چکیده پیش بینی رفتار و تعیین ابعاد هندسی کانال ها و رودخانه های آبرفتی که رسوب گذاری و فرسایش در آن ها به تعادل رسیده، یکی از مهم ترین مباحث مهندسی رودخانه است. پژوهشگران مختلف روابطی برای تعیین ابعاد هندسی کانال پایدار ارائه داده اند. ضرایب و نماهای معادلات رژیم ارائه شده توسط این محققین به طور متناوب تا به امروز دچار تغییر و تعدیل شده اند. از آن جا که هر یک از این معادلات با استفاده از شمار کم داده ها و در منطقه ی جغرافیایی مشخص به دست آمده اند تابعی از آثار جغرافیایی است و کاربرد آن را محدود می کند. این مسائل باعث می شود الگوها و معادلات پیشین به صورت همگانی کاربردی نباشد. از طرف دیگر به دلیل پراکندگی اطلاعات موجود، امکان استفاده ی بهینه از این منابع وجود ندارد. بعد از بررسی های صورت گرفته در این تحقیق و گردآوری طیف وسیعی از اطلاعات در مناطق مختلف جهان، شامل 1691 نقطه ی برداشتی، با آسیب شناسی آماری مناسب، الگوهایی برای تعیین ابعاد هندسی کانال پایدار ارائه شد. الگوهای به دست آمده برای 6 رودخانه در ایران نیز مورد استفاده قرار گرفت و نتایج نشان داد به خوبی در این مناطق نیز قابل کاربردند و از دقت خوبی برخوردار هستند.

دریچه ها یکی از پرکاربردترین سازه های آبی در شبکه های توزیع هستند که به منظور انتقال و تحویل آب به نقاط از پیش تعیین شده و یا به منظور سازه کنترل دبی و یا سطح آب استفاده می شوند. تعیین روابط حاکم بر این سازه ها می تواند باعث بهبود عملکرد سیستم های شبکه مجاری روباز توزیع آب شده و در نتیجه مانع از اتلاف آب گردد. در تحقیق حاضر به بررسی آزمایشگاهی دریچه ای تلفیقی از دو دریچه کشویی و دریچه استوانه ای پرداخته شده است. علت استفاده از چنین ترکیبی از دو دریچه، دست یافتن به دریچه ای است که از نظر ساخت ساده و از نظر هیدرولیکی دارای عملکرد بالایی نسبت به مدل های رایج باشد. بدین منظور از دو شکل مختلف در انتهای دریچه استفاده شده که شامل یک نیم استوانه در قسمت بالادست دریچه در اندازه های مختلف و یک استوانه کامل در انتهای دریچه در اندازه های مختلف است. ضمن بررسی ضریب فشردگی، ضریب دبی و شرایط تشخیص جریان در دریچه های کشویی استوانه ای و نیم استوانه ای و مقایسه عملکرد آن ها با دریچه کشویی لبه تیز، به بررسی قطر بهینه استوانه به کار رفته در لبه دریچه کشویی نیز پرداخته شده است. نتایج آزمایش ها نشان داد که در دریچه کشویی با لبه استوانه ای و نیم استوانه ای در مقایسه با دریچه کشویی لبه تیز، ضریب فشردگی و ضریب دبی به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. این امر به دلیل تأثیر استوانه بر خطوط جریان است. همچنین در شرایط یکسان آزمایش، جریان در پایین دست دریچه کشویی استوانه ای با عمق پایاب بیشتری نسبت به دریچه لبه تیز در حالت آزاد باقی می ماند. این قابلیت یک مزیت مهم برای اینگونه دریچه ها محسوب می شود چرا که با جلوگیری از استغراق جریان باعث جلوگیری از افزایش بار آبی بالادست شده و امکان سرریز شدن در قسمت بالادست دریچه کاهش می یابد که این امر خود باعث جلوگیری از اتلاف آب می شود. ضریب دبی در شرایط جریان مستغرق در دریچه های کشویی استوانه ای کامل گاهی بسته به عمق استغراق از ضریب دبی آزاد نیز بیشتر بدست آمده است. در نهایت روابط بی بعد دبی اشل با استفاده از روش آنالیز ابعادی و تئوری خودمانایی ناقص در شرایط جریان آزاد و مستغرق به طور مجزا ارائه شده است. این روابط دبی جریان عبوری را به بار آبی بالادست دریچه، بازشدگی دریچه و قطر استوانه انتهایی دریچه ربط می دهد. از مزایای این روابط می توان به عدم نیاز به تعیین ضریب دبی و خطای پایین آن اشاره کرد. بنابراین از رابطه ارائه شده می توان برای طراحی اینگونه دریچه ها بهره برد.

کمبود منابع آب، رشد جمعیت و هزینه های بسیار زیاد احداث مخازن جدید تنها بخشی از دلایلی است که سبب می شود مخازن سدها بهینه سازی شوند. هرچند که موانع و پیچیدگی های بسیار زیادی در بهینه سازی مخازن سدها وجود دارد که امکان استفاده از روش های تحلیلی را دشوار و پرهزینه نموده است و سبب شده است تا محققان در سال های اخیر به سمت استفاده از الگوریتم های بهینه سازی حرکت نمایند. یکی از پیچیدگی هایی که در زمینه بهینه سازی بهره برداری از مخازن وجود دارد، تضاد اهداف با یکدیگر می باشد. به عنوان مثال کنترل سیلاب و سود ناشی از تولید انرژی برق-آبی دو هدف متضاد با یکدیگر می باشند. در پژوهش حاضر نیز کنترل سیلاب و سود ناشی از تولید انرژی برق-آبی برای یک مساله دو مخزنه در حوضه آبریز قزل اوزن مورد بررسی قرار گرفته است. این مساله چند هدفه با توجه به قیودات و توابع جریمه مربوطه، با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری بهینه سازی شد و جواب های حاصل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. به دلیل چند هدفه بودن مساله مورد بررسی، دارای مجموعه جواب بهینه پارتو می باشیم که در این مجموعه، جواب ها هیچ برتری نسبت به یکدیگر ندارند و انتخاب هر جواب تنها به نظر تصمیم گیرنده و شرایط موجود بستگی دارد. در این مساله مخازن در ماه های سیلابی دارای کمترین ارتفاع بمنظور کنترل سیلاب، و در ماه های تابستان به دلیل افزایش مصرف برق و همچنین افزایش هزینه آن، شاهد بیشترین درآمد ناشی از فروش انرژی برق-آبی هستیم.

راه ها شریان های حیاتی یک کشور بوده و پل ها یکی از مهم-ترین سازه های ارتباطی محسوب می شوند. طبق آمار های ارائه شده می توان گفت تخریب اکثر پل ها نه در اثر ضعف های سازه-ای بلکه در زمان وقوع سیل و در اثر پدیده آبشستگی در اطراف پایه ها رخ می دهند که نشان دهنده عدم شناخت لازم از خصوصیت رودخانه بعنوان یک بستر زنده می باشد. از این رو مطالعه آبشستگی پایه پل و روشهایی جهت کاهش و کنترل آن ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق با هدف کاهش اثرات آبشستگی موضعی، استفاده از آستانه هم عرض با کانال و همسطح با بستر رسوبی در پایین دست پایه پل در حالت پایه ساده وپایه به همراه فونداسیون (پایه مرکب) مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه جریان آب زلال وجریان سیلابی با بستر زنده مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از دو سری آبنمود با زمانهای پایه متفاوت و در سه دبی اوج استفاده گردید.در این راستا بستری از ذرات با دانه بندی مشخص تهیه و مدل های آزمایشی در آن نصب و در شرایط مختلف میزان آبشستگی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد در مدل پایه استوانه ای و درشرایط آب زلال با فاصله گرفتن از پایه از میزان تاثیر آستانه در کاهش عمق وحجم آبشستگی کاسته شده است؛ به طوریکه بهترین حالت جهت دستیابی به بالاترین کارایی، حالت آستانه چسبیده به پایه در پایین دست پایه با کاهش عمق آبشستگی برابر با 36 درصد و کاهش حجم آبشستگی برابر با 77 درصد به دست آمد. در شرایط سیلابی نیز این نتیجه تایید شد با این تفاوت که با فاصله گرفتن از پایه به شدت از کارایی آستانه کاسته شده و در فواصل سه برابر قطر پایه، نصب آستانه باعث افزایش عمق آبشستگی گردید. در حالت چسبیده به پایه در پایین دست پایه کاهشی برابر با25 درصد در عمق آبشستگی وکاهش 48 درصدی حجم آبشستگی در محدوده پایه پل با نصب آستانه حاصل شد.

برای بسیاری از مردم، و نه تنها در ایران، عبارت «پایش کیفیت منابع آب» به معنای جمع آوری و ذخیره سازی اطلاعات مربوط به کیفیت منابع آب است. شاید بتوان از برنامه های پایش ضعیف و داده برداری های بدون درنظر گرفتن اولویت ها و نیازهای اطلاعاتی با عنوان «سندروم داده های غنی اما اطلاعات فقیر» یاد کرد. به عبارت دیگر، فعالیت های پایش معمولا تمایل به تولید حجم زیادی از داده دارند، که ظاهرا کاربرد کمی در رویه مدیریت منابع آب دارند. به عنوان یک نتیجه، یک رویکرد کاربر محور برای طراحی چارچوب پایش در نیشابور اتخاذ گردید؛ سپس چارچوب پایش کیفیت آب زیرزمینی در سطح حوضه آبریز با توجه به فعالیت ها و چارچوب های مشابه در سایر نقاط جهان تدوین گردید و مورد ارزیابی قرار گرفت. این چارچوب می تواند به عنوان پایه ای برای بازنگری دستورالعمل های جاری و طراحی/اطلاح برنامه های جدید مورد استفاده قرار گیرد. چارچوب پیشنهادی شامل شش مرحله است. مرحله اول تعیین اهداف پایش است که در آن محدوده ی مورد مطالعه و سوالات مدیریتی یا به عبارت دیگر اطلاعات خروجی مورد نیاز مشخص می شود. مرحله دوم راهبرد پایش را با توجه به برخی اطلاعات اضافی یا بررسی های مقدماتی مشخص می کند. در این مرحله اهدافی که باید مورد توجه قرار بگیرند مشخص تر شده، مقیاس کار، موارد دست یافتنی و سطح اعتماد مورد نیاز و ممکن تعیین می شوند. مرحله سوم تبیین مدل مفهومی کیفی است که با توجه به اهداف پایش توسعه می یابد. مرحله چهارم طراحی پایش است که در دو گام طراحی اولیه و نهایی کردن طرح با هماهنگی سایر دستگاه ها کامل می شود. طراحی اولیه شامل شناسایی نواحی دارای ریسک و/یا در معرض تخریب، تعیین محدوده های پایش، مفهوم سازی فرآیند آلودگی، تاثیرات و نحوه اثر و در نهایت ارائه طرح پیشنهادی می باشد. گام دوم هماهنگی با سایر دستگاه ها برای اطلاح/ترمیم برنامه ی پایش و اولویت بندی اجزاء آن و در واقع نهایی کردن طرح می باشد. مرحله پنجم پیاده سازی پایش است که در چهار گام شامل ایجاد/توسعه/بهبود شبکه پایش، اکتساب داده، داده گردانی، سیستم مدیریت پایگاه داده صورت می پذیرد. مرحله آخر نیز ارزیابی و روزآمدی برنامه ی پایش است؛ که ارزیابی بر اساس داده های کسب شده از برنامه پایش صورت می گیرد و روزآمدی نیز با درنظر گرفتن تغییرات توسعه و اقلیم برای بروز کردن برنامه پایش حاصل می شود. نتایج این مطالعه سودمندی و عملی بودن این چارچوب را برای پایش کیفی آب زیرزمینی نشان داد.

کمبود آب در مناطق خشک ونیمه خشک از مشکلات عدیده جوامع انسانی ساکن در این مناطق است. رودخانه ها در این مناطق عمدتا" از نوع فصلی یا خشکه رود بوده چنانکه جریان تداوم کوتاه مدتی در آنها دارد و یا اینکه اصلا" جریانی وجود ندارد. یکی از مناسبترین روش های انحراف جریان در رودخانه های فصلی بکارگیری سیستم آبگیر زیر سطحی با ایجاد شبکه زهکش در بستر رودخانه می باشد. بررسی ها نشان داده در شرایطی که رودخانه فاقد جریان سطحی، و شرایط رودخانه مناسب باشد، می توان با احداث آبگیر زیر سطحی با جمع آوری و هدایت جریانهای زیر سطحی از این منبع آبی برای اهداف مختلف استفاده کرد. برای بررسی اثرخصوصیات هیدرولیکی جریان و هندسی آبگیر موثر بر میزان دبی انحرافی مدلی آزمایشگاهی طراحی گردید که در آن امکان اندازه گیری جریان ورودی و جریان انحرافی در نظر گرفته شده است. در این تحقیق تأثیر توأم عواملی همچون شیب کف آبگیر و اندازه قطر زهکش ها در در دو حالت تراز ثابت سطح آب و عدم کنترل جریان پایین دست(دبی ورودی) برمیزان جریان انحرافی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد شیب محیط متخلخل تاثیر محسوسی بر جریان انحرافی در حالت ثابت بودن تراز سطح آب ندارد. اما در حالت دبی ورودی افزایش شیب سبب افزایش ناچیزی در دبی انحراف می گردد. همچنین افزایش قطر سبب افزایش جریان منحرف شده می شود. در ادامه با استفاده از نرم افزار آماری spss معادلات رگرسیونی جهت تخمین میزان جریان انحرافی بر پایه میزان جریان ورودی و بار آبی روی لوله ها و هدایت هیدرولیکی محیط متخلخل ارائه گردید. همچنین با استفاده از هوش مصنوعی (شبکه عصبی و سیستم استنتاج فازی –عصبی) میزان جریان انحرافی پیش بینی شده است. نتایج حاصل از هوش مصنوعی نشان داد که این روش های غیر خطی قدرت بالای در تخمین پارامتر مورد نظر دارا می باشد بطوری که با خطای کم و ضریب تبیین بالای نسبت به معادلات رگرسیونی، جریان انحرافی را پیش بینی می کنند. همچنین در بین روش های هوش مصنوعی، شبکه عصبی بهینه شده بهترین دقت را در مدل سازی دارا می باشد.

در این پایان نامه، متعادل کننده های زمانی برای سیستم های adsl که بر مبنای کدینگ خط dmt کار می کنند مورد بررسی قرار گرفته است . در این پایان نامه بهینه ترین روشهایی که مورد بررسی قرار گرفته است عبارتند از: 1 - روش aldahir-cioffi . 2 - روش متعادل کننده های زمانی هندسی. 3 - روش بیشترین نسبت سیگنال به نویز کوتاه شده(mssnr) . 4 - روش تحلیل براساس مقادیر ویژه(eigen analysis) . 5 - روش کلاس بندی کانالها. همچنین در اواخر فصل پنج تاثیر متعادل کننده های مختلف بر روی نرخ بیت کلی نشان داده شده است .