پدیده خشکسالی در سال های اخیر به عنوان یکی از بلایایی محیطی موثر در زندگی انسان و دیگر جانداران، که فراوانی آن به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک کشور بسیار زیاد می باشد، خود را نمایان ساخته است. کاهش بارندگی و نزولات جوی و به تبع آن وقوع خشکسالی های پی در پی اثرات متفاوتی را بر روی آب های زیرزمینی، رطوبت خاک و جریانات سطحی بر جا می گذارد. مطالعه خشکسالی و پهنه بندی آن، استخراج و تحلیل هیدروگراف آبخوان ها و بررسی منحنی های بارش از نیازهای اساسی برنامه ریزی های مدیریتی منابع آب محسوب می شود. موقعیت حوضه دشت سمنان و قرار گرفتن آن در فلات مرکزی ایران و به تبع مقدار بارندگی اندک آن، اثرات مضاعفی را بر تشدید خشکی و وقوع خشکسالی در این منطقه دارد. نظر به آن که در این حوضه منابع آب سطحی محدود است و بیشتر نیازهای آبی ساکنین از منابع آب زیرزمینی تامین می شود. در این پژوهش ضمن بررسی وضعیت خشکسالی و پهنه بندی نتایج آن در حوزه آبریز در دوره آماری مورد مطالعه، ارتباط آن و سطح آب زیرزمینی با ترسیم نقشه های مربوطه و هیدروگراف واحد آبخوان، مورد تحلیل فضایی و زمانی قرار گرفت. نتایج نشان داد در بیشتر قسمت های آبخوان افت سطح ایستابی مشاهده می شود که در این میان قسمت های جنوب، جنوب شرق، شمال غرب و غرب آبخوان وضعیت بحرانی تر و قسمت های شمالی، شمال شرق به طرف مرکز، شرایط مساعدتری دارند. از لحاظ زمانی، تاثیر خشکسالی در آب های زیرزمینی با دو الی سه ماه تاخیر بروز کرده است.

در ا?ن تحقیق کاربرد نرم افزار ? arcgis در تع??ن اط?عات مورد ن?از برای طراح? جهت تحل?ل ?شبکهجمعآوری و انتقال فاض?ب توسط نرم افزار sewer gems در منطقه مسکن مهر واقع در شهر سمنان مورد بررس? قرارگرفته است.?اط?عات مورد ن?از برای طراح? شامل طول لوله فاض?برو، مساحت سطوح فاض?ب گ?ر و درون?اب? رقوم ارتفاع? زم?ن ?در محل آدمروها از طر?ق نرم افزار ? arcgisتع??ن گرد?ده است. ?سپس اط?عات آماری (مانند جمع?ت و سرانههای آب و ?فاض?ب) منطقه جغراف?ا?? موردنظر ته?ه گردیده که ا?ن اط?عات مبنای طراح? شبکه فاض?ب م?باشد . با استفاده از اط?عات خروج? نرم افزار ?arcgis و ورود آن به نرم افزار sewer gems تحل?ل اطلاعات و طراحی شبکه فاضلاب به ?وس?له برنامه sewer gems انجام گرفته است. با شبیه سازی طرح مشاور در gis و سپس در sewer gems و مقایسه نتایج آنها 13% کاهش قطر مشاهده می گردد همچنین یک بار نیز مسیر جدیدی متفاوت با طرح مشاور طراحی و مدلسازی گشته که این طرح نیز 10 % کاهش را نشان می دهد. نتا?ج ا?ن تحق?ق نشان داده، کاربرد نرم افزار ? arcgis و برنامهsewer gems موجب فراهم ساختن تسه??ت و دقت و سرعت در طراح? شبکه فاض?ب شده است. همچنین سبب کاهش در وقت و هزینه و بهینه شدن امر طراحی گشته است.

به طور کلی پدیده فرسایش و انتقال رسوب از پیچیده ترین مسائل هیدرودینامیکی است که تعیین دقیق معادلات حاکم بر آن به دلیل تاثیرات پارامترهای مختلف، به آسانی میسر نیست. حتی اگر مدلی ریاضی نیز تبیین شود، دسترسی به داده های لازم در اکثر موارد امکان پذیر نخواهد بود. با توجه به توانایی های شبکه های عصبی مصنوعی در شناسایی ارتباط بین متغیرهای ورودی و خروجی یک مساله بدون در نظر گرفتن فیزیک آن مسئله و نیز به دلیل ضعف مدل های فیزیکی و ریاضی در مدل کردن فرآیندهای رسوبی، این شبکه ها می توانند در مدل کردن مساله انتقال رسوب به کار روند. آگاهی از میزان مواد جامد رسوب که توسط جریان حمل یا ترسیب می گردد جزو اطلاعات لازم و اولیه هر پروژه آبی و یکی از عوامل مهم تصمیم گیری در مورد احداث سازه های آبی بر روی رودخانه ها می باشد . در این میان شبکه های عصبی مصنوعی به عنوان عضوی از خانواده هوش مصنوعی در تعیین بار معلق رسوب توانا به نظر می رسند. این روش ها با الهام از مغز انسان و دستیابی به دانش نهفته در داده ها روابط موجود بین داده ها را به دست آورده و آنها را به مواردی که مدل با آن ها مواجه نشده است تعمیم می دهند. در این تحقیق از مدلqnet 2000 که با شبکه پرسپترون چند لایه و الگوریتم پس انتشار خطا طراحی شده است استفاده شد. ابتدا، مدل با استفاده از یک دسته سری های داده آموزش می بیند و با استفاده از اطلاعات حاصل از داده ها، وزن های شبکه تعیین می گردند،سپس مدل به وسیله داده هایی که قبلا با آن آموزش ندیده است موردآزمایش قرار می گیرد. با بدست آوردن میزان خطای مدل با توجه به داده های ورودی داده شده به مدل جهت آموزش، کارایی مدل اثبات می گردد. استان سمنان دارای ایستگاه های هیدرومتری فراوانی است که ایستگاه های بنکوه، حبله رود(سیمین دشت)، نمرود و چشمه علی به دلیل داشتن آمار کاملتر و واقع بودن در مناطق خشک و نیمه خشک انتخاب گردیدند، پس از بررسی شرایط داده ها ،پایه زمانی مشترک انتخاب گردید و در شرایط مورد نیاز بازسازی ها انجام شد. از مدل qnet 2000 به منظور انتخاب تابع انتقال مناسب ،تاثیر لگاریتمی کردن داده ها، تاثیر استفاده از لایه های میانی بیشتر و تاثیر استفاده از دبی روز های قبل استفاده شد و نتایج آن با نتایجی که از مدل رگرسیون خطی چند متغیره بدست آمد مقایسه گردید. ارزیابی عملکرد مدلهای به کار برده شده به کمک فاکتور های ضریب همبستگی و خطا امکان پذیر می باشد. بیشترین ضریب همبستگی و کمترین میزان خطا، بهترین روش را معرفی می نمایند، بنابراین ارزش رجحانی روشها به ترتیب شبکه عصبی مصنوعی و سپس رگرسیون خطی چند متغیره می باشد.با توجه به یکسان بودن داده های ورودی مدلهای شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون خطی چند متغیره می توان کارایی بالاتر شبکه عصبی مصنوعی را نسبت به مدل رگرسیون خطی چند متغیره به خوبی استنتاج نمود. به طور کلی پدیده رسوب یک مساله غیرخطی است و مدل شبکه های عصبی مصنوعی به عنوان ابزاری توانمند، قادرند به نوعی روابط غیر خطی حاکم بر فرآیندهای رسوبی را تعیین نمایند.

در این پایان نامه مشخصات هیدرولیکی مدل عددی تهیه شده از سرریز پلکانی سد رنویک با 2 نوع مدل فیزیکی با ارتفاع پله های 38 و 76 میلیمتر که در ایالت داکوتای شمالی ساخته شده، مقایسه گردیده است. در این رابطه، مدل دوفازی mixture و مدل آشفتگی k-? با زیر شاخه realizable استفاده شد هاست. این مقایسه، نشان دهنده انطباق قابل قبول نتایج مدل فیزیکی و مدل عددی می باشد. بخشی از مشخصات هیدرولیکی که در طراحی سرریزهای پلکانی مد نظر طراحان است، از جمله پروفیل سرعت از لبه پله تا سطح آب، نقطه شروع هوادهی و میزان استهلاک انرژی در انتهای هر پله و انتهای سرریز، در هر دو هندسه در این مطالعه بررسی گردیده اند و نشان داده شده که به ازای افزایش ارتفاع پله ها علاوه بر افزایش نرخ استهلاک انرژی نقطه شروع هوادهی به سمت بالادست میل می کند. سپس به مقایسه نتایج مدل های فیزیکی با مدل عددی تهیه شده، پرداخته شده است و نتایج مربوط به توزیع فشار نیز برای هندسه ها، دبی ها و پله های مختلف مورد مقایسه قرار گرفته است و بحرانی ترین پله و مختصات نقطه بحرانی در این پله ها به دست آمده است. به طوری که حداکثر فشار در 65/0 طول پله اول و حداقل فشار منفی در 9/0 ارتفاع آخرین پله رویت شده است. در ادامه به اثر زبری های مختلف بر سرعت، میزان استهلاک و نقطه شروع هوادهی پرداخته شده و نشان داده شده که حضور زبری باعث افزایش سرعت و انتقال نقطه شروع هوادهی به سمت پایین دست جریان ( هر چند ناچیز) می شود.

چکیده امروزه به دلیل کمبود آب در کشور به خصوص در مناطق بیابانی و نیمه بیابانی، مدیریت بهینه و استفاده از منابع آب زیرزمینی لازم و ضروری است. در این مناطق با توجه به کمبود منابع آب-های سطحی و نیز هدر رفتن آن ها، مهم ترین منبع تأمین آب مورد نیاز بخش کشاورزی، صنعت و شرب منابع آب زیرزمینی می باشد. هدف از این پژوهش ارزیابی دقت روش های درون یابی مکانی جهت پهنه-بندی مکانی پارامتر های کمی شامل سطح و عمق آب زیرزمینی و پارامترهای کیفی شاملec tds ,ph ,cl- ,so4-- ,na+ و بررسی تغییرات این پارامترها در طول دوره آماری مورد مطالعه (از سال آبی 79-78 تا 89-88) می باشد. بدین منظور از اطلاعات مربوط به 31 چاه مشاهده ای و 30 چاه انتخابی در دشت سمنان استفاده شد و روش های زمین آمار مانند کریجینگ ساده ، کریجینگ معمولی، کوکریجینگ ساده، کوکریجینگ معمولی و از روش های معین روش عکس فاصله (idw) با توان های 1 تا 5، مورد بررسی قرار گرفت. پس از نرمال سازی داده ها اقدام به ترسیم واریوگرام گردید. با توجه به میزان rmse کمتر واریوگرام مناسب انتخاب شد. سپس با استفاده از روش اعتبار سنجی حذفی و استفاده از mae کمتر، مناسب ترین روش میان یابی انتخاب شد. نتایج نشان داد که برای پهنه بندی عمق آب زیرزمینی در همه سال های آماری روش کریجینگ و برای پهنه بندی سطح آب زیرزمینی روش کوکریجینگ با استفاده از متغیر کمکی h، در مقایسه با سایر روش های میان یابی مورد بررسی دارای دقت بالا است. و همچنین روش کوکریجینگ برای پارامترهای کیفی در 67 درصد حالات مناسب ترین روش می باشد. مقایسه نقشه های پهنه بندی مکانی عمق آب زیرزمینی در طول دوره آماری مورد بررسی نشان داد که در مرزهای شمال و شمال شرقی دشت سمنان و شمال غربی سرخه و همچنین در بخش خروجی دشت در جنوب دشت شاهد تشدید روند افزایش عمق آب و بحران آب زیرزمینی هستیم و افت سطح آب زیرزمینی در این دشت نیز با روند رو به رشدی ادامه دارد که می توان گفت عمده ترین منطقه ای که تحت تأثیر این افت قرار دارد شهر سمنان می باشد. که البته فعالیت-های کشاورزی شامل زراعات و باغات و بهره برداری بی رویه از منابع آب زیرزمینی دلیل اصلی این امر است. مقایسه نقشه های پهنه بندی مکانی پارامترهای کیفی نشان داد که در طول دوره آماری 11 ساله مورد بررسی میزان این پارامتر ها به صورت هسته-هایی در حال پیشروی به سمت چاه های انتخابی شماره 15 و 23 می-باشد و همچنین در مرزهای دشت از یک روند افزایشی برخوردار است. ولی در قسمت های مرکزی هر دو دشت سمنان و سرخه تغییر محسوسی در طی دوره آماری مشاهده نمی گردد. واژگان کلیدی: آب زیرزمینی، دشت سمنان - سرخه ، کمیت آب، کیفیت آب، واریوگرام، زمین آمار

پدیده خشکسالی در سال های اخیر به عنوان یکی از بلایایی محیطی موثر در زندگی انسان و دیگر جانداران، که فراوانی آن به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک کشور بسیار زیاد می باشد، خود را نمایان ساخته است. کاهش بارندگی و نزولات جوی و به تبع آن وقوع خشکسالی های پی در پی اثرات متفاوتی را بر روی آب های زیرزمینی، رطوبت خاک و جریانات سطحی بر جا می گذارد. مطالعه خشکسالی و پهنه بندی آن، استخراج و تحلیل هیدروگراف آبخوان ها و بررسی منحنی های بارش از نیازهای اساسی برنامه ریزی های مدیریتی منابع آب محسوب می شود. موقعیت حوضه دشت سمنان و قرار گرفتن آن در فلات مرکزی ایران و به تبع مقدار بارندگی اندک آن، اثرات مضاعفی را بر تشدید خشکی و وقوع خشکسالی در این منطقه دارد. نظر به آن که در این حوضه منابع آب سطحی محدود است و بیشتر نیازهای آبی ساکنین از منابع آب زیرزمینی تامین می شود. در این پژوهش ضمن بررسی وضعیت خشکسالی و پهنه بندی نتایج آن در حوزه آبریز در دوره آماری مورد مطالعه، ارتباط آن و سطح آب زیرزمینی با ترسیم نقشه های مربوطه و هیدروگراف واحد آبخوان، مورد تحلیل فضایی و زمانی قرار گرفت. نتایج نشان داد در بیشتر قسمت های آبخوان افت سطح ایستابی مشاهده می شود که در این میان قسمت های جنوب، جنوب شرق، شمال غرب و غرب آبخوان وضعیت بحرانی تر و قسمت های شمالی، شمال شرق به طرف مرکز، شرایط مساعدتری دارند. از لحاظ زمانی، تاثیر خشکسالی در آب های زیرزمینی با دو الی سه ماه تاخیر بروز کرده است.

چکیده ندارد.

گسترش بی رویه جمعیت، توسعه کشاورزی و رشد سریع صنایع، هر روز تقاضای آب را افزایش می دهد. از زمان های گذشته انسان به منظور تامین این نیازها با ساختن سد، به کنترل آب های سطحی پرداخت. محدود بودن آب های قابل کنترل و افزایش مداوم نیازها وجود برنامه ریزی صحیح به منظور مدیریت آب و بهره برداری بهتر این منابع محدود را طلب می کند. روش پویایی سیستم در واقع روش شبیه سازی شیءگرا و بر پایه بازخورد است که می تواند علاوه بر تشریح سیستم های پیچیده بر اساس واقعیت، امکان دخالت کاربر در توسعه مدل و جلب اطمینان وی را در طول فرآیند مدل سازی فراهم نماید. افزایش سرعت در توسعه مدل، قابلیت توسعه گروهی مدل، ارتباط موثر با نتایج و افزایش اعتماد به مدل در اثر مشارکت کاربر از مهمترین قابلیت های این روش شبیه سازی می باشد. در این تحقیق مدلی از سد دامغان واقع در استان سمنان به روش پویایی سیستم در نرم افزار vensimتوسعه داده شده است. این مدل شامل مخزن سد و نیازهای پایین دست می باشد. هدف از این مدل سازی تعیین تاثیر سیاست های مختلف بهره برداری بر رفتار مخزن و میزان تامین نیازهای پایین دست در افق آینده (سال 1410) می باشد. به این منظور چندین سناریو پیشنهادی بر روی مدل اعمال شد و از بین آن ها سه سناریو به دلیل تامین درصد بالای نیازها به عنوان بهترین حالت های بهره برداری معرفی گردید. همچنین در یکی از سناریوها به تخمین ارتفاع بهینه سد پرداخته شد. با توجه به نتایج به دست آمده مشخص گردید که با اجرای سیاست های مناسب نه تنها می توان نیازهای مورد نظر را در حالت موجود در حد قابل قبولی تامین نمود، بلکه می توان توسعه نیازها را نیز در نظر گرفت.

چکیده در چند دهه اخیر به علت رشد سریع جمعیت، افزایش تقاضای آب، بالا رفتن سطح زندگی، نیازهای آبی به منابع آب افزایش یافته است در نتیجه تهیه و توزیع آب شرب یکی از مهمترین برنامههای کلان مدیریتی در هرکشور میباشد. با توجه به اینکه شبکههای آبرسانی شهری به دلیل وسعت بالایی که دارند هزینه هنگفتی را به خود اختصاص می دهند و از آنجا که طراحی حساب شده و بهینه می تواند تاثیر بسزایی در کاهش هزینه های چنین طرح های عظیمی را به دنبال داشته باشد طراحان همواره به دنبال یافتن روشی که ضمن تامین ضوابط و معیارهای فنی طرح کمترین هزینه را در برداشته باشد هستند. تاکنون روش های بسیار زیادی برای طراحی شبکه آبرسانی ارائه شده که با فراهم شدن امکانات رایانه ای پیشرفته راه حل بهینه سازی ساده تر و جواب های بدست آمده به پاسخ بهینه نزدیکتر می شود. یک شبکه آبرسانی بهینه باید بتواند با صرف کمترین هزینه، دبی مورد نیاز را با فشار مناسب در سراسر نقاط شبکه تامین کند. برای رسیدن به این هدف، محققین مطالعات بسیار زیادی انجام دادهاند و در این راستا از قوانین هیدرولیک و ریاضی بهره جسته اند. اولین تلاشها برای طراحی شبکههایی که بتوانند فقط محدودیت های فنی را ارضا کنند، در اوایل دهه 1960 میلادی صورت گرفت. در ابتدا، مساله مورد نظر فقط تحلیل هیدرولیکی شبکه بود سپس مسئله بهینه سازی شبکه نیز مطرح شد، چرا که برای یک شبکه آبرسانی، گزینه های متعددی می توان یافت که بتواند محدودیت هایی نظیر فشار، سرعت و دبی مصرفی را ارضا کند. مسئله بهینه سازی در شبکه آبرسانی تعیین آن طرحی می باشد که ضمن تامین محدودیتها و ضوابط،کمترین هزینه را نیز بدنبال داشته باشد. از آنجا که انتخاب یک روش صحیح که کاربرد خوبی نیز در ارایه جواب داشته باشد می تواند تاثیر قابل ملاحظه ای در زندگی شخصی، صنعتی و اجتماعی داشته باشد، ضرورت وجود تکنیک های موفق و قوی که بتواند انسان را در تصمیم گیری کمک کند کاملا نمود می یابد و روش های بهینه سازی ابزار و تکنیک هایی جهت مینیمم یا ماکزیمم کردن توابع هدف ما می باشند با توجه به اینکه به دنبال کم کردن هزینه شبکه آبرسانی می باشیم بنابراین روش های بهینه سازی ابزار مناسبی می باشند و امروزه روش های بهینه سازی فراکاوشی یا تکاملی کاربرد بیشتری دارند. روش جدید بهینه سازی به نام الگوریتم جستجوی ذرات باردار(css) را در بهینه سازی سازه ها به کار برده شد و در این پایان نامه سعی ما بر این است تا عملیات بهینه سازی یک شبکه آبرسانی را توسط الگوریتم جستجوی ذرات باردار انجام دهیم، به همین جهت ابتدا به مدلسازی حل شبکه به روش هاردی کراس پرداخته شد و سپس به مدلسازی الگوریتم css پرداخته شد و در نهایت با ترکیب این دو مدلسازی به یک روش کلی جهت بهینه سازی شبکه آبرسانی بدست آورده شد که به جهت نشان دادن کارایی و برتری این روش، با مقایسه نتایج بهینه سازی توسط این روش بر روی شبکه های مرجع به نام های شبکه دوحلقه ای، شبکه هانوی و نیویورک پرداخته شد و همچنین به بررسی پارامترهای موجود در این روش پرداخته شد و تاثیر تغییرات بر روی این پارامترها نشان داده شد و از مهمترین نتایج این بررسی ها کارایی این روش نسبت به روش های دیگر و همگرایی زود این روش به سمت جواب بهینه می باشد.

استفاده از شن و ماسه، از دیر باز به همراه پیشرفت انسان در عرصه های مختلف همچون تهیه بتن، موزائیک سازی و شیشه گری کاربرد بیشتری یافته است. اگر برداشت شن و ماسه از رودخانه ها در قالب ضوابط فنی انجام نگیرد، قطعاً موجب آثار منفی بر ریخت شناسی رودخانه مانند شریانی شدن آن، پیامدهای منفی بر سازه های حاشیه ای مانند آبشستگی پای پل، پیامدهای زیست محیطی مانند کاهش کیفیت آب برای مصارف متعدد و پیامدهای منفی در انتقال رسوبات مانند فرسایش و تغییر در الگوی رسوبگذاری، خواهد شد. در این تحقیق به بررسی آثار برداشت مصالح از رودخانه های مجن و شاهرود (واقع در استان سمنان)، بر هیدرولیک جریان و الگوی انتقال رسوب پرداخته شده است. تمامی معادن برداشت مصالح رودخانه ای مورد مطالعه در این تحقیق، واقع در رودخانه شاهرود بوده اند و بنابراین تمرکز این تحقیق بر رودخانه شاهرود بوده است، لیکن با توجه به تعدد معادن شن و ماسه در رودخانه شاهرود، گزینه یابی معادن جدید در رودخانه مجن صورت گرفت. بررسی آثار برداشت مصالح بر هیدرولیک جریان و توزیع رسوب به کمک مدلسازی معادن برداشت مصالح رودخانه شاهرود، توسط نرم افزارhec-ras 4.0 انجام گرفت. بررسی های بعمل آمده از بازدیدهای محلی و مدلسازی جریان و رسوب در رودخانه به نتایج زیر منتهی گردید: در پایین دست اکثر معادن افزایش سرعت و تنش برشی رخ داده است که منجر به فرسایش در این مناطق شده است. همچنین سرعت و تنش برشی در اکثر بازه های برداشت و بالادست آنها، اندکی کاهش یافته اند که منجر به رسوبگذاری در این مناطق شده است. تغییر الگوی رسوب از دیگر آثار برداشت در این رودخانه بوده است. در ضمن پس از برداشت مصالح از رودخانه شاهرود، اندکی افزایش در مقادیر عمق جریان و متوسط عرض مجرای اصلی نسبت به حالت قبل از برداشت رخ داده است. به زبان ساده تر، پس از برداشت، ظرفیت آبگذری رودخانه شاهرود افزایش یافته است و دلیل آن برداشت مصالح از بستر رودخانه، موانع و تپه های رسوبی واقع در طول رودخانه و یکدست شدن جریان (در بازه های شریانی) می باشد. ضمناً برداشت مصالح از رودخانه شاهرود، اثری بر سازه های هیدرولیکی متقاطع این رودخانه نداشته است. در پایان، پس از در نظر گرفتن اصول فنی برداشت، معدنی با برداشت بسیار محدود در پایین دست رود مجن گزینه یابی شد.

وقوع سیلاب های مخرب و سهمگین در سیلاب دشت ها و نواحی همجوار رودخانه ها، به خصوص مناطق شهری، موجبات ایجاد خسارات و تشدید آسیب رسانی به این نواحی را فراهم آورده، به طوری که لزوم پیش بینی رفتار هیدرولیکی رودخانه ها و ارائه طرح های ساماندهی در برقراری توسعه مناسب از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در این مطالعه، به منظور تعیین بازه های ساماندهی برای جلوگیری از پخش سیلاب در محدوده بین پل کمربندی تا پل داخل شهر نکا که حدود 3200 متر می باشد، از مدل هیدرولیکی hec-ras استفاده شده است. به این منظور ابتدا از نقشه های توپوگرافی رودخانه مقاطع عرضی تهیه و به نرم افزار معرفی گردید. تحلیل جریان بر اساس دبی های با دوره بازگشت 2، 10، 25، 50، 100 و 500 ساله انجام گرفته و با توجه به شرایط منطقه بر اساس سیلاب با دوره بازگشت 50 ساله و کنترل آن بر اساس سیلاب 100 ساله نواحی ساماندهی یا ایجاد دیوار سیل بند و خاکریزها مشخص و طراحی شده اند. سپس تعیین ارتفاع دیوار سیل بند، طراحی سازه ای و کنترل پایداری و لغزش آن بر اساس نشریه شماره 518 و کنترل تنش آن توسط نرم افزار اجزای محدود ansys انجام گرفته است. همچنین تأثیر ایجاد دیوار سیل بند بر هیدرولیک جریان و وضعیت رسوب و فرسایش در بازه های آن مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه، روش های بیومهندسی برای ساماندهی ارائه و برآورد هزینه اجرای دیوار سیل بند بتنی و گوره ها بر اساس فهرست بهای زهکشی، آبخیزداری و سد سازی سال 1388 ارائه شده است. معادله مناسب انتقال رسوب در رودخانه تعیین و میزان تغییرات بستر رودخانه بررسی و معادله انگلند-هانسن به عنوان معادله مناسب انتقال رسوب تعیین گردید. همچنین پهنه بندی سیلاب برای دبی با دوره بازگشت 50 ساله در شرایط قبل و بعد از ایجاد سیل بندها انجام گرفت که در نهایت صرفه جویی اقتصادی حاصل از ایجاد سیل بندها برابر 15 میلیارد ریال بدست آمده است. در این پایان نامه، تجارب جهانی درخصوص بکارگیری روش های بیومهندسی برای حفاظت شیب و کنترل فرسایش دیواره ها مطرح و پیشنهادهایی در این ارتباط ارائه گردیده است. روش های نوین حفاظت ساحل رودخانه از جمله ژئوتکستایل نیز در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است.

رفتار رسوبات چسبنده به علت ماهیت الکتروشیمیایی آن ها کاملاً متفاوت از رسوبات غیرچسبنده است. این نوع از رسوبات شامل کانی های رسی می باشند. این کانی ها دارای سطح مخصوص بزرگی با بار منفی می باشند. این ویژگی رسوبات باعث ایجاد پیوند هیدروژنی میان آن ها با آب خواهد شد که پس از برقرار شدن این پیوند، رسوبات چسبنده مستعد ترکیب با موادی دیگر از جمله سیلت، سدیم و ... خواهند بود. به علت ماهیت رفتاری متفاوت رسوبات چسبنده با رسوبات دانه درشت، فرسایش آن ها نیز با یکدیگر متفاوت می باشد. در تعیین نرخ فرسایش رسوبات غیرچسبنده از پارامترهای فیزیکی آن ها از جمله قطر متوسط و چگالی به همراه تنش برشی جریان روی بستر استفاده می گردد، در حالی که به علت پیچیدگی رفتار رسوبات چسبنده نرخ فرسایش این گروه از رسوبات به صورت رابطه ای میان نرخ فرسایش و تنش برشی بستر به همراه ضرایب ثابت مربوط به هر نوع رسوب تعریف می گردد. در این تحقیق از اطلاعات آزمایشگاهی رسوبات چسبنده مصب رودخانه لویر به دریای آتلانتیک در کشور فرانسه استفاده شده است و پس از تعیین رابطه مناسب میان نرخ فرسایش و تنش برشی بستر برای این رسوبات با استفاده از مدل عددی، بسط داده ها صورت گرفته است. در ادامه با تعیین مناسب ترین معماری شبکه عصبی، مدلی جامع برای تعیین میزان فرسایش این رسوبات با در نظر گرفتن مشخصه های جریان و رسوب ارائه گردید. پارامترهای استفاده شده در مدل شامل مولفه های جریان از جمله سرعت، شیب بستر، چگالی، لزجت، عمق و مشخصه های رسوبات از جمله تنش برشی تسلیم، چسبندگی و چگالی خشک ذرات می باشند. به علت عملکرد بهتر شبکه عصبی این داده ها پس از بی بعدسازی به روش باکینگهام در شبکه مورد استفاده قرار گرفتند. در نهایت پس از انجام تحلیل حساسیت میان پارامترهای بی بعد مورد استفاده، پارامتر بدون بعد v/?(?_y/?_w ) به عنوان موثرترین پارامتر در افزایش نرخ فرسایش و پارامتر بدون بعد ?_s/?_w به عنوان موثرترین پارامتر در کاهش فرسایش معرفی گردیدند. در گام آخر، برای استفاده جامع تر از نمودار نرخ فرسایش در مقابل تنش برشی بستر، با کمک شبکه عصبی به بسط داده ها برای انواع رسوبات با ویژگی های مختلف دیگر پرداخته شده است.

یکی از عوامل موثر بر این پدیده، قطر ذرات رسوب بستر می باشد. در شرایط یکسان رسوبی و هیدرولیکی مقدار آبشستگی ناشی از جت ریزشی با افزایش قطر متوسط ذرات، کاهش می یابد، که این امر را می توان به افزایش مقاومت ذرات در برابر جریان، بعلت افزایش وزن ذرات مربوط دانست. در تحقیق حاضر به مدلسازی آبشستگی ناشی از جت ریزشی توسط مدل عددی ssiim2 پرداخته شده است. مدل عددیssiim2 یک مدل سه بعدی هیدرودینامیکی و انتقال رسوب بر مبنای روش حجم محدود می باشد. با توجه به آزمون هایr2 و mae مقدار زبری برابر با d50، مدل انتقال رسوب انگولند و مدل آشفتگی k-? بهترین همخوانی را با نتایج مدل آزمایشگاهی نشان داد. در این تحقیق، به بررسی تأثیر عدد فرود جریان (fr)، عدد فرود مصالح (frd) و ارتفاع ریزش (hc) بر آبشستگی ناشی از جت ریزشی پرداخته شده است. نتایج مدلسازی نشان می دهد که با افزایش 52% عدد فرود جریان ، 87% عدد فرود مصالح و 40% ارتفاع ریزش، حداکثر عمق آبشستگی به ترتیب 44%، 83%، 21% افزایش می یابد. در پایان، با توجه به نتایج بدست آمده از مدل عددی، رابطه ای برای تخمین حداکثر عمق آبشستگی ناشی از جت ریزشی حاصل گردید که مقدار ضریب همبستگی آن برابر با 98/0 می باشد. در پایان نیز رابطه ارائه شده با روابط سایر محققین مقایسه شد.

با توجه به اهمیت بسزای آب زیرزمینی در توسعه پایدار فعالیت های اقتصادی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، مطالعه دقیق و برآورد صحیح تراز آب زیرزمینی همواره مورد توجه محققین بوده است. به دلیل پیچیدگیهای موجود در طبیعت سیستمهای آب زیرزمینی و همچنین محدودیتهای موجود در حفر گمانه ها، مدلسازی زمانی و مکانی تراز آب زیرزمینی به آسانی میسر نمی باشد. اما شبکه های عصبی مصنوعی دارای توانایی بالایی در مدلسازی سیستمهای پیچیده و غیرخطی هستند و روشهای زمین آماری نیز در مدلسازی آب زیرزمینی دارای دقت مناسبی میباشند. هدف از انجام این تحقیق، تلفیق روشهای شبکه های عصبی مصنوعی و زمین آماری به عنوان روشی نو برای پیش بینی زمانی و مکانی تراز آب زیرزمینی در دشت سمنان می باشد. در مرحله اول، مدلسازی زمانی سطح ایستابی با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی انجام گرفت که شبکه عصبی پس انتشار با الگوریتم آموزش لونبرگ – مارکوارت توانست پیش بینی ماهانه تراز آب زیرزمینی در بازه زمانی 45 ماهه را در مرحله تست با دقت بالا ارائه دهد (919/0= r2 و 0014/0 = rmse )در مرحله دوم، از داده های خروجی شبکه عصبی مصنوعی، به عنوان داده های ورودی مدل زمین آمار استفاده گردید که مدل کریجینگ خطی به عنوان بهترین مدل برای توسعه مکانی تراز آب زیرزمینی انتخاب گردید (801/0=r2 و 769/3= rmse)بنابراین می توان گفت تلفیق مدل شبکه عصبی پس انتشار و مدل کریجینگ خطی، یک روش مناسب برای پیش بینی زمانی و مکانی تراز آب زیرزمینی در دشت سمنان می باشد.

ساخت یک مدل عددی سه‎بعدی دقیق از تراوش در بدنه سدهای خاکی، علاوه بر مشخص‎کردن کلیه پارامترهای نشت از جمله بار کل، فشار، سرعت و گرادیان آب در جای‎جای بدنه، از جنبه‎های متعدد دیگر نیز ضروری است. به بیان دیگر، با داشتن چنین مدلی می‎توان خصوصیات فیزیکی اجزای سد مانند هسته و زهکش‎ها را در راستای تراوش کمتر طراحی نمود. همچنین می‎توان تاثیر راهکارهای اجرایی کنترل نشت را بر کاهش آن ارزیابی نمود و حتی موقعیت سطح پیزومتریک آب را به‎طور دقیق مشخص نمود. در این تحقیق، بدنه سد خاکی ناهمگن دامغان به همراه کلیه لایه‎ها، ساختگاه و پی سنگی آن، به‎طور یکپارچه توسط نرم‎افزار seep/3d مدل‎سازی و تحلیل شده است. تحلیل جریان در بدنه سد خاکی دامغان برای 12 مقطع زمانی، در حالت غیرخطی پایدار صورت گرفته ‎است. میانگین سالانه دبی کل تراوش از مدل عددی سد دامغان، 157 لیتر بر ثانیه محاسبه شده است که با مقایسه این نتایج و اطلاعات حاصل از رفتارنگاری سد در پیزومترهای مختلف نصب شده در بدنه و پی سد، تطابق خوبی مشاهده می‎شود. در مرحله بعد، به روش‎های مختلف کاهش و کنترل نشت در سد های خاکی، قبل و بعد از بهره‎برداری پرداخته ‎شده است و اجرای پرده آب‎بند و پوشش غیر قابل ‎نفوذ بالادست سد، به عنوان دو راهکار کلی کاهش تراوش، مورد توجه قرارگرفته است. مدل عددی سد دامغان با اعمال پرده‎ی آب‎بند در موقعیت‎ها و اعماق مختلف تحلیل شده است و نتایج این مرحله نشان داده‎اند که مناسب‎ترین موقعیت احداث پرده آب‎بند در زیر هسته تحتانی سد و در ابتدای شروع آن از پایین‎دست است. همچنین مناسب‎ترین عمق پرده آب‎بند عمقی است که تا بستر نفوذناپذیر ادامه یابد. در این حالت، نشت کل آب تا 34% کاهش خواهد یافت. همچنین اجرای لایه‎ای نفوذناپذیر در بالادست بدنه سد و کف و حواشی مخزن، نشت را تا 5/13% کاهش می‎دهد.

رودخانه ها همانطور که برای بشر فوایدزیادی دارند ممکن است در مواقع طغیان و وقوع سیلابهای مخرب و سهمگین در سیلاب دشت ها و نواحی همجوار رودخانه موجبات ویرانی و بدبختی فراوانی را نیز به دنبال داشته باشند

حوضه آبخیز سیاه مرزکوه مهم ترین زیرحوضه آبخیز محمدآباد واقع در استان گلستان می باشد که تأثیر زیادی در سیلاب ها و شکل دهی مورفولوژی شاخه اصلی رودخانه محمدآباد دارد. اقدامات سازه ای گوناگونی در بالادست حوضه آبخیز مذکور انجام شده است که از آن جمله می توان به احداث دو سد تأخیری (رسوب گیر) اشاره کرد. بعد از ساخت این سازه ها مشاهده شد که طی مدت شش ماه از بهره برداری، حجم زیادی از جریانات واریزه ای وارد مخازن آنها شده، به طوری که آبگیرهای تحتانی آنها به وسیله این واریزه ها مسدود شده است. هم چنین، حوضچه آرامش این سازه ها به وسیله این جریانات واریزه ای پرشده است. تغییرات و جابجایی هایی که در اثر احداث سازه های متقاطع در مسیر جریان رخ می دهد، نتیجه منطقی عکس العمل رودخانه در جهت برقراری تعادل بین فرایند فرسایش و رسوب گذاری است. از این رو، قبل از انجام هر گونه اقدام مهندسی رودخانه، بررسی و پیش بینی عکس العمل رودخانه ضروری می باشد. در تحقیق حاضر پیش بینی رفتار رودخانه و تغییرات مورفولوژیک 20 کیلومتر از رودخانه ی سیاه مرزکوه بعد از طراحی 11 سد تأخیری در مسیر جریان با استفاده از داده های هندسی 536 مقطع عرضی در سیستم تحلیلی رودخانه hec-ras انجام گردیده است. ژئومتری بستر پیش از این در نرم افزار gis ساخته شده و مقاطع عرضی نیز در آن در نظر گرفته شده است. برای این منظور در بازدید و مطالعات میدانی حوضه و بازه ی مورد نظر، به بررسی محل هایی که در آنها امکان تغییرات مورفولوژیک هست پرداخته شده است. در این مدل، به بررسی فرسایش و رسوب شامل تغییرات بوجود آمده در عمق (متر)، شیب (درصد) و جرم (تن) بستر با در نظر گرفتن دبی پایه و سیلاب با دوره بازگشت های مختلف و تغییرات در پارامترهای هیدرولیکی جریان شامل تراز سطح آب (متر)، عرض سطح آب (متر)، سرعت جریان (متر بر ثانیه) و تنش برشی بستر (نیوتن بر مترمربع) با در نظر گرفتن سیلاب با دوره بازگشت 25 ساله و به طور کلی مورفولوژی رودخانه در سه حالت شرایط طبیعی رودخانه بدون وجود سد، طرح پیشنهادی سدهای تأخیری (رسوب گیر) توسط شرکت مشاور در مسیر جریان و طرح رایج سدهای تأخیری در مسیر جریان پرداخته شده است. پس از به دست آمدن نتایج حاصل در بالادست و پایین دست محل احداث سدها به بررسی و مقایسه آنها در حالت های قبل و بعد از طراحی سدها پرداخته شده و نتایج حاصل از آن مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به این بررسی و مطالعات کتابخانه ای، تغییرات مورفولوژیک و الگوی کانال مشخص شده و ثابت شد طرح رایج سدهای تأخیری تأثیر کمتری نسبت به طرح شرکت مشاور بر روی تغییرات مورفولوژیک رودخانه سیاه مرزکوه دارد. در ضمن، راهکارهایی نیز برای جلوگیری و به حداقل رساندن این تغییرات ارائه شده است.

سواحل دریاها بدون دخالت¬های انسانی، پایداری طبیعی خود را حفظ نموده و علیرغم تغییرات کوتاه مدت، نهایتاً با یک محیط زیست سالم ساحلی مواجه هستیم. منطقه امیرآباد مازندران طی سال¬های اخیر با تحولات توسعه¬ای از جمله احداث بندر امیرآباد همراه بوده و لذا تغییرات خط ساحل این منطقه در سال¬های اخیر، هم ناشی از نوسانات دریا و هم حاصل احداث سازه در منطقه می¬باشد. سواحل منطقه امیرآباد به دلیل احداث تأسیسات بندری از وضعیت تعادل و پایداری خارج شده و در سواحل بالادست¬(ضلع غربی)و پایین¬دست¬(ضلع شرقی) به ترتیب رسوبگذاری و فرسایش دیده می¬شود. منطقه ویژه اقتصادی امیرآباد در سه فاز طراحی شده، که در مجموع با داشتن 34 پست اسکله در آینده نزدیک به بزرگترین و مهمترین بندر حاشیه دریای مازندران تبدیل می¬گردد. با توجه به اینکه بندر امیرآباد در حال توسعه بوده، شناختی کاربردی و مناسب از مشخصات این منطقه امری ضروری است. به دلیل هزینه بالای برداشت¬های دریایی به صورت گسترده، امروزه با بالارفتن سرعت پردازش رایانه¬ها و نیز رشد روش¬های عددی برای حل معادلات حاکم بر فیزیک مسأله، معمولاً جهت پیش¬بینی خصوصیات پدیده¬های هیدرودینامیکی از شبیه¬سازی عددی استفاده می¬گردد. در این تحقیق، با توجه به اطلاعات باد و موج دوره زمانی 11 ساله مربوط به سال¬های 1992 تا 2003، به بررسی امواج و جریان¬های ناشی از آنها در محدوده بندر امیرآباد با استفاده از مدول¬های sw و hd نرم¬افزار mike 21 پرداخته شده و بر اساس جریان¬های کرانه¬ای، نرخ انتقال رسوب کرانه ناشی از موج در این منطقه تعیین گردیده است. بر اساس نتایج مدل جریان، الگوی غالب جریان از سمت غرب به شرق و بر عکس می¬باشد. به تبعیت الگوی جریان، انتقال رسوب در منطقه نیز از سمت غرب به شرق و بر عکس می¬باشد. نرخ انتقال رسوب در مدل دو بعدی حدود 1000 متر¬مکعب از سمت غرب به شرق و حدود 500 مترمکعب از سمت شرق به غرب در یک سال می¬باشد. بر اساس شواهد تصاویر ماهواره¬ای و بررسی تحقیقات گذشته، پتانسیل نرخ انتقال در سمت غرب تأمین می¬گردد و لذا پتانسیل سمت شرق برآورد نمی¬گردد. با توجه به میزان نشست رسوب، توقع می‏رود تا ده سال آینده ظرفیت حجم رسوب در پشت بازوی غربی پر نگردد و از این حیث نگرانی کوتاه¬مدت وجود ندارد. جهت مرتفع نمودن این مشکل در بلند مدت می¬توان از لایروبی و یا ساخت رانه رسوب¬گیر استفاده کرد. در این پروژه، با احداث یک رانه رسوب¬گیر در امتداد بازوی غربی، به رفع مشکل پرداخته شده، که با توجه به نرخ نشست سالیانه حدود 1500 متر¬مکعب در سال حدود 200 سال مشکل انتقال در سمت غرب بندر امیرآباد مرتفع می¬گردد.

با توجه به محدودیت منابع آب موجود به¬منظور پاسخگویی به نیاز جوامع بشری، روش¬های استحصال منابع آب نظیر جمع¬آوری آب باران از اهمیت ویژه¬ای برخوردارند. بعلاوه، کمبود منابع آب، وجود اقلیم گرم و خشک در ایران و دستیابی به توسعه پایدار، اهمیت استفاده بهینه¬ از منابع آب موجود را دوچندان می¬نماید. این در حالی است ¬که در کشور، سعی بر آن است تا رواناب با سرعت بیشتری به خارج از شهرها منتقل گردد تا موجب آبگرفتگی و خطرات ناشی از آن نگردد. با توجه به شرایط اقلیمی شهر سمنان، کمبود منابع آب در دسترس، سیاست انتقال هرچه سریع¬تر رواناب حاصل از بارش به خارج از شهر و وقوع آبگرفتگی در معابر به هنگام بارندگی که موجب آلودگی سطح معابر و نارضایتی عمومی می¬گردد، ارزیابی فنی و ارائه راهکار¬های مدیریتی به¬منظور مدیریت رواناب شهری جهت استحصال آب باران و رفع مشکلات آبگرفتگی در سطح معابر از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. به¬منظور بررسی شرایط موجود و برآورد رواناب حاصل از بارش، بهترین راه¬کار، شبیه¬سازی منطقه است که نیازمند داده¬های دقیق و نقشه های با دقت نسبتاً زیاد می¬باشد. در این تحقیق، پس از جمع¬آوری داده¬ها و نقشه¬های مورد نیاز، اقدام به شبیه¬سازی حوضه شهری سمنان با مدل swmm گردید و با تغییر مقاطع و طرح مخازن ذخیره، 5 سناریوی مختلف در نظر گرفته شد و شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در این سناریوها، سناریوی پنجم با طرح مخازن ذخیره و استفاده از استخرهای موجود، موجب کاهش قابل توجه اوج جریان سطحی، رفع مشکلات آبگرفتگی معابر شهری و ذخیره¬ حدود 24000 مترمکعب آب رواناب حاصل از بارش طرح در محدوده شهری شد که به عنوان راهکاری برای مدیریت رواناب سطحی شهر سمنان پیشنهاد می¬شود.

آب یکی از منابع مهم در توسعه کشورها میباشد. در طول قرن بیستم، جمعیت جهان سه برابر و میزان استفاده از آب شش برابر شده است. میزان آب قابل دسترس جهان تنها برای جمعیت کنونی با حداقل دسترسی به آب سالم کافی است. توزیع نامناسب از لحاظ مکانی و زمانی و افزایش جمعیت و سرانه مصرف آب، این مسئله را تشدید نموده است. از آنجا که کشور ایران در اقلیم خشک و نیمه خشک قرار دارد، همواره با مشکل کم آبی مواجه است. خوشبختانه مهار آب های سطحی و کنترل و ذخیره سازی آن ها از راه احداث سد ها توسط وزارت نیرو در سال های اخیر رشد چشمگیری داشته ولیکن در بعضی موارد، احداث سد برای مهار آب های سطحی و سیلاب ها به لحاظ اقتصادی، فنی و دیگر موارد امکان پذیر نیست. اجرای طرح های تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی به منظور مهار آب های سطحی و ذخیره آن ها در زیر زمین، دارای مزایای بسیاری از جمله کاهش تبخیر در فصل های گرم، پالایش و تصفیه آب های سطحی توسط آبخوان، سازگاری زیست محیطی بیشتر و جلوگیری از تخریب و فرسایش خاک می باشد که همواره مورد توجه متخصصین بوده است. هدف از تحقیق حاضر، مکان یابی عرصه های مناسب تغذیه مصنوعی آبخوان های دشت سمنان با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی (ahp) در محیطgis است. در ابتدا، عوامل موثر در مکان یابی تغذیه مصنوعی آبخوان ها مشخص شدند. عوامل کاربری اراضی، توپوگرافی، زمین شناسی، اقتصاد طرح، هیدروژئوشیمی، هیدروژئولوژی، منبع تغذیه، گسل و هیدروکلیماتولوژی عوامل موثر در مکان یابی عرصه های مناسب تغذیه مصنوعی آبخوان ها تعیین شدند. لایه های اطلاعاتی در محیط arcgis وارد شدند و سپس وزن دهی به معیارها با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی و منطق فازی صورت گرفت. با اضافه کردن وزن های به دست آمده به لایه های اطلاعاتی در محیط gis، تحلیل مکان یابی انجام پذیرفت. از تلفیق لایه های اطلاعاتی و وزن های به دست آمده، نقشه مکان یابی حاصل شد. بر اساس نتایج به دست آمده، در روش تحلیل سلسله مراتبی، 25 ناحیه و در روش تحلیل سلسله مراتبی فازی، 37 ناحیه جهت تغذیه مصنوعی آبخوان ها کاملاً مناسب تشخیص داده شدند. مناطق معین شده در روش تحلیل سلسله مراتبی فازی شامل مناطق معین شده در روش تحلیل سلسله مراتبی نیز بودند و این به دلیل نزدیک بودن وزن های حاصل شده از طریق محاسبات مربوط به هر دو روش بود. همچنین، در روش تحلیل سلسله مراتبی فازی، مناطق وسیع تری مکان یابی شدند که دلیل این امر دامنه و انعطاف بیشتر این روش نسبت به روش تحلیل سلسله مراتبی است. سپس، برای هردو روش ahp و fuzzy ahp با استفاده از روش تاپسیس، بهترین مکان از بین مکان های دارای ارزش چهار انتخاب شد که برای ahp ناحیه هفت و برای fuzzy ahp ناحیه هشتم به عنوان بهترین مکان های تغذیه آبخوان ها انتخاب شدند.

انتقال رسوب یک پدیده پیچیده است. اغلب فرمول ها، نتایج متفاوتی را نسبت به داده های اندازه گیری شده ارائه می کنند. لذا به منظور انتخاب معادله مناسب لازم است نتایج حاصل از مدل های عددی با نتایج آزمایشگاهی و اندازه گیری شده مقایسه گردند. برای بررسی انتقال رسوب و انتخاب تابع مناسب حمل رسوب در رودخانه تجن که از ارتفاعات جنوب شهرستان ساری سرچشمه می گیرد، از مدل gstars4 استفاده شده است. این نرم افزار یک مدل یک بعدی می باشد که به کمک مفهوم لوله های جریان، شبه دو بعدی عمل می کند. برای مطالعه، محدوده 17/3 کیلومتری بین دو ایستگاه هیدرومتری سلیمان تنگه و ریگ چشمه انتخاب گردید که در پایین دست سد شهید رجایی واقع شده است. دو شاخه فرعی ورند و واستان نیز از نقاط میانی وارد محدوده مطالعاتی می شوند. نتایج 16 سال (1375 تا 1391) مدل سازی هیدرولیک جریان و رسوب نشان داد که توابع دوبویز (1879) با میانگین مطلق خطای 70/82 و میانگین نسبت ناجوری 0/95 و مییر-پیتر و مولر (1948) با جذر میانگین مربعات خطای 94/94 بهترین پیش بینی رسوب خروجی از محدوده مطالعاتی را ارائه می کنند. ولی پیش بینی درستی از رقوم بستر رودخانه نمی توانند ارائه دهند. تابع انگلوند و هانسن (1972) بهترین پیش بینی رقوم بستر را انجام می دهد. با بررسی فصلی روابط دیده شد که توابع مختلف در فصول مختلف نتایج متفاوتی را ارائه می کنند. در فصل پاییز تابع یانگ (1979، 1984)، در فصول زمستان و بهار تابع دوبویز (1879) و در فصل تابستان تابع لارسن (1958) بهترین روش ها شناخته شده اند. این نرم افزار قادر است برای شبیه سازی شبه دوبعدی حداکثر از پنج لوله جریان استفاده کند. ولی نمی توان یک تعداد مشخص از لوله های جریان را برای تمام روابط انتقال رسوب مناسب دانست. برای چهار تابع منتخب، توابع لارسن (1958) و انگلوند و هانسن (1972) با سه لوله جریان، تابع یانگ (1973، 1984) با چهار لوله جریان و تابع دوبویز (1879) با یک لوله جریان مناسب ترین بوده است.

آبشستگی اطراف سازههای هیدرولیکی مانند آبشکن ها، از چالش های اساسی است که می تواند منجر به ناپایداری و تخریب این سازه ها گردد و بنابراین محافظت در برابر آبشستگی ضروری است. در این تحقیق از طوق به عنوان محافظ استفاده شده است و تاثیر تغییر در ابعاد طوق، تراز قرارگیری طوق نسبت به بستر، تاثیر شدت جریان و درصد تنگ شدگی مقطع با استفاده از نرم افزار سه بعدی flow-3d بررسی شده اند. مدل عددی سه بعدی flow-3d برای شبیه سازی جریان آشفته و انتقال رسوب حول سه آبشکن با و بدون محافظت استفاده شده است. از بین سه مدل k-?، rng و les ، مدل k-? برای بستر صلب و مدل les برای بستر فرسایش پذیر مدل های بهتری دیده شدند. شبیه سازی ها بدین صورت انجام شد که در ابتدا یک طوق نا متقارن با بعد بزرگتر در بالادست انتخاب شد که حدودا 56% آبشستگی را کاهش داد. در مرحله بعد قسمتی از طوق که در پایین دست آبشکن ها بود حذف شد و تغییر محسوسی در عملکرد طوق ها مشاهده نشد و بنابراین طوق بهینه تر شد. در مرحله آخر عرض طوق در بالادست کاهش پیدا کرد و کاهش آبشستگی به حدود 34% رسید و از این نظر انتخاب مناسبی نبود. طوق با ابعاد سه گانه بالا، در ترازهای بالا، رو و زیر بستر ارزیابی شد و تراز زیر بستر گزینه بهتری بود. طوق بهینه در تراز زیر بستر در شدت جریان کمتر نیز بررسی شد که عملکرد طوق از 56% در دبی 46 لیتر بر ثانیه به حدود 48% در دبی 35 لیتر برثانیه رسید. با کاهش درصد تنگ شدگی مقطع از 25% به 20% و 15%، عملکرد طوق به ترتیب از حدود 56% به 51% و 47% رسید. بررسی عملکرد طوق در بستر صلب نیز نشان از کنترل جریان رو به پایین و کاهش ویسکوزیته دینامیکی توسط طوق داشت.