Flood is one of the most destructive and frequent natural disasters, causing extensive human and financial losses worldwide. This research aims to delineate floodplains and assess flood risk in the Qarah-Su River located in Kermanshah Province, Iran. In this study, the hydraulic model HEC-RAS was used in both Steady State and Unsteady (Unsteady) flow conditions to simulate floods with various return periods (2 to 1000 years). To estimate peak flood discharge in an ungauged area (Doab Qaranji), two methods, the Area-Discharge method and the SCS Unit Hydrograph method, were utilized. The geometric data required for the model were extracted from a Digital Elevation Model (DEM) using the RAS Mapper module. Furthermore, satellite imagery from Sentinel-1 (radar data), Sentinel-2, and Landsat-8 on the Google Earth Engine (GEE) platform, along with NDWI and MNDWI indices, were used to extract actual flood extents and compare them with the model results.   

چکیده از دیرباز ساختن سدها و بندها برای ذخیره آب در سطح زمین مرسوم بوده است. سدها اگرچه سازه های خوبی برای ذخیره آب هستند اما در مناطق خشک در معرض تبخیر بوده و گاهی در اثر عدم بارشهای مناسب دچار کاهش حجم مخزن می شوند.   سدهای زیرزمینی برعکس سدهای سطحی در زیرزمین احداث می شوند و برای ذخیره آب زیرزمینی در مناطقی که تبخیر بالا است و آورد آبهای سطحی کم است به کار می روند. این سدها می توانند آبخوانهای زیرزمینی را تغذیه کرده و یا در یک آبخوان با جریان کم، باعث افزایش سطح ایستابی شوند به گونه ای که بتوان با چاههای کم عمق آب را به سطح زمین پمپ کرد. سدهای زیرزمینی در مقایسه با روش های متداول ذخیره سطحی آب دارای مزایای متعددی همچون هزینه ساخت بسیار پایین تر، نزدیکی به محل مصرف، بهداشتی تر بودن، افت کمتر نسبت به تبخیر، نگهداری راحتتر، خطر آلودگی کمتر، دوام و عمر بیشتر و عدم اشغال اراضی در سطح زمین برای مخزن سد هستند. علیرغم برخی معایب مانند کمی حجم مخزن آب، عدم امکان تخمین حجم مخزن و عدم کنترل شرایط مخزن زیرسطحی تجربه استفاده از آنها در مناطق مختلف دنیا در شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک بسیار موفقیت آمیز بوده است. در این تحقیق با استفاده از سیستم تصمیم گیری چند معیاره(تحلیل سلسله مراتبی) و منطق بولین 21 عامل   موثر در مکان یابی یک سد زیرزمینی بررسی شد. این عوامل   شامل 14 عامل ایجاد ممنوعیت برای احداث سد زیرزمینی و 9 عامل موثر ( زمین شناسی، تراکم گسل، ضخامت رسوب، نفوذپذیری، کیفیت آب، شیب، شبکه هیدروگرافی، فاصله از روستا و توپوگرافی پهنه های با قابلیت احداث سد) می­باشند. نقشه مکانهای مناسب با 5 رده کاملاً نامناسب، نامناسب، قابل ارزیابی، مناسب و خیلی مناسب تهیه گردید. مبنای دسته بندی نرمال کردن اوزان به دست آمده و تبدیل آنها به درصد بود. برای این کار رده های پنجگانه 90 تا 100، 75 تا 90، 50 تا 75، 35 تا 50 و زیر 35 درصد انتخاب گردید. بر اساس نتایج به دست آمده نزدیک به 1 درصد اراضی نواحی گرمسیری غربی به عنوان مناطق بسیار مناسب، 9 درصد نواحی مناسب، 66 درصد نواحی بینابینی و قابل ارزیابی، 22 درصد نواحی نامناسب و 2 درصد نواحی کاملاً نامناسب قرار گرفتند. برای صحت سنجی مدل از مساحت زیر منحنی در نمودار ROC استفاده گردید. برای این منظور 30 نقطه راندوم در محیط GIS در پهنه غربی استان کرمانشاه و در مناطق غیرممنوعه که از مدل بولین به دست آمد انتخاب گردید و مقادیر گروههای پنجگانه بر روی این نقاط انتقال داده شد. با کنترل صحرایی نقاط راندوم با استفاده از گوگل ارث نواحی مناسب برای سد زیرزمینی با عدد 1 و نواحی نامناسب با عدد 0 نشان داده شد و سپس نمودار ROC آن رسم گردید. نتایج حاکی از انطباق حدود 60 درصدی مدل تحلیل سلسله مراتبی بود که نشان می دهد مدل با درجه متوسطی معتبر است. دلایل این انطباق متوسط عدم وجود لایه تنگه ها و نبود تصاویر ماهواره ای با دقت بالا است که جزو محدودیتهای این بررسی بود.   

توزیع سرعت یکی از مهمترین مباحث در کانال‌های روباز است که با استفاده از آن می‌توان پارامتر‌هایی نظیر دبی و تنش برشی روی جداره‌ها را به دست آورد. توزیع سرعت در رودخانه‌ها به‌صورت سه بعدی است و می‌توان برای بر‌آورد توزیع سرعت از معادلات ناویراستوکس استفاده کرد. حل عددی معادلات حاکم بر جریان به‌صورت سه‌بعدی، پیچیده است. در برخی شرایط که سازه در مسیر رودخانه قرار ندارد، می‌توان معادلات را با درنظر گرفتن فرضیات به‌صورت دو بعدی حل کرد. در این تحقیق برای تخمین توزیع سرعت دو بعدی از مدل ریاضی ساده، کین و همکاران که یک معادله دیفرانسیل با مشتقات جزئی به فرم معادله پواسون است، استفاده می‌شود. معادله حاکم بر جریان با استفاده از روش حجم محدود جداسازی و با اعمال شرایط مرزی حل می‌شود. شبکه‌بندی محدوده حل، اولین گام در حل عددی معادلات دیفرانسیل است. با استفاده از شبکه‌بندی منظم مستطیلی و یا مثلثی می‌توان توزیع سرعت را در یک مجاری روباز محاسبه کرد. یکی از روش‌های معمول در برخورد با هندسه‌های پیچیده استفاده از شبکه بی‌سازمان مثلثی است. بدلیل طبیعت بی‌سازمان، در این نوع شبکه می‌توان المان‌ها را با شکل‌های متفاوتی در میدان با هر پیچیدگی هندسی تولید کرد. هدف از این پژوهش، توسعه مدل دوبعدی توزیع سرعت در مجاری روباز با مقطع نامنظم و با استفاده از حل عددی حجم کنترل و شبکه بندی مثلثی است. همچنین تاثیر روش‌های تخمین ضریب لزجت گردابه ای و شرایط لغزش و عدم لغزش در مرزهای بر توزیع سرعت نیز بررسی می‌شود. دقت حل عددی این معادله، با استفاده از نتایج آزمایشگاهی لین(1986) ، تومیناگا وهمکارن(1989)وبرای کانال مرکب منظم داده های پروست و همکاران (2013) در نظر گرفته شده است و همچنین برای رودخانه سورن ، رودخانه تایری ارزیابی شد . بررسی ها بیانگر این موضوع است که روش عددی در برآورد سرعت حداکثر جریان و الگوی توزیع سرعت در نواحی سیلاب دشت و مقطع اصلی کانال، دارای دقت مناسبی می باشد.   

   از عوامل اصلی آسیب وتخریب سازه‌های هیدرولیکی، وقوع آبشستگی موضعی است. در بررسی و مطالعه سازه‌هایهیدرولیکی درون رودخانه‌ای، تعیین میزان فرسایش و رسوب‌گذاری امری ضروری می‌باشد. میزانفرسایش و یا رسوب‌گذاری هنگامی که یک سازه هیدرولیکی در حال اجرا است، باعث می‌شوداز تخریب سازه و تغییر ژئومرفولوژی رودخانه جلوگیری کند و باعث کاهش هزینه هایاقتصادی شود. در این پژوهش عملکرد مدل عددی Flow 3D به منظور شبیه‌سازی آبشستگی پایین دست کف بندافقی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج صحت سنجی این مدل عددی با مدل آزمایشگاهی نشان دهندهقابلیت مدل مذکور در شبیه‌سازی پدیده مورد نظر بود. با توجه به ماهیت بستر وکارایی کف‌بند افقی، از سناریوهای مختلف شبیه سازی استفاده شد دراین پژوهش 45 آزمون با استفاده از نرم‌افزار Flow 3D به منظور تعیین میزان آبشستگی، رسوب‌گذاری وتنش برشی انجام شد. شبیه سازی های این تحقیق شامل پنج عدد فرود به مقادیر ،0.32،0.3، 0.25، 0.2 و 0.15 و سه ضریب زبری مانینگ ، 0.025، 0.02 و 0.014 برای دانه بندی 0.85 میلی متر، دانه بندی 1.4میلی متر و هچنین تنش برشی در دانه بندی 1.8 میلی متر می‌باشد.پس از صحت سنجی مدل، حاصل شد که مدل انتقال رسوب نلسون به همراه مدل آشفتگی ?-k بیشترین تطابق را باداده های آزمایشگاهی دارد. نتایجحاصل از شبیه‌سازی نشان داد که با افزایش ضریب زبری، سرعت جریان گذرنده و آبشستگیپایین دست نیز کاهش یافته است. علاوه بر این، نتایج این پژوهش نشان داد که باافزایش ضریب زبری، رسوب‌گذاری و تنش برشی افزایش پیدا کرده است. با توجه به تاثیرپذیری پدیده آبشستگی و رسوبگذاری نسبت به عدد فرود، نتایج نشان داد که با افزایشعدد فرود آبشستگی افزایش یافته است.

چکیده اثرات مفید امگا 3، لیگنان­ها (استروژن­های گیاهی) و فیتواسترول­های موجود در دانه­های روغنی مختلف در بیماری­های قلبی عروقی، آرتریت روماتوئید، چاقی، دیابت، سرطان و فشار خون بالا به دلیل خاصیت آنتی اکسیدانی و ضد التهابی آنها به اثبات رسیده­است. همچنین دانه­های روغنی در سرتاسر جهان رشد می­کنند و از محصولات مهم اقتصادی محسوب می­شوند. اخیراً دانه‌های روغنی به­دلیل داشتن مواد مغذی گیاهی که فواید سلامتی مختلفی به­ویژه در پیشگیری و درمان بسیاری از بیماری‌های غیرواگیر دارند بسیار مورد توجه قرار گرفته­اند. چیا (Salvia hispanica L ) گیاهی علفی متعلق به خانواده Lamiaceae است. چیا گیاهی­ دانه روغنی­است که غنی از اسید چرب امگا 3، پروتئین با کیفیت بالا، مقدار زیادی فیبر غذایی، مواد معدنی و ویتامین­ها می­باشد همچنین این گیاه حاوی طیف گسترده­ای از آنتی­اکسیدان­های پلی فنلی است که از روغن این گیاه در برابر اکسیداسیون شیمیایی و میکروبی محافظت می­کند. هدف از انجام این آزمایش که برای اولین باردر کشور انجام شده­است بهینه­سازی شرایط القای کالوس و ریزازدیادی گیاه چیا تحت غلظت­های مختلف تنظیم­کننده­های رشد و استفاده از ریزنمونه­های مختلف جهت ریزازدیادی گیاه چیا می­باشد. آزمایش القای کالوس با استفاده از سه ریزنمونه   شامل (هیپوکوتیل، کوتیلدون و برگ) و تنظیم­کننده رشد 2,4-D در غلظت­های 0، 5/0، 1، 5/1 و 2   میلی­گرم در لیتر به­همراه غلظت ثابت 1/0 از تنظیم­کننده رشد BAP به­صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. نتایج این آزمایش نشان داد بهترین ترکیب جهت القای 100% کالوس در سطح 5/1 میلی­گرم در لیتر2,4-D به­همراه 1/0 میلی­گرم در لیترBAP و ریزنمونه هیپوکوتیل به­دست آمد.آزمایش باززایی مستقیم باپنج ریزنمونه شامل (جوانه انتهایی، کوتیلدون، هیپوکوتیل، برگ و گره) و BAP در هفت سطح شامل 0، 5/0، 1، 5/1، 2، 4 و 6 میلی­گرم در لیتر و به­صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام­شد. نتایج آزمایش باززایی مستقیم نشان داد که بیشترین درصد باززایی مستقیم 100% و بیشترین تعداد ساقه در ریزنمونه (21/8) درترکیب   تنظیم­کننده رشدBAP   در غلظت 2 میلی­گرم در لیتر و ریزنمونه جوانه انتهایی (shoot tip)   به­دست­آمد. آزمایش ریشه­زایی با تنظیم­کننده رشد IBA در سطوح 0، 1 و 2   میلی­گرم در لیتر در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. نتایج آزمایشات ریشه­زایی نشان داد که بیشترین درصد ریشه­زایی 100% و بیشترین تعداد ریشه (89/4)   با بیشترین طول ریشه (03/ 7 سانتی­متر) در تیمار شاهد و در محیط­کشتMS   فاقد تنظیم­کننده رشدIBA   به­دست­آمد. کلمات کلیدی: چیا، ریز­ازدیادی، کشت بافت، محیط کشت   

گیاهان انگلی خانواده Orobanchaceae   در سیستم‌های زراعی یکی از عوامل محدود کننده کشت بوده و شناسایی دقیق و نیز بررسی بیولوژی آنها با هدف کنترل بهتر این گیاهان انگل در مزارع و باغات امری ضروری است. در استان کرمانشاه محصول‌های زیادی مورد هجوم این خانواده گیاهی قرار می‌گیرند و در این میان محصول‌هایی مانند کلزا، گوجه‌فرنگی و آفتابگردان با سطح زیر کشت رو به رشد و نیز پتانسیل بالای خسارت توسط این گونه‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. با مراجعه به مزارع مذکور تعداد 414 نمونه تهیه شد که پس از بررسی مورفولوژیکی و مولکولی نمونه‌ها، گونه غالب در مزراع کلزا گونهPhelipanche cilicica، مزارع گوجه‌فرنگی، Phelipanche aegyptica و مزارع آفتابگردان گونهOrobancche cumana   است. نقشه پراکنش 414 نمونه با استفاده از روش .... انجام شد.   

آب اصلی­ترین عنصر برای فرآیندهای حیاتی تمام موجودات زنده و مبنای اصلی پایداری زندگی برروی کره زمین می­باشد، به­همین دلیل داشتن آب سالم و بهداشتی یکی از ضروری ترین نیازهای زندگی انسان و جامعه می باشد. کیفیت آب باعث محدودیت شدید در بهره­برداری از منابع آب می گردد. یکی از شایع­ترین مشکلات بهره­برداری و نگهداری تاسیسات آبی پدیده خورندگی آب و رسوبگذاری آب است. خورندگی آب پدیده­ای است که عموما در اثر تماس مواد با محیط اطراف به­وجود می­آید. در­حال حاضر درصد قابل توجهی از درآمد سالیانه کشور­ها به مسائل مربوط به خورندگی آب و رسوبگذاری آب اختصاص داده می­شود که پیش­بینی و برآورد آن به کنترل و کاهش هزینه­های ناشی از خورندگی آب کمک زیادی می­کند. کاربرد شاخص­های خورندگی آب و رسوبگذاری آب روشی غیرمستقیم در تشخیص و اندازه­گیری تمایل آب به خورندگی آب و رسوبگذاری آب می­باشد. به­علت تاثیر عوامل مختلف، پتانسیل خورندگی آب و رسوبگذاری آب پدیده­ پیچیده­ای بوده و به­راحتی قابل مدل­سازی نمی­باشد. در این تحقیق برای پیش­بینی پتانسیل خورندگی و رسوب­گذاری آب شبکه توزیع آب برخی مناطق روستایی استان کرمانشاه از روش­های فراکاوشی همچون شبکه­های عصبی مصنوعی و برنامه­ریزی بیان ژن استفاده شد. از روش رگرسیون خطی و برنامه­ریزی بیان ژن معادله­هایی برای برآورد شاخص­های خورندگی آب استخراج گردیدند. نتایج نشان داد که ­شبکه­های عصبی مصنوعی قادر است شاخص­های خورندگی آب را با بالاترین همبستگی { 95/0، 91/0، 96/0، 92/0 و 99/0} و کمترین درصد خطا {20/0، 44/0، 40/0، 44/0 و 08/0} به ترتیب برای شاخص­های لانژلیه، رایزنر، تهاجمی، پوکوریوس و لارسون-اسکولد اندازه­گیری کند. همچنین با استفاده از روابط خطی و غیر خطی به دست آمده توسط مدل برنامه­ریزی بیان ژن با دقت بالا (84/0 تا 97/0) می­توان تنها با اندازه­گیری تاثیرگذارترین پارامترهای شیمیایی، شاخص­های خورندگی آب و رسوبگذاری آب را با هزینه کمتر و دقت بیشتر برآورد نمود. آب اصلی­ترین عنصر برای فرآیندهای حیاتی تمام موجودات زنده و مبنای اصلی پایداری زندگی برروی کره زمین می­باشد، به­همین دلیل داشتن آب سالم و بهداشتی یکی از ضروری ترین نیازهای زندگی انسان و جامعه می باشد. کیفیت آب باعث محدودیت شدید در بهره­برداری از منابع آب می گردد. یکی از شایع­ترین مشکلات بهره­برداری و نگهداری تاسیسات آبی پدیده خورندگی آب و رسوبگذاری آب است. خورندگی آب پدیده­ای است که عموما در اثر تماس مواد با محیط اطراف به­وجود می­آید. در­حال حاضر درصد قابل توجهی از درآمد سالیانه کشور­ها به مسائل مربوط به خورندگی آب و رسوبگذاری آب اختصاص داده می­شود که پیش­بینی و برآورد آن به کنترل و کاهش هزینه­های ناشی از خورندگی آب کمک زیادی می­کند. کاربرد شاخص­های خورندگی آب و رسوبگذاری آب روشی غیرمستقیم در تشخیص و اندازه­گیری تمایل آب به خورندگی آب و رسوبگذاری آب می­باشد. به­علت تاثیر عوامل مختلف، پتانسیل خورندگی آب و رسوبگذاری آب پدیده­ پیچیده­ای بوده و به­راحتی قابل مدل­سازی نمی­باشد. در این تحقیق برای پیش­بینی پتانسیل خورندگی و رسوب­گذاری آب شبکه توزیع آب برخی مناطق روستایی استان کرمانشاه از روش­های فراکاوشی همچون شبکه­های عصبی مصنوعی و برنامه­ریزی بیان ژن استفاده شد. از روش رگرسیون خطی و برنامه­ریزی بیان ژن معادله­هایی برای برآورد شاخص­های خورندگی آب استخراج گردیدند. نتایج نشان داد که ­شبکه­های عصبی مصنوعی قادر است شاخص­های خورندگی آب را با بالاترین همبستگی { 95/0، 91/0، 96/0، 92/0 و 99/0} و کمترین درصد خطا {20/0، 44/0، 40/0، 44/0 و 08/0} به ترتیب برای شاخص­های لانژلیه، رایزنر، تهاجمی، پوکوریوس و لارسون-اسکولد اندازه­گیری کند. همچنین با استفاده از روابط خطی و غیر خطی به دست آمده توسط مدل برنامه­ریزی بیان ژن با دقت بالا (84/0 تا 97/0) می­توان تنها با اندازه­گیری تاثیرگذارترین پارامترهای شیمیایی، شاخص­های خورندگی آب و رسوبگذاری آب را با هزینه کمتر و دقت بیشتر برآورد نمود.   

جریان های دارای سطح آزاد در هیدرولیک، مشروط بر اینکه بعدعمودی در مقایسه با بعد افقی بسیار کوچک باشد، با استفاده از معادلات آب­هـای کم عمق تعریفمی­شوند. معادلات ناویر-استوکس متوسط­­­گیری شده درعمق، که به معادلاتآب­های کم عمق مشهور است، یک دستگاه غیرخطی هذلولوی را تشکیل می­دهند که اغلب دارایپاسخ­های گسسته نیز می­باشند. با توجه به اینکه مدل­آزمایشگاهی نوسانات سطح آب زیادی را نشان می­دهد، در مدل عددی لازم است که مدلقادر به شبیه­سازی سطح آب باشد. روش­های عددی متعددی توسط محققان به منظور حلمعادلات آب­های کم عمق ارائه شده­است که از میان آن­ها می­توان به روش اختلافمحدود، روش احجام محدود و روش اجزای محدود اشاره کرد که در تمامی این روش­ها برایگسسته­سازی دامنه محاسباتی نیاز به شبکه­بندی وجود دارد. در این پژوهش جهت حلمسائل، از شبکه­بندی نا­منظم مثلثی استفاده شده که تولید این شبکه به وسیله برنامهEasy Mesh می­باشد. در پژوهشحاضر، جهت حل معادله آب­های کم عمق از روش احجام محدود به همراه روش تنصیف زماناستفاده شده. این روش به گونه‌ایمی‌باشد که هرگام زمانی را به چند گام زمانی مجازی تقسیم می­­کند. در نتیجه دراولین گام، دو معادله انتقال و پخشیدگی و سپس در مرحله بعد که در محدوده همان گاممجازی است، ترم اصطکاک وارد چرخه محاسبات خواهد شد و در گام بعد تاثیر ترم ثقل ومعادله بقا نیزدر محاسبات اعمال می‌شود. با بررسی روش­هایمرتبه اول، Lax-wendroff، Fromm و QUICKEST برای حلمعادله انتقال و نیز روش­های صریح و ضمنی برای حلمعادله پخشیدگی این نتیجه به دست آمد که روش  Fromm   و روش ضمنی به ترتیب برای حل معادلات انتقال و پخشیدگی دارای دقت بهتریهستند. لازم به ذکر است که در حل معادلات پخشیدگی به روش ضمنی، روش­هایی همچون روشحذف گاوس، روش حل تکراری و روش TDMA وجود داشته که به دلیل به دست آمدن یک ماتریس چند قطری در مدل عددی به کاررفته، از روش حل تکراری استفاده شده است. جهت صحت­سنجی مدل عددی و حل تحلیلی، بهحل مسائلی از جمله جریان متغیر تدریجی، شکست سد متقارن و نامتقارن، انبساط ناگهانیکانال و سازه آبشکن پرداخته شده است. در حل مسئله سازه آبشکن طبق نتایج به دست آمده از مدل ومقایسه آن با نتایج تحلیلی با دور شدن از آبشکن اختلاف نتایج بین مدل و حل تحلیلیکاهش یافته که این اختلاف در نزدیکی قسمت متلاطم جریان اندکی بیشتر خود را نشان می­دهد، که ناشی ازخطاهای موجود در استفاده از روش­های عددی است. طی انجام مقایسه این نتیجه میسرگردید که مدل عددی استفاده شده تطابق قابل قبولی با نتایج حل تحلیلی را داراست ومی­توان از این مدل در سایر مسائلی که دارای شرایط مشابه با مسائل نام­برده می­باشند،استفاده نمود.واژگان کلیدی:معادله آب­های کم عمق، شبکه­بندی نامنظم مثلثی، روش تنصیف زمان، روش احجام محدود  

آب و رسیدن به راندمان انتقال و توزیع بالاتر در شبکه‌های آبیاری مدرن، سیستم‌های تحت فشار جایگزین مجاری روباز می شوند. در این راستا طراحان شبکه‌های آبیاری به دنبال این موضوع هستند که طراحی خود را به اقتصادی‌ترین طرح ممکن نزدیک نمایند تا علاوه بر تامین نیازهای مصرف‌کنندگان به بهترین شکل هزینه نیز تا حد ممکن کاهش یابد. اهمیت این موضوع هنگامی روشن می‌شود که مهندسین با طرح‌های بزرگ روبه‌رو می‌شوند. در عمل مهندسین با تجربه برای یافتن یک طرح با قیمت کم، به صورت سنتی از روش‌های آزمون و خطا مبتنی بر قضاوت مهندسی استفاده می‌کنند. به دلیل اینکه روش‌های سنتی هیچ تضمینی برای رسیدن به جواب بهینه و یا حتی نزدیک به جواب بهینه ندارند، تحقیقات بسیاری در زمینه روش‌های بهینه‌سازی انجام‌شده است. با توجه به توصیه‌های انجام‌شده توسط محققین قبلی یکی از توانمندترین روش‌های بهینه‌سازی و راه‌حل مسائل پیچیده ریاضی ، الگوریتم ژنتیک می‌باشد که از آن به‌طور گسترده‌ای در حل مسائل مهندسی آب   استفاده ‌شده است. بر این اساس در این پایان نامه طراحی بهینه سیستم آبرسانی شبکه آبیاری تحت فشار اسماعیل آباد مورد توجه قرار گرفت. بصورت ویژه اثر روش های مختلف برآورد افت جریان بر طراحی بهینه سیستم مذکور مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور یک کد کامپیوتری شبیه ساز- بهینه ساز توسعه داده شد. بهینه سازی بر اساس روش الگوریتم ژنتیک دودویی و شبیه سازی بر اساس حل معادلات جریان غیر ماندگار انجام می شود. در شبیه سازی جریان غیر ماندگار روش های مختلف محاسبه افت ازجمله   افت ماندگار، شبه ماندگار و غیر ماندگار در نظر گرفته شده است.   با استفاده از نتایج   Covas و همکاران(2004و 2005) و داده های اندازه گیری Bergant و همکاران (2001)   مدل شبیه ساز جریان غیر ماندگار مورد صحت سنجی دقیق قرار گرفت.   نتایج این صحت سنجی نشان داد دقت مدل در شبیه سازی سیکل های فشار جریان   بسیار مناسب عمل می کند و عملا اختلاف بین سیکل­ها در مدل حاضر با نتایج حقیقات قبلی وجود ندارد و می­توان از صحت داده­های خروجی از نرم افزار اطمینان داشت. با استفاده از طراحی بهینه خط لوله نیمه اصلی آبیاری بارانی بر روی سطح بدون شیب با چهارخروجی جانبی که توسط والیانتزاس ( Valiantzas, 2003b) معرفی شد صحت سنجی مدل بهینه ساز انجام شد.   نتایج نشان داد هزینه پروژه و فشار در ابتدای سیستم با مقادیر ارایه شده توسط   والیانتزاس اختلاف قابل ملاحظه­ای نداشت.   پس از صحت سنجی اثر روش های مختلف برآورد افت بر هیدرولیک جریان در شبکه اسماعیل آباد و در ادامه بر طراحی بهینه آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.   بهینه سازی بدون در نطر گرفتن   قیود و ملاحظات ضربه قوچ و با استفاده از افت ماندگار هیزن-ویلیامز   نشان داده شد که   هزینه لوله گذاری   محاسبه شده برابر با 725292 دلار است که در مقایسه با هزینه اجرا شده 8/12 درصد کاهش داشته است. در حالت استفاده از افت غیرماندگار( رابطه Brunone, 1991) و با در نظر گرفتن ملاحطات ضربه قوچ   هزینه لوله گذاری به مقدار 3/743543 دلار رسیده است. این هزینه در مقایسه با شرایط بدون در نظر گرفتن ضربه قوج ( مقدار 87/725292 ) 18250 دلار یعنی حدود 5/2 درصد افزایش داشته است. در این حالت با قطر دو لوله P2P11 و P11P12   تغییر داشته و فشار ورودی از 087/139 به 65/133 متر کاهش پیدا کرده است.   علاوه بر این نتایج این تحقیق نشان داد با درنظر گرفتن ملاحظات ضربه قوچ در بهینه سازی شبکه،   در نظر گرفتن یا   عدم در نظر گرفتن   افت غیر ماندگار تاثیری بر   قطر های بهینه شده   ندارد.   بر خلاف تحقیقات آزمایشگاهی که در اعداد رینولدز نسبتاً کوچک انجام شده اند در مقیاس واقعی و   اعداد رینولدز بالا مقادیر افت غیرماندگار نسبت به مقادیر افت ماندگار نمی­تواند قابل ملاحظه باشد و بر طرح بهینه تاثیر گذار باشد.

بارش از اجزای اصلی چرخه آب­شناسی و ورودی مورد نیاز بسیاری از مدل­های آب و هوایی و آب­شناسی است. کمبود داده­های قابل اعتماد و کامل از مهم­ترین چالش­ها در واکاوی   بارش و پیش­بینی­های آب­شناسی در مدیریت آب است. طی سالیان اخیر تخمین بارش با استفاده از ماهواره­ها توانسته است به­عنوان یک راهکار نوآورانه مورد توجه قرار گیرد. داده­های ماهواره­ای با فراهم آوردن پوشش مکانی کامل، قادر به تخمین بارش برای کل جهان است. برای تبدیل مقادیر بارندگی مستخرج از تصاویر ماهواره­ای در ماههای مختلف به سری مکانی-زمانی مقادیر بارندگی زمینی، ابتدا دقت تصاویر ماهواره­ای TRMM و GPM نسبت به مقادیر زمینی ثبت شده مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر GPM نسبت به TRMM همبستگی بیش­تری با داده­های زمینی داشت. به­منظور شبیه­سازی مکانی- زمانی بارش در کل دشت مدل­های مختلف شبکه عصبی مورد ارزیابی قرار گرفت و در آخر خروجی مدل ORELM دارای بهترین برازش با داده­های مشاهداتی با مجذور ضریب همبستگی برابر با 96/0 بود، همچنین دارای بهترین و نزدیک­ترین پراکندگی نقاط در اطراف خط 45 درجه بود و از این نظر دقیق­ترین مدل محسوب می­شود. برای اطمینان از انتخاب درست مدل برتر از دیاگرام تیلور نیز استفاده شد، نتایج نشان داد نزدیک­ترین نقطه به نقطه مرجع مربوط به روش ORELM می­باشد، لذا برای تبدیل بارندگی حاصل از تصاویر ماهواره­ای به بارش زمینی از این مدل استفاده شد. در تحقیق حاضر سعی بر آن شده است که با دست یافتن به اطلاعات حاصل از تصاویر ماهواره­ای در منطقه مطالعاتی بتوان اطلاعات جدیدی از نوسانات منابع آب زیرزمینی منطقه و منابع محرک در تغذیه و تخلیه منابع آب زیرزمینی دشت میان­دربند به­دست آورد. هم­چنین به پیش­بینی تراز آب زیرزمینی دشت با استفاده از تصاویر ماهواره­ای بارش و مدل کوپل شده WEAP-MODFLOW با هدف مدیریت صحیح منابع آب پرداخته شده است. در این تحقیق برای اولین بار تصاویر ماهواره­ای در یک مدل تلفیقی-دینامیک استفاده شده است. در مدل کوپل شده WEAP-MODFLOW مقدار بارندگی روی دشت و تغذیه ناشی از بارندگی و آب آبیاری در سطح کل دشت با استفاده از شبیه­سازی ناحیه غیراشباع خاک(مدل رطوبت خاک) و براساس ترکیب مدل شبکه عصبی مصنوعی ORELM و تصاویر ماهواره­ای در هر یک از مناطق همگن(60 ناحیه مختلف) در طول دوره شبیه­سازی(اکتبر 2000 تا سپتامبر 2020) محاسبه شد. نقشه تراز آب زیرزمینی برای تمام ماه­های دوره شبیه­سازی مورد محاسبه قرار گرفت و براساس آن­ها تغییرات در ماه­های خشک و تر و حتی تحت تاثیر وقایع حدی و بارش­های سنگین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد میزان متوسط افت تراز آب زیرزمینی با در نظر گرفتن کل سطح آبخوان کرمانشاه در پایان دوره بهره­برداری 20 ساله(اکتبر 2000تا سپتامبر 2020) حدود 3 متر است.

چکیده بهره‌برداری و مدیریت مجزای منابع آب‌زیرزمینی و آب‌سطحی می‌تواند آسیب جدی بر هرکدام از منابع وارد کرده و باعث بروز مشکلاتی همچون کاهش تراز سطح ایستابی، افزایش هزینه‌های برداشت، آسیب به محیط زیست و...گردد. این مشکلات با اثرات تغییر اقلیم بر منابع آبی می‌تواند باعث تشدید آسیب‌ها ‌گردد. به‌همین دلیل دراین پژوهش ابتدا تغییرات اقلیمی براساس برونداد سری مدل‌های CMIP5 در محدوده دشت کرمانشاه استخراج و سپس برهم‌کنش آب‌های ‌زیرزمینی و سطحی از طریق اتصال دینامیکی منابع سطحی و زیرزمینی وکوپل شدن با پارامترهای اقلیم شبیه‌سازی گردید. دراین روش داده‌ها و نتایج در هرگام زمانی ماهیانه بین دو مدل MODFLOW و WEAP و برونداد سری مدل‌های CMIP5 در گردش قرار می‌گیرد بطوریکه در دوره پایه مقادیر برداشت، رواناب، تراز رودخانه‌ از مدل WEAP وارد مدل MODFLOW شده تا تراز و حجم ذخیره آبخوان و غیره محاسبه شده و به مدل WEAP برگردد. در این رفت و برگشت بین دو مدل، خروجی مدل‌های تغییراقلیم (AR5) اضافه می‌گردد تا مدل کوپل‌شده، منابع آب‌سطحی و زیرزمینی را در شرایط تغییر اقلیم شبیه‌سازی و پیش‌بینی نماید. دوره پایه از اکتبر 1991 تا سپتامبر 2018 انتخاب گردید سپس سه دوره اول (2045-2018) دوم (2072-2045) و سوم (2099-2072) تحت چهار سناریو انتشار RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0, RCP8.5 شبیه‌سازی گردید. نتایج در دوره پایه نشان می‌دهد میانگین تراز آب‌زیرزمینی در پایان دوره 4.3 متر کاهش داشته و بیلان نهایی دشت منفی 9.37 میلیون مترمکعب درسال می‌باشد. تغییرات بارش در سناریو RCP2.6 به ترتیب در دوره اول، دوم و سوم بیشترین افزایش بارش در ماه‌های مارس، دسامبر و مارس به میزان 7.79 و 1.81 و 4.87 میلی‌متر و بیشترین کاهش در فوریه، آوریل و می به میزان 4.42 و 8.74 و 13.37 میلی‌متر خواهدبود. نتایج شبیه‌سازی مدل کوپل شده با این سناریو نشان می‌دهد آبخوان کرمانشاه در دوره اول افزایش تراز 19 سانتی‌متر و بیلان مثبت 56 هزار مترمکعب درسال، و در دوره‌های دوم و سوم به ترتیب کاهش تراز 0.81 و 1.9 متر و بیلان منفی 3.6 و 5.8 میلیون مترمکعب درسال را تجربه خواهدنمود. در RCP4.5 بیشترین افزایش بارش در دوره اول و ماه مارس به میزان 5.1 میلی‌متر و بیشترین کاهش در دوره‌‌های اول، دوم و سوم در ماه می، آوریل و می به میزان 6.3 و 12.1 و 16.9 میلی‌متر خواهدبود و در نتایج شبیه‌سازی کاهش تراز به ترتیب 0.45 و 2.82 و 2.62 متر و بیلان منفی 1.73 و 9.12 و 9 میلیون مترمکعب درسال پیش‌بینی می‌گردد. در RCP6.0 بیشترین افزایش بارش در دوره اول و ماه مارس به میزان 6.39 و بیشترین کاهش در دوره‌های اول، دوم و سوم در ماه می، آوریل و می به میزان 9.89 و 12.25 و 16.07 میلی‌متر خواهدبود. و در نتایج شبیه‌سازی کاهش تراز به ترتیب 1.02 و 3.27 و 2.79 متر و بیلان منفی 3.2 و 10.4 و 9.7 میلیون مترمکعب درسال پیش‌بینی می‌گردد. در RCP8.5 بیشترین افزایش بارش در دوره اول و ماه مارس به میزان 3.31 و بیشترین کاهش در دوره‌های اول، دوم و سوم در ماه فوریه، فوریه و می به میزان 6.37 و 14.28 و 18.9 میلی‌متر خواهدبود. و در نتایج شبیه‌سازی کاهش تراز به ترتیب 1.12 و 4.41 و 3.35 متر و بیلان منفی 3.37 و 13.4 و 11.73 میلیون مترمکعب درسال پیش‌بینی می‌گردد. کلیدواژه: تغییراقلیم ، گزارش پنجم (IPCC5)، بهره‌برداری تلفیقی ، برهم‌کنش آبهای سطحی و زیرزمینی، MODFLOW، WEAP، بیلان   

چکیده:با توجه به گستردگی و ساختار پیچیده شبکه‌های آبرسانی، به منظور تحلیل عملکرد شبکه ها در مرحله بهره برداری نیاز به یک شبیه ساز کامپیوتری وجود دارد. از پارامترهای بسیار مهم در نرم افزارهای کامپیوتری، نزدیک بودن نتایج حاصل از مدل‌سازی با وضعیت واقعی سیستم می‌باشد که برای رسیدن به این هدف باید پارامترهای مدل به طور دقیق تنظیم شوند. برای رسیدن به این خواسته باید ضرایب مدل توسط داده‌های میدانی تنظیم و کالیبره شوند. پارامترهایی که در شبکه‌های توزیع آب همواره در حال تغییر هستند عبارتند از: ضریب زبری لوله‌ها و ضرایب الگوی مصرف. این متغیرها بطور صریح و با اندازه‌گیری مستقیم قابل محاسبه کردن نیستند و معمولا به صورت ضمنی از اندازه‌گیری نتایج به دست آمده از خروجی مدل‌ها تخمین زده می‌شوند و مراحل به دست آوردن این متغیرها همانند یک مساله معکوس می‌باشد. در این تحقیق، به منظور محاسبه ضریب زبری لوله‌های شبکه آبرسانی و ضرایب الگوی مصرف از نرم افزار هیدرولیکی ایپانت و الگوریتم ژنتیک برای بهینه‌سازی استفاده شد. تابع هدف در این تحقیق حداقل‌سازی مجموع اختلاف فشار مشاهده‌ای و محاسبه‌ای در گره‌های شبکه می‌باشد. افزایش تعداد نقاط داده‌برداری باعث افزایش دقت در نتایج می‌شود، اما هزینه انجام کالیبراسیون نیز افزایش می‌یابد. بنابراین هدف کلی از این پژوهش کالیبراسیون هیدرولیکی شبکه آبرسانی با حداقل نقاط اندازه‌گیری فشار می‌باشد. در این حالت معمولا دسته جواب‌های زیادی وجود دارد که در نقاط نمونه‌برداری شده خطای قابل قبول بدست می‌آورند ولی برای سایر نقاط خطای زیادی دارند که اگر دقت نشود می‌توانند به اشتباه به عنوان جواب نهایی مدل انتخاب شوند. در این تحقیق به بررسی ارائه راه کارهایی که با استفاده از آن بتوان ضمن بهره‌گیری از حداقل نقاط نمونه برداری، جواب واقعی مدل نیز بدست آورده شود، پرداخته شده است.  واژه‌های کلیدی: ضریب زبری لوله- الگوی مصرف- شبکه توزیع آب- الگوریتم ژنتیک

   با توجه به نقش حیاتی آب، در تمامی ادوار زندگی بشر و گسترش روز افزون جمعیت، بحران کم آبی قابل پیش بینی بوده و همواره کارشناسان را بر آن داشته تا با ارائه طرح ها و شیوه های مهار آب، تلفات آن را کاهش داده و به سهولت در دسترس عموم قرار دهند. سال هاست که احداث سدها به عنوان مانعی در برابر حرکت آب و ذخیره کردن آن در مخازن عظیم، کنترل سیلاب و تولید انرژی و ... یکی از راهکارهای اساسی به شمار رفته است. علاوه بر آن، سدهای بزرگ نمادهای غرور ملی و استیلای نبوغ انسانی بر طبیعت، تامین کننده برق، آب و غذا، مهارکننده سیلاب ها، آبادکننده بیابا نها، ‌‌‌تضمین کننده استقلال ملی، ایجاد اشتغال و رونق اقتصادی و حمل و نقل آبی هر کشوری بوده است.   در پی ساخت سد ها با اهداف گوناگون و با توجه به هزینه های زیادی که صرف طراحی، ساخت وبهره‏برداری از مخازن سد ها و تاسیسات وابسته می‏شود، استفاده بهینه از منابع محدود سرمایه‌ای و طبیعی امری است که از ابتدا مورد بحث و تمایل دولت ها و متولیان و همچنین محققان بوده است، به گونه ای که از منابع به بهترین شکل ممکن استفاده شود. لذا موضوعات مختلف درگیر در سد از ابعاد مخزن و تاسیسات وابسته تا بهره‏برداری و وجود مسائل زیست محیطی، اجتماعی، امنیتی و...مورد بررسی دقیق قرار گیرد.   هدف از تحقیق حاضر انتخاب بهینه برنامه‏ریزی منابع آب و تامین بیشترین نیاز‏های آبی صنعت و کشاورزی با در نظر گرفتن مسائل زیست‏محیطی در حوضه سد بیستون (خارج از بستر) واقع در استان کرمانشاه می‏باشد. در این راستا، بهینه‌سازی وشبیه‌سازی منابع و مصارف سد بیستون به کمک نرم‌افزار‌های لینگو[1] و ویپ[2] در دو   حالت با در   نظر گرفتن سدهای درحال ساخت بالادست و بدون در نظر گرفتن آن‏ها انجام یافت. همچنین در هر دو روش سه نیاز زیست‌محیطی، صنعت وکشاورزی لحاظ گردید، در این مرحله مقدار دبی انتقالی بهینه جهت بیشترین بهره‏وری مشخص شد؛ پس از این مرحله محاسبات طراحی بهینه‏ی ایستگاه پمپاژ و خط انتقال انجام شد بدین منظور مدل کامپیوتری بر مبنای بهینه‏ساز الگوریتم ژنتیک با تابع هدف حداقل کردن هزینه‏ها   که شامل هزینه‏های ثابت و جاری سیستم در طول عمر مفید پروژه (25 سال) نوشته شد. در این مدل اطلاعاتی از لوله‏های موجود در بازار، پمپ‏های تولید شده توسط کارخانه‏های داخلی و در شرایط خاص پمپ‏های تولیدی خارج از کشور اضافه شده است. مدل به‏گونه‏ای طراحی شده است که می‏تواند محاسبات ضربه قوچ را هم انجام دهد که به طراح کمک می کند در خصوص استفاده یا عدم استفاده از تاسیسات ضربه قوچ در سیستم تصمیم گیری نماید    [1] LINGO[2] WEAP

   سرریزها از قدیمی ترین سازه های هیدرولیکی ساخته بشر هستند که در عمل بصورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرند از این­رو بررسی و مطالعه آنها از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. معمولترین تقسیم بندی سرریزها به دو دسته لبه پهن و لبه تیز می باشد. سرریزهای لبه تیز با اشکال مستطیلی، مثلثی، ذوزنقه ای، دایره ای، سهموی و ... ساخته می­شوند. در این پژوهش ابتدا به معرفی نوع خاصی از سرریزهای لبه تیز به نام سریز لبه تیز نیلوفری پرداخته شد .   با فرض وقوع   جریان بحرانی در تاج سریز رابطه دبی- اشل تحلیلی Q=2agn+132n+1n+2 n+32Hn+32

   شناخت پدیده و عکس العمل آن نسبت به مسائل مختلف در امور مهندسی امروزی مانند هوا و فضا، مکانیک سیالات و ... از اهمیت قابل توجهی برخودار است. شناخت و مطالعه مشخصات جریان در کانال­ها یکی از موضوعات مهمی است که در طراحی انواع مختلف سازه­های مرتبط با آنها و همچنین طرح­های ساماندهی کاربرد اساسی دارد. تعیین دقیق تنش برشی بستر و دیواره از دیدگاه تئوریک و همچنین از دیدگاه مسائل کاربردی نظیر نقش آن در مطالعات فرسایش و رسوبگذاری و طراحی پوشش­های حفاظتی از اهمیت خاصی برخوردار است. کانالهای مرکب شامل یک کانال اصلی عمیق و یک یا دو دشت سیلابی در اطراف آن می­باشند که بصورت نسبی عمق کمتری نسبت به کانال اصلی دارند. مطالعات هیدرولیکی بر روی این کانالها به دلیل تاثیر متقابل دشتهای سیلابی و کانال اصلی بمراتب پیچیده تر از کانالهای معمولی است. در پژوهش حاضر، کارایی مدل عددی سه­بعدیAnsys Fluent   در شبیه­سازی پارامترهای مختلف هیدرولیکی برای کانال مرکب مستطیلی با بسترهای صاف و زبر بررسی شده است. مدل آشفتگی و شبک? مش­بندی به کمک نتایج حاصل از مدل آزمایشگاهی و مدل عددی صحت­ سنجی و سناریو های مختلف به کمک مدل عددی مذکور شبیه­سازی شد. مقایس? مقادیر تنش ­برشی نشان می­دهد که با کاهش عمق در دشت­های سیلابی، میزان و درصد تنش ­برشی در دشت­های سیلابی افزایش و در کانال اصلی کاهش می­یابد. با کاهش عمق آب در کانال اصلی ، درصد تنش ­برشی در کانال اصلی افزایش و در دشت­های سیلابی کاهش می­یابد. همچنین   افزایش زبری، سبب می­شود میزان تنش ­برشی افزایش ­یابد. نتایج بررسی­ها همچنین بیانگر این نکته است که با افزایش دبی قدرت جریان افزایش می­یابد و در محل تلاقی دشت­های سیلابی و کانال اصلی سرعت بیشتر است و گردابه هایی در این محل تشکیل می­شود. در تحقیق حاضر پدیده انتقال مومنتوم به کمک ورتکس های سرعت عرضی مورد بررسی قرار گرفت و با مقایسه نسبت شکل های متفاوت، کانال مرکب پایدار بر اساس پدیده انتقال مومنتوم معرفی گردید. از دیگر کارهای صورت گرفته در این پژوهش بررسی پروفیل عمقی سرعت می­باشد که نمودار آن به ازای سناریوهای مختلف شبیه­سازی ترسیم گردید. در این زمینه مشاهده گردید زبری بستر پروفیل عمقی سرعت را تغییر داده و سبب کاهش سرعت متوسط می­شود. نتایج این پژوهش می­تواند در طراحی کانال های پایدار به­خصوص در محل تلاقی کانال اصلی و دشت­های سیلابی   نقش بسزایی داشته باشد.واژگان کلیدی: مدل عددی سه­بعدی، Ansys Fluent، کانال مرکب، تنش برشی، انتقال مومنتوم، کانال پایدار، دشت­های سیلابی، کانال اصلی

  

چکیده     حفاظت ساحل رودخانه در مقابل فرسایش از اهداف اصلی ساماندهی رودخانه‌ها در توسعه پایدار منابع آب به شمار می‌آید. چرا که فرسایش سواحل رودخانه‌ها، باعث خسارت به اراضی کشاورزی، آسیب دیدن سازه‌های مجاور، مانند پل‌ها و جاده‌ها، عریض شدن آبراهه جریان و مسائل زیست محیطی قابل توجه می‌باشد. این مساله سبب می‌شود هر ساله مبالغ زیادی برای حفاظت از سواحل رودخانه در برابر فرسایش هزینه شود. روش‌های حفاظت سواحل از دیدگاه عملکرد سازه‌ها به دو گروه کلی حفاظت مستقیم[1] و غیرمستقیم[2] تقسیم می‌شوند. در روش غیرمستقیم، تثبیت رودخانه‌ها توسط احداث سازه‌های عرضی یا آبشکن در طول ساحل فرسایش‌پذیر انجام می‌گیرد]26[. سازه‌های آبشکن با هدف رسوب‌گذاری و جلوگیری از فرسایش کناره‌ها و حواشی رودخانه‌ و تثبیت موقعیت رودخانه احداث می گردند. آبشکن‌ها به لحاظ ساختار سازه‌ای ساده و قابلیت سازگاری با شرایط متنوع رودخانه‌ای دارای کاربرد وسیعی در طرح‌های ساماندهی و به ویژه اقدامات تثبیت و پایدارسازی کناره‌ها می‌باشند. از اینرو بررسی و شناخت فرایند فرسایش و رسوب‌گذاری در محدوده آبشکن‌ها از جنبه‌های مختلف طراحی، حفاظت و نگهداری دارای اهمیت است. تحقیقات زیادی در موردآبشستگی والگوی جریان پیرامون آبشکن ها توسط محققین مختلف انجام شده است، اما در مورد آبشستگی پیرامون آبشکن چوگانی به صورت آزمایشگاهی وعددی تحقیقات چندانی صورت نگرفته است. باتوجه به اینکه استفاده از مدل های سه بعدی در تحلیل الگوی جریان در رودخانه‌ها هرچند دقیق ولی از نظر اقتصادی و زمان پرهزینه هستند. از طرفی مدل های تک بعدی بدلیل اینکه ماهیت سه بعدی جریان را در نظر نمی­گیرند عموما با خطای قابل ملاحظه­ای همراه هستند. بدلیل صرفه جویی در وقت و هزینه، مدل های دو بعدی همواره به عنوان یک روش جایگرین ولی با دقت کمتر مورد استفاده محققین قرار دارد. بنابراین در تحقیق حاضر در این تحقیق بمنظور بررسی توانایی مدل  RH-2D  در شبیه سازی الگوی فرسایش در اطراف آبشکن چوگانی ابتدا با استفاده از داده های آزمایشگاهی مقادیر فرسایش و رسوب‌گذاری در اطراف آبشکن به ازای حداقل دو نوع شرایط هیدرولیکی متفاوت اندازه‌گیری خواهد شد. داده های جمع آوری شده به منظور صحت سنجی و واسنجی مدل عددی مذکور مورد استفاده قرار می گیرد. پس ازکالیبره شدن مدل واطمینان از نتایج آن با اجرای متعدد مدل الگوهای جریان و رسوب در اطراف آبشکن چوگانی با شرایط هندسی مختلف و در مکان‌های مختلف در طول قوس 90 درجه مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. در نهایت تاثیر اشکال مختلف آبشکن درموقعیت‌‌های مختلف بر الگوی جریان و رسوب مورد مقایسه قرار می‌گیرد. مدل  RH-2D  یک مدل دو بعدی بوده و بخصوص برای مسائلی‌که اثرات دو ‌بعدی دارای اهمیت است مناسب می باشد. کاربردهایی آن شامل‌ استفاده در سازه- های درون‌ آبراهه‌ای، جریان در خم‌ها، جریان در آبراهه‌ها با کانال‌های جانبی و برگشت جریان درکانال‌های کشاورزی است. این مدل در مواردی که‌ سطح مورد مطالعه وسیعتر می‌باشد به این دلیل که نسبت به مدل‌های سه بعدی در مدت کوتاه تری به نتیجه میرسند ترجیح داده میشود. مش مورد نیاز این نرم افزار با استفاده ازنرم افزار SMS تهیه می‌شود و مش تولید شده در محیط SRH-2D فراخوانی می شود.واژه‌های کلیدی: ساماندهی رودخانه، آبشکن چوگانی، مدل عددی دو بعدی SRH-2D، الگوی جریان و رسوب،   قوس 90 درجه   [1] -Direct Method   [2] -Indirect Methods

سری‌زمانی یک متغیر هیدرولوژیک وابسته­به­زمان است که یافتن مدل تغییرات و پیش­بینی آینده آن مهم‌ترین هدف تجزیه و تحلیل سری­های­زمانی می­باشد. بررسی روند، تناوب و به طورکلی ایستایی درسری­های زمانی هیدرولوژیکی می­تواند در تفسیر نتایج و بهبود عملکرد الگوریتم­های مدل­سازی کمک موثری داشته باشد. استفاده از اطلاعات گذشته متغیرها امکان پیش­بینی مقادیر آینده را می­دهد که این فاکتور کلیدی در برنامه‌ریزی، سیاست‌گذاری و مدیریت سیستم­های منابع آبی است. یکی از الگوریتم­هایی که کارایی بالایی در مدل­سازی سری­های زمانی دارد، الگوریتم تکاملی بیان‌ژن است که به دلیل دقت بالا در مدل­سازی مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در پژوهش­هایی که در مطالعات پیشین صورت گرفته است، اثرگذاری خصوصیات داده در برابر اثرگذاری پارامترهای مختلف مدل بیان‌ژن به صورت همزمان در میزان دقت پیش‌بینی سری­زمانی بررسی و مقایسه نشده است. لذا هدف این تحقیق بررسی همزمان خصوصیات سری‌زمانی و پارامترهای مهم در برنامه­ریزی بیان‌ژن جهت پیش­بینی‌­های با دقت بالا در مراحل آموزش و صحت‌سنجی می‌باشد. برای این تحقیق از سری‌های زمانی مختلف در اقلیم‌های متفاوت استفاده شده است.   از سری­های زمانی ماهانه دمای مناطق آلاسکا، فلوریدا، نیویورک و بوستون با دوره زمانی 50 ساله ، بارش­های مناطق ایرلند، پرتغال، اندونزی و هند با دوره زمانی 50 ساله، سطح آب زیرزمینی دشت چمچمال و سنقر و دبی در مناطق Langat   و   emeniyh و پیرسلمان استفاده شده است. برای مدل­سازی سری­های زمانی مذکور با مدل برنامه‌ریزی بیان‌ژن از نرم افزارGenexprotools5.0   استفاده شده است. از70 درصد داده­ها جهت آموزش و از30 درصد باقیمانده در صحت‌سنجی مدل استفاده شد. جهت بررسی اثرگذاری پارامترهای مختلف مدل‌سازی با برنامه‌ریزی بیان­ژن از پارامترهای مختلف Head Size، Embedding Dimension و تعداد کروموزوم­ها سناریوهای گوناگونی ایجاد شده و در این حالات از نرم افزار اجرا گرفته شد. برای ارزیابی کارایی مدل در سناریوهای مختلف از معیار­های آماری RMSE ، R و NASH استفاده شد. نتایج بررسی اثرگذاری خصوصیات داده و پارامترهای تاثیرگذار در مدل­سازی با برنامه­ریزی بیان‌ژن، حاکی از آن است که تاثیر تناوبی بودن خصوصیات داده که در سری‌زمانی دما وجود داشت سبب بروز نتایج همبستگی بالای 90% در مراحل مختلف آموزش و صحت‌سنجی گردید به­طوریکه اثر پارامترهای مختلف بیان‌ژن کمتر از 10 درصد در بهبود نتایج می­باشد. این بدان معنی است که خصوصیت سری­زمانی اثرگذاری بیشتری در نتایج پیش­بینی دارد. به طوری­که با حذف ترم تناوب، نتایج پیش­بینی در همه مراحل مدل­سازی به طرز معنی­داری کاهش می­یابد. تناوبی بودن سری­زمانی به صورت سینوسی جهت عملکرد عالی مدل در پیش­بینی روند تغییرات شرط لازم برای حاصل شدن نتایج قابل قبول است و شرط کافی این است که مقادیر حداکثری ناپایداری­ها تابع خودهمبستگی در نمودار ACF   به یک نزدیک باشد. در این صورت نتایج مدل­سازی دارای معیارهای آماری قابل قبول خواهد بود. همچنین نتایج نشان داد، متناوب کردن یک سری زمانی که فاقد نمودار ACF   تناوبی است، موجب بهبود عملکرد مدل و ایجاد نتایج قابل قبول در مدل­سازی می­شود.واژه­های کلیدی: سری‌زمانی، بیان‌ژن، پیش­بینی، تناوب، نمودارACF، Genexprotools5.0  

در تحقیق حاضر کدی کامپیوتری توسعه داده می شود که چندین مسئله را به صورت مکمل و در ارتباط با یکدیگر مورد بررسی قرار خواهد داد. در ابتدا شبیه سازی هیدرولیک جریان برای مقاطع طبیعی رودخانه ای در سیستم های با آرایش درختی از کانال های روباز در زیر برنامه جریان صورت می­گیرد. در یک سیستم درختی، دبی کل ورودی به سیستم معلوم است و لازم است با یک الگوریتم ویژه ای که در این تحقیق مورد توجه است دبی هریک از کانال های منشعب شده از کانال اصلی تعیین گردد. همچنین با توجه به اینکه مقاطع عرضی طبیعی دارای چندین ضریب زبری متفاوت در سواحل سیلابی و کانال اصلی هستند و برای محاسبه ی عوامل هیدرولیکی نظیر عمق و سرعت جریان، نیاز به تعیین ضریب زبری هیدرولیکی معادل جریان می باشد در این زیر برنامه مقادیر ضریب زبری معادل مقاطع مرکب طبیعی با روش های مختلف محاسبه می شود. در مدل حاضر به بررسی 26 معادله ی موجود برای محاسبه ی ضریب زبری معادل در مقاطع طبیعی پرداخته می شود و با مقایسه با نتایج اندازه گیری قبلی و مدل های تجاری معروف روابط موجود مورد ارزیابی قرار می گیرند. پس از شبیه سازی هیدرولیک جریان   نتایج که شامل عمق و سرعت جریان در مقاطع مختلف درهر یک از شاخه ها می باشد به زیر برنامه آلودگی فرستاده می شوند. همواره آب های سطحی که به صورت رودخانه ها جاری هستند محل تخلیه ی پساب و فاضلاب های ناشی از فعالیت های کشاورزی، صنعتی و شهری می باشند. این موارد کیفیت منابع آبی را برای مصارف انسانی تحت تاثیر قرار میدهند. حتی گاهی،میزان و نوع آلودگی به گونه ای است که به محیط زیست و زیست گاه های جانوری آسیب های جبران ناپذیری وارد می گردد. بنابراین بهره برداری مناسب از رودخانه ها نیازمند به در دست داشتن اطلاعات کافی در زمینه ی میزان و نوع آلاینده های موجود در آن می باشد. در طی این تحقیق در زیر برنامه آلودگی با استفاده از حل عددی معادله ی انتقال و پخش، روندیابی آلودگی انجام می شود.

  چکیده:توزیع سرعت مهمترین متغییر برای تعیین مشخصات جریان مانند دبی، توزیع تنش برشی، رسوبگذاری، فرسایش، تلفات هد، ضریب انرژی وضریب مومنتوم مورد نیاز در هیدرولیک است. توزیع سرعت در یک کانال تحت تاثیر شکل هندسی، زبری بستر و وجود سازه‌ها است و باید قبل از حل انواع مسائل هیدرولیکی در کانال‌های‌ باز مطالعه و بررسی شود. توزیع سرعت در کانال های باز در طول سالیان طولانی مورد مطالعه قرار گرفته و در سال‌های اخیر، این موضوع با حل معادلات هیدرودینامیک ناویر-استوکس که با مدل های متلاطم ترکیب شده است، بررسی می‌گردد. چیو(1987) روش جدیدی را برای بررسی توزیع سرعت در کانال‌های باز با استفاده از مفهوم احتمال و اصل پیشینه سازی آنتروپی بیان نمود. معادله توزیع سرعت چیو می‌تواند مقادیر سرعت را در جهت‌های عمودی وعرضی با فرض اینکه سرعت بیشینه بر روی سطح آب یا زیر آن باشد، برآورد کند. این معادله، محدودیت‌ها ونواقص سایر معادلات رایج را نداشته وتوزیع سرعت براساس آن در فضای فیزیکی با یک توزیع احتمال توانی مطابقت دارد. این توزیع دارای پارامتر M با نام "پارامتر آنتروپی" است که مقدار آن به عنوان شاخصی برای مقایسه الگوهای مختلف توزیع سرعت جریان در کانال‌ها مورد استفاده قرار می گیرد. پارامتر آنتروپی در یک کانال از طریق ارتباط بین سرعت‌های میانگین و بیشینه تعیین می‌شود زیرا نسبت سرعت‌های میانگین و بیشینه در یک کانال تابعی از M است (چیو وساید (1995)). این نسبت در یک کانال ثابت بوده (چیو (1996)) و نمایانگر ویژگی کلی سیستم جریان و کنترل کننده متغییرهایی است که با کانال در تعامل هستند (زیا (1997) ، چن (1998) ، چیو وتانگ (2000)). معادله چیو (1987) توزیع سرعت را نه تنها بر روی محور عمودی، بلکه در کل کانال نیز می‌تواند توصیف نماید. توزیع سرعت در کل به صورت دو بعدی است، اگر چه جریان در کانال باز حالت سه بعدی دارد. مولفه سرعت در محور طولی، سرعت اصلی نامیده می شود ومولفه های دیگر در محور عرضی، سرعت های ثانویه هستند که حرکت چرخشی را در اطراف محور موازی با جریان اصلی شکل می دهند. جریان ثانویه نقش مهمی در کانال های باز دارند و بیش از یک قرن مورد مطالعه قرار گرفته اند. تعیین مولفه های اصلی و ثانویه سرعت در یک کانال باز می تواند به درک ویژگی‌های جریان کمک کند. یکی از اهداف اصلی این پژوهش بررسی توزیع سرعت کانال‌های منظم است که با استفاده از مفهوم آنتروپی به بررسی موارد فوق پرداخته می‌شود.کلید واژگان: تئوری آنتروپی، توزیع سرعت ، آنتروپی شانون،آنتروپی تسالیس،آنتروپی رنی، مجاری روباز.  

  تخمین مناسب ضریب زبری مانینگ، تاثیر قابل ملاحظه‌ای در روندیابی هیدرولیکی دارد. تا‌کنون روابط متعددی برای محاسبه‌ی ضریب زبری مانینگ در مقاطع مرکب ارائه شده است که هرکدام می‌تواند تاثیر متفاوتی بر پهنه سیل محاسباتی داشته باشد. با توجه تحقیقاتی که تا کنون در این زمینه صورت گرفته می­توان نتیجه گرفت که تفاوت­های بسیار کوچک چند صدمی در تعیین مقادیر ضریب زبری مانینگ می­تواند برآورد مساحت اراضی سیل­گیر را ده­ها هزار مترمربع تغییر داده و در نتیجه در برآورد میزان خسارات وارده تاثیر بسزایی داشته باشد.   این امر نیز بر برنامه­ریزی­های مدیریتی و ساماندهی رودخانه تاثیرگذار می­باشد. بنابراین چنین طرح­ها و اقداماتی که مستقیماً در ارتباط با مدیریت و سامان­دهی رودخانه­ها هستند، نیازمند دقّت زیاد در انتخاب روش تعیین ضریب زبری مانینگ می­باشند. هدف از مطالعه کنونی تعیین ضریب زبری کانال آبیاری می باشد. بدین منظورو برای مطالعه‌ی دقیق‌تر 420 مترازکانال 3 کیلومتری سه آسیاب سنقر انتخاب و 15مقطع عرضی برداشت گردید. سرعت جریان آب با استفاده از دستگاه مولینه در مقاطع ورودی و خروجی و تراز سطح آب درکلیه مقاطع   در قبل و بعد لایروبی به دقت اندازه گیری گردید. دراین تحقیق مدل کامپیوتری تهیه شدکه شامل دو زیر برنامه بهینه سازی با روش الگوریتم ژنتیک و هیدرولیکی براساس روش گام به گام استاندارد برای محاسبه نیمرخ جریان می باشد. ورودی مدل کامپیوتری شامل مشخصات هندسی بازه مورد مطالعه، مقدار جریان ورودی و نیمرخ اندازه گیری سطح آب در طول بازه می باشد. پس از تعیین تعداد کروموزوم ها و محدوده مجاز ضریب زبری مانینگ نهایتا مقادیر ضرایب زبری برای هر مقطع با مقایسه نیمرخ سطح آب محاسباتی و اندازه گیری بهینه می شوند. به منظور صحت سنجی مدل الگوریتم ژنتیک با استفاده از حل مسایل بهینه سازی خطی و غیرخطی مقید که دارای راه حل های تحلیلی هستند مورد ارزیابی قرارگرفته و نشان داده شده که نتایج به دست آمده از مدل با نتایج حل تحلیلی کاملاً برابر است. به منظور صحت‌سنجی مدل هیدرودینامیک، نتایج آن در برخی حالات خاص با نتایج مدل HEC-RAS مقایسه شد. نتایج صحت‌سنجی مدل هیدرودینامیک نشان داد بین مقادیر رقوم سطح آب محاسبه شده توسط مدل حاضر و نرم‌افزار HEC-RAS ضریب همبستگی 99/0 وجود دارد. همچنین در این تحقیق در دو مرحله قبل و بعد لایروبی مقادیر ضریب زبری مانینگ بهینه محاسبه شد. نتایج نشان داد ضریب زبری مانینگ بهینه شده بعد از لایروبی به صورت متوسط 50 درصد کمتر از قبل از لایروبی می باشد. کلمات کلیدی: ضریب زبری، کانال سه آسیاب، شبیه‌سازی عددی، جریان ماندگار،الگوریتم ژنتیک   

تونل­سازی، حفر تونل و استفاده از فضاهای زیر زمینی به عنوان یکی از کارهای مهم و پرکاربرد امروزه به سرعت در حال افزایش می باشد. همچنین به دلیل اهمیت ایمنی این گونه فضاها، داشتن دانش و آگاهی کافی در تمام مراحل احداث و آماده سازی فضاهای زیرزمینی امری حیاتی است. انتخاب یک سیستم نگهدارنده مناسب برای تونل ها به منظور دستیابی به محیطی پایدار و ایمن در طول زمان یکی از موضوعات مهم در امر تونل­سازی به شمار می رود. پس از آنکه براساس روش های تحلیل پایداری، مشخص شد که تونل نیاز به نصب سیستم نگهداری دارد، مرحله طراحی سیستم نگهداری آغاز می شود. پس از طراحی سیستم نگهداری و انتخاب سیستم مناسب، با اجرای سیستم نگهداری پایداری تونل تامین می شود. روش های طراحی سیستم نگهداری تونل ها به سه دسته روش های تحلیلی، روش های عددی و تجربی تقسیم بندی می شوند. یکی از این روش ها تعیین حائل مورد نیاز تونل به وسیله روش سیستم Q می باشد. در این تحقیق سعی بر آن شده است تا با استفاده از برخی روش های هوش مصنوعی سیستم نگهدارنده مناسب برای تونل در روش سیستم Q تعیین شود. برای این منظور ابتدا با استفاده از روش های آنالیز پیرسون و تحلیل مولفه اساسی به وسیله نرم افزار    و همچنین روش آزمون گاما به وسیله نرم افزار WinGamma پارامترهای تاثیرگذار در روش سیستم Q شناسایی شده و با استفاده از آن ها سه مدل مختلف جهت بدست آوردن مقدار Q انتخاب شده است. مدل های اول و دوم دارای سه پارامتر ورودی و یک پارامتر خروجی بوده و مدل سوم دارای چهار پارامتر ورودی و یک پارامتر خروجی می باشد. سپس با استفاده از برخی روش های هوش مصنوعی شامل شبکه های عصبی، منطق فازی، برنامه ریزی بیان ژن، الگوریتم ژنتیک و همچنین رگرسیون چندمتغیره مقدار Q با استفاده از مدل های مختلف به صورت جداگانه محاسبه شده است. درنهایت با توجه به مقدار Q بدست آمده از هرکدام از مدل ها و پارامتر بعد معادل، سیستم نگهدارنده تونل بوسیله نرم افزار تهیه شده پیش بینی می شود. نرم افزار تهیه شده تمامی پارامترهای مورد نیاز حائل تونل شامل طول بولت ها، فاصله بولت ها و ضخامت شاتکریت را در اختیار کاربر قرار می دهد. در این پژوهش با استفاده از پارامترهایی که بیشترین تاثیر را بر شاخص کیفیت توده سنگ می­گذارند مقدار Q پیش بینی شده است. بدین ترتیب اثر پارامترهای کم اهمیت تر و یا پارامترهایی که در دسترس نیستند یا دسترسی به آن ها هزینه بر بوده و یا مستلزم صرف زمان زیادی است، حذف شده که باعث کاهش هزینه ها و صرفه جویی در زمان خواهد شد. پس از محاسبه و مقایسه نتایج مختلف بدست آمده از روش های هوش مصنوعی، مشخص گردید که در مدل اول ابتدا شبکه عصبی نوع GRNN با مقدار RMSE برابر با 1/0 و R2 برابر با 99/0 توانایی بیشتری در پیش بینی شاخص کیفیت توده سنگ دارد و پس از آن روش برنامه ریزی بیان ژن با مقدار RMSE برابر با 16/2 و R2 برابر با 90/0 نتایج مناسبتری به دنبال دارد. در مدل دوم نیز ابتدا شبکه عصبی GRNN با مقدار RMSE برابر با 01/1 و R2 برابر با 97/0 دارای بهترین عملکرد بوده و پس از آن روش های برنامه ریزی بیان ژن، الگوریتم ژنتیک و شبکه عصبی MLP دارای نتایج نزدیکی با یکدیگر می باشند. در مدل سوم نیز شبکه عصبی GRNN با مقدار RMSE برابر با 31/0 و R2 برابر با 99/0 نتایج مطلوب تری به دنبال دارد و پس از آن روش برنامه ریزی بیان ژن با مقدار RMSE برابر با 38/1 و R2 برابر با 95/0 دارای نتایج قابل قبولی می باشد.

بررسی جریان آب در خاک‌های اشباع و غیر اشباع به منظور تعیین دبی نشت، فشار آب منفذی، نیروی بالابرنده و گرادیان هیدرولیکی در طراحی سدها مورد توجه متخصصین است. شبیه‌سازی عددی یک روش سریع و کم هزینه برای مطالعه حرکت آب در محیط متخلخل می‌باشد که در دهه‌های اخیر بدلیل پیشرفت علوم کامپیوتر رشد چشم‌گیری داشته است. اکثـر مدل‌های عددی برای حرکت آب در خاک مبتنی بر روش اجزای محدود و یا براساس شبکه‌بندی منظم مستطیلی است. از این رو در این تحقیق مدل دو بعدی جریان غیرماندگار در محیط متخلخل بر مبنای روش حجم کنتـرل و شبکه‌بندی مثلثی نامنظم تهیه شده است. در صورتی که محدوده شبیه‌سازی هندسه پیچیده و نامنظم داشته باشد، استفاده از شبکه‌بندی مثلثی مناسب می‌باشد. در این مدل به منظور محاسبه هدایت هیدرولیکی در محیط غیراشباع برای شبیه‌سازی جریان می‌توان از رابطه ون گنوختن و یا توابع دیگر استفاده کرد. مدل عددی در دو بخش جریان محصور و غیرمحصور با داده‌های آزمایشگاهی سایر پژوهشگران صحت سنجی شد. متوسط خطا مدل عددی در محاسبه فشار در جریان محصور و غیرمحصور به ترتیب 1/1 و 5/1 درصد و متوسط خطای در محاسبه دبی نشت در جریان غیرمحصور 6/5 درصد است، که دقت مناسبی برای مدل عددی است.

بررسی رفتار جریان در رودخانه­ها توجه به این نکته را ضروری می­سازد که رودخانه یک فرآیند پویا است و رفتار آن بسته به مشخصه­های ریخت­شناسی رودخانه در حال تغییر می­باشد و در نتیجه این تغییرات، شرایط هیدرولیکی رودخانه نیز تحت تاثیر قرار می­گیرد. بنابرین لازم است اثر توام جریان و رسوب به ویژه در رودخانه­های ناپایدار مورد توجه قرار گیرد.

چکیدهامروزه طراحی اقتصادی بهینه نمودن شبکه‌های آبیاری تحت فشار به‌گونه‌ای که بتوان با صرف حداقل هزینه‌ها، کلیه محدودیت‌های موردنظر در شبکه را ارضا نمود، از مباحث مهم تحقیقاتی می‌باشد.در این پایان نامه یک مدل کامپیوتری ارائه ‌شده است، که شامل دو زیر برنامه بهینه‌سازی بر مبنای الگوریتم ژنتیک و آنالیز ضربه قوچ است، که به زبان ویژوال‌بیسیک نوشته‌ شده‌اند. این دو زیر برنامه به هم لینک شده و در قالب یک مدل کامپیوتری   به طراحی بهینه‌ی شبکه‌ی آبیاری تحت فشار می‌پردازد. در ابتدا اطلاعات مربوط به شبکه‌ی موردبررسی، به صورت فایل‌های ورودی به برنامه داده می‌شود.با تعریف تابع هدف، محدودیت‌های سرعت، فشار و استفاده از مدل نوشته‌شده برای الگوریتم ژنتیک به بهینه یابی شبکه موردنظر پرداخته می‌شود، در این مرحله اطلاعات خروجی از مدل قطرهای بهینه و مینیمم هزینه‌ی شبکه‌ی آبیاری است. با استفاده از قطرهای بهینه به‌دست‌آمده و مدل نوشته‌شده برای آنالیز ضربه قوچ به شبیه‌سازی پدیده‌ی ضربه قوچ پرداخته‌ می‌شود، پس از اجرای مدل شبیه‌سازی، فشار مازاد ناشی از جریانات میرا به دست می آید که با در نظر گرفتن این پارامتر و افزودن محدودیت ضربه قوچ به مدل الگوریتم ژنتیک، بهینه‌سازی مجدد صورت گرفته و طراحی بهینه شبکه موردبازنگری و اصلاح قرار می‌گیرد.دو مدل الگوریتم ژنتیک و آنالیز ضربه قوچ به‌طور جداگانه مورد واسنجی و صحت‌سنجی قرارگرفت.مدل الگوریتم ژنتیک با استفاده از حل مسائل بهینه‌سازی خطی و غیرخطی مقید که دارای راه‌حل‌های تحلیلی هستند، مورد ارزیابی قرارگرفته و نشان داده شد که نتایج به‌دست‌آمده از مدل با نتایج حل تحلیلی کاملاً برابر است.برای صحت‌سنجی مدل آنالیز ضربه قوچ، نوسانات فشار در یک سیستم آبیاری تحت فشار در اثر بسته شدن شیر انتهای یکی از شاخه‌ها موردبررسی قرار گرفت، در این حالت خروجی از تمام آبپاش‌ها برابر صفر قرار داده شد و مدل برای مدت زمان طولانی اجرا شد، پس از پایدار شدن سیستم، فشار باقیمانده در محل گره‌ها که توسط مدل محاسبه‌شده بود با اختلاف رقوم سطح آب مخزن ابتدای سیستم و رقوم محل گره‌ها مقایسه شد و نتایج نشان داد که مدل ضربه قوچ به خوبی مقادیر فشار در محل گره‌ها را پیش‌بینی می‌کند.پس از صحت‌سنجی و واسنجی مدل، از آن برای طراحی خطوط اصلی و نیمه اصلی یک شبکه آبیاری زهکشی واقعی(شبکه اسماعیل‌آباد لرستان)   استفاده گردید. آنالیز نتایج نشان از یک کاهش 39/11 درصدی در هزینه‌ها بدون در نظر گرفتن محدودیت ضربه قوچ و کاهش 63/10 درصدی در هزینه‌ها با در نظر گرفتن محدودیت ضربه قوچ را دارد.

چکیده برای طراحی مقرون به‌صرفه و کارآمد سیستم‌های آبیاری قطره‌ای اطلاع از گسترش عمودی و افقی جبهه‌ی رطوبتی تحت منبع نقطه‌ای ضروری است. از طرفی مدیریت صحیح سیستم‌های آبیاری قطره‌ای، نیاز به‌ آگاهی از نحوه‌ی توزیع آب در خاک دارد. مدل‌های عددی و تحلیلی زیادی برای برآورد توزیع رطوبت در خاک به منظور افزایش بازدهی مصرف آب در سامانه آبیاری قطره‌ای توسعه یافته است. حل دقیق معادله معروف حرکت آب در خاک (معادله ریچاردز) که در بسیاری از این مدل‌ها استفاده گردیده منجر به برآورد دقیق‌تر پیاز رطوبتی می‌شود. از جمله عوامل موثر بر ابعاد پیاز رطوبتی دبی قطره‌چکان‌ها، حجم آب کاربردی، مدت زمان آبیاری، شیب زمین، بافت، ساختمان و رطوبت اولیه‌ی خاک است. هدف از این پژوهش بررسی اثر شیب و دبی بر الگوی خیس شده خاک تحت آبیاری قطره‌ای سطحی و شبیه سازی آن با مدل هایدروس دو بعدی و مقایسه‌ی نتایج آن با چند مدل تجربی می‌باشد. آزمایش‌ها برای جمع آوری داده‌های مورد نیاز برای بررسی پیشروی جبهه رطوبتی درون یک جعبه پلکسی گلاس پر شده از خاک لوم رسی سیلتی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه رازی کرمانشاه انجام شد. به منظور بررسی اثر شیب و دبی روی ابعاد پیاز رطوبتی، آزمایش‌ها بر روی چهار شیب و چهار دبی مختلف، با زمان آبیاری ثابت و در سه تکرار انجام شد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد با افزایش شیب زمین، در مدت زمان آبیاری ثابت، مساحت و ابعاد پیاز رطوبتی افزایش یافته و الگوی رطوبتی به سمت پایین دست گسترده شده است. همچنین نتایج نشان داد با افزایش دبی، مساحت خیس‌شده افزایش یافت که بخش اعظم این افزایش، در جهت افقی صورت گرفت و جبهه رطوبتی سطحی‌ بود. بطور مثال شیب ?? درصد در دبی ? لیتر بر ساعت موجب افزایش ??/?? درصد مساحت الگوی خیس شده، نسبت به شیب صفر شد که درصد کاهش آن در بالادست ??/?? و درصد افزایش آن در پایین دست ??/?? بود. همچنین دبی ? لیتر بر ساعت در شیب صفر، افزایش ??/?? درصدی مساحت خیس شده را نسبت به دبی ? لیتر بر ساعت داشته است.به منظور بررسی میزان اختلاف بین مقادیر عمق و عرض خیس شده‌ی شبیه سازی شده توسط مدل عددی هایدروس دوبعدی با مقادیر بدست آمده از آزمایش‌های تجربی، از مقادیر واریانس و میانگین داده‌ها استفاده گردید. این مقایسه نشان داد که مقادیر مشاهداتی و محاسباتی اختلاف معنی‌داری در سطح   ?%   ندارند. عملکرد مدل هایدروس دوبعدی براساس پارامترهای آماری ریشه دوم میانگین خطا (RMSE)، ضریب تبیین (R2) و ضریب جرم باقیمانده (CRM) ارزیابی شد. ضریب تبیین در تمامی دبی‌ها و شیب‌ها بالای ?? درصد بدست آمد. حداکثر مقدار خطای بدست آمده در حداکثر عمق خیس شده در شیب‌ها و دبی‌های مختلف به ترتیب بین ??/0 تا ??/2 و برای حداکثر عرض خیس‌شده بین ??/0 تا ??/? بدست آمد. مقایسه‌ی مدل‌های تجربی با مدل عددی هایدروس دوبعدی نشان داد که مدل عددی هایدروس دوبعدی از دقت بالاتری برخوردار است. نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان داد که مدل هایدروس دوبعدی دارای توانایی بالایی در شبیه‌سازی الگوی رطوبتی در اراضی شیبدار و مسطح می‌باشد.