Search

سابقه و هدف: دریچه کشتیرانی از نوع مایتر در مسیر رودخانه و شرایط عبور جریان از دریچه در حال حرکت (باز و بسته شدن دریچه) پیچیدگی خاصی دارد که بررسی تاثیر آن بر آبشستگی بستر پایین دست دریچه را ضروری می نماید. تحقیق حاضر بر روی دریچه مایتر (در حالت بازشدگی تک دریچه) انجام شده و به بررسی آزمایشگاهی تاثیر سرعت بازشدگی تک دریچه مایتر بر حجم و عمق آبشستگی بستر رودخانه (مطالعه موردی؛ دریچه کشتیرانی بهمنشیر) پرداخته است.تیموتی لاود (2012) با استفاده از مدل فیزیکی اقدام به بررسی وضعیت آبشستگی در بالادست سد شماره 24 رودخانه می سی سی پی نمود. نتایج تحقیق نشان داد که حفره های متعددی تشکیل شده که عمیق ترین آن حدود 22/1 متر عمق دارد. مواد و روشها: براساس امکانات و شرایط آزمایشگاهی و اصل تشابه سازی، اقدام به ساخت یک مدل فیزیکی با مقیاس 1:20 (LR=20) شد. مدل‌ فیزیکی دریچه مایتر در داخل یک فلوم مستطیلی به طول 6 متر، عرض 30/1 متر و عمق 5/0 متر قرار داده شد. عمق رسوبات از محل دریچه تا انتها (بطول 3 متر) به عمق 20 سانتیمتر بود و در بالادست دریچه مایتر هیچگونه رسوباتی در نظر گرفته نشد. ذرات رسوبی از محل رودخانه بهمنشیر تامین شد که قطر متوسط (D50) آنها توسط آزمایشگاه ژئوتکنیک و برابر 25/0 میلیمتر (D50=0.25 mm) تعیین گردید؛ جنس ذرات رسوبی از نوع ماسه بود. جریان به آرامی و با دبی کم وارد کانال شده و بار هیدرولیکی مورد نظر در دو طرف دریچه (بالادست و پایین دست دریچه) تنظیم و کنترل می گردید و در نهایت جریان پس از عبور از دریچه و محدوده قفل آبی از طریق کانال پائین دست وارد مخزن پمپاژ شده و دوباره به چرخه باز می گشت. دریچه مایتر با عبور نسبت های دبی مختلف و نیز سرعت های بازشدگی مختلف در شرایطی که یک دریچه آن باز شد مورد آزمایش قرار گرفت و پس از پایان آزمایش با استفاده از متر لیزری اقدام به قرائت داده های رقوم بستر فلوم (فرسایش و رسوبگذاری) گردید که مقادیر آن بصورت حجمی و ارتفاعی محاسبه شد. یافته ها: با توجه به نتایج حاصل از آنالیز ابعادی به روش باکینگهام، آزمایشات متعددی برای تعیین تاثیر پارامترهایی همچون نسبت سرعت بازشدگی دریچه (نسبت سرعت بازشدگی مدل نسبت به پروتوتایپ) (2 ، 4/2 و 3) و نسبت دبی های مختلف جریان (نسبت دبی جریان به دبی حداکثر مدل) (5/0، 75/0 و 1) و نسبت اختلاف بار هیدرولیکی قبل و بعد از دریچه بر حجم و عمق آبشستگی در طول فلوم انجام گردید که نتایج تحقیق در قالب رسم نمودارهای حجم آبشستگی در مقابل نسبت دبی جریان و نسبت سرعت بازشدگی ارائه شد.نتیجه گیری: نتایج بررسی تاثیر نسبت سرعت بازشدگی دریچه مایتر بر حجم و عمق آبشستگی نشان داد بطور کلی با افزایش سرعت باز شدگی دریچه حجم آبشستگی افزایش و عمق آن کاهش یافت که به دلیل تمرکز جریان به مدت زمان بیشتر در حالت سرعت کمتر باز شدگی بود و باعث فرسایش عمقی بیشتر نسبت به حالت بازنمودن دریچه با سرعت بیشتر شد. نتایج نشان داد با افزایش سرعت باز شدگی دریچه حجم فرسایش تا 3/17 درصد افزایش یافت همچنین با افزایش سرعت بازشدگی دریچه عمق فرسایش تا 23 درصد کاهش نشان داد. لازم به ذکر است با افزایش دبی هم عمق و هم حجم چاله فرسایش افزایش یافت عمق فرسایش تا 18 درصد و حجم چاله تا 17 درصد افزایش نشان داد. در خصوص بار هیدرولیکی نیز نتایج نشان داد با افزایش بار هیدرولیکی عمق فرسایش تا 42 درصد افزایش و حجم آبشستگی نیز تا 85 درصد افزایش یافت.

چکیده سابقه و هدف: سرریز‌ها مهم‌ترین قسمت سازه‌های هیدرولیکی ‌می‌باشند که جهت اندازه‌گیری جریان، کنترل سیلاب در مخازن و کنترل سطح آب در کانال‌های باز مورد استفاده قرار می‌گیرند. استفاده از گزینه‌های جایگزین مانند سرریز‌های گابیونی به دلیل سازگاری با طبیعت و نیازهای اکولوژیکی ترجیح داده می‌شوند. در این سرریز‌ها مواد فیزیکی و شیمیایی مانند رسوبات ریزدانه و مواد معلق آلی امکان عبور از منافذ به پایین‌دست را دارند و رسوب-گذاری پشت سازه را کاهش می‌دهد. همچنین آشفتگی جریان درون منافذ امکان افزایش هوادهی جریان و منجر به پالایش آب رودخانه می شود. یکی از عمده‌‌ترین مشکلات سازه‌‌هایی از قبیل سرریزها، دریچه‌‌ها و حوضچه‌‌های آرامش که در بالادست بسترهای فرسایش‌‌پذیر قرار دارند، آبشستگی در مجاورت سازه است که علاوه‌برتأثیر مستقیم بر پایداری سازه، ممکن است باعث تغییر مشخصات جریان و درنتیجه تغییر در پارامترهای طراحی سازه شود. هدف از این پژوهش بررسی پروفیل‌های جریان عبوری از سرریز گابیونی Vشکل با زوایای مختلف رأس و آبشستگی پایین دست آنها می‌باشد. مواد و روش‌‌ها: آزمایش‌های این پژوهش روی مدل فیزیکی سرریز گابیونی با 4 زاویه رأس، 3 دانه‌بندی مصالح درون بدنه سرریز و 2 موقعیت قرار‌گیری رأس سرریز در بالادست جریان و پایین دست جریان و 4 دبی انجام شد. همچنین آزمایش‌های آبشستگی در 3 زاویه رأس سرریز، 2 دانه بندی مصالح بدنه و 2 حالت قرار‌گیری رأس در بالادست و پایین‌دست جریان و 3 دبی با بستر فرسایش پذیر در کانالی به‌طول 12 متر، عرض و ارتفاع 6/0 متر مورد بررسی قرار گرفت.یافته‌‌ها: نتایج نشان داد با کاهش اندازه مصالح بدنه سرریز ، تراز آب بالادست افزایش و حداکثر عمق آبشستگی نیز افزایش می‌یابد. همچنین با کاهش زاویه رأس به دلیل افزایش طول سرریز تراز آب بالادست کاهش می‌یابد و عمق آبشستگی در زاویه رأس 120درجه بیشتر از زاویه 150 درجه و بیشتر از زاویه 180 درجه می باشد. الگوی آبشستگی با موقعیت قرارگیری رأس سرریز تغییر می‌کند. در صورتی‌که رأس سرریز در بالادست باشد یک حفره آبشستگی در وسط کانال و چنانچه رأس در پایین‌دست باشد 2 حفره آبشستگی در طرفین ایجاد می‌گردد.نتیجه‌گیری: بسته به هدف استفاده از سرریز هر یک از حالت‌های قرارگیری رأس‌ سرریز گابیونی می تواند مؤثر باشد. در صورتی‌که هدف تأمین آب و افزایش تراز آب باشد سرریز با دانه‌بندی‌ ریز مفید‌تر و اگر هدف کنترل انرژی جریان باشد دانه‌بندی درشت‌تر مفید است. استفاده از سرریز Vشکل در کنترل فرسایش در کناره‌ها می‌تواند مفید باشد. استفاده از سرریزهای V شکل به دلیل داشتن طول بیشتر نرخ تغییرات تراز آب را با دبی کاهش می‌دهد.

سابقه و هدف: تخمین بار رسوبی در رودخانه بمنظور طراحی سازه‌های تقاطعی و حفاظت و احیای رودخانه از اهمیت فراوانی برخوردار است. حمل بار بستر در مسیرهای آبرفتی بطور وسیعی مورد مطالعه قرار گرفته و معادلات متفاوتی بر اساس اطلاعات آزمایشگاهی یا صحرایی ارائه شده است. برآورد نرخ حمل بار بستر با استفاده از معادلات مختلف نتایج متفاوتی می دهند که همیشه قابل اعتماد نیستند. با توجه به پیچیدگی اندرکنش رفتار رسوب و جریان، هنوز نسبت ناجوریِ بالایی بین مقادیر پیش‏بینی شده و مقادیر اندازه‏گیری شده وجود دارد. لذا بایستی در هر رودخانه با توجه به شرایط هیدرولیک و هندسی آن، بهترین رابطه که از دقت بالاتری جهت تخمین بار بستر برخوردار است، انتخاب شود. برای دستیابی به رابطه ای که میزان برآورد بهتری ارایه دهد، باید شرایط منطقه مورد مطالعه را با شرایط و فرضیاتی که هر یک از روابط در آن شکل گرفته اند، به دقت مقایسه و بررسی کرد تا بتوان به جواب مناسب تر و منطقی تری که به واقعیت نزدیک باشد، دست یافت. بنابراین دستیابی به شیوه های نوین و خلاقانه که بتواند ضمن افزایش سرعت و دقت در محاسبات، روش های مختلف برآورد بار رسوبی را در رودخانه ها مورد ارزیابی قرار دهد دارای اهمیت بسیار زیادی است. با توجه به روش های مختلف برآورد بار رسوبی در رودخانه ها و همچنین حجم بالای محاسبات آن ها، نیاز به یک نرم افزار جامع محاسباتی برای افزایش دقت و سرعت و همچنین برای مقایسه ی نتایج مختلف بدست آمده از این روش ها در این زمینه احساس می شود.مواد و روش‌ها: با توجه به اینکه هنوز نرم افزاری که بتواند اکثر معادلات موجود را برای محاسبه بار رسوبی در رودخانه بکار گرفته و از بین آنها بهترین معادله را ارایه کند، وجود ندارد، در این تحقیق با توسعه یک نرم افزار کاربر پسند به نام Sediment Transport Estimator(STE) که به زبان برنامه نویسی VB.NET و در محیط ویندوز طراحی شده است، توانایی رابطه‌های موجود در برآورد بار بستر رودخانه‌ بابل رود استان مازندران در 3 بازه با نام های انارستان، درون کلاً غربی و کلاریکلا و در 13 مقطع که در آنها بار بستر اندازه‌گیری می‌شود، مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توسعه این نرم افزار همزمان می‌توان بهترین روایط تخمین رسوب را در بازه‌های مختلفی از یک رودخانه و یا تعدادی رودخانه مختلف بدست آورد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که با استفاده از نرم افزار توسعه یافته، بهترین روش برای برآورد بار بستر در رودخانه‌ مورد مطالعه، روش توفالتی با فراوانی نسبت ناجوری بین نیم تا دو 69.2 درصد می‌باشد. در این حالت فراوانی نسبت ناجوری بین نیم تا دو برای بازه‌های انارستان، درونکلا و کلاریکلا بترتیب 66.7، 100 و 50 درصد می‌باشد.نتیجه گیری: معادله‏های توفالتی، یانگ، یالین، اینشتین-براون و ایکرز-وایت به ترتیب، نتایج مناسب‏تری نسبت به سایر معادلات ارائه می‏دهند و معادله‏ی توفالتی که در آن 69.2 درصد از داده‏ها در دامنه‏ی نسبت ناجوری بین 5/0 تا 2 قرار می‏گیرند، بهترین نتایج را ارائه می‏دهد.

سابقه و هدف: سرریز‌ها همواره یکی از اجزای مهم شبکه‌های انتقال و توزیع آب محسوب می‌شوند که با وجود ساده بودن ساختار و عملکرد آن، نقش مهمی در این شبکه‌ها ایفا می‌کنند. سرریز‌ها از جمله سازه‌های هیدرولیکی مهم جهت کنترل جریان و تنظیم سطح آب می‌باشند که باعث افزایش ارتفاع سطح آب و در نتیجه تامین ارتفاع آب مورد نیاز برای منحرف کردن دبی مورد نظر به کانال‌های جانبی می‌شوند. همچنین از این سازهها به‌عنوان وسایل اندازه‌گیری دبی عبوری نیز استفاده می‌شود از کاربردهای مهم سرریز‌ها، عبور مطمئن سیلاب پشت سدها است. هدف از این پژوهش بررسی اثر تغییر شیب جداره بر ضریب آبگذری جریان سرریز مثلثی و ارائه رابطه‌ای برای برآورد ضریب دبی بر اساس پارامتر‌های هیدرولیکی هندسی می‌باشد.مواد و روش‌ها: ضریب دبی تابع از پارامترهایی از قبیل عدد فرود جریان (Fr)، زاویه راس (𝜭)، نسبت هد آب روی سرریز به ارتفاع سرریز (H/P) و نسبت هد آب روی سرریز به طول موثر (H/L_e ) در نظر گرفته شد. برای این منظور از داده‌هایی که از آزمایش‌های انجام شده روی مدل فیزیکی سرریز مثلثی با 4 زاویه راس متفاوت و در سه شیب مختلف، که در آزمایشگاه تحقیقات آب و رسوب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان برداشت شد، استفاده گردید و سپس به کمک روش برنامه‌ریزی بیان ژن رابطه‌ای با دقت بالاتر برای ضریب آبگذری سرریز مثلثی بدست آمد .جهت اجرای مدل برنامه ریزی بیان ژن، 30 کروموزوم و 3 ژن انتخاب شد و توانایی این روش به‌کمک دو پارامتر‌ آماری مانند ضریب هم‌بستگی (R2) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته‌ها: نتایج نشان داد که در تمامی زوایای راس، با افزایش شیب جداره در یک عدد فرود ثابت، ضریب آبگذری کاهش می‌یاید هم‌چنین با افزایش نسبت H/P در ابتدا یک روند کاهشی و سپس روند افزایشی در مقدار ضریب Cd مشاهده می‌شود. روش برنامه‌ریزی بیان ژن ضرایب همبستگی 9676/0 و 8591/0 و جذر میانگین مربعات خطا برابر با 0247/0 و 0706/0 به‌-ترتیب در دو بخش آموزش و آزمون، ضریب آبگذری سرریز مثلثی را برآورد نمود. مدل مذکور در مقایسه با نتایج رگرسیونی با ضرایب همبستگی 9253/0 و 8029/0 و جذر میانگین مربعات خطا برابر با 0467/0 و 084/0 به‌ترتیب در دو بخش آموزش و آزمون، نتایج دقیق‌تری را در مقایسه با مدل رگرسیونی ارائه می‌نماید. به‌عبارتی استفاده از روش برنامه‌ریزی بیان ژن موجب کاهش 10/47 درصدی خطای پیش‌بینی ضریب آبگذری سرریز مثلثی شده‌است.نتیجه‌گیری: نتایج به‌دست آمده از این پژوهش نشان داد مدل هوشمند برنامه‌ریزی بیان ژن، به‌خوبی توانسته‌است ضریب آبگذری سرریز مثلثی در پلان را پیش‌بینی کند و استفاده از آن موجب بهبود نتایج پیش‌بینی در مقایسه با روش‌های مرسوم حاصل از مدل رگرسیونی شود. به‌عبارتی، نتایج به‌دست‌آمده، بیان‌گر توانایی روش برنامه‌ریزی ژن در تعیین ضریب آبگذری سرریز مثلثی و در نتیجه برآورد صحیح‌تر آن می‌باشد. بنابراین، استفاده از این روش در مسائلی مشابه با موضوع این پژوهش پیشنهاد می‌شود

به منظور مقایسه روش‌های زمین‌آماری و شبکه‌عصبی‌مصنوعی در تخمین مقادیر شوری و رس خاک، این پژوهش در بخشی از اراضی منطقه سیستان انجام شد. تعداد 121 نمونه خاک با فواصل 750 متر از عمق 30- 0 سانتیمتر برداشت و مقادیر شوری و درصد رس خاک تعیین شد. 105 نمونه برای آموزش مدل‌ها و 16 نمونه جهت اعتبار سنجی مدل‌ها استفاده شد. مدل‌های مختلف زمین‌آماری و شبکه عصبی مصنوعی برازش و بهترین مدل‌ها انتخاب شدند. مقایسه دو روش نشان داد که شبکه عصبی با ضریب تبیین (R2) 68/0 و معیار خطای (RMSE) 18/6 در مقایسه با روش زمین‌آمار با ضریب تبیین 62/0 و با معیار خطای 2/8 مقدار رس خاک را بهتر پیش‌بینی می‌کند. همچنین در تخمین شوری خاک هم روش شبکه عصبی مصنوعی با ضریب تبیین 59/0 و معیار خطای 2/10 نسبت به روش زمین‌آمار با ضریب تبیین 53/0 و معیار خطای 2/13دقت بیشتری داشت. تاثیر مدیریت در تغییرات شوری خاک در منطقه مورد مطالعه سبب کاهش دقت برای تخمین این متغیر با هر دو مدل گردید

در این مطالعه به منظور تعیین ابعاد بهینه شبکه زهکشی شهر گرگان از مدل SWMM، استفاده شد. برای واسنجی مدل از چهار واقعه بارندگی استفاده شد. شاخص‌های کارایی مدل در این تحقیق شامل ناش - ساتکلیف، ریشه مربع خطا و بایاس در برآورد مولفه های جریان نیز می باشد نتایج حاصل از واسنجی مدل نشان داد که دبی اوج و حجم جریان شبیه سازی انطباق خوبی با مقادیر مشاهداتی دارد. به منظور ارزیابی و تست اعتبار سنجی مدل از دو واقعه رگباری مجزا، استفاده شد نتایج حاصل از ارزیابی ، کارایی و دقت مدل را تأیید می کند ، پس از ارزیابی کارایی مدل، بارش طرح با دوره بازگشت های طراحی محاسبه شد و مدل با دوره بازگشت های طراحی با توجه به پارامترهای بهینه و ابعاد شبکه زهکشی موجود اجرا گردید. دبی اوج عبوری از مجاری، بر اساس شدت بارش های طراحی مشخص شد و با توجه به نتایج حاصل از مدل بر اساس وجود و یا عدم وجود اضافه بار و شرایط سیلابی در محل گره‌ها و مجاری، کفایت شبکه موجود برای انتقال رواناب سطحی با دوره های بازگشت طراحی ارزیابی گردید با توجه به نتایج حاصل از مدل، در دوره بازگشت های دو، پنچ و ده سال به ترتیب 5/12 ، 6/30 و 1/ 40 درصد از طول مجاری شبکه زهکشی موجود شرایط بحرانی و سیلابی دارند، درنهایت ابعاد بهینه مجاری سیلابی برای هر کدام از دوره بازگشت های طراحی با توجه به تیپ ابعاد بهینه از طریق آزمون سعی و خطا توسط مدل تعیین گردید.

امروزه در دنیا آب یکی از مهمترین ارکان توسعه پایدار به‌شمار می‌رود. توزیع بارش در بسیاری از مناطق کشور به‌گونه‌ای است که در فصولی از سال بارش بیش از حد مورد نیاز و در فصول باقیمانده سال بارش کمتر از حد نیاز است. که این مسئله باعث بروز مشکلاتی مانند کمبود آب در فصول کم آبی و بروز سیل‌های مخرب در فصول پر آب می‌شود. در این مناطق به‌منظور مدیریت منابع آب، از ذخیره آب در فصول پرآبی و استفاده از آن در فصول کم‌آبی بهره گرفته می‌شود. در بسیاری از مناطق جهان به خصوص نواحی خشک و نیمه‌خشک، برای مقابله با کم آبی و سیلاب‌های بزرگ، احداث سدهای کوتاه خاکی یکی از پیشنهادات مؤثر می‌باشد. در این زمینه سنجش از دور این توانایی را دارد که اطلاعات مفیدی را با قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالایی بخصوص در نواحی که اطلاعات کافی دردسترس نباشد در اختیار ما قرار دهد. در این پژوهش مراحل و شاخص‌های مؤثر در تعیین مکان مناسب جهت احداث سدهای خاکی ارائه شده است. نتیجه بررسی منابع نشان دهنده اهمیت و اولویت امر مکان‌یابی قبل از احداث سازه‌های آبی می‌باشد و می‌توان اینگونه برداشت نمود که کارآیی مناسب سازه‌های آبی قبل از هر چیزی نیازمند مکان‌یابی صحیح و تعیین رودخانه‌های دارای پتانسیل و مقدار جریان کافی به‌منظور پر کردن مخزن و سپس انتخاب بهترین و مناسب‌ترین مکان برروی این رودخانه‌ها برای احداث سدهای خاکی می‌باشد. تاکنون برای مکان‌یابی و احداث این سدها مطالعات کامل و جامعی انجام نگرفته و روش خاصی تدوین نشده است و همانگونه که در منابع ذکر شده مشاهده می‌شود بیشتر مطالعات در راستای مکان‌یابی سدهای زیرزمینی بر روی قنوات و به‌منظور کنترل و افزایش آبدهی قنات‌ها انجام گرفته است. شاخص‌های انتخابی در دو دسته کیفی و کمی و بر پایه آنالیزهای منطقه‌ای تعریف شده‌ و برای محاسبه و تعیین آنها از داده‌های ماهواره‌ای، داده‌های هیدرولوژی و ژئومورفولوژی استفاده شده است. معیارهای کیفی به‌منظور شناسایی دره‌ها و بر پایه تفسیر‌ تصاویر ماهواره‌ای و نقشه‌های بزرگ مقیاس مورد استفاده قرار می‌گیرند. معیارهای کمی نیز شامل شاخص‌های هیدرولوژی، مورفولوژی و ضریب ترکیب می‌باشند. شاخص مورفولوژی(α) بعنوان نرخ سود به هزینه (B/C) قابل محاسبه بوده و شاخص هیدرولوژی(P) مبتنی بر آنالیز زیرحوضه‌ها و الگوهای باران‌سنجی منطقه می‌باشد. ضریب (β) نیز از حاصل‌ضرب شاخص‌های هیدرولوژی و مورفولوژی محاسبه می‌گردد. در روش بکار برده شده در حوضه کال‌آجی استان گلستان، از 56 مکان‌ انتخابی در مرحله اول 27 مکان توانستند از فیلتر معیارهای پیشنهادی عبور کنند. سپس مکان‌های باقیمانده براساس مقایسات جفتی و وزن‌دهی در نرم-افزارExpert Choice اولویت‌بندی شدند که در نهایت براساس وزن نهایی بدست آمده از نرم‌افزار و بازدیدهای منطقه‌ای مشخص گردید که نقاط 34، 24 و 42 دارای اولویت‌های برتر برای احداث سدهای کوتاه خاکی در منطقه مورد بررسی می‌باشند.

یکنواختی توزیع آب (CU) یک پارامتر مهم فنی در طراحی سیستم‌های آبیاری می‌باشد و مقدار آن تاثیر مهمی بر کیفیت و بازده سرمایه‌گذاری در پروژه‌های آبیاری دارد. اندازه‌گیری CU در آبیاری بارانی ثابت از روی نتایج یک آبپاش منفرد با توجه به‌ در نظر گرفتن هم‌پوشانی آبپاش‌های مجاور و در مقادیر مختلف فشار کارکرد آبپاش (P)، ارتفاع پایه آبپاش (Hr)، فاصله آبپاش‌ها روی لوله‌های جانبی (Sl) و فاصله لوله‌های جانبی از یکدیگر (Sm) امری زمان بر می‌باشد. در این پژوهش، CU برای آبپاش‌های مدل 20AQ- و 6KA- در 4 تیمار فشارکارکرد (2، 5/2، 3 و 5/3 اتمسفر)، 16 تیمار فواصل آبپاش‌ها (Sl×Sm) شامل (9×18، 12×18، 15×18، 18×18، 9×15، 12×15، 15×15، 18×15، 9×12، 12×12، 15×12، 18×12، 9×9، 12×9، 15×9 و 18×9 متر)، 4 تیمار ارتفاع پایه آبپاش (60، 90، 120 و 150 سانتیمتر) و 3 تیمار آرایش آبپاش‌ها (مربعی، مستطیلی و مثلثی) در شرایط باد آرام (2-0 متر بر ثانیه) در ایستگاه تحقیقات پنبه هاشم آباد گرگان اندازه‌گیری شد. به‌منظور برآورد CU بر‌اساس روش‌های برنامه‌ریزی بیان ژن (GEP) و شبکه عصبی مصنوعی(ANN)، P, Hr , Sl ,Sm به‌عنوان پارامترهای ورودی درنظر گرفته شدند با مقایسه آماری نتایج محاسباتی، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) برای روشهای GEP و ANNدر آبپاش 20 AQ- برابر 06/0 و 062/0 و در آبپاش 6KA- نیز به ترتیب برابر 067/0 و 064/0 به‌دست آمد که این امر بیانگر دقت بالا هر دو روش در مدل-سازی است. از آنجایی که مدل GEP قادر به ارائه رابطه‌ای صریح برای تخمین ضریب یکنواختی است، جنبه کاربردی بیشتری دارد.

وقوع آبشستگی موضعی اطراف پایه‌های پل یکی از دلایل اصلی تخریب آنها است. بنابراین پیش‌بینی عمق آبشستگی و ارایه راهکارهایی جهت کنترل و کاهش آن ضروری است. یکی از روش‌هایی که اخیراً مورد توجه پژوهش‌گران قرار گرفته است، استفاده از آبپایه در پایین‌دست پایه‌های پل می‌باشد. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی تأثیر استفاده از آبپایه در کنترل آبشستگی اطراف پایه‌های تکی و دوتایی عمود بر مسیر جریان در شرایط آب زلال پرداخته شد. آبپایه هم تراز با بستر رسوبی و در دو فاصله در پائین‌دست تک پایه و پایه‌های دوتائی عمود بر مسیر جریان با فواصل مختلف بین پایه‌ها (یک و دو برابر قطر پایه) مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد در هر دو حالت تک پایه و پایه‌های دوتایی عمود بر مسیر جریان، هنگامی که آبپایه به پایه چسبیده است، حداکثر کارائی آبپایه حاصل می‌شود؛ بطوری‌که عمق آبشستگی جلوی پایه در تک پایه 6/29 درصد و در پایه های دوتایی با فواصل دو برابر قطر پایه 34 درصد کاهش می‌یابد. همچنین محل حداکثر عمق آبشستگی در تک پایه در جلوی پایه رخ می‌دهد اما در پایه‌های دوتایی به پائین‌دست منتقل می‌گردد.

تنش برشی در بسیاری از معادلات هیدرولیکی انتقال رسوب، مدل های آشفتگی، تعیین بازه های پایدار، فرسایش دیواره ها و کف کانال و نیز برای شبیه سازی تغییرات هندسه رودخانه ها کاربرد دارد. با وجود اهمیت زیاد تنش برشی، متأسفانه اندازه گیری مستقیم تنش برشی در رودخانه ها به ویژه در هنگام وقوع سیل بسیار دشوار است. از این رو محققین روش هایی را برای محاسبه غیرمستقیم تنش برشی ارائه داده اند. در این مقاله از سه روش برای برآورد توزیع تنش برشی مرزی در عرض کانال های روباز استفاده و نتایج آنها با داده های آزمایشگاهی کانال های ساده و مرکب مقایسه شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که مدل شبه دوبعدی شیونو و نایت (SKM) با توجه به درنظر گرفتن اثر جریان های ثانویه، دارای دقت بهتری نسبت به روش های عمودهای بهم پیوسته (MPM) و عمق قائم (VDM) می‌باشد. متوسط خطای نسبی این سه روش برای محاسبه تنش برشی در کانال های آزمایشگاهی ساده و مرکب مورد مطالعه در این تحقیق به ترتیب 8 ، 14 و 18 درصد محاسبه شده است.

با ترکیب سرریز و دریچه می‌توان دو مشکل عمده و اساسی رسوب‌گذاری در پشت سرریزها و تجمع رسوب و مواد زائد در پشت دریچه‌ها را رفع نمود. بعلاوه عمق آبشستگی در پایین‌دست سازه کاهش می‌یابد. در سازه ترکیبی سرریز - دریچه، شرایط هیدرولیکی جدیدی حاکم خواهد شد که با شرایط هیدرولیکی هرکدام از این دو سازه به‌تنهایی متفاوت است. بر اثر جریان ناشی از جت عبوری از رو و یا زیر سازه، امکان ایجاد حفره آبشستگی در پایین‌دست سازه‌ها وجود دارد که ممکن است پایداری سازه را به خطر اندازد، بنابراین تعیین مشخصات حفره آبشستگی مورد توجه محققین هیدرولیک جریان قرار گرفته است. هدف اصلی از این تحقیق، ارزیابی مدل Flow3D در شبیه‌سازی آبشستگی در پایین‌دست سازه ترکیبی سرریز – دریچه است. همچنین برای شبیه‌سازی آبشستگی جریان از مدل‌های مختلف آشفتگی مانند RNGk-ɛ، k-ɛ و LES بهره گرفته شد. نرم افزارFlow3D یک نرم‌افزار قوی در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی است که برای حل مسائل با هندسه پیچیده مورد استفاده قرار میگیرد. در این تحقیق، جهت شبیه‌سازی پروفیل سطح آب از روش حجم سیال (VOF) و جهت شبیه‌سازی پارامترهای آشفتگی از مدل‌های مختلف آشفتگی استفاده شد. همچنین برای ارزیابی دقت مدل از نتایج آزمایشگاهی استفاده شد. نتایج نشان می‌دهد که از بین مدل‌های آشفتگی، مدل آشفتگی LES جهت شبیه‌سازی خصوصیات آشفتگی جریان مناسب‌تر است. همچنین مدل Flow3D با دقت بالایی ( 96/0=2R و 0117/0= RMSE) میتواند جهت شبیه‌سازی آبشستگی پایین‌دست سازه و پروفیل سطح آب مورد استفاده قرار گیرد.

یکی از مهم¬ترین مسائل در تعیین طول عمر مفید سدها نحوه و مدت پر شدن مخزن سدها از آورد رسوب رودخانه¬های بالادست می¬باشد. امروزه مدل¬های ریاضی یکی از ابزارهای مهم برای پیش¬بینی مقدار رسوبگذاری در مخازن سدهای ذخیره¬ای و برآورد عمر مفید آن¬ها است. این مدل¬ها مبتنی بر تحلیل معادلات حاکم بر پدیده موثر در انتقال، توزیع، انباشت و آبشستگی رسوب می¬باشند. در این مقاله، فرآیند رسوب گذاری سد ستارخان با استفاده از مدل ریاضی Gstars3.0 شبیه¬سازی شده است. این مدل با استفاده از مفهوم تیوب¬ها یا لوله¬های جریان، قابلیت شبیه¬سازی توزیع رسوبگذاری را به صورت شبه دو بعدی (طولی و عرضی) در رودخانه¬ها و مخازن را دارد. برای واسنجی هیدرولیکی و رسوبی این مدل از آمار و اطلاعات مربوط به سد ستارخان و تغییرات هندسی مقاطع عرضی سد به مدت ده سال (از سال 1377 تا سال 1388) استفاده شده است. نتایج این واسنجی نشان می¬دهد که رابطه یانگ 1973 مطابقت بهتری با شرایط موجود سد دارد.