سرریزها یکی از سازههای مهم در رودخانه و از رایجترین وسایل اندازهگیری شدت جریان در مجاری روباز هستند. یکی از انواع این سازهها سرریزهای لبه تیز هستند که سرریزهای لبه تیز بر اساس شکل تاج به مثلثی، مستطیلی، دایروی، ذوزنقه ای و سهموی تقسیم بندی میشوند. در این پژوهش تلاش گردید که جریان در اطراف سرریز لبه¬تیز با استفاده از شبیه¬سازی عددی پیشبینی گردد و مشخصههایی نظیر ارتفاع، عدد فرود و رینولدز در این سرریزها با سه زاویه مختلف ۵۰ ، ۷۰ و ۹۰ درجه نسبت به افق با ضریب تخلیه سرریز مستطیلی مورد بررسی قرار ¬گرفت که نهایتاً مشخص گردید که عدد فرود کمتر از 1 و رینولدز بیش از 2000 می باشد و سرریز با زاویه 50 درجه بیشترین مقدار آبگذری با ضریب آبگذری 747/0 را دارا می باشد و همچنین تاثیرات زاویه بر آبشستگی اطراف سرریز با توجه به فشار و سرعت جریان مطالعه شده است. رابطهای برای دبی آبگذری سرریز معرفی شد و در نهایت بهترین مدل آشفتگی برای شبیه سازی بهتر از بین سه مدل آشفتگی، مدل k-ε با ضریب همبستگی 96/0 معرفی گردید.
کلمات کلیدی: سرریز لبه¬تیز، مشخصات هیدرولیکی، شبیه¬سازی عددی، مدل آشفتگی k-ε، مدل Flow-3D
سرریزها یکی از سازههای مهم در رودخانه و از رایجترین وسایل اندازهگیری شدتجریان در مجاری روباز هستند. از انواع این سازهها، سرریزهای لبه تیز هستند که بر اساس شکل تاج به مثلثی، مستطیلی، دایروی، ذوزنقهای و سهموی تقسیمبندی میشوند. در این پژوهش، مشخصات جریان در اطراف سرریز لبه تیز با استفاده از نرم افزار Flow-3Dشبیه¬سازی گردید. مشخصههایی نظیر ارتفاع، عدد فرود و رینولدز در این سرریزها با سه زاویه مختلف ۵۰ ، ۷۰ و ۹۰ درجه نسبت به افق با ضریب تخلیه سرریز مستطیلی مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که بهترین مدل آشفتگی برای شبیهسازی، مدل k-ε با ضریب همبستگی 96/0 می¬باشد. مشخص شد که عدد فرود کمتر از 1 و رینولدز بیش از 2000 میباشد و سرریز با زاویه 50 درجه بیشترین مقدار آبگذری با ضریب آبگذری 747/0 را دارا میباشد. همچنین تأثیرات زاویه بر آبشستگی اطراف سرریز با توجه به فشار و سرعت جریان مطالعه شد. رابطهای برای دبی آبگذری سرریز پیشنهاد گردید.
واژگان کلیدی: سرریز لبه تیز، مشخصات هیدرولیکی، شبیه¬سازی عددی، مدل آشفتگی k-ε، مدل Flow-3D.
آبشکنها یکی از روشهای متداول حفاظت کناره رودخانهها در برابر فرسایش میباشند. از مسائل مهمی که عملکرد آبشکنها را مختل میکند آبشستگی اطراف آنهاست. یکی از روشهای کاهش آبشستگی آبشکنها، استفاده از آبشکن محافظ است. در این مطالعه جهت بررسی و تخمین اثر پارامترهای مختلف آبشکن محافظ بر آبشستگی آبشکنهای اصلی و یافتن رواﺑﻂ ﺻﺮﯾﺢ ﺑﯿﻦ ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎ از روشﻫﺎی دادهﻣﺤﻮر نظیر روش گروهی مدلسازی دادهها (GMDH) و برنامهریزی بیان ژن ((GEP ﮐﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت را در ﺷﺮاﯾﻂ ﻏﯿﺮدﻗﯿﻖ اﻧﺠﺎم ﻣﯽدﻫﻨﺪ استفادهشده است. با بهره¬گیری از نتایج مدل¬های آزمایشگاهی، پارامترهای مؤثر شامل زاویه آبشکن محافظ (θ)، طول آبشکن محافظ (Lp)، طول آبشکن اصلی (Lf)، فاصله از آبشکن اصلی (X)، شدتجریان (U/Ucr) و عدد فرود ذره (Fd) مورد بررسی قرار گرفتند و از این پارامترها بهعنوان متغیرهای ورودی در مدلهای موردنظر استفاده گردیده است. نتایج بخشهای آموزش و صحتسنجی حاکی از برتری مدل GMDH نسبت به مدل GEP میباشد. بهطوریکه مقادیرMAE و RMSE در قسمت صحت سنجی در مدل GMDH نسبت به مدل GEP به ترتیب از مقادیر 063/0 و 086/0 به مقدار 045/0 و 061/0 کاهش و مقدار NS نیز از 51/0 در مدل GEP به مقدار 75/0 در مدل GMDH افزایشیافته است. در ادامه با استفاده از مدلهای GMDH و GEP و با توجه به فیزیک حاکم بر مسئله روابطی بهمنظور تخمین میزان کاهش عمق آبشستگی آبشکن اول پیشنهاد گردیده است. همچنین آنالیز حساسیت نشان داد که تأثیرگذارترین پارامتر در کاهش عمق آبشستگی آبشکن اول توسط آبشکن محافظ، نسبت (Lp/Lf) میباشد.
سرریز استوانه¬ای یکی از انواع سازه¬های هیدرولیکی است که کنترل و اندازه¬گیری جریان را امکان¬پذیر می-کند. در این تحقیق مدلسازی سرریز استوانه¬ای پس از صحت¬سنجی با مدل معتبر، با سه قطر مختلف (11، 9 و 35/6 سانتی¬متر) و سه زاویه جهت-گیری استوانه نسبت به دیواره کانال (45، 90 و 135 درجه) با استفاده از نرم¬افزار Flow-3Dمورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج بهدستآمده از مدلسازی، مقادیر حاصل از مدل آشفتگی k-Ɛ نسبت به دو مدل RNG و LES تطابق بهتری با نتایج آزمایشگاهی داشته و ضریب همبستگی 9649/،0 مناسب بودن مدل k-Ɛ را تائید کرد. با تغییر وضعیت قرارگیری سرریز از حالت قائم بهصورت مورب، ضریب دبی افزایش خواهد داشت که به دلیل افزایش طول سرریز در حالت قرارگیری مایل هست. نتایج نشان¬دهنده آن است مدل¬هایی که زوایای جهت¬گیری (ϴ) مکمل دارند، ضرایب دبی تقریباً برابر با یکدیگر خواهند داشت. با افزایش قطر سرریز از 35/6 به 11 سانتی-متر، ضریب دبی به 50 درصد کاهش می-یابد. همچنین اثر افزایش دبی جریان بر مقدار ضریب دبی، مورد بررسی قرار گرفت. حداکثر ضریب همبستگی میان دبی و ضریب دبی، برای استوانه با قطر 11 سانتی¬متر حاصل شده است که مقدار آن تقریباً 95/0 به دست آمد و بیانگر تأثیرگذاری دبی بر ضریب دبی میباشد.
واژه¬های کلیدی: سرریز استوانه¬ای، سرریز مورب، مدل عددی، دبی جریان، قطر سرریز، Flow-3D.
ریخت شناسی سطوح گسل ، اساسا تحت تاثیر جنس سنگ ، رفتار مکانیکی ، نوع گسله سنگ و دخالت سطوح شکستگی اریب نسبت به سطح گسل از قبیل شکستگی های کششی و برش های ریدل است. در مکان هایی که سایر روش ها مایید چینه نگاری ، چین های کشیده و ... برای تشخیص سازوکار گسل ها در دسترس نباشند معیار های ریخت شناسی ابزار های مناسبی برای تشخیص نحوه حرکت گسل توسط زمین شناسان ساختمانی است. اگر چه شناسایی و بکار گیری این معیار به دلیل عملکرد فرسایش بر روی سطوح گسستگی ها چندان ساده نیست ولی استفاده از نمونه های الگو به ویژه در گسل های نو زمین ساختی می تواند کارگشا باشد. در این مقاله نمونه های الگویی از برخی معیار ها بر روی سنگ آهک های سازند دلیچای ، لار و کنگلومرای هزار دره در منطقه ی شمال گردنه آهوان (شمال خاوری سمنان ) معرفی شده اند.
دشت سمنان واقع در حاشیه شمالی کویر مرکزی ایران، دارای اقلیمی خشک تا نیمهخشک است. در دهههای اخیر رشد سریع جمعیت و نواحی صنعتی در این دشت و به دنبال آن افزایش نیاز آبی موجب شده تا استحصال بیرویه از منابع آب زیرزمینی بالا رود و درنتیجه ژرفای دستیابی به سطح آب شدت یابد. همین امر دشت سمنان را در زمره مناطق بحرانی کشور از نظر کمبود منابع آب و پیامدهای پس از آن قرار داده است. در این پژوهش جهت برآورد میزان نشست زمین در بازه زمانی 1382/3/26 تا 1383/8/23 با استفاده از روش تداخل سنجی تصاویر ماهوارهای (InSAR)، حداکثر فرونشست 133 میلیمتری زمین در شهر سمنان و پیرامون آن محرز گردیده است. با هدف شناسایی عوامل مؤثر در فرونشست بخشی از دشت سمنان، نوسانات عمق سطح آب زیرزمینی نیز به همراه ترسیم نمودار هیدروگراف از نتایج 15 چاه مشاهدهای مورد بررسی قرارگرفت که نشاندهنده افت ممتد سطح آب در طی دورههای آبی سالهای 1382 تا 1388 است؛ بهطوری که کمینه نرخ افزایش ژرفای سطح آب زیرزمینی محدوده مطالعاتی برابر 22 سانتیمتر در سال میباشد. آنچه از انطباق مناطق دچار فرونشست و منحنیهای افت تراز سطح ایستابی آب در این تحقیق برمیآید آنست که بهرهبرداری منابع آبی زیرزمینی بیش از میزان تغذیه آبخوان سبب افزایش تنش مؤثر و در نتیجه تحکیم بالای رسوبات شده که این عامل دشت سمنان را با توجه به خواص ژئوتکنیکی آبخوان مستعد فرونشست میکند. به عبارتی پهنههای دارای فرونشست بر مناطق افت سطح آبهای زیرزمینی، منطبق بوده و یا در نزدیکی آنها قرار دارند. از اینرو مدیریت منابع آب باید هرچه بیشتر مورد توجه سیاستگذاران قرار گیرد تا همگام با توسعه پایدار کشاورزی و ﺻـﻨﻌت بتوان از ادامه روند کنونی فرونشست زمین جلوگیری کرد.
فرونشست زمین به عنوان یکی از مخاطرات طبیعی بوده که بسیاری از دشت های ایران با آن روبرو بوده و باعث تخریب مناطق مسکونی،جاده ها،پل ها،خطوط انتقال نیرو، زمین های کشاورزی، چاه ها و پیزومتر ها شده است. به طور کلی فرونشست ناحیه ای متاثر از فعالیت های انسانی مانند برداشت بی رویه آب از سفره های آب زیرزمینی و شرایط زمین شناسی می باشد که در صورت بروز میتواند آسیب های جدی به زیرساخت های اقتصادی در یک منطقه وارد کند. در چند دهه اخیر توسعه سریع کشاورزی و افزایش نیاز آبی باعث استحصال بی رویه و افت سطح آب زیرزمینی در دشت سمنان شده است. در این مقاله نحوه وقوع پدیده فرونشست منطقه ای سطح زمین در جنوب و جنوب شرق دشت سمنان و پهنه بندی این منطقه از نظر پتانسیل فرونشست زمین مورد بحث قرار گرفته است. در این پژوهش ابتدا داده های مربوط به 18 پیزومتر در طی دوره آماری 24 ساله از اسفند 1372 تا اسفند 1396 ، برای ترسیم منحنی هم افت و هیدروگراف واحد دشت مورد بررسی قرار گرفته است . هم چنین برای تعیین نوع و ضخامت لایه های زیرین از داده های لاگ پیزومتر ها، داده های مربوط به مطالعات ژئوتکنیک و نقشه زمین شناسی استفاده گردیده است . سپس با استفاده از داده های منحنی هم افت و اطلاعات شرایط لایه های زیرسطحی ،نقشه پتانسیل فرونشست دشت سمنان تهیه شده است. بررسی ها نشان داد که در دوره ی مذکور برداشت مداوم از آب زیرزمینی باعث افت 18/9 متری سطح آب زیرزمینی شده و شرایط را جهت تحکیم میان لایه های رسی و فرونشست زمین فراهم کرده است . نقشه پهنه بندی خطر رخداد فرونشست نشان میدهد که منطقه با پتانسیل بالای فرونشست در این دشت در بخش شمال شرقی دشت ودر محدوده جنوب و جنوب غربی شهرک صنعتی قرار دارد.
آنچه مسلم است سرزمین ما ایران جزء مناطق خشک و نیمه خشک و به طور کلی کم بهره از نظر منابع آبی است. تغییرات کنونی آب و هوایی جهان ناشی از فعالیت های انسانی در دهه های اخیر بر خشکی این سرزمین افزوده و کشورمان را با چالش های بزرگی در خصوص تامین منابع آب جهت شرب ،کشاورزی و صنعت مواجه نموده است.
به همین دلیل استفاده بهینه از منابع موجود و ایجاد منابع آبی جدید به دلیل تغییر اقلیم و شرایط جدید پیش روی اغلب کشورهای جهان بسیار پراهمیت انگاشته می شود . از این رو در این مقاله کوشیده شده است تا با ارائه ی تصویری جامع از پاره ای از فن آوری های نوین موجودجهت برنامه ریزی و مدیریت منابع آب راه برای پیشنهاد به کار گیری بهینه ترین این فن آوری ها به خصوص برای اقلیم ایران زمین گشوده شود.
در این میان فن آوری هایی نظیر : 1-تکنیک استحصال آب آشامیدنی از مه در مقیاس صنعتی 2 - کاربرد داده های سنجش از دور در مدیریت منابع آب کشور 3- استفاده از سامانه های هوشمند اطلاعاتی در شبکه ی آبیاری و مصرف آب کشاورزی 4- فن آوری جدید رسوب زدایی الکترونیکی از جدار مخازن ، لوله ها و ...بدون استفاده از مواد شیمیایی مانند نمک و اسیدهای شستشو دهنده جهت جلوگیری از شور شدن آب های شیرین و آلودگی منابع آب زیر زمینی ، مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان بهینگی این پیشنهادات نیز مورد تحلیل و بررسی واقع شده است.
امروزه بسیاری از مهندسان زلزله حصول اطمینان از تحمل پذیری سازه ها در یک سطح عملکرد دلخواه ، در مقابل تحرکات قوی زمین می باشد .به منظور پیش بینی و ارزیابی این تحرکات ، حجم وسیعی از عدم قطعیت ها در رابطه با مکان سازه ، فاصله سازه تا منبع لرزه زا ، بزرگی زلزله ها و انواع منابع لرزه زا وجود دارد. با توجه به اهمیت سد ها از حیث کاربردی ، تبیین ریسک وقوع حوادث لرزه ای به عنوان پیشامد های تصادفی در رخداد های آینده ضروری می باشد. به همین منظور ، سد کرخه در ایران برای برای تحلیل ارزیابی خطر لرزه ای انتخاب گردیده است. در این مقاله ، روش تحلیل خطر لرزه ای احتمالی (PSHA) برای کمی سازی عدم قطعیت ها با الگوریتم نویسی در محیط MATLAB پیاده سازی شده است . به منظور حصول پارامتر های رابطه ی رویداد ، کاتالوگ لرزه ای بعد از حذف حوادث وابسته تدوین و مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجاییکه سد کرخه توسط گسل خطی بسیاری احاطه شده است . رابطه ی کاهندگی استفاده شده در تحلیل ، شامل ملاحظات اثر زمین لرزه های حوزه ی نزدیک می باشد. بر همین اساس ، طیف های طراحی یک سیستم یک درجه آزادی برای سایت مزبور در حوادث یا دوره های بازگشت 75 ، 475 ، 225 ، 2475 ساله حاصل و ارائه گردیده است.