استفاده از مدل آنالوگ مایع در آموزش هیدرولوژی مهندسی (مدل‌سازی بارش- رواناب)

نورانی, وحید; منجمی, پرویز; رفیع زاده, محمد جعفر

doi:10.22061/tej.2008.1290

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشکده عمران،دانشگاه تبریز،تبریز،ایران

² دانشکده عمران،دانشگاه شیراز،شیراز،ایران

https://doi.org/10.22061/tej.2008.1290

چکیده

آموزش صحیح متخصصین هیدرولوژی در زمینه مدل‌سازی بارش-رواناب می‏تواند نقشی بسزا در فایق آمدن بر مشکلات وافر سیلاب داشته باشد. در این مقاله بعد از معرفی مدل آنالوگ مایع به عنوان یک مدل آنالوگ جدید در زمینه هیدرولوژی و براساس مدل مخزن خطی پایه‏ریزی شده است. نحوه مقیاس و ساخت آزمایشگاهی آن ارائه و سپس چگونگی استفاده از آن برای شبیه‏سازی مدل بارش-رواناب ناش (Nash) برای یک حوضة واقعی مورد بررسی قرار گرفته است. اثر شکل حوضه در هیدروگراف خروجی و همچنین تأثیر جهت حرکت بارش بر پاسخ حوضه بطور جداگانه کند و کاوشده است. نتایج حاصل از آزمایشات انجام شده با مدل، حاکی از مناسب بودن مدل در این زمینه است. با توجه به ساختار ساده، استفاده آسان و خاصیت دیداری مدل، این مدل می‏تواند یک ابزار کمک آموزشی مناسب در زمینه آموزش مدل‌سازی بارش- رواناب باشد.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.20080441.1387.2.2.3.9

موضوعات

معماری

عنوان مقاله [English]

Use of liquid analog model in engineering hydrology training (precipitation-runoff model)

نویسندگان [English]

V. Noorani ¹
P. Monajemi ²
M.J. Rafizadeh ¹

¹ Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran

² Faculty of Civil Engineering, University of Shiraz,Shiraz Iran

چکیده [English]

Proper training of hydrologists in the field of precipitation-runoff modeling can play a significant role in overcoming many flood problems. In this paper, after introducing the liquid analog model, it is established as a new analog model in the field of hydrology and based on the linear reservoir model. Its scale and laboratory construction are presented, and then how it is used to simulate the Nash precipitation model for a real basin. The effect of basin shape on the output hydrograph as well as the effect of precipitation direction on basin response has been investigated separately. The results of the experiments performed with the model indicate that the model is suitable in this field. Due to the simple structure, ease of use and visual quality of the model, this model can be a suitable teaching aid tool in the field of precipitation-runoff modeling training.

کلیدواژه‌ها [English]

Engineering training
teaching aids
physical models
analog models
precipitation-runoff modeling
linear reservoir

مراجع

]1 ]فاخ للی، " کارب د مدلهای فیزیکی در آموزش دروس مهندسی" ، مجله آموزش مهندسی ای ان، جلد .12 تا 39 صفیههای، 1379 ،7 شمار، 2 ]2 ]ش یعتمداری للی ،" نکتههای اساسی در آموزش مهندسی"، مجله آموزش مهندسی ای ان، جلد 7 ، .725 تا727 صفیههای، 1376 ،2 شمار [3] Singh V. P., "Hydrological Systems, Vol. 1: Rainfall-Runoff Modelling", Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1988. [4] Chow V.T., Maidment D. R., Mays L. W., "Applied Hydrology", McGraw – Hill, 1988. [5] Jackson D. R., "A Dissipative River Flow Model", Journal of Hydrol ,Vol. 6, 1968, pp.33-44. [6] Quick M. C., "River Flood Flowd Forecasts and Probabilities", Journal of Hydraulics Div, ASCE, Vol. 91, 1965, pp.1-17. [7] Shen J., "Use of Analog Models in the Analysis of Flood Runoff", Geological survey professional paper 506-A, U. S. Department of Interior, Washington, D. C., 1965. 713 وحید نورانی و همکاران استفاده از مدل آنالوگ مایع در آموزش هیدرولوژی مهندسی )مدلسازی بارش- رواناب( مجله فناوری و آموزش، سال دوم، جلد 2 ،شماره3 ،بهار 7331 [8] Nourani V., Mano A., "Semi-Distributed Flood Runoff Model in Sub-Continental Scal for South-Western Iran", FirstInt. Conf. on Water Res. In the 21 st. Century, Alexandria, Egypt, 2005. [9] Abedini M. J., "On Depression Storage, its Modeling and Scal", Ph.D. Thesis, Univ. of Guelph, Canada, 1998. [10] Betchov R., Koach L. D., "Teaching Mathematics with Analog Computers", Analog Techniques, 1964, pp.6-12. [11] Monadjemi P., "Multipurpose Fluid Analog Computer", United States Patent office, No. 6223140, 2001. [12] Wylie C. R., "Advanced Engineering Mathematics", 3 th edition, McGraw-Hill, 1966. [13] Nash J. E., "The Form of the Instantaneous Unit Hydrograph", IASH Publication, Vol. 45, 1957, pp.114-121. [14] Park J., Kang I. S., Singh V. P., "Comparison of Simple Runoff Models Used in Korea for Small Watersheds", Hydrological Processes, Vol. 13, 1999, pp.1527-1540. [15] Cheng S. J., Wang R. Y., "An Approach for Evaluationg the Hydrological Effects of Urbanization and its Application", Hydrological Process, Vol. 16, 2002, pp.1453- 1418. [16] Sokolovsky D. L., Shiklomanov I. A., "Estimation of Floods with the Aid of Analogue Computers", The Use of Analog and Digital Computers in Hydrology, Proc. Of the Tucson Symposium, USA, 1969. [17] Levin A. G., "Specialized Analog Computers for Hydrological Calculations and Forecasts", The use of Analog and Digintal Computers in Hydrology, Proc. Of the Tucson Symposium, USA, 1969. [18] Nash J. E., Sutcliffe J. V., "River Flow Forecasting Through Conceptual Model", Journal of Hydrol, Vol. 10, 1970, pp.282-290. [19] Foroud N., Broughton R. S., Austin G. L., "The Effects of a Moving Rainstorm on Direct Runoff Properties", Water Resources Bull., Vol. 20, 1984, pp.87-91. [20] Ogden F. L., Richardson J. R., Julien P. Y., "Similarity in Catchment Response: 2. Moving Rainstorms", Water Resources Res., Vol. 31, 1995, pp.1543-1547. [21] Robests M. C., Kingeman P. C., "The Influence of Land Form and Precipitation Parameters on Flood Hydrographs", Journal of Hydrol, Vol. 11, 1970, pp.393-411. ]22 ]کتاب للوم تج بی، سال سوم دور راهنمایی تیصیلی، وزار آموزش و پ ورش، 1363

نامه به سردبیر

سر دبیر نشریه فناوری آموزش، با تواضع انتشار نامه های واصله از نویسندگان و خوانندگان و بحث در سامانه نشریه را ظرف 3 ماه از تاریخ انتشار آنلاین مقاله در سامانه و یا قبل از انتشار چاپی نشریه، به منظور اصلاح و نظردهی امکان پذیر نموده است.، البته این شامل نقد در مورد تحقیقات اصلی مقاله نمی باشد.

توچه به موارد ذیل پیش از ارسال نامه به سردبیر لازم است در نظر گرفته شود:

[1]نامه هایی که شامل گزارش از آمار، واقعیت ها، تحقیقات یا نظریه ها هستند، لازم است همراه با منابع معتبر و مناسب باشند، اگرچه ارسال بیش از زمان 3 نامه توصیه نمی گردد

[2] نامه هایی که بجای انتقاد سازنده به ایده های تحقیق، مشتمل بر حملات شخصی به نویسنده باشند، توجه و چاپ نمی شود

[3] نامه ها نباید بیش از 300 کلمه باشد

[4] نویسندگان نامه لازم است در ابتدای نامه تمایل یا عدم تمایل خود را نسبت به چاپ نظریه ارسالی نسبت به یک مقاله خاص اعلام نمایند

[5] به نامه های ناشناس ترتیب اثر داده نمی شود

[6] شهر، کشور و محل سکونت نویسندگان نامه باید در نامه مشخص باشد.

[7] به منظور شفافیت بیشتر و محدودیت حجم نامه، ویرایش بر روی آن انجام می پذیرد.