احداث سدها و مخازن بر روی یک رودخانه تاثیر مهمی بر جریان آب و رسوب دارد. رسوبات انباشته شده در بالادست مخزن سد میتواند منجر به مسائلی از جمله کاهش حجم موثر کنترل سیلاب، کاهش پایداری سد، اثرات نامطلوب بر عملکرد تاسیسات خروجی، کاهش کیفیت آب، کاهش میزان ذخیره آب، کاهش انرژی آبی و بهره های تفریحی شود. بدین منظور در این تحقیق به مطالعه آزمایشگاهی پیشروی دلتا و الگوی جریان در تبدیل ورودی به مخزن براساس آنالیز ابعادی پدیده پرداخته شده است. رسوب گذاری به صورت دلتا در مخزن، تابع متغیرهایی از جریان آب، رسوب، هندسه رودخانه و مخزن می باشد. دو تبدیل با زوایای ورودی 5/11 و 4/15درجه همراه با سه شاخص سطح آب 82/2، 13/3 و 44/3 از عوامل متغیر مورد بررسی در آزمایشات می باشند. جهت برداشت الگوی جریان در حالت وجود رسوبات، از روش فریز کردن دلتا و سپس اندازه گیری میدان جریان آشفته استفاده شده است. درمورد الگوی رسوب گذاری، بررسی های پیشروی دلتا در مخزن نشان داده است که نمای رابطه پیشروی دلتا در محدوده 65/0 تا 7/0 می باشد. همچنین در تبدیل 4/15 درجه در بالاترین تراز آب و در تبدیل 5/11 درجه در پایین ترین تراز آب، شکل پلان تاج دلتا دارای بیشترین تقارن بوده است. درمورد پایه دلتا، بررسی ها نشان داده است که در تبدیل 5/11 درجه در تراز میانی و در تبدیل 4/15 درجه در تراز ماکزیمم آب، تقارن رسوبگذاری در مخزن، بیشتراست. در حالت جریان ورودی بدون رسوب به مخزن، الگوی جریان در هر دو تبدیل مشابهند. لیکن در حالت جریان ورودی همراه با رسوب به مخزن، در تبدیل با زاویه 4/15 درجه با توجه به انحراف دلتا به سمت راست، در ترازهای پایینی و میانی، جهت جریان در سمت راست و در تراز بالائی، جهت جریان در سمت چپ می باشد. بمنظور بررسی تاثیر دلتا بر جهت جریان، نتایج این تحقیق نشان داده است که در تبدیل با زاویه 5/11 درجه تنها در تراز میانی جهت جریان و انحراف دلتا درمخزن یکی نبوده است و در سایر موارد جهت جریان و رسوبگذاری درمخزن بایکدیگر مطابقت داشته اند. نتایج محاسبات پارامترهای تقارن جریان و رسوب نشان داده است که پیشروی رسوبات و الگوی جریان در تبدیل ملایم تر از تقارن بیشتری برخوردار بوده و لذا توزیع جانبی سرعت پیشروی دلتا در این نوع تبدیل یکنواخت است. همچنین نتایج نشان می دهد که جهت انحراف دلتا بر راستای کلی جریان تاثیر نداشته اما وجود دلتا بر مقادیر سرعت و الگوی جریان تاثیرگذار است.

احداث سدها و مخازن بر روی یک رودخانه تاثیر مهمی بر جریان آب و رسوب آن داشته و باعث تغییرات دراز مدت مورفولوژیکی رودخانه می گردد. رسوب گذاری در ابتدای مخزن به صورت دلتا در ورودی رودخانه به مخزن اتفاق می افتد و ذرات درشت دانه تر تشکیل دلتای رسوبی را می دهند که دلتای تشکیل شده با گذشت زمان در طول مخزن پیشروی می کند. در زمینه دلتا تحقیقات مختلف در داخل و خارج از کشور صورت پذیرفته است که در آنها تاثیر تغییرات پارامترهای مختلف هندسی و جریان برروی پیشروی و شکل دلتا بررسی شده است. آن دسته از تحقیقات آزمایشگاهی نیز که در رابطه با پیشروی و شکل دلتای رسوبی به انجام رسیده است اکثرا در دبی ثابت صورت پذیرفته است در حالی که در واقعیت و در رودخانه ها سیلابهای مختلف با دوره بازگشت های گوناگون همواره در حال عبور هستند که این سیلابها به مخزن سد نیز وارد شده و می توانند بر نحوه رسوبگذاری در مخزن سد تاثیراتی داشته باشند. همچنین در مورد تاثیر دانه بندی غیر یکنواخت ذرات رسوبی برروی رسوب گذاری دلتایی نیز کارهای کمی صورت گرفته است. در این تحقیق در یک مدل آزمایشگاهی که در آن ارتباط رودخانه به مخزن توسط یک تبدیل تدریجی برقرار شده بود این دو مسئله مورد مطالعه قرار گرفت. در دو سری آزمایش مسئله تاثیر سیلاب بر پیشروی و شکل دلتا مورد بررسی قرار گرفت و دو آزمایش نیز با ذرات غیریکنواخت رسوبی به انجام رسید. با عبور سیلاب در سه قسمت عمده پروفیل دلتا تغییرات دیده می شود اول ارتفاع قسمت فوقانی دلتا، دوم طول پیشروی پایه و تاج دلتا و سوم شیب پیشانی دلتا که میزان تغییرات بسته به نوع سیلاب متفاوت است. ارتفاع قسمت فوقانی دلتا در سیلابهای مختلف بین 6% تا 41%( بسته به قدرت سیلاب)کاهش داشته است. شیب پیشانی قبل از عبور سیلاب برابر 5/30 درجه بود که در اثر سیلابهای مختلف بین 25/8 تا 8/29 درجه تغییرات داشته است همچنین افزایش طول پیشروی بین 2% تا 8% طول مخزن دیده میشود. وجود سیلاب برروی شکل کلی پلان و پروفیل دلتا(در پایان آزمایش) تاثیر زیادی نداشت و فقط در بعضی حالات در شیب پیشانی دلتاکاهش دیده شد. وجود و یا عدم وجود سیلاب و همچنین وجود یا عدم وجود ذرات غیریکنواخت برروی تقارن شکل دلتا تاثیری نداشته در کلیه آزمایشات تغییرات پارامتر مربوط به تقارن دلتا در حدود 14/0- تا 08/0 می باشد و تقارن در شکل دلتا به این دو مسئله بستگی ندارد. در آزمایشاتی که از ذرات غیر یکنواخت در آنها استفاده شد حرکت دلتا نسبت زمانی که از ذرات یکنواخت رسوبی استفاده شد دو بعدی تر است. همچنین به طور کلی کاهش سرعت پیشروی دلتا در حالت وجود ذرات غیریکنواخت دیده شد. در آزمایشات غیر یکنواختی درحالت ماندگار ، توان رابطه اسونسن برای پایه برابر 788/0 بدست آمد که با توجه به اینکه در حالت یکنواخت این توان برابر 85/0 بود حرکت کندتری برای پایه دلتا نشان می دهد. دلیل این امر را می توان به مواد ریزدانه موجود در دانه بندی نسبت داد

بادگیرها عناصری عملکردی در ساختمان های سنتی بوده اند که، انرژی پاک و کم هزینه مورد نیاز برای تهویه و سرمایش فضای داخلی را تأمین می-نمودند و به نمادی شاخص و هویت بخش در معماری سنتی تبدیل شده بودند. اما با تغییر شرایط زمانی، نیازهای جامعه انسانی تغییر کرد و این تغییر منجر به بالا رفتن سطح توقع آسایشی جامعه گردید. لذا با توجه به نارسائی های بادگیرهای سنتی؛ جامعه مدرن رو به سیستم های سرمایشی مکانیکی آورد و استفاده از روش های بومی و غیرفعال را به فراموشی سپرد. بنابراین این رساله با هدف بهینه سازی بادگیرهای سنتی به شناخت رفتار گونه های مختلف بادگیر (گونه های تک-فشاری و چندفشاری) و تعیین معایب آن ها پرداخته است. برای این منظور با استفاده از روش شبیه-سازی cfd به بررسی مسائلی از قبیل؛ مقایسه رفتار گونه تک فشاری و چندفشاری بادگیر در اثر تغییر جهت وزش جریان خارجی، اثر تغییر جهت وزش جریان خارجی بر فشار دینامیکی و سرعت جریان داخلی بادگیر، اثر تغییر تعداد بازشوها و جهت وزش جریان بر سرعت قائم جریان داخل کانال-های بادگیر و چگونگی رفتار گونه چندفشاری بادگیر سنتی در ساختمان طبقاتی پرداخته شد و نتایج حاصل از آن ها نشان داد که وابستگی جهت جریان های داخل بادگیر به جهت وزش باد، مانع اصلی در مقابل بهینه سازی بادگیرهای سنتی است. همچنین مشخص گردید که بادگیر گونه چندفشاری نه تنها از شرایط بهینه سازی مساعدتری نسبت به گونه تک فشاری برخوردار است بلکه تهویه مطبوع تر، سرعت های کم-نوسان تر و بازدهی بالاتری را در شرایط گوناگون تأمین می کند. لذا در پیشنهاد نهایی از قفسه دوطبقه بر فراز بادگیر گونه چندفشاری استفاده شد و نتایج نشان داد که نه تنها اثر تغییر جهت وزش جریان خارجی بر جهت حرکت جریان داخلی کاهش یافته است بلکه، تعادل در تعداد کانال های فشار مثبت و منفی نیز همواره برقرار بوده است. همچنین بادگیر بهینه سازی شده؛ علاوه بر افزایش نسبی حجم جریان درونی بادگیر، توزیع جریان هوا مابین طبقات مختلف ساختمان را به نحوی مطلوب فراهم کرده است.

پوسته های ساختمانی به عنوان یک عامل جداکننده بین فضای داخل و خارج، نقش موثری در کاهش مصرف انرژی به عهده دارند، حال ایجاد یک جداره حرارتی کارآمد در ساختمان با طراحی و تکنولوژی پایدار، برای به حداقل رساندن دفع گرما در زمستان و جذب گرما در تابستان بسیار موثر می باشد. نماهای دوپوسته به عنوان یک راهکار مناسب برای رسیدن به این هدف، قابل توجه می باشند. نماهای دوپوسته علاوه بر افزایش آسایش حرارتی و بصری در ساختمان، مصرف انرژی را نیز به مقدار قابل توجهی کاهش می دهند. اما مسئله افزایش دمای حفره ای بین دوپوسته در فصل تابستان، از چالش های استفاده از این سیستم در اقلیم گرم و خشک می باشد. لذا پرداختن به مسائل بومی سازی نماهای دوجداره و در نظر گرفتن پارامترهای اقلیمی در طراحی آنها ضروری به نظر می رسد. در این رساله، پس از مروری بر مبدا و منشا نماهای دوجداره و همچنین دسته بندی و ارزیابی آنها، فرضیات طرح با استفاده از روش شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفته است. از بسته تجاری cfd (دینامیک سیالات محاسباتی) جهت شبیه سازی مدل ها استفاده شد. با توجه به بررسی تحقیق در اقلیم گرم و خشک (اصفهان)، جهت گیری مدل ها منطبق بر رون اصفهانی (شمال غربی، جنوب شرقی) بوده و به این ترتیب جهت وزش باد در این راستا، در آنالیز مدلها در نظر گرفته شده است(باد غالب در فصل تابستان). موقعیت قرارگیری دریچه ها در ناحیه فوقانی نمای دوپوسته، به عنوان یک عامل تعیین کننده در افزایش سرعت خروج توده گرمایی از حفره نما، بررسی و مقایسه گردید. همچنین با طراحی یک کانال الحاقی در قسمت شمالی مدل ها، عملکرد نمای دوپوسته بازدهی بالاتری را نشان می دهد. بدلیل استفاده عمده نمای دوپوسته در ساختمان های طبقاتی، ضمن بررسی رفتار نما در این گونه ساختمان ها، تمهیداتی نیز جهت افزایش بازدهی و عملکرد سیستم، لحاظ گردید. در نهایت به نظر می رسد با طراحی مناسب نمای دوپوسته در ساختمان و استفاده بهینه از شرایط محیطی، امکان استفاده از این نوع نماها در اقلیم گرم و خشک فراهم گردد.

یکی از موضوع های مهم در مدیریت منبع های آب، بهینه سازی بهره برداری از مخزن سد است. این موضوع با افزایش تقاضا و به ویژه در سالهای خشک اهمیت بیشتری می یابد. با توجه به محدود بودن منابع آب سطحی و ظرفیت مخازن سدها، مدیریت علمی و ارائه سیاستهای بهره برداری بهینه از این مخازن امری لازم و حیاتی در جهت تامین احتیاجات آبی منطقه نیاز میباشد. از طرفی با وقوع پدیده خشکسالی های شدیدتر از خشکی طرح، مخازن سدها در رهاسازی آب مطمئن خود دچار شکست میشوند در چنین وضعیتی استفاده ازابزارها و مدلهای شبیه سازی، مدیریت و برنامه ریزی یکپارچه منابع آب امری اجتناب ناپذیر خواهد بود. در این ارتباط یکی از موارد مهم، تعیین سیاستهای بهره برداری صحیح از مخازن سدها بویژه در مواقع خشکسالی است بطوریکه بتواند قابلیت عملکرد مناسب و دقیقی را داشته و بتواند تخصیص آب به بخشهای مختلف مصرف را بنحو مناسب انجام دهد که در این تحقیق مورد توجه بوده و برای انجام این مهم، سد ایلام که تنها سد درحال بهره برداری استان ایلام ویکی از منابع اصلی آب شرب شهر ایلام میباشد، به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده و سعی شده سیاست بهره برداری از مخزن سد ایلام برای کاهش بحران کم آبی حوضه در شرایط خشکسالی مورد توجه قرا گیرد و توصیه های کاربردی در این زمینه ارائه شود. برای رسیدن به اهداف این تحقیق از روش مدل سازی با نرم افزار weap استفاده شده است که از وظایف مهم آن شبیه سازی و ارزیابی سناریوهاست. به منظور اجرای مدل پس از جمع آوری و تکمیل اطلاعات مورد نیاز، فایل ورودی مدل weap را با اولویت تامین تقاضای برای مصارف گوناگون تشکیل داده و مدل برای یک دوره آماری 7 ساله (1388-1382) کالیبره گردید. مرحله بعدی تدوین سناریوهای حوضه آبریز سد ایلام در قالب هفت سناریو مختلف در بازه 30 ساله و ارزیابی وضعیت مخزن سد به انضمام چگونگی تامین نیازهای حوضه می باشد. شبیه سازی بهره برداری از مخزن سد ایلام با بررسی سناریوهای گوناگون از قبیل سناریو حذف گیاهان پرمصرف از الگوی کشت و جایگزینی با گیاهان کم مصرف و همچنین سناریو کاهش مصرف آب شرب در حد استاندارهای جهانی نشان داد که استفاده از این رویکرد میتواند سبب کاهش تنشهای آبی ناشی از خشکسالی در سطح حوضه و افزایش 5 تا 12 درصدی تامین آب نیازهای کشاورزی در سناریوهای مختلف گردد. واژه های کلیدی: بحران آب، خشکسالی، بهره برداری، مدلweap

رسوبگذاری در مخازن سدها امری اجتناب ناپذیر است. این پدیده آثار نامطلوب زیادی در مخازن از جمله مانند کاهش حجم مفید مخزن، کاهش پایداری سد، عملکرد نامناسب دریچه های بهره برداری و کاهش حجم کنترل سیلاب. شناخت از نحوه و میزان رسوب گذاری در مخازن می تواند تا حدود زیادی می تواند در موثر بودن راهکارهای کاهش این خسارات مفید واقع شود. استفاده از مدل ها ریاضی به دلیل وقت گیر بودن و پرهزینه بودن مدل های فیزیکی در شبیه سازی رودخانه و مخازن اخیرا بیشتر شده است. در این تحقیق به منظور کمینه سازی رسوب گذاری در مخزن سد سیمره از مدل ریاضی gstars3 که از جدیدترین مدل های شبیه ساز آب و رسوب می باشد استفاده شد. بهترین رابطه انتقال رسوب پس از واسنجی مدل برای شرایط هیدرولیکی و رسوبی منطقه ، تابع یانگ انتخاب گردید و مدل برای سناریوی مختلف مورد اجرا و نتایج آن بررسی شد. براساس نتایج مدل80 درصد مخزن سد سیمره بعد از گذشت 112 سال پر شده و عملا عمر مفید آن به اتمام می رسد. نتایج نشان داد که تغییرات تراز آب در مخزن تاثیر بسزایی در میزان رسوبگذاری درمخزن ندارد. اما فاصله رسوبات به شدت تحت تاثیر تراز آب بوده و هر چقدر تراز بالاتر باشد، فاصله رسوبات از پای سد بیشتر می باشد. بهینه ترین ترازهای سطح آب و مکان قرارگیری دریچه ها و دبی خروجی از تخلیه کننده های تحتانی نیز پس از تحلیل نتایج خروجی مدل تعیین شد.

در تحقیق حاضر با استفاده از انجام آزمایش در یک فلوم آزمایشگاهی، پدیده رسوب گذاری به صورت دلتا در مخازن سدها مورد بررسی قرار گرفته است. رسوب گذاری به صورت دلتا در مخزن، تابع متغیرهایی از جریان، رسوب، هندسه رودخانه و مخزن می باشد. در این تحقیق اثر برخی از این متغیرها شامل دبی جریان آب و رسوب در رودخانه، عمق آب در مخزن و زاویه واگرایی بخش ابتدایی مخزن بر نحوه شکل گیری و پیشروی دلتا در مخزن و در طول فرآیند مورد مطالعه قرار گرفته است. تغییرات زمانی بالا آمدگی بستر و میزان پیشروی پایه و تاج دلتا در مقاطع مختلف مشاهده و اندازه گیری شده است. الگوی جریان نیز توسط سرعت سنج سه بعدی و مدل عددی fluent مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهدات الگوی جریان با استفاده از سرعت سنج سه بعدی نشان داد که در زاویه واگرایی90 و 5/23 درجه جریان به صورت نامتقارن و در زاویه واگرایی 5/11 درجه جریان به صورت متقارن است. نتایج مدل عددی fluent برای دو زاویه واگرایی 90 و 5/11 درجه تحت شرایط مختلف هیدرولیکی نشان داد که الگوی جریان در محل بازشدگی ناگهانی متقارن است. تاثیر عدم تقارن بخش رودخانه و مخزن مانند عدم تقارن هندسی رودخانه و عدم همگنی زبری رودخانه و مخزن در زاویه واگرایی 90 درجه با مدل عددی fluent بررسی شد و نتایج نشان داد که تحت این شرایط جریان به صورت نامتقارن در می آید. نتایج آزمایشگاهی به دست آمده نشان داد که تحت زوایای واگرایی بیشتر از 5/23 درجه الگوی پیشروی دلتا به صورت نامتقارن و تحت زوایای واگرایی کمتر از 5/11 درجه پیشروی دلتا متقارن است و تحت زاویه 4/15 درجه بسته به شرایط هیدرولیکی و رسوبی در برخی شرایط، پیشروی دلتا متقارن و در شرایط دیگر نامتقارن است. بنابراین در زاویه 4/15 درجه مشخص شد که الگوی پیشروی رسوبات نه تنها به زاویه واگرایی بلکه به شرایط هیدرولیکی و رسوبی نیز وابسته است به طوری که الگوی پیشروی رسوبات تحت شرایط عمق کم آب در مخزن، دبی جریان و دبی تزریق رسوبات بالا به سمت نامتقارنی پیش می رود. با استفاده از آنالیز ابعادی و تحلیل داده های حاصل از آزمایش ها و با به کارگیری نرم افزار spss، مدل رگرسیون خطی چندگانه برای پیشروی پایه و تاج دلتا به صورت تابعی از پنج متغیر بدون بعد شامل زاویه واگرایی، زمان، دبی جریان، دبی رسوب و عمق آب در مخزن به دست آمد.