پروژه / تحقیق آماده: بررسی و تحلیل پارامترهای مختلف در سرریزهای نیلوفری سد ها (70 صفحه فایل ورد - word)

1-1-        مقدمه

برای عبور آب های اضافی از سراب ( بالادست ) به پایاب ( پایین دست ) سدها از سازه ای به نام سرریز استفاده می شود . سر ریز یکی از کلیدی ترین اعضای سد به شمار می رود که شکست بسیاری از سد ها به عدم کفایت سر ریزشان نسبت داده شده است .

ایمنی سد ها به طور اهم ارتباط مستقیم و تنگاتنگی با کفایت ظرفیت سر ریز دارد . بیشتر شکست سدها در اثر عبور آب از روی تاج آنها بوقوع می پیوندد که مهمترین عامل آن کافی نبودن ظرفیت سرریز است. عملکرد ایمن سرریزها، در شرایط غیر عادی، عامل مهمی در ایمنی سدهاست. بر طبق گزارشات منتشر شده توسط کنفرانس بین ا لمللی سد های بزرگ (ICOLD) حدود 1/3 شکست سد ها از عدم کفایت سرریز نشأت گرفته است . در نتیجه با توجه به حساس بودن کارکرد ، سرریز باید سازه ای قوی ، مطمئن و با راندمان بالا انتخاب شود که در هر لحظه بتواند برای بهره برداری آمادگی داشته باشد .

به طور کلی انتخاب سیلِ مبنای طرح سرریز های سد های مخزنی و معیار های طراحی آنها یکی از مسائل مهم سدسازی به شمار می آید و نقش عمده ای در کاهش خطر سیل گرفتگی شهرها یا اراضی بالادست سدهای مخزنی دارد. متأسفانه به دلیل نبود معیارهای فنی و تجربه های مناسب در زمینه مدیریت سیلاب بعضاً شاهد انتخاب نادرست نوع سرریز سدهای مخزنی هستیم. سرریز ها باید در کلیه ی شرایط آماده ی بهره برداری بوده و قادر به تخلیه ی سیل مبنای طرح باشند تا در هنگام وقوع سیل شاهد تلفات جانی و خسارات مالی بیش از حد انتظار نباشیم. همچنین یکی از عوامل مهم که پایداری و سازه سرریز را تهدید می کند و ممکن است باعث لطمه جبران ناپذیر به سرریزها شود پدیده نام آشنای کاویتاسیون می باشد .

درک صحیح از عملکرد سرریزها می تواند تا حد زیادی هزینه ساخت را کاهش و مشکلات سیل گرفتگی را مرتفع نماید.

1-2-       انواع سرریز

به طور خلاصه می توان سرریز ها را با توجه به دارا بودن یا نبودن دریچه و یا ساختن آن در بدنه ی سد یا خارج از آن به صورت زیر تقسیم بندی نمود .

1-2-1-            تقسیم بندی بر اساس وجود یا عدم وجود دریچه

چنان چه توپوگرافی محل و میزان سیل به نحوی باشد که بتوان از سرریز بدون دریچه استفاده نمود ، در آن صورت بهره برداری از سرریز ساده خواهد شد که این امر در مقاطع عریض رودخانه میسر است و برای مقاطع تنگ رودخانه سد معمولآ با دریچه طراحی می شود . در حالت دوم کنترل جریان بهتر میسر می گردد و این نوع سرریز به سرریز کنترل کننده سیل نیز معروف است . در زمان وقوع سیل ، اگر مخزن پر باشد ، دریچه ها به منظور عبور جریان سیل کاملآ باز نگاه داشته می شوند .

در حال حاضر بیشتر سد ها به دریچه های تنظیم مجهز هستند تا بهره برداری انعطاف پذیر از سد را امکان پذیر سازد . به منظور پیشگیری از وقوع سیل در پایاب سد ، دریچه ها را باید بر اساس بهره برداری آن باز و بسته کرد . دریچه ها را باید از نظر امکان ارتعاش آنها نیز آزمایش کرد . مزیت های دریچه های تعبیه شده روی سرریز ها عبارتست از :

تغییر و کنترل تراز مخزنکنترل سیلایجاد تراز ذخیره بالاتر در مخزندر حالی که معایب آنها عبارتند از : خطر احتمالی ناشی از بهره برداری نامناسب یا خرابی آنصرف هزینه بیشتر برای تعبیه دریچه ، وضرورت تعمیر و نگهداری دریچهبسته به اندازه و موقعیت سد ، استفاده از دریچه ها در شرایط زیر اولویت دارد :سد های بزرگسیل های بزرگ ، وامکان دستیابی راحت برای بهره برداری از دریچه

هم اکنون از سه نوع دریچه یعنی دریچه یکطرفه لولا دار  ( hinged flap gate ) ، دریچه کشویی قائم (vertical lift gate) و دریچه های قطاعی (radial gates) استفاده می شود . دریچه های یکطرفه را برای ارتفاع کم جریان در حد چند متر و با طول زیاد می توان استفاده کرد . دریچه کشویی می تواند ارتفاع زیادی داشته باشد اما به متعلقاتی مانند شیار های دریچه ، وسیله بالابر قوی و سازه نگهدارنده نیاز دارد . دریچه های قطاعی را به دلیل سازه ساده آن ، نیروی نسبتآ کم مورد نیاز برای بکاراندازی آن و نیاز نداشتن به شیار دریچه در آن ، بیشتر برای سرریز های بزرگ و متوسط استفاده می کنند . مقاومت دریچه قطاعی به استحکام یاتاقان آن بستگی دارد .

به دلایل ایمنی ، باید از تعدادی دریچه با ابعاد متوسط به جای تعداد کمتری دریچه بزرگتر استفاده شود . در زمان طراحی ، فرض می شود که بزرگترین دریچه از کار بیفتد و دریچه های دیگر باید توانایی عبور دبی مورد نظر را داشته باشد . تنظیم و باز و بسته کردن دریچه به وسیله بالابر یا جک های هیدرولیکی که با موتور الکتریکی کار می کنند انجام می شود . چنان چه احتمال قطع برق وجود داشته باشد ، زنراتورهای دیزلی- الکتریکی را می توان برای استفاده در مواقع ضروری پیش بینی کرد .

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                        صفحه

فهرست جدول‌ها ‌ج

فهرست شکل‌‌ها ‌د

فصل 1-    سرریز و انواع آن درسد ها 1

1-1-    مقدمه  1

1-2-    انواع سرریز. 2

1-2-1-    تقسیم بندی بر اساس وجود یا عدم وجود دریچه. 3

1-2-2-    تقسیم بندی سرریز بر اساس محل قرار گیری سرریز نسبت به سد. 5

1-3-    انتخاب دبی طرح برای سرریز. 18

1-4-    نتیجه گیری.. 19

فصل 2-   محاسبه پارامترهای هیدرولیکی جریان در سرریزهای نیلوفری.. 20

2-1-    مقدمه: 20

2-2-    مواد و روش ها: 21

2-2-1-     دبی عبوری از روی تاج سرریز: 21

2-2-2-     شکل پرفیل تاج سرریز: 23

2-2-3-     ضریب جریان و دبی جریان در سرریز نیلوفری: 23

2-2-4-     فشار در سرریز نیلوفری: 25

2-3-    نتیجه گیری.. 27

فصل 3-   تحلیل دینامیکی سرریز نیلوفری.. 31

3-1-    مقدمه  31

3-2-    فرمولبندی روش اجزای مرزی در فضای فرکانسی.. 36

3-3-    فرمولبندی اندرکنش دینام یکی سازه ها با محیط اطرافشان با استفاده از روش اجزای مرزی.. 43

3-4-    نتایج  50

3-5-    نتایج تحلیل الاستودینام یک سه بعدی محیطهای محدود در فضای فرکانسی.. 50

3-6-    نتایج اندر کنش محیط محدود و محیط نیمه بینهایت در تفرق امواج.. 50

3-7-    نتایج اندرکنش محیط محدود، محیط نیمه بینهایت پی و محیط نیمه بینهایت سیال در تفرق امواج 4-3-1 فشار هیدرودینامیکی وارد بر سد با دیوارههای صلب... 55

فهرست مراجع.. 59