معرفي و دانلود مقالات تخصصي مهندسي آب

دانشکده فني دانشگاه تهران تير 1383; 38(2 (پايپي 84)):219-229.

حل تحليلي بالاروي امواج بلند ناشكنا روي سواحل چند شيبه

دولتشاهي پيروز محرم,ظهوري شاهين

هدف از اين مطالعه، استخراج يک فرمول تحليلي براي تعيين دامنه ماکزيمم امواج بلند ناشکناي نوساني و تنها در محل خط ساحلي روي ساحلهاي چند شيبه مي باشد، که ميتوان آن را معادل بالا روي در نظر گرفت. در گام اول، با استفاده از معادلات خطي موج آب کم عمق، حل تحليلي بالا روي امواج نوساني و تنها که به ترتيب توسط Keller & Keller [1] و Synolakis [2] براي سواحل ساده يک شيبه بدست آورده شده است، به سواحل دو شيبه بسط داده مي شود و به همان طريق، حل تحليلي بالا روي براي سواحل سه شيبه بدست مي آيد. با مقايسه فرمول بالا روي سواحل يک شيبه، دو شيبه و سه شيبه و با استفاده از روش استقراء حل تحليلي بالا روي امواج براي سواحل n شيبه بدست مي آيد که در قالب يک معادله ارائه مي شود. جهت کنترل صحت معادله استخراج شده، حل عددي معادلات خطي آب کم عمق با استفاده از روش تفاضل محدود انجام مي شود و نتايج عددي حاصله با نتايج تحليلي مقايسه مي گردد.

كليد واژه: بالا روي موج، موج تنها ، موج نوساني، موج بلند، موج آب كم عمق، اختلاف محدود، حل تحليلي بالا روي
http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/52613830221.pdf

دانشکده مهندسي 1383; 16(1(ويژه مهندسي عمران)):87-100.

مطالعه رفتار جريان چگال در درياچه سد با استفاده از مدل هيدروليكي

باراني غلام عباس,خان جاني محمدجواد,شبان عباسي صاحب

رسوب‌گذاري در درياچه پشت سد سبب كاهش تدريجي حجم درياچه و در نتيجه كاهش عمر مفيد آن مي‌گردد. اطلاع از چگونگي توزيع رسوبات در درياچه پشت سد مي‌تواند براي تخليه به موقع اين رسوبات مورد استفاه قرار گيرد. در اين مطالعه با استفاده از يك مدل هيدروليكي، تغيير غلظت جريان چگال در طول مخزن سد و نرخ رسوب گذاري آن مورد بررسي قرار گرفت. از ذرات ماسه به عنوان ذرات غيرچسبنده و از يك خاك با بافت رسي به عنوان ذرات چسبنده استفاده شد. به منظور بررسي اثر دبي ورودي جريان چگال بر توزيع رسوبات ته‌نشين شده و نرخ رسوب گذاري در مقاطع مختلف مخزن، آزمايش‌هايي با دبي‌ها و شيب‌هاي مختلف انجام شدند. بعد از ته‌نشيني بيشتر ذرات معلق، آب مخزن به آرامي تخليه و از رسوبات ته‌نشين شده در فواصل مناسب نمونه‌برداري گرديد كه به منظور تعيين دانه‌بندي رسوبات ته‌نشين شده و محاسبه نرخ رسوب‌گذاري جريان چگال، به آزمايشگاه منتقل شدند. نتايج نشان دادند كه بيشتر ذرات درشت دانه درناحيه قبل از نقطه پلانج يا در مسافت كمي در پايين دست آن رسوب كردند در حالي كه ذرات ريزدانه در ناحيه پايين دست نقطه پلانج به سمت ديواره سد قرار گرفتند. همچنين، نرخ رسوب‌گذاري به سمت پايين دست مخزن سد كاهش يافت. معادلات تعيين نرخ رسوب‌گذاري و محاسبه غلظت جريان چگال در طول مخزن ارايه گرديد.

كليد واژه: مدل هيدروليكي، نرخ رسوب گذاري، جريان چگال، مخزن سد
http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/56413830107.pdf

دانشکده فني دانشگاه تهران اسفند 1383; 38(6 (پياپي 8 Cool

):709-720.

ارزيابي پاسخ ديناميكي پوشش تونلهاي دايروي به عبور امواج تخت

اسماعيلي مرتضي,وهداني شهرام,نورزاد اسداله

در اين مقاله روش ترکيبي جديدي در فضاي فرکانسي که در آن از روشهاي المان مرزي و المان محدود به ترتيب براي مدلسازي توده اطراف تونل و پوشش آن استفاده شده است، معرفي ميگردد. استفاده از توابع شکلي مثلثاتي براي مدل سازي پوشش با توجه به محدوديت روش به شکل دايره اي تونل، باعث کاهش زياد حجم محاسباتي موضوع اندرکنش پوشش و توده اطراف براثر عبور موج شده است، در حاليکه تطبيق نتايج با تغيير شکل هاي واقعي همخواني خوبي را نشان مي دهد.حدود اعتبار روش از طريق مطالعه پارامتريک انجام شده روي مشخصات مقاومتي حلقه، محيط اطراف و فرکانس موج عبوري مشخص شده است.نتايج شامل بررسي تغييرات تنش هاي حلقوي و برشي در پيرامون تونل ،نيروهاي داخلي پوشش و ضرائب تشديد ديناميکي آنها مي باشد.

كليد واژه: المان حلقه،اندركنش پوشش تونل با محيط،اثر زلزله روي پوشش تونل

http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/52613830614.pdf

دانشکده فني دانشگاه تهران آبان 1385; 40(5 (پياپي 99) ويژه مهندسي عمران):597-610.

تعيين زمان نشت يابي و نوسازي شبكه هاي توزيع آب شهري با استفاده از تحليل اطلاعات حوادث

تابش مسعود*,كريمي كيان

* دانشکده مهندسي عمران، پرديس دانشكده هاي فني، دانشگاه تهران

افزايش حوادث و نشت در شبكه هاي توزيع آب شهري بدليل افزايش سن لوله ها از جمله عواملي است كه اصلاح شبكه را ضروري مي سازد. مهمترين قيد تصميم گيري در اين ارتباط محدوديت منابع مالي مي باشد و‌ آنچه مساله را پيچيده مي نمايد تعدد عوامل و پارامترهاي موثر در امر برنامه ريزي است. در اين مقاله ضمن بررسي مسائلي كه در طرح نوسازي يك شبكه آبرساني حائز اهميت است، مدلي هزينه اي متناسب با بانك داده هاي قابل دسترسي، در خصوص برنامه ريزي نوسازي شبكه ارائه شده است. اساس روش ارائه شده در اين مقاله را بررسي نشت و آناليز تاريخچه حوادث تشكيل مي دهد. در اين روش با فرض خطي بودن تغييرات نرخ حوادث بر حسب زمان، هزينه هاي دوره بهره برداري براي سه روش مديريت نشت در شبكه شامل رفع حوادث، عمليات نشت يابي و جايگزيني لوله ها محاسبه و با مقايسه آنها ابتدا زمان مناسب نشت يابي و سپس زمان نوسازي شبكه تعيين گرديده است. جهت ارزيابي روش ارايه شده، زمان مناسب نشت يابي و نوسازي شبكه توزيع آب يكي از شهرهاي كشور كه مطالعات مربوط به حوادث آن در فاز اول اين تحقيق انجام شد، محاسبه و اثر پارامترهاي مختلف بر روي نتايج مورد بررسي قرار گرفته است. روش ارائه شده در اين مقاله، به دليل انتخاب بانک داده قابل دسترس و منطق نسبتا ساده، به شکل مناسبي قابليت کاربرد در شبکه هاي آبرساني مختلف به ويژه در ايران را دارا مي باشد.

كليد واژه: شبكه هاي توزيع آب شهري، نشت يابي، نوسازي، تعويض لوله ها، تلفات فيزيكي، نرخ حوادث
http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/52613859911.pdf

دانشکده فني دانشگاه تهران ارديبهشت 1386; 41(1(پياپي 103)):11-24.

پيش بيني تقاضاي کوتاه مدت آب شهر تهران با استفاده از شبکه هاي عصبي مصنوعي

گوشه سيامك,يزدان پناه محمدجواد,تابش مسعود*

* دانشكده مهندسي برق و كامپيوتر، پرديس، دانشكده هاي فني، دانشگاه تهران

پيش بيني تقاضاي کوتاه مدت آب شهري کمک موثري به مديران و بهره برداران سيستمهاي آب شهري مي باشد تا بتوانند نسبت به مديريت صحيح مصرف، مخازن، پمپها، شيرآلات و تصفيه خانه ها اقدام نمايند. مصرف کوتاه مدت آب تابعي از پارامترهاي مختلف و متنوع مانند شرايط اقليمي و هواشناسي، مناسبتهاي فرهنگي، اقتصادي، اجتماعي و مصارف گذشته مي باشد. به دليل همين تنوع، پيش بيني مصرف کوتاه مدت به صورت تحليلي بسيار مشکل و يا ناممکن مي باشد. در اين شرايط استفاده از سيستمهاي هوشمند مانند شبکه هاي عصبي مصنوعي مي تواند به عنوان يک گزينه راه گشا مطرح گردد. در اين تحقيق با استفاده از شبکه هاي عصبي پرسپترون چند لايه و با الگوريتم آموزشي پس انتشار خطا، ميزان مصرف يک روزه آب شهر تهران بر اساس پارامترهاي هواشناسي و داده هاي تاريخي مصارف گذشته پيش بيني مي شود. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد که با اطلاعات محدود قابل دسترس، شبکه عصبي با دو لايه نهان که به ترتيب داراي يک و هفت نرون مي باشند توانسته است ميزان تقاضاي روزانه آب شهر تهران را با ضريب همبستگي بيش از 80 درصد و خطاي متوسط حدود دو درصد تخمين بزند. بديهي است با افزايش تعداد داده ها در يک دوره زماني گسترده تر، ميزان دقت مدل قابل بهبود مي باشد. در اين مقاله همچنين با استفاده از شبکه هاي عصبي مصنوعي، يک فرمول ساده براي پيش بيني ميزان مصرف روزانه آب شهر تهران توليد شده است و با ورود داده هاي درجه حرارت هوا و مصرف آب روز قبل، ميزان مصرف روز بعد بدست مي آيد. نتايج اين تحقيق نشان ميدهد که اين فرمول قادر است ميزان تقاضاي روزانه آب شهر تهران را با ميانگين خطاي مطلق حدود 3 درصد، تخمين بزند.

كليد واژه: پارامترهاي هواشناسي، تقاضاي کوتاه مدت آب، شبکه هاي عصبي مصنوعي، مصرف آب
http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/52613860102.pdf

دانشکده فني دانشگاه تهران دي 1386; 41(6 (پياپي 108)):699-707.

عملكرد سيستم جريان سطحي براي تصفيه تكميلي پساب تصفيه خانه فاضلاب

تائبي امير*,قدوسي حميد

* دانشكده مهندسي عمران، دانشگاه صنعتي اصفهان

عملكرد سيستم جريان سطحي (OF)، كه يكي از سيستم هاي تصفيه طبيعي زمين است، براي تصفيه تكميلي پساب تصفيه خانه هاي فاضلاب شهري و صنعتي ارزيابي و مقايسه شدند. سه پايلوت در تصفيه خانه فاضلاب شاهين شهر- اصفهان به مدت هشت ماه براي تصفيه تكميلي سه پساب: تصفيه اوليه، تصفيه ثانويه لجن فعال و تصفيه لاگوني فاضلاب نساجي، با سه آهنگ كاربرد 0.25, 0.15 (AR) و 0.35 متر مكعب در متر عرض پايلوت در ساعت (m3/m.h) مورد بهره برداري قرار گرفتند. بعد از سه ماه دوره خوگيري با عملكرد نسبتا ناپايدار، عملكرد نسبتا پايدار سيستم به مدت پنج ماه ارزيابي عبارت است از: ميانگين حذف اكسيژن خواهي بيوشيميايي پنج روزه كل (TBOD5)، اكسيژن خواهي شيميايي (COD)، مواد معلق كل (TSS)، نيتروژن كل (TN)، فسفر كل (TP) و كدورت براي پساب تصفيه اوليه به ترتيب 35.6, 39.4, 66.2, 54.8, 74.5 و 67.7 درصد؛ براي پساب تصفيه ثانويه به ترتيب 50.1, 39.8, 44.6, 66.5, 52.9, 52.9 درصد؛ و براي پساب تصفيه لاگوني فاضلاب نساجي به ترتيب 41.3, 41.7, 70.3, 58.7, 65.7 و 54.9 درصد. مدل اسميت و شرودر به خوبي به داده هاي TBOD5 برازش شد. براي تمام پارامترها، مدل مرتبه يك استاندارد از برازش ضعيف، ليكن مدل مرتبه يك اصلاح شده از برازش رضايت بخشي برخوردار است. رويهم رفته نتيجه گيري مي شود كه سيستم جريان سطحي مي تواند پساب تصفيه خانه هاي فاضلاب را با شرايط استاندارد تخليه پساب در منابع آب منطبق سازد و لذا گرينه ايست اقتصادي با كاربري آسان براي تصفيه تكميلي فاضلابها.

كليد واژه: تصفيه اوليه، تصفيه تكميلي، جريان سطحي، فاضلاب نساجي، لجن فعال
http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/526138610804.pdf

دانشکده مهندسي 1381; 14(2):141-158.

كاربرد شبكه عصبي مصنوعي در رونديابي متمركز سيلاب

حسيني سيدمحمود,ميرصالحي مجتبي,ساقي حسن

روند سيلاب، يکي از پيچيده ترين مسايلي است که در علم هيدروليک کانالهاي باز و مهندسي رودخانه مورد بررسي قرار گرفته است. روشهاي مختلفي در زمينه رونديابي سيلاب وجود دارند که به دو گروه گسترده و متمرکز تقسيم بندي مي شوند. هدف از اين تحقيق، شناسايي توانايي هاي شبکه عصبي مصنوعي در زمينه روند يابي سيلاب و ارائه روشي بر اين مبنا مي باشد که در مقايسه با روشهاي متعارف رونديابي متمرکز سيلاب از دقت بيشتري برخوردار باشد. در اين راستا، پس از تجزيه و تحليل اطلاعات متفاوت و متعدد، مشخص گرديد که شبکه عصبي پرسپترون سه لايه با دو سلول در لايه پنهان و تابع فعاليت سيگموييد، مي تواند به نتايج خوبي در زمينه رونديابي سيلاب منجر گردد. مقايسه نتايج حاصل از ساختار پيشنهادي با نتايج حاصل از روش ماسکينگام خطي نشان مي دهد که عليرغم ضعف روش شبکه عصبي در تضمين بقاي جرم، در رابطه با ساير خطاها، نظير مجموع مربعات خطا و يا پيش بيني دبي و زمان اوج هيدروگراف خروجي، شبکه عصبي مصنوعي با ساختار پيشنهادي مي تواند بهتر عمل کند. همچنين، استفاده از روش شبکه هاي عصبي مصنوعي، به عنوان يک تابع با قدرت ميان يابي قوي، در زمينه روند يابي متمرکز سيلاب در اين تحقيق نمايان مي شود.

كليد واژه: رونديابي سيلاب، شبكه عصبي مصنوعي پرسپترون، رونديابي متمركز، رونديابي گسترده
http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/56413810204.pdf

دانشکده مهندسي 1382; 15(2):283-291.

تعيين رابطه بدون بعد دبي اشل در دريچه هاي قوسي مستغرق و آزاد

شاهرخ نيا محمدعلي,جوان محمود

اين تحقيق نتايج يك بررسي برروي رابطه بدون بعد دبي اشل دريچه هاي قوسي مستغرق و آزاد را نشان مي دهد. اين روابط كه با استفاده از روش آناليز ابعادي نمايي و داده هاي آزمايشگاهي منتشر شده قبلي مربوط به يك دريچه قوسي در حالت هاي جريان مستغرق و آزاد بدست آمد، دبي جريان (يا عمق بحراني) را به عمق آب بالادست دريچه، عمق آب پايين دست دريچه، عرض دريچه و مقدار بازشدگي آن ربط مي دهد. اعتبار رابطه به دست آمده با استفاده از چند سري داده اندازه گيري شده صحرايي از دريچه هاي قوسي شبكه آبياري و زهكشي درودزن فارس بررسي گرديد. نتايج نشان داد كه رابطه بدست آمده با داده هاي آزمايشگاهي مورد استفاده و داده هاي صحرايي تطابق خوبي دارد و مي تواند به عنوان ابزار مناسبي براي مديريت بهتر دريچه هاي قوسي مستغرق و آزاد واقع بر كانال هاي انتقال آب يا دريچه سدها مورد استفاده قرار گيرد.

كليد واژه: دريچه قوسي، رابطه بدون بعد دبي اشل، جريان آزاد، جريان مستغرق
http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/56413820211.pdf

دانشکده مهندسي 1384; 17(1 (ويژه مهندسي عمران)):27-36.

بهينه سازي تقريب هاي مختلف زماني براي منفصل سازي جريان آلوده، در محيط متخلخل به روش حجم محدود

شمسايي ابوالفضل,وثوقي فر حميدرضا

در اين مقاله تقريب هاي مختلف زماني، براي منفصل سازي جريان آلوده در محيط متخلخل ارايه شده است. براي استفاده از هر تقريب، بايد رفتار آن مشخص گردد. پس از معرفي تقريب هاي لازم، براي هر تقريب محدوده عملکرد با انجام آزمايش هاي عددي تعريف شده است. سپس عملکرد تقريب هاي مختلف زماني براي منفصل سازي جريان آلوده در محيط متخلخل به روش حجم محدود، در قالب آزمايش هاي عددي ارايه شده است. روش تقريب اولر متکي به بالادست (Upwind) در منفصل سازي زماني معادلات، داراي نوسانات غير فيزيکي مي باشد. روش اسدريک در ارتباط با انتقال بسيار سريعتر از روش کرنک – نيکلسون عمل مي نمايد. اين تقريب داراي نوسانات کمتري است. کاربرد تقريب فرس (Frace) در ارتباط با انتقال مناسب است. اين تقريب داراي نوسانات ضعيفي مي باشد. روش تقريب وثوقي فر در ارتباط با انتقال و پخش داراي کارايي مناسبي مي باشد. براي بررسي عددي انتقال و پخش آلودگي در محيط متخلخل، اين روش توصيه مي گردد.

كليد واژه: حجم محدود، منفصل سازي زماني، ضمني، تفاضل مركزي، كرنك نيكلسون، آلوده، تقريب، نوسانات
http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/56413840102.pdf

دانشکده مهندسي 1386; 19(1 (ويژه نامه مهندسي عمران)):85-106.

محاسبه رواناب با استفاده از توزيع مكاني پارامترهاي مبتني بر توپوگرافي

اكبرپور ابوالفضل,شريفي محمدباقر

در گذشته هيدروگراف واحد لحظه اي ژئومورفولوژي به عنوان ابزاري براي توليد هيدروگراف سيل از بارندگي پيشنهاد شده بود. اما امروزه با كمك سيستم اطلاعات جغرافيايي از هيدروگراف توزيع مكاني كه شبيه هيدروگراف واحد ژئومورفولوژي است، استفاده مي شود. در اين مقاله يك مدل شبيه سازي هيدروگراف سيل بر پايه مفهوم هيدروگراف واحد مكاني ارايه مي شود. ابتدا حوضه آبريز به سلول هاي مربعي تقسيم مي شود و سپس رونديابي رواناب هر سلول تا خروجي حوضه با استفاده از تابع پاسخ چگالي معکوس گوس و بر اساس ميانگين و واريانس توزيع زمان جريان كه از معادله انتقال - انتشار مشتق شده است، محاسبه مي گردد. سرعت جريان براي سلول هاي سطح زمين از معادله اورتون و براي سلول هايي كه كانال هاي جريان را تشكيل مي دهند از معادله مانينگ و بر اساس شيب، ضريب زبري و شعاع هيدروليكي محاسبه مي شود. رواناب كل حوضه آبريز در خروجي با توجه به اصل جمع آثار و با كمك انتگرال پيچش با مشاركت همه سلول هاي شبكه به دست مي آيد. مدل براي حوضه آبريز معرف كامه كه در استان خراسان رضوي قرار دارد، آزمايش مي گردد و نتايج تطابق قابل قبولي با هيدروگراف سيل مشاهده اي دارا مي باشند. آناليز حساسيت نشان مي دهد كه پارامتر هاي ضريب زبري مانينگ و آستانه شيب حداقل، اثر بيشتري نسبت به پارامتر آستانه سطح زهكشي در رسم شبكه جريان در دبي ماكزيمم و زمان اوج و شكل هيدروگراف خروجي دارند. از طرفي چون مدل توزيع مكاني هيدرولوژي و خصوصيات فيزيوگرافي حوضه را بيان مي كند پس پتانسيل زيادي در مطالعه اثرات تغييرات كاربري اراضي يا پوشش زمين در رفتار هيدرولوژي حوضه آبريز دارد.

كليد واژه: هيدروگراف واحد، سيستم اطلاعات جغرافيايي، تابع چگالي احتمال معكوس گوس
http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/56413860105.pdf