زمینه و هدف: برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی منجر به افت شدید سطح ایستابی و بروز مشکلات جدی در سطح دشت های کشور شده است. عمق آب در چاه (سطح دینامیک) با کاهش سطح ایستابی و افزایش دبی پمپاژ پایین تر افتاده و در بحرانی ترین حالت منجر به ورود هوا به داخل لوله رانش می شود. جریان دوفازی در طولانی مدت منجر به آسیب دیدگی الکتروموتور و نهایتاً سوختن آن خواهد شد. از طرفی اندازه گیری سطح دینامیک با استفاده از روش های میدانی بسیار دشوار و در برخی موارد امکان نا پذیر است. لذا در این تحقیق در نظر است که بدون اندازه گیری های مستقیم، مدلی برای تخمین سطح دینامیک ارائه شود.روش پژوهش: انجام عملیات ویدئومتری یکی از روش هایی است که در تعیین سطح دینامیک چاه ها نقش دارد. اما بدلیل پرهزینه بودن و عدم امکان انجام آن برای همه چاه ها لازم است تا روشی برای تخمین سطح دینامیک ارائه شود. برای این منظور، با استفاده از مبانی هیدرولیکی حاکم بر پمپاژ آب از چاه، اقدام به ارائه یک مدل ریاضی ساده براساس معادله بقای انرژی بمنظور برآورد سطح دینامیک آب در چاه شد. همچنین، معادلات تجربی Jacob (1947) و Rorabaugh (1953) که برمبنای افت آبخوان و افت چاه هستند، برای محاسبه سطح دینامیک توسعه داده شدند. در نهایت با استفاده از آنالیز ابعادی مدل بدون بعدی نیز برای تخمین پارامتر سطح دینامیک ارائه شد. مدل توسعه داده شده آنالیز ابعادی کمک می کند تا براساس میزان برداشت، عمق چاه و نوع پمپ اطلاعاتی از افت چاه بدست آید و روشی کاربردی است. پس از ارائه چهار مدل مذکور ضرائب مربوط به آنها با استفاده از داده های مشاهداتی مربوط به 17 حلقه چاه در محدوده های کرج، کمالشهر و گرمدره واقع در استان البرز بدست آمد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که مدل های Jacob (1947) و Rorabaugh (1953) هردو نتیجه یکسانی داشته و قادرند با میانگین قدرمطلق خطای نسبتی معادل 1/5 درصد سطح دینامیک آب در چاه را برآورد کنند. همچنین، با استفاده از روش های آنالیز ابعادی و تعادل انرژی می توان با میانگین قدر مطلق خطای نسبی 4 و 39/12 درصد به برآورد سطح آب در چاه بپردازد. به بیان دیگر سه مدل Jacob (1947)، Rorabaugh (1953) و آنالیز ابعادی کمترین مقدار خطا را داشته اما مدل تعادل انرژی سطح دینامیک را با خطای بیشتری برآورد می کند. تغییرات سطح دینامیک چاه ارتباط مستقیم با عملکرد هیدرولیکی آن دارد و لذا روابط پیشنهادی برای ارزیابی شرایط عملکرد چاه در محدوده های مورد مطالعه قابل کاربرد است.نتایج: بمنظور ارزیابی خطا بین سطح دینامیک مشاهداتی و محاسباتی خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) هر کدام از روش ها و به تفکیک محدوده های مطالعاتی بدست آمد. با توجه به نتایج مشاهده می شود که محدوده کمالشهر نسبت به سایر مناطق خطاهای کمتری دارد. بدین ترتیب که RMSE مربوط به منطقه کمالشهر برای روابط Jacob و Rorabaugh، آنالیز ابعادی و تعادل انرژی به ترتیب برابر با 58/6، 5/6 و 87/16 متر بدست آمد. همچنین روش های Jacob (1947) و Rorabaugh (1953) و آنالیز ابعادی کمترین خطا را در محاسبه سطح دینامیک ارائه می دهند در حالی که مدل تعادل انرژی به دلیل نبودن اطلاعاتی از میزان فشار روی لوله رانش پمپ، عدم قطعیت های زیادی دارد و مقدار سطح دینامیک را با خطاهای بیشتری محاسبه می نماید. مدل آنالیز ابعادی به دلیل بدون بعد بودن پارامترها نسبت به دو مدل تجربیJacob وRorabaugh که به لحاظ ابعادی موزانه نیستند، از مزیت بیشتری برخوردار است. Manuscript profile

چکیده
مقدمه: مطالعات آزمایشگاهی و نظری بسیاری با در نظر گرفتن ضریب زبری مانینگ در رودخانه‌ها توسط محققان برای برآورد منحنی دبی- اشل صورت گرفته است. در رودخانه‌های طبیعی در شرایط سیلابی با افزایش دبی جریان آب از کانال اصلی خارج شده و وارد سیلاب دشت­ ها می ­گردد در نتیجه شکل مقطع کانال تغییر پیدا می‌کند و موجب تغییر ضریب مانینگ می شود. ولی همچنان تعمیم پذیری این منحنی ها به رودخانه های طبیعی به عنوان یکی از مسائل اصلی هیدرولیک رودخانه می باشد.
 روش: در این تحقیق، با استفاده از مطالعات 9 مدل آزمایشگاهی و 6 رودخانه طبیعی و همچنین با استفاده از 6 روش روش مختلف محاسبه منحنی دبی=اشل رودخانه به محاسبه ضریب زبری برای کانال­ های آزمایشگاهی و آبراهه ­های طبیعی پرداخته شد. در روند این تحقیق، ابتدا به محاسبه ضریب مانینگ با استفاده از روش­های مختلف و داده­ های آزمایشگاهی گوناگون پرداخته شده است.  همچنین جهت بررسی تغییر ضریب زبری نسبت به تغییرات سطح مقطع از 6 روش فوق استفاده شده است.
یافته ­ها: با توجه به اینکه سطح مقطع رودخانه‌ها در طول مسیر در شرایط سیلابی می­تواند به شکل قابل توجهی تغییر کند، بر این اساس روشی که کمترین حساسیت را نسبت به تغییرات شکل مقطع داشته باشد از قابلیت تعمیم پذیری بیشتری برخودار است. پس از بررسی نتایج روش‌های فوق، روش‌های  SC-SEV,SC-SIV,SC-SIH دارای حساسیت کمتری نسبت به تغییرات سطح مقطع برای تعیین ضریب زبری می‌باشد.
نتیجه گیری: ضریب تغییرات در کانال های مستقیم و بدون زبری در روش‌SC-SIV از تمام روش‌های دیگر کمتر است. در نتیجه، این روش به تغییرات شکل مقطع حساسیت کمتری دارد و گزینه مناسبی برای یافتن منحنی­ های دبی-اشل با قابلیت تعمیم­ پذیری بیشتر می ­باشد. روش‌های SEV,SED,SIV دارای نتایج بهتری در تخمین ضریب مانینگ دارند و روش SC-SID نتایج غیر قابل قبولی را ارئه می‌دهد و حساسیت زیادی نسبت به تغییرات سطح مقطع دارد. Manuscript profile