انتخاب صفحه

مقدمه

ایمنی سدها ودوام وپایداری آنها از مهمترین مسائل مطرح شده دررشته های هیدرولیکی میباشد.یکی از راه های موثر ومفید برای افزایش ایمنی وعمر سدها کنترل سیلاب های وارد به مخزن وانتقال آن به پایین دست رودخانه می باشد.کنترل انرژی در جریان های باسرعت زیاد ومخلوط باهوایکی ازچالش های اصلی درطراحی سازه های هیدرولیکی است.درحقیقت این نوع جریان اغلب درسیلاب ها،سیستم های زیرزمینی شهری،تخلیه فاضلاب کارخانه هیا صنعتی وسرریز سدها مشاهده میشود.درحدود چهل درصد خرابی های ثبت شده بدون لحاظ آمارکشور چین مربوط به سدهای کمتراز سی متر ارتفاع بوده که نتوانستند سیلاب عبوری راکنترل کنند.انرژی بسیار زیادی که وجود دارد توانایی ایجاد خطراتی چون فرسایش شیب و شستن کف شوت رابه دنبال دارد.

در دهه هشتاد میلادی همگام با پیشرفت تکنیک سدسازیRCC پژوهشگران ازاین تکنولوژی برای ایمنی پایین دست سدهای خاکی نیز استفاده کردند.این روش باعث بالارفتن میزان انرژی مستهلک شده درطول سرریز شده وباعث میشود که بخش اعظمی ازانرژی جریان عبوری ازروی سد قبل ازرسیدن به پنجه سدمستهلک شود.وجود پله ها به عنوان زبری هدازدست رفته درطول شیب راافزایش میدهد،از طرفی نقطه ورود هوارا به نزدیکی تاج سد انتقال داده وازاین رو خطر کاویتاسیون راتاحد بسیاری کاهش میدهد.عامل مهم دیگر وزن بلوک های پله ای می باشد که برای پایداری شیب بسیارمفید وموثر است.مجموعه عوامل فوق افزایش نقش شوت ها وسرریزهای پلکانی درسازه های آبی را سبب شده است.

فهرست مطالب

فصل اول:سرریزها

1-1-مقدمه

پیشرفت های اخیر درتکنولوژی امکانات گسترده ای رابرای ساخت سدهای بزرگ،مخازن و کانال ها به وجود آورده است.این پیشرفت ها لزوم توسعه طراحی و روشهای ساخت رابخصوص برای سیستم هایی که بتوانند سیلاب کافی راتخلیه کنند ایجاب مینماید.سرریزها برای عبور دادن دبی های زیاد از روی یک سازه هیدرولیکی مانند سد به گونه ای طراحی میشوند که هیچگونه صدمه عمده ای به خود سازه وهمچنین محیط اطراف آن وارد نشود.تاکید بسیار براهمیت یک سرریز مطمئن بی دلیل نیست.شکست سدهای بسیاری در دنیا حاصل طراحی نادرست سرریز ویامجهز بودن به سرریزی بوده که دارای ظرفیت کافی نبوده است.طرح سرریز علاوه برتامین ظرفیت کافی،ازنظر هیدرولیکی وسازه ای نیز باید کافی باشد و درمحلی پیش بینی شود که تخلیه آب سرریز سبب فرسایش وشسته شدن پایین دست پنجه سد نشود.پوشش سرریز درمقابل فرسایش مقاوم باشد تابتواند سرعت هیا فرساینده زیاد که حاصل سقوط آب ازتراز مخزن تاتراز پایاب است را تحمل کند.جریان ازوی سرریز نظیر جریان سریع درمیان کانال ویاجریان جتت باسقوط آزاد به سرعت جاری میشود ولازم است که مقداری ازانرژی آن به خاطر جلوگیری از صدمه زدن به پنجه سد واطراف آن وهمینطور خودسد مستهلک شود.

مقدمه               1

1-1-انتخاب طرح اولیه سرریز               2

1-2-طبقه بندی سرریزها                 3

1-3-اجزا سرریز                   4

1-4-انواع سرریزها               6

1-5-اشکال سرریزها               7

1-5-1-سرریزهای ریزشی                   7

1-5-2-سرریزهای اوجی               8

1-5-3-سرریزهای جانبی             9

1-5-4-سرریزهای شوت             11

1-5-5و6- سرریزهای تونلی ومجرایی             12

1-5-7-سرریز نیلوفری               14

1-5-8-سرریزهای ریزش مجهز به بارشکن           15

1-5-9-سرریزهای آبرو(کالورت)             16

1-5-10-سرریزهای سیفونی       18

سرریز اوجی

سرریز اوجی

فصل دوم:استهلاک انرژی

2-1-مقدمه

انرژی حاصل ازجریان سرریز معمولا باروش های زیر مستهلک میشود:

1-کم کردن سرعت جریان آب ازطریق جام پرتابی(باتاج سد) وپرتاب درون یک استخر پرازآب درپایین دست که شیبه به بالشتک آب عمل میکند.

2-احداث یک حوضچه آرامش استاندارد درپایین دست سرریز به طریقی که پرش هیدرولیکی به وجود آمده درآن بتواند مقدار قابل توجهی از انرژی رامستهلک کند.

3-تعبیه تعدادی پله روی سرریز برای کمک به استهلاک انرژی در دو روش اول قسمت عمده ای از انرژی درانتهای پایین دست به ترتیب درمیان حوضچه پرازآب ودر حوضچه آرامش مستهلک میشود.

در روش سوم که بحث اصلی می باشد پله های درسرریز پله ای میتوانند شدت استهلاک انرژی حاصل از شوت رابه نحو قابل توجهی کاهش داده ونیاز به احداث سیستم استهلاک انرژی رادرپایین دست حذف کرده ویاتاحدزیادی آن را کاهش دهند.جریان آب روی یک کف ناهموار یاپله ای بسیار متلاطم(Highly turbulent) است و این نوع جریان میتواند بخش عمده از انرژی خودرا مستهلک نماید.

مقدمه               20

2-1-مختصری درباره هیدرولیک جریان عبوری ازروی سد               23

2-1-1-ناحیه1-تاج سد             23

2-1-2-ناحیه2-شیب پایین دست             25

2-1-3-ناحیه3-پنجه شوت             27

2-2-روش های محافظت ازروبه پایین دست سدهای خاکی               28

2-3-تکنولوژیRCCا               32

سرریز دریچه دار

سرریز دریچه دار

فصل سوم:سرریزهای پلکانی

3-1-تاریخچه سرریزهای پلکانی

شوت ها وسرریز های پلکانی دارای سابقه ای طولانی معادل با3500 سال هستند.قدیمی ترین سرریز پله ای جهان احتمالا سرریز پله ای آکارنانیا(Akarnania) در یونان می باشد که حدود1300 سال قبل از میلاد مسیح ساخته شده است.این سرریز که ارتفاع آن5/10 متر وطول تاج آن25 متراست بامصالح خاک ساخته شده است.ارتفاع پله ها درمحدوه6/0 تا9/0 مترقرار دارد.این سرریز هنوز هم پابرجا است.درپی آن رومیان نیزا قدام به ساخت اینگونه سرریزها کردند که آثار وبقایای آن هنوز هم پابرجاست.مهندسین عمران مسلمان پس ازسقوط امپراطوری روم تجربیات رومی ها را کسب کردند وسدهایی رابا سرریزهای پله ای درعراق،ایران،عربستان سعودی واسپانیا احداث نمودند.مهندسین اسپانیایی استفاده ازسازه های رومی ها ومسلمانان راادامه دادند و سدهای جدیدی را احداث نمودند.تخصص مهندسین اسپانیایی بین سالهای1400 و 1850 میلادی درسدسازی درمقایسه با استانداردهای جهانی بسیار استثنایی وجالب بوده است.در خلال قرون هیجدهم ونوزدهم سدهای سرریز شونده پله ای متعددی درمکزیک ساخته شد.

3-1-تاریخچه سرریزهای پلکانی             34

3-2-گسترش تخصص شوت پله ای           35

3-3-کاربرد سرریزهای پلکانی          36

3-4-معیارهای طراحی             36

3-5-رژیم های جریان درسرریزهای پلکانی             37

3-6-حبس هوا درشوت های پله ای وتاثیرات آن               39

3-6-1-نقطه شروع               40

3-6-2-موقعیت نقطه شروع           41

3-6-3-مختصات ناحیه یکنواخت جریان               43

3-7-انواع سرریزهای پلکانی             44

3-8-رژیم جریان تیغه ای               44

3-9-رژیم جریان تبدیلی             47

3-10-رژیم جریان روبه ای               48

سرریز جانبی

سرریز جانبی

فصل چهارم:استهلاک انرژی روی سرریزهای پلکانی

برای بررسی استهلاک انرژی روی سرریزهای پلکانی به دورروش باید عمل کرد.درروش اول بررسی استهلاک انرژی رابه صورت مقایسه ای بین جریان های تیغه ای و رویه ای باید انجام داد.

درروش دوم استهلاک انرژی بین انواع مختلف پله ها ملاک بوده که به این طریق مشخص شود کدام شکل پله انرژی بیشتری رانسبت به دونوع دیگر مستهلک میکند.لازم به ذکر است که مورد اول روی پله های افقی بررسی میشود.

4-1-استهلاک انرژی درجریان ریزشی               50

4-2-استهلاک انرژی درجریان رویه ای                 54

4-3-مقایسه استهلاک انرژی بین جریان های تیغه ای ورویه ای               56

4-4-آزمایش مورد بررسی             57

4-5-گریزی به طراحی سرریزهای پلکانی             58

4-6-انتخاب رژیم جریان             58

4-7-طراحی سرریز             59

4-8-طراحی تاج           60

4-9-طراحی تاج بهینه برای شوت های پله ای           61

4-10-کاربرد برای رژیم جریان تیغه ای                 62

4-11-روش طراحی             62

4-12-خلاصه             63

سرریز پلکانی

سرریز پلکانی

فصل پنجم:نتیجه گیری وپیشنهادات

پیشنهادات

-درمطالعات انجام شده درمورد پله های لبه دار حد تاثیر لبه ها مشخص نمی باشد،به عبارتی باید مشخص شود که چه اندازه ای ازلبه موجب افزایش استهلاک انرژی میشود.

-آیا شکل لبه ها درمیزان استهلاک انرژی تاثیر گذار هستند،این مورد نیز باید بررسی شود.

نتایج               64

پیشنهادات               64

سرریز نیلوفری

سرریز نیلوفری

فهرست شکلها

1-1-سرریز آزاد                     6

1-2-سرریز دریچه دار             6

1-3-سرریز ریزشی             8

1-4-سرریز اوجی           9

1-5-سرریز جانبی                   10

1-6-سرریز شوت             12

1-7-سرریز تونلی               14

1-8-سرریز نیلوفری             15

1-9-سرریز ریزشی مجهز به بارشکن                 16

1-10-کالورت                 17

1-11-سرریز سیفونی                 19

2-1-جام پرتابی             20

2-2-حوضچه آرامش               21

2-3-سرریز پلکانی             22

2-4-تقسیم بندی نواحی مختلف برای عبور جریان               23

2-5-شرایط جریان روی شیب پایین دست              25

2-6-محفاظت شیب پایین دست با پوشش گیاهی               29

2-7-محافظت شیب پایین دست با بلوک پله ای               30

2-8-شوت پلکانی           30

3-1-سرریز پله ای آکارنانیا             34

3-2-رژیم های جریان روی شوت پلکانی           38

3-3-موقعیت نقطه شروع             40

3-4-جریان ریزشی با پرش هیدرولیکی کامل               46

3-5-جریان ریزشی باپرش هیدرولیکی ناقص             46

3-6-جریان ریزشی بدون پرش هیدرولیکی         47

3-7-رژیم انتقالی             48

3-8-رژیم رویه ای               49

4-1-سرریز پله ای آزاد ودریچه دار         51



مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

قیمت45000تومان