Faculty - دانشکده فنی و مهندسی

Faculty - دانشکده فنی و مهندسی

P.H.D dissertations

بررسي توزيع رسوبات غير چسبنده در مخزن سد پاره سنگي
آرش نجاتي 2018
احداث سدهاي پاره سنگي فاقد هسته يكي از روشهاي سازه اي كنترل سيلاب است. جريان ورودي به مخازن اين سد ها در مواقع سيلابي حاوي مقدار قابل توجهي از رسوبات است. اين موضوع اهميت بررسي رفتار جريان و غلظت رسوبات غير چسبنده را به منظور تعيين ميزان رسوب عبوري مديريت آن دوچندان مينمايد كه در اين تحقيق مورد توجه واقع شده است.در اين راستا ابتدا بر اساس حل معادلات سنت ونانت به روش حجم محدود و با رويكرد كاملا ضمني و بهره گيري از طرح با لاسويه مشخصات جريان محاسبه و سپس با استفاده از گسسته سازي معادله انتقال پخش ميزان غلظت رسوبات غير چسبنده در نقاط مختلف مخزن تعيين گرديد. به منظور بررسي عملكرد و صحت سنجي نتايج مدل شبيه سازي رياضي جريان و غلظت رسوبات كه در محيط متلب تهيه گرديد با عنايت به تاثير گذاري مستقيم مشخصات سد پاره سنگي بر مشخصات جريان و همچنين غلظت رسوب در داخل مخزن سد پاره سنگي گزينه هاي مختلف بر اساس قطر سنگدانه مورد استفاده در ساخت بدنه سدپاره سنگي و طول بدنه ئسد در نظر گرفته شد.در اين راستا مدل آزمايشگاهي مربوط به هر يك از گزينه ها (شامل 5 سد) در ازمايشگاه هيدروليك دانشكده كشاورزي دانشگاه بوعلي سينا تهيه شد كه تحت جريا غير دايم مشخصي(4 باز شدگي مختلف) قرار داده شدند.با استفاده داده هاي باز شدگي اول و دوم ( مربوط به دبيهاي 30 و 40 ليتر بر ثانيه( و بهره گيري از روش بهينه سازي جهت واسنجي ضرايب واسنجي رسوب (شامل ضرايب پخشيدگي در راستاي طولي و عمقي ،غلظت در تراز بستر و سرعت سقوط ذره ) استفاده گرديد. در ادامه صحت سنجي نتيج مدل شبيه ساز بر مبناي مقايسه انجام شده بين داده هاي مربوط به مشخصات جريان و غلظت رسوب اندازه گيري شده و محاسباتي بر اساس بازشدگيهاي اول و سوم و چهارم در داخل مخزن سد پاره سنگي انجام پذيرفت.
Thesis summary
بررسي توزيع رسوبات غير چسبنده در بدنه سد پاره سنگي
اكبر محمديها 2018
يكي از روشهاي سازهاي ارزان قيمت جهت كنترل سيالب استفاده از سدهاي پارهسنگي فاقد هسته است. اين سدها از نوع سدهاي تأخيري ميباشند كه قادرند پيك سيالب خروجي را نسبت به سيالب ورودي كاهش دهند. از طرفي جريانهاي سيالبي معموالً بار رسوبي بااليي داشته و با توجه به بزرگ بودن خلل و فرج بدنه اين سدها، همراه با آب مقدار زيادي رسوب به داخل بدنه آنها نفوذ ميكند. بنابراين تعيين مقادير عمق و سرعت به منظور بررسي نحوه رفتار جريان و رونديابي هيدروليكي سيالب و همچنين تعيين غلظت رسوب در نقاط مختلف بدنه به منظور تعيين نقاط بحراني از نظر رسوبگذاري، ميزان تلهاندازي رسوب، ميزان رسوب عبوري و ... از اهميت خاصي برخوردار است. بعلت متالطم بودن جريان تراوشي در اين سدها، قانون دارسي اعتبار نداشته و بايستي از معادالت غيردارسي همانند معادله فورشهايمر استفاده شود. لذا در اين تحقيق، ابتدا بر مبناي معادالت سنت و نانت- فورشهايمر و با استفاده از روش عددي حجم محدود و طرح تفاضل باالدست، مدل رياضي شبيهساز جريان در محيط متلب، به صورت كامالً ضمني تهيه و اجراء شد. سپس با استفاده از نتايج خروجي اين مدل و بر مبناي معادله انتقال-پخش رسوب و با استفاده از روش عددي حجم محدود و طرح تفاضل مركزي، مدل رياضي شبيهساز توزيع غلظت رسوبات غير چسبنده در بدنه سد پارهسنگي بر اساس شبكهبندي در نظر گرفته شده از مرحله قبل، به صورت كامالً ضمني توسعه داده شد. جهت بررسي عملكرد و تعيين ضرايب مدلهاي ارائه شده )واسنجي و صحتسنجي آنها(از نتايج آزمايشهاي انجام شده در آزمايشگاه هيدروليك دانشكده كشاورزي دانشگاه بوعلي سينا در تابستان سال 1191 روي 1 سد پارهسنگي )با قطر سنگدانههاي 1 ،1 و 8 سانتيمتر و مشخصي غيردائمي جريان تحت كه ( 8-100 و 8-80 ،8-10 ، 1-10 ، 1-10 سدهاي شامل سانتيمتر 100 ،80 ،10 مختلف طولهاي قرار داده شده بودند )چهار باز شدگي مختلف شير فلكه ورودي كانال شامل دبيهاي 10 ،00 ،10 و 60 ليتر درثانيه هر يك با گام زماني60 ثانيه(، استفاده شد. از دادههايبازشدگيهاياول و دوم جهت واسنجيضرايب فورشهايمر و رسوب )با استفاده از الگوريتم ژنتيك( و از دادههاي بازشدگيهاي اول، سوم و چهارم جهت صحتسنجي مدل ارائه شده و بررسي عملكرد آن استفاده شد. نتايج اين تحقيق، حاكي از تطابق باالي نتايج مدل عددي با نتايج آزمايشگاهي در شبيهسازي جريان عبوري حاوي رسوب از بدنه سد
Thesis summary

Master Theses

مقايسه و بررسي ضريب دبي سرريزهاي كنگره اي ذوزنقه اي با طول كنگره هاي منظم و نامنظم در پلان
علي ياري 2022
مهمترين سازه هاي هيدروليكي مورد استفاده در صنعت سدسازي، سرريزها ميباشند كه به عنوان يك سوپاپ اطمينان براي تخليه جريان هاي سيلابي ساخته ميشوند. اين سازه ها بايستي در عين پايداري، پتانسيل و توانايي لازم براي عبور مطمئن جريان هاي سيلابي را داشته و از نظر اقتصادي نيز قابل توجيه باشند. به لحاظ فني و به منظور افزايش ظرفيت تخليه در عرض مشخص سرريزها، از سرريز كنگره اي استفاده ميگردد. از مهمترين پارامترهاي موثر بر ميزان آبگذري سرريزها ميتوان به ارتفاع نسبي آب در بالادست، شكل و طول تاج سرريز اشاره كرد كه مهمترين پارامتر موثر، طول سرريز ميباشد. در واقع با هدف افزايش طول موثر سرريزها، با غيرخطي كردن شكل آنها در پلان كه باعث افزايش راندمان و افزايش ميزان آبگذري آنها خواهد شد، سرريزهاي كنگره اي طراحي و ساخته ميشوند. از آنجاييكه در اين قبيل سرريزها با كاهش راندمان و ضريب تخليه آنها، بدليل تداخل تيغه هاي ريزشي جريان آب در حين سرريز مواجه هستيم، اين تحقيق را با هدف كاهش تداخل تيغه هاي آب و افزايش راندمان و ضريب تخليه سرريز در آزمايشگاه هيدروليك دانشگاه بوعلي سينا انجام داده ايم. دو هندسه متفاوت در طرح سرريز هاي كنگره اي ذوزنقه اي با طول كنگره هاي متفاوت در 5 سيكل ولي با طول موثر و ارتفاع يكسان مدنظر قرار گرفته است. طرح مدلهاي پنج گانه حالت اول (F) به نحوي است كه هر چه به مركز سرريز نزديك تر ميشويم طول كنگره هاي مياني زيادتر شده و كنگره هاي ابتدايي و انتهايي كوتاه ترين طول را دارند. طراحي پنج مدل حالت دوم (D) نيز به گونه اي است كه هر چه به مركز سرريز نزديك تر ميشويم طول كنگره هاي مياني كمتر شده و كنگره هاي ابتدايي و انتهايي بلندترين طول را دارا هستند. علاوه بر اين در اين تحقيق يك مدل سرريز خطي (A) و يك مدل سرريز كنگره اي ذوزنقه اي با طول كنگره هاي منظم (B) نيز ساخته شده و به منظور بررسي و تحليل هاي بعدي مورد آزمايش و مقايسه قرار گرفته شده اند. نتايج آزمايشات انجام گرفته در اين تحقيق حاكي از آن است كه در سرريزهاي كنگره اي مدل Fبه استثناي مدل1F، بيشترين ميزان ضريب تخليه سرريز يا همان (C)، زماني اتفاق مي افتد كه نسبت كمترين مقدار خود را داشته باشد. در اين شرايط با افزايش حجم آب عبوري از فلوم تا زماني كه نسبت كمتر از 0.3 ميباشد روند تغييرات (C)، در مقابل نسبت كاهشي بوده و از اين مرحله به
Thesis summary
بررسي راندمان سرريز هاي كنگره اي مستطيلي با طول كنگره هاي يكسان و غيريكسان در پلان
محمدحسين مسعودي 2021
سرريزها جزء مهمترين سازه هاي هيدروليكي هستند. سرريز كنگره اي يكي از انواع آن مي باشد. هدف از طرح كنگره اي سرريزها، افزايش طول تاج سرريز به وسيله غيرخطي كردن شكل آن در پلان مي باشد. اين امر موجب افزايش راندمان و ضريب تخليه در سرريز مي شود. در سرريز هاي كنگره اي تداخل تيغه هاي آب و بدنبال آن ايجاد فشردگي جريان در هنگام سرريز، باعث كاهش راندمان و ضريب تخليه سرريز مي شود. در اين تحقيق به منظور كاهش تداخل تيغه هاي آب، سرريز هاي كنگره اي مستطيلي با طول كنگره هاي نامساوي در دو حالت A و B و در 5 سيكل با طول موثر و ارتفاع يكسان، در آزمايشگاه هيدروليك دانشگاه بوعلي سينا مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته اند. نتايج اين مطالعات آزمايشگاهي نشان مي دهد در تمامي سرريزهاي كنگره اي مستطيلي با طول كنگره هاي غيريكسان تغييرات C نسبت به Ht/P نزولي بوده و با افزايش نسبت Ht/P ، مقدار C كاهش مي يابد. بر اساس نتايج به دست آمده از اين تحقيق در حالت كلي راندمان و ضريب تخليه سرريز هاي كنگره اي مستطيلي حالت A بهتر از حالت B مي باشد و كاهش طول برخورد تيغه هاي آب تا مرز 25 درصد نسبت به سرريز هاي كنگره اي با طول كنگره هاي يكسان باعث افزايش راندمان و بهبود ضريب تخليه سرريز هاي كنگره اي مي-شود و كاهش طول برخورد تيغه هاي آب بيش از 25 درصد عملكرد سرريز را از حالت كنگره اي خارج ساخته و باعث كاهش راندمان و ضريب تخليه سرريز مي شود. همچنين در يكي از نمونه هاي ساخته شده در اين تحقيق ضريب تخليه سرريز به ميزان 7/40 درصد نسبت به سرريز با طول كنگره هاي يكسان افزايش داشته است.
Thesis summary
مطالعه عددي و آزمايشگاهي تاثير هندسه بر ضريب تخليه در سرريزهاي جانبي كنگره اي با سيكل ثابت
ميثم قياسوند حاجي آبادي 2021
سرريزها، سازه هايي متداول هستند كه اغلب جهت تنظيم تراز آب و افزايش ظرفيت انتقال جريان به كار مي روند. سرريزهاي كنگره اي نسبت به سرريزهاي با تاج مستقيم، داراي طول تاج بيش تري بوده و تحت ارتفاع معادل، دبي بيش تري را از خود عبور مي دهند. اين سازه ها داراي مزايايي از جمله ظرفيت بيش تر، هوادهي آسان جريان و نوسانات كم تر سطح آب عبوري از روي خود مي باشند. اين گونه سرريزها در بارهاي هيدروليكي كم، عملكرد بهتري داشته و در نهايت با افزايش بار هيدروليكي و تجمع رسوب در پشت سرريز، به تدريج از كارايي هيدروليكي آن كاسته شده و ظرفيت انتقال آب كاهش مي يابد. با توجه به كمبود مطالعات در مورد سرريز جانبي كنگره اي و استفاده از آن با بازده بهتر نسبت به سرريز جانبي معمولي، مطالعات آزمايشگاهي و عدديبرروياينسرريزهاپيش بينيشدهاست. در اين پايان نامه، با استفاده از مدل سازي عددي سه بعدي و نتايج آزمايشگاهي، ساختار جريان بر روي سرريزهاي جانبي كنگره اي (مثلثي، مستطيلي و ذوزنقه اي) به دقت مطالعه شده و تاثير پارامتر شكل كنگره بر تغييرات ضريب تخليه بررسي شده است. اهم نتايج حاصل از اين تحقيق به شرح زير مي باشد. با افزايش پارامتر بدون بعد H_t/P، ضريبدبي كاهشمي يابد كه اين روند در هر چهار ارتفاع سرريز مشاهده گرديد.تغييرات Q_L/Q_n ، نسبت بهH_t/P داراي رابطه عكس است و در هر سرريز مقدار Q_L/Q_n در مقادير كوچك تر H_t/P، بيش ترين مقدار خود را دارند. در هر سرريز با افزايش نسبت H_t/P، در يك نقطه مقدار Q_L به بيش ترين مقدار خود مي رسد و بعد از آن نقطه، با افزايش نسبت H_t/P، مقدار Q_L كاهش پيدا مي كند. همچنين در يك نسبت ثابت H_t/P، Q_L در سرريزهاي با ارتفاع بزرگ تر داراي مقدار بيش تري است. نتايج نشان داد كه با افزايش عدد فرود، ضريب تخليه جريان كاهش مي يابد. همچنين نسبت (ht/L) با ضريب تخليه رابطه عكس دارد و اين روند تغييرات ضريب تخليه در مقابل پارامتر بي بعد (ht/L) در تمامي ارتفاع ها مشابه مي باشد. مقايسه راندمان سرريزهاي با ارتفاع 5، 10، 15 و 20 سانتي متر نشان داد كه سرريز كنگره اي مثلثي نسبت به بقيه سرريزهاي هم ارتفاع خود داراي راندمان بيشتري است و در يك نسبت ثابت H_t/P بيش ترين مقدار راندمان را به خود اختصاص داده است. همچنين مقايسه نتايج نشان داد كه نتايج حاصل از شبيه سازي عددي تطابق بسيار خوبي با
Thesis summary
تحليل جريان هاي موازي با سطح آزاد در محيط هاي متخلخل درشت دانه با استفاده از معادله سنت ونانت
محمدعلي ابراهيمي 2021
تحليل جريان در محيط هاي متخلخل درشت دانه به دلايل بزرگي اندازه ذرات و منافذ، سرعت بالا و ايجاد آشفتگي بسيار پيچيده مي باشد. در اين پژوهش معادلات سنت ونانت براي تحليل جريان هاي موازي با سطح آزاد عبوري از محيط متخلخل در دو حالت (شرايط جريان ماندگار، شرايط جريان غيرماندگار) مورد استفاده قرار گرفته و با رويكرد روش حل عددي حجم محدود اقدام به مدلسازي و حل معادلات شده است، همچنين با توجه به كليه روابط، شرايط اوليه و مرزي مدلسازي انجام شده در نرم افزار متلب كدنويسي شد. نتايج حاصل از اين پژوهش به شكل نمودار هاي پروفيل جريان و سرعت ارائه شده است. اين نتايج بيانگر ميزان تغييرات پروفيل جريان در بالادست تا پايين دست مي باشد. با بررسي نمودارهاي پروفيل سطح آزاد جريان و پروفيل سرعت و سپس مقايسه با نتايج پژوهش آزمايشگاهي روند تغييرات پروفيل ها كاملا منطبق بر نتايج آزمايشگاهي مي باشد. با توجه به نتايج ارائه شده در اين پژوهش مشخص مي گردد كه بهره گيري از معادلات سنت ونانت براي تحليل جريان هاي موازي با سطح آزاد در هر دو حالت ماندگار و غيرماندگار و همچنين بكارگيري روش حل عددي حجم محدود داراي عملكرد مناسب و نتايج قابل قبولي بوده است. نتايج ارائه شده بر مبناي دو رابطه گراديان هيدروليكي (رابطه فورشهايمر، رابطه نمايي) ارائه گرديده است، اگرچه رابطه فورشهايمر داراي نتايج دقيق تري مي باشد. با مقايسه خروجي هاي مدل عددي پژوهش حاضر و نتايج آزمايشگاهي مشخص گرديد كه مدل عددي ايجاد شده داراي دقت مناسبي براي تحليل جريان هاي موازي بوده است و ميانگين خطا در تمام موارد ارائه شده در پژوهش كمتر از 4 درصد بوده است كه نشان از كارايي و دقت بالاي مدل عددي پژوهش مي باشد.
Thesis summary
مطالعه آزمايشگاهي ضريب تخليه در سرريزهاي جانبي كليد پيانويي و كنگره اي با سيكل هاي ثابت
سعيد جدي 2020
سرريز ها از قديمي ترين و مهم ترين سازه هاي هيدروليكي هستند كه كاربردهاي متعددي نظير عبور آب اضافي ناشي از سيلاب، كنترل سطح آب در مخزن، انحراف جريان، كاهش فرسايش رودخانه و محاسبه ميزان دبي عبوري را دارند. يك نمونه از انواع سرريزها، سرريز جانبي است. هدف از استفاده ي سرريز جانبي در سيستم هاي انتقال و توزيع آب ، كنترل سطح جريان، انحراف آب و جلوگيري از خسارات ناشي از وقوع سيل مي باشد. مي توان از اشكال مختلف سرريزهاي جانبي به سرريزهاي غير خطي در تاج اشاره نمود. سرريزهاي غيرخطي داراي اشكال مختلفي نظير سرريزهاي كنگره اي و كليد پيانويي هستند و در جايي كه براي احداث سرريز محدوديت طول داشته باشيم براي افزايش طول تاج و در نتيجه افزايش ظرفيت تخليه استفاده مي شوند. در سرريزهاي كنگره اي و كليدپيانويي ضريب تخليه دبي از اهميت ويژه اي برخوردار است و در اين تحقيق ضريب تخليه اين سرريزها به صورت سرريز جانبي مورد بررسي قرار گرفته است. مدل هاي آزمايشگاهي سرريزهاي كنگره اي مثلثي، ذوزنقه اي و مستطيلي و سرريز كليد پيانويي اين پژوهش هر كدام در 3 سيكل و 4 ارتفاع 5، 10، 15 و 20 سانتي متر با استفاده از ورق هاي پلكسي گلس به ضخامت 5 ميلي متر در طول بازشدگي 57 سانتي متر ساخته شده اند و سرريزهاي كليد پيانويي از نوع تيپA بوده است. آزمايش هاي انجام شده در اين پژوهش در كانال تحقيقاتي آزمايشگاه هيدروليك دانشگاه بوعلي سينا با طول 10 متر و عرض و ارتفاع 60 سانتي متر انجام شده است. همچنين جريان حاكم بر روي سرريزهاي جانبي از نوع متغير مكاني با كاهش دبي مي باشد و براي بررسي ضريب تخليه سرريزها از رابطه دي مارچي استفاده گرديده است. در سرريزهاي كنگره اي مثلثي، ضريب تخليه سرريز با ارتفاع 5 سانتي متر به طور ميانگين نسبت به سرريزهاي با ارتفاع 10، 15 و 20 سانتي متر به ترتيب 9/17، 3/22 و 8/26 درصد افزايش داشته است. در سرريزهاي كنگره اي ذوزنقه اي، ضريب تخليه سرريز با ارتفاع 5 سانتي متر به طور ميانگين نسبت به سرريزهاي با ارتفاع 10، 15 و 20 سانتي متر به ترتيب 4/11، 14 و 6/17 درصد افزايش داشته است. در سرريزهاي كنگره اي مستطيلي، ضريب تخليه سرريز با ارتفاع 20 سانتي متر به طور ميانگين نسبت به سرريزهاي با ارتفاع 5، 10 و 15 سانتي متر به ترتيب 34، 3/7 و 1/14 درصد افزايش داشته است. در سرريزهاي كليد پيانويي ضريب تخليه سرريز با ا
Thesis summary
پيش بيني توزيع سرعت و تنش برشي در كانال هاي مركب غير منشوري با سيلاب دشت هاي همگرا با استفاده از مدل آشفتگي LES
مرجان منادي 2020
پيش بيني توزيع سرعت و تنش برشي در كانال هاي مركب غير منشوري با سيلاب دشت هاي همگرا با استفاده از مدل آشفتگي LES
Thesis summary
بهينه سازي بهره برداري از سرريزهاي دريچه دار به هنگام وقوع سيلاب با استفاده از الگوريتم ژنتيك
مهدي خسروي راد 2019
ايمني سدها، ارتباط مستقيم و تنگاتنگي با كفايت سرريز آن دارد. با توجه به حساس بودن كاركرد سرريز، براي اين كه بهره برداري انعطاف پذيرتر از سدها امكان پذير شود، سرريزها به دريچه ها مجهز مي شوند تا كنترل بهتر روي جريان پايين دست ميسر گردد. استفاده از سرريزهاي دريچه دار در مقابل سرريزهاي آزاد، از اين نظر كه با افزايش ارتفاع تيغه آب روي سرريز به خصوص در حوضه هاي آبريزي كه در آن سيلاب هاي با مقادير دبي بالا به وقوع مي-پيوندد، مي توان طول آستانه را كاهش داد، بسيار مقرون به صرفه است. عليرغم اين ويژگي مطلوب براي سرريزهاي دريچه دار همواره روش بهره برداري از آن ها به عنوان يك مسئله مهم مطرح بوده است. لذا بايد اصول و قوانين بهره-برداري را در هنگام استفاده از سرريزهاي دريچه دار مد نظر قرار داد تا از وقوع خسارت هاي جبران ناپذير جلوگيري به عمل آيد. امروزه با توجه به پيشرفت هاي رايانه اي، امكان انجام محاسبات دقيق تر و سريع تر، تسهيل شده و استفاده از روش هاي مختلف بهينه سازي به منظور بهره برداري از سرريزهاي دريچه دار حائز توجه و ارزشي درخور مي گردد. در اين پايان نامه، پس از بررسي برخي از پژوهش هاي انجام شده در ارتباط با مدل هاي بهره برداري از سرريزهاي دريچه دار، بهينه سازي روش بهره برداري از سرريزهاي دريچه دار دنبال شده و تلاش مي شود كه با كمك الگوريتم ژنتيك و با هدف حداقل سازي خسارت در پايين دست و در طول تداوم سيلاب، سياست بهينه و به هنگام رهاسازي از دريچه ها به عنوان مدل پيشنهادي ارائه شود. در اين مدل، پيش بيني سيلاب و اصلاح آن درتداوم سيلاب، با رسيدن اطلاعات واقعي از آن، مدنظر قرار گرفته است. مقايسه نتايج نشان مي دهد كه اوج سيلاب خروجي در اين تحقيق، كمتر از ساير روش ها بوده و اين به كاهش خسارت هاي سيلاب در پايين دست كمك مي كند.
Thesis summary
پيش بيني ميزان رسوب در طراحي سدها با استفاده از تصاوير ماهواره اي چند زمانه و GIS و ارزيابي تاثير تغييرات كاربري اراضي بر آن (مورد مطالعه: حوضه آبريز سد اكباتان)
2019
چكيده: فرسايش خاك به طور جدي منابع آب و خاك را تهديد مي كند. رسوب حمل شده ناشي از فرسايش حوضه به داخل درياچه سدها، از موضوعات بسيار مهم در سدسازي و بهره برداري از آن است. عدم پيش بيني و انجام روش هاي كنترلي مناسب براي فرسايش خاك، اثرات منفي بر كاربرد در نظر گرفته شده براي مخزن سدها دارد. بنابراين، ارزيابي و پيش بيني روند انباشت رسوب، يكي از ابزارهاي بسيار مهم در مديريت منابع آبي و مخازن سدها خواهد بود. سنجش از دور (RS) و سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS) به عنوان ابزاري قدرتمند جهت مديريت، ارزيابي و كنترل پديده ها و منابع زميني در نظر گرفته مي شوند. با به كار بردن اين فناوري و تلفيق آن با مدل هاي تجربي تخمين فرسايش و توليد رسوب، مي توان دقت مدل هاي تجربي را تا حد زيادي افزايش داد. بر اين اساس، هدف از اين پايان نامه، برآورد رسوب و شدت فرسايش حوضه آبريز سد اكباتان استان همدان، با استفاده از دو مدل EPM و MPSIAC است. همچنين، با استفاده از تغييرات پوشش زمين طي 5 سال تغييرات ميزان رسوب در حوضه مورد مطالعه بررسي و از نتايج آن براي پيش بيني رسوب استفاده شده است. حوضه آبريز سد اكباتان در ناحيه سرد و نيمه خشك كوهستاني در استان همدان واقع شده است. داراي متوسط بارش سالانه حدود 345 ميلي متر و مساحت حدودا 218 كيلومتر مربع است. سد اكباتان از نوع بتني پايه دار وزني، با حداكثر ارتفاع 79 متر، داراي حجم كل مخزن 2/40 ميليون متر مكعب است. براي بدست آوردن پارامترهاي مدل ها، از تكنيك هاي سنجش از دور و سيستم اطلاعات جغرافيايي، همچنين از تصاوير ماهواره هاي Landsat و Sentinel استفاده شده است. بدين منظور 5 سال آبي در بازه زماني 33 ساله در نظر گرفته شد. نتايج نشان داده است كه شدت فرسايش منطقه مورد مطالعه با استفاده از هر دو مدل EPM و MPSIAC در كلاس فرسايش متوسط تا شديد قرار دارد. مقادير رسوب تخمين زده شده با استفاده از مدل MPSIAC با ميانگين خطاي 5/19 درصد نسبت به مدل EPM با ميانگين خطاي 4/43 درصد، تطابق بهتري با مقادير رسوب اندازه گيري شده در ايستگاه هيدرومتري حوضه دارد. تطابق بهتر مدل MPSIAC مي تواند به اين دليل باشد كه اين مدل عوامل بيشتري را، كه بر فرسايش مناطق نيمه خشك مؤثرند، در نظر مي گيرد. اما از آنجا كه مدل EPM تنها 4 عامل براي فرسايش را در نظر مي گيرد، مي تواند به آساني براي تخمين سريع پت
Thesis summary
پيش بيني توزيع سرعت در كانال هاي مركب منشوري با استفاده از روش هاي مبتني بر محاسبات نرم
مهران گودرزي 2019
مقاطع مركب در مهندسي رودخانه از اهميت زيادي برخوردار است. معمولاً در بستر رودخانه هاي طبيعي يك يا دو ناحيه كم عمق (سيلاب دشت ها) در مجاورت يك ناحيه عميق (مقطع اصلي) قرار دارند. اختلاف سرعت جريان در كانال اصلي و سيلاب دشت ها، موجب شكل گيري يك لايه برشي و اندركنش در فصل مشترك بين اين زير مقاطع مي شود. در گذشته روش هاي تجربي و تحليلي بسياري براي برآورد ظرفيت انتقال در كانال هاي مركب ارائه شده است. در سال هاي اخير نيز با توسعه علوم رايانه اي، پيشرفت زيادي در زمينه هاي مختلف هوش مصنوعي، از جمله شبكه هاي عصبي حاصل شده است. استفاده از شبكه هاي عصبي در پيش بيني و تخمين پديده هاي مختلف علمي و مهندسي، رواج و توسعه بسياري پيدا كرده است. در اين تحقيق به منظور پيش بيني سرعت جريان در كانال هاي مركب منشوري با سيلاب دشت هائي به عرض 100، 200ُ، 300 و 400 ميلي متر، از شبكه هاي عصبي مصنوعي پرسپترون چندلايه (MLP) موجود در نرم افزار MATLAB استفاده شده است و ميزان دقت مدل سازي با استفاده از داده هاي آزمايشگاهي مورد مقايسه و سنجش قرار گرفته است. در اين مدل سازي 70 درصد داده ها جهت آموزش و 30 درصد آن ها جهت آزمون مدل استفاده شده است. دقت مدل سازي با استفاده از معيارهاي ريشه ميانگين مربعات خطا (RMSE) و مجذور ضريب همبستگي (R^2) مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتيجه حاصل، نشان از دقت خوب اين مدل ها در تخمين ميزان سرعت جريان آب در كانال هاي مركب منشوري دارد.
Thesis summary
بررسي عملكرد انواع شير در ايستگاه هاي پمپاژ در تعيين امواج فشاري ناشي از ضربه قوچ
داريوش همتي 2018
كي از پديده هاي مهم در خطوط انتقال آب يا به طور كلي مجاري تحت فشار، پديده ي ضربه قوچ مي باشد. امروزه ضربه قوچ يكي از مسائل و مشكلات مهم در بهره برداري از شبكه هاي توزيع و انتقال آب مي باشد. در ساير سيستم هاي ديگر نيز نظير خطوط انتقال نفت و يا شبكه هاي توزيع و لوله هاي آب بر منتهي به توربين ها، تونل هاي آبي، پديده ضربه قوچ سبب ايجاد موج هاي سريع، زودگذر و ميرا مي شود. گاهي اوقات قدرت تخريبي اين موج هاي فشار به حدي است كه نتايج وخيمي به بار مي آورد. تركيدگي خطوط لوله در سيستم هاي انتقال و شبكه هاي توزيع، خرابي و شكسته شدن شيرها، دريچه هاي كنترل و پمپ ها از نمونه هاي بارز تأثير اين پديده مي باشد. در اين پژوهش، بررسي عملكرد انواع شير در پديده ضربه قوچ در خط انتقال و ايستگاه پمپاژ فشار قوي سرابي تويسركان براي دو طول انتقال شش و نه كيلومتر و دو قطر لوله 200 و 300 ميلي متر در نرم افزار Water Hammer V8i مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج شبيه سازي خط انتقال نشان داد كه افزايش طول خط انتقال، ميزان فشارهاي ناشي از پديده ضربه قوچ را افزايش مي دهد. به طوري كه حداقل فشار در خط انتقال با طول شش كيلومتر به ميزان 264 متر ستون آب و در طول نه كيلومتر، 396 متر ستون آب مي باشد. همچنين نتايج نشان داد كه در هر دو طول خط انتقال، كمترين فشار مربوط به تركيبي از شير يك طرفه گلوب، يعني با حداقل زمان بسته شدن استفاده گرديده است. هر چه زمان بسته شدن شير كوتاه تر باشد؛ ميزان بخار آب ايجاد شده كمتر شده و در نتيجه حداكثر فشار كاهش مي يابد. از بررسي تركيب هاي مختلف شيرها چنين نتيجه شد كه تركيب شير يك طرفه توپي، شير اطمينان سوزني و شير كنترل فشار گلوب بهترين عملكرد در كاهش فشارهاي مثبت به هنگام وقوع ضربه قوچ را دارد. بررسي اثر تغيير قطر لوله نيز نشان داد كه با كاهش قطر لوله خط انتقال از قطر 300 ميلي متر به قطر 200 ميلي متر، ميزان فشار حداقل ايجاد شده به ميزان شصت درصد بيشتر از ميزان فشار حداقل ايجاد شده در حالتي است كه قطر لوله 300 ميلي متر مي باشد و حداقل فشار، مربوط به تركيب شير يك طرفه گلوب، شير اطمينان سوزني و شير كنترل جريان گلوب مي باشد.
Thesis summary
بررسي تاثير پارامترهاي هيدروليكي و هندسي بر مكانيزم خاكريزهاي شسته شونده همگن( فيوزپلاگ)
حسين ميرزايي 2018
سيستم سرريز در پروژه هاي سدسازي از اجزاي مهم پروژه بوده و طراحي سدي بدون سرريز معمولا امكان پذير نيست. از طرفي افزايش ضريب اطمينان در سدهاي بزرگ به منظور كاهش خسارت هاي مالي و به حداقل رساندن تلفات جاني، سبب انتخاب سيل با دوره بازگشت بالا به عنوان سيلاب طرح سرريزها شده است. انتخاب سيل بزرگ تر نيز، افزايش ابعاد و هزينه هاي سرريز را به همراه خواهد داشت. اين افزايش هزينه، توجيه اقتصادي پروژه را تحت الشعاع قرار داده و گاه ارائه يك طرح منطقي را دشوار كرده است. استفاده از خاكريزهاي شسته شونده (فيوزپلاگ) به عنوان روش مؤثر و اقتصادي، توانايي تخليه سيلاب و كمك به سرريز اصلي را داشته و مي تواند به صورت تركيبي با سرريز اصلي مورد استفاده قرار گيرد. استفاده از خاكريزهاي شسته شونده به جهت كاهش خطر شكست سد، افزايش ظرفيت مخزن، كاهش هزينه ساخت سرريز و اقتصادي ترشدن طرح مورد توجه قرار گرفته است. زماني كه ميزان سيلاب از ظرفيت سرريز اصلي و ديگر خروجي هاي سد، فراتر رود با بالا آمدن تراز آب مخزن تا رقوم طراحي فيوزپلاگ، خاكريز شكاف برداشته و به روش كنترل شده شسته مي گردد و با عبور جريان از طريق يك كانال در وجه پايين دست، از بالا آمدن تراز آب و تخريب سد جلوگيري مي كند. مطالعه در زمينه خاكريزهاي شسته شونده از 6 دهه قبل مورد توجه محققان مختلف بوده و تحقيقات زيادي در زمينه آزمايشگاهي و عددي انجام گرفته است كه عمده مطالعات بر روي خاكريزهاي شسته شونده ناهمگن با هسته رسي متمركز بوده است. در مطالعات انجام شده تاثير پارامترهاي هندسي و هيدروليكي بر مكانيزم و سرعت فرسايش خاكريزهاي شسته شونده همگن كمتر مورد توجه بوده است؛ بنابراين بررسي تاثير اين پارامترها بر مكانيزم فرسايش و سرعت آن ضروري است. در اين تحقيق براي بررسي تاثير پارامترهاي هندسي خاكريز بر مكانيزم و سرعت فرسايش فيوزپلاگ ها، از مدل فيزيكي استفاده شده است. هر كدام از خاكريزها با مشخصات هندسي مشخص شامل ارتفاع، عرض تاج و شيب بالادست و پايين دست در درون فلوم آزمايشگاهي ساخته شده اند. نتايج اين تحقيق حاكي از آن است كه شسته شدن خاكريزهاي همگن در سه مرحله و با فرسايش وجه پاييندست آغاز ميشود و كم كم به سمت بالادست حركت مي كند. همچنين نتايج نشان مي دهد كه تغيير مشخصات هندسي خاكريز بر مكانيزم فرسايش تاثير محسوسي ندارد؛ نتايج نشان مي دهد كه كاهش شيب ش
Thesis summary
كاليبراسيون دريچه هاي كشويي و قطاعي در حالت جريان آزاد و مستغرق با استفاده از روش هاي الگوريتم بهينه سازي تبريد تدريجي و جامعه مورچگان
شيما ابوالفتحي 2014
با توجه به محدوديت منابع آبي كشور، استفاده بهينه از آن ضروري است. لذا تقسيم آب و تحويل حجمي آن نياز به سازه هاي كنترل و اندازه گيري دقيق جريان دارد. دريچه هاي كشويي و قطاعي جزء مهم ترين سازه هاي كنترل كننده جريان هستند. پس تخمين جريان از زير اين دريچه ها حائز اهميت بسيار خواهد بود و جهت استفاده بهينه از اين سازه ها نيازمند تعيين دقيق ضريب دبي عبوري از آن ها هستيم. كاليبراسيون يا واسنجي يكي از اقدامات لازم جهت نيل به اين مهم مي باشد كه آن را عمليات به دست آوردن روابط جريان براي سازه موردنظربه صورت دقيق و از طريق اندازه گيري تعريف مي كنند. روش هاي تبريد تدريجي و جامعه مورچگان ازجمله روش هاي بهينه سازي عددي با ساختار تصادفي هوشمند هستند كه امروزه استفاده از آن در حل مسائل پيچيده ي مهندسي با توجه به قابليت ها و توانايي هاي آن رو به افزايش نهاده است. الگوريتم تبريد تدريجي از فرآيند طبيعي آنيلينگ و الگوريتم جامعه مورچگان از رفتار جستجوگرانه مورچگان به سمت غذا الهام گرفته شده اند. در اين پژوهش از داده هاي آزمايشگاهي دريچه كشويي و قطاعي مستقر در فلومي به طول، عرض و ارتفاع 6/12، 6/0 و 65/0 متر و با محدوده دبي 01/0-09/0 مترمكعب بر ثانيه در حالت جريان آزاد و مستغرق استفاده شده و روابط مربوط به اين دريچه ها در هر دو حالت جريان آزاد و مستغرق با استفاده از دو الگوريتم تبريد تدريجي و جامعه مورچگان، مورد كاليبراسيون قرارگرفته است. تابع هدف ارائه شده به الگوريتم ها مجموع مربع اختلافات دبي بوده كه مورد كمينه سازي قرارگرفته و بهينه ترين ضرايب براي دريچه كشويي در حالت جريان آزاد و مستغرق به ترتيب 686/0 و 881/0 و براي دريچه قطاعي در حالت جريان آزاد و مستغرق به ترتيب 698/0 و 938/0 به دست آمد. درنهايت شاخص هاي آماري براي 70% داده-ها كه در كاليبراسيون استفاده شده بودند و 30% باقي مانده جهت اعتبار يابي، به صورت جداگانه محاسبه گرديد. همچنين با استفاده از اين شاخص ها دقت روابط مختلف نسبت به يكديگر و نسبت به داده هاي واسنجي و اعتبار يابي مقايسه گرديد. به طوركلي نتايج نشان داد كه استفاده از اين روش ها داراي دقت بسيار خوبي جهت كاليبراسيون مي باشد و مي توان آن ها را جايگزيني براي روش هاي پرهزينه و زمان بر ميداني قرار داد.
Thesis summary