفنفوس، بوتاکلر و دیازینون بر روی نمونه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد حداکثر نیترات و آمونیوم به میزان ppm 45‎/14 و 34‎/0 همواره کمتر از حداکثر مجاز است ولی مقدار فسفات همواره نزدیک به حد مجاز ppm 2‎/0 و گاه فراتر از آن بوده است. مقدار فلز سنگین جیوه تا غلظت ppb 6‎/5 مشاهده شده که بسیار بیشتر از حداکثر مجاز است ولی ارسنیک و کادمیوم با حداکثر غلظت ppb 26‎/9 و 56‎/0 کمتر از حداکثر مجاز بوده اند. ادیفنفوس، دیازینون و بوتاکلر به ترتیب به مقدار ppb 66‎/2، 48‎/2 و 7‎/49، در آب موجود بود درحالی که بر اساس استانداردها غلظت آنها در آب سطحی باید بسیار ناچیز و یا صفر باشد.
    کلیدواژگان: آلودگی، منابع آب، کودها و سموم شیمیایی، رودخانه زیلکی رود، فلزات سنگین
  • عباس زمزم، محمد باقر رهنما صفحه 203
    در مناطق خشک کشور نظیر دشت رفسنجان، بهره برداری از منابع آب زیرزمینی بیشتر از منابع آب های سطحی است. این تحقیق برای بررسی کیفیت آب های زیرزمینی دشت رفسنجان مدل کمی و کیفی دشت توسط مدل هایMODFLOW و MT3DMS تهیه شد. مدل های کمی و کیفی تهیه شده برای این آبخوان با داده های صحرایی اندازه گیری شده، مقایسه و مدل واسنجی شد. سپس از مدل برای پیش بینی برای 2 و 5 سال آینده استفاده شد. نتایج نشان داد که میزان پارامترهای مختلف در آب زیرزمینی در کل دشت، چه در گذشته و چه در آینده روند افزایشی دارد. این افزایش در حوالی شهر انار بیشتر مشاهده می شود. اما از میان این پارامترها، کلر و شوری(EC)‎ افزایش چشمگیری در میان سایر پارامترها دارد. بنابراین کاهش برداشت، کم شدن فعالیت های کشاورزی و افزایش تغذیه به منابع آب زیرزمینی می تواند تا حدودی از افزایش پارامترهای کیفی طی سال های آینده جلوگیری کند.
    کلیدواژگان: دشت رفسنجان، آب زیرزمینی، MODFLOW و MT3DMS، مدل کیفی
  • سید فرهاد موسوی، جهانشیر محمدزاده هابیلی صفحه 209
    سد کوثر در استان کهگیلویه و بویراحمد در فاصله 60 کیلومتری شمال غرب دوگنبدان در محل تنگ دوک و روی رودخانه خیرآباد احداث شده است. بهره برداری از این سد در سال 1382 آغاز شده است. با توجه به یکی بودن ضریب مخزن (41‎/0) سد دز و سد کوثر، سه بار رسوب سنجی در مخزن سد دز (سال های 1362، 1376 و 1382) و قرار گرفتن این دو سد در حوضه آبریر خلیج فارس، از الگوی توزیع رسوب سد دز برای پیش بینی توزیع رسوب در مخزن سد کوثر استفاده شده است. حجم رسوبات ورودی به مخزن سد کوثر 475 هزار متر مکعب در سال است. توزیع رسوب در مخزن این سد در دوره های 200 ساله پس از بهره برداری تخمین زده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که ضریب مخزن پس از ثابت شدن نرخ رسوب گذاری به عدد 59‎/0 خواهد رسید. حدود 632 سال پس از بهره برداری، تراز رسوبات به تراز دریچه های آبگیر سد می رسد. همچنین پس از 1437 سال، مخزن سد به طور کامل از رسوب پر می شود.
    کلیدواژگان: سد کوثر، سد دز، ضریب مخزن، رسوب گذاری
  • سعید شعبانلو، احمد رجبی، سعید اسلامیان، سید فرهاد موسوی صفحه 215
    یکی از پارامترهای اساسی در طراحی پروژه های آبی، دبی اوج لحظه ای است. در این تحقیق 20 فرمول تجربی برآورد دبی اوج لحظه ای که در نقاط مختلف دنیا تهیه شده اند برای 26 عدد از ایستگاه های هیدرومتری در حوضه های آبریز غرب ایران بررسی شد. بدین منظور آمار دبی اوج لحظه ای در یک دوره آمار ی 42 ساله(45-1344 تا 87-1386) در این ایستگاه ها استخراج گردید. تحلیل فراوانی توسط 8 تابع توزیع احتمالی بر روی دبی های اوج لحظه ای صورت گرفت و بعد از آزمون های نکویی برازش دبی های اوج لحظه ای با دوره های برگشت 2، 5، 10، 25، 50، 100، 500 و 1000 ساله با استفاده از تابع توزیع لوگ پیرسون نوع3 تعیین شد. همچنین آزمون همگنی حوضه های مورد مطالعه به روش دالریمپل صورت گرفت. تحلیل رگرسیون خطی و غیر خطی انجام و فرمول های تجربی برای منطقه واسنجی شدند و سپس بهترین فرمول پیشنهاد شد. میانگین خطا در مدل های پیشنهادی برای دوره های برگشت 2 تا 1000 سال بین 67‎/21 و 67‎/34 درصد قرار گرفت. از مهمترین نتایج تحقیق عدم کارایی فرمول فولر در برآورد دبی اوج لحظه ای در حوضه های غرب کشور است
    کلیدواژگان: لوگ پیرسون، تحلیل فراوانی، حوضه آبریز، دبی اوج لحظه
  • علی مهدوی مزده، آناهیتا اسماعیلیان، مهدی قبادی نیا، عبدالمجید لیاقت صفحه 221
    در این تحقیق اثر کربنات کلسیم موجود در محیط های طبیعی در حذف، انتقال و انتشار کادمیم به کمک آزمایش های رآکتوری بررسی شده است. نتایج نشان داد که در غلظت ppm330 کربنات کلسیم، 2‎/99% از کادمیم با غلظت اولیه ppm5‎/1 حذف خواهد شد. بنابراین با توجه به قدرت زیاد کربنات کلسیم در جذب کادمیم و با توجه به حضور کربنات کلسیم در آبها و خاک ها، می توان نتیجه گرفت کربنات کلسیم می تواند نقش مهمی در خودپالایی محیط زیست ایفا کند و باید در مدلسازی انتقال و انتشار آلودگی فلزات سنگین در نظر گرفته شود. با افزایش شوری در محدوده شرایط طبیعی، ابتدا میزان جذب به شدت کاهش می یابد سپس در شوری μS/cm 2500 شدت این کاهش کم می شود و در نهایت میزان جذب می تواند تا 50 درصد کاهش یابد. بررسی ایزوترم های لانگمیر و فروندلیچ نشان داد که بر اساس داده های این تحقیق، ایزوترم حاکم بر جذب کادمیم به کربنات کلسیم ایزوترم فروندلیچ است.
    کلیدواژگان: کادمیم، انتقال، فلزات سنگین و جذب، انتشار، کربنات کلسیم
  • مرتضی نبی زاده، ابوالفضل مساعدی صفحه 227
    پیش بینی آبدهی رودخانه و مقدار جریان خروجی از حوضه از مهم ترین موضوعات در برنامه ریزی و استفاده بهینه از منابع آب یک حوضه است. در مناطق سردسیر دما ممکن است بر آبدهی رودخانه موثر باشد. در این پژوهش برای پیش بینی دبی روزانه رودخانه لیقوان که در یک منطقه سردسیر واقع شده است، از مدل های مبتنی بر منطق فازی استفاده شده است بدین منظور از سه پارامتر بارندگی، دما و دبی روزانه این رودخانه استفاده شد. ارزیابی نتایج پیش بینی ها با استفاده از معیارهای سنجش خطا، از جمله معیار ناش- ساتکلیف نشان داد که مدل ANFIS با دقت بالاتر (998‎/0CNS=) و پراکندگی کمتری نسبت به مدل FIS (993‎/0CNS=) دبی این رودخانه را پیش بینی کرده است. همچنین با مقایسه بخش های مختلف مشخص شد که دما در ماه های آذر و فروردین برای مدل FIS، بر فرآیند پیش بینی موثر است و باعث افزایش دقت پیش بینی آبدهی می شود. علت این موضوع را می توان تاثیرپذیری نوع بارش از دمای هوا در ماه های آذر و فروردین در این منطقه دانست.
    کلیدواژگان: دبی، منطق فازی، هوش مصنوعی، دما، مهندسی رودخانه
|
  • M. Karbasi, M.H. Omid, J. Farhoodi Page 1
    Cluster microforms are types of small scale bedforms found in the surface layer of some gravel bed rivers. These bedforms are comprised of discrete, organized groupings of particles that sit above the average elevation of the surrounding bed. In this study, flow and sediment characteristics were measured in a laboratory flume with and without the presence of clusters. Experiments were performed under steady flow conditions with clear water over uniform sediments. A statistical analysis using logistic regression was performed to examine the correlation between the occurrence of clusters and various combinations of measured parameters. It was found that clustering was best predicted by and parameters. It is thought that these variables work best at predicting the presence of clusters because they are descriptive of hydraulic and sedimentary conditions.
    Keywords: clusters, Gravel, bed Rivers, bed, forms, prediction
  • M. Soleimani, Dr M. Parsinejad, Dr Sh. Araghi Nejad, A. Massah Page 11
    In this study, impact of climate change on sowing date, length of growing season and evapotranspiration of wheat in Behshahr area is evaluated. Detection of climate change was first evaluated by means of Mann-kendall and Sen Estimator trend tests. Results indicated that no significant changes were observed in precipitation for different seasons. Temperature, however, showed an increasing tendency in summer, autumn and winter seasons. Subsequently, changes in Maximum and Minimum temperature were then simulated using HadCM3 and CGCM3 climate projection models run under the IPCC scenario A2 were downscaled at local level using statistical technique for 2011-2040, 2041-2070 and 2071-2100 periods. Wheat’s phenological stages and length of growing cycle were estimated using the Growing Degree Day Index (GDD). Potential evapotranspiration (ETo) was calculated using Hargreaves – Samani method. For future periods, results showed that, temperature would increase by one to two degrees in all months by 2100. Under such conditions in the future, the appropriate sowing period will extend by 9 to 27 days and the growing cycle length will decrease by 4 to 14 days. Crop evapotranspiration will also increase during the growing cycle, but total crop evapotranspiration will reduce due to shortening of crop cycle duration.
    Keywords: length of growing cycle, evapotranspiration, wheat, sowing date, climate change
  • Dr S. Dadeghi, P. Saeidi Page 21
    Awareness of transported sediments and its temporal variation increase the precision of soil and water conservation projects and is an important indicator for determination of organic matter (OM) loss. Therefore, establishing the relationship between suspended sediment and OM content has a vital role in watershed management. Therefore, the present study was conducted in Educational and Research Watershed of Tarbiat Modares University (Kojour) with an area of 50130 ha to investigate temporal variation of OM and suspended sediment (SS) relationship in seasonal, monthly and storm scales for data set collected during autumn 2007 and spring 2008. For this purpose, water and SS samplings were made via depth-integration method and samples were then transported to the lab. SS was separated via decantation method. OM amount was also determined with loss on ignition procedure. The relationship between OM and SS in different time scales was evaluated by using different bivariate regression methods. Results of this study verified a high correlation between SS and OM in fall and winter seasons and December and January with respective correlation coefficients of some 0.90, 0.86, 0.95 and 0.95 (P<0.01), estimation and validation errors less than 37.18 and 36.90 and coefficient of efficiency more than 0.41. Whereas no significant relationship could be attained for spring and February, April and May, in evidence of small value of SS.
    Keywords: Iran, Organic Matter Loss, Forest Watershed, Suspended Sediment, Time Scale, Bivariate Regression
  • L. Gholami, Dr S. Dadeghi, A.V. Khaledi Page 29

    Soil erosion and sediment yield from watersheds are key limitations for achieving sustainable land use and maintaining water quality in streams, lakes and other water bodies. Studying soil erosion process and sediment yield and evaluation of dominant factors on erosion is therefore considered as one of the fundamental tasks in proper management of watershed resources. Insufficient information regarding the sediment yield during storms is also one of the old issues which mainly causes failure of soil and water conservation projects. In this research, development and analyzing rating loops of Chehelgazi watershed of Gheshlagh dam were investigated. To achieve the study purposes, the rating loops of 11 storm events from winter 2006 to spring 2007 were investigated. The sediment samples were taken immediately after measuring flow velocity with half an hour interval through intergration method for 11 storm events. The sediment yield was then determined for each study storm through laboratory analysis and applying SPSS13 and Excel software packages. The results of the study revealed that the rating loops in all storms followed the anticlock shape. This indicated that the entire sediment graphs with duration of 88 to 273 minutes in advance with an average interval of 1.5 to 2h preceded the hydrographs and also existence of sediment yield source in upstream parts of watershed.

    Keywords: Iran, Kurdistan Province, Gheshlagh Dam Watershed, Sediment graph, Sediment rating loops
  • N. Asadipour, M. Karami, B. Shahinejad Page 37
    Employment of Optimization technologies for improving the performance of is not a new idea and various kinds of technologies have been used for improving the productivity capacity of the reservoirs. As a general rule for these optimizing methods, decision variables are minimized or maxmimized for an objective function. This method has its own limitations. As the main aim in this paper, by combining genetic algorithms and fuzzy logic, the optimal outflow hydrograph is identified based on the inflow hydrograph for the reservoir of the Karun3 dam. For this purpose, using genetic algorithm, the optimal parameters are determined for Sugeno method in Fuzzy logic. In this problem, the objective function is defined as various goals pursued by flood controlling such as minimization of outflow peak, reduction of damages in downstream areas, flood storage, and maintenance and final level of water stored near optimal for resolving future water requirements, and the like are considered. Comparing the results to other methods, this method is promising at optimization of reservoir performance.
    Keywords: Sugeno Method, outflow hydrograph, Genetic algorithm, Fuzzy Logic, Optimization
  • M. Dastorani, M. Nasrabadi Page 47
    In this study, the effect of sedimentation behind Ogee Spillway on the characteristics of flow including upstream head and velocity, discharge coefficient, water surface profile, critical depth position and flow conditions downstream of a spillway, are investigated experimentally. The experiments were carried out by using an Ogee spillway with height of 25 cm and different upstream side slopes as 1H: 3V, 2H: 3V and 3H: 3V. The used sediment had a diameter of 0.4 mm and sedimentation heights in the range of 0-24 cm were considered. The results showed that the upstream flow depth and upstream flow velocity are increased by increase of sediment level upstream of spillway. As a result, the design head (He) will be increased. A change in He decreases the discharge coefficient of spillway. It was also found that the discharge coefficient changes from 2.25 for no sediment deposition (first stage of operation) to 1.69 for full sediment deposition in upstream reservoir. Thus, these results showed that the design of diversion weirs based on initial conditions is not accurate and causes major problems during operation of diversion weir.
    Keywords: Sediment deposition, Water surface profile, Discharge coefficient, Ogee spillway
  • R. Karimian, Dr, A. Honarbakhsh, Dr, S. Sadatinejad, Dr Kh. Abdollahi Page 57
    Flood routing in rivers is a mathematical process. Its purpose is determination of downstream flood hydrograph. Solving the complete Saint-Venant equations for unsteady flow analysis is generally complicated. For this reason, the use of computer and developed commercial models is necessary. In contrast to these complicated methods, different simplified and approximate procedures of hydraulic and hydrological flood routing have been developed. These procedures with taking into account of some assumptions are capable of flood routing in rivers. In this research, the accuracy of two approximate methods of flood routing including Kinematic Wave and Muskingum-Cunge procedures in a case study in Doab Samsami river were considered and compared to each other. Results show that RMSE values for Kinematic Wave and Muskingum-Cunge methods are 0.845 and 1.401, respectively. In general, results obtained indicate that Kinematic Wave model is more accurate than Muskingum-Cunge model.
    Keywords: Doab Samsami., Saint, Venant equations, Flood routing, Kinematic Wave, Muskingum, Cunge
  • M. Hamzei, M. Javan, A. Eghbalzadeh, S.A. Amini Page 67
    During a critical river flood event, a bridge deck may become partially or completely submerged by the flow. The deck submergence may be a critical situation for structural stability of river bridges. In this paper, the mean flow fields around a submerged bridge deck and the time averaged drag coefficient on it have been simulated by using Fluent software. The turbulence models considered are the standard, renormalization group (RNG) and Realizable. In these simulations for a fixed water depth on a deck, the effect of change of deck distance from the channel bed on the mean flow field around a deck and the time averaged drag coefficient on it, have been investigated. In these simulations, for a water depth constant in the deck upstream, the effect of change of deck distance from the channel bed, and water free surface on the mean flow field around a deck and the time averaged drag coefficient on it have been investigated. For the deck located near the channel bed (the deck distance from the bed equal to 0.5 times the thickness of the deck), Simulation results of RNG and Realizable turbulence models are in better agreement with experimental results. In other distances from the channel bed, standard turbulence model provides better accuracy. If the deck distance from the channel bed and free surface is significant
    Keywords: Drag force, Bridge deck, Numerical simulation, Turbulence model, Fluent
  • Dr H. Ahmadi, H. Abghari, Dr V. Verdinejad, Dr S. Besharat Page 75
    Using a finite element numerical model, the amount of coverage bending moment into concrete linings of irrigation canals were examined; based on minimum bending anchored into the concrete panels, the optimum structural dimensions of a trapezoidal canal were extracted. This study showed that the optimal size depends on the side slope and to the depth of the canal such that for canal depths greater than 4 meters, the optimal ratio of the depth of the canal to the width of bed is between 1 to 1.5. For canals with a 1:1 side slope, this ratio is around 1.5 and it is reducing by decreasing the amount of side slope, as for a canal with side slope equal to 1:2, the optimum ratio of depth of canal to width of bed approaching to one. This study also showed that the increasing of soil elasticity modulus has essential role in reducing of the amount of the anchored bending moments of concrete lining. In addition, the amount of acting anchor on the concrete cover has a direct relation to the canal side slope.
    Keywords: Concrete Lining, Bending Moment, Optimal Dimensions, .., Irrigation Canal
  • N. Sakenian, Sh. Arshad Page 85
    The hydraulic ram pump is a simple device for lifting water. This pump should be installed in a height lower than water source. The difference between pump and water source head causes pressure. This pressure closes waste valve of the pump and then opens the valve because of dropping of pressure. As waste valve opens and closes automatically, the pump works continuously. This pump works without electrical and fossil fules, but uses renewable energy, also made of polyethylene material. The experiment was performed according to a factorial layout in a complete randomized blocks design. Three factors studied in this research were height of source head (A), length of drive pipe (B) and diameter of drive pipe (C). In the experiment, the normal delivery of pump and discharge for action of 100 beats of the waste valve, were measured as indicators for analyzing and considered as dependent variants. The results showed that the main factors of source head and diameter of drive pipe had significant effects on pump output; Also effect of different levels of pipe length on output was significant. The results showed Instruction in AC was worthy of note.
    Keywords: hydraulic, ram pump, polyethylene, waste flow
  • Z. Ahmadi, A. Shahnazari, R. Fazloula, A. Ashrafzadeh Page 93
    Today, the management of flooding and surface runoff in urban areas is very important. In this study, adequacy of surface water collecting network in Masal city for passing the design flood is considered. The basic information about the climate, topography and land use provide for simulation of surface water collecting network using MIKE SWMM computer model. Hydrologic simulation in RUNOFF block was performed by entering the physiographic characteristics, pattern and the time distribution of precipitation for 10 return periods. For hydraulic simulation, the inputs from junctions and conduits characteristics were entered to EXTRAN block, and also the geometrical properties of the channel, grids, boundary conditions and outlets were fed to the model for simulations. The results showed that existing condition has not been able to pass design flood and this matter causes surcharge and flooding conditions in location of junctions more than 360 minutes. Therefore with technical and application considerations and with a trial and error procedure, adequate sizes of channels for passing design flood was determined so that in occurring of design flood, surcharge and flooding conditions have been omitted completely or become minimum (less than 15 minute) and according to that, the typical sizes of channels for passing design flood were proposed. Also in this, the sensitivity analysis of model was examined in RUNOFF block. Area and the percent of imperviousness with sensitivity index equal 2
    Keywords: Urban drainage, Masal city, Dynamical wave model, Surface runoff
  • M. Panahi, Dr, S. Mirlatifi, Fariborz Abbasi Page 105
    In order to take into consideration the two dimensional infiltration (2-D) of water in furrows, the performance of Warrick two dimensional model was compared with Kostiakov-Lewis, Philip, and advanced HYDRUS-2D models. The accuracy of different methods was evaluated by comparing the measured furrow infiltration that was computed by input-output method. The results indicated that the 2-D Warrick model had the least error and Philip model had the highest error among the model tested. The absolute error (AE) and RMSE of the two dimensional Warrick infiltration model were obtained as 5.5% and 0.0031 m3 m-1 respectively. The absolute error of the Kostiakov-Lewis and Philip were 20.2% and 25.5% and their RMSE were 0.0042 and 0.0058 m3 m-1 respectively. Also the results showed that the difference between the two dimensional Warrick infiltration and the HYDRUS-2D models was 3.5%.
    Keywords: Furrow irrigation, two, dimensional Warrick infiltration, Infiltration methods, Edge effect
  • A.A. Khosravi, Dr H. Rahimi Page 111
    Cracking, uplifting and displacement of concrete canal lining would increase loss of water, decrease conveyance efficiency and produce tremendous economical damages to irrigation projects. This may be greatly due to high uplift pressure under concrete lining in areas where the groundwater level is high. Thus, provision of a filter-drainage system in such conditions is vital. In recent years, application of synthetic drainage materials in the form of geocomposite, as a replacement for conventional granular drainage materials have been considered. In the present study, performance of geocomposite as a filter-drainage material under concrete canal lining has been investigated in a laboratory model. The results of the investigations showed that a geocomposite layer of sufficient thickness is able to successfully reduce uplift pressure under the canal lining. As the weight of the concrete lining may itself cause some deformations and reduction in the thickness of geocomposite layer, such effect was also investigated. The results showed that weight of concrete lining would reduce the thickness of drainage layer, causing a substantial reduction between 2 to 8 percent in drainage capacity. Therefore, it was concluded that the effect of overburden pressure caused by the weight of lining must be considered when application of synthetic drainage layers is considered.
    Keywords: uplift pressure, Geocomposite filter, drain, granular filter, canal lining
  • S. Mohammadi, M. Shafaie Page 123
    At river confluences, the flow patterns are very complex which cause deep scour bed, bank erosion and sedimentation. Such phenomena produce damage to hydraulic structures and change river morphology. Therefore, many studies were conducted to assess the location of scour depth in a sharp edge river confluence. The purpose of this study is to conduct experimental test to investigate the effect of curvature of downstream edge on sedimentation patterns at river confluence. Dimensional analysis was used to determine non-dimensional parameters, and then tests conducted with sharp downstream edge and three different radius of curvature of downstream edge, under different flow conditions. The results of this study show that as the radius of curvature increases, the maximum scour depth and point bar decreases significantly.
    Keywords: curvature radius, point bar, scour hole, River confluence
  • H.A. Laghaei, F. Atabi, Z. Farjam Page 131

    Qanat is a natural underground structure to drain and transfer ground waters, which has been used for more than 3000 years in Iran. There are more than 600 qanats in the megacity of Tehran and Sanglaj Qanat, located in the downtown, is one of the oldest qanats among all. The goal of this paper is to find some approaches to rehabilitate this qanat in order to use qanat’s potential in sustainable water resources management in cities. Therefore, the required water quality parameters were measured and monitored at first. According to the results, Sanglaj qanat’s water has been polluted and there are too many external threats. Using SWOT, an applied analytical method, the managing strategies were planned. Then, these strategies were prioritized by QSPM method. Based on the strategies with high priority, the final rehabilitation plan for Sanglaj Qanat was prepared. This plan includes two approaches to achieve the goals: sustainable water resources management and recycling.

    Keywords: Urban Sustainable Development, Rehabilitation, Qanat, SWOT model
  • E. Yari, R. Dadmehr Page 145
    For optimum use of water resources in irrigation and drainage networks, creation of simulation models by available data for the identification of effective parameters in groundwater resource system is useful. In this study, due to the existing high levels of groundwater table in Zarrineh-Rood plain at West Azerbaijan province, the impact of Zarrineh-Rood irrigation and drainage network on underlying groundwater resources is investigated. Groundwater surface variation under existing active irrigation and drainage network area as a recharge zone on the body of the plain was simulated through MODFLOW and the effect of increment in irrigation efficiency was investigated. The results of model calibration and verification indicate the reliability of the proposed model for the depiction of groundwater resources behavior under Zarrineh-Rood plain. The involved error in simulation of groundwater depth is less than 1.69 percent. After obtaining validated model water balance, the scenarios of increased irrigation efficiency as 10, 30 and 50 percents, were imposed over irrigation and drainage network area. Model results show that the groundwater table drawdown with increased irrigation efficiencies is about 0.5, 1.20 and 2 meter respectively. Moreover, due to the imposed increased irrigation efficiency scenarios, evapotranspiration is reduced about 12, 30 and 39 per-cent respectively.
    Keywords: Zarrineh rood, Groundwater Resources, Irrigation Efficiency, Evapotranspiration
  • A. Zare Garizi, A. Sadoddin, V. Sheikh, A.R. Salman Page 155
    Information on water quality and its temporal variations is necessary for sustainable water management. The focus of this research is identification of the long-term trends of water quality for the Chehelchay River, Golestan province. The data sets of twelve water quality variables recorded at the Lazoore river gauge station (located in the outlet of the Chehelchay watershed) during the period of 1350-1387 were analyzed. Non-parametric statistical methods (Mann-Kendall and seasonal Kendall tests) were employed for trend detection. The results indicated that, seven variables (sodium, chloride, SAR, sulfate, potassium, EC and TDS) demonstrate statistically significant increasing trend, four variables show no significant trend, and only one variable (bicarbonate) has a decreasing trend. Increasing trend of variables and thus river water quality deterioration could be attributed to factors such as land-use change, soil erosion and human wastes. Our study on land use changes, occurred in the Chehelchay watershed during the period of the study, showed that 2537 hectares of forested areas has been converted to croplands. Agreement between land-use change and water quality trends supports the hypothesis that land-use change is one of the most important factors causing deteriorating trends in the river water quality. This research reveals an urgent need for implementation of necessary management actions in the Chehelchay watershed to control pollution sources and protect river water quality.
    Keywords: Mann, Kendall, Seasonal Kendall, Chehelchay River, Water quality, Long, term trend
  • Hamed Nozari, M.H. Omid Page 167
    In a laboratory study, concentration and formation of sediment load on the hydraulic jump was studied. Experiments were performed in a stilling basin of rectangular cross-section 0.5 m wide, 0.6 m height and 3 m long. Uniform sands of 0.6, 1.4, 4.1, and 5.6 mm with different concentrations were used in the experiments for various types of hydraulic jump with Froud number ranging from 3 to 9. The results indicate that the sediment size and sediment concentration makes no changes to the incoming super critical flow conditions and therefore, has no effect on the characteristics of the jump (sequent depth, energy loss and length of jump). However, the sediment loads are deposited in the sub critical zone (end of jump) and move downstream as bed load. The motion of the sediment is wave-like with a mild slope at the front followed by a raised bed of nearly uniform thickness terminating into a step. This sand wave performs a control section similar to the end sill in a stilling basin and keeps the hydraulic jump position at the beginning of the basin. The thickness and the position of the front of this sand wave are expressed as a function of upstream Froude number.
    Keywords: stilling basin, sand wave., bed load, Hydraulic jump, End sill
  • Dr A. Ghaheri, Dr, M. Ghorbani, H. Del Afrooz, L. Malekani Page 177
    River flow behavior is one of the major problems considered in the design, operation and studies related to water resources. Recently, applying new techniques such as chaos theory in hydrology and water resources due to its innovation and ability has been considered. An application of chaos theory is characterization and quantitative analysis of river flow time series. The aim of this study is determining properties and prediction of Ahar-chai river daily flow during 19 years using the concepts of chaos theory. Chaos time series state space reconstruction is based on selecting two suitable parameters namely delay time and embedding dimension. In this study, average mutual information and false nearest neighbors method are implemented for estimating these two parameters. Correlation dimension method is used for determining the chaos ability and estimating the fractal dimension of daily river flow. The results of computations show that fractal dimension of 4 (chaotic low), with delay time of 65 days and embedding dimension of 13 for reconstruction the river flow dynamic state space, can be used. Local prediction algorithm for prediction of time series and correlation coefficient, and also Nash-Sutcliffe index and root mean square error are used for assessing the performance. Results illustrate good and acceptable accuracy of chaos theory in prediction of river flow.
    Keywords: Embedding Dimension, Fractal Dimension, Chaos theory, False Nearest Neighbors, Ahar, chai River
  • Dr Alireza Emadi, M. Khademi, S.A. Movahhed, Dr, M. Nouri Page 187
    Reservoir operation optimization is one of the most important issues in water resources management. In this study, reservoir operations of Doroodzan dam were carried out using SA optimization algorithm, yield model and Standard Operation Policy (SOP). For each method, a computer model was developed using FORTRAN. The decision variables in the SA model were the amount of water release in different months. The objective function is deficit of water requirement which was investigated as minimization form. Yield model was defined as an amount of water which in addition to supply drinking and industry demands, reservoir can supply agriculture water demand with a reliability of at least 80 percent. Results showed that all three methods fully supply drinking and industrial demands. The performances of SA algorithm and yield model in agricultural uses were better than the standard operation policy. Also the yield model supplies much more water for agricultural use than SA model. SA algorithm and yield model decreased water deficit 33.74 and 83.86 percent, respectively. Therefore, the yield model passes the best performance and the SA algorithm and the standard operation policy obtained the next positions, respectively
    Keywords: Yield model, SA optimization algorithm, Doroodzan dam, Reservoir operation
  • A. Yousofi, Falakdehy, Gh. Golparvar, H. Safdel, A.A. Nashaei Page 197
    In this study, we investigated the effects of using fertilizers, chemicals, and herbicides over paddy fields on contamination level of the Zilakyrood river during 9 months of 2007-2008 period. Samples were taken in five points of the river. Phosphate, Nitrate, Ammonium, Mercury, Arsenic, Cadmium, Edifenphos, Butachlore and Dazinon of these samples were measured. The result showed that Nitrate and Ammonium were 14.45 and 0.34 ppm (below the critical level), but Phosphate fluctuated around the critical level (0.2ppm). Mercury was 5.6 ppb that was dramatically above the critical level. Arsenic and cadmium were 9.26 and 0.56 ppb respectively that were less than critical. Despite what has appeared in standars that mentions Edifenphos, Diazinon and Butachlore should not exist in surface waters, they were amounted to 2.66, 2.48 and 49.7 ppb respectively in this river.
    Keywords: Zilakyrood river, Water resource, Heavy metals, Chemical, fertilizer., Pollution
  • A. Zamzam, M.B. Rahnama Page 203
    In desert and dry regions such as Rafsanjan plain, use of the groundwater resources is more than surface water resources. In this research, MODFLOW and MT3DMS were implemented for a quantitative and qualitative modeling tools to investigate groundwater quality in Rafsanjan plain. The presented qualitative model for this aquifer was compared by observed data and calibrated. Then sensitivity analysis was preformed and this model was used to predict the next 2 and 5 years. Results showed that concentration of various parameters available in groundwater increase in the whole plain, increase in chloride (CL) and electrical conductivity (EC) being more than other parameters. Therefore, it was concluded that discharge and agriculture works should be decreased and recharge increased in this plain.
    Keywords: MODFLOW, MT3DMS., Rafsanjan plain, Groundwater, qualitative model
  • S.F. Mousavi, J. Mohammadzadeh, Habili Page 209
    Kowsar dam is located on Khayrabad river, 60 km north-west of Dogonbadan, Kohgiloyeh and Boyerahmad province. Operation of this multi-purpose storage dam was started in 2003. Due to similarity of reservoir coefficient (0.41) of Kowar dam and Dez dam (located in Khuzestan province), three sediment measurements in 1983, 1997 and 2003 for Dez reservoir, and location of these two dams in Persian-Gulf watershed, the sediment distribution of Dez reservoir was used to predict sediment distribution pattern for Kowsar dam. The budget of sediments entering Kowsar reservoir is estimated as 475,000 m3/year and reservoir sediment distribution is predicted for 200-year periods for Kowsar dam. The results showed that when sedimentation rate becomes constant, the reservoir coefficient reaches a constant value of 0.59. About 632 years after the operation of Kowsar dam, sediments will reach turnouts level. Also, this dam will become full of sediments after 1437 years of operation.
    Keywords: Dez dam, Reservoir coefficient, Sedimentation, Kowsar dam
  • Saeid Shabanlou, Dr A. Rajabi, Saeid Eslamian, S.F. Mousavi Page 215
    One of the most important parameters in design of hydraulic structures is the instantaneous peak discharge. In this research, 20 empirical formulas that have been developed all over the world to estimate the peak discharge are evaluated in 26 hydrologic stations of western catchments of Iran. Instantaneous peak discharge data during a 42 year period at these stations were selected. Frequency analysis was performed on these instantaneous peak discharges by eight probability distribution functions, and after the best fit test, the instantaneous peak discharges with return periods of 2, 5, 10, 25, 50, 100, 500 and 1000 year were estimated by Log Pierson type III distribution. Homogeneity test of catchments under study was also done by Dalrymple method. Linear and non-linear regression analyses were done and the empirical formulas were calibrated for the region, and then the best formula was recommended. For the recommended models, the mean error for 20 to 1000-year return periods was between 21.67% and 34.67%. Among the most important results of the study is the inaccuracy of Fuler formula in estimating the instantaneous peak discharge in western catchments of Iran.
    Keywords: frequency analysis, log Pearson, basin, Instantaneous peak flood discharge
  • Dr A. Mahdavi Mazdeh, A. Esmaeilian, Mahdi Ghobadinia, Dr, A. Liaghat Page 221
    In this research, the effect of calcium carbonate, existing in natural environments, on removal, advection and dispersion of cadmium using batch reactor experiments, is studied. The results showed that 99.2% of Cadmium with initial concentration of 1.5 ppm will be removed by CaCo3 with concentration of 330 ppm. Regarding to high ability of CaCo3 in cadmium sorption and the existence of CaCo3 in soils and waters, one can conclude that CaCo3 has a great influence on self purification of natural environments and it must be considered in heavy metal transport transformation modeling. Firstly, by increasing salinity in the range of natural condition, sorption will decreased very fast but after the salinity of 2500 S/cm, the amount of this reduction will decrease. At last, the amount of sorption could be decreased by 50%. Investigation of Langmuir and Freundlich isotherms showed that the governing isotherm for cadmium sorption to CaCo3 on the basis of current data is Freundlich. Furthermore, comparing the linear and nonlinear methods in estimating Freundlich parameters show that the non linear sum of square of errors 0.3 of linear method. So it is better to use non linear method in estimation of parameters.
    Keywords: sorption, dispersion, cadmium, calcium carbonate, advection, heavy metals
  • M. Nabizadeh, A. Mosaedi Page 227
    In this research, fuzzy based models were used for river discharge forecasting in lighvan watershed.To forecast the daily river flow, three parameters of the amount of rainfall, temperature, and daily discharge of Lighvanchai basin were used. Assessment of prediction results by using various error estimations methods such as Nash-Sutcliff Coefficient (CNS) showed that ANFIS model (CNS=0.998) was able to predict discharge of these rivers with higher accuracy and low dispersal than FIS model (CNS=0.993). It was also observed that by applying FIS model, daily air temperature affected the river discharge in two months of December (Azar) and April (Farvardin), and the accuracy of the model were increased. It can show the effects of air temperature on the variety of precipitation form in these two months.
    Keywords: Discharge, Artificial intelligence, River Engineering, Fuzzy logic, Temperature