آبگیرهای کفی یا کفهای مشبک سازه های فلزی هستند که جهت انحراف آب در بستر جریان نصب می شوند. بکارگیری این سازه ها یکی از روشهای مطمئن و کارآمد در آبگیری از رودخانه های کوهستانی با شیب تند و بار بستر درشت دانه می باشد. یکی از اشکال آبگیرهای کفی که تاکنون کمتر مورد توجه قرار گرفته، آبگیر کفی ساخته شده از شبکه میله های طولی و عرضیِ متقاطع است. این شکل خاص که کف مشبک با میله های متقاطع نامیده می شود، نسبت به آبگیر کفی با میله های طولی و یا آبگیر کفی با میله های عرضی، به لحاظ سازه ای عملکرد بهتری در مقابل نیروهای وارده دارد. تحقیق حاضر با هدف بررسی دقیق رفتار هیدرولیکی انواع مختلف آبگیرهای کفی، خصوصاً آبگیر کفی با میله های متقاطع انجام گردید. در این پژوهش تعداد 9 کف مشبک از میله های طولی، میله های عرضی و میله های متقاطع با درصد بازشدگی های مختلف ساخته شد و در کانالی با شیب های متفاوت نصب گردید. در مجموع 315 سری آزمایش با عبور دادن دبی های مختلف آب زلال و جریان دارای رسوب (با سه نوع دانه بندی مختلف) و طولهای متفاوت سازه کف مشبک انجام گرفت. در هر سری آزمایش، دبی منحرف شده توسط کف مشبک، دبی باقیمانده در کانال، اعماق بالادست و پایین دست کف مشبک، رسوبات تله افتاده توسط کف مشبک و رسوبات رد شده از روی کف مشبک اندازه گیری و ثبت گردید. با استفاده از داده های موجود، ضریب تخلیه و نسبت تله اندازی رسوبات توسط این نوع کف مشبک تحت تاثیر پارامترهای مختلف هیدرولیکی و هندسی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا با استفاده از آنالیز ابعادی، رابطه بی بعدی مابین متغیر وابسته و متغیر های مستقل استخراج گردید و سپس بین داده های حاصل از آزمایش، رابطه مناسبی برازش داده شد. در ادامه مفهوم خط جریان تقسیم کننده دبی و کاربرد آن در تعیین میزان دبی منحرف شده توسط کف مشبک معرفی شد و بر اساس پروفیل سرعت عمقی، رابطه ای برای تخمین موقعیت خط جریان تقسیم کننده دبی بدست آمد. در انتها ابعاد هندسی کف مشبک و کانال انحراف تحتانی به روش الگوریتم ژنتیک بهینه سازی گردید. در این راستا ابتدا تابع هزینه های اجرای کف مشبک و کانال انحراف، برحسب متغیرهای طراحی و بر مبنای فهرست بهای رشته آبیاری و زهکشی سال 1388 تشکیل شد. سپس محدودیتهای طراحی بر اساس ضوابط هیدرولیکی جریان متغیر مکانی و برخی ملاحظات اجرایی تعیین گردید. در نهایت با اجرای برنامه الگوریتم ژنتیک نوشته شده در محیط matlab، ابعاد هندسی بهینه برای یک مثال موردی بدست آمد و نتایج آن در قالب نمودارهای طراحی ارایه گردید.

بیشتر سدهای بتنی موجود در معرض ترک خوردگی قرار دارند. این ترکها توسط عوامل مختلفی از قبیل عملیات اجرایی، عمل آوری بتن، تغییرات حجمی توده بتن، بارهای وارده و غیره ایجاد شده و گسترش احتمالی آنها ممکن است باعث کاهش کارآیی، خرابی و ناپایداری سد بتنی گردد. در سالهای اخیر استفاده از علم مکانیک شکست به عنوان یک روش جدید برای تخمین پایداری و دوام سدهای بتنی، در نشریات معتبر علمی دنیا توصیه گردیده است. تحقیق حاضر با هدف بکارگیری اصول و معیارهای مکانیک شکست الاستیک خطی به بررسی نحوه گسترش ترک در بدنه و فونداسیون سد بتنی وزنی زاوین کلات، تحت بدترین حالت بارگذاری شامل، حالت حالت بارگذاری فوق العاده ناشی از وقوع زلزله در شرایط مخزن پر پرداخته است. مقطع سه بعدی سد به کمک نرم افزار خاص مکانیک شکست، شامل,abaqus_v610.1, zencrack_v7.7 مدل سازی شده و به روش اجزامحدود تحلیل غیرخطی شد. سپس معیارهای مکانیک شکست الاستیک خطی شامل فاکتور شدت تنش و تنش پیرامونی حداکثر برای ترکهای موجود در نقاط مختلف بدنه و فونداسیون سد محاسبه شده و به کمک آنها پایداری ترکهای اولیه، جهت انحراف و نحوه گسترش آنها تعیین گردید. پس از تحلیل ترک، به منظور تعیین مناطق بحرانی از لحاظ پایداری سد،ضرایب شدت تنش حداکثر در هر زیرمدل، با چقرمگی شکست کرنش صفحه ای(ضریب شدت تنش بحرانی) ماده در برگیرنده ترک، مقایسه شد. بدین معنی که در تمامی نواحی مورد مطالعه، ضرایب شدت تنش نهایی از چقرمگی شکست بتن سد کمتر بوده و به طور مشابه، ضرایب شدت تنش نهایی حاصل از رشد ترک در فونداسیون، از چقرمگی شکست فونداسیون سنگی سد کمتربوده به نحوی که رشد ترک منجر به پایداری سد مورد مطالعه گردید.

بافت های فرسوده بخشی از پیکره و بدنه شهرها هستند که دارای ارزش های کالبدی، تاریخی، اقتصادی و فرهنگی بوده و با توان و قابلیت¬های بالقوه¬ی خود، به عنوان سرمایه های ملی به شمار می آیند اما عدم نوسازی و بهسازی این بافت¬ ها که عمدتا با مصالح نامرغوب و قدیمی و بدون رعایت اصول فنی ساخت و ساز به ویژه در زمینه مقابله با سوانح و بلایای طبیعی ساخته شده اند، آسیب پذیری این بافت ها را در مقابله با سوانح طبیعی در شرایط نامطلوب قرار داده است. تحقیق حاظر با هدف بررسی میزان تحقق اصول و معیارهای بین المللی کاهش خطرپذیری بلایای طبیعی در اجرای یکی از مهمترین پروژه های نوسازی بافت فرسوده در منطقه مجد شهر مشهد انجام گرفت. این تحقیق از نوع کاربردی بوده که با استفاده از روش توصیفی-تحلیلی و بهره گیری از منابع کتابخانه¬ای، مطالعات میدانی و ابزار پرسشنامه به شناسایی خصوصیات فرهنگی، اجتماعی، کالبدی و عملکردی بافت فرسوده محدوده مورد مطالعه و همچنین ارتباط بین فعالیتهای انجام شده با اصول کاهش خطرپذیری پرداخته است. همچنین در ادامه جهت تجزیه و تحلیل داده ها و بررسی فرضیات تحقیق، از آزمون های آماری و تحلیل همبستگی اسپیرمن استفاده شده است. در مجموع، نتایج تحقیق تقویت کننده این گزاره تئوریک است که تاب¬آور سازی و بکارگیری اصول کاهش خطرپذیری با تمایل شهروندان به مشارکت در بازسازی بافت فرسوده رابطه مستقیم دارد. همچنین بین میزان معضلات اجتماعی و کالبدی محله با تمایل شهروندان به نوسازی بافت فرسوده رابطه مستقیمی وجود داشته است. در نهایت بر مبنای ابزار خودسنجی دولتهای محلی برای تاب آور سازی که یک ابزار استاندارد بین المللی برای سنجش میزان تامین معیارهای کاهش خطر پذیری بلایای طبیعی می باشد، شرح سطح پیشرفت" تعهد و ظرفیت های نهادینه برای موفقیت در کاهش خطر پذیری بلایا وجود دارد اما فرایند جامع یا اساسی نیست" به پروژه مورد مطالعه در تحقیق حاضر نسبت داده شد.

سرریزها از اجزای مهم تأسیسات آبی و سدها هستند. سرریزهای خطی مرسوم به دلیل عملکرد ضعیف در گذردهی دبی زیاد، تراز سطح آب بالادست را افزایش داده و ممکن است باعث بروز مشکلاتی در بالادست سرریز شود. سرریزهای غیرخطی در پلان به دلیل ایجاد طول مؤثر بیشتر در عرض ثابت گذردهی را افزایش داده و میزان افزایش تراز سطح آب در بالادست آن نسبت به سرریز خطی کمتر است. یافتن هندسه ای از سرریزهای غیرخطی که بهترین عملکرد را داشته باشد، ضروری به نظر می رسد. این پژوهش آزمایشگاهی به بررسی اثر هندسه بر ظرفیت گذردهی سرریز لبه تیز با پلان های غیرخطی می پردازد. نتایج این پژوهش نشان داد که سرریزهای با پلان منحنی به ترتیب عملکرد بهتری نسبت به سرریز با پلان ذوزنقه ای و مثلثی دارد. این تفاوت عملکرد با افزایش هد روی سرریز، به دلیل تداخل تیغه های عبوری جریان از روی سرریز کاهش می یابد، تا جایی که بعد از نسبت مشخصی از هد به ارتفاع سرریز، هندسه پلان سرریز، عملاً تأثیری بر روند گذردهی نخواهد داشت.

امروزه آبگیرهای کفی به عنوان یکی ازاجزای مهم پروژه های برقابی کوچک ویکی ازمعمولترین سازه های انحراف آب دررودخانه های باشیب تند شناخته می شوند،بنابراین بررسی عملکردمناسب هیدرولیکی درطول عمراین سازه هاوجلوگیری ازوقایعی همچون آبشستگی که می تواندباعث تغییردرشرایط هیدرولیکی جریان برای آبگیری مناسب شده وحتی منجر به ناپایداری این سازه شود،امری ضروری است. دراین پژوهش باساخت مدل آزمایشگاهی،آبشستگی بستر ناشی از وقوع جریان های گردابه ای قبل از آبگیرکفی، مورد بررسی قرار گرفت.آزمایش ها در بخش کف مشبک برای شرایط مختلف شیب سطح فوقانی آبگیر،دانه بندی محیط بستر قبل آبگیر،درصد بازشدگی صفحه آبگیر ومقادیر دبی کل جریان انجام پذیرفت و همچنین برای بخش کف متخلخل با تغییر در شیب طولی کانال،دانه بندی محیط متخلخل درون آبگیر و مقادیر دبی کل، آزمایش ها دنبال شد. در هر دو بخش از آزمایش ها حداکثر عمق آبشستگی بستر و سایر پارامترهای موثر اندازه گیری گردید. به منظوربررسی امکان آبشستگی در آبگیرهای با کف متخلخل، آزمایش هایی بر روی این نوع آبگیر انجام پذیرفت که به علت کاهش دبی انحرافی ناشی از تاثیر مخرب رسوبات ریزدانه بر عملکرد این نوع آبگیرها در بلند مدت، آبشستگی موضعی مورد انتظار ناشی از جریان های گردابه ای مشاهده نگردید. باتوجه به عدم وجود تحقیقاتی در این زمینه،در بخش آزمایش های کف مشبک ابتداضمن شناسایی کلیه پارامترهای موثربرآبشستگی،پارامترهای بدون بعدمربوطه بااستفاده ازفن تجزیه وتحلیل ابعادی استخراج گردید. باتوجه به مبانی ذکرشده،150ترکیب مختلف به منظورسنجش تاثیرپارامترهای موثرموردآزمایش قرارگرفته ونهایتابااستفاده ازرگرسیون چندمتغیره بین مشاهدات آزمایشگاهی،معادلات جدیدی برای تخمین حداکثر عمق آبشستگی پیشنهادگردید. معادلات ارائه شده برای کف های مشبک کاملابامبانی هیدرولیکی رفتارآبگیرهای کف مشبک ونتایج آزمایشگاهی تطابق داشته ودرمحدوده پارامترهای موردسنجش،قابل تعمیم میباشد.

برای عبور آب های اضافی از بالادست به پایین دست در سدها از سازه ای به نام سرریز استفاده می شود. این سرریزها دارای تاج غیر خطی بوده و دبی عبوری از این سرریزها بیشتر از سرریز مستقیم خواهد بود. در این پژوهش با استفاده از مدل عددی به بررسی هیدرولیک جریان در سریز با پلان مثلثی، ذوزنقه و منحنی شکل پرداخته شده است. نتایج نشان دهنده تطابق مناسب بین داده های عددی و آزمایشگاهی و وجود ضریب همبستگی 0/98 می باشد. نتایج بیانگر آنست مقدار دبی در یک هد ثابت در سرریز مثلثی با زاویه کمتر، بیشترین مقدار را دارد. همچنین مقدار هد روی سرریز برای مدل با پلان مثلثی از دو مدل دیگر پلان ذوزنقه ای و منحنی شکل در یک دبی ثابت بیشتر می باشد.