پل ها از جمله مهمترین سازه های رودخانه ای هستند. یکی از موثرترین عوامل تخریب پل ها، آبشستگی موضعی اطراف پایه پل می باشد. همه ساله پل های زیادی در سراسر جهان به دلیل در نظر نگرفتن نقش عوامل هیدرولیکی تخریب می شوند. بر این اساس برای یک طراحی مطمئن، تخمین دقیق عمق آبشستگی در اطراف پایه های پل ضروری به نظر می رسد. تا کنون مطالعات زیادی برای تخمین عمق چاله آبشستگی اطراف پایه پل انجام شده است و روابط تجربی زیادی برای تخمین حداکثر عمق چاله آبشستگی اطراف پایه ارائه شده است. اما این روابط دارای خطا می باشند. پیچیدگی مدلسازی فرایند آبشستگی سبب شده است تا از روش هایی نظیر داده کاوی برای تخمین عمق آبشستگی اطراف پایه پل استفاده شود. پیش از این، از شبکه های عصبی مصنوعی به عنوان شناخته شده ترین روش داده کاوی، برای تخمین عمق آبشستگی اطراف پایه پل استفاده شده است. اما تا کنون عملکرد روش داده کاوی شبکه وزن دار شعاع مبنا و ترکیب شبکه های عصبی مصنوعی چندلایه مورد ارزیابی قرار نگرفته است. در تحقیق حاضر، عملکرد این دو روش در تخمین عمق چاله آبشستگی اطراف پایه پل مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصله با نتایج حاصل از روش شبکه عصبی مصنوعی، شبکه با تابع شعاع مبنا و روابط تجربی مقایسه شده است. بررسی ها نشان داده است که نتایج حاصل از روش ترکیب شبکه های عصبی مصنوعی چند لایه از دقت بالاتری نسبت به سایر روش ها برخوردار است. نتایج حاصل از مطالعات، همچنین نشان داده است که دقت روش های داده کاوی به مراتب بیشتر از دقت روابط تجربی است. داده های مورد نیاز برای آموزش شبکه های عصبی شامل عمق جریان(y)، سرعت جریان(u)، عرض(قطر)پایه پل(d)، قطر ذرات بستر(d50)، سرعت بحرانی(uc) و تنها خروجی این بخش شامل عمق آبشستگی پایه پل(dse) در دراز مدت می باشد. تحقیقات گذشته در مورد مقایسه نتایج حاصل از روابط تجربی و مقدار واقعی اندازه-گیری شده نشان می دهد روابط فروهلیچ (1996) و شن (1995) عمق آبشستگی را کمتر از مقدار واقعی برآورد می کنند، ریچاردسون مقادیر قابل قبولی ارائه می دهد و روابط جین – فیشر (1977)، ملویل- ساترلند (1988) و لارسن و تاچ عمق آبشستگی را بیشتر از مقدار واقعی برآورد می کنند.

در این تحقیق مدل عددی که قادر به مدل‏سازی مسئله روگذری امواج آب با هر شرایط اولیه دلخواه باشد، با بهره¬گیری از روش هیدرودینامیک ذرات هموارشده (sph) تهیه شده است. روش هیدرودینامیک ذرات هموارشده، روش لاگرانژی و بدون شبکه¬ی مبتنی بر ذرات بوده که قادر به مدل‏سازی عددی جریان¬ امواج دارای تغییر شکل¬های زیاد با دقت بالا است. برای تخمین و مدل سازی میزان روگذری موج بر روی دیوارهای ساحلی، دایک ها و دیگر سازه های حفاظت ساحلی تاکنون از روش های مختلفی استفاده شده است. در این تحقیق برای رفع نقایص و افزایش دقت این مدل سازی ها، این پدیده با استفاده از روش sphمدل سازی شده است. برای شبیه سازی جریان های با سطح آزاد در معادلات ناویر – استوکس به فرم لاگرانژی، ذرات سیال با استفاده از روش عددی در گام های زمانی متعدد دنبال می شوند. در این تحقیق ابتدا مسئله بالاروی موج منفرد با استفاده از مدل عددی، با یک مدل آزمایشگاهی صحت سنجی شد و تطابق خوبی بین مدل آزمایشگاهی و مدل حاضر حاصل گردید. سپس، مسئله روگذری موج منفرد مدل‏سازی و نتایج آن با داده¬های آزمایشگاهی مقایسه شده است. باید به این نکته اشاره کرد که ذرات تا 0.006 متر کوچک شدند و در برخی مدل ها بیش از 30000 ذره وجود دارد که باعث شده نتایج دقیق تر شوند. نتایج به دست آمده نشان می¬دهد که مدل sph حاضر، مدلی مناسب برای شبیه سازی مسائل پیچیده¬ی مکانیک سیالات با شرایط مرزی سطح آزاد می¬باشد.

در این مطالعه فرآیند انتقال رسوب در مخازن سطحی و به ویژه مخازن رسوب گیر مورد بررسی قرار می گیرد . مخازن رسوب گیر به منظور حذف ذرات رسوب بار معلق از جریان های ورودی به سازه های هیدرولیکی ساخته شده و مورد استفاده قرار می گیرند . شناخت الگوهای مختلف جریان درون مخازن مذکور و نحوه توزیع رسوبات ورودی داخل مخزن هدف اصلی مطالعه پیش رو است . این مطالعه از دو بخش مدلسازی عددی جریان بدون رسوب و جریان همراه با رسوبات بار معلق تشکیل شده است. معادلات حاکم بر فرآیند انتقال رسوب از دو مدل هیدرودینامیک و مورفودینامیک تشکیل شده است . مدل هیدرودینامیک که از دو دسته معادله پیوستگی و بقا مومنتوم تشکیل شده است ؛ جهت محاسبه های مولفه های وابسته به جریان مورد استفاده قرار می گیرد . در مطالعه پیش رو از مدل نرم افزاری انسیس فلوئنت ورژن ?? استفاده شده است . مدل مورفودینامیک نیز شامل معادلات مربوط به فرآیند انتقال رسوب است . پارامترهای هیدرولیکی از قبیل سرعت و پارامترهای مدل آشفتگی بعد از محاسبه توسط مدل نرم افزاری در معادلات مدل مورفودینامیک مورد استفاده قرار می گیرد . از آنجاییکه در این تحقیق از روش حجم محدود استفاده شده است ؛ از اینرو معادلات پس از گسسته سازی شدن و تعیین ضرایب و معلومات ، توسط زبان برنامه نویسی فرترن کدنویسی می شوند. نتایج ثبت شده در فایل های خروجی غلظت رسوب بار معلق و ضخامت لایه رسوبی بار بستر در نقاط شبکه بندی است . نتایج عددی بدست آمده با دو مدل آزمایشگاهی مقایسه شده و صحت نتایج مورد بررسی قرار گرفته است .

در این تحقیق روشهای آنالیز شکست لوله های شبکه های آبرسانی شهری مورد بررسی قرار گرفته است . لازمه انجام آنالیز، داشتن اطلاعات کامل و دقیق از حوادث و اتفاقات شبکه های آبرسانی می باشد. بنابراین در ابتدا سعی شده است ، فرمتی مناسب برای جمع آوری اطلاعات ارائه شود به گونه ای که در برگیرنده تمام پارامترهای لازم برای انجام آنالیز باشد. در ادامه، روند تغییرات تعداد حوادث سالانه در برابر قطر و سن لوله مورد بررسی قرار گرفته است . تعداد حوادث سالانه لوله ها با افزایش قطر لوله، کاهش می یابد و این کاهش برای انواع مختلف لوله(فولادی، آزبست و پی وی سی) مشاهده شده است . همچنین میزان تلفات آب نیز با افزایش قطر لوله کاهش می یابد. در مقابل با افزایش سن لوله ها، تعداد حوادث سالانه افزایش می یابد. با بررسی قابلیت کاربری لوله ها در برابر دو متغیر قطر و طول لوله مشخص می شود که با افزایش قطر لوله، قابلیت کاربری لوله افزایش می یابد ولی در مقابل با افزایش طول لوله، قابلیت کاربری لوله کاهش می یابد.