کار مشابهی که به این روش انجام شده است در مرجع [2] آمده است. این رساله شامل سه بخش اصلی می‌باشد، دینامیک سیالات، آکوستیک و برهم‌کنش بین این دو بخش. در این کار شبیه‌سازی عددی و اندازه‌گیری‌های منحنی دبی سنجی التراسونیک برای هندسه های مختلف آورده شده است. شبیه سازی عددی دبی‌سنجی التراسونیک می‌تواند در فرایندی دو مرحله‌ای انجام شود.
1- شبیه سازی میدان جریان درون دبی سنج با بهره گرفتن از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی تجاری
2- شبیه سازی پیش روی صوت در دبی سنج به کمک روابط سرعت صوت در جریان
1-1- دبی سنج ها
انواع گوناگونی از دبی سنج ها وجود دارد. انواع قوانیین فیزیکی مربوط به حرکت سیال در کانال برای اندازه گیری دبی سیال استفاده شده است. این روش ها عبارتند از:
روش های مکانیک که سیال را به بخش هایی با مقدار مشخص تقسیم می کنند (ابزارهای اندازه گیری جابجایی مثبت)
اندازه گیری های فشاری (ابزارهای اختلاف فشار)
برهم کنش میدان های الکترومغناطیس یا صوتی با سیال در جریان (دبی سنج های الکترومغناطیس و زمان عبور التراسونیک)
اندازه گیری های مربوط به اینرسی (ابزارهای کوریولیس)
برهم کنش جریان و پره های متحرک یا موانع ثابت (توربین و گردابه و روتامتر)

تشخیص سرعت ذرات معلق در جریان (دبی سنج های التراسونیک داپلر)
البته شاید دقیق ترین روش های اندازه گیری حجم مایع نیازمند تکنولوژی بسیار ساده برای اندازه گیری کمیت های اساسی: مقیاس ها، دماسنج و دانستن چگونگی تغییرات چگالی سیال با دماست. برای اندازه گیری های آنی، هنگامی که نمی توان جریان سیال را دستکاری کرد، دقیق ترین روش با بهره گرفتن از دبی سنج های “جابجایی مثبت” به دست می آید. اما این طراحی ها به دلیل ضعف های مربوط به اینرسی قطعات مکانیکی متحرک محدوده اندازه گیری دبی کوچکی دارند و کمتر استفاده می شوند.
بسیاری طراحی های جایگزین دبی سنج، کمیتی را که کاملاً وابسته به حرکت سیال در لوله است را اندازه نمی گیرند. اغلب تنها نمونه ای از میدان جریان کامل با فرض اینکه این بخش کاملاً بیان گر حرکت متوسط است اندازه گیری می شود. از این رو عملکرد دقیق در آزمایشگاه در خلال کالیبره کردن می تواند به طور چشمگیری در اثر تغییر شرایط ورودی جریان از حالت ایده آل تغییر کند.
1-1-1- دبی سنج های التراسونیک
دبی سنج های التراسونیک پتانسیل اندازه گیری دقیق حجم سیال را در بازه گسترده ای از دبی با بهره گرفتن از هندسه ساده را بدون استفاده از قطعات متحرک می دهند. یک دبی سنج التراسونیک ایده آل اندازه گیری های دقیقی مستقل از تأثیرات خارجی، مانند زمان، دما، دبی و شرایط نصب خواهد داد.
1-1-2- یک دبی سنج التراسونیک ایده آل
1-1-2-1- مستقل از نصب
دبی سنج های التراسونیک، در مقایسه با ابزارهای سنتی، مزایایی از جمله نسبت بالای خاموشی و قیمت کم ابزارهای الکترونیکی بدون قطعه متحرک را دارند. البته مشابه بسیاری ابزارها، نصب دقیق این تجهیزات برای جلوگیری از تأثیر پذیری از جریان های ورودی غیر ایده آل با توجه به حضور شیرهای نیمه بسته و یا خم هایی در بالادست جریان ضروری است. یک ابزار ایده آل عملکردی مستقل از شرایط نصب یعنی شرایط جریان ورودی دارد. خطاهایی در محدوده 1 تا 5 درصد برای دبی سنج های التراسونیکی که به اندازه 10 برابر قطر در پایین دست اتصالات نصب شده اند و خطاهای بالاتر 33 درصد در حالت بدتر برای دبی سنج التراسونیک بلافاصله پایین دست شیر نیمه باز ثبت شده است. رابطه بین این تغییرات در عملکرد دبی سنج و پروفیل دبی ورود پیچیده است و بسیار کم شناخته شده است زیرا برهم کنش اساسی بین جریان و امواج فراصوت در لوله وجود دارد.

یكی از مهمترین عوامل در شبكه های آبیاری كه تأثیر تعیین كننده ای بر عملكرد هیدرولیكی كانال و سازه های وابسته دارد، وجود جریان های غیرماندگار است. وجود جریان های غیرماندگار باعث تغییرات دبی و عمق در زمان و مكان در سرتاسر شبكه و سازه های آبی موجود خواهد شد كه تبعات گسترده هیدرولیكی در شبكه ایجاد میكند جریانهای غیر ماندگار ایجاد شده در شبكه های آبیاری علاوه بر
تبعات فراوان هیدرولیكی دارای تأثیرات مستقیم در فرایند بهره برداری در سطح شبكه نیز میباشند. چگونگی تأثیر جریان غیرماندگار بر عملكرد هیدرولیكی و بهره برداری كانال ها تابعی از ویژگی های جریان غیرماندگار و شرایط فیزیكی كانال می باشد. با توجه به تنوع و گستردگی انواع جریان های غیرماندگار از جنبه منشاء ایجاد و خصوصیات هیدرولیكی جریان كه در انواع كانال های مختلف اثرات متفاوتی خواهند داشت، بررسی اثرات جریان غیرماندگار بر عملكرد كانال ها و مدیریت مناسب آنها مستلزم شناسایی و طبقه بندی انواع جریان ها و انواع كانال ها میباشد. مناسب ترین ابزار برای مطالعه جریان های غیرماندگار و ارزیابی عملكرد آنها مد لهای هیدرودینامیک است كه توانایی شبیه سازی جریان در انواع كانال های آبیاری را در شرایط تغییرات محدود و شدید جریان را داشته باشد. اگر چه مدلهای مذكور با امكان ارزیابی عملكرد كانالها اطلاعات مناسبی را برای مدیریت جریان غیرماندگار فراهم مینمایند اما دستیابی به مناسبترین شیوه های مدیریتی نیازمند بهرهگیری از روش های مؤثر و كارآمد بهینهسازی است.
در این فصل ضمن تعریف مسأله مورد نظر تحقیق، ضرورت انجام تحقیق و اهداف آن تشریح شد، و مراحل انجام كار بصورت مرحله به مرحله ذكر گردیده است.

انحراف جریان یا به طور طبیعی بصورت شریان و ایجاد میانبردر رودخانه های مئاندری بوجود میآید و یا آنكه بطور مصنوعی بصورت آبگیری از رودخانهها و كانالها جهت مصارف كشاورزی، آبرسانی شهری و یا صنعتی ایجاد میشود. الگوی جریانهای انحرافی كاملاً سه بعدی و غیر یكنواخت میباشد و باعث ایجاد نواحی تقسیم خطوط جریان، جداشدگی و جریان برگشتی میشود. این جداشدگی و جریان برگشتی نیز یكسری جریانهای گردابی و چرخشی را در این نواحی ایجاد میكند كه این عوامل قابل توجه مهندسین هیدرولیک و محققینی كه در ارتباط با تغییرات ریختشناسی رودخانه ها و حركت ذرات رسوبی بستر مطالعه میكنند، میباشد.
از آنجا كه رودخانه یک سیستم دینامیک بوده و پیوسته در حال تغییر است باید این تغییرات بررسی شده و رفتار رودخانه قابل پیشبینی باشد.برای انحراف رودخانه باید مواردی از جمله مشخصات جریان، وضعیت انتقال رسوب و مشخصات آبراهه مورد بررسی قرار گیرد. همچنین در صورت وجود آبگیرهای جانبی تغییرات در هیدرودینامیک جریان ایجاد میشود و لازم است بررسیهایی بر روی جریان ثانویه ایجاد شده در اطراف دهانه آبگیر كه نحوه آبشستگی و رسوبگذاری در امتداد آبگیر را نشان میدهد و تحلیل جریان در محدوده آبگیر صورت گیرد.
به همین منظور در اینجا لزوم مطالعات كامل تر بر روی آبگیرهای جانبی مطرح شده كه در این موارد بررسی تأثیر موقعیت آبگیر در كاناهای قوسی و همچنین نوع جریان در كانال اصلی بر روی الگوی جریان لازم بنظر میرسد.
فصل اول: کلیات
1-1) هدف
از دیر باز مسئله انحراف آب از مسیر اصلی رودخانه برای انجام مقاصد مختلف از آن جمله برای كشاورزی، آبرسانیشهری ، صنایع و تولید برق و غیره مورد توجه قرار داشته كه می توان ادعا كرد، قدمت آن به قدمت تمدن بشر می رسد. همواره مسئله مهم در انتقال آب، مشكل ورود رسوبات به كانالها و سیستمهای انتقال می باشد. بنابراین هدف طراحان كاهش میزان ورود رسوبات انتقال یافته تا حد امكان می باشد(صالحی نیشابوری و ایزدپناه، 1385).
آبگیری از رودخانه یكی از قدیمی ترین مسائل مطرح در زمینه مهندسی هیدرولیک است با این وجود طراحی یک سازه آبگیر در یک رودخانه امری ظریف و حساس به شمار می رود. طراحی اصلی در انحراف آب تعیین مقدار آب مورد نیاز در زمان مشخص ((QD(t) می باشد میزان آبگیری بستگی به جریان نسبی در زمان مشخص داشته كه نباید مقدار آن بیشتر از جریان رودخانه باشد . همچنین باید از ورود رسوبات و آشغالهای شناور جلوگیری شود . (درصورتیكه از لوله های تحت فشار یا تونل برای آبرسا نی استفاده شود باید از ورود هوا جلوگیری شود ) همچنین طراح باید اثرات موفولوژیكی كه موجب كاهش جریان پایین – دست و اثرات ناسازگاری محیط زیست كه باعث تغییر در سطح آب های زیرزمینی، برگشت آب، تغییرات آب، سرعت جریان و دما می شود را به حداقل برساند . كاهش عمق جریان و سرعت جریان پایین دست آبگیر باعث افزایش دمای آب شده، این امر زندگی آبزیان را تهدید می كند. به حداقل رساندن عمق آب در پاییندست محل آبگیری برای حفاظت حیوانات آبزی در رودخانه ها حائز اهمیت است.

انواع آبگیر از لحاظ سازه ای عبارتند از:
– آبگیر بدون استفاده از بند
– آبگیر همراه با بند انحرافی
– یكی از دو موارد فوق به همراه تاسیسات جانبی نظیر پمپاژ

با مطالعه آنچه در کشورهای جهان میگذر د، به نظر می رسد یکی از عوامل مهم در ایمن سازی شهرها و روستاهای یک کشور، فرهنگ ساخت و ساز آن کشور و مد یریت بر آن می باشد. چه چیزی باعث شده آمار تعداد کشته شدگان در زلزله های ژاپن از سال 1923 میلادی (زلزله کانتو ژاپن بیش از 140 هزار کشته) تا امروز (تعداد انگشت شمار کشته در زلزله های اخیر ژاپن) با این شدت کاهش بیابد؟ این توفیق، عمدتا در نتیجه یک تحول اساسی د ر فرهنگ ساخت و ساز ژاپن در طی دهه های اخیر بوده است. البته ابزارهائی نظیر تکنولوژی، توسعه مهندسی و مواردی از این قبیل به مسئولین و شهروندان کمک میکند تا الگوهای فعلی خود را در امر ساخت و ساز بهبود ببخشند. نمودار 1 نشان می دهد تدوین آئین نامه ها و اصلاح آنها نه این که مهم نیست، ولی به تنهائی تاثیر قابل ملاحظه ای در آمار کشته شدگان ناشی از زلزله نخواهد داشت.
بر اساس گزارش جهانی “کاهش ریسک بلایا، چالش توسعه ” که در سال 2003 توسط برنامه عمران ملل متحد منتشر شد، ایران دومین کشور جهان از لحاظ مرگ و میر ناشی از زلزله است.
لذا رویکرد صنعتی به ساختمان سازی به عنوان یکی از مهمترین راهکارهای تغییر فرهنگ از دست رفته در بخش ساخت و ساز کشور میباشد که باید در دستور کار مسئولین، اساتید، دانشجویان و شرکت های مرتبط با بخش ساختمان قرار گیرد . در این پایان نامه هدف رسیدن به راهکار مطمئن و اقتصادی برای تولید صنعتی شالوده ساختمان ها است به نحوی که نیروی کار غیر مجرب که در روستاهای کشور خصوصا مشغول به ساخت ساختمان هستند، کمترین دخالت را در این موضوع داشته باشند.
فصل اول
کلیات
1-1- فرهنگ غالب ساخت و ساز شالوده در منطقه مورد تحقیق
در این بخش به استناد تصویر هائی که در بازدیدهای محلی از ساخت و ساز مرسوم در روستاهای کشور ثبت شده است، فرهنگ موجود در این زمینه را به بحث میگذاریم (با تکیه بر اجرای فونداسیون و شالوده). این تصاویر از مناطقی گرفته شده است که پروژه حاضر قصد دارد روش جایگزینی برای اجرای شالوده در این مناطق پیشنهاد و بررسی کند.
الف- سنگدانه های مصرفی برای بتن
طبق آئین نامه بتن ایران به کار بردن سنگدانه های با اندازه بزرگتر از 38 میلیمتر در بتن توصیه نمی شود (تبصره 2 بند 3-4-4- آبا). لکن در برخی موارد مشاهده شده است که در دانه بندی سنگدانه های مورد استفاده در بتن شالوده ها ب ه علت عدم کنترل و آگاهی مجریان، سنگدانه هائی با اندازه تا 50 میلیمتر هم استفاده شده است که در تصویر ذیل نمونه ای از این موارد به تصویر کشیده شده است.

با توجه تاکید آئین نامه بتن ایران بر استفاده از سنگدانه های با کیفیت که منجر به تولید بتن مقاوم و پایا گردد، و با وجود آئین نامه های مختلف بین المللی نظیر ASTM و همچنین آئین نامه های داخلی برای کنترل و اس تفاده از دانه بندی و کیفیت مناسب سنگدانه های مصرفی، استفاده از دانه بندی نظیر آنچه در شکل ذیل مشاهده میشود در ساخت بتن شایسته به نظر نمی رسد.
با توجه به اینکه در تعیین دانه بندی استاندارد فرض بر این است که سنگدان ها شکلی نزدیک به یک کره منظم دارند ، و از طرفی تاثیر زیاد شکل سنگدانه بر خواص فیزیکی بتن تازه و سخت شده، آئین نامه ها استفاده از سنگدانه ها ئی با شکل کشید ه و یا به صورت ورقی (سوزنی و پولکی ) را محدود کرده اند . لکن در ساخت و ساز های متداول در روستاهای کشورمان هنوز مشاهده میشود که مقدار این نوع سنگدانه غیر استاندارد در دانه بندی سنگدانه های مورد استفاده برای بتن ریزی زیاد است.
طبق آئین نامه بتن ایران میزان دانه های رد شده از الک 200 (0/075 میلیمتر) نباید بیشتر از 5 درصد باشد و اگر این دانه ها از جنس رس باشد این مقدار باید به 3 درصد وزن کل سنگدانه ها محدود گردد . در اغلب سنگدانه های مصرفی در بتن وجود خاك و گرد های سنگ که از الک 200 عبور میکنند به چشم میخورد . در روستاهای کشور سنگدانه های مصرفی اغلب دارای مقادیر زیاد خاك و دانه های بسیار ریز می باشد که این موضوع علاوه بر کاهش مق اومت بتن سخت شده، خواص بتن تازه را به شدت تحت تاثیر قرار داده و بتن حاصل به علت کاهش کارائی خوب متراکم نمی گردد.

تشخیص اشیاء مختلف و تعامل با آنها بخش عمده ای از فعالیت مغزی انسان را در فعالیت های روزمره شامل می شود. چهره ها یک دسته مهم از اشیاء هستند که در تعاملات انسانی نقش ویژه ای را ایفا می نمایند به همین دلیل در طی سال های گذشته دانشمندان و مهندسین سعی در جهت به وجود آوردن ماشین هایی که توانایی درک چهره انسان را داشته باشند، در تلاش بوده اند. این تلاش ها در زمینه های مختلفی از قبیل علوم کامپیوتر، علوم ادراکی، ریاضیات، فیزیک، روانشناسی و علوم اعصاب شناختی انجام شده و در واقع تلفیقی از زمینه های مختلف علوم در پیشرفت های اخیر نقش داشته اند.
ادراک چهره مبتنی بر کامپیوتر از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و دارای کاربردهای متنوعی از قبیل رابط های ماشین و انسان، چند رسانه ای، سیستم های نظارتی و امنیتی، مخابرات تصویری، متحرک سازی و غیره می باشد. لذا، در طی سال های اخیر روش های محاسباتی، الگوریتم ها و سیستم های بینایی ماشین متنوعی برای ادراک خودکار چهره به وجود آمده اند.
1-1- آشکار سازی چهره
ادراک چهره جنبه های مختلفی از قبیل درک حالت چهره، درک وضعیت و موقعیت چهره، تشخیص هویت از روی چهره، دنبال کردن چهره و غیره را شامل می شود. تشخیص چهره عبارت است از مشخص کردن وجود چهره ها و محل آن ها در یک تصویر، اولین گام جهت کاربردهای ادراکی می باشد. لذا از تشخیص چهره تحت عناوین تشخیص سطح اولیه یا سطح ورودی نیز یاد می شود.
آشکارسازی چهره در واقع عمل تفکیک چهره از سایر اشیاء یا الگوها را شامل شده و سایر عملیات ادراکی در مراحل بعدی انجام می شوند. در اغلب روش های تشخیص چهره از این واقعیت که چهره ها کلاس منحصر بفردی از اشیاء را تشکیل می دهند استفاده می شود. بدین معنا که چهره ها دارای ساختار مشابهی هستند و اجزا چهره همواره به صورت مشابهی چیده شده و ارتباط مکانی مشخصی دارند. اما کلاس چهره ها دارای دامنه وسیعی از تغییرات درون کلاسی می باشد که این امر یافتن یک روش ارائه مناسب برای چهره را که توانایی در برگرفتن این تغییرات را داشته باشد، دشوار می سازد. تغییرات درون کلاسی، علاوه بر وجود تفاوت بین چهره افراد مختلف، می تواند به دلیل عوامل متغیر ذیل نیز به وجود بیاید:
1- موقعیت چهره:
تصویر چهره با توجه به موقعیت نسبی چهره و دستگاه تصویربرداری دچار تغییر می شود و برخی اجزا چهره مانند چشم یا بینی ممکن است به صورت جزئی یا کلی در تصویر دیده نشوند.
2- وجود یا عدم وجود برخی اجزا:

برخی اجزا چهره از قبیل ریش، سبیل و عینک ممکن است وجود داشته یا نداشته باشند و بعلاوه این اجزا از لحاظ رنگ، شکل و اندازه دارای تغییرات زیادی می باشند.