سنجش از دور عبارت است از بدست آوردن اطلاعات مستند از یک شیئ یا یک پدیده، از راه دور و بدون تماس فیزیکی با آنها. سنجش از دور در علوم فراوانی از جمله جغرافیا، زیست شناسی، هواشناسی، کشاورزی، مدیریت منابع آب و ... کاربرد دارد. دسترسی آسان و ارزان به داده ها و دقت بالای آنها و رقومی بودن و جامع و گسترده بودن تصاویر که از تنوع طیفی فراوانی برخوردار می باشند، از جمله ویژگیهایی است که سنجش از دور را نسبت به دیگر روش های تامین اطلاعات ارجح نموده است. با استفاده از الگوریتم های موجود در سنجش از دور که مربوط به تبخیر و تعرق میباشند، گام بزرگی را می توان در مدیریت منابع آب برداشت. sebal یک الگوریتم سنجش از دور است که تعادل انرژی سطحی لحظه ای را برای هر پیکسل از یک تصویر ماهواره ای انجام می دهد. تشعشع خالص( ) برای هر پیکسل با استفاده از آلبدو و قابلیت انتقال که از باندهای موج کوتاه و نشر موج بلند که از باندهای حرارتی بدست می آیند، محاسبه می شود. شار گرمای خاک (g) با استفاده از شاخص های گیاهی که از ترکیب باندها و تشعشع خالص بدست می آیند، محاسبه می شود. شار گرمای محسوس(h) با توجه به چندین فاکتور تعیین می شود که عبارتند از: دمای سطح و سرعت باد که از داده های زمینی می باشند، زبری سطح که محاسبه می شود و اختلاف دمای سطح-هوا، که از شاخص های گیاهی تعیین می شود. باقی محاسبات به صورت ویژه برای هر پیکسل در تصویر محاسبه می شوند. محاسبات گرمای محسوس با استفاده از تصحیح ثبات اتمسفری مانین-ابوکوف اصلاح می شود. در نهایت بوسیله شرایط شناخته شده در یک نقطه مرجع، h که از تصویر ماهواره ای بدست می آید، محدود می شود. در آخر تبخیر و تعرق توسط تقسیم بر گرمای نهان تبخیر بدست می آید. روش sebal را میتوان در موضوعات تخمین بیلان آب، مطالعات تعیین عملکرد آبیاری، و مطالعات پیش بینی آب و هوا مورد استفاده قرار داد. با توجه به این که این الگوریتم، معادله کامل بیلان انرژی را به منظور محاسبه تبخیر و تعرق واقعی گیاه، حل میکند و از آنجایی که پارامترهای محاسبه شده در طی روند سبال مانند آلبدو، دمای سطحی، ndvi با محدوده های قابل قبولی که در منابع و آمارهای موجود اعلام شده، مطابقت داشته این الگوریتم را مورد تایید قرار میدهد. همچنین در مقایسه با مقادیر تشتک تبخیر و معادلات موجود، مشاهده شد که سبال با نتایج قابل قبولی، تبخیر و تعرق واقعی را محاسبه نموده و این نیز دلیلی بر مناسب بودن این روش در محاسبه تبخیر و تعرق می باشد.

سیلاب یکی از مهمترین بلایای طبیعی است که در طول تاریخ از دیر باز تا کنون همواره آثار مخرب اجتماعی و اقتصادی را به جوامع بشری تحمیل کرده و باعث خسارات مالی و جانی فراوان شده است. ساماندهی و اصلاح مسیر رودخانه یکی از روشهای متداول برای کنترل سیلاب و کاهش خسارات ناشی از آن می باشد. وضعیت سیلابی رودخانه قره سو در استان کرمانشاه همانند آنچه که در سیلاب سالهای 1352 و 1376 رخ داد و باعث آبگرفتگی بخش قابل توجهی از زمین های اطراف و حاشیه رودخانه گردید از یک سو و متعاقباً ایجاد خسارات مالی فراوان از سوی دیگر و همچنین عبور این رودخانه از داخل شهر کرمانشاه که حساسیت و اهمیت رسیدگی به مسئله کنترل سیلاب و ایمن سازی در برابر آن را دو چندان می کند سبب شد تا در نهایت طرح ساماندهی این رودخانه برای اهدافی چون مهار سیلاب، ایمن سازی زمین های اطراف رودخانه، زیباسازی، محیط زیست و غیره اجرا شود. در این تحقیق اثرات ساماندهی و تغییر مسیر رودخانه قره سو بر روی پهنه سیلاب و هیدرولیک جریان به ازای دوره بازگشت های 25، 50 و 100 ساله و تحت الگوی جریان غیر دائمی مورد بررسی قرار گرفت و نهایتاً نقشه های پهنه بندی سیلاب در محیط gis برای دوره بازگشت های فوق ارائه شده که در این راستا از نقشه هایی با مقیاس 1:1000 و1:2000 و همچنین مدل هیدرولیکی hec-ras ، نرم افزار arc-gis و الحاقیه hec-georas استفاده گردید. از دیگر نتایج بدست آمده در این تحقیق شبیه سازی سیلاب سالهای 1352 و 1376 در هر دو مسیر ساماندهی و طبیعی رودخانه قره سو تحت الگوی جریان دائمی و نهایتاً تعیین مساحت سیلابدشت و ارائه نقشه پهنه بندی سیلاب مربوط به این سالها می باشد.

اصلاح و بهسازی مسیر رودخانه ها بر خصوصیات سیلاب از قبیل پهنه سیل، شکل هیدروگراف دبی، هیدروگراف اشل، سرعت جریان و ... در مقاطع مختلف تاثیرگذار می باشد. اخیراً طرح ساماندهی رودخانه قره سو در دستور کار شرکت آب و منطقه ای غرب قرار گرفته و بخشی از آن در محدوده شهر کرمانشاه نیز در حال اجرا می باشد. از آنجائیکه ساماندهی و تغییر مسیر رودخانه از محل دوآب قزانچی تا پل امام حسین طول مسیر را از حدود 5/18 کیلومتر در شرایط طبیعی به حدود 12 کیلومتر بعد از ساماندهی کاهش می دهد؛ بنابراین در این تحقیق بررسی تاثیر این کاهش طول بازه و تغییر شکل مقطع طبیعی رودخانه بر خصوصیات هیدرولیکی سیلاب و پهنه بندی آن مورد توجه قرار گرفته است چرا که اصلاح و بهسازی مسیر رودخانه میتواند موجب وخیم تر شدن وضعیت سیلاب در پایین دست گردد لذا پهنه بندی سیلاب یکبار برای مسیر قدیمی و بار دیگر برای مسیر جدید و یا همان مسیر ساماندهی شده انجام شد و به منظور محاسبات دقیق تر از سه سیلاب با دوره برگشتهای 25 و 50 و 100 ساله برای پهنه بندی استفاده شد . نتایج این تحقیق نشان دادکه ساماندهی بازه مطالعاتی بصورت بهسازی مسیر و تغییر شکل مقطع رودخانه باعث می شود سیلاب25 و50 ساله با شدت بیشتر و در مدت زمان کمتری خود را به شهر کرمانشاه برساند و در مورد سیلاب 100 ساله علاوه بر اینکه سیلاب با شدت بیشتر و زمان کمتری به ابتدای شهر می رسد با توجه به اینکه در بعضی از مقاطع بیرون زدگی آب را داشتیم نتیجه گرفته شد که مقطع رودخانه بعد از تغییرات جوابگوی سیلاب 100 ساله نمی باشد . علاوه براین در هر سه سیلاب ساماندهی باعث می شود سرعت متوسط جریان در بازه مورد نظر به مقدار قابل توجهی افزایش یابد. موضوعی دیگری که می بایست به آن اشاره شود نرم افزارهای مورد استفاده در این تحقیق است. نتاج این تحقیق نشان داد که با استفاده از نرم افزار arc-gis و hec-ras و البته اکستنشن hec-georas پهنه بندی سیلاب را می توان به خوبی انجام داد و جریان سیلابهای موجود را به خوبی آنالیز نمود و به طور کلی می توان نقشه های پهنه بندی سیلاب را با دقت بالاتر و زمان کمتری نسبت به سایر روش های سنتی و دستی ایجاد نمود.

مدل wms توسط آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه برینگهام تهیه شده و با تلفیق امکانات gis و مدل های هیدرولوژیکی متنوعی از قبیل tr20، tr55، hec-1، hec-hms و rational و ... که در آن تعبیه شده است، به ابزاری قدرتمند برای شبیه سازی هیدرولوژیکی حوضه های آبریز تبدیل شده است. نرم افزار wms با استفاده از نقشه های رقومی محاسبات مربوط به فیزیوگرافی حوضه را انجام می دهد. در این نرم افزار کلیه محاسبات و خصوصیات فیزیوگرافی یک حوضه با معرفی نقطه خروجی حوضه و دادن نقشه های مربوطه به نرم افزار به آسانی قابل انجام می باشد. بدین منظور ابتدا مدل ارتفاعی رقومی (dem) با استفاده از shape file های موجود در محیط نرم افزار arc gis ساخته شد و پس از انجام اصلاحات لازم وارد محیط wms گردید، سپس با کمک مدل topaz آبراهه ها و شبکه رودخانه ها رسم و مرز حوضه و زیرحوضه ها مشخص گردید که خروجی حوضه در محل ایستگاه پل کهنه به چهار زیرحوضه تفکیک گردید و خصوصیات فیزیوگرافی زیرحوضه ها نیز تعیین گردید. در این مطالعه برای پیش بینی سیلاب حاصل از بارش حوضه آبریز قره سو در نرم افزار wms، مدل hec-hms انتخاب شد و سپس جهت کالیبره کردن مدل سه رگبار مشاهده ای در زیرحوضه های مورد مطالعه به همراه سه سیل همزمان در خروجی هر زیرحوضه انتخاب شد، آنگاه با بهینه سازی پارامترهای شماره منحنی، تلفات اولیه و رمان تأخیر بر اساس دو هیدروگراف مشاهده ای مدل واسنجی و با استفاده از هیدروگراف مشاهده ای دیگر، مدل مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان از برازش مناسب دبی اوج هیدروگراف های مشاهده ای و هیدروگراف های شبیه سازی شده دارد و اختلاف زمانی در رسیدن به اوج نیز مساوی یا کمتر از 90 دقیقه برآورد گردید ولی با توجه به آنکه اختلاف حجم رواناب هیدروگراف مشاهده ای و هیدروگراف شبیه سازی از 29 تا 66 درصد متغییر بوده است می توان بیان داشت که نتایج واسنجی و ارزیابی مدل در مورد حجم ناشی از رواناب مورد پذیرش نمی باشد. نتایج حاصل از آنالیز حساسیت مدل نسبت به تغییرات رطوبت اولیه خاک نتایج نشان داد که مقدار دبی اوج حساسیت قابل ملاحظه ای نسبت به تغییرات رطوبت اولیه خاک دارد. در این مطالعه از روش کریگر برای تخمین سیلاب با دوره برگشت های مختلف در محل دوآب قزانچی روی رودخانه قره سو استفاده شده است. داده های دبی حداکثر لحظه ای سالانه چهار ایستگاه هیدرومتری موجود در منطقه جمع آوری و تجزیه و تحلیل گردید. تعداد داده ها از حداقل 20 تا حداکثر 23 سال متغییر بوده است. مقدار ضریب c کریگر برای زیرحوضه های مورد مطالعه به ازای دوره برگشت های مختلف برآورد گردید. سپس مدل ریاضی ضریب مذکور به ازای دوره برگشت با ضریب تبیین بسیار بالا بدست آمد. با استفاده از ضریب کریگر بدست آمده در زیرحوضه پل کهنه به ازای دوره برگشت های مختلف حداکثر دبی سیلاب با دوره برگشت های مختلف در محل دوآب قزانچی محاسبه گردید و با مقادیر بدست آمده از مدل wms/hec-hms در این محل مقایسه گردید. کلمات کلیدی: کالیبره کردن، قره سو، مدل wms/hec-hms، سیلاب، دوره برگشت، روش کریگر

رودخانه های که در مسیر خود از شهر ها گذر می کنند همیشه دستخوش تغییراتی هستند. این تغییرات عمدتاَ از سوی انسانهای حاشیه نشین این رودخانه ها ایجاد می شوند که ساماندهی رودخانه های از جمله آنهاست. به عنوان مجموعه ای از اقدامات مدیریتی و مهندسی است که برای حفاظت و بهره برداری صحیح از رودخانه ها و کاهش خطرات آنها با اهداف مختلف انجام می گیرد. اهداف مورد نظر مشتمل بر مهار سیلاب و رسوب، حفاظت بستر و کناره ها در مقابل فرسایش وغیره است. طرح ساماندهی رودخانه قره سو (در سه بازه)در دستور کار شرکت آب منطقه ای غرب قرار گرفته و بخشی از آن (بازه 2gدر محدوده شهر کرمانشاه) نیز در حال اجرا می باشد. از آنجائیکه ساماندهی و تغییر مسیر رودخانه از محل دوآب قزانچی تا پل امام حسین (بازه 1g –بازه ورودی به شهر)طول مسیر را از 19 کیلومتر در شرایط طبیعی به حدود 12 کیلومتر بعد از بهسازی مسیر کاهش می دهد بنابر این در این تحقیق تاثیر کاهش طول بازه و اصلاح شکل مقطع طبیعی رودخانه بر خصوصیات هیدرولیکی سیلاب مورد توجه قرار گرفته است چرا که اصلاح و بهسازی مسیر رودخانه می تواند موجب وخیمتر شدن وضعیت فرسایش و رسوبگذاری در پایین دست گردد. برای این منظورازمدل کامپیوتری gstars.3 استفاده شده است مدل تعمیم یافته لوله جریان برای شبیه سازی رودخانه های آبرفتی است که ابتدا توسط مولیانس و یانگ جهت شبیه سازی شرایط جریان دو بعدی شبیه سازی و تغییر هندسی کانال به روش شبه سه بعدی ابداع گردید. بدین منظور از 14 رابطه انتفال رسوب استفاده شده در مدل gstars3.0 فقط 7 رابطه در مورد این رودخانه قابل استفاده می باشد. که رابطه یانگ نتایج قابل قبول تری داشت.بنابراین با ترسیم پروفیل طولی با استفاده از روش یانگ (1973)و نتایجی که با مشاهدات این پروفیل بدست می آید چنین است که در این روش میزان رسوبات انتقال یافته قبل از ساماندهی و بعد از ساماندهی تفاوتی 96636/96 تنی و یانگ(1979) تفاوتی 69/24881 تنی را نشان می دهد. این تفاوت در انتقال رسوب با توجه به اینکه در ادامه رودخانه نیز ساماندهی نگردیده است در آخر بازه نشست پیدا می کند و تغییراتی در بستر و کناره های آن ایجاد می نماید. با توجه به نتایج بدست آمده در این تحقیق میزان رسوب انتقال یافته در بازه مطالعاتی(g1)بعد از ساماندهی افزایش یافته است اما در میزان رسوبگذاری در این بازه افزایشی دیده نمی نشود و رسوب تولید شده به بازه های بعدی(g2) و(g3) منتقل می شود. در طرح ساماندهی رودخانه ها یکی از اهداف از بین بردن و یا کاهش پیچ رودخانه ها یا همان مأندر ها است بنابر این در طرح ساماندهی رودخانه قره سو این هدف دنبال می شود در نتیجه با کاهش مأندر ها رودخانه میزان رسوب گذاری و فرسایش نیز از حالت طبیعی و مأندری خود خارج شده و بنا به نتایج بدست آمده در بازه ی مطالعاتی رسوبات تولید شده توسط فرسایش در بالا دست و خود بازه بیشتر انتقال می یابد و رسوبگذاری کمتر است بنابراین با اجرای طرح ساماندهی رودخانه قره سو،در قوسهای داخلی مأندر ها میزان رسوب گذاری و در قوس های خارجی آن میزان فرسایش افزایش نمی یابد.

ضریب آبگذری یا هدایت هیدرولیکی اشباع خاک ضریبی است که نشان دهنده سرعت وضعیت حرکت آب در خاک می باشد و یکی از خصوصیات بسیار مهم فیزیکی خاک است که کاربردهای وسیعی در علوم خاک و آب دارد. در تعیین ضریب آبگذری اشباع خاک، مشکل زمانی پیش می آید که سطح ایستابی موجود نباشد. روش هایی که در چند سال گذشته در این مورد انجام شده یا از لحاظ تئوری و یا از لحاظ عملی دارای مشکلاتی بودند. برای رفع این نقیصه مطالعات زیادی انجام گرفته و روشهای معرفی شده اند.از جمله این روش ها روش پرمامترگلف می باشد. روش پرمامترگلف یک روش ساده بوده و در عین حال از پایه تئوری بسیار قوی برخوردار است که به تنهایی توسط یک نفر و در مدت زمان کوتاهی آزمایش انجام پذیر می باشد. البته در ابتدا که محیط غیر اشباع چاهک در محاسبات منظور نمی گردید، نتایج خوبی حاصل نمی شد که پس از رفع این نقیصه این مشکل نیز حل شده است. در حال حاضر تنها مشکل روش گلف، در آزمایشات دو عمقی می باشد که به علت ناهمگونی در حل معادلات، باعث ایجاد جواب های منفی و پوچ در بعضی از مقادیر kfs می گردد که این مشکل هم با آنالیزهای تک عمقی دستگاه گلف قابل حل است. این مطالعه بر مبنای نتایج به دست آمده حاصل از آنالیزهای تک عمقی روش گلف و آنایز چند عمقی و مقایسه آنها با نتایج حاصل از روش چاهک معکوس در سه عمق مختلف می باشد. در این تحقیق همچنین تغییرات عمقی هدایت هیدرولیکی خاک با هر دو روش چاهک معکوس و پرمامترگلف مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت انجام آزمایش ها تعداد 30 چاهک و در سه عمق مختلف 60، 90 و 120 سانتی متر حفر شد. همزمان با حفر چاهک ها نمونه گیری از محل حفر چاهک ها جهت انجام آزمایش های شناسایی انجام شد. آزمایش های شناسایی عبارتند از محاسبه وزن مخصوص ظاهری، تعیین حدود اتربرگ، تعیین بافت خاک و اندازه گیری مقدار مواد آلی، کلسیم و سدیم خاک. نتایج آزمایشات نشان داد که آنالیزهای پرمامتر گلف مقدار هدایت هیدرولیکی را به میزان سه برابر در عمق 60 سانتی متر و 5 برابر در اعماق 90 و 120 سانتی متری کمتر از نتایج به دست آمده از روش چاهک معکوس محاسبه می کند. همچنین در میان آنالیزهای مختلف پرمامترگلف، آنالیز لاپلاس بزرگترین مقادیر را به دست می دهد و نتایج به دست آمده از آنالیز رگرسیون پایه ای ریچاردز دارای کمترین میزان تغییرات بوده و به آنالیز دو عمقی بسیار نزدیک است. در اراضی مورد مطالعه تغییرات هدایت هیدرولیکی با عمق روندی نزولی دارد. اما این تغییرات ثابت نبوده و گرادیان این تغییرات نیز با افزایش عمق کاهش می یابد.

دشت ماهیدشت در استان کرمانشاه در غرب ایران واقع شده است. بهره برداری از سفره آب زیرزمینی این دشت در دهه های اخیر افزایش یافته است. افزایش بهره برداری از آب زیرزمینی همراه با دوره های خشکسالی طولانی، باعث کاهش سطح آب در منطقه و نهایتا بیلان منفی آب زیرزمینی می گردد. مطالعات هیدروگراف واحد این آبخوان افت شدید سطح آب زیرزمینی را در سال های اخیر نشان می دهد. افت سطح آیستابی این آبخوان در طی سالهای 82-78 ، حدود 6/10 متر میباشد. در راستای کاهش بحران مذکور، تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی از راهکارهای مناسب می باشد و برای بررسی اثرات تغذیه مصنوعی بر آب زیرزمینی، مدل ریاضی ابزاری کارآمد می باشد. مدل ریاضی مادفلو پس از مقایسه با سایر مدلهای موجود آبهای زیرزمینی، جهت ارزیابی اثرات تغذیه مصنوعی آب زیرزمینی در محدوده مورد مطالعه، مورد استفاده قرار گرفت. در این تحقیق با وارد کردن داده های لازم نظیر نوع و تعداد لایه، ارتفاع سقف و کف لایه ها، موقعیت چاههای مشاهده ای و ارتفاع سطح آب در چاههای مشاهده ای برای زمانهای مختلف و مشخص نمودن دامنه مدل، پیکر بندی اولیه ای برای مدل صورت گرفت. کالیبراسیون مدل برای داده های پیزومتری موجود در سال 1382 با توجه به سطح ایستابی اولیه در اردیبهشت همان سال با بهینه کردن پارامتر هایی مانند هدایت هیدرولیکی افقی، آبدهی ویژه و ضریب عبور دهی بستر رودخانه و موارد دیگر، انجام شد. با توجه به موارد فوق الذکر موقعیت مناسب برای اعمال تغذیه مصنوعی انتخاب شد و تاثیرات تغذیه مصنوعی در محدوده مدل شبیه سازی و بررسی گردید. اگر جریانی به میزان حدوداً 3/0 متر مکعب در ثانیه در سطحی به مساحت 5/10هکتار اعمال کنیم، با توجه به میزان نفوذ پذیری خاک روزانه حجمی معادل 25000 متر مکعب به تغذیه لایه آبدار کمک خواهد کرد. نتایج نشان می دهد که حجم آب نفوذ یافته به لایه آبدار در اثر سازه های تغذیه مصنوعی در پنج ماه تر سال معادل 3,750,000 متر مکعب خواهد بود که سطح ایستابی در محدوده مدل در اثر اعمال این تغذیه مصنوعی در سال 1382، در مرکز سازه تغذیه مصنوعی به میزان 6 متر افزایش می یابد و شعاع تأثیر تغذیه مصنوعی 4 کیلومتر و مساحت تحت تـأثیر تغذیه 40 کیلومتر مربع محاسبه شد، که به طور متوسط سطح آب زیر زمینی در کل محدوده مورد مطالعه در اثر اعمال یک دوره تغدیه مصنوعی در سال 1382به میزان 2/0 متر افزایش می یابد و با اعمال دو دوره تغذیه مصنوعی (سال 1382 و سال1383)می توانیم به طور متوسط نسبت به حالت بدون اعمال تغذیه مصنوعی سطح آب زیر زمینی را در کل محدوده مورد مطالعه حدود 5/0 متر افزایش دهیم. کلمات کلیدی : بیلان ، مدل ریاضی ، تغذیه مصنوعی، مادفلو

یکی از انواع سرریزها که به منظور آبگیری به صورت گسترده از آن استفاده می شود، سریز جانبی است. این سازه هم چنین به عنوان سازه حفاظتی در بالادست سیفون های معکوس، سیل بندها، زیرگذر جاده و سرریز انتهایی برای تخلیه آب مازاد آبگیرهای بالادست، در انتهای کانال های اصلی قرار می گیرد. محل نصب سرریز جانبی در دیواره آبراهه یا کانال انتقال آب می باشد. اما با وجود کاربرد وسیع سرریزهای جانبی، حل کامل تحلیلی معادلات حاکم بر جریان سرریزهای جانبی وجود ندارد. از سوی دیگر، تاثیر روش های عددی در حل مسائلی که حل تحلیلی آنها بدون استفاده از فرضیات ساده کننده مشکل می-باشد، روشن و اثبات شده است. بر این اساس در این تحقیق یک مدل کامپیوتری تهیه شده است که پس از کالیبره شدن توسط مدل آزمایشگاهی، به کمک روش های عددی قادر به محاسبه و شبیه سازی پروفیل یک بعدی جریان در شرایط بدون پرش هیدرولیکی و وجود پرش هیدرولیکی در محدوده سرریز می-باشد. در این تحقیق برای نخستین بار معادله حاکم بر پرش هیدرولیکی در جریان متغیر مکانی اثبات و ارائه شده و به وسیله داده های آزمایشگاهی نیز مورد صحت سنجی قرار گرفته که نتایج این صحت سنجی نیز بسیار رضایت بخش بوده است. نتایج به دست آمده از مدل کامپیوتری شبیه ساز پروفیل سطح جریان در پرش هیدرولیکی متغیر مکانی که بر اساس فرمول جدید ارائه شده، معادلات دینامیکی جریان متغیر مکانی و حل عددی آنها به روش رانگ کوتای مرتبه 4 طراحی شده است، نشان می دهد این مدل به خوبی توانایی شبیه سازی پروفیل سطح آب در سرریز جانبی برای تمامی حالات را دارد. از توانایی های این نرم افزار آن است که می تواند دبی، عمق و عدد فرود را در هر مقطع دلخواه از کانال یا سرریز جانبی محاسبه نماید و در صورت وجود پرش هیدرولیکی متغیر مکانی، عمق اولیه و ثانویه، اعداد فرود ابتدایی و انتهایی پرش، محل وقوع پرش، طول پرش و میزان دبی خروجی در طول پرش را تعیین کند و نهایتا دبی خروجی از سرریز جانبی و پروفیل سطح آب را حساب نماید. در این تحقیق مشخص شد مقدار همگرایی معادله پرش هیدرولیکی متغیر مکانی که توسط کاربر تعیین می گردد، تاثیر بسیار چشم گیری در تخمین محل وقوع پرش هیدرولیکی متغیر مکانی و دیگر خصوصیات آن دارد که این موضوع نتایج تحقیقات قبادیان (1390) را کاملا تایید می نماید. هم چنین مطالعات آزمایشگاهی نشان داد پرش هیدرولیکی در جریان متغیر مکانی شکلی تقریباً ثابتی دارد که دارای نوساناتی در سطح خود می باشد و برای ارتفاع تاج ثابت، با افزایش دبی پروفیل سطح آب به سمت بالاتر نقل مکان می نماید. نهایتا در این تحقیق برای نخستین بار روشی به منظور تعیین پروفیل سطح آب برای پرش هیدرولیکی در جریان متغیر مکانی ارائه شد که روش سابرامانیای کالیبره شده نام دارد. مقایسه اعماق محاسبه شده به وسیله روش ارائه شده در این تحقیق با داده های آزمایشگاهی بسیار رضایت بخش است.

بررسی ها نشان می دهد که اکثر شبکه های آبیاری و زهکشی، با عملکرد پایین مدیریت و کنترل می شود . عملکرد پایین و دور از حد قابل انتظار و عدم تامین اهداف مورد نظر در این طرح ها ، عمدتا ناشی از عملیات بهره برداری و نگهداری ناکافی و مدیریت غیر موثر حاکم بر این سیستم ها تشخیص داده شده است. یکی از اساسی ترین کارها برای ارتقا بهره وری آب در زمینه آب کشاورزی ، تعیین روش های بهره برداری بهینه در شبکه آبیاری می باشد. در اینجا هدف شبیه سازی تغییرات جریا ن در یک شبکه آبیاری است که در اثر تغییر بازشدگی دریچه های دهانه آبگیر و یا باز و بسته شدن دریچه های ابتدای کانال های درجه دو ، ایجاد می شود، تنوع سازه های آبی ، انواع سیستم های کنترل و میزان کنترل جریان عبوری از آن ها در شبکه موجب پیچیدگی رفتار هیدرولیکی جریان در شبکه ها می شود به طوریکه بدون استفاده از مدل ریاضی، پیش بینی دقیق وضعیت و رفتار جریان بسیار مشکل است. با توسعه روش های عددی و مدل های شبیه سازی هیدرودینامیک امکانات بیشتری برای مدیریت بهینه شبکه های آبیاری صورت گرفته است. در مدل مذکور معادلات جریان غیر ماندگار یک بعدی در حالت کلی ( معادلات سنت- ونانت) با روش تفاضل های محدود منفصل شده اند. رقوم جریان در محل انشعاب کانال فرعی از اصلی با استفاده از روش خط تاثیر و بصورت کاملا ضمنی در هر گام زمانی تعیین می گردد و با الگوریتم ماتریس سه قطری(tdma) حل می شود. مدل مدل حاضربا استفاده از روش تلفیق معادلات مومنتم و انرژی (e-m) توانایی تخمین دبی عبوری از سازه های تنظیم کننده را دارا می باشد. به گونه ای که مدل به صورت هوشمند در هر گام زمانی می تواند تشخیص دهد که دریچه بصورت آزاد عمل می کند یا مستغرق. و نشان داده شد که می تواند جریان متغیر تدریجی و غیرماندگار در یک شبکه حلقه ای پیچیده را بخوبی شبیه سازی نماید. علاوه بر این تطابق خوبی بین نتایج مدل حاضر با نتایج مدل icss در شبیه سازی جریان غیر ماندگار در یک کانال منفرد( کانال e1r1 شبکه دز) با انواع سازه های آبگیر و آب بند وجود دارد.به منظور بررسی بیشتر در این تحقیق به مطالعه موردی کیلومتر 443+15 تا انتهای کانال اصلی شبکه آبیاری زهکشی میان دربند با 5 سازه آب بند و 17 آبگیر ساده و 5 آبگیر نیرپیک و به بررسی گزینه های انتخابی برای حالت های مختلف بهره برداری پرداخته شده است .

ضریب آبگذری یا هدایت هیدرولیکی خاک نشان دهنده سرعت حرکت آب در خاک می باشد و یکی از خصوصیات مهم فیزیکی خاک است که کاربردهای وسیعی در علوم آب و خاک دارد. در تعیین ضریب آبگذری اشباع خاک، مشکل زمانی پیش می آید که سطح ایستابی موجود نباشد. روش هایی که در چند سال گذشته در این مورد ارائه شده اند یا از لحاظ تئوری و یا از نظر عملی دارای مشکلاتی می باشند. اکثر فرایندهای که در خاک صورت می-گیرد در حالت غیر اشباع است. به همین دلیل اخیرا توجه مضاعفی به هدایت هیدرولیکی غیر اشباع شده است. برای رفع این نقیصه و بررسی هدایت هیدرولیکی غیر اشباع مطالعات زیادی انجام گرفته و روش های متعددی معرفی شده اند. از جمله این روش ها روش دیسک تنشی می باشد. روش دیسک تنشی یک روش ساده بوده که توسط یک نفر و در مدت زمان کوتاهی انجام پذیر می باشد. این مطالعه به منظور بررسی اثر لایه بندی خاک و سطح ایستابی بر هدایت هیدرولیکی اشباع و غیر اشباع خاک با استفاده از دیسک تنشی در پنج مکش 0، 5، 10، 15 و 20 سانتی متر انجام شد. آزمایش در سه نمونه یکسان با قطر 56 و ارتفاع 85 سانتی متر که با سه لایه خاک لومی سیلتی با جرم های مخصوص ظاهری 18/1، 38/1 و 68/1 گرم بر سانتی متر مکعب و در سه حالت بدون سطح ایستابی، عمق ایستابی 25 و 50 سانتی متر انجام گردید. همچنین آزمایش در یک نمونه تک لایه از همان خاک به منظور بررسی اثر تراکم و یک نمونه خاک ماسه ای لایه-بندی شده به عنوان نمونه شاهد انجام شد. از خاک مزرعه دانشکده در سه عمق 25-0، 50-25 و 75-50 سانتی-متر نمونه برداری گردید و آزمایش های شناسایی از قبیل وزن مخصوص ظاهری، تعیین حدود اتربرگ، تعیین بافت خاک و اندازه گیری منحنی رطوبتی خاک بر روی نمونه ها انجام شد. نتایج آزمایشات نشان داد که لایه بندی خاک در حضور سطح ایستابی 25 سانتی متر باعث تغییر در هدایت هیدرولیکی اشباع و غیر اشباع شده است. همچنین مقدار ضریب عکس ورود هوا (الفا) در هر سه سطح ایستابی مذکور تحت اثر لایه بندی خاک قرار نگرفت. همچنین در 5 مکش اعمال شده و برای هر سه سطح ایستابی تفاوت معنی دار در داده های هدایت هیدرولیکی اشباع و غیر اشباع بدست آمد. طبق نتایج بدست آمده سطح ایستابی تاثیر بیشتری نسبت به لایه بندی خاک بر ضریب الفا دارد.

سرریز جانبی یکی از سازه های مهم هیدرولیکی است که با اهداف متفاوتی در سیستم های انتقال آب به کار گرفته می شود. این نوع سرریز به طور وسیعی برای کنترل سطح آب در سیستم کانال های آبیاری و زهکشی و در پروژه های حفاظت سیلاب برای خارج نمودن آب اضافی به درون کانال تخلیه و هم چنین در سیستم های زهکشی شهری مورد استفاده قرار می گیرد. این سازه هم-چنین به عنوان سازه حفاظتی در بالادست سیفون های معکوس، زیرگذر جاده، محل های خطرناک و سیل خیز رودخانه ها و سرریز انتهایی برای تخلیه آب مازاد ناشی از بهره برداری نادرست آبگیرهای بالادست، در انتهای کانال های اصلی قرار می گیرد. با توجه به کاربرد وسیع سرریزهای جانبی، این نوع سرریز باید دارای خصوصیاتی باشد تا بتوان از آن به خوبی در شبکه های انتقال آب و یا رودخانه ها استفاده کرد. از جمله این خصوصیات می توان به اندازه گیری دقیق دبی عبوری و توانایی آن در خروج میزان قابل توجهی آب در زمان رخ دادن دبی های سیلابی در مکان هایی که این سازه به عنوان سازه ای حفاظتی به کار می رود، اشاره کرد. سرریزهای جانبی ساده که معمولا به صورت مستطیلی طراحی و اجرا می شوند، این دو قابلیت را به صورت توام دارا نمی باشند بطوریکه اگر عرض سرریز کوچک باشد، فقط برای اندازه گیری جریان مناسب است و اگر عرض سرریز بزرگ درنظر گرفته شود، فقط برای تخلیه سریع سیلاب مناسب بوده و دقت اندازه گیری دبی جریان کاهش می یابد. به همین دلیل برای نخستین بار در این تحقیق، سرریزهای جانبی لبه تیز با مقطع ترکیبی پیشنهاد شده است. مزیت مهم اینگونه سرریزها، دقت مناسب اندازه گیری دبی در محدوده وسیعی از شرایط جریان (کم آبی تا سیلاب) و نیز تخلیه موثر سیل است. بر اساس بررسی های انجام شده، در زمینه اینگونه سرریزها تاکنون مطالعه ای صورت نگرفته و فقط مطالعات آزمایشگاهی اندکی در خصوص سرریزهای لبه تیز نرمال مرکب انجام شده است. این در حالی است که سرریزهای جانبی ساده، مطالعات فراوانی را به خود اختصاص داده اند که اغلب برای برآورد ضریب تخلیه سرریز جانبی بوده است. بنابراین تعیین ضریب تخلیه سرریز جانبی لبه تیز ترکیبی به منظور بهره گیری از این نوع سرریز ضروری است، لذا در این تحقیق برای برآورد ضریب تخلیه، آزمایش هایی در یک سرریز جانبی ترکیبی مستطیلی- مستطیلی و با عرض و ارتفاع متغیر انجام شده است. تحلیل ابعادی پارامترهای موثر بر دبی جریان عبوری از سرریز ترکیبی نشان داد که ضریب تخلیه این سرریز تابعی از عدد فرود در بالادست جریان ( )، نسبت ارتفاع وزنی تاج سرریز به عمق جریان در بالادست سرریز ( ) و عرض کانال به عمق جریان در بالادست سرریز ( ) است. بر اساس نتایج آزمایشگاهی و نیز اصول بهینه سازی، رابطه ای بدون بعد برای محاسبه ضریب تخلیه سرریز استخراج گردید. در نهایت معادله جدیدی برای محاسبه دبی جریان عبوری از سرریزهای جانبی ترکیبی مستطیلی- مستطیلی پیشنهاد شد. این معادله با استفاده از داده های آزمایشگاهی، واسنجی و صحت سنجی شد. شاخص های آماری خطای متوسط ( )، جذر میانگین مربعات خطا ( )، میانگین درصد میانگین مطلق خطا ( )، شیب خط رگرسیون ( ) و مجذور ضریب همبستگی ( ) برای مقایسه داده های دبی آزمایشگاهی و محاسباتی برای بخش واسنجی به ترتیب 592/0، 00027/0، 01/8، 94/0 و 96/0 و برای بخش صحت سنجی به ترتیب 133/0، 00038/0، 88/9، 90/0 و 98/0 بدست آمد که حاکی از قابلیت مناسب معادله پیشنهادی است. از طرف دیگر با توجه به کاربرد وسیع شبکه های عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک در علوم مختلف از جمله علوم آب و خاک، مدل سازی ضریب تخلیه سرریز جانبی لبه تیز ترکیبی با استفاده از این دو روش نیز انجام شد. با مقایسه آماری ضریب تخلیه بدست آمده از مدل شبکه عصبی با داده های آزمایشگاهی (با 9019/0 و 0111/0 ) نشان داده شد که شبکه عصبی به خوبی قادر به تعیین ضریب تخلیه سرریز جانبی لبه تیز ترکیبی با مقطع مستطیلی – مستطیلی می باشد. همچنین پارامترهای آماری نتایج بدست آمده از الگوریتم ژنتیک (me، ، و به ترتیب برابر با 0003/0، 0178/0، %2/3 و 998/0) بیانگر کارایی مناسب این روش می باشد.

دشت خزل در استان همدان در غرب ایران واقع شده است. بهره برداری از سفره آب این دشت در دهه های اخیر افزایش یافته است. افزایش بهره برداری از آب زیرزمینی همواره با دوره های خشکسالی طولانی، باعث کاهش آب در منطقه و نهایتا" بیلان منفی آب در منطقه می شود. مطالعات هیدروگراف واحد این آبخوان افت شدید سطح آب زیرزمینی را در سال های اخیر نشان می دهد که این افت در آبخوان دشت خزل از سال 89-80 به میزان 8/5 متر افت داشته است. در همین راستا در تحقیق حاضر به بررسی و پیش بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی در دشت خزل- نهاوند با استفاده از مدل مفهومی ریاضی gms6.5 پرداخته شد. بدین منظور ابتدا پارامترهای هواشناسی، زمین شناسی، هیدرولوژی و هیدروژئولوژی منطقه خزل جهت شبیه سازی آبخوان مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از آمار موجود در ایستگاه های هواشناسی و هیدرومتری محدوده مورد مطالعه، اطلاعات مربوط به این پارامترها به مدل داده شد. سپس با استفاده از آمار چاه های پیزومتری به بررسی نوسانات سطح آب زیرزمینی آبخوان پرداخته شد همچنین از این آمار برای صحت سنجی نتایج حاصل از شبیه سازی مدل استفاده گردید. با استفاده از لوگ حفاری چاههای اکتشافی نحوه لایه بندی طبقات زمین به دست آمد. بررسی لوگ های حفاری در محدوده آبخوان نشان داد که آبخوان مورد نظر از هشت نوع مواد زیر تشکیل شده است: 1- clay, cobble, sand 2- sand, gravel 3- clay, sand 4- clay 5- clay, silt, sand 6- clay, silt, sand,gravel( جزیی) 7- gravel ,clay, cobble, sand, silt 8- clay, silt که با توجه به ترکیب مواد در لوگ های حفاری، ضخامت آبخوان به 5 گرید تقسیم بندی شد. در این مطالعه جهت واسنجی مدل ابتدا مهر ماه 85 به صورت جریان ماندگار اجرا شد که نتایج آن به عنوان مقادیر بار آبی اولیه برای اجرای مدل در شرایط جریان غیر ماندگار استفاده شد. سپس مدل برای آبان ماه 85 تا مهر 86 در شرایط جریان غیرماندگار اجرا شد. برای اطمینان از اینکه تفاوت معنا داری بین مقادیر مشاهداتی و محاسباتی وجود ندارد به تجزیه و تحلیل آماری نتایج پرداخته شد. بدین منظور مقادیر سطح آب شبیه سازی شده توسط مدل با سطح آب اندازه گیری شده در دوره های مختلف، در چاه های پیزومتری مقایسه شد. نتایج نشان داد که مقدار ضریب نکویی برازش (r2) بین داده های اندازه گیری شده و محاسبه شده برابر با 997/0 می باشد. پس از واسنجی مدل، بایستی آن را برای استرسهای خارج از بازه زمانی واسنجی اجرا نموده و نتایج آن را با مشاهدات مقایسه نمود. در صورت مشاهده اختلاف بیش از حد، تصحیحات لازم بر روی آن صورت می گیرد. بدین منظور برای صحت سنجی مدل از داده های مشاهداتی بار آبی در مهر ماه سال 87 استفاده شد. در واقع با استفاده از پارامتر های واسنجی شده، مدل برای مهر ماه سال 87 اجرا شد. بنابراین بعد از شبیه سازی جریان در شرایط ماندگار و غیر ماندگار و اطمینان از صحت نتایج به دست آمده با مقایسه بار آبی محاسبه شده توسط مدل و بار آبی مشاهده شده در پیزومتر ها که مقدار ضریب نکویی برازشی (r2)آن نیز برابر با 994/0 شد به شبیه سازی نوسانات سطح آب زیرزمینی در 10 سال آینده پرداخته شد. با استفاده از مدل شبیه سازی شده میزان نوسانات عمق آب زیرزمینی آبخوان برای یک، سه و 10 سال آینده به دست آورده شد. نتایج نشان داد که بعد از یکسال سطح آب زیرزمینی آبخوان در نواحی شمال شرق دشت که بیشترین افت را داشته تا 82/1 متر پایین می افتد. این مقدار برای 3 سال و 10 سال به ترتیب برابر با 6/3 و 2/8 متر می باشد. اما با اعمال مدیریت به وسیله کاهش 10% در میزان برداشت آب از چاه ها در صورتی که بقیه شرایط ثابت باشد می توان پیش بینی کرد که در طی 1، 3 و10 سال آینده به ترتیب مقدار افت سطح آب 52/0، 7/2 و 07/7 متر برای همین منطقه خواهد بود. بنابراین با کاهش 10 درصدی در میزان مصرف آب از چاه ها می توان پیش بینی کرد که در طی 10 سال آینده سطح آب در منطقه یاد شده 1/1 متر افت کمتری نسبت به سال مشابه خود با شرایط بدون اعمال سناریو خواهد داشت.

یکی از مسائل مهم در مهندسی منابع آب، بررسی مکانیزم انتقال و پخش آلودگی در آب های سطحی است. در چند دهه اخیر روش های مختلفی بر اساس مشاهدات میدانی، مدل های آزمایشگاهی، روشهای تحلیلی و مجموعه وسیعی از مدل های عددی، در جهت توصیف و پیش بینی حرکت آلودگی در منابع آب های سطحی توسعه یافته اند. مدل های ریاضی با کاهش زمان و هزینه های که صرف کار-های آزمایشگاهی می شود و همچنین قابلیت تکرار پذیری بالا، این امکان را فراهم کرده که بسیاری از پدیده های هیدرولیکی نظیر انتقال و پخش آلودگی شبیه سازی شوند. در این پژوهش ابتدا یک مدل ریاضی جهت روندیابی جریان در رودخانه تهیه شد، که درآن معادلات سنت- ونانت برای جریان در حالت غیر ماندگار حل می گردند. سپس با استفاده از حل معادله یک بعدی انتقال و پخش به روش-های عددی: forward time central space scheme(ftcs)، central scheme ،power-law scheme وquick scheme، مقدار غلظت ماده آلوده کننده در بازه های مکانی و زمانی شبیه سازی گردید. مدل-سازی برای سه حالت، جریان یکنواخت و مقطع منشوری، جریان غیر یکنواخت و مقطع منشوری و سیستم رودخانه ای با مقاطع نامنظم اجرا گردید. برای صحت سنجی مدل در حالت پخش آنی و پیوسته در حالت دائم از حل تحلیلی استفاده شد، نتایج نشان داد که روش quick در دو حالت نتایج بهتری می دهد و روش ftcs کمترین دقت را دارد. برای مدل سازی پخش و انتقال در جریان ماندگار از داده های اندازه گیری ماده ردیاب سدیم کلرید بصورت پخش آنی در یک کانال استفاده شد. تاثیر ابعاد شبکه در تخمین بهینه غلظت ردیاب نشان داد که بیشتر روش ها به تغییر گام زمانی حساسیت نشان می دهند و این حساسیت در روش ftcs بیشتر است. بعد از صحت سنجی و ارزیابی روش های منفصل سازی روش quick بعنوان مدل بهینه برای بررسی شبیه سازی جریان در حالت غیر ماندگار و رودخانه ای انتخاب گردید. در مدل سازی جریان غیر ماندگار نیز از یک سیل فرضی استفاده گردید. نتایج نشان داد هنگامی که هیدروگراف سیل به محل تزریق می رسد با افزایش دبی جریان چون جرم تزریق آلاینده ثابت و به همان نسبت مقدار غلظت نهایی اختلاط کم می شود. برای بررسی امکان شبیه سازی انتقال و پخش آلودگی در سیستم رودخانه، از داده های مطالعه میدانی که توسط اسمیت و پاتر (1998) بر روی فرآیند پخش و انتقال به صورت دو بعدی در پلان بر روی رودخانه آتاباسکا در کانادا انجام شده، استفاده گردید و با مدل های mike11 و sms مقایسه گردید. در مدل هیدرودینامیک نتایج شبیه سازی دارای دقت مناسب بهتر از دو مدل فوق ذکر می باشد. مقایسه نتایج مدل حاصل از ورود آنی ماده ردیاب نشان داد غلظت پیش بینی شده توسط مدل، مشابه نرم افزار mike11 است. اما مدل sms که در آن پخش عرضی در نظر گرفته می شود شکل منحنی با داده های اندازه گیری مشابهت بیشتری دارد.

تکنیک صفحات مستغرق یکی از روش‏های موثر مدیریت رسوبات بار بستر در رودخانه‏ها و مجاری آبرفتی می‏باشد. صفحات مستغرق به صورت قائم و با زاویه‏ای کم نسبت به جریان نزدیک‏شونده، در بستر رودخانه نصب می‏شوند. یک صفحه‏ی مستغرق در واقع یک مولد جریان‏های ثانوی است. جریان‏های ثانوی در نتیجه‏ی گرادیان قائم فشار در طرفین صفحه‏ی مستغرق و توزیع غیر یکنواخت سرعت جریان در امتداد قائم به وجود می‏آیند و موجب شکل‏گیری یک جریان چرخشی (جریان حلزونی) در پایین‏دست صفحه می‏شوند. جریان چرخشی حاصل از صفحه‏ی مستغرق سبب اصلاح الگوی جریان نزدیک بستر و تنش برشی بستر شده و در نهایت موجب تغییر الگوی توزیع عرضی رسوبات در میدان تحت تأثیر صفحه می‏گردد. علی‏رغم مطالعات گسترده در زمینه صفحات مستغرق، هنوز ضوابط عمومی برای طراحی مطمئن صفحات مستغرق ارائه نشده و کاربرد نتایج تجربی و نیمه تجربی موجود برای شرایط محدودی توصیه شده است. در این مطالعه نتایج تحلیلی در خصوص هندسه و آرایش صفحات مستغرق (شامل طول، زاویه قرارگیری و فاصله مناسب) و جانمایی بهینه آنها متکی بر روش‏های ریاضی ارائه گردید. بدین منظور ابتدا با شبیه‏سازی مدل رسوب‏گذاری و آبشستگی ناشی از صفحات مستغرق با استفاده از نتایج آزمایشگاهی در مدل تحلیل‏گر ssiim انجام گرفته، و سپس با برقراری اتصال بین مدل تحلیل‏گر (ssiim) با مدل بهینه‏ساز الگوریتم ژنتیک (matlab)، طول، زاویه قرارگیری و فاصله بهینه صفحات تعیین گردید. بهینه‏سازی در ابتدا در حالت تک‏پره، با دو متغیر (طول و زاویه قرارگیری)، سپس در حالت سه‏پره، با دو متغیر (طول و زاویه قرارگیری)، در آخر در حالت سه‏پره، با سه متغیر(طول و زاویه قرارگیری و فاصله صفحات از یکدیگر) انجام گرفت.

رابطه ای که وضعیت رطوبت خاک را با مکش آب خاک بیان می نماید منحنی مشخصه رطوبتی خاک نامیده می شود. این منحنی یکی از معادلات اساسی در مدلهای حرکت آب در خاک در ناحیه غیر اشباع می باشد که در آبیاری و زهکشی حایز اهمیت می باشد. این منحنی در خاکهای مختلف متفاوت می باشد و به عوامل متعددی از جمله بافت، ساختمان و درصد ماده آلی خاک بستگی دارد. این منحنی در آزمایشگاه و با استفاده از دستگاه صفحات فشاری تعیین می گردد. با توجه به مشکلات موجود در تعیین این منحنی در آزمایشگاه تلاشهایی جهت توصیف این معادله به صورت معادله ریاضی صورت گرفته است. تاکنون روابط متعددی از جمله معادله ون گنوختن و بروکس-کوری برای توصیف ریاضی این منحنی ارایه شده است. برآورد ضرایب این معادلات بر اساس خصوصیات زودیافت خاک مورد توجه محققین قرار گرفته است. هدف از مطالعه کنونی تعیین ضرایب مربوط به معادله منحنی مشخصه رطوبتی خاکهای منطقه ماهیدشت واقع در استان کرمانشاه بوده است. در این تحقیق چهار نمونه خاک از نقاط مختلف منطقه ماهیدشت از اعماق 15، 45 و 75 سانتی متری جمع آوری و به آزمایشگاه منتقل گردید. میزان رطوبت خاک تحت مکشهای مختلف در آزمایشگاه تعیین و این اعداد به نرم افزار retc وارد گردید. با استفاده از این نرم افزار ضرایب مربوط به مدلهای توصیف کننده منحنی مشخصه رطوبتی خاک از قبیل ون گنوختن و بروکس-کوری برای خاکهای مختلف منطقه تعیین گردید. نتایج بیانگر دقت بالاتر مدل ون گنوختن با n وm متغییر نسبت به سایر مدلها می باشد. ضمنا به منظور برآورد ضرایب مدل ون گنوختن بر اساس پارامترهای زودیافت خاک (که شامل بافت خاک، وزن مخصوص ظاهری، درصد مواد آلی و... ) از توابع انتقالی استفاده گردید. در این تحقیق از پنج تابع انتقالی قربانی – همایی(1)، قربانی – همایی(2)، قربانی- همایی اصلاح شده ، سپاسخواه و بندار وسپاسخواه و بنداراصلاح شده استفاده و با استفاده از پارامترهای آماری بهترین مدل انتخاب شد.

درک پدیده های طبیعی که در اطراف بشر به وقوع می پیوندند از دیرباز دارای اهمیت زیادی بوده است. از این رو همواره محققان در تلاش بوده اند تا با یافتن قوانین حاکم بر این پدیده ها به کنترل آنها پرداخته و به نحو مطلوب از آنها در جهت رشد و توسعه ی زندگی بشر استفاده نمایند. یکی از این پدیده ها که پیچیدگی های خاصی نیز دارد پدیده ی رسوب و انتقال آن در رودخانه و دریا است. اطلاعات دقیق از فرسایش، انتقال و رسوب گذاری درکشور چندان زیاد نیست و در بسیاری از موارد، بین اندازه گیری ها و برآوردهای انجام شده نیز اختلاف زیادی مشاهده می شود. در هیدرولیک رودخانه و ژئومورفولوژی آن، بررسی ظرفیت حمل رسوب جریان و مکانیسم انتقال رسوب از اهمیت ویژه ای برخورداراست. با توجه به ویژگی های موجود در این دست مسائل، استفاده از روش های تحلیلی برای مطالعه این مسائل مشکل می باشد. بنابراین تنها راه حل، استفاده از روش های عددی است که هدف این تحقیق نیز، شبیه سازی انتقال رسوب در کف رودخانه به وسیله روش هیدرودینامیک ذرات هموار می باشد. ضمن معرفی معادلات حاکم بر جریان و انتقال رسوب کف رودخانه و نیروهای وارد بر ذرات رسوب و معرفی کامل روش i-sph و فرم اصلاح شده ی آن (m-i-sph)، نحوه ی اعمال شرایط مرزی، الگوریتم گسسته سازی معادلات حاکم به طور کامل شرح داده شده است و در نهایت روش mpm-i-sph به معنی روش m-i-sph چند فازه، برای حل مسائل مختلفی که در آن سیال و رسوب در اندرکنش می باشند معرفی گردیده است. به منظور بررسی دقت روش m-i-sph، شبیه سازی مسأله ی شکست سد که یک مثال متداول برای صحت سنجی مدل های عددی است مورد بررسی قرار گرفت و نتایج با داده های آزمایشگاهی مقایسه شد. در ادامه انتقال رسوب کف رودخانه و کانال شبیه سازی شد و دبی بار بستر با روشی مشابه آنچه که در کارهای آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفته محاسبه گردید، نتایج حاصل از این شبیه سازی با روش های مختلف تجربی و آزمایشگاهی مقایسه شد. مطابقت خوب نتایج مختلف به دست آمده با استفاده از روش mpm-i-sph با نتایج مختلف آزمایشگاهی و تجربی، بیانگر توانایی روش mpm-i- sphدر تحلیل مساله ی انتقال رسوب و مسائل مشابه است.

چکیده: دامنه خسارت سیل در دشت های سیلابی متاثر از میزان آورد و خصوصیات هندسی بستر جریان می باشد. اگر چه ویژگیهای مورفومتری رودخانه به تنهایی برای شناسایی خطرات سیل کافی نیست ولی نقش مهمی در برآورد هیدرولیکی گسترش و عبور امواج سیل دارد. به همین دلیل علاوه بر جنبه های آب شناسی، ویژگی های زمین ریخت شناسی سهم مهمی در ارزیابی خطر سیل دارند. در این پژوهش ارتباط شاخص lfh که با استفاده از پارامترهای مورفومتری رودخانه میزان سیل خیزی مئاندرها را نشان می دهد، با پهنه های سیل که توسط مدل هیدرولیکی hec-ras پیش بینی شده اند، مورد بررسی قرار گرفت. لازم به ذکر است مدل hec-ras به یکسری داده هندسی و هیدرولیکی نیاز دارد که جمع آوری آنها وقت گیر و هزینه بر است اما شاخص lfh فقط به داده های هندسی رودخانه نیاز دارد که اندازه گیری آنها ساده تر است لذا با استفاده از آن به سادگی می توان به پیش بینی پهنه سیل در حوضه های فاقد داده های هیدرولیکی اقدام کرد. به این منظور جهت اندازه گیری پارامترهای مورد نیاز شاخص lfh ابتدا محدوده پشته ها و خاکریزهای حاشیه رودخانه در طی بازدید میدانی با استفاده از دستگاه gps تعیین حدود و پلان رودخانه قره سو با استفاده از نقشه های با مقیاس 1:2000 ترسیم گردید سپس مقدار شاخص lfh برای 31 قوس رودخانه محاسبه شد. در مرحله بعد با استفاده از مدل هیدرولیکیhec -ras و الحاقیهhec-geo ras پهنه های سیل در دوره بازگشت های 50،25،10،5،2 و100ساله مشخص گردید و سرانجام ارتباط پهنه های سیل با مقادیر شاخص lfh با استفاده از نرم افزار spss مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد پتانسیل سیل خیزی رودخانه قره سو در بازه مورد مطالعه کم است زیرا در قسمت های زیادی از حاشیه رودخانه خاکریزهای طبیعی وجود داشت که تحت چنین شرایطی خطر محلی سیل کاهش می یابد و بین پهنه های سیل و مقادیر شاخص lfh ارتباط معناداری وجود ندارد زیرا شاخص مذکور از بیلان بین پارامترهای مختلف حاصل می شود. با جایگزین کردن پهنه های سیل با فواصل بین خاکریزها در شاخص lfh و ثابت در نظر گرفتن سایر پارامترها، مقادیر lfh جداگانه ای برای هر دوره بازگشت محاسبه گردید و ارتباط آن ها با شاخص lfh اندازه گیری شده، مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین همبستگی با lfh محاسباتی 2 ساله (خطر سیل 2 ساله) وجود دارد و مدل رگرسیون چند جمله ای درجه دوم مناسب ترین مدل برای پیش بینی خطر سیل 2ساله می باشد لذا می توان پهنه سیل 2 ساله برای هریک از قوس های رودخانه با استفاده از خطر سیل 2 ساله و ساده نمودن مدل رگرسیون پیش بینی کرد. w2yr=[1-lfh2yr]b ca lfh2yr = خطر سیل 2 ساله پیش بینی شده با مدل رگرسیون w2yr = پهنه سیل 2 ساله b = پهنای کمربند مئاندر ca = مرحله تنظیم کانال کلید واژه ها: خطر سیل، رودخانه قره سو، شاخص lfh ،hec-ras ، gis

در این تحقیق متغیرهای هواشناسی ( بارش، دمای حداقل و دمای حداکثر) مدل های اقلیمی hadcm3، cgcm3 و incm3 برای دوره 2065-2046 توسط مدل lars-wg ریزمقیاس شدند و تغییرات ماهانه و فصلی این پارامترها برای زیرحوضه دوآب مرگ محاسبه شد. نتایج پیش بینی سناریوهای a2 ،a1b و b1 نشان از افزایش دمای حداقل و حداکثر در دوره آتی دارد و به طور کلی می توان گفت که افزایش دمای متوسط منطقه در دوره 2065 -2046 دور از انتظار نیست. همچنین طبق نتایج، میانگین سه مدل به ترتیب به برای فصل های بهار، تابستان، پاییز و زمستان تغییرات بارش را 4- ،0/7، 9.7 و 4.4- میلیمتر پیش بینی کرده اند. در این تحقیق برای شبیه سازی رواناب دوره آتی مدل بارش – رواناب hec-hms انتخاب شد و به دلیل تاثیر زیاد شماره-منحنی رواناب بر دبی حداکثر، نقشه شماره منحنی برای این حوضه در محیط gis با تلفیق نقشه های کاربری اراضی و گروه هیدرولوژی خاک تهیه گردید. بدین منظور برای تهیه نقشه کاربری اراضی و پوشش گیاهی حوضه آبریز از تصویر ماهواره لندست (tm) به تاریخ 24 مارس سال 2011 و نرم افزار erda و envi استفاده شد. طبقه بندی تصاویر به روش نظارت شده و با الگوریتم حداکثر احتمال برای تهیه نقشه کاربری اراضی انجام شد. نتایج نشان داد که مناطق مسکونی و کشت دیم به ترتیب کمترین و بیشترین مساحت حوضه را به خود اختصاص داده اند. نقشه گروه هیدرولوژی خاک هم گویای این مطلب است که بیشترین قسمت حوضه را خاک هایی با گروه هیدرولوژی d تشکیل می دهد و بنابراین حوضه پتانسل تولید رواناب بالایی دارد. پس از اطمینان از صحت مدل hec-hms با در نظر گرفتن 10 درصد افزایش در شماره منحنی برای دوره آتی، رواناب دوره 2065-2046 شبیه سازی شد و با برازش توزیع های احتمالاتی بر حداکثر دبی های حداکثر سالانه بهترین توزیع، پیرسون تیپ iii شناخته شد. نتایج نشان می دهد در نتیجه ی وقوع بارش های حداکثر، رژیم دبی حداکثر در این حوضه تغییر خواهد یافت و به طور کلی شدت دبی های حداکثر به ازای دوره برگشت-های مختلف در دوره 2065-2046 افزایش خواهد یافت (به استثنای پیش بینی مدل cgcm3(a1b) برای دوره برگشت های بیشتر از 200 مترمکعب بر ثانیه و سناریوی b1 از همین مدل برای دوره برگشت های بیشتر از 100 مترمکعب بر ثانیه). باید در نظر داشت این مسئله می تواند روی طراحی سازه هایی که برای این منطقه طراحی می شوند تاثیر بگذارد.

محل تلاقی رودخانه ها از اجزاء مهم مورفولوژیکی سیستم های رودخانه ای می باشد. جریان ورودی از شاخه فرعی باعث تغییرات شدید الگوی جریان، بوجود آمدن پدیده فرسایش و رسوبگذاری که در نهایت باعث تشدید فرسایش سواحل می¬شود. بررسی خصوصیات جریان در محل تلاقی رودخانه ها و کانالهای رو باز یکی از موضوعات مورد بحث مدلهای ریاضی سه بعدی در دهه اخیر بوده است. در این پایان نامه با استفاده از مدل سه بعدی (که تا کنون استفاده نشده است) ابتدا برای شبیه سازی ساختار جریان بویژه نیمرخ سطح آب و الگوی جریانهای ثانویه در محل تلاقی کانالهای روباز مستطیلی با زاویه اتصال 90 درجه استفاده شد. مدل مذکور از یک شبکه ساختار استفاده می¬کند و با حل همزمان معادلات ناویر استوکس و استفاده از مدل اغتشاش استاندارد شبیه سازی را انجام می دهد. مش مورد نیاز توسط یک برنامه کامپیوتری نوشته شده تهیه می شود و در مدل عددی فراخوانی می¬شود. واسنجی دقیق مدل با استفاده از نتایج اندازه گیری وبر و همکاران در دانشگاه iowa استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل با دقت بسیار مناسبی پروفیل سطح آب و مقادیر سرعت را در مقاطع مختلف شبیه سازی می¬نماید. بیشترین اختلاف بین مقادیر عمق و سرعت جریان محاسبه شده و اندازه گیری شده در داخل ناحیه جداشدگی جریان می باشد، که ناشی از عدم دقت مدل اغتشاش استاندارد در نواحی چرخشی جریان می باشد. پس از صحت سنجی مدل تاثیر زوایای اتصال 45، 90 و 135 درجه بر هیدرولیک جریان بخصوص تنش برشی بستر، ابعاد ناحیه جداشدگی، الگوی جریان ثانویه و پروفیل های سرعت و سطح آب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش زاویه اتصال ابعاد ناحیه جداشدگی افزایش می یابد. شبیه سازی رسوب برای تلاقی 60 درجه انجام شد و واسنجی این شبیه سازی با استفاده از داده های آزمایشگاهی قبادیان (1385) در دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. نتایج این قسمت نشان داد که مدل عددی در حالت کلی الگوی فرسایش و رسوبگذاری را به درستی تشخیص می دهد. هرچند از نظر کمی مراکز عمق فرسایش و ارتفاع رسوبگذاری محاسبه شده با داده های اندازه گیری مقداری اختلاف دارند. بطور کلی مدل در شبیه سازی الگوی رسوب و فرسایش در مقایسه با الگوی جریان ضعیفتر عمل می کند.

با توجه به اهمیت مقدار و کیفیت آب های زیر زمینی، در سال های اخیر توجه ویژه ای به مطالعات در این زمینه شده است. در این راستا به جهت بررسی نوسانات سطح ایستابی و تأثیر انواع منابع آلاینده بر کیفیت آب های زیرزمینی از مدل های عددی موجود استفاده می¬شود. در تحقیق حاضر به دلیل اهمیت منابع آب زیرزمینی در آبخوان خزل واقع در دشت نهاوند – همدان، شبیه¬سازی کمی و کیفی آب¬زیرزمینی در آبخوان مذکور در سال آبی 89-88 انجام شد. بدین منظور با استفاده از آمار و اطلاعات هواشناسی، هیدرومتری، هیدروژئولوژی، زمین¬شناسی و لوگ-های حفاری مدل مفهومی (شامل سه لایه¬ی اطلاعاتی)، لایه¬بندی طبقات زمین (با استفاده از اطلاعات لوگ¬های حفاری مواد آبخوان به هشت نوع خاک طبقه¬بندی شد) و مدل سه بعدی آبخوان (شامل 1971 سلول فعال به ابعاد 315 متر در 310 متر در 5 لایه با ضخامت¬های متفاوت) ساخته شد. سپس شبیه¬سازی جریان با استفاده از مدل عددی modflow در شرایط جریان ماندگار (در مهرماه 1388) و غیرماندگار (از آبان¬ماه 1388 تا مرداد¬ماه 1389) با گام زمانی یک روز انجام شد. بعد از اجرای مدل ماندگار، با مقایسه¬ی سطح آب اندازه¬گیری شده در15 پیزومتر موجود در دشت با مقادیر شبیه¬سازی شده¬ی آن، به روش سعی و خطا با ضریب همبستگی 9946/0r2= مدل واسنجی و مقادیر هدایت هیدرولیکی و ضریب توانایی مرز برای عبور جریان کالیبره شد. در ادامه مدل برای شرایط جریان غیرماندگار آماده و با شرط اولیه¬ی سطح آب در مهر¬ماه اجرا و به روش سعی و خطا با نتایج آماری رضایت¬بخش واسنجی شد. در این مرحله نیز مقادیر ضرایب آبدهی ویژه و ذخیره¬ی ویژه برای انواع مواد آبخوان کالیبره شد. لازم به ذکر است که از نتایج شهریور¬ماه (خارج از بازه¬ی زمانی) به جهت صحت سنجی مدل استفاده شد؛ که در این مرحله مقدار ضریب همبستگی برابر976/0r2= شد. در ادامه¬ی کار با توجه به اهمیت کیفیت آب در منطقه، توزیع مکانی پارامترهای کیفی آب بررسی شد. نتایج بررسی-ها حاکی از تجمع نسبی غلظت املاح در مناطق شرق و جنوب شرق (مناطق کهریز صلاح الدین، کهریز جمال، کهریز سلیم و حبیب آباد) به علت نوع خاک منطقه (شن و ماسه و رس) و احتمالاً وجود مراکز صنعتی فعال بود. با استفاده از داده¬های کیفی، مدل مفهومی کیفی تکمیل شد. سپس مدل شبیه¬ساز انتشار آلودگی با استفاده از کد عددی mt3dms به ازای کیفیت tdsساخته و با گام زمانی 12 ساعت اجرا شد. بعد با مقایسه¬ی غلظت اندازه-گیری شده در محل 12 چاه نمونه¬برداری با مقادیر شبیه¬سازی شده¬ی آن، به روش سعی و خطا با ضریب همبستگی 98/0 r2= مدل واسنجی شد. نیز مقادیر کالیبره شده¬ی ضریب پراکندگی طولی برای مواد آبخوان و ضریب توزیع به دست آمد. در آخر نیز با اعمال سناریوی انتشار آلودگی نقطه¬ای در منطقه (چاه¬های جذبی فاضلاب)، محدوده¬ی تأثیر این چاه¬های فاضلاب بر چاه¬های پمپاژ اطراف بررسی شد.

رودخانه ها به ندرت دارای مسیر مستقیم می باشد و همواره در یک الگوی سینوسی مسیر خود را طی می کنند. اتصال رودخانه فرعی به رودخانه اصلی در محل قوس، الگوی متعارف جریان در قوس رودخانه را کاملاً به هم می ریزد. الگوی اخیر نه تنها تحت تاثیر نیرو های گریز از مرکز و گرادیان های طولی و عرضی فشار قرار دارد بلکه متاثر از مومنتم جریان کانال فرعی نیز می باشد. شناخت دقیق چنین پدیده ای نیار به مطالعات وسیعی دارد. خاصیت سه بعدی جریان در محل تلاقی ، لزوم بررسی الگوی جریان را با مدل های عددی سه بعدی مطرح می سازد. بنابراین در این پایان نامه از مدل سه بعدی ssiim1 برای شبیه سازی ساختار جریان استفاده شد. مدل مذکور از یک شبکه ساختار غیر متعامد استفاده می کند و با حل همزمان معادلات ناویر استوکس و استفاده از مدل اغتشاش k-? استاندارد شبیه سازی را انجام می دهد. مش مورد نیاز توسط یک برنامه کامپیوتری نوشته شده و در مدل عددی فراخوانی می شود. به منظور واسنجی مدل در ابتدا نتایج حل عددی جریان در تقاطع قائم دو کانال مستقیم با استفاده از نتایج آزمایشگاهی وبر و همکاران مقایسه شد. در مرحله بعد، خم ساده (فاقد تقاطع) مدل سازی شده و نتایج آن بر مبنای نتایج آزمایشگاهی پیرستانی مورد صحت سنجی قرار گرفت. پس صحت سنجی مدل، اثر چهار زاویه اتصال کانال فر عی 30، 60، 90 و 115 درجه که در سه موقعیت 45، 90 و 135 درجه از ابتدای قوس به کانال u شکل می پیوندد بر سرعت جریان، تغییرات تراز سطح آب، توزیع تنش برشی و قدرت جریان ثانویه بررسی شد. نتایج نشان داد افزایش زاویه اتصال کانال فرعی، افزایش ابعاد ناحیه جداشدگی، سرعت طولی جریان در مجاورت قوس داخلی، حداکثر تنش برشی بستر و شدت جریان ثانویه، حداکثر اختلاف تراز سطح آب در بالادست و پایین دست محل تلاقی و شدت جریان حلزونی افزایش می یابد. همچنین با افزایش زاویه تلاقی از 30 به 115 درجه مقدار سرعت طولی حداکثر 71 درصد کاهش و در ساحل مقابل حداکثر 23 درصد افزایش می یابد. علاوه بر این افزایش زاویه اتصال از 30 به 115 درجه حداکثر تنش برشی در محل اتصال 59 درصد افزایش یافته است. نتایج نشان داد با افزایش موقعیت اتصال کانال فرعی از 45 به 135 درجه از ابتدای قوس، ابعاد ناحیه جداشدگی، حداکثر تنش برشی بستر و حداکثر اختلاف تراز سطح آب در بالادست و پایین دست محل تلاقی را کاهش می یابد. با این حال تغییرات قابل ملاحظه ای در پروفیل های قائم سرعت طولی جریان خصوصاً در مجاورت دیوار خارجی قوس و شدت جریان ثانویه مشاهده نشد.

از جمله عوامل موثر بر میزان نشت از کانال می توان به خصوصیات هندسی مقطع کانال، عمق آب زیرزمینی و سرعت جریان آب اشاره کرد. بررسی پدیده نشت به دلایل مختلفی که مهمترین آن تلفات آب در کشاورزی و کاهش میزان راندمان در آبیاری است همواره مورد توجه کارشناسان بوده است. در حال حاضر طراحان و دست اندر کاران ساخت و ساز شبکه های مدرن آبیاری در کشور با استفاده از معادلات تجربی موجود، اقدام به محاسبه نشت آب از کانال می نمایند. هدف از مطالعه کنونی واسنجی ضرائب ثابت c موجود در روابط تجربی در منطقه شهرستان کرمانشاه می باشد. بدین منظور در این تحقیق 6 کانال آبیاری بتنی در دو دشت بیله ور و میاندربند انتخاب شدند. در دو ماه خرداد و تیر سال 1392 به روش جریان ورودی – خروجی نشت در کانال های مورد مطالعه اندازه گیری شد. سرعت جریان با استفاده از دستگاه مولینه در مقاطع ورودی و خروجی اندازه گیری شد. سپس با استفاده از داده های اندازه گیری شده، مدلseep2d برای تعیین ضریب هدایت هیدرولیکی کالیبره و واسنجی شد. با مدل کالیبره شده مقدار تلفات نشت به ازای اعماق مختلف آب در کانال محاسبه گردید. همچنین از چهار معادله تجربی اینگهام، موریتس، دیویس ویلسون و مولث ورث ینی دوما برای مقایسه تلفات و تعیین ضریب ثابت روابط تجربی استفاده گردید. در ادامه برای استخراج رابطه ای به منظور پیش بینی ضرائب روابط تجربی ،مدلgep (برنامه ریزی بیان ژن) بکار گرفته شد. در این مدل از دو نسبت بی بعد (t/b,y/b) بعنوان داده ورودی و ضرائب ثابت محاسبه شده بعنوان داده خروجی استفاده گردید. با بررسی پارامترهای آماری، دقت مدل بیان ژن و همچنین روابط استخراج شده جهت تعیین ضرائب ثابت محاسبه گردید. نهایتا مناسبترین رابطه تجربی برای دشت بیله ور اینگهام و برای دشت میاندربند موریتس اعلام گردید. نتایج این تحقیق نشان داد تلفات نشت در اندازه گیری های صحرایی در کانال های b3-1، b3-2 و b2دشت بیله ور به ترتیب 089/0، 097/0 و1146/0 مترمکعب برمترمربع بر روز و در کانال های pc1-sc1، sc2 و sc5 دشت میاندربند به ترتیب 012/0، 01/0 و 0099/0 مترمکعب برمترمربع بر روز می باشد

ﺳﺮرﻳﺰ ﭘﻠﻜﺎﻧﻲ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻚ ﺳﺎزة ﻫﻴﺪروﻟﻴﻜﻲ ﺑﺮای اﻳﺠﺎد ﭘﺮاﻛﻨﺶ اﻧﺮژی زﻳﺎد، ﺗﻘﻮﻳﺖ ﻣﻴﺰان ﻫﻮاﮔﻴﺮی ﺟﺮﻳﺎن و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺳﺎزه ای ﺑﺎ ﻛﺎرﺑﺮد زﻳﺒﺎﺳﺎزی ﻣﺤﻴط به کار می رود. این نوع سازه ها می توانند به عنوان سرریز در سدها، ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﭘﺮاﻛﻨﺪه ﻛﻨﻨﺪه ﻫﺎی اﻧﺮژی در ﻛﺎﻧﺎل ﻫﺎی ﻣﺼﻨﻮﻋﻲ، آﺑﺮاه ﻫﺎ و رودﺧﺎﻧﻪ ﻫﺎ و ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺗﻘﻮﻳﺖ ﻛﻨﻨﺪة ﻫﻮاﮔﻴﺮی در ﺗﺼﻔﻴﻪ ﺧﺎﻧﻪ ﻫﺎی آب و ﻓﺎﺿﻼب ﺑﻪ ﻛﺎر می‏روﻧﺪ. در عمل سرریز های پلکانی ممکن است از مصالحی با زبری های متفاوت از قبیل مصالح سنگی ویا بتنی ساخته شوند این مصالح از نظر هیدرولیکی دارای زبری های متفاوتی می باشند. از این رو در این مطالعه بررسی آزمایشگاهی تاثیر زبری بر روی هیدرولیک جریان در سرریز پلکانی، مورد توجه قرار گرفته است. این مطالعات بر روی دو مدل آزمایشگاهی سرریز پلکانی با نسبت طول به عرض پله برابر یک و نسبت طول به عرض پله برابر با دو انجام شد. در مدل اول از زبری پیوسته بر روی پله ها و در مدل دوم از زبری غیر پیوسته با ابعاد مختلف2/25 ،2/7 و 0/9 سانتی متراستفاده شد. آزمایش های مورد نیاز این تحقیق درآزمایشگاه هیدرولیک گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی انجام شد. مقادیر افت انرژی در سرریز پلکانی در شرایط مختلف هیدرولیکی و هندسی اندازه گیری شد. نتایج این آزمایش ها نشان داد در مقایسه با حالت بدون زبری، با افزایش ابعاد زبری ، مقادیر افت مطلق 25/44 درصد افزایش و افت نسبی کاهش یافته است. با افزایش دبی جریان و افزایش عدد فرود قبل از پرش هیدرولیکی پایین دست مقدار افت نسبی کاهش یافته است. در دبی های بیشتر و اعداد فرود بالاتر تغییرات افت نسبی شدیدتر بوده است. از طرفی نتایج این تحقیق نشان داد با افزایش اندازه زبری و کاهش دبی جریان، نسبت بین هد روی سرریز و عمق بحرانی 5/6 درصدافزایش داشته است.

استفاده از مدل سازی یکی از روش های غیرمستقیم مطالعه منابع آب زیرزمینی است که با توجه به کارآیی بالا و هزینه کمتر نسبت به روش های دیگر، امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق مدل جریان آب زیرزمینی دشت چمچمال به وسعت 195 کیلومترمربع واقع در شرق کرمانشاه بسط و توسعه داده شد. درک کمی جریان آب های زیرزمینی و بررسی سناریوهای مختلف مدیریتی اهداف اصلی تهیه مدل آب های زیرزمینی دشت چمچمال می باشد. پس از انتخاب الگوریتم و بسته نرم افزاری مناسب (gms) اقدام به تهیه مدل مفهومی گردید. در این مطالعه برای شبیه سازی جریان آب زیرزمینی آبخوان چمچال برای حالت ماندگار و غیرماندگار از نرم افزار gms6.5 استفاده شد. برای توسعه مدل، منطقه موردمطالعه به شبکه های منظم تقسیم بندی شد و شرایط اولیه و شرایط مرزی تعیین و بر مدل اعمال گردید.

متعاقب احداث سدهای ذخیره ای در عرض رودخانه ها و رسوبگذاری جریانات سیلابی، تغییراتی در شرایط هیدرودینامیکی جریان آب مخزن بوجود آمده و به دنبال آن با کاهش سرعت جریان وته نشست موادرسوبی، تغییراتی در مورفولوژی مخزن ایجاد و بالاخره با کاهش حجم مخزن، عمر مفید آن نیز کاهش می یابد. از این رو در این تحقیق برنامه ای کامپیوتری برای روند یابی رسوب در مخزن سد تهیه شد که در آن ابتدا در هر گام زمانی پروفیل جریان در مخزن سد محاسبه می شود پس از آن با حل معادله پیوستگی رسوب تغییرات پروفیل بستر برای همان گام زمانی محاسبه می شود و تا انتهای زمان محاسبات این روند ادامه می یابد. به منظور اعتبارسنجی نتایج خروجی از مدل برای سدی با مقاطع عرضی منظم با نتایج ارائه شده در تحقیقات قبلی مقایسه شد، نتایج صحت سنجی نشان داد که مدل با دقت بسیار مناسبی پروفیل رسوب گذاری در مخزن سد را در دوره های زمانی متفاوت پیش بینی می نماید، در مرحله بعد به منظور بررسی توانایی مدل در شبیه سازی پروفیل بستر برای مقاطع نامنظم از 60 مقطع عرضی رودخانه قرسو در بازه ای به طول 5/18 کیلومتر استفاده شد، نیمرخ طولی بعد از فرسایش و رسوبگذاری در طی مدت 10 سال با نتایج حاصل از نرم افزار hec-ras مقایسه شد، آنالیز آماری نشان داد که پروفیل بستر محاسبه شده با ضریب همبستگی9911/0 بر نتایج حاصل از نرم افزار hec-ras مطابقت داشت. پس از صحت سنجی مدل و اطمینان از نتایج آن تاثیر ماندگاری و شبه ماندگاری و اثر روش های محاسبه بار رسوب بر روند رسوب گذاری در سد مخزنی با مقاطع منظم بررسی شد. نتایج اتخاذ شده نشان داد برای شرایط این تحقیق در طی مدت ده سال شبیه سازی، پیشروی رسوب گذاری در حالت شبه ماندگار 2 کیلومتر بیشتر از حالت ماندگار است . همچنین نتایج نشان داد، پیشروی رسوب برای فرمول انگولند-فردسوی برابر با 29 کیلومتر بیشترین و فرمول لیکویی- وان بیک با 24 کیلومتر کمترین میزان را داشت. بیشترین بازه تغییرات برای روشهای گوناگون برابر با 5 کیلومتر در طول زمان 10 سال می باشد که این نتیجه اهمیت انتخاب روش مناسب را برای براورد رسوب تصدیق نماید. به منظور رسیدن به هدف این تحقیق روند سوبگذاری در مخزن سد دز برای دوره ی 20 ساله از سال 1389 به بعد شبیه سازی شد و پیش روی دلتای رسوب مورد بررسی قرار گرفت.

چکیده ندارد.