فرسایش بستر و حمل مواد جداشده از آن به وسیله ی جریان آبشستگی نامیده می شود. آبشستگی موضعی که نوع خاصی از آبشستگی است یکی از دلایل عدم پایداری پل ها و در نهایت شکست آن ها محسوب می شود. به همین دلیل ارائه روش هایی برای کنترل و کاهش این پدیده، حائز اهمیت می باشد. یکی از روش های کاهش آبشستگی پیرامون پایه و تکیه گاه پل ها، نصب یک صفحه ی صلب تخت کم ضخامت (طوقه) بر روی پایه یا تکیه گاه است. تاکنون مطالعه ی جامعی بر روی استفاده از این روش جهت محافظت تکیه گاه در مقابل آبشستگی صورت نگرفته است و به همین جهت به عنوان محور اصلی این تحقیق مورد توجه قرار گرفت. آزمایشات این تحقیق در فلومی به طول 8 متر و عرض 1 متر و ارتفاع 6/0 متر و شیب ثابت 0003/0 در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران انجام شد. یک نمونه رسوب غیرچسبنده به قطر متوسط 76/0 میلی متر و انحراف معیار هندسی 22/1 در آزمایشات مورد استفاده قرار گرفت. از ورق گالوانیزه برای ساخت تکیه گاه مستطیلی با برابر 6/0، 75/0، 1، 24/1 و 56/1 و از صفحات پلکسی گلاس به ضخامت 3 میلی متر جهت ساخت طوقه استفاده گردید. تعداد 111 آزمایش در تحقیق حاضر در سه محور آزمایشات رسوب، پروفیل سطح آب و تعیین مولفه های سه بعدی سرعت انجام گردید. در هر بخش یک سری آزمایشاتی تحت عنوان شاهد انجام گردید. آزمایشات بخش رسوب در 4 دبی 28، 32، 36 و 40 لیتر بر ثانیه انجام شد. در این شرایط عدد فرود جریان به ترتیب 15/0، 18/0، 20/0 و 22/0 بود. تعداد 34 طوقه در دو گروه طوقه ی متقارن و نامتقارن (تقارن نسبت به محور طولی تکیه گاه) با ابعاد مختلف در چهار عدد فرود ذکر شده مورد آزمایش قرار گرفتند و نمودارهای بدون بعدی در خصوص تاثیر ابعاد هر دو گروه طوقه بر کاهش آبشستگی موضعی پیرامون تکیه گاه پل استخراج گردید. هم چنین عمل کرد (درصد کاهش عمق آبشستگی در گوشه ی بالادست تکیه گاه نسبت به حالت بدون طوقه) این دو گروه نیز مورد مقایسه قرار گرفت. موقعیت های مختلف نصب طوقه نیز در تعدادی از طوقه های متقارن در عدد فرود 22/0 مورد بررسی قرار گرفت و نمودار بدون بعدی جهت تعیین عمل کرد طوقه در ارتفاعات مختلف استخراج گردید. در این بخش یکی از طوقه ها که بهترین عمل کرد را از خود نشان داد و به عنوان طوقه ی بهینه نام گذاری شد، در شرایط مختلف جریان در زمان طولانی مورد ارزیابی قرار گرفت. طوقه ی بهینه بر روی تکیه گاه هایی با ابعاد مختلف نیز ارزیابی گردید، دو آزمایش نیز در خصوص بررسی تاثیر طوقه در پروفیل سطح آب و دو آزمایش هم به منظور تعیین مولفه های سه بعدی سرعت و تعیین الگوی جریان در اعماق مختلف انجام گردید. یکی از دو آزمایش بخش پروفیل سطح آب، مربوط به طوقه ی بهینه و آزمایش دیگر مربوط به آزمایش شاهد (حالت بدون طوقه) بود. نتایج نشان داد، با افزایش ابعاد طوقه در هر دو گروه طوقه های متقارن و نامتقارن، عمل کرد آن بهبود می یابد. عمل کرد طوقه های نامتقارنی که در آن ها پارامتر پیش آمدگی طوقه در عرض در بالادست نسبت به پارامتر پیش آمدگی طوقه در عرض در پایین دست بزرگ تر باشد، از عمل کرد بهتری نسبت به طوقه های متقارن معادل (هم مساحت) خود برخوردارند، و در عکس این وضعیت، نسبت به طوقه های متقارن معادل خود عمل کرد ضعیف تری دارند. طوقه های زیر بستر نسبت به طوقه های بستر و بالای بستر از عمل کرد بهتری از خود نشان دادند. نتایج حاکی از آن بود که طوقه نقش موثری در کندکردن توسعه ی آبشستگی و به تعویق انداختن زمان تعادل دارد. هم چنین نتایج نشان داد که نصب طوقه پیرامون تکیه گاه تغییری در پروفیل سطح آب ایجاد نمی کند. در بخش تعیین مولفه های سه بعدی سرعت نیز نتایج موید این بود که طوقه مانند یک سپری در برابر جریان روبه پایین عمل کرده و ضمن مقاوت در برابر آن، در صورتی که در سطح بستر یا زیر آن نصب شده باشد، به مقدار زیادی گردابه های نعل اسبی پیرامون تکیه گاه را کنترل و مانع از برخورد آن ها به سطح بستر می شود.

پیش بینی خصوصیات جریان در رودخانه ها از نیاز های اساسی در طرح¬های مهندسی رودخانه است. با این وجود باید بتوان با داشتن اطلاعاتی از مورفولوژی رودخانه¬ها به پیش¬بینی¬های هیدرولیکی قابل قبولی دست یافت. امروزه مدل¬های ریاضی می¬توانند با گرفتن اطلاعات از هندسه محل عبور جریان و رسوب عبوری از آن و همچنین با داشتن اطلاعات هیدرولیکی، روندیابی آب و رسوب را به منظور تحلیل مسائل پیچیده مهندسی رودخانه انجام دهند. در تحقیق حاضر با استفاده از نتایج یک تحقیق آزمایشگاهی، مدل bri-stars مورد ارزیابی قرار گرفت. تحقیق آزمایشگاهی مذکور در فلومی به طول 8 متر، عرض یک متر و ارتفاع 6/0 متر با شیب ثابت 0003/0 صورت گرفته است. هندسه¬ی فلوم، پایه¬کناری با 5 بعد مختلف، رسوب مورد استفاده و شرایط جریان مطابق آنچه که در تحقیق آزمایشگاهی صورت گرفته بود به مدل معرفی گردید. نتایج حاکی از عملکرد خوب مدل bri-stars در پیش¬بینی عمق آبشستگی پیرامون پایه کناری پل می¬باشد. مدل با اطلاعات این تحقیق آزمایشگاهی برای دو بخش اجرا شد. در بخش اول با تغییر ابعاد تکیه گاه نتایج حاصل از اجرای مدل با نتایج بدست آمده در آزمایشگاه مقایسه شد و مشخص شد که با کاهش بعد عمود بر جریان، عمق آبشستگی بدست آمده با استفاده از مدل کاهش می¬یابد. همچنین با قرار دادن نتیجه بدست آمده از مدل فیزیکی در آزمایشگاه و نتایج حاصل از اجرای مدل در قالب نمودار مشخص شد که عمق آبشستگی بدست آمده از معادله لارسن به نتایج بدست آمده از تحقیق آزمایشگاهی نزدیک¬تر است. در بخش دوم با تغییر دبی ورودی، شرایط هیدرولیکی متفاوتی، برای جریان معرفی شد. با تغییر دبی ورودی طبعا" عدد فرود تغییر می کند. با مقایسه نتایج مدل bri-stars و آزمایشگاه مشخص شد با کاهش عدد فرود عمق آبشستگی کاهش پیدا میکند و در اعداد فرود کمتر از 21/0 رابطه لارسن پیش بینی نزدیکتری به نتایج آزمایشگاهی دارد و در اعداد فرود بالاتر از 21/0 رابطه جین و فیشر نتایج نزدیکتری به شرایط مدل فیزیکی ارائه میکند.

کنترل رسوب در شبکه های انتقال و توزیع آب از اهمیت زیادی برخوردار است. رسوب ورودی به کانال ها در قسمت-های مختلف شبکه ی توزیع و انتقال ته نشین شده و ظرفیت حمل جریان را کاهش می دهد و این مساله باعث افزایش هزینه های نگه داری و لایروبی پس از بهره برداری خواهد شد. به طور کلی لحظه ای را که ذرات رسوبی شروع به حرکت در مسیر جریان می کنند، اصطلاحاً آستانه ی حرکت رسوبات نامیده می شود. رسوبات چسبنده به دلیل خاصیت حل-شدگی و وزن کم، قابلیت کمی برای ته نشین شدن درکانال دارند، عمده ی مشکلات به وجود آمده ناشی از وجود رسوبات غیرچسبنده می باشد که امکان ته نشینی بیشتری دارند. تاکنون مطالعات زیادی در خصوص تعیین سرعت آستانه ی حرکت رسوبات غیرچسبنده ی یکنواخت در کانال های روباز انجام شده است و روابط یا نمودارهایی در این زمینه ارائه شده است، اما مطالعات در خصوص رسوبات غیرچسبنده ی غیریکنواخت بسیار اندک می باشد. با توجه به اینکه رسوبات موجود در کانال ها عمدتاً غیریکنواخت می باشد، تعیین سرعت جریان برای جلوگیری از نهشته شدن این ذرات می تواند نقش مهمی در بالا بردن راندمان انتقال و کاهش هزینه های بهره برداری داشته باشد. دراین تحقیق با استفاده ازمدل فیزیکی و تجزیه و تحلیل ابعادی، شرایط آستانه ی حرکت ذرات رسوبی غیرچسبنده ی غیریکنواخت بررسی گردید. دراین آزمایش ها 9 نمونه رسوب غیرچسبنده ی غیریکنواخت با اندازه متوسط متفاوت و ضریب یکنواختی مختلف در سه شیب 0005/0، 001/0 و 002/0 مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش شیب و پارامتر اندازه ذره، پارامتر پایداری ذره کاهش و با افزایش ضریب یکنواختی رسوبات، پارامتر پایداری ذره، افزایش می یابد، به گونه ای که بیشترین مقدار عدد پایداری مربوط به رسوبات با ضریب یکنواختی 5/7 است که در شیب 0005/0 قرار گرفته اند و دارای پارامتر اندازه ذره ای هستندکه اندازه متوسط ذرات متناظر با آن برابر 2 میلی متر می باشند. علاوه بر این با افزایش شیب کانال پارامتر شیلدز روندافزایشی خواهد داشت، به نحوی که بیشترین مقدار پارامتر شیلدز مربوط به شیب 002/0 و کمترین آن به شیب 0005/0 مربوط خواهد بود.

یکی از مهم¬ترین مشکلاتی که انسان در پیش¬رو دارد، کمبود آب می¬باشد، بنابراین شناخت عواملی که ذخایر آب را تحت تأثیر قرار می¬دهند، بسیار ضروری است. متعاقب احداث سدهای ذخیره¬ای، به¬علت رسوب¬گذاری جریان¬های سیلابی، عمر مفید مخازن کاهش می¬یابد. پدیده رسوب¬گذاری چالش¬های فراوانی را در عملکرد و وظایف مخازن ایجاد می¬کند. جریان غلیظ مهم¬ترین عوامل در رسوب¬گذاری است که باعث انتقال رسوبات به نزدیکی بدنه سد می¬شود. لذا شناخت این جریان و عوامل موثر بر آن از نقطه¬نظر کیفیت آب و پیش¬بینی میزان آلودگی، حائز اهمیت است. پیش¬بینی حرکت جریان غلیظ به¬دلیل پیچیدگی اندازه¬گیری آن، معمولا به صورت آزمایشگاهی انجام شده ¬است. از مهم¬ترین بخش-های این جریان، قسمت پیش¬رونده (پیشانی جریان غلیظ) می¬باشد که تحت تأثیر عوامل زیادی است. در تحقیق حاضر، با انجام آزمایش¬های مختلف به تأثیر پوشش¬گیاهی بر کاهش سرعت پیشانی جریان غلیظ پرداخته ¬¬شد. بدین منظور جریان غلیظ با غلظت¬های 10، 20، 30 و 40 گرم بر لیتر وارد فلوم شد و پوشش¬گیاهی با ارتفاع 05/0، 1/0، 15/0 و 2/0 متر و تحت 5 تراکم 6/0، 8/0، 1، 2/1 و 4/1 درصد در مسیر جریان قرار گرفت. اندازه¬گیری سرعت در شش مقطع به فاصله 5/. متر از هم انجام گرفت. تغییرات غلظت در راستای قائم در سه مقطع به فاصله یک متر از هم اندازه¬گیری گردید. نتایج نشان داد که با افزایش تراکم پوشش گیاهی در ارتفاع¬های مختلف، سرعت پیشروی جریان نسبت به بستر صاف به طور متوسط به میزان 5/2 تا 5/28 درصد و غلظت جریان بین 5/34 تا 5/81 درصد کاهش می¬یابد و با افزایش غلظت تأثیر پوشش¬گیاهی در کنترل سرعت و غلظت بیشتر می¬گردد. همچنین تراکم 4/1 درصد و ارتفاع 2/0 متر پوشش¬گیاهی موثرین پوشش برای کاهش سرعت و غلظت پیشانی جریان غلیظ می¬باشد و در ادامه ضریب کئولگان برای محاسبه سرعت در بستر صاف و بستر دارای پوشش¬گیاهی باتوجه به هریک از تراکم¬ها و ارتفاع¬ها ارائه شد و در نهایت رابطه¬ای برای محاسبه سرعت در بستر دارای پوشش¬گیاهی استخراج گردید.

رودخانه مرزی ارس اکوسیستم¬های منحصربه فرد و پیچیده تالاب¬های ساحلی را هم ازنظر نیاز آبی اکوسیستم و هم ازنظر چرخه مواد پشتیبانی می¬کند. این تالاب¬ها درمجموع مساحتی بیش از 300 هکتار دارند و در مناطقی از رودخانه که سرعت آب کاهش می¬یابد و یا سدی احداث شده است، تشکیل شده اند. در حال حاضر نواحی گسترده ای از اراضی طبیعی و محیط زیست به فلزات سنگین آلوده هستند. این آلودگی ها عمدتاً از فعالیت های انسانی و پساب های کشاورزی، صنعتی و شهری نشأت می گیرد. در مطالعه حاضر رودخانه ارس ازنظر آلودگی مورد پایش قرار گرفت. بر این اساس پارامترهای فیزیکوشیمیایی در جهت تعیین شاخص کیفی جهانی و منطقه ای موردسنجش قرار گرفت. تعیین کیفیت آب بر اساس شاخص های جوامع ماکروبنتیک و همچنین بررسی غلظت فلزات سنگین در فاز آب و رسوب و گیاه انجام گرفت. بر اساس شاخص های مربوط به جوامع ماکروبنتیک آب رودخانه در محدوده متوسط قرار گرفت. رودخانه ارس ازنظر شاخص کیفی آبnsf و شاخص توسعه یافته کیفی آب برای منطقه موردمطالعه در وضعیت متوسط و بد قرار گرفت. همچنین آلودگی رودخانه به فلزات سنگین مس و سرب روی و کادمیوم نتیجه گیری شد. و بهترین عملکرد برای حذف آلودگی فلزات سنگین به روش گیاه پالایی، مربوط به درختچه گز گزارش گردید.

شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک و عدم هماهنگی زمانی بین آبدهی حوضه ها و مصارف، باعث شده تا مدیران آب به کمک فن سدسازی سع? در کنترل و نگه داری از منابع آب های سطح? داشته باشند تا از این طریق بتوانند نیازهای آبی مختلف را با مدیریت و برنامه ریزی تامین کنند. اما همواره رسوبگذاری در مخازن باعث کوتاه شدن عمر مفید سدها می-باشد. جریان های غلیظ از عوامل اصلی انتقال رسوب به مخازن محسوب می شوند که تا بحال عملکرد سدهایی مانند دز، سفیدرود و... را مختل کرده است. جریان های غلیظ علاوه بر کاهش حجم مخازن سدها، با ورود ذرات رسوب باعث افزا?ش سرعت سا??دگ? توربین ها و کاهش بازده آنها و افزایش هز?نههای نگهداری می شوند. همچن?ن م?توانند خطر مسدود شدن آبگ?ر و ?ا آس?ب رساندن به در?چهها?? که برای عبور رسوب طراح? نشده اند را به دنبال داشته باشند. افزایش هزینه تصفیه آب شرب و به خطر افتادن اراضی کشاورزی پایین دست از دیگر تاثیرات منفی جریان غلیظ می باشد. در حال حاضر، سرعت تلفات حجم مخازن در اثر رسوبگذاری در مخازن بیشتر از سرعت ساخت مخازن جدید می باشد. از اینرو افزا?ش عمر مف?د سدها و حفظ حجم ذخ?ره آنها برای تداوم کنترل و بهرهبرداری از آب، در مهندسی منابع آب موضوع? مهم تلقی می گردد. ز?را کاهش حجم مخزن سد، مدیریت بهره برداری را با محدودیت مواجه می سازد. در این تحقیق بمنظور بهره برداری پایدار از منابع آب و مخازن سدها، همچنین جهت کاهش تهدیدهای منابع آب سطحی، به بررسی تاثیر 6 نوع آرایش موانع پوشش گیاهی بر پیشروی پیشانی جریان غلیظ نمکی پرداخته شده است. با توجه به اینکه عواملی مانند شیب بستر و غلظت جریان بر پیشروی جریان غلیظ تاثیرگذار است، آزمایش ها در سه شیب و دو غلظت تکرار شده، و در مجموع 42 آزمایش انجام گرفته است. نتایج نشان می دهد که ایجاد موانع پوشش گیاهی در برابر جریان غلیظ باعث کاهش سرعت پیشانی آن می شود. و آرایش این موانع جهت بهبود عملکرد آنها موثر است و با افزایش شیب بستر از تاثیر آرایش موانع کم می شود. بنابراین، راهکار اساسی جهت کنترل پیشروی جریان غلیظ و افزایش عملکرد آرایش موانع، کنترل جریان غلیظ بر روی شیب ها می باشد.

ﻣﯿﺰان رسوب گذاری در ﻣﺨﺎزن سدهای ﺟﻬﺎن , در نتیجه ﻫﺰﯾﻨﻪ ﺟﺎﯾﮕﺰﯾﻨﯽ این ﺣﺠﻢ ﺑﺎ ﻣﺨﺎزن ﺟﺪﯾﺪ، زیاد می باشد. پوشش گیاهی بر شرایط جریان غلیظ در رودخانه موثر است. لذا در این تحقیق با انجام آزمایش¬های مختلف به تأثیر قطر ساقه در پوشش گیاهی بر جریان غلیظ در شرایط آزمایشگاهی پرداخته شده است. بدین منظور از جریان غلیظ با غلظت های 40 و 80 گرم بر لیتر و از کانال دارای سه شیب 0،۱و۲ درصد استفاده شده است. پوشش گیاهی با 5 قطر مختلف (0.2، 0.61، 0.85، 1.1، 1.9 سانتیمتر) در مسیر جریان قرار گرفت. برای هر غلظت و هر شیب، 5 قطر پوشش گیاهی مورد آزمایش واقع گردید. پس از آنالیز ابعادی و مشخص شدن پارامترهای موثر بر جریان غلیظ(سرعت و ارتفاع پیشانی جریان) تأثیر پوشش گیاهی به قطرهای 0.2، 0.61، 0.85، 1.1 و 1.9 سانتی متر در کاهش سرعت به ترتیب 9.55، 14.65، 18.5، 28.58 و 33.76 درصد می باشد. همچنین با افزایش شیب و غلظت، عدد فرود افزایش می آید. با افزایش قطر پوشش گیاهی از عدد فرود کاسته می شود، میزان کاهش عدد فرود در قطرهای مختلف فرق می کند و میانگین کاهش حدود 20 درصد می باشد. با پیش روی جریان در طول کانال از عدد فرود کاسته می شود و در مقاطع ثابت با افزایش شیب بستر و غلظت جریان مقادیر سرعت پیشانی جریان افزایش می یابد. با زیادشدن قطر پوشش گیاهی ارتفاع پیشانی جریان غلیظ کاهش می یابد. ضریب c_c برای آزمایش ها شاهد 0.754 و آزمایش های با پوشش گیاهی 0.58 می باشد.

چکیده سیستم استحصال از آب های زیر زمینی با استفاده از قنات ها به همان شکلی که درگذشته ابداع شده، با کم ترین تغییرات به صورت سنتی طی سالیان متمادی مورد استفاده قرارگرفته است، همگام با پیشرفت تکنولوژی هیچ گونه تحول اساسی در بازسازی قنات ها صورت نگرفته است. از سوی دیگر هر ساله از محل اعتبارات دولتی، مبالغ قابل توجهی در جهت احیاء و مرمت قنات ها هزینه می شود ولی به علت عدم اطلاعات کافی در این خصوص، قنات هایی مورد بازسازی و مرمت قرار گرفته اند که در اولویت بازسازی نبوده اند. در این پژوهش، بازسازی قنات ها از دو دیدگاه مدیریتی و فنی مورد بررسی قرار گرفت. در هر دیدگاه، 10 قنات در گروه دشتی و 10 قنات در گروه کوهستانی با استفاده از دو روش سلسله مراتبی(ahp) با استفاده از نرم افزار expert choice و روش تحلیل شبکه ای (anp) با استفاده از نرم افزار super decisions اولویت بندی شدند. شاخص های استفاده شده برای قنات ها شامل دبی، طول، عمق، کیفیت شیمیایی، بارندگی، فاصله از مسیر آبراهه، جمعیت و سطح زیرکشت بود. در این پژوهش، روش جدید علمی، جهت اولویت بندی بازسازی قنات ها معرفی گردید. همچنین با روش مورد استفاده در این تحقیق، قنات هایی در اولویت بازسازی قرا می گیرند که با هزینه تخصیص یافته می توانند به آبدهی مطلوب برسد. در این تحقیق در روش ahp، قنات بشرویه شهرستان بشرویه در گروه قنات های دشتی از دو دیدگاه مدیریتی و فنی به ترتیب با وزن 17/0 و 163/0 در اولویت بازسازی قرار گرفت و در گروه قنات های کوهستانی، قنات ارسک شهرستان درمیان در هر دو دیدگاه مدیریتی و فنی با وزن 265/0 و 219/0 در اولویت بازسازی قرار گرفت. همچنین در روش anp نیز، قنات بشرویه شهرستان بشرویه در گروه قنات های دشتی از دو دیدگاه مدیریتی و فنی به ترتیب با وزن 159/0 و 164/0 و در گروه قنات های کوهستانی، قنات ارسک شهرستان درمیان در هر دو دیدگاه مدیریتی و فنی با وزن 247/0 و 202/0 در اولویت بازسازی قرار گرفت. کلیدواژه ها: قنات، بازسازی، فنی، مدیریتی، ahp، anp