عنوان                                                                                                                    صفحه

پیشگفتار------------------------------------------------------------------------------------------- 1

فصل اول ـ مفاهیم و قوانین اساسی جریان-------------------------------------------------------- 3

1ـ1ـ طبقه بندی انواع جریان ----------------------------------------------------------------------- 3

1ـ1ـ1ـ جریان دائم و غیر دائم----------------------------------------------------------------------- 3

1ـ1ـ2ـ جریان یکنواخت و غیر یکنواخت ------------------------------------------------------------- 4

1ـ1ـ3ـ طبقه بندی جریان بر اساس لزجت و نیروی ثقل--------------------------------------------- 7

1ـ2ـ طبقه بندی کانال ها--------------------------------------------------------------------------- 10

1ـ3ـ مشخصات هندسی مقاطع جریان------------------------------------------------------------ 13

1ـ4ـ بررسی قوانین اساسی حرکت سیالات------------------------------------------------------- 16

1ـ4ـ1ـ قانون بقاء جرم و معادله پیوستگی جریان--------------------------------------------------- 16

1ـ4ـ2ـ قانون بقاء اندازه حرکت و معادله تغییرات اندازه حرکت--------------------------------------- 19

1ـ4ـ3ـ معادله انرژی--------------------------------------------------------------------------------- 20

1ـ4ـ4ـ ضرایب تصحیح سرعت در معادلات اندازه حرکت و برنولی----------------------------------- 23

1ـ4ـ4ـ1ـ ضریب تصحیح انرژ-------------------------------------------------------------------------- 24

1ـ4ـ4ـ2ـ ضریب تصحیح اندازه حرکت---------------------------------------------------------------- 26

1ـ5ـ خلاصه مطالب مورد نیاز برای کنکور کارشناسی ارشد--------------------------------------- 30

1ـ5ـ1ـ طبقه بندی انواع جریان---------------------------------------------------------------------- 30

1ـ5ـ2ـ مشخصات هندسی مقاطع جریان---------------------------------------------------------- 32

1ـ5ـ3ـ معادلات حاکم بر کانال های روباز------------------------------------------------------------ 32

1ـ6ـ تست های کنکور کارشناسی ارشد مربوط به فصل اول--------------------------------------- 35

فصل دوم ـ کاربرد معادله انرژی در کانال های روباز------------------------------------------------- 47

2ـ1ـ انرژی مخصوص-------------------------------------------------------------------------------- 47

2ـ2ـ هیدرواستاتیک بودن توزیع فشار-------------------------------------------------------------- 49

2ـ3ـ انرژی مخصوص و جریان بحرانی، زیر بحرانی و فوق بحرانی----------------------------------- 53

2ـ3ـ1ـ منحنی انرژی مخصوص به ازای q ثابت در مقطع مستطیلی------------------------------- 53

2ـ3ـ2ـ منحنی انرژی مخصوص به ازای E ثابت در مقطع مستطیلی------------------------------- 58

2ـ4ـ محاسبه عمق بحرانی در کانال های غیر مستطیلی----------------------------------------- 62

2ـ4ـ1ـ روش سعی و خطا--------------------------------------------------------------------------- 62

2ـ4ـ2ـ روش نیمه تجربی---------------------------------------------------------------------------- 63

2ـ4ـ3ـ روش نموداری-------------------------------------------------------------------------------- 64

3ـ4ـ4ـ روش ترسیمی------------------------------------------------------------------------------- 66

2ـ5ـ سازه های کنترل کننده جریان و ایجاد جریان بحرانی------------------------------------------ 67

2ـ6ـ جریان ناشی از یک برآمدگی در کانال مستطیلی--------------------------------------------- 73

2ـ7ـ کاربرد معادله انرژی در حل مسائل مربوط به تبدیل ها---------------------------------------- 78

2ـ8ـ انرژی مخصوص در کانال هائی با مقطع اختیاری---------------------------------------------- 85

2ـ9ـ انرژی مخصوص در کانال های مرکب----------------------------------------------------------- 89

2ـ10ـ خلاصه مطالب مورد نیاز برای کنکور کارشناسی ارشد-------------------------------------- 95

2ـ10ـ1ـ توزیع فشار آب در کانال ها----------------------------------------------------------------- 95

2ـ10ـ2ـ انرژی مخصوص در کانال های باز----------------------------------------------------------- 95

2ـ10ـ3ـ تغییرات وضعیت جریان---------------------------------------------------------------------- 97

2ـ11ـ تست های کنکور کارشناسی ارشد مربوط به فصل دوم------------------------------------- 100

فصل سوم ـ کاربرد معادله اندازه حرکت در کانال های روباز----------------------------------------- 129

3ـ1ـ معادله تغییر اندازه حرکت و تابع اندازه حرکت-------------------------------------------------- 129

3ـ2ـ پرش هیدرولیکی------------------------------------------------------------------------------ 134

3ـ2ـ1ـ مقایسه بین منحنی انرژی مخصوص و تابع اندازه حرکت------------------------------------ 135

3ـ2ـ2ـ اعماق مزدوج در پرش هیدرولیکی----------------------------------------------------------- 135

3ـ2ـ2ـ1ـ تعیین اعماق مزدوج در کانال های دایروی------------------------------------------------- 138

3ـ2ـ2ـ2ـ تعیین اعماق مزدوج در کانال های ذوزنقه ای، مثلثی و سهموی------------------------- 143

3ـ2ـ3ـ پرش هیدرولیکی مستغرق------------------------------------------------------------------ 146

3ـ2ـ4ـ افت انرژی در پرش هیدرولیکی-------------------------------------------------------------- 148

3ـ2ـ4ـ1ـ افت انرژی در کانال مستطیلی------------------------------------------------------------ 148

3ـ2ـ4ـ2ـ افت انرژی در کانال های غیر مستطیلی-------------------------------------------------- 149

3ـ2ـ5ـ طول پرش هیدرولیکی----------------------------------------------------------------------- 151

3ـ2ـ5ـ1ـ طول پرش هیدرولیکی در مقاطع مستطیلی---------------------------------------------- 152

3ـ2ـ5ـ2ـ طول پرش هیدرولیکی در مقاطع غیر مستطیلی----------------------------------------- 153

3ـ2ـ5ـ3ـ طول پرش هیدرولیکی مستغرق----------------------------------------------------------- 154

3ـ2ـ6ـ پرش هیدرولیکی در مجاری شیب دار------------------------------------------------------- 154

3ـ2ـ6ـ1ـ طبقه بندی انواع پرش هیدرولیکی در سطوح شیب دار----------------------------------- 154

3ـ2ـ6ـ2ـ تعیین اعماق ثانویه جریان در پرش هیدرولیکی سطوح شیب دار------------------------- 157

3ـ2ـ6ـ3ـ افت انرژی در پرش هیدرولیکی کانال های شیب دار-------------------------------------- 159

3ـ3ـ خلاصه مطلب مورد نیاز برای کنکور کارشناسی ارشد---------------------------------------- 164

3ـ4ـ تست های کنکور کارشناسی ارشد مربوط به فصل سوم------------------------------------ 167

فصل چهارم ـ جریان یکنواخت در کانال های روباز-------------------------------------------------- 181

4ـ1ـ برقراری جریان یکنواخت------------------------------------------------------------------------ 181

4ـ2ـ معادلات شزی و مانینگ جهت تعیین سرعت متوسط در جریان های یکنواخت--------------- 182

4ـ3ـ تعیین ضریب مقاومت-------------------------------------------------------------------------- 186

4ـ3ـ1ـ تخمین ضرایب n و C بر مبنای ضریب اصطکاک دارسی ـ ویسباخ--------------------------- 187

4ـ3ـ2ـ تخمین ضریب زبری مانینگ------------------------------------------------------------------ 191

4ـ4ـ محاسبات جریان یکنواخت--------------------------------------------------------------------- 201

4ـ4ـ1ـ محاسبه عمق و سرعت نرمال-------------------------------------------------------------- 201

4ـ4ـ1ـ1ـ محاسبه عمق نرمال با استفاده از روش سعی و خطا------------------------------------ 202

4ـ4ـ1ـ2ـ محاسبه عمق نرمال با استفاده از روش نموداری----------------------------------------- 203

4ـ4ـ1ـ3ـ محاسبه عمق نرمال با استفاده از روش ترسیمی---------------------------------------- 205

4ـ4ـ2ـ محاسبه شیب نرمال و شیب بحرانی------------------------------------------------------- 206

4ـ4ـ3ـ تعیین ضریب زبری معادل در کانال های مرکب----------------------------------------------- 210

4ـ4ـ4ـ تعیین دبی نرمال در کانال های مرکب------------------------------------------------------- 214

4ـ4ـ5ـ تعیین دبی ماکزیمم سیل در رودخانه ها---------------------------------------------------- 216

4ـ5ـ خلاصه مطلب مورد نیاز برای کنکور کارشناسی ارشد---------------------------------------- 219

4ـ6ـ تست های کنکور کارشناسی ارشد مربوط به فصل چهارم----------------------------------- 221

فصل پنجم ـ طراحی کانال ها----------------------------------------------------------------------- 223

5ـ1ـ اصول اساسی مشترک در طراحی کانال ها-------------------------------------------------- 243

5ـ1ـ1ـ انتخاب بهترین سطح مقطع هیدرولیکی---------------------------------------------------- 243

5ـ1ـ2ـ حداقل سرعت مجاز------------------------------------------------------------------------- 247

5ـ1ـ3ـ شیب طولی -------------------------------------------------------------------------------- 247

5ـ1ـ4ـ شیب جانبی-------------------------------------------------------------------------------- 247

5ـ1ـ5ـ عمق آزاد------------------------------------------------------------------------------------ 248

5ـ1ـ6ـ عرض خاکریزها------------------------------------------------------------------------------- 251

5ـ2ـ طراحی کانال های پوشش دار---------------------------------------------------------------- 251

5ـ2ـ1ـ هزینه مصالح پوششی کانالها-------------------------------------------------------------- 254

5ـ3ـ طراحی کانال های خاکی پایدار--------------------------------------------------------------- 258

5ـ3ـ1ـ طراحی کانال های خاکی به روش ماکزیمم نیروی مالشی--------------------------------- 260

5ـ3ـ2ـ طراحی کانال های خاکی به روش ماکزیمم سرعت مجاز----------------------------------- 270

5ـ3ـ3ـ طراحی کانال های خاکی به روش مقطع هیدرولیکی پایدار--------------------------------- 274

5ـ3ـ4ـ طراحی کانال های خاکی به روش پوشش گیاهی------------------------------------------ 281

5ـ3ـ4ـ1ـ طراحی ابعاد کانال به منظور ایجاد کانال پایدار--------------------------------------------- 284

5ـ3ـ4ـ2ـ طراحی کانال برای حداکثر ظرفیت کانال--------------------------------------------------- 284

5ـ4ـ خلاصه مطالب مورد نیاز برای کنکور کارشناسی ارشد--------------------------------------- 287

5ـ5ـ تست های کنکور کارشناسی ارشد مربوط به فصل پنجم------------------------------------ 288

فصل ششم ـ جریان متغیر تدریجی دائمی--------------------------------------------------------- 293

6ـ1ـ معادله اساسی جریان متغیر تدریجی--------------------------------------------------------- 293

6ـ2ـ طبقه بندی پروفیل طولی سطح اب در جریان متغیر تدریجی---------------------------------- 296

6ـ3ـ محاسبه پروفیل طولی سطح آب در جریانهای متغیر تدریجی--------------------------------- 305

6ـ4ـ محاسبه پروفیل طولی سطح آب در کانالهای با شیب و مقطع عرضی یکنواخت------------- 305

6ـ4ـ1ـ روش گام به گام (محاسبه فاصله بر حسب عمق جریان آب)------------------------------- 305

6ـ4ـ2ـ روش انتگرال گیری مستقیم----------------------------------------------------------------- 308

6ـ4ـ2ـ1ـ محاسبه پروفیل سطح اب در مقاطع دایروی----------------------------------------------- 315

6ـ4ـ2ـ2ـ محاسبه پروفیل سطح آب در کانالهای افقی---------------------------------------------- 320

6ـ4ـ2ـ3ـ محاسبه پروفیل سطح آب در کانالهای با شیب منفی (معکوس)------------------------- 321

6ـ5ـ محاسبه پروفیل طولی سطح  آب در کانالهای نامنظم (رودخانه ها)-------------------------- 322

6ـ5ـ1ـ روش گام به گام استاندارد در مقاطع نا منظم ساده---------------------------------------- 322

6ـ5ـ2ـ روش گام به گام استاندارد در مقاطع نا منظم مرکب---------------------------------------- 328

6ـ5ـ3ـ روش اذرا------------------------------------------------------------------------------------- 334

6ـ6ـ محاسبه دبی در کانال متصل به دو دریاچه---------------------------------------------------- 339

6ـ6ـ1ـ کانال با شیب ملایم------------------------------------------------------------------------- 339

6ـ6ـ2ـ کانال با شیب تند---------------------------------------------------------------------------- 347

6ـ7ـ خلاصه مطالب مورد نیاز برای کنکور کارشناسی ارشد--------------------------------------- 370

6ـ8ـ تست های کنکور کارشناسی ارشد مربوط به فصل ششم----------------------------------- 372

فصل هفتم ـ جریان متغیر مکانی دائمی----------------------------------------------------------- 387

7ـ1ـ جریان متغیر مکانی با افزایش دبی------------------------------------------------------------ 387

7ـ1ـ1ـ معادله دینامیکی جریان های متغیر مکانی با افزایش دبی---------------------------------- 388

7ـ1ـ2ـ تعیین پروفیل سطح آب در جریانهای متغیر مکانی با افزایش دبی--------------------------- 392

7ـ2ـ جریان متغیر مکانی با کاهش دبی------------------------------------------------------------ 398

7ـ2ـ1ـ خروج جریان آب از کف مشبک--------------------------------------------------------------- 399

7ـ2ـ2ـ جریان آب از روی سرریزهای کناری---------------------------------------------------------- 403

فصل هشتم ـ جریان متغیر سریع دائمی----------------------------------------------------------- 407

8ـ1ـ جریان مابین پایه های پل---------------------------------------------------------------------- 408

8ـ2ـ کنترل پرش هیدرولیکی------------------------------------------------------------------------ 411

8ـ2ـ1ـ کنترل پرش هیدرولیکی در سرریز لبه تیز---------------------------------------------------- 413

8ـ2ـ2ـ کنترل پرش هیدرولیکی در سر ریز لبه پهن-------------------------------------------------- 413

8ـ2ـ3ـ کنترل پرش هیدرولیکی در بالا آمدگی موضعی---------------------------------------------- 415

8ـ2ـ4ـ کنترل پرش هیدرولیکی در پایین افتادگی موضعی------------------------------------------ 417

8ـ2ـ5ـ کنترل پرش هیدرولیکی در حوضچه های آرامش-------------------------------------------- 418

8ـ2ـ5ـ1ـ حوضچه آرامش نوع SAF------------------------------------------------------------------ 420

8ـ2ـ5ـ2ـ حوضچه آرامش USBR--------------------------------------------------------------------- 422

8ـ2ـ5ـ2ـ1ـ حوضچه آرامش USBRII------------------------------------------------------------------ 423

8ـ2ـ5ـ2ـ2ـ حوضچه آرامش USBR IV---------------------------------------------------------------- 426

8ـ3ـ سرریزهای شیب شکن----------------------------------------------------------------------- 426

8ـ3ـ1ـ شیب شکن قائم---------------------------------------------------------------------------- 426

8ـ3ـ2ـ شیب شکن با ورودی جعبه ای-------------------------------------------------------------- 428

8ـ4ـ تبدیل ها--------------------------------------------------------------------------------------- 429

فصل نهم ـ سازه های اندازه گیری جریان---------------------------------------------------------- 437

9ـ1ـ سرریزها--------------------------------------------------------------------------------------- 437

9ـ1ـ1ـ سرریزهای لبه پهن-------------------------------------------------------------------------- 438

9ـ1ـ1ـ1ـ سرریزهای لبه پهن مستطیلی------------------------------------------------------------ 438

9ـ1ـ1ـ2ـ سرریزهای لبه پهن مثلثی---------------------------------------------------------------- 442

9ـ1ـ2ـ سرریزهای لبه تیز--------------------------------------------------------------------------- 443

9ـ1ـ2ـ1ـ سرریزهای لبه تیز مستطیلی------------------------------------------------------------- 447

9ـ1ـ2ـ2ـ سرریزهای لبه تیز مثلثی------------------------------------------------------------------ 451

9ـ1ـ3ـ سرریز سیپولتی----------------------------------------------------------------------------- 454

9ـ1ـ4ـ سرریز متناسب با سرریز ساترو------------------------------------------------------------- 455

9ـ2ـ فلوم ها---------------------------------------------------------------------------------------- 457

9ـ3ـ زیرگذرها--------------------------------------------------------------------------------------- 462

9ـ3ـ1ـ ضریب شدت جریان در زیر گذرها برای جریان های نوع 1، 2و3------------------------------ 467

9ـ3ـ2ـ ضریب شدت جریان در زیر گذرها برای جریان های نوع 4 و6--------------------------------- 476

9ـ3ـ3ـ ضریب شدت جریان در زیر گذرها برای جریان نوع 5----------------------------------------- 479

فصل دهم ـ جریان های متغیر تدریجی غیر دائمی------------------------------------------------- 487

10ـ1ـ معادلات حاکم بر جریان متغیر تدریجی غیر دائمی------------------------------------------- 487

10ـ1ـ1ـ معادله پیوستگی--------------------------------------------------------------------------- 488

10ـ1ـ2ـ معادله دینامیکی جریان های غیر دائمی-------------------------------------------------- 489

10ـ2ـ دبی در جریان های متغیر تدریجی غیر دائمی----------------------------------------------- 491

10ـ3ـ روشهای حل معادلات جریان های متغیر تدریجی غیر دائمی-------------------------------- 492

10ـ3ـ1ـ روش تحلیلی موج پیشرونده یکنواخت----------------------------------------------------- 492

10ـ3ـ2ـ روش های عددی--------------------------------------------------------------------------- 495

10ـ3ـ2ـ1ـ روش اختلاف محدود صریح--------------------------------------------------------------- 497

10ـ3ـ2ـ2ـ روش مخلوط مشخصه------------------------------------------------------------------- 499

فصل یازدهم ـ جریان متغیر سریع غیر دائمی------------------------------------------------------ 503

11ـ1ـ موج مثبت------------------------------------------------------------------------------------ 503

11ـ2ـ موج منفی----------------------------------------------------------------------------------- 507

11ـ3ـ برخورد دو موج-------------------------------------------------------------------------------- 512

11ـ4ـ شکست سد--------------------------------------------------------------------------------- 515

منابع----------------------------------------------------------------------------------------------- 519