کاظم اسماعیلی

دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد.

[ 1 ] - تاثیر ابعاد و اندازه ذرات آبگیر بر ضریب دبی آبگیرهای کفی متخلخل با استفاده از مدل فیزیکی

در رودخانه­های کوهستانی یکی از مناسب­ترین روش­های آبگیری استفاده از آبگیرهای کفی می­باشد. آبگیرهای کفی با محیط متخلخل یکی از اشکال مختلف آبگیرهای کفی بوده که تا کنون کمتر مورد مطالعه قرارگرفته­اند. در تحقیقات پیشین نحوه ساخت مدل­های آزمایشگاهی با آنچه در شرایط طبیعی وجود دارد تفاوت اساسی داشته، لذا در این پژوهش تلاش شده کاستی روش­های قبلی برطرف شود. در مقاله حاضر به منظور بررسی تاثیر ابعاد آبگی...

[ 2 ] - بررسی تأثیر افزودن مواد مکمل مقاومتی به خاک‌های گچی برای پوشش کانال‌های انتقال آب

استفاده از یکسری افزودنی­ها به خاک‌های گچی می‌تواند سبب افزایش مقاومت فشاری و فرسایشی و مناسب شدن آن‌ها برای اجرای پروژه‌های عمرانی در شبکه‌های آبیاری گردد. در این مقاله، با افزودن پنج سطح سیمان (5، 8، 10، 12 و 15 درصد نسبت به خاک خشک)، سه سطح میکروسیلیس (0، 5 و 10 درصد نسبت به سیمان) به خاک منطقه و عمل‌آوری نمونه‌ها در دو دمای (27 و 40 درجه سانتی‌گراد )،مقاومت فشاری آن‌ها بررسی و با نرم افزار ...

[ 3 ] - گزارش فنی: بررسی تاثیر جداسازی آب شرب از آب مصرفی فضای سبز، در میزان کاهش مصرف آب و کاهش هزینه‌ها (مطالعه موردی شهر قاین)

چکیده آب کالای منحصر به فرد و ماده‌ای حیاتی است. محدودیت‌های این ماده حیاتی ظرفیت‌های سایر منابع حیاتی از جمله غذا، انرژی و حیات وحش را تحت تاثیر قرار می‌دهد. در برخی از فقیرترین و ثروتمندترین کشورهای جهان سرانه استحصال آب به دلیل مسائل زیست محیطی، افزایش هزینه‌ها و کمیابی در حال کاهش است. باید در نظر گرفت که توزیع جریان‌های آبی نیز در سطح جهان نامتعادل است و با توزیع جمعیت تناسب ندارد. کشور ما...

[ 4 ] - بررسی تغییرات سطح ایستابی و تخلیه زهکشها با سیستم زهکشی پلکانی در خاک مطبق

Bi-level drainage system is a type of underground drainage systems, in which adjacent drainage lines are installed at different depths. In the Hydraulics Laboratory, Ferdowsi University of Mashhad, a model was built, that include a cube tank 2 meters in length, width and height of 1 meters was made ​​of galvanized. In this model, two rows 20 cm apart from each other drains were installed. As dr...

[ 5 ] - بررسی اثر زاویه برخورد جت مستطیلی به پرش هیدرولیکی

سابقه و هدف: یکی ازروش‌های معمول استهلاک انرژی درجریان‌های فوق بحرانی بهره جستن ازپدیده‌ی پرش هیدرولیکی می‌باشد .پرش هیدرولیکی ازنوع جریان‌های متغیرسریع است که درصورت مناسب بودن شرایط کانال در پایین دست جریان ازحالت فوق بحرانی به زیربحرانی تغییرمی‌یابد و با استهلاک انرژی قابل توجهی همراه است. در این پژوهش شیوه جدیدی به منظور کاهش اعماق مزدوج و طول پرش پیشنهاد شده است که در آن از ویژگی‌های یک جت...

[ 6 ] - بررسی ‌تأثیر سرعت و زاویه برخورد جت آب صفحه‌ای بر ملاتهای پوششی خاکی با میکروسیلیس در مجاری انتقال آب

استفاده از پوشش‌های بتنی جهت کنترل فرسایش مجاری انتقال آب در مناطق صعب‌العبور و کوهستانی‌،‌‌به علت هزینه‌های بالای تهیه و حمل مصالح در بسیاری مواقع دارای توجیه اقتصادی نمی‌باشد. این مسئله در خاکهای گچی ‌به علت انحلال و فرسایش‌پذیری بالا از اهمیت ویژه‌ای برخوردار ‌می‌‌باشد. مطالعات پیشین نشان می‌دهد که با افزودن سیمان و دیگر مصالح به خاک‌ محل می‌توان‌،‌مقاومت فشاری خاکها را افزایش داد. استفاده ا...

[ 7 ] - بررسی عوامل موثر بر آبگذری جریان از آبگیر کفی با محیط متخلخل در شرایط آب زلال

به‌کارگیری محیط متخلخل به‌جای صفحات مشبک در آبگیری از کف رودخانه‌های کوهستانی، از روش‌های نوین آبگیری از رودخانه محسوب می‌شود. در پژوهش حاضر با ساخت مدل آزمایشگاهی و اجرای آزمایش‌های متعدد، تاثیر عواملی مانند: اندازه و یکنواختی سنگدانه‌های داخل آبگیر، طول و ارتفاع مختلف آبگیر و دبی‌های ورودی متفاوت بر میزان دبی انحرافی آبگیرکفی با محیط متخلخل، بررسی شد. نتایج به‌دست آمده از آزمایش‌ها نشان می‌ده...

[ 8 ] - بهینه‌سازی شبکه توزیع آب با رویکرد بیشینه‌سازی سود (مطالعه موردی: هماشهر استان کرمان)

امروزه جوامع بشری هزینه‌های بسیاری را برای تأمین نیاز آبی خود با هدف به حداکثر رساندن سود و به حداقل رساندن هزینه صرف می‌کنند. اگر هدف کاهش هزینه باشد، با کاهش هزینه لوله‌های مورد استفاده در شبکه به‌طوری‌که فشار آب در گره‌ها از حد پایین خود یعنی 14 متر آب کمتر نباشد، بخش عمده‌ای از این هدف تأمین خواهد شد. در این پژوهش بهینه‌سازی براساس تابع هدف دومنظوره بخشی از شبکه توزیع آب هماشهر واقع در استا...

[ 9 ] - بررسی توسعه زمانی آبشستگی اطراف خطوط لوله با بهینه‎یابی موقعیت نصب پیگیبک‎لاین

حفاظت از خطوط لوله انتقال َآب- فاضلاب و یا مواد سوختی، روی بستر فرسایشی دریا و رودخانه‎ها در برابر عواملی چون خمش، لغزش و حتی شکستگی از مسائل مهم و پرهزینه در مهندسی دریا بحساب می‎آید. مشاهدات عینی نشان داد، خطوط لوله که بر بستر فرسایشی دریا و رودخانه‎ها قرار گرفته، در اثر آبشستگی موضعی ایجاد شده، دچار دفن طبیعی(خوددفنی لوله) در بستر رسوبی می‎شود. اما در شرایط طبیعی فرآیند دفن با سرعت کمی اتفاق ...

[ 10 ] - کاربرد روشهای هیدرولوژیکی در برآوردحقآبه زیست محیطی رودخانه (مطالعه موردی رودخانه گرگانرود)

طرح‌های توسعه منابع آب (نظیر احداث سدها) دارای اثرات زیست محیطی متعددی می‌باشد، که تغییر رژیم طبیعی رودخانه و کاهش جریان سطحی پایین دست از مهم‌ترین آن است. یکی از مهم‌ترین چالش‌ها در برنامه ریزی منابع آب برآورد حق آبه زیست محیطی در رودخانه ها متاثر از متغیرهای طبیعی، درک اهمیت حفاظت از منابع آب، تنوع زیستی و زیست بوم وابسته به جریان رودخانه می باشد. جریان زیست محیطی توصیفی از زمان، کیفیت و مقدا...

[ 11 ] - بررسی اثر غلظت پساب تصفیه‌شده شهری بر سرعت ته‌نشینی ذرات چسبنده در سامانه‌های انتقال آب

در سال­های اخیر به دلیل خشکسالی­های مکرر و کمبود منابع آبی ناشی از این شرایط، رویکرد به استفاده از منابع آب تجدیدپذیر همچون کاربرد پساب تصفیه شده شهری در جهت تأمین بخشی از منابع آبی مورد نیاز افزایش یافته است. استفاده از پساب شهری در بخش کشاورزی تاکنون به طور معمول صورت می­گرفته، اما استفاده برنامه­ریزی شده و انتقال آن از طریق شبکه­های آبیاری و اختلاط آن با آب حاوی رسوب چسبنده که از طریق انحراف...

[ 12 ] - بررسی آزمایشگاهی تاثیر پساب تصفیه‌شده شهری بر فرآیند ته‌نشینی و تحکیم رسوبات چسبنده در سامانه‌های انتقال آب

تحکیم رسوبات چسبنده نقش موثری در مقادیر تنش‌برشی بحرانی فرسایش رسوبات ته‌نشین شده در مخازن و کانال‌های انتقال آب دارد. آگاهی یافتن از رفتار رسوبات ریزدانه می‌تواند تاثیر بسزایی در بهره‌برداری و نگهداری سازه‌های آبی داشته باشد. از این رو در این تحقیق به بررسی تاثیر پساب شهری، که در شرایط خشکسالی به عنوان منابع آب تجدید پذیر مورد استفاده قرار می‌گیرد، بر ته‌نشینی و تحکیم رسوبات چسبنده در سامانه‌ه...

[ 13 ] - کاربرد صفحات هدایت جریان در حوضچه رسوب‌گیر برای افزایش راندمان تله‌اندازی

Settling basins are one of the most essential structures for the separation of inflow sediments. This structure is established to enhance the water quality after the river-basins and water channels. Numerous studies have been conducted on the design of this structure and different methods have been provided to increase its efficiency. However, the use of simple settling basins with the minimum ...

[ 14 ] - مروری بر تحقیقات انجام شده در رودخانه های پیچانی به منظور ارائه زمینه های پژوهشی لازم در آنها

فرآیندهای مورفولوژی در رودخانه ممکن است اثرهای قابل توجهی روی محیط زیست و جامعه داشته باشد. ایجاد قوس در رودخانه­ های آبرفتی به پیوستگی تغییرات سینوسی رودخانه با رسوبات آبرفتی فرسایش پذیر اشاره دارد. در رودخانه پیچانی خم­ ها با دامنه و شعاع انحنای مختلف یک کانال سینوسی پیوسته را شکل می­دهد. رودخانه پیچانی در نتیجه تعاملات پیچیده بین جریان، رسوب بستر، مواد ساحل و پوشش گیاهی آغاز می شود. فرسایش س...

[ 15 ] - بهینه‌یابی موقعیت چاله زهکشی به‌منظور کاهش نیروی زیرفشار در پی سدها

The effect of the uplift force in the hydraulics structures is against stability. So, determining and controlling this force can be very important. One of the ways to achieve this purpose is to decrease this force by using the hole drains; in this way, we can build perpendicular pipes with different diameters, leading to the durability of the structure. Therefore, an experimental model of concr...

[ 16 ] - برآورد غلظت رسوبات معلق در سطح آب مخزن سد با استفاده از تصاویر ماهواره ای (نمونه‌ مورد مطالعه: سد ارداک مشهد)

برآورد رسوبات معلق در آب‌های روان از جنبه‌های مختلف نظیر عملکرد سازه‌های هیدرولیکی، مشکلات زیست‌محیطی و .. دارای اهمیت می‌باشد. هدف اصلی از این تحقیق استفاده از فناوری سنجش از دور به منظور برآورد غلظت مواد معلق در سطح آب ورودی به مخازن سدها در طول عمر سد و همچنین برآورد سالانه آن می باشد. برای این منظور از نتایج آزمایشگاهی و داده‌های سنجنده 〖ETM〗^+ ماهواره لندست مربوط به طیف بازتابنده‌گی رسوبات...

[ 17 ] - ارزیابی توانایی یک روش آموزش ماشین در تخمین حداکثر دبی سیلاب ناشی از شکست سد

در این مقاله توانایی روش آموزش ماشین Support Vector Machine (SVM) در پیش بینی حداکثر دبی خروجی سیلاب ناشی از شکست سدهای خاکی بررسی  شده است. پارامترهای ورودی مدل مورد نظر، دو پارامتر مخزن در زمان شکست یعنی ارتفاع آب و حجم آب پشت سد انتخاب شد که برای آموزش این مدل‌ها از داده‌های جمع آوری شده در منابع مختلف استفاده شده است. از مجموع 112 داده، 70 درصد آن جهت آموزش مدل‌ها و 30 درصد آن جهت صحت‌سنجی،...

[ 18 ] - شبیه سازی زمانی و مکانی بارش در حوضه رود شور تحت تأثیر تغییر اقلیم

در این تحقیق، با ارائه روشی جدید با استفاده از مدل خطی تعمیم یافته اثرات بلند مدت تغییر اقلیم بر تغییرات بارش در سطح حوضه رود شور تحت سناریوهای B1،A2  وA1B  در سه بازه زمانی 30 ساله تا افق 2090 مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از داده­های بارش روزانه و دمای ماهانه در دوره­ی پایه (2000-1971) در 13 ایستگاه سینوپتیک به کمک مدل­های خطی تعمیم یافته، الگوی رخ­داد و مقدار بارش شبیه­سازی شده و جهت...

[ 19 ] - Investigation of Characterized Sediments in the Field of Floodwater Spreading and Artificial Recharge (Case Study: Jajarm Aquifer)

     Study of sedimentation trend in artificial recharge projects and flood spreading on the aquifer (Aquifer management) can be effective in designing structures and network management. Literature review shows that most studies in the flood spreading area shave been conducted in networks that have a low life span or low flood numbers. Since 1997, the flood spreading station on the Jajarm aquif...

[ 20 ] - تعیین منحنی دبی- اشل در مقاطع مرکب نامتقارن

اغلب مجاری طبیعی دارای مقاطعی هستند که با افزایش سطح آب در آنها مساحت مقاطع به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد. این مقاطع دارای سیلاب دشتهای کم و بیش عریضی هستند. مقاطع مرکب دارای سیلابدشت بخصوص زمانیکه از هندسه نامتقارنی برخوردار هستند، پیچیدگیهای هیدرولیکی زیادی را به جریان تحمیل می کنند. تخمین منحنی دبی- اشل در این نوع از مجاری هیدرولیکی یکی از مسائل مهندسی رودخانه است. در این مقاله با استفا...

[ 23 ] - تحلیل رفتار مدل فیزیکی سد خاکی همگن در شرایط روگذری جریان

پژوهش حاضر بر مبنای بررسی آزمایشگاهی مکانیزم شکست سد خاکی و عوامل مؤثر در آن پایه‌گذاری شده است. با توجه به اینکه شیب وجه پایین‌دست سد خاکی، تأثیر زیادی در زمان و نحوه‌ی خرابی دارد، بدین منظور ۲ مدل از سد خاکی با شیب یکسان بالادست و پایین‌دست (۱:۱ و ۱:۲) برای ۳ نوع خاک (۱ مدل از خاک S و ۲ نوع خاک S‌c) ساخته شد. خاک مورد استفاده در ساخت مدل‌ها، از نوع چسبنده و غیرچسبنده با قطر متوسط ۱٫۰۵، ۰٫۵۱ و...

[ 24 ] - تأثیر پارامترهای هیدرولیکی مؤثر در عملکرد سرریز نیم سیکل کسینوسی نسبت به سرریز مستطیلی

یکی از راهکارهای مناسب برای حل مشکل انباشت رسوبات در بالادست سرریزهای لبه‌تیز، تغییر شرایط هیدرولیکی سرریز است. با تغییر هندسه‌ی سرریز، شرایط هیدرولیکی بالادست آن تغییر می‌کند که عاملی بر تغییر شدت آشفتگی در پشت سرریزهاست. گرچه ایجاد آشفتگی باعث کاهش ضریب دبی سرریز می‌شود، اما می‌تواند باعث افزایش شرایط خودپالایی رسوبات ناحیه‌ی بالادست سرریز نیز شود. ازاین رو، پژوهش حاضر با هدف معرفی نوع جدید س...

[ 25 ] - شبیه سازی تصادفی بارش روزانه با استفاده از مدل‌های خطی تعمیم یافته در اقلیم نیمه خشک

تغییرپذیری بالای بارش، پراکندگی شبکه باران­سنجی فعال و نیز کیفیت پایین مقادیر بارش ثبت شده، کاربرد مدل­های تصادفی زمانی- مکانی بارش در مناطق خشک و نیمه خشک را همواره با چالش روبه­رو کرده است. در این پژوهش، از مدل خطی تعمیم یافته به­منظور تکمیل و توسعه­ی سری زمانی داده­های ثبت شده­ی بارش روزانه­ی 11 ایستگاه سینوپتیک نسبتاً پراکنده...

[ 26 ] - نقش پساب تصفیه شده شهری بر نرخ فرسایش رسوبات چسبنده در کانال‌های انتقال آب

در حال حاضر بررسی میزان فرسایش رسوبات چسبنده یک بخش مهم در سازه‌های انتقال آب، با استفاده از پیش‌بینی و تعیین رفتار رسوبات می‌باشد. از طرفی در مناطق خشک منابع آب تجدیدپذیر نظیر پساب تصفیه شده شهری به عنوان یک ذخیره آبی مطمئن در برنامه‌ریزی منابع آب به منظور تأمین نیاز بخش صنعت و کشاورزی مورد توجه قرار می‌گیرد. خصوصیات شیمیایی پساب موجب تغییر رفتار رسوبات چسبنده در کانال‌های انتقال آب می‌شود. از...

[ 27 ] - اثر تغییر اقلیم بر رواناب و رسوب حوضه با استفاده از مدل‌های SWAT و WEPP (مطالعه موردی: حوضه دهبار)

تغییر اقلیم یکی از مهم­ترین عوامل تاثیرگذار بر چرخه هیدرولوژیک می­باشد. پژوهش حاضر تاثیر پدیده تغییر اقلیم را بر رواناب و رسوب حوضه آبخیز دهبار واقع در خراسان رضوی برای 30 سال آینده و با کمک مدل آماری LARS-WG و ابزار ارزیابی آب و خاک SWAT و مدل پیش­بینی فرسایش آبی WEPP مورد ارزیابی قرار می­دهد. ابتدا به منظور تولید داده­های هواشناسی دوره آتی در حوضه، مدل LARS-WG مورد واسنجی قرار گرفت و سپس از م...

[ 28 ] - Experimental Investigation of Porosity, Installation Angle, Thickness and Second Layer of Permeable Obstacles on Density Current

This study explored the effect of porosity and installation angle, thickness (dimension) and second layer of permeable obstacles on density current control and trapping in the laboratory. For this purpose, an insoluble suspended polymer and two types of groove and cavity obstacles made from plexiglass sheets were selected. The experiments were conducted with two different concentrations, five d...

[ 29 ] - بررسی اثر عمق نسبی بر مشخصات جریان در کانال مرکب پیچانرودی

ﯾﮑﯽ از ﺟﻨﺒﻪﻫﺎی ﻣﻬﻢ در توصیف رﻓﺘﺎر رودﺧﺎﻧﻪ، مارپیچی بودن آن ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺧﻢﻫﺎی ﻣﺘﻮاﻟﯽ در رودﺧﺎﻧﻪﻫﺎی ﻃﺒﯿﻌﯽ ﯾﮏ ﻣﻮﻟﻔﻪ اﺟﺘﻨﺎبﻧﺎﭘﺬﯾﺮ از ﻓﺮاﯾﻨﺪی اﺳﺖ ﮐﻪ رودﺧﺎﻧﻪ ﻃﯽ آن دچار دگرگونی ﻣﯽشود. آﮔﺎﻫﯽ از ﻫﯿﺪروﻟﯿﮏ ﺟﺮﯾﺎن در اندرکنش کانال اصلی و سیلاب‌دشت‌ به­خصوص در زمان سیلاب ﺑﺮای ﺣﻔﺎﻇﺖ خاک بستر و ﻧﯿﺰ ﺳﺎزهﻫﺎ و تاسیسات موجود ﻻزم و ﺿﺮوری اﺳﺖ. این تحقیق، برای شناخت بهتر هیدرودینامیک جریان متوسط و آشفته در کانال­ه...

[ 30 ] - بررسی آزمایشگاهی اثر تخلخل و زاویه موانع نفوذپذیر بر رسوب‌گذاری جریان غلیظ

جریان سیلابی رودخانه‌ها اغلب از نوع جریان غلیظ است. از این رو، شناخت و بررسی این جریان‌ها می‌تواند بخشی از مسائل رسوب‌گذاری را بر طرف نماید. در این پژوهش، اثر تخلخل و زاویه موانع نفوذپذیر بر کنترل و تله‌اندازی جریان غلیظ در آزمایشگاه بررسی شده است. برای این منظور، از یک پلیمر نامحلول و معلق ساخته‌شده از پلی استایرن انبساطی (EPS) با چگالی 135/1 گرم در لیتر و متوسط قطر 15/1 میلیمتر استفاده شد. مو...

[ 31 ] - Classification of Scouring Form of Homogeneous and Sticky Earth Dams in Overtopping

The objective of this study was to investigate how the earth dam is destroyed due to the effect of upstream and downstream slope of the body in overflow conditions. Therefore, eight models were provided that each model is constructed from the embankment dam with different upstream and downstream slopes (1:1, 2:1) and the soil properties (Sc) on breach formation. The time and method of dam break...