تحقیقات گذشته نشان داده است که دبی و شیب طولی رودخانه از مهمترین پارامترهای هیدرولیکی موثر در تغییرات پیچانرودی می باشند. از اینرو با طراحی یک مدل فیزیکی پیچانرودی و انجام آزمایشاتی بر روی آن، این دو پارامتر مورد بررسی قرار گرفت. به عنوان نمونه اصلی، یکی از پیچانرودهای رودخانه قزل اوزن جهت طراحی و ساخت مدل فیزیکی برگزیده شد و مدل فیزیکی آن با مقیاس کج )افقی 1.400 و عمودی (1.40 و بستر محرک با قطر متوسط ذرات 3 میلی متر در فلومی به ابعاد طولی 14 متر، عرضی 1.5 متر و ارتفاع 80 سانتیمتر احداث گردید. بر روی مدل ساخته شده آزمایشاتی با دبیهای 1، 2، 3، 4، 5، 8 (لیتر بر ثانیه) و شیبهای 0.003، 0.0078، 0.014 انجام گرفت. با برداشتهایی که در قبل و بعد از آزمایشات صورت گرفت، نمودارها و روابط دبی بعدی بین پارامترهای هیدرولیکی و تغییرات پیچانرودی به دست آمد که با استفاده از آنها می توان میزان مهاجرت (فرسایش در جهت طولی) و گسترش (فرسایش در جهت عرضی) پیچانرود را در مواقع سیلابی تخمین زد. بر اساس مشاهدات آزمایشگاهی در رودخانه های پیچانرودی چنانچه شیب طولی رودخانه کم باشد 0.0003) و کمتر(، افزایش دبی موجب گسترش عرضی پیچانرود شده و فرسایش کناری ایجاد می گردد و اگر شیب تند 0.0007) و بیشتر( باشد، با افزایش دبی مهاجرت پیچانرود به سمت پایین دست اتفاق افتاده و علاوه بر فرسایش عرضی، فرسایش طولی نیز بوجود می آید.

سابقه و هدف: پرش هیدرولیکی یکی از مهمترین پدیده های متغیر سریع در استهلاک انرژی جریان های پر سرعت می باشد که در فاصله کوتاه رژیم جریان را از فوق بحرانی به زیر بحرانی تبدیل می کند و منجر به کاهش انرژی جنبشی و افزایش عمق می شود. هدف از این تحقیق بررسی خصوصیات پرش هیدرولیکی در قالب مطالعه آزمایشگاهی بر روی بسترصاف و همراه با موانع شناور متصل به کف با طول های مهاری مختلف بوده است که درنهایت به مقایسه نتایج به دست آمده از این پژوهش با سایر پژوهش ها پرداخته شد. مواد و روش ها: آزمایش ها در یک کانال با دیواره شفاف و به طول 8 متر و عرض و ارتفاع به ترتیب 35 و40 سانتی متر انجام شد. به منظور ایجاد پرش هیدرولیکی دیواره کانال در بخش ابتدایی به 80 سانتی متر افزایش داده شد و یک سرریز با زاویه 30 درجه و ارتفاع 40 سانتی متر نصب شد. در ادامه برای مدل سازی موانع شناور، قطر کاربردی موانع به صورت ثابت برابر با 4 سانتی متر در نظر گرفته شد. برای تفسیر و تحلیل هر یک از پارامتر های مؤثر آنالیز ابعادی با استفاده از تئوری پی باکینگهام انجام گرفت و در مجموع 30 آزمایش با متغیر های طول مهار و عدد فرود که شامل 5 طول مهار 0، 5/1، 5/2، 5/3، 5/4 سانتی متر و محدوده اعداد فرود 1/5 تا 3/8 انجام شد. یافته ها: بر اساس تحلیل های انجام شده یکی از نتایج مهم در تحقیق حاضر این است که انعطاف پذیری و نوسان در موانع کاربردی به عنوان مستهلک کننده ی پرش هیدرولیکی، باعث افزایش افت انرژی مازاد می گردد. این در حالی است که با افزایش طول های مهاری موانع، بخش بیشتری از مومنتم جریان ورودی جذب موانع می شود. که البته این موضوع برای محدوده ی اعداد فرود 1/5الی 5/7 اثر بیشتری دارد. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که افت انرژی با استفاده از موانع به طور متوسط حدود 69 درصد بوده که تقریباً 2/10 درصد نسبت به بستر صاف افزایش یافته است. طول پرش هیدرولیکی و عمق ثانویه نسبی به ترتیب به طور متوسط 36 و 5/19 درصد نسبت به حوضچه ی کلاسیک کاهش یافتند. مشاهدات بیانگر آن است که طول مهار بر روی خصوصیات پرش هیدرولیکی تاثیر گذار است به طوری که در اثر تغییر طول مهار در بازه اعداد فرود 1/5 تا 3/8 مقادیر طول پرش هیدرولیکی و عمق ثانویه نسبی به ترتیب حداکثر تا 1/19 و2/15درصد اختلاف در نتایج نشان می دهند و میزان اختلاف افت انرژی بین طول مهار 5/4 سانتی مترو طول مهار صفر حداکثر 6/10درصد به صورت افزایشی بوده است.

به منظور آگاهی از تاثیر آبیاری با زهاب مزارع نیشکر کشت و صنعت سلمان فارسی بر خواص فیزیکی و هیدرولیکی خاک، پژوهشی در مزرعه تحقیقاتی آبیاری و زهکشی دانشگاه شهید چمران اهواز، در چارچوب طرحی کاملا تصادفی انجام شد. تیمارهای آبیاری به صورت (1) اختلاط 75 درصد آب رودخانه کارون + 25 درصد زهاب مزرعه نیشکر، (2) اختلاط 50 درصد آب رودخانه کارون + 50 درصد زهاب مزرعه نیشکر، (3) اختلاط 25 درصد آب رودخانه کارون + 75 درصد زهاب مزرعه نیشکر و (4) تیمار شاهد (100 درصد آب رودخانه کارون) استفاده شد. تیمارهای آبیاری حاصل از اختلاط زهاب مزارع نیشکر کشت و صنعت سلمان فارسی و آب رودخانه کارون در سه تکرار و تیمار شاهد (100 درصد آب رودخانه کارون) در یک تکرار انتخاب شد. خواص فیزیکی و هیدرولیکی خاک شامل وزن مخصوص ظاهری، تخلخل کل، رطوبت ظرفیت زراعی، رطوبت نقطه پژمردگی دائم، هدایت هیدرولیکی اشباع و سرعت نفوذپذیری نهایی به مدت چهار ماه و در سه عمق (0-30، 30-60، 60-90 سانتی متری) خاک ارزیابی شد. نتایج نشان داد با افزایش شوری آب آبیاری، وزن مخصوص ظاهری، رطوبت ظرفیت زراعی و رطوبت نقطه پژمردگی دائم، به ترتیب 7.82، 25.26 و 23.41 درصد افزایش معنادار (0.05 >P) و هدایت هیدرولیکی اشباع، سرعت نفوذپذیری نهایی و تخلخل کل خاک به ترتیب 22.23، 29.02 و 9.9 درصد کاهش معنادار (0.05 >P) یافت. زیاد بودن میزان سدیم موجود در زهاب مورد استفاده در این پژوهش، سبب تخریب ساختمان خاک و پراکندگی ذرات خاک شد.

هدف از این پژوهش بررسی امکان استفاده از فیلتر ژئوتکستایل برای کاهش مواد معلق پساب، به منظور استفاده در سیستم آبیاری قطره ای بود. برای این منظور یک جعبه فلزی با شش لایه فیلتر ژئوتکستایل طراحی و ساخته شد. آزمایش-ها در چهار ارتفاع سطح پساب تا زمان گرفتگی فیلتر ها انجام شد. شاخص دبی خروجی از سیستم فیلتراسیون، ارتفاع سطح پساب بین لایه های ژئوتکستایل و کل مواد معلق پساب ورودی و خروجی از سیستم فیلتراسیون در زمان های معین اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که سرعت گرفتگی فیلتر ژئوتکستایل به عوامل فیزیکی و بیولوژیکی بستگی دارد. هم چنین نتایج نشان داد که روند تغییرات دبی و افت سطح پساب نسبت به زمان حین عبور از لایه ژئوتکستایل یکسان و مستقل از عامل گرفتگی است. اما زمان گرفتگی بستگی به پارامترهای کیفی پساب داشت. روند تغییرات دبی نسبت به زمان در ابتدا سریع و خطی و با گذشت زمان روند آرام تر و لگاریتمی بود. برای ارتفاع سطح پساب 70 سانتی متر، میزان دبی پس از 27 دقیقه از شروع آزمایش 8.83 لیتر بر ثانیه بر متر و پس از 56 دقیقه از شروع آزمایش 3.47 لیتر بر ثانیه بر متر بود. در این تحقیق روابطی برای شبیه سازی دبی عبوری و میزان افت سطح پساب (RMSE= 9.6%, R2=0.867) و گرفتگی سیستم فیلتراسیون و افت سطح پساب (R2=0.968 RMSE=0.773Lit/s/m,) توسعه داده شد که نتایج ارزیابی دقت مدل ها را تایید می کند.

در این پژوهش تاثیر محل قرارگرفتن موانع مثلثی شکل در سرریز جامی بر استهلاک انرژی و طول پرتابه به عنوان راهکاری جدید به صورت ازمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. ازمایش ها در 8 دبی و4 موقعیت نصب متفاوت و یک حالت بدون مانع به عنوان حالت شاهد انجام شد. در مقایسه کلی عملکرد پرتاب کننده با مانع در استهلاک و طول پرتابه بهتر از حالت بدون مانع ارزیابی شد. بیشترین استهلاک انرژی درموقعیت نصب شماره 4 به فاصله طولی cm 44 از لبه جام در Yc/H=0. 027 و معادل65. 87 درصد وکمترین میزان استهلاک انرژی در حالت بدون مانع (شاهد) در Yc/H=0. 061 ومعادل 57. 54 درصد مشاهده شد. همچنین بیشترین طول پرتابه درحالت بدون مانع (شاهد) درYc/H=0. 061 و معادل cm 105 و کمترین طول در موقعیت نصب شماره 4 به فاصله طولی cm 44 در Yc/H =0. 027 برابر با cm 35 مشاهده گردید. با توجه به نتایج ازمایشات انجام شده به دلیل افزایش میزان استهلاک انرژی و همچنین کاهش طول پرتابه استفاده از پرتاب کننده جامی شکل به همراه مانع توصیه می شود.

کدورت آب اولین خصوصیت فیزیکی مهم آب است که علت آن ورود مواد معلق و کلوئیدی می باشد. هدف از این پژوهش بررسی اثرات کدورت، زمان آبیاری و بافت خاک بر سرعت نفوذپذیری خاک، بررسی اثرات کدورت و زمان آبیاری، بدون در نظر گرفتن قطعات و با درنظر گرفتن آن ها بر هدایت هیدرولیکی اشباع و تخلخل خاک و در نهایت بررسی اثرات کدورت، زمان و قطعات خاک های بریده شده بر هدایت هیدرولیکی اشباع و تخلخل خاک می باشد. در این پژوهش برای اندازه گیری ضریب هدایت هیدرولیکی اشباع از روش بارافتان استفاده گردید. جهت انجام این پژوهش 3 نوع خاک با بافت سبک، متوسط و سنگین در قالب یک طرح آماری فاکتوریل با پایه کاملا تصادفی و با چهار تکرار در دو دوره آبیاری آماده شد. آبیاری نمونه های خاک با دور آبیاری هفت روزه و با چهار نوع آب با کدورت های صفر، 1000، 2000 و 3000 NTU انجام گردید. در تمامی تیمارها، نفوذپذیری، ضریب هدایت هیدرولیکی اشباع و تخلخل اندازه گیری شد. ذرات رس همراه با مواد معلق و کلوییدی کاهش سرعت نفوذ پذیری و هدایت هیدرولیکی اشباع را به همراه داشت. در این پژوهش بر خلاف حالت معمول در خاک های با بافت های متفاوت، هدایت هیدرولیکی اشباع قطعه پایین از قطعه وسط بیشتر بود. این موضوع به دلیل پر شدن منافذ قطعات بالایی و عدم نفوذ مواد معلق و کلوییدی به قطعه زیرین بود. هم چنین افزایش سرعت خروج آب در قطعه پایین که به دلیل وجود زهکش طبیعی در زیر این قسمت رخ داد، می تواند دلیل دیگری برای این موضوع باشد.

ارزیابی کمی تراکم خاک به منظور بهبود روش های مدیریتی کشاورزی جهت کاهش مشکلات ناشی از تراکم در محیط زیست و سیستم های تولید محصول ضروری می باشد. تراکم خاک با تغییر خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی خاک، نفوذ آب به خاک و قابلیت دسترسی گیاهان به آب و هوا را تا حد قابل ملاحظه ای کاهش داده که مجموع اثرات مذکور باعث کاهش کیفیت خاک می گردند. بنابراین این مطالعه به منظور بررسی اثر تراکم بر خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی یک خاک لومی در استان خوزستان صورت گرفت. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و با پنج تیمار (شاهد (بدون عبور)، یک بار، دو بار، چهار بار و هشت بار عبور تراکتور) و در سه تکرار انجام شد. پارامترهای فیزیکی از قبیل جرم مخصوص ظاهری، تخلخل کل، شاخص میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD)، منحنی مشخصه رطوبتی در آزمایشگاه اندازه گیری شدند. پارامترهای هیدرولیکی شامل هدایت هیدرولیکی (اشباع و غیراشباع)، تعداد منافذ، درصد جریان عبوری از منافذ و تخلخل موثر با استفاده از دستگاه نفوذسنج صفحه ای در چهار پتانسیل (0، 3-، 5- و 15- سانتی متر آب) در مزرعه مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که در اثر تراکم ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی خاک به طور معنی داری تغییر یافتند (p<0.01). اثرات تراکم در تیمار هشت با عبور تراکتور بیشتر از تیمارهای دیگر بود. میزان جرم مخصوص ظاهری در تیمار هشتبار عبور تراکتور نسبت به تیمار شاهد 5.5 درصد افزایش یافت. مقدار تخلخل کل و همچنین شاخص MWD در تیمار هشت بار عبور تراکتور نسبت به تیمار شاهد به ترتیب 6 و 46 درصد کاهش یافتند. نتایج به دست آمده توسط دستگاه نفوذسنج صفحه ای نشان داد که تعداد منافذ درشت و متوسط، درصد جریان عبوری و هدایت هیدرولیکی اشباع و غیراشباع در تیمار هشت بار عبور تراکتور نسبت به تیمار شاهد به ترتیب 85، 62.5، 47، 71 و 66.5 درصد کاهش یافتند. بیشترین اثر تراکم در عمق 0-20 سانتی متر بود و از این عمق به بعد تغییراتی در خصوصیات فیزیکی خاک در اثر تراکم ایجاد شده مشاهده نگردید.

انجام عملیات استخراج در معادن روباز مستلزم شناخت خواص هیدرولیکی توده سنگ به ویژه هدایت هیدرولیکی است. هدایت هیدرولیکی، میزان توانایی توده سنگ برای انتقال سیالات است که در بررسی مشکلات نشت، زهکشی و پایداری دیواره های کاواک معادن روباز اهمیت زیادی دارد. از این رو، محققان در جستجوی روش مناسبی برای تعیین هدایت هیدرولیکی توده سنگ تشکیل دهنده مناطق معدنی اند. در این مطالعه، برای تعیین رابطه تجربی هدایت هیدرولیکی بر اساس پارامترهای حاصل از گمانه های اکتشافی و ژئوتکنیکی شامل شاخص کیفی توده سنگ (RQD)، فاصله داری درزه ها و مقاومت فشاری، ابتدا تصویر مغزه های گمانه های ژئوتکنیکی حفر شده در آنومالی A کانسار غربی معدن سنگ آهن سنگان بررسی و با نمودارنگاری مجدد مقدار RQD برای هر نوبت حفاری محاسبه شد و با بررسی تصاویر مغزه های حفاری، هدایت هیدرولیکی هر ران حفاری در طول گمانه با متغیرهای کیفی ارزیابی شد. سپس با استفاده از روابط تجربی با شرایط زمین شناسی مشابه و ضرایب هدایت هیدرولیکی ارایه شده بر اساس جنس سنگ متغیرهای کیفی به کمی تبدیل شدند. در نهایت نمودار پراکندگی تغییرات هدایت هیدرولیکی نسبت به هر یک از فاکتورهای RQD، عمق، فاصله داری درزه ها و مقاومت فشاری سنگ رسم و منحنی رگرسیون بر هر یک از نمودارها برازش شده و مشخص شد با افزایش هر یک از فاکتورهای عمق، فاصله داری درزه ها و مقاومت فشاری سنگ، هدایت هیدرولیکی کاهش می یابد اما همبستگی بالایی بین تغییرات هدایت هیدرولیکی با هر یک از این فاکتورها وجود ندارد. نتایج نشان می دهد که رابطه هدایت هیدرولیکی بر اساس RQD ضریب تعیین بسیار بالایی دارد (R2=0.8247)، بنابراین این رابطه تجربی می تواند برای تخمین هدایت هیدرولیکی محدوده مورد مطالعه بسیار مفید واقع شود.

انتخاب مجموعه صحیح و مناسب از ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی در قالب شاخص کیفیت فیزیکی خاک، گامی موثر در اخذ تصمیمات مدیریتی جهت ارتقاء کمی و کیفی تولید محصول است. ازاین رو این پژوهش با هدف بررسی کیفیت فیزیکی اراضی کشاورزی دشت شبستر و تعیین نقش تعداد و نوع ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی بر کیفیت خاک به منظور درجه بندی صحیح اراضی و اِعمال مدیریت مناسب بر آن ها انجام شد. برای این هدف 94 نمونه خاک سطحی از اراضی زیر کشت گندم در سال زراعی 1401-1400 در دشت شبستر انتخاب شده و مورد تجزیه قرار گرفت. برای تعیین شاخص کیفیت فیزیکی خاک (SPQI) از حداقل مجموعه داده (MDS) به روش تجزیه به مؤلفه های اصلی (PCA) استفاده شد. تعداد 13 ویژگی فیزیکی، شیمیایی و هیدرولیکی (مقدار رس و سیلت، جرم مخصوص ظاهری، توزیع اندازه خاکدانه ها، شوری، نسبت جذب سدیم، اسیدیته خاک، کربن آلی، هدایت هیدرولیکی اشباع، آب قابل استفاده برای گیاه، شاخص دکستر، انرژی انتگرالی و پتانسیل کرشهف) طی 4 مرحله در تجزیه به مؤلفه های اصلی وارد شد تا خروجی، افزون بر حداقل بودن مجموعه داده، مناسب ترین مجموعه باشد. هدایت الکتریکی در تمام آرایه ها به عنوان مؤلفه اصلی ظاهر شد و این نشان از اهمیت این ویژگی در منطقه مورد پژوهش بود. آرایه اول به دلیل سادگی بیش ازحدِ حداقل مجموعه داده، حذف شد. مقایسه میانگین شاخص کیفیت فیزیکی خاک بین آرایه ها با آزمون چند دامنه ای دانکن نشان داد اختلاف معنی داری در سطح احتمال 99 درصد (01/0>p)، بین آرایه چهارم با آرایه دوم و سوم وجود داشت. ضریب حساسیت بالای آرایه چهارم (78/9) نسبت به آرایه دوم و سوم (هر دو 43/5) نشان داد اضافه شدن پتانسل کرشهف به مجموعه داده ها، منجر به درجه بندی متفاوت کیفیت فیزیکی خاک شد. طوری که کیفیت خاک ها از 72 درصد خاک های بسیار مناسب و مناسب، و 28 درصد خاک های با محدودیت شدید و بسیار شدید در آرایه دوم و سوم به 41 درصد خاک های بسیار مناسب و مناسب، و 59 درصد خاک های با محدودیت شدید و بسیار شدید در آرایه چهارم تبدیل شد. این مطلب نشان دهنده آن است که ساده سازی نظام ارزیابی کیفیت خاک با استفاده از ویژگی های آسان اندازه گیری شونده لزوماً به نتایج صحیح منتهی نمی شود.