در این تحقیق سعی شد تا با ایجاد شکست شیب بستر به بررسی تغییرات ایجاد شده در اثر جریان غلیظ بر روی خصوصیات جریان ورودی پرداخته شود. در این راستا، با ساخت یک مدل فیزیکی(کانالی به طول 8 متر، عرض 5/0 متر و ارتفاع 8/0 متر) اثر شیبهای متفاوت، تغییرات دبی و غلظت جریان غلیظ ورودی بر مشخصه های جریان غلیظ بررسی گردید. بررسی پروفیل های بی بعد سرعت نشان داد که صرف نظر از شرایط مختلف، می توان پروفیل واحدی را برای سرعت در ناحیه زیرین و فوقانی ترسیم نمود. ضمنا سرعت بیشینه جریان در جریان های فوق بحرانی نسبت به جریان های زیر بحرانی در مکانی نزدیکتر از نظر ارتفاع نسبی به بستر اتفاق می افتد. بیشترین تغییرات سرعت و ارتفاع نیز در ناحیه شیبدار رخ داده، به نحوی که ارتفاع و سرعت متوسط جریان به ترتیب تا بیش از 3.5 و 1.6 برابر نسبت به مقطع قبل از شیب بدست آمد. نتایج نشان داد، میزان شدت اختلاط علاوه بر عدد ریچاردسون (که در محدوده 0.4 تا 8 متغیر بود) به نسبت ارتفاع آب مخزن به عمق جریان غلیظ( ) نیز حساسیت زیادی دارد. شدت اختلاط در محدوده ، با افزایش این نسبت افزایش یافته و در نسبت های روند مشخصی ندارد. ضمنا جهت برآورد میزان شدت اختلاط یک رابطه نمایی جدید با متغیرهای مستقل عدد ریچاردسون و نسبت پیشنهاد شده است. مقایسه نتایج این رابطه با داده های برداشت شده از دقت خوبی در برآورد شدت اختلاط برخوردار است. بدلیل تغییر رژیم جریان از حالت فوق بحرانی به زیر بحرانی، در برخی از آزمایش های این تحقیق پرش هیدرولیکی اتفاق افتاد. نتایج نشان داد افزایش دبی جریان ناشی از آشفتگی پرش هیدرولیکی در محدوده 4 تا 24 درصد متغیر بود. ارتفاع جریان بدلیل وقوع پرش از 9 تا 50 درصد افزایش نشان داد. داده های مشاهده شده، نسبت اعماق مزدوج پرش را در برخی موارد بیشتر و در برخی موارد نیز کمتر از مقادیر محاسبه شده از طریق حل تحلیلی نشان داد، به نحوی که اختلاف داده های محاسباتی و مشاهده ای در محدوده 3/31- تا 4/19 درصد متغیر است.

با توجه به این که کشور ایران در کمربند خشک جهان قرار گرفته است و توسعه منابع آن از اهمیت حیاتی برخوردار است، در جهت اعتلای این مقصود مدیریتی قوی نیازمند است. رسیدن به این مدیریت بدون روشهای نوین محال به نظر می رسد. در این پایان نامه دانشگاهی سعی شده است تا سرحد امکان یکی از این روش های نوین معرفی شده و کاربرد آن ارئه شود. در این پروژه، با بهره گیری از روش تحلیل گروه، نظریه مجموعه های فازی و مسائل زیست محیطی مربوط به رودخانه ها اعم از معیارها، استاندارد ها، انواع آلاینده ها و پارامتر های کیفی لازم، یک روش و الگوریتم ارائه شده است. این الگوریتم جهت شناخت، تجزیه و تحلیل و استنتاجی صحیح در باره پهنه بندی آلودگی رودخانه ها و در ادامه تلاش برای رفع این معضل تدوین شده است. با استفاده از این الگوریتم می توان مدیریت کیفی رودخانه ها را که یکی از مهمترین منابع محدود آب شیرین هستند تا سر حد امکان موثر و قابل اعتماد نمود. اساس کار این است که پس از مقدمه و ارائه پیشینه، در فصل سوم تئوری مجموعه های فازی مطرح شده است. سپس انواع طبقه بندی بررسی شده و در نهایت تحلیل طبقه بندی فازی به روش c –میانگین مطرح شد که اساس کار این تحقیق است.در فصل چهارم پارامتر های مورد مطالعه معرفی شده اند و ایستگاههای اندازه گیری بر روی رودخانه کارون مشخص گردیده اند.در کل 15 ایستگاه و 24 پارامتر مورد مطالعه قرار گرفت.برای حفظ پیوستگی سه ماهه اول سال 87 با سه ماهه دوم 88 ،ماه به ماه مورد ارزیابی قرار گرفت.در نهایت داده ها به صورت ماتریس ورودی وارد برنامه شدند و تحلیل طبقه بندی فازی به روش c-میانگین روی آن ها انجام گرفت. در هر ماه پنج کلاس برای ایستگاههای اندازه گیری به دست آمد که با روش nsf(wqi) مقایسه شد ونقاط ضعف این روش برای پهنه بندی کیفیت آب کارون مشخص شد.

عموما پلها در بازه مستقیم یک رودخانه ساخته می شوند. اما در برخی موارد مشاهده می شود که پلها بر اثر ضرورت مسیر ساخت پروژه یا بر اثر تغییرات رودخانه ای ، در قسمت پیچ و خم دار رودخانه احداث شده اند. بیشتر تحقیقات که تا کنون انجام گرفته عمق آبشستگی را در مسیر مستقیم مورد بررسی قرار دادند و کمتر کسی این موضوع را در قوس رودخانه مورد بررسی قرار داده است. بدین منظور نتایج آنها را نمی توان برای قوس رودخانه بکار برد. هدف از انجام این تحقیق آزمایشگاهی بررسی توپوگرافی و حداکثر عمق آبشستگی و رابطی برای این حداکثر در قوس 90 درجه می باشد برای این منظور تکیه گاه پل را در موقعیت های 0، 30 ، 60 و 90 در یک قوس 90درجه قرار داده و آزمایش ها برای هر موقعیت با فرودهای 29/0 ، 32/0، 34/0 و 38/0 مورد بررسی قرار داده ایم. همچنین رسوبات یکنواخت و قطر متوسط دانه هاmm 63/1 = d50مورد استفاده قرار گرفته است.نتایج نشان می دهد که عمق آبشستگی در موقعیت ها 60 و90بیشتر از سایر موقعیت ها ی دیگر می باشد و همچنین این بیان کننده آن است که حداکثر عمق آبشستگی در موقعیت 90 ایجاد شده است.عمق آبشستگی و حجم آن با افزایش فرود سیر افزایشی داشته است همچنین با مقایسه سه رابطه مشهور با موقعیت صفر درجه (مسیر مستقیم) بهترین رابطه با نتایج آزمایشگاهی رابطه (1989)، froehilich بوده است. بنابراین این رابطه را برای قوس تصحیح کرده تا بتوان به وسیله رابطه اصلاح شده جدید عمق آبشستگی در موقعیت های مختلف در قوس 90 برای تکیه گاه پل بالدار بدست آورد.

تجزیه و تحلیل و پیش بینی میزان تغیرات مشخصات ژئومتری مربوط به رودخانه ها از پیچیده ترین و در عین حال مهمترین مباحث هیدرولیک رسوب و مهندسی رودخانه است.در حال حاضر با پیشرفت های کامپیوتر این امکان بوجود آمده که تئوریهای مربوط به هیدرولیک و رسوب به صورت مدل های ریاضی درآمده و سپس به کمک برنامه های کامپیوتری حل گردند. در این مطالعه، رودخانه کرخه مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق، تخمین رسوب معلق رودخانه کرخه است. برای این منطور از مدل faster استفاده شده است. قبل از مدل کردن رسوب معلق نیاز به حل معادلات هیدرودینامیکی جریان است، این معادلات شامل معادلات پیوستگی و مومنتم هستند که به معادلات سنت-ونانت معروف اند. در این مرحله مدل باید کالیبره شود، در مدل faster ضریب زبری مانینگ باید کالیبره شود، با کالیبراسیون مقدار این ضریب 028/ 0 انتخاب شد. از آنجا که روابط برآورد بار معلق تجربی هستند و هرکدام در شرایطی نتایج قابل قبولی ارائه می کنند در این تحقیق این روابط به صورت source term به معادله ade اضافه شده اند، در این تحقیق ، از 4معادله برآورد رسوب معلق در حالت تعادلی استفاده شده است. این روابط شامل رابطه فان رایان، کاشفی پور، بگنولد، ساماگا استفاده شده است. از دیگر پارامترهای مهم در این معادله ضریب پخشیدگی است که در این تحقیق از 6 رابطه برای این ضریب استفاده شده است این روابط شامل رابطه ی فیشر، کاشفی پور(2 رابطه)، سئو و چونگ، و هویزمن و همکاران و موئیسیس و میراسل (2 رابطه اخیر به مدل اصافه شده است) می باشند. دو دوره برای واسنجی و صحت سنجی انتخاب شد، که اطلاعات مربوط به سال های 1382- 1381 و 1383 هستند. نتایج نشان داد که ضریب زبری 028/0 برای رودخانه کرخه مناست است. همچنین برای مدل رسوب، مشاهده شد که ترکیب معادله رسوب معلق فان رایان و ضریب پخش فیشر رسوب معلق را در رودخانه کرخه با دقت بالائی تخمین می زنند.

رسوب گذاری در مخازن سدها مهمترین عامل کاهش عمر مفید سد و حجم ذخیره آن می باشد. مواردی چون گرفتگی دریچه های تحتانی و مسیرها در سدها، آسیب رساندن به تجهیزات نیروگاهی، کاهش کیفیت آب مخزن و ... همگی خسارات مالی و زیست محیطی فراوانی را به دنبال خواهند داشت. بنابراین بررسی هر چه بیشتر عوامل رسوب گذاری در مخازن و جنبه های مختلف آن لازم می باشد. از مهمترین عوامل رسوب گذاری در سدها جریان های غلیظ یا کدر می باشند که در تعریفی ساده جریان غلیظ به جریانی گفته می شود که سیالی درون سیال دیگر با چگالی متفاوت حرکت کند. عامل حرکت این گونه جریان ها اثر نیروی ثقل بر اختلاف چگالی می باشد. جریان های غلیظ در سدها بیشتر از نوع زیرگذر بوده و دارای سه بخش رأس، بدنه و نقطه غوطه وری می باشند. از پدیده های موجود در این نوع جریان ها، اختلاط یا ورود سیال پیرامون به درون جریان غلیظ می باشد که بر اثر اختلاف فشار بین دو سیال و وجود تنش برشی در مرز مشترک دو سیال حاصل می گردد. در این تحقیق به بررسی تأثیر شیب، دبی و غلظت بر شدت اختلاط در بدنه و رأس جریان غلیظ و مقایسه شدت اختلاط در بدنه و رأس پرداخته شده است. همچنین بررسی اثر شیب، دبی، غلظت و کشش سیال پیرامون بر سرعت رأس جریان غلیظ و پروفیل های سرعت در بدنه مورد مطالعه قرار گرفتند. آزمایشات مورد نیاز در فلومی به طول 8/7 متر و عرض cm35 با ارتفاع cm70 با استفاده از محلول آب ونمک و ماده رنگی در آزمایشگاه مدل های فیزیکی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران صورت گرفت. مدل آزمایشگاهی دارای سیستم اختلاط و پمپاژ جهت انحلال آب ونمک و انتقال آن به فلوم می باشد. آزمایشات با 4 دبی (5/0 الی 4/1 لیتر بر ثانیه) و 7 شیب (1% الی 4%) و دو غلظت 20 و 40 گرم در لیتر که مجموعاً 56 آزمایش می باشند، انجام گرفت. موارد اندازه گیری شده شامل سرعت رأس، ارتفاع رأس و پروفیل های سرعت در بدنه می باشند. وسائل اندازه گیری مورد استفاده شامل سرعت سنج آکوستیک (dop2000) جهت اندازه گیری پروفیل های سرعت در بدنه جریان غلیظ، کرنومتر و اشل برای اندازه گیری سرعت و ارتفاع رأس جریان غلیظ و هیدرومتر جهت اندازه گیری دانسیته سیال غلیظ می باشند. همچنین از ec سنج برای اندازه گیری دما و ec جهت کنترل آزمایشات استفاده گردید. به طور کلی نتایج نشان می دهند که با افزایش هر یک از متغیرهای شیب، دبی و غلظت شدت اختلاط در رأس و بدنه افزایش می یابد. از طرفی شدت اختلاط در رأس جریان به طور متوسط 7 برابر بیش از بدنه می باشد. جهت برآورد شدت اختلاط در بدنه جریان غلیظ بر اساس عدد ریچاردسون علاوه بر داده های آزمایشگاهی حاصل از این تحقیق با جمع آوری داده های آزمایشگاهی محققین دیگر، روابطی استخراج گردید و با روابط ارائه شده توسط دیگران مقایسه شدند که در نهایت رابطه تصحیح شده گارسیا (1985) و پارکر و همکاران (1987) جهت تخمین شدت اختلاط در بدنه پیشنهاد گردید. در بررسی سرعت رأس جریان نیز مشاهده گردید که با افزایش هر یک از متغیرهای شیب، دبی، غلظت و کشش سیال پیرامون سرعت رأس جریان نیز افزایش می یابد. همچنین در دبی ها و غلظت های بالاتر حساسیت سرعت رأس به تغییرات شیب بیشتر می باشد. در بررسی حساسیت سرعت رأس به تغییرات دبی نیز مشاهده گردید که در دو غلظت، حساسیت تقریباً نزدیک به هم بوده و در شیب های بالاتر این میزان بیشتر می گردد. در بررسی دیگری ضریب رابطه کولگان با استفاده از نتایج آزمایشگاهی مطالعه حاضر و دیگران مقداری برابر با 64/0 حاصل گردید. با آنالیز ابعادی متغیرهای آزمایشات در مطالعه حاضر و عوامل دخیل بر سرعت رأس جریان اعداد بدون بعدی استخراج گردید که با استفاده از نرم افزار spss رابطه ای میان این اعداد ایجاد گردید. در بررسی پروفیل های سرعت در بدنه جریان غلیظ با تغییرات شیب، دبی، غلظت و کشش سیال پیرامون مشاهده گردید، سرعت ماکزیمم به طور کلی با افزایش هر یک از این متغیرها، افزایش پیدا می کند. ارتفاع سرعت ماکزیمم نیز با افزایش دبی، شدت اختلاط و کاهش شیب افزایش می یابد. در بررسی ارتفاع نقطه صفر سرعت در پروفیل های بدست آمده مشاهده گردید که با افزایش دبی، غلظت و شدت اختلاط، افزایش یافته و با افزایش شیب این مقدار کاهش می یابد.

چکیده: در بسیاری از مواقع مجموعه ای از موانع در مسیر حرکت آب قرار می گیرد. به عنوان نمونه هایی از این موانع می توان به پایه های پل در مسیر رودخانه، پایه های اسکله در دریا، وجود گیاهان و درختان در بستر رودخانه و پایه های هر سازه هیدرولیکی دیگر که در یک مجرای روباز قرار دارد، اشاره نمود. با عبور آب از بین این موانع استوانه ای، در پائین دست موانع ورتکس ایجاد شده و از همپوشانی ورتکس ایجاد شده از هر کدام از موانع، امواج سطحی که راستای انتشارشان عمود بر جهت جریان آب است، تشکیل می شود. این امواج عمود بر جریان بصورت امواج عرضی، خطی (با دامنه کم) و ایستا (که توسط دیواره های قائم فلوم آزمایشکاهی بطور کامل بازتاب می شود و انتقال جرمی را موجب نمی شود) طبقه بندی می شود. این امواج با حداکثر دامنه، زمانی شکل می گیرند که بسامد نیروی ناشی از ورتکس موانع با یکی از بسامدهای طبیعی نوسان آب در حالت دو سر باز برابر شود و تشدید صورت پذیرد. در این حالت تعداد صحیحی از گره ها در عرض فلوم جا می گیرند که تعداد آنها، همان نوع موج می باشد. مساله موج عمود بر جریان جز پدیده های بسیار جالب هیدرولیکی است که در حال حاضر کار پژوهشی در خصوص آن شروع شده است. ایجاد موانع در مسیر جریان بدلایل مختلف صورت می گیرد که می تواند استعداد ایجاد موج عمود بر جریان را فراهم نماید، لذا شناخت آن می تواند دلایل رویداد بسیاری از پدیده ها را روشن نماید. در مورد این پدیده کار تحقیقی مهمی صورت نگرفته، در حالی که از جهت مسائلی مانند پایداری ساختمانهای هیدرولیکی، فرسایش کناری و بستر و رسوبگذاری در بستر بسیار حائز اهمیت می باشد. روشن است که نتایج این تحقیقات می تواند ما را در کاستن آسیبهای این پدیده هدایت نماید. با شناخت بیشتر این پدیده همچنین می توان از آن در جهت های مثبت مانند تولید انرژی از ارتعاشات در حالت تشدید استفاده نمود. در این تحقیق در ابتدا مطالعاتی در رابطه با امواج عمود بر جریان ناشی از کشش ورتکس موانع استوانه ای در کانالهای روباز صورت پذیرفت، که این مطالب به صورت منظم و خلاصه در فصل دوم آورده شده است. سعی گردید با انجام بررسیها و مطالعه منابع مختلف و تحلیل مطالب مربوطه، منبع مطالعاتی مناسبی تهیه گردد. در این رابطه کتابها و مقالات مختلفی در زمینه های موج و ارتعاش، هیدرودینامیک جریان عبوری از موانع استوانه ای، کشش ورتکس و ارتعاش ناشی از ورتکس مورد مطالعه قرار گرفت. در زمینه امواج عمود بر جریان بوجود آمده بر اثر کشش ورتکس پشت موانع در کانالهای روباز کار تحقیقاتی جامع، کامل و مهمی در دنیا صورت نگرفته و در این رابطه تحقیقات مختلف و جامعی در مجاری بسته و در سیالاتی به غیر از آب صورت گرفته است. در سالهای اخیر تحقیقاتی در کانالهای روباز توسط زیما و همکاران، قمشی و همکاران و عزیزی انجام شده است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی امواج عمود بر جریان ناشی از کشش ورتکس پشت موانع با قطرها و دبی های مختلف در کانالهای روباز بوده است. در این تحقیق در مجموع 3304 آزمایش صورت پذیرفت که در 398 آزمایش، جریان بر روی موانع استوانه ای مستغرق بود. در این آزمایشات پارامترهای فواصل طولی و عرضی موانع، تراکم، قطر، دبی، آرایش موانع، عمق و سرعت جریان متغیر بود. در مجموع 166 نوع آزمایش وجود دارد که در آنها پارامترهای فواصل طولی و عرضی موانع، تراکم، قطر، دبی و آرایش موانع یکسان می باشد. در هر نوع آزمایش، با تغییر عمق و سرعت جریان به وسیله دریچه انتهایی فلوم، امواج مختلفی در عرض فلوم تشکیل شد، که حداکثر دامنه موج عرضی مشاهده شده در آزمایشات 40 درصد بوده است. در تحقیق حاضر با توجه به استفاده از قطرهای مختلف در دبیهای متغیر، ده نوع موج عرضی در فلوم مشاهده شد. قطر موانع از پارامترهای بسیار مهم و تاثیرگذار بر روی چگونگی شکل گیری امواج عمود بر جریان در کانالهای روباز می باشد، به همین منظور آزمایشات تحقیق با موانع با قطرهای مختلف صورت پذیرفت. برای انجام این تحقیق از موانع استوانه ای با چهار قطر مختلف به اندازه 4، 12، 25 و 42 میلیمتر استفاده شد و همین امر از عوامل بسیار مهم و تاثیر گذار بر روی شکل گیری ده نوع موج عرضی در فلوم بوده است. با گستردگی متغیرها، در برخی از حالات تشکیل امواج عرضی با حداکثر دامنه در حالت استغراق موانع نیز صورت پذیرفت. با کاهش در تعداد ردیفها در ابتدا، دامنه نسبی موج تقریبا تغییری ننمود ولی زمانی که تعداد ردیفها کمتر از یک مقدار مشخص گردید، دامنه نسبی موج شروع به کاهش نمود. این موضوع مهم نشان دهنده آن است که افزایش تعداد ردیفهای موانع از یک حدی، تاثیری بر روی دامنه نسبی امواج عمود بر جریان ناشی از ورتکس موانع ندارد. تعداد حداقل ردیفها در شرایط آزمایشات این تحقیق که در آن، تعداد ردیف موانع بر روی دامنه نسبی موج تاثیر گذار نیست، تعداد شش ردیف بدست آمد و با کمتر شدن تعداد ردیفها، دامنه نسبی موج کاهش می یابد. در انتها برای آزمایشاتی که در آنها تعداد ردیف موانع بر روی دامنه نسبی موج تاثیر گذار می باشد، رابطه ای ارائه شده است. پس از انجام آنالیز ابعادی و با استفاده از نرم افزاز spss و انجام تجزیه و تحلیلهای آماری رابطه ای جهت محاسبه دامنه نسبی ماکزیمم امواج عمود بر جریان ناشی از ورتکس مجموعه ای از موانع استوانه ای در کانالهای روباز بدست آمده است. مدل ارائه شده در تحقیق برای پیش بینی دامنه نسبی ماکزیمم امواج با استفاده از پارامترهای بدون بعد اندازه گیری شده در تحقیق حاضر که در ساخت مدل دخالت نداشته اند، مورد بررسی قرار گرفت که مدل ارائه شده پیش بینی نسبتا خوبی را دارا بود. با استفاده از نرم افزاز spss و انجام تجزیه و تحلیلهای آماری رابطه ای جهت محاسبه عدد استروهال مربوط به مجموعه ای از موانع استوانه ای در مسیر حرکت آّب در یک کانال روباز بدست آمده است. عدد استروهال بدست آمده می تواند، فرکانس نیروی تناوبی ناشی از ورتکس مجموعه ای از موانع استوانه ای را، در عبور آب از این موانع در کانالهای روباز پیش بینی نماید. مدل ارائه شده در تحقیق برای پیش بینی عدد استروهال با استفاده از پارامترهای بدون بعد اندازه گیری شده در تحقیق حاضر که در ساخت مدل دخالت نداشته اند، مورد بررسی قرار گرفت که این مدل نیز از پیش بینی نسبتا خوبی جهت محاسبه عدد استروهال در شرایط ذکر شده، برخوردار بود.

در سالهای اخیر مطالعات آزمایشگاهی و صحرایی محدودی برای شناخت بیشتر الگوی فرسایش و رسوبگذاری در محل تلاقی انجام شده است خصوصا اینکه تمامی آزمایشات انجام شده اخیر بر روی تلاقی های رودخانه با اتصال لبه تیز صورت گرفته است درحالیکه در طبیعت و در اکثر موارد محل اتصال در تلاقی های رودخانه بصورت لبه گرد می باشد. چون تاکنون مطالعه ای به منظور تاثیر شعاع گردشدگی لبه اتصال در محل تلاقی بر روی الگوی رسوب انجام نشده است از اینرو تحقیق حاضر با هدف بررسی آزمایشگاهی الگوی فرسایش و رسوب گذاری در محل تلاقی رودخانه ها با اتصال لبه گرد انجام شده است. در این تحقیق ابتدا با استفاده از آنالیز ابعادی روابط بی بعد کلی استخراج شد و سپس با ساخت مدل فیزیکی، آزمایش های شاهد با اتصال لبه تیز و سپس آزمایش های با اتصال لبه گرد با سه شعاع گردشدگی تحت شرایط مختلف هیدرولیکی انجام شده است و تاثیر عواملی مانند نسبت دبی شاخه فرعی به دبی کل جریان(qr) ، عدد فرود ذره پایاب(frg) و نسبت شعاع گردشدگی لبه اتصال به پهنای کانال(rb) بر میزان حداکثرعمق چاله فرسایشی و ارتفاع تپه رسوبگذاری در یک تلاقی 60 درجه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایش ها نشان داد با افزایش نسبت دبی و عدد فرود ذره مقدار حداکثر عمق آبشستگی افزایش می یابد و با افزایش نسبت دبی و عدد فرود ذره ارتفاع تپه رسوبگذاری به ترتیب افزایش و کاهش می یابد. همچنین با افزایش شعاع گردشدگی لبه پایین دست اتصال، حداکثر عمق آبشستگی و ارتفاع تپه رسوبگذاری بطور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. در rb=1 در عدد فرود ذره 19/2 و تمامی نسبت های دبی و در عدد فرود ذره 52/2 و سه نسبت دبی 2/0، 33/0 و5/0 کاهش عمق آبشستگی و ارتفاع تپه رسوبگذاری به مقدار 100 درصد روی داد. کمترین کاهش عمق آبشستگی به مقدار 40 درصد در عدد فرود ذره 76/2 و نسبت دبی 66/0 و کمترین کاهش ارتفاع تپه رسوبگذاری به مقدار 35 درصد در همین فرود ذره و نسبت دبی 5/0 روی داد. همچنین در عدد فرود ذره 76/2 و نسبت دبی 2/0 مقدار عمق آبشستگی در مقایسه با اتصال لبه تیز برای نسبت های شعاع 28/0 ، 5/0 و 1 به ترتیب به مقدار 40 ،68 و100 درصد کاهش داشته است. همچنین ارتفاع تپه رسوبگذاری برای نسبت های شعاع فوق به ترتیب 23، 66 و100 درصد کاهش داشته است. نکته قابل توجه در این آزمایشها این است که با افزایش نسبت شعاع گردشدگی لبه اتصال به پهنای کانال از 28/0 تا 1 موقعیت حداکثر عمق چاله فرسایشی به سمت پایین دست کانال اصلی و همچنین به سمت دیواره خارجی کانال جابجا می شود و از محل تلاقی فاصله می گیرد.

با توجه به اهمیت رودخانه ها یکی از عمده ترین مسایل، مشکلاتی است که رسوب برای آنها ایجاد می کند. بنابراین مطالعه و شناخت فرسایش خاک و تولید رسوب حوضه های آبخیز جهت حفظ منابع طبیعی، مدیریت و بهره برداری بهینه از منابع آب و خاک امری ضروری و اجتناب ناپذیر است. این تحقیق در حوضه رکعت که یکی از زیرحوضه های کارون 3 است و در منطقه دهدز واقع شده است، انجام پذیرفته است. امروزه سنجش از دور و سیستمهای اطلاعات جغرافیایی از سیستمهای پیشرفته مطالعات منابع طبیعی بخصوص در مطالعات فرسایش خاک و رسوبدهی حوضه های آبخیز به شمار می آید. با استفاده از این سیستم ها و نیز روشهای تجربی برآورد رسوب به شناسایی منابع و نیز برآورد رسوب حوضه های آبخیز اقدام می نمایند. به منظور شناسایی منابع و برآورد حجم رسوب حوضه با استفاده از تکنیک های سنجش از دور و gis تعداد 25 واحد هیدرولوژیکی از حوضه استخراج شد. و با توجه به روش تجربی mpsiac و روش epm که رسوب تولید شده را ناشی از عوامل مختلف می دانند، اقدام به محاسبه حجم آورد رسوب و فرسایش حوضه گردید و در نهایت نتایج حاصل از دو مدل مذکور با داده های اندازه گیری شده در ایستگاه هیدرومتری پل شالو که حوضه مورد مطالعه در این تحقیق یکی از زیرحوضه های آن می باشد مقایسه شده است. نتایج حاصل از مدل های تجربی mpsiac و epm مقادیر حجم رسوب حوضه را به ترتیب 47/92464 و 59/145341 تن بر سال برآورد نموده اند این در حالیست که رسوب اندازه-گیری شده در ایستگاه هیدرومتری پل شالو طبق روش usbr، 31/38158 تن بر سال محاسبه شده است. بررسی-ها نشان داده است که این اختلاف ناشی از عوامل مختلفی چون متفاوت بودن شرایط اعمال مدل ها و نیز تجربی صرف بودن این مدل ها می باشد که در محاسبه حجم آورد رسوب مدل های تجربی ایجاد خطا می نمایند.

چکیده : در سال های اخیر کوشش های بسیاری در زمینه توسعه مدل های کیفیت آب برای تخمین مقدار و نرخ آلودگی رودخانه ها ، سواحل و خلیج صورت گرفته است. شاخص های بسیاری در این مدل ها مورد توجه قرار گرفته است برای مثال می توان به کلیفرم، bod، sod، چرخه نیتروژن، اکسیژن محلول و فسفر اشاره نمود. هدف از این تحقیق بررسی دینامیکی جریان و پارامترهای کیفی در رودخانه کرخه می باشد. قبل از آن که اقدام به مدلسازی کیفیت آب و یا انتقال رسوب در سیستم های رودخانه ای شود لازم است معادلات هیدرودینامیکی حاکم بر جریان آب در رودخانه حل شوند. این معادلات شامل معادلات پیوستگی و مومنتم هستند که به معادلات سنت-ونانت معروف اند. برای این منظور از مدل faster استفاده شده است. این مدل در ابتدا توسط (کاشفی پور، 2001) به منظور شبیه سازی جریان و انتقال املاح در رودخانه و خلیج بسط داده شد. مدل یک بعدی faster قادر به شبیه سازی جریان و آلودگی در سیستم های رودخانه ای و خلیج در شرایط غیر دائمی و زیر بحرانی می باشد . با بررسی اطلاعات موجود ،پارامترهای شوری،bod ، نیتروژن،do و فسفر در محدوده ایستگاه پای پل- حمیدیه مورد بررسی و شبیه سازی قرار گرفت و ایستگاه عبدالخان به عنوان ایستگاه شاخص انتخاب گردید. دو دوره برای واسنجی و صحت سنجی انتخاب شد، که اطلاعات مربوط به سال های 1386و1388 هستند. جهت حل هیدرودینامیک جریان لازم است که ضریب زبری مانینگ در مدل faster کالیبره شود، با کالیبراسیون مقدار این ضریب 028/ 0 انتخاب شد. در مرحله بعد لازم است معادله انتقال و پخش (ade) حل گردد. برای این منظور از 4معادله کاشفی، کاشفی فالکونر، سئوچنگ و فیشر برای تخمین ضریب پخشیدگی(dl) استفاده گردید و سپس با آزمون و خطا مقادیر ضرایب ثابت برای پارامترهای کیفی مشخص گردید.با مقایسه مقادیر ا ندازه گیری شده در رودخانه کرخه و محاسبه شده توسط مدل مشخص گردید که برای شوری، bod، نیتروژن و فسفر ضریب پخش فیشر، و برای do ضریب پخش کاشفی پور وفالکونر مقادیر قابل قبول و نزدیک به داده های اندازه گیری می دهد.

مکانیزم رودخانه ها به گونه ای است که مقطع یک رودخانه به مرور زمان دچار تغییرات شدید می گردد. این تغییرات بویژه در قوس رودخانه ها مشهودتر است. در قوس رودخانه، نیروهای هیدرودینامیکی جریانهای ثانوی را بوجود می آورند که خطوط جریان سطحی را به سمت ساحل بیرونی و خطوط جریان نزدیک به بستر را به سمت ساحل داخلی منحرف می سازند. در مقطع جریان درامتداد قائم، خطوط جریان مجاور ساحل بیرونی بطرف پایین و خطوط جریان پشته متمرکز داخلی به طرف بالا هستند در نتیجه پایداری ذره در نزدیکی ساحل خارجی بهم می خورد و بستر رودخانه گود می شود و از طرف دیگر در مجاورت پشته متمرکز داخلی به پایداری ذره اضافه می شود و تراز بستر افزایش پیدا می کند. استفاده از آبشکن یا اپی از جمله بهترین و اقتصادی ترین روش جهت محافظت سواحل در اغلب شرایط بوده و در اکثر نقاط دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. اما مسئله ای که وجود دارد این است که باید خود آبشکن ها نیز ایمن گردند تا بتواند سواحل را از خطر فرسایش محافظت نمایند. جهت مقابله با آبشستگی ایجاد شده در اطراف آبشکن ها و سازه های مشابه مانند تکیه گاهها و پایه های پل روش های متعددی ارائه شده که یکی از ساده ترین و در عین حال اقتصادی ترین روشها، استفاده از پوشش سنگ چین می باشد.علی رغم مزایای عنوان شده در فوق، چنانچه طراحی ریپ رپ به دقت صورت نگیرد، پس از مدتی به تدریج تخریب شده و اثر خود را از دست خواهد داد. بر همین اساس هر گونه طراحی موفقیت آمیزی می بایستی جهت حالتهای مختلف شکست مورد بررسی قرار گیرد. نظر به کاربرد بسیار زیاد استفاده از آبشکن جهت محافظت سواحل بخصوص در قوس ها و لزوم محافظت از این سازه تحقیق حاضر صورت پذیرفت. در این تحقیق هدف، بررسی تأثیر پارامترهای هندسی آبشکن و همچنین عمق کارگذاری پوشش سنگ چین بر روی پایداری آنها جهت محافظت از آبشکن ها در قوس می باشد. به منظور دست یابی به اهداف این تحقیق آزمایش ها در چهار بخش تعریف و انجام پذیرفت. در آزمایش های بخش اول هدف، شناسایی الگوی فرسایش در قوس و تعیین محدوده مورد نیاز جهت محافظت بوده است. در آزمایش های بخش دوم که آزمایش های اصلی این تحقیق می باشد با استفاده از سه طول مختلف آبشکن، چهار فاصله طولی، سه زاویه قرارگیری آبشکن و سه عمق کارگذاری ریپ رپ به بررسی اثر پارامترهای هندسی آبشکن و همچنین وضعیت قرارگیری ریپ رپ بر روی پایداری ریپ رپ پرداخته شده است. به منظور تفسیر نتایج بدست آمده از آزمایش های بخش اول و دوم اقدام به برداشت پارامترهای سه بعدی سرعت در قالب آزمایش های بخش سوم گردید. نتایج حاصل از بخش اول با توزیع ارائه شده برای تنش برشی در قوس های ملایم مطابقت داشته و نشان می دهد ماکزیمم عمق آبشستگی در انتهای قوس خارجی رخ می دهد همچنین نتایج حاصل از این بخش نشان دهنده نیاز قوس خارجی جهت محافظت توسط آبشکن می باشد. نتایج حاصل از آزمایش های بخش دوم نشان داده است افزایش در طول و فاصله نسبی آبشکن ها از یکدیگر موجب کاهش پایداری ریپ رپ و افزایش در زاویه و عمق کارگذاری ریپ رپ موجب افزایش پایداری آنها شده است. همچنین در این بخش مقایسه بین پارامترهای مختلف موثر در طراحی آبشکن و همچنین ریپ رپ در شرایط قوس و مسیر مستقیم صورت پذیرفت. نتایج بدست آمده حاکی از کاهش پایداری ریپ رپ در قوس نسبت به مسیر مستقیم می باشد. همچنین بررسی های صورت گرفته نشان می دهد روابط ارائه شده جهت طراحی ریپ رپ در مسیر مستقیم قابل کاربرد در قوس نمی باشد ولی با در نظر گرفتن ضرایب ایمنی می توان از برخی از این روابط از جمله رابطه پاگان - اورتیز(1991) و لاگاس و همکاران (2001) استفاده نمود. با در نظر گرفتن نتایج حاصل از آزمایش های بخش دوم و استخراج اثر پارامترهای هندسی آبشکن بر پایداری ریپ رپ آزمایش های بخش چهارم انجام پذیرفت. در این بخش با استفاده از رابطه شیلدز که برای شناسایی اصل آستانه حرکت رسوبات قابل کاربرد در مسیرهای مستقیم می باشد تلاش گردید اثر هندسه مسیر و آبشکن بر روی آستانه حرکت رسوبات بررسی و رابطه ای جهت پایداری ریپ رپ ها با در نظر گرفتن پارامترهای موثر از جمله پارامترهای هیدرولیکی جریان، هندسه آبشکن و ریپ رپ استخراج گردد با استفاده از نتایج حاصل شده از آزمایش های این بخش دو پارامتر فاکتور بالا آمدن هیدرولیکی و حالت شکست ریپ رپ استخراج گردید که در این پارامتر ها اثر پارامترهای هندسی و هیدرولیک جریان به عنوان عوامل موثر در شکست ریپ رپ دخالت داده شد و در پایان اثر این دو پارامتر بر روی یکدیگر بررسی و مقایسه میان حفاظت از آبشکن در مسیر مستقیم و قوس صورت پذیرفت که نتیجه این بررسی نشان داد که تخریب برشی و زیر سطحی دارای بیشترین مقدار وقوع بوده است که همین روند برای آبشکن در مسیر مستقیم نیز رخ داده است.

مدل سازی دینامیکی کالیفرم مدفوعی یا faecal coliform(fc) مسئله ای بسیار مهم برای مدیران محیط زیست می باشد به طوری که عاری بودن جریان از این ارگانیزم شاخص دلیلی بر پاک بودن آب بوده و مورد تأیید استانداردهای جهانی می باشد. جهت شناسایی و مدل سازی عددی ارگانیزم های شاخص، همواره تلاش های بسیاری توسط محققین مختلف صورت گرفته است. در نتیجه از مدل های عددی و نرم افزارها پیش بینی نسبتا دقیق غلظت ارگانیزم های شاخص انتظار می رود. تخمین صحیح سرعت مرگ و میر یا نرخ زوال fc بخش اصلی مدل سازی این نوع باکتری است، که بر انتفال و انتشار آن حاکم می باشد. در بسیاری از مدل های تجاری، کاربران جهت مدل سازی آلودگی فقط می توانند از ضریب ثابت نرخ زوال استفاده کنند، در حالی که مقدار ضریب زوال به عوامل محیطی همچون شوری، کدورت، دما، ph و... بسیار وابسته می باشد. بنابراین با تعریف ضریب زوال متغیر به صورت تابعی از عوامل محیطی، می توان به میزان قابل توجهی دقت پیش بینی مدل را بالا برد. در این تحقیق مدل هیدرودینامیکی و کیفی faster جهت پیدا کردن رابطه ای بین ضریب زوال و پارامترهای زیست محیطی استفاده شد. مدت زمان سه سال برای واسنجی مدل و تعیین روابط و همچنین یک سال برای صحت سنجی مدل در نظر گرفته شد. مقایسه نتایج اندازه گیری شده و پیش بینی شده غلظت fc در هر دو مرحله واسنجی و صحت سنجی نشان می دهد که استفاده از ضریب زوال متغیر به عنوان تابعی از مدل سازی محیطی می تواند به نحو قابل توجهی دقت پیش بینی مدل را بالا ببرد.

سازه ی کنترل شیب از جمله سازه های هیدرولیکی می باشد که به منظور تثبیت بستر رودخانه های با شیب تند با هدف کاهش انتقال رسوب بستر و یا در بستر کانال های خاکی، نظیر زهکش ها، کاربرد زیادی دارد. از جمله مسئله مهمی که عامل ناپایداری سازه می شود، آبشستگی موضعی پایین دست آن می باشد. از این رو مطالعات زیادی، عمدتاً در فلوم های کوچک، صورت گرفته است که منجر به ایجاد روابط متعددی برای پیش بینی عمق حفره فرسایشی شده است. با توجه به نتایج مختلف بدست آمده همواره برای طراحان این نگرانی وجود دارد که کدام رابطه برای طراحی از دقت بیشتری برخوردار است. ازطرفی در طول سالیان گذشته متغییرهای تاثیر گذار بیشتری بر پدیده آبشستگی شناسائی که به تدریج مورد مطالعه قرار گرفته است. یکی از متغییرهای بسیار مهم که هنوز تاثیر آن بر میزان آبشستگی بررسی نشده است، تاثیر نشت روبه بالا است. لذا در این تحقیق از طریق ساخت مدل فیزیکی سازه کنترل شیب با مقیاس نسبتا بزرگ و انجام آزمایش های متعدد در این مدل ابتدا با استفاده از سه نوع اندازه رسوب بستر و برقراری سه مقدار دبی مختلف وتحت شرایط سه عمق مختلف پایاب، پروفیل حفره آب شستگی، بدون منظور کردن نشت از بستر، اندازه گیری گردید. سپس با استفاده از داده های اندازه گیری تعدادی از روابط موجود مورد مقایسه قرار گرفت و مناسب ترین این روابط معرفی شدند. در سری دوم، آزمایش های فوق با منظور نمودن نشت از بستر(با تعداد پنج دبی) تکرار شد. هدف این سری از آزمایش ها بررسی تاثیر نشت آب از بستر می باشد که برای اولین بار در پائین دست جت های عمودی مورد بررسی قرار می گیرد. نشت از بستر معمولا در این سازه ها به دلیل اختلاف تراز سطح آب دو طرف سازه کنترل شیب و یا به دلیل اختلاف تراز سطح آب زیرزمینی اطراف رودخانه با سطح آب درون رودخانه بوجود می آید. نتایج این تحقیق نشان داد که میزان نشت از بستر بطور قابل ملاحظه ای باعث کاهش حداکثر عمق آبشستگی می شود در حالیکه ابعاد حفره آبشستگی بخصوص طول آن افزایش می یابد. نتایج این بخش از تحقیق نیز با نتایج تحقیقی که بر روی جت های افقی قبلا انجام شده است مقایسه گردید و نشان داده شد که نتایج این تحقیق با نتایج بر روی جت افقی بدون کف بند افقی منطبق ولی با نتایج بر روی جت افقی با کف بند متفاوت است. به منظور بررسی علل نتایج حاصله، اندازه گیری مولفه های سه بعدی سرعت در شرایط با و بدون نشت رو به بالا درون حفره آبشستگی انجام گردید. نتایج نشان داد که مولفه رو به پائین سرعت در نزدیکی بستر در شرایط نشت کاهش می یابد و این باعث کاهش نیروی بالابرنده و در نتیجه کاهش ابعاد حفره آبشستگی می گردد. دراین تحقیق روابطی برای ابعاد حفره آبشستگی در شرایط با وجود نشت رو به بالا ارائه گردیده است

دراپ مانع دار در کانال ها یا انهار تخلیه برای از بین بردن انرژی اضافی ناشی از پایین آمدن خط شیب کف مورد استفاده قرار می گیرد.چون آب از بین و روی بلوک های بتنی مانع که روی کف تندآب واقع شده اند جریان می یابد لذا باعث از بین رفتن انرژی می شوند.قدرت دراپ مانع دار بخاطر پذیرش نوسان زیاد رقوم پایاب است که مخصوصاً بعنوان فشار شکن در انتهای یک کانال یا نهر تخلیه که بداخل یک مخزن وارد می شود،مناسب است. . کاهش انرژی جنبشی بر روی تندآب ها قبل از آن که جریان به پایین دست منتقل شود، یکی از راه هایی است که با استفاده از آن می توان از تخریب احتمالی خود سازه، سازه های پایین دست و نیز از هزینه های اضافی که بر اثر ایجاد سازه های حفاظتی مستحکم، بر سازندگان سازه های هیدرولیکی تحمیل می شود، جلوگیری به عمل آورد. در این تحقیق برای بررسی تاثیر عرض های مختلف مانع و فاصله های مختلف بین ردیف های موانع بر میزان استهلاک انرژی سازه و مشخصات پرش در پایین دست سازه، پس از شناخت پارامترهای موثر، با ساخت مدل فیزیکی موانع در 3 عرض مختلف(5/7،25/11و15سانتی-متر) و قرار گیری آنها در 3 فاصله مختلف(15،5/22و30سانتی متر) بر روی بستر آن در 3 شیب مختلف(8/21،5/26و35درجه) و سپس انجام 120 آزمایش مختلف با دبی های بین 15 تا 30 لیتر بر ثانیه، میزان استهلاک انرژی سازه و مشخصات پرش هیدرولیکی در این نوع دراپ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که افزایش مشترک عرض و فاصله میزان استهلاک انرژی را افزایش می دهد. همچنین نتایج حاوی این نکته است که به طور کلی شیب 5/26 درجه حداکثر و شیب 35 درجه حداقل میزان افت را در محدوده آزمایشات این تحقیق دارا می باشند و همچنین مدلی که دارای بزرگترین عرض و فاصله روی شیب 5/26 درجه می باشد دارای بیشترین استهلاک انرژی نسبت به سایر مدل ها می باشد. همچنین بهترین مدل از نظر استهلاک انرژی بهترین شرایط پرش هیدرولیکی در پایین دست سازه را هم دارد یعنی کمترین طول های پرش هیدرولیکی و طول غلتابه را نسبت به مدل بدون مانع دارا می باشد. بطور میانگین در همه ی مدل ها طول پرش هیدرولیکی و طول غلتابه های پرش به ترتیب 47 درصد و 54 درصد نسبت به مدل های بدون مانع کاهش یافت. همچنین بطور میانگین نسبت اعماق مزدوج در همه ی مدل ها 60 درصد کاهش یافت.

سرریزها از جمله سازه های هیدرولیکی مهم جهت کنترل جریان، تنظیم سطح آب بالادست و اندازه گیری دبی در کانال ها، شبکه های آبیاری و رودخانه ها می باشند. در یک عرض مشخص سرریزهای نوک اردکی و مایل دارای طول موثر بیشتری در مقایسه با سرریزهای معمول می باشند که این مسئله می تواند بر ضریب دبی و راندمان این نوع سرریزها تأثیرگذار باشد. ضریب دبی جریان تابعی از مشخصات هندسی و هیدرولیکی سرریز می باشد، لذا در این تحقیق ضریب دبی جریان برای سرریزهای نوک اردکی برای سه زاویه 45، 60 و 75 درجه و مایل برای سه زاویه 15، 30 و 45 درجه و در سه ارتفاع 15، 20 و 25 سانتی متر تعیین شده و نتایج به دست آمده با ضریب دبی سرریز مستطیلی ساده در هر سه ارتفاع 15، 20 و 25 سانتی متر مقایسه شده است. در نهایت پس از تجزیه و تحلیل داده ها به کمک نرم افزار آماری، سه رابطه ریاضی برای این سه نوع سرریز ارائه شده است، که رابطه بین ضریب دبی و متغیرهای هندسی بدون بعد سرریز را بر پایه شرایط هندسی و هیدرولیکی نشان می دهد. چنین برداشت می شود که برای همه سرریزها ضریب دبی با افزایش دبی یا افزایش انرژی کل بالادست سرریز کاهش می یابد. هرچند این کاهش در سرریزهای با زاویه بیشتر دارای شیب بیشتری می باشد. به این معنی که سرریزهای نوک اردکی و مایل فقط برای ارتفاع آب کم در بالادست راندمان بالاتری دارند، در نتیجه می توانند دبی بیشتری را با ارتفاع کم آب بالادست عبور دهند. اما با افزایش ارتفاع آب بالادست سرریز، کاهش ضریب دبی چشمگیرتر می شود، به طوری که ضریب دبی این سرریزها حتی از ضریب دبی سرریز مستطیلی ساده نیز کم تر می شود. ضمن این که نتایج به دست آمده از این تحقیق با نتایج به دست آمده از تحقیقات گذشته مورد مقایسه قرار گرفته است که به خوبی با این نتایج همخوانی دارد.

اکثر تحقیقات انجام شده در زمینه سرریزهای مستغرق مربوط به هیدرولیک جریان بوده و مطالعات کمتری در زمینه رسوب انجام گرفته است. سرریزهای مستغرق، سازه های سنگی کوتاه هستند که در اکثر اوقات مستغرق بوده و با تغییر جهت جریان از سمت قوس خارجی به سمت مرکز کانال از فرسایش قوس خارجی محافظت می کنند. در تحقیق حاضر سعی گردیده است تا تأثیر زاویه، طول و شیب تاج سرریزهای مستغرق در شرایط مختلف هیدرولیکی بر الگوی جریان و رسوب در پیچان رود بررسی گردد. پارامترهای مورد استفاده جهت انجام آزمایشات شامل: سه نسبت دبی جریان به دبی طراحی سازه ها برابر با 8/0، 1 و 2/1، سه زاویه 60، 75 و 90 درجه، سه نسبت طول شامل 2/0 ، 3/0 و 4/0 و از چهار شیب صفر، 5، 10 و 20 درصد برای تاج سرریزها استفاده گردید. سایر پارامترها از جمله، ارتفاع (33% عمق متوسط آب در دبی طراحی) و فاصله سازه ها (3 برابر طول سرریز) ثابت بودند. نتایج این تحقیق نشان داد علاوه بر اینکه احداث سرریزهای تخت با هر زاویه و طولی، تأثیر قابل توجهی در افزایش تراز آب نداشته (بطوریکه در بیشترین حالت ممکن باعث افزایش 2% تراز آب شده است) بلکه احداث سرریزهای شیب دار باعث کاهش تراز آب نسبت به حالت بدون سازه نیز شده است. بطور متوسط با احداث سرریزهای مستغرق، اندازه سرعت در سمت قوس خارجی و داخلی بترتیب 50% کاهش و 20% افزایش یافت. نتایج مربوط به زاویه انحراف جریان نشان داد که اندازه زاویه مذکور در سمت دیواره (انتهای سازه) بیشتر از سایر قسمتهای آن می باشد و این بدان معنا می باشد که سرریزهای مستغرق در سمت دیواره قوس خارجی، موثرتر از سایر قسمتهای آن بودند. همچنین زاویه 60 درجه، نسبت طول 3/0 و سرریزهای با شیب تاج 20% در انحراف جریان موثرتر بودند. نتایج آزمایشهای رسوب نشان داد که ماکزیمم عمق نسبی آبشستگی در دماغه سرریزها در زاویه 75 درجه اتفاق افتاد. نسبت طول برابر با 3/0 در سرریزهای تخت و شیب دار بترتیب بیشترین و کمترین تأثیر را بر روی عمق نسبی آبشستگی ایجاد کرد. با افزایش شیب تاج سرریزهای مستغرق، عمق نسبی آبشستگی کاهش یافت؛ بطوریکه سرریزهای با شیب 10% و 20% عملکرد یکسانی داشته و عمق آبشستگی در این حالتها یک سوم حالت سرریزهای تخت می-باشد. تنها عامل موثر در کاهش ارتفاع تپه ی رسوبی در قوس داخلی، دبی جریان بود که با احداث سرریزها با هر مشخصاتی در نسبت دبی برابر با 2/1، به طور متوسط ارتفاع تپه ی رسوبی 19% کاهش یافت. همچنین با افزایش زاویه و شیب تاج و کاهش نسبت طول سازه ها، نسبت سطح فرسایش یافته تپه ی رسوبی کاهش یافت.

به دلیل وجود جریان های ثانویه در قوس ها، قوس بیرونی همواره در معرض تخریب و فرسایش می باشد. روش های متعددی جهت مقابله با فرسایش قوس بیرونی وجود دارد که یکی از ساده ترین و در عین حال اقتصادی ترین روش ها استفاده از آبشکن می باشد. آبشکن به عنوان مانعی در مسیر جریان باعث افزایش تنش برشی شده و افزایش فرسایش و آبشستگی در اطراف آبشکن را به همراه خواهد داشت. مطالعات صورت گرفته در زمینه آبشکن ها نشان می دهد که قسمت دماغه آبشکن بیشتر از مناطق دیگر در معرض آبشستگی می باشد. جهت پایداری دماغه در این تحقیق از ریپ رپ استفاده شده است. مطمئنا طراحی ریپ رپ با توجه به اثرات جریان ثانویه و الگوی فرسایش در قوس با کانال مستقیم متفاوت بوده و از نتایج این تحقیق با ضریب اطمینان بیشتری جهت طراحی های کاربردی می توان بهره برد. پارامترهای مورد بررسی در این تحقیق شامل طول آبشکن، قطر ریپ رپ و ابعاد پوشش ریپ رپ می باشد. بر این اساس با توجه به استانداردهای موجود محدوده فرسایش پذیر در قوس تعیین گردید. پس از تعیین این محدوده آبشکن ها با ابعاد مورد نظر در محدوده فرسایش پذیر قوس قرار گرفته و ریپ رپ های مختلف با آرایش های متفاوت در اطراف آبشکن ها قرار گرفتند. پس از تنظیم دبی جریان، عمق به تدریج کاهش یافته تا با افزایش سرعت شرایط شکست ریپ رپ حاصل شود. با آنالیز نتایج آزمایشات، روابط و گرافهایی ارائه گردید که می توان از آن ها جهت طراحی ریپ رپ در اطراف آبشکنها در قوس استفاده نمود. همچنین در این تحقیق معادلات ارایه شده مربوط به دیاگرام شیلدز به گونه‏ای توسعه یافتند تا بتوان از این روابط جهت بررسی پایداری المان‏های ریپ رپ در اطراف آبشکن‏ها در قوس استفاده گردد. جهت بررسی کارآیی روابط ارائه شده در این تحقیق مقایسه ای میان نتایج آزمایشگاهی و تعدادی از معادلات ارائه شده توسط محققین مختلف صورت گرفت. نتایج این مقایسه نشان داد که کلیه روابط ارائه شده توسط محققین دیگر بدلیل در نظر نگرفتن جریان های ثانویه و گردابه های ایجاد شده در اطراف آبشکن ها در قوس، اندازه المان های ریپ رپ را کمتر از مقادیر به دست آمده در آزمایشات محاسبه می کنند. این مقایسه اهمیت تحقیق مورد نظر را نشان می دهد.

پرتاب کننده های جامی یکی از انواع سازه های اتلاف انرژی می باشند که به منظور کاهش انرژی جنبشی مازاد جریان به کار گرفته می شوند. امروزه تحقیقاتی بر روی نوع جدیدی از این پرتاب کننده ها که در مقطع طولی به شکل مثلثی می باشند، پایه گذاری شده است. با توجه به عملکرد مناسب این نوع سازه، پژوهش حاضر بر اساس آنها بنا شده است. در این تحقیق بررسی آزمایشگاهی تاثیر همزمان پرتاب کننده مثلثی به همراه دفلکتور ممتد عرضی بر خصوصیات مسیر پرتابه شامل تجزیه جت و اتلاف انرژی مد نظر قرار گرفت. آزمایش های این پژوهش در فلومی به ابعاد 5/0×3/0×12 متر انجام شد. برای نیل به اهداف این تحقیق ابتدا یک سرریز اوجی بر اساس آیین نامه usbr به ارتفاع 33 سانتیمتر از جنس فایبرگلاس، طراحی و ساخته شد. سپس دو نوع پرتاب کننده مثلثی با زاویه 45 و 5/22 درجه که از تحقیقات استینر و همکاران (2008) اقتباس شده بود، از جنس پلگسی گلاس ساخته شد. بر اساس برنامه ریزی انجام شده برای آزمایش های این تحقیق، زاویه 45 درجه با دو طول کانال آستانه 2 و 7 سانتیمتر و زاویه 5/22 درجه با طول کانال آستانه 2 سانتیمتر مورد آزمون واقع شد. این سری از آزمایش ها بدون حضور دفلکتور انجام گردید. در مرحله بعد، از دفلکتور ممتد عرضی با مقطع مثلثی با سه زاویه رأس 25، 32 و 40 درجه و سه پهنای 6، 9 و 12 سانتیمتر، به همراه پرتاب کننده ها استفاده شد. رأس این دفلکتور روبروی جریان واقع می شد تا جریان عبوری از پرتاب کننده را تجزیه نماید. برای پهنای 9 سانتیمتر زاویه رأس 45 درجه نیز مورد آزمون واقع شد. کلیه آزمایش ها در 4 دبی با سه عمق پایاب (عمق ثانویه) 100، 85 و 70 درصد انجام گردید. بر این اساس تعداد کل آزمایش ها 238 عدد بود. در تمام آزمایش ها، مختصات و خصوصیات هندسی مسیر پرتابه به همراه عمق آب، قبل و بعد از پرش اسکی برداشت شد. در مجموع نتایج آزمایش های بدون حضور دفلکتور نشان داد که در قسمت صعود مسیر پرتابه بدون بعد، منحنی های جریان در حد بالایی و هم برای حد پایینی مسیر، اختلاف کمی با یکدیگر داشته و این در حالی است که برای قسمت پایین رونده منحنی این اختلاف بیشتر می شود. نتایج به طور کلی نشان داد که با افزایش عدد فرود جریان در کانال آستانه مسیر پرتابه از 5/4 به 5/6 به طور متوسط طول طی شده حد بالایی مسیر پرتابه برای زاویه 45 درجه از 21 برابر عمق جریان در پرتاب کننده تا 36 برابر آن افزایش می یابد و برای حد پایینی این مقادیر از 5/15 برابر تا 4/28 برابر خواهد بود. دیگر خصوصیات مسیر پرتابه به صورت نمودار و جدول نیز به صورت عددی در آزمایش های بدون حضور دفلکتور مورد ارزیابی واقع گردید. از طرفی بر اساس نتایج بدست آمده از آزمایش های با حضور دفلکتور مشخص گردید، شش نوع پرتابه با توجه به نحوه تجزیه جت قابل تشخیص است. مشخصات کلی مسیر پرتابه برای هر حالت به صورت مبسوط بررسی گردید. نتایج حاصل از این بخش نشان داد که مسیر پرتابه در اثر وجود دفلکتور ممتد عرضی، تغییرات زیادی نموده و جت تجزیه شده نسبت به رابطه تئوری دارای ضریب اصلاحی می باشد. این ضریب اصلاحی برای حد پایینی مسیر پرتابه در حدود 76/0 محاسبه گردید و برای حد بالایی یک رابطه آماری بسط داده شد. در خصوص اتلاف انرژی در آزمایش های با حضور دفلکتور، نتایج نشان داد که حضور دفلکتور ممتد عرضی تاثیر معنی داری در افزایش میزان اتلاف انرژی داشته است که این امر به دلیل تجزیه جت و برخورد مجدد جتهای تجزیه شده به یکدیگر می باشد. در مجموع بیشترین اتلاف انرژی مربوط به دفلکتور با طول نسبی 034/1 و زاویه نسبی 6/0 می باشد. همچنین بررسی ها نشان داد با افزایش عدد فرود جریان، میزان استهلاک انرژی افزایش می یابد. از نظر عددی با افزایش عدد فرود جریان از 34/4 به 78/6 مقدار اتلاف انرژی به طور متوسط در سه حالت 100، 85 و 70 درصد برای عمق پایاب به ترتیب به مقدار 5/27، 1/12 و 5/10 درصد افزایش می یابد. در هر یک از بخش های تحقیق حاضر، با استفاده از همبستگی آماری، ارتباط مناسب و معنی داری بین پارامترهایی از قبیل خصوصیات مسیر پرتابه، ناحیه جداشدگی، ناحیه جریان نوسانی و ناحیه جریان برگشتی در هر دو حالت با و بدون حضور دفلکتور استخراج گردید.

آگاهی از وقوع و رخداد پدیده هایی همچون شکست سد می تواند سبب جلوگیری از فجایع بزرگ انسانی و زیست محیطی و ضربه زدن به زیر ساخت های اساسی یک کشور گردد. با توجه به اهداف مورد نظر در این تحقیق که شامل بررسی عددی موج ناشی از پدیده شکست سد می باشد، با به کارگیری نرم افزار flow-3d و مطالع? انواع مدل های آشفتگی آن، بهترین مدل آشفتگی در کنار اعمال بهترین مش بندی انتخاب گردید. بدین صورت که مدل آشفتگی rng به عنوان بهترین مدل آشفتگی در مدلسازی پدیده شکست سد انتخاب شد. همچنین به بررسی نتایج حاصل از مدل سازی جریان ناشی از شکست سد، پارامتر های هیدرولیکی و هندسی موثر بر موج پیشرونده از جمله وجود زبری، نحوه آرایش زبری های مثلثی شکل در کف، تغییرات نسبت عمق بالادست به عمق پایین دست نیز پرداخته شد. پس از تجزیه و تحلیل داده های استخراج شده از خروجی نرم افزار برای پروفیل موج مثبت حاصل از شکست سد، چنین نتیجه گرفته شد که وجود زبری و نحوه ی آرایش قرارگیری آن در کف بر پروفیل های پیشروی جریان تأثیر می گذارد و زبری با آرایش زیگزاگی بیشترین تأثیر را در کاهش سرعت پیشانی موج داراست. از طرفی در آزمایشات با بستر خشک در پایین دست، حالت قارچی در موج تشکیل نمی شود بلکه موج از شکلی هموار در بدنه برخوردار است و تنها اغتشاشاتی در پیشانی موج بوجود می آید. اما با افزایش عمق آب در پایین دست دریچه یا به عبارت دیگر با افزایش نسبت عمق آب در پایین دست به عمق آب در بالادست دریچه، موج شکل هموار موجود در بدنه را از دست می دهد و از حالت قارچی بودن موج کاسته می شود

اکثر محققین برای ارزیابی آلودگی منابع آب، رودخانه ها وحوضه های آبی دیگر به جای مدل‏سازی تمامی پارامترهای آلوده کننده، ارگانیزم‏های شاخص همچون کالیفرم را مبنای مدل سازی خود قرار می دهند. در این تحقیق از باکتری کالیفرم مدفوعی به عنوان شاخص کیفیت آب استفاده شده است. بخش اصلی در مدل سازی باکتری مدفوعی تعیین ضریب زوال آن می‏باشد. ضریب زوال کالیفرم به عوامل محیطی مختلفی همچون دما، کدورت، تشعشع، رسوب معلق و غیره وابسته می باشد. در این تحقیق با استفاده از مدل هیدرودینامیکی و کیفی faster، طی دو مرحله اثر عوامل محیطی دما، کدورت و تشعشع و همچنین اثر رسوب معلق نبز بر روی ضریب زوال کالیفرم بررسی شد. در مرحله اول اثر دما، کدورت و تشعشع بر روی ضریب زوال کالیفرم مورد ارزیابی قرار گرفت و رابطه‏ای برای ضریب زوال برحسب عوامل محیطی ذکر شده استخراج شد. در مرحله دوم علاوه بر اثر پارامترهای محیطی، اثر غلظت رسوب معلق نیز بر روی ضریب زوال کالیفرم بررسی شد و رابطه‏ای برای ضریب زوال استخراج گردید. پس از استخراج رابطه ضریب زوال در هر مرحله، این روابط در قالب یک الگوریتم به مدل faster اضافه شد و کارایی آن هم برای دوره واسنجی و هم برای دوره صحت سنجی بررسی گردید و در انتها غلظت کالیفرم پیش بینی شده توسط هر رابطه ضریب زوال و همچنین غلظت پیش‏بینی شده بوسیله بهترین ضریب زوال ثابت بهینه مقایسه گردید. مقایسه غلظت کالیفرم پیش‏بینی شده با مقادیر اندازه‏گیری شده در مرحله اول مدل‏سازی نشان داد که وقتی از ضریب زوال متغیر و دینامیک به جای بهترین ضریب زوال ثابت بدست آمده ( hr-105/0) استفاده شود، مقدار خطا در دوره واسنجی حدود 21% و دوره صحت‏سنجی حدود 16% بهبود می‏یابد. در مرحله دوم مدل‏سازی استفاده از ضریب زوال متغیر بر حسب دما، کدورت، تشعشع و غلظت رسوب معلق به جای بهترین ضریب زوال ثابت درصد خطا در دوره واسنجی حدود 31% و در دوره صحت‏سنجی حدود 24% بهبود می‏یابد. همچنین با افزوده شدن اثر رسوب معلق بر روی ضریب زوال در مرحله دوم مدل‏سازی درصد خطا در دوره واسنجی 10% و در دوره صحت‏سنجی 8% نسبت به مرحله اول بهبود یافت.

یکی از روش های جدید جهت کنترل فرسایش در ساحل خارجی قوس رودخانه ها استفاده از صفحات متصل به ساحل می باشد. این صفحات مثلثی شکل می باشند که معمولاً با زاویه کم (20 الی 30 درجه) نسبت به ساحل بالادست نصب می شوند. این سازه ها جریان های ثانوی را کاهش داده و جهت جریان را که از روی آنها می گذرد به صورت عمود بر موقعیت سازه تغییر می دهند. بدین ترتیب الگوی عمومی جریان در خم را تغییر داده، که در نتیجه ی آن سرعت جریان در نزدیک ساحل خارجی کاهش می یابد و منطقه ی تجمع خطوط جریان از محل قوس خارجی به سمت مرکز هدایت می شود. توزیع مجدد سرعت در نهایت باعث خواهد شد تا خط القعر رودخانه از محل پنجه ساحل به میانه رودخانه منتقل شود. تاکنون در زمینه ی استفاده از صفحات متصل به ساحل تحقیقات اندکی صورت گرفته است. در این تحقیق هدف اصلی بررسی الگوی فرسایش و رسوبگذاری در قوس رودخانه ها با استفاده از صفحات مثلثی متصل به ساحل می باشد؛ که در این راستا در مورد تاثیر فاصله بین صفحات مثلثی و نیز عدد فرود جریان برکنترل فرسایش دیواره خارجی قوس 90 درجه تمرکز شده است. آزمایش ها در یک فلوم آزمایشگاهی با قوس 90 درجه ملایم با نسبت برابر با 4 و مقطع عرضی مستطیلی به عرض 7/0 متر انجام پذیرفت. در این تحقیق از صفحات متصل به ساحل مثلثی شکل به طول 142 سانتی متر و ارتفاع 5/33 سانتی متر و صفحات مستطیلی شکل به طول 53 سانتی متر و ارتفاع 45 سانتی متر با طول موثر 14 سانتی متر(l) معادل یک پنجم عرض فلوم( ) استفاده شد و زاویه نصب صفحات نسبت به ساحل بالادست 20 درجه در نظر گرفته شد. در این تحقیق متغیرها شامل عدد فرود(24/0، 26/0، 29/0 و 32/0به ترتیب متناظر با دبی های 33،30،27،25 لیتر بر ثانیه) و فاصله قرارگیری صفحات نسبت به هم (l5، l6، l7، l8) می-باشند. آزمایش ها در حالت آب زلال انجام شد. نتایج مطالعه نشان می دهد استفاده از سری صفحات باعث انحراف جریان از قوس بیرونی به طرف مرکز و سپس قوس داخلی فلوم خواهد شد که این مزیت در عمل باعث کنترل فرسایش در قوس بیرونی رودخانه ها می شود. با افزایش فاصله صفحات مثلثی متصل به ساحل، میزان انحراف جریان از ساحل بیرونی به طرف میانه فلوم و در نتیجه تنش برشی بستر در میانه فلوم کاهش می یابد، و این امر سبب کاهش حداکثر عمق آبشستگی کانال فرسایشی خواهد شد. در یک فاصله ی ثابت بین صفحات متصل به ساحل با افزایش عدد فرود، با توجه به ثابت بودن عمق جریان در مسیر مستقیم بالادست ، عمق خط-القعر افزایش می یابد. و بیشینه ی عمق آبشستگی مربوط به صفحات مستطیلی بطور متوسط 80 درصد بیشتر از صفحات مثلثی بود.

در مرحله طراحی پروژه های عمرانی، تخمین ضریب زبری مانینگ برای محاسبه دقیق و واقعی دبی، سرعت و عمق جریان، ظرفیت انتقال و نگهداری سیلاب ضروری است. توزیع سرعت جریان به عنوان یک پارامتر کلیدی برای تعیین مشخصات جریان مانند دبی، توزیع تنش برشی، رسوبگذاری، فرسایش، تلفات انرژی و ضرایب تصحیح انرژی و مومنتم مورد نیاز است. در این تحقیق به بررسی اثر تراکم، ارتفاع و آرایش زبری های مصنوعی بر مقاومت جریان، مشخصات و اشکال پروفیل های سرعت پرداخته شده است. برای انجام تحقیق حاضر، آزمایش ها در آزمایشگاه مدل های فیزیکی دانشگاه شهید چمران اهواز و در فلومی به طول 15 متر، عرض 3/0 متر و عمق 5/0 متر در شیب کف افقی انجام شد. برای دستیابی به اهداف تحقیق، مجموعاً 48 آزمایش با 3 ارتفاع متغیر زبری(15،10،5میلیمتر)، 2درصد تراکم زبری(50%،25%)،2 نوع آرایش زبری (منظم و شطرنجی) و 4 مقدار متغیر دبی جریان در طول زبر 7/3 متری از کف فلوم و 4 آزمایش با کف صاف انجام پذیرفت. در هر آزمایش پس از قرار گیری زبری در بستر فلوم، جریان به داخل فلوم هدایت شده و پس از تثبیت کامل جریان، پروفیل سطح آب، عمق جریان و پروفیل سرعت در 3 مقطع (ابتدا، وسط و انتهای طول زبر) اندازه گیری می شد. نتایج نشان داد که شکل پروفیل سرعت به ارتفاع، تراکم و آرایش زبری بسیار حساس می باشد. با افزایش ارتفاع و تراکم زبری، همچنین تغییر آرایش منظم به شطرنجی زبری ها، مقدار حداکثر سرعت پروفیل کاهش و سرعت برشی جریان ( ) افزایش پیدا می کند. نتایج بی بعد شده پروفیل های سرعت نشان می دهد که سرعت نسبی جریان با افزایش ارتفاع و تراکم زبری و تغییر آرایش منظم به شطرنجی زبری ها، با اختلافی قابل ملاحظه کاهش می یابد. اثر آرایش زبری بر تغییر سرعت نسبی بسیار بیشتر از دو متغیر زبری دیگر می باشد. به علاوه استغراق نسبی جریان با افزایش ارتفاع زبری در یک درصد تراکم ثابت در هر دو آرایش منظم و شطرنجی زبری ها از ابتدا تا انتهای طول زبر کاهش پیدا می کند. با استفاده از آنالیز ابعادی و بررسی تأثیر هریک از پارامترهای بی بعد موثر، روابطی برای تعیین سرعت نسبی بر اساس توزیع لگاریتمی سرعت در سطوح صاف و زبر ارائه شد. نتایج نشان داد که متوسط ضریب زبری مانینگ (n) در آرایش های منظم و شطرنجی به ترتیب حدود 63/46 و 67/94 درصد بیشتر از مقدار آن برای سطح صاف برآورد شد. رابطه ارائه شده برای ضریب زبری مانینگ، این ضریب را تابعی خطی از زبری نسبی ، درصد تراکم زبری، عدد فرود جریان و فاکتور مربوط به آرایش زبری نشان می دهد.

در قوس رودخانه، نیروهای هیدرودینامیکی جریانهای ثانوی را بوجود می آورند که خطوط جریان سطحی را به سمت ساحل بیرونی و خطوط جریان نزدیک به بستر را به سمت ساحل داخلی منحرف می سازند. در مقطع جریان درامتداد قائم، خطوط جریان مجاور ساحل بیرونی بطرف پایین و خطوط جریان پشته متمرکز داخلی به طرف بالا هستند در نتیجه پایداری ذره در نزدیکی ساحل خارجی بهم می خورد و بستر رودخانه گود می شود و از طرف دیگر در مجاورت پشته متمرکز داخلی به پایداری ذره اضلافه می شود و تراز بستر افزایش پدا می کند. آبشستگی در پنجه ساحل خارجی، خط القعر را به سمت ساحل بیرونی قوس جابجا می کند و شیب ساحل را افزایش می دهد که در نهایت به شکست ساحل منتهی می شود. با توجه به مطالب بیان شده در خصوص هیدرولیک جریان در خم رودخانه ها، قوس خارجی همواره تحت تاثیر بردارهای شدید سرعت بوده و دچار فرسایش می گردد و در قوس داخلی رسوبگذاری ایجاد می گردد همچنین از آنجا که تخریب ساحل در قوس خارجی می تواند ضررهای زیادی را به همراه داشته باشد، حفاظت از این قسمت از ساحل بخش مهمی از مهندسی رودخانه را تشکیل می-دهد. یکی از راهکارهای محافظت از سواحل استفاده از آبشکن میباشد. استفاده از آبشکن یا اپی از جمله بهترین و اقتصادی ترین روش جهت محافظت سواحل در اغلب شرایط بوده و در اکثر نقاط دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. است. « bankheed ،groin ،groyne» کلمه ای فرانسوی است. معادل آن در زبان انگلیسی «epi» که در زیان فارسی آب شکن ترجمه شده است. نقش آن این است که جریان آب کناره رودخانه را به طرف وسط رودخانه هدایت میکند و سرعت آب درکناره ها را کاهش میدهد و نیز قسمتی از آب رودخانه را بین اپی ها به حالت سکون باقی میگذارد. در نتیجه، مواد محموله آب ته نشین می شود و رودخانه حالت پس رفتگی پیدا می کند و کناره بتدریج تثبیت می شود. جهت مقابله با آبشستگی ایجاد شده در اطراف پایه ها، دیواره ها و آبشکن ها روش های متعددی ارائه شده که یکی از ساده ترین و در عین حال اقتصادی ترین روشها، استفاده از ریپ رپ می باشد. ریپ رپ لایه ای از سنگ یا مواد دیگر بوده که در کانال و به ویژه در اطراف ساز ه ها جهت کاهش اثرات فرسایش مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از ریپ رپ به دلیل در دسترس بودن مصالح، سادگی اجرا و هزینه های کم بسیار متداول است. علی رغم مزایای عنوان شده در فوق، چنانچه طراحی ریپ رپ به دقت صورت نگیرد، پس از مدتی به تدریج تخریب شده و اثر خود را از دست خواهد داد.

امروزه مدیریت سیلاب به منظور کاهش خسارات جانی و مالی ناشی از آن از حائز اهمیت ترین مباحث در علم مهندسی رودخانه می باشد. مدل های هیدرودینامیکی متعدد یک، دو، سه بعدی و کوپل در زمینه شبیه سازی هیدرولیکی سیل در دنیا توسعه یافته اند. مدل های یک بعدی به زمان محاسباتی محدودی نیاز دارند و فقط امکان بررسی پارامترهای جریان در کانال رودخانه را در اختیار کاربر قرار می دهند. این مدل ها جزئیاتی از پخش سیلاب و تغییرات جریان میان کانال رودخانه و سیلاب دشت ها را ارائه نمی دهند. دشت های پیرامون رودخانه دز در استان خوزستان (محدوده مطالعاتی) وسیع و کم ارتفاع هستند. به دلیل پست بودن سیلاب دشت ها نسبت به کانال رودخانه، هنگام خروج سیلاب از مقطع رودخانه، دو جریان با عمق و سرعت متفاوت، در کانال رودخانه و سیلاب دشت ها ایجاد می گردد. در این مطالعه چهار شیوه شبیه سازی سیلاب، شامل مدلسازی یک بعدی با مقاطع موجود، مدلسازی یک بعدی با استفاده از مقاطع عریض شده، مدل شبه دو بعدی mike 11 با استفاده از قابلیت link channels و مدل یک بعدی-دوبعدی mike flood بررسی شده اند. نتایج نشان می دهد که مدل شبه دوبعدی با وجود زمان اجرای بسیار کوتاه تر نسبت به مدل کوپل، دقت قابل قبولی در ارزیابی دبی، عمق جریان، شبیه سازی روند پخش و کاهش حجم سیلاب دارد، که با واقعیت ذخیره شدن بخشی از سیلاب در سیلاب دشت ها انطباق دارد و قادر است مشخصات جریان را در کانال اصلی رودخانه و سیلاب دشت ها به تفکیک ارائه دهد. در حالی که برای مدل یک بعدی با مقاطع موجود و گسترش یافته، امکان شبیه سازی پخش، تخفیف دبی و کاهش حجم سیلاب در اثر پخش وجود ندارد. این مدل پارامترهای هیدرولیکی جریان را به طور متوسط در کل مقطع ارائه می دهد. همچنین روندیابی سیلاب در این مدل قابل بررسی نیست.