در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی تشکیل و توسعه دلتا و تاثیر متقابل الگوی جریان و رسوب در مخزن تحت جریان دائمی و غیردائمی آب و رسوب پرداخته می شود. مشاهدات آزمایشگاهی نشان داد که علی رغم وجود تقارن کامل در هندسه و شرایط هیدرولیکی مدل، جریان در ورودی مخزن به صورت تصادفی به یکی از طرفین منحرف شده و یک جریان نامتقارن، اما پایدار در ورودی مخزن ایجاد می شود. ورود رسوبات و آغاز رسوب گذاری در مخزن، منجر به ناپایدار شدن جریان و تغییر جهت جریان خواهد شد. ناپایداری جریان در حالت غیردائمی بیشتر از جریان دائمی است. نتایج نشان داد که با توسعه دلتا، انحراف دلتا کاهش می یابد و به سمت تقارن پیش می رود. پیشروی دلتا به صورت تناوب توسعه طولی-عرضی بوده و حداکثر میزان کشیدگی دلتا در مراحل ابتدایی آن برابر 0.8 است که با توسعه دلتا از میزان آن کاسته می شود. رابطه ا برای محاسبه زمان تغییر جهت جریان بر حسب پارامتر مشخصه هیدروگراف استخراج شد. برای بررسی الگوی ته نشینی رسوبات پارمترهای بدون بعدی به نام طول پیشروی (X*t)، نسبت انحراف (y) و کشیدگی دلتا (h) معرفی شدند و رابطه ا برای تخمین طول پیشروی دلتا با استفاده از پارامترهای بدون بعد موثر به دست آمد.

بررسی شرایط جریان گذرا نقش مهمی در سامانه های انتقال آب دارد. در این تحقیق سامانه انتقال آب متشکل از مخزن ذخیره، ایستگاه پمپاژ و خط انتقال جهت بررسی بیشینه فشار حاصل از وقوع شرایط جریان گذرا مورد مطالعه قرار گرفت. با قطع جریان برق الکتروپمپ ها، وقوع جریان گذرا آغاز و تغییر شرایط جریان در یک زمان کوتاه، در محل کلکتور رانش ایستگاه پمپاژ بررسی گردید. افت اصطکاک حالت گذرا با چهار روش پایدار، شبه پایدار، ناپایدار و ناپایدار ویتکوفسکی توسط نرم افزار بنتلی همر محاسبه شد. با استفاده از فشار سنج حساس و سریع، فشار سنجی انجام و با نتایج حاصل از نرم افزار شبیه سازی و با استفاده از روش های آماری مقایسه گردید. نتایج شبیه سازی، حاکی از عدم انطباق دوره های تناوب از نظر زمانی می باشد. کمترین خطا برای فشار در حالت محاسبه افت به روش ناپایدار ویتکوفسکی، در زمان های ابتدایی برابر 07/7 متر آب و در دوره داده برداری برابر 79/11متر آب حاصل گردید. برای مقادیر بیشینه فشار بیشترین اختلاف مربوط به روش محاسبه ناپایدار و کمترین اختلاف مربوط به دو روش محاسبه پایدار و شبه پایدار بدست آمد. بیشترین اختلاف مقدارکمینه فشار در زمان های ابتدایی برای روش پایدار و در زمان های بعدی با روش ناپایدار ویتکوفسکی و کمترین آن برای روش ناپایدار محاسبه شد. افزایش سرعت موج بر فشار های بیشینه اثرمستقیم و بر فشارهای کمینه اثر معکوس داشت. بررسی شرایط جریان گذرا نقش مهمی در سامانه های انتقال آب دارد. در این تحقیق سامانه انتقال آب متشکل از مخزن ذخیره، ایستگاه پمپاژ و خط انتقال جهت بررسی بیشینه فشار حاصل از وقوع شرایط جریان گذرا مورد مطالعه قرار گرفت. با قطع جریان برق الکتروپمپ ها، وقوع جریان گذرا آغاز و تغییر شرایط جریان در یک زمان کوتاه، در محل کلکتور رانش ایستگاه پمپاژ بررسی گردید. افت اصطکاک حالت گذرا با چهار روش پایدار، شبه پایدار، ناپایدار و ناپایدار ویتکوفسکی توسط نرم افزار بنتلی همر محاسبه شد. با استفاده از فشار سنج حساس و سریع، فشار سنجی انجام و با نتایج حاصل از نرم افزار شبیه سازی و با استفاده از روش های آماری مقایسه گردید. نتایج شبیه سازی، حاکی از عدم انطباق دوره های تناوب از نظر زمانی می باشد. کمترین خطا برای فشار در حالت محاسبه افت به روش ناپایدار ویتکوفسکی، در زمان های ابتدایی برابر 07/7 متر آب و در دوره داده برداری برابر 79/11متر آب حاصل گردید. برای مقادیر بیشینه فشار بیشترین اختلاف مربوط به روش محاسبه ناپایدار و کمترین اختلاف مربوط به دو روش محاسبه پایدار و شبه پایدار بدست آمد. بیشترین اختلاف مقدارکمینه فشار در زمان های ابتدایی برای روش پایدار و در زمان های بعدی با روش ناپایدار ویتکوفسکی و کمترین آن برای روش ناپایدار محاسبه شد. افزایش سرعت موج بر فشار های بیشینه اثرمستقیم و بر فشارهای کمینه اثر معکوس داشت.

خطوط لوله انتقال نفت و گاز یکی از مهم ترین سازه های فراساحلی به شمار می روند. در پژوهش حاضر جریان آشفته پیرامون خطوط لوله انتقال مرکب تحت جریان های دائمی به صورت عددی و با استفاده از نرم افزار فلوئنت مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی عددی برای سرعت های مختلف جریان، قطرهای نسبی 2/0 تا 7/0 و فواصل نسبی صفر تا AWT IMAGE انجام شده و ضرایب دراگ و لیفت وارد بر خطوط لوله اصلی و فرعی ارائه شده است. نتایج عددی نشان می دهد افزایش سرعت جریان موجب افزایش ضریب دراگ وارد بر خط لوله اصلی و فرعی می گردد. تغییرات سرعت جریان در فواصل نسبی زیاد، بر مقدار ضریب لیفت خط لوله اصلی بی اثر بوده لیکن کاهش فاصله نسبی موجب افزایش ضریب لیفت خط لوله اصلی و فرعی می گردد. همچنین کاهش فاصله نسبی خطوط لوله موجب افزایش ضریب دراگ وارد بر دو خط لوله اصلی و فرعی شده، اما اثر فاصله نسبی بر تغییرات ضریب دراگ خط لوله فرعی کم می باشد.

در این مقاله اثر درصد تراکم و مقدار ریزدانه خاک بر مقدار نفوذپذیری خاک SC و جریان نشت از گوره های مهارسیلاب در حالت دائمی و غیردائمی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور سه نمونه ی منتخب خاک که در این تحقیق با نام های A، B و C مشخص شده اند و به ترتیب دارای درصد ریزدانه 12، 8/20 و 4/28 می باشند، با درصد تراکم های 100، 85، 70 و 60 مورد آزمایش نفوذپذیری قرار گرفته اند. نتایج نشان داد با افزایش درصد تراکم در هر یک از نمونه های مورد بررسی از مقدار 60 به 100، 70 به 100 و 85 به 100 ضریب نفوذپذیری به ترتیب به مقدار متوسط 25، 3/14 و 91/8 برابر کاهش داشته است. در هر درصد تراکم نیز مقدار ضریب نفوذپذیری نمونه A به طور میانگین 2/1 برابر نمونه B و 69/1 برابر نمونه C و ضریب نفوذپذیری نمونه B به طور میانگین 41/1 برابر نمونه C تعیین گردیده است. در ادامه با مدلسازی عددی پدیده تراوش، دبی عبوری از گوره های مهار سیلاب با درصد تراکم های مختلف در حالت تراوش دائمی و سطح فریاتیک در حالت تراوش غیردائمی مورد بررسی قرار گرفته است.

سابقه و هدف: سیلاب‏ یکی از حوادث طبیعی است که باعث تغییرات چشم گیر ریخت شناسی در بستر رودخانه ها و اراضی مجاور آن ها می شود. این جابجایی ها و تغییرات ممکن است خسارات مالی و جانی جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد. از اینرو نقش مطالعات ریخت شناسی در رودخانه ها، تعیین کمی وکیفی عکس العمل رودخانه و پیش بینی روند تغییرات کوتاه مدت و دراز مدت آن تحت جریان های سیلابی از موضوعات مهم در مهندسی رودخانه می باشد. در جریان های سیلابی، تداخل جریان در مقطع اصلی کانال و سیلاب دشت، باعث انتقال مومنتم و پیچیدگی در الگوی جریان از کانال اصلی به سیلاب دشت می گردد. به دلیل دینامیکی بودن این وقایع از معیارهای آماری، تجربی و نیمه تجربی به منظور تعیین ابعاد کانال های پایدار رژیمی استفاده می گردد. امروزه استفاده از مدل های دو بعدی برای بررسی رفتار رژیم کانال ها نسبت به روش های تجربی که جریان یک بعدی فرض می شود، برتری دارد. در رابطه با بررسی الگوی جریان و انتقال رسوب در کانال های آبرفتی مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی بسیاری انجام شده است اما به صورت عددی مطالعه ی چندانی صورت نگرفته است. در این تحقیق، رفتار وهندسه کانال ذوزنقه ای مرکب با استفاده از مدل MIKE21 برای دونوع جریان دائمی و غیردائمی سیلابی بررسی شده است. ابعاد نهایی مقطع رژیم کانال بدست آمده از مدل سازی تحت جریان دائمی، اختلاف کمتری بامقادیر مشاهداتی در مقایسه با نتایج بدست آمده از مدل سازی تحت جریان غیردائمی را نشان داد.مواد و روش ها: جهت مطالعه رفتار کانال اصلی در جریان سیلابی، جریان به صورتی انتخاب گردیده است که پهنه های سیلابی در حالت قبل از آستانه حرکت قرار داشته باشد. ابتدا مقطع کانال ذوزنقه ای مرکب با مرزهای فرسایش پذیر تحت جریان دائمی مقطع پر توسعه داده شد و سپس رفتار و هندسه کانال ذوزنقه ای توسعه یافته تحت جریان سیلابی دائمی و غیردائمی مورد مطالعه قرار گرفت. در گام اول مدل سازی جریان دائمی، شرایط جریان در کانال در یک نقطه معین نسبت به زمان ثابت می باشد که به معنی یکسان بودن سرعت در طول جریان و عمق متوسط جریان است. در گام دوم مدل سازی، بررسی جریان غیردائمی در طول کانال با شرایط مشابه گام اول بررسی شد با این تفاوت که دبی ورودی به صورت متغیر در زمان می باشد.یافته ها: نتایج نشان دادهنگامی که مقطع اصلی کانال پر است، تغییر قابل توجهی در عرض کانال اصلی ایجاد نمی شود، اما عرض کانال اصلی برای جریان های سیلابی نسبت به مقطع پر به سرعت افزایش می یابد. متوسط اختلاف نسبی بدست آمده نسبت به داده های آزمایشگاهی درپارامترهای عرض بالا وپایین مقطع ذوزنقه ای و همچنین عمق جریان در شرایط جریان دائمی به ترتیب 96/0، 88/0و 98/0و در شرایط جریان غیردائمی نیز متوسط اختلاف نسبی بدست آمده پارامترهای عرض بالا و پایین مقطع ذوزنقه ای و عمق جریان به ترتیب 12/1، 15/1و 05/1می باشد. با توجه به معادلات انتقال رسوب موجود در نرم افزار، رابطه انتقال رسوب انگلند هانسن به عنوان رابطه انتقال رسوب مناسب برای پارامترهای ابعادکانال انتخاب گردید که توانست پیش بینی نزدیک تری به مقادیر آزمایشگاهی داشته باشد.نتیجه گیری: یک کانال آبرفتی مقطع پرپایدار، هنگامی که درمعرض سیلاب قرارمی گیرد، به سمت یک کانال پایدارجدید متمایل می گردد. درشرایط جریان دائمی، برآورد نتایج عمق وعرض کانال پایدار درمدل MIKE21 درمقایسه بانتـایج حاصل ازجریان غیردائمی دقت بیشتری دارد. همچنین مقادیر عرض، عمق وغلظت رسوب پیش بینی شده کانال توسط نرم افزارفوق نسبت به روش های طراحی کانال پایدارنظیر برونلی، ون راین و WBP بهتـر تخمین زده شده است. در تمامی مدل ها، عرض کانال تقریباً طی 3ساعت ابتدایی به سرعت افزایش می یابد وپس از آن به مرحله ی تعادل نزدیک می شودو از سرعت فرسایش کانال کاسته می شود. با افزایش دبی تاحدود 15لیتربرثانیه عمق وعرض کانال بـاشدت بیشتری تغییر یافته وسپس این تغییرات تقریباًثابت می گردد.

خشکسالی، از مخاطرات طبیعی اساسی به ویژه در مناطق خشک ونیمه خشک شناخته شده است که مسایل قابل ملاحظه ای در رابطه با مدیریت منابع آب دارد. شناسایی، پایش و بررسی مشخصه های خشکسالی ها، برای برنامه ریزی و مدیریت منابع آب بسیار مهم است. این پژوهش متمرکز بر بررسی خشکسالی آب شناختی با استفاده از رویکرد سطح آستانه متغیر در زیر حوضه آبریز کویر لوت می باشد. این رویکرد، با استفاده از داده های 10-روزه جریان در رودخانه نساء برای دوره آبی 58-1357 تا 92-1391 اجرا شده است. رویدادهای خشکسالی مستقل به وسیله ادغام رویدادهای وابسته با رویکرد معیار داخلی شناسایی و مشخصه های آن ها شامل آغاز، پایان و دوام بررسی شده است. علاوه بر آن، شدت خشکسالی های مستقل با استفاده از شاخص شدت خشکسالی رده بندی شده است. نتایج این بررسی نشان داد که رژیم آبدهی رودخانه نساء بیشتر درگیر خشکسالی های طولانی مدت و شدید بوده است. رویدادهای خشکسالی مستقل طولانی مدت و با شدت فرین در رژیم آبی رودخانه مذکور بر دهه آخر متمرکز هستند. پیشنهاد می شود در پژوهش های آتی اثر روش های مختلف در ادغام رویدادهای وابسته خشکسالی با روش مبتنی بر حجم و زمان میان رویدادی (معیار داخلی) مقایسه شود.

در خطوط لوله انتقال نفتی، نیروهای وارده به لوله ­ها از پارامترهای مهم طراحی به ­شمار می ­روند. مقدار این نیروها بر حسب تغییر در نحوه قرارگیری لوله ­های مجاور نظیر فاصله بین لوله­ ها، نسبت ابعاد لوله ­ها و نیز آرایش قرارگیری آن­ها تحت تأثیر قرار می­ گیرد؛ از این رو در پژوهش حاضر، بررسی تغییرات نیروهای هیدرودینامیکی برای حالات مختلف قرارگیری لوله ها تحت شرایط هیدرودینامیکی مختلف مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، نیروهای هیدرودینامیکی لحظه ای وارد بر خطوط لوله فراساحلی مرکب تحت جریان های دائمی محاسبه و مورد تحلیل قرار گرفته ­اند. کلیه شبیه سازی ها به صورت سه ­بعدی و در محیط نرم افزار ANSYS FLUENT16.0 انجام شده است. با تغییر سرعت جریان سیال و قطر سیلندر اصلی، تأثیر تغییرات عدد رینولدز بر ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی لحظه ای وارد بر خطوط لوله مرکب مورد بررسی قرار گرفت. پس از بررسی های اولیه، مدل آشفتگی گردابه های بزرگ (LES) و سلول بندی منظم انتخاب گردید. در ادامه تأثیر فاصله نسبی سیلندر اصلی تا بستر (e/D)، فاصله نسبی دو سیلندر از یکدیگر (G/D) و قطر نسبی (d/D) مورد پژوهش قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش سرعت، مقادیر میانگین زمانی ضرایب پسا (Drag coefficient) و برآ (Lift coefficient) لوله اصلی به ترتیب در حدود 15% و 30% کاهش می­ یابد. در مورد لوله فرعی این کاهش برای میانگین زمانی ضرایب پسا و برآ به­ ترتیب در حدود 13% و 25% است. اما با افزودن لوله فرعی سوار بر لوله اصلی، مقادیر میانگین زمانی ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی وارد بر لوله اصلی کاهش چشمگیری پیدا می ­کند به گونه ­ای که این مقادیر در مورد ضریب برآ کاهشی حدود 40% را نشان می ­دهد که این امر سبب کاهش آسیب جدی به خط لوله اصلی می گردد. همچنین با افزایش فاصله نسبی بین لوله های اصلی و فرعی تا مقدار 2/0، مقدار متوسط زمانی ضریب برآ در مورد لوله اصلی ابتدا افزایش یافته و سپس به مقدار ثابت (تغییرات نامحسوس) رسید. با افزایش فاصله نسبی بین لوله ها نیز، مقادیر متوسط زمانی ضریب پسا برای لوله فرعی افزایش یافت. سرانجام مشاهده گردید که با افزایش قطر سیلندر اصلی سطح برخورد سیال به سیلندرها افزایش یافته که این امر موجب افزایش دامنه نوسانات ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی گردید.

آگاهی از مقادیر و تغییرات پارامترهای هیدرولوژیکی آبخوان­ها در راستای مدیریت پایدار و حفاظت از منابع آب های زیرزمینی بسیار مهم و حیاتی است. از جمله پارامترهای هیدرولوژیکی آبخوان نشتی در جریان آب های زیرزمینی، ضریب قابلیت انتقال و نشت ویژه می­­­باشد. نوآوری این تحقیق بررسی تاثیر تغییرات این پارامترها بر روی جریان دائمی آب زیرزمینی آبخوان های نشتی محدود و نامحدود با استفاده از روابط دقیق و جدید ارائه شده در این پژوهش می­باشد. در این تحقیق آبخوان های نشتی نامحدود و محدود در حالت جریان دائمی آب های زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفتند و با استفاده از یک روش تحلیلی، روابطی جدید و دقیق برای محاسبه مقدار افت سطح پیزومتریک در هر کدام از آبخوان ها به دست آمده است. همچنین با استفاده از این روابط آنالیز حساسیت ضریب قابلیت انتقال و نشت ویژه آبخوان ها انجام شده است.