یوسف حسن زاده
استاد گروه مهندسی آب، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز.
[ 1 ] - بررسی آزمایشگاهی شرایط جریان در راه ماهی از نوع کانال ماهی- قایق رو
راه ماهیها، به دلیل نقش مهمی که در مهاجرت آبزیان و بقا نسل آنها دارند، از اجزای اصلی سازههای تقاطعی از جمله سدها میباشند. در این تحقیق مدل آزمایشگاهی کانال ماهی -قایقرو تهیه شده است که حداکثر انطباق را با شرایط زیستمحیطی داشته و در آن برای ایجاد تلفات انرژی در مجرای عبور ماهی، از برسهای مشابه علف مصنوعی، استفاده شده است. با توجه به شعاع خمش مناسب، امکان عبور قایقهای کوچک ماهیگیری نیز در...
[ 2 ] - روش جدید مدلسازی عددی نیم رخ جریان متغیر تدریجی بر مبنای روش نیوتن رافسون وفقی
معادله حاکم بر جریان متغیر تدریجی، تغییرات عمق را در امتداد جریان بیان می‌کند. روشهای مختلفی برای حل عددی نیم رخ سطح آب در جریان متغیر تدریجی ارائه شده است و یکی از مشکلات انتگرال‌گیری عددی مشخص کردن اندازه مناسب گام مکانی انتگرال گیری می‌باشد. در این مقاله روش جدید نیوتن رافسون وفقی برای حل عددی معادله حاکم بر جریان متغیر تدریجی توسعه داده شده است. در این روش گام‌های محاسباتی براساس میزا...
[ 3 ] - شبیهسازی عددی سه بعدی پارامترهای هیدرودینامیکی اطراف پایه استوانه‌ای با استفاده از مدلهای آشفتگی مختلف
در پژوهش حاضر جریان در ناحیه دنباله پایههای پل با مقطع دایرهای به صورت عددی تحلیل گردیده است. برای شبیه سازی عددی از نرم افزار فلوئنت استفاده و نتایج به دست آمده با نتایج تجربی و عددی سایر پژوهشگران صحتسنجی شد. برای بررسی درستی نتایج عددی خطوط جریان پیرامون پایه، عدد استروهال و ضریب دراگ به دست آمده با مقادیر تجربی و عددی موجود مقایسه گردیدند. برای اعمال اثر آشفتگی جریان، سه مدل ویسکوزی...
[ 4 ] - مطالعه آزمایشگاهی اثر غلظت رسوب بر نرخ تعادل آبراهههای ماسهای
فعالیتهای انسانی و رخدادهای طبیعی سبب تغییر در نرخ دبی جریان و غلظت رسوب در رودخانهها میگردند. رودخانهها به طور طبیعی نسبت به این تغییرات واکنش نشان میدهند تا خود را با شرایط تحمیلی جدید به تعادل برسانند. معمولاً این تطابق تا آنجا پیش میرود که رودخانه به تعادل دینامیکی برسد. در این تحقیق سعی شده است تا با انجام یک مطالعه آزمایشگاهی، اثر غلظت رسوب بر نرخ تعادل آبراهههای ماسهای بررسی شود. ...
[ 5 ] - بررسی دوره‌های خشکسالی با استفاده از تجزیه و تحلیل دادههای هیدرومتئورولوژی
در این مقاله، ضمن ارائه پتانسیل منابع آب کشور از یک سو و بیلان آبی حوضه آبریز دریاچه ارومیه واقع در شمال غرب کشور از سوی دیگر، با اعمال روشهای احتمالاتی تجربی و ایجاد همبستگی بین دادههای اندازه‌گیری شده از بارندگی‌ها و دبی جریان رودخانه آجی چای که یکی از رودخانه‌های حوضه آبریز دریاچه ارومیه بوده و میتواند معرف یکی از مهمترین رودخانه‌های مناطق خشک و نیمه خشک نیز باشد، دوره‌های خشکسالی تعیین ...
[ 6 ] - تحلیل کامپیوتری پدیده ضربه قوچ در تاسیسات توربین برق- آبی
پدیده ضربه قوچ در خطوط انتقال آب نیروگاههای برق- آبی یکی از مسایلی است که از دیرباز مورد توجه بسیاری از محققین بوده است. نظر به این که این پدیده میتواند اثرات زیانبار فراوانی روی خطوط لوله انتقال آب و تاسیسات توربین داشته باشد، ضرورت دارد که اثرات این امواج فشاری در طول خط لوله انتقال آب و توربین مورد مطالیه و بررسی قرار گرفته و روشهای مطلوب کنترل آنها ارائه شود. در این راستا یکی از روشهای مو...
[ 7 ] - بررسی روشهای کنترل فشارهای ماکزیمم و مینیمم ناشی از پدیده ضربه قوچ در ایستگاه پمپاژ فشار قوی
ضربه قوچ یکی از پدیده‌های مخرب هیدرودینامیکی است که در اکثر ایستگاه‌های پمپاژ، خطوط انتقال آب و نیروگاههای برق آبی ایجاد میشود. وقوع این پدیده باعث ایجاد فشارهای غیر عادی بروز پدیده کاویتاسیون و در نهایت ترکیدن لوله‌ها و خرابی کلیه سیستم میشود. بنابراین بررسی دقیق آن به عنوان یک امر لازم، جزء مراحل اولیه و اصلی طراحی است تا با شناخت کامل اثر آن، تأسیسات هیدرولیکی از خطرات این پدیده مصون بمان...
[ 8 ] - بررسی عددی اثر فاصله ی پایههای پل بر پارامترهای هیدرولیکی و رسوبی جریان‌های رودخانه‌یی با استفاده از نرم افزار BRI-STARS
آب‌شُستگی پایههای پل یکی از مهمترین عوامل تهدیدکننده‌ی پایداری پل‌های احداث‌شده بر روی رودخانه‌هاست. مطالعات زیادی جهت تخمین عمق و شدت آب‌شُستگی اطراف پایههای پل انجام پذیرفته است. به دلیل پیچیدگی پدیده‌ی مذکور، بسیاری از روابط موجود قادر نیستند عمق آب‌شُستگی را با دقت قابل قبولی پیش‌بینی کنند. با توجه به اهمیت مسئله‌ی آب‌شُستگی در طراحی پلها، در این پژوهش با استفاده از نرم‌افزار BRI-STA...
[ 9 ] - تحلیل ریسک احتمالاتی حوادث سیل با استفاده از تابع مفصل سه‌متغیره
با توجه به این که پدیده سیل دارای سه مشخصه اصلیدبیاوج، حجم و زمان تداوم است، تحلیل فراوانی یکمتغیره سیل باعث میشود که تأثیر همزمان متغیر‌های وابسته در نظر گرفته نشود. این امر منجر به کمتر یا بیشتر برآورد شدن ریسک هیدرولوژیکی می‌گردد. بدین جهت تحلیل فراوانی سیل چندمتغیره میتواند راهکار مناسب‌تری باشد. توابع مفصل مهمترین ابزار جهت انجام تحلیل فراوانی چندمتغیره هیدرولوژیکی هستند. یک گام مهم ...
[ 10 ] - بررسی شرایط هیدرولیکی راه ماهی از نوع کانال ماهی- قایقرو با استفاده از مدل عددیFlow 3D
راه ماهی ها، به دلیل نقش مهمی که در مهاجرت آبزیان و بقا نسل آنها دارند، از اجزای اصلی سازه های تقاطعی از جمله سدها می باشند. در این تحقیق مدل عددی کانال ماهی-قایق رو با استفاده از نرم افزار Flow-3D تهیه شده است. به منظور صحت سنجی از نتایج مدل آزمایشگاهی استفاده شد. با مقایسه نتایج مدل عددی با مدل آزمایشگاهی، مشخص شد که میزان خطا برای عمق و سرعت جریان، به ترتیب 3 و 5/11 درصد است. سپس با ا...
[ 11 ] - تحلیل مسأله شکست سد با استفاده از یک روش لاگرانژی اصلاح شده و مقایسه با رویکرد اویلری
این پژوهش تلاشی به منظور توسعه و بهبود شبیهسازی انتشار امواج تراکم ناپذیر ناشی از شکست سد می‌باشد. با استفاده از روش لاگرانژی هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) یک روش بهبود یافته پیش‌بینی- تصحیح، برای شبیهسازی جریان‌های تک فاز سطح آزاد در مسایل شکست سد معرفی می‌گردد. بدین منظور، دو طرح جدید برای گسسته‌سازی جملات نیروی لزجت و لاپلاسین فشار در معادلات ناویر- استوکس معرفی شده‌است که نقاط ضعف طرح‌ها...
[ 12 ] - نویززدایی و پیش‌بینی سری زمانی بر پایه الگوریتم موجک و نظریه آشوب (مطالعه موردی: شاخص پایش خشکسالی SPI شهر تبریز)
عملکرد پدیده‌های طبیعی در نگاه اول معمولا تصادفی به‌نظر می‌رسد، لیکن با تغییر مقیاس و حذف نویز میتوانند به نوعی نظم دست یابند و امکان پیش‌بینی آنها در آینده فراهم گردد. این ایده پایه اصلی نظریه آشوب (1chaos) می‌باشد که به مطالعه رفتار ناپایدار و غیر پریودیک در سیستم‌های دینامیکی غیرخطی نوسانی می‌پردازد. خشکسالی از مهمترین بلایای طبیعی است و طراحی سیستم‌های پایش آن به منظور مدیریت ...
[ 13 ] - بررسی اثر اشکال مختلف پایه پل بر الگوی جرﻳﺎن اطراف آن با استفاده از نرم افزار Fluent
در این مقاله الگوی جریان اطراف پایه‌هایی با مقاطع دایره، دوکی، بیضی، مستطیلی، مربعی و مستطیلی گرد گوشه (مستطیل- دایره) به صورت سه بعدی، با استفاده از نرم‌افزار Fluent شبیهسازی شده است. این نرم‌افزار معادلات جریان را به روش حجم محدود و الگوی مرکزیت سلول حل می‌نماید، جهت شبکه‌بندی میدان محاسباتی از شبکه‌های منشوری استفاده شده است. این شبکه‌ها با استفاده از پیش پردازندهGambit ، تولید شده و سپس م...
[ 14 ] - شبیهسازی عددی شکست سد و پهنه‌بندی سیلاب به منظور استفاده در تهیه برنامه واکنش سریع (مطالعه موردی: سد شهرچای ارومیه)
در پژوهش حاضر ضمن تبیین اهمیت مساله، مکانیسم و علل شکست سدها، تحلیل حوادث نسبت به مناطق جغرافیائی بر حسب سن و نوع سد، روشهای تحلیل معادلات حاکم بر جریان‌های غیردائمی با استفاده از مدلهای ریاضی ارائه شده است. بدین منظور، در ابتدا هیدروگراف خروجی از ساختگاه سد شهرچای با استفاده از مدل Breach و تحت سناریوی شکست فرضی روگذری جریان استخراج شده و سپس نسبت به تدوین، توسعه و کالیبره نمودن مدل ریاضی HE...
[ 15 ] - شبیهسازی عددی سه بعدی الگوی جریان در حوضچه ترسیب اولیه با استفاده از مدل عددی SSIIM2
حوضچه‌های پیش ته‌نشینی از اجزاء مهم و اصلی در فرایند تصفیه آب به شیوه متعارف به‌شمار می‌روند. به دلیل هزینه بسیار زیاد ساخت این حوضچه‌ها که در حدود 30 درصد کل هزینه تصفیه‌خانه‌های آب را به خود اختصاص می‌دهد، مدلسازی و عملکرد بهینه حوضچه‌های ترسیب بسیار حائز اهمیت است. در حوضچه‌های ته‌نشینی و رسوب‌گذار به دلیل وجود گرادیان‌های سرعت متفاوت، نواحی مختلفی از جریان از جمله جریانات چرخشی به...
[ 16 ] - پیش‌بینی خشکسالی با استفاده از الگوریتم ژنتیک و مدل ترکیبی شبکه عصبی- موجکی
خشکسالی به‌عنوان یکی از مهمترین بلایای طبیعی است که ممکن است در هر رژیم آب و هوایی اتفاق بیفتد. از آنجا که وقوع خشکسالی اجتناب ناپذیر است، بنابراین شناخت آن به‌منظور مدیریت بهینه منابع آب، از اهمیت بسزایی برخوردار است. از مؤثرترین عوامل در تدوین طرحهای مقابله با خشکسالی و مدیریت آن، طراحی سیستم‌های پیش‌بینی خشکسالی است که بتوان اثرات مخرب ناشی از آن را به حداقل رساند. به این منظور در این تحقیق...
[ 17 ] - ارائه مدل یک بعدی شبیهسازی جریان و رسوب، مطالعه موردی: رودخانه الندخوی
در این مقاله، مدل ریاضی رفتار جریان غیردائمی، ظرفیت حمل رسوب و تغییرات بستر در یک آبراهه فرسایش‌پذیر مورد بررسی و شیبه‌سازی قرار گرفت. به این منظور جریان غیردائمی متغیر تدریجی با معادله سن-ونان و پیوستگی رسوب با معادله اکسنر با روش اصلاح شده و دو مرحله‌ای لکس وندرف- ریچ‌مایر با دقت بالا و مرتبه دوم زمانی و مکانی، به‌صورت صریح و مزدوج تحلیل شد. صحت عملکرد و نتایج مدل ریاضی با دادههای آزمایشگاهی...
[ 18 ] - مقایسة نتایج مدل ریاضی رسوبگذاری در مخزن سد علویان مراغه با دادههای آبنگاری
رسوبگذاری در مخزن سد نه تنها سبب کاهش ظرفیت و عمر مفید مخزن میشود، بلکه ضمن ایجاد اشکالات عدیده در باز و بسته کردن دریچه‌های عمقی و نیمه عمقی سد، موجب افزایش سطح مخزن و مآلاً افزایش تبخیر و تلفات آب میشود. این مسائل، اهمیت بررسی پدیده انباشت رسوب در مخازن جهت پیش‌بینی نحوة توزیع رسوب و ارائه راهکارهای مدیریتی در کنترل مخازن را کاملاً مشهود می‌سازد. مدلهای ریاضی یکی از ابزارهای مهم برای پیش‌بی...
[ 19 ] - بررسی شکست سد خاکی شهرچای ارومیه ناشی از روگذری جریان و پهنه‌بندی سیلاب آن با استفاده از مدل دوبعدی CCHE2D
شکست سدها در اثر وقوع زلزله، بمباران، پدیده رگاب، روگذری جریان و یا وجود اشتباه در طراحی و اجرای پروژه محتمل بوده و میتواند خسارات جانی و مالی فراوانی در پاییندست آنها ایجاد نماید. بدین منظور در ابتدا با استفاده از مدل Breach هیدروگراف خروجی از ساختگاه سد شهرچای تحت سناریوی شکست فرضی روگذری جریان بهدست آمده و سپس با شبیهسازی دادههای یک مدل تجربی، میزان دقت مدل عددی دوبعدی CCHE2D با تعداد...
[ 20 ] - بررسی مدل عددی سلول‌های جریان‌های ثانویه در کانال‌های ذوزنقه‌ای و تأثیر آن بر پرش هیدرولیکی
مطالعه سلول‌های جریان‌های ثانویه امری پرهزینه و نیازمند تجهیزات آزمایشگاهی مجهزی می‌باشد،لذا پژوهشگران دینامیک سیالات محاسباتی CFD را روشی مقرون به صرفه برای مدلسازی می‌دانند. در تحقیق حاضر ویژگی‌های سلول‌های جریان‌های ثانویه در کانال‌های ذوزنقه با زوایای جانبی ◦45، ◦60 و ◦75 ، تحت تاثیر 5 دبی مختلف در نرم افزار Flow3D شبیهسازی شده است. نتایج مدلسازی نشان داده است که رابطه‌ی عکس بین سرعت ثانو...
[ 21 ] - ارائه بهینه پویا به منظور بررسی مشکلات تأمین آب فضای سبز شهر شیراز
با توجه به رشد سریع شهرنشینی و محدود بودن منابع آب، نیاز به مدیریت مؤثر در برنامه‌ریزی‌های کلان شهری بیش از پیش احساس میشود. در مقاله حاضر با استفاده از روش پویایی سیستم‌ها، مدل منابع و مصارف شهر شیراز با تأکید ویژه بر توسعه فضای سبز ایجاد شده است. بدین منظور تمام عوامل مؤثر بر فضای سبز شهر شیراز مدلسازی و با توجه به آن پیش بینی از افزایش مصارف و میزان منابع در دسترس ارائه میشود. همچنین عوامل...
[ 22 ] - Rapidly Varied Unsteady Flow in a Small Scale Dry Bed Model
In this paper the rapidly varied unsteady flow caused by the failure of a dam in a rectangular dry bed horizontal channel has been studied both theoretically and experimentally. Experiments with dam-break flows in smooth and rough channel have been carried out. Comparisons have been made between measured depth hydrographs at different stations along the channel and analytical solution of Ritter...
[ 23 ] - مطالعه عددی تأثیر فاصله و نحوه قرارگیری پایههای مجاور بر الگوی جریان و فرسایش بستر ماسهای پیرامون پایههای پل
یکی از عوامل کاهش هزینه ساخت پلها، استفاده از پایههای مجاور می‌باشد. در پایههای مجاور تأثیر جریان‌های متلاطم پیرامون پایهها بر یکدیگر، فاصله پایهها و میزان آبشستگی حائز اهمیت میباشند. در این پژوهش با تحقیق در مورد نحوه قرارگیری پایههای مجاور با دو مقطع هندسی و با فواصل متفاوت و بررسی تأثیر آن بر مقدار آبشستگی موضعی پایهها و الگوی فرسایش بستر، سعی در ارائه ترکیب مناسب و کارآمد از پایهها...
[ 24 ] - تخمین هدایت هیدرولیکی و ارزیابی عدم قطعیت بین مدل‌ها و دادههای ورودی توسط متوسط‌گیری بیزین از مدلهای هوش مصنوعی
تخمین هدایت هیدرولیکی از مهمترین بخش‌های مطالعات هیدروژئولوژی بوده که در مدیریت آب‌های زیرزمینی حائز اهمیت است. اما به علت محدودیتهای عملی، زمانی و یا هزینه‌ای، اندازه گیری مستقیم آن با دشواری همراه است. لذا استفاده از مدلهای هوش مصنوعی با صرف هزینه کم و کارایی بالا میتوانند جایگزین مناسبی برای این منظور باشند. از آنجا که دادههای ورودی (شامل مقاومت عرضی، ضخامت آبخوان، هدایت الکتریکی و فاصله اق...
نویسندگان همکار