انتخاب صفحه

مقدمه

زندگی وحیات هرموجود زنده به وجود آب وابسته است . واین معنی درقران مجید نیز آمده است. وجود آب برای انسان نه فقط مایه ادامه حیاط است بلکه دستمایه اولیه ساخت تمدن وشهر نشینی نیزهست منبع آب برای موجود ات زنده نزولات جوی است . بارش برف وباران درارتفاعات، جریان آب به مناطق پست تر را بدنبال خواهد داشت . وسپس آب بصورت جریان سطحی دردسترس موجودات زنده وبه خصوص انسان است که با نیروی فکر جریان سطحی را ازنقطه نظر زمانی ومکانی جابجا کرده تااستفاده بهتر وبیشتر ازآن داشته باشد.درزمانی که هنوزانسان به این درجه ازخلاقیت نرسیده بود زندگی خود را درکنار این جریانهای سطحی ویا آبهای ساکن شیرین بنا مینهاد وبه این جهت تمدن های باستانی درکناررودها ومصب ها شکل گرفت .آب به این شکل با زندگی انسان پیوندی ناگسستنی دارد وادبیات انسان مملو از ستایش آب وجریان آب ونوای حرکت آب است . اما این نوا همواره دلنشین وزیبا نبوده است جریان آب سطحی به همان مقیاس که میتواند درساخت تمدن زندگی انسان مؤثر باشد میتواند مخرب وویران کننده  نیزمیتواند باشد .

باران سیل آسا وجریان سیل میتواند شرایطی رافراهم کند که جریان سطحی ناشی ازنزولات جوی غیرعادی بیشتراز ظرفیت سیلهای طبیعی باشد ودرنتیجه جریان آب که میتواند زندگی سازباشد ویرانگرخواهد شد کنترل جریان سطحی وهدایت آن چه برای استفاده بهتر ازآب وچه برای جلوگیری ازمهار نیروی مخرب جریان آب یکی ازفعالیت های اساسی زندگی انسان بوده است . با همه تمهیداتی که صورت گرفته است حتی درجوامع پیشرفته انسانی ، جریانهای سطحی میتوانند درروند عادی زندگی انسان اختلال ایجاد کنند وپیش بینی واقدامات لازم برای اجتناب ازاین اختلال ازملزومات زندگی شهر نشینی میباشد.درایران با بروز عوارض ومسائلی ناشی ازوقوع سیل ها وجریانهای مخرب درشهرها وحومه شهر ها ، اهمیت جلوگیری ازخسارات ناشی ازآنها وایجاد تمهیدات لازم جهت مهارسیل ها وجمع آوری جریانهای سطحی که مزاحم زندگی انسان هستند پیشتروپیشتر درک میشود . دفترمقابله با بلایایی طبیعی دراستانهای کشورودر دفترمعاونت عمرانی استانداریها انجام این مهم را برعهده دارند.

بنابراین مشکلات مربوط به سیلگیری وآبگرفتگی درشهرها ازقدیم به عنوان یک معضل جدی مورد توجه بوده وحتی امروزه نیز با پیشرفت تکنولوژی وتوسعه شهر ها این مشکلات نه تنها برطرف نگردیده بلکه بصورتهای متفاوتی نیز افزایش یافته است . مشکلات جدی دیگری ازقبیل تغییر هیدرولوژیکی محیطهای شهری ، افزایش محیطهای نفوذ ناپذیر ازنظررواناب ، افزایش آلودگی ناشی ازمواد جامد زائد وموارد دیگر نیز دراین زمینه تشدید کننده بوده است . این مواد بدلیل اینکه بعضاً سمی بوده ودرمحیط زیست بدلیل غیر قابل تجزیه بودن باقی میمانند ودراثربارشها به سمت منابع پذیرنده آبی هدایت شده وازنظراثرات منفی بر سلامت وبهداشت جامعه وهمچنین ازنظر تخریب محیط زیست ، حائز اهمیت می باشند که البته با ارتقاء آگاهی دانش ومهارت درحفاظت محیط زیست میتوان ازاثرات زیانبار موارد فوق جلوگیری نمود .کیفیت نازل ونامطلوب سیلابهای شهری وپیامدهای زیانباردفع روانابهای شهری درآبراهه ها ، دریاها ومنابع آبهای پذیرنده درطی چند دهه گذشته اهمیت ویژه ای یافته است وتحقیقات وبررسیهای گسترده بین المللی را برانگیخته است.

سیلگیری شهرها ازدونوع مشخص ومتفاوت است . نوع اول سیلگیری اراضی شهری درشرایطی رخ میدهد که رودخانه ها طغیان میکنند وازنهر اصلی خود لبریز میشوند واراضی مجاوررا غرقاب مینمایند .ازآنجا که بخشهای قدیمی بعضی ازشهرها درحاشیهرودخانه احداث شده اند ، اهالی این قبیل شهر ها اگر چه احتمال وقوع طغیانهای ادواری را پیش بینی میکرده اند ، اما سهولت اجرای عملیات ساختمانی درنواحی مسطح مجاور رودخانه سبب شده است تا اماکن تجاری ومسکونی خود را درمجاورت رودخانه ها بسازند. علاوه براین، سهولت دسترسی به آب برای مقاصد مختلف نیز ، ازجمله امتیازات زیستن درجوار رودخانه هامحسوب می شده است .

بنابراین پیشروی به سمت رودخانه واحداث تأسیسات واماکن مسکونی وتجاری دراین نواحی یکی ازعوامل سیلگیری شهرها محسوب میشودکه برغم قابل پیش بینی بودن عواقب آن درزمانهای قدیم رایج بوده است .نوع دوم سیلزدگی شهرها براثر لبریز شدن شبکه جمع آوری ودفع سیلابهای شهری رخ میدهد که ناشی از وقوع رگبارهای شدید درسطح شهر است . دراین وضعیت خیابانها ومستحدتات واقع دراراضی کم ارتفاع وی ا نواحی قدیمی شهر که درمحل آبراهه ها ومسیلها ی متروکه قدیمی احداث شده اند ، زیرگذرعابرین و خودروها ویا نقاط گودی که درمسیر بزرگراهها وجود دارند غرقاب میشوند . علت بروز این وضعیت دروهله نخست ناشی ازکمبود ظرفیت شبکه جمع آوری ودفع آبهای سطحی است ودراکثر قریب به اتفاق موارد , انسداد وگرفتگی دهانه های ورودی مجاری سیلابرو ونهرها به وسیله زباله نیز مزید علت میگردد . ایجاد و احداث سازه ها ، خیابانها ، پارکینگها و بطورکلی توسعه مراکزشهری برروی خاکهایی که بالنسبه نفوذپذیرند باعث میشودکه بخش اعظم باران وآبهای ناشی ازذوب برف نتواند ازگذرگاههای قدیمی خودعبور کند و به سفره های آب زیرزمینی بپیوندد . بنابراین این آبها درگودیها و نواحی پست انباشته میشود وبر سرعت حرکت آب به سمت نواحی کم ارتفاع وپایین دست شهرها نیزمی افزاید.

افزایش سطوح نفوذ ناپذیر حوضه که ناشی از شهرسازی واحداث انواع سازه ها برروی خاکهای نفوذ پذیر است . طبعاً ازمیزان سطوح نفوذ پذیر که قادرند بخشی ازبارش را جذب کنند میکاهد ونتیجتاً برحجم کل روانابها افزوده میشود .اجرای عملیات شهرسازی معمولاً افزایش شدت سیلابهای ناشی ازبارش رانیز به همراه دارد ، زیرا کارآیی هیدرولیکی سطوح نفوذناپذیر شهری ، خیابانها وجویها بیش ازاراضی بایر ویا زمینهای کشاورزی است و این سطوح عمل جمع اوری وانتقال رواناب سطحی ناشی ازبارش را بسهولت وسرعت بیشتری انجام میدهند .حاصل این تغییرات بهبود زهکشی حوزه, کوتاهتر شدن زمان تمرکز وافزایش بده اوج سیلابهای حوزه (peak) خواهد بود .

آنجا که حداکثر آبدهی سیلاب اساساً تابعی اززمان تمرکز آن حوزه خواهد بود .کوتاهترشدن آن براثر توسعه مناطق شهری را میتوان مترادف با افزایش بده اوج سیلابها نیزتلقی کرد . زیرا درآنصورت بارندگیهای کوتاه مدت تر وبنابراین شدیدتر باعث جاری شدن سیلاب ورسیدن به حداکثر خود میشود.با توجه به موارد ارائه شده بطورکلی منشاء سیلکیری مناطق شهری معمولاً دردو دسته عمده منشاء درون شهری وبرون شهری طبقه بندی میگردد . منشاء درون شهری به نوبه خودبا سیستم نامناسب جمع آوری ، ظرفیت ناکافی وطرح نامناسب سیلابروها ارتباط دارد . منشاء برونشهری سیلگیری شهرها نیزمیتواند بستگی به همجواری شهرها با رودخانه ها ، مسیل ها ، دریاچه ودریا داشته باشد وبرحسب مورد حائز اهمیت خاص میشود.تمامی موارد ذکر شده بنوعی لزوم بررسی واجرای طرحهای جمع آوری رواناب شهری را بعنوان یکی از مسائل مهم زیست محیطی بیان میکند که درادامه به بررسی این سیستمها پرداخته میشود .با آگاهی وکسب تجربه درمورد سیلاب شهری ومنشاء آن میتوان درمکان یابی شهرهای جدید تصمیمی معقول اتخاذ کرد وهمچنین راه حل بهتری برای شهرهای احداث شده ارائه نمود .

فهرست مطالب

چکیده       1

مقدمه          3

فصل اول:کلیات

1-1-اهداف

ازآنجائی که منافع پروژه های احداث سیستم جمع آوری ودفع سیلابهای شهری اساساً مرتبط با کاهش مشکلات وتسهیل زندگی شهری ، ارتقاء سطح بهداشت وافزایش زیبایی وپاکیزگی شهر وامثالهم میباشد،ارزش گذاری وارزیابی منافع حاصله نیز به روشهای معمول ورایج نظیرروش آنالیز منافع وهزینه هامیسرنمی باشد . سیستم های زهکشی فرعی درون شهری را معمولاً با انتخاب ضوابط واستاندارد های معینی طراحی میکنند . بعبارت دیگر سیستم های پیشنهادی برای جمع آوری ودفع سیلابهای درون شهری بایستی ضمن رعایت استاندارد ها وضوابط معین ، حداقل هزینه ها را برای مقابل با مسئله سیلگیری ودفع روانابهای شهری دربرداشته باشد .بنابراین طراحی سیستمهای جمع آوری رواناب سطحی شهری درشهرها ارتباط بسیار نزدیکی باطرح ریزی شهری دارد وعملاً بخشی ازآن تلقی میگردد . طبعاً هرگونه سهل انگاری دراین زمینه درطرح ریزی شهری اثر مستقیمی دارد ومیتواند برای جوامع وکانونهای شهری مشکلاتی را ایجاد کند . موضوع سیلابهای شهری اگرچه همواره یکی ازاقدامات مطالعاتی مرتبط با طرحهای شهرسازی بشمار میرود اما غالباً با آن بصورت سطحی وکم اهمیت برخورد شده است .شناخت هرچه بیشتر پدیده ها وپارامترهای مؤثر درسیلابهای شهری ازیک سو وپیشرفتهای روزافزون در زمینه های محاسباتی منجربه تهیه نرم افزارها ومدلهای متنوعی شده است که کارطراحی شبکه ها با دقت و وسواس بیشتر امکان پذیرساخته است . لذا درکنارمهارت طراح نباید ازامکانات محاسباتی غنی ومدلهای قوی درطراحی سهل تر ومطلوبتر شبکه ها غافل ماند .

سطح دقت محاسبات واستفاده ازمدلها ونرم افزارهای مختلف درطراحی بستگی به ابعاد طرح وهزینه های اجرائی آن نیزدارد.درطرح های کوچک وکم اهمیت ترغالباً نیازی به استفاده ازتکنیکهای پیشرفته محاسباتی نمی باشد ومعمولاً افزایش هزینه های اجرائی ناشی از طراحی تقریبی ، با درجه محافظه کاری بیشتر ، در مقایسه با حدود سرمایه گذاری تخصیص یافته نمیتواند عامل محدودکننده یا بازدارنده بحساب آید . درعین حال بدلیل بارمالی سنگین طرحهای عظیم جمع آوری رواناب سطحی هر گونه تلاش درجهت افزایش دقت محاسبات میتواند باعث کاهش قابل ملاحظه ای درهزینه های اجرائی گردد . ازاینرو امروزه با بهره گیری از کامپیوتروبا رویکرد کاربران به آن ، امکان بکارگیری روشهای پیشرفته محاسباتی بوجود آمده است . ودرپی آن مدلها ونرم افزارهای متعددی جهت طراحی ارائه شده است .دراین مطالعه تلاش خواهد شد ضمن آشنایی با مسائل سیلاب شهری به ارائه مدلی مناسب جهت طراحی سیستمهای جمع آوری ودفع رواناب سطحی شهری پرداخته شود . ازاین رو ضمن معرفی محیط صفحه گسترده وقابلیتهای ان بعنوان یک محیط مناسب کامپیوتری جهت طراحی شبکه ها مدلی مناسب دراین محیط بادرنظرگرفتن قیود وجزئیات لازم ارائه و سعی خواهد شد تانشان داده شود که چگونه تکنیک صفحه گسترده محیطی مناسب جهت طراحی سیستمهای جمع آوری ودفع رواناب سطحی ایجاد میکند .

1-1-اهداف         8

2-1- پیشینه تحقیق     9

3-1-روش کار وتحقیق       14

ارائه دهنده مقادیرخروجی از مدل

ارائه دهنده مقادیرخروجی از مدل

فصل دوم:مبانی هیدرولوژیک شبکه های جمع آوری رواناب سطحی

3-2-تخلیه رواناب سطحی شهری

یکی ازمهمترین اجزاء شبکه جمع آوری ودفع سیلابهای شهری ، تأسیسات مربوط به محل یا نقاط تخلیه است که در مراحل اولیه ومقدماتی مطا لعات باید مورد توجه قرارگیرد . محل تخلیه معمولاً رودخانه ، مسیل ، دریاچه ویا دریا است . ولی دربرخی موارد آبهای مازاد با هدف نفوذ دادن به داخل زمین وتغذیه سفره های آبهای زیرزمینی برروی سطح مناسب پخش میگردد . درعین حال به لحاظ اقتصادی جریانات جمع آوری شده حتی الامکان بصورت ثقلی به نزدیکترین تخلیه گاه هدایت میشوند ودربرخی ازموارد که تخلیه ثقلی مقدور نباشد باید ازایستگاههای پمپاژ استفاده شود .تخلیه ثقلی روانابهای شهری به رودخانه ها ، دریاها ویا دریاچه ها درشرایطی به نحو مناسب ومطلوب صورت میپذیرد که تراز سطح آب درا نتهای تأسیسات محل تخلیه یعنی درمحل پیوستن شبکه به آبراه یا به دریاچه دریافت کننده سیلابها ی شهری حداقل همتراز وترجیحاً بالاترازسطح آب موجود درآبراه دریافت کننده باشد و ظرفیت کافی برای دفع ایمن آبهای دریافتی وجود داشته باشد . اگر چنین شرایطی درمحل اتصال سیستم زهکشی شهر به محل تخلیه وجود نداشته با شد درآنصورت ممکن است تخلیه ثقلی دچاروقفه گردد و انباشت وپسزدن آب درداخل شبکه وبه ویژه بخشهای انتهائی آن صورت پذیرد . به عبارت دیگر بالا بردن تراز سطح آب رودخانه یا دریاچه ممکن است سبب ایجاد اختلاف ووقفه درتخلیه ثقلی سیلابهای شهری وتراکم آب در بخشهای انتهائی شبکه شود و احتمال لبریز شدن آب ازچاهکهای بازدید و همچنین عدم پذیرش روانابهای جاری درسطح شهر به داخل شبکه وحتی تخلیه وفوران آب ازسازه های ورودی به شبکه را افزایش دهد وبه این ترتیب سیلابهای شهری درسطح خیابانها وجویها انباشته وانبار گردد .

به این ترتیب بسته به اینکه اختلال ووقفه درتخلیه تا چه حد شدید باشد بخشهای مختلف وناخواسته ای از اراضی شهری ممکن است غرقاب شود . درچنین وضعیتی نه تنها شبکه جمع آوری رواناب سطحی در برخی از نواحی قادربه انتقال ودفع روانابها نخواهد بود بلکه بخشی ازجریانات سطحی را که ازنقاط مرتفع ترشهر گرد آوری شده وبه سمت محل تخلیه جریان دارد برتراکم آب درنواحی کم ارتفاع وبرعمق آبهای ا نباشته شده درسطوح آنها می افزاید . این وضعیت یکی ازرایجترین شکلهای سیلگیری وغرقاب شدن مناطق شهری تلقیمیگردد .نکتهدیگر اینکه هرگاه احتمال افزایش تراز سطح آب درمحل تخلیه وپس زدن آب بداخل شبکه زهکش محتمل باشد دهانه خروجی مجرای ا نتهائی شبکه به یک یا چند دریچه یک طرفه مجهز میگردد وبه این ترتیب ازورود جریانات سیلابی وگل ولای رودخانه به داخل محدوده ارضی حفاظت شده جلوگیری میشود .بنابراین درمواردی که سیلابهای شهری را باید دررودخانه ، دریاچه ویا نقاط دیگر تخلیه گردد که آب درآنها انباشته شده یا جریان دارد ، ضروری است که احتمال افزایش سطح آب درمحل تخلیه بررسی وارزیابی گردد ومعلوم گردد که این امرتا چه ا ندازه باعث وقفه واختلال درتخلیه سیلابهای شهری می گردد . بدیهی است.بررسی ومطالعهِ این زمینه ، اطلاعات مفیدی برای تصمیم گیری در باره نوع سیستم تخلیه اعم ازثقلی، پمپاژ ویا ترکیبی وهمچنین ابعاد وظرفیت تأسیسات مربوطه برای طراح فراهم می آورد .

1-2-جمع آوری رواناب سطحی شهری     17

2-2-انتقال رواناب سطحی شهری       19

1-2-2-مجاری انتقال        19

2-2-2-تاسیسات وابسته به سیلابروها      22

3-2-تخلیه رواناب سطحی شهری     24

4-2-جنبه های مختلف مقابله با سیلاب  25

5-2-دفع سیلاب های شهری   28

6-2-زمان تمرکز     29

7-2-برآورد سیلاب    31

8-2-روشهای محاسباتی مقدار سیلاب های درون شهری   32

9-2-محاسبه حداکثرآبدهی سیلابها     34

1-9-2-روش هیدروگراف  34

2-9-2-روش هیدروگراف شیکاگو    36

3-9-2-روش منطقی    38

10-2-روشهای محاسباتی سیلاب های برون شهری   45

1-10-2-روش هیدروگراف مصنوعی دفتر حفاظت خاک امریکا     46

2-10-2-روش هیدروگراف واحد مثلثی   52

3-10-2-روش گرافیک نشریه فنی شماره55 اداره حفاظت خاک آمریکا   54

4-10-2-روش مک مث    59

5-10-2-روش منطقی   60

الگوریتم طراحی شبکه

الگوریتم طراحی شبکه

فصل سوم: معرفی مدلها و روشهای شبیه سازی وطراحی شبکه های جمع آوری رواناب سطحی

1-3-مقدمه

مجاری جمع آوری ودفع آبهای سطحی عموماٌ به گونه ای طراحی میگردد که جریان روان وشبکه درتمام نقا ط تنها تحت فشار جو قراردا شته باشد . اصولاهر سیستم جمع آوری آبهای سطحی شامل قسمتهای جمع آوری، ا نتقال وتخلیه بوده که سیستم های انتقال دربر گیرنده عمده ترین بخش هر سیستم جمع آوری سیلا بهای شهری میبا شد طبیعی است که درطراحی ونها یتاً برروی هزینه های طراحی دارای نقش تعین کننده ای میباشد بدین لحاظ اساس طراحی هیدرولیکی به این قسمت اختصاص یافته هیدرولکی سازه های مخصوص شبکه جع آوری آبهای سطحی نیز درجای خود مورد توجه قرار گرفته است .بعنوان یک اصل کلی ، سیستم ها ی زهکشی بایستی قادربه ا نتقال حداکثر دبی که شبکه برای آن طراحی شده , بوده وبه لحاظ کاهش مشکلات مربوط به رسوب گذاری ومزاحمتهای ناشی ازایجاد بوی نا مطلوب بتواند مواد معلق را با خود حمل نموده واز خسارات وارده به سازه دراثر سرعتهای بیش ازحدجلوگیری نماید .به این ترتیب ملاحظه میشود که طراحی هید رولیکی دربرگیرند ه مجموعه مبانی مورد نظر با توجه به تغییرات قابل ملاحظه دردبی جریان وترکیبات آن نمیتوا ند چندان هم ساده باشد . .با این وجود با یستی توجه داشت که بدون تجزیه و تحلیل کامل هیدرولیکی مجموعه با مد نظرقرار دادن کلیه اجزا ی سیستم بصورت یکپارچه و وابسته بهم نمیتوان طراحی اقتصادی ارائه نمود.اجزای سیستم جمع آوری آبهای سطحی مشتمل برکانالهای روباز ومجاری زیرزمینی بوده ولذا به لحاظ هیدرولیکی غالباٌ جریان ازنوع آزاد برقراراست . علاوه براین ، باتوجه به تغییرات ابعادیا مقاطع سیستم درطول مسیر ، تلاقی با ا بنیه جنبی ، تغییرشیب وغیره ، تغییر وضعیت جریان ازحالت یکنواخت بغیر یکنواخت امر ی بدیهی وگریز ناپذیر است ازطرفی باتوجه به ما هیت سیلاب , علی الاصول رژیم جریان درسیلابروها بصورت غیرماندگاربوده ولیکن به لحاظ سهولت امرمحاسبات ، معمولاٌفرض بربرقراری جریان پایدارمتداول ومرسوم Ĥ میباشد. البته این فرض متأثرازروش انتخابی برای برآوردرواب میباشد .دربیشترروشها فرض میشود که بارش بارش بصورت یکنواخت ودرنتیجه رواناب برآوردی وشدت جریان درشبکه زهکشی بصورت ماندگارخواهد بود.

1-3-مقدمه 63

2-3-اهداف طراحی 64

3-3-اصول ومبانی پایه     65

1-3-3-روابط پیوستگی جریان    65

2-3-3-روابط انرژی      66

3-3-3-رابطه اندازه حرکت   66

4-3-3-افت های انرژی    67

4-3-مبانی طراحی    69

5-3-طراحی درحالت جریان آزاد   73

1-5-3-جریان یکنواخت     73

2-5-3-جریان غیریکنواخت       74

3-5-3-طراحی درحالت جریان تحت فشار      75

6-3-مدلهای کامپیوتری موجود          77

7-3-انتخاب مدل مناسب  79

8-3-ارزیابی نیازهای فنی  79

9-3-امکانات موجود   79

10-3-مدلهای شبیه سازی    81

11-3-بررسی مدلهای قابل دسترسی   82

12-3-مدل TR-20ا         83

13-3-مدل B.R R Lا        84

14-3-مدل ILLUDASا     84

15-3- مدل ILUDRAINا       85

16-3- مدل WALLRUSا        86

17-3- مدل1- HECا        87

18-3- مدل HEC – HMSا          91

19-3- مدل2- HECا        91

20-3- مدل98 MIDUSSا         93

21-3- مدل Win TRا   93

22-3- مدل Flow Masterا       94

23-3- مدل Hydro Cadا    94

24-3- مدل Pond Packا     95

25-3- مدل ISSا     96

26-3- مدل SWMMا       97

1-26-3-بلوک Extranا     99

2-26-3-بلوک Transportا    100

3-26-3- فرمول بندی مدل تحلیل شبکه    101

4-26-3- معرفی المان مخزن ذخیره ای مدل 103

5-26-3-توانایی های Swmmا   104

27-3-نرم افزار Storm Cadا    103

1-27-3-روش محاسبه دبی درنرم افزار Storm Cadا 109

2-27-3- فرضیات اساسی درمورد روش رشنال 110

3-27-3-بررسی حوزه آبخیزداری مختلط     111

4-27-3-محاسبه زمان تمرکز درنرم افزار Storm Cadا     111

5-27-3-بررسی داده های شدت،مدت،فراوانی   112

6-27-3-تئوری معادلات بارش درنرم افزار Storm Cadا       112

7-27-3-معادله مانینگ       113

8-27-3-محاسبه میانگین سرعت در نرم افزار Storm Cadا    114

9-27-3- محاسبه افت بااستفاده از روش استاندارد درنرم افزار Storm Cadا        115

10-27-3-کاربرد نرم افزار Storm Cadا        115

11-27-3-بررسی متد نرم افزار Storm Cadا           116

12-27-3-اصول هیدرولیکی   117

13-27-3-الگوریتم طراحی     118

28-3-روشهای بهینه سازی    120

29-3-مدلهای کیفی وکمی-کیفی    121

1-29-3-نمونه هایی ازکاربرد مدلهای کامپیوتری     123

2-29-3-تعیین بحرانی ترین زمان دوام رگبار   123

3-29-3-ارزیابی اثرات توسعه   124

4-29-3-بررسی محدوده های سیلگیری سیلاب دشت ها    124

5-29-3- تشخیص کفایت ظرفیت کشش پلها یا کالورتهای موجود یا طراحی شده         124

6-29-3- ارزیابی کفایت کشش سیلابروهای موجود واعمال اصلاحات         125

7-29-3- ارزیابی خسارات سالیانه سیلاب         125

30-3-تلفیق روشهای طراحی با GISا    126

فصل چهارم:معرفی طراحی بروش صفحه گسترده

10-4- مراحل طراحی درمحیط صفحه گسترده براساس مفهوم شاخص نسبی هزینه

1  -پارامترهای اولیه ورودی به مدل ارائه میشود دراین مرحله شیب اعضا توسط طراح معرفی میگردد .

2  -با استفاده ازپارامترهای ورودی ، نتایج مدل شامل ابعاد وشیب اعضا وهزینه آنها مشخص میگردد . شاخص نسبی هزینه نیزدراین مرحله برای هرعضو معین میگردد .

3  -مراحل طراحی ازبالادست شبکه وازشاخص های فرعی آن اغاز وبطرف پایین دست ادامه می یابد .

4-درهر تکراربا هدف کاهش درشاخص هزینه بوسیله تغییر درپارامترطراحی شیب هرشاخه وهمچنین بادر نظرگرفتن ارضای قیود موجود ، مقدارهزینه درگروههای چند شاخه ای ازهرشبکه بهینه میگردد

5- درواقع تغییر درپارامترطراحی با تغییردرسطوح بالادست وپایین دست کف کانالآن عضو صورت میپذیرد .

مقدار این تغییر() درمرحله اولیه طراحی ، مقداری مفروض میباشد ودرمراحل دوم به بعد این مقدار کاهش می یابد.ذکراین نکته ضروری است که الگوریتم طراحی درمحیط صفحه گسترده ، روشی قطعی وثابت نمی باشد وطراح میتواند درمراحل مختلف طراحی قضاوت مهندسی را نیز برای طراحی شبکه بکار ببندد.

6- با رسیدن به پایین دست شبکه وبابررسی شاخص هزینه ها دراعضا شبکه ، مراحل طراحی دوباره ازبالا دست شبکه مطابق مرحله اول آغاز می گردد . دراین مرحله ومراحل بعد بالطبع شاخص هزینه برای اعضا تغییرکمتری خواهد کرد وطی مراحل طراحی طرح به تدریج بهینه میگردد . این مراحل تا جایی ادامه پیدا میکند که اختلاف هزینه بدست آمده برای دو مرحله متوالی ازمقدارمشخصی کمترگردد ویا تغییر درشاخص هزینه اعضا مانع از ارضای قیود موجود نگردد .

1-4-طبقه بندی      129

2-4-مدل طراحی درمحیط صفحه گسترده 131

3-4-مقادیر ورودی     135

4-4-بررسی مقاطع مختلف     139

1-4-4-سطح مقطع ذوزنقه ای   139

2-4-4-مقطع مستطیلی   144

3-4-4-مقطع دایره ای    145

2-4-برآورد عمق جریان  147

6-4-افت های بارموضعی     149

7-4-ملاحظات طراحی     154

8-4-تخمین هزینه     156

9-4-شاخص نسبی هزینه      158

10-4- مراحل طراحی درمحیط صفحه گسترده براساس مفهوم شاخص نسبی هزینه     166

11-4- قابلیتها ومحدودیتهای مدل پیشنهادی     169

12-4-کنترل عملکرد مدل    173

1-12-4-مدل پیشنهادی   173

2-12-4-برآورد عمق جریان  177

3-12-4- برآورد اعضا براساس مقطع مستطیلی    177

فصل پنجم:طراحی عملی یک شبکه نمونه

2-5-شبکه بندی

محاسبات طرح جمع اوری ودفع رواناب سطحی درمنطقه خور داماهی واقع درشهرستان بندرعباس براساس منطقه بندی شهر به 6 منطقه صورت گرفته است این شبکه بندی براساس شیب عمومی زمین ومحل تخلیه گاه ها بوده است.شکل(1-5) منطقه بندی شهرستان بندرعباس رانشان میدهد و شکل (2-5) موقعیت نواحی شش گانه را درشهر مشخص می سازد . اشکال(3-5) تا(8-5) نیز موقعیت شماره گذاری اعضا ، گره ها وهمچنین سمت وسوی مجاری انتقال رواناب سطحی را درهرناحیه مشخص می سازد . سیستم جمع آوری رواناب سطحی شهرستان بندرعباس بصورت تمام ثقلی وتخلیه سریع به تخلیه گاه های شش گانه اطراف شهرصورت میپذیرد .مدل طراحی صفحه گسترده شهرستان بندرعباس درشش منطقه ، منطقه یک (جدول15) ، منطقه شش – 5) ، منطقه پنج (جدول 5 – 5) ، منطقه چهار (جدول 4 – 5) منطقه سه (جدول 3 – (جدول 2-5) تهیه گردیده است . درستونهای 1تا 17 هرمدل پارامترهای ورودی به آن نظیر مقدارجریان رواناب مشخصات هیدرولیکی اعضا ، شیب وتوپوگرافی منطقه ارائه شده است.

ابعاد مقطع مستطیلی براساس الگوریتم ارائه شده دربخش(4-4) درستونهای 21 و 22 ارائه شده است . مقدار عمق جریان به همراه ارتفاع آزاد متناظرآن ، ارتفاع مقطع مورد نظر را تعیین میکند . مجموع سطح انتخاب شده(Level)) برای هرعضو به همراه ارتفاع مقطع آن نباید ازسطح زمین بالاترقرارگیرد . این مطلب در ستونهای 25 و 24 کنترل میگردد . قیود دیگری نظیر مثبت بودن شیب اعضا(ستون20) پس زدن جریان در اعضا شبکه(ستون های36و29و28)، کنترل سرعت جریان دراعضا (ستون های 33و32) نیز درمدل منظور گردیده است . پارامترهای هزینه درمدل برابر میانگین عمق حفاری ومقداربتن ریزی برای اعضا می باشد .

بنابراین درنتایج مدل حجم کل بتن ریزی ، خاکبرداری وهزینه های محاسبه شده برای آنها وهمچنین هزینه کل سیستم برآورد گردیده است . درستون(26) نیزدرنهایت مقدارشاخص نسبی هزینه برای اعضا محاسبه گردیده است . روش طراحی درهرمنطقه براساس شاخص نسبی هزینه وروش ارائه شده دربخش(9-4) بوده است.جداول(1-5) تا(6-5) ارائه کننده آخرین نتایج مراحل طراحی برای نواحی شهرستان بندرعباس منطقه خورداماهی میباشد . ازانجا که شیب زمین دراین مناطق عمدتاً کم میباشد ، بنابراین تغییرات شیب درمراحل مختلف طراحی کمتراست وبنابراین با استفاده ازمدل طراحی درمحیط صفحه گسترده با سرعت وهمگرائی مناسبی ، طرح بهینه تهیه میگردد.

1-5-مقدمه  188

2-5- شبکه بندی     188

3-5- نتیجه گیری     233

فصل ششم:نتیجه گیری وپیشنهادات

2-6-پیشنهادات

با توجه به هزینه های اجرائی بارمالی سنگین وهمچنین لزوم ایجاد طرحهای بزرگ جمع آوری ودفع رواناب سطحی شهری هرگونه تلاش درجهت بالابردن دقت محاسبات وطراحی این شبکه ها وتهیه مدلهای دقیق تر ، میتواند باعث کاهش قابل ملاحظه ای درهزینه های اجرائی گردد .مدل طراحی سیستم های جمع آوری ودفع رواناب سطحی شهری درمحیط صفحه گسترده نیز باهدف طراحی بهینه این سیستم ارائه شده است . شاخص هزینه معرفی شده دراین مدل نیز با بررسی حساسیت درتغییر هزینه ها پیشنهاد شده است. شاخص های نسبی هزینه اعضا درهرمرحله طراحی توسط طراح باید کنترل گردد . به نظر میرسد که ارائه روشهائی به منظورکاهش کنترل شاخص های هزینه توسط طراح ، درهرمرحله طراحی میتواند به نوعی سرعت و همگرائی رسیدن به طرح بهینه را نیز افزایش دهد . ضمن انکه از قابلیتهای مدل نظیر استفاده مناسب ازقضاوت مهندسی درطراحی را نیز نمی کاهد .درمدل پیشنهادی ، مواردی نظیر اثرات مخازن ذخیره ویا تأخیری درنگهداری جریان و اجزائی ازاین نوع درطرح شبکه منظور نگردیده است . ارائه امکان درنظرگرفتن این موارد ، بر قابلیتهای مدل درطراحی شبکه های جمع اوری ودفع رواناب سطحی نیز بیفزاید .درمدل پیشنهادی فرض بران است که مقدار جریان طراحی اعضا درشبکه براساس مطالعات هیدرولوژی تعیین گردیده است . بررسی اثر ترکیب هیدروگرافهای اعضا درطراحی شبکه روش دیگری است که میتواند درمحیط صفحه گسترده جهت تعیین مقدار جریان طراحی اعضا درشبکه انجام پذیرد .

 1-6- نتیجه گیری   240

2-6- پیشنهادات    241

پیوست

فهرست جداول

8-5- بررسی مقادیر هزینه برای مناطق 6 گانه توسط صفحه گسترده    234

9-5- مقایسه مقادیر میانگین هزینه درمحیط صفحه گسترده ونرم افزار Storm cadا     234

فهرست نمودارها

1-9-4- روند تغییر اولین شاخص درطی مراحل بهینه سازی        160

2-9-4- روند تغییر هزینه درطی مراحل بهینه سازی      160

3-9-4- روند تغییردومین شاخص درطی مراحل بهینه سازی        161

4-9-4- روند تغییر هزینه درطی مراحل بهینه سازی      161

5-9-4- روند تغییرسومین شاخص درطی مراحل بهینه سازی        162

6-9-4- روند تغییر هزینه درطی مراحل بهینه سازی   162

7-9-4- روند تغییرچهارمین شاخص درطی مراحل بهینه سازی        163

8-9-4- روند تغییر هزینه درطی مراحل بهینه سازی         163

9-9-4- روند تغییرپنجمین شاخص درطی مراحل بهینه سازی       163

10-9-4- روند تغییر هزینه درطی مراحل بهینه سازی   163

11-9-4- روند تغییر ششمین شاخص درطی مراحل بهینه سازی      164

12-9-4- روند تغییر هزینه درطی مراحل بهینه سازی    165

1-12-4- بررسی روند تغییر شاخص درطی مراحل بهینه سازی درمدل پیشنهادی        175

2-12-4- بررسی روند تغییرهزینه درطی مراحل بهینه سازی درمدل پیشنهادی      176

1-3-5- بررسی روند تغییرشاخص درطی مراحل بهینه سازی برای منطقه 1 شهرستان خورداماهی      235

2-3-5- بررسی روند تغییرهزینه درطی مراحل بهینه سازی برای منطقه 1 شهرستان خورداماهی     235

3-3-5- بررسی روند تغییرشاخص درطی مراحل بهینه سازی برای منطقه 2 شهرستان خورداماهی   236

4-3-5- بررسی روند تغییرشاخص درطی مراحل بهینه سازی برای منطقه 2 شهرستان خورداماهی   236

5-3-5- بررسی روند تغییرشاخص درطی مراحل بهینه سازی برای منطقه 3 شهرستان خورداماهی    236

6-3-5- بررسی روند تغییرشاخص درطی مراحل بهینه سازی برای منطقه 3 شهرستان خورداماهی   237

7-3-5- بررسی روند تغییرشاخص درطی مراحل بهینه سازی برای منطقه 4 شهرستان خورداماهی   237

8-3-5- بررسی روند تغییرشاخص درطی مراحل بهینه سازی برای منطقه 4 شهرستان خورداماهی   237

9-3-5- بررسی روند تغییرشاخص درطی مراحل بهینه سازی برای منطقه 5 شهرستان خورداماهی      238

10-3-5- بررسی روند تغییرشاخص درطی مراحل بهینه سازی برای منطقه 5 شهرستان خورداماهی      238

12-3-5- بررسی روند تغییرشاخص درطی مراحل بهینه سازی برای منطقه 5 شهرستان خورداماهی          239

فهرست شکلها

1-9-2- هیدروگراف جریان سطحی ونمودارشدت بارندگی  40

1-10-2- هیدروگراف مثلثی بدون بعد    47

2-10-2- الگوی تیپ 2 بارندگی 24 ساعته دفترحفاظت خاک      57

2-10-3- برآورد حداکثر آبدهی سیلاب براساس زمان تمرکز حوضه  58

1-27-3-نمودار 108

1-28-3-الگوریتم برنامه ریزی پویا   120

1-4-4-مقطع کانال ذوزنقه ای   141

1-5-4-مقطع کانال دایره ای 147

1-7-4-افت بارموضعی 151

12-4- بررسی عملکرد مدل طراحی پیشنهادی درمحیط صفحه گسترده 172

فهرست نقشه ها

1-5- نقشه شهرستان بندرعباس       189

2-5- تقسیم بندی مناطق خورداماهی واقع درشهرستان بندرعباس      190

3-5- شبکه بندی منطقه 1 خورداماهی  191

4-5- شبکه بندی منطقه 2 خورداماهی    192

5-5- شبکه بندی منطقه 3 خورداماهی      193

6-5- شبکه بندی منطقه 4 خورداماهی     194

7-5- شبکه بندی منطقه 5 خورداماهی  195

8-5-شبکه بندی منطقه6 خورداماهی      196


مقطع : کارشناسی ارشد

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


فایل pdf غیر قابل ویرایش

خرید فایل pdf و سفارش فایل word

قبل از خرید فایل می توانید با پشتبانی سایت مشورت کنید