انجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-73591220110220Investigation of resonance and generated transverse waves with maximum amplitude from obstructions by use of four different sizesبررسی حالت تشدید و تشکیل امواج با حداکثر دامنه در برخورد جریان به موانع با استفاده از چهار قطر مختلف11269669FAاحمد جعفریاستادیار گروه مهندسی آب دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامینمهدی قمشیاستاد گروه سازه های آبی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهوازJournal Article20180925There are many conditions in open channel flows where the steady flow of water passes through a cluster of vertical cylinders. These vertical cylinders may represent piers of bridge, jetty or vegetation on the floodplain of rivers. Research on vortex shedding has been mainly focused on the acoustic resonant noise generated from heat exchangers when a gas flows through bank of tubes. In contrast, research on the vortex shedding and related phenomena for water as the transfer medium is very limited. Consider a free stream of velocity U that flows past a cylinder of diameter D, Periodic vortex shedding occurs downstream from the cylinder when the Reynolds Number, defined in terms of the cylinder diameter is greater than approximately 40. When each vortex is shed, the cylinder and the fluid experience equal and opposite forces. These forces have components perpendicular to the direction of the mean flow and are the exciting forces capable to create transverse surface waves.
In this study attention is focused on the transverse waves generated in an open channel, where the flow passes through a cluster of rigid vertical cylinders. The experiments were conducted in a laboratory flume with 6m in length and 0.72m in width and 0.6m in height. The rigid rods were screwed into the bed of the flume at different distances and spacing (i.e. different T and P) and for pattern distributions (i.e. staggered and in-line). In this study, the height of the outlet control weir was changed from the highest to the lowest levels, with ten modes of oscillation occurring across the laboratory flume for each sequence and the discharge of flow was varied. A comprehensive set of experiments (3304 in total) were conducted in flume. In some of the experiments (398 Exp.) the flow was submerged on the obstructions and for some of these experiments the waves still were formed. The waves were produced from the periodic forces created by the vortex shedding from the cylinders. In specific conditions these forces may create transverse waves with maximum amplitude in the channel. The maximum relative amplitudes in each mode of the waves (in each type of the experiments) are selected and used for the further analysis. The results provided an explanation for different wave formations that might occur due to vortex shedding for free and submerged flow on the obstructions. Finally new formulations were obtained from dimensional analysis, to estimate the amplitude of the transverse wave generated by vortex shedding in open channels.در بسیاری از مواقع مجموعه ای از موانع مانند پایه های پل در مسیر رودخانه، پایه های اسکله در دریا، وجود گیاهان و درختان در بستر رودخانه و پایه های هر سازه هیدرولیکی دیگر که در یک مجرای روباز قرار دارد، در مسیر حرکت آب قرار می گیرد. با عبور آب از بین این موانع استوانه ای، در پائین دست موانع ورتکس ایجاد شده و از همپوشانی ورتکس ایجاد شده از هر کدام از موانع، امواج سطحی که راستای انتشارشان عمود بر جهت جریان آب است، تشکیل می شود. این امواج با حداکثر دامنه، زمانی شکل می گیرند که بسامد نیروی ناشی از ورتکس موانع با یکی از بسامدهای طبیعی نوسان آب برابر شود و تشدید صورت پذیرد. مساله موج عمود بر جریان جز پدیده های بسیار جالب هیدرولیکی است و درباره آن کار تحقیقاتی جامع، کامل و مهمی در دنیا صورت نگرفته و در این رابطه تحقیقات مختلف و جامعی در مجاری بسته و در سیالاتی به غیر از آب صورت گرفته است. در سالهای اخیر تحقیقاتی در کانالهای روباز توسط زیما و همکاران، قمشی و همکاران و عزیزی انجام شده است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی حالت تشدید و تشکیل امواج با حداکثر دامنه در برخورد جریان به موانع با استفاده از چهار قطر مختلف بوده است. در این تحقیق در مجموع 3304 آزمایش صورت پذیرفت که در 398 آزمایش، جریان بر روی موانع استوانه ای مستغرق بود. در این آزمایشات پارامترهای فواصل طولی و عرضی موانع، تراکم، قطر، دبی، آرایش موانع، عمق و سرعت جریان متغیر بود. در مجموع 166 نوع آزمایش وجود دارد که در آنها پارامترهای فواصل طولی و عرضی موانع، تراکم، قطر، دبی و آرایش موانع یکسان می باشد. در هر نوع آزمایش، با تغییر عمق و سرعت جریان به وسیله دریچه انتهایی فلوم، امواج مختلفی در عرض فلوم تشکیل شد، که حداکثر دامنه موج عرضی مشاهده شده در آزمایشات 40 درصد بوده است. برای انجام این تحقیق از موانع استوانه ای با چهار قطر مختلف به اندازه 5، 12، 25 و 42 میلیمتر استفاده شد و همین امر از عوامل بسیار مهم و تاثیر گذار بر روی شکل گیری ده نوع موج عرضی در فلوم بوده است. با گستردگی متغیرها، در برخی از حالات تشکیل امواج عرضی با حداکثر دامنه در حالت استغراق موانع نیز صورت پذیرفت. پس از انجام آنالیز ابعادی و با استفاده از نرم افزاز SPSS و انجام تجزیه و تحلیلهای آماری رابطه ای جهت محاسبه دامنه نسبی ماکزیمم امواج عمود بر جریان ناشی از ورتکس مجموعه ای از موانع استوانه ای در کانالهای روباز بدست آمده است. مدل ارائه شده در تحقیق برای پیش بینی دامنه نسبی ماکزیمم امواج با استفاده از پارامترهای بدون بعد اندازه گیری شده در تحقیق حاضر که در ساخت مدل دخالت نداشته اند، مورد بررسی قرار گرفت که مدل ارائه شده پیش بینی نسبتا خوبی را دارا بود.https://www.waterjournal.ir/article_69669_97dcdb820775db2430a8eae669503cb0.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-73591220110220Study of the conditions of incipient motion of non cohesive sediment in open channel flow with rectangular section
and milled slopبررسی شرایط آستانه حرکت رسوبات غیر چسبنده در کانالهای روباز دارای شیب ملایم و مقطع مستطیلی132269670FAخزیمه نژاد حسینعضو هیات علمی دانشگاه بیرجند و دانشجوی دوره دکتری دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهوازمحمود شفاعی بجستاناستاد دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهوازJournal Article20180925Deposition of sediment inside the conduit structures reduces the flow cross section area and increase the flow roughness which causes reduction of flow discharge passing through the conduit. Among the methods in which can be achieved such goals is to design the structure in such a way that the flow velocity to be greater than incipient motion velocity. A lot of work has been recently done to determine the conditions of incipient motion velocity in bed with usual and deep slope .All of these studies have been done on natural sediment with 2.65 densities. This research studies conditions of incipient motion velocity in open channel flow with rectangular section by using physical modeling and dimensional analysis. In this study 12 non-sticky sediment specimens with different dimensions and density in .5%, 1% and 1.5% slope have been tested. One graph was drown that can be used for determining of incipient motion in open channel and rectangular section; the findings of this study were also compared with other experimental relation.ترسیب رسوب در سازه های انتقال آب باعث کاهش سطح مقطع جریان همچنین افزایش زبری میشود که درنتیجه کاهش آبدهی سازه را بدنبال خواهد داشت. از جمله روشهای جلوگیری از ترسیب رسوب و یا خروج آنها منظور نمودن سرعت جریان بیش از سرعت آستانه حرکت می باشد. در حال حاضر کارهای زیادی در خصوص تعیین شرایط شروع حرکت ذرات رسوب در بستر با شیب های معمولی و تند انجام شده است که اکثر این مطالعات بر روی رسوب طبیعی با چگالی 2.65 بوده است .<br /> در این تحقیق با استفاده از مدل فیزیکی و تجزیه و تحلیل آنالیز ابعادی شرایط آستانه حرکت در کانالهای روباز با مقطع مستطیلی بررسی گردید. در این تحقیق 12 نمونه رسوب غیر چسبنده با ابعاد و چگالیهای مختلف درسه شیب 0.5 ، 1 و 1.5 درصد کانال مورد آزمایش قرار گرفتند و یک گراف استخراج شد که میتواند برای تعیین سرعت آستانه حرکت در کانالهای روباز یا مقطع مستطیلی و دارای شیب ملایم مورد استفاده قرار گیرد، همچنین نتایج این تحقیق با سایر روابط تجربی استخراج شده مقایسه گردید.https://www.waterjournal.ir/article_69670_84e13cc1d74ab2bbb3422a9e0ba8bb81.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-73591220110220Effect of deficit irrigation on quantitative properties of winter wheat and determination of its optimum applied water in Shahrekordتاثیر کم آبیاری بر روی خواص کمی گندم و تعیین عمق آب مصرفی بهینه آن در شهرکرد243669671FAمحمد شایان نژاداستادیار گروه مهندسی آب دانشگاه شهرکردJournal Article20180925For investigation of effect of deficit irrigation on quantitative properties of winter wheat, a completely randomized design consisted of 36 plots( 9 irrigation treatments and 4 replications) was conducted at farm research(with sandy loam texture) of Shahrekord university in 1384-1385. The irrigation treatments were applied since the first of Khordad ,1385, because before the date irrigation requirement was zero in Shahrekord climate. The irrigation time was determined base on which time 50% depletion of soil water content in full irrigation treatment occured. T1 and T2 treatments were over irrigation, T3 was full irrigiation and other treatments were under different levels of deficit irrigation. The results showed that the deficit irrigation effect on quantitative properties of winter wheat (consists total, grain and straw yield and wheight of thousand grain) significantly, so that depth of apply water which maximize grain yield per hectar was 314mm. Finally the depth of applied water for irrigation of winter wheat that maximizes net income was 106 mm. While according to crop production function the depth of applied water that maximizes grain yield was 314 mm. Thus in the water limiting situation the optimum depth of applied water is equal to 34% of full irrigation. Thus, using deficit irrigation, irrigated area can be increased 2.9 time related to full irrigation.به منظور بررسی تاثیر کم آبیاری بر روی خصوصیات کمی گندم پائیزه در شهرکرد، یک طرح کاملاً تصادفی شامل 36 پلات (نه تیمار آبیاری و چهار تکرار) در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد در خاکی با بافت لوم شنی در سال زراعی 85-84 انجام شد. تیمارهای آبیاری از اول خرداد ماه 1385 اعمال شد. زیرا قبل از آن در شهرکرد نیازی به آبیاری نیست. زمان آبیاری براساس تخلیه 50 درصد از رطوبت موجود در خاک در تیمار آبیاری کامل تعیین شد. تیمارهای T1 و T2 بیش از حد آبیاری شده بودند و تیمار T3 در حالت آبیاری کامل و بقیه تیمارها تحت مقادیر مختلف کم آبیاری قرار داشتند. به طور خلاصه می توان نتیجه گیری نمود که تاثیر کم آبیاری بر روی خصوصیات کمی گندم پائیزه (شامل عملکرد کل، عملکرد دانه، عملکرد کاه و وزن هزار دانه) در شهرکرد معنی دار می باشد به طوریکه به ازای عمق آب مصرفی 314 میلیمتر، حداکثر دانه در واحد سطح بدست می آید. اما در اثر کم آبیاری و استفاده از 106 میلیمتر آب، می توان به حداکثر سود نائل شد. بنابراین در شرایط محدودیت منابع آبی، عمق آب مصرفی را می توان 34 درصد عمق آب مصرف شده در آبیاری کامل در نظر گرفت و با اعمال کم آبیاری سطح زیر کشت را 9/2 برابر افزایش داد و به سود حداکثر نائل شد.https://www.waterjournal.ir/article_69671_4f8fef967c78c83e3569a103fecaebce.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-73591220110220Numerical Solution of Turbulent leakage problem by using new algorithms DSCحل عددی مساله نشت متلاطم با استفاده از الگوریتم جدید DSC364369673FAامیر زایری بغلانی نژادعضو هیات علمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور، دزفول.محمد شکرالهیعضو هیات علمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور، دزفولJournal Article20180925In this paper, the discrete singular convolution is applied to non-darcian seepage equation in porous media which is non linear. Since the equation does not have analytical solution, results have been verified with finite volume method. According to the results, DSC method has high conformity with F.V method; moreover the convergence ratio of DSC is much higher.در این تحقیق از الگوریتم نوین [1]DSC برای حل معادله غیر خطی حاکم بر نشت آب در محیط های متخلخل درشت دانه استفاده شده است. از آنجایی که معادله مذکور فاقد حل تحلیلی می باشد، نتایج با روش عددی احجام محدود مقایسه گردیده اند. مقایسه جوابها نشان می دهد که روش DSC ضمن اینکه انطباق خوبی با جوابهای احجام محدود دارد از سرعت همگرایی بسیار بالاتری برخوردار است.
<br clear="all" />
[1] -Discrete singular convolutionhttps://www.waterjournal.ir/article_69673_acc5057f14935376cfcb6c70073c39d7.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-73591220110220Monitoring methodology of underground dam
(case study, Ravar underground dam)متدولوژی پایش سد های زیر زمینی (مطالعه موردی پایش سد زیرزمینی راور کرمان)435769674FAمحمد رضا امینی زاده بزنجانیغلامرضا لشکری پوراستاد گروه زمین شناسی دانشگاه فردوسی مشهدمحمد غفوریاستاد گروه زمین شناسی دانشگاه فردوسی مشهدJournal Article20180925In this research the methodology of underground dams’ monitoring was expressed in order to study the effect of underground dam construction on the subsurface flows as a quantity or quality study. therefore a suitable site selected in the margin of desert in distance of 10 km from the east of Ravar city and the required investigation were done in several steps. Before constructing the dam the hydrological studies were done for for determining the volume of subsurface flow which passed from the alluvium of the river in the place of dam construction. In first a borehole which dug well excavated and used for pumpage test to determining the hydrodynamic coefficient and subsurface flows calculating. Then four piezometric well were drilled by percussion and rotary method in which two of them were in the upstream (one of them with a distance of 800 meters and the other with a distance of 850 meters from the underground dam axis) and the other two piezometric well were in downstream(one of them with a distance of 100 meters and the other with a distance of 150 meters from the underground dam axis) and they were piped and equipped for the monitoring operation in future. After constructing the dam , the well was collecting and tansfring the water of dam reservoir was prepared and equipped. Immediately , after complementing the dam’s constructing operation, measuring of the underground water level was stared in 4 peizometric well and the dam’s water transferring well.this operatioin was continued during the periods of 1 to 4 months for 4 years.and also measuring underground dam’s discharge was carried out during the different periods. Then the data were analyzed the results shows that the construction of dam has been very sussessfuly and was shown the positive effect on the underground flows as the quantity or quality. در این تحقیق متدولوژی پایش سد های زیرزمینی به منظور بررسی تاثیر اجرای سد زیرزمینی بر جریانات زیر قشری به صورت کمی و کیفی بیان شده است. به همین منظور سایتی در حاشیه کویر در فاصله ده کیلومتری شرق شهر راور انتخاب و بررسیهای لازم طی چند مرحله صورت گرفت. قبل از احداث سد بررسی های ژئوهیدرولوژیکی جهت تعیین حجم جریان زیربستری گذرنده از آبرفت رودخانه محل احداث سد انجام گردید. یک حلقه چاه دستی بمنظور انجام آزمایش پمپاژ و تعیین ضرایب هیدرو دینامیک مخزن آبرفتی سد در محل محور سد حفر و حجم جریان زیر گذر و ضرایب هیدرودینامیک سفره محاسبه گردیدند. سپس چهار گمانه پیزومتری که دو تا از گمانه ها در بالا دست (یکی به فاصله 800 و دیگری 850 متر از محور سد زیرزمینی) و دو تا در پایین دست (یکی به فاصله 100 و دیگری 150 متر از محور سد زیرزمینی) محور سد زیرزمینی حفر و لوله گذاری و تجهیز شدند وبرای آنها دربند تهیه گردید تا برای عملیات پایش مورد استفاده قرار گیرند. پس از اجرای سد چاه جمع آوری و انتقال آب مخزن سد نیز تعبیه و تجهیز شد. بلافاصله پس از اتمام عملیات ساختمانی سد اندازه گیری سطح آب زیرزمینی در چهار گمانه پیزومتری و چاه انتقال آب سد شروع و این عمل طی دوره های یک تا دو ماهه به مدت چهار سال استمرار یافت و اکنون نیز ادامه دارد. همچنین اندازه گیری دبی خروجی از سد زیرزمینی نیز در طی دوره های مختلف اندازه گیری انجام شد. سپس داده های برداشت شده با نرم افزار SPSS تحلیل و نتایج پایش بعد از اجرای سد کیفیت خوب اجرا و تاثیر مثبت سد را برروی جریانات زیربستری نشان دادند.https://www.waterjournal.ir/article_69674_056596b4fa269f75b8f9682854013714.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-73591220110220Two-Dimensional Simulation of Flow around Dike System Fuse Plugs and Routing of the Outflowمدلسازی دو بعدی جریان اطراف سرریز های اضطراری دایک های کنترل سیلاب و روندیابی سیلاب خروجی از آن ها567569871FAمسیح ذوالقدرسید محمدرضا هاشمیسید محمد علی زمردیانJournal Article20180929Application of 2-D hydrodynamic models for simulation of flow around dike fuse plug spillways is inevitable due to complexity of flow in the vicinity and beyond the breach. Because of popularity of MIKE21 in Iranian institutions, this research tries to assess the performance of MIKE21for this application. First, the performance of MIKE21 in dike breach simulation was assessed using experimental data.After verification of the model results in an experimental case, a case study which was Helleh River near Borazjan, was considered to show the performance of method in a real situations. To specify the initial and boundary conditions, the river reach was initially modeled by 1-D model, HEC-RAS. After comparison of 1-D and 2-D results in prediction of maximum water surface elevation, assuming no dike breach, flow due to fuse plug breaches in several places werestudied in different scenarios. Finally, some issues related to propagation of flow on initially dry bed and wetting and drying were discussed. The computational cost of the 2-D model was also much more than 1-D model.از آنجاکه انتشار سیلاب ناشی از شکست سرریز های اضطراری دایک ها عموما به صورت دو بعدی صورت می پذیرد، استفاده از روش های عددی دو بعدی در اینگونه مطالعات اکیدا توصیه می گردد.با توجه به استقبال گسترده از مدل MIKE21 در ایران، این تحقیق، پژوهشی در مورد کاربرد MIKE21 در این زمینه است. در این پژوهش ابتدا مدل MIKE21 در شبیه سازی شکستسرریز های اضطراریبا استفاده ازداده های آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفته و پس از تایید صحت نتایج مدل، اقدام به مطالعه موردی شده است.تطابق نسبی خوبی بین نتایج شبیه سازی در پیش بینی میدان سرعت در مقابل محل شکست و اطلاعات اندازه گیری شده مشاهده گردیده است. به عنوان مطالعه موردی، رودخانه حله در استان بوشهر در نظر گرفته شده است.برای بدست آورن شرایط مرزی و اولیه، منطقه مورد مطالعه ابتدا بوسیله مدل یک بعدی HEC-RAS شبیه سازی گردید. پس از مقایسه نتایج مدل یک بعدی و دوبعدی، در پیش بینی تراز سطح آب، بدون در نظر گرفتن شکست سرریز های اضطراری، در سناریو های مختلف، شکست سرریز ها بررسی شده است. در اجرای مدل، مشکلات مربوط به انتشار جریان بر روی سطح خشک و تر و خشک شدن وجود دارد. هزینه محاسباتی مدل نیز در مقایسه با مدل یک بعدی بسیار بیشتر می باشد.https://www.waterjournal.ir/article_69871_91118b331fd5f0ae0cb99878d7ea8c24.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-73591220110220Comparison of Different Time Series Analysis Methods for Forecasting Monthly Discharge in Karkheh Watershedمقایسه روشهای مختلف تحلیل سریهای زمانی در پیشبینی دبی ماهانه حوضه آبخیز کرخه758669889FAمهدی بشریمهدی وفاخواهJournal Article20180929Forecasting of hydrological variables are suitable tools for water resources management. On the other hand, using time series concepts in forecasting is very useful. Therefore in present research for this aim, measured monthly discharge in 21 hydrometric stations from 1984-1985 to 2004-2005 in Karkheh watershed used, Then different method in forecasting and modeling in time series analysis include Trend Analysis, Holt-Winters method and various Autoregressive Moving Average Models (ARMA) suggested by Box-Jenkins were fitted to data. Afterwards, condition and accuracy of fitted models in forecasting of future monthly discharges considered using Akaike Information Criterion (AIC) and Root Mean Squared Error (RMSE). The results showed that trend analysis have the best forecast and autoregressive moving average models with few differences are in next place. In addition, Akaike Information Criterion showed that ARMA models with higher orders have better accuracy in modeling, but in forecasting ARMA with lower orders have better efficiency. There are high error in Holt-Winters method and is not recommended in this area. Finally, forecasted values using expressed methods have an overestimation in comparison with observed data.پیشبینی متغیرهای هیدرولوژیکی ابزاری بسیار کارآمد بهمنظور مدیریت منابع آب میباشد. از سوی دیگر استفاده از مفاهیم حاکم بر سریهای زمانی در پیشبینی بسیار مناسب ارزیابی گردیدهاست. لذا در تحقیق حاضر دادههای دبی ماهانه اندازهگیری شده در 21 ایستگاه هیدرومتری از سال آبی 63-64 تا سال آبی 83-84 در حوضه آبخیز رودخانه کرخه مورد استفاده قرار گرفت و سپس روشهای مختلف پیشبینی و مدلسازی در سریهای زمانی شامل آنالیز روند، روش هولت و وینترز و مدلهای مختلف خودهمبسته با میانگین متحرک توصیه شده در روش باکس و جنکینز بر دادهها برازش دادهشد. در ادامه وضعیت روشهای برازش یافته و دقت هر روش در پیشبینی مقادیر آتی دبی ماهانه به ترتیب توسط معیار اطلاعاتی آکاییکه (AIC) و مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) مورد بررسی قرار داده شد. نتایج بررسیها نشانداد که روش آنالیز روند بهترین پیشبینی و پس از آن مدلهای مختلف خودهمبسته با میانگین متحرک (ARMA) با اختلاف جزیی در اولویت بعدی قرار دارند و نیز بررسی معیار اطلاعاتی آکاییکه در مدلهای اخیر نشانداد که مرتبههای بالاتر، دقت بالاتری در مدلسازی دارند ولی در زمینه پیشبینی مقادیر آینده مرتبههای پایینتر مدل موفقتر هستند. در روش هولت و وینترز نیز خطای بسیار بالایی وجود داشته و در منطقه قابل کاربرد نمیباشد. نهایتاَ اینکه مقادیر محاسبه شده توسط روشهای مذکور بیانگر تخمین بالاتر از مقادیر واقعی در دبیهای ماهانه میباشند.https://www.waterjournal.ir/article_69889_791e315b19e86cff94019ff37086bf9e.pdf