سابقه و هدف: از موضوعات مهم در مهندسی رودخانه تعیین مشخصات آبراهه پایدار شامل عرض، عمق و شیب است که بیش از یک قرن مورد توجه بوده است. طراحی پایدار یک آبراهه در کارهای مختلفی مانند مهندسی رودخانه، کنترل سیل و انتقال آب مورد استفاده قرار میگیرد. آبراهههای پایدار معمولا توسط روابط تجربی که گاهی دقت بسیار کمی دارند طراحی میشود. هدف اصلی این تحقیق ارزیابی دو روش ANFIS و SVM در تخمین مشخصات آبراهه پایدار است. مواد و روشها: تعداد 325 داده اندازهگیری شده از مشخصات آبراهههای طبیعی و تحقیقات آزمایشگاهی برای آموزش، ارزیابی و آزمایش دو روش ANFIS و SVM مورد استفاده قرار گرفت. سیستم نوروفازی که ترکیب شبکه عصبی با منطق فازی میباشد اولین بار توسط ژانگ 1993 معرفی شد. ماشین بردار پشتیبان در الگوریتمهای رگرسیون و طبقهبندی استفاده میگردد. 60% دادهها برای آموزش، 20% برای ارزیابی و 20% باقیمانده برای آزمایش استفاده شد. برای برآورد مشخصات آبراهه از دو ورودی شامل: 1- دبی و 2- دبی و قطر متوسط رسوب استفاده شد. از روابط تجربی افضلی مهر و همکاران، بری و سیمونز و آلبرتسون برای مقایسه با دو روش ANFIS و SVM استفاده گردید. یافتهها: روشهای ANFIS و SVM با ورودی (2) نسبت به (1) عرض را به ترتیب حدود 50% و 80% و عمق را به ترتیب 61% و 40% با خطای کمتری تخمین زدند. دقت پیشبینی ANFIS و SVM در دامنههای مختلف عرض و عمق متفاوت است. هر دو روش نتوانستند شیب را پیشبینی کنند. رابطه تجربی بری که عمق و عرض را با دقت قابل قبولی پیشبینی میکند در تخمین شیب دارای دقت کمی است. نتیجهگیری: نتایج نشان داد هر دو روش با ورودی (2) تغییرات هندسی آبراهه را با دقت قابل قبولی شبیهسازی میکنند و عرض و عمق را به خوبی تخمین میزنند. به طور کلی قابلیت تخمین عرض بیشتر از عمق است و هر دو روش با ورودی (1) و (2) قادر به تخمین شیب کانال پایدار نمیباشند. در اعماق کمتر از 2 متر تأثیر قطر متوسط رسوب نسبت به دبی بر پیشبینی عمق کم است. تغییرات شیب فقط به دبی و قطر متوسط رسوب بستگی ندارد و پارامترهای دیگری در تغییرات آن تأثیر دارند. تأثیر پارامترهای ناشناخته بر شیب-های بیشتر از 5/0% بیشتر است زیرا هر دو روش هیچ تخمین قابل قبولی ارائه نکردهاند. رابطه بری نسبت به دو رابطه سیمونز و آلبرتسون و افضلی دارای دقت بیشتری در پیشبینی مشخصات آبراهه است. مقایسه ANFIS با روابط تجربی نشان داد مشخصات آبراهه پایدار توسط ANFIS با دقت بیشتری نسبت به روابط تجربی پیشبینی میشود.
کودهای شیمیایی مورد استفاده در کشاورزی از منابع آلاینده محیط زیست میباشند. شناخت عوامل موثر بر حرکت املاح و آب در پروفیل خاک کمک موثری در مدیریت صحیح و کاهش آبشویی نیترات از منطقه رشد ریشه مینماید. در این پژوهش انتشارپذیری نیترات در خاک ماسهای و شبیهسازی آن با هایدروس دوبعدی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ارتفاعهای مختلف ستون خاک 20، 40 ، 60، 80 و 100 سانتیمتر (H5-H1) تهیه و انتشارپذیری آنها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین جهت انجام محاسبات مربوط به تعیین انتشارپذیری، از مدل بریگهام و برای شبیهسازی حرکت نیترات از مدل دو بعدی هایدروس استفاده گردید. با توجه به نتایج به دست آمده، انتشارپذیری خاک مقداری ثابت بوده که در دامنه قابل قبولی نوسان داشت و در محدوده نتایج به دست آمده از سایر مطالعات بود و هیچگونه وابستگی آن به ارتفاع ستون خاک ملاحظه نگردید. نتایج بهدست آمده از نرمافزار هایدروس نشان داد که با افزایش متوسط فاصله انتقال، مقدار انتشارپذیری نیترات خاک افزایش یافته به طوری که با نزدیک شدن غلظت نمونهها به غلظت نهایی آلاینده مقدار آن ثابت شد.
آبگیر جانبی سازهای است که به منظور انحراف بخشی از جریان رودخانه مورد استفاده قرار میگیرد. به دلیل اهمیت میزان رسوب ورودی به آبگیر، در این تحقیق الگوی جریان و مهمترین عوامل موثر بر انحراف رسوب به آبگیر مورد بررسی قرار گرفته است. مهمترین پارامتر در میزان انحراف جریان و رسوب به آبگیر، مجرای جریان میباشد. بطوریکه ابعاد مجرای جریان در سطوح مختلف ارتفاعی تأثیر قابل توجهی بر رسوب انحرافی به آبگیر دارند. در این مطالعه آزمایشاتی در یک فلوم با دیواره متحرک با چهار شیب دیواره انجام گرفت. سرعت در محدوده آبگیر در سه سطح از جریان با استفاده از سرعتسنج ADV برداشت گردید. سپس خطوط جریان ترسیم و ابعاد مجرای جریان تعیین گردید. نتایج نشان داد در یک نسبت آبگیری با مایل شدن دیواره، عرض مجرای جریان در ترازههای مختلف عمق کاهش مییابد. بیشترین تأثیر تغییر عرض مجرای جریان در لایهی کف میباشد که حاوی غلظت بالای رسوب است و کاهش این عرض باعث کاهش رسوب ورودی به آبگیر میگردد.
خشکسالی از پدیدههای طبیعی است که رخداد آن در طبیعت از قانونمندی خاص خود پیروی میکند، ولی تشدید ، فراوانی، وقوع و تکرار آن به فعالیت انسانها در طبیعت بستگی دارد. از مهمترین اثرات خشکسالی میتوان به تخریب کیفیت آب، تخریب پوشش گیاهی، فرسایش خاک و بیابانزایی اشاره کرد. در این مقاله جهت بررسی تاثیر خشکسالیهای اخیر بر کیفیت آب زیر زمینی، از نتایج آنالیز هیدروشیمیایی نمونههای آب برداشت شده از چاههای موجود در سه دشت ایذه- پیون، دزفول- اندیمشک و گتوند- عقیلی واقع در استان خوزستان در دو سال آبی 86-85 (با بارندگی مناسب) و 87-86 (با کاهش چشمگیری در میزان بارش) استفاده شد. پارامترهای مورد بررسی شامل غلظت یونهای کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم، بیکربنات، سولفات، کلر، هدایت الکتریکی، مواد جامد محلول و pH میباشد. جهت بررسی اینکه خشکسالی مذکور سبب ایجاد تغییر در فرایندهای واقعی تاثیر گذار بر شیمی آب زیرزمینی در دشتهای مورد بحث شده است یا خیر از آزمون ناپارامتری من-ویتنی و تحلیل عاملی استفاده شد. نتایج نشان داد هرچند خشکسالی سال 87-86 تاثیر چشمگیری بر کیفیت آب زیرزمینی در دشتهای مورد بحث نداشته است ولی در صورت ادامه خشکسالی، احتمال تاثیرپذیری کیفیت آب زیرزمینی زیاد می باشد.
در این تحقیق اثر نانو جاذبهای نی و پوشال نیشکر به منظور حذف نیترات از محلول آبی مورد بررسی قرار گرفت. اثر عواملی مانند جرم جاذب، غلظت نیترات ورودی، pH و حضور سایر یونهای رقابتی روی جذب نیترات مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که برای هر دو جاذب، زمان تعادل پس از 2 ساعت و حداکثر جذب نیترات در 6 pH= به دست آمد. در جاذب پوشال نیشکر اصلاح شده با افزایش جرم جاذب از 1/0 تا 5/0 گرم، راندمان حذف از 45% به 75% افزایش یافت، اما با افزایش میزان جاذب از 5/0 گرم تا 1 گرم، راندمان جذب ثابت ماند. برای جاذب نی اصلاح شده با افزایش جرم جاذب از 1/0 تا 3/0 گرم، راندمان حذف از 60% به 85% افزایش یافت، اما با افزایش میزان جاذب از 3/0 گرم تا 1 گرم، راندمان حذف ثابت باقی ماند. با افزایش غلظت نیترات محلول (120-5 میلی گرم بر لیتر)، راندمان حذف در نانو جاذبهای پوشال نیشکر و نی اصلاح شده به ترتیب از 87% به 66% و 90% به 67% کاهش پیدا نمود. فرایند جذب از ایزوترم فروندلیچ تبعیت کرد. نتایج این مطالعه نشان داد که نانو جاذبهای نی و پوشال نیشکر اصلاح شده قابلیت حذف یونهای نیترات را دارا بوده و از بین دو جاذب، نانو جاذب نی توانایی بیشتری در حذف نیترات دارا است.
