علوم آب
ابوالفضل مساعدی؛ الیاس رمضانیپور؛ منصور مصداقی؛ مریم تاج بخشیان
چکیده
اﻣﺮوزه ﻓﺮﺳﺎﯾﺶﺧﺎک و انتقال رسوبات حاصل از فرسایش علاوه بر کاهش کمیت و کیفیت منابع آب و خاک، مشکلات اقتصادی و اجتماعی زیادی را پدید آورده است. در این پژوهش از آمار رسوب معلق 15 حوضه آبخیز با میانگین مساحت 56/175 کیلومتر مربع، میانگین ارتفاع 2089 متر از سطح دریا، میانگین بارش سالیانه 262 میلیمتر و میانگین دبی سالیانه 58/0 متر مکعب در ثانیه ...
بیشتر
اﻣﺮوزه ﻓﺮﺳﺎﯾﺶﺧﺎک و انتقال رسوبات حاصل از فرسایش علاوه بر کاهش کمیت و کیفیت منابع آب و خاک، مشکلات اقتصادی و اجتماعی زیادی را پدید آورده است. در این پژوهش از آمار رسوب معلق 15 حوضه آبخیز با میانگین مساحت 56/175 کیلومتر مربع، میانگین ارتفاع 2089 متر از سطح دریا، میانگین بارش سالیانه 262 میلیمتر و میانگین دبی سالیانه 58/0 متر مکعب در ثانیه در محدوده شهرستانهای مشهد و نیشابور به منظور تعیین مهمترین عوامل مؤثر در تولید رسوب و انتقال آن، با استفاده از روشهای تجزیه به مؤلفههای اصلی (PCA) و آزمون گاما (GT) استفاده شد. نتایج حاصل از روش اول نشان داد که پنج مؤلفه اول بیش از 90 درصد تغییرات ایجاد شده را توجیه میکنند، و مساحت حوضه و شیب ناخالص آبراهه اصلی از مؤلفه اول، میانگین دبی سالیانه و ضریب پیچانرودی آبراهه اصلی از مؤلفه دوم و تراکم زهکشی آبراهه از مؤلفه سوم، مهمترین عوامل مؤثر بر تولید رسوب معلق میباشند. درصد حضور هر یک از 12 متغیر مورد بررسی در میان نود ترکیب برتر براساس آزمون گاما نشان داد که پنج پارامتر میانگین دبی سالیانه، طول آبراهه اصلی، مساحت حوضه، میانگین بارش سالیانه و درصد رخنمون سنگهای حساس به فرسایش با مجموع 63 درصد حضور در معادلات پیشنهادی به عنوان مهمترین عوامل موثر بر تولید و انتقال رسوب معلق هستند. در نتیجه اگر هدف تهیه مدلی با بیشترین دقت برآورد رسوب معلق باشد، مدل 12 متغیره حاصل از آزمون گاما، و در صورتیکه هدف تهیه مدلی با کمترین متغیر ورودی باشد، مدل 5 متغیره حاصل از روش تجزیه به مؤلفههای اصلی به منظور برآورد رسوبات آبی معلق پیشنهاد میگردد. علاوه بر این، اگر هدف تهیه مدلی با کمترین متغیر ورودی و دسترسی و محاسبه راحت آنها و برآورد اولیه رسوبات معلق باشد، مدل دو متغیره (بر اساس عوامل مساحت حوضه و شیب ناخالص آبراهه اصلی) حاصل از روش تجزیه به مؤلفههای اصلی پیشنهاد میگردد.
علوم آب
سیدمهدی ثاقبیان
چکیده
پیشبینی دبی رسوبی با دقت بالاتر، از مهمترین مولفههای فرآیندهای هیدرولوژیکی در مدیریت منابع آب میباشد. به دلیل پیچیدگی پدیده انتقال رسوب و وجود چندین پارامتر موثر در تخمین آن، تعیین روابط حاکم مشکل میباشد. این تحقیق به منظور ارائه مدل بهینه برآورد بار رسوب معلق در دو ایستگاه هیدرومتری متوالی یک رودخانه طبیعی انجام گرفته ...
بیشتر
پیشبینی دبی رسوبی با دقت بالاتر، از مهمترین مولفههای فرآیندهای هیدرولوژیکی در مدیریت منابع آب میباشد. به دلیل پیچیدگی پدیده انتقال رسوب و وجود چندین پارامتر موثر در تخمین آن، تعیین روابط حاکم مشکل میباشد. این تحقیق به منظور ارائه مدل بهینه برآورد بار رسوب معلق در دو ایستگاه هیدرومتری متوالی یک رودخانه طبیعی انجام گرفته است. در این راستا، جهت کاهش مقدار خطا در پیشبینی دبی رسوبی از روشهای پیشپردازش سری زمانی به همراه روشهای هوشمند مبتنی بر کرنل ماشین بردار پشتیبان (SVM)و رگرسیون فرآیند گاوسی (GPR) استفاده شده است. دو سناریو بررسی دبی رسوب معلق برای حالت تک ایستگاهی و ارتباط بین ایستگاهی در نظر رفته شد و مدلهای متفاوتی بر اساس مشخصات هیدرولیکی و ذرات رسوبی تعریف گردید و مورد ارزیابی قرار گرفت. در استفاده از روشهای پیشپردازش، ابتدا روش تبدیل موجک (WT) بهکار رفت، سپس زیر سریهای با فرکانس بالای بدست آمده از روش WT با روش ﺗﺠﺰﯾﻪ ﻣﺪ ﺗﺠﺮﺑﯽ (EMD) دوباره تجزیه گردیدند. در نهایت زیر سریهای تاثیرگذار بهعنوان ورودی مدلهای مبتنی بر کرنل استفاده شدند. نتایج حاصل از تحلیل مدلهای تعریفشده، دقت بالای روشهای تلفیقی بهکار رفته در تحقیق را در تخمین رسوب معلق به خوبی نشان داد. نتایج نشان داد که در حالت اول، مقدار معیار خطا برای مدل برتر به ترتیب از 0.035 و 0.037 برای روشهای GPR و SVM به 0.28 و 0.29 برای مدلهای تلفیقی کاهش یافت. به طور کلی، مدلهای ترکیبی دقت مدلسازی را بین 20 تا 25 درصد افزایش دادند. جهت ارزیابی قابلیت اطمینان مدل برتر، از تحلیل عدم قطعیت مونت کارلو استفاده شد و نتایج نشان داد که مدل GPR دارای درجه عدم اطمینان مطلوبی در مدلسازی است.
رسول قبادیان؛ حامد شکری
چکیده
چگونگی تغییرات غلظت رسوب معلق در طول مسیر رودخانه و بررسی عوامل تأثیرگذار بر آن همواره مورد توجه مهندسین علم هیدرولیک و محیط زیست میباشد. عدم وجود ایستگاههای اندازهگیری کافی و مشکلات نمونهبرداری رسوب معلق، تهیه مدلهایی که به درستی رسوب معلق را در طول مسیر رودخانه روندیابی نمایند ضروری مینماید. در طبیعت رسوب بصورت نامتعادل ...
بیشتر
چگونگی تغییرات غلظت رسوب معلق در طول مسیر رودخانه و بررسی عوامل تأثیرگذار بر آن همواره مورد توجه مهندسین علم هیدرولیک و محیط زیست میباشد. عدم وجود ایستگاههای اندازهگیری کافی و مشکلات نمونهبرداری رسوب معلق، تهیه مدلهایی که به درستی رسوب معلق را در طول مسیر رودخانه روندیابی نمایند ضروری مینماید. در طبیعت رسوب بصورت نامتعادل انتقال مییابد در حالیکه خیلی مدلهای تجاری حالت ظرفیت حمل یا متعادل را در نظر میگیرند. از این رو در تحقیق حاضر مدلی عددی تهیه شده با حل عددی معادله تکبعدی انتقال و پخش غیرماندگار روندیابی رسوب معلق در یک بازه رودخانهای را در شرایط عدم تعادل انجام میدهد. پس از صحتسنجی مدل، تأثیر ده روش عددی منفصلسازی، پنج معادله انتقال رسوب، هشت رابطه ضریب پخشیدگی و هشت رابطه سرعت سقوط ذره بر تغییرات بار رسوب معلق در طول بازه مورد مطالعه بررسی شد. نتایج تحقیق نشان داد استفاده از رابطه تجربی وایف مقدار رسوب معلق بیشتری را نسبت به سایر روابط دیگر برآورد میکند. در میان روابط سرعت سقوط ذره رابطه استوکس سرعت سقوط بیشتری را برآورد میکند که باعث میشود احتمال معلق شدن ذرات رسوب کمتر و در نتیجه غلظت آن نسبت به سایر روشها کمتر باشد. همچنین در بین روشهای منفصلسازی روش وان لییر خطای کمتری را دارا است. از طرفی رابطه الدر کمترین و رابطه کاشفی پور– فالکونر بیشترین مقدار پخشیدگی را در هیدروگراف غلظت از خود بجا میگذارند. علاوه بر این نتایج تحقیق حاضر نشان داد غلظت رسوب برآورد شده در حالت عدم تعادل حدود 7/11 درصد بیشتر از ظرفیت حمل بار معلق محاسبه شده توسط روابط تجربی میباشد.
