1-6-3-1 بارندگی و بخار آب… 22
1-6-3-2 درجه حرارت… 23
1-6-3-3 تغییر در میزان یخ و برف… 24
1-6-3-4 سطح آب دریاها 24
1-6-3-5 الگوهای پیوند از دور 25
1-6-3-5-1 چرخه اتمسفری.. 25
1-6-3-5-2 النینو نوسانات جنوبی ENSOو نوسانات اطلس شمالیNAO… 26
1-6-4 تغییر در اکوسیستم.. 27
1-6-5 سوانح طبیعی متأثر از تغییرات آب و هوایی.. 27
1-6-6 بررسی میزان همبستگی سری زمانی بارش طولانی مدت با ناهنجاری‌های بارش جهانی به عنوان شاخصی برای بررسی تغییر اقلیم.. 28
فصل دوم:  پیشینه­ی تحقیق
2-1 پیشینه­ی تحقیق در ایران.. 30
2-2 پیشینه­ی تحقیق در جهان.. 38
فصل سوم: مواد و روش ها
3-1 منطقه مورد مطالعه. 50
3-2 ایستگاههای مورد مطالعه. 50
3-3 اقلیم وهواشناسی منطقه. 54
3-4 تجزیه وتحلیل داده‌ها 57
3-5 روش تحقیق.. 58
3-6 آزمون‌های آماری جهت بررسی روند. 58
3-6-1 آزمون من کندال روش اول.. 60
3-6-2 آزمون آماری من –کندال روش دوم. 64
3-6-3 تخمین گر سِن.. 67
فصل چهارم: نتایج وبحث
4-1 مشخصات کلی بارش منطقه. 70
4-2- بررسی روند بارش منطقه در دوره 44 ساله (2008-1965 ) 71
4-2-1 بررسی آماری تغییرات زمانی.. 71
4-2-2 بررسی نتایج آزمون ترسیمی من کندال روش اول.. 76
4-2-3- پهنه‌بندی نتایج آزمون من-کندال   دوره 44 ساله. 90

4-2-4- بررسی آماری تغییرات مکانی.. 92
4-3  ارتباط بین دما با بارش…. 95
فصل پنجم: نتیجه گیری
5-1 نتیجه‌گیری.. 96
5-2 پیشنهادات ………. 97
منابع و مآخذ. 99
الف) منابع فارسی.. 99
ب) منابع لاتین.. 102
ضمائم.. 111
چکیده
هدف از انجام این پایان‌نامه، بررسی روند تغییرات بارش سالانه 37 ایستگاه منتخب در کل ایران با استفاده از روش ناپارامتری می‌باشد. دو آزمون من کندال و تخمین گر سن که جزء متداول‌ترین روش‌های ناپارامتری به شمار می‌روند، جهت تحلیل رونده داده‌های بارندگی و دما در مقیاس‌های سالانه به کار گرفته شدند. 37 ایستگاه سینوپتیکی واقع در حوزه ایران که در بازه زمانی 1965 تا 2008 دارای آمار بودند انتخاب، و دو آزمون فوق بر روی داده‌های آنها اعمال گردید، و نتایج حاصل از این دو روش با هم مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که کارایی دو روش فوق در تحلیل روند بارندگی‌ها ودما در بیشتر مواردشبیه هم است. و نشان دهنده وجود روند کاهشی معنی‌دار برای مجموع بارش سالیانه و روند مثبت معنی‌دار برای دمای متوسط سالیانه می‌باشد.
کلید واژه­ها:  تحلیل روند، بارش، روش ناپارامتری، من کندال، تخمین گرسن
مقدمه
یکی از روشهای متداول جهت تحلیل سری‌های زمانی هیدرومتئورولوژیکی، بررسی وجود یا عدم وجود روند در آنها با استفاده از آزمونهای آماری می‌باشد. اصولاً وجود روند در سری‌های زمانی هیدرومتئورولوژیکی ممکن است ناشی از تغییرات تدریجی طبیعی و تغییر اقلیم یا اثر فعالیتهای انسانی باشد(بروک و کارتز 1953،414). اثبات وجود روند معنی‌دار در یک سری زمانی بارندگی به تنهایی نمی‌تواند دلیل قاطع بر وقوع تغییر اقلیم در یک منطقه باشد، بلکه فرض رخداد آن را تقویت می‌نماید(سیرانو و همکاران 1999، 86).
همانند بسیاری از پدیدههای طبیعت، آب و هوا نیز متغیر است. اقلیم تأثیر مستقیم در شدت و توزیع بارش‌ها دارد، که این به نوبه خود اثر زیادی برروی فرسایس خاک، نوسانهای سطح سفره‌های آب زیرزمینی و وقوع سیل بجا می‌گذارد، انجام پژوهش‌های مرتبط باتغییر اقلیم برای آمادگی هرچه بیشتر جهت مقابله با هزینه‌های خسارت بار ناشی از این تغییر بسیار ضروری می‌باشد.
ایران با مساحتی در حدود 1648000 کیلومتر مربع در جنوب غرب آسیا قرار گرفته و تقریبا از 25 تا 40 درجه شمالی و 24 تا 64 درجه شرقی گسترش دارد.
رشته کوههای اصلی ایران، البرز و زاگرس می‌باشند که به ترتیب از غرب به شرق و از شمال به جنوب شرق امتداد دارند. این رشته کوهها نقش بسیار مهمی در توزیع ناهمگون زمانی و مکانی بارندگی در کل کشور ایفا می‌کند.
آگاهی ازروند تغییرات بارش یک مکان می‌تواند بسیاری از مدیران و دست‌اندرکاران مرتبط با آب را نسبت به تصمیم‌گیری‌های آینده خود در ارتباط با اجرای پروژه‌های

یک مطلب دیگر :

پایان نامه رایگان درباره امام صادق، طلاق، توسل به زور – مجله علمی خبری رهاجو

 عمرانی یاری دهد. اقلیم ایران به استثنای سواحل شمالی و منطقه کوهستانی غرب کشور، خشک و نیمه خشک است.

قرارگیری بخش‌های زیادی از ایران در کمربند خشک و نیمه‌خشک جهان ازیک سو و داشتن نقش تعیین کننده‌ای که نزولات جوی در تأمین آب کشور برعهده درند از سوی دیگر، باعث شده که آگاهی بیشتر نسبت به روند تغییرات بارش ایران از اهمیت چشم‌گیری برخوردار باشد.
آب و هوای ایران با تابستان‌های گرم و خشک و زمستان های سرد به ویژه در قسمتهای داخلی کشور، بی‌نهایت قاره‌ای است. دامنه تغییرات دمای هوا در ایران در حدود 22 تا 26 درجه سانتی‌گراد است. دوره بارندگی در بخش‌های عمده ایران از آبان تا اردیبهشت به طول می‌انجامد و در پی آن دوره خشک و گرم فرا می‌رسدکه از اردیبهشت تا آخر مهرماه ادامه دارد. میانگین بارندگی در ایران در حدود 240 میلی‌متر است که بیشترین میزان آن در دشتهای حاشیه دریای‌خزر و دامنه‌های البرز و زاگرس به ترتیب با 1800 و 480 میلی‌متر روی می‌دهد. با وارد شدن به دشتهای داخلی شرق و مرکز ایران مقدار بارندگی با پیروی از توپوگرافی محل به کمتر از 100 میلی‌متر کاهش می‌یابد.
از نظر سینوپتیکی اب و هوای بیشتر بخش‌های ایران به ویژه در دوره گرم سال، تحت تأثیر سامانه پرفشار جنب حاره قرار دارد. این پدیده باعث به وجود آمدن تابستانهای بسیار گرم و خشک در این مناطق می‌شود.
قسمت عمده بارندگی در گستره ایران به وسیله سامانه‌های مدیترانه‌ای تولید می‌شوند که از غرب به شرق در بستر بادهای غربی به ایران وارد می‌شوند. تغییرات سامانه‌های سینوپتیکی و تغییرات سال به سال در تعداد سامانه‌های که به ایران وارد می‌شوند، عامل اصلی ضریب تغییرات بزرگی سالانه در کشور به شمار می‌رود.
سامانه‌های جبهه مدیترانه‌ای که در ارتباط با جریانهای هوای غربی وارد کشور می‌شوند، بخش اصلی بارندگی‌های کل کشور را در آخر پاییز و فصل زمستان تأمین می‌کنند. علاوه بر سامانه‌های جبهه‌ای مدیترانه‌ای، سامانه‌های باران‌آور سودانی نیز که از جنوب‌غرب وارد ایران می‌شوند، سهم عمده‌ای از بارندگی‌های غرب و جنوب‌غرب ایران را تشکیل می‌دهند. در منطقه کوهستانی شمال‌غرب کشور رگبارهای تندری و همرفتی از فرآیندهای اصلی جوی هستند که موجب بروز بارندگی در فصل بهار و ابتدای تابستان می‌شوند. این سامانه‌های باران‌آور تنها در بخش‌های غربی کشور فعال هستند و زمانی که به مرکز و شرق کشور می‌رسند، رطوبت کافی برای تولید ابر و بارش ندارند، از این رو منطقه مرکزی و شرقی کشور مستعدترین منطقه برای بروز خشکسالی است. زیرا تغییرپذیری درون سالی و بین سالی بارندگی در این منطقه بسیار زیاد است و مقدار بارندگی سالانه و ماهانه از ضریب تغییرات بزرگی برخورداراست. این منطقه که بیش از نیمی از کشور را در بر می گیرد، به وسیله کوههای البرز و زاگرس احاطه شده است.
کوههای زاگرس همانند یک دیوار، رطوبت سامانه‌های باران‌آور را می‌گیرد؛ در نتیجه هوایی که به این منطقه می‌رسد، پتانسیل لازم را برای ایجاد بارندگی ندارد. این پدیده موجب بی‌نظمی بسیار زیادی، در بارندگی این منطقه می‌شود. نبود بارندگی از اردیبهشت تا مهر ماه به همراه دمای زیاد موجب تبخیر و تعرق شدید و در نتیجه کمبود شدید آب می‌شود.
نوسانات بارندگی عموماً بیشترین تأثیر را بر اقتصاد کشورهای غنی و فقیر داشته و خواهد داشت. اهمیت و دامنه این تغییرات به حدی است که می‌تواند موجبات بحران‌های سیاسی اجتماعی را فراهم نموده و حتی سقوط یا دوام دولت ها را موجب می‌گردد.
بیشتر انرژی مصرفی بشر سوخت‌های فسیلی از جمله روغن، بنزین و موارد مشابه می‌باشد. مصرف این سوخت‌ها سبب می‌شود غلظت گاز دی‌اکسیدکربن که از گازهای گلخانه‌ای اصلی محسوب می‌شود در اتمسفر افزایش یابد. این گازها اتمسفر و فضای اطراف زمین را به صورت یک محفظه درآورده به طوری که طول موجهای بلند منعکس شده از زمین نمی‌توانند از آن خارج شوند و این عمر باعث گرم شدن لایه سطحی زمین و لایه‌های زیرین اتمسفر و در نهایت گرم شدن زمین و اتمسفر می‌شود. تغییر در زمان و مقدار بارش موثر، به نحوی که در زمستان بارش بیشتر و در تابستان بارش کمتر می‌شود، تغییر مقدار بیشینه ،کمینه و میانگین بارش، تغییر در بیشینه و کمینه درجه حرارت، به طوری که تابستان‌ها گرمترو زمستان‌ها سردتر می‌شوند، که این مسئله موجب می‌شود اقلیم منطقه تحت تأثیر این پدیده، به سمت اقلیم خشک حرکت کند. تغییر در زمان ذوب برف، تغییر طول دوره رشد و زمان برداشت گیاهان، افزایش ارتفاع از سطح آب دریاها و اقیانوس‌ها، نازک شدن و کاهش مساحت یخ ها در قطب شمال، تغییر در میزان و کیفیت منابع آبی را می‌توان به عنوان اثرات مهم این پدیده ذکر نمود.
از طرفی افزایش گازهای گلخانه‌ای در هر منطقه اثر یکسانی ندارد و در برخی نواحی سبب افزایش و در بعضی نواحی موجب کاهش بارش می‌شود. تغییر الگوی دمایی و نوسان‌های محسوس در میزان بارندگی که از علائم قابل توجه پدیده تغییر اقلیم می‌باشد، اثرات نامطلوبی همچون کاهش منابع آب، افزایش سطح دریا، تخریب جنگل‌ها، تناوب و تشدید خشکسالی و تهدید سلامت انسان‌ها را به دنبال خواهد داشت و این امر به صورت غیر مستقیم منجر به آسیب‌های اقتصادی به کشورها در اثر مقابله با این اثرات خواهد گردید.
دو نوع اسیب‌پذیری به خاطر افزایش بارش مورد توجه می‌باشد:1-تغییراتی در نرخ بارش میانگین در مناطقی که کشاورزی دیم دارند. 2-تغییراتی در فراوانی وقایع غیرمترقبه  بارش در مناطقی که مساعد سیل و طوفان می‌باشند. در مورداول افزایش بارش در مناطق وابسته به بارش می تواند سودآور داشته باشد.
درحالی که کاهش بارش می تواند تأثیر منفی داشته باشد در مناطق خشک و نیمه خشک که فراهم نمودن آب شرب مشکل اساسی می‌باشد، تغییر اقلیم باعث مشکلات جدی در زمینه تأمین آب شرب در این مناطق خواهد شد. همچنین افزایش سیل و طوفان در مناطقی که مستعد این پدیده‌ها می‌باشد، باعث افزایش آلام مردم می‌گردد. اجرای طرح‌های کنترل سیلاب در این مناطق آسیب‌پذیری جامعه را کاهش می‌دهند. از آنجایی که این گونه طرح ها مستلزم صرف بودجه هنگفتی است، اطلاع در زمینه تغییر اقلیم در آینده در مناطق مورد نظر ضروری می‌باشد. غیر محتمل است که تمامی تغییرات هیدرولوژیکی ناشی از تغییر اقلیم سودمند باشد. برای مناطق مختلف تأثیر تغییر اقلیم و میزان خسارت و سودمندی آن متفاوت می‌باشد.
مطالعات انجام شده در سال‌های اخیر، که در فصل سوم شرح داده می‌شود، نشان دادند که پدیده النینیو نوسانات جنوبی[1] ( ENSO)به عنوان یک عامل مهم جهت توجیه واریانس بارندگی در مناطق مختلف جهان و از جمله ایران به کار رفته است.
شاخص بارش نوسانات جنوبی ESPI[2] که به عنوان معیاری برای وقوع النینیوولانینا می‌باشد، با در نظر گرفتن دوره 1990-1961 میلادی(مطابق با طولانی ترین دوره بارش) به صورت ماهانه مورد استفاه قرار می‌گیرد. تغییرات در نوسانات اطلس شمالی (NAO)[3] برای شرح افزایش و کاهش بارش در سال‌های تغییر در ایستگاههای مورد مطالعه به کارگرفته می‌شود.
این تحقیق تغییرات بارش سالانه در تمام ایستگاههای کشور را از سال 1965 تا 2008 را مورد بررسی قرار می‌دهد. هدف از این مطالعه، به طور کلی بررسی روند تغییر خصوصیات بارش در کل کشور به لحاظ تغییرات زمانی و مکانی آن، وارتباط ان با دمای منطقه و شناسایی آستانه‌های تغییر اقلیم و ارتباط این تغییرات با ناهنجارهای جهانی به همراه تعیین مناطقی که این تغییرات حداکثر بوده، به منظور مدیریت منابع آب بلند مدت منطقه است.

• برآورد تنش برش کف در پرش هیدرولیکی با ابعاد‌های مختلف زبری بستر و مقایسه آن با حالت کلاسیک
• ارتباطات ایجاد شده بین عوامل هیدرولیکی پرش در بستر زبر به صورت بدون بعد.

1-5- روش تحقیق
برای رسیدن به اهداف این تحقیق نیاز به انجام آزمایش‌های مختلف می‌باشد. ابتدا منابع مهم در زمینه پرش هیدرولیکی کلاسیک و پرش بر روی بستر‌های زبر جمع آوری

 و مورد بررسی قرار گرفته است سپس اقدام به ساخت یک دستگاه فلوم آزمایشگاهی شد . فلوم آزمایشگاهی به طول 8 متر عرض 35/0 متر و ارتفاع 4/0 متر در

یک مطلب دیگر :

maghalateisi.ir

 آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده مهندسی عمران دانشگاه آزاد واحد یاسوج مورد استفاده قرار گرفت.

1-6-  مطالب این پایان نامه
به منظور ارائه بهتر کارهای‌ انجام شده در این مطالعه سعی گردیده است، که موضوعات مورد و مطالعه در فصول جداگانه ارائه شود و در فصل ابتدا، مروری بر منابع و تحقیقات انجام شده قبلی، انجام گردد و سپس روش انجام آزمایشات و نتایج ارائه شود.
2-1- مقدمه

3-2- سرریز سد شهید عباسپور و آسیب در آن………………………………………………………………………… 42
3-3-گزارش و روند آسیب سرریز کارون 1…………………………………………………………………………………. 45
3-4-سازوکار محتمل آسیب…………………………………………………………………………………………………………. 48
3-5- الگوریتم نزدیکترین همسایه………………………………………………………………………………………………. 51
3-6- ساختار مدل شبیه سازی با استفاده از الگوریتم –k نزدیکترین همسایه ……………………… 51
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل نتایج
4-1-مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 54
4-2- تهیه پایگاه داده های مورد نیاز…………………………………………………………………………………………… 54
4-3- تولید پایگاه داده های موردنیاز تحقیق………………………………………………………………………………. 58
4-4- توسعه مدل نزدیکترین همسایگی……………………………………………………………………………………… 62
4-5- توسعه مدل نزدیکترین همسایگی……………………………………………………………………………………… 63
4-6- مراحل مدلسازی در XLMiner…………………………………………………………………………………………. 63
4-7- نتایج مدل نزدیکترین همسایگی در طول تاج سرریز سد عباسپور…………………………………. 65
فصل پنجم: جمع بندی و پیشنهادها
نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………………………. 71
منابع………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 72
چکیده
  سرعت کاویتاسیون و شاخص کاویتاسیون که خود ترکیبی از سرعت و فشار جریان می­باشند، پارامترهای مهم موثر در آسیب شناخته شده­اند تا روندی جدید و متفاوت از روش شاخص کاویتاسیون بحرانی در تخمین آسیب سنجیده شود. در تحقیق حاضر با استفاده از مبانی هیدرولیکی مربوط به کاویتاسیون در سرریز سدها و نیز مطالعات انجام شده توسط محققین یک سری داده مربوطه تهیه شده و سپس شاخص ریسک کاویتاسیون محاسبه می شود و پس از آن با استفاده از الگوریتم نزدیکترین همسایگی و نرم افزاری مدلسازی مربوط اقدام به توسعه مدل پیش بینی می شود و در نهایت با استفاده از شاخصهای اماری ضریب همبستگی، ضریب حساسیت، متوسط مربعات خطا و خطای مطلق دقت مدل تهیه شده بررسی می شود و با ازمونهای گرافیکی و نموداری دقت ان بررسی می شود. برای تهیه پایگاه داده های مورد نیاز تحقیق از مدل WS77 استفاده شده است و پس از اینکه پایگاه داده های تحقیق تهیه شد اقدام به مدلسازی به روش نزدیکترین همسایگی شده و مشاهده شد که روش نزدیکترین همسایگی در این زمینه دقت مطلوبی دارد. با توجه به دقت مطلوب روش نزدیکترین همسایگی در برآورد خسارت کاویتاسیون با نظر به اینکه پیش بینی خسارت ناشی از  پدیده کاویتاسیون در سرریز سدها و استفاده از معادلات ریاضی مشکل است و تا حدی غیر ممکن است و استفاده از این روش تا حد مطلوبی به این مشکل کمک خواهد کرد است و با استفاده از این روش در سدها تا حد بسیار زیادی این مشکل را میتوان برطرف کردتوصیه میشود استفاده از الگوریتم نزدیکترین همسایگی چون بهترین و

 دقیقترین و مطلوبترین روش در حل این مشکل (برآورد خسارت ناشی از پدیده کاویتاسیون) میباشد در تمامی سدها مورد استفاده قرار گیرد چون خواه یا ناخواه این خطردر اکثر سدها  وجود دارد.

واژه های کلیدی: شاخص کاویتاسیون، سرعت کاویتاسیون، روش نزدیکترین همسایگی، نرم افزار ws77،
 1-1- مقدمه
سدها از سازه­های پر اهمیت برای حفظ آبهای جاری بر سطح زمین و کنترل و
بهره­برداری از آنها می­باشد. امروزه به دلیل افزایش جمعیت و نیازهای جدید جوامع بشری و با توجه به کمبود آب قابل شرب، اهمیت این سازه افزایش یافته است. بطوریکه سدها بعنوان اهرم استراتژیکی توسعه و قدرت یک کشور محسوب می­شوند. علاوه بر اینها، دارای کاربری مهم  دیگری یعنی مهار سیلاب[1] و جلوگیری از خطرات ناشی از آن می­ باشند و البته خود سدها نیز می­توانند در صورت عدم توجه به آنها و نگهداری نامناسب به عنوان خطر محسوب شوند.
برای مقابله با خطرات احتمالی و برای تخلیه[2]  ایمن و سریع دبی­های بزرگ پیش­بینی شده و خطرات پیش­بینی نشده در سازه سد، از چندین نوع تخلیه کننده سیلاب استفاده می­شود که سرریز[3] از مهمترین آنها می­باشد. به دلیل ارتفاع بسیار زیاد جریان و در نتیجه سرعت بالای آن که ممکن است باعث تولید فشار کمتر از فشار بخار آب و باعث ایجاد کاویتاسیون[4] شود، توجه ویژه به پدیده کاویتاسیون در سرریزها لازم می­باشد (زندی و همکاران، 1389).
سالهای زیادی است که حوادث مربوط به پدیده کاویتاسیون در نقاط مختلف جهان ذهن مهندسان را به خود معطوف کرده است (زندی و اژدری، 1389).  كاویتاسیون به دلیل شتاب گرفتن سیال روی بدنه جسم، و افت فشار آن به زیر فشار بخار، در نواحی خاصی از جریان، اتفاق می افتد. در این نواحی، آب به بخار تبدیل می شود و حباب های بخارآب تشكیل می شوند. به علت ورود جتهای آب به درون این حباب ها، احتمال متلاشی شدن آنها وجود دارد، و جریان حالت غیردائمی[5] پیدا می كند.
كاویتاسیون ممكن است به صورت جزیی روی بدنه جسم ایجاد شود و یا اینكه در مقایسه با ابعاد جسم، بسیار بزرگ شود (نوروزی و همکاران، 1389).
در طراحی سازه­های هیدرولیکی مسائلی مطرح است که حل آنها تنها با تئوری و روابط تحلیلی[6] امکان­پذیر نمی­باشد. به دلیل پیچیده بودن معادلات جریان نمی توان تنها با استفاده از تئوری، رفتار نمونه اصلی[7] را پیش بینی کرد (زندی، 1384) و لازم است از مدلهای عددی[8] و یا مدلسازی مبتنی بر روشهای داده کاوی[9] استفاده نمود. از جمله این مسائل می­توان به پدیده کاویتاسیون در سرریز سدها و اثرات مخرب آن و خسارات حاصله از خوردگی کاویتاسیون اشاره نمود.
به دلیل پیچیدگی ها و ویژگی های منحصر بفرد سازه های هیدرولیکی مانند سرریز، روش مناسبی برای طراحی هندسه ارائه نگردیده است و می توان برای حصول اطمینان از عملکرد مناسب این سازه ها از مدل های هیدرولیکی و یا مدلهای عددی و همچنین مدلهای مبنی بر پایگاه داده ها[10] و  محاسبات آماری[11] استفاده کرد.
با توجه به توسعه سریع مدل های عددی، اغلب مشاهده شده است که ترکیب روش­های عددی و تجربی می تواند منجر به بالا بردن میزان اطمینان به نتایج شود (زندی، 1384).
1-2- بیان مسئله  تحقیق
سرعت کاویتاسیون[12] و شاخص کاویتاسیون[13] که خود ترکیبی از سرعت و فشار جریان می­باشند، پارامترهای مهم موثر در آسیب[14] شناخته شده­اند تا روندی جدید و متفاوت از روش شاخص کاویتاسیون بحرانی[15] در تخمین آسیب سنجیده شود. البته مقاومت مصالح و زمان بهره وری نیز خود تا حدودی در این عوامل پنهان هستند(زندی، 1384).
در روشهای کلاسیک انتخاب شاخص کاویتاسون(s_i) حتی برای یک سازه خاص با داده های داده شده برای خسارت و عملکرد و ساخت آن نامشخص است. روند آسیب کاویتاسیون بسیار پیچیده است. عوامل زیادی بر کاویتاسون تاثیر گذار بوده و اندرکنش[16] این عوامل نا شناخته است.

یک مطلب دیگر :

هنگامی که شرایط بهره برداری تغییر کند سطح و گسترش آسیب نیز تغییر می کند. سطح آسیب در هر ناحیه ای به خصوصیات مقاومت مصالح، روش های ساختمانی، عملکرد سرریز و به مهارتهای ساخت و اجرای سازه بستگی دارد که با نوع سرریز، زمان و جریانهای بهره برداری تغییر می کند و لازم است مطابق شرابط بهره برداری مختلف و دبی های طراحی با دوره بازگشت مختلف مدیریت شود. و بنابراین مشاهده می شود که برآورد ریسک کاویتاسیون در سرریزها با استفاده از مدلهای ریاضیات کلاسیک مشکل است و لازم است از مدلهای جدیدتر مبتنی بر داده کاوی استفاده شود (قوچانی، 1385).
لی و هوپس(1996) با استفاده از منطق فازی[17] مدلی برای بررسی رفتار سرریزها در شرایط بهره برداری مختلف ارائه نمودند. در تحقیق حاضر سعی می شود با استفاده از تکنیک جدید مدلسازی مبتنی بر نزدیکترین همسایگی[18] شاخص ریسک کاویتاسون در سرریزها براورد شده و مدلی بدین منظور تهیه شود.
به منظور توسعه مدل موردنظر با بررسی شرایط مختلف، تاثیر پارمترهای هیدرولیکی مختلفی همچون شاخص کاویتاسیون، سرعت، زمان و مقاومت و شرایط هیدرولیکی مختلف بررسی خواهد شد. روند کلی کار بر اساس نتایج گزارشات آسیب کاویتاسیون در سرریز سد شهید عباسپور است و قابلیت مدل مبتنی بر نزدیکترین همسایگی در این زمینه مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
1-3- اهمیت و لزوم انجام تحقیق
پیچیدگی آسیب کاویتاسون در سرریز سدها بدلیل شرایط متفاوت طرح، ساخت و بهره برداری، مشکل بودن پیش بینی، اشکالات اجرائی در زمان ساخت، تولید و نحوه گردآوری اطلاعات، خطاهای معمول مشاهداتی، تعاریف متفاوت از ریسک کاویتاسیون می باشد و این موارد از مهمترین پارامترهای متعدد دخیل در این پدیده است.
شاخص ریسک کاویتاسون، سرعت جریان، مقاومت سطحی مصالح، زمان بهره وری و محتوی هوای جریان نیز متغیرهای موثر قابل ذکر بر مسئله می باشند که باعث پیچیدگی آن
می شوند. در سرریزهای سدها بعلت بالا رفتن سرعت جریان، فشار پائین آمده و از فشار بخار سیال کمتر می شود که این مسئله باعث تولید حباب در جریان و خوردگی بدنه سرریز سدها شده و در مواردی باعث تخریب کامل سرریز و خسارت شدید به آن می شود که در مهندسی سد و بهره برداری از سرریزها اهمیت کاربردی ویژه ای دارد.
1-4- کاویتاسیون در سریز سد شهید عباسپور
زندی و همکاران (1389) به مطالعه کاویتاسیون با مدلسازی عددی در سرریز سد شهید عباسپور پرداخته اند که جزئیاتی در این قسمت ارائه شده است. ایشان با توجه به جریان دوفازی و شرایط فیزیکی مسئله و سرعت ناچیز آب پشت سد بصورت فشار هیدرواستاتیک و با دادن تابع (تابع منشور فشار) بعنوان فشار نسبی با توجه به ارتفاع هیدرولیکی آب در ورودی دامنه، معرفی نمودند. برای شبیه سازی اغتشاش در مرزهای ورودی، مقادیر واقعی و داده های مربوط به k و ε در دسترس نیست و در این برنامه با روابط تقریبی موجود اجرا شد. برای ورودی های فشار هیدرواستاتیکی جهت جریان با توجه به توسعه یافتگی جریان بصورت گرادیان صفر مشخص گردید. خروجی مسئله در این تحقیق بصورت فشار هیدرواستاتیکی معرفی شد.
شکل 1-1- دامنه حل و شرایط مرزی مسئله (زندی و همکاران، 1389)
برای سنجیدن توانایی مدلسازی در یافتن سطح آب، جریان عبوری در یک کانال افقی و بر روی یک مانع نیم دایره بررسی شد. این مانع از ترکیب سیمان-گچ که در کف فلومی مستطیل شکل افقی با عرض 250 میلیمتر و عمق 130 میلیمتر قرار دارد، ساخته شد.
شکل 1-2- نمای مش منتخب نهایی مسئله (زندی و همکاران، 1389)
 شکل1-3- جریان عبوری از مانع نیم استوانه با شعاع 30 میلیمتر مشاهده آزمایشگاهی (زندی و همکاران، 1389)
شکل 1-4- پروفیل سطح و منحنی میزان سرعت آب در جریان عبوری مدلسازی شده با α = 0.5 (زندی و همکاران، 1389)
شکل 5 بنابر انتظار فیزیکی از مسئله مدل شد. در شکل 6 نقاط کم فشار بر سرریز در قسمت ابتدای اوجی و قسمت تغییر شیب تنداب مشخص است. ناحیه پرفشار بر سرریز در قسمت جام پرتابی قرار دارد.
در شکل 7 بیشترین فشار در کل دامنه حل، در کف مخزن سد بصورت هیدرواستاتیک و کمترین آن بعد از جام پرتابی و زیر پرتابه جریان آب قرار دارد. در شکل 8 سرعت جریان در مخزن سد برابر با صفر یا نزدیک به آن است. جریان با رسیدن به آغاز اوجی سرریز و تاج سرریز سرعت گرفته و به میزان حداکثر خود در قسمت انتهای تنداب، جام پرتابی و در پرتابه جریان می رسد. بعد از پرتابه و در پایاب سرعت به یک حالت یکنواخت اما زیاد می رسد.
شکل 1-5- سطح آب شبیه سازی شده برای دبی حداکثر محتمل (زندی و همکاران، 1389)
شکل 1-6- فشار دامنه حل در دبی محتمل حداکثر (زندی و همکاران، 1389)
  شکل 1-7- سرعت در دامنه حل برای دبی حداکثر محتمل (زندی و همکاران، 1389)
شکل 1-8- فشار کل دامنه حل و همچنین قسمت های کم فشار در دبی 700 مترمکعب بر ثانیه (زندی و همکاران، 1389)
طبق شبیه سازی های صورت گرفته توسط زندی برای سه دبی  700، 1160 و 5400 نتایج شاخص کاویتاسون طبق شکلهای 9 تا 11 بدست آمده است.
شکل 1-9- شاخص کاویتاسیون برای دبی 700 مترمکعب بر ثانیه (زندی و همکاران، 1389)
شکل 1-10- شاخص کاویتاسیون برای دبی 1160 مترمکعب بر ثانیه (زندی و همکاران، 1389)
شکل 1-11- شاخص کاویتاسیون برای دبی 5400 مترمکعب بر ثانیه (زندی و همکاران، 1389)
1-5- فرضیه های تحقیق
با توجه به مبانی مطرح شده در قسمتهای قبلی مهمترین فرضیات تحقیق عبارتند از:

• سازه ها آسیب یکسانی در شرایط طرح نخواهند داشت، نظر به اینکه برنامه بهره برداری و ساخت آنها متفاوت است.
• تاثیر اندازه و خطاهای ناشی از مشاهدات مدل و پیش بینی شرایط واقعی خطاهائی را در طراحی وارد می نماید.
• پیش بینی محل و هندسه زبری منفرد ایجاد شده که منجر به کاویتاسون می شود مشکل است.
• خسارت کاویتاسون تابع پارمترهای مختلفی همچون شاخص کاویتاسون، سرعت جریان، مقاومت سطحی مصالح سازه، زمان بهره برداری و مقدار هوای جریان دارد.
• مدلسازی شاخص ریسک کاویتاسون سرریز سدها با استفاده از مدلسازی نزدیکترین همسایگی امکان پذیر است و دقت مطلوبی دارد.
• با استفاده از مدلسازی نزدیکترین همسایگی می توان تاثیر پارامترهای مختلف بر شاخص کاویتاسون را بررسی نمود.

2-6-3- جداول.. 22
2-6-3-1- جدول U S G  S (سازمان زمینشناسی آمریکا) 22
2-6-3-2- جدول تورنر و چانمیسری(1957) 23
2-6-3-3- جدول چاو (1959) 23
2-6-3-4- جدول سازمان برنامه و بودجه. 26
2-7- تعیین زبری ناشی از شکل بستر. 30
2-7-1- تعیین زبری ناشی از شکل بستر با در نظر گرفتن نوع شکل بستر. 31
2-7-1-1- رابطۀ شکل بستر با توان جریان و قطر متوسط دانه های رسوب… 32
2-7-1-2- روابط تعیین زبری هیدرولیکی شکلهای مختلف بستر. 33
2-7-2- تعیین زبری ناشی از شکل بستر بدون در نظر گرفتن نوع شکل بستر. 33
2-8- تعیین زبری ناشی از پوشش گیاهی.. 34
2-8-1- روابط تجربی و نیمه تجربی.. 35
2-8-2 – رابطۀ پتریک و باسماجیان (1975) 35
2-8-3- روابط گرین و گارتن (1978) 36
2-8-4- روابط رهمیر  (1969) . 35
2-9- تعیین ضریب زبری مانینگ بر اساس داده های اندازه گیری شده آبسنجی.. 44
2-9-1- واسنجی ضریب مانینگ با استفاده از نیمرخ طولی تراز آب… 44
2-9-2- تعیین ضریب زبری مانینگ با استفاده از منحنی دبی- اشل جریان.. 45
2-10- تعیین ضریب زبری مانینگ به روش کاون (1956) 45
2-11- انتخاب روش مناسب برای برآورد ضریب زبری مانینگ… 46
2-12- خصوصیات مدل Hec-Ras.. 46
2-13- بیان پارامترها و اصطلاحات… 48
2-14- سابقۀ پژوهش…. 49
فصل سوم: مواد و روشها 58
3-1- مقدمه. 58
3-2- مواد اجرای طرح.. 58
3-2-1- انتخاب رودخانه‌ مورد مطالعه. 58
3-2-2- رودخانۀ فهلیان.. 64
3-2-3-تحلیل رژیم جریان رودخانه فهلیان : 66
3-2-3-1-رژیم سیلابی رودخانه : 66
3-2-3-2- رژیم دائمی رودخانه : 66
3-2-3-3- رژیم رسوبی رودخانه : 67
3-3- روشهای اجرای طرح.. 68
3-3-1- کارهای میدانی و آزمایشگاهی.. 68
3-3-1-1- آزمایش دانه بندی.. 68
3-3-2- محاسبۀ ضریب مانینگ از روشهای مختلف… 84
3-3-3- پروفیل سطح آب : 91
3-3-3-1- نتایج مطالعات هیدرولوژی وهیدرولیكی : 94
3-3-3-2- نتایج بررسی هیدرولیكی : 95

3-3-4- اجرای نرمافزار H e c-R a s برای ترسیم پروفیل سطح آب… 97
3-3-4-1- انتقال اطلاعات به نرمافزار H e c-R a s. 99
3-3-5- انتقال منحنیهای دبی اشل به Excel. 105
3-3-6- محاسبۀ خطاها به روش آماری R M  S E. 105
فصل چهارم: نتایج و بحث…. 106
4-1- مقدمه. 106
4-2- نتایج.. 106
4-2-1- نتایج حاصل از روابط تجربی.. 107
4-2-2- نتایج حاصل از روشهای نیمه تجربی.. 118
4-2-3- نتایج حاصل از جداول.. 122
4-2-4- نتایج حاصل از روشهای متأثر از مجموعۀ عوامل.. 126
5-1- مقدمه. 134فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادها 134
5-2- نتیجه گیری.. 134
5-3- پیشنهادها 137
مراجع ومنابع.. 139
منابع فارسی.. 139
منابع لاتین.. 140
چكیده
این تحقیق با شناخت شرایط حاكم بر رودخانه فهلیان به تعیین ضریب زبری مانینگ در محدوده مورد مطالعه با استفاده از روش های مختلف تجربی ، نیمه تجربی و جداول جهت استفاده در طراحی ها می پردازد . و بهترین و مطمئن ترین روش تعیین ضریب زبری را با استفاده از مطالعات صحرایی و تلفیق با روابط تجربی ارائه می نماید و در پایان نیز تعدادی روابط پیشنهادی ارائه می گردد . به همین منظور محدوده مورد مطالعه به طول 23 كیلومتر به 5 بازه تقسیم گردید ودر هر بازه آزمایش دانه بندی مصالح بستر صورت گرفته و با استفاده از روش های ذكر شده n مربوط به هر بازه بدست آمد. سپس جهت  بررسی نتایج مقدار n بدست آمده به نرم افزار HEC- RAS  وارد گردید ومنحنی های دبی اشل حاصل از نرم افزار با منحنی های دبی اشل واقعی ایستگاهای رودخانه  مورد مقایسه قرار گرفت . نتایج حاصل از این مطالعه نشان میدهد روشهای تجربی ونیمه تجربی بری به دلیل شنی بودن بستر رودخانه از دقت بالاتری نسبت به سایر روشها برخوردار است . همچنین جهت صحت سنجی، پروفیل طولی رودخانه با استفاده از نرم افزار HEC-RAS وضریب n  روش منتخب ترسیم گردید و ارتفاع سطح آب حاصل از این پروفیل با ارتفاع اندازه گیری شده توسط دوایستگاه بالادست و پایین دست مقایسه ومقدار خطای 4 سانتی متر مشاهده گردید . ودر پایان مقدار ضریب زبری مانینگ 037/0 برای این رودخانه بدست آمد .
واژه های كلیدی : ضریب زبری مانینگ ، منحنی دبی اشل ، نرم افزار HEC-RAS ، آزمایش دانه بندی ، فهلیان
1-1- مقدمه

یک مطلب دیگر :

اهمیّت موضوع برآورد صحیح ضریب زبری مانینگ ، بیان مسئله ، اهداف و ضرورت­های انجام پژوهش حاضر و تشریح ساختار پایان نامه مواردی است كه دراین فصل بیان خواهدشد.
به­­منظور تحلیل شرایط حاکم بر جریان­های یکنواخت و نیز طراحی سازه­های هیدرولیکی و مهندسی رودخانه روابط متعددی وجود دارد که از این میان رابطۀ مانینگ از اهمیّت بیشتری برخوردار بوده و عمومیت بسیاری دارد. در این رابطه تخمین مقدار مناسب ضریب زبری مانینگ در برآورد میزان تراز آب نقش بسزایی داشته و از اهمیّت ویژه­ای برخوردار است. با توجه تحقیقاتی که تا کنون در این زمینه صورت گرفته می­توان نتیجه گرفت که تفاوت­های بسیار کوچک چند صدمی در تعیین مقادیر ضریب زبری مانینگ می­تواند برآورد مساحت اراضی سیل­گیر را ده­ها هزار مترمربع تغییر داده و در نتیجه در برآورد میزان خسارات وارده تأثیر بسزایی داشته باشد. این امر نیز بر برنامه­ریزی­های مدیریتی و ساماندهی رودخانه تأثیرگذار می­باشد. بنابراین چنین طرح­ها و اقداماتی که مستقیماً در ارتباط با مدیریت و سامان­دهی رودخانه­ها هستند، نیازمند دقّت زیاد در انتخاب روش تعیین ضریب زبری مانینگ می­باشند. ضریب زبری مانینگ کلیّه عوامل مؤثر در مقاومت بستر کانال در مقابل جریان را در خود مستتر دارد و همچنین این ضریب شدّت افت انرژی را در یک جریان نشان می دهد. راه مناسب در تخمین صحیح­تر ضریب مانینگ، شناخت عوامل مؤثر در این ضریب می­باشد. این عوامل عبارتند از زبری بستر کانال، جنس کانال، نامنظمی سطح مقطع، پوشش گیاهی(نوع و میزان تراکم آن)، شکل مسیر(مستقیم یا مارپیچی بودن مسیر)، وجود موانع در مسیر جریان و حتّی عمق و دبی جریان که علاوه بر تأثیر در افت طولی در مسیر جریان تا حدودی دربرگیرندۀ افت­های ناشی از تغییر شکل جریان(افت­های موضعی) نیز می­باشند.
1-2- بیان مسئله
در کلیّه مطالعات مهندسی رودخانه و طراحی سازه­های متقاطع رودخانه نظیر پل­ها، سدهای انحرافی و یا دهانه­های آبگیر، تعیین عوامل هیدرولیکی نظیر عمق و سرعت جریان، ضروری است. متداول­ترین رابطه در تعیین میزان سرعت، رابطۀ مانینگ بوده و برای استفاده از این رابطه، تعیین ضریب زبری مانینگ اجتناب­ناپذیر است. برای محاسبۀ ضریب زبری مانینگ، روش مطمئنی برای همۀ رودخانه­ها وجودندارد و برای هر رودخانه باید با توجه به شرایط همان رودخانه، بهترین روش تعیین شود.
مقدار زبری یکی از پارامترهای عمدۀ افت انرژی در کانال­ها و رودخانه­هاست که تغییرات آن حتی به اندازه چند صدم باعث ایجاد ده­ها هزار مترمربع تفاوت در سطح سیل­گیری اراضی می­شود. لذا با برآورد دقیق مقدار آن که متأثر از عوامل مختلفی نظیر جنس بستر، پوشش گیاهی، دانه­بندی و اندازه ذرات بستر، نحوۀ تغییر مقطع رودخانه و… است، می­توان علاوه بر پیشگیری غیرسازه ای از سیل، به­کمک پهنه­بندی خطر سیل، که از توجیه اقتصادی بیشتری برخوردار است، به نتایج محاسبات هیدرولیکی نیز اطمینان بیشتری داشت. از سوی دیگر از آنجا كه دقّت تعیین عمق جریان در تعیین دقیق مشخصه­های فنّی و حقوقی نظیر حدود بستر و حریم رودخانه­ها، مؤثر می­باشد ، برآورد دقیق ضریب زبری هیدرولیكی علاوه برارزش فنّی ، اهمیّت حقوقی نیز پیدا می­کند. همچنین با علم به تأثیر ضریب زبری مانینگ بر فرسایش و انتقال رسوب، با انتخاب مناسب این ضریب می­توان شاهد تأثیرات مهم و مثبت آن بر حفاظت خاک و مدیریت آب­خیزداری بود.
رودخانۀ فهلیان یکی از رودخانه های بزرگ جنوب غرب کشور می باشدکه در شمال غرب استان فارس درشهرستان های ممسنی ورستم واقع شده است كه از به هم پیوستن رودخانه های شور وشیرین تشكیل می گردد و یکی از سرشاخه­های اصلی رودخانۀ زهره است که ازبه هم پیوستن رودخانه های شیو، کتی وخیرآباد تشکیل شده و به خلیج فارس می ریزد.بر روی این رودخانه­ ابنیه و سازه­های هیدرولیکی متعددی احداث شده­اندوهم اکنون نیز سد پارسیان(گورک) نیز دربالادست رودخانه برروی یکی از سرشاخه های آن واقع دربخش دشمن زیاری ممسنی دردست اجرا می باشد. مدیریت سیلاب و همچنین پهنه­بندی جریان سیلاب می­تواند در طراحی و حفاظت و سامان­دهی طرح­های مهندسی رودخانه و تعیین حریم ایمن این رودخانه مهم و مؤثر باشد. یکی از کلیدی­ترین پارامترهای مهم در مهندسی رودخانه، ضریب زبری مانینگ است که نتایج مدل­های هیدرولیکی رودخانه وابستگی زیادی به این پارامتر دارد.
لذا این تحقیق با هدف تعیین مناسب­ترین رابطه جهت محاسبۀ ضریب زبری مانینگ در رودخانه فهلیان، به­دلیل عبور از میان مناطق مسکونی ،زمین های کشاورزی وجود تأسیسات فراوان در اطرافش از اهمیّت ویژه­ای برخورداراست، به بررسی روابط موجود در این زمینه، در رودخانه­ مورد نظر خواهد پرداخت و باعث بهبود برنامه­ریزی­های مدیریتی و ساماندهی محدوده­های مذکور خواهد شد.
1-3- اهداف و ضرورت­های انجام پژوهش

1. با توجه به اهمیّت و حساسیّت موجود در امر تخمین ضریب زبری مانینگ در رودخانه­ها و با توجه به این­که پیش از این مطالعاتی دراین خصوص بر روی رودخانه فهلیان صورت نگرفته است، محاسبۀ ضریب زبری مانینگ در این رودخانه با استفاده از روش­های مختلف، مقایسۀ این روش­ها و تخمین مقدار خطا در هر رابطه ضروری احساس شد.
2. مقایسۀ نتایج حاصل از روش­های مختلف و تحلیل آن­ها به انجام مطالعات بعدی در همین زمینه در رودخانه­های دیگر و نیز مطالعات در زمینه­های مختلف هیدرولیکی کمک خواهد کرد.
3. در شرکت­های مشاوره تنها روش معمول در تخمین ضریب مانینگ در رودخانه­ها، روش کاون می­باشد. انجام این روش مستلزم تحقیقات وقت­گیر و هزینه­بر بوده و در عین حال در بسیاری از رودخانه­ها اعم از رودخانه­های دارای بستر ماسه­ای، با تخمین اعداد بزرگ­تر از حد واقعی موجود در این رودخانه­ها سبب تحمیل هزینه­های اضافی خواهد شد. لذا با تعیین بهترین روش محاسبۀ ضریب زبری مانینگ برای رودخانه­ مورد مطالعه با استفاده از روش حل معکوس و نرم­افزار Hec-Rasدر این تحقیق به ساخت دقیق­تر سازه­های هیدرولیکی بر روی این رودخانه­ها و همین­طور صرفه­جویی در وقت و هزینه­های ساخت این سازه­ها کمک خواهد شد. در این تحقیق خطای موجود در هر روش  به­کمک رابطۀ جذر میانگین مجموع مربعات خطاها محاسبه شده است.

1-4- ساختار پایان­نامه
کلیۀ مطالب این پایان­نامه در پنج فصل بصورت کلی ارائه خواهند شد که مباحث کلیدی هر یک از این پنج فصل به اختصار در زیر ارائه شده است:

• فصل اول: کلیّات

در این فصل اهمیّت و حساسیّت موجود در تخمین ضریب زبری مانینگ ونیز ضرورت پرداختن به این موضوع بیان شد. بیان مسئله و اهداف و ضرورت­های انجام پژوهش از دیگر بخش­های این فصل است.

• فصل دوم: پیش­زمینه و سابقۀ پژوهش

3-4-3- ایستگاه مهریان   42
3-4-4-  ایستگاه شاه مختار  42
3-4-5- کنترل داده­های هیدرومتری   43
3-5- انتخاب رویدادهای مورد مطالعه  43
3-6- تهیه نقشه­های اولیه با استفاده از سیستم GIS  44
3-6-1- تهیه نقشه DEM منطقه  44
3-6-2- تهیه نقشه شبکه آبراهه­های منطقه  45
3-7- مشخصات حوضه  46
3-7-1- ترسیم مرز  زیرحوضه­ها 47
3-7-2- مساحت حوضه  49
3-7-3- محیط حوضه  49
3-7-4- طول آبراهه اصلی   49
3-7-5- شکل حوضه  50
3-7-6- ارتفاع حوضه و توزیع ارتفاعات   52
3-7-6-1- منحنی‌ هیپسومتری   52
3-7-6-2- ارتفاع میانه                   52
3-7-6-3- ارتفاع متوسط                   53
3-7-7- پروفیل طولی رودخانه  53
3-7-8- شیب حوضه  53
3-7-8-1-شیب آبراهه اصلی          54
3-7-8-2- استخراج شیب حوضه با استفاده از GIS      56
3-8- حجم رواناب   59
3-8-1- تلفات اولیه (I_a) 60
3-8-2- گروه هیدرولوژیكی خاك­ها 62
3-8-3- چگونگی وضعیت سطحی و استفاده از زمین   64
3-8-4- رطوبت اولیه خاك    66
3-8-5- نقش هیدرولوژیكی مجموعه خاك و پوشش آن   67
3-8-6- برآورد رواناب (جریان مستقیم) 70
3-8-7- كاربرد روش SCS  73
3-9- زمان تمرکز 74
3-9-1- روش پیشنهادی سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) 75
3-9-2- معادله کرپیچ   75
3-9-3- معادله برانس بای- ویلیامز  76
3-9-4- معادله کالیفرنیا 77
3-10- جداسازی دبی پایه  77
3-11- روش­های برآورد سیلاب   79
3-11-1- روش­های تجربی مبتنی بر سطح حوضه  80
3-11-1-1- روش کریگر                        80
3-11-1-2- رابطه دیکن                                  81
3-11-1-3- روش فولر                                   81
3-11-2- روش­های هیدروگراف واحد              82
3-11-2-1- هیدروگراف واحد  SCS                         83
3-11-2-2- هیدروگراف واحد اشنایدر            85
3-11-2-3- هیدروگراف واحد لحظه­ای كلارك     87
3-12- روندیابی سیلاب در شبكه رودخانه­ها 91
3-12-1- روش ماسکینگام  92
3-12-2- روش تاخیر  94
3-13- آنالیز فركانس سیلابهای حداكثر یك­روزه 95
3-14- اولویت­بندی زیرحوضه­ها از لحاظ سیل­خیزی  96
3-15- تشریح مدل  HEC-HMS  97
3-15-1- ساختار اصلی مدل   99
3-15-1-1- بخش شبیه سازی اجزای حوضه         100
3-15-1-2- بخش تجزیه و تحلیل داده­های هواشناسی       106
3-15-1-3- تشریح بخش مشخصه­های كنترلی          111
3-15-1-4- تشریح بخش برآورد پارامترها و بهینه سازی           111
فصل چهارم: نتایج و بحث
4-1- مقدمه  119
4-2- نتایج واسنجی مدل HEC HMS در شرایط رطوبتی خشک   120
4-2-1- واسنجی مدل HEC HMS در رویداد 13/12/65  121
4-2-2- واسنجی مدل HEC HMS در رویداد 16/10/76  128
4-2-3- واسنجی مدل HEC HMS در رویداد 10/12/76  135
4-3- اعتبارسنجی مدل HEC HMS در شرایط رطوبتی خشک   142
4-3-1- اعتبار سنجی مدل HEC HMS در رویداد 27/12/76  146
4-4- انتخاب بهترین مدل جهت شبیه سازی بارش-رواناب در شرایط رطوبتی خشک   153
4-5- نتایج واسنجی مدل HEC HMS در شرایط رطوبتی مرطوب   154
4-5-1- واسنجی مدل HEC HMS در رویداد 10/09/73  155
4-5-2- واسنجی مدل HEC HMS در رویداد 17/12/74  162
4-5-3- واسنجی مدل HEC HMS در رویداد 16/01/76  169
4-6- اعتبار سنجی مدل HEC HMS در شرایط رطوبتی مرطوب   176
4-6-1- اعتبار سنجی مدل HEC HMS در رویداد 23/12/74  180
4-7- انتخاب بهترین مدل جهت شبیه سازی بارش- رواناب در شرایط رطوبتی مرطوب   187
4-8- نتایج تحلیل فراوانی بارش حداکثر روزانه  188
4-9- شبیه سازی دبی حداکثر سیلاب                                                               193
4-10- نتایج محاسبه حداکثر سیلاب روزانه به روش­های تجربی مبتنی بر سطح حوضه  195
4-11- روابط منطقه­ای بارش- رواناب   198
4-12- نتایج اولویت­ بندی زیرحوضه­ها از لحاظ سیل­خیزی  200
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادها
5-1- مقدمه  203
5-2- نتیجه­ گیری  203
5-3- پیشنهادها 205
مراجع و منابع                                                                                                       209
 چکیده
حوضه آبریز بشار در جنوب غربی ایران در استان کهگیلویه و بویراحمد در منطقه­ای کوهستانی واقع شده است. رودخانه بشار که آبراه خروجی این حوضه می­باشد، یکی از

 سرشاخه­های اصلی رودخانه کارون بزرگ

می­باشد که به علت بالا بودن میزان بارندگی، سالانه سیلاب­های فراوانی در حوضه پدید می­آید. با توجه به واقع شدن شهر یاسوج مرکز استان کهگیلویه و بویراحمد در بالادست حوضه بشار و سدها، تاسیسات و اراضی کشاورزی زیادی در پایین دست این حوضه، تعیین سیلاب حوضه از اهمیت فراوانی برخوردار است. در این تحقیق جهت شبیه سازی فرآیند بارش- ­رواناب، ابتدا با به­کارگیری الحاقیه‌ArcHydro ، HEC-GeoHMS و نقشه DEM  منطقه در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی، مرز زیرحوضه‌ها و شبکه ‌آبراهه­ها و سایر خصوصیات فیزبوگرافی حوضه استخراج گردید. در ادامه آمار ایستگاه­های هیدرومتری و باران­سنجی موجود در منطقه جمع آوری و به همراه نتایج حاصل از فیزیوگرافی حوضه به نرم افزار HEC-HMS منتقل گردید. سپس جهت
شبیه سازی هیدروگراف سیلاب حوضه در دو شرایط رطوبتی خشک و مرطوب از مدل­های هیدروگراف واحد کلارک، SCS و اشنایدر استفاده گردید و برای روندیابی رودخانه­های حوضه روش ماسکینگام انتخاب شد. از میان بیش از 40 واقعه بارش- رواناب ثبت شده، 8 واقعه انتخاب گردید که 4 تای آن­ها در حالت خشک و 4 تای دیگر در حالت مرطوب می­باشند. سپس پارامترهای مدل بر اساس 6 هیدروگراف مشاهده­ای سیل مورد واسنجی و بر اساس 2 هیدروگراف مشاهده­ای دیگر ارزیابی شد. و پارامترهای بهینه مدل هیدروگراف واحد کلارک، SCS و اشنایدر برای حوضه آبریز مورد اشاره استخراج گردید. در آخر حداکثر دبی سیلاب با دوره بازگشت‌های مختلف برای زیرحوضه‌های مختلف حوضه‌ بدست آمد. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده از حداکثر دبی پیک زیر حوضه‌ها و مساحت آن‌ها، به ازای دوره بازگشت‌های مختلف، رابطه‌ دبی- مساحت برای هر کدام از زیر حوضه‌­ها استخراج گردید.
کلمات کلیدی: هیدروگراف واحد، کلارک، SCS، اشنایدر، HEC-HMS، حوضه آبریز بشار، بارش-رواناب

-1- مقدمه
سیل یک اتفاق ناگهانی و رویدادی سریع و مخرب است که هر ساله در نقاط مختلف جهان  باعث بروز خسارات جانی و مالی محسوس و نامحسوس فراوان می­شود. بررسی شمار وقوع سیل در سال­های اخیر نشان می­دهد، دیگر سیل نه یک مصیبت اتفاقی نادر، بلکه پدیده­ای فزاینده است که در هر بار وقوع، خسارات فراوانی را اعم از جانی و مالی به بار می­آورد. (سلیمانی ساردو، 1388) با تمام تلاش­هایی که در طول تاریخ انجام شده و با وجود پیشرفت تکنولوژی، هیچ گاه بشر نتوانسته است نواحی سیل­گیر را به طور کامل و برای همیشه از خطر سیل محفوظ نماید. به عبارت دیگر کنترل و یا کاهش این عوارض مخرب و ویرانگر نیازمند مطالعه صحیح و دقیق می­باشد.
سیل به عنوان یک واقعه اجتناب­نا­پذیر، پذیرفته شده­است اما رویداد، اندازه و تکرار سیل ناشی از عوامل متعددی است که بسته به شرایط اقلیمی، طبیعی و جغرافیایی هر منطقه تغییر
می­کند. آنچه مسلم است سیلاب ناشی از بارندگی است. ولی مطالعات نشان می­دهد که رابطه خطی و مستقیمی بین این دو عامل وجود ندارد (چن و همکاران، 2009). رابطه بارندگی و رواناب نیز از حوضه­ای به حوضه دیگر متفاوت است.
تعداد وقوع سیلاب­ها و خسارات ناشی از آنها هر ساله با توجه به تخریب بیش از حد
جنگل­ها و مراتع و تغییر کاربری اراضی و تبدیل اراضی جنگلی به اراضی کشاورزی و مسکونی، رو به افزایش است.
در تحقیقات و پژوهش­های مرتبط با سیل­خیزی و تعیین مناطق سیل­خیز در نقاط مختلف دنیا، روش واحدی به­کار گرفته نشده­است و شامل استفاده از فرمول­های­تجربی، تحلیل آماری داده­های سیلاب، استفاده از داده­های سنجش از دور و GIS و مدل­های ریاضی رایانه­ای
بارش-رواناب می­باشد (جلالی، 1368). از میان مدل­های مختلفی که امروزه جهت شبیه سازی فرآیند بارش- رواناب در دنیا استفاده می­گردد، مدل HMS- HEC در

یک مطلب دیگر :

پایان نامه درمورد حسابرسی شرکت:قرارداد حسابرسی

 مطالعات بسیاری از حوضه­ها در مناطق مختلف دنیا به کار گرفته شد و نتایج مطلوب و نزدیک با واقعیت به دست می‌دهد.

1-2- بیان مسئله
حوضه آبریز بشار در جنوب غربی ایران در استان کهگیلویه و بویراحمد در منطقه­ای کوهستانی واقع شده است. رودخانه بشار که آبراه خروجی این حوضه می­باشد، یکی از سرشاخه­های اصلی رودخانه کارون بزرگ می­باشد. به علت کوهستانی بودن حوضه و بالا بودن میزان بارندگی در حوضه (در حدود 800 میلیمتر در سال)، سالانه سیلاب­های فراوانی در حوضه پدید می­آید. با توجه به اینکه شهر یاسوج، مرکز استان کهگیلویه و بویراحمد در بالادست حوضه آبریز بشار قرار دارد و همچنین اراضی کشاورزی، باغات و تاسیسات تامین آب، پل­ها، مزارع پرورش ماهی، کارخانجات تولید شن و ماسه، سدهای در دست احداث و موجود در پایین دست و … در منطقه وجود دارد، تعیین سیلاب حاصل این حوضه از اهمیت فراوانی برخوردار می­باشد. لذا با پیش بینی سیلاب حاصل از هر بارندگی، می­توان تمهیداتی جهت کاهش خسارات احتمالی ناشی از سیلاب، اطلاع رسانی، هدایت، کنترل و بهره برداری از رواناب حاصل، اتخاذ کرد.
برای آگاهی از اینکه با بارش هر باران چه میزان سیلاب تولید می­گردد، لازم است که مدل بارش-رواناب حوضه مورد نظر به یکی از روش­های موجود استخراج گردد. برای مدل سازی بارش-رواناب در یک حوضه روش­های گوناگونی وجود دارد. طبق تحقیقات انجام شده برای مدل سازی بارش-رواناب سایر حوضه­ها، خروجی مدل HEC-HMS،  با داده­های مشاهداتی تطابق خوبی داشته است.
این تحقیق به دنبال کمی سازی و جداسازی بارش-رواناب در حوضه بشار بالادست و مقایسه روش­های هیدروگراف واحد کلارک، SCS و اشنایدر با استفاده از مدل HEC-HMS، انتخاب بهترین مدل، واسنجی و صحت­سنجی مدل­ HEC-HMS برای حوضه مورد نظر
می­باشد.
1-3- اهداف و ضرورت‌های انجام پژوهش
بررسی‌های ‌سازمان ‌ملل ‌متحد حاكی ‌از آن ‌است ‌كه ‌سیل ‌را باید یكی‌ از جدی‌ترین بلایای ‌طبیعی ‌بشمار آورد. تنها معدودی از كشورهای ‌جهان ‌را می‌توان ‌یافت‌ كه ‌فارغ ‌از مسایل ‌و مصایب ‌سیل‌ باشند. در ایران‌ از بررسی سیل‌های ‌خسارت ‌آفرین ‌50 سال ‌گذشته (1380-1330) تعداد 3700 مورد سیل ‌حادثه ‌خیز به ‌ثبت ‌رسیده ‌است (خبرنامه هیدرولیك، مهرماه 80). روند افزایش سیل در 5 دهه گذشته نشان می‌دهد كه تعداد وقوع سیل در دهه 70 نسبت به دهه مبنا تقریبا 10 برابر شده است و بعبارت دیگر 900 درصد افزایش داشته است. پاره‌ای ‌از این ‌سیل‌ها بسیار بزرگ ‌و پر خسارت ‌بوده‌اند. بنابراین با پیش بینی صحیح و نزدیک به واقعیت سیلاب­ چه از نظر زمان وقوع و چه از لحاظ میزان دبی حداکثر می­توان با اعمال مدیریت صحیح از خسارات ناشی از آن جلوگیری کرد و یا به حداقل ممکن رساند.
با توجه به وجود روش­های بسیار گوناگون در زمینه پیش بینی رواناب ناشی از بارش در حوضه آبریز، انتخاب مدل مناسب و یافتن مقدار بهینه پارامترهای مورد استفاده در این مدل با توجه به داده‌های موجود در دسترس بسیار مفید خواهد بود.
این تحقیق می­تواند برای مسئولین صنعت آب، وزارتخانه­های نیرو، کشاورزی و کشور، ستاد حوادث غیر مترقبه، شهرداری و مهندسین مشاور در امور آب مفید واقع شود.
1-4- فرضیات تحقیق
فرضیه­های تحقیق حاضر شامل موارد زیر می­باشد:

1. حوضه از لحاظ اقلیمی‌همگن فرض می‌شود.
2. تغییرات اقلیمی‌در طی سال­های آماری تاثیر معنی داری بر روند بارش-رواناب ندارد.

1-5- ساختار پایان نامه
کلیۀ مطالب این پایان­نامه در پنج فصل بصورت کلی ارائه خواهد شد که مباحث کلیدی هر یک از این پنج فصل به اختصار در زیر ارائه شده است:
فصل اول: کلیّات
در این فصل ضرورت استفاده از مدل هیدرولوژیکی بارش-رواناب برای حوضه های آبریز بیان شد. بیان مسئله و اهداف و ضرورت­های انجام پژوهش نیز از دیگر بخش­های این فصل است. در ادامه نیز برخی از واژه­های پرکاربرد در این پژوهش تعریف می­شود.
فصل دوم: پیش زمینه و سابقه پژوهش
با توجه به وجود مدل­های بارش-رواناب زیاد جهت شبیه سازی رواناب حوضه، در ابتدای این فصل سعی می‌شود که دسته بندی­های موجود در این زمینه ارائه شود و سپس معیارهای انتخاب مدل و مدل­های پركاربرد و سوابق كاربرد آن­ها به طور خلاصه توضیح داده شود. در ادامه با بررسی و مرور نتایج حاصل از پژوهش‌های سایر محققین در زمینۀ استفاده از این
مدل­ها بیان می‌شود.
فصل سوم: مواد و روش­ها
در این فصل ابتدا به معرفی حوضه آبریز مورد مطالعه پرداخته می‌شود و سپس مشخصات ایستگاه­های هیدرومتری و باران­سنجی موجود در منطقه به همراه مبانی تئوریک روش­های هیدرولوژیکی مورد استفاده در تحقیق و معرفی پارامترها و معیارهایی که پایه و اساس انتخاب مدل بهینه می­باشند، ارائه می­شود. در آخر نیز به تشریح مدل انتخابی پرداخته می­شود.
فصل چهارم: نتایج و بحث
در این فصل نتایج، شکل‌ها و نمودارهای حاصل از محاسبات مدل HEC-HMS با استفاده از روش­ها و زیر مدل­های مختلف برای حوضه آبریز مورد مطالعه ارائه خواهد شد. در ادامه با مقایسۀ نتایج حاصل از اجرای مدل با روش­های مختلف، بهترین مدل برای حوضه آبریز مورد مطالعه انتخاب انجام شده و پارامترهای بهینه جهت هر یک از زیرحوضه­های حوضه آبریز مورد نظر محاسبه می­شود.
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادها
در این فصل نتایج کلی حاصل شده از تحقیق به همراه پیشنهاداتی برای سایر پژوهشگران ارائه خواهد شد.
1-6- تعریف واژه‌ها
در این بخش لغات فنی و مفاهیم اولیه كه به منظور فهم مراحل برآورد PMF مورد نیاز است، به اختصار تشریح می­شوند.