سیل ناشی از شکست سد همیشه منجر به خسارت های مالی و جانی فراوانی می گردد. مسأله شکست سد از لحاظ ریاضی با در نظر گرفتن برخی فرضیات ساده کننده با استفاده از معادلات سنت-ونانت بیان می شود. برای حل این معادلات اکثراً از روش های عددی به جای روش های تحلیلی استفاده می گردد. الگوهای تفاضل محدود مرتبه دوم کلاسیک در مواجهه با مسائلی که ناپیوستگیهایی را در حل مسأله شامل می شوند، دارای رفتار نوسانی در مجاورت ناپیوستگیها می باشند. در این مطالعه برای اتلاف نوسانهای نادرست الگوهای پیشبینی- اصلاح کننده معروف maccormack از تکنیک تغییرات کل از بین رونده استفاده می شود. مدل های عددی مرتبه اول lax-friedrich و مرتبه دوم maccormack با و بدون اصلاح tvd برای مدلسازی جریان شکست سد یک-بعدی مورد استفاده قرار گرفته است و سپس جهت ارزیابی و صحت سنجی مدلها، نتایج محاسباتی با نتایج تحلیلی و برخی داده های تجربی موجود در ادبیات فن مورد مقایسه قرار گرفته است. تطابق رضایت بخش حاصل از این مقایسه نشان دهنده قابلیت مدل tvd در شبیه سازی جریانهای واقعی شکست سد می باشد. لذا مدل tvd ارائه شده برای بررسی تاثیرات زبری کانال پایین دست سد در سرعتت انتشار موج ناشی از شکست سد مورد استفاده قرار می گیرد.

مدیریت بهم¬پیوسته آب شهری موضوعی حائز اهمیت در ایران می¬باشد. بسیاری از اهداف و معیارها مانند رضایت مصرف¬کنندگان آب شهری(از نقطه¬نظر هزینه¬های تامین آب، کیفیت آب و...) ، منافع ملی و مخاطرات اجتماعی از چالشهای مطرح شده در مدیریت منابع آب می¬باشند.از آنجا که در تصمیم¬گیری مسائل مدیریت منابع آبی عوامل زیادی باید در نظر گرفته ¬شود، پس مساله به یک مدل چند هدفه تبدیل می¬شود.اهداف مورد بررسی در این رساله عبارتند از : کمینه کردن هزینه¬های تامین آب، افزایش سهم سرانه و کمینه کردن انتقال آب از زرینه¬رود. در این رساله مدیریت آب شهری با اهداف فوق در نظر گرفته شده و برای آن یک مدل مبتنی بر برنامه¬ریزی سازشی ارائه می¬گردد.به منظور ارزیابی کارایی مدل پیشنهادی، شاخص¬های عملکرد مدل (اعتماد¬پذیری، برگشت¬پذیری،آسیب¬پذیری و انعطاف¬پذیری) محاسبه شده است. نتایج بدست آمده نشان می¬دهد که مدل پیشنهادی قادر است تا جوابهای موثری را برای حل مساله مورد بررسی ارائه دهد.

باتوجه به حجم بالای خسارت ناشی از شکست یک سد و خطرات جانی احتمالی در پایین دست ، پیش بینی فرم مقطع شکست سد و سیل ناشی از آن قدم مهمی در ارزیابی خطر در سدهای دارای پتاتنسیل شکست می باشد. قدم اول در بررسی مسأله مشخص کردن علل اولیه ایجاد شکاف و شناخت پارامترهای شکاف نظیر عرض و عمق و شیب جانبی که نهایتاً منجر به شکل خاصی از شکاف می شود، و همچنین پارامترهای مبتنی بر زمان مثل زمان آغاز و شکل گیری شکاف میباشد. بدست آوردن هیدروگراف سیل خروجی ناشی از شکست یکی از مهمترین قسمتهای تحلیل شکست سد می باشد. بدست آورن هیدروگراف سیل و روندیابی آن توسط مدل های شکست سد موجود می تواند منجر به بدست آمدن اطلاعات مهمی از قبیل زمان رسیدن و ارتفاع امواج به پایین دست و نهایتاً ارزیابی درست خسارت و تلفات ناشی از سیل بشود. در این پایان نامه به بررسی اثر فرم مقطع شکست سد در شکل هیدروگراف جریان خروجی پرداخته می شود . بدین صورت که معادلات سنت ونان برای جریان ناپایدار بصورت مزدوج استفاده شده که با تعیین شرایط مرزی ، یک شکاف تابع زمان را نتیجه می دهد. این مدل یک مدل غیرخطی وزنی چهار نقطه ای ضمنی با روش تفاضلات محدود می باشد. برای ورودی مدل هم از مشخصات شکاف بصورت یک سری زمانی می توان بهره جست . هدف این تحقیق ، پیدا کردن هیدروگراف خروجی ناشی از شکاف خوردن سد در اثر رو گذری جریان و تاثیر پارامترهای شکاف بر شکل هیدروگراف خروجی میباشد . در این زمینه با توجه به اهمیت مسأله تحقیقات متعددی صورت گرفته است که ذیلاٌ به برخی از آنها اشاره می شود: ? در ابتدا می توان به مدل dambrk”" که توسط d.l.fread ارائه شد اشلره کرد. این مدل برای شناسایی شکست سد و بکارگیری تئوری های هیدرودینامیکی و انتقال رسوب و همچنین برای پیش بینی شکست سد و اثرات آن روی پایین دست توانایی های بسیاری دارد. ? m.a.a.mohamed ، p.j.samuels و m.w.morris مطالعاتی را در زمینه بهبود دقت پیش بینی شکل شکاف در سدها و خاکریزهای خاکی انجام داده اند که در این مطالعه با انجام یک سری آزمایشات و اعمال فرضیات تجربی و با استفاده از اصول هیدرولیکی راهکارهایی را برای اعمال فرضیات بهتر و نزدیکتر به واقعیت ارائه کرده اند.آنها همچنین مکانیزم های مختلف شکست سد را هم مورد بررسی قرار داده اند. ? f.e.hicks و همکاران یک روش جدید در زمینه ی مدل های یک بعدی شکست سد برای شکاف هایی با عرض متغیر ارائه دادهاند. نتیجه مورد انتظار بدست آوردن هیدروگراف ناشی از ایجاد شکاف بر روی بدنه سد برای شکل های مختلف شکاف و مقایسه این هیدروگرافها و بررسی اثر شکل شکاف بر هیدروگراف خروجی میباشد. معیار ارزیابی هم تهیه مدلی است که تأثیر شکل شکاف بر هیدروگراف خروجی را نشان می دهد و نتایج اصول هیدرولیکی مطابقت داشته باشد .

بهسازی و نوسازی بافت های فرسوده شهری همواره یکی از مهم ترین مسایل پیش روی شهرهای کشور بوده است، به طوری که در بسیاری از شهرها سطح قابل ملاحظه ای از مساحت ساخته شده شهر را بافت فرسوده تشکیل می دهد. ضرورت احیا و بهسازی و نوسازی این گونه بافت ها هم از جهت فرسودگی و ناکارآمدی بافت و هم از جهت استفاده از پتانسیل توسعه درونی بافت اهمیت بسیار دارد.اهمیت موضوع سبب شده تا نحوه برخورد و مداخله در این گونه بافت ها از حساسیت زیادی برخوردار باشد، به طوری که استفاده از روش ها و شیوه های نامناسب برای مداخله در بافت فرسوده سبب شده تا شرایط فرسودگی بافت ها همچنان به قوت خود باقی بماند و یا بهبود ناچیزی داشته باشد. یکی از ایرادات نحوه مداخله در بافت فرسوده ، انتخاب روش ها و شیوه های مداخله بدون درنظر گرفتن اندازه شهر می باشد. بر این اساس در پژوهش حاضر سعی بر آن بوده تا با تجزیه و تحلیل نظریه ها، شیوه ها، روش ها و الگوهای مداخله در بافت فرسوده و همچنین شناخت ویژگی های کلی شهرها در زمینه های مختلف از نظر اندازه، نوع مداخله بر اساس اندازه شهر(نمونه موردی یک شهر کوچک) تعیین گردد تا از این طریق بتوان با جهت گیری و اتخاذ رویکرد مناسب در بافت فرسوده مداخله نمود. بر این اساس برای انتخاب شیوه و روش مناسب مداخله در بافت فرسوده شهر درچه، شاخص هایی تدوین شده و سپس پهنه های بافت فرسوده بر اساس این شاخص ها به لایه های مختلفgis تبدیل شده است. در نرم افزار gis با روی هم گذاری لایه های مختلف، شیوه و روش مناسب مداخله حاصل گردیده است تا به عنوان چارچوبی راهبردی، مبنای اتخاذ الگوها و مدل های مداخله در بافت فرسوده درچه قرار گردد.

نظر به اهمیت پدیده بارش - رواناب و تاثیر آن در پروژه های مهندسی منابع آب، ارائه مدل هایی که پیچیدگی و مکانیزم های مختلف پدیده را در مدلسازی لحاظ کند، همواره یکی از دغدغه های هیدرولوژیست ها بوده است. مدل مخازن غیرخطی آبشاری مدلی است که رواناب حاصل از بارش بر روی حوضه آبریز را توسط چند مخزن غیرخطی متوالی شبیه سازی می کند. از طرفی سیستم اطلاعات جغرافیایی (gis) به طور قابل توجهی در مدلسازی هیدرولوژیکی بکار برده شده است. یکی از اهداف اصلی بکارگیری این سیستم، لحاظ نمودن تغییرات مکانی فرایند بارش - رواناب در مدلسازی می باشد. با کمک این ابزار می توان خصوصیات ژئوفیزیکی حوضه مانند محیط، مساحت، شیب و طول آبراهه اصلی، شبکه زهکش و. . . را به صورت پی درپی (real time) محاسبه و با اشتراک گذاشتن با مدل های هیدرولوژیکی فرایند را به طور مناسبی شبیه سازی نماید. متدولوژی که در این تحقیق استفاده شده است، این است که پارامتر k مدل مخازن آبشاری غیرخطی نامساوی به مشخصات ژئوفیزیکی حوضه مانند مساحت، طول زهکش اصلی حوضه و شیب زهکش اصلی ربط داده شود. برای نیل به این هدف ابتدا حوضه آبریز مورد مطالعه با استفاده از نرم افزار قدرتمند arc gis 9.3 به زیرحوضه های یک تا شش گانه تقسیم بندی می شود. سپس برای هر یک از مدل های 1ncrm 5 ncrm ، 4ncrm، 3 ncrm ، 2 ncrmو 6 ncrm با استفاده از داده های موجود عمل کالیبراسیون و صحت سنجی صورت می گیرد. بنابراین برای هر یک از مدل ها بسته به تعداد زیرحوضه ها تعدادی پارامتر k بدست می آید. پس بنابراین برای زیرحوضه های یک تا شش گانه جمعا 21 عدد برای پارامتر k بدست خواهد آمد، که از این داده های به دست آمده برای انجام رگرسیون غیرخطی و استخراج رابطه ای برای پارامتر k برحسب مساحت، شیب و طول آبراهه اصلی، استفاده شده است. با ارائه رابطه ای برای پارامتر k مدل، که از خصوصیات فیزیوگرافی حوضه منتج می شود، مدل بی نیاز از مراحل کالیبراسیون و صحت سنجی برای حوضه آبریز مورد مطالعه می گردد. مدل پیشنهادی برای حوضه آبریز معرف امامه به کار رفته و رابطه ای برای پارامتر k مدل پیشنهادی، برای این حوضه آبریز استخراج شده است. نتایج مدل حاکی از آن است که با اینکه مدل بی نیاز از مراحل کالیبراسیون و صحتسنجی شده است، نتایج آن نیز نسبت به مدل های مشابه جعبه سیاه از دقت خوبی برخوردار است.

انباشت رسوب یک پروسه طبیعی و در عین حال سودمند است. بیشتر زمین های قابل کشت بدون بهره گیری از این پروسه نمی توانست وجود داشته باشد. البته ته نشین شدن رسوبات، عوارضی را نیز در محلهای مختلف ایجاد می کند که می توان به ایجاد جزایر آبرفتی در مسیر رودخانه ها، کاهش راندمان پمپ ها و توربین ها، ممانعت از کشتیرانی، افزایش سطح آزاد آب و افزایش میزان تبخیر و بسیاری از مشکلات دیگر اشاره نمود. ولی مهمترین مشکل رسوب گذاری در مخازن سدها می باشد، که کاهش عمر مفید، کاهش کیفیت آب شرب و نیز احتمال واژگونی سد از عمده مسائلی می باشد، که رسوبگذاری در مخازن سد در پی دارد. با توجه به این مسائل، اهمیت بررسی مقدار و الگوی رسوبگذاری جهت ارائه راهکارهای مدیریتی در مخازن سدها به صورت امری اجتناب ناپذیر نمود پیدا می کند. در پایان نامه حاضر رسوب گذاری 50 ساله و الگوی ته نشست رسوب در مخزن سد ونیار توسط دو مدل ریاضی gstars 3.0 و hec-6 مورد شبیه سازی قرار گرفته است. توزیع رسوب در قسمتهای مرتفع مخزن، یعنی خارج از حجم مرده آن پدیده پیچیده ای است و با آنکه روابط تحلیلی زیادی برای آن ارائه شده است ولی هنوز از روابط تجربی استفاده می شود. به همین دلیل و همچنین به علت عدم آبگیری سد ونیار و در نتیجه عدم دسترسی به داده های آبنگاری مخزن این سد، روش تجربی کاهش سد به عنوان معیاری جهت کالیبراسیون مدل های ریاضی، مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین در این پایان نامه سعی گردیده است، که از روشهای تحلیلی و نتایج کارهای پیشین، ضرایب و فاکتورهای تعیین کننده در مسئله الگوی ته نشست حاصل گردد. پس از شبیه سازی یک دوره 50 ساله رسوب گذاری در مخزن سد ونیار نتیجه گردید، که در ترازهای پایین مخزن اختلاف مابین روشهای ریاضی و تجربی زیاد بوده ولی در در ترازهای بالا، مدل gstars 3.0 تطابق بهتری نسبت به مدل hec-6 با روش تجربی کاهش سطح نشان می دهد. همچنین مدل های یک بعدی کارکرد مناسبی در رابطه با تخمین الگوی رسوب گذاری نشان نمی دهند و وارد کردن ابعاد دوم و سوم در روند محاسبات می تواندنقش مفیدی را در پروسه تخمین الگوی رسوب گذاری مخازن ایفا نماید.

خشکسالی به عنوان یک حادثه ناگوار طبیعی، در اثر تغییر اقلیم پدیدار میگردد و جوامع را به طور مستقیم ‏و غیرمستقیم، از طریق تغییرات در دسترسی به منابع آب تحت تاثیر قرار می دهد. درصورتیکه خشکسالی ‏به مدت طولانی ادامه پیدا کند، آثار نامطلوبی را در محیط زیست و زندگی انسانها بر جای می گذارد. ‏یکی از راهکارهای کاهش آثار مخرب پدیده خشکسالی، پیش بینی رخداد آن در آینده می باشد که نقش ‏بسیار مهمی را در مدیریت بحران خشکسالی و سیستم های منابع آب ایفا می کند.‏ از روش های موثر جهت پیش بینی فرآیندهای هیدرولوژیکی به ویژه پدیده خشکسالی، استفاده از شبکه-‏های عصبی مصنوعی می باشد که طی دهه های اخیر، به طور گسترده جهت پیش بینی و مدل‎سازی ‏فرآیندهای مختلف بکار رفته است. ‏ در این تحقیق سعی شده است که جهت پیش بینی شاخص بارندگی استاندارد شده (‏spi‏)، از مدل های ‏مختلف شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شود. بنابراین برای انجام اینکار از داده های هواشناسی مختلفی ‏همچون بارش، سرعت باد، رطوبت، ساعات آفتابی و همچنین اطلاعات خود شاخص در ماه های قبل بهره ‏گرفته شده و در نهایت این نتیجه برداشت می شود که استفاده توامان از ورودیهای فوق در شبکه های ‏عصبی مصنوعی، سبب بهبود نتایج حاصل از پیش بینی شاخص بارندگی استاندارد شده در بازه های زمانی ‏مختلف می شود.‏

چکیده پیش بینی تراز آب و شوری در مدیریت منابع آب زیرزمینی در سفره های ساحلی، بالاخص در مناطق خشک و نیمه خشک مانند کشور ایران اهمیت بسیار زیادی دارد و برنامه ریزی مناسب به منظور بهره برداری مطمئن از این منابع مستلزم وجود ابزار توانمند جهت پیش بینی پارامترهای فوق الذکر می باشد. در این رساله با توجه به توانایی شبکه های عصبی مصنوعی در مدل سازی سیستم های پیچیده، توأم با قابلیت علم زمین آمار در مدل سازی داده های مکانی، یک مدل تجربی ترکیبی به منظور پیش بینی زمانی و مکانی تراز آب زیرزمینی به عنوان یک پارامتر کمّی و مرتبط با شوری به عنوان یک پارامتر کیفی بسیار مهم در سفره های ساحلی تهیه و ارائه شده است. از داده های دشت شبستر در مجاورت دریاچه ارومیه به منظور آموزش، صحت سنجی و ارزیابی نتایج مدل پیشنهادی در این رساله استفاده شده است. نتایج بدست آمده از بکارگیری مدل های ترکیبی تهیه شده anng و manng علی رغم برتری نسبی مدل manng، نشان دهنده قابلیت بسیار زیاد مدل های ترکیبی تهیه شده در پیش بینی تراز آب زیرزمینی و میزان شوری در سفره ساحلی مورد مطالعه بوده اند.

امروزه بهره برداری بهینه منابع آب با توجه به محدودیت ها و در جهت تامین نیازها و اهداف مختلف که عموماً در تضاد با یکدیگر قرار دارند، از دلایل عمده ایجاد تنش بین مصرف کنندگان مختلف می باشد. در این راستا استفاده از مدلهای حل اختلاف که با استفاده از توابع مطلوبیت ذینفعان مختلف به ارائه مناسب ترین نقطه تصمیم گیری می پردازند، به عنوان یک راهکار مناسب برای مسائل حل اختلاف می باشند. در این تحقیق، مسئله مدیریت و حل اختلاف در تخصیص آب در قالب یک مدل بازی ارائه گردیده است و تابع هدف با استفاده از تابع نش نامتقارن مدل شده است. مدل مذکور در حوضه رودخانه زرینه رود مورد استفاده قرار گرفته است. حوضه آبریز زرینه رود، یکی از قطب های کشاورزی ایران و بزرگترین زیرحوضه در حوضه آبریز دریاچه ارومیه می باشد.

تبریز با جمعیتی بالغ بر 5/1 میلیون نفر در حال حاضر از جمله شهرهای صنعتی و مهم در کشور محسوب می شود که با توجه به رشد روز افزون جمعیت و رشد و توسعه اقتصادی میزان مصرف آب در آن در حال افزایش است و سالانه با روند صعودی کمبود آب مواجه هستیم. در این پروژه سیستم آب شهری تبریز با استفاده از پویایی سیستم شبیه سازی شده است و ارتباط بین عوامل موثر بر ساختار آن مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. پارامترهای موثر بر سیستم آب تبریز عبارتند از: منابع تولید آب (سطحی و زیرزمینی)، عوامل موثر بر مصرف (افزایش جمعیت، رشد و توسعه مراکز صنعتی، گسترش سالانه فضای سبز و سایر مصارف)، عوامل مدیریتی از جمله مدیریت تامین و تقاضا و نیز فاکتور سود به هزینه برای شرکت آب و فاضلاب با توجه به اعمال سناریو های مدیریتی است. سناریوهای مدیریت تامین بصورت سرمایه گذاری برای اصلاح شبکه به منظور کاهش میزان نشت و نیز از طریق انتقال آب از سایر حوضه ها اعمال شده است. هر دو راه حل مدیریتی نشان دهنده کاهش در میزان کمبود آب در سطح شهر هستند. سناریو های مدیریت تقاضا از طریق سرمایه گذاری برای نصب لوازم کاهنده در منازل و نیز افزایش نرخ آب بها در نظر گرفته شده اند. افزایش قیمت آب سبب کاهش میزان مصرف (تقاضا) شده و لذا میزان کمبود آب کاهش می یابد. نصب لوازم کاهنده می تواند تا 26% سبب کاهش میزان مصرف در واحدهای مسکونی گردد. همچنین مدل می تواند تاثیر گسترش درصد پوشش سیستم فاضلاب را در سطح شهر بر روی تراز آب زیرزمینی بررسی کند که طبق نتایج به دست آمده با افزایش درصد مناطق تحت پوشش سیستم فاضلاب سطح تراز آب زیرزمینی به علت کاهش میزان آبهای بازگشتی، کاهش می یابد. ولی از طرف دیگر آب جمع آوری شده از طریق سیستم فاضلاب می تواند برای مصارف فضای سبز و کشاورزی استفاده شود. در حالت کلی مدل شبیه سازی شده می تواند ابزار مناسبی برای مدیران و تصمیم گیران جهت اجرای برنامه های مدیریتی باشد و متدولوژی به کار رفته در آن برای کاربرد در سایر حوضه ها و مناطق از جمله نواحی نیمه خشک قابل استفاده است.

امروزه تغییر اقلیم تأثیر بسزایی بر روی چرخ? هیدرولوژیکی بر جای گذاشته است و باعث عدم تعادل در چرخ? هیدرولوژیکی شده است بطوریکه در مناطق با عرض جغرافیایی پایین و مناطق زیر استوایی باعث کاهش در میزان بارش شده و در مناطق با عرض جغرافیایی بالا نشان از افزایش در میزان بارش دارد. افزایش بارش منجر به افزایش رویدادهای حدی مانند سیل می گردد که این رویدادهای حدی خسارتهای جانی و مالی گاهی جبران ناپذیری به بار می آورند و در مناطقی نیز که میزان بارش کاهش می یابد ، تنش آب به شدت افزایش یافته و باعث به وجود آمدن خشکسالی می شود که حتی در مناطقی تنش آب موجب کاهش دسترسی مردم به آب آشامیدنی می شود که اگر سیاستها و استراتژیهای مناسب مدیریت منابع اتخاذ نشود موجب تشدید رویدادهای حدی و تنش آب می گردد. مدیران نیز در وهله اول جهت اتخاذ سیاستها و استراتژیهای مناسب نیاز به داشتن اطلاعات کافی با میزان دقت قابل قبولی در مورد جریان رودخانه ها و وضعیت منابع آب در آینده دارند. هدف این تحقیق بررسی رواناب خروجی رود صوفی چای تحت تأثیر تغییر اقلیم به وسیله داده های مشاهداتی ایستگاه سینوپتیک مراغه برای داده های اقلیمی و ایستگاه تازه کند صوفی چای برای رواناب خروجی از سال 1362 تا 1386می باشد. جهت انجام این مهم بررسی تغییر اقلیم در باز? زمانی 1420-1390 به صورت ماهانه تحت مدلhadcm3 از مدل گردش عمومی جوی تحت سناریوهای a1b،a2 ،b1 با روش ریز مقیاس کردن آماری تولید داده های هواشناسی به صورت استوکستیک با استفاده از مدل lars-wg انجام می گیرد. جهت مدل کردن بارش رواناب از روش شبکه عصبی مصنوعی که یک روش جعب? سیاه بوده استفاده شده است. روش شبک? عصبی مصنوعی یک روش با قابلیت انعطاف پذیری و یادگیری بالا بوده و در بسیاری از مدلهای بارش رواناب نتایج قابل قبولی ارائه کرده است. نتایج حاکی از آن است که مقدار رواناب در هر سه سناریو کاهش می یابد که بدترین وضعیت مربوط به سناریوی a2 با کاهش 0.25m3/s و بهترین وضعیت مربوط به سناریوی a1 با کاهش0.17m3/s می باشد. تغییرات به وجود آمده در ماههای سال های مختلف نیز در طول پایان نامه با یکدیگر مقایسه شده اند.

به منظور تهیه داده های تجربی جهت استفاده در روشهای تئوری پیشنهادی این پژوهش، آزمایشها بر روی دو نوع نمونه مختلف انجام گرفته است. در مرحله اول، تئوریها از طریق آزمایش خشک و بر روی مدلی ساخته شده از ماده مشابه با جنس سازه واقعی بررسی شده اند. نتایج حاصل از این آزمایشها برای ارزیابی روش جدید پیشنهادی که umfls نامیده شده، استفاده گردیده است. آلگوریتم این روش بر مبنای مشخصه های استخراجی در حوزه فرکانسی می باشد. بدین منظور روش دیگری برمبنای وفق دادن آلگوریتم پیشنهادی بر اساس مشخصه های مکتسب از داده های ثبت شده سری زمانی نیز پیشنهاد و مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت در نظر گرفتن عوامل مختلف دخیل در کارآیی روشها نیز نویزهای محیطی به عنوان عوامل عدم قطعیت و افزایش زوایای زیر فضا به عنوان پارامتری جهت ردگیری افزایش غیرخطی شدن هندسی رفتار سازه بیان شدند. دسته دوم آزمایشها نیز بر روی یک مدل مقیاس شده مورد مطالعاتی (سکوی spd9) در یک فلوم موجساز انجام گرفت. هدف از انجام آزمایشهای دسته دوم نیز ارزیابی شرایط یک مدل مقیاس شده است تا با دیدگاه مدل هیدروالاستیک، یک شرایط میدانی کنترل شده فراهم و مورد سنجش قرار گیرد. در یک دیدگاه، مسئله عدم قطعیت به عنوان هدف مفروض مهم برای مطالعه حاضر در طرح ریزی روشهای آن در نظر گرفته شد تا نهایتا سیستم پایش کارآمدی که از حساسیت کمتری نسبت به عدم قطعیتهای مدلسازی و همچنین تخمینهای تجربی برخوردار است، پیشنهاد شود. در این راستا از نتایج ارزشمند برآمده از متون علمی در کنار توجه به کاستیهای مشاهده شده، استفاده گردید. دیدگاه غایی برای پژوهش حاضر، ایجاد الگوی روشی انعطاف پذیر به گونه ای است که ضمن ترسیم طرحی برای ساخت چهارچوبی هدفمند جهت انجام فرایند پایش بلند مدت سکوهای دریایی، بسط و توسعه زیر بخشهای آلگوریتم آن با توجه به شرایط گوناگون پیش روی نمونه های مختلف مطالعاتی، امکان پذیر باشد. قطعا چنین دیدگاههایی، راه را برای طرح جدیدترین تکنولوژیهای میدانی بر روی سازه های عملیاتی موجود فراهم می سازد. در بخشی از بررسیهای این پژوهش، عملکرد آلگوریتم تفکیک عیب پیشنهادی umfls بر مبنای دو دیدگاه حداکثر درجه عضویت و همچنین پنجره لغزان، شکل داده شد و نتایج با در نظر گرفتن عامل نویز محیطی، با هم مقایسه گردیدند. مشاهده گردید که اعمال دیدگاه دوم (که بعضا در ارتباط با سازه هایی با هندسه ساده از موفقیت بیشتری برخوردار است) در بررسی مورد مطالعاتی این پژوهش ناموفق عمل می کند. علت این ناتوانی به مسئله احتمال بالای همپوشانی بین شاخصهای عیب به خصوص به هنگامیکه ضابطه ها مرتبط با یک تراز عیب باشند، ارتباط داده شد. در آزمایشهای مدل مقیاس شده نیز با محاسبه فرکانس اصلی در آزمایش رهاسازی و مقایسه آن با شرایط پروتوتیپ، مشاهده گردید که ضمن در نظر گرفتن قواعد مدل فرود، مدل فیزیکی از رفتار الاستیک مقیاس شده نیز برخوردار است. مسئله مهم در بررسی نتایج آزمایش مدل دوم، تشخیص دشوارتر مودها نسبت به مدل اول می باشد. علت اصلی این مسئله را می توان به جنس مصالح تشکیل دهنده نسبت داد، چراکه انتقال امواج مکانیکی از طریق مصالح چکش خوار نظیر فلزات در مقایسه با مواد پلیمری راحتتر انجام می گیرد. از سوی دیگر، نتایج نشان دادند که روش عملی ضربه، قادر به تامین انرژی مورد نیاز برای تحریک مناسب سازه نبوده و دیدگاه این روش در انجام پایش عملی رفتار سازه مناسب تشخیص داده نمی شود. در بررسی شرایط تاثیر امواج آب به عنوان عامل تحریک محیطی، مشاهده گردید که در کنار اثر نویزهای محیطی، قادر به فراهم نمودن مشخصه های مفسر مناسب نمی باشد. در نهایت مشاهدات حاصل، دال بر کارآمد بودن روش عملی رهاسازی برای انجام میدانی روش پایش مورد نظر می باشد.

در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از قابلیت مدلسازی شکست سد و مدل یک بعدی جریان غیردائمی در نرم افزار hec-ras به بررسی پارامترهای موثر در این فرایند پرداخته می شود. همچنین ضمن تبیین اهمیت مساله با توجه به جنس سد و مکانیزم شکست فرسایشی و تدریجی آن، پارامترهای موثر در شکست سد مانند زمان شکست سد، شیب مقطع شکست سد، ضریب چسبندگی و زاویه اصطکاک و ... مورد توجه و مطالعه قرار می گیرد. پارامترهای هندسی و زمانی توسعه شکاف در سد در حین انهدام از قبیل عرض شکاف، عمق شکاف، زمان انهدام، پارامتر فیزیکی ضریب زبری مانینگ و مشخصات هندسی مسیررودخانه و پارامترهای عددی روش تفاضل محدود می باشند. همچنین با استفاده از مدل breach تحت سناریوی شکست فرضی روگذر جریان، نحوه و زاویه شکست سد و تاثیر عوامل موثر مقطع شکست در هیدروگراف خروجی از محل شکست سد بررسی می گردد. این تحقیق به طور موردی بر روی سد ونیار تبریز انجام می گیرد. . از جمله دشواریهای موجود در این تحقیق نحوه مدلسازی مخزن بود، به طوریکه پایداری مدل از نظر عددی به شدت تحت تاثیر قرار می گرفت لذا، مخزن سد به شیوه های مختلف مدلسازی گردید تا حداقل بتوان به یک جوآب پایدار رسید همچنین مدل به شدت نسبت به تغییر پارامترها حساس بود. به گونه ای که در حین انجام تحلیل حساسیت پارامترهای فیزیکی مدل ناپایدار می شد و برای رفع ناپایداری آن نیاز به تغییر پارامترهای عددی بود

دریاچه ارومیه بعنوان بزرگترین دریاچه شور داخل کشور و دومین دریاچه شور جهان پس از بحرالمیت، با مساحت تقریبی 5000 کیلومترمربع در قسمت شمال غربی ایران واقع شده است. در سالهای اخیر تراز دریاچه تحت تأثیر عوامل طبیعی و انسانی شامل خشکسالی های بیش از حد در منطقه، ساخت و ساز سدها و بهره برداری نادرست از منابع آبی در حوضه آبریز قرار گرفته است. سطح دریاچه ارومیه با نوسانات زیادی از 5482 کیلومترمربع در سال 1368 به 4233 کیلومترمربع در سال 1386 رسیده است. در این مقاله بیلان آبی دریاچه ارومیه با استفاده از عوامل ورودی و خروجی شامل بارش، جریانات سطحی و تبخیرمورد مطالعه قرار گرفته و با استفاده از شبکه عصبی تراز دریاچه و به تبع آن سطح و حجم دریاچه برای 10 سال آینده تخمین زده شده است.طبق آنالیزهای انجام یافته با شبکه عصبی در سال آبی 1400-1399 تراز آبی دریاچه به حدود 1267 متر می رسد که در نتیجه آن سطح دریاچه به 2000 کیلومتر مربع و حجم آن به حدود 3166 میلیون مترمکعب خواهد رسید.

بند های کنگره ای یکی از انواع خاص بند ها هستند که تاج آنها در پلان به شکل خطوط شکسته است . استفاده از بند های کنگره ای به دلیل کاهش قابل توجه هزینه ها و مشکلات اجرایی در مقایسه با سایر انواع بند ها ، به علت افزایش طول موثر بند در عرض کانال مشابه ، مورد توجه قرار گرفته است . همچنین افزایش قابل توجه ظرفیت آبگذری و قدرت تخلیه بالا و هوادهی از مزایای این نوع از بند ها است . اما طراحی بهینه سازه بند کنگره ای به خاطر رفتار پیچیده جریان و پارامتر های متعدد هندسی بند کنگره ای ، پیچیدگی های خاص خود را دارد . به همین جهت مطالعات زیادی در مورد روش های متنوع طراحی بند های کنگره ای انجام شده است . در این پژوهش طراحی هندسه بند کنگره ای با سه روش از الگوریتم های تکاملی ( الگوریتم ژنتیک ، اجتماع ذرات و جستجوی هارمونی ) انجام و با هم مقایسه شده است . همچنین برای بررسی عملکرد الگوریتم طراحی شده ، چند بند کنگره ای ساخته شده ، دوباره طراحی و نتایج برای مقایسه ارائه شده است .

آنالیز پایداری شیب طی مدت زمان افت سریع آب در طراحی سد های خاکی از اهمیت بسزایی برخوردار است. طی مدت زمان افت سریع آب، اثر پایدار کننده ی آب بر روی وجه بالا دست از بین می رود و فشار های آب منفذی افزایش می یابد. در نتیجه پایداری وجه بالا دست سد کاهش زیادی می یابد. نصب زهکش های افقی روشی بسیار موثر و کم هزینه برای کاهش فشار آب منفذی و افزایش پایداری شیب است. اگر چه روش استفاده از زهکش های افقی پوسته بالا دست سدهای خاکی، یک نظریه ی به خوبی اثبات شده است ولی به نظر می رسد که منابع موجود برای طراحی زهکش های افقی محدود می باشد. بنابراین، بررسی بر روی عملکرد زهکش های افقی بالادست پوسته سدهای خاکی در پایداری شیب و تراوش تحت شرایط افت سریع آب انجام خواهد شد. بررسی پارامتری بر روی تغییراتی در عوامل موثر بر زهکش های افقی همانند تعداد زهکش ها، طول زهکش ها و موقعیت زهکش ها انجام شده است. در این تحقیق، ده مورد براساس زهکش هایی با پیکربندی متفاوت آنالیز شدند و عملکرد هر مورد بر روی تراوش و پایداری شیب بالادست در طول مدت زمان افت سریع آب با استفاده از روش های المان محدود و تعادل حدی مورد بررسی واقع گردید. نتایج بررسی نشان داد که پایداری شیب بالادست با افزایش تعداد زهکش ها در طول افت سریع آب افزایش می یابد. گسترش طول زهکش ها فراتر از تقاطع اش با سطح گسیختگی بحرانی، تغییر قابل ملاحظه ای در پایداری شیب بالادست در طول افت سریع آب ایجاد نمی کند. همچنین بررسی ها نشان دادند که زهکش های افقی نصب شده در قسمت های پایینی شیب بالادست پایداری بیشتری نسبت به زهکش هایی که در قسمت بالایی نصب شده اند را می دهد.

نیروگاههای برقابی با توجه به هزینه و آلایندگی بسیار کمتر، یکی از مهمترین منابع تولید الکتریسیته می باشند، بطوری که 16% تقاضای برق دنیا از این منبع تامین می شود. تغییر اقلیم می تواند با تاثیر روی چرخه هیدرولوژیکی تاثیر منفی روی تولید برقابی در آینده داشته باشد. لذا این پایان نامه به بررسی این مهم می پردازد. به همین منظور با استفاده از مدلهای گردش عمومی جو به پیش بینی تغییرات اقلیمی حوضه آبریز سفیدرود بزرگ در بازه های زمانی 2030-2011 و 2065-2046 و 2099-2080 میلادی تحت سناریوی انتشار a2 پرداخته شد. سپس با کمک مدل ریزمقیاس نمایی نرم افزار lars-wg خروجی های gcm در مقیاس منطقه ای تدقیق یافتند. پیش بینی های اقلیمی بیانگر افزایش دما در حدود °c5 و کاهش %25 بارش در متوسط حوضه در بازه 2099-2080 است. برای استخراج رابطه بارش – رواناب از تکنیک شبکه عصبی مصنوعی در محیط نرم افزار matlab مدلسازی لازم صورت گرفت. مدلسازی مخزن سد سفیدرود به کمک نرم افزار weap انجام گرفت و نتایج نشانگر کاهش انرژی برقابی استحصالی از سد در بازه های مطالعاتی ذکر شده به ترتیب به میزان 11% و 15% و 21% می باشد. این مهم بیانگر اهمیت توجه به مدیریت صحیح منابع آب در حوضه سفیدرود و بخصوص سد سفیدرود در سالهای آتی می باشد تا بتوان استفاده کاراتری از آن داشت

اندازه گیری دبی در رودخانه ها یک مسئله چالش برانگیز برای مهندسین هیدرولیک است. رابطه ی دبی- سطح آب یک روش تقریبی است که برای تخمین دبی در رودخانه ها و کانال های باز به کار گرفته می شود. برای کاربردهای مختلف هیدرولوژیکی, مهندسی رودخانه و کنترل پروژه های منابع آبی, اطلاعات دقیق درباره میزان جریان در رودخانه ها بسیار مهم است. اندازه گیری سطح آب در مقایسه با اندازه گیری دبی آسان تر است. رابطه ی دبی- اشل در یک مقطع عرضی خاص از رودخانه حتی هنگامی که به دقت اندازه گیری می شود, تحت اثر چندین عامل است که نه به درستی فهمیده می شود و نه به سادگی اندازه گرفته می شود و این بدین علت است که دبی به تنهایی تابعی از سطح آب نیست, دبی به شیب طولی رودخانه, هندسه ی کانال, زبری بستر و... بستگی دارد. به هرحال اندازه گیری این پارامترها در هر گام زمانی و هر مقطع امکان پذیر نیست و نیاز است تا رابطه ی دقیقی را بین دبی- سطح آب داشته باشیم. روش های پارامتری رگرسیونی متداول معمولا در مدل کردن این رابطه ناموفق هستند در این مطالعه از یک سو از الگوریتم های تکاملی نظیر برنامه نویسی gep و بهینه کردن ضرائب منحنی سنجه توسط ga و از سوی دیگر روش های محاسباتی نرم مانند ffbp, rbf,grnn, anfis مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که روش های محاسباتی نرم ffbp, rbf از تمامی روش ها در پیش بینی دبی جریان کارآمدتر بوده و در مرحله ی بعد الگوریتم تکاملی gep و در رتبه سوم مدل anfis به ترتیب عملکرد بهتری داشتند. هم چنین نتایج نشان دادند که بهینه سازی ضرائب منحنی سنجه توسط ga در ایستگاه مذکور باعث بهبود پارامترهای ارزیابی و کاهش نسبی خطای پیش بینی می شود. هم چنین قابل ذکر است که بهترین مدل حاصل شده در ایستگاه مذکور از مدل با ورودی ht است که نشان می دهد بیشترین هم بستگی دبی با اشل همان روز است.

در این پایان نامه هسته اصلی مباحث بر روی بهره گیری از هوش مصنوعی به ویژه الگوریتم های تکاملی همانند برنامه نویسی ژنتیکی، به عنوان نسل جدید مدل های جعبه سیاه با در نظر گرفتن خصوصیات ژئومورفولوژیکی حوضه آبریز برای مدلسازی بارش-رواناب متمرکز گردیده است. در این راستا از ابزارهایی همچون آنالیز موجک و منطق فازی برای در نظر گرفتن تاثیرات مقیاس های زمانی در سطوح مختلف و عدم قطعیت های موجود در پدیده استفاده شده است. حاصل این رویه ایجاد مدل هایی ترکیبی بوده که در قیاس با مدل های یگانه از ویژگی های مناسبتری برخوردار می باشند. از این دیدگاه چهار دسته مدل ترکیبی شامل مدل های هوش مصنوعی موجکی، مدل های هوش مصنوعی بهینه، مدل های هوش مصنوعی ژئومورفولوژیکی و مدل های هوش مصنوعی زمانی- مکانی یکپارچه طراحی گردیده و با سناریوهای مختلفی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. رهیافت این نوع مدلسازی ترکیبی، فرمول های ژنتیکی و یا شبکه های آموزش یافته ای خواهد بود که بر پایه روش داده کاوی زمانی و مکانی حوضه استوار می باشند. نتایج بدست آمده از پژوهش، بیانگر آن است که مدل های ترکیبی چهارگانه به ترتیب توانایی مناسبی در آنالیز چند مقیاسه سری زمانی، بهینه یابی ساختار مدل های هوش مصنوعی با شناسایی متغیرهای تاثیرگذار در مدل، رصد نمودن نقش داده های هیدرولوژیکی و ژئومورفولوژیکی در فرآیند مدلسازی و ارائه یک مدل جامع یکپارچه که برای نقاط مختلف حوضه قابل کاربرد باشد را دارا هستند. همچنین مدل های ترکیبی طراحی شده، توانسته اند کارایی و دقت مدلسازی بارش- رواناب را تا حد مطلوب و چشمگیری افزایش دهند.

چکیده: در این تحقیق یک مطالعه آزمایشگاهی با هدف بررسی چگونگی نحوه پاسخ آبراهه های ماسه ای به تغییرات دبی جریان و رسوب در آزمایشگاه هیدرولیک موسسه تحقیقات آب انجام گردیده است. شایان ذکر است با توجه به اهداف مورد نظر در این پژوهش، برای دو نمونه مصالح ماسه ای درشت دانه، آزمایش ها در دو حالت کلی جریان آب ماندگار و جریان آب غیرماندگار برنامه ریزی و انجام شده اند و برای هر دو حالت، تمامی آزمایش ها با مدلسازی جریان بدون رسوب (زلال) و جریان همراه با تزریق رسوب انجام شده اند. نتایج آزمایش های حالت ماندگار نشانگر این امر بودند که با افزایش نرخ تزریق رسوب در آبراهه، نرخ تغییرات عرض و عمق نسبت به زمان، در مقایسه با حالت بدون رسوب آهنگ سریعتری پیدا می کنند. به ازای یک نرخ رسوب ثابت، ابعاد عمق پایدار متناظر با افزایش دبی جریان، افزایش یافته است در حالیکه نرخ تغییرات عرض آبراهه آهنگ کندتری نسبت به نرخ تغییرات عمق دارد. به همین ترتیب، به ازای یک دبی ثابت، با افزایش نرخ رسوب تزریق شده، ابعاد عمق پایدار کاهش و متناظر با آن عرض پایدار افزایش می یافت. شکل هندسی کناره در فرآیند عریض شدن کانال، تقریباً هندسه مشخصی را حفظ کرده و از یک تابع نمائی تبعیت می کند. نهایتاً با تحلیل آماری داده های مشاهداتی عرض و عمق پایدار و به کمک معادله توان واحد جریان توسعه یافته، معادلات جدیدی برای تخمین ابعاد رژیم رودخانه های ماسه ای استنتاج شد که دقت آنها در مقایسه با سایر معادلات رژیم موجود، کاملاً مطلوب و قابل قبول هستند. نتایج آزمایش های حالت غیرماندگار نیز موید این امر بودند که با توجه به نحوه پاسخ آبراهه ماسه ای به تغییرات هیدروگراف جریان و رسوب، اندازه دبی پیک سیلاب نقش عمده ای در فرسایش کناره دارد و همچنین قسمت عمده فرسایش کناره متناظر با زمان فروکش کردن دبی سیلابی در آبراهه و به عبارت دیگر بازوی پائین رونده هیدروگراف رخ می دهد که این نتایج با مشاهدات صحرایی گزارش شده توسط سایر محققین تطابق دارد. نکته دیگر اینکه مقایسه کلی نمودارهای حالت آب زلال و حالت های مختلف تزریق رسوب موید این امر است که نرخ ترازافزایی بستر و فرسایش کناره (تعریض مقطع) در حالت همراه با تزریق رسوب به طور قابل ملاحظه افزایش می یابد، البته نرخ ترازافزایی بستر آهنگ تندتری نسبت به نرخ فرسایش کناره دارد. مقایسه منحنی های سنجه رسوب پاسخ حوضه (ورودی از بالادست) و پاسخ آبراهه نیز نشانگر این حقیقت بودند که در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی، منحنی سنجه رسوب پاسخ آبراهه الزاماً از منحنی سنجه رسوب حوضه تبعیت نمی کند. نهایتاً به ازای یک هیدروگراف ثابت سیل، تزریق رسوب مطابق منحنی چوله به راست (چولگی منفی) باعث بزرگتر شدن عرض مقطع نسبت به سایر حالات تزریق رسوب می گردد.

چکیده مدیریت سیستم های آبرسانی و توزیع آّب و در تعاقب آن مدیریت و طراحی شبکه های جمع آوری فاضلاب شهری، مستلزم تعیین میزان آب مورد نیاز شهری در محدوده زمانی و مکانی معین می باشد.در این تحقیق از شبکه های عصبی مصنوعی برای پیش بینی زمانی مصرف آب شهر صوفیان استفاده شده است همچنین جهت بهینه سازی شبکه و آموزش آن از الگوریتم رقابت استعماری استفاده شده است. برای پیش بینی مکانی مصرف آب ، از علم زمین آمار و از نرم افزار gs+ استفاده شده است. از داده های ایستگاه هواشناسی صوفیان و مصارف آب ماخوذه از شرکت آب و فاضلاب به منظور آموزش، صحت سنجی و ارزیابی مدل ترکیبی پیشنهادی در این رساله استفاده شده است.با توجه به اینکه داده های موجود در فواصل زمانی دو ماهه در دسترس بوده اند مدل تهیه شده نیز از توانایی مشابهی برخوردار خواهد بود.نتایج بدست آمده از بکارگیری ترکیب شبکه عصبی و الگوریتم رقابت استعماری ، نشان دهنده قابلیت بالای مدل در پیش بینی زمانی مصرف آب نسبت به شبکه های عصبی با الگوریتم بهینه ساز کلاسیک، مانند الگوریتم لونبرگ مارکوات می باشد.همچنین نتایج نشان می دهد استفاده از علم زمین آمار در یافتن مقادیر مصرف آب در نقاط مجهول، می تواند موثر و مفید واقع باشد.

آبشستگی موضعی یکی از مهم ترین پارامترهای کلیدی در ایجاد ناپایداری و گسیختگی در سازه هایی نظیر پل ها، اسکله ها و دیگر سازه های مشابه بشمار می رود. به دلیل پیچیدگی مکانیزم آبشستگی پایه پل ها، این موضوع به عنوان یکی از مهم ترین زمینه های تحقیقی در میان پژوهشگران شناخته شده است که بیشتر این تحقیقات بصورت تجربی و در آزمایشگاه انجام یافته است. کثرت این پژوهش ها اهمیت بسیار زیاد این موضوع را نشان می دهد. نظر به اهمیت پدیده آبشستگی در پایداری پل ها، روش های متعددی جهت کنترل این پدیده معرفی شده است. در سال های اخیر تاثیر توام برخی از ابزار ها مورد بررسی قرار گرفته اند. با توجه به نتایج این تحقیقات، استفاده از یک ابزار کنترل کننده فرسایش بستر در بسیاری از موارد کافی بنظر نمی رسد. از سویی دیگر، ترکیب ابزارهای مختلف نیز همواره نمی-تواند منجربه حصول نتایج بهتری نسبت به استفاده منفرد از این ابزارها گردد. لذا در پژوهش حاضر چهار ابزار سکو، مقطع هندسی پایه، شکاف و شیب جانبی پایه، بصورت منفرد و نیز بصورت ترکیبی با یکدیگر مورد بررسی قرار گرفته اند. در انتخاب این روش ها سعی بر آن بوده است تا تاثیر دو پارامتر ایجاد کننده آبشستگی، (1) جریان رو به پایین و تشکیل گردابه های نعل اسبی، (2) جدایش جریان و تشکیل گردابه های برخاستگی، بر آغاز و گسترش عمق آبشستگی به دو صورت عددی و تجربی تعیین گردد. ترکیبات مورد بررسی نیز بگونه ای انتخاب گردیده اند که هر روش بتواند یکی از عوامل ایجاد کننده فرسایش بستر را حذف نماید. این ترکیبات شامل موارد زیر می باشند: (1) پایه استوانه ای با سکو (ارتفاع-های مختلف برای سکو بررسی گردیده است) (2) مدل پایه پل با مقاطع هندسی مختلف (دایره ای، مستطیلی گرد گوشه، بیضی و عدسی) (3) ترکیب سکو با مقاطع هندسی مستطیل گوشه گرد، بیضی و عدسی (4) ترکیب سکو، مقطع هندسی پایه و شکاف میانی (5) ترکیب سکو، مقطع دایره ای و جفت شکاف کناری در سه موقعیت قرار گیری مختلف (6) سکو، مقطع هندسی دایره ای و شیب جانبی (سه شیب مختلف مورد بررسی قرار گرفته است) (7) ترکیب سکو، مقطع هندسی دایره ای، شیب جانبی و شکاف میانی. در گروه اول با بررسی چهار ارتفاع 5، 6، 7 و 8 سانتیمتر برای سکو، سکوی 6 سانتیمتری با کاهش 46 درصد عمق فرسایش موثرترین روش بوده است. در پایه¬های گروه دوم مدل عدسی شکل با کاهش 60 درصد عمق فرسایش بهتر از سایر مدل¬ها بوده است. در گروه سوم ترکیب مقطع هندسی با سکو، موجب کاهش 64 درصدی آبشستگی در پایه عدسی شکل شده ولی در مقاطع مستطیلی گرد گوشه و بیضی تشدید آبشستگی را به همراه داشته است. در گروه چهارم، ایجاد شکاف در پایه مستطیلی گرد گوشه قابل توجه بوده لیکن در سایر مدل¬ها تاثیری نداشته است. در پایه¬های با شکاف کناری، در مقطع دایره¬ای گرفتگی زود رس شکاف، کارایی آن را از بین برده است اما در مقطع مستطیلی گرد گوشه 43 درصد کاهش آبشستگی مشاهده شده است. در مدل¬سازی عددی با فلوئنت، سه مدل آشفتگیstandard ،rsm و les مورد مطالعه قرار گرفته اند. در این راستا منحنی¬های سرعت، تراز سطح آب، گردابه¬های پیرامون پایه و نیز توزیع تنش¬های برشی مورد مقایسه قرار گرفتند. همچنین تنش¬های برشی بی بعد شده در اطراف مدل پایه¬های مستطیلی گرد گوشه، عدسی و بیضی مورد مقایسه قرار گرفته است. مدل¬سازی¬های انجام گرفته تاثیر مثبت مقطع عرضی عدسی در کاهش میزان تنش¬های برشی بحرانی و نیز کوچک¬تر شدن این نواحی را نشان دادند. میزان درصد کاهش تنش برشی بستر در این مقطع برابر 43 درصد نسبت به پایه دایره¬ای ساده می¬باشد. شکاف نیز نقش حفاظتی موثری در کاهش تنش¬های برشی بستر داشته و در تمامی مقاطع موجب کاهش مقدار آن گردیده است.

امروزه در سطح جهان مدیریت منابع آب بر اساس توسعه پایدار مورد توجه قرار گرفته است. اولین نیاز در مطالعات پروژه¬های آبی یک منطقه، شناخت منابع آب و توانایی برآورد آن در منطقه می باشد. اساس و پایه مطالعات هیدرولوژی آب¬های سطحی و کلاً تمامی طرح¬های آبی بر آماربرداری از متغیرها و تعمیم آن¬ها استوار می-باشد. بالا بودن دقت آمار، همچنین آماربرداری طولانی مدت می¬تواند در دقت و کیفیت محاسبات نقش مهمی را ایفا کند. اکثر روش¬ها و معادله های تجربی برای مناطق خاص تهیه و تنظیم شده¬اند که استفاده از آن¬ها در مناطق دیگر ممکن است نتایج غیرقابل قبولی ارائه دهند.هدف اصلی از این مطالعه بدست آوردن روابطی است که بوسیله آن¬ها بتوان مقادیر رواناب سالانه را در زیرحوضه دریاچه ارومیه (سد مخزنی مهاباد) با استفاده از متغیرهای هیدرولوژیکی بدست آورد. این روابط با توجه به تحلیل¬های رگرسیونی چندگانه و روش شبکه عصبی بدست می¬آیند.به منظور تحلیل-های رگرسیونی چندگانه از روش¬های آماری بر پایه اطلاعات هیدرولوژیکی استفاده شد و سپس نتایج بدست آمده با مدل شبکه عصبی مقایسه شده¬اند.

افزایش روبه شدتلفات منابع آب وخاک حوضه های آبخیزدرچنددهه اخیر دراثر بهرهبرداری غیر اصولی از منابع شدت فزایندهای یافته است.این موضوع ضمن تشدید وقوع سیلابها و افزایش نرخ تولید رسوب وکاهش عمر مفید مخازن سدها موجبات کاش تولید و تلفات سرمایه های ملی کشور رافراهم نموده است. این مطالعه برای ارزیابی کمی اثرات عملیات آبخیزداری و با هدف ارزیابی کارائی طرحهای آبخیزداری و استفاده از نتایج برای تصمیم گیری های آینده انجام گرفته است. برای این منظور در حوضه مورد مطالعه، میزان رسوب موجود در پشت سدهای کوتاه ایجاد شده در منطقه برآورد می گردد و نیز تغییرات شیب آبراهه در نتیجه احداث سدهای کوتاه مذکور بررسی شده و با میزان رسوب و دبی ثبت شده در ایستگاه هیدرومتری در دوره زمانی قبل از احداث سدهای کوتاه و بعد احداث آنها مورد بررسی و ارزیابی قرار میگیرد. نتایج نشان می دهد که دبی پیک ورودی از1.3 m3/s درزمان اوج 0.3hr به دبی پیک خروجی 1.165m3/s درزمان 0.4hrکاهش یافته است و نیز براساس برآوردهای انجام یافته در کل سازه های مورد مطالعه حدود 117073 مترمکعب رسوب به استحصال گردیده است. این بدین مفهوم است که در اثر احداث و وجود سازه های مورد اشاره به همین میزان از کاهش حجم سد نهند جلوگیری شده و در نهایت باوجود این سازه ها عمر مفید سد افزایش یافته است.

رسوب گذاری در مخازن سدها با کاهش حجم موثر، کنترل سیلاب را با مشکل مواجه می نماید. بنابراین برآورد صحیح بار رسوبی در این مخازن بسیار حائز اهمیت می باشد. طی دهه های اخیر استفاده از انواع مدل های هوش مصنوعی در زمینه های کاربردی مختلف نتایج قابل قبولی از خود نشان داده است. در این تحقیق از داده های آماری ثبت شده در سد علویان استفاده خواهد شد. مدل های هوش مصنوعی شامل مدل پرسپترون چند لایه (mlp)، سیستم استنتاج تطبیقی عصبی- فازی (anfis) و ماشین بردار پشتیبان (svm) به منظور شبیه سازی حجم رسوبات مخزن سد استفاده خواهد شد. با توجه به مطالعات پیشین صورت گرفته انتظار می رود مدل های هوشمند مورد استفاده عملکرد مناسبی در تخمین رسوب مخزن سد علویان داشته باشد.

کاویتاسیون پدیده ای است که در آن کاهش فشار باعث تبخیر موضعی مایع و ایجاد حباب هایی می شود. در این پدیده که معمولاً در مایعات با حرکت متلاطم به دلیل اختلاف فشار در مایع رخ می دهد، فشار موضعی کم تر از فشار بخار مایع می شود. این امر باعث می شود تا مثلاً آب که در شرایط متعارف در 100 درجه سانتی گراد شکل گازی پیدا می کند در دماهایی پایین تر زودتر به صورت گاز درآید. حباب های گازی ایجاد شده زمانی که دوباره به منطقه پر فشارتر وارد می شوند معمولاً منفجر می شوند. در بسیاری از مصارف مهندسی که در آنجا کاویتاسیون شکل می گیرد مثل پره های کشتی ها و پمپ ها و سرریز سدهای بلند، متلاشی شدن حباب های کاویتاسیون تأثیرات مخربی بر روی مکانیک قطعات مرتبط از طریق فرسایش سطح و راندمان مکانیکی وارد می کند. این پدیده معمولاً در پایه¬های دریچه¬ها بر روی سرریزها، در قسمت زیر دریچه های کشویی و انتهای شوتها رخ می¬دهد. بطور مثال سطح آبروی سرریز که 40 تا 50 متر پایین¬تر از سطح تراز آب مخزن می باشد بطور حاد در معرض خطر کاویتاسیون قرار دارد. در تحقیق حاضر امکان ظهور پدیده کاویتاسیون روی سرریز سرویس سد کارون 3 با استفاده از روش¬های عددی در نرم¬افزار flow-3d مورد ارزیابی قرار می¬گیرد. نتایج شبیه-سازی نشان می¬دهد در دو ناحیه از طول سرریز سرویس سد کارون 3 کاویتاسیون ایجاد می¬شود. قسمت اوجی سرریز و شیار هوادهی جریان، قسمت¬هایی هستند که دارای مشکل کاویتاسیون می باشند و در قسمت اوجی باید از وقوع آن جلوگیری کرد.

سد ها فواید زیادی را برای یک جامعه فراهم می سازند. از جمله فواید ضروری می توان به ذخیره آب شهری، آبیاری، تولید انرژی و کنترل سیلاب اشاره نمود. هنگامی که یک سد دچار شکست شده و آب ذخیره شده از طریق شکاف آزاد می گردد، منجر به تخریب سازه های موجود در پایین دست، مرگ و میر و خسارت های محیط زیستی می شود. بزرگی این سیلاب معمولا بسیار بیشتر از سیلاب های معمولی، و زمان حادثه بسیار کوتاه تر از سیلاب های بارش-رواناب است. بر اساس گزارش کمیسیون بین المللی سد های بزرگ (icold) حدود 38% شکست سد ها در جهان توسط روگذری جریان، بنابر ظرفیت ناکافی سرریز یا شسته سرریز توسط جریان های بزرگ، حدود 33% به علت نشت یا پدیده رگاب در بدنه سد، حدود 23% در رابطه با مشکلات پی، و بقیه به دلیل ایجاد موج لرزه ای، لغزش خاکریز، آسیب زلزله و روانگرایی می باشد. با توجه به خسارات جانی، مالی، آسیب های محیط زیستی و انعکاس های اقتصادی، پیشبینی شکاف سد و محاسبه هیدروگراف خروجی جریان ناشی از شکست سد باید مورد توجه قرار گیرد. شکاف یک باز شدگی در بدنه سد می باشد که به دلیل روگذری یا رگاب در سد خاکی ایجاد می شود. وقوع پدیده رگاب ناشی از ایجاد آبراهه هایی در قسمت های نفوذ پذیر سد خاکی است که این آبراهه از پایین دست سد شروع شده و به طرف بالادست گسترش می یابد. زمانی که تراز بالای شکاف به تراز سطح آب می رسد، حجم عظیمی از آب وارد شکاف شده و سد ریزش می کند. هدف از انجام این پایان نامه بررسی پارامتر های موثر در هیدروگراف جریان خروجی ناشی از شکست سد خاکی بر اثر پدیده رگاب می باشد. برای تخمین پارامتر های شکست سد و تعیین هیدروگراف خروجی ناشی از شکست سد از مدل breach که مبتنی بر اصول هیدرولیک، هیدرولوژی و ژئوتکنیک می باشد، استفاده می گردد.

ایران جز مناطق خشک و نیمه خشک دنیا می باشد که با متوسط بارش کمتر از یک سوم بارش جهانی جز مناطق کم بارش می باشد.در این پایان نامه با استفاده از انواع روش های بهینه سازی مورد مطالعه قرار گرفته و از میان انواع الگوریتم های دقیق، ابتکاری و فرا ابتکاری نوع اخر مورد مطالعه قرار گرفته است. از میان این الگوریتم ها الگوریتم ژنتیک چند هدفه نخبه گرا برای بهینه سازی چند هدفه انتخاب شده و جواب های بهینه پارتو در قالب یک سری نمودار ارائه شده است. توابع هدف برای این الگوریتم ماکزیمم سازی قابلیت اعتماد و مینیمم سازی فاصله از نقطه آرمانی می باشد.

آبشستگی پایه های پل به علت افزایش سرعت جریان در اطراف پایه های پل و شکل گیری گردابه های جریان (از جمله گردابه های نعل اسبی) رخ میدهد. گردابه های نعل اسبی مصالح را از شالوده پل کنده و جابه جا میکنند وگودال آبشستگی را در اطراف پایه پل ایجاد می کنند. فاکتورهای تاثیرگذار بر روی عمق آبشستگی موضعی در پایه های پل شامل: سرعت جریان درست در مقطع بالادست پایه پل، عمق جریان، عرض پایه پل، طولی از پایه پل که به صورت اریب در برابر جریان قرار دارد، سایز و دانه بندی مصالح بستر، زاویه جریان اصابت کننده به پایه پل، شکل دماغه پایه پل و دهانه های پل می باشد. برای حل دقیق جریان و پیش بینی آبشستگی موضعی در اطراف پایه های پل نیاز به فهم دقیق الگوی جریان در اطراف پایه ها می باشد. با بینش کامل از جریان می توان با حل معادلات حاکم، این میدان را به طور کامل مدل کرده و به همراه حل معادلات انتقال رسوب و با تکیه بر پیشرفت های چشمگیر در علم دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) یک روش دقیق برای تخمین آبشستگی موضعی در اطراف این نوع سازه ها بدست آورد. در این تحقیق اثرات عمق جریان و شکل هندسی پایه ها با مطالعه مدل عددی مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج حاصل از مدل سازی با داده های آزمایشگاهی بدست آمده از مدل فیزیکی مقایسه شده است. در نهایت نیز هدف از این تحقیق تعیین مناسبترین طرح هندسی پایه از لحاظ عملکرد در مقابل آبشستگی می باشد

در این تحقیق ضمن تبیین اهمیت مسئله، مکانیسم و علل شکست سدها و تجزیه و تحلیل حوادث نسبت به مناطق جغرافیائی، سن و نوع سد، روش های تحلیل معادلات حاکم بر جریان های غیر دائمی با استفاده از مدلهای ریاضی ارائه شده است. بدین منظور، پس از استخراج هیدروگراف خروجی از ساختگاه سد شهر چای با استفاده از مدل breach تحت سناریوی شکست فرضی روگذری جریان ، نسبت به تدوین، توسعه و کالیبره کردن مدل ریاضی hec-ras جهت تحلیل غیر دائمی مسئله شکست سد به کمک رایانه اقدام گردیده است. متعاقب آن، پهنه بندی سیلاب ناشی از شکست سد در اثر پدیده ی روگذری جریان که از عوامل اصلی ایجاد شکاف و شکست در سدهای خاکی محسوب می-شود، با استفاده از امکانات و ابزار gis استخراج و نقشه مناطق سیل گیر پایاب مشخص گردیده است.

معمولاً هنگامی که سرعت جریان در قسمتی از سازه هیدرولیکی (مانند تنداب سرریزها) از یک حد مجاز فراتر رود، آن سازه در معرض خسارت ناشی از خلاءزایی (cavitation) قرار می گیرد. در این مطالعه به منظور شبیه سازی جریان از روی شوت و تعیین پارامتر غلظت هوا در کف شوت از نرم افزار flow-3d استفاده شده است. نتایج بدست امده در مقایسه با نتایج مشاور(مهاب قدس) ازتطابق خوبی برخوردار می باشند.

پدیده خشکسالی یکی از بلایای طبیعی می باشد که احتمال وقوع آن در تمام مناطق اقلیمی امکان پذیر است و در هر منطقه ای که روی می دهد، باعث ایجاد آسیب های جدی در محیط زیست و زندگی انسان ها می شود. بنابراین پیش بینی این پدیده مضر، می تواند تاثیر قابل توجهی در کنترل و مدیریت منابع آب داشته باشد و آثار مخرب آن را تا حد امکان کاهش دهد. برای انجام این منظور، ابتدا با استفاده از شاخص بارندگی استاندارد شده چند متغیره (mspi)، مشخصه های خشکسالی در حوضه آبریز لیقوان چای بدست می آید و سپس از شبکه های عصبی مصنوعی (ann) جهت پیش بینی شاخص فوق استفاده می گردد. در ادامه جهت آموزش شبکه های عصبی مصنوعی و تخمین بهینه وزن های آن، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (pso) بکار برده شده و عملکرد آن با الگوریتم پس انتشار خطا (bp) مورد مقایسه و ارزیابی قرار می گیرد. در نهایت نتایج حاصل، برتری مدل ann-pso را نسبت به مدل ann-bp نشان می دهد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

روش های معمول برای محاسبات در سرریزها استفاده از یک سری روابط تجربی ، که برای شکل های خاصی از سرریزها به دست آمده اند ، در طراحی اولیه می باشد که سپس با مدلسازی ، نتایج بررسی شده و تصحیح می گردند. لذا با توجه به پیشرفتهایی که در زمینه محاسبات عددی به دست آمده اند لزوم استفاده از این روشها جهت توسعه طراحی ها و بررسی دقیق تر این گونه سازه ها کاملا محسوس می باشد . در این پروژه ابتدا به بررسی تعدادی از روشهای حل معادلات حاکم بر این گونه جریانها پرداخته و سپس به ارائه روش حل و برنامه کامپیوتری برای استفاده در فرمول بندی ارائه شده توسط خان و استفلر(1996)، با استفاده از معادلات زمانی و میانگین عمودی ، پرداخته می شود.

جریان ناشی از شکست سد اغلب تلفات جانی و مالی فراوانی به همراه دارد با وجود منظور داشتن ضرایب اطمینان کافی در طراحی سدهای بزرگ وکنترل نظارت دقیق بر ساخت آنها ونیز انجام آزمایش بر روی مدلهای ساخته شده، احتمال وقوع شکستگی سد وجود دارد که به دلایل مختلفی نظیر طغیان رودخانه ها، وقوع سیلاب پیش بینی نشده و بیش از ظرفیت سرریز ، اشتباه در طراحی سرریز ، پدیده روباه یا پایپینگ ، واژگونی ، اشتباه در طراحی ، اشتباهات اجرایی ، ضعف پی، زلزله بیش از میزان تحمل سد و بالاخره صدمات ناشی از جنگ نظیر بمباران می باشد. جریان سیلاب ناشی از شکست سد جریان غیردائمی با تغییرات سریع محسوب می شود و دارای یک موج مثبت است که بطرف پائین دست به پیش می رود و یک موج خشک کننده پس از رسیدن موج منفی به انتهای مخزن به طرف پایین دست منتشر می شود. برای مطالعه نحوه انتشار موج حاصل از شکست سد از دو معادله پیوستگی جریان و معادله دینامیک جریان استفاده می شود که به معادله سن و نان مشور می باشند. برای تحلیل معادلات سن ونان روشهای مختلفی از قبیل تحلیل ریاضی استوکر، روش مشخصه ، تئوری تجربی درسلر، روش مطالعه بدون بعد و روشهای عددی تفاضل محدود و ... وجود دارند که هریک دارای محاسن و معایب خاص خود هستند، با استفاده از روشهای مختلف انتشار جریان ناشی از شکست سد در کانال خشک و مرطوب مورد بررسی قرار گرفته است .همچنین نمودارهای کاربردی ارتفاع و سرعت موج با تغییر زمان و مکان و برای زبری های مختلف بصورت متنوع ارائه گردیده است و اثرات زبری بستر بر روی ارتفاع وسرعت امواج حاصل مورد بررسی قرار گرفته است و بازای زبری های مختلف توسط شبیه سازی رایانه ای با دقت و وضوح بالا، نمودارهای کاربردی ارائه و با هم مقایسه گردیده اند. در پایان از یک مدل رایانه ای سه بعدی دره طبیعی به منظور بررسی میزان بالا آمدگی آب و تراز احتمالی آب گرفتگی استفاده شده است و ناحیه خطر بصورت تصاویر رایانه ای رنگی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که افزایش زبری بستر باعث افزایش عمق جریان و در نتیجه افزایش ناحیه خطر آب گرفتگی و از طرفی باعث کاهش سرعت جریان و سرعت پیشانی موج می گردد. بررسی نتایج بعمل آمده نشان می دهد که پیشانی موج مثبت و موج منفی خشک کننده نسبت به زبری دارای حساسیت می باشند و افزایش زبری سبب افت سرعت پیشانی موج مثبت و پیشانی موج منفی خشک کننده خواهد شد.

ضربه قوچ(چکش آبی) پدیده ای است که در خطوط لوله جریان تحت فشار در اثر تغییر ناگهانی سرعت سیال بوجود می آید که نتیجه آن افزایش و کاهش فشار در مجرا به صورت نامتعارف می با شد که این امر باعث بوجود آمدن آسیبهای جدی در سازه های هیدرولیکی می گردد. برای جلوگیری از زیانهای اقتصادی در طول عمر یک پروژه هیدرولیکی می بایستی مطالعات و بررسیهای اولیه در مورد این پدیده در فازهای نخست مطالعات انجام گیرد تا پایداری در مقابل فشارهای نامطلوب حاصل گردد بررسی جریانهای ناپایدار در سازه های هیدرولیکی از قبیل انتقال آب ، شبکه های توزیع آب، نیروگاههای آبی، ایستگاههای پمپاژ به دلیل حیاتی بودن این سازه ها و مشکلات اقتصادی و اجتماعی ناشی از تخریب این سازه ها حائز اهمیت بسیار می باشد. در این پروژه تحلیل ضربه قوچ در تاسیسات برقابی و بررسی ابعاد بهینه و مینیمم برجهای فشارشکن (تانکهای موج گیر) جهت کنترل و حفاظت خط انتقال آب از مخزن سد به نیروگاه و توربینها در برابر فشارهای حداقل و حداکثر انجام می گیرد.