صباح محمدی؛ رسول قبادیان؛ سیدمحمود کاشفی پور
چکیده
مدل‌های عددی به‌نحو گسترده‌ای در مدیریت و مهندسی منابع آب کاربرد دارند. در این تحقیق، مدل عددی هیدرودینامیکی یک بعدی و غیرماندگار توسعه داده شده است، که برای روندیابی جریان و انتقال رسوب به‌صورت شبه‌کوپل در سیستم‌های رودخانه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. از معادله دینامیکی انتقال- پخش و معادله دیفرانسیلی بار بستر به‌ترتیب ...
بیشتر
مدل‌های عددی به‌نحو گسترده‌ای در مدیریت و مهندسی منابع آب کاربرد دارند. در این تحقیق، مدل عددی هیدرودینامیکی یک بعدی و غیرماندگار توسعه داده شده است، که برای روندیابی جریان و انتقال رسوب به‌صورت شبه‌کوپل در سیستم‌های رودخانه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. از معادله دینامیکی انتقال- پخش و معادله دیفرانسیلی بار بستر به‌ترتیب برای محاسبه میزان انتقال بار معلق و بار بستر استفاده می‌شود. بعد از محاسبه میزان رسوب، از معادله اکسنر برای محاسبه تغییرات ارتفاع بستر در رودخانه استفاده می‌شود. با توجه به طبیعت غیر تعادلی بودن رسوب در رودخانه‌ها، در این مدل عددی، برعکس بسیاری از مدل‌های شناخته شده موجود از روش غیر تعادلی معادله اکسنر استفاده شده است. استفاده از روش غیر تعادلی به‌علت پیچیدگی حل آن و همچنین وجود پارامترهای غیرتعادلی در آن مانند ضرایب طول انطباق و بازیافت بسیار مشکل است. در تحقیق حاضر آنالیز حساسیت نیز روی این مقادیر با استفاده از مدل عددی انجام شد. نتیجه گرفته شد، که با انتخاب ضریب طول انطباق، معادل با مضربی از 1 الی 3 برابر فاصله بین مقاطع عرضی، نتایج واقع بینانه‌تری می‌توان از مدل عددی گرفت. برای ضریب بازیافت بار معلق نیز بهتر است از معادله تجربی Lin (1984) استفاده شود.
جلیل جوادی اورته چشمه؛ سیدمحمود کاشفی پور
چکیده
محدودیت منابع آب و افزایش احتمالی آلودگی آبها به انواع آلایندهها در اثر فعالیتهای انسانی منجر به تشدید طرح کنترل کیفیت آبها گردیده است. در استانداردهای جهانی باکتری کالیفرم شاخص ورود فاضلاب انسانی و حیوانی به منابع آب به شمار میرود. در این مقاله با استفاده از مدل یکبعدی FASTER به مدلسازی باکتری کالیفرم پرداخته شده است. نتیجه ...
بیشتر
محدودیت منابع آب و افزایش احتمالی آلودگی آبها به انواع آلایندهها در اثر فعالیتهای انسانی منجر به تشدید طرح کنترل کیفیت آبها گردیده است. در استانداردهای جهانی باکتری کالیفرم شاخص ورود فاضلاب انسانی و حیوانی به منابع آب به شمار میرود. در این مقاله با استفاده از مدل یکبعدی FASTER به مدلسازی باکتری کالیفرم پرداخته شده است. نتیجه تحقیقات بسیاری از محققین نشان می‌دهد که بخش عمدهای از مدلسازی عددی کالیفرم، تخمین مناسبی از ضریب زوال است. در مدلسازی باکتری کالیفرم، از ضریب زوال متغیر و دینامیک و همچنین از دادههای گرفته شده از رودخانه کارون ایران به عنوان مطالعه موردی استفاده گردید. یک مدل که رابطه بین ضریب زوال و پارامترهای محیطی از جمله دما، کدورت، تشعشع و غلظت رسوب معلق را شرح دهد با استفاده از واسنجی توسعه یافت و به مدل عددی FASTER اضافه گردید. سپس با استفاده از مجموعه‌ای دیگر از دادههای موجود، مورد صحتسنجی قرار گرفت. مقایسه غلظت کالیفرم پیشبینی شده با مقادیر اندازهگیری شده در مرحله واسنجی و صحتسنجی نشان داد که وقتی از ضریب زوال متغیر و دینامیک به جای بهترین ضریب زوال ثابت بدست آمده ( hr-105/0) استفاده شود، مقدار خطا به ترتیب حدود 31 درصد و 24 درصد بهبود می‌یابد.
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.
مهدی دریائی؛ سیدمحمود کاشفی پور
چکیده
چکیده
نظر به اهمیت خاک در پروژه های عمرانی از قبیل زیرسازی جاده ها، پوشش کانالهای آبیاری و سازه های مرتبط با آن و غیره، بهسازی خاک جهت بهبود خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آن مدت های طولانی مورد علاقه متخصصین ژئوتکنیک بوده است. در این خصوص روش های مختلفی از جمله مخلوط کردن خاک با مصالح دیگر مانند آهک یا سیمان مورد توجه قرار گرفته است. با ...
بیشتر
چکیده
نظر به اهمیت خاک در پروژه های عمرانی از قبیل زیرسازی جاده ها، پوشش کانالهای آبیاری و سازه های مرتبط با آن و غیره، بهسازی خاک جهت بهبود خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آن مدت های طولانی مورد علاقه متخصصین ژئوتکنیک بوده است. در این خصوص روش های مختلفی از جمله مخلوط کردن خاک با مصالح دیگر مانند آهک یا سیمان مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به اینکه مخلوط کردن خاک، تنها با آهک یا سیمان ممکن است خصوصیات مقاومتی لازم برای اجرای پروژه را در بر نداشته باشد، لذا امروزه علاوه بر این مصالح از مصالح و مواد افزودنی دیگر مانند ماسه و یا مواد پلیمری استفاده می شود. در این تحقیق تاثیر افزایش ماسه بادی بر روی خصوصیات مقاومتی مخلوط خاک-آهک مورد بررسی قرار گرفته است. خاک در نسبت های اختلاط مختلف به صورت همزمان با درصدهای صفر، 3، 5، 7 و 9 آهک و صفر، 5، 10 و 15 درصد ماسه بادی مخلوط و در هر نسبت اختلاط اقدام به تهیه نمونه با استفاده از روش تراکم استاتیکی گردید. نمونه ها بعد از قرار گرفتن در 3 دوره نگهداری 7، 14 و 28 روزه در شرایط اشباع و دمای 25 درجه سانتیگراد مورد آزمایش تک محوری قرار گرفتند. برخی از مهمترین نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد افزایش ماسه بادی به تنهایی تاثیر اندکی در خصوصیات مقاومتی خاک دارد. اما کاربرد ماسه بادی با آهک می تواند خصوصیات آن را به نحو چشمگیری افزایش دهد. ماکزیمم مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته خاک در نسبت اختلاط 7 درصد آهک و 10 درصد ماسه بادی حاصل شد.
واژه های کلیدی: خاک رس، آهک، ماسه بادی، مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته
علی روشنفکر؛ جواد ظهیری؛ سیدمحمود کاشفی پور
چکیده
چکیده
برای ایجاد تأخیر در سیلاب و کاستن دبی اوج آن معمولاً از سدهای پاره سنگی تأخیری استفاده می گردد. مواد مورد استفاده در این نوع سدها معمولا باعث ایجاد تلاطم در جریان شده و در نتیجه در این محیط ها نمی توان از رابطه دارسی استفاده نمود. بر همین اساس در این محیط ها از روابط غیر دارسی استفاده می شود. معادلات جریان غیردارسی به دو صورت کلی ...
بیشتر
چکیده
برای ایجاد تأخیر در سیلاب و کاستن دبی اوج آن معمولاً از سدهای پاره سنگی تأخیری استفاده می گردد. مواد مورد استفاده در این نوع سدها معمولا باعث ایجاد تلاطم در جریان شده و در نتیجه در این محیط ها نمی توان از رابطه دارسی استفاده نمود. بر همین اساس در این محیط ها از روابط غیر دارسی استفاده می شود. معادلات جریان غیردارسی به دو صورت کلی و نشان داده می شوند. از جمله مهمترین پارامترهای موثر در شبیهسازی جریان در چنین محیط هایی مقدار N می باشد که معمولاً بصورت تجربی و یا از طریق داده های آزمایشگاهی محاسبه می گردد. N نشان دهنده تلاطم جریان بوده و مقدار آن از 1 (جریان ورقه ای) تا 2 (جریان کاملاً متلاطم) تغییر می کند. اشکال عمده بعضی روابط غیر دارسی (از جمله رابطه ارگون) این است که نمی توانند مستقیماً مقادیر N و α را محاسبه نمایند. در این تحقیق با بکار بردن معادله ارگون و با استفاده از تحلیل های ریاضی معادلاتی جهت محاسبه مستقیم N و α ارائه شده و در نهایت رابطه ای جهت برآورد ضرایب هدایت هیدرولیکی معادل (Ke) در محیط های متخلخل استخراج شده است. جهت صحت سنجی معادلات استخراج شده از اطلاعات آزمایشگاهی تحقیقات قبلی استفاده شد. همچنین مقادیر N با استفاده از رگرسیون غیر خطی محاسبه و با N محاسباتی مورد مقایسه قرار گرفت. مقایسه نتایج بدست آمده نشان می دهد که در مجاورت مرزها (2 و1=N) مقادیر N محاسبه شده از دقت بالایی برخوردارند و با فاصله گرفتن از مرزها از دقت نتایج کاسته می گردد.
واژه های کلیدی: ضرایب جریان غیر دارسی، رابطه ارگون ، تلاطم، هدایت هیدرولیکی معادل
مهدی دریائی؛ سیدمحمود کاشفی پور؛ جواد احدیان؛ رسول قبادیان
چکیده
چکیده
احداث ساختمان ها و سازه های مختلف، باعث به هم فشرده شدن ذرات خاک و در نتیجه نشست خاک می گردد. نشست خاک تابع عوامل مختلفی مانند تغییر شکل فشاری، خارج شدن هوا و آب از خلل و فرج و ... می باشد. یکی از روش های محاسبه نشست، استفاده از شاخص فشردگی است که از طریق آزمایش تحکیم بدست می آید. تعیین این ضریب از طریق آزمایش تحکیم بسیار وقت گیر است. ...
بیشتر
چکیده
احداث ساختمان ها و سازه های مختلف، باعث به هم فشرده شدن ذرات خاک و در نتیجه نشست خاک می گردد. نشست خاک تابع عوامل مختلفی مانند تغییر شکل فشاری، خارج شدن هوا و آب از خلل و فرج و ... می باشد. یکی از روش های محاسبه نشست، استفاده از شاخص فشردگی است که از طریق آزمایش تحکیم بدست می آید. تعیین این ضریب از طریق آزمایش تحکیم بسیار وقت گیر است. لذا از گذشته سعی بر این بوده که شاخص فشردگی را به پارامترهای فیزیکی خاک از قبیل حد خمیری، حد روانی، نسبت پوکی، چگالی نسبی که همگی به سادگی قابل اندازه گیری هستند، ارتباط دهند. به همین جهت روابط تجربی زیادی در این خصوص ارائه شده است. در این مقاله با استفاده از شبکه‌ی عصبی مصنوعی5 (ANN) ، همبستگی آماری بین خصوصیات فیزیکی خاکهای ریزدانه و شاخص فشردگی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین یک واسنجی بین روش های تجربی مختلف موجود برای تعیین شاخص فشردگی با شاخص فشردگی اندازه گیری شده در آزمایشگاه صورت پذیرفت. نتایج نشان داده است که رابطه رندون و هررو از میان روابط تجربی با بالاترین ضریب همبستگی و کمترین درصد خطا، بالاترین دقت را در برآورد شاخص فشردگی دارد. در مقابل شبکه های عصبی مصنوعی شاخص فشردگی را با دقتی بالاتر و درصد خطای کمتر از رابطه رندون و هررو برآورد می کند. همچنین کالیبره کردن ضرایب رابطه رندون و هررو با استفاده از مجموعه اطلاعات موجود، تاثیر چندانی در دقت این رابطه برای تخمین شاخص فشردگی خاکهای منطقه مورد نظر ندارد.
واژه‌های کلیدی: خاکهای ریزدانه، شاخص فشردگی، شبکه های عصبی مصنوعی، خصوصیات فیزیکی خاک
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
