سمیه رحیمی؛ سیدمحمود کاشفی پور؛ محمود شفاعی بجستان؛ احمد فتحی
چکیده
به دلیل وجود جریان‌های ثانویه در انحناء رودخانه، دیواره خارجی در پیچ همواره در معرض تخریب و فرسایش می‌باشد. روش‌های متعددی جهت مقابله با فرسایش قوس خارجی وجود دارد که یکی از ساده‌ترین و در عین حال اقتصادی‌ترین این روش‌ها استفاده از آبشکن می‌باشد. آبشکن به عنوان مانعی در مسیر جریان با کاهش سرعت و ایجاد گردابه‌های افقی در بین آبشکن‌ها ...
بیشتر
به دلیل وجود جریان‌های ثانویه در انحناء رودخانه، دیواره خارجی در پیچ همواره در معرض تخریب و فرسایش می‌باشد. روش‌های متعددی جهت مقابله با فرسایش قوس خارجی وجود دارد که یکی از ساده‌ترین و در عین حال اقتصادی‌ترین این روش‌ها استفاده از آبشکن می‌باشد. آبشکن به عنوان مانعی در مسیر جریان با کاهش سرعت و ایجاد گردابه‌های افقی در بین آبشکن‌ها باعث رسوبگذاری و حفاظت دیواره آبراهه می‌گردد. از طرفی این گردابه‌ها باعث افزایش تنش برشی شده و افزایش فرسایش و آبشستگی را در اطراف آبشکن به خصوص در دماغه به همراه خواهد داشت. در این تحقیق به بررسی هندسه چاله آبشستگی پیرامون آبشکن‌های نفوذپذیر، نفوذناپذیر و باندال‌لایک که به صورت ترکیبی از آبشکن نفوذپذیر و نفوذناپذیر می‌باشد، در قوس 90 درجه ملایم و در شرایط غیر مستغرق پرداخته شده است. برای این منظور در یک فلوم قوسی 90 درجه و ملایم (نسبت شعاع قوس به عرض کانال برابر 4) و دارای بستر رسوبی با قطر متوسط 5/1 میلیمتر و در شرایط آب زلال، آزمایش‌ها طراحی و انجام شد. بازه تغییرات عدد فرود در آزمایش‌های انجام شده بین 22/0 تا 29/0 متغیر می‌باشد. نتایج بیانگر این بود که با افزایش درصد نفوذپذیری میزان حداکثر ابعاد چاله آبشستگی کاهش می‌یابد. ضمنا افزایش عدد فرود جریان باعث افزایش ابعاد چاله آبشستگی شده که این تاثیر در آبشکن های نفوذپذیر و باندال لایک کمتر بوده است.
فرهنگ آذرنگ؛ عبدالرسول تلوری؛ حسین صدقی؛ محمود شفاعی بجستان
چکیده
با توجه به اهمیت رودخانه ها در تأمین آب، شناخت شرایط جریان و رژیم هیدرولیکی آن ها از اهمیت به سزایی برخوردار است. سازه های هیدرولیکی تأثیرات گسترده ای بر شرایط هیدرولیکی رودخانه در پایین دست خود دارند. سدهای مخزنی به عنوان مهم ترین سازه های هیدرولیکی ساخته شده بر روی رودخانه ها، تغییرات مضاعفی بر شرایط رژیم جریان در پایین دست می گذارند. ...
بیشتر
با توجه به اهمیت رودخانه ها در تأمین آب، شناخت شرایط جریان و رژیم هیدرولیکی آن ها از اهمیت به سزایی برخوردار است. سازه های هیدرولیکی تأثیرات گسترده ای بر شرایط هیدرولیکی رودخانه در پایین دست خود دارند. سدهای مخزنی به عنوان مهم ترین سازه های هیدرولیکی ساخته شده بر روی رودخانه ها، تغییرات مضاعفی بر شرایط رژیم جریان در پایین دست می گذارند. حوضه آبریز کرخه یکی از مهمترین حوضه های کشور و رودخانه کرخه سومین رود بزرگ ایران است. سد مخزنی کرخه به عنوان بزرگ ترین سد ایران و خاورمیانه، پایین دست رودخانه کرخه را تحت تأثیر خود قرار داده است. در این پژوهش ارزیابی دقیقی بر تغییر رژیم جریان رودخانه از حالت طبیعی به تنظیمی انجام شده است. بازه مورد مطالعه در پایین دست سد مخزنی کرخه واقع شده است. همچنین از اطلاعات دو ایستگاه آب سنجی پای پل و عبدالخان استفاده شد. مدل HEC-RAS برای شبیه سازی شرایط جریان قبل و بعد از احداث سد به کار رفت. آبدهی متوسط ماهانه، سالیانه، دبی حداکثر لحظه ای، پروفیل سطح آب و کلیه پارامترهای هیدرولیکی رودخانه کرخه در این بازه مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به احداث سد مخزنی کرخه، تغییرات اقلیمی و کاهش بارندگی در سطح حوضه آبریز کرخه و پی آمد آن خشکسالی های اخیر تغییرات گسترده ای در شرایط رژیم جریان رودخانه کرخه و پارامترهای هیدرولیکی آن به وجود آمده است. به طور مثال می توان گفت که در این پژوهش درصد مقادیر تغییر پارامترهای هیدرولیکی در مقاطع عرضی مختلف رودخانه کرخه به ازای دبی های مشخصه حداقل، متوسط و حداکثر قبل و بعد از ساخت سد محاسبه گردیده است که نشان دهنده ی کاهش چشمگیر آن پارامترها در اثر احداث سد می باشد. به طور نمونه در مورد شعاع هیدرولیکی به عنوان یکی از مهم ترین پارامترهای هیدرولیکی رودخانه می توان بیان نمود که درصد میزان کاهش این پارامتر نسبت به شرایط قبل از ساخت سد به ازای دبی های مشخصه حداقل، متوسط و حداکثر به ترتیب 33 درصد، 28 درصد و 59 درصد کاهش را نشان می دهد.
ویدا آتشی؛ محمود شفاعی بجستان؛ ایده گلرخ
چکیده
جریان در قوس تحت تأثیر دو نیروی گرادیان عرضی فشار و گریز از مرکز قرار می‌گیرد که باعث به وجود آمدن جریان‌های حلزونی می‌شود. چنین الگوئی عامل عمده‌ی فرسایش در قوس خارجی و رسوب گذاری در قوس داخلی است و اصلاح این الگو با روش‌های مختلفی امکان پذیر است که از جمله می‌توان به نصب سرریز W اشاره کرد. در تحقیق حاضر میزان فرسایش دیواره داخلی، ...
بیشتر
جریان در قوس تحت تأثیر دو نیروی گرادیان عرضی فشار و گریز از مرکز قرار می‌گیرد که باعث به وجود آمدن جریان‌های حلزونی می‌شود. چنین الگوئی عامل عمده‌ی فرسایش در قوس خارجی و رسوب گذاری در قوس داخلی است و اصلاح این الگو با روش‌های مختلفی امکان پذیر است که از جمله می‌توان به نصب سرریز W اشاره کرد. در تحقیق حاضر میزان فرسایش دیواره داخلی، خارجی و میانه فلوم در شرایط با حضور سرریز W و نصب آن در موقعیت های 30، 60 و 90 درجه در قوس 90 درجه تند بررسی شده است. حضور سرریز W سبب توزیع یکنواخت تر جریان در بالادست محل نصب سرریز شده و اثر دو نیروی گرادیان عرضی فشار و گریز از مرکز بگونهای اصلاح شده که هیچگونه فرسایشی مشاهده نمی شود. نتایج این تحقیق نشان داد که در موقعیت 30، 60 و 90 درجه بیشترین مقدار عمق فرسایش در عدد فرود 206/0 نسبت به عدد فرود 137/0 به ترتیب به میزان 84، 90 و 118 درصد در محدوده دیواره خارجی افزایش داشته است. همچنین در هر دو عدد فرود نصب سرریز در زاویه 30 درجه بیشترین درصد کاهش فرسایش بستر را نسبت به زوایای 60 و 90 درجه به همراه داشته است.
محمد جواد نصر اصفهانی؛ محمود شفاعی بجستان
چکیده
پله معکوس، تغییر ناگهانی تراز کف کانال است که به منظور کاهش طول پرش هیدرولیکی، همچنین اطمینان از اینکه پرش هیدرولیکی تحت شرایط مختلف جریان از حوضچه آرامش خارج نمیشود، در شبکه‌های آبیاری و زهکشی استفاده می‌گردد. مهمترین خصوصیت در مورد پرشهائی که بر پله معکوس تشکیل می‌گردد، موقعیت شروع پرش از محل پله است. از آنجا که زبری کف حوضچه ...
بیشتر
پله معکوس، تغییر ناگهانی تراز کف کانال است که به منظور کاهش طول پرش هیدرولیکی، همچنین اطمینان از اینکه پرش هیدرولیکی تحت شرایط مختلف جریان از حوضچه آرامش خارج نمیشود، در شبکه‌های آبیاری و زهکشی استفاده می‌گردد. مهمترین خصوصیت در مورد پرشهائی که بر پله معکوس تشکیل می‌گردد، موقعیت شروع پرش از محل پله است. از آنجا که زبری کف حوضچه تاثیر قابل ملاحظهای در میزان طول حوضچه دارد، استفاده همزمان از پله معکوس به همراه زبری در کف کانال می‌تواند بر مشخصات پرش تاثیرگذار باشد. هدف از این پژوهش ارائه نتایج یک مطالعه آزمایشگاهی در زمینه پرش هیدرولیکی با بستر زبر به منظور بررسی اثر زبری بر پارامترهای پرش هیدرولیکی در پله معکوس می‌باشد. نتایج این مطالعه نشان داد وجود زبری در بستر باعث کاهش طول پرش به مقدار 36 درصد نسبت به پرش کلاسیک و 53 درصد نسبت به پرش در پله معکوس با بستر صاف گردیده است. مشاهدات و داده‌ها نشان می‌دهند که نسبت اعماق مزدوج تقریباً برابر همین نسبت در پرش کلاسیک بوده و اینکه نقطه شروع پرش در همه آزمایش‌ها ثابت می‌باشد.
محمد بهرامی یاراحمدی؛ محمود شفاعی بجستان
چکیده
چکیده
یکی از مهمترین و موثرترین مباحث در پروژه های عمرانی رودخانه ای تخمین مقاومت جریان می باشد. اغلب برای توصیف مقاومت جریان یا زبری نسبی یک آبراهه یا دشت سیلابی از ضریب زبری مانینگ ( ) استفاده می شود. در مورد اثر شکل ذرات رسوبی بر ضریب زبری مانینگ ( ) تاکنون مطالعه ای صورت نگرفته است. در این تحقیق با استفاده از سه نوع رسوب با شکل های ...
بیشتر
چکیده
یکی از مهمترین و موثرترین مباحث در پروژه های عمرانی رودخانه ای تخمین مقاومت جریان می باشد. اغلب برای توصیف مقاومت جریان یا زبری نسبی یک آبراهه یا دشت سیلابی از ضریب زبری مانینگ ( ) استفاده می شود. در مورد اثر شکل ذرات رسوبی بر ضریب زبری مانینگ ( ) تاکنون مطالعه ای صورت نگرفته است. در این تحقیق با استفاده از سه نوع رسوب با شکل های مختلف (طبیعی نسبتاً گرد گوشه، شکسته تیز گوشه، تصنعی کاملاً کروی) که مجموعاً 11 دانه بندی می باشند ضریب زبری مانینگ ( ) جریان برای شرایط هیدرولیکی مختلف در فلومی به طول 10 متر، عرض 25 سانتیمتر و ارتفاع 50 سانتیمتر با شیب کف ثابت 0005/0 تعیین شد. نتایج نشان می دهند که با بزرگتر شدن اندازه رسوبات بستر مقادیر ضریب زبری مانینگ ( ) رسوبات با اشکال مختلف به یکدیگر نزدیکتر می شوند به گونه ای که در رسوبات با اندازه های 11 میلیمتر اختلاف قابل توجهی بین ضریب زبری مانینگ ( ) ذرات رسوبی وجود دارد ولی در رسوبات با اندازه های 21 و 27 میلیمتر ضریب زبری مانینگ ( ) ذرات طبیعی نسبتاً گردگوشه و ذرات تصنعی کاملاً کروی اختلاف اندکی دارند بطوریکه درصد اختلاف ضریب زبری مانینگ ( ) آنها بطور متوسط 65/1+ درصد می باشد و ضریب زبری مانینگ ( ) ذرات شکسته تیز گوشه در اندازه های 21 و 27 میلیمتر کمترین اختلاف را با دیگر رسوبات دارد. متوسط درصد اختلاف ضریب زبری مانینگ ( ) ذرات شکسته تیزگوشه نسبت به ذرات طبیعی نسبتاً گردگوشه 2/6- درصد می باشد.
واژه های کلیدی: مقاومت جریان، زبری نسبی، ضریب زبری مانینگ، ذرات رسوبی
سید مرتضی سیدیان؛ محمود شفاعی بجستان
چکیده
چکیده
آبگیر جانبی سازه ای است که به منظور انحراف آب از رودخانه برای مصارف آبیاری، ذخیره و اهداف صنعتی و غیره احداث می‌گردد. بخش عمده‌ای از آبگیرهای جانبی منشعب از کانال‌های با دیواره جانبی مایل می‌باشند که تاکنون کمتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. از آنجا که میزان جریان و رسوب ورودی به آبگیرهای جانبی به الگوی جریان در محل دهانه ...
بیشتر
چکیده
آبگیر جانبی سازه ای است که به منظور انحراف آب از رودخانه برای مصارف آبیاری، ذخیره و اهداف صنعتی و غیره احداث می‌گردد. بخش عمده‌ای از آبگیرهای جانبی منشعب از کانال‌های با دیواره جانبی مایل می‌باشند که تاکنون کمتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. از آنجا که میزان جریان و رسوب ورودی به آبگیرهای جانبی به الگوی جریان در محل دهانه آبگیر بستگی داشته و شیب دیواره کانال اصلی می‌تواند باعث تغییر این الگو و در نتیجه رسوب ورودی شود، این مطالعه انجام شده است. در این مطالعه آزمایش‌هایی با دیواره قائم و دیواره با زاویه 45 درجه انجام گردید. در تمام آزمایش‌ها رسوب ورودی به صورت معلق و با غلظت ثابت تزریق گردید. در هر آزمایش نیم‌رخ سطح آب، دبی کانال اصلی و فرعی، سرعت جریان در دهانه آبگیر و رسوب ورودی به آبگیر اندازه‌گیری گردید. با توجه به آنالیز ابعادی نسبت‌های بدون بعد استخراج و مقادیر آنها با توجه به داده‌ها محاسبه شد. نتایج نشان داد تغییر شیب دیواره کانال اصلی باعث اصلاح الگوی جریان می‌شود به‌طوری‌که رسوب ورودی به آبگیر کاهش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که در عدد فرود حدود 37/0، میزان رسوب معلق ورودی به آبگیر حداقل می گردد. در جریان های با عمق کم به دلیل اثر زبری بستر بر قدرت جریان گردابی، میزان رسوب معلق ورودی به آبگیر در مقایسه با اعماق بیشتر، کاهش می یابد.
واژه های کلیدی: آبگیرجانبی، رسوب معلق، دیواره مایل، نسبت آبگیری
سید محسن سجادی؛ محمود شفاعی بجستان؛ محمود بینا
چکیده
چکیده
حوضچه‌های رسوبگیر از جمله سازه‌های ضروری است که به منظور جدا کردن رسوبات معلق همراه جریان ورودی در ابتدای آبگیرهای منشعب از رودخانه‌ها احداث می‌شوند. مدل‌های زیادی برای طراحی این حوضچه‌ها وجود دارند که بعضاً با اختیار کردن فرضیات ساده کننده منجر به نتایج غیر واقعی می‌شوند. تعدادی از این روش‌ها نیز چنان پیچیده اند که یا ...
بیشتر
چکیده
حوضچه‌های رسوبگیر از جمله سازه‌های ضروری است که به منظور جدا کردن رسوبات معلق همراه جریان ورودی در ابتدای آبگیرهای منشعب از رودخانه‌ها احداث می‌شوند. مدل‌های زیادی برای طراحی این حوضچه‌ها وجود دارند که بعضاً با اختیار کردن فرضیات ساده کننده منجر به نتایج غیر واقعی می‌شوند. تعدادی از این روش‌ها نیز چنان پیچیده اند که یا تمایل به استفاده از آنها نیست و یا اینکه نیاز به داده‌های زیادی برای اجرا دارند. در این میان روش‌های دیگری برای کاستن مشکلات فوق توسط تعدادی از محققین ارائه شده که مبتنی بر کارهای آزمایشگاهی و یا تحلیلی است. بدلیل وجود مدل‌های متنوع و متفاوت تعیین مناسب ترین مدل مشکل می‌باشد. از اینرو در این مطالعه با معرفی این روش‌ها، عملکرد آنها با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی و صحرایی مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای رسیدن به این هدف در فلومی به ابعاد 8 متر طول در 3/0 عرض و 5/0 متر ارتفاع برای سه غلظت متفاوت ورودی سه دبی و سه عدد فرود مختلف آزمایشات انجام شد. و نیز اندازه گیری هایی در کانال بتنی با ابعاد 200 متر طول و عرض و عمق 1 متر برای سه دبی و غلظت‌های مختلف انجام گرفت و سپس راندمان‌های تله اندازی روش‌های مختلف با این داده‌ها محاسبه و با مقادیر اندازه گیری مقایسه شدند. نتایج نشان می‌دهند که مدل سومی و تیاقی راندمان حوضچه را زیاد نشان می‌دهد. ضمن اینکه مشخص شد تخمین‌های راندمان این مدل حساسیت زیادی به پارامترهای ورودی دارد. بررسی شاخصه‌های آماری، مشخص می‌کند که راندمان تله اندازی محاسباتی با مدل‌های کاوشنیکو و جین تطابق مناسب و بهتری نسبت به مدل‌های راجو و گارد، با داده‌های اندازه گیری شده دارند. همچنین در این مطالعه ضریب بکار گرفته شده در مدل جین به منظور حداقل نمودن خطای براورد راندمان تله اندازی در حوضچه‌های رسوبگیر آبیاری تعیین گردید.
واژه‌های کلیدی : راندمان تله اندازی، حوضچه ی رسوبگیر، رسوبات معلق
کاظم اسماعیلی؛ سیدمحمود کاشفی پور؛ محمود شفاعی بجستان
چکیده
چکیده
مجموعه‌ای از آزمایشات برای بررسی اثر تغییر فرم بستر در آبراهه‌های آبرفتی بر میزان رسوب کف انتقالی در یک کانال آزمایشگاهی با قابلیت شیب‌پذیری و تحت شرایط جریان غیرماندگار انجام شد. هیدروگراف‌های تولیدی از نوع مثلثی و تغییرات دبی حداکثر آن بین 30 تا45 لیتر بر ثانیه بر واحد عرض انتخاب گردید. ذرات از جنس کوارتز با =1.5, 2.1, 3 mm d50 و ...
بیشتر
چکیده
مجموعه‌ای از آزمایشات برای بررسی اثر تغییر فرم بستر در آبراهه‌های آبرفتی بر میزان رسوب کف انتقالی در یک کانال آزمایشگاهی با قابلیت شیب‌پذیری و تحت شرایط جریان غیرماندگار انجام شد. هیدروگراف‌های تولیدی از نوع مثلثی و تغییرات دبی حداکثر آن بین 30 تا45 لیتر بر ثانیه بر واحد عرض انتخاب گردید. ذرات از جنس کوارتز با =1.5, 2.1, 3 mm d50 و آب تمیز بدون تغذیه رسوب از بالا دست در نظر گرفته شد. برای تکمیل اطلاعات لازم و تحلیل تغییرات زمانی ضریب مقاومت بستر از یک مدل عددی استفاده شد. خروجی‌های مدل شامل عمق، سرعت و دبی می‌باشند. نتایج نشان داد که جریان ورودی فرسایش قابل توجه‌ای را در ابتدای زمانی جریان و ابتدای مکانی بستر بوجود آورده و سبب تغییر فرم بستر و افزایش زبری و بیشتر شدن مقاومت بستر در برابر جریان می‌گردد. علیرغم افزایش شرایط تلاطمی جریان با نزدیک شدن شدت جریان به مقدار حداکثر و افزایش عمق جریان عدد فرود بتدریج کاهش یافته میزان فرسایش کاهش و روند تغییر فرم بستر کند می‌شود. در این فرآیند بدلیل تغییر تراز بستر در طول آبراهه عدد فرود در هر نقطه از بستر با سایر نقاط متفاوت بوده و ذرات بستر بصورت یک موج پیش رونده به سمت پایین دست حرکت می‌نمایند. روند تغییرات ضریب مقاومت بسترn نیز با گذشت زمان و براساس شرایط فرسایش، ابتدا روند افزایشی داشته سپس کاهش و مجدداً افزایش می‌یابد.
واژه‌های کلیدی: بسترهای متحرک، فرم بستر، ضریب زبری، جریان غیردائمی
کاظم اسماعیلی؛ محمود شفاعی بجستان؛ سیدمحمود کاشفی پور
چکیده
چکیده
با هدف بررسی عوامل مؤثرو شبیه سازی شرایط انتقال رسوب در رودخانه فصلی و مقایسه آن با رودخانه دائمی مجموعه‌ای از آزمایشات در یک کانال آزمایشگاهی انجام گرفت. جهت برآورد پارامترهای هیدرولیکی جریان در کانال، معادلات هیدرودینامیکی جریان با توجه به شرایط هندسی بستر وشرایط اولیه ومرزی جریان به روش عددی حل گردید. هیدروگراف های مثلثی ...
بیشتر
چکیده
با هدف بررسی عوامل مؤثرو شبیه سازی شرایط انتقال رسوب در رودخانه فصلی و مقایسه آن با رودخانه دائمی مجموعه‌ای از آزمایشات در یک کانال آزمایشگاهی انجام گرفت. جهت برآورد پارامترهای هیدرولیکی جریان در کانال، معادلات هیدرودینامیکی جریان با توجه به شرایط هندسی بستر وشرایط اولیه ومرزی جریان به روش عددی حل گردید. هیدروگراف های مثلثی با زمان دوام 40،60و80 ثانیه و5 دبی متفاوت در هرحالت تولیدگردید. شیب کف 006/0، .014/0و.018/0 انتخاب شد سه نوع دانه بندی با قطر ذرات 5/1، 1/2و3 میلیمتر از مواد رودخانه‌ای تهیه گردید. در این آزمایش‌ها از آب تمیزاستفاده شد وتغذیه رسوب از بالا دست وجود نداشت. نتایج حاصل از 85 آزمایش رسوب در حالات مختلف نشان داد. شیب کف مهمترین عامل در انتقال رسوب است، و جداسازی روابط پیش بینی رسوب براساس آن امکان پذیر می‌باشد. زمان پایه هیدروگراف نیز نقش موثری برمیزان رسوب انتقالی دارد، و با افزایش زمان پایه دبی رسوب انتقالی کاهش می‌یابد. فرم بستر نقش زیادی در مقاومت ایجادشده در برابر جریان داشته وجریان انتقال رسوب را تحت تأثیر قرار می‌دهد. نسبت دبی رسوب در حالت غیر دائمی به دبی رسوب در حالت دائمی در این مطالعه با نتایج لی کان تون Leekwan.tun هماهنگی خوبی نشان می‌دهد. (4)
واژه های کلیدی: جریان غیر دائمی، بار کف، سیلاب ناگهانی، رودخانه فصلی
