ساخت سدهای سنگریزی با المان آببند موضعی که قابلیت درون گذری روگذری دارند بدیل مزیت های زیادی همچون کاهش هزینه های مربوط به ساخت فرازبند سرریز و سازه های انتقال سیل و نسبت به انواع دیگر سد از نظر اقتصادی وزیست محیطی دارای توجیه بیشتری می باشد. تعیین ظرفیت انتقال دبی میزان درون گذری سدهای سنگریزه ای با پرده آببند میانی با استفاده از روابط موجود در زمینه جریان عبوری از محیط متخلخل درشت دانه که عموما با فرض رژیم جریان متغیر سریع جریان در اینگونه سدها و شرایط مرزی پیچیده امکانپذیر نمی باشد. در این تحقیق تاثیر پارامترهای ضریب یکنواخت cu ضریب انحناcc و اندازه میانه دانه ها d50 به عنوان پارامترهای کمی دانه بندی مصالح سنگریزی و نسبت تخلخل e به عنوان معیار چگونگی قرارگیری سگدانه ها با ضریب دبی سرریزهای درونی با تکسبه بر نتایج آزمایشات روی نمونه ها مورد بررسی قررا گرفته است نتایج نشان می دهد با افزایش ضریب یکنواختی cu و کاهش نسبت و نسبت تخلخل e ضریب دبی کاهش می بابد و تاثیر ضریب خمیدگی cc بر ضریب دبی محسوس نیست ولی پارامترهای گرادیان هیدرولیکی و عمق موثر آب روی المان آببند تاثیر معناداری بر ضریب دبی دارند

در این تحقیق برای یک حوضه v شکل متشکل از دو صفحه جانبی و یک کانال میانی با در نظر گرفتن اثر بارش روی کانال میانی (نوع 1) و بدون در نظر گرفتن اثر بارش روی کانال میانی (نوع 2)، روابط عمق-دبی زمان برای تعیین پروفیل جریان سطحی با روش کاملا تحلیلی موج سینماتیک استخراج شد. دبی واحد عرض صفحات جانبی تبدیل به بارشی با شدت معادل برای کانال میانی، در نظر گرفته شد. سپس نسبتهای تبدیل روش هیدروگراف واحد غیر خطی (nluh) محاسبه گردید. برای هر دو نوع حوضه v شکل، نسبت شدت بارش-زمان تعادل و شدت بارش-دبی تعادل همانند صفحه مستطیلی ساده بدست آمده به ازای شدتهای بارش بیشتر و کمتر از شدت بارش تشکیل دهنده هیدروگراف واحد به روش تحلیلی، استخراج هیدروگرافهای خروجی به روشهای خطی و غیر خطی و رابطه پیشنهادی overton استخراج گردید. در ادامه بارش موثر متغییر زمانی با رابطه درجه سه بر روی صفحات جانبی اعمال گردید. عکس حالت استفاده از بارش ثابت، در این حالت شاهد وضعیت تعادل نمی باشیم. همانند قسمت قبل، هیدروگرافهای حاصل از بارشهای با شدتهای متفاوت روشهای خطی و غیر خطی استخراج شدند. با توجه به زمان تعادل هیدروگراف واحد به روش تحلیلی با بارش ثابت، نتایج متفاوت می باشد. هنگامی که زمان تعادل نزدیک به زمان تداوم باشد، روش uh و هنگامی که زمان تعادل با زمان تداوم اختلاف زیادی دارد، روش nluh مقادیر خطای نسبی کمتری حاصل می دهد. این مطلب اهمیت زمان تمرکز در انتخاب روش مناسب را یادآور می شود.

روندیابی عبارتست از تعیین دبی، عمق و مشخصات جریان در طول کانال با استفاده از اطلاعات هیدروگراف ورودی و عمق جریان خروجی و مشخصات هندسی و هیدرولیکی کانال، روندیابی به دو روش هیدرولوژیکی و هیدرولیکی انجام می شود. روندیابی هیدرولوژیکی بر مبنای معادله پیوستگی و روابط تجربی اضافی انجام می شود. لیکن در روندیابی هیدرولیکی معادلات سنت و نان (پیوستگی و مومنتم) به طور همزمان در کانال حل می شود. برای حل معادلات سنت و نان، می توان معادلات کامل (موج دینامیک) را مد نظر قرار داد و یا با حذف ترمهایی از معادلات، روابط را ساده نمود. سپس در صورت امکان به روش تحلیلی و یا با روش های عددی مسیله را حل نمود. در این پایان نامه روندیابی سیل در کانال های با مقطع دایره به روش هیدرولیکی انجام شده است. روندیابی بر اساس معادلات حاکم در دو حالت، موج دینامیک و سینماتیک برای ضریب مانینگ ثابت انجام شده است. برای منقطع سازی معادلات حاکم بر موج دینامیک و دیفیوژن از روش ضمنی (implicit)، تفاضل محدود (finite difference) استفاده شده است. برای منقطع سازی معادلات موج سینماتیک هر دو روش صریح (explicit) و ضمنی (implicit) بکارگرفته شده است. که روش ضمنی به کمک روش نیوتن-رافسون حل شده است. همچنین موج دینامیک برای ضریب مانینگ متغیر که از سه فرمول (wong and zhou, 2003)، halland و keulegan محاسبه شده است، حل شده است. برنامه نویسی و حل معادلات حاکم به کمک زبان برنامه نویسی matlab 7.0 صورت گرفته است و نتایج عددی با نتایج مشاهداتی مقایسه شده اند. نتایج این مقایسه ها نشان می دهد که ماکزیمم تفاوت بین نتایج محاسبه شده از مدل موج دینامیک و مقادیر مشاهداتی، برای هیدروگراف خروجی 23 % درصد بوده اند و لیکن حداکثر مقدار اختلاف نتایج در پیک هیدروگراف 5/2% می باشد. همچنین نتایج حاصل از مدل عددی موج دینامیک برای هیدروگراف خروجی با نتایج حاصل از نرم افزار swmm5.0 در حالت موج دینامیک مقایسه شده است و مشاهده گردید که بیشترین اختلاف نتایج 15 % می باشد. برای مدل موج سینماتیک هم مقایسه بین نتایج حاصل از مدل عددی و نتایج مشاهداتی انجام شده است. ماکزیمم اختلاف بین آنها در هیدروگراف خروجی 30% بوده و اختلاف در پیک هیدروگراف 3.5% می باشد. سپس نتایج حاصل از مدل عددی موج سینماتیک برای هیدروگراف خروجی و نتایج حاصل از نرم افزار swmm 5.0 در حالت موج سینماتیک مقایسه شده اند که ماکزیمم اختلاف بین آنها 20% می باشد. با توجه به اینکه عدد مانینگ می تواند با عمق جریان تغییر کند، اثر تغییرات عدد مانینگ بر نتایج مورد بررسی قرار گرفت و نتایج مدل ریاضی برای عدد مانینگ ثابت و متغیر مورد ارزیابی قرار گرفت، نتایج حاصله نشان دادند که تفاوت بین نتایج برای هیدروگراف خروجی حاصل از ضریب مانینگ ثابت و متغیر در صورتی که برای محاسبه ضریب مانینگ متغیر از فرمولهای keulegan و halland استفاده شود، بسیار ناچیز و کمتر از 0.6% می باشد ولی چنانچه از رابطه (wong and zhou, 2003) استفاده گردد، تفاوت بین نتایج ضریب مانینگ ثابت و متغیر قابل توجه و در بیشترین مقدار 16% است. با انجام مطالعاتی بر روی ضریب مانینگ متغیر، زبری و زاویه مرکزی جریان عوامل اصلی تأثیرگذار بر ضریب مانینگ هستند.

از جمله ویژگی‏های مهندسی که سبب توجه به سازه‏های توری‏سنگی شده و کاربری آنها را بشدت افزایش داده است می‏توان به انعطاف‏پذیری، هزینه‏های کم ساخت و اجرا، نفوذپذیری، دوام و ایمنی کافی و تاب مکانیکی بالا اشاره کرد. یک بند توری‏سنگی با هر هدفی که ساخته شود، سرانجام بعد از مدت زمانی مخزن آن انباشته از رسوب می‏گردد. مخزن رسوب‏گذاری شده، شرایط هیدرولیکی جدیدی نسبت به قبل از رسوب‏گذاری فراهم می‏کند. در این پژوهش مدلسازی آزمایشگاهی جریان گذر کرده از درون بند توری‏سنگی با درنظرگرفتن تأثیر رسوبگذاری در مخزن مورد نظر بوده است. جریان‏های عبوری از سازه‏های توری‏سنگی هیدرولیکی عموماً آشفته و ماندگار است و معادله دوجمله‏ای فورش‏هایمر برای محاسبه گردایان هیدرولیکی در هر نقطه‏ای مفروض از آن بکار می‏رود. پژوهش حاضر ارایه روابطی پارامتریک برای برآورد ضرایب فورش‏هایمر در توری‏سنگها با جریان سطح آزاد با تکیه بر دو ویژگی تخلخل و شیب سراب سد را هدف قرار داده است. مدلسازی فیزیکی در آزمایشگاه با بکارگیری توری‏سنگهایی با شیب سراب و تخلخل متفاوت انجام شده است. جهت ساخت مدل‏ها از مصالح طبیعی و مصنوعی استفاده شده است که مصالح طبیعی شن تک اندازه بین دو الک و و مصالح مصنوعی شامل گلوله‏های شیشه‏ای (تیله) تک‏اندازه با قطرهای 35 میلیمتر و با چیدمان‏های مکعبی و لوزوی می‏باشد. به ازای مقادیر مختلف سرعت جریان, مقادیر گرادیان هیدرولیکی برای مصالح آزمایش شده بدست آمده، سپس با برازش رابطه فورش‏هایمر بر داده‏های بدست آمده آزمایشگاهی, ضرایب ثابت این رابطه محاسبه شده است. با تلاش‏های متعددی که با بینش مهندسی از یک سو وتحلیل‏های نرم‏افزار از سوی دیگر انجام شد، مدل ارایه شده توسط کوزینی – کارمن توسعه داده شد و در نهایت روابط جدیدی برای توصیف جریان غیردارسی در محیط متخلخل بند توری‏سنگی بر اساس پارامتر‏های مذکور ارایه شد.

کاوش در ادبیات مرتبط با سایش در سازههای هیدرولیکی بتنی، حاکی از آن می باشد که چگونگی تأثیرگذاری دانه بندی مواد رسوبی حمل شده با جریان های فوق بحرانی خروجی از زیرآب ها تا کنون مورد توجه جدی قرار نگرفته است. از طرفی در طراحی ها، می توان با احداث بندهای مستغرق نسبتاً کوتاه(submerged barriers) در بالادست سدهای مخزنی، دانه بندی مواد رسوبی حمل شده به طرف زیرآب راتحت تأثیر قرار داد. (مشاهدات آب منطقه ای گیلان بر عملیات شاس در سد سفید رود طی سالهای دهه 60 و قبل از انهدام فراز بند چند منظوره بتنی سد مذکور در سالهای اخیر). برای آگاهی از چگونگی تأثیرگذاری دانه بندی مواد رسوبی حمل شده با جریان های فوق بحرانی خروجی از زیرآب ها بر فرآیند سایش آنها، مقرر گردید که در قالب این پژوهش، نمونه های مکعبی 15 15 15 سانتیمتری از بتن های با طرح اختلاط متداول در کارهای سدسازی در شرایط خاصی که عمدتاً شامل استغراق جریان فورانی دو فازی و دامنه نسبتاً گسترده از دانه بندی فاز جامد می باشد، مورد بررسی قرار گیرد. چون طبیعت دانه بندی فاز جامد عبوری از زیرآب ها در هر ساختگاهی به طور خاص در همان ساختگاه اعتبار دارد، لذا دانه بندی فاز جامد در این پروژه به طور مصنوعی چنان تهیه گردید که نتایج حاصله در تحلیل های همبستگی با دو نرم افزار excel و spss، قابلیت تعمیم پیدا کند. یافته های آزمایشگاهی حاکی از آن می باشد که در دامنه ای از دانه بندی فاز جامد که در این پژوهش مورد استفاده قرار داشت، الف - متغییر وابسته میزان سایش، با رابطه ای نمایی با افزایش ضریب یکنواختی، افزایش می یابد. ب - متغییر وابسته میزان سایش با رابطه ای نمایی با کاهش زاویه بین جریان فورانی و سطح بتن، کاهش می یابد، ج - متغیر وابسته میزان سایش با رابطه ای لگاریتمی با افزایش سن نمونه ها، کاهش می یابد . د - پارامتر میزان سایش با هیچیک از روابط متداول در تحلیل های همبستگی، با تغییرات ضریب انحناء، تغییراتی معنی دار را نشان نمی دهد. ث - متغییر وابسته میزان سایش با رابطه ای معنی دار از دیدگاه ریاضی با تأثیر توأمان هر سه متغییر مستقل ضریب یکنواختی، زاویه بین جریان فورانی/ سطح بتن و سن نمونه مرتبط می باشد. این رابطه عمومی برای داده های این پژوهش استخراج و ارایه شده است.

انتخاب سیلاب طراحی مناسب یکی از اقدامات مهندسی برای کنترل ایمنی در ازای صرف هزینه در سازه های هیدرولیکی تلقی می گردد. حداکثر دبی سیلاب، معیار مهمی است که در طراحی سازه های هیدرولیکی بکار گرفته می شود. لیکن معمولاً در نقاط طراحی ایستگاه هیدرومتری و داده های سیلاب وجود ندارد. لذا باید ابتدا روابط منطقه ای بر اساس ایستگاههای منطقه توسعه یابند و سپس برای نقاط فاقد آمار برآورد صورت گیرد. عوامل بسیاری در میزان دبی سیلاب حوضه های آبریز موثرند. برخی از این عوامل عبارتند از مساحت حوضه، شکل حوضه، شیب رودخانه، طول رودخانه ، درصد مساحت جنگلی، بارندگی متوسط سالیانه، تراکم زهکشی، نسبت انشعاب، ارتفاع متوسط و ضریب گراویلیوس. انتخاب عوامل موثر در تعیین حوضه های همگن و استخراج روابط منطقه ای سیلاب از اهمیت خاصی برخوردار است. از ضرورتهای مهم این انتخاب، وجود روابط درونی بین عوامل مور فومتری و اقلیمی وپیچیدگی ارتباط انها با دبی سیلاب می باشد. تحقیق حاضر برای برآورد دوره های بازگشت و تحلیل فراوانی جریانهای حداکثر لحظه ای رودخانه های واقع در حوضه های دز و کرخه انجام گرفته است. روش مورد استفاده، یک روش منطقه ای بر پایه روش گشتاورهای خطی با استفاده از داده های ایستگاههای این دو حوضه می باشد. ابتدا داده های ایستگاههای منطقه، با استفاده از روابط رگرسیونی تکمیل و تطویل شد. سپس بوسیله روش گشتاورهای خطی تحلیل فراوانی انجام شد و مقادیر سیلاب به ازای دوره بازگشتهای مختلف بدست آمد. گشتاورهای خطی از لحاظ نظری مزایایی بر گشتاورهای متعارف دارند، از جمله آن که می توانند دامنه گسترده تری از توابع توزیع را مشخص کنند و هنگامی که از یک نمونه مشاهداتی تخمین زده می شوند نسبت به داده های پرت موجود در آن نمونه حساسیت ندارند. داده های دبی حوضه های دز و کرخه برازش بهتری با توابع توزیع مقادیر حدی تعمیم یافته و لجستیک تعمیم یافته نشان دادند. عوامل فیزیکی با اهمیت تر در تحلیل عاملی مشخص شدند که عبارتند از میانگین شیب ، مساحت، درصد مساحت با تراکم پوشش گیاهی(normalized diference vegetation index) ndvi>0.4 ، درصد مساحت محدب حوضه ، ضریب گراویلیوس، بارش سالانه و تراکم زهکشی. با توجه به پارامترهای فوق و مقادیر دبی حداکثر لحظه ای ایستگاهها، همگنی منطقه مورد بررسی به روش گشتاورهای خطی بررسی شد. در نهایت بین پارامترهای فیزیکی و مقادیر دبی به ازای دوره بازگشتهای مختلف، روابط رگرسیونی حاصل شد. آنالیزهای خطای انجام شده نشان داد که مدلهای فوق تا حد خوبی می توانند برای پیش بینی دبی سیلابی مورد استفاده قرار گیرند.

ویژگی های قابل توجه سازه های توری سنگی از قبیل سهولت اجرا، انعطاف پذیری در تغییر شکلها، دوام و همچنین هزینه های بسیار کم ساخت و بهره برداری از آنها در مقایسه با انواع دیگر سازه باعث گردیده است که موارد کاربرد این قبیل سازه ها زیاد شوند و مورد توجه مهندسین قرار بگیرند با توجه به اینکه در چند دهه اخیر، سدهای تأخیر انداز توری سنگی برای کنترل سیل و تثبیت پروفیل طولی آبراهه های با شیب تند بیش از گذشته مورد توجه قرار گرفته اند لذا شناخت دانش فنی آنها در کشورمان ضروری بنظر می رسد.جریان های عبوری از سازه های توری سنگی را عموما آشفته و ماندگار قرض می کنند. در شرایط جریان آشفته رابطه دارسی (رابطه خطی بین افت انرژی و سرعت جریان در محیط متخلخل) برای محاسبات دقیق دارای اعتبار نخواهد بود و معادله دو جمله ای فورش هایمر را برای محاسبه گرادیان هیدرولیکی در هر نقطه مفروضی از سازه های توری سنگی بکار می گیرند. تحقیق حاضر از دیدگاه هیدرولیکی به نقطه نظرهای مرتبط با عوامل موثر بر پارامترهای معادله دو جمله ای فورش هایمر i-av+bv2 در محیطهای متخلخل پرداخته است و ارایه روابطی پارامتر یک برای برآورد این ضرایب در توری سنگها با جریان سطح آزادرا هدف قرار داده است. در این راستا تأثیر پارامترهای فیزیکی محیط متخلخل بر ضرایب معادله غیر خطی حاکم بر جریان عبوری از درون سازه ای توری سنگی، ایجاب کرده است تا از مدل های فیزیکی برای دستیابی به آگاهی مورد نظر استفاده شود به همین منظور مدلهای فیزیکی مختلفی با ثابت در نظر گرفتن ویژگی هایی چون زبری مصالح، جنس مصالح، شکل ظاهری مصالح برای بررسی کردن اثر پارامترهایی چون اندازه دانه و سطح ویژه سنگدانه ها بر ضرایب a و b دو جمله ای فورش هایمر، ساخته شده است. برای ساخت مدلهای یاد شده از یک کانال به عرض 52 و عمق 75 سانتی متر و طول برابر 6 متر و کره های شیشه ای تک اندازه در اندازه های 25،15 و 35 میلیمتر و همچنین مصالح طبیعی شن تک اندازه بین دو الک و استفاده شده است. بر اساس آنچه گذشت، به عنوان پروژه کارشناسی ارشد، پژوهشی در مورد سدهای تأخیری توری سنگی انجام شد که مهمترین نتیجه حاصل از آن بصورت زیر خلاصه شده است. - از مقایسه عملکرد مصالح کروی مختلف با یکدیگر در یک چیدمان ثابت، با افزایش اندازه دانه ها، ضرایب a و b دو جمله ای فورش هایمر کاهش می یابند. - مقادیر ضرایب a,b با سطح ویژه دانه های کروی تک اندازه رابطه مستقیم دارد، به این معنی که با افزایش سطح ویژه و به عبارتی کاهش اندازه دانه ها، این ضرایب نیز افزایش می یابند. - در محدوده اعتبار مشاهدات انجام شده با داشتن سطح ویژه مصالح a و تخلخل محیط n می توان از روابط تحلیلی که از یافته های آزمایشگاهی بصورت چند متغیره ارایه گردیده اند ضرایب a و b فورش هایمر را در سازه های توری سنگی، پیش بینی کرد.

در این پژوهش تلاش شده است تا با انجام مشاهدات مستقیم آزمایشگاهی بر حدود تاثیرگذاری سه پارامت "سیکل های گرم وسرد شدن لوله" و "زبری سطح ورق فولاد" و همچنین "دامنه تغییرات دما" بر یک معیار مقاومتی مرتبط همچون مقاومت پیوستگی (bond strength) بین پوشش و فولاد تعیین گردد.

ازنظربیولوژیکی، مردابهای ساحلی در زمره غنی ترین نواحی روی کره زمین می باشند. در این نواحی آب و خشکی و آب شور و شیرین با هم در تماس هستند. موجودات زیستی زیادی در مردابها جمع می شوند و اختلاط زندگی جانوری و گیاهی در آنجا وجود دارد. همچنین مردابها به عنوان منابعی برای آب باران و رواناب نقش مهمی در کاهش اثر سیل ر کنترل فرسایش و کیفیت آب دارند. از دیگر فواید مردابها فواید محیط زیستی و تفریحی می باشند که هر کدام زمینه های تحقیقی زیادی را بوجود می آورند. بنا به اهمیت مردابها بررسی دقیق و کلاسیک آنها می تواند اطلاعات ارزشمندی برای شناخت آنها و استفاده بهتر از آنها در اختیار ما قرار دهد. تالاب انزلی یکی از مهمترین تالابهای ایران است. این تالاب دارای اکوسیستم های آبی و خشک متفاوتی است. این تالاب نمونه ای از یک تالاب طبیعی و پیوسته است که گیاگان و زیاگان ارزشمندی در خود دارد. رودخانه های دائمی زیادی به این تالاب می ریزند. نقش تفریحی این تالاب نیز حائز اهمیت است. تالاب انزلی از نظر زیست محیطی در معرض تهدیداتی قرار گرفته است که از جمله آنها می توان به گسترش مناطق شهری اطراف, ورود فاضلاب به آبهای منتهی به این تالابها, رودخانه های آلوده و شکار غیر قانونی اشاره کرد. هدف از ارائه این پایان نامه بررسی مطالعات انجام شده بر روی تالاب انزلی و جمع آوری اطلاعات پایه ای موجود در مورد آن بمنظور تشکیل مدل دوبعدی افقی هیدرودینامیک و انتقال-پخش در این تالاب و بررسی توزیع دو مورد از پارامترهای کیفی مورد توجه, یعنی اکسیژن مورد نیاز شیمیایی و شوری توسط یک مدل عددی می باشد.

احداث یک سد بر روی یک رودخانه با هر دلیلی که در طراحی و اجرای آن مدنظر بوده به دلیل پائین آمدن سرعت آب در محل مخزن سد، باعث رسوب گذاری در مخزن سد می شود. اثر اصلی این فرآیند در کاهش ظرفیت مخزن می باشد که به عنوان اثری نامطلوب شناخته می شود. مطالعه برای دفع رسوبات انباشته شده و در نتیجه احیای ظرفیت طراحی مخزن، سابقه ای حدودا 50 ساله دارد. در ایران نیز با وجود سد رسوب گیری مانند سفیدرود این مطالعات به صورت جدی دنبال شده است. عملیات شاس که بارها بر روی سد سفیدرود انجام شده باعث بازگردانی حجم قابل ملاحظه ای از حجم اولیه مخزن که با رسوبات پر شده بود، گردیده است. برای بالا بردن راندمان رسوب شوئی، روشهای دیگری به عنوان مکمل روش شاس مورد مطالعه قرار گرفته که یکی از این روشها که در دهه اخیر بر روی سفیدرود انجام شده و نتایج تقریبا قابل قبولی ارائه داده رسوب زدائی به روش ایجاد فرسایش پس رونده بوده است. در تحقیق حاضر ضمن بیان روشهای مختلف احیای ظرفیت مخزن سعی می شود تا با معرفی روش رسوب زدائی با ایجاد فرسایش پس رونده، نتایج حاصل از اجرای این روش بر روی سد تاریک و سد سفیدرود مورد بررسی قرار گیرد. برنامه ای در محیط برنامه نویسی متلب برای فرسایش پس رونده توسط نگارنده ارائه شده که روابط بدست آمده از مطالعات محققان مختلف در آن استفاده و نتایج حاصل از آن با نتایج سفیدرود مقایسه گردیده است. این مقایسه ها در گرافها و نمودارهایی ارائه شده و در نهایت یک سری پیشنهاد برای ادامه مطالعات مربوط به این روش ارائه شده که امید است با ادامه مطالعات توسط محققان گرامی نتایج مفیدتری در حوزه هیدرولیک رسوب در اختیار قرار گیرد.