@article { author = {Mahmoodzadeh, Davood and Ketabchi, Hamed and Ataie-Ashtiani, behzad}, title = {Effects of Sea Level Rise and Recharge Rate Variations on Seawater Intrusion in Confined Aquifer}, journal = {Journal of Hydraulics}, volume = {10}, number = {4}, pages = {1-15}, year = {2016}, publisher = {Iranian Hydraulic Association}, issn = {2345-4237}, eissn = {2645-8063}, doi = {10.30482/jhyd.2016.33317}, abstract = {Approximately, 60 percent of the world's populations are living at a distance of 60 kilometers from the coasts. In coastal zones, coastal aquifers are the most important resources of the available freshwater. It is believed that short-term or long-term impacts of the climate changes affect such aquifers. In general, it is predicted that climate changes e.g. sea-level rise (SLR) cause an increase in seawater intrusion (SWI) in the coastal aquifers. A confined coastal aquifer is considered in this study. The main objective is to investigate sea water intrusion phenomena occurring in the coastal aquifers due to climatic change impacts and aquifer parameters. For 2D simulation of groundwater system and SWI determination, a numerical model, SUTRA is used. The impact of SLR based on IPCC (2013) predictions are assessed under both steady-state and transient conditions. The results obtained for a confined coastal aquifer show that SLR effect on salt wedge is negligible under steady-state condition. Under transient condition, a self-reversal mechanism is observed due to groundwater system response to SLR. At the early time, SWI reached the maximum value, and then with time gradually returns to its initial state. The results of this study can be applied to real cases of coastal aquifers. Such aquifer-behavior analyses can be really helpful and useful for further explorations}, keywords = {Confined coastal aquifer,Groundwater,Sea-level rise,Seawater intrusion,Recharge rate variations}, title_fa = {بررسی اثر افزایش سطح آب دریا و تغییرات نرخ تغذیه بر پیشروی آب شور در آبخوان محصور}, abstract_fa = {حدود 60 درصد از جمعیت جهان در فاصله 60 کیلومتری از سواحل زندگی می‌کنند. در مناطق ساحلی، آبخوان‌های ساحلی از مهمترین منابع تأمین آب شیرین زیرزمینی می‌باشند و انتظار می‌رود که تأثیرات تغییرات اقلیم در کوتاه مدت و یا در بلند مدت از عوامل تهدید کننده این آبخوان‌ها باشند. به طور کلی پیش‌بینی می‌شود که تغییرات اقلیم از جمله افزایش سطح آب دریاها باعث افزایش پیشروی آب شور در آبخوان‌های ساحلی شود. مطالعه حاضر بر روی یک آبخوان محصور صورت گرفته است و هدف اصلی، بررسی رفتار پیشروی آب شور در آبخوان‌های ساحلی به دلیل اثرات تغییرات اقلیم و مشخصه‌های آبخوان است. برای مدل‌سازی دوبعدی سیستم آب زیرزمینی و تعیین مقدار پیشروی آب شور از برنامه عددی سوترا استفاده شده است. اثر افزایش سطح آب دریا بر اساس پیش‌بینی انجمن بین دولتی تغییرات اقلیم در سال 2013 در حالت‌های دائمی و غیردائمی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که اثر دائمی افزایش سطح آب دریا در آبخوان محصور، تأثیر ناچیزی بر مقدار پیشروی آب شور دارد. در حالت غیردائمی، مکانیزم برگشت پیشروی آب شور به دلیل پاسخ سیستم آب زیرزمینی به افزایش سطح آب دریا قابل مشاهده می‌باشد. بررسی این مکانیزم نشان می‌دهد که در بازه‌ای از زمان‌ها، پیشروی به بیشترین مقدار می‌رسد و پس از آن به تدریج به حالت اولیه خود باز می‌گردد. نتایج این مطالعه می‌تواند در نمونه‌های واقعی آبخوان‌های ساحلی نیز به کار گرفته شده و در تحلیل رفتار آنها کمک کننده و راه‌گشا باشد.}, keywords_fa = {آبخوان ساحلی محصور,آب زیرزمینی,افزایش سطح آب دریا,پیشروی آب شور,تغییرات نرخ تغذیه}, url = {https://jhyd.iha.ir/article_33317.html}, eprint = {https://jhyd.iha.ir/article_33317_bd1584c67ad4158a62f2763805deebc4.pdf} } @article { author = {Kianoush, Bijan and Ahmadyar, D.}, title = {Evaluation of the Effect of Thermal Stratification Strength on Artificial De-stratification Efficiency in Reservoirs}, journal = {Journal of Hydraulics}, volume = {10}, number = {4}, pages = {17-33}, year = {2016}, publisher = {Iranian Hydraulic Association}, issn = {2345-4237}, eissn = {2645-8063}, doi = {10.30482/jhyd.2016.33318}, abstract = {Thermal stratification and mixing can greatly change the water quality in a reservoir during a year. A conventional method to de-stratify the reservoir is using a bubble plume produced by an air diffuser system. If the aeration system designed properly, maximum efficiency can be achieved. In this paper a full three dimensional computational fluid dynamics model using ANSYS Fluent software employed to study the artificial de-stratification process in a laboratory tank. Because of some deficiencies in Fluent software and in order to produce more accurate results, UDF codes were written and added to the CFD model. Based on the results, stratification strength is a critical factor which controls the energy required for mixing the reservoir. It is also concluded that by reducing the amount of gas injected to the reservoir, less energy dissipates through turbulence. Therefore, the efficiency of de-stratification process will increase. According to the results, it is recommended that aeration system should be designed to work when plume number is around 400.}, keywords = {Thermal stratification,Artificial de-stratification,Computation fluid dynamics,Bubble plume}, title_fa = {بررسی اثر قدرت لایه‌بندی حرارتی بر بازده اختلاط مصنوعی در مخازن سدها}, abstract_fa = {پدیده‌های لایه‌بندی و اختلاط در مخزن سد می‌توانند پارامترهای کیفی آب را در طول سال در تراز‌های مختلف آبگیری به مقدار زیادی تحت‌الشعاع قرار دهند. یک روش مرسوم برای از بین بردن لایه‌بندی و ایجاد اختلاط در مخزن، هوادهی به بدنه آبی از کف مخزن می‌باشد. در صورت طراحی صحیح سیستم هواده با توجه به قدرت لایه‌بندی می‌توان بازده فرایند را تا حد امکان افزایش داد. در این پژوهش از یک مدل تجاری کاملاً سه‌بعدی دینامیک سیالات محاسباتی (Fluent) برای مطالعه اختلاط مصنوعی لایه‌بندی حرارتی در یک مخزن آزمایشگاهی استفاده شده است. زیربرنامه‌هایی به منظور حل دقیق مسأله مورد بررسی، تحت عنوان توابع UDF به کد اصلی نرم‌افزار اضافه گردیدند. بر اساس نتایج حاصل شده از مدل عددی، قدرت لایه‌بندی عامل تعیین کننده‌ای در میزان انرژی لازم برای اختلاط کامل در مخزن می‌باشد. همچنین با بررسی اختلاط در دو مخزن با قدرت لایه‌بندی برابر، مشخص گردید که با کاهش میزان هوای تزریق شده به سیستم، میزان کم‌تری از انرژی ورودی به سیستم طی آشفتگی اضمحلال می‌یابد و در نتیجه آن، بازده اختلاط مصنوعی افزایش پیدا خواهد کرد. با توجه به نتایج پژوهش حاضر توصیه می‌شود طراحی سیستم هواده به گونه‌ای باشد که عدد پلوم در محدوده بیش از 400 قرار گیرد.}, keywords_fa = {لایه‌بندی حرارتی,اختلاط مصنوعی,دینامیک سیالات محاسباتی,پلوم حباب‌}, url = {https://jhyd.iha.ir/article_33318.html}, eprint = {https://jhyd.iha.ir/article_33318_a260ee31598890a4d507b30169e02f02.pdf} } @article { author = {naji abhari, mandana and ایرانشاهی, مرضیه and قدسیان, مسعود and فیروزآبادی, بهار}, title = {Investigating the Experimental Observations about the Triangular Obstacle Effects at the bottom of reservoir on the Structure of Turbidity Current}, journal = {Journal of Hydraulics}, volume = {10}, number = {4}, pages = {35-50}, year = {2016}, publisher = {Iranian Hydraulic Association}, issn = {2345-4237}, eissn = {2645-8063}, doi = {10.30482/jhyd.2016.33324}, abstract = {Due to the deposition of density flows in reservoirs, understanding hydrodynamic phenomena governing these flows can have a significant role in their recognition. Use of impermeable obstacles in the course of these currents will be an effective way in increasing the useful life of dams. In this research the effect of the presence of impermeable triangular obstacle on the mechanism of turbidity currents have been investigated experimentally. Velocity of body zone in depth of turbidity current measured by using acoustic doppler velocimeter (ADV) and the concentration profiles are calculated based on ABS method and data distribution. Results show that the obstacle caused an average decrease in velocity of turbidity current head about 35 percent. Waves formed in the vicinity of upstream obstacle are of type A. The formation of a hydraulic jump downstream of obstacle caused changes in the current regime from supercritical to subcritical. Obstacle has led to form new areas of velocity profiles in its upstream part. The presence of obstacle, creates on its upstream a perfect place for settling and trapping sediments. The efficiency of trapping sediment downstream of the obstacle in comparison with the same conditions without obstacle increases about 33 percent.}, keywords = {Flow Velocity,Flow regime,Velocity profile,Concentration profile,Local Densimetric Froud number}, title_fa = {بررسی مشاهدات آزمایشگاهی تأثیر مانع مثلثی شکل در کف مخزن بر ساختار جریان گل‌آلود}, abstract_fa = {با توجه به رسوبگذاری جریان‌های گل آلود در مخازن سدها، شناخت هیدرودینامیک این جریان‌ها می‌تواند نقش بسزایی در شناخت پدیده‌های حاکم داشته باشد. استفاده از موانع نفوذناپذیر بر سر راه این جریان‌ها یک راهکار مؤثر در افزایش عمر مفید سدها خواهد بود. در این تحقیق تأثیر حضور مانع نفوذناپذیر مثلثی بر مکانیزم حرکت جریان‌های گل‌آلود، بصورت آزمایشگاهی بررسی شده است. سرعت بدنه جریان گل آلود در عمق، با استفاده از سرعت‌سنج صوتی اندازه‌گیری شده و پروفیل‌های غلظت جریان از روش ABS و بر اساس داده‌های پراکنش محاسبه شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که وجود مانع سبب کاهش سرعت پیشروی پیشانی جریان گل‌آلود در طول کانال، بطور میانگین تا 35 درصد می‌شود. امواج شکل گرفته در بالادست مانع از نوع A می‌باشد. شکل‌گیری پرش هیدرولیکی بعد از مانع سبب شده است که رژیم جریان ضمن عبور از مانع از حالت فوق‌بحرانی به حالت زیربحرانی تغییر یابد. وجود مانع سبب شکل‌گیری و تغییر در پروفیل‌های سرعت در بالا‌دست مانع می‌شود. به علت وجود مانع یک حوضچه ته‌نشینی رسوب در بالادست مانع شکل گرفته که محل مناسبی برای ته‌نشینی و بدام انداختن رسوبات می‌باشد. راندمان تله‌اندازی ذرات رسوب در پایین‌دست مانع نسبت به مقادیر مشابه در حالت بدون مانع بطور میانگین تا 33 درصد افزایش یافته است.}, keywords_fa = {مانع,مخزن,جریان گل‌آلود,پروفیل‌های سرعت,پروفیل‌های غلظت,عدد فرود چگالی محلی}, url = {https://jhyd.iha.ir/article_33324.html}, eprint = {https://jhyd.iha.ir/article_33324_324183850ca4023f176a52c0eef9773b.pdf} } @article { author = {Karimaee Tabarestani, Mojtaba and آذرمیدخت, حمیدرضا and Zarrati, A.R. and انوری, صادق}, title = {Optimum Design of Riprap Extension with Different Stone Size at Rectangular Bridge Piers with and without Protective Collar}, journal = {Journal of Hydraulics}, volume = {10}, number = {4}, pages = {51-64}, year = {2016}, publisher = {Iranian Hydraulic Association}, issn = {2345-4237}, eissn = {2645-8063}, doi = {10.30482/jhyd.2016.33328}, abstract = {Riprap layer is the most commonly employed countermeasure against scouring around bridge piers. Due to the large area of high intensity flow around a pier, riprap layer extent is large, especially in the case of skewed rectangular piers. Stable riprap size is designed so that it can resist the highest flow forces in the critical region around a pier. However, as the strength of flow forces around a pier is different, smaller riprap sizes can be used in the areas with lower flow forces to get optimum design. In the present study, extent of riprap layer with different sizes around bridge piers is investigated. Three different rectangular piers with or without an attached protective collar aligned with the flow and skewed at different angles are tested. The ranges of aspect ratio for the piers and skew angle were 3 to 7 and 0o to 20o, respectively. The optimal configurations of riprap extent for each pier condition with different sizes were determined. Experiments showed that in the case of aligned rectangular pier without a collar only 8% of the area around the pier is critical and the remaining 92% area can be protected with about 38% smaller riprap stones. As the skew angle of the pier increases, the critical area increases too. In case of protected pier with collar, the collar prevents the region around the pier and therefore, the extent of riprap layer decreases compared to unprotected pier with similar flow condition. }, keywords = {bridge pier,local scour,Optimized riprap design,collar,Critical region}, title_fa = {طراحی بهینه گستره سنگچین با استفاده از ابعاد مختلف سنگ در اطراف پایه پل با مقطع مستطیلی با طوق محافظ و بدون آن}, abstract_fa = {استفاده از سنگچین به عنوان یکی از معمول‌ترین روش‌های کنترل و کاهش آبشستگی در اطراف پایه‌های پل مطرح می‌باشد. طراحی اندازه سنگچین بر اساس بزرگ‌ترین نیروی ناشی از جریان که فقط بر یک محدوده کوچک در اطراف پایه پل به‌عنوان ناحیه بحرانی اعمال می‌شود، انجام می‌گیرد. در حالیکه گستره لایه سنگچین در اطراف پایه پل محدوده وسیعی را، مخصوصاً در پایه‌های مستطیلی در بر می‌گیرد. در نتیجه با توجه به اینکه شدت نیروهای جریان در نواحی مختلف اطراف پایه متفاوت می‌باشد، می‌توان برای نیل به طرحی بهینه و اقتصادی، از سنگ‌هایی با ابعاد مختلف در محدوده گستره سنگچین استفاده نمود که هدف از تحقیق حاضر می‌باشد. بدین منظور، مطالعه آزمایشگاهی برای برآورد ابعاد مختلف سنگچین بر روی پایه‌های پل با مقطع مستطیلی و در دو حالت محافظت شده با طوق و بدون طوق انجام گرفته است. نسبت ابعادی (نسبت طول به عرض) پایه‌های مورد مطالعه در محدوده 3 تا 7 قرار دارد که تحت زوایای قرار‌گیری متفاوت (بین صفر تا 20 درجه) نسبت به راستای جریان نصب شده‌اند. نتایج نشان داد که در حالت پایه‌های بدون محافظ مستقیم و نسبت طول به عرض مختلف تنها کافیست سنگچین طراحی (بر اساس بزرگترین نیروی جریان) در 8% سطح گستره سنگچین دور پایه ریخته شود و در مابقی مناطق، اندازه پایدار سنگ را می‌توان به میزان 38% کاهش داد. همچنین با افزایش زاویه قرارگیری پایه به‌علت گسترده‌تر شدن ناحیه بحرانی، محدوده قرارگیری سنگچین طراحی افزایش می‌یابد. در نهایت آزمایش‌ها نشان داد که در حالت پایه‌های محافظت شده با طوق، به‌علت حفاظت از بستر دور پایه توسط طوق، محدوده سنگچین طراحی نسبت به حالت بدون طوق کمتر می‌باشد که میزان کاهش بستگی به زاویه قرارگیری پایه دارد.  }, keywords_fa = {پایه پل,آبشستگی موضعی,طراحی بهینه سنگچین,طوق محافظ,ناحیه بحرانی شکست سنگچین}, url = {https://jhyd.iha.ir/article_33328.html}, eprint = {https://jhyd.iha.ir/article_33328_f46b2b0549de0815d90c3a22e4bb3ff3.pdf} } @article { author = {Ghorbani, Behzad and Parse Mehr, Marjan}, title = {» Research Note « Impact of Channel Contraction on the Abutment Scour and Application of Submerged Vanes in Scour Prevention and Control}, journal = {Journal of Hydraulics}, volume = {10}, number = {4}, pages = {65-72}, year = {2016}, publisher = {Iranian Hydraulic Association}, issn = {2345-4237}, eissn = {2645-8063}, doi = {10.30482/jhyd.2016.33331}, abstract = {When a bridge pier or abutment is built on a river bed, a contraction in the river flow section occurs. Under this condition, in addition to local scour at pier and abutments, contraction scour also takes place on the river bed. The objective of the present study is to investigate the effect of channel contraction on abutment scour and application of submerged vanes to prevent or control it. For this purpose, four different contraction sections, of 0.833, 0.667, 0.500 and 0.333 relative width are installed in an experimental flume furnished with non-cohesive materials with median size of 0.78 mm. In this research, three double vanes were tested. Vanes were arranged with three angles of attack namely, 10, 20 and 30 degrees with respect to the channel center line. All experiments were repeated for 3 discharges, 20, 30 and 40 lit/sec. Results of this research showed that the maximum reduction in the bed elevation due to scouring was 75 percent for relative width of, 0.833 of angle of attack of 20̊ and relative flow equal to 0.5. }, keywords = {abutment,Angle of attack,Contraction scour,Submerged vanes}, title_fa = {«یادداشت تحقیقاتی» اثر تنگ‌شدگی بر آب‌شستگی تگیه‌گاه پل و کاربرد صفحات مستغرق برای جلوگیری و کنترل آن}, abstract_fa = {وجود پایه و تکیه‌گاه یک پل در بستر یک آبراهه موجب کاهش سطح مقطع و انقباض جریان می‌شود. در چنین شرایطی علاوه بر آب شستگی موضعی کنار پایه و تکیه‌گاه سازه، زمینه لازم برای وقوع پدیده آبشستگی انقباضی نیز فراهم می‌شود. مطالعه حاضر با هدف بررسی تأثیر تنگ‌شدگی بر آب‌شستگی تکیه‌گاه پل و  تأثیر کاربرد صفحات مستغرق برای جلوگیری یا کنترل آن انجام شد. برای این منظور، چهار تنگ‌شدگی با نسبت‌های 333/0، 500/0، 667/0 و 833/0 در یک فلوم آزمایشگاهی با بستر رسوبات غیر‌چسبنده به قطر متوسط 78/0 میلی‌متر ایجاد شد. آنگاه از سه جفت صفحه مستغرق با سه زاویه حمله 10، 20 و 30 درجه در بستر فلوم برای محافظت تکیه‌گاه‌ها استفاده شد و آزمایش‌ها با سه دبی نسبی 5/0، 75/0 و 1 دنبال شدند. نتایج این مطالعه نشان داد که با کاهش عرض جریان عمق آب شستگی افزایش می‌یابد و کاربرد صفحات مستغرق موجب کاهش آب‌شستگی کنار تکیه‌گاه به میزان حداکثر 75 درصد می‌شود. }, keywords_fa = {آب‌شستگی,تکیه‌گاه,تنگ‌شدگی,زاویه حمله,صفحات مستغرق}, url = {https://jhyd.iha.ir/article_33331.html}, eprint = {https://jhyd.iha.ir/article_33331_c204cc9bded7554b5d40c60791ed0865.pdf} } @article { author = {Gholami, Foroogh and Mohammad Vali Samani, Hossein and Haghighi, Ali}, title = {Uncertainty Assessment of Effective Variables on the Water Supply Network based on the Theory of Minimizing Fluctuations in Discharge}, journal = {Journal of Hydraulics}, volume = {10}, number = {4}, pages = {73-81}, year = {2016}, publisher = {Iranian Hydraulic Association}, issn = {2345-4237}, eissn = {2645-8063}, doi = {10.30482/jhyd.2016.33334}, abstract = {Analysis and design of water distribution networks are generally done by considering the magnitudes of the required input data as certain ones, whereas they are not. In this research, uncertainty of pipe roughness and nodal demands are considered in the input data. Pipe roughness is increasing due to aging and nodal demands may vary because of the change of population density and consumption pattern. These variations lead to uncertainties which may change the results of the network analysis such as pipe discharges and nodal pressures. The fuzzy set theory is used in this research. In this regard, the pipe roughness and nodal demands are considered to be fuzzy parameters. The effect of these parameters on the uniformity of flow distribution in the water distribution network which is defined as the standard deviation of the discharges in pipes is evaluated. Maximum and minimum standard deviation are obtained by using the genetic algorithm as an optimization tool.   }, keywords = {» Research Note «,Uncertainty Assessment of Effective Variables on the Water Supply Network based on the Theory of Minimizing Fluctuations in Discharge}, title_fa = {«یادداشت تحقیقاتی» برآورد عدم قطعیت متغیرهای مؤثر بر شبکه آبرسانی بر اساس فرضیه حداقل‌سازی نوسانات دبی}, abstract_fa = {تحلیل و طراحی شبکه‌های آبرسانی، عموماً با در نظر گرفتن پارامترهای ورودی به‌صورت مقادیر قطعی انجام می‌شود؛ درحالی‌که پارامترهای ورودی شبکه آبرسانی مقادیری غیرصریح و دارای عدم قطعیت می‌باشند. پارامترهای ورودی موردمطالعه در این تحقیق، ضرایب زبری لوله‌ها و مصارف گرهی می‌باشند. مقدار ضریب زبری لوله‌ها با افزایش سن شبکه آبرسانی و مقدار مصارف گرهی با تغییر در تراکم جمعیت و الگوی مصرف، تغییر می‌کنند. عدم قطعیت در پارامترهای ورودی می‌تواند به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای نتایج به‌دست‌ آمده از مدل شبیه‌ساز هیدرولیکی شامل دبی لوله‌ها و فشار در گره‌ها را دستخوش تغییر کند. برای تحلیل عدم قطعیت، در این تحقیق از نظریه مجموعه فازی استفاده‌ شده است. عدم قطعیت در ضریب زبری لوله‌ها و مصارف گرهی به‌صورت عدد فازی وارد مسأله می‌شود. در این تحقیق، میزان یکنواختی توزیع جریان در لوله‌های شبکه از طریق محاسبه نوسانات جریان با استفاده از مفهوم انحراف معیار دبی‌ها، به‌عنوان پاسخ مورد ارزیابی در نظر گرفته‌ شده است. برای بررسی عدم قطعیت میزان انحراف معیار دبی‌ها، اعداد فازی ورودی به سطوحی با تابع عضویت مشخص منقطع شده‌اند و در هر سطح دو مسأله بهینه‌سازی برای محاسبه مقادیر حداقل و حداکثر انحراف معیار دبی‌ها انجام‌ شده است. با مشاهده نتایج می‌توان گفت هر چه عدد فازی متغیر خروجی نسبت به عدم قطعیت پارامترهای ورودی، در محدوده کوچکتری تغییر کند و عدم قطعیت کمتری داشته باشد، آن طرح نسبت به تغییراتی مانند افزایش عمر شبکه یا مصرف، مقاوم‌تر بوده و در نتیجه مناسب‌تر است.}, keywords_fa = {شبکه آبرسانی,یکنواخت‎‌سازی جریان,نوسانات دبی,عدم قطعیت,منطق فازی}, url = {https://jhyd.iha.ir/article_33334.html}, eprint = {https://jhyd.iha.ir/article_33334_04e5ee9ef3023fd9c5a59f271ebe8847.pdf} }