سمیه امامی؛ جواد پارسا
چکیده
با توجه به این‌که رژیم جریان و به‌تبع آن رژیم رسوب در حوزه‌های آبخیز ثابت نیست، پیش‌بینی دبی رسوب کمک شایانی در برآورد و مدیریت رسوب ورودی به سازه‌های آبی می‌نماید. اندازه‌گیری میزان رسوب به شیوه‌ی معمول در دنیای امروز توجیه‌پذیر نبوده و ممکن است خطای انسانی را نیز به همراه داشته باشد. از این‌رو، در این پژوهش، از سه الگوریتم ...
بیشتر
با توجه به این‌که رژیم جریان و به‌تبع آن رژیم رسوب در حوزه‌های آبخیز ثابت نیست، پیش‌بینی دبی رسوب کمک شایانی در برآورد و مدیریت رسوب ورودی به سازه‌های آبی می‌نماید. اندازه‌گیری میزان رسوب به شیوه‌ی معمول در دنیای امروز توجیه‌پذیر نبوده و ممکن است خطای انسانی را نیز به همراه داشته باشد. از این‌رو، در این پژوهش، از سه الگوریتم فراابتکاری بهینه‌سازی شامل الگوریتم رقابت استعماری (ICA)، الگوریتم گرگ خاکستری (GWO) و الگوریتم انتخابات (EA) برای برآورد بار رسوبی معلق رودخانهی زرینه‌رود استفاده شده است. برای محاسبه دبی رسوب توسط مدل‌ها در ابتدا آمار و اطلاعات لازم در دوره‌ی آماری 94-1372 در ایستگاه مورد مطالعه جمع-آوری شده است. پس از پردازش داده‌ها، تعداد 210 داده متناظر دبی و رسوب انتخاب شد. داده‌های دبی- رسوب متناظر ایستگاه مورد مطالعه به‌صورت تصادفی به دو بخش 70 درصد برای واسنجی و 30 درصد برای آزمون تفکیک شدند. برای ارزیابی عملکرد روش‌های پیشنهادی، از چهار آماره شامل ضریب تبیین (R2)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، معیار نش- ساتکلیف (NSE) و میانگین قدرمطلق خطا (MAE) استفاده شده است. نتایج به‌دست آمده نشان داد که الگوریتم GWO با کسب مقادیر RMSE=228.86, R2=0.96 تن در روز، NSE=0.74 وMAE=67.32 تن در روز، در مقایسه با سایر الگوریتم‌های به‌کار گرفته شده، از کارایی بالاتری برخوردار است که این امر می‌تواند به برنامه‌ریزی صحیح و جامع برای طراحی و ساخت سازه‌های آبی منجر شود.
حسین خیرفام؛ بهزاد خیرفام؛ یعقوب آژدان؛ صالح حسینی
چکیده
تحلیل و تعیین تغییرپذیری رسوبات انتقالی رودخانه در شرایط مختلف زمانی و هیدرولوژیکی از اهمیت ویژه‌ای در علوم مهندسی هیدرولیک و هیدرولوژی برخوردار است. از طرفی اتخاذ تصمیمات مدیریتی برای مهار و کاهش انتقال رسوب در رودخانه‌ها نیازمند به تحلیل و شناخت رفتار سامانه رودخانه در شرایط زمانی مختلف می‌باشد. با وجود این، اطلاعاتی کافی در ...
بیشتر
تحلیل و تعیین تغییرپذیری رسوبات انتقالی رودخانه در شرایط مختلف زمانی و هیدرولوژیکی از اهمیت ویژه‌ای در علوم مهندسی هیدرولیک و هیدرولوژی برخوردار است. از طرفی اتخاذ تصمیمات مدیریتی برای مهار و کاهش انتقال رسوب در رودخانه‌ها نیازمند به تحلیل و شناخت رفتار سامانه رودخانه در شرایط زمانی مختلف می‌باشد. با وجود این، اطلاعاتی کافی در خصوص نوع و میزان تولید رسوب آبخیزها در شرایط زمانی و هیدرولوژیکی مختلف وجود ندارد. بر همین اساس، در پژوهش حاضر تغییرپذیری زمانی بار بستر، معلق بهعنوان انواع رسوب رودخانه و نسبت بار بستر به معلق با تغییرات دبی مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام پژوهش، داده‌های بار بستر و معلق (گرم بر لیتر) و دبی (مترمکعب بر ثانیه) رودخانهی قطورچای آذربایجان غربی از سال 1377 تا 1382 ثبت شده در ایستگاه یزدکان به‌وسیله سازمان‌های مربوطه، جمع‌آوری شد و در محیط Excel 2007 با رسم نمودارهای فصلی، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش مقادیر دبی در تمامی فصول بار معلق افزایش محسوسی داشته و نسبت بار بستر به بار معلق کاهش پیدا کرده و کم‌ترین میزان انتقال بار بستر و معلق در زمستان و بیش‌ترین میزان بار معلق و بار بستر در فصل بهار صورت گرفته است. مقادیر حداقل، حداکثر و میانه نسبت بار بستر به معلق در فصل بهار، به‌ترتیب 5.02، 563.99 و 27.43 درصد، در فصل تابستان به‌ترتیب 0.75، 2034.91 و 135.80 درصد، در فصل پاییز به‌ترتیب 28.31، 659.15 و 184.94 درصد و در فصل زمستان به‌ترتیب با 28.96، 457.61 و 169 درصد بود. همچنین، نسبت بار بستر به معلق در طی دوره مطالعاتی از 0.7 تا 2034 درصد متغیر بوده و به‌سبب رفتار پیچیده تغییرات متغیرهای مورد بررسی به‌ویژه بار بستر و نسبت بار بستر به معلق با دبی جریان، استفاده از روش‌های غیرمستقیم تخمین بار بستر دقیق نبوده و ضرورت تجهیز ایستگاه‌های سنجش بار بستر به‌صورت روزانه اجتناب‌ناپذیر است.
سعید نجفی؛ سید حمیدرضا صادقی؛ توبیاس هکمن
چکیده
برنامه‌های مدیریت جامع حوزه‌های آبخیز، نیازمند توجه به رسوب و فرایندهای مربوط به آن در قالب مدیریت رسوب هستند. در حالی‌که فرایندهای حاکم بر رفتار تولید رسوب در مقیاس حوزه‌های آبخیز کمتر مورد توجه بوده است. مدیریت رسوب شامل تمام اقداماتی است که فرسایش، انتقال، بازتوزیع و ترسیب رسوب را در راستای انحراف یا تله‌اندازی رسوب در سامانه‌های ...
بیشتر
برنامه‌های مدیریت جامع حوزه‌های آبخیز، نیازمند توجه به رسوب و فرایندهای مربوط به آن در قالب مدیریت رسوب هستند. در حالی‌که فرایندهای حاکم بر رفتار تولید رسوب در مقیاس حوزه‌های آبخیز کمتر مورد توجه بوده است. مدیریت رسوب شامل تمام اقداماتی است که فرسایش، انتقال، بازتوزیع و ترسیب رسوب را در راستای انحراف یا تله‌اندازی رسوب در سامانه‌های آبراهه‌ای تحت تأثیر قرار می‌دهد. بر همین اساس، اتصال رسوبی بهعنوان مفهومی نوظهور در مدیریت رسوب، در چند سال اخیر برای بررسی انتقال رسوب در بخش‌های مختلف حوزه‌های آبخیز مورد توجه قرار گرفته است. حال آن‌که اتصال رسوبی بهعنوان انتقال رسوب از میان تمام منابع رسوب به تمام مخازن رسوب ممکن در حوزه آبخیز طی فرایند فرسایش خاک تعریف می‌شود. بر همین اساس، اتصال ساختاری، مفهومی مشتق شده از اتصال رسوبی است که با بررسی آناتومی سامانه آبخیز، پتانسیل جابه‌جایی ذرات رسوب در سراسر سامانه آبخیز را مورد بررسی قرار می‌دهد. طبعا با تعیین مناطق با الگوی اتصال ساختاری یکسان، اعمال نسخه‌های یکسان و یکپارچه مدیریت رسوب ممکن خواهد بود. از این‌رو، پژوهش حاضر به‌منظور بررسی شاخص اتصال ساختاری رسوب در سال 1393 در حوزه آبخیز تهم زنجان انجام شد. برای محاسبه شاخص اتصال ساختاری از لایه‌های مدل رقومی ارتفاعی، عامل پوشش گیاهی و بازدیدهای مکرر میدانی استفاده شد و ارزیابی‌های لازم برای آزمون نتایج به‌دست آمده صورت گرفت. نتایج ارزیابی صحت نمایش وضعیت اتصال ساختاری رسوب نشان داد که تطابق قابل قبولی بین شاخص اتصال میدانی و نقشه اتصال ساختاری وجود داشته است. نقشه اتصال ساختاری نیز با مقادیر بیشینه، کمینه و میانگین به‌ترتیب 1.02، 8.24- و 5.95- نشان داد که 32 درصد از حوزه آبخیز اتصال ساختاری بالایی دارد که عمدتاً در بخش‌های غربی آبخیز تمرکز داشته‌اند. به‌نظر می‌رسد با توجه به محاسبه سریع، هزینه کم، استفاده از داده‌های زودیافت و کارایی مفهوم اتصال ساختاری در تعیین اولیه منابع رسوبی، این شاخص عامل بسیار مفیدی در مدیریت رسوب حوزه‌های آبخیز در ایران باشد.
حسین خیرفام؛ سید حمیدرضا صادقی
چکیده
اندازه‌گیری رسوبات رودخانه در شرایط مختلف زمانی و هیدرولوژیکی در علوم و مهندسی هیدرولیک، هیدرولوژی و حفاظت آب و خاک مهم است. بار بستر به‌دلیل سختی و کارایی کم نمونه‌بردارهای مرسوم به‌ندرت اندازه‌گیری می‌شود. لذا، در پژوهش حاضر سعی شد، نوعی نمونه‌بردار بار بستر بر اساس شرایط حاکم بر فلوم‌های دبی‌سنجی طراحی و ساخته شود. نمونه‌بردار ...
بیشتر
اندازه‌گیری رسوبات رودخانه در شرایط مختلف زمانی و هیدرولوژیکی در علوم و مهندسی هیدرولیک، هیدرولوژی و حفاظت آب و خاک مهم است. بار بستر به‌دلیل سختی و کارایی کم نمونه‌بردارهای مرسوم به‌ندرت اندازه‌گیری می‌شود. لذا، در پژوهش حاضر سعی شد، نوعی نمونه‌بردار بار بستر بر اساس شرایط حاکم بر فلوم‌های دبی‌سنجی طراحی و ساخته شود. نمونه‌بردار یادشده به‌صورت مکعب مستطیل با جداره‌های با شبکه فلزی و با ابعاد 1.2 متر طول، 60 سانتی‌متر ارتفاع و 60 سانتی‌متر عرض، طراحی و ساخته شد. یک ورقه فلزی به‌صورت مضرس و مواج با ارتفاع هفت سانتی‌متر نیز در کف آن تعبیه شد. دقت نمونه‌بردار یادشده با اندازه‌گیری بار بستر در فلوم خروجی حوزه آبخیز جنگلی آموزشی و پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس با استفاده از تانک آب بدون منفذ 300 لیتری و استفاده از آزمون t جفتی و معیارهای آماری درصد خطای نسبی و انحراف نسبی مدل مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که میانگین مقادیر بار بستر اندازه‌گیری شده به‌وسیله تانک آب و نمونه‌بردار ساخته شده به‌ترتیب 0.00635 و 0.0064 گرم بر لیتر بود. همچنین، اختلاف معنی‌داری بین مقادیر واقعی و اندازه‌گیری شده بار بستر با نمونه‌بردار یادشده وجود نداشت (p>0.793). در مجموع نمونه‌بردار ساخته شده در مجموع با متوسط درصد خطای نسبی و انحراف نسبی به‌ترتیب 8.5 درصد و 0.107 از دقت بالایی در اندازه‌گیری بار بستر رودخانه‌ای برخوردار بود.
محمدابراهیم بنی‌حبیب؛ احسان امامی
چکیده
امروزه رسوب‌دهی حوزه‌های آبخیز از جمله مشکلات بهره‌برداری از منابع آب‌های سطحی در جهان است. با توجه به نقش و اهمیت رسوب در عمر مفید سدهای کشور، عدم توجه به اندازه‌گیری و محاسبه دقیق آن، باعث اتلاف سرمایه‌های ملی می‌شود. بدیهی است که دقت تخمین میزان رسوب‌دهی، بستگی زیادی به روش‌های محاسباتی، معادلات ارائه شده و داده‌ها یا اطلاعات ...
بیشتر
امروزه رسوب‌دهی حوزه‌های آبخیز از جمله مشکلات بهره‌برداری از منابع آب‌های سطحی در جهان است. با توجه به نقش و اهمیت رسوب در عمر مفید سدهای کشور، عدم توجه به اندازه‌گیری و محاسبه دقیق آن، باعث اتلاف سرمایه‌های ملی می‌شود. بدیهی است که دقت تخمین میزان رسوب‌دهی، بستگی زیادی به روش‌های محاسباتی، معادلات ارائه شده و داده‌ها یا اطلاعات تخمین رسوب دارد. چون عوامل مختلفی در فرسایش و تولید رسوب مؤثر است و بر اساس شرایط هر حوزه ممکن است یک یا چند عامل در تشدید آن مؤثر باشد.از این رو، برای بررسی مسئله رسوب‌دهی هر حوزه باید عوامل مختلف مؤثر در رسوب‌دهی آن منطقه را شناسایی و به‌طور صحیح برآورد کرد و سپس تأثیر عوامل مختلف را بر روی رسوب‌دهی مشخص نمود. در این تحقیق، شبکه‌های عصبی مصنوعی بهعنوان روشی جدید برای تخمین رسوب‌دهی حوزه، به‌کار گرفته شده است. شبکه‌ای با ساختار و آموزش مناسب و داده‌های کافی، قادر است تأثیرات و ارتباط بین رسوب و سایر متغیرهای مؤثر در رسوب‌دهی را بدون استفاده از روابط اختصاصی و معادلات مربوطه فراگیرد. برای تخمین رسوب‌دهی زیرحوزه‌ها، از ساختار MLP استفاده شد. پس از آموزش و آزمایش داده‌ها،بهترین حالت در نظر گرفته شده و سپس با روش رگرسیون‌های چندمتغیره مقایسه شد. نتایج نشان‌دهنده بهبود قابل توجهی در محاسبه و تخمین رسوب و کارآیی روش شبکه‌های عصبی نسبت به‌روش رگرسیون‌های چند متغیره است.
حسین رستگار؛ مهدی حبیبی
چکیده
تولید رسوب یکی از مهم‌ترین مشکلات مطرح در مدیریت حوزه‌های آبخیز است. ویژگی‌های تشکیلات زمین‌شناختی هر حوزه از عواملی است که نقش مهمی در میزان بار رسوبی آن حوزه دارد. از سویی روابط موجود، تحت شرایط خاصی توسعه یافته است و استفاده از آن‌ها در شرایطی دیگر، نیازمند بررسی و مقایسه نتایج با ارقام اندازه‌گیری شده است. در این تحقیق برای ...
بیشتر
تولید رسوب یکی از مهم‌ترین مشکلات مطرح در مدیریت حوزه‌های آبخیز است. ویژگی‌های تشکیلات زمین‌شناختی هر حوزه از عواملی است که نقش مهمی در میزان بار رسوبی آن حوزه دارد. از سویی روابط موجود، تحت شرایط خاصی توسعه یافته است و استفاده از آن‌ها در شرایطی دیگر، نیازمند بررسی و مقایسه نتایج با ارقام اندازه‌گیری شده است. در این تحقیق برای ارزیابی روش‌های مختلف برآورد بار رسوبی، به‌دلیل تشابه حوزه جگین با سایر حوزه‌های استان هرمزگان، از آمار و اطلاعات ایستگاه آب‌سنجی جگین-پنهان استفاده شده است. روش‌های مورد استفاده شامل معادله اصلاح شده اینشتین، انگلوند-هانسن، یانگ، حبیبی و فان-راین است. آمار و اطلاعات آب‌سنجی مورد نیاز از طریق شرکت آب منطقه‌ای استان هرمزگان تهیه شده است. غلظت نمونه‌های گرفته شده از سیلاب در طول دوره آماری،ملاک بررسی بوده و در مقایسه با نتایج محاسبه شده، مورد استفاده قرار گرفته است. پس از کنترل درستی آمار جمع‌آوری شده، عواملمورد نیاز در محاسبات، با استفاده از هر کدام از روش‌های فوق، مورد سنجش قرار گرفت.نتایج نشان‌داد که در مجموع متوسط نسبت بار معلق محاسباتی به مشاهده‌ای در روش اینشتین ومتوسط نسبت بار کل محاسباتی به مقادیر اندازه‌گیری شده در روش انگلوند-هانسن به یک نزدیک‌تر است. میزان پراکندگی داده‌ها نیز در برآورد بار معلق به‌ترتیب در روش‌های حبیبی، اینشتین و فان-راین افزایش می‌یابد. با توجه به‌نتایج حاصله و بررسی‌های به‌عمل آمده، استفاده از روش‌های پنج‌گانه فوق و مقایسه این نتایج با مقادیر اندازه‌گیری شده، معادله اصلاح شده اینشتین پاسخ واقعی‌تری را به‌دست داده است.
