پدیده هیدرولیکی جریان گذرا شرایطی از جریان است که در آن سرعت و فشار با توجه به تغییرات زمان، خیلی سریع تغییر می‌کند. یکی از کاربردهای بسیار مهم تحلیل جریان گذرا در تشخیص و تعیین مکان و اندازه نشت در شبکه‌ها و خط لوله‌های انتقال مایعات است. هدف تمام روش‌های نشت‌یابی بر اساس تحلیل جریان گذرا یکسان است و این هدف استخراج اطلاعات در مورد وجود نشت از طریق جریان گذرای اندازه‌گیری شده می‌باشد. پدیده نشت بیشتر در خطوط انتقال آب و نفت مشاهده می‌شود. از طرفی کمبود منابع آب شیرین و قابل استحصال که با خشک‌سالی‌های اخیر تشدید هم شده است و همچنین وجود منابع خدادادی و طبیعی نفت در کشورمان بر هیچ‌کس پوشیده نیست. لذا بر همگان لازم است تا در حفظ و نگهداری و از همه مهم‌تر از هدر رفت این دو نعمت حیاطی و ذی‌قیمت جلوگیری نماییم. از سوی دیگر چون وجود نشت می‌تواند باعث ورود مواد آلاینده به شبکه‌های آب‌رسانی گردد و همچنین نشت مواد مایع نفتی محیط‌زیست را آلوده می‌سازد، انجام تحقیق حاضر تاثیرات مثبت بهداشتی و زیست‌محیطی نیز به همراه خواهد داشت. لذا در این تحقیق ابتدا مدلی فیزیکی از لوله پلی‌اتیلن 16 بار به قطر اسمی ۶۳ میلی‌متر و طول ۱۵۸ متر تهیه شده که به بررسی اثرات نشت بر جریان گذرا می‌پردازد و سپس با استفاده از الگوریتم بیان‌ژن روابطی ساده جهت تعیین خصوصیات نشت ازجمله مکان نشت، اندازه نشت و میزان افت ایجادشده در سیستم براثر نشت به کمک جریان‌های گذرا استخراج گردید. همچنین خصوصیات هیدرولیکی جریان گذرا در حضور نشت، چگونگی مستهلک شدن موج فشاری و خصوصیات نشت مورد مطالعه قرارگرفته‌اند. تحقیقات نشان داد امواج فشاری ناشی از بستن سریع شیر بهتر از بستن تدریجی شیر می‌تواند وجود نشت در سیستم را نمایان سازد. در تمامی موارد بستن سریع شیر تاثیر پارامترهای نشت بر پیک اول امواج فشاری به‌وضوح مشخص است. شیب مستهلک شدن امواج برای حالت وجود نشت با قطر بیشتر در سیستم تندتر از حالت وجود نشت با قطر کمتر است، چراکه قطر بزرگ‌تر دهانه نشت موجب افت‌های شدیدتری می‌گردد. با افزایش قطر نشت از ۳ میلی‌متر به ۸ میلی‌متر بین ۱۵ تا ۳۲ درصد به افت اضافه می‌شود و همچنین با افزایش فاصله نشت از مخزن از 3/۵۶ متر به ۴/۱۱۷ متر حدود ۱۰ درصد به افت اضافه می‌شود. در نهایت در این تحقیق روابطی ارائه شده است که می‌توان با ثبت داده‌های فشاری جریان گذرای بوجود آمده از بستن سریع شیر در یک خط لوله مکان و قطر نشت را با متوسط خطای نسبی ۱۳/۵% و R2 برابر ۹۴/۰% محاسبه نمود. میزان خطای حاصله از محاسبه محل نشت از شیر ضربه قوچ نیز ۵۶/۴% می‌باشد.

 برای تعیین مشخصات موج در حین حرکت به طرف ساحل معمولاً جریان یک بعدی در نظر گرفته‌شده از حل معادلات اندازه حرکت و پیوستگی (معادلات سنت ونان) استفاده می‌شود جهت کالیبراسیون این معادلات نیاز به اندازه‌گیری مشخصه‌های موج در آزمایشگاه می‌باشد. همچنین در بررسی پدیده موج و شکست موج در آزمایشگاه ثبت لحظه‌ای مشخصه‌های موج بسیار حائز اهمیت می‌باشد. از این رو ساخت وسیله‌های که بتوانند داده‌های دقیق و به هنگام را از رفتار امواج در اختیار قرار دهند همواره مورد توجه محققان بوده است.در حال حاضر، هزینه بالای واردات تجهیزات الکترونیکی دقیق اندازه‌گیری، یک مانع اساسی بر سر راه تحقیقات در بسیاری از زمینه‌های مهندسی هیدرولیک در ایران می‌باشد. با توجه به قیمت تمام‌شده پایین و کارای مناسب سیستم اندازه‌گیری مشخصه‌های موج‌های سطحی در کانال‌های روباز (که در عمل تاید شده است)، این امکان وجود دارد که با صرف هزینه‌ای منطقی، کلیه دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی نیازمند در سرتاسر ایران به این دستگاه مجهز شوند.
در این دستگاه از سنسور دما جهت محاسبه سرعت صوت و سپس اندازه گیری ارتفاع سیال با استفاده از سنسورهای التراسونیک و فشار استفاده شد با فرستادن پالسی از امواج التراسونیک و دریافت بازتاب و محاسبه میزان زمان رفت وبرگشت عمق آب در زمانهای مختلف اندازه گیری میشود این اندازه‌گیر‌ی ها در مقاطع مختلف با استفاده از چندین سنسور صورت میگیرد سپس در نرم افزار طراحی شده پس از فیلتر کردن اطلاعات و حذف نویز از آنها مشخصه‌های موج تعیین میشوند.
سیستم اندازه‌گیری مشخصه‌های موج‌های سطحی در کانال‌های روباز در قالب اختراع با شماره 92727 و در تاریخ 19/4/1396، در دفتر ثبت اختراعات اداره مالکیت صنعتی ایران به ثبت قانونی رسیده است.

 چکیده
بسته به شرایط موجود در هیدرولیک سازه های کنترل، تنظیم و اندازه گیری جریان؛ محیط های متخلخل و یا صلب نتایج متفاوتی ارائه می دهند که گویای برتری نسبی هرکدام در شرایطی خاص نسبت به دیگری می باشد. گابیون محیطی متخلخل، انسان ساخت و طبیعت دوست است که کاربرد این ساختار متخلخل در استفاده از سازه های مورد نیاز در علوم مرتبط با آب؛ مواردی از قبیل: کاهش هزینه های جاری و بهره برداری، تسریع در زمان ساخت، جلوگیری از ایجاد آلودگی بر اثر ماندابی شدن و همچنین استحصال زمین در دره های پر شیب را به همراه دارد و بسته به شرایط محیطی و نیازهای اساسی در امر مطالعات، می توان برتری محسوسی نسبت به سازه های صلب را در این محیط مشاهده نمود. در این تحقیق پارامترهای هیدرولیکی سرریز گابیونی لبه پهن و سرریزهای تاج شیبدار شامل ضریب دبی، پروفیل سطح آب و میزان دبی درون گذر از محیط متخلخل به صورت عددی با استفاده از مدل سه بعدی Flow 3D بررسی شده اند. در مجموع 42 مدل مختلف شامل 14 هندسه ی مختلف سرریز ( 6 هندسه ی لبه پهن و 8 هندسه ی تاج شیبدار) می باشد که با سه تخلخل مختلف مصالح (43، 44 و %46) همراه با 3 مدل شاهد مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزایش قطر ذرات به افزایش همزمان دبی درون گذر، ضریب دبی جریان و در نتیجه افزایش افت منجر می شود. در سرریز های مستطیلی در یک دانه بندی ثابت، افزایش نسبت P/Lw باعث افزایش دبی درون گذر و افزایش ضریب دبی خواهد بود. در خصوص سرریز ها تاج شیبدار نیز به صورت مشابه افزایش قطر ذرات به افزایش همزمان دبی درون گذر، ضریب دبی جریان و در نتیجه افزایش افت انرژی در سیال منجر می شود و همچنین با کاهش زاویه، ضریب دبی و جریان درون گذر در سرریز کاهش می یابد. شیب های در جهت بالادست ضریب دبی بیشتری نسبت به شیب های پایین دست دارند که خود گویای آن است که ضریب دبی بیشتر، نسبت بیشتری از جریان را از درون مقطع سرریز عبور می دهد. همچنین در مدل های با شیب دو جهته شاهد تاثیر بیشتر وجه انتهایی نسبت به وجه ابتدایی بر ارتفاع سطح آب هستیم.

 سرریزهای گابیونی به دلیل سازگاری با محیط زیست و تاثیر مستقیم بر پارامترهای کیفی رودخانه و از طرفی در دسترس بودن و سادگی اجرا و طراحی، طی سال¬های اخیر مورد توجه قرار گرفته¬اند. در این تحقیق پارامترهای هیدرولیکی سرریز گابیونی کرامپ و سرریزهای گابیونی لبه پهن با شیب کناری شامل ضریب دبی، پروفیل سطح آب و حجم دبی درون گذر از محیط متخلخل به‌صورت عددی با استفاده از مدل سه‌بعدی Flow 3D بررسی شده¬اند. در این تحقیق درمجموع 39 مدل مختلف شامل 13 هندسه¬ی مختلف سرریز که عبارت از 6 هندسه‌ی کرامپ و 7 هندسه‌ی لبه پهن می¬باشد با سه تخلخل مختلف مصالح (43، 44 و %46) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می¬دهد که افزایش قطر ذرات به افزایش هم‌زمان دبی درون گذر، ضریب دبی جریان و درنتیجه افزایش افت منجر می¬شود. همچنین اینکه افزایش زوایای خارجی بالادست و پایین‌دست سرریز باعث کاهش ضریب دبی و نیز دبی درون گذر خواهد شد. به‌علاوه اینکه مشخص شد که در هر دو نوع سرریز تاثیر تغییرات شیب پایین‌دست بر ضریب دبی و دبی درون گذر بیشتر از تغییرات شیب بالادست است. همچنین توزیع سرعتی در راستای جریان و عمود بر آن و نیز نحوه توزیع شدت آشفتگی جریان اطراف سرریزها بررسی شده است و نشان داده‌شده که شدت آشفتگی اطراف سرریزهای با قطر ذرات کوچک‌تر، بیشتر است.

حفاظت ساحل به معنای استحکام در مقابل امواج و فرسایش بوده و از آنجا که مناطق ساحلی از سرمایه‌های ملی به‌شمار می‌روند و عموماً دارای موقعیت استراتژیک هستند و به لحاظ جمعیتی نیز معمولاً تراکم بالایی دارند، حفظ آن‌ها از خطرات ناشی از طغیان امواجی چون سونامی و به‌ویژه بالاروی آن که منجر به ایجاد نابسامانی و صدمات و برخورد با تاسیسات در مسیر و حمل اقلام و نیز پایین‌روی موج که اقلام و افراد را به‌واسطه سرعت بسیار بالایی که دارد به داخل دریا کشانده و عامل اصلی مرگ و میر و خسارات سنگین مالی است، دارای اهمیت می‌باشد. روش‌های متعددی جهت حفاظت ساحل وجود دارد که به‌طور کلی بر دو مبنای سازه‌ای و غیرسازه‌ای استوارند. طی دوران مختلف، به‌دلیل امتیازات ذاتی ناشی از استفاده از روش‌های طبیعی حفاظت تغییر از رویکردهای سازه‌ای به تقویت ساحل بوده است. در این بین پوشش‌های گیاهی ساحلی که در گروه رویکردهای اخیر حفاظت قرار گرفته و به نوعی کنترل و مقابله بیولوژیکی به‌شمار می‌رود، نقش عمده‌ای در توسعه و محافظت از زیست‌بوم‌ها ایفا می‌کند. شیوه‌های سنتی حفاظت خط ساحلی شامل احداث سازه‌های سخت از جمله تیغه‌ها (اسکله‌های عمود بر ساحل)، موج‌شکن‌ها، و آبشکن‌ها آن هم به منظور تکنیکی جهت اتلاف انرژی و انعکاس امواج می‌باشد. پوشش‌های گیاهی علاوه بر تاثیر بر کاهش میزان توسعه سیل و آبگرفتگی ناشی از طغیان سونامی به‌واسطه افزایش زبری و مقاومت در مقابل جریان، دارای امتیازاتی از قبیل سازگاری بیشتر با محیط‌زیست و صرفه اقتصادی نیز می‌باشند. در دهه‌های اخیر تمایل زیادی در خصوص مطالعه بررسی اثر پوشش‌های گیاهی بر جریان دریاها، رودخانه‌ها، مصب‌ها و خلیج‌ها به‌وجود آمده است. این طیف از علاقه‌مندی، رویکردی نوین به مفهمومی دارد که بر مبنای برقراری تعادل اکولوژکی منطقه ساحلی، درصدد حل مسائل هیدرولیک و مهندسی سواحل برمی آید. از جمله عوامل مهم در میزان تاثیر امواج بر ساحل و سازه‌های ساحلی، وضعیت شکست آن‌ها در مناطق کم‌عمق نزدیک ساحل می‌باشد. بررسی پیشینه تحقیقات صورت گرفته در مورد چگونگی عملکرد جنگل ساحلی در مقابل امواج در سواحل، نشان می‌دهد که اطلاعات مربوط به نیروی وارده بر ساحل و اندازه‌گیری مستقیم این پارامتر در دو حالت با و بدون پوشش گیاهی، به‌ویژه در شرایط حضور امواج بلند محدود بوده و نیازمند تحقیقات بیشتری جهت بررسی پارامترهای موثر پوشش گیاهی بر کاهش انرژی مخرب امواج با استفاده از روش مستقیم اندازه‌گیری نیروی درگ درختان، می‌باشد. بدین منظور آزمایش‌هایی در فلوم مستطیل‌شکلی به طول 8.3 متر، ارتفاع دیواره 0.55 متر و عرض کف 0.8 متر از جنس پلکسی‌گلاس در آزمایشگاه مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز صورت گرفت. جهت اندازه‌گیری نیروی وارده بر ساحل در حالات با و بدون پوشش‌ها از نیروسنجی سیستم بخش لبه‌چاقویی در یک متر میانی فلوم که 4.1 متر از ابتدا و 3.2 متر از انتهای فلوم فاصله دارد و حسگر بار دینامیک بخش انتهایی فلوم لبه‌چاقویی یا بخش متحرک را به قسمت پایین‌دست فلوم وصل می‌کند و عکس‌العمل نیروی جریان را بر روی نشانگر الکتریکی دستگاه نشان می‌دهد، استفاده شده است. آزمایش‌های این تحقیق در چهار شیب صفر درصد (افقی)، 3 درصد، 6 درصد و 9 درصد در تراکم‌های پوششی 30 درصد، 50 درصد و 100 درصد پوشش گیاهی و حالت بدون پوشش گیاهی یا حالت شاهد (تراکم صفر درصد)، به ازای 13 عمق ساکن ساحل و 9 ارتفاع آب پشت دریچه کشویی انجام پذیرفت. تعداد 240 آزمایش در چهار شیب به ازای سه تراکم و حالت شاهد انجام پذیرفت که برای حصول اطمینان از مقادیر به‌دست آمده، آزمایش‌ها در دو تکرار انجام شدند. بنابراین تعداد کل آزمایش‌های این تحقیق در مجموع 480 آزمایش می‌باشد. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش ارتفاع موج ورودی، میزان نیروی کل جذب شده توسط مدل پوشش درختی و ساحل در درصدهای پوششی 30 درصد، 50 درصد و 100 درصد در شیب‌های مختلف نسبت به حالت فاقد پوشش (شاهد) به‌ترتیب برابر با 49 درصد، 59 درصد و 73 درصد می‌باشد. همچنین میزان متوسط افزایش نیروی جذب شده توسط پوشش درختی در تراکم‌های 30 درصد، 50 درصد و 100 درصد، نسبت به حالت فاقد پوشش گیاهی (شاهد) به‌ترتیب برابر 16 درصد، 31 درصد و 63 درصد می‌باشد. در حالت حضور پوشش گیاهی، میزان متوسط افزایش نیروی جذب شده توسط پوشش گیاهی در شیب‌های 3 درصد، 6 درصد و 9 درصد نسبت به حالت شیب افقی (شیب صفر درصد)، به‌ترتیب 10 درصد، 17 درصد و 22 درصد افزایش می‌یابد.

کشف قوانین حاکم بر دریاها و اقیانوس ها به دلیل اهمیت مناطق ساحلی همواره یکی از پراهمیت ترین مباحث بوده است. امواج مهم ترین عامل در تعیین وضعیت هندسی و ترکیب سواحل و نیز مهم ترین عامل انتقال انرژی از دریاها و اقیانوس ها به ساحل می باشند. یکی از انواع امواج که امنیت نواحی ساحلی را به طور جدی به خطر انداخته است و فجایع جانی و مالی زیادی را به بار آورده است پدیده سونامی می باشد که از این رویداد به عنوان یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی یاد می شود. این پدیده می تواند بر اثر زمین لرزه، فوران های شدید آتش فشانی، انفجارهای سهمگین و یا حتی برخورد یک جرم آسمانی بزرگ همانند یک شهاب سنگ به زمین رخ دهد. در این پژوهش تاثیر کمربند سبز ساحلی (پوشش درختی) در گرفتن نیرو و توانایی آن در استهلاک انرژی امواج مورد بررسی قرار گرفته است. اثر پوشش درختی بر تضعیف موج توسط انجام آزمایش در یک فلوم موج ساز دانشکده مهندسی علوم آب در دانشگاه شهید چمران اهواز، به طول 8.3 متر و عرض کف 0.8 متر و ارتفاع دیواره 0.55 متر از جنس فلز و پلکسی گلاس بررسی شد. برای حصول داده های لازم 736 آزمایش، با 14 عمق آب جلوی دریچه و5 عمق آب پشت دریچه در چهار شیب (شیب های افقی، 3 درصد، 6 درصد و 9 درصد) و سه تراکم (تراکم های 30 درصد، 50 درصد و 100 درصد) انجام شد. به منظور حصول اطمینان از اندازه گیری های انجام شده آزمایش ها در دو تکرار انجام شد که از این تعداد آزمایش 144 موج ناشکنا مربوط به آزمایش های بدون پوشش (آزمایش های شاهد) و 592 موج ناشکنا مربوط به آزمایش های با پوشش می باشند. کارایی پوشش با مقایسه نتایج در شرایط بدون پوشش (تاثیر توپوگرافی) و با پوشش به خوبی آشکار است. به عنوان نمونه با افزایش ارتفاع موج ورودی در تراکم 100 درصد به طور متوسط حضور پوشش معادل 75.36 درصد، در تراکم 50 درصد به طور متوسط معادل 60.77 درصد و در تراکم 30 درصد به طور متوسط معادل 49.67 درصد از نیروی موج را نسبت به شرایط بدون پوشش مستهلک نموده است. بنابراین به طور کلی با افزایش ارتفاع موج ورودی، مدل ساحلی قادر به جذب 50 تا 75 درصد از نیروی موج بیشتر از شرایط بدون پوشش (تاثیر توپوگرافی) بوده که این مطلب، توجیه منطقی بر اجرای پوشش در سواحل می باشد. نرخ تغییرات نیرو در اثر افزایش تراکم، در تراکم 100 درصد بیشتر از سایر تراکم ها ثبت شده است. بیشترین نرخ تغییرات در شیب 6 درصد می باشد که با تغییر تراکم از 50 درصد به 100 درصد معادل 39.96 درصد افزایش در نرخ تغییرات نیرو برآورد شده است، یعنی با دو برابر شدن تراکم در این حالت عامل کاهنده نیروی موج 39.96 درصد افزایش یافته است. همچنین با افزایش تراکم، در تراکم 100 درصد، 50 درصد و 30 درصد به طور متوسط حضور پوشش گیاهی به طور مستقل به ترتیب معادل 53.56، 30.78 و 18.65 درصد از نیروی موج را نسبت به شرایط بدون پوشش (تاثیر توپوگرافی) مستهلک نموده است. با افزایش شیب در حضور پوشش گیاهی نیروی بیشتری از موج جذب شده است به طوری که در شیب های 9، 6 و 3 درصد و به ازای تمامی تراکم ها به ترتیب به طور متوسط 35.12، 26.56 و 16.66 درصد از انرژی موج بیشتر از شیب افقی جذب شده است.

 حوضچه آرامش انواع مختلفی دارند که ازجمله آن‌ها می‌توان به حوضچه‌های آرامش استاندارد USBR حوضچه آرامش SAF ، حوضچه آرامش با دیواره پیوسته و حوضچه آرامش با دیواره روزنه دار اشاره کرد. هدف از انجام این تحقیق بررسی عملکرد دیواره‌های روزنه دار در حوضچه آرامش و چگونگی تاثیر آن بر مشخصات پرش هیدرولیکی توسط مدل عددی FLOW3D و مقایسه با مدل فیزیکی ساخته‌شده در آزمایشگاه مدل‌های هیدرولیکی موسسه تحقیقات آب و وزارت نیرو می‌باشد. در مطالعه حاضر با استفاده از مدل flow3D ، کنترل پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش توسط دیواره‌های پیوسته و دیواره‌های روزنه دار 12،25،50،75 درصد در یک کانال مستطیلی به طول 2.5 متر و عرض 15سانتی‌متر و ارتفاع40 سانتی‌متر به ازاء 5 عدد فرود 4.5-6-8.8-10.1-11.3با استفاده از مدل آشفتگی RNG شبیه‌سازی شد. و ویژگی‌های جریان در حوضچه آرامش با دیواره روزنه دار با حوضچه آرامش با دیواره بدون روزنه و پرش هیدرولیکی آزاد مورد مقایسه قرار گرفت و میزان استهلاک انرژی ، عمق ثانویه پرش هیدرولیکی و طول بهینه حوضچه آرامش ، ارتفاع بهینه دیوار روزنه دار ، درصد بازشدگی روزنه‌ها و فاصله بهینه قرارگیری دیواره از ابتدای حوضچه آرامش موردبررسی قرار گرفت و نتایج با مدل فیزیکی مقایسه شد. با توجه به نتایج حاصل از آزمایشات شبیه‌سازی‌شده در مدل flow3D ، و مدل آزمایشگاهی دیواره با سطح بازشدگی 50 درصد باخطای 11.58% برای ارتفاع نسبی و 16.13% یرای فاصله بهینه قرار گیری دیواره از ابتدای پنجه پرش و 8.36% برای طول بهینه حوضچه‌آرامش و 8.14% برای افت نسبی انرژی عملکرد مناسب‌تری نسبت به سایر دیواره‌ها داشت و در انتها روابطی به منظور برآورد این مقادیر آورده شد.همچنین پروفیل سرعت نیز در سه مقطع از جریان مورد بررسی و تجزیه تحلیل قرار گرفت همچنین در انتها نتایج به‌دست‌آمده از انجام این تحقیق با روابط ارائه‌شده توسط USBR و سایر تحقیقات محققین و مدل فیزیکی مقایسه شد.

امروزه به دلیل اهمیت مسائل زیست محیطی، سهولت در اجرا، دوام زیاد، دسترسی آسان و بهینه‌سازی اقتصادی، سرریزهای گابیونی از جایگاه ویژه‌ای نسبت به سرریزهای نفوذناپذیر برخوردار می‌باشند. این سرریزها برخلاف نوع صلب متداول، به علت داشتن بدنه متخلخل، مواد فیزیکی و شیمیایی از جمله رسوبات و مواد آلی معلق را به پایین‌دست عبور می‌دهند. همچنین از نقطه نظر کیفیت آب، با تولید آشفتگی در جریان و هوادهی از طریق مرز میان آب و هوا، به خودپالایی جریان کمک می‌کنند. در این تحقیق به بررسی تاثیر تغییرات هندسه و اندازه مصالح بر ضریب آبگذری جریان در سرریزهای لبه‌پهن گابیونی پرداخته شد. برای این منظور 9 مدل مختلف طراحی شد. 8 سرریز گابیونی و یک سرریز لبه پهن صلب به منظور مقایسه نتایج بین سرریز گابیونی و سرریز صلب در یک فلوم آزمایشگاهی افقی مورد بررسی قرار گرفت. برای ساخت سرریزها از سیم مفتول و برای پوشاندن آن از توری به قطر چشمه کوچک‌تر از اندازه ریزترین مصالح پرکننده استفاده شد. نتایج نشان داد در شرایط جریان آزاد، در تمامی مدلها با افزایش طول تاج، ضریب دبی کاهش می‌یابد. همچنین با افزایش اندازه مصالح، ضریب دبی افزایش و هد آب کاهش می‌یابد. برای دبی یکسان، بار آبی روی سرریز گابیونی همواره کمتر از بار آبی روی سرریز نفوذناپذیر است. همچنین نتایج حاصل از شرایط استغراق در جریان نشان داد که در تمامی مدل‌های گابیونی با افزایش نسبت Y2/Y1، فاکتور کاهش دبی (ѱ) کاهش می‌یابد. همچنین به ازای یک نسبت Y2/Y1 ثابت، با افزایش طول تاج، فاکتور کاهش دبی (ѱ) افزایش می‌یابد. نکته قابل ذکر اینکه به طور کلی اندازه مصالح تاثیر معنی‌داری بر فاکتور کاهش دبی ندارد. در این مطالعه با استفاده از آنالیز ابعادی انجام شده، روابطی تجربی جهت تخمین ضریب دبی در شرایط آزاد و فاکتور کاهش دبی (ѱ) در شرایط مستغرق ارائه شده است.

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. سرریز¬ها معمولاً از مصالح بتنی نفوذ¬ناپذیر ساخته می¬شوند. این بدنه¬های نفوذناپذیر از جابجایی آبزیان، مواد فیزیکی و شیمیایی در طول رودخانه ممانعت به¬عمل آورده و در نتیجه دارای اثرات منفی¬ بر اکوسیستم آب می¬باشند محققان اخیراً برای حذف این اثرات مخرب و همچنین عدم تغییر مناظر طبیعی سعی در استفاده از مصالح طبیعی ارزان قیمت و در دسترس دارند. در این میان سرریز¬های گابیونی با داشتن خصوصیاتی همچون پایداری، صرفه اقتصادی، نفوذ¬پذیری و انعطاف¬پذیری جایگزین مناسبی برای سرریزهای با بدنه نفوذناپذیر می‌باشند. سرریزهای گابیونی از لحاظ مصالح، فرم و عملکرد با طبیعت اطراف سازگاری بیش‌تری دارند، بنابراین از دیدگاه اکولوژیک نیز ارزشمند می‌باشند. در این تحقیق اثر هیدرولیکی شیب تاج در سرریزهای گابیونی لبهپهن بررسی شده است. برای این منظور بر روی 9 مدل سرریز گابیونی با حالتهای مختلف شیب تاج و اندازه مصالح، و 1 مدل سرریز با بدنه نفوذناپذیر در فلومی به طول، عرض و ارتفاع 15، 3/0 و 5/0 متر برای دامنه وسیعی از شیب تاج، اندازه مصالح، دبی، عمق بالادست و عمق پایین‌دست آزمایش انجام شد. نتایج نشان می‌دهد که در حالت جریان آزاد در سرریزهای گابیونی با افزایش شیب تاج در همه حالت‌ها ضریب دبی افزایش و بار آبی کاهش می‌یابد و تغییرات شیب بالادست تاج بیش‌ترین تاثیر را روی ضریب دبی دارد. همچنین با افزایش اندازه مصالح ضریب دبی افزایش و بار آبی کاهش می‌یابد. در سرریزهای گابیونی آستانه استغراق در حدفاصل 43/0 تا 75/0 نسبت y2/y1 رخ میدهد. در حالت جریان مستغرق فاکتور کاهش دبی (φ) به y2/y1 بستگی داشته و با افزایش نسبت y2/y1 کاهش مییابد. در نهایت با استفاده از تحلیلهای آماری روابطی با همبستگی بالا جهت پیشبینی ضریب دبی در شرایط جریان آزاد، حد آستانه استغراق و فاکتور کاهش دبی در شرایط جریان مستغرق ارائه شد.

 به طور معمول سرریزها از جنس بتن و دارای بدنه نفوذناپذیر هستند، که سبب می¬شود فقط توانایی عبور جریان از روی تاج خود را دارا باشند. این بدنه¬های نفوذناپذیر از جابجایی آبزیان و مواد فیزیکی و شیمیایی ممانعت به عمل آورده و در نتیجه دارای اثرات منفی بر اکوسیستم آب می¬باشند. محققان اخیراً برای حذف این اثرات مخرب، سعی در استفاده از مصالح طبیعی ارزان قیمت و در دسترس دارند. در این میان سرریزهای گابیونی با داشتن خصوصیاتی هم¬چون پایداری، نفوذپذیری و صرفه اقتصادی، در شمار سازه¬های توصیه شده و ارزنده برای مطالعات آینده می¬باشند. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی هیدرولیک جریان سرریزهای کرامپ گابیون پرداخته شد. برای این منظور 8 مدل سرریز کرامپ گابیونی و 3 مدل سرریز کرامپ نفوذناپذیر در فلومی به طول، عرض و ارتفاع به ترتیب 15، 3/0 و 5/0 متر مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات برای دامنه وسیعی از دبی، عمق پایین¬دست، شیب بالادست، شیب پایین¬دست و اندازه مصالح انجام گرفت. نتایج نشان داد ضریب دبی سرریز کرامپ گابیونی بیشتر از ضریب دبی سرریز کرامپ نفوذناپذیر است و با افزایش اندازه مصالح ضریب دبی سرریز گابیونی افزایش می¬یابد. برای دبی یکسان بار آبی روی سرریز گابیونی همواره کمتر از بار آبی روی سرریز نفوذناپذیر است و با افزایش اندازه مصالح بار آبی روی سرریز گابیونی کاهش می¬یابد. سرریز کرامپ گابیونی با افزایش اندازه مصالح زودتر و با افزایش شیب دیرتر به آستانه استغراق می¬رسد. در این تحقیق با استفاده از رگرسیون غیرخطی، روابطی با همبستگی بالا جهت محاسبه ضریب دبی در حالت جریان آزاد و فاکتور کاهش دبی در حالت جریان مستغرق ارائه شده است.

به¬طور کلی برای محاسبه¬ی دبی، سرعت و عمق جریان در کانال¬های طبیعی و نیز برآورد سیل و رسوب ارزیابی مقاومت جریان مهم و ضروری است.
مقاومت هیدرولیکی برای کانال¬های باز و جریان¬های سطحی مشخصه¬ی مهمی است، که به¬ درستی برای مدل¬سازی رواناب، مسیریابی سیل، طغیان رود و فرسایش خاک حائز اهمیت است. مقاومت یک سطح می¬تواند با تعدادی از ضرائب زبری هیدرولیکی از جمله ضریب زبری مانینگ¬(n)، فاکتور مقاومت شزی¬(¬c) و فاکتور مقاومت دارسی_ویسباخ¬(f) سنجیده شود، که در این مطالعه تاثیر پارامترهای هیدرولیکی مانند عمق و سرعت برروی این ضرائب در جریان¬های کم¬عمق کوهستانی بررسی شده است. همچنین فرضیه¬ای که اساس و شروع¬کننده¬ی این مطالعه بوده است، اهمیت کشش سطحی در معادلات ساده شده¬ی ناویراستوکس¬(N-V) به شکل معادلات سنت ونانت¬(S-V) در جریان¬های کم¬عمق سطحی بوده است.
بر این اساس آزمایشات به¬صورت اندازه¬گیری عمق در 3 مدل فیزیکی از 3 شیب 20، 30 و 35 درصد در 4 زبری به-صورت سطح صاف به¬عنوان شاهد و زبری¬های 1، 5/1 و 2 میلی¬متر در 5 دبی با اندازه¬های 8/0، 6/1، 4/2، 2/3 و4 لیتر در ثانیه با تعداد 60 آزمایش که با 3 بار تکرار آن به 180 آزمایش رسید، در یک شبکه¬ی 16 نقطه¬ای انجام گرفت.
پس از انجام آزمایشات، با توجه به داده¬های موجود نتایج حاصل نشان داد، در جریان¬های ایجاد شده با اعداد رینولدز بیش¬تر از 2500 مقاومت جریان به میزان قابل توجهی تحت تاثیر عدد بی¬بعد فرود می¬باشد، هرچند در جریان¬های لامینار با اعداد رینولدز کمتر هم این تاثیرات وجود دارد، اما در این محدوده اثر رینولدز مشهودتر است. همچنین با بررسی پارامترهای هیدرولیکی موجود، نظیر عمق و سرعت نشان داده شده که در یک دبی ثابت با افزایش اندازه زبری، عمق افزایش و میزان سرعت کاهش می¬یابد. ضریب مقاومت شزی(c) با افزایش فرود(افزایش سرعت) افزایش می¬یابد، اما اندازه¬ی زبری تاثیر چندانی بر آن ندارد. ضریب دارسی_ویسباخ(f) با افزایش عدد فرود کاهش یافته و تغییرات اندازه¬ی زبری تغییر قابل ملاحظه¬ای ایجاد نمی¬کند. ضریب زبری مانینگ¬(n) نیز با فرود رابطه¬ی عکس و با اندازه¬ی زبری رابطه¬ی مستقیم دارد. در مورد اثر شیب طبق گراف¬های به¬دست آمده با افزایش پارامتر شیب، سرعت افزایش یافته که به¬صورت غیر مستقیم بر مقاومت جریان اثر می¬گذارد. با استناد به یکی از سه اصل نظریه¬ی نواک می¬توان گفت طبق داده¬های موجود، کشش سطحی می¬تواند در معادلات حائز اهمیت باشد، اما برای نتیجه¬ی قطعی¬تر نیاز به مطالعات بیش¬تر می-باشد.
 

محدودیت منابع آب وهزینه های هنگفت تامین،انتقال وتوزیع آب،لزوم بهره برداری بهینه ازسیستمهای مخازن فعلی درکشور راتشدید میکند. دراین راستا،مدیریت کاراوبهره برداری شایسته ازامکانات موجود، دارای اهمیت میباشد.این امر،دردوره های کمبود آب و درمناطق مستعد خشکسالی وبه خاطرتخصیص وترخیص رقابتی آب،ازنقطه نظر مدیریت بهره برداری اهمیت ویژه ای پیدامیکند. درتحقیق حاضر،مدل بهره برداری بهینه آب ازمخزن سد دز با هدف حداقل نمودن کمبود رهاسازی مخزن ازمقدارمشخص آب موردتقاضا به عنوان هدف اولیه و تولید حداکثر انرژی به عنوان هدف ثانویه درحوضه آبریز دز،تدوین شده است.این امر مبتنی بر استخراج خروجی های بهینه ازمخزن سد در قالب منحنی فرمان میباشد. بدین منظور یک برنامه کامپیوتری به زبان ویژوال بیسیک برای روش برنامه ریزی پویای قطعی جهت استخراج منحنی فرمان سد توسعه داده شد.با توجه به اثر برداشتهای سطحی و زیر زمینی در بالادست بر میزان جریان ورودی به سد، سری زمانی تاریخی موجود ابتدا طبیعی و سپس با کسر برداشتهای موجود،سری زمانی دراز مدت جریان ورودی به سد دز پیش بینی و سپس فایل ورودی برنامه تشکیل و نتایج برای حالتهای مختلف نشان داده شد. نتایج حاصله بیانگراین است که به علت وجود تغییرات جریان ورودی به سد در دراز مدت به عنوان یک پارامتر تاثیر گذار و همچنین تغییر در نیاز های پایین دست ، منحنی بهینه فرمان سد دچار تغییر می گردد. بنابراین حالتهای مختلف میزان جریان ورودی برای سالهای تر و خشک و همچنین نیازهای مختلف پایین دست ، منحنی فرمان سد ارائه گردید. نتایج نشان داد که باتوجه به تغییرحجم مخزن سد به علت ورودرسوبات وتغییردر جریان ورودی سد منحنی فرمان اصلی سد دیگریک منحنی فرمان بهینه نیست، همچنین تغییر در نیازهای پایین دست باعث ایجاد تغییر در منحنی بهینه بهره برداری از سد می گردد.