علوم و مهندسی آبیاری
سال:1392 | دوره:36 | شماره:1 |تعداد مقالات:13

در این تحقیق فشارهای دینامیکی ناشی از جت خروجی از پرتابه جامی شکل به ازای زوایای مختلف برخورد رفتار سنجی شده است. دبی، فاصله افقی و عمودی محل برخورد از قله جت و زاویه برخورد جت به محل در رفتار فشارهای دنیامیکی نقش دارند. آزمایش هایی به ازای دبی های0.11 ، 0.18، 0.25، 0.32 و 0.39 متر مکعب بر ثانیه و زوایای برخورد 0، 30، 60 و 90 درجه انجام شد. جهت ثبت نوسانات فشاری از فشارسنج الکترونیکی استفاده گردید. بعد از برقراری رابطه بین پارامترها مشخص گردید که پارامترهای مستقل H-h/L (نسبت فاصله قائم قله جت تا محل برخورد به فاصله افقی آن) و q (زاویه برخورد) بیشترین تاثیر را در  P/(V2/2g)نسبت ارتفاع فشار به ارتفاع سرعتی) دارند.در انتها با استفاده از پارامترهای بدون بعد رابطه ایی توانی جهت تعیین میزان حداکثر فشار دینامیکی ارائه شده است.

رسوب گذاری در مخازن سدها از جمله مهمترین مسائل و مشکلات موجود در مسیر سدسازی و نگهداری از آنها می باشد. مهمترین تاثیر سوء رسوب گذاری کاهش عمر مفید سد می باشد. یکی از پارامترهای بسیار موثر در تغییر هیدرولیک جریان غلیظ، تغییرات مقطع رودخانه در مخازن سدها می باشد. لذا در این تحقیق سعی شد تا شدت اختلاط در مقاطع همگرا بررسی و سپس با استفاده از روابط ارائه شده برای مقاطع ثابت توسط محققین مختلف رابطه ای کلی برای مقاطع همگرا و ثابت ارائه شود. آزمایشات در یک فلوم با شیب کف قابل تغییر، در سه زاویه همگرایی با سه دبی، سه غلظت و سه شیب در آزمایشگاه مدل های هیدرولیکی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. نتایج نشان دادند به طور کلی شدت اختلاط در مقاطع همگرا بیشتر از مقاطع ثابت و واگرا می باشد و در نهایت رابطه ای برای محاسبه شدت اختلاط در مقاطع ثابت و همگرا پیشنهاد شد.

حذف فلزات سنگین از پساب های صنعتی یکی از مباحث مهم زیست محیطی است. در این مطالعه نانو ساختار خاکستر سدر به عنوان یک جاذب مناسب در تصفیه و حذف روی از محلول های آبی و پساب های صنعتی به کار گرفته شد و برای تعیین فاکتورهای موثر در جذب از سیستم ناپیوسته استفاده شد. نتایج بررسی ها نشان داد ظرفیت جذب نانو ساختار خاکستر سدر تابع پارامتر های pH، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت اولیه محلول می باشد و بیشینه ظرفیت تعادل ذرات نانو ساختار برای حذف روی در pH برابر با 5، زمان تماس 30 دقیقه، مقدار جاذب 20 گرم بر لیتر و غلظت اولیه 2 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. مدل های سینتیک جذب هو و همکاران و لاگرگرن برای ارتباط بین داده های آزمایشگاهی به کار برده شدند. ضرایب تبیین به دست آمده برای مدل های هو و همکاران (R2=0.9979) و مدل لاگرگرن (R2=0.9925) نشان داد که مدل هو و همکاران داده های آزمایش را بهتر توصیف می کند. همچنین روابط مربوط به ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ برای جاذب مورد مطالعه اندازه گیری شد و نتایج تحقیق نشان داد ایزوترم لانگمویر (0.9645) نسبت به فروندلیچ (0.9489) برای توصیف فرایند جذب مناسب تر بوده و مطابقت بیشتری با داده های تجربی دارد.

استفاده زیاد از آب های زیرزمینی جهت آبیاری زمین های کشاورزی باعث پایین رفتن سطح سفره های آب زیر زمینی و نامطلوب شدن کیفیت آب برای آبیاری شده که نتیجه آن کاهش عملکرد محصولات کشاورزی و کاهش بهره وری آب است. این مساله در آبیاری باغات انار شهرستان ساوه که عمدتا از منابع آب زیر زمینی مشروب می شوند نیز وجود دارد. به منظور بررسی تاثیر شوری آب آبیاری و نیتروژن بر مقاومت، عملکرد و کارایی مصرف آب (WUE) در انار پژوهشی به صورت یک آزمایش اسپلیت پلات در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با 15 تیمار و 3 تکرار در شهرستان ساوه در سال 1389 به اجرا در آمد. تیمارهای آزمایش عبارت بودند از سطوح شوری آب آبیاری (2، 4، 6، 8 و 10 dS/m) که در کرت های اصلی و سطوح نیتروژن (صفر، 150 و 300 گرم برای هر درخت) که در کرت های فرعی قرار داده شدند. نتایج نشان داد که شوری آب آبیاری باعث کاهش عملکرد و کارایی مصرف آب و مصرف نیتروژن در شوری های کمتر از 4 (dS/m) باعث افزایش عملکرد و کارایی مصرف آب در انار شد تا شوری عصاره اشباع خاک 6 (dS/m) عملکرد انار کاهش نیافت که به عنوان حد شوری آستانه برای انار در نظر گرفته شد ولی در شوری های بالاتر، عملکرد کاهش یافت و میزان این کاهش 3.8 درصد به ازای هر واحد شوری بود. تاثیر نیتروژن بر عملکرد، در شوری های بالاتر از حد آستانه کاهنده بود و در شوری های 8 و 10 (dS/m) باعث کاهش عملکرد گردید. میزان نسبی عملکرد انار در شوری های مختلف توسط معادله ای برآورد و گزارش گردید.

از اساسی ترین موارد در مدیریت کمی منابع آب زیرزمینی تخمین سطح آب با استفاده از داده های برداشت شده از شبکه چاه های مشاهده ای می باشد. هدف این تحقیق میان یابی سطح آب زیرزمینی با استفاده از الگوریتم ترکیبی زمین آمار و شبکه های عصبی مصنوعی می باشد و دشت شهرکرد به عنوان نمونه انتخاب شده است. بعد ازانتخاب دو ماه اسفند 1385 و شهریور 1388 به عنوان ماه های دارای به ترتیب حداکثر و حداقل سطح آب (طی دوره آماری 1388-1382) به تخمین سطح آب زیرزمینی دشت شهرکرد با استفاده از روش های کوکریجینگ، کریجینگ و روش معین عکس فاصله پرداخته شد. پس از انتخاب روش کوکریجینگ با مدل نیم تغییرنمای گوسین با بهترین نتایج ارزیابی (16.54=MAE، R2=0.816 برای اسفند 1385 و 11.87=MAE، R2=0.854 برای شهریور 1388)، نتایج حاصل از تخمین زمین آمار به صورت الگوریتم ترکیبی با شبکه های عصبی مصنوعی به کار گرفته شده است. دو نوع شبکه عصبی پرسپترون چندلایه (MLP) و شبکه پیش سوی (GFF) در ترکیب با روش کوکریجینگ مورد استفاده قرار گرفت و نتایج نشان داد شبکه MLP دارای اثر ترکیبی مناسب تری برای تخمین می باشد. نتایج حاصل از به کارگیری الگوریتم ترکیبی حاکی از مناسب بودن ترکیب روش های زمین آماری با شبکه های عصبی مصنوعی می باشد (12.73=MAE، R2=0.906 برای اسفند 1385 و 8.75=MAE، R2=0.924 برای شهریور 1388).

رسوب گذاری در مخازن سدها به عنوان عامل اصلی کوتاه کردن عمر مفید سد حائز اهمیت زیادی است. در این تحقیق بررسی خصوصیات فیزیکی مخزن سد دز، با استفاده از نتایج اندازه گیری های میدانی و روش های تجربی مورد توجه قرار گرفته است. طی عملیات اندازه گیری میدانی انجام گرفته در مخزن این سد، در  12مقطع از قسمت همیشه مستغرق مخزن، تعداد 79 نمونه رسوب برداشت شده و آزمایش های مختلف فیزیکی بر روی آنها انجام گرفته است. نتایج نشان داد که در بازه مورد مطالعه (تا 25 کیلومتر بالادست بدنه سد) رسوبات مخزن از نظر دانه بندی و جرم مخصوص از یک یکنواختی نسبی بالائی برخوردار هستند. همچنین نتایج نشان داد روش های تجربی تعیین جرم مخصوص رسوبات سدها برای تخمین جرم مخصوص رسوبات مخزن سد دز به طور متوسط 30 درصد خطا داشت که این نتیجه بیانگر عدم کارائی آنها می باشد. این خطا عمدتا مربوط به خطای برآورد جرم مخصوص رسوبات رسی مخزن بر می گردد. همچنین در این تحقیق یک رابطه جدید برای محاسبه جرم مخصوص رسوبات مخزن سد دز بر مبنای دو پارامتر درصد رسوبات ریزدانه (مجموع درصد رس و سیلت) و درصد رسوبات درشت دانه (مجموع درصد ماسه و شن) به دست آمد.

مشکلاتی از قبیل تهیه، حمل و نقل و اجرا در استفاده از پوشش های معدنی در پروژه های زهکشی باعث استفاده از پوشش های مصنوعی گردید. در این تحقیق عملکرد پوشش مصنوعی PP450 تولید دو کارخانه ایرانی (تحت عنوان الف و ب) از نظر میزان نفوذپذیری و خصوصیات هیدرولیکی مورد بررسی و با نوع مشابه خارجی مقایسه گردید. بدین منظور ابتدا از طریق آزمایش های استاندارد کومو و سپس به وسیله مخزن خاک و شن پوشش های مصنوعی مورد بررسی قرار گرفتند. طبق نتایج حاصله، تغییرات دبی در دو سه روز ابتدای آزمایش برای پوشش های مورد مطالعه بسیار زیاد بود و پس از این زمان تغییرات بسیار کم شد تا به حد ثابت 94، 66 و 72 میلی لیتر در دقیقه در متر به ترتیب در پوشش مصنوعی هلندی، نوع الف و نوع ب رسید. مقایسه مقاومت آب در اطراف لوله زهکش نشان داد که پوشش مصنوعی نوع خارجی کمترین مقاومت را در برابر ورود آب داشت و بیشترین مقدار مقاومت ورودی مربوط به پوشش مصنوعی نوع الف بود (2.03 و 9.59 روز بر متر). به طور کلی نتایج این تحقیق، کارآیی پوشش تولید داخل را از لحاظ میزان نفوذپذیری و خصوصیات هیدرولیکی تایید کرد.

به منظور بررسی اثر پدیده تنش خشکی بر عملکرد برنج رقم محلی هاشمی در شرایط شوری آب آبیاری آزمایشی در قالب فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و به صورت کشت گلدانی در موسسه تحقیقات برنج کشور در رشت اجرا شد. پنج سطح از شوری آب آبیاری شامل شوری کمتر از یک دسی زیمنس بر متر به عنوان شاهد و شوری های برابر با دو، چهار، شش و هشت دسی زیمنس بر متر، هم چنین پنج رژیم آبیاری شامل غرقاب دائم، آبیاری تناوبی و شروع آبیاری در نقاط رطوبتی 100، 90 و 80 درصد ظرفیت زراعی تیمارهای آزمایش را تشکیل می دادند. درانتهای فصل کشت عملکرد و اجزای آن اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد تنش حاصل از شوری آب آبیاری تاثیر عمده ای بر تمامی صفات مورد بررسی دارد. نتایج نشان داد در شوری آب آبیاری کمتر از یک دسی زیمنس بر متر روش آبیاری تناوبی توصیه می شود.

پرش هیدرولیکی، یکی از مهم ترین پدیده ها در جریان متغیر سریع است..در این پدیده، ضمن ایجاد افت انرژی زیاد، سرعت جریان به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. در این تحقیق پرش هیدرولیکی بر روی شکل جدیدی از بستر زبر با زبری های به شکل نیم استوانه با سه ارتفاع (r) و چهار فاصله (s=1D, 2D, 3D, 4D) مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع 238 آزمایش در محدوده اعداد فرود 4.6 تا 7.4 بر روی شیب افقی و دو شیب معکوس 1 و 1.5 درصد انجام گرفت. نتایج نشان داد با افزایش ارتفاع، فاصله بین زبری ها، شیب معکوس و عدد فرود، عمق ثانویه پرش کاهش و افت انرژی و تنش برشی افزایش می یابد. در پرش هیدرولیکی بر روی بستر زبر با زبری های نیم استوانه ای شکل بر روی شیب معکوس 1.5 درصد، عمق مزدوج پرش نسبت به پرش کلاسیک به طور متوسط 36 درصد کاهش یافت و ضریب تنش برشی به طور متوسط 16 برابر بستر صاف و افقی شد. در مجموع، نتایج نشان داد که بستر زبر بر روی شیب معکوس به منظور کارایی بهتر می تواند جایگزین مناسبی در حوضچه های آرامش باشد.

در اکثر نقاط جهان آب زیرزمینی تامین کننده اصلی آب شرب است. آب زیرزمینی شهرکرد نیز آب شرب ساکنان دشت را تامین می کند. هدف از این پژوهش، بررسی زمین آماری غلظت نیترات و فسفات آبخوان دشت شهرکرد و تهیه نقشه های پهنه بندی نیترات و فسفات در این آبخوان است. برای این منظور از 100 حلقه چاه کشاورزی طی سه نوبت در سال 1389 نمونه برداری و غلظت نیترات و فسفات اندازه گیری شد. نتایج این مقاله بر اساس میانگین سه بار نمونه برداری در سه تاریخ مختلف از هر چاه است. میانگین غلظت نیترات آبخوان 25.9 و میانگین غلظت فسفات  0.09میلی گرم بر لیتر بود. مقایسه نتایج این پژوهش با داده های سال 1386 نشان داد که غلظت نیترات و فسفات آب زیرزمینی دشت شهرکرد افزایش یافته است. از بین مدل های مختلف واریوگرام، مدل کروی توزیع داده های فسفات و نیترات را بهتر توجیه کرد. بررسی نقشه ها نشان داد که غلظت نیترات و فسفات در بخش های جنوبی دشت حداکثر است، به طوری که غلظت نیترات برخی ازچاه ها در قسمت های جنوبی بیشتر از حد مجاز 45 میلی گرم در لیتر بود. شاید دلیل اصلی بالا بودن غلظت نیترات در این بخش قرارگیری تصفیه خانه شهرکرد و کم عمق بودن سطح ایستابی و حرکت جریان آب به این سمت باشد.