دانش آب و خاک
سال:1402 | دوره:33 | شماره:3 |تعداد مقالات:15

تبخیر-تعرق یکی از مولفه های اصلی بیلان آب در کشاورزی و از جمله عوامل موثر و تاثیرگذار جهت برنامه-ریزی دقیق آبیاری است. لذا برآورد دقیق این پارامتر همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است. در این راستا و در پژوهش حاضر، توانایی سه روش درخت گرادیان تقویت شده، مدل خطی تعمیم یافته و جنگل تصادفی در برآورد مقدار تبخیر-تعرق گیاه مرجع در سه اقلیم خشک (ایستگاه یزد)، نیمه خشک (ایستگاه بیرجند) و مرطوب (ایستگاه ساری) در بازه زمانی بیست و یک ساله (سال 2000 تا 2020) مورد بررسی قرار گرفت. دقت روش های مذکور با استفاده از سه معیار ارزیابی ضریب همبستگی، شاخص پراکندگی داده ها و ضریب نش- ساتکلیف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان دادند که در بهینه ترین حالت به ترتیب در ایستگاه های بیرجند، یزد و ساری مدل گرادیان تقویت شده با مقدار ضریب نش- ساتکلیف0.804، 0.826 و 0.733، مدل خطی تعمیم یافته با ضرایب 0.892، 0.931 و0.869در نهایت روش جنگل تصادفی با ضرایب 0.954، 0.956 و 0.929 عملکرد مناسبی را در برآورد میزان تبخیر-تعرق مرجع داشتند. از طرفی در تمامی روش ها ترکیب داده هفتم با استفاده از پارامترهای هواشناسی دما، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و سرعت باد در هر سه ایستگاه مورد پژوهش بهترین عملکرد را ارائه نمود؛ اما در ایستگاه بیرجند و ساری روش درخت گرادیان تقویت شده و در ایستگاه یزد مدل خطی تعمیم یافته نتایج بهتری را نسبت به دیگر مدل ها ارائه کردند و می توانند در ایستگاه های مورد پژوهش به عنوان روشی با دقت بالا در برآورد تبخیر-تعرق مرجع پیشنهاد گردند.

هدف این مطالعه، یافتن مناسب ترین روش تخمین ET0 از بین سه مدل تجربی که نیاز به داده های کم هواشناسی دارند، در حوضه دریاچه ارومیه می باشد. برای این کار، از داده های روزانه نه ایستگاه هواشناسی بهره گرفته شد. سه مدل مذکور شامل مدل های تورک، دورنبوس و پروت (DP) و بلانی کریدل (BC) بودند که دقت آنها با مدل فائو پنمن ـ مانتیث (FAO56PM) ارزیابی شد. عملکرد مدل ها با سه معیار ضریب تعیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا(RMSE) و میانگین خطای مطلق (MAE) ورد ارزیابی واقع شد. نتایج نشان داد که میانه مقادیر R2 ایستگاه ها در مورد مدل های تورک و BC معادل 9/0 و برای مدل DP حدود 75/0 بود. در مدل تورک، میانه مقادیر RMSE حدود 2 (mm day-1) و برای مدل-های BC وDP به ترتیب، حدود20/2 و 5/3 (mm day-1) بود. میانه آماره MAE ایستگاه های منتخب، برای مدل تورک از 1 (mm day-1) نیز کمتر بود. این رقم در مورد مدل BC و DP به ترتیب، حدود 9/1 (mm day-1) و 5/2 (mm day-1) بود. بنابراین، می توان نتیجه گرفت که مدل تورک مناسبترین مدل برای تخمین ET0 در حوضه دریاچه ارومیه می باشد. برای مدیریت بهتر منابع آب این حوضه لازم است از آب بصورت منطقی و بهینه استفاده شود.

حوضچه های پیش ته نشینی از اجزاء مهم و اصلی در فرآیند تصفیه آب به منظور شرب به شیوه متعارف به شمار می روند. تیغه های هدایت کننده جریان می توانند برای مستهلک کردن جت ورودی و کاهش انرژی جنبشی آشفته نیز به کار روند. اولین گام برای بهینه سازی حوضچه های پیش ته نشینی ، محاسبه صحیح میدان سرعت و نیز موقعیت و وسعت نواحی چرخشی می باشد. در این پژوهش، شبیه سازی عددی جریان در حوضچه پیش ته نشینی با استفاده از SSIIM و FLUENT مورد بررسی قرار گرفته و معادلات پیوستگی و مومنتوم با استفاده از روش احجام محدود حل شده اند. شبیه-سازی جریان در حالت سه بعدی انجام شده و نتایج پروفیل های سرعت جریان در مقاطع مختلف حوضچه پیش ته نشینی با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده است. این مقایسه، مطابقت خوب با دقت خطای میانگین حدود 6 درصد نتایج محاسباتی و مشاهداتی را نشان داد. سپس، معادله پخش و انتقال غلظت رسوب با معادلات حاکم بر هیدرولیک جریان حل شده و نتایج توزیع قائم پروفیل های غلظت رسوب در مقاطع مختلف حوضچه با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. این مقایسه نیز بیانگر انطباق مناسب با دقت خطای میانگین 11 درصد نتایج محاسباتی با داده های آزمایشگاهی بوده و توانایی بالای مدل عددی SSIIM در پیش بینی توزیع پروفیل های غلظت رسوب در حوضچه های پیش ته نشینی نشان داد. در انتهای این تحقیق، با قراردادن تیغه های هدایت کننده جریان، تاثیر این تیغه ها بر الگوی جریان و نرخ رسوبگذاری درون حوضچه های پیش ته-نشینی مورد بررسی قرار گرفت. در حالت بدون تیغه هدایت کننده در نزدیکی سطح آزاد جریان، غلظت رسوب کاهش شدیدی را نشان داد.

این تحقیق با هدف مطالعه ای میدانی برای پایش مزرعه ای آب آبیاری کلزا تحت مدیریت کشاورزان در فصل زراعی (1399-1398) در 26 مزرعه شهرستان بهبهان در استان خوزستان انجام شد. نیاز آبی بر اساس مدل فائو پنمن – مانتیث با استفاده از آمار روزانه ی ایستـگاه هواشناسـی سینوپتیک بهبهان محاسبه شد. برای بررسی اثرات متغیر مستقل بر پارامتر وابسته بهره وری فیزیکی و اقتصادی آب از تجزیه و تحلیل رگرسیون چند متغیره خطی استفاده گردید. میانگین بهره وری آب آبیاری در 26 مزرعه از 351/0 تا 545/1 کیلوگرم بر مترمکعب، بهره وری اقتصادی آب از 6940 الی 371960 ریال بر مترمکعب و حجم آب آبیاری 2160 لغایت 5601 مترمکعب در هکتار در نوسان بودند. حجم آب آبیاری با آماره یt به میزان (193/11-) و ضریب بتایی معادل (056/1-) اثر منفی معنی دار در سطح 1 درصد بر بهره وری فیزیکی آب آبیاری و اثر منفی معنی داری در سطح 5 درصد بر بهره وری اقتصادی آب داشت. روش آبیاری مزارع انتخابی (سطحی یا بارانی) اثر معنی داری در سطح 5 درصد بر بهره وری فیزیکی و اقتصادی آب آبیاری داشتند. همچنین نتایج ضریب همبستگی پیرسون نشان داد عملکرد همبستگی مثبت و معنی داری در سطح 1 درصد و به میزان 608/0 با بهره وری فیزیکی داشت درحالی که عملکرد همبستگی معنی داری با بهره وری اقتصادی نداشت. لذا می توان نتیجه گیری نمود که عوامل مدیریتی از جمله اجرای سامانه آبیاری بارانی اثر مستقیم بر بهره وری اقتصادی داشتند و به تبع افزایش تعداد نوبت های آبیاری در مزارع بزرگ دارای سامانه بارانی موجب گردید تا بهره وری اقتصادی این مزارع افزایش معنی داری نشان دهند.

کمبود آب ناشی از رشد جمعیت، تغییرات اقلیمی، توسعه صنایع و مداخلات انسانی به یک بحران جدی، به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک تبدیل شده است. محدودیت منابع آب از طرفی و سهم بالای بخش کشاورزی در مصرف آب از طرف دیگر، ضرورت استفاده بهینه از آب در بخش کشاورزی را نشان می دهد. این پژوهش به منظور واکاوی نقش عوامل مؤثر بر بهره وری آب در استان قزوین انجام شد. بر اساس یافته های این پژوهش در ارتباط با عوامل مؤثر بر بهره وری آب، نه عامل شناسایی و استخراج گردید. عامل اول تحت عنوان "اقدامات زراعی- مدیریتی" که حدود 67/14 درصد از واریانس کل را تبیین نمود. عامل دوم با تبیین 39/12 درصد از واریانس کل، "اقدامات فنی- زیرساختی" نام گرفت، عامل سوم تحت عنوان "مدیریت آبیاری" بود که توانسته است 39/10 درصد از واریانس کل را تشکیل دهد. عامل چهارم تحت عنوان "عوامل ترویجی" است که 24/8 درصد از واریانس کل را شامل شد. عوامل پنجم، ششم، هفتم، هشتم و نهم به ترتیب با 30/5، 16/5، 84/4، 5/4 و 73/3 درصد از واریانس کل، تحت عنوان های "توصیه های کودی"، "مدیریت زمان در مزرعه"، "مکانیزاسیون"، " تحصیلات کشاورز" و "مبارزه اصولی با آفات و علف هرز" شناسایی شدند. این نه عامل درمجموع 24/69 درصد از واریانس کل را تبیین نمودند. نتایج حاصل از مطالعه می تواند در برنامه ریزی بهبود بهره­وری آب در بخش کشاورزی مورد استفاده مدیران و پژوهشگران قرار گیرد.

تولید چند برابری محصولات کشاورزی در محیط گلخانه نسبت به محیط باز به ­ازای مصرف آب برابر یکی از راه­کارهای مهم در استفاده بهینه از منابع آب می­باشد. در این تحقیق سه سناریو بدبینانه، عادی و ایده­آل جهت توسعه شهرک­های گلخانه­ای در حوضه آبریز آجی­چای تنظیم گردید. جهت ارزیابی اثرات اجرای سناریوهای توسعه شهرک­های گلخانه­ای از مدل ابزار ارزیابی آب و خاک (SWAT) در بازه زمانی 2016- 1987استفاده گردید. شاخص­های آماری حاکی از دقت بالای شبیه­سازی در کلیه ده ایستگاه آب­سنجی می­باشد، به طورری­که در ایستگاه آخولا (خروجی حوضه) آماره­های همبستگی، نش-ساتکلیف و جذر میانگین مربعات خطا در دوره واسنجی به ترتیب برابر با 92/0، 83/0 و 48/6 مترمکعب بر ثانیه و در دوره صحت­سنجی به ترتیب برابر با 86/0، 73/0 و 23/3 مترمکعب بر ثانیه بوده است. توسعه شهرک­های گلخانه­ای با مساحت 1875 هکتار در حوضه آجی­چای به ازای سناریو اول و دوم به ترتیب موجب افت متوسط 68/11 و 41/4 متری و به ازای سناریو سوم موجب افزایش 86/3 متری متوسط تراز آب زیرزمینی آبخوان­های حوضه آجی­چای نسبت به شرایط اولیه گردیده است. در انتهای دوره شبیه­سازی سناریو سوم، افزایش حجم جریان در ایستگاه­ آب­سنجی آخولا به میزان 5/28 میلیون مترمکعب در سال بوده است. نتایج سناریو سوم نشان داد که از کل حجم کاهش یافته از برداشت آب­های زیرزمینی، 24 درصد آن از طریق رودخانه­ها به دریاچه ارومیه تخلیه گردیده، 38 درصد آن مربوط به آب برگشتی آبیاری سنتی بوده و بخش دیگر آن صرف افزایش برداشت بخش کشاورزی از آب­های زیرزمینی و رودخانه­ها گردیده است.

در مطالعه حاضر، به مقایسه شاخص های اصلاح شده و اصلاح نشده تناسب اراضی جهت کشت زیتون در سه منطقه خانوک-زرند، بم و رابر استان کرمان پرداخته شده است. در هر منطقه، نمونه برداری از تعدادی خاکرخ انجام و برخی خصوصیات خاک اندازه گیری گردید. نیازهای اقلیمی و خاکی زیتون با استفاده از جداول سایز مشخص گردید. کلاس تناسب کیفی اراضی به روش های محدودیت ساده، تعداد و شدت محدودیت و روش پارامتریک تعیین گردید. براساس نتایج، مناطق رابر و بم از نظر اقلیمی دارای تناسب متوسط (کلاس S2) هستند ولیکن منطقه خانوک-زرند از نظر اقلیمی محدودیت چندانی ندارد و در کلاس S1 قرار دارد. نتایج نشان داد روش های مختلف ارزیابی تناسب سرزمین تفاوت زیادی با هم نشان می دهند. تفاوت نتایج برای دو روش عددی استوری و خیدیر با شاخص اصلاح نشده بسیار زیاد است. بدون در نظر گرفتن شاخص اصلاح شده سرزمین، نتایج روش خیدیر نسبت به سه روش دیگر با عملکرد واقعی زیتون هماهنگی بیشتری را نشان می دهد. براساس شاخص اصلاح شده، نتایج روش خیدیر و استوری به طور کامل با همدیگر همخوانی دارند. رابطه شاخص تناسب سرزمین برای دو روش عددی استوری و خیدیر نشان می دهد مقدار 2R از 94/0 (برای شاخص اصلاح نشده) به 995/0 (برای شاخص اصلاح شده) افزایش یافته است. همچنین رابطه شاخص تناسب سرزمین برای دو روش عددی استوری و خیدیر با شاخص اصلاح شده ارایه شده توسط باقری بداغ آبادی (2021) نشان می دهد مقدار 2R بیشتر شده و از 995/0 (برای روابط سایز) به 998/0 (برای روابط باقری بداغ آبادی) افزایش یافته است.

بارش روزانه با داشتن خصوصیتی کاملاً تصادفی یکی از مؤلفه های اساسی چرخه آب بوده و دارای نقش مهمی در مدیریت منابع آب های سطحی و زیرزمینی به لحاظ کمی و کیفی است. عدم وجود داده های طولانی مدت و قابل اتکای بارش، شناسایی رفتار آن را پیچیده نموده است. در این مقاله سعی شده از طریق تعامل انسان و داده که با عنوان داده کاوی بصری یاد می شود، اقدام به شناسایی رفتار و الگوی بارش نمود. در این پژوهش برای شناسایی الگوهای بارش از داده های روزانه بارش و دمای ایستگاه سینوپتیک تبریز در بازه زمانی هفتاد و یک ساله اخیر (1400-1330) استفاده شد. نتایج به دست آمده حاکی از تغییر الگوی بارش ها در 5 سال اخیر (1400-1396) بود. علیرغم این که در این پنج سال میزان بارش سالانه بالای میانگین 71 ساله بوده، ولی همچنان از دوره طلایی بارش در دهه 40 پایین تر است. نتایج نشان داد که شدت بارش های بهاره تبریز در دوره 1385 تا 1399 کاهش محسوسی داشته است. این در حالیست که در دهه های 30 تا 60 بارش های بهاره هم به لحاظ میزان بارش و هم شدت بارش بیشتر بوده، اما در دوره های بعدی از دهه 70 تا 90 هم از شدت بارش و هم از میزان بارش کاسته شده است. یافته ها نشان داد بیشتر بارش بهاره مربوط به سال 1360 به میزان mm 3/276 بوده که 26/73% از کل بارش آن سال را تشکیل می داد. همچنین رفتار دمایی در کل این مدت افزایش میانگین دما را نشان داد که تأییدی بر افزایش دمای کره زمین است.

پریفایتون یک لایه زیستی است که در اراضی غرقاب به ویژه شالیزارها به طور گسترده پراکنده بوده و نقش مهمی در چرخه عناصر غذایی در این زیست­بوم­ها ایفا می­نماید. با این حال، تأثیر آن بر شاخص­های رشد گیاه برنج (Oryza Sativa) به ندرت گزارش شده است. این مطالعه با هدف بررسی اثر پریفایتون­های طبیعی شالیزارهای استان گیلان و همچنین غنی­شده با ریزجاندارن برتر محرک رشد گیاه که از همان پریفایتون­ها جداسازی شده­اند بر ویژگی­های رشدی گیاه برنج، طراحی و اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی شامل تیمار WP بدون پریفایتون، تیمار PN1 اپی­پلون 13، PN2 اپی­فایتون 8 و PN3 اپی­پلون 6،  تیمار PN1 + Bacillus cereus، تیمار PN2+ Talaromyces stipitatus و تیمار PN3 +Acinetobacter calcoaceticus + Talaromyces minioluteus بودند. همچنین تیمار کود فسفردر چهار سطح (F0: بدون کود فسفر، F1: تأمین 50 درصد کود فسفر از منبع مونو کلسیم فسفات، F2 تأمین 100 درصد از مونوکلسیم فسفات و F3: تأمین 100 درصد از منبع خاک فسفات) بود که در قالب یک طرح کاملاً تصادفی به صورت فاکتوریل اجرا شد. نتایج این مطالعه نشان داد که حضور پریفایتون طبیعی در خاک، شاخص جوانه­زنی بذور برنج را 4/1 برابر و پریفایتون غنی شده 9/1 برابر نسبت به تیمار شاهد افزایش دادند. شاخص زنده­مانی گیاهچه­های برنج با کاربرد پریفایتون طبیعی حدود 10 درصد کاهش نشان داد ولی با غنی کردن آن با ریزجاندار محرک رشد گیاه این اثر منفی کاهش یافت و مانند تیمار شاهد شد. تیمار پریفایتون غنی­شده با باکتری برتر محرک رشد گیاه Bacillus cereus در سطوح مختلف کود فسفرشاخص ارتفاع گیاهچه­های برنج (%5/3)، طول ریشه (%4/9)، وزن زیست­توده گیاهچه­های برنج (%1/6) و فسفر شاخساره (%8/35) را نسبت به تیمار شاهد افزایش داد. در نهایت با توجه به نتایج این تحقیق می­توان گفت، از پریفایتون غنی شده با ریزجاندارن برتر محرک رشد گیاه می­توان به عنوان یک کود زیستی چند منظوره در شالیزارها استفاده نمود که به رشد بهتر گیاه کمک می­نماید.

برای اندازه گیری تغییر شکل های مقطع 19 سد کبودوال، انحراف سنج های قائم و صفحات مغناطیسی نشست سنجی به تعداد 17 عدد (M1 تا M17) در بدنه و پی آن، در دوران ساخت نصب گردیده است. در این مطالعه قابلیت الگوریتم هیبریدی DA-ANNدر زمینه مدل سازی نشست در زمان ساخت و تعیین ویژگی های مؤثر بر آن مورد مطالعه قرار گرفته است. برای ورودی مدل هیبریدی، پنج ویژگی شامل تراز خاک ریزی، زمان ساخت سد، تراز مخزن (آبگیری)، سرعت آبگیری و سرعت خاک ریزی انتخاب گردیده است. با اجرای الگوریتم هیبریدی، آنالیز حساسیت و روش انتخاب ویژگی ترکیب سه، سه و دو ویژگی در صفحات M1، M5 و M9 به ترتیب با مقادیر خطا (RMSE) برابر 0023/0، 0024/0، 0026/0و ترکیب چهار ویژگی در صفحه M13 با مقدار خطا (RMSE) برابر 0035/0 بهترین ترکیب ورودی بوده است. سه ویژگی زمان ساخت، تراز خاکریزی و تراز آبگیری به عنوان ویژگی های مشترک در همه صفحات، مؤثرترین ویژگی ها در مدل سازی نشست در صفحات منتخب بوده است. در صفحات نصب شده در ترازهای بالاتر، خطای مدل سازی افزایش یافته است زیرا در صفحه M1 (دارای پایین ترین تراز نصب)، مدل ANN با توجه به شاخص های آماری R^2،SI ، NSE و NRMSE به ترتیب برابر مقادیر 9997/0، 0079/0، 9997/0 و 0079/0 در دوره آزمون دارای بهترین عملکرد نسبت به سایر صفحات داشته است. تأثیر ویژگی های تراز آب مخزن بر صفحات نصب شده در ترازهای بالاتر با توجه به ضریب حساسیت بالا، بیشتر از سایر نقاط بوده است و تراز خاکریزی کمترین تأثیر را بر مدل سازی نشست داشته است.

مطالعه جریان های غیرماندگار در خطوط لوله دارای نشت از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق جریان گذرا در حضور نشت در خط لوله ای از جنس پلی اتیلن به قطر 63 میلیمتر و طول 47 متر در آزمایشگاه بررسی و توسط مدل حل عددی شده مورد تحلیل و شبیه سازی قرار گرفت. به هنگام شبیه سازی، پارامترهای مجهول ضرایب شتاب های زمانی kut و مکانی kux و همچنین ضریب تخلیه روزنه نشت cd تا عدد رینولدز حدود 106000 محاسبه شد. نتایج حاکی از آن بود که مقادیر kut برای حالت وجود نشت و حالت بدون نشت تقریباً ثابت و یکسان می باشند و همچنین ضریب kux برای حالت وجود نشت کمتر از مقادیر kux برای حالت بدون نشت است. تغییر در محل نشت تاثیر چندانی بر روی مقادیر kut و kux ندارد. انتخاب نوع مدل اصطکاکی ماندگار و یا غیرماندگار برای شبیه سازی جریان گذرا، اثر چندانی بر ضریب تخلیه روزنه نشت نداشت. همچنین مقادیر حداقل و حداکثر 97/0 و 59/4 پارامتر مجموع مربعات خطای موج فشاری و جریان گذرای شبیه سازی شده توسط مدل اصطکاکی غیرماندگار دو ضریبی در حضور نشت، نمایان گر توانایی مناسب مدل اصطکاکی مذکور می باشد.

چکیدهیکی از چالش­های مهم در مدیریت منابع آب، بهینه سازی بهره برداری از مخازن سدهاست. در این تحقیق عملکرد الگوریتم مبتنی بر یادگیری و آموزش در مقایسه با الگوریتم­های جستجوی هارمونی اصلاح شده و مجموعه ذرات به منظور بهره برداری بهینه از مخزن سد علویان، واقع بر روی رودخانه صوفی چای موردبررسی قرار گرفت. جریان زیست محیطی رودخانه صوفی چای با دو روش هیدرولوژیک تنانت (سناریوی اول) و تحلیل منحنی تداوم جریان (سناریوی دوم) برآورد شد. سپس، مدل بهینه سازی در قالب دو سناریو و با در نظر گرفتن تأمین کامل حداقل جریان زیست محیطی، شرب، صنعت و به حداقل رساندن شدت کمبودهای کشاورزی نوشته شد. جهت بررسی عملکرد الگوریتم های موردبررسی در بهره برداری بهینه از مخزن، از شاخص های عملکرد مخزن شامل قابلیت اعتماد، آسیب پذیری و شاخص پایداری مخزن استفاده گردید. نتایج به دست آمده حاکی از عملکرد مناسب الگوریتم یادگیری و آموزش نسبت به روش های موردبررسی برای هر دو سناریو بود. به طوری که در الگوریتم مبتنی بر یادگیری و آموزش، مقادیر تابع هدف برای سناریوی اول و دوم به ترتیب برابر 43/2 و 54/7 حاصل شد. درحالی که در الگوریتم جستجوی هارمونی اصلاح شده مقادیر تابع هدف برای سناریوی اول و دوم به ترتیب برابر 81/2 و 8 و برای الگوریتم مجموعه ذرات به ترتیب 34/3 و 45/8 به دست آمد. به طورکلی نتایج به دست آمده حاکی از قابلیت بالای الگوریتم مبتنی بر یادگیری و آموزش در محاسبه مقادیر بهینه آب رهاشده از مخزن سد علویان با لحاظ حق­آبه زیست­محیطی بود.

در این تحقیق، شکست سد خاکی بفراجرد تحت سناریوی روگذری جریان، به عنوان مهمترین عامل ایجاد پدیده شکست سد، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. برای انجام این منظور، جهت تعیین مشخصات شکست و هیدروگراف خروجی از مقطع شکسته­شده، از مدل BREACH استفاده گردید. در ادامه جهت روندیابی و شبیه سازی جریان حاصله در پایین دست، از مدل دوبعدی نرم­افزار HEC-RAS بهره گرفته شد و در نهایت جهت پهنه­بندی سیلاب از نرم­افزار ArcGIS استفاده گردید. نتایج حاصل از تحقیق حاضر، نشان داد که سد بفراجرد در مدت زمان 80 دقیقه پس از فرسایش وجه بالا­دست و با دبی حداکثر در حدود 4000 مترمکعب بر ثانیه به­طور کامل می­شکند. همچنین روستای خانقاه بفراجرد، منطقه گردشگری ازناو و شهر خلخال به ترتیب با درصدهای استغراق در حدود 35، 10 و 20 درصد تحت تاثیر سیلاب قرار می­گیرند. بعلاوه، زمان رسیدن پیشانی سیل به مناطق ذکرشده، به ترتیب حدود 10، 30 و 40 دقیقه می باشد، که فرصت بسیار اندکی برای اقدامات اضطراری مختلف وجود خواهد داشت.

متغیرهای به کار رفته در معادله های تجربی برآورد عمق آب شستگی موضعی پیرامون پایه ی پل ها مشخصه های جریان و رسوب، مانند سرعت جریان، عمق جریان و اندازه ی ذرات رسوب هستند. محاسبه ی عمق آب شستگی موضعی پایه ی پل با استفاده از معادله های تجربی نیز بر پایه ی داده های اندازه گیری شده ی این خصوصیات صورت می گیرد. خطاهایی که در اندازه گیری های این خصوصیات رخ می دهد و در کاربردهای مهندسی معمول است، بر صحت برآورد عمق آب شستگی پایه ی پل تأثیر می گذارد. در تحقیق حاضر انتشار خطای ناشی از داده های ورودی و تأثیر آن در برآورد عمق آب شستگی موضعی پایه ی پل، با استفاده از روش عددی مونت کارلو، بررسی شده و براساس آن میزان حساسیت و نقاط ضعف و قوت نسبی معادله ها تعیین شده است. در این تحقیق چهار معادله ی برآورد عمق آب شستگی موضعی پیرامون پایه های با مقطع دایره ای، با مواد بستر غیرچسبنده در شرایط آب شستگی آب زلال و بستر زنده، شامل معادله های فروهلیچ (1991)، گائو و همکاران (1993)، شِفرد/مِلویل (2014)، و 18-HEC (2016) بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که از بین متغیرهای ورودی، به ترتیب، سرعت جریان و اندازه ی ذرات رسوب بیشترین، و تغییرات عمق جریان کمترین تأثیر را بر محاسبات عمق آب شستگی موضعی پایه ی پل دارند. همچنین نتایج این تحقیق نشان می دهد که از بین چهار معادله ی مورد بررسی، معادله ی 18-HEC کمترین و معادله ی گائو و همکاران بیشترین حساسیت را نسبت به خطاهای موجود در داده های اندازه گیری شده دارند.

سرریزهای پله ای در مقایسه با انواع دیگر سرریزها با داشتن قابلیت هایی همچون استهلاک قابل ملاحظه انرژی، تطبیق سازه ای آن ها با تکنولوژی (RCC Dam) و هوادهی خود به خودی جریان، گزینه مناسب و اقتصادی برای سدهای بلند محسوب می شوند. در دهه های اخیر تحقیقات زیادی بر روی رژیم های مختلف جریان عبوری، نحوه استهلاک انرژی و تأثیر شکل هندسی پله ها بر روی آن به انجام رسیده است. در این تحقیق به بررسی عددی مشخصه های هیدرولیکی جریان در رژیم غیر ریزشی سرریز پله ای موردمطالعه و مقایسه کمی و کیفی آن ها با جریان در شوت نظیر بدون پله پرداخته شده است. با تهیه مدل های عددی از سرریز به کمک نرم افزار FLUENT و به کارگیری مدل توربولانسی k-e RNG و روش چندفازی MIXTURE به تحلیل هیدرولیکی مقایسه ای جریان اقدام نموده و به منظور صحت سنجی عملکرد مدل عددی از داده های آزمایشگاهی مدل فیزیکی سرریز سد ژاوه استفاده شده است. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد که به دلیل وجود پله ها در طول شوت سرریز، با کاهش قابل ملاحظه طول لایه مرزی و امکان ورود هرچه زودتر هوا از سطح آزاد جریان سرریز و بالا بودن اندیس کاویتاسیون در کل طول سرریز از حد بحرانی، ریسک وقوع کاویتاسیون و در نتیجه تخریب ناشی از آن در سرریز پله ای مورد مطالعه مطرح نمی باشد در مقابل در سرریز شوت نظیر بدون پله احتمال وقوع پدیده کاویتاسیون و خوردگی سطح سرریز ناشی از آن در محدوده 56 متری از تاج سرریز به طرف پایین دست بسیار بالاست. به ازای دبی طراحی سرریز،اختلاف استهلاک انرژی بر روی سرریز پله ای و شوت نظیر بدون پله 46% می باشد.