فهرست مطالب

مجله مهندسی آبیاری و آب ایران
پیاپی 1 (پاییز 1389)

  • تاریخ انتشار: 1389/08/17
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محبوبه میرزاحسینی، محسن محسنی ساروی، غلامرضا زهتابیان صفحات 1-8
    بی گمان خشک سالی ازجمله اصلی ترین و قدیمی ترین بلیه های طبیعی است که انسانها از دیر باز با آن آشنا بوده اند. تحلیل جریان های کمینه روشی برای برآورد خشکسالی هیدرولوژیک است که در مناطق فاقد آمارکافی، مورد استفاده قرار می گیرد و متکی بر آمار واقعی بوده و نتایج آن قابل اعتمادتر می باشد. یکی از روش ها در تحلیل منطقه ای جریان کمینه، روش هیبرید می باشد که برای غلبه بر مشکلات کمبود آمار در مناطق با تعداد ایستگاه های هیدرومتری کم و یا عدم وجود آمار کافی درداشتن تعداد ایستگاه ها مناسب است. هدف از این تحقیق ارزیابی روش هیبرید در برآورد جریان کمینه در استان مازندران می باشد. به همین منطور از روش جریان کمینه شاخص استفاده شد. در این مطالعه با بررسی کلیه ایستگاه های موجود درمنطقه مورد مطالعه، 24 ایستگاه هیدرومتری مناسب انتخاب گردید. سپس سری های جریان کمینه با تداوم هفت روزه محاسبه و مناسب ترین تابع توزیع که تابع لوگ پیرسون تیپ 3 بود بر داده ها برازش داده شد و دوره بازگشت های مختلف برآورد گردید. منطقه مورد بررسی بر اساس نتایج تحلیل خوشه ایدر روش جریان کمینه شاخص و بر اساس مساحت در روش هیبرید گروهبندی شد. سپس مدل های منطقه ای جریان کمینه طبق هر دو روش مذکور تعیین و با آزمون خطا اعتبار دو روش بررسی شد. نتایج نشان داد که مدل هیبرید نسبت به روش جریان کمینه شاخص، روش دقیق تر و قابل اعتمادتری می باشد و استفاده از آن در ایستگاه هایی که فاقد داده کافی هستند توصیه می شود.
    کلیدواژگان: تحلیل منطقه ای، جریان کمینه، مازندران، هیبرید
  • سید محمد کالوندی*، سعید رضا خداشناس، بیژن قهرمان، رمضان طهماسبی، آرمین بوستانی صفحات 10-20
    تخمین دقیق حجم رسوبات حمل شده به وسیله رودخانه ها و متعاقبا حجم رسوب ورودی به سدها در بسیاری از پروژه های کلان مدیریت منابع آب دارای اهمیت فراوان است. به منظور تخمین بار رسوبی ورودی روش های مختلفی از جمله روابط رگرسیونی در قالب معادلات سنجه به کار برده می شوند که نحوه استفاده و دقت آنها کمتر مورد توجه قرار گرفته است. همچنین به دلیل هزینه بالای اندازه گیری مداوم رسوب حمل شده و پایش آن برآورد میزان رسوبات معلق در رودخانه ها معمولا از طریق منحنی سنجه رسوب انجام میگیرد. از این رو تحقیق حاضر در صدد ارزیابی عمل کرد هفت روش منحنی سنجه از جمله همبستگی سالیانه، USBR، متوسط دسته ها، FAO-USBR، متوسط دسته ها-FAO، -USBRفرگوسن و متوسط دسته ها-فرگوسن بوده است، که برای 34 سال آماری در دو ایستگاه هریرود- پل خاتون و کشف رود- پل خاتون مرتبط با سد دوستی انجام شد. در نهایت برای کل داده ها نتایج این تحقیق نشان دهنده عمل کرد بهتر روش های FAO-متوسط دسته ها و فرگوسن-متوسط دسته ها بود. نتیجه این روش ها نیز بسیار نزدیک به هم بدست آمد. همچنین با این روش ها حجم مفید باقیمانده مخزن پس از 34 سال محاسبه شد.
    کلیدواژگان: پل خاتون، حد وسط دسته ها، روش فرگوسن، دبی رسوب، منحنی سنجه رسوب
  • مسعود نوشادی*، مسعود سکوت صفحات 21-30
    در این تحقیق در طول 26 ماه و در هر ماه دو بار از مخزن سد درودزن در عمق های مختلف نمونه برداری شد و سپس غلظت کلر آب اندازه گیری گردید. بر اساس داده های اندازه گیری شده مدل HEC5-Q واسنجی و سپس با استفاده از آن مخزن شبیه سازی شد. میانگین غلظت کلر مشاهده شده و شبیه سازی شده در طول سال اول بترتیب 9/52 و 4/55 و در سال دوم بترتیب 7/79 و 8/85 میلی گرم در لیتر بوده است. تغییرات غلظت کلر اندازه گیری شده و پیش بینی شده در سال اول بترتیب بین 4/106-7/33 و 9/89-2/33 و در سال دوم بترتیب بین 7/177- 4/28 و 169- 6/28 میلی گرم در لیتر بوده است. حداکثر غلظت کلر در سال اول در بهمن (4/106 میلی گرم در لیتر) و در سال دوم در آذر (7/177 میلی گرم در لیتر) بوده است. مقادیر پیش بینی شده و میانگین مقادیر d، RMSE و MAE نشان می دهد که نتایج شبیه سازی در دو سال متوالی با داده های اندازه گیری شده انطباق خوبی دارد.
    کلیدواژگان: کلر، کیفیت آب، مخزن سد، مدل HEC5، Q
  • صفر معروفی*، حسین طبری، حمید زارع ایبانه، محمدرضا شریفی صفحات 31-44
    در این تحقیق، ابتدا همبستگی بین شاخص بادپناهی و ضخامت برف به کمک رگرسیون های خطی و غیرخطی چندجمله ای در یکی از زیرحوضه های کارون مورد بررسی قرار گرفت و روابط مناسب تعیین شد. سپس با استفاده از روابط بدست آمده و بکارگیری GIS، توزیع مکانی ضخامت برف (مبتنی بر شاخص بادپناهی) در حوضه مورد مطالعه برآورد و نقشه مربوطه تهیه گردید. نهایتا، با توجه به روش های زمین آمار، نتایج بدست آمده از مدل های رگرسیونی، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که شاخص بادپناهی با ضخامت برف دارای رابطه معنیدار و مستقیمی در سطح پنج درصد میباشد. ضریب همبستگی بین این دو پارامتر در رگرسیون غیرخطی چندجمله ای بیشتر از رگرسیون خطی است. نقشه های توزیع مکانی ضخامت برف مبتنی بر شاخص بادپناهی مطابقت خوبی با نقشه توزیعی بدست آمده از روش کریجینگ معمولی دارد. بطور کلی میتوان نتیجه گیری نمود که باد تاثیر بسزایی بر توزیع مکانی ضخامت برف دارا می باشد.
    کلیدواژگان: باد، توزیع مکانی، روش های رگرسیونی، ضخامت برف، GIS
  • سیده هدی رحمتی*، جهانگیر پرهمت، پیمان دانش کار آراسته، مجید حیدری زاده صفحات 45-56
    برنامه ریزی و اولویت بندی در مدیریت حوضه های آبخیز نیاز به داده های مختلفی از جمله آبدهی و نوسانات آن دارد. مقادیر آبدهی متوسط با دوره بازگشت های مختلف برای تخمین آورد رودخانه ها، برنامه ریزی برای بهره برداری از سدهای کوچک و بزرگ، مدیریت اراضی زراعی پایین دست و سایر پروژه های منابع آب وآبخیزداری مورد نیاز می باشد، ولی تاکنون بر اساس اطلاعات موجود بطور جامع مورد بررسی و تحلیل قرار نگرفته است. از نتایج این تحقیق در تعیین آبدهی حوضه های بدون آمار بطور مستقیم استفاده می گردد. در این مطالعه آمار آبدهی ایستگاه های هیدرومتری در سطح منطقه جمع آوری و مورد بررسی قرار گرفت و ایستگاه هایی که دارای آمار کافی از نظر کمی و کیفی در یک دوره مشترک هستند، انتخاب گردید. برای این ایستگاه ها آبدهی متوسط سالانه محاسبه شد. تحلیل همگنی حوضه ها با توجه به آبدهی و پارامترهای تاثیرگذار صورت گرفت. علاوه بر این تعدادی از سالها در کلیه ایستگاه ها برای ارزیابی روابط بدست آمده از تحلیل منطقه ای کنار گذاشته شد علاوه بر تحلیل منطقه ای آبدهی متوسط سالانه، تحلیل احتمالاتی نیز انجام و سپس بهترین توزیع آماری برای آنها برازش داده و دبی با دوره بازگشتها 2 تا 100 ساله برآورد شد. با استفاده از مساحت حوضه، روابط منطقه ای آبدهی محتمل با دوره بازگشت دو ساله برای مناطق همگن استخراج گردید. سپس بر اساس منحنی رشد منطقه ای که حاصل مقادیر بی بعد آبدهی با دوره بازگشتهای مختلف نسبت به دوره بازگشت دو سال است، مقادیر آبدهی در ایستگاه- های شاهدی که در محاسبات نقشی نداشته بدست آمده و با مقدار دبی مشاهده ای ارزیابی شده و در هر منطقه روابط مناسب تعیین گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهد که همگن بندی در این منطقه برای تخمین آبدهی در حوضه های فاقد آمار با استفاده از منحنی رشد منطقه ای تاثیر گذار نیست، اما می توان آبدهی حوضه ها را با دقت خیلی خوبی بدست آورد. لازم به ذکر است که روابط رگرسیونی به دست آمده بر مبنای میانه، از دقت بالاتری نسبت به روابط به دست آمده بر مبنای میانگین برخور دارند.
    کلیدواژگان: آبدهی سالانه، تحل، یل خوش، ه ای، حوضه های فاقد آمار، روابط آبدهی، منطقه بندی
  • مریم شیخ الاسلامی*، محمود شفاعی بجستان، سیدمحمود کاشفی پور صفحات 57-68
    پلها از جمله مهمترین سازه های رودخانه ای هستند. یکی ازموثرترین عوامل تخریب پل ها، آبشستگی موضعی اطراف پایه پل میباشد. همه ساله پلهای زیادی در سراسر جهان به دلیل در نظر نگرفتن نقش عوامل هیدرولیکی تخریب می شوند. بر این اساس برای یک طراحی مطمئن، تخمین دقیق از عمق آبشستگی در اطراف پایه های پل ضروری به نظر میرسد. در این تحقیق، آبشستگی در محل پایه های پل مشراگه مورد بررسی قرار میگیرد. پل فلزی مشراگه در نزدیکی شهرستان رامشیر بر روی رودخانه جراحی احداث گردیده است. برای شبیه سازی دینامیک رودخانه از معادلات یک بعدی سنت ونانت استفاده میشود. در این تحقیق برای حل معادلات جریان از مدل ریاضی FASTER استفاده میشود. همچنین برای محاسبه عمق آبشستگی 16 رابطه تجربی پیش بینی عمق آبشستگی به صورت زیر برنامه به مدل اضافه شده است. مقایسه نتایج نشان می دهد معادله فروهلیچ (1988) و جانسون (1995) از دقت بیشتری نسبت به سایر روابط برخوردار بوده و معادلات جین – فیشر (1977)، ملویل (1997)، ملویل – ساترلند (1988)، عمق آبشستگی را به میزان قابل توجهی بیشتر از معادلات دیگر برآورد میکنند.
    کلیدواژگان: پایه پل، عمق آبشستگی، مدل FASTER، معادلات آبشستگی
  • امیر حق وردی، بیژن قهرمان، محمد جلینی، علی اصغر خشنود یزدی، زهرا عربی صفحات 69-82
    مدلسازی جریان آب و انتقال املاح در منطقه غیر اشباع نیازمند آگاهی از خصوصیات هیدرولیک خاک از جمله منحنی نگهداشت آب است. تخمین غیر مستقیم این توابع با استفاده از خصوصیات پایه خاک در قالب توابع انتقالی توجه کارشناسان رشته های مختلفی را به خود جلب کرده است. امروزه، استفاده از مدل های شبکه های عصبی برای اشتقاق توابع انتقالی بسیار معمول است. در این پژوهش، توابع جدید شبه پارامتریک شبکه عصبی معرفی و ارزیابی شد و عملکرد آنها با توابع مرسوم نقطه ای و پارامتریک مقایسه شد. همچنین، تاثیر دو روش متفاوت آموزش مستقیم و غیر مستقیم مورد ارزیابی قرار گرفت. تمامی تحلیل ها بر روی 122 نمونه خاک از شمال و شمال شرق ایران (آمل و بابل، کرج و بجنورد) انجام شد که به صورت تصادفی انتخاب شده بودند. به طورکلی، نتایج توابع پارامتریک نسبت به نقطه ای بهتر بودند، به طوری که میانگین نمایه های r و RMSE در توابع پارامتریک به ترتیب 93/0 و 032/0 و در توابع نقطه ای به ترتیب 76/0 و 034/0 میباشد. از طرف دیگر، توابع شبه پارامتریک توانستند با استفاده از اطلاعاتی مشابه برای آموزش، نتایج توابع نقطه ای را بهبود بخشند. میانگین نمایه های r و RMSE در توابع شبه پارامتریک به ترتیب برابر با 95/0 و 026/0 بود. به نظر میرسد افزایش نمونه ها در فاز آزمایش و انتخاب پتانسیل ماتریک به عنوان ورودی، مهمترین دلایل موفقیت توابع شبه پارامتریک باشد. همچنین نتایج نشان دادند که اشتقاق توابع انتقالی با داده های محلی (آموزش مستقیم) نتایج بهتری نسبت به اشتقاق داده ها با استفاده از پایگاه داده های جهانی (آموزش غیر مستقیم) دارد.
    کلیدواژگان: آموزش مستقیم، آموزش غیر مستقیم، توابع انتقالی، توابع شبه پارامتریک، منحنی نگهداشت آب
|
  • Pages 1-8
    Drought is one of the oldest natural calamities which has been known by human. Analysis of low flows is a method for estimating the hydrologic drought in the reigns which don’t have enough data. This study evaluates hybrid method for estimating low flow with index low flow method. The first, all the stations in case study reign was investigated and 24 suitable hydrometric stations were chosen. Then, low flow series with duration 7 days were estimated and was fitted distribution function suitable (log pyrson III) and calculated different return period. Case study was divided in index low flow based cluster analysis and in the hybrid method based area. Then low flow regional method was determined based both method and compared using train and error. Result show that hybrid method enjoys high degree as a compared to index low flow and is recommended in station that haven’t suffusion data.
    Keywords: Regional analysis, Low flow, Mazandaran, Hybrid
  • Pages 10-20
    The precision estimating of the carried sediments content by rivers and subsequently the entered sediment content into dams، are very important in many of water-sources majormanagement projects. For estimating of entered sedimentary load، will be applied، different methods among regressional relations as rating curves equations، which it is less considerable to procedure of use and also their precision is low، also، it will be performed to estimate content of suspensed sediments in rivers، normally، through the sediment rating curve due to high cost for continuous measurement of carried sediment and its purge. Therefor، present research intend to assess function of seven rating curve methods such as annual correlation، USBR، mean clusters، FAO-USBR، FAO-mean clusters، Fergosen-USBR and Fergosen- mean clusters، which it was performed to 34 statistical years in two stations namely Harirood-Pole Khatoon and Kashafrood-Pole Khatoon relevant to Doosti Dam. Finally، for all data، the research results indicate that better to FAO-mean clusters and Fergosen- mean clusters methods. The results of these methods were much similar. Also، by these methods were calculated useful content of rest reservoir after 34-years.
    Keywords: Discharge sediment, Sediment rating curve, Fergosen method, mean clusters, Pole Khatoon
  • Masoud Noshadi*, Masoud Sokoot Pages 21-30
    In this study، Doroodzan dam reservoir was sampled over 26-month period and twice per month at different depths and chloride concentration were measured. Based on the measured data، HEC5-Q model was calibrated and then used to simulate the reservoir. Mean Concentrations of observed and simulated chloride in the first year were 52. 9 and 55. 6 and in second year 79. 7 and 85. 8 mgL-1، respectively. The variations of measured and predicted Cl concentrations in the first year were between 33. 7-106. 4 and 33. 2 - 84. 9 mgL-1، respectively and in the second year 28. 4-177. 7 and 28. 6-169. 0 mgL-1، respectively. The maximum Cl concentrations in the first and second years were 106. 4 and 177. 7 mgL-1، respectively. Comparison of predicted concentrations and amounts of statistical parameters including d، RMSE، and MAE showed that predicted values in both years were in close agreement with observed data.
    Keywords: Chloride, Dam reservoir, Water quality, HEC5, Q model
  • Pages 31-44
    In this research، correlation between wind shelter index and snow depth (SD) was initially obtained by linear and polynomial non-linear regressions in one of Karoon sub-basins and appropriate relationships determined. Then، using obtained relationships and GIS techniques، spatial distribution of SD based on wind shelter index was estimated in the study area. Consequently، spatial distribution map provided by geostatistics models was used to evaluate the spatial distribution map of SD. The results of this study indicated that wind shelter index had direct and significant relationship (p-value < 0. 05) with SD. Correlation coefficient between these parameters in polynomial non-linear regression was more than linear regression. Spatial distribution map of SD based on wind shelter index was in good accordance with spatial distribution map obtained by ordinary kriging method. In general، it can be concluded that wind has significant effect on spatial distribution of SD.
    Keywords: snow depth, spatial distribution, wind, regression methods, GIS
  • S. H.Rahmati*, J.Porhemmat, P.Daneshkar Arasteh, M.Heidarizadeh Pages 45-56
    Programminng and prioritizing are two important factors in basin management that needs different data as like as yield value and its fluctuations. The amount of average yield with different return periods is needed for different purposes as: Estimating river yield، planning for the operation of small and large dams، downstream farms management and other water resources and watershed management projects. Based on available references، there isn’t any comprehensive surveying on this matter. Results of this paper can be applied directly for estimating unguaged sites yields. In this study، hydrometric stations data were collected and analyzed and then the stations which had sufficient data (in regards of both quality and quantity) in the common period were selected. Annual average yields of these stations were calculated. Basins homogenizing was done based on yields and other effective parameters. Furthermore، a number of years in all stations were put away from regional analyzing for evaluating achieved equations. In addition to regional analyzing of annual average yields، probability analysis was also done; the best statistical distribution was fitted and yeild discharge with 2 to 100 years return periods were estimated. By applying basin’s area، probable yield regional equations with 2 years return period were extracted for homogeneous regions. Then based on regional growth curve (Dimensionless ratio of yields with different return periods devided by yield with 2 ears return period) yield values in the stations which didn’t participate in the calculation، were achieved and evaluated with observed yield values. So in each region appropriate equations were determined. As the results of this study shows، in this region homogenizing for yield estimation in unguaged sites was not an appropriate method using regional growth curve، but it can estimate yields with an acceptable accuracy. On the other hand، results shows that regression equations based on median were more accurate in comparison with mean.
    Keywords: Annual yeild, Yeild equations, Zonation, Unguaged sites, Clustrering Analysis
  • Pages 57-68
    Bridges are one of the most important river structures. One of the main causes of bridge failure is local scour at bridge piers. Yearly، Many bridges failed around the world because of disregarding hydraulic factors. Hence، an accurate prediction of scour depth at piers is essential for the safe design of the bridge foundation. In this study، local scour at Meshrageh Bridge is investigated. The Meshrageh Bridge crosses the Jarahi River near the city of Ramshir، Khusestan province. We use one dimensional equations Sain-Venant for simulation river dynamic in FASTER model. For evaluation of scour depth، 16 scour equations in subroutines were added to FASTER model. Comparison of computed scour depth showed Froehlich equation (1996) and Johnson equation (1996) appear to give a reasonable estimate of the local scour depth. Jain and Fisher equation (1979)، Melville equation (1997) and Melville and Sutherland equation (1988) overestimate scour depth.
    Keywords: Scour Depth, Pier Bridge, FASTER model, Scour Formulae
  • Pages 69-82
    Modeling water flow and solute transport in unsaturated zone requires knowledge of soil hydraulic properties such as water retention curve. Indirect determination of these functions from basic soil properties using pedotransfer functions (PTFs) has attracted the attention of researchers in a variety of fields. Nowadays using of ANNs models for PTFs deriving is very usual. In this research we introduced and evaluated new pseudo pedotransfer functions and compared with point and parametric pedotransfer function. Also impact of two different method of training، direct and indirect was calculated. All the calculation is done on 122 soil samples of north and north east of Iran that were selected randomly. Generally result of parametric functions was better than point functions. The average of r and RMSE indicators in parametric functions are 0. 93 and 0. 032 and in point functions are 0. 76 and 0. 034. On the other hand pseudo parametric functions improved the results of point functions with using the same information’s for training. The average of r and RMSE indicators in pseudo parametric functions are 0. 95 and 0. 026. It seems that increasing of samples in training phase and select the matric potentials as input are the most important factors in pseudo parametric functions success. Also results show that using local data for deriving pedotransfer functions (direct training) is better than using universal data base (indirect training).
    Keywords: Pedotransfer Functions, pseudo parametric functions, water retention curve, direct, indirect training