پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,240 |
| تعداد مقالات | 67,867 |
| تعداد مشاهده مقاله | 115,408,086 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 90,177,167 |
تعیین سرعت جریان آب در لایه‌های مخزن سد لتیان به کمک فناوری پرتونگاری مقطعی صوتی | ||
| تحقیقات آب و خاک ایران | ||
| دوره 54، شماره 6، شهریور 1402، صفحه 859-875 اصل مقاله (2.17 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2023.358568.669491 | ||
| نویسندگان | ||
| رضا حسین زاده اصل1؛ مهدی یاسی* 2؛ مسعود بحرینی مطلق3 | ||
| 1دانشجو دکتری سازه‌های آبی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی کرج، دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| 2دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی کرج، دانشگاه تهران، کرج، ایران. | ||
| 3استادیار، پژوهشکده مطالعات و تحقیقات منابع آب، موسسه تحقیقات آب، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| فناوری پرتونگاری مقطعی صوتی یک روش پیشرفته از شاخه‌های دانش سنجش از دور است که در سالهای اخیر توسط محققان متعددی برای اندازه‌گیری سرعت جریان و دما در محیط‌های آبی مختلف مورد استفاده و تأیید قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، امکان‌سنجی استفاده از این فناوری در مخازن سدها، برای اندازه‌گیری سرعت جریان در لایه‌های مختلف است. اساس این روش بر محاسبه و ثبت زمان پیمایش پرتوهای صوتی در محیط آبی از جمله مخزن سد است. در گام اول انتشار امواج صوتی از ایستگاه اول به ایستگاه دوم شبیه‌سازی شد. سپس با توجه به پرتوهای رهگیری شده، زمان‌های پیمایش به‌دست آمده و حل مسئله معکوس با روش تنظیم‌شده، سرعت جریان میانگین و سرعت جریان لایه‌ای محاسبه شد. در این پژوهش دو ایستگاه صوتی با انتقال دوسویه با بسامد 10 کیلوهرتز در مخزن سد لتیان در اول آبان 1399 قرار داده شد. 5 لایه در عمق با فاصله ده متر انتخاب شد. نتایج حل مسئله معکوس تنظیم‌شده نشان داد که حداکثر سرعت 0006/0 متر بر ثانیه در لایه اول (عمق 0 تا 10 متر) رخ میدهد. برای سرعت لایه‌های 2 تا 5، به ترتیب سرعت‌های 0003/0، 0001/0، 0002/0، 0001/0 بر ثانیه محاسبه شد که با توجه به سرعت نزدیک به صفر مخزن سد در لحظه داده‌برداری با تقریب خوبی سرعت جریان به‌دست آمد. پیشنهاد می‌شود در مطالعات آینده داده‌برداری در زمان باز بودن دریچه‌های تخلیه آب انجام گیرد تا بتوان نتیجه را با نتایج حاصل از این پژوهش مقایسه کرد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| پرتونگاری مقطعی صوتی؛ ساختار لایه‌ای سرعت جریان؛ سد لتیان؛ مسئله معکوس | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Determining the layered flow velocity in the Latyan reservoir using acoustic tomography technology | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Reza Hosseinzadeh Asl1؛ Mehdi Yasi2؛ Masoud Bahreini Motlagh3 | ||
| 1Ph.D. Student of Hydraulic Structures, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, College of Agricultural Engineering and Technology, University of Tehran, Karaj, Iran | ||
| 2Associate Professor, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran. | ||
| 3Assistant Professor,Water Research Institute, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Acoustic tomography technology is an advanced method of remote sensing, which has been used and verified by many researchers in recent years to measure flow velocity and temperature in different water environments. The purpose of this research is the feasibility of using this technology in reservoirs of dams to measure the flow velocity in different layers. The basis of this method is to calculate and record the travel time of acoustic rays in the water environment, including the reservoir of the dam. In the first step, the propagation of sound rays from the first station to the second station was simulated. Then, according to the propagated rays and the obtained travel times and solving the inverse problem with the regularization method, the average flow velocity, and layered flow velocity were calculated. In this research, two acoustic stations with mutual transmission with a frequency of 10 kHz were placed in the reservoir of Latian Dam on October 23, 2020. Five layers with a distance of ten meters in depth were selected. The results of solving the adjusted inverse problem showed that the maximum velocity of 0.0006m/s occurs in the first layer (0 to 10 m depth). For the flow velocity of layers, two to five, 0.0003, 0.0001, 0.0002, 0.0001 m/s were calculated respectively, which according to the close to zero flow velocity of the dam reservoir at the time of data collection, the velocity of the flow was obtained with a relatively good approximation. It is suggested that in future studies, data collection should be done when the water discharge valves are open so that the results can be compared with the results of this research. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Acoustic tomography, Latian Dam, Regularization, Inverse problem, Stratified flow velocity | ||
| مراجع | ||
|
بحرینی مطلق, مسعود, روزبهانی, رضا, فرخ نیا, اشکان, سلطانی اصل, محمد, و محتشم, کمال. (1397 الف). فن آوری تکه نگاری صوتی، ابزاری کارآمد برای پایش پیوسته سرعت و دمای جریان آب. تحقیقات منابع آب ایران, 14(4), 279-284.
بحرینی مطلق مسعود، روزبهانی رضا، افتخاری مرتضی، زارعیان محمدجواد، فرخ‌نیا اشکان. (1397 ب) ا.رزیابی الگوی انتشار صوتی زیرآب (نظریه پرتو) در یک رودخانه با استفاده از سامانه تیکه‌نگاری صوتی رودالی. مجله علمی پژوهشی انجمن مهندسی صوتیات ایران.; ۶ (۲) :۲۹-۳۸. http://joasi.ir/article-۱-۱۲۳-fa.html
بحرینی مطلق مسعود، روزبهانی رضا، افتخاری مرتضی، کاردان مقدم حمید، خوشحالی مهدی، محتشم کمال. (1398). امکان‌سنجی پایش جریان‌های خلیج‌فارس با استفاده از فناوری تیکه‌نگاری صوتی دریایی ۱۰ کیلوهرتز. مهندسی دریا.; ۱۵ (۳۰) :۱۳۱-۱۳۸. http://marine-eng.ir/article-۱-۷۳۲-fa.html
فقیهی راد، شروین، اردلان، حسین، نیکخواه، آرش، و اسفندیارنژاد، امیر. (1399). شبیه سازی فیزیکی تخلیه جریان از مجرای عمقی در مخازن چگال (با لحاظ استفاده در اداره لوله عمقی سد گتوند). مهندسی عمران امیرکبیر (امیرکبیر)، 52(7)، 1743-1764. SID. https://sid.ir/paper/1036597/fa
REFERENCESBahreinimotlagh, M., Rouzbahani, R., Farokhnia, A., SoltaniAsl, M., & Mohtasham, K. (2018). Acoustic Tomography Technology, a Useful Tool for Continuously Flow Velocity and Temperature Monitoring. Iran-Water Resources Research, 14(4), 279-284. (In Persian). http://www.iwrr.ir/article_64947_79cee677807f51d63bece057bc76d8b3.pdf
Bahreinimotlagh, M., Roozbahani, R., Eftekhari, M., Zareian, M. J., & Farokhnia, A. (2019). Evaluation of underwater acoustic propagation model (Ray theory) in a river using Fluvial Acoustic Tomography System [Research]. Journal of Acoustical Engineering Society of Iran, 6(2), 29-38. (In Persian). http://joasi.ir/article-1-123-fa.html
Bahreinimotlagh, M., Roozbahani, R., Eftekhari, M., Kardanmoghadam, H., Khoshhali, M., & Mohtasham, K. (2020). Feasibility study of 10-kHz Coastal Acoustic Tomography System for current monitoring in the Persian Gulf [Research Paper]. Journal Of Marine Engineering, 15(30), 131-138. (In Persian). https://doi.org/10.29252/marineeng.15.30.131
Barth, M., & Raabe, A. (2011). Acoustic tomographic imaging of temperature and flow fields in air. Measurement Science and Technology, 22(3), 035102.
Bjørnø, L., & Buckingham, M. J. (2017). Chapter 1 - General Characteristics of the Underwater Environment. In T. H. Neighbors & D. Bradley (Eds.), Applied Underwater Acoustics (pp. 1-84). Elsevier. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811240-3.00001-1
Dushaw, B. D., Gaillard, F., & Terre, T. (2017). Acoustic Tomography in the Canary Basin: Meddies and Tides. Journal of Geophysical Research: Oceans, 122(11), 8983-9003. https://doi.org/https://doi.org/10.1002/2017JC013356
Faghihirad, S., Ardalan, H., Nikkhah, A., & Esfandiarnejad, A. (2020). Physical Simulation of Discharge Flow from Deep Conduit in Dense Reservoir (In Terms of Use in the Gotvand Dam Deep Pipe). Amirkabir Journal of Civil Engineering, 52(7), 1743-1764. (In Persian). doi: 10.22060/ceej.2019.15645.5982
Kaneko, A., Zhu, X.-H., & Lin, J. (2020a). Chapter 7 - Inversion on a Vertical Slice. In A. Kaneko, X.-H. Zhu, & J. Lin (Eds.), Coastal Acoustic Tomography (pp. 81-93). Elsevier. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818507-0.00007-X
Kaneko, A., Zhu, X.-H., & Lin, J. (2020b). Coastal acoustic tomography. Elsevier.
Kawanisi, K., Razaz, M., Yano, J., & Ishikawa, K. (2013). Continuous monitoring of a dam flush in a shallow river using two crossing ultrasonic transmission lines. Measurement Science and Technology, 24(5), 055303.
Munk, W. H., & Worcester, P. F. (1988). Ocean acoustic tomography. Oceanography, 1(1), 8-10.
Razaz, M., Kawanisi, K., Nistor, I., & Sharifi, S. (2013). An acoustic travel time method for continuous velocity monitoring in shallow tidal streams. Water Resources Research, 49(8), 4885-4899.
Roux, P., Cornuelle, B. D., Kuperman, W., & Hodgkiss, W. (2008). The structure of raylike arrivals in a shallow-water waveguide. The Journal of the Acoustical Society of America, 124(6), 3430-3439.
Syamsudin, F., Chen, M., Kaneko, A., Adityawarman, Y., Zheng, H., Mutsuda, H., Hanifa, A. D., Zhang, C., Auger, G., & Wells, J. C. (2017). Profiling measurement of internal tides in Bali Strait by reciprocal sound transmission. Acoustical Science and Technology, 38(5), 246-253.
Taniguchi, N., Kaneko, A., Yuan, Y., Gohda, N., Chen, H., Liao, G., Yang, C., Minamidate, M., Adityawarman, Y., & Zhu, X. (2010). Long‐term acoustic tomography measurement of ocean currents at the northern part of the Luzon Strait. Geophysical Research Letters, 37(7).
Wells, J. C., Aota, Y., Auger, G., Kaneko, A., & Goda, N. (2016). Application of coastal acoustic tomography to Lake Biwa, Japan. The Journal of the Acoustical Society of America, 140(4), 3183-3183. https://doi.org/10.1121/1.4970006
Xu, S., Li, G., Feng, R., Hu, Z., Xu, P., & Huang, H. (2022). Tomographic Mapping of Water Temperature and Current in a Reservoir by Trust-Region Method based on CAT. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing.
Zhang, C., Kaneko, A., Zhu, X. H., & Gohda, N. (2015). Tomographic mapping of a coastal upwelling and the associated diurnal internal tides in Hiroshima Bay, Japan. Journal of Geophysical Research: Oceans, 120(6), 4288-4305.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 808 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 415 |
||