https://jhyd.iha.ir/ نشریه علمی هیدرولیک fa daily 1 Wed, 04 Feb 2026 00:00:00 +0330 Wed, 04 Feb 2026 00:00:00 +0330 https://jhyd.iha.ir/article_239796.html AbstractThe accumulation of large wood (LW) at bridge structures poses a significant flood hazard, yet the critical role of initial log placement in triggering these blockages remains insufficiently quantified. This study provides a systematic experimental investigation into the parameters governing the accumulation probability (AP) at bridge piers and abutments. It focuses on four key domains: (1) initial log placement conditions (release distance, lateral position, and orientation); (2) approach flow conditions; (3) geometric characteristics of the bridge, particularly the varying distance between the pier and abutment; and (4) LW characteristics, including length, diameter, branching, and transport regime (uncongested vs. congested). Results identified the worst-case scenario for LW accumulation around piers and abutments: logs released 1m upstream of the abutment nose, from the channel centerline, and oriented perpendicular to the flow. Furthermore, the analysis reveals that accumulation probability is predominantly a function of approach flow velocity, log length and diameter, and the distance between the pier and abutment. Overall, these findings provide a quantitative, design-oriented basis for estimating LW accumulation risk and for guiding the layout of pier–abutment systems to enhance resilience against wood-laden floods. https://jhyd.iha.ir/article_239795.html در سال‌های اخیر، تشدید خشکسالی‌ها، کاهش منابع آب تجدیدپذیر و افزایش هزینه‌های انرژی، ضرورت بهره‌گیری از رویکردهای هوشمند در مدیریت بهره‌برداری سامانه‌های آبیاری سطحی را دوچندان کرده است. پژوهش حاضر با هدف توسعه چارچوبی عددی برای اتصال مدل‌های بهره‌برداری آب سطحی به مدل CLEWs )آب، انرژی، غذا و پایداری محیط‌زیست) در شبکه آبیاری قزوین انجام شد. بدین منظور، دو روش بهره‌برداری شامل روش مرسوم مبتنی بر دریچه‌های آمیل و روش نوین کنترل خودکار پیش‌بین (MPC) در قالب دو سناریوی نرمال و خشکسالی شبیه‌سازی گردید. شاخص‌های کمی شامل کفایت تأمین آب، انرژی مصرفی پمپاژ و انتشار CO₂ محاسبه و در قالب شاخص ترکیبی CLEWs ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که در سناریوی نرمال، میانگین شاخص CLEWs از 75/0 در روش مرسوم به 00/1 در روش MPC افزایش یافت. در سناریوی خشکسالی نیز این مقادیر به‌ترتیب 41/0 و 88/0 محاسبه شدند که بیانگر بهبود قابل‌توجه عملکرد سامانه تحت کنترل خودکار است. تحلیل جبهه پارتو نشان داد که استفاده از MPC موجب کاهش هم‌زمان انرژی مصرفی، کاهش انتشار کربن و افزایش پایداری هیدرولیکی می‌شود. در مجموع، اتصال عددی مدل بهره‌برداری سطحی به چارچوب CLEWs تصویری جامع از تعامل میان آب، انرژی و محیط‌زیست فراهم کرده و می‌تواند به‌عنوان ابزاری مؤثر برای تصمیم‌سازی مدیریتی و برنامه‌ریزی راهبردی در شرایط کم‌آبی و تغییر اقلیم مورد استفاده قرار گیرد. https://jhyd.iha.ir/article_244560.html A labyrinth weir is an important hydraulic structure used to regulate hydraulic heads and control flow in canals, rivers, and dam reservoirs. FLOW-3D software was used to numerically model symmetric and asymmetric rectangular Labyrinth Weir. The (Cd) permeability coefficient is a function of hydraulically variable factors such as (Ht / P) hydraulic head to weir height ratio, (WL/WR) left to right cycle width ratio, and (B/Wavg) longitudinal weir ratio, according to the results of Buckingham dimensional analysis (The length of the lateral weir crest to the average width of the weir cycle). Experimental tests were performed on a rectangular flume with 8 m length, 0.6 m width, and 0.6 m height, and the researcher modeled it in FLOW-3D software. The results showed that numerical and physical modeling is in good agreement with each other. In symmetrical labyrinth weirs, the discharge coefficient obtained from physical modeling was about 27% higher than numerical modeling. Numerical modeling showed that the discharge coefficient of asymmetric labyrinth weirs is about 16% higher than the discharge coefficient of symmetric labyrinth weirs. https://jhyd.iha.ir/article_244562.html زمینه: ارتفاع دقیق گره‌های شبکه توزیع آب از پارامترهای اساسی در مدل‌سازی هیدرولیکی است. روش‌های سنتی ترازیابی و GPS زمینی علیرغم دقت بالا، برای شبکه‌های وسیع شهری پرهزینه و زمان‌بر هستند.هدف: این پژوهش با هدف ارزیابی دقت داده‌های LiDAR هوابرد در استخراج ارتفاع گره‌های شبکه توزیع آب و کاربرد آن در مدل‌سازی هیدرولیکی انجام شده است.روش پژوهش: داده‌های LiDAR با چگالی ۴.۲ نقطه در مترمربع از منطقه تامان موتیارا رینی، مالزی (۲.۸ کیلومترمربع) اخذ شد. مدل رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک ۱ متر تولید و مقادیر ارتفاعی برای ۴۸۲۳ گره شبکه استخراج گردید. اعتبارسنجی با ۳۲ نقطه کنترل زمینی GPS-RTK و شاخص‌های ME، RMSE و MAE انجام شد.یافته‌ها: DEM تولیدی دارای RMSE برابر ۰.۱۱ متر و میانگین خطای ۰.۰۳+ متر بود. کمترین اختلاف ارتفاع قابل تشخیص ۰.۰۸ متر (شیب ۰.۰۸٪) به‌دست آمد. ۸۱.۲٪ نقاط کنترل خطای کمتر از ۰.۰۵ متر داشتند. مقایسه با نقشه‌های توپوگرافی ۱:۵۰۰۰۰ بهبود ۹۵٪ در دقت عمودی را نشان داد. روش LiDAR هزینه را ۹۹.۷٪ و زمان را ۸۹٪ کاهش می‌دهد.نتیجه‌گیری: داده‌های LiDAR هوابرد با چگالی متوسط، دقت عمودی کافی برای استخراج ارتفاع گره‌های شبکه توزیع آب فراهم می‌کنند و بهبود قابل توجهی در تحلیل مناطق فشار، تشخیص نشت و تعیین جهت جریان ایجاد می‌نمایند. https://jhyd.iha.ir/article_240637.html بررسی خصوصیات امواج ناشی از سقوط توده‌های سنگی دیواره مخازن سدها از اهمیت ویژهای برخوردار است.در پژوهش حاضر، درون استخری به طول 5/12 متر، عرض 5/6 و ارتفاع 1 متر ، بر اثر سقوط توده در مخزن، پارامترهای موج برای اولین بار با استفاده از روش سطح نگاری لیزری اندازه گیری شده است. آزمایش-ها با استفاده از توده لغزشی به وزن 200 کیلوگرم و برای عمق آب 75 سانتی متری انجام شده است. چیدمان لیزرها به صورت دو آرایه (با فاصله 76 سانتی متری ) به گونه ای که در هر آرایه از 15 لیزر که دو به دو روبروی هم قرار گرفته اند، تشکیل شده است. با استفاده از لیزرهای مذکور و دوربین DSLR، پس از سقوط توده قرار داده شده بر روی سطح شیبدار، تغییرات ارتفاعی موج ایجاد شده بر حسب زمان تصویربرداری شده است. سپس با استفاده از تصویرهای مذکور و روش سطح نگاری لیزری، ابتدا ارتفاع موج اندازه گیری شده و سپس با استفاده از تغییرات آن، طول موج و سپس با توجه به اندازه گیری فاصله زمانی عبور موج از مقابل دو ردیف آرایه لیزر، سرعت موج نیز به دست آمده است. شایان ذکر است که سرعت تصویربرداری دوربین مذکور برابر با 04/0 ثانیه می‌باشد. نتایج آزمایشگاهی بیانگر آنست که مقدار سرعت موج اندازه گیری شده با روش مذکور برابر با 67/2 متر بر ثانیه بوده و این مقدار در حالت استفاده از رابطه سرعت موج (C=√gh) برابر با 71/2 محاسبه شده که بیانگر اختلاف 48/1 درصدی و دقت بالای روش اندازه گیری پیشنهادی می‌باشد. https://jhyd.iha.ir/article_244561.html Local scour around bridge piers remains one of the primary causes of bridge failures worldwide. Conventional countermeasures such as riprap and collars often suffer from stability issues and edge failure under high-velocity flows. This study introduces a novel countermeasure using Interlocking 3D Porous Blocks (IPBs) to protect the sediment bed around square bridge piers. Experimental investigations were conducted in a laboratory flume under clear-water conditions. The effects of the number of block rows (initially 1–4) and vertical placement level (on-bed, semi-buried, and fully buried) were systematically examined. Based on the superior performance of the buried configuration, two additional five-row arrangements (a single buried layer and a double-stacked buried layer) were tested to identify the optimal design. Results demonstrated that the buried configurations significantly outperformed others. The optimal configuration, consisting of the double-stacked, 5-row buried layer, resulted in no measurable scour within the accuracy of the adopted measurement system (±1 mm). This design effectively dissipates the energy of the downflow and horseshoe vortex while maintaining bed integrity. The mechanical interlocking system provided excellent structural integrity, making IPBs a highly promising solution for bridge foundation protection. Field-scale validation is recommended for practical implementation. https://jhyd.iha.ir/article_240643.html ارزیابی اثربخشی لایروبی کانال‌ها برای مدیریت پایدار رواناب شهری حیاتی است. با این حال، رویکردهای سنتی که به گزارش یک شاخص قطعی (مانند درصد کاهش زبری مانینگ) اکتفا می‌کنند، عدم قطعیت‌های ذاتی در اندازه‌گیری‌های میدانی و پتانسیل مدل‌های پیش‌بینی مدرن را نادیده می‌گیرند. این پژوهش یک چارچوب ارزیابی دوگانه و نوآورانه برای رفع این خلاء ارائه می‌دهد. در این مطالعه، از داده‌های میدانی سطح آب و سرعت جریان قبل و بعد از لایروبی کانال ابوذر تهران استفاده شد. ابتدا، یک شبیه‌سازی مونت کارلو برای کمی‌سازی تأثیر عدم قطعیت در پارامترهای اندازه‌گیری شده بر روی ضریب زبری مانینگ پیاده‌سازی شد. سپس، به عنوان اثبات مفهوم، یک شبکه عصبی حافظه طولانی کوتاه‌مدت (LSTM) برای پیش‌بینی سری زمانی نوسانات سطح آب در کانال، بر اساس داده‌های سنسورها، توسعه داده شد. نتایج تحلیل عدم قطعیت نشان داد که اگرچه میانگین کاهش ضریب مانینگ 4.47 درصد بود، اما بازه اطمینان 95% این کاهش، بسیار گسترده و بین 9.66- تا 17.12درصد قرار دارد. این یافته بر اهمیت حیاتی در نظر گرفتن عدم قطعیت در تحلیل‌های هیدرولیکی تأکید می‌کند. علاوه بر این، مدل LSTM توسعه‌یافته با موفقیت الگوهای زمانی را فرا گرفت و توانست سطح آب را با دقت بالا و ریشه میانگین مربعات خطای (RMSE) تنها ۳.۲ سانتی‌متر بر روی داده‌های آزمون، پیش‌بینی نماید. این مطالعه نتیجه می‌گیرد که تلفیق تحلیل‌های احتمالاتی با مدل‌های پیش‌بینی هوش مصنوعی، دیدگاهی بسیار واقع‌بینانه‌تر و جامع‌تر نسبت به روش‌های ارزیابی سنتی فراهم کرده و گامی اساسی به سوی مدیریت داده‌محور و هوشمند زیرساخت‌های آبی شهری است. https://jhyd.iha.ir/article_241097.html مجتمع‌های مسکونی بزرگ برای ذخیره آب در مدت زمان بسیار کوتاهی مصرف قابل توجهی دارند. این عمل منجر به افت فشار شدید در سایر نقاط شبکه، خصوصاً در زمان پیک مصرف، می‌شود. شیر تثبیت دبی اگر به صورت درست طراحی و انتخاب شوند می‌توانند در زمان پیک مصرف برای تعدیل توزیع آب در سطح شبکه بسیار کارآمد باشند. در این مقاله نسبت به بررسی کاربرد یک نمونه از شیرهای خودکار تثبیت دبی اقدام شد. شیرهای خودکار تثبیت دبی 2 و 4 لیتر بر ثانیه متناسب با الگوی مصرف و حجم مخزن در محل ورودی آب به دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) طراحی و نصب شدند. پس از آزمون‌های موفق آزمایشگاهی، عملکرد میدانی شیرها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کسری مخزن در طول هفته مدام افزایش یافته و در نهایت به حدود 150 هزار لیتر رسید. تنها در روز جمعه با درنظر گرفتن دبی ورودی به مخزن معادل 2 لیتر بر ثانیه می‌توان حدود 164 هزار لیتر آب برای ورودی به مخزن در نظر گرفت و درنتیجه کل کسری مخزن قابل جبران خواهد بود. از طرفی با بررسی فشار آب روی خط لوله آب شهری ملاحظه ‌شد در حالتیکه هیچ کنترلی روی مقدار آب ورودی به مخزن نباشد فشار در محل ورود آب به مخزن دانشگاه حدود صفر است و به عبارت دیگر آب با بیشترین دبی و کمترین فشار وارد مخزن شده است. با اعمال کنترل روزانه و کنترل هفتگی به صورت حدودی فشار روی خط لوله آب شهری به 6/3 و 7 متر افزایش یافت. https://jhyd.iha.ir/article_244558.html سیلاب‌ها از مخرب‌ترین پدیده‌های طبیعی محسوب می‌شوند و مدیریت آن‌ها با چالش‌های متعددی روبه‌رو است. در سالهای اخیر، گسترش دسترسی به تصاویر ماهواره‌ای امکان بررسی نحوه پخش سیل را تسهیل کرده است. این پژوهش با هدف تحلیل تغییرات مکانی–زمانی سیلاب سال ۱۳۹۸ رودخانه دز، از تلفیق داده‌های راداری Sentinel-1، تصاویر چندطیفی Sentinel-2 و به‌کارگیری سامانه پردازش ابری (GEE) Google Earth Engine بهره گرفته است. در این چارچوب، تصاویر SAR قبل و بعد از وقوع سیلاب با قطبش VV (Vertical-Vertical Polarization) با استفاده از تحلیل اختلاف بازتاب راداری و تعیین آستانه مناسب برای شناسایی نواحی آب‌گرفته پردازش شدند و پهنه طبیعی رودخانه نیز با به‌کارگیری شاخص NDWI و الگوریتم طبقه‌بندی بدون نظارت K-Means از تصاویر Sentinel-2 استخراج شد. نتایج نشان داد سیلاب مورد بررسی در تاریخ ۱۵ فروردین ۱۳۹۸که به اوج خود با دبی بیش از ۳۲۰۰ مترمکعب بر ثانیه رسید و وسعت پهنه سیلابی از ۸/۵۱ کیلومترمربع در ابتدای رویداد (۱2 فروردین) به بیش از ۴۲۲ کیلومترمربع در دو روز بعد از اوج سیلاب (۱7 فروردین) افزایش یافت که بیانگر گسترش بیش از ۱۱ برابری نسبت به حالت طبیعی رودخانه است. یک تأخیر زمانی مشخص میان اوج دبی خروجی سد و بیشترین گسترش آب‌گرفتگی مشاهده شد که نشان‌دهنده محدودیت ظرفیت عبور جریان در کانال اصلی و زمان‌بر بودن فرایند پخش سیلاب در دشت سیلابی است. همچنین، ماندگاری طولانی‌مدت آب در اراضی پست منطقه حتی پس از کاهش دبی، نشان‌دهنده ضعف زهکشی طبیعی و پتانسیل بالای ماندآبی است. https://jhyd.iha.ir/article_244559.html سرریزهای نوک‌اردکی به دلیل طول مؤثر بیشتر و توانایی در محدود کردن تغییرات سطح آب، کاربرد گسترده‌ای در شبکه‌های آبیاری روباز دارند. با این حال، پس از آغاز بهره‌برداری، اثر انباشت رسوب در بالادست این سازه‌ها که در اغلب موارد رخ می‌دهد، بر عملکرد هیدرولیکی سرریز مشخص نیست. این پژوهش با هدف ارزیابی اثر الگوی رسوب‌گذاری بر عملکرد سرریز نوک‌اردکی، تحت شیب‌های طولی مختلف کانال در یک فلوم مستطیلی شیب‌پذیر انجام شد. همچنین اثر دو شکل لبه سرریز (لبه تیز و لبه‌گرد) بر تغییرات ضریب جریان در شرایط با و بدون رسوب مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که وجود رسوبات در بالادست سرریز به طور میانگین موجب کاهش ۲۴ تا ۲۸ درصدی در ضریب جریان و در نتیجه افزایش محسوس ارتفاع آب در بالادست می‌شود. همچنین با افزایش شیب طولی کانال، اگرچه ضریب جریان به طور کلی افزایش می‌یابد، اما میزان کاهش ضریب جریان ناشی از حضور رسوبات، در شیب‌های تندتر تشدید می‌شود. مقایسه هندسه لبه سرریز نشان داد که برتری لبه گرد در شرایط بدون رسوب (با افزایش حدود 5/6 درصدی ضریب جریان) محسوس است، اما این مزیت در شرایط انباشت رسوب (با افزایش تنها حدود 5/2 درصدی) به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. از آنجا که انباشت رسوب در بالادست سرریز نقش کلیدی در کاهش ضریب جریان سرریزهای نوک‌اردکی دارد، توجه به این موضوع در طراحی و همچنین زمان بهره‌برداری ضرورت دارد و بر کنترل رقوم سطح آب در فرایند توزیع آب اثرگذار است.