چکیده:
براساس گزارشات سازمان ملل از کل آب موجود در نقاط مختلف جهان فقط هفت هزارم درصد آن به سادگی در دسترس انسان ها است. این در حالی است که بسیاری از مردم، دنیا را مانند یک کره آب تصور م یکنند، زیرا حدود 70% آن را آب پوشانده است. واقعیت این است که 97/5% از آب های کره زمین شور و فقط 2/5 درصد آن را آب شیرین تشکیل می دهد. همچنین، حدود 70% از این آب شیرین به صورت یخ در ارتفاعات ، قطب ها و گرینلند متمرکز است. قسمت اعظم باقیمانده این آب نیز در قسم تهای عمیق زمین قرار دارد که در حال حاضر استفاده از آنها مقرون به صرفه نمی باشد. با توجه به اطلاعات موجود ، کمتر از یک درصد آب شیرین زمین بصورت چشمه، رودخانه و منابع زیرزمینی با هزینه مناسب قابل دسترس می باشد که تأمین این منابع از طریق فرآیند بارش در سیکل هیدرولوژیکی صورت میگیرد.
رشد روزافزون جمعیت و همچنین پیشرفت تکنولوژی عاملی در کمبود و آلودگی آب در جهان م یباشد و باعث گردیده که حدود یک سوم از جمعیت جهان با نگرانی های حاصل از بحران ک مآبی و آلودگی آن زندگی کنند. این بحران منجر به رکود اقتصادی در بسیاری از مناطق جهان شده است. امروزه گسترش حوز ههای صنعتی و کشاورزی و همچنین رشد روزافزون جمعیت در شهرها، نگهداری و حفاظت از منابع موجود و محدود آب های سطحی و زیرزمینی را الزامی و امری اساسی و اجتناب ناپذیر می نماید. اگر به مسائل فوق، گرم شدن تدریجی هوا در کره زمین که نهایتاً منجر به کمبود بارندگی در نقاط خشک و نیمه خشک می گردد را بیافزائیم، درمی یابیم که ایجاد طرحهای جدید جهت استحصال و نگهداری آب های موجود امری حیاتی و مهم است.
مقدمه
جریان پایدار به شرایط جریانی اشاره دارد که با زمان تغییر نمی کند. جریان های پایدار می توانند همچنین، یکنواخت باشند زمانی که شرایط با فاصله تغییر نم یکند، یا غیر یکنواخت اباشد زمانی که شرایط جریان با فاصله و مکان تغییر می کند. جریان پایدار در رودخانه ها (فصل 1.1). شامل توصیفی از هندسه هیدرولیکی در یک ایستگاه م یشود که با توصیفی از جریان پایدار- یکنواخت و مقاومت در برابر جریان، پی گرفته می شود. جریانات پایدار- غیریکنواخت شامل آنالیزی از معادلات مومنتوم است که با جریان متغیر سریع و جریان متغیر تدریجی دنبال شده است. انتقال رسوب در رودخانه ها شامل توصیف ساد های برای انتقال رسوب در جریان پایدار- یکنواخت، به همراه محاسبات آبرفت گذاری و فرسایش در دسترس یهای رودخانه می باشد.
1-1- جریان پایدار رودخانه
شبکه های زهکشی توسط ژئومورفولوژسی تها (کسانی که شکل و ساختار زمین را مطالعه می کنند) و توپولوژسیت ها (مکان شناس ها) مورد مطالعه قرار گرفته بودند. عموماً توپولوژسیت از نقطه نظر رتب هبندی و مرتبه ریاضیاتی در میان sub watershed ها (زیر مناطقی که آب رودخانه را تقسیم م یکنند) به تحقیق پرداخته و هیچ مراجعه مشخصی به هویت های فیزیکی ندارند. نتایج چندین سال از مطالعات تجربی روی «امکان فرسایش ناشی از بارندگی» در دانشگاه Colorado، توسط schumm و همکاران (1987) مورد تلاش واقع شد تا مورفولوژی حوضه و با رسوب را بهم مرتبط سازد. اگر چه بدلیل نوسانات آب و هوایی و تغییرات بهره وری از زمین، تغییر پذیری قابل ملاحظه ای برای بار رسوب فرض شده است، اما آزمایشات نشان می دهند که بار رسوب تحت شرایط بارندگی پایدار شدیداً متغیر است. پاسخ مبهم و پیچیده ارزیابی شبکه کانال، به نظر م یرسد با کاهش نمایی در بار رسوب ، با پیشروی شبکه کانال، قابل توصیف باشد.
رودخانه ها، پست ترین نقاط را در طول پروفیل های توپوگرافی watershed دنبال می کنند. با استثناهای بسیار زیاد در مناطق خشک، پایین ترین نقطه یک watershed در خروجی رودخانه قرار گرفته است. یک نقشه watershed معمولاً ناحیه هیدروگرافی، شبکه زهکشی همراه با دریاچه ها، مخازن و شاید همچنین، ایستگا ههای اندازه گیری، استان ها، ایالات، و / یا کشورها را نشان می دهد. شبکه زهکشی یک watershed، بر افزایش غیر پیوسته سطح زهکشی و دبی در محل تلاقی رودخانه، اشاره دارد. بجز برای تسخیر رودخانه و تغییرات
مصنوعی همچون انحراف مسیرهای آب کوهستان، شبکه زهکشی کانا لهای طبیعی به طور مشخصی، با زمان تغییر نمی کنند.
و ...
چکیده
چون بکارگیری تکنیک دورسنجی نسبت به روش های سنتی و متداول دارای سرعت بیشتر و دقت زیادی می باشد بنابراین به عنوان تکنیک های کارآمد مدنظر قرار می گیرد. هدف از این مطالعه برآورد میزان رسوب رودخانه با استفاده از امکانات سنجش از دور و تصاویر ماهواره ای و سپس مقایسه نتایج بدست آمده با اطلاعات رسوب رودخانه برای ایستگاه آب سنجی می باشد. هدف شناسایی روشهای دورسنجی در محاسبه رسوب و استفاده از آنها در تعیین میزان رسوب رودخانه و تعیین دقت آنها می باشد. با توجه به نتایج بدست آمده از روابط ارائه شده در این مقاله مقدار رسوب سالانه برای حوضه رودخانه قره سو و رودخانه بالخلوچای در استان اردبیل بترتیب ۵۵۱۸۸ تن و ۳۰۹۴۷ تن بدست آمده است؛ که با مقدار رسوب برآورد شده با روش هیدرولوژیکی USBR مطابقت دارد.
فرمت PDF
تعداد صفحات 280
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:28
فهرست مطالب:
کاربرد شبکههای عصبی مصنوعی
در مهندسی رودخانه
ساختار عمومی شبکه پیشنهادی :
ـ الگورتیم پس انتشار خطا
ـ انتخاب پارامترهای دبی رسوب
ـ بکارگیری دادههای صحرائی دبی رسوب
ـ آموزش شبکه و ارزیابی نتایج
ـ کالیبراسیون پارامترهای رسوب و دبی
مقایسه با مطالعات قبلی
ـ ارزیابی مدل با بکارگیری دادههای رسوب معلق
نتیجهگیری
مدل عصبی مورد استفاده
نتایج مدل عصبی و مقایسه آن با روش متداول تخمین رسوب
تعیین ابعاد حفره آبشستگی پایین دست سرریزهای ریزشی آزاد با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی :
ـ الگوریتم آموزش شبکه عصبی مصنوعی
بررسی یادگیری شبکه عصبی
استفاده از شبکه عصبی در روندیابی متمرکز سیلاب
نتایج :
چکیده:
رسوبات انتقالی توسط رودخانهها مشکلات زیادی خصوصاً جهت بهرهبرداری از سدها و سازههای آبی به وجود میآورند. در دههای اخیر تحقیقات بزرگی برای درک مکانیسم انتقال رسوب در جریانهای طبیعی صورت گرفته است.
تخلیههای صنعتی و پسابهای کشاورزی به داخل سیستم آبزیان باعث میشود که رسوبات کف توسط موادسمی آلوده شوند. به همین ترتیب وقتی رژیم رودخانه تغییر مینماید این رسوبات آلوده به پایین دست رودخانه انتقال مییابند. تخمین دبی این رسوبات آلوده گام اول به سوی بهبود سازی کیفیت آب میباشد.
طبق گزارشات، درحال حاضر، بسیاری از سدهای کشورمان، با مشکل رسوب و پرشدن پیش از موعد مخازن مواجه هستند از جمله گزارشی که در مورد رسوبگذاری در سد سفید رود منتشر شده که نشان میدهد که در هفدهمین سال بهره برداری، رسوبات ورودی نزدیک به نیمی از حجم مخزن را اشغال کردهاند. در حالی که مشاور این شد، عمر مفید آن را صد سال دانسته است.
همچنین سد شهید عباسپور که تخمین اولیه برای رسوب آن 2 میلیون مترمکعب در سال بوده، در حالی که نتایج هیدروگرافی در سال 1362 در مخزن این سد نشان میدهد که درطی 7 سال اول بهره برداری از این سد سالیانه بطور متوسط 38 میلیون متر مکعب وارد مخزن شده است. بدیهی است که افزایش پیشبینی میزان رسوب وارده به دریاچه میتواند از این خسارات جلوگیری به عمل آورد و تحقیق این امر بستگی زیادی به روشهای محاسباتی و وجود سنجشهای مناسب رودخانهای دارد.
تا کنون معادلات زیادی برای تخمین میزان رسوب انتقالی رسوب انتقالی توسط رودخانهها ارائه شده است که همه آنها بر پایه قوانین تئوری دینامیک جریان و انتقال ذرات میباشد. آلونسوو نیبلینگ و فوستر در سال 1982 و یانگ در 1996 از بین دیگران، روشهای متعدد قراردادی را مقایسه نمود برای محاسبه دبی کل رسوب. بعضی از روشها که روش غیرمستقیم نامیده شدند، شامل توابع انتقالی بر اساس تابع بار بستر اینشتین هستند که بار رسوب کل از مجموع توابع بار معلق و بار بستر بدست میآید. مانند روش اصلاح شده اینشتین توسط کلبی و همبری (1955) و توفالتی (1969). روشهای مذکور این نکته را مدنظر قرار میدهند که هیدرودینامیک هر حالت انتقال یکسان نیست اگر چه تمایز آشکار بین در حالت معلق و بستر نیز به آسانی ممکن نیست، کاربرد روشهای گفته شده از نظر تئوری نسبتاً کامل است اما ممکن است به نظر دشوار برسد.
روشهای دیگر که روشهای مستقیم نامیده میشوند، بار رسوب کل را به طور مستقیم مشخص میکنند، بدون اختلاف قائل شدن بین دو حالت انتقال. بعضی از این روشها از مفهوم نیروی جریان ناشی میشوند. (کار جریان) مانند روش بگنولد (1966) و روش انگلند و هانسن (1967) که بستگی به مفهوم نیرو و قوانین شبیهسازی برای بدست آوردن تابع انتقال رسوب دارد. روش آکرو وایت (1973) بر اساس مفهوم نیروی جریان، بگونولد و آنالیز ابعادی برای بیان تحرک و سرعت انتقال رسوب پایهریزی شدهاند. یانگ در سالهای 1972 و 73 یک مدل تحلیل نیرویی بکار برد و به نیروی جریان موجود در واحد وزن سیال برای انتقال رسوب تأکید کرد. ولیکانوف (1954) تابع انتقال را از تئوری نیروی ثقل استخراج کرد. روشهای دیگر از توابع انتقال دیگری پیروی میکنند، مثلاً چنگ و سیمونزو ریچاردسون (1967) بار کل را از مجموع بار بستر و معلق محاسبه نمودند. لارسن (1958) یک رابطه وابستهای بین شرایط جریان و دبی رسوبی نتیجه توسعه داد. شن و هانگ (1972) یک معادله رگرسیون براساس دادههای آزمایشگاهی استخراج کردند.
برانلی (1981) نیز آنالیز رگرسیون را برای بدست آوردن تابع بکار گرفت. ون راین (1984) بار کل را از مجموع بار بستر و متعلق محاسبه نمود. کریم و کندی (1990) آنالیز چند رگرسیونی غیرخطی را برای استخراج یک رابطه بین سرعت جریان، دبی رسوب و هندسه شکل بستر و ضریب اصطکاک رودخانههای فرسایشی بکار گرفت.