• 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

فصل اول: کلیات

-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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست مطالب
عنوان	صفحه
چکیده	1
فصل اول: کلیات تحقیق	2
1-1- مقدمه	3
1-2-  فرضیه ها ی تحقیق	6
1-3- اهداف تحقیق	6
فصل دوم: مروری بر منابع	7
2-1-  آنغوزه		8
2-1-1-  گیاه شناسی آنغوزه	8
2-1-2- صمغ آنغوزه	9
2-1-3- برداشت آنغوزه	10
2-1-4-مناطق انتشار آنغوزه	10
2-1-5- انواع آنغوزه	11
2-1-6-  شرایط اقلیمی رویشگاه های آنغوزه	11
2-1-7- دوره رشد وخواب آنغوزه	12
2-1-8- تکثیر  آنغوزه	12
2-1- 9- ترکیبات شیمیایی  آنغوزه	13
2-1-10- خواص آنغوزه	14
2-2- باریجه	16
2-2-1- گیاه شناسی باریجه	16
2-2-2-ریشه	16
2-2-3- برگ	17
2-2-4- ساقه گل دهنده	17
2-2-5- گل آذین	17
2-2-6- میوه	17
2-2-7- گلدهی و گرده افشانی	18
2-2-8- مناطق رویش و پراکنش جغرافیایی	18
2-2-9- اهمیت باریجه	19
2-2-10- شرایط اقلیمی مورد نیاز	20
2-2-11- خاک های مناسب کشت باریجه	20
2-2-12- زمان مناسب کاشت بذر	21
2-2-13- رطوبت مورد نیاز	21
2-2-14- تولید و برداشت بذر باریجه	22
2-2-15- دوره خواب باریجه	22
2-2-16- نحوه استخراج شیرابه باریجه	22
2-2-17- صمغ و اسانس باریجه	23
2-3-  دافنه	24
2-3-1-  دافنه	24
2-3-2- گیاهشناسی دافنه	24
2-3-3- مناطق انتشاردافنه	25
2-3-4 – خوشک	25
2-3- 5- ویژه گیهای ریخت شناسی خوشک	25
2-3- 6- پراکندگی خوشک	26
2-4- شته ها	27
2-4- 1- طبقه بندی شته ها	27
2- 4-2- شته ها	27
2-4-3- منشا شته ها	28
2-4-4- رده بندی شته ها	28
2-4-5- تنوع شته ها	28
2-4-6- بیولوژی شته ها	29
2-4-7- پراکنش جغرافیایی	30
2-5- شته سیاه باقلا	30
2-5-1- شته سیاه باقلا	30
2-5-2- گیاهان میزبان	30
2-5-3- شکل شناسی	31
2-5-4- خسارت	31
2-5-5- زیست شناسی	32
2-6- آشنایی با اسانس های گیاهی، خواص درمانیو مکانیسم اثر آنها	34
2-6-1- اسانس های گیاهی	34
2-6-2- محل اسانس در گیاهان	35
2-6-3- ویژگیهای فیزیکی اسانس ها	35
2-6-4- تفاوت اسانس ها با روغن غیر فرار (ثابت)	35
2-6-5- موارد استفاده اسانس ها	36
2-6-6- اثرات اسانس ها	36
2-6-6-1- استعمال خارجی اسانس ها	36
2-6-6-2- استعمال داخلی  اسانس ها	37
2-6-7- مکانیسم اثر اسانس ها	38
2-6-7- 1- مکانیسم اثر ضد باکتری و ضد قارچی اسانس ها	38
2-6-7- 2- مکانیسم اثر ضد التهابی و ضد اسپاسم اسانس ها	38
2-6-8- عوارض اسانس ها	39
2-6- 9-نگهداری  اسانس ها	39
3-6-مروری بر تحقیقات گذشته	40
فصل سوم: مواد و روش ها	50
3- مواد و روش ها	51
3-1- محل اجرای پژوهش	51
3-2- زمان جمع آوری نمونه ها	52
3-3- روش اسانس گیری از نمونه های گیاهی	53
3-4-تیمارهای آزمایشی	54
3-5- نحوه انجام آزمون ها	55
3-6-تجزیه و تحلیل آماری	56
فصل چهارم: نتایج	57
4- نتایج و بحث	58
4-1- نتایج حاصل از اثرات گیاه باریجه	58
4-1-1-اسانس برگ باریجه	58
4-1-2- اسانس بذر باریجه	59
4-2- نتایج حاصل از اثرات گیاه آنغوزه	60
4-2-1- اسانس برگ آنغوزه	60
4-2-2- اسانس بذر آنغوزه	62
4-3- نتایج حاصل از اثرات گیاه دافنه	63
4-3-1- اسانس برگ دافنه	63
4-3-2- اسانس بذر دافنه	64
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادها	66
4-4- نتیجه گیری	67
4-5- پیشنهادها	67
فصل ششم: منابع	69
منابع	70

چکیده

 

به منظور بررسی اثر سطوح مختلف اسانس گیاهان باریجه، آنغوزه و دافنه بر کنترل شته سیاه باقلا پژوهشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 تکرار در سال 1391 انجام گرفت. تیمارها شامل اسانس برگ و بذر گیاه باریجه در سطوح (0، 100، 200، 300، 400 و 500 میکرولیتر بر میلی لیتر)، اسانس برگ و بذر گیاه آنغوزه در سطوح (0، 100، 200، 300، 400 و 500 میکرولیتر بر میلی لیتر) و اسانس برگ و بذر گیاه دافنه(خوشک) در سطوح (0، 100، 200، 300، 400 و 500 میکرولیتر بر میلی لیتر) بود. گیاهان از مراتع دنای شرقی (كاكان) جمع آوری و پس از خشك كردن و آسیاب كردن به روش تقطیر با دستگاه كلونجر اسانس ها استخراج شد. آزمایش در شرایط دمایی 1±25 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 10 ±60 درصد و 16 ساعت تاریكی و 8 ساعت روشنایی به روش   Topical test انجام گرفت. نتایج نشان داد که تمامی اسانس ها بر میزان مرگ و میر شته سیاه باقلا در سطح 1  % نسبت به شاهد اختلاف معنی دار داشتند. بیشترین میزان مرگ و میر شته سیاه باقلا در تیمار 500 میکرولیتر بر میلی لیتر اسانس برگ و بذر گیاهان باریجه، آنغوزه و دافنه بدست آمد. کمترین تلفات شته سیاه باقلا در تیمار شاهد مشاهده شد. با توجه به خاصیت حشره كشی اسانس این گیاهان، می توانند به عنوان یك حشره كش كم خطر برای كنترل شته سیاه باقلا كه علاوه بر پلی فاژ بودن عامل انتقال بیماری های ویروسی است  توصیه شوند.

کلمات کلیدی: اسانس، آنغوزه، باریجه، دافنه، شته سیاه باقلا، کنترل.

 1-کلیات تحقیق

 مقدمه

 غلات و حبوبات از مهم ترین نیازهای غذایی انسان می باشند و پس از برداشت تا زمان مصرف این محصولات در انبارها نگهد اری می شوند. با توجه به اهمیت جایگاه حبوبات و غلات در رژیم غذایی انسان ها، همواره از سوی متخصصان تلاش فراوانی صورت گرفته تا این محصولات طی دوره رشد و نمو در مزرعه و در انبار از گزند آفات و عوامل بیماری زای گیاهی مصون بمانند.  اما به رغم تمام این فعالیتها، غلات و حبوبات مورد حمله انواع مختلفی از آفات و بیماری ها  قرار می گیرند كه در این میان نقش حشرات آفت از همه بارزتر است. هر ساله 10 تا 25 درصد از محصولات انباری در اثرحمله حشرات آفت در جهان از بین می روند. خسارت آفات در كشورهایی كه تكنولوژی پیشرفته کاشت، داشت، برداشت و انبارداری ندارند، بین 10 تا 40 درصد محصول می باشد که این مهم در بعضی از مناطق روستایی ایران، به علت وجود کشاورزی سنتی و  انبارهای ابتدایی وسنتی، خسارت ناشی از آفات گاهی تا 80 درصد برآورد شده است (کوچکی 1386).

طبق آمار  سازمان  ملل  متحد در سال 2000، جمعیت جهان تا سال 2050  بیش از 70 درصد افز ایش خواهد داشت در این بین یكی از مشكلا تی كه بروز خواهد نمود سوء

یک مطلب دیگر :

 

برقراری ارتباط

 تغذیه بخصوص در كشور های در حال توسعه است، و  برآورد نیاز غذا یی با استفاده از  تركیب های شیمیایی امری غیر قابل انکار در این کشورها ا ست. استفاده مكرر از آفت کش ها و ترکیب های شیمیایی طی دهه های متوالی باعث از بین رفتن دشمنان طبیعی، اختلال در كنترل بیولوژیكی، اثر روی موجودات غیر هدف، آلودگی محیط زیست، در خطر قرار گرفتن سلامت انسان،  طغیان آفات و برو ز مقاومت در آفات هدف گردیده است (باقری زنوز، 1375).

این سموم که برای کشتن ارگانیسم‌ ها طراحی می‌شوند، یک خطر جدی برای سلامت انسان محسوب می‌شود. طبق اعلام انستیتوی ملی سرطان ۳۰ درصد حشره‌کش‌ها، ۶۰ درصد علف‌کش‌ها و ۹۰ درصد قارچ کش ها سرطان‌زا هستند. این تنها یکی از اثرات جانبی منفی این مواد است، چرا که  مواد شیمیایی می‌توانند به سیستم عصبی و هورمونی نیز آسیب برسانند، در این میان کودکان بیش از بزرگسالان در برابر سموم کشاورزی آسیب‌پذیرند، در واقع آن‌ها نسبت به اندام کوچک شان در معرض درصد بالاتری از این مواد قرار دارند (نصیری محلاتی1386، کوچکی1386).

بر اساس نتایج به دست آمده در ایران سرانه مصرف سم در محصولات کشاورزی به ازای هر نفر ۴۰۰ گرم می‌باشد و هم چنین میزان مصرف کود شیمیایی از ۵/۲ به ۵/۳ میلیون تن در ۱۰ سال گذشته افزایش یافته‌است. در کشاورزی رایج بیش از ۳۰۰ نوع ترکیب شیمیایی خطرناک نظیر آفت‌کش‌ها، علف‌کش‌ها و کودهای شیمیایی به منظور کنترل آفات، حشرات و بارورسازی خاک استفاده می‌گردد، که بازمانده‌های این مواد علاوه بر آلوده کردن آب‌های زیرزمینی و هوا، جذب گیاهان و درختان شده و بخشی از آن در محصولات کشاورزی به عنوان نمونه میوه‌ها و سبزی‌ها رسوب کرده و در طی مصرف به بدن انسان منتقل خواهد شد (باقری زنوز 1375، نصیری محلاتی1386، کوچکی1386). استفاده از سموم سنتتیك كه برای حفاظت محصولات از صدمه حشرات به كار می رود منجر به افزایش مقاومت حشرات آفت به حشره كش ها شده است. پیدایش مقاومت به بعضی از سموم، به ویژه  سموم کلره و فسفره ای هم چون مالاتیون و فستوكسین، در اكثر آفات، و عوارض ناشی از تجمع این سموم شیمیایی در محصولات کشاورزی و انواع بیماری های ناشی از آن و مسمومیت هایی که به دنبال دارد باعث شده است که این سموم کم کم جای خود را به سموم طبیعی و روشهای بیولوژیک کنترل آفات دهند. (باقری زنوز 1375، نصیری محلاتی1386، کوچکی1386).

خوشبختانه امروزه  نیاز به غذای زیستی، غذای عاری از ترکیبات شیمیایی و فرآیند شده، بدون افزودنی‌ها و فاقد سموم دفع آفات به سرعت رو  به افزایش است. استفاده از روش های مبارزه غیر شیمیائی مانند روش های كنترل طبیعی، فیزیولوژیكی، بیولوژیكی و میكروبی علیه آفات توجه بیشتر محققان را  به خود جلب كرده است. ازجمله این تركیب ها می توان به فرآورده های حاصل از درخت اكالیپتوس، اسانس انواع گیاهان دارویی مانند  Artemisia scoparia waldst  و  Artemisia sieberi Besser  عصاره های گیاهان خرزهره، اسطوخودوس و آنغوزه، اسانس گیاهان زنیان و هنده بید اشاره کرد (باقری زنوز 1375، مدرس نجف ابادی1385. ناظمی 1386).

سموم شیمیایی به دلیل عوارض ناشی از تجمع در محصولات کشاورزی و انواع بیماری های ناشی از آن و مسمومیت هایی که به دنبال دارد کم کم جای خود را به سموم طبیعی و روشهای بیولوژیک کنترل آفات می دهند و برای مبارزه با آفات، اولویت نخست حتی پیش از اقتصادی بودن هر فعالیت، سالم نگه داشتن محیط زیست انسان ها است. بنابراین تقاضا جهت استفاده از حشره كش های گیاهی به دلیل باقی مانده كم خطر سموم روی محصولات زراعی رو به افزایش است. گیاهان عالی دارای متابولیت های  ثانویه ای هستند كه در روابط اكولوژیكی گیاه به خصوص برهم كنش گیاه و حشره نقش حیاتی داشته و گاهی باعث بروز مقاومت گیاه در مقابل حشره می شوند. بخش مهمی از این تركیبات ترپنوئیدها هستند. كه در اسانس گیاهان وجود داشته و برای پستانداران كم خطر بوده و به نظر می رسد جایگزین مناسبی برای سموم شیمیایی در كنترل آفات هستند، تحقیقات مختلف نشان داده است كه اسانس تعدادی از گیاهان اثرات حشره كشی قابل توجهی دارند (باقری زنوز 1375).

یكی از منابع بالقوه برای تولید آفت كش های جدید، مواد تولید شده به وسیله گیاهان می باشند. اسانس های استخراج شده از گیاهان معمولاً در طبیعت زودتر تجزیه می -شوند، بنابراین سمیت كمتری برای انسان و سایر پستانداران دارند و اثرهای مخرب كمتری در محیط زیست بر جا می گذارند (مدرس نجف ابادی1385).

متاسفانه با توجه به اینکه ۲/۱ درصد اراضی کشاورزی جهان در ایران قرار دارد، اما  3 درصد سموم مصرفی جهان نیز در ایران مصرف می‌شود که به عنوان یک خطر جدی مطرح است. طبق اطلاعات کمیته محصولات زیستی، سطح کشت محصولاتی که در ایران بدون استفاده از سموم و کودهای شیمیایی تولید شده‌اند، حدود ۲۳۹ هزار و ۳۶۴ هکتار است، که شامل ۱۲۵ هزار و ۸۰۲ هکتار محصولات باغی و ۱۱۳ هزار و ۶۵۹ هکتار محصولات زراعی است. به طور کلی میزان سطح کشت محصولات کشاورزی و باغی که تولید آن‌ها بدون استفاده از کود و سم انجام می‌گیرد، به ترتیب یک و ۲/۷ درصد از کل سطوح زیر کشت محصولات زراعی و باغی ایران را شامل می شود  .لذا با توجه به اهمیت سلامت غذایی جامعه و با توجه به تقاضای روز افزون برای مصرف فرآورده‌های کشاورزی زیستی، که در نتیجه مدیریت درست مزرعه می باشد، می بایست به گونه‌ای عمل ‌شود که در تغذیه گیاهان و درختان، تعادل بین عناصر مورد نیاز در خاک به هم نخورد و در هنگام رشد نیز، نیازی به استفاده از سموم و آفت‌کش‌ها نباشد. علاوه براین در تغذیه خاک کشاورزی، به جای استفاده از کود شیمیایی از کودهای طبیعی نظیر خاک برگ، جلبک و کودهای حیوانی و بیولوژیکی استفاده شود و در صورت نیاز به مبارزه با آفات‌ نیز به جای کاربرد سموم و آفت‌کش‌های شیمیایی، از شیوه‌های زیستی هم چون ریز اندامگان کارآ، پریداتورهای (کفشدوزک ها)،  پارازیت ها (زنبورها) و باکتری‌ها و یا ارقام مقاوم به آفت‌ها در کشت و زرع و یا سموم طبیعی با منشاء طبیعی و گیاهی بهره‌ جست تا محصول نهایی که به دست مصرف کننده می‌رسد به دور از باقیمانده‌های سمی و شیمیایی و مواد نگه‌دارنده باشد (عالیچی1376، کوچکی1386).

فرآورده‌های غذایی  با کیفیت، که محصول کشاورزی  زیستی است نه تنها باعث رضایت مصرف کنندگان می‌شود بلکه تأمین و تضمین  کننده سلامت جامعه بوده که خوشبختانه به سرعت رو به افزایش است. که برای پایه‌گذاری سیستم کشاورزی زیستی در ایران هم زمان با توسعه وتولید این محصولات ایجاد زمینه‌های زیر ساختی نهادهای زیستی  نیز می بایست فراهم و مهیا گردد. زیرا شناخت نهادهای مورد نیاز ازجمله سموم مورد استفاده کم خطر که منشاء طبیعی و گیاهی داشته باشد برای توسعه و گسترش کشاورزی زیستی امری بدیهی و ضروری است و آنچه در مدیریت مبارزه با آفات مهم است،  این است که  از مصرف سموم تا حد ممکن اجتناب و روشهای  نوینی را جایگزین  سموم شیمایی نمود. یکی از این روشها کاربرد سموم با منشاء گیاهی و طبیعی است، چرا که بعضی از گیاهان دارای منابع غنی از موادی هستند که خاصیت کشندگی، ضد تخم- ریزی، ضد تغذیه و ….در برابر آفات را دارا می باشند، که در عین حال استفاده از آنها ساده وارزان بوده و به عنوان یکی از اصول کشاورزی زیستی می تواند مد نظر قرار گیرد (کوچکی،1386).

فرضیه ها ی تحقیق

 1- اسانس بذر گیاهان باریجه، آنغوزه ودافنه به عنوان یک آفت کش گیاهی برکنترل شته سیاه باقلا تاثیرمثبت معنی دار دارند

2– اسانس برگ گیاهان باریجه، آنغوزه ودافنه به عنوان یک آفت کش گیاهی برکنترل شته سیاه باقلا تاثیرمثبت معنی دار دارند

اسانس بذری وبرگی گیاهان مورد استفاده در این آزمایش با یکدیگراز نظر خاصیت کشندگی متفاوت می باشند.

اهداف تحقیق