معمولاً برای اندازه­گیری دبی آب و تنظیم سطح آب در کانال­های باز از دریچه­های کشویی استفاده می­شود. برآورد افت انرژی نسبی (DE/E0) و ضریب دبی (Cd) یک دریچه کشویی برای طراحی کانال‌های باز ضروری است. با در نظر گرفتن سطح آب پایین دست، ممکن است شرایط جریان آزاد یا مستغرق رخ دهد. اگرچه برخی از تحقیقات برای تعیین Cd برای دریچه­های کشویی انجام شده است، ولی بررسی منابع نشان می­دهد که مطالعه­ای در مورد DE/E0 وجود ندارد. دانستن DE/E0 برای طراحی آبگیرها و تعیین رقوم کف کانال آبیاری ضروری است. هدف این تحقیق، تعیین DE/E0 و Cd با استفاده از نتایج آزمایشگاهی است. نتایج نشان داد که افت انرژی را نمی­توان در سازه­های آبگیر و طراحی کانال نادیده گرفت و تاثیر آنها بر رقوم کف کانال­های فرعی دریافت کننده آب از کانال­های اصلی باید در نظر گرفته شود. افت انرژی نسبی از حداقل مقدار 271/0 تا حداکثر مقدار 604/0 تغییر نشان داد. برای محاسبه استهلاک انرژی نسبی از روش رگرسیون چند متغیره بهره برده شد و میانگین باقیمانده ها 004/0- بود. حداکثر و حداقل باقیمانده برای DE/E0 به ترتیب 5 و 31/0- است. برای تفکیک مرز جریان آزاد از جریان مستغرق، یک معادله ریاضی با ضریب تعیین 925/0 ارائه شد. برای تخمین ضریب دبی در جریان مستغرق، یک معادله ریاضی بدست آمد. برای این معادله، میانگین باقیمانده­ها 004/0- بود. حداکثر و حداقل باقیمانده برای ضریب دبی به ترتیب 084/0- و 116/0 است. همچنین در این تحقیق، با استفاده از مدل­های رگرسیون غیرخطی چند متغیره، اقدام به برآورد DE و Cd می­شود که در طراحی خط پروژه کانال­های روباز مورد استفاده است.

هر ساله وقوع باران­‌های شدید باعث ایجاد شکست در تعداد زیادی از شیب‌های خاکی می­شود .در طول این باران‌ها، سطح آب زیرزمینی بالا آمده و باعث افزایش فشار آب منفذی و کاهش پایداری شیب می­گردد. هدف از این تحقیق، بررسی تغییرات فشار آب منفذی و ضریب اطمینان پایداری شیب است. جریان آب درون خاک، به صورت دو بعدی، اشباع- غیراشباع و غیردائمی مدلسازی عددی می­شود. از روش اجزای محدود برای محاسبه فشار آب منفذی و از روش تعادل حدی برای تعیین ضریب اطمینان پایداری شیب استفاده می­شود. برای شبیه­سازی جریان غیردائمی، زمان برابر 4 روز، با گام 1/0 روز استفاده می­شود. مدت بارش 24 ساعت فرض شد. شدت بارش­های مختلف به صورت شار ورودی روی سطح خاک، معرف یکی از شرایط مرزی استفاده شد. منحنی رطوبتی خاک که نشان دهنده رابطه مکش – محتوی رطوبتی و مکش- هدایت هیدرولیکی است، استفاده شد. نتایج نشان داد که شدت بارش­های مختلف، اثرات متفاوتی روی پروفیل رطوبتی خاک دارند. با افزایش شدت بارش، ضریب اطمینان پایداری شیب کاهش یافت. این کاهش برای 24 ساعت اول بارندگی شیب بیشتری داشت و در سه روز بعدی بعد از قطع بارش، شیب آن کمتر شد. به عنوان مثال، برای شدت بارش 04/2 میلی­متر بر ساعت و تدوام یک روز، نتایج نشان داد که در شروع بارش روی سطح خاک، ضریب اطمینان پایداری شیب برابر 853/1 بود که در پایان روز چهارم، به مقدار 743/1 کاهش یافت. به بیان دیگر، ضریب اطمینان پایداری شیب حدود 9/5 درصد کاهش یافت.

سرریزهای لبه تیز پلان مثلثی، سرریزهایی هستند که از یک لبه مستقیم و صاف برخوردار نبوده و در پلان، از حالت خطی شکسته برخوردار می‌باشند. هدف از این تحقیق ارائه یک رابطه برای تعیین ضریب دبی جریان این نوع از سرریزها می‌باشد که در نهایت یک رابطه رگرسیونی با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی بر اساس پارامترهای هندسی h/p و α ارائه شد. برای صحت سنجی، نتایج حاصل از این رابطه با نتایج مدل عددی فلوئنت مورد مقایسه قرار گرفت که حاکی از دقت بالای رابطه مذکور بود. علاوه بر این به عملکرد مدل‌های هوشمند شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، برنامه ریزی بیان ژن (GEP) و مدل‌های رگرسیونی چند متغیره خطی و غیر خطی در کاربرد رابطه دبی – اشل سرریزهای لبه تیز پلان مثلثی پرداخته شد. ارزیابی نتایج به دست آمده با استفاده از معیارهای آماری R2، RMSE، NSE و RE% انجام گردید. مقادیر معیارهای آماری R2، RMSE، NSE و RE% برای مدل ANN به ترتیب 998/0، 0076/0، 997/0 و %74/1 به دست آمد که نشان از برتری این مدل نسبت به سایر روش‌ها را دارد. همچنین نتایج نشان داد که در سرریزهای پلان مثلثی بسته به زاویه قرارگیری، میزان ضریب دبی جریان 1 الی 8 درصد نسبت به سرریزهای هم عرض کانال افزایش می‌یابد.

در این تحقیق با استفاده از مدل فیزیکی، مؤلفه­های مختلفی که بر روی افت انرژی جریان عبوری از روی سرریزهای پله­ای توری­سنگی مؤثر هستند، مطالعه و با نتایج دیگر محققان نیز مقایسه صورت گرفته است. جریان عبوری از سرریز توری­سنگی هم به صورت درون­گذر و هم به صورت روگذر انجام گرفت. دامنه دبی بکار رفته در این تحقیق در محدوده 5 الی 65 لیتر بر ثانیه است. از ذرات یکنواخت با سه قطر متوسط 10، 25 و 40 میلی­متر استفاده شد. ارتفاع و عرض مدل­های فیزیکی ساخته شده از سرریز پلکانی توری­سنگی به ترتیب 60 و 40 سانتی­متر، با پله­های 3 تایی و شیب­نمای پایین­دست سرریزها (افقی: عمودی) 1:1، 1:2 و 1:3 هستند. آستانه­های انتهایی به کار گرفته شده مستطیلی و شیب­دار هستند. نتایج نشان داد که تأثیر آستانه­ها در سرریزهای پله­ای توری­سنگی با شیب­نمای پایین­دست کمتر، بیشتر از حالتی است که سرریز دارای شیب­نمای پایین­دست تندتر است. تأثیر آستانه­ها بر افت انرژی جریان در سرریز با مصالح 40 میلی­متر و شیب­نمای پایین­دست 1:2 حدود 10 درصد بیشتر از همان سرریز با شیب­نمای پایین­دست 1:1 بوده و در سرریز با مصالح 10 میلی­متر و شیب­نمای پایین­دست 1:2 حدود 30 الی 35 درصد بیشتر از همان سرریز با شیب­نمای پایین­دست 1:1 است. لذا وجود آستانه­ها در سرریز پله­ای با بدنه مصالح 10 و 40 میلی­متر به ترتیب بیشترین و کمترین تأثیر را بر افت انرژی جریان دارند. از طرفی تأثیر آستانه مستطیلی بر افت انرژی جریان حدود 3 الی 4 درصد بیشتر از تأثیر آستانه مثلثی است.

پیش‌بینی فشار آب حفره‌ای، نشست، تنش خاک و ضریب فشار آب حفره‌ای (R_u) در بدنه سدهای خاکی در زمان ساخت یکی از اقدامات ضروری در مدیریت پایداری سدهای خاکی است. بنابراین تخمین آن‌ها با روش‌های دقیق بسیار مهم است. چون رفتار سد خاکی غیرخطی است، بنابراین باید از روش المان محدود و مدل‌های رفتاری مناسب استفاده نمود. در تحقیق حاضر که به صورت مطالعه موردی است، شبیه‌سازی عددی به صورت سه بعدی با استفاده از نرم‌افزار پلاکسیس در سد کبودوال استان گلستان انجام گرفت و مقادیر حاصل از شبیه‌سازی عددی با تحلیل برگشتی با مقادیر نظیر داده‌های ابزار دقیق سد مقایسه شد و پارامترهای واقعی مصالح به کار گرفته‌شده در بدنه سد، با آنالیز برگشتی به دست آمد. نتایج نشان داد که مدل HS با شاخص‌های آماری ضریب تبیین (R^2)، میانگین مربع خطاها (RMSE) و نیز میانگین هندسی نسبت خطا (GMER) در مقایسه با مدل رفتاری MC در بدنه سد دقت بیشتری دارد. نتایج مدل عددی واسنجی شده در پایان ساخت سد کبودوال، نشان داد که بیشینه افزایش فشار آب حفره‌ای، تنش، نشست و جابجایی افقی در بخش مرکزی اتفاق افتاده و مقدار آن در محور و بخش میانی سد بیشتر از طرفین آن است. قسمت میانی و نزدیک به محور سد تغییرات مشابهی با روند بارگذاری بدنه سد دارد؛ درحالی‌که با دور شدن از محور سد به دلیل انتقال تنش‌ها به صورت مایل (چرخش المان تنش) تأثیرپذیری کمتری از روند خاکریزی دارند، همچنین در بخش مرکزی تأثیرات ناشی از زهکشی مصالح فیلتر و زهکش حداقل است.

در این تحقیق، خصوصیات جریان و پارامترهای فشار در پرش هیدرولیکی در یک فلوم آزمایشگاهی بررسی شده است. نتایج حاصل برای اعداد فرود اولیه مختلف (Fr1) در پاییندست سرریز اوجی در کف حوضچه آرامش نوع دو USBR با حوضچههای نوع یک USBR مقایسه شده است. ابعاد سرریز اوجی شکل و حوضچه آرامش، بر اساس معیارهای USBR طراحی شدهاند. دادههای فشار نقاط در کف حوضچه با استفاده از مبدل‌های فشار با بسامد 20 هرتز ثبت شده‌اند. پارامترهای آزمایشگاهی شامل عمق و سرعت جریان در موقعیت‌های ابتدا و انتهای پرش آزاد (Y1، Y2، V1، و V2)، و پرش مستغرق (Y3، Yt، V3، و Vt) اندازه‌گیری شدند. در تحقیق حاضر، پارامترهای بی‌بعد راندمان استهلاک انرژی (et)، ارتفاع نظیر فشار متوسط (Ψ*X)، انحراف معیار نوسانات فشار (Φ*X)، ضریب حداکثر نوسان فشارهای مثبت (CP+)، ضریب حداکثر نوسان فشارهای منفی (CP‒)، ضریب کل نوسانات فشار (CP) و ضریب چولگی (Ad) بررسی شدند. مقادیر پارامترهای فشار تابع Fr1، موقعیت نقطه (Γ*X) و درجه استغراق (S) هستند. نتایج نشان داد که با کاهش مقادیر Fr1، پارامتر et کاهش می‌یابد. پارامتر Φ*X max در حوضچه نوع دو USBR در مقایسه با حوضچه‌های نوع یک در پرش آزاد، در حدود 30 درصد کاهش می‌یابد. کاهش مقادیر Φ*X max در پرش مستغرق با S=1.4در مقایسه با پرش آزاد، در حدود 29 درصد است. مقادیر ضرایب CP+max و |CP‒|maxدر پرش مستغرق با S=1.4 در مقایسه با پرش آزاد، به طور متوسط به ترتیب برابر با 15 و 17 درصد کاهش می‌یابند.

سرریزها از جمله سازه­های هیدرولیکی مهم برای کنترل جریان، تنظیم سطح آب در بالادست و اندازه­گیری دبی جریان در کانال­های شبکه­های آبیاری و رودخانه­ها می­باشند. سرریزهای مایل در یک عرض مشخص دارای طول مؤثر بیشتری در مقایسه با سرریزهای معمول می­باشند که این مسئله می­تواند بر ضریب­دبی و راندمان این نوع سرریزها تاثیرگذار باشد. در تحقیق حاضر تأثیر پارامترهای هندسی بر خصوصیات هیدرولیکی جریان در سرریزهای مایل با استفاده از نرم­افزار انسیس فلوئنت به صورت سه بعدی مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. شبیه­سازی عددی توسط نتایج آزمایشگاهی صحت­سنجی گردید. ارتفاع سرریز(P) ، زاویه سرریز با دیواره کانال ) (α، ارتفاع آب بالای تاج سرریز(h) و طول موثر تاج سرریز (Le) مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد مدل­ رگرسیونی خطی در کاربرد رابطه ضریب دبی سرریزهای مایل بررسی شد. نتایج نشان داد که رابطه رگرسیونی بدست آمده در تحقیق حاضر تطابق بسیار خوبی با نتایج مدل عددی دارد. همچنین نتایج مدل عددی با نتایج سایر محققین مقایسه گردید. در سرریزهای مایل در طول­های موثر مختلف با افزایش H/P، در یک H/P ثابت، با افزایش طول موثر تاج سرریز، ضریب­دبی کاهش و دبی جریان عبوری افزایش می­یابد. در ضمن افزایش ارتفاع سرریز، موجب افزایش دبی جریان عبوری می­گردد.

چکیده سرریز­های اوجی بهتر است به­ گونه­ای طراحی شوند که پرش هیدرولیکی در پای سرریز تشکیل گردد و با این عمل از فرسایش و تخریب پایین­دست یا بدنه سرریز در حالت پرش مستغرق و آزاد جلوگیری به عمل آید، برای نیل به این هدف می­توان از آبشاری در پای سرریز استفاده نمود. در این تحقیق، هدف، ارائه رابطه­ای­ مستقیم برای محاسبه ارتفاع آبشار می­باشد که در نهایت یک رابطه رگرسیونی چندگانه (MR) غیرخطی پیشنهاد گردید که می­تواند بدون نیاز به روش غیرمستقیم و استفاده از منحنی با کمترین محاسبات ارتفاع آبشار را برآورد نماید. به علاوه عملکرد مدل­های هوشمند شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) نیز در تخمین ارتفاع آبشار مورد بررسی قرار گرفت و سپس نتایج آن­ها با رابطه رگرسیونی چندگانه (MR) توسط معیارهای آماری مورد مقایسه قرار گرفت و مشاهده گردید که روش ANN بهتر از روش SVM می­تواند ارتفاع آبشار را برآورد نماید. ارزیابی نتایج با استفاده از معیارهای آماری شامل ضریب تبیین (R2)، درصد خطای نسبی (RE%) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) انجام شد. مقادیر معیارهای آماریR2، RE% و RMSE برای مدل MR و برای شرایطی که عدد فرود قبل از پرش هیدرولیکی (Fr1) در محدوده 5/15>Fr1>5/4 باشد، به ترتیب 999/0، 539/0، 0186/0 ، و برای مدل ANN در محدوده فوق­الذکر به ترتیب 999/0 ، 394/0 و 00035/0 به دست آمد. همچنین در شرایطی که عدد فرود قبل از پرش هیدرولیکی (Fr1) در محدوده 5/4>Fr1>5/2 باشد، مقدار معیارهای آماری اشاره شده در بالا، برای مدل MR  به ترتیب 999/0، 240/0، 0128/0 و همچنین برای  مدل ANN  به ترتیب 999/0 ، 022/0 و 0014/0 به دست آمد. معیارهای آماری نشان از برتری دو مدل MR و ANN  نسبت به مدل SVM در برآورد ارتفاع آبشار برای عدد فرود کمتر و بیشتر از 5/4 را دارد.

هدف از این تحقیق، ارائه یک رابطه برای تعیین ضریب دبی سرریزهای لبه تیز پلان مثلثی است که در نهایت یک رابطه رگرسیونی با استفاده از داده­های آزمایشگاهی بر اساس پارامترهای h/p و α با دقت زیاد ارائه شد. برای این منظور از دو مدل هوش مصنوعی ANN و GEP و نیز دو روش رگرسیونی MR-linear و MR-nonlinear در تخمین پارامتر بی­بعد h/p و رابطه دبی – اشل این سرریزها استفاده شد. ارزیابی نتایج به دست آمده با استفاده از معیارهای آماری R2، RMSE، NSE و RE% انجام گردید. مقادیر معیارهای آماری R2، RMSE، NSE و RE% به ترتیب 998/0، 0076/0، 997/0 و %74/1 برای مدل ANN، 983/0، 0301/0، 998/0 و% 86/6 برای مدل GEP،986/0، 0196/0، 985/0 و% 09/4 برای مدل MR-linear و 987/0، 0197/0، 984/0 و % 09/4 برای مدل MR-nonlinear به دست آمد. نتایج معیارهای آماری، برتری ANN نسبت به سایر روش­ها را نشان می­دهد. علاوه بر این، نتایج نشان داد که در سرریزهای پلان مثلثی بسته به زاویه قرارگیری، مقدار ضریب دبی جریان 1 الی 8 درصد نسبت به سرریزهای هم عرض کانال افزایش می­یابد. ضمنا در شرایطی که بار آبی روی تاج این سرریز­ها کم باشد، کارایی بهتری از خود نشان خواهند داد.

در این تحقیق تاثیر قطر و موقعیت لوله­های زهکش در پی سد­های­ وزنی بر روی نیروی بالابرنده ،گرادیان هیدرولیکی خروجی و نشت مورد بررسی قرار گرفت. برای نیل به این هدف از نرم افزار Seep/w که متعلق به بسته نرم افزاری Geo-Studio می­باشد استفاده و پی یک سد وزنی شبیه­سازی گردید. نتایج نشان داد که وجود لوله­های­ زهکش در زیر سد وزنی، باعث کاهش 4، 6 و 9 برابری به ترتیب برای نیرو­ی بالابرنده، گرادیان هیدرولیکی خروجی و نشت می­گردد. تعبیه همزمان دو لوله زهکش که یک چهارم عرض کف سد وزنی (0/25L) از هم فاصله دارند، در پاشنه سد وزنی و در عمق0/26D کمترین نیروی بالابرنده را نتیجه داد (D عمق نفوذپذیر پی سد است). همچنین با مشخص شدن بهترین موقعیت برای تعبیه لوله­های زهکش مشاهده گردید که کارگذاری لوله­های زهکش در این موقعیت­ها باعث کاهش 41 تا 67 درصدی در حجم سد وزنی مورد مطالعه و افزایش 2 تا 3 برابری ضریب اطمینان در مقابل واژگونی سازه مورد نظر می­گردد.همچنین مشخص گردید که انتخاب قطر لوله زهکش تخلیه تاثیر کمتری بر نیروی بالابرنده، گرادیان هیدرولیکی خروجی و نشت دارد و تابع ملاحظات اجرایی می­باشد. برای اعتبار سنجی، روش عددی به­کار رفته در این پژوهش با روش آزمایشگاهی دیگران نیز مقایسه گردید و تطابق مناسبی مشاهده شد.

درسال‌های اخیر، هزینه انرژی در مقابل سایر هزینه‌های بخش کشاورزی، افزایش بیشتری داشته است. بازنگری شرایط ایستگاه‌های پمپاژ کشاورزی، چگونگی مصرف انرژی در آنها و استفاده از روش‌های جدید طراحی به منظور افزایش راندمان نقش مهمی در کاهش مصرف انرژی دارند. در سامانه‌های تحت فشار لوله‌ها، معمولا از پمپ با دور ثابت استفاده می‌شود. زمانی که میزان تقاضای طرح متفاوت از تقاضای طراحی شود، می‌توان بدون ایجاد تغییر خاصی در سامانه، با تغییر دور پمپ، مقدار تقاضای مورد نیاز (دبی و هد) را تأمین کرد. با استفاده از یک مدار الکترونیکی راه انداز می‌توان فرکانس برق را تغییر و سرعت چرخش موتور پمپ را تغییر داد. در این تحقیق کاربرد پمپ‌های دور متغیر در سامانه‌های آبیاری تحت فشار مورد بررسی قرار گرفت. دو سناریوی ایستگاه پمپاژ شامل پمپ با دور ثابت و پمپ با دور متغیر طراحی شد. نتایج تحقیق نشان داد به کارگیری پمپ با دور متغیر به طور متوسط راندمان پمپ را 7/18درصد افزایش می‌دهد. برق مصرفی برای ایستگاه پمپاژ با دور متغیر در طول فصول آبیاری 6/1288 کیلووات- ساعت انرژی کمتری نسبت به پمپ با دور ثابت مصرف می‌کند. سامانه پمپ با دور متغیر 6/57 درصد در مقایسه با روش بهره برداری با پمپ دور ثابت، باعث صرفه جویی در انرژی برق مصرفی می‌شود. لذا استفاده از پمپ با دور متغیر در سامانه‌های تحت فشار توصیه می‌شود.

در تحقیق حاضر، نوسانات فشار جریان در کف حوضچه آرامش تیپ دو USBR در پایین­دست سرریز اوجی با استفاده از ترانسدیوسرهای فشار اندازه­گیری گردید. آزمایش­ها در یک فلوم آزمایشگاهی در شرایط مختلف جریان انجام گرفت. بعلاوه، میدان فشار در پرش هیدرولیکی مستغرق، به منظور کمک به درک بهتر فرآیند استهلاک انرژی و طراحی بهینه حوضچه­های آرامش مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از پارامترهای بی‌بعد، تأثیر استغراق بر روی توزیع طولی فشار متوسط و شدت نوسانات فشار ارزیابی گردید. برداشت داده­های فشار برای اعداد فرود اولیه مختلف (Fr1) در محدوده 4/6 تا 3/8، و فاکتور استغراق (S) در محدوده 1 تا 4/1 انجام گردید. بر اساس تحلیل ابعادی، مقادیر ضریب شدت نوسانات فشار (Cʹp ) تابعی از پارامترهای Fr1، S و فاصله نسبی از ابتدای حوضچه (X/Y1) می­باشد. نتایج نشان داد که مقادیر حداکثر ضریب Cʹp در حوضچه تیپ دو نسبت به حوضچه­های صاف، حدود 30 درصد کاهش می­یابد. در ناحیه پایین­دست حوضچه آرامش (X/Y1>10)، متوسط مقادیر Cʹp در پرش­های مستغرق نسبت به پرش آزاد، حدود 25 درصد کاهش می­یابد.

در این تحقیق به بررسی تاثیر پارامترهای مصالح خاکی شامل وزن مخصوص (γ) چسبندگی (C)، زاویه اصطکاک داخلی (∅) و پارامتر‌های هندسی شیب شامل زاویه نسبت به افق (β) و ارتفاع شیب (H) بر ضریب اطمینان پایداری شیب خاکریز در حالت خاک خشک و اشباع با افت سطح آب پرداخته می‌شود. به علاوه نوع دایره لغزش نیز بررسی می‌گردد. برای این منظور از روش تعادل حدی (LEM) استفاده شد. نتایج نشان داد که ضریب اطمینان با کاهش تراز سطح آب، به دلیل حذف فشار هیدرواستاتیک روی شیب کاهش پیدا می‌کند. بدین ترتیب که با پایین آمدن 5/5 متری سطح آب، میزان ضریب اطمینان به اندازه %42/41 کاهش را نشان داد و نوع دایره لغزش نیز تغییر نمود. همچنین روش لغزش صفحه‌ای با روش لغزش دایروی نیز مقایسه گردید و مشاهده شد روش لغزش صفحه‌ای نتایج قابل قبولی برای شیب‌های ملایم ارائه نمی‌کند. در صورتی که (β60°) باشد، دایره لغزش از نوع دایره عبوری از پنجه می‌باشد. در روش تعادل حدی بیشاب ضریب تبیین (R^2) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE ) به ترتیب 93/0 و 121/0 به دست آمد که خطای این روش نسبت به روش‌های دیگر 3/1 درصد می‌باشد که این در مقایسه با کاربرد روش‌های دقیق‌تر و پیچیده قابل چشم پوشی است.

در این تحقیق تأثیر اندازه زبری بستر تنداب بر میزان استهلاک انرژی جنبشی آب، بررسی گردید. بدین منظور در ابتدا پس از شناسایی پارامترهای مؤثر، رابطه‌ی عمومی بدون بعد توسعه داده شد، آزمایش‌ها بر روی مدل‌های فیزیکی درشیب‌های 25 و 35 درجه با قرار دادن 4 نوع زبری با اندازه‌های متفاوت (38/3، 7، 7/12 و 1/38 میلی‌متر) و دانه‌بندی تقریبا یکنواخت بر روی بستر آن‌ها انجام شدند. میزان استهلاک انرژی سازه در این نوع تنداب با انجام 80 آزمایش مختلف با 10 دبی‌ بین 4 تا 40 لیتر بر ثانیه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش‌های انجام‌ شده نشان داد؛ که با وجود زبری بستر تنداب، میزان استهلاک انرژی از 7 تا 38 درصد نسبت به مدل با بستر صاف افزایش یافت. نتایج حاوی این مطلب است؛ که به‌طور کلی زبری 1/38 میلی‌متر حداکثر و زبری 38/3 میلی‌متر حداقل میزان استهلاک را در محدوده‌ی آزمایش‌های این تحقیق نشان دادند. همچنین رابطه‌ی کلی جهت پیش‌بینی میزان استهلاک انرژی در این نوع تنداب ارائه و با نتایج سایر محققین مقایسه گردید.

هر ساله وقو ع باران های شدید باعث ایجاد شکست در تعداد زیادی از شیب های خا کی می شود .در طول این بارانها، سطح آب زیرزمینی باال آمده و باعث افزایش فشار آب منفذی و کاهش پایداری شیب میگردد. استفاده از زهکش های افقی روشی مؤثر و کم هزینه جهت کنترل پایداری شیب در این حالت می باشد. هدف از این تحقیق، بررسی عددی عملکرد زهکش های افقی در افزایش پایداری شیب های خا کی در شرایط بارندگی شدید می باشد. برای نیل به این هدف از نرم افزارSEEP/W و SLOPE/W که متعلق به بسته نرم افزاری Geo-Studi می باشند، استفاده شده است. نتایج نشان داد که افزایش طول، ضخامت و تعداد زهکشهای افقی موجب افزایش ضریب اطمینان پایداری شیب در زمان وقو ع بارندگی های شدید و حفظ پایداری شیب می گردد. همچنین بکارگیری زهکش های افقی در قسمت پایین شیب تأثیر بیشتری نسبت به بکارگیری زهکش های افقی در قسمت های وسط و بالای شیب در پایدارسازی شیب خا کی دارد. طول نسبی زهکش برابر 0/4 برای افزایش پایداری شیب مناسب تشخیص داده شد. افزایش ضخامت زهکش افقی تأثیر مثبت بیشتری بر پایداری شیب نسبت به افزایش طول زهکش دارد.

دریچه ها در سدها و کانال های آبیاری برای کنترل دبی و یا تنظیم سطح آب بکار می‌روند. برای تعیین دبی جریان از زیر دریچه‌ها نیاز به دانستن ضریب دبی می‌باشد. این تحقیق به بررسی تأثیر شکل آستانه در زیر دریچه کشویی عمودی بر ضریب دبی برای جریان آزاد می‌پردازد. هر دو پارامتر شکل آستانه و ارتفاع آستانه مورد مطالعه قرار می‌گیرند. شکل‌های آزمایش شده شامل آستانه‌های چندوجهی و غیر چندوجهی می‌باشد. بر اساس نتایج بدست آمده از شکل های آزمایش شده، آستانه دایره ای مؤثرترین شکل است و آستانه مثلثی از جمله بهترین آستانه‌های چندوجهی می‌باشد. آستانه دایره ای ضریب دبی را حداقل 23 درصد و حداکثر 31 درصد افزایش می‌دهد. همچنین علاوه بر شکل، ارتفاع آستانه نقش مهمی در ضریب دبی ایفا می‌کند. با استفاده از تحلیل ابعادی و تحلیل رگرسیون غیر خطی، معادله ای برای پیش بینی ضرایب دبی دریچه جریان آزاد بدون آستانه و دارای آستانه ارائه می‌گردد. معادله توسعه یافته موافق با نتایج تجربی و همچنین داده های منتشر شده از محققان دیگر می‌باشد.

در آبراهه‌های آبرفتی، ضریب زبری یکی از پارامترهای مهم در مطالعه ویژگی‌های جریان‌های رسوبی در رودخانه‌ها می‌باشد. این ضریب بستگی مستقیم به ارتفاع فرم بستر ناشی از شرایط هیدرولیکی جریان دارد. در تحقیق حاضر به‌منظور بررسی اثر تبدیل‌های تنگ‌شونده بر روی زبری بستر، از سه نوع تبدیل با زاویه‌های جریان ورودی نسبت به دیواره کانال به‌اندازه 5، 10 و 15 درجه استفاده شد. در هر نوع تبدیل پس از انجام آزمایش و با پایین رفتن تدریجی سطح آب پروفیل بستر رسوبی برداشت شد و ارتفاع فرم بستر به‌دست آمد. نتایج به‌دست آمده نشان داد که کاهش عرض کانال به‌کمک تبدیل‌ها اثر قابل ملاحظه‌ای اولا بر روی ارتفاع فرم بستر ریپل و ثانیا بر روی ضریب زبری جریان داشت. همچنین عدد فرود در تمامی آزمایش‌ها در محدوده 2/0-05/1 قرارداشت. نتایج نشان داد با افزایش زاویه قسمت ورودی تبدیل از 5 درجه تا 15 درجه و اساسا با قرارگیری تبدیل در فلوم نسبت به حالت بدون تبدیل، در دبی L s-1‌ 10 ضریب زبری در حدود 5/17 % کاهش و در دبی L s-1‌ 14 ضریب زبری در حدود 11 % افزایش نشان داد.

در آبراهه‌های آبرفتی، جریان آب دائما بر روی رسوبات در حال حرکت اثر گذاشته و سعی دارد آنها را به پایین دست منتقل نماید. در این حین برروی بستر جریان فرم بسترهایی با ابعاد مختلف و تحت شرایط هیدرولیکی مختلف تولید می‌شوند. در تحقیق حاضر، آزمایش‌ها به منظور بررسی اثر تبدیل‌های کاهش دهنده عرض برروی ارتفاع فرم بستر ریپل تشکیل شده با زوایای مختلف 5، 10 و 15 درجه انجام شد. در این آزمایش‌ها دبی 10، 12 و 14 لیتربرثانیه بوده و شیب فلوم قابل تنظیم بود. نتایج نشان داد که کاهش عرض کانال به کمک تبدیل‌ها نقش مؤثری بر ارتفاع ریپل‌ها داشته و می‌توان تا حد زیادی به کمک تغییر در زوایای تبدیل‌ها، حرکات رسوبات به پایین دست را کنترل نمود. به کمک این نوع تبدیل‌هاانتقال رسوبات حدود 15 الی 20 درصد کم شد زیرا این تبدیل‌هامانند یک مانع در حرکت رسوبات عمل می‌‌کنند. در دبی‌های کم دهانه ورودی تبدیل بخشی از انرژی جریان را گرفته و باعث افت انرژی می‌شود. اما با افزایش بیشتر دبی فرم‌های بستری با ارتفاع بیشتری ایجاد می‌کند. اگر چنانچه دبی بیش از 14 لیتربرثانیه در کانال اعمال شود و یا زوایای تندتری در تبدیل ایجاد شود، تبدیل نقش مانع بودن خود را از دست داده و رسوبات بیشتری به پایین دست منتقل می‌شود.