تحقیقات منابع آب ایران
سال:1384 | دوره:1 | شماره:1 |تعداد مقالات:12

عدم وجود اطلاعات کافی در خصوص چگونگی توزیع رسوب ناشی از هر رگبار در حوزه های آبخیز از عمده مشکلات مطالعات پروژه های حفاظت آب و خاک است. تاکنون ارتباط بین دبی آب و دبی رسوب با استفاده از معادلات توانی و صرفنظر از موقعیت دبی مورد مطالعه در شاخه بالارونده و پایین رونده آبنگار صورت پذیرفته است. در تحقیق حاضر، مفهوم رگرسیون برای تهیه دو مطالعه جداگانه سنجه رسوب برای شاخه های بالا رونده و پایین رونده آبنگار در حوزه آبخیز امامه و زرین درخت ارائه و کارآیی آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بررسی موید توانایی مفهوم رگرسیون در تهیه دو معادله جداگانه برای شاخه های بالا رونده و پایین رونده آبنگار در حوزه های مورد مطالعه بوده است.

ذوب برف و رواناب حاصل از آن در حوزه های کوهستانی و مرتفع عامل مهم و کنترل کننده رژیم جریان محسوب می شوند. بعلاوه، در چنین حوزه هایی آمار و اطلاعات هواشناسی هیدرولوژی مورد نیاز در شبیه سازی جریان، به ویژه آمار و اطلاعات برف سنجی معمولا در دسترس نیست. بنابراین، شبیه سازی و یا پیش بینی رواناب و سیلاب حاصل از ذوب برف با مشکلات فراوانی مواجه بوده و بطور معمول با خطای زیادی روبرو می شود مدل (Snowmelt Runoff Model)SRM از جمله مدل های هیدرولوژیکی است که در صورت واسنجی پارامترهای آن، قابلیت شبیه سازی جریان روزانه را بدون استفاده از اطلاعات زمینی برف سنجی داراست. به منظور بررسی این قابلیت در حوزه های ایران که با کمبود داده های زمینی برف سنجی مواجه هستند، مدل SRM مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور سرشاخه های حوزه کارون که آمار و اطلاعات برف سنجی در دسترس نیست در محدوده زیر حوزه خرسان برای این تحقیق انتخاب شد. همچنین اطلاعات رقومی سنجنده AVHRR ماهواره نوا به عنوان منبع تامین اطلاعات سری زمانی مساحت تحت پوشش برف استفاده شد. به منظور واسنجی و ارزیابی مدل دو سال آبی 76-1375 و 77-1376 انتخاب و بر اساس داده های مشاهده ای دبی روزانه در سال 76-1375 پارامترهای مدل واسنجی و تعیین و در سال 77-1376 دقت شبیه سازی مدل مورد ارزیابی قرار گرفت. ارزیابی مدل در شبیه سازی رواناب حاصل از ذوب برف و نیز مشارکت باران نشان می دهد که دبی روزانه با دقت 88 درصد و با ضریب تعیین 0.774(R2) و حجم کل جریان با 1.03 درصد اختلاف با حجم مشاهده ای در طول این مدت برآورد شده است. با این وصف مدل SRM با استفاده از داده های ماهواره ای کارایی لازم را در برآورد رواناب حاصل از ذوب برف و نیز شرایط مشارکت باران و برف درحوزه های فاقد آمار دارا بوده و برای این حوزه ها توصیه می شود.

دراین مقاله، ساختار یک رویکرد تلفیقی برای طراحی و بهره برداری از مخازن برق آبی تشریح شده است. برای این منظور از یک مدل بهینه سازی پویا برای بهینه سازی بهره برداری از سیستم دو مخزنی سری برق آبی سری بهره گرفته شده است. به منظور کاهش مشکلات ابعادی برخی از پارامترهای طراحی با استفاده از تحلیل حساسیت بر نتایج درازمدت مدل بهینه سازی تعیین شده اند. این پارامترها شامل ظرفیت نصب نیروگاه، ضریب کارکرد و تراز نرمال و حداقل بهره برداری می باشند. به منظور ارزیابی نتایج شبیه سازی بر اساس تغییرات این پارامترها، تغییرات انرژی مطمئن تولید کل سالانه و اطمینان پذیری تامین نیازهای آبی مورد ارزیابی قرار گرفته است. هدف مدل تدوین شده، ارزیابی تاثیر تدوین سیاست های بهینه بهره برداری در مرحله انتخاب پارامترهای اصلی طراحی مخازن برق آبی می باشد. شبیه سازی عملکرد سیستم دو مخزنی پاعلم- کرخه براساس سیاستهای بهینه تدوین شده نشان دهنده اهمیت در نظر گرفتن تاثیر این سیاستها بر عملکرد درازمدت سیستم و تعیین پارامترهای طراحی بوده است.

 در این مقاله حل عددی معادله جریان آب درناحیه غیراشباع برای حالتی که متغیر وابسته هد فشار است و حالتی که ترکیبی از هد فشار و محتوی آب محیط بکار می رود بررسی قرار می گیرد و در ضمن حل یک مثال متداول تاثیر روش های مختلف متوسط گیری شاخص غیرخطی هدایت هیدرولیکی، نحوه تخمین ضریب ذخیره ویژه (حالت وتر و حالت مماس)، روش جداسازی معادله و شرایط مختلف همگرایی بر روی دقت، عملکرد و زمان محاسبات این روشها مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت نتیجه گرفته می شود که با انتخاب یک نحوه هدایت هیدرولیکی و استفاده از روش وتر برای محاسبه پارامتر ضریب ذخیره ویژه و در صورتی که از روش گسسته سازی کاملا ضمنی استفاده شود، شکلی از معادله ریچاردز که در آن فشار متغیر وابسته است نتایج بسیار نزدیکی با شکل ترکیبی معادله ریچاردز که بطور معمول نتایج بهتری را ارایه می کند، می دهد و حتی در مواردی نتایج بهبود یافته است.

تغییر اقلیم و تاثیرات متعاقب آن نگرانی هایی را در برداشته که توجه به آن را ضروری ساخته است. در این تحقیق اثرات این پدیده بر منابع آب و کشاورزی حوضه زاینده رود اصفهان و راه های تطبیق با آن، تحت داده های مدل گردش عمومی HadCM3 در دو دوره 2039-2010 و 2099-2070 مورد بررسی قرار گرفته است. تجزیه و تحلیل های این اطلاعات، نشان از کاهش بارندگی، افزایش دما و افزایش سال های خشک متوالی تا سال 2100 را دارد. شبیه سازی دبی ورودی به سد چادگان با استفاده از تکنیک شبکه عصبی- مصنوعی و مدل سازی تخصیص آب در حوضه با مدل ZWAM نیز افت جریان ورودی به سد و کاهش آب تخصیص یافته به بخش کشاورزی را نشان می دهد. در پی این تغییرات، عملکرد گیاهان نیز دستخوش دگرگونی خواهد شد که در این تحقیق عملکرد محصولات اصلی حوضه زاینده رود شامل گندم، جو، برنج و سیب زمینی طی دوره فوق با مدل SWAP شبیه سازی شد که کاهش عملکرد و افزایش ضریب تغییرات سالیانه تولید محصولات را نتیجه داد. در مرحله بعد کاهش سطح زیر کشت با آبیاری کامل و تغییر در الگوی کشت بعنوان راهکارهای تطبیق مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کاهش در سطح زیر کشت تنها روی افزایش تولید برنج می تواند موثر باشد ولی بر سایر گیاهان تاثیر منفی می گذارد. اما تغییر در الگوی کشت و بطور مشخص جایگزینی گندم با برنج، 33 تا 48 درصد افزایش در کل تولید کالری گیاهی و کاهش مصرف آب تا 10 درصد را می تواند به همراه داشته باشد.

دراین مقاله، مدل استوکستیک سالانه AR(1) منطقه ای برای جریان سالانه رودخانه های حوزه های آبریزکرخه، کارون و دز ساخته شده است. بمنظور برآورد پارامترهای منطقه ای مدل های مزبور، از میان 213 ایستگاه هیدرومتری، تعداد 84 ایستگاه دارای حداقل 17 سال آمار برگزیده شد. ابتدا رابطه های رگرسیونی چند متغیره منطقه ای بین میانگین دبی سالانه، بارش و مساحت زیرحوزه ها بدست آمده است. سپس با بررسی ساختار منطقه ای و استوکستیک سری های زمانی سالانه جریان رودخانه ها، تغییرپذیری و خود همبستگی سری های زمانی و همگنی حوزه ها از نظر این ویژگی ها، ضریب خود همبستگی و ضریب تغییرهای منطقه ای برای هریک از حوزه های یاد شده محاسبه شده است. با محاسبه میانگین دبی سالانه هر زیرحوزه از رابطه های رگرسیونی حوزه مربوط و داشتن ضریب خود همبستگی و ضریب تغییرهای منطقه ای، به عنوان پارامترهای مدل AR(1)، سری های زمانی مصنوعی برای زیرحوزه مورد نظر که ممکن است فاقد آمار و یا آمار کم باشد، می توان تولید کرد. قابلیت اعتماد این سری های زمانی در طراحی و یا تحلیل سیستم های آبی بیشتر از تک سری زمانی مشاهده شده در حوزه هایی که حتی دارای آمار طولانی اند، است.

در این مقاله، ساختار یک رویکرد تلفیقی برای طراحی و بهره برداری از مخازن برق آبی تشریح شده است. برای این منظور ا زیک مدل بهینه سازی پویا برای بهینه سازی بهره برداری از سیستم دو مخزنی سری برق آبی سری بهره گرفته شده است. به منظور کاهش مشکلات ابعادی برخی از پارامترهای طراحی با استفاده از تحلیل حساسیت بر نتایج دراز مدت مدل بهینه سازی تعیین شده اند. این پارامترها شامل ظرفیت نصب نیروگاه، ضریب کارکرد و تراز نرمال و حداقل بهره برداری می باشند. به منظور ارزیابی نتایج شبیه سازی بر اساس تغییرات این پارامترها، تغییرات انرژی مطمئن  تولید کل سالانه و اطمینان پذیری تامین نیازهای آبی مورد ارزیابی قرار گرفته است. هدف مدل تدوین شده ارزیابی تاثیر تدوین سیاست های بهینه بهره برداری در مرحله انتخاب پارامترهای اصلی طراحی مخازن برق آبی می باشد. شبیه سازی عملکرد سیستم دو مخزنی پاعلم- کرخه بر اساس سیاستهای بهینه تدوین شده نشان دهنده اهمیت در نظر گرفتن تاثیر این سیاستها بر عملکرد دراز مدت سیستم و تعیین پارامترهای طراحی بوده است.

بهره برداری توامان نیروگاههای آبی – حرارتی از روشهای بهینه برای کاهش هزینه تولید انرژی الکتریکی می باشد. تحقیقات برای تهیه مدلهای بهره برداری از نیروگاههای آبی- حرارتی تقریبا از 50 سال قبل آغاز شده و با پیشرفت تکنیکهای حل مسایل بهینه یابی، مدلهای جدید تهیه گردیده است. از جمله این مدلها مجموعه نرم افزاری HTCOM است که در سال 1997 در دانشگاه مکمستر(کانادا) تهیه شده است. در این مجموعه که برنامه ریزی بلند مدت سیستم نیروگاههای آبی- حرارتی را ارائه می نماید. آورد رودخانه غیرقطعی و تقاضا برای انرژی قطعی در نظر گرفته شده است. در این مقاله با توجه به قابلیتهای این مدل در برنامه ریزی بهینه سیستم نیروگاههای آبی- حرارتی، روش اعمال عدم قطعیت در تمام پارامترهای این مدل از جمله تقاضا برای انرژی، به مجموعه نرم افزاری HTCOM اضافه شده و نتایج کاربرد آن در سیستم خوزستان شامل مخازن چند منظوره و نیروگاههای حرارتی عرضه شده است.

در این مقاله روشهای تحلیل شکست لوله ها در شبکه های آبرسانی شهری مورد بررسی قرار گرفته است. انجام تحلیل، نیازمند اطلاعات کامل و دقیق از حوادث در شبکه های آبرسانی است. بنابراین سعی شده است، فرمتی مناسب برای جمع آوری اطلاعات ارایه شود به گونه ای که در برگیرنده تمام داده های لازم برای انجام تحلیل باشد. در ادامه، روند تغییر تعداد حوادث سالانه در برابر قطر و سن لوله و همچنین قابلیت کاربری لوله ها مورد بررسی قرار گرفته است. قابلیت کاربری مکانیکی اجزای شبکه های آبرسانی شهری به میزان احتمال اینکه آن جز شبکه در طول عمر مفید خود بدون بروز حادثه یا خرابی در مدار بوده و به وظیفه خود عمل می کند اطلاق می شود. مشاهده می شود که با افزایش قطر، میزان نرخ شکست لوله ها کاهش یافته و قابلیت کاربری لوله افزایش می یابد. همچنین با افزایش طول لوله قابلیت کاربری آن کاهش می یابد. افزایش سن لوله نیز باعث افزایش میزان نرخ شکست لوله ها می شود. با استفاده از شاخص قابلیت کاربری، مدیریت شبکه ابزار مناسبی برای ارزیابی وضعیت مکانیکی شبکه در دست دارد که به هنگام تهیه استراتژی بازسازی و تعویض لوله ها نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

برخورد امواج با بدنه دیواره های احداث شده در سواحل، تغییر شرایط هیدرودینامیکی حاکم در ناحیه مجاور دیواره را به همراه داشته و موجب جابه جایی دله های رسوب در پای سازه می شود. این امر در بررسی دیواره های ساحلی از اهمیت خاصی برخوردار بوده و همواره بعنوان عامل اصلی تخریب این نوع از سازه ها معرفی شده است. در مقاله حاضر که حاصل انجام یک پروژه تحقیقاتی در این زمینه است به ارایه و تحلیل نتایج بدست آمده از شبیه سازی آزمایشگاهی ازاین پدیده در فلوم امواج با اعمال امواج شکنا پرداخته شده و ضمن بررسی چگونگی تغییر شکل بستر دریا در حالت های گوناگون هندسی محیط ساحلی و شرایط مختلف هیدرولیکی، با استفاده از نتایج آزمایشگاهی و به کمک روش آنالیز ابعادی برخی از روابط حاکم بین متغیرهای موثر استخراج شده است. نتایج حاصل از این تحقیق حاکی از تاثیر قابل ملاحظه وجود دیوار ساحلی بر شرایط هیدرودینامیکی در این ناحیه و به دنبال آن تغییر در شکل پروفیل متعادل شده بستر دریا در ناحیه ساحلی بوده که علت اصلی این امر انعکاس موج از بدنه سازه است. از طرفی موقعیت قرارگیری دیواره انعکاسی نسبت به خط ساحل، عامل مهمی در چگونگی تغییر شکل بستر دریا است. پایداری نسبی نیمرخ ساحلی پس از برخورد ده هزار موج اولیه، افزایش عمق فرسایش با نزدیک شدن محل شکست موج به دیواره، عدم ایجاد یک الگوی متناوب منظم در تغییر شکل بستر ساحلی در اثر برخورد امواج شکنا و چگونگی رده بندی دانه های رسوبی در پای دیواره ساحلی از نتایج این تحقیق به شمار می رود.