فهرست مطالب

پژوهش آب ایران - پیاپی 17 (تابستان 1394)

مجله پژوهش آب ایران
پیاپی 17 (تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/05/30
  • تعداد عناوین: 19
|
  • مقالات پژوهشی
  • ایمان نجفی، علیرضا عمادی صفحه 1
    یکی از روش های پیش بینی توزیع رسوب در سد های مخزنی، روش تجربی کاهش سطح می باشد. در این روش مخازن از نظر هندسی به چهار نوع تقسیم بندی شده و توزیع رسوب مربوط به هر نوع مخزن بر اساس پارامترهای مربوط به آن تعیین می شوند. تحقیقات انجام شده نشانگر این مسئله است که در اکثر موارد تعیین نوع مخزن بر اساس روش پیشنهادی بورلند و میلر منجر به پیش بینی دقیق نمی شود. بنابراین تعیین پارامترهای بهینه برای یک سد دقت پیش بینی توزیع رسوب را با استفاده از روش کاهش سطح افزایش می دهد. در این تحقیق در محیط MatLab ابتدا بر اساس تئوری روش کاهش سطح یک مدل کامپیوتری تهیه شد. سپس مدل بهینه سازی به روش الگوریتم مورچگان آماده و این دو مدل با یکدیگر ترکیب شدند. با استفاده از این مدل بهترین پارامترها در روش کاهش سطح برای سد کرج بدست آمد. نتایج بدست آمده نشان داد که روش کاهش سطح با ضرایب بهینه، دقت بالاتری نسبت به روش کاهش سطح با ضرایب معمول دارد. استفاده از پارامترهای بهینه تابع هدف را به میزان 68/41 درصد کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: واسنجی، روش تجربی کاهش سطح، سد کرج، الگوریتم جامعه مورچگان
  • محمدرضا پورطبری، شیوا توکلی، محسن مزک ماری صفحه 11
    طراحی مقطع کانال با کمترین هزینه شامل کمینه کردن مجموع هزینه های هر متر از طول کانال تحت شرایط جریان یکنواخت می باشد. این هزینه ها شامل هزینه های مربوط به پوشش هر متر از طول کانال، هزینه هر متر مکعب عملیات خاکی و هزینه مرتبط با تلفات آب (شامل تلفات نشت و تبخیر) می باشند که به عنوان تابع هدف در این مطالعه در نظر گرفته شده است. تلفات نشت به هندسه کانال و تلفات تبخیر به سطح آزاد آب بستگی دارد. در این تحقیق از معادله مانینگ بعنوان قید اصلی مسئله استفاده شده است. علاوه بر این قید، در طراحی مقطع بهینه کانال ها از دو قید فرعی شامل حداقل سرعت مجاز و عدد فرود، استفاده شده است. جهت بهینه سازی ابعاد کانال، از الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر جستجوی مستقیم در محیط برنامه نویسی MATLAB استفاده گردید. با استخراج نتایج مدل بهینه سازی در قالب نمودارهای بی بعد، امکان طراحی ساده ابعاد بهینه کانال در جهت حداقل نمودن هزینه های هر متر از طول کانال فراهم می شود. با بررسی نتایج این مطالعه با مطالعات محققین دیگر، می توان تاثیر قیود بیشتر و هزینه های مربوط به عملیات خاکی و پوشش را در ابعاد نهایی کانال مشاهده نمود.
    کلیدواژگان: کانال بتنی، تابع هزینه، تلفات آب، بهینه سازی، معادله مانینگ
  • فاطمه نادری، محسن مسعودیان، کلاوس راتچر صفحه 23
    از انواع سازه های اندازه گیری جریان در کانال های باز سرریزهای استوانه ای بوده که شکل مقطع کانال و هزینه های اقتصادی تعیین کننده طول تاج آن ها می باشد. تحقیق آزمایشگاهی حاضر تاثیر فشردگی تاج سرریزهای استوانه ای را بر خصوصیات جریان از جمله ضریب دبی بررسی می نماید. آزمایش ها روی فلومی با ابعاد 460×300×7500 میلی متر، با استفاده از مدل های سرریز استوانه ای با قطر (160-75) میلی متر، نسبت عرض سرریز به عرض کانال (1-0.2) و ترکیبات مختلف دبی و عمق جریان برای جریان آزاد انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش عمق آب بالادست به ارتفاع سرریز H/P)) ضریب دبی تمام سریزها افزایش یافته ولی با کاهش نسبت b/B شیب نمودار H/P مقابل ضریب دبی کاهش می یابد. همچنین برای هر قطر و H ثابت، با افزایش b/B ضریب دبی افزایش می یابد. ضریب فشردگی جریان روی تاج چنین سرریزهایی با به کارگیری تئوری سرریزها و همچنین داده های آزمایشگاهی به دست آمده که در محدوده H/P بین 1.2 تا 2.4 از 0.71 تا 0.98 تغییر می کند. نتایج نشان می دهد با افزایش H/P، ضریب فشردگی تمامی سرریزها کاهش می یابد. از طرفی برای هر H/P ثابت، با کاهش نسبت b/B، ضریب فشردگی جریان روی تاج سرریز کوچک تر می شود.
    کلیدواژگان: ضریب دبی، _ سرریز استوانه ای، ضریب فشردگی، فشردگی جانبی
  • ارمغان سوری، محسن مسعودیان، کلوس راچر، اسماعیل کردی صفحه 33
    یکی از انواع مدل های سازه ترکیبی، سرریز- دریچه استوانه ای است که دارای ویژگی هایی ازجمله هزینه کم، طراحی آسان، سهولت ساخت و ضریب دبی بالا می باشد. در این مطالعه به بررسی آزمایشگاهی موقعیت قرارگیری سازه استوانه ای در راستای عمود بر جهت جریان بر روی ضریب دبی عبوری از سازه پرداخته شده است. آزمایش ها در فلومی به طول 5/7 متر و عرض 40 سانتی متر و با استفاده از مدل های استوانه ای از جنس لوله پلاستیکی با قطرهای 50، 75، 110 و 125 میلی متر انجام شده است. طراحی آزمایش ها با میزان بازشدگی های مختلف از صفر تا 60 میلی متر (رسیدن به دریچه استوانه ای با توجه به قطر و دبی موجود) صورت گرفته است. نتایج حاکی از آن است که بیش ترین و کم ترین ضریب دبی به ترتیب در سازه های سرریز استوانه ای و دریچه استوانه ای مشاهده شده است. همچنین با تبدیل سازه از سرریز- دریچه استوانه ای به دریچه استوانه-ای کاهش سریعی در مقادیر پارامترهای بدون بعد نسبت عمق آب بالادست به قطر سازه (yup/D) و نسبت تفاضل عمق آب بالادست و پایین دست به قطر سازه (yup-yd) /D))حاصل شده است، که این روند ناشی از کاهش میزان پس زدگی آب و کاهش چشمگیر yup می باشد. به علاوه افزایش قطر سازه موجب کاهش ضریب دبی گشته است. همچنین برازش های تجربی جهت به کمیت درآوردن رفتار ضریب دبی ارائه شده است.
    کلیدواژگان: جریان عبوری هم زمان، _ سرریز، دریچه استوانه ای، ضریب دبی، دریچه استوانه ای، سرریز استوانه ای
  • محمد نقوی، محمد علی لطف اللهی یقین صفحه 43
    در این تحقیق تاثیر توام پارامترهای مختلف سازه ای نظیر عرض و آبخور موج شکن شناور پانتونی بر روی ضریب عبور موج مورد بررسی قرار گرفته است. برای یافتن تاثیر توام عرض و عمق آبخور موج شکن شناور بر روی ضریب عبور موج، سه آبخور 0.8، 1 و1.2 متر و پنج عرض 2.4، 4.8، 7.2، 9.6 و 12 متر بررسی شده است. تحلیل ها برای پریودهای میانگین 2، 2.5، 3، 3.5و4 ثانیه و محدوده ارتفاع موج 0.2 تا 1.2 متر انجام شده است. با توجه به تحلیل های انجام شده توسط نرم افزارANSYS AQWA و نتایج بدست آمده، مشاهده شده است که ضریب انتقال موج با افزایش عرض و آبخور موج شکن شناور به طور محسوسی کاهش یافته به طوری که ضریب انتقال موج از 0.88 برای موج شکنی به عرض 2.4 متر و آبخور 0.8 به 0.34 برای موج شکن به عرض 12 متر و آبخور 1.2 رسیده است.
    کلیدواژگان: ANSYS AQWA، _ ضریب انتقال موج، موج شکن شناور پانتونی، پارامترهای سازه ای
  • حسین خلیلی شایان، جواد فرهودی صفحه 51
    در این مطالعه، پیشرفت زمانی نیمرخ های حفره آبشستگی موضعی در پایاب حوضچه آرامش با شیب معکوس بر اساس نتایج برداشت نیمرخ های حفره در محدوده گسترده ای از اعداد فرود، دانه بندی ذرات رسوبی، عمق پایاب، طول و شیب حوضچه مورد بررسی قرار گرفت. انجام یک آزمایش 54 ساعته نشان داد نزدیک به 87.5%از عمق بیشینه، 86.3%از فاصله عمق بیشینه تا انتهای کف بند، در پایان 54 ساعت آزمایش، در مدت زمان 24 ساعت از شروع آزمایش حاصل می شود. همچنین، معادله توانی ارتباط دهنده عمق حفره با مقیاس زمانی و هندسه سازه بالادست ارائه و ضرایب و توان های این معادله به صورت توابعی از شیب حوضچه استخراج گردید. تاثیر پارامترهای مختلف بر ابعاد حفره بررسی و معادلاتی جهت تخمین ابعاد حفره با زمان و در شرایط تعادل نسبی ارائه گردید. برداشت نیمرخ های آبشستگی نشان دهنده وجود نوعی تشابه در شکل حفره در پایاب هر شیب می باشد. بررسی نتایج نشان داد افزایش طول و شیب حوضچه معکوس سبب شکل گیری حفره ای با عمق کمتر و گستره طولی بیشتر می گردد. ملاحظه گردید حجم نسبی رسوبات انتقال یافته از واحد عرض حفره به ازای افزایش شیب حوضچه تا 15% در حدود 30% افزایش خواهد یافت.
    کلیدواژگان: دریچه کشویی، توسعه زمانی، جهش هیدرولیکی، حوضچه معکوس، نیمرخ آبشستگی
  • حجت الله یونسی، محمدحسین امید، سیدعلی ایوب زاده صفحه 63
    در این تحقیق، اثرات زبری سیلابدشت بر هیدرولیک جریان در مقاطع مرکب با سیلابدشت واگرا مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمایشات درسه عمق نسبی، سه زاویه واگرایی سیلابدشت و سه زبری سطح سیلابدشت انجام شده است. مقادیرسرعت جریان در کانال اصلی و سیلابدشت در طول منطقه واگرایی (ابتدا، وسط و انتهای محدوده واگرایی)، توسط ADV و میکرومولینه برداشت شده است. با استفاده از داده های بدست آمده، مقادیر تنش برشی، متوسط عمقی سرعت جریان، ضرایب زبری مکانی و منطقه ای، مقادیر آشفتگی و نحوه تقسیم دبی بین کانال اصلی و سیلابدشت ها محاسبه گردید. نتایج نشان می-دهد که در مقطع غیرمنشوری با افزایش زبری سیلابدشت، نسبت سرعت متوسط جریان در سیلابدشت ها به کانال اصلی در حدود 31درصد کاسته می شود و درحدود 25 درصد به مقدار آشفتگی جریان اضافه می گردد. همچنین با افزایش این عامل، تنش برشی بستر در محل اتصال کانال اصلی به سیلابدشت و در وسط واگرایی از 26 درصد به 48 درصد افزایش می یابد. با افزایش عمق نسبی از 0/15 به 0/35 مقادیر عددی پارامترهای مذکور بطور چشمگیری کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: تنش برشی بستر، نسبت زبری، کانال مرکب غیر منشوری، زاویه واگرایی
  • جبار هادی قورقی، عبدالواحد خالدی درویشان صفحه 73
    در بسیاری از رودخانه های کشور فقط در تعدادی از روزهای سال دبی و غلظت رسوب معلق اندازه گیری می شود. به همین دلیل به کارگیری روش هایی که قابلیت تخمین و پیش بینی رسوب را با استفاده از داده های کم و ناقص دارا باشند، اجتناب ناپذیر است. این پژوهش برای مقایسه کارایی برخی روش های دسته بندی داده در تهیه منحنی سنجه رسوب و 6 روش هیدرولوژیکی برآورد بار رسوبی معلق در دو ایستگاه هیدرومتری در دو منطقه اقلیمی متفاوت در غرب و شمال ایران (قورباغستان در رودخانه قره سو و کردخیل در رودخانه تجن) انجام شد. نتایج نشان داد که مقدار رسوب معلق تخمینی در روش های منحنی سنجه معمولی، Smearing و (در حالت روش کلی و سال پر آب و کم آب) در ایستگاه قورباغستان کمتر از مقدار مشاهده ای بوده و در روش های CF1، CF2، FAO و (در حالت فصول هیدرواقلیمی، فصول اصلی و روش ترکیبی) بیشتر از مقادیر مشاهده ای بوده است در حالیکه در ایستگاه کردخیل به طور تقریبی در تمامی حالت های تفکیک داده ها بجز مدل FAO نتایج تمامی مدل های مورد بررسی کمتر از مقادیر مشاهده ای بوده است.
  • محمد تاج بخش، سید حبیب موسوی جهرمی صفحه 79
    هدف از این مطالعه به کارگیری یک مدل هیدرودینامیک دوبعدی برای پیش بینی و پایش فرایند های حاکم بر جریان، انتقال رسوب و حفاظت ساحل در یک پیچان رود طبیعی است. محدوده مورد مطالعه بخشی از رودخانه کارون با طول در حدود 5 کیلومتر در حد فاصل ایستگاه های آب سنجی اهواز و فارسیات است. حفاظت ساحل در پیچان رود موردنظر به دلیل همسایگی با اراضی کشاورزی و تاسیسات سازمان آب و برق خوزستان مهم است. در این پژوهش ابتدا با مدل CCHE-MESH شبکه محاسباتی تشکیل شد و در ادامه مدل دوبعدی CCHE2D پس از صحت سنجی برای شبیه سازی الگوی جریان، پیش بینی تغییرات بستر و ساحل در یک دوره زمانی 20 ساله استفاده شد. نتایج نشان داد خط القعر پیچان رود بین 4 تا 8 و به طور متوسط 5/7 متر نسبت به شرایط اولیه عمیق تر شده و به دلیل حضور جریان حلزونی عمق بستر در محل قوس خارجی افزایش بیشتری دارد. از آنجا که یکی از سازه های مهم برای حفاظت دیواره های رودخانه آب شکن های رودخانه ای هستند، برای پیچان رود مورد مطالعه 14 عدد آب شکن پس از طراحی در مدل CCHE2D جانمایی شد. حضور آب شکن ها در دوره 20 ساله سبب افزایش رقوم بستر در محل ساحل خارجی بین 1 تا 9 و به طور متوسط 4/7 متر (در مقایسه با حالتی که آب شکن ها حضور ندارند) شد اما خط القعر را در برخی مقاطع تا حدود 4 متر عمیق تر کرد.
    کلیدواژگان: رودخانه کارون، سازه آبشکن، مدل عددی، پیچان رود
  • ساره سیاری، مجید رحیم پور، حدیث حدادی صفحه 91
    سرریزهای جانبی سازه هایی هستند که در کنار یک آبراهه یا کانال نصب می شوند و زمانی که ارتفاع جریان از تاج آن ها بالاتر رود جریان اضافی از روی آن ها عبور کرده و وارد کانال فرعی می شود. در این مطالعه حل معادله دیفرانسیل نیمرخ سطح آب در سرریز جانبی به روش موجک هار ارائه شده است. همچنین با استفاده از مدل آزمایشگاهی نیمرخ های سطح آب بالای سرریز جانبی ذوزنقه شکل برای عرض، شیب جانبی و ارتفاع سرریز مختلف اندازه گیری و با نیمرخ محاسبه شده با استفاده از حل عددی معادلات سرریز جانبی به روش موجک هار مقایسه شد. کمترین میزان درصد خطای محاسبه y1 (خطای بیشینه) در سرریز با شیب جانبی 1/5، عرض 8 سانتی متر و ارتفاع 10 سانتی متر، 1/5 درصد مشاهده شد. دقت پیش بینی نیمرخ سطح آب با استفاده از روش موجک هار با افزایش ارتفاع و شیب جانبی سرریز افزایش می یابد. همچنین روش موجک هار با روش رانج کوتای مرتبه چهار مقایسه شد. ضریب همبستگی روش موجک هار با داده های آزمایشگاهی بیشتر از 0/979 محاسبه شد که بالاتر بودن ضریب همبستگی این روش نسبت به روش رانج کوتا نشان دهنده آن است که عمق های محاسبه شده از روش موجک هار در سرریز ذوزنقه ای با نتایج آزمایشگاهی هماهنگی بهتری نسبت به روش رانج کوتا دارد.
    کلیدواژگان: تبدیل موجکی، سرریز جانبی لبه پهن ذوزنقه ای، نیمرخ جریان، _ روش رانج کوتا، موجک هار
  • مریم حافظ پرست، شهاب عراقی نژاد صفحه 101
    در این مطالعه سامانه تصمیم یار مدیریت منابع آب امکان تصمیم گیری بر اساس برآورد معیارهای زیستمحیطی، اجتماعی و اقتصادی را با محاسبه شاخص های کمی حاصل از خروجی مستقیم مدل برنامه ریزی منابع آب، برای سناریوهای اقلیمی در حوضه آبریز ارس فراهم می کند. این سامانه با شبیه سازی تخصیص آب سطحی برای تقاضاهای کشاورزی، شرب و صنعت اثرات گزینه های مدیریتی پیشنهادی در شرایط مختلف را که بر تعادل عرضه و تقاضای آب تاثیر گذار هستند تحلیل می کند. به منظور بررسی عملکرد گزینه های مدیریتی با اندازه گیری 9 شاخص پیشنهادی از ابزار ارزیابی و شبیه سازی Mike Basin و اتصال آن با نرم افزار صفحه گسترده Excel استفاده شده و برای تعیین بهترین گزینه مدیریتی، از تحلیل چندمعیاره و روش تاپسیس استفاده شده است. نتایج نشان می دهد گزینه کاهش تلفات و افزایش راندمان در سناریوی خوش بینانه و گزینه کاهش تلفات و کاهش سطح زیرکشت به ترتیب در سناریوی ادامه وضع موجود و سناریوی بدبینانه نسبت به سایر گزینه ها برتری دارند. علاوه بر این، گزینه های عدم انتقال آب به حوضه دریاچه ارومیه و کاهش سطح زیرکشت به تنهایی پایین ترین رتبه را درگزینه های پیشنهادی کسب کردند.
    کلیدواژگان: سامانه تصمیم یار، تصمیم گیری چندمعیاره، Topsis، Mike Basin
  • محسن عباس نیا، محمد باعقیده صفحه 121
    در برنامه ریزی های توسعه وعمران یک منطقه، آب وهوا نقش اصلی هدایت را برعهده دارد و مهمترین جلوه کار آب وهواشناسان ابداع طبقه بندی های آب وهوایی است. استان چهارمحال وبختیاری منطقه ای کوهستانی در غرب ایران است که با توجه به تنوع توپوگرافی از توزیع متفاوت عناصر اقلیمی بخصوص بارش و دما برخوردار است. در راستای شناسایی دقیق خرده نواحی اقلیمی این استان روش های آماری چندمتغیره: تحلیل عاملی و تحلیل خوشه ای، مورد استفاده قرار گرفت. بدین منظور تعداد26 متغیراقلیمی از6 ایستگاه هواشناسی استان انتخاب شدند. سپس برای برطرف کردن کمبود ایستگاه های اقلیمی شاهد، در سراسر پهنه ی استان طی فرایند میانیابیIDW، ماتریس پهنه ای داده ها به ابعاد26×46 (متغیرها×گره گاه ها) بدست آمد، ماتریس اخیر داده های اقلیمی برای سراسر پهنه ی استان را فراهم آورد و بدین ترتیب مبنای ناحیه بندی قرار گرفت. نتایج تحلیل عاملی بروی ماتریس پهنه ای داده ها نشان داد، شکل گیری اقلیم استان متاثر از4 عامل است که به ترتیب اهمیت عبارتنداز: عامل بارشی، عامل آسمان صاف، عامل دمایی و عامل رطوبت. بعد از شناسایی عامل ها، در نهایت با اجرای تحلیل خوشه ایبر روی ماتریس نمرات عاملی وجود4 ناحیه ی اقلیمی متمایز در استان تشخیص داده شد.
    کلیدواژگان: تحلیل خوشه ای، میانیابیIDW، تحلیل عاملی، ناحیه بندی، استان چهارمحال وبختیاری، آب وهوایی
  • نوید ناصحی اسکویی، داود فرسادی زاده صفحه 127
    از روش های تامین نیاز آبی بخش کشاورزی، آب شهری و صنعتی برداشت از مخازن یا کانال های انتقال آب توسط آبگیرهای قائم می باشد. این روش اغلب با پدیده تشکیل جریان های گردابی در دهانه آبگیر مواجه می باشد که باعث ورود هوا و ایجاد جریان های پیچشی در داخل مجرای انتقال می گردد که به دنبال آن مشکلات دیگری نظیر کاهش ظرفیت آبگیری، افزایش احتمال وقوع پدیده خلازایی، ایجاد لرزش و سر و صدا بوقوع می پیوندد. در این تحقیق به بررسی تاثیر ابعاد و موقعیت صفحات مستغرق افقی در کاهش عمق استغراق مورد نیاز برای جلوگیری از تشکیل گرداب با هسته هوا پرداخته شد. ابتدا آزمایشاتی برای تعیین منحنی دبی-استغراق بحرانی آبگیر، بدون نصب صفحات ضدگرداب انجام گردید و یک رابطه بی بعد بر حسب استغراق نسبی و عدد فرود ارائه شد. سپس تاثیر هر صفحه با ابعاد و موقعیت نصب مشخص به ازای پنج دبی مختلف بررسی شد. عملکرد صفحات در کاهش استغراق بحرانی مورد نیاز نسبت به حالت بدون صفحه یا شاهد، برای هر صفحه در ابعاد و موقعیت های مختلف محاسبه شد و بر این اساس بهترین صفحه تعیین گردید. بر اساس نتایج بدست آمده صفحه با ابعاد d2 × d2 در موقعیت نصب d1 و با عملکرد 85 / 29% بهترین گزینه برای کاهش استغراق بحرانی می باشد. درادامه یک رابطه رگرسیونی برای تخمین استغراق نسبی آبگیر دارای صفحات ضدگرداب از روی پارامترهای بی بعد عدد فرود، ابعاد نسبی صفحه و موقعیت نسبی صفحه ارائه شده است.
    کلیدواژگان: گرداب سطحی، استغراق بحرانی، صفحات ضدگرداب، آبگیر قائم
  • حمید جوانی، عبدالمجید لیاقت، علی حسن اقلی، مهدی نادری درباغشاهی صفحه 137
    با افزایش رشد جمعیت جهان و گسترش فعالیت ها در بخش های مختلف، فشار زیادی بر منابع آب وارد شده و باعث افت شدید سطح آب های زیرر زمینی گردیده است. تغذیه مصنوعی آبخوان ها با استفاده از فاضلاب تصفیه شده به عنوان یکی از روش های مهم و کاربردی در استفاده مجدد از فاضلاب، به شمار میآید. به منظور شبیه سازی فیزیکی شرایط حوضچه های تغذیه مصنوعی، از ستون های استوانه ای شکل PVC به قطر 30 سانتی متر و ارتفاع 250 سانتی متر استفاده گردید. ستون ها از خاک لوم شنی پر شد از فاضلاب تصفیه شده شهری منطقه ماهدشت در استان البرز استفاده گردید. راهبردهای استفاده از پوشش ژئوتکستایل و پوشش بقایای مصالح ساختمانی درشت دانه (ضایعات آجر) برروی سطح خاک در کنار خاک بدون پوشش، به منظور کاهش نفوذ آلاینده ها به خاک در شرایط غرقاب دائم مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر فسفر، مواد جامد معلق، pH وEC در پساب ورودی و نمونه های آب خروجی از اعماق یک متری و دومتری ستون ها و همچنین مقادیر pH وEC خاک مورد استفاده در ستون ها در مرحله قبل از انجام آزمایش و پس از آن اندازه گیری گردید. نتایج به دست آمده حاکی از کارایی بالای ستون خاک با پوشش ژئوتکستایل، در حذف مقادیر مواد جامد معلق و فسفر با میانگین 7 / 67 و 9 / 79 درصد می باشد. با توجه به ارزان بودن سهولت تهیه پوشش ژئوتکستایل و مصالح ساختمانی، علاوه بر کاهش انتقال آلاینده ها، امکان تعویض و یا اصلاح این مواد، جهت بهبود وضعیت نفوذ خاک وجود دارد.
    کلیدواژگان: فاضلاب تصفیه شده، انتقال آلاینده ها، ستون خاک، تغذیه مصنوعی
  • سجاد ویسی، محمد امید، علی وطن خواه صفحه 149
    هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر ایجاد موج های سطحی در جریان یکنواخت بر دبی بار بستر رسوبات تجمع یافته در بستر کانال با مقطع اولیه صلب مستطیلی است. پژوهش ها در یک فلوم آزمایشگاهی مستطیلی به طول 10، عرض 0/2 و ارتفاع 0/3 متر انجام شد. آزمایش های این پژوهش برای دو نوع ماسه با قطر متوسط 0/34 و 0/48 میلی متر و چگالی 2/67، پنج تنش برشی متفاوت جریان یکنواخت (آستانه حرکت و مضارب 1/16، 1/25، 1/39، 1/43 برابر آن برای دانه بندی اول، و آستانه حرکت و مضرب ها 1/15، 1/25، 1/33، 1/41 برابر آن برای دانه بندی دوم)، دو ارتفاع موج (1 و 1/6 سانتی متر) و چهار سرعت موج مختلف انجام شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که به طور کلی ایجاد موج ها سبب افزایش دبی رسوب بستر خواهد شد. به ازای سایر پارامتر های آزمایشگاهی ثابت، افزایش هر کدام از پارامترهای عدد استروهال (سرعت نسبی بی بعد)، ارتفاع نسبی موج و تنش برشی جریان یکنواخت، موجب افزایش مقدار دبی رسوب بار بستر خواهد شد. نتایج همچنان نشان داد که در محدوده آزمایش های انجام شده در این پژوهش، ایجاد موج ها در جریان می تواند دبی رسوب بستر را در کانال صلب مستطیلی تا حدود 280% افزایش دهد.
    کلیدواژگان: جریان یکنواخت، تنش برشی بستر، کانال صلب مستطیلی، بار بستر، موج
  • یادداشت های فنی
  • هدی مشکورنیا، محمود شفاعی بجستان صفحه 159
    در این پژوهش به بررسی اثر پارامتر هندسی طول سرریز مستغرق در قوس 90 درجه بر میزان آب شستگی اطراف آن و تغییرات توپوگرافی بستر پرداخته شده است. آزمایش ها در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران اهواز در یک قوس 90 درجه با 2=R/B انجام شد. در این پژوهش با قراردادن 7 سرریز در ساحل خارجی قوس 90 درجه با ارتفاع 5 سانتی متر، زاویه قرارگیری 30 درجه نسبت به خط عمود بر ساحل و با نسبت های 15 /0، 2 /0 و 25 /0 طول مستقیم سرریز به عرض فلوم، که همه براساس معیارهای استاندارد محاسبه شده اند و در شرایط جریان ورودی 137 /0، 192 /0 پایین تر از آستانه حرکت ذرات و شرایط جریان ورودی 247 /0 و 3023 /0 بالاتر از آستانه حرکت ذرات، تغییرات بستر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که کمترین حجم آب شستگی مربوط به سرریزی است که طول مستقیم آن 2 /0 عرض فلوم است.
  • هادی ثانی خانی، محمدرضا نیک پور، داود فرسادی زاده، محمد مهدی معیری صفحه 165
    برآورد دقیق بار معلق رودخانه ها در طراحی و بهره برداری پروژه های آبی مهم است. تخمین میزان رسوبات با روش های مرسوم مانند منحنی سنجه نتایج دقیقی را دربر ندارد. در این پژوهش مدل برنامه ریزی بیان ژن که شکل توسعه یافته برنامه ریزی ژنتیک است، برای تخمین میزان رسوبات معلق به کار گرفته شد. از نتایج حاصل از این مدل با نتایج مدل های فازی- عصبی، شبکه های عصبی و منحنی سنجه مقایسه شد. در این راستا، داده های جریان رودخانه و رسوبات معلق در ایستگاه ونیار واقع بر روی رودخانه آجی چای در استان آذربایجان شرقی استفاده شد. پارامترهای آماری ریشه میانگین مربعات خطا RMSE)) و ضریب تعیین (R2) برای ارزیابی دقت مدل ها استفاده شدند. نتایج حاصله نشان از عملکرد بهتر مدل برنامه ریزی بیان ژن در مقایسه با سایر مدل های مورد استفاده بود. برای داده های دوره آزمون اختلاف نسبی بین RMSE مدل برنامه ریزی بیان ژن با مدل های فازی- عصبی از نوع افراز شبکه، فازی- عصبی از نوع دسته بندی تفریقی، شبکه های عصبی و منحنی سنجه به ترتیب برابر 8، 10، 13 و 21 درصد بود. همچنین به ازای بهترین الگوی مورد استفاده در مدل، مقدار R2 برای مدل برنامه ریزی بیان ژن، فازی- عصبی از نوع افراز شبکه، فازی- عصبی از نوع دسته بندی تفریقی، شبکه های عصبی و منحنی سنجه به ترتیب برابر 93 / 0، 84 / 0، 88 / 0، 86 /0 و 0/81 به دست آمد.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی بیان ژن، شبکه های عصبی، منحنی سنجه، رسوبات معلق، فازی، عصبی
  • مهدی رادفر، علی اکبر شهرباف، روح الله فتاحی، افشین هنربخش صفحه 169
    یکی از روش های برآورد سیلاب طرح در حوضه های دارای کمبود آمار، استفاده از روش های تحلیل فراوانی منطقه ای است. در این پژوهش، تحلیل فراوانی منطقه ای سیلاب در حوضه آبخیز کارون بزرگ با استفاده از تحلیل خوشه ایانجام شده است. ابتدا ایستگاه های منطقه بررسی و تعداد 44 ایستگاه که آمار مناسبی داشتند، انتخاب شد و سپس براساس مشخصات فیزیوگرافی حوضه به 3 منطقه تقسیم و با استفاده از معیار همگنی هاسکینگ و والیس و حذف و جابجایی ایستگاه ها در نهایت حوضه به چهار منطقه همگن تقسیم بندی شد. برای تشخیص بهترین تابع توزیع منطقه ای از کردار نسبت گشتاورهای خطی و آزمون نکویی برازش هاسکینگ و والیس استفاده شد. سپس پارامترهای توابع توزیع با استفاده از روش گشتاورهای وزنی برآورد شد. بدین ترتیب برای مناطق بدون آمار با محاسبه دبی میانگین حوضه می توان حداکثر دبی سیلاب با دوره بازگشت دلخواه را تعیین کرد. بنابراین کلیه نقاط بدون آمار که از نظر طراحی تاسیسات آبی و محاسبه بیلان آبی در کشاورزی نیاز به آمار دارند، تحت سیطره اطلاعات منطقه ای قرار می گیرد.
  • حمزه دوکوهکی، مهدی قیصری، سید فرهاد موسوی صفحه 175
    استفاده گسترده و مفید از مدل های گیاهی، مستلزم شناخت رفتار آن ها در پاسخ به خطاهای پارامترهای ورودی است. هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی حساسیت در شبیه سازی محصول ذرت علوفه ای با مدل CERES – Maize نسبت به پارامترهای فیزیکی خاک تحت دو سطح کود نیتروژنه است. در این مطالعه با استفاده از داده های یکسال کشت ذرت در منطقه ورامین، حساسیت مدل نسبت به پارامترهای رطوبت ظرفیت زراعی FC))، رطوبت اشباع SAT))، شماره منحنی (CN)، ضریب زهکشی DR)) و ضریب بازتابش (ALB) برای دو سطح صفر و 150 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژنه بررسی شد. برای تعیین تابع پاسخ مدل به تغییرات پارامترهای ورودی، مدل 80 بار اجرا شد و پس از جمع آوری نتایج به کمک برنامه نوشته شده در محیط نرم افزار متلب، حساسیت نرمال شده هر پارامتر به دست آمد. نتایج نشان داد که مدل، بیشترین حساسیت را در شبیه سازی محصول در هر دو تیمار به پارامتر FC از خود نشان می دهد، اما پاسخ مدل به تغییرات پارامترهای ورودی به شدت تحت تاثیر میزان کود مصرفی قرار دارد. با استفاده از مقادیر حساسیت نسبی محاسبه شده، رابطه بین مقدار خطای محتمل در شبیه سازی محصول و میزان خطا در تخمین داده های ورودی برای هر دو تیمار ارائه شد.
    کلیدواژگان: مدل گیاهی، تحلیل حساسیت، ذرت، DSSAT
|
  • Page 1
    Area-Reduction method is one of the experimental methods to determine sediment distribution in dam reservoirs. In this method reservoir on the base of geometrically are divided into four types, and sediment distribution in each reservoir type are on the base of the parameter that is given in each reservoir type. Results and researches were shown that in many cases; determining the type of reservoir with the Borland and Miller method didn’t lead to high accuracy. So, determining the optimized coefficient for Area-Reduction method can increase accuracy of sediment distribution prediction in this method. In this study initially a computer model based on Area-Reduction method was provided by using MATLAB software, then optimize model was prepared by using Ant Colony algorithm and this two models were combined. Best coefficients of Area-Reduction method for Karaj Dam were achieved by using this model. Results were shown that there was a significant increase in accuracy of sediment prediction using optimal parameters. Using the optimal parameters, values of objective function reduced up to 68.41%.
    Keywords: Karaj dam, Area, Reduction empirical method, Calibration, Ant colony algorithm
  • Page 11
    Design of a minimum cost canal section involves minimization of the sum of costs per unit length of the canal, subject to uniform flow condition. These costs are included with costs related to covering every meter of channel length, the cost per cubic meter earthworks and costs associated with water loss (including seepage and evaporation losses) as the objective function is considered in this study. Seepage and evaporation are forms of water loss in an irrigation canal, while the seepage loss depends on the canal geometry and evaporation loss is proportional to the area of free surface. In this study, the main constraint equation is Manning’s Formula. In addition, the minimum permissible velocity and Froud’s number are used for optimizing design canal as subsidiary constraints. In this study the Optimization algorithm based on directly search is used and a computer program in MATLAB was developed to solve the above mentioned equations. Feasibility simplex and optimal design to minimize costs of per unit of length of canal is improving with obtained non-dimension carves from results. Studies comparing results with other researchers, can be seen the effect of further constraints and earthworks and cover costs related to the final dimensions of the channel.
    Keywords: Concrete canal, Cost function, Manning's equation, Water loss, Optimization
  • Page 23
    Cylindrical weirs are a kind of flow measurement structures in open channels whose crest length is affected by the channel cross section and economical expenses. The current experimental research investigates the effect of side contracting on flow characteristics such as discharge coefficient of cylindrical weirs. The experiments were done on a laboratory flume with dimensions of 7500*300*460 mm, using various diameters of cylindrical weir models in the range of 75≤P≤160 mm, contraction ratios of 0.2≤b/B≤1, and various combinations of discharge and flow depth for free flow. The results show that an increase in the ratio of upstream water depth to the weir height (H/P), leads to an increase in the discharge coefficient for all weirs, but when b/B decreases, the gradient of Cd vs. H/P diagram, will decrease too. On the other hand, for any given P and H, the discharge coefficient will increase by increasing the b/B ratio. The contraction coefficient (Cc) for such weirs, determined by using weir theory and experimental data, varies in the range of 0.71 to 0.98 for 1.2≤H/P≤2.4. These results also show when H/P increases, Cc will increase for all weirs too. Besides, for any given H/P ratio, the flow contraction coefficient over the weir crest will decrease with a decrease in the b/B ratio.
    Keywords: discharge coefficient., cylindrical weir, contraction coefficient, side contraction
  • Page 33
    Cylindrical weirs- gates are one of the combined structures types which have advantages such as lower cost, simple design, easy construction and the high discharge coefficient. In current study, the cylindrical weir- gate location in perpendicular orientation to flow direction on discharge coefficient have been investigated experimentally. The experiments were conducted in a flume with the length of 7.5 m and width of 40 cm, using the cylindrical models were made up of plastic pipes with diameters of 50, 75, 110 and 125 mm. Experiments were conducted with different gate opening heights from 0 to 60 mm (reaching to the cylindrical gate by considering the available diameter and discharge). The results show that the maximum and minimum discharge coefficient has been observed respectively, in the cylindrical weir and cylindrical gate. Moreover, by converting the structure from cylindrical weir- gate to cylindrical gate, the curves depicted amount of Cds against the ratio of upstream flow depth to cylinder diameter (yup/D) and the ratio of difference between upstream and downstream flow depth to cylinder diameter ((yup-yd)/D) have reduced suddenly, which this progress was due to decreasing the amount of back water and remarkable decreasing in upstream depth. Furthermore, increasing in amount of cylindrical structure diameter leads to discharge coefficient amount decrease. The best correlated relations for quantifying the behavior of discharge coefficient Cd, were proposed.
    Keywords: simultaneous flow, cylindrical gate, cylindrical weir, Cylindrical weir, gate, discharge coefficient
  • Page 43
    In this study, the combined effects of berth and draft of Pontoon-type floating breakwater on the variation of wave transmission coefficient is examined. To find the width and draft of both floating breakwater on the wave transmission coefficient, three draft 0.8, 1 and 1.2 meters wide and five 2.4, 4.8, 7.2, 9.6 and 12 m were examined. Average for periods of 2, 2.5, 3, 3.5 and 4 seconds, and the range of 0.2 to 1.2 m wave height analysis was performed. According to analysis done by the software ANSYS AQWA and the results showed that the coefficient of wave transmission by increasing the width and draft breakwater float dramatically reduced So that the wave transmission coefficient for breakwater width 2.4 m, draft 0.8, from 0.88 to 0.34 breakwater width is 12 meters and draft 1.2.
    Keywords: wave transmission coefficient, structure parameters, pontoon type floating breakwaters, ANSYS AQWA
  • Page 51
    The paper describes the evolution of local scour hole downstream of an adverse stilling basin. The research was conducted using a wide range of Froude number, sediment size, tailwater depth, length and slope of stilling basin. The maximum depth of scour and its distance from the stilling basin attained 87.5% in the first 24 hours and 86.3% when the experiment was continued for 54 hours. A power equation was adopted describe the characteristic dimensions of scour hole, time scale as well as geometry of stilling basin and sluice gate. The results showed a certain similarity among the scour profiles developed at different times. However, the shape of the holes was influenced with the change in length and slope of stilling basin. As the slope of stilling basin increased by 15%, the volume of sediment removed from the unit width of the hole, was increased by 30%.
    Keywords: Adverse stilling basin, Sluice gate, Scour profile, Hydraulic jump., Temporal dependence
  • Page 63
    This paper investigates the effects of roughness on flood plain on hydraulic overbank flow in a compound channels with non-prismatic floodplains. Experiments are done using three divergence angles and three-roughness size on the floodplain. The velocity was measured using a three dimensional acoustic Doppler velocimeter and directional current meter in a lattice along the divergence channel in three portions of the flume (entrance, middle and end of the divergence) with different depth ratio. Using the experimental data, the values of the shear stress, depth–averaged velocity, local and zonal roughness coefficients, turbulence parameters and divided discharge between main channel and floodplain were evaluated. The results show that: With increasing the floodplains roughness, in non-prismatic section, the ratio of the velocity at floodplain on main channel decreased about 31% and turbulence flow increased about 25%. Also under these conditions, the shear stress at interface zone was increased from 26% to 48. As well as with increasing depth ratio, the above mentioned values are markedly reduced.
    Keywords: Angle of divergence, Non, prismatic compound channel, Roughness ratio, Bed shear stress
  • Page 79
    The aim of this research was to apply a two-dimensional depth-averaged hydrodynamic model capability to predict and investigate flow field, sediment transport and bank erosion in a natural meandering river. Study area is a meander of Karun River with the length of approximately 5 km between Ahvaz and Farsiat hydrometric stations. Bank protection of the so¬-called meander is so important because the Khuzestan Water and Energy company structures and agricultural farms are located in the vicinity. Mesh generation was performed by CCHE-MESH model. The validated CCHE2D model was applied for flow and sediment simulation in a 20 years period of time. Results showed the meander thalweg was decreased between 4 to 8 m and 5.7 m in average (in compare with initial bed level) and secondary flow caused a higher decrease in outer bank elevation. Spur dike structure was designed in the CCHE-2D model because of its capability to river bank protection. After 20 years of simulation, dikes caused to increase the elevation of outer bank between 1 to 9 m and 4.7 m in average (in compare with 20 years of simulation without dikes), But in some sections thalweg became approximately 4m deeper.
    Keywords: Spur Dike, Meander, Karun River, Numerical Modeling
  • Page 91
    Side weirs are structures that are installed along a channel and when the height of water is exceeding the crest, extra flow inters to the subsidiary channel. In this research, experimental and numerical investigation for solving the differential equation of water surface profile over trapezoidal broad-crested side weir in rectangular channels is reported. Also, the water surface profiles for different width, height and side slope of the weir were measured and compared to those of the Haar wavelet method. The Lowest error percentage in calculating y1 (maximum error) was observed in the side slop of side weir 1.5, width 8 and height 10 centimeter. When height and side slope of side weir were increased, the error of estimation was decreased. Haar wavelet method is also compared with Runge-Kutta Method. The correlation coefficient of Haar wavelet method and experimental data was more than 0.979. Haar wavelet method has higher correlation coefficient than Runge-Kutta method. Also, the results show that the Haar wavelet method can estimate the water depths better than Runge-Kutta method.
    Keywords: Wavelet transform, Haar wavelet, Water surface profile., Runge, Kutta method, Broad, crested side weir
  • Page 101
    In this study, water resources Decision Support System (DSS), estimates quantitative indicators based on environmental, social and economical criteria under climate scenarios in the Aras river basin. The DSS, analysis the effects of management alternatives on Balance of supply and demand with simulated the water allocation between agricultural, domestic, and industrial demands. The Mike Basin water allocation model linked to Excel spreadsheet to evaluate the performance of 9 proposed indicators of management options and Multi Criteria Decision Making analysis 'TOPSIS' is used to determine the best management options. The results have indicated that the option of 'Reduce losses and Increase efficiency' in the optimistic scenario and the option of 'Reduce losses and Reduce cultivated area' in the pessimistic and business as usual scenarios are in the first ranking. The individually alternatives of 'Dont water transfer to Urmia Lake basin' and 'Decrease cultivated area ' are in the last ranking.
    Keywords: TOPSIS, Decision Support System (DSS), Multi Criteria Decision Making (MCDM), Mike Basin
  • Page 121
    Natural characteristics, especially the climate of each area plays a major role in planning and preparation. Charmahale Bakhtiary is a province that located in the west mountainous area of Iran. Due to topography diversities, this region has a different distribution of climate elements (especially, rainfall and temperature). In order to detect sub-climatic regions, statistical methods such as factor analysis and cluster analysis were used. The climatic parameters were obtained from 6 meteorological stations in the province and to overcome the lack of climate control stations throughout the area Interpolation technique (IDW) was used. Then data matrix with dimensions of 26 × 46 (variables× stations) was produced and based in factor analysis. The results showed, four major factors which affect the climate of province in order of importance are: the precipitation, the clear sky, the temperature and the humidity. Finally, cluster analysis on the matrix of factor scores recognized the four climate zones.
    Keywords: IDW interpolation, Factor analysis, Cluster analysis, regionalization, Charmahale Bakhtiary province, climatic
  • Page 127
    Agricultural, urban and industrial zones demand for water can be supplied by withdrawing water through reservoirs or conveying channels using vertical intakes. This method usually faces with some problems such as vortex flow formation in inlet. This causes entrainment of air and swirling flow into the intake, which followed by some other difficulties such as reduction of intake capacity and stimulation of vibrations and cavitation inception. In this study, the effect of dimensions, position and type of the horizontal stationary rafts on required submergence to suppress surface vortex (with air core) were examined experimentally. First some tests were carried out to determine discharge-critical submergence relation for a condition in which no anti-vortex device is used. Then, a dimensionless equation was fitted between relative submergence and intake Froude number. After that, the effect of each raft with a specified dimension and position were examined for five different flow rates. The performance of rafts to reduce required submergence is calculated for each setup. Based on the results, the 2d×2d raft at the position of 1d has the best performance of 29.85%. Finally, a regression equation is fitted to predict relative submergence in the presence of anti-vortex rafts, with respect to dimensionless parameters of Froude number, relative plate dimensions and relative installation position.
    Keywords: Critical submergence, Stationary rafts, Surface vortex, Vertical intake
  • Page 137
    Growth population and the expansion of activities in different sectors have forced water resources and caused a sharp drop in groundwater levels. Artificial recharge of aquifers by wastewater is one of the most important methods for reusing wastewater. In order to simulate the physical conditions of artificial recharge basin, three cylindrical PVC columns with 30 cm in diameter and 250 cm in height were used. The columns were filled with sandy loam soils and municipal wastewater of Mahdasht in Alborz Province was applied into the columns. Different covering materials such as; geotextile and constructed coarse materials were applied on the top of soil surface to evaluate the performance of those materials in terms of infiltration during permanently pounded condition. Values of EC, pH, suspended solids and phosphate in inflow and outflow of the column were measured. The obtained results indicated a high efficiency for the soil columns covered with geotextile, which reduced suspended solids and phosphorus by 67.7 and 79.9 percent, respectively. The proposed materials can be changed or modified due to their low cost and ease application.
    Keywords: artificial recharge, Treated wastewater, transfer of pollutants, soil columns
  • Page 149
    The goal of this paper is, study the effects of creating the surface waves in a uniform flow on bed load transport rate of deposited sediment in a Primal rigid rectangular channel. Experiments were carried out in a rectangular flume of 10m length, 0.2m width and 0.3m height, for two gradations of sediments with median diameters of 0.34 and 0.48 mm and specific weight of 2.67, and for five bed shear stresses (initiation of motion and multiplies of 1.16,1.25,1.39 and 1.43 of it for median diameter of 0.34 mm and initiation of motion and multiplies of 1.15,1.25,1.33 and 1.41 of it for median diameter of 0.48 mm) and two wave heights (1 and 1.6 cm) with four wave speeds. The results showed that creating surface waves increases the bed load transport rate. Furthermore, the bed load transport rate increases with Strouhal number, dimensionless wave height and bed shear stress. It can be concluded that creating artificial waves can increase the bed load transport rate in a rigid rectangular channel up to 280% compared to the no wave conditions.
    Keywords: Bed load transport rate, Uniform flow, Rigid rectangular channel, Wave, Bed shear stress
  • Page 165
    Accurate estimation of suspended sediment in rivers is very important for design and operation of water resources projects. Sediment estimation by conventional methods like rating curves are not able to provide correct results. In this paper, gene expression programming (GEP) model which is an extension to genetic programming (GP) technique, for suspended sediment estimation is applied. The GEP results are compared with those of the adaptive neuro-fuzzy, neural networks and rating curve models. In this regard, the streamflow and suspended sediment data from Vanyar station that located on Aji-chay river in East- Azarbaijan are used. The root mean square errors (RMSE) and determination coefficient (R2) statistics are used for evaluating the accuracy of the models. The results show that the GEP model is the best among other models in estimating suspended sediment. The relative RMSE difference for test period between GEP and ANFIS-Grid Partitioning, ANFIS-Sub Clustering, ANN and rating curves methods was 8, 10, 13 and 21 percent respectively. The R2 values for GEP and ANFIS-Grid Partitioning, ANFIS-Sub Clustering, ANN and rating curves methods was 0.93, 0.84, 0.88, 0.86 and 0.81 respectivelyAccurate estimation of suspended sediment in rivers is very important for design and operation of water resources projects. Sediment estimation by conventional methods like rating curves are not able to provide correct results. In this paper, gene expression programming (GEP) model which is an extension to genetic programming (GP) technique, for suspended sediment estimation is applied. The GEP results are compared with those of the adaptive neuro-fuzzy, neural networks and rating curve models. In this regard, the streamflow and suspended sediment data from Vanyar station that located on Aji-chay river in East- Azarbaijan are used. The root mean square errors (RMSE) and determination coefficient (R2) statistics are used for evaluating the accuracy of the models. The results show that the GEP model is the best among other models in estimating suspended sediment. The relative RMSE difference for test period between GEP and ANFIS-Grid Partitioning, ANFIS-Sub Clustering, ANN and rating curves methods was 8, 10, 13 and 21 percent respectively. The R2 values for GEP and ANFIS-Grid Partitioning, ANFIS-Sub Clustering, ANN and rating curves methods was 0.93, 0.84, 0.88, 0.86 and 0.81 respectivelyAccurate estimation of suspended sediment in rivers is very important for design and operation of water resources projects. Sediment estimation by conventional methods like rating curves are not able to provide correct results. In this paper, gene expression programming (GEP) model which is an extension to genetic programming (GP) technique, for suspended sediment estimation is applied. The GEP results are compared with those of the adaptive neuro-fuzzy, neural networks and rating curve models. In this regard, the streamflow and suspended sediment data from Vanyar station that located on Aji-chay river in East- Azarbaijan are used. The root mean square errors (RMSE) and determination coefficient (R2) statistics are used for evaluating the accuracy of the models. The results show that the GEP model is the best among other models in estimating suspended sediment. The relative RMSE difference for test period between GEP and ANFIS-Grid Partitioning, ANFIS-Sub Clustering, ANN and rating Accurate estimation of suspended sediment in rivers is very important for design and operation of water resources projects. Sediment estimation by conventional methods like rating curves are not able to provide correct results. In this paper, gene expression programming (GEP) model which is an extension to genetic programming (GP) technique, for suspended sediment estimation is applied. The GEP results are compared with those of the adaptive neuro-fuzzy, neural networks and rating curve models. In this regard, the streamflow and suspended sediment data from Vanyar station that located on Aji-chay river in East- Azarbaijan are used. The root mean square errors (RMSE) and determination coefficient (R2) statistics are used for evaluating the accuracy of the models. The results show that the GEP model is the best among other models in estimating suspended sediment. The relative RMSE difference for test period between GEP and ANFIS-Grid Partitioning, ANFIS-Sub Clustering, ANN and rating curves methods was 8, 10, 13 and 21 percent respectively. The R2 values for GEP and ANFIS-Grid Partitioning, ANFIS-Sub Clustering, ANN and rating curves methods was 0.93, 0.84, 0.88, 0.86 and 0.81 respectivelyAccurate estimation of suspended sediment in rivers is very important for design and operation of water resources projects. Sediment estimation by conventional methods like rating curves are not able to provide correct results. In this paper, gene expression programming (GEP) model which is an extension to genetic programming (GP) technique, for suspended sediment estimation is applied. The GEP results are compared with those of the adaptive neuro-fuzzy, neural networks and rating curve models. In this regard, the streamflow and suspended sediment data from Vanyar station that located on Aji-chay river in East- Azarbaijan are used. The root mean square errors (RMSE) and determination coefficient (R2) statistics are used for evaluating the accuracy of the models. The results show that the GEP model is the best among other models in estimating suspended sediment. The relative RMSE difference for test period between GEP and ANFIS-Grid Partitioning, ANFIS-Sub Clustering, ANN and rating curves methods was 8, 10, 13 and 21 percent respectively. The R2 values for GEP and ANFIS-Grid Partitioning, ANFIS-Sub Clustering, ANN and rating curves methods was 0.93, 0.84, 0.88, 0.86 and 0.81 respectively.
    Keywords: Neuro, Fuzzy, Suspended sediment, Neural networks, Rating curve., Gene expression programming
  • Page 169
    Regional flood frequency analysis is one of the most important methods for estimating flood in poorly gauged or ungauged catchments. In this study, a regional flood frequency analysis has been carried out, using cluster analysis approach in Great Karun watershed. After considering the stations in the area, 44 stations which had good data were selected. The watershed was firstly divided into 3 regions based on the physiographic characteristics and then by using the Hosking & Wallis homogeneity criterion and removing or displacing the stations, the watershed was finally divided into 4 homogeneous regions. In order to find the most suitable regional distributions for homogeneous regions, L-moment ratio diagram and Hosking & Wallis goodness of fit test has been used. The distribution parameters were estimated using the method of probability weighted moments (PWMs). Therefore, by calculating the average discharge, the maximum flood discharge for a given return period can be estimated for ungauged area. By applying this method, the regional flood frequency estimation will be possible for every zone, even ungauged area of the great Karun watershed.
    Keywords: L, moments, Regional flood frequency analysis., Homogeneous, regions
  • Page 175
    Useful and extensive use of crop models depends on understanding their behavior in response to probable errors in input parameters. The aim of this study was to assess the sensitivity of the simulated sillage-corn yield by the most commonly used crop model، CERES – Maize، to physical soil parameters under two nitrogen fertilizer levels. In this study، by using one year field data of sillage corn in Varamin، the model-output sensitivity to field capacity، saturated water content، curve number، root growth factor، drainage coefficient and albedo was analyzed for two N-fertilizer levels (0 and 150 kg N/ha). To determine the response of model to changes of input parameters، model was run 80 times. After collecting data، the normalized sensitivity of each parameter was calculated using the program written in MATLAB environment. The results showed that the highest model sensitivity in the simulation of the yield in both treatments was shown to field capacity. But the response of the model to changes in input parameters was strongly influenced by the amount of fertilizer. Finally، by using the calculated relative sensitivity values، the relationship between probable error in estimating yield for both fertilizer treatments and error in estimation input data was presented. Useful and extensive use of crop models depends on understanding their behavior in response to probable errors in input parameters. The aim of this study was to assess the sensitivity of the simulated sillage-corn yield by the most commonly used crop model، CERES – Maize، to physical soil parameters under two nitrogen fertilizer levels. In this study، by using one year field data of sillage corn in Varamin، the model-output sensitivity to field capacity، saturated water content، curve number، root growth factor، drainage coefficient and albedo was analyzed for two N-fertilizer levels (0 and 150 kg N/ha). To determine the response of model to changes of input parameters، model was run 80 times. After collecting data، the normalized sensitivity of each parameter was calculated using the program written in MATLAB environment. The results showed that the highest model sensitivity in the simulation of the yield in both treatments was shown to field capacity. But the response of the model to changes in input parameters was strongly influenced by the amount of fertilizer. Finally، by using the calculated relative sensitivity values، the relationship between probable error in estimating yield for both fertilizer treatments and error in estimation input data was presented. Useful and extensive use of crop models depends on understanding their behavior in response to probable errors in input parameters. The aim of this study was to assess the sensitivity of the simulated sillage-corn yield by the most commonly used crop model، CERES – Maize، to physical soil parameters under two nitrogen fertilizer levels. In this study، by using one year field data of sillage corn in Varamin، the model-output sensitivity to field capacity، saturated water content، curve number، root growth factor، drainage coefficient and albedo was analyzed for two N-fertilizer levels (0 and 150 kg N/ha). To determine the response of model to changes of input parameters، model was run 80 times. After collecting data، the normalized sensitivity of each parameter was calculated using the program written in MATLAB environment. The results showed that the highest model sensitivity in the simulation of the yield in both treatments was shown to field capacity. But the response of the model to changes in input parameters was strongly influenced by the amount of fertilizer. Finally، by using the calculated relative sensitivity values، the relationship between probable error in estimating yield for both fertilizer treatments and error in estimation input data was presented. Useful and extensive use of crop models depends on understanding their behavior in response to probable errors in input parameters. The aim of this study was to assess the sensitivity of the simulated sillage-corn yield by the most commonly used crop model، CERES – Maize، to physical soil parameters under two nitrogen fertilizer levels. In this study، by using one year field data of sillage corn in Varamin، the model-output sensitivity to field capacity، saturated water content، curve number، root growth factor، drainage coefficient and albedo was analyzed for two N-fertilizer levels (0 and 150 kg N/ha). To determine the response of model to changes of input parameters، model was run 80 times. After collecting data، the normalized sensitivity of each parameter was calculated using the program written in MATLAB environment. The results showed that the highest model sensitivity in the simulation of the yield in both treatments was shown to field capacity. But the response of the model to changes in input parameters was strongly influenced by the amount of fertilizer. Finally، by using the calculated relative sensitivity values، the relationship between probable error in estimating yield for both fertilizer treatments and error in estimation input data was presented.
    Keywords: Crop model, Sensitivity analysis, Corn, DSSAT