بسته تحقیقاتی بررسی رسوب در مخازن سد ها

این بسته شامل 5 پایان نامه در زمینه بررسی رسوب در مخازن سد ها می باشد که به صورت فایل word و pdf در اختیار شما قرار میگیرد.

تمامی پایان نامه ها مربوط به سال 90 به بعد می باشد.

 

حل عددی انتقال رسوب و جریان غلیظ در مخازن سدها

چکیده

به دلیل دشواری عملیات اندازه‌گیر‌ی مستقم رسوبات نهشته شده در مخازن و بالا بودن هزینه‌ها‌ی آن و همچنین عدم دقت روش‌ها‌ی تجربی برای کلیه سدها، مدل‌ها‌ی ریاضی و رایانه‌ای‌ به عنوان ابزار بسیار مفید و کار آمد مورد توجه و استفاده قرار گرفته‌ا‌ند. مدل کامپیوتری MTCM که اصلاح شده مدل TCM نوشته شده توسط دکتر قمشی در محیط FORTRAN-77 برای پیش بینی فرآیندهای رسوب همراه با در نظر گرفتن اثرات جریان غلیظ در دراز مدت در مخازن می‌باشد. اگر چه این مدل از لحاظ نظری یک بعدی است، اما برخی از گزینه‌های برای نحوه توزیع رسوب نشسته شده یا فرسایش یافته در مقطع و همچنین توزیع عمودی پروفیل سرعت و غلظت جریان غلیظ که در این مطالعه به آن افزوده شد توانایی آن را ارتقاء داده است در شبیه‌سازی حرکت جریان و رسوب در مخازن سدها بدلیل عدم تغییرات ناگهانی در بالادست می‌توان از مدل‌ها‌ی غیرجفت بهره برد. روش‌ها‌ی ریاضی رسوبگذاری مخازن برپایه سه نظریه معروف یعنی نظریه جت، نظریه‌ی پخشیدگی و نظریه انتقال رسوب استوار است که در مدل حاضر از نظریه انتقال رسوب بدلیل قابلیت‌ها‌ی بهتر برای شبیه‌سازی فرآیند رسوبگذاری استفاده شد. این مدل با روش انتقال غیر یکنواخت وغیر متعادل رسوبات، تغییر بستر و مرتب شدگی بستر هماهنگ می‌باشد و چندین گزینه برای محاسبات فرآیندهای مربوط به انتقال رسوب ذرات چسبنده و غیر چسبنده ایجاد می‌نماید. هچنین در این مدل تاثیر جریان غلیظ بر انتقال رسوب و فرایند رسوب‌گذار‌ی مورد بررسی قرار گرفت. در مدل موجود شرایط انتقال رسوب از روش حجم محدود و جریان غلیظ از روش اختلاف محدود و نتایج پروفیل سرعت و غلظت جریان غلیظ بصورت دو بعدی ارائه گردید..علاوه بر این کاربر می‌تواند یک فرم توزیع رسوب در مقاطع بصورت یکنواخت یا بصورت نسبی متناسب با عمق آب انتخاب کند تا توزیع عرضی تغییرات بستر نیز انجام گردد. برای نشان دادن قابلیت‌های مدل، در پیش بینی پارامتر‌های هیدرولیکی جریان غلیظ، برنامه با داده‌های برداشتی جریان غلیظ از مخزن سد دز در سال‌های آبی 81-82 و 85-86 ارزیابی شد.

فصل اول: مقدمه و هدف

1-1- مقدمه 1 
1-2- اهداف تحقیق 6 
1-3- ساختار پایان نامه 7 

فصل دوم: تئوری فرآیند رسوبگذاری در مخازن

2-1- مقدمه 9 
2-2- مکانیزم انتقال رسوب 9 
2-2-1 رابطه میر- پیتر و مولر 10 
2-2-2 رابطه بگنولد 12 
2-2-3 رابطه یانگ 12 
2-3- انتقال رسوبات چسبنده 13 
2-4 -ضخامت لایه فعال و پوشش دار 15 
2-5 محاسبه وزن مخصوص رسوبات کف 17 
2-6- جریان غلیظ 21 
2-6-1 نقطه غوطه وری 23 
2-6-2- هد جریان غلیظ 25 
2-6-3 -بدنه جریان غلیظ 28 
2-6-3-1 معادلات هیدرودینامیکی 29 
2-6-3-1 -1 معادله پیوستگی فاز مایع 29 
2-6-3-1 -2 معادله پیوستگی فاز جامد 31 
2-6-3-1 -3 معادله اندازه حرکت 34 
2-6-3-1 -4 معادله بقای انرژی جنبشی 
2-6-3-2 پروفیل سطح بینابینی 
2-6-4 توزیع سرعت و غلظت 37 
37 
40 
2-6-4-1- توزیع سرعت 
2-6-4-2- توزیع غلظت 41 
42 

فصل سوم: پیشینه تحقیق

3-1- مقدمه 43 
3-2- مطالعات فیزیکی 45 
3-3- مطالعات ریاضی 
3-3-1 حل تحلیلی 
3-3-1 حل عددی 
3-3-3 برخی مدل‏های ریاضی موجود 
3-3-3 -1- مدلBRI-STARS 
3-3-3 -2 مدلMIKE 11– 
3-3-3 -3 مدلSED2WES 
3-3-3 -4 مدلCCHED 
3-3-3 -5- مدلGSTARS 

فصل چهارم: مواد و روش ها

4-1- مقدمه 55 
4-2 بخش هیدرودینامیک 56 
4-2-1 روش گام استاندارد 56 
4-2-2 روش رانگ- کوتا 58 
4-3 نقطه غوطه وری جریان غلیظ 60 
4-4 تراز جریان غلیظ 60 
4-4-1 توزیع سرعت و غلظت جریان غلیظ 64 
4-5 فرآیند رسوب گذاری 64 
4-6 روند محاسباتی 68 
4-6-1 زیر برنامه WSL 70 
4-6-2 زیر برنامه APR 70 
4-6-3 زیر برنامه SEDREG 71 
4-6-4 زیر برنامه SEDMETHOD 71 
4-6-5 زیر برنامه GEO 72 
4-6-6 زیر برنامه BED 72 
4-6-7 زیر برنامه TC 
4- 7 حل عددی 
4- 8 داده‏های ورودی مورد نیاز به مدل 
4- 9 فایل خروجی 73 

 

فصل پنجم: نتایج و بحث

5-1- مقدمه 
5-2- محدوده مورد مطالعه 81 
5-3 – نحوه اندازه‏گیری داده‏ها 83 
5-4- نحوه آماده سازی اطلاعات ورودی به مدل MTCM 87 
5-4-1- غلظت رسوبات معلق در بالادست 88 
5-4-2 دبی متوسط روزانه به مخزن و تراز روزانه متوسط سطح آب در نزدیکی دیوار سد 89 
5-4-3 منحنی دانه بندی متوسط ذرات رسوب ورودی 
5-4-4 اندازه ذرات بستر برداشت شده از ایستگاه B در سال 2003 
5-4-5 نتایج به دست آمده از رسوب سنجی مخزن در سال 1389 
5-4-6 درجه حرارت روزانه مخزن سد دز 
5-4-7 مقدار متوسط ضریب n رابطه مانینگ از ایستگاه هیدرومتری تله زنگ 
5-4-8 نحوه آماده سازی اطلاعات بار رسوب کل 
5-4-9 داده‏های ورودی جریان غلیظ 
5-5 نتایج حاصل از پیش بینی مدل 
5-5-1 پیش بینی ارتفاع سطح آب و جریان غلیظ در نوبت اول 
5-5-2 پیش بینی ارتفاع سطح آب و جریان غلیظ در نوبت دوم 
5-5-3 پیش بینی پروفیل سرعت و غلظت جریان‏های غلیظ 

فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات 
6-1- مقدمه 
6-2- نتیجه گیری 
6-3- پیشنهادات 

 

مقایسه روشهای مختلف حجم رسوب مخازن سدها در زمان طراحی و ارائه مدل بهینه با بهره‌گیری از نتایج عمق‌یابی سدها

چکیده

برجاماندن رسوبات در مخازن سدها عمر آنها را به طور جدی تهدید می کند فرسایش و رسوبگذاری در این مخازن باعث کاهش راندمان و بی نتیجه ماندن سرمایه گذاری های کلان انجام شده در صنعت آب می گرددیکی از عوامل برآورد ناصحیح عمر مفید سدهای کشور عدم انتخاب روش مناسب جهت تخمین حجم رسوب در یک حوضه است لذا هدف کلی در این تحقیق بررسی و مقایسه چند روش هیدرولوژیکی محاسبه حجم رسوب مخزن سداکباتان و انتخاب روش بهینه با توجه به نتایج عمق یابی سد در سالهای مختلف می باشد بدین منظور روشهای ذیل در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته است: 1)روش USBR و FAO بااستفاده از یک و دو منحنی همبستگی 2)روش USBR وFAO بااستفاده از آمار دسته بندی شده اندازه گیری های مربوط به رسوب سنجی سد اکباتان در سالهای 1363 ، 1369 و 1373 انجام گرفته است عمق یابی سال 1363 یعنی بیست و یک سال بعد از بهره برداری سد نشان می دهد که تقریبا 35% از حجم مخزن توسط رسوبات ورودی پرشده که حدودا با حجم مرده مخزن برابر است مطابق نتایج عمق یابی های انجام شده و برآورد رسوب از طریق غلظت سنجی در این سد، متوسط آورد رسوب 143 هزار تن در سال گزارش شده است که در مقایسه با نتایج روشهای هیدرولوژیکی فوق، روش FAO با استفاده از دو منحنی همبستگی جواب نزدیکتری به رقم حاصل از عمق یابی میدهد لذا در این منطقه روش FAO با استفاده از دو منحنی همبستگی به عنوان روش بهینه برای محاسبه حجم رسوب معرفی می گردد

چکیده1 
1-1- مقدمه2 
1-2- عوامل موثردر برآورد ناصحیح عمرمفید در سدهای کشور3 
1-3- عوامل موثردر پرشدن زودرس سدهای کشور4 
1-4- اهداف تحقیق8 
1-5- ساختار پایان نامه9 

فصل دوم : مروری بر مطالعات گذشته 
2-1مقدمه11 
2-2-پدیده رسوب زائی 12 
2-2-1- پوشش گیاهی سطح زمین 13 
2-2-2- منشا ایجاد رسوب14 
2-2-3- چگونگی حمل رسوبات15 
2-3- کنترل رسوب در آبگیری از رودخانه17 
2-3-1 کنترل رسوبات متحرک مجاور بستر20 
2-3-2 کنترل رسوبات معلق21 
2-4- سابقه تحقیقات22 
2-4-1 مروری بر مطالعات رسوب22 

فصل سوم: روشهای تحقیق 
3-1-روشهای تجربی برآورد بار معلق و رسوب حمل شده توسط رودخانه ها 27 
3-1-1- روش جوگ لگار27 
3-1-2روش خوسلا28 
3-1-3- قاعده لال28 
3-2-اندازه گیری و برآورد بار معلق رودخانه¬ها با استفاده از روشهای هیدرولیکی29 
3-2-1-روش نمونه برداری از مواد معلق رودخانه 29 
3-2-1-1روش چندمقطعی29 
3-2-1-2-روش سه مقطعی 30 
3-2-2 انواع ظرفهای نمونه برداری30 
3-2-2-1-ظرفهای نمونه برداری از بار کف30 
3-2-2-2-ظرفهای نمونه برداری از بار معلق32 
3-3- وسایل و لوازم لازم جهت عمق-یابی33 
3-3-1- شرح مختصر از نحوه عمل عمق-یاب33 
3-4-روشهای هیدرولوژیکی برآورد بار معلق در رودخانه34 
3-4-1-روش USBR اداره احیا اراضی آمریکا35 
3-4-2-روش FAO 41 
3-4-3-روش FAO تعدیل شده 41 
3-4-4-روش برازش دو یا چند خط از میان داده42 
3-4-5-روش همبستگی بین متوسط دسته ها42 
3-5-مشخصات جغرافیایی طبیعی حوضه آبریز رودخانه آبشینه42 
3-5-1 مشخصات سد اکباتان43 
3-5-2 ایستگاههای ورودی و خروجی سد اکباتان48 
3-5-2-1-ایستگاه یالفان48 
3-5-2-2-ایستگاه شاخه دوم49 
3-5-2-3-ایستگاه سد اکباتان49 
3-5-3- تاریخچه عمق¬یابی سد اکباتان50 
3-5-3-1- عمق¬یابی سال 1363 در سد اکباتان50 
3-5-3-2- عمق¬یابی سال 1369 در سد اکباتان51 
3-5-3-3- برآورد رسوب با استفاده از اطلاعات غلظت¬سنجی ایستگاه یالفان درسال6452 
3-5-3-4- عمق¬یابی سال 1373 در سد اکباتان53 

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل یافته¬های تحقیق 
4-1- روش USBR با برازش یک خط56 
4-2- روش USBR با برازش دو خط58 
4-3 روش دسته بندی داده-ها59 
4-4- روش FAO62 
4-5- روش تجربی افزایش سطح69 
4-6 بررسی طرح افزایش ارتفاع سد اکباتان79 
4-7- آیا طرح افزایش ارتفاع مشکل رسوبگذاری سد اکباتان را حل کرده است؟82 

فصل پنجم : نتیجه¬گیری و پیشنهادات 
5-1-جمع بندی و نتیجه گیری 86 
5-1-1- ارزیابی روشها86 
5-1-1-1 روش USBR و FAO86 
5-1-1-2-روش USBR وFAO با استفاده از آمار دسته بندی شده87 
5-1-1-3- نتيجه مقايسه روش افزايش سطح با نتايج هيدروگرافي مخزن سد اکباتان87 
5-2-نتیجه گیری87 
5-3-پیشنهادات جهت ادامه تحقیق89 
منابع فارسی 90 
منابع انگلیسی92 
 

 

امکان استفاده از تصاویر ماهواره ای در برآورد منابع آورد رسوب به مخازن سدهای در حال بهره برداری

چکیده

رسوبگذاری در مخازن پیش نیاز مدیریت منابع آب می باشد .برای هر گونه سد و یا مخزنی که هدف از آن استفاده پایدار و دراز مدت مورد نظر است، نیازمند مدیریت رسوب همانند آب می باشد. رسوبات نیازمند به کنترل و حفظ حداقل میزان از رسوب جهت اطمینان از استفاده مستمر از مخزن برای تأمین آب و تولید انرژی است. سد دز به دلیل تنظیم فرکانس برق کشور از اهمیت خاصی برخوردار است. در اثر رسوب گذاری شدید در مجاورت بدنه این سد، خطر ورود رسوبات ریزدانه به تونل نیروگاه و خسارت به تاسیسات و توربین نیروگاه بسیار جدی است. از اهداف اصلی این مطالعه شناسایی منابع آورد رسوب در حوضه آبریز با کمک تصاویر ماهواره ای و GIS برای کار با داده های جغرافیایی و با استفاده از اطلاعات هیدرولوژیکی و بررسی تکنیک های پردازش تصویر برای شناسایی سازندهای موجود در منطقه و ارتباط آن با رسوبات آب می باشد. به همین منظور با دریافت نتایج آزمایشگاهی کانی شناسی رسوبات سد مشخص شد که 75درصد رسوبات را کانی های کلسیت، دولومیت و کوارتز تشکیل می دهد. با انجام پیش پردازش ها و پردازش به روش های نسبت باندی، SAM، PCA بر روی تصاویر ماهواره ای سنجنده ASTER منابع آورد رسوبات مشخص شد و با تطبیق با سازندهای زمین شناسی منطقه و با توجه به لیتولوژی سازند ها صحت نتایج بررسی شد. در نتایج مشخص شد که منابع کانی کلسیت سازند آغاجاری و کانی دولومیت در سازند آسماری- شهبازان دیده شده و به نسبت کمتری در سازند بختیاری که روش PCA نتایج بهتری را نشان داد. اما کانی کوارتز به دلیل اینکه در محدوده مرئی و مادون قرمز باند جذب و بازتاب شاخصی ندارد با روش های مذکور بارز نشد و به همین دلیل روش ترکیب باندی (13،12،10) (RGB) به کار برده شد که بر اساس ضریب فاکتور بهینه (OIF) بهترین نتیجه را در بر دارد و مناطق دارای کوارتز با درجه بالا به رنگ قرمز و مناطق با درجه متوسط به رنگ صورتی بارز شد. بر پایه نتایج حاصله تصاویر ماهواره ای می تواند ابزار مناسبی برای شناسایی منابع آورد رسوبات در مخازن سدها باشد.

فصل اول: مقدمه و کلیات 1
1-1- مقدمه 3
1-2- ویژگی ها، تولید و انتقال مواد رسوبی 4
1-3- ضرورت تحقیق 6
1-4- پیشینه تحقیق 10
1-4-1- مرور تاریخچه روش های برآورد رسوب ورودی 10
1-4-2- مرور تاریخچه تعیین واحد های سنگی سازند ها 16
1-4-3- نتیجه گیری تاریخچه 19
1-6- پیش فرض ها در تحقیق 20
1-7- اهداف تحقیق 20
1-8- ساختار پایان نامه 21
فصل دوم: مطالعات منطقه مورد مطالعه(حوضه آبریز سد دز) 23
2-1- مقدمه 25
2-2- موقعیت جغرافیایی حوضه آبخیز سد دز 25
2-3- آب و هوای منطقه مورد مطالعه 27
2-3-1- دانه بندی رسوبات مخزن سد 28
2-3-2- مواد آهکی 29
2-3-3- مواد آلی 29
2-4- زمین شناسی منطقه 29
2-4-1- سازند گچساران 32
2-4-2- سازند میشان 32
2-4-3- سازند آغاجاری 32
2-4-4- سازند کنگلومرای بختیاری 32
2-4-5- سازند آغاجاری لهبری 33
2-4-6- سازند آسماری- شهبازان 33
2-4-7- سازند تله زنگ 33
2-4-8- سازند پابده 33
فصل سوم: معرفی داده ها 35
3-1- مقدمه 37
3-2- داده های هیدرولوژیکی 37
3-3- داده های زمین شناسی 42
3-4- داده های دورسنجی 45
3-4-1- ماهواره ترا 46
3-4-1-1- سنجنده استر 46
3-5- نرم افزارهای مورد استفاده 49
3-5-1- نرم افزار ENVI 49
3-5-2- نرم افزار ArcGIS 50
فصل چهارم: روش تحقیق 51
4-1- مقدمه 53
4-2- پردازش تصاویر 54
4-2-1- پیش پردازش داده های ماهواره ای 55
4-2-1-1- مراحل پیش پردازش و آماده سازی تصاویر 55
4-2-1-1-1- تصحیحات هندسی 56
4-2-1-1-2- ترکیب باند ها 57
4-2-1-1-3- تصحیحات رادیومتریک 57
4-2-1-1-4- تصحیحات اتمسفری 58
4-2-1-1-5- موزاییک کردن داده های رقومی 59
4-2-1-1-6- ماسک کردن تصویر 60
4-2-2- پردازش داده های ماهواره ای 61
4-2-2-1- روش نسبت باندی 62
4-2-2-2- روش نقشه برداری زاویه طیفی(SAM ) 63
4-2-2-3- روش آنالیز مولفه های اصلی(PCA) 67
4-3- اعتبارسنجی 69
فصل پنجم: پیاده سازی و نتایج 71
5-1- مقدمه 73
5-2- نسبت باندی بر روی تصویر ASTER 74
5-2-1- نسبت باندی بر روی تصویر ASTER جهت بارزسازی کلسیت و دولومیت 74
5-2-2- نسبت باندی بر روی تصویر ASTER جهت بارزسازی کوارتز 76
5-3- نقشه برداری زاویه طیفی بر روی تصویر ASTER 77
5-3-1- نقشه برداری زاویه طیفی بر روی تصویر ASTER جهت بارزسازی کانی های کلسیت و دولومیت 77
5-3-2- نقشه برداری زاویه طیفی بر روی تصویر ASTER جهت بارزسازی کانی کوارتز 78
5-4- آنالیز مولفه های اصلی(PCA) بر روی تصویر ASTER 78
5-4-1- آنالیز مولفه های اصلی(PCA) بر روی تصویر ASTER جهت بارزسازی کانی های کلسیت و دولومیت 78
5-4-2- آنالیز مولفه های اصلی(PCA) بر روی تصویر ASTER جهت بارزسازی کانی کوارتز 81
5-5- روش ترکیب رنگی کاذب(FCC) 81
5-5-1- روش ترکیب رنگی کاذب بر روی تصویر ASTER جهت بارز سازی کانی کوارتز 81
5-6- تحلیل نتایج 82
فصل 6: نتیجه گیری 85
6-1- مقدمه 87
6-2- نتیجه گیری 87
6-3- پیشنهادات 88
منابع 91
پیوست الف: نمونه ای از اطلاعات اندازه گیری رسوب 99
پیوست ب: نمودار های XRD مربوط به نمونه های مورد آزمایش 107

 

بررسی تاثیر زاویه واگرایی ورودی مخازن سدها بر میزان و الگوی پیشروی رسوب در مخزن؛ مطالعه موردی: مخازن سدهای سفید رود، لتیان، میناب و دز

چکیده

در این تحقیق، مطالعه میدانی بررسی تاثیر زاویه واگرایی ورودی مخازن سدها بر میزان و الگوی پیشروی رسوب در مخازن سد های سفید رود، لتیان، میناب و دز صورت گرفته و رابطه‌ای بی‌بعد برای پیشروی دلتای رسوبی در مخزن توسعه داده شده است. رسوب‌گذاری به صورت دلتا در مخزن، تابع متغیرهایی از جریان، رسوب، هندسه رودخانه و مخزن می‌باشد. در این تحقیق اثر برخی از این متغیرها شامل دبی جریان آب و رسوب در رودخانه، عمق آب در مخزن و زاویه واگرایی بخش ابتدایی مخزن بر نحوه شکل‌گیری و پیشروی دلتا در مخزن مورد مطالعه قرار گرفته است. در ابتدا روند رسوب گذاری در مخزن با استفاده از نقشه های هیدروگرافی دوره‌های موجود مورد بررسی قرار می‌گیرد. بدین منظور ابتدا، با جمع آوری نقشه‌های هیدروگرافی مربوط به دوره های عملیات عمق‌یابی با استفاده از نرم افزار Civil 3D به بررسی آنچه که در واقعیت در مخزن این سد ها اتفاق افتاده، پرداخته شد و مقدار حجم رسوبات تجمع یافته و روند پیشروی رسوبات به سمت بدنه سد مشخص شد. نتایج مشخص کرد که در مخازن سد‌های لتیان و دز دلتای رسوبی شکل گرفته است و در دو سد میناب و سفید-رود نشست رسوبات به صورت یکنواخت است و فرم نشست رسوبات به صورت دلتا نیست. با بررسی نقشه های هیدروگرافی مشخص شد که تا سال 1385، 35% از حجم مخزن سد سفیدرود در اثر رسوبگذاری پر شده است که معادل کاهش سالانه 7/ 0% از ظرفیت اولیه مخزن می‌باشد. روند پر شدن مخزن نشان می‌دهد که حجم رسوبگذاری در سال‌های ابتدایی بیشتر و به تدریج با گذشت زمان کاهش می‌یابد. بطوریکه در هشت سال اولیه نرخ کاهش حجم مخزن 2% و به مرور کاهش پیدا می‌کند. در سد لتیان بررسی نقشه های هیدروگرافی مشخص کرد که تا سال 1385، 22% از حجم مخزن در اثر رسوبگذاری پر شده است که این معادل کاهش سالانه 63/ 0% از ظرفیت اولیه مخزن می‌باشد. بررسی‌ها نشان می‌دهد که حجم رسوبگذاری در سال‌های ابتدایی بیشتر و به تدریج با گذشت زمان کاهش می‌یابد. بطوریکه در هشت سال اولیه نرخ کاهش حجم مخزن 1% و در هفت سال اخیر به 47/ 0% رسیده است. بررسی‌ها در مخزن سد میناب مشخص کرد که تا سال 1384، 25% از حجم مخزن در اثر رسوبگذاری پر شده است که معادل کاهش سالانه 1% از ظرفیت اولیه است. نرخ کاهش حجم در 4 سال اولیه بهره‌برداری 3/ 1% بوده است و به مرور کم شده است. 22% از حجم مخزن سد دز تا سال 1376 در اثر رسوبگذاری پر شده است که معادل کاهش سالانه 65/ 0% از ظرفیت اولیه مخزن است. در ادامه با استفاده از اطلاعات ایستگاه‌های هیدرومتری، منحنی‌های دوام جریان و سنجه رسوب استخراج شده و آورد رسوب به مخازن مورد مطالعه را محاسبه شده و پس از محاسبه ضریب تله‌اندازی اقدام به تصحیح آورد رسوب به مخزن شده است. در نهایت داده‌های حاصل از نتایج هیدروگرافی‌ تحلیل شده و سپس با به کارگیری نرم افزار SPSS، مدل رگرسیون خطی چندگانه برای پیشروی نقطه محوری دلتا به صورت تابعی از پنج متغیر بدون بعد شامل زاویه واگرایی، زمان، دبی جریان، دبی رسوب و عمق آب در مخزن به دست آمده است.

فصل اول-کليات 1 
1-1- مقدمه 2 
1-2- ضرورت انجام تحقيق 3 
1-3- اهداف تحقيق 3 
1-4- روش کار و محدوده تحقيق 4 
1-5- نحوه تدوين گزارش 4 

فصل دوم- مروري بر اصول اوليه و تحقيقات انجام شده در زمينه رسوبگذاري در مخازن 5 
2-1- مقدمه 6 
2-2- توزيع رسوبات در مخازن 6 
2-2-1 ته نشيني رسوبات درشت دانه و تشکيل دلتا 7 
2-2-2- انتقال و ته نشيني رسوبات ريز دانه در اثر جريان هاي همگن (غير لايه اي) 8 
2-2-3-انتقال و ته نشيني رسوبات ريز دانه در اثر جريان هاي غير همگن (لايه اي) 8 
2-3- الگوي طولي ته نشيني رسوبات در مخزن 8 
2-3-1- رسوب گذاري دلتايي 8 
2-3-2- رسوب گذاري تيغه اي شکل 8 
2-3-3- رسوب گذاري زاويه اي 9 
2-3-4- رسوب گذاري يکنواخت 9 
2-3-5- رسوب گذاري ترکيبي 9 
2-4- الگوي عرضي ته نشيني رسوبات 10 
2-5- تحقيقات انجام شده در زمينه رسوب گذاري در مخازن سدها و فرآيند تشکيل و پيشروي دلتا 10 
2-5-1- مطالعات ميداني انجام شده 10 
2-5-2- مطالعات انجام شده با استفاده از مدل هاي رياضي 11 
2-5-3- مطالعات انجام شده با استفاده از مدل هاي فيزيکي 15 
2-6- جمع بندي 28 

فصل سوم- مواد و روشها 29 
3-1- مقدمه 30 
3-2- نحوه استخراج منحني دوام جريان و سنجه رسوب 30 
3-3- معرفي نرم افزار Civil 3D 34 
3-3-1- منو هاي نرم افزار Civil 3D 35 
3-3-2- آماده سازي نقشه هاي رقومي جهت انجام محاسبات 37 
3-3-3- مراحل ترسيم پرو فيل طولي 39 
3-4- محاسبه زاويه واگرايي بر اساس مقاطع عرضی 44 
3-5- نحوه استخراج X*, W*, Q*, Qs*,T* 45 
3-6- محاسبه عمر مفید سد 46 
3-6-1- راندمان تله اندازی 47 
3-6-2- عوامل موثر بر راندمان تله اندازی 47 
3-6-3- روشهای تجربی محاسبه ضریب تله اندازی 48 
3-7- جمع بندی 52 

فصل چهارم- موقعيت و خصوصيات مناطق مورد مطالعه 53 
4-1- مقدمه 54 
4-2- سد ميناب (استقلال) 55 
4-2-1- موقعيت جغرافيايي و مشخصات حوضه آبريز سد ميناب (استقلال) 55 
4-2-2- مشخصات درياچه، مخزن و تاسيسات سد ميناب (استقلال) 56 
4-2-3- اطلاعات پايه 57 
4-2-4- دبي ورودي و خروجي 58 
4-2-5- منحني دوام جريان و سنجه رسوب 58 
4-3- سد لتيان 60 
4-3-1-موقعيت جغرافيايي و مشخصات حوضه آبريز سد لتيان 60 
4-3-2- مشخصات درياچه، مخزن و تاسيسات سد لتيان 62 
4-3-3-اطلاعات پايه 64 
4-3-4- دبي ورودي و خروجي 65 
4-3-5- منحني دوام جريان و سنجه رسوب 67 
4-4- سفيدرود 73 
4-4-1- موقعيت جغرافيايي و مشخصات حوضه آبريز سد سفيد رود 73 
4-4-2- مشخصات درياچه، مخزن و تاسيسات سد سفيد رود 74 
4-4-3-اطلاعات پايه 75 
4-4-4- دبي ورودي و خروجي 76 
4-4-5- منحني دوام جريان و سنجه رسوب 77 
4-5- سد دز 81 
4-5-1- موقعيت جغرافيايي و مشخصات حوضه آبريز سد دز 81 
4-5-2- مشخصات درياچه، مخزن و تاسيسات سد دز 82 
4-5-3-اطلاعات پايه 83 
4-5-4- دبي ورودي و خروجي 84 
4-4-5- منحني دوام جريان و سنجه رسوب 84 
4-5- جمع بندی 86 

فصل پنجم – بررسي روند رسوبگذاري در مخازن سدهاي منتخب 87 
5-1- مقدمه 88 
5-2- تعيين حجم مخزن در تراز هاي مختلف و نرخ رسوبگذاري ساليانه 88 
5-2-1- مخزن سد سفيدرود 89 
5-2-2- مخزن سد لتيان 91 
5-2-3- مخزن سد ميناب (استقلال) 93 
5-2-4- مخزن سد دز 95 
5-3- ترسيم پروفيلهاي عرضي و طولي 96 
5-3-1- بررسي پروفيل هاي طولي رسوبات در مخزن سد سفيدرود در شاخۀ قزل اوزن 97 
5-3-2- بررسي پروفيل هاي طولي رسوبات در مخزن سد سفيدرود در شاخۀ شاهرود 99 
5-3-3- بررسي پروفيل هاي طولي رسوبات در مخزن سد لتيان در شاخۀ جاجرود 101 
4-4-4- بررسي پروفيل هاي طولي رسوبات در مخزن سد لتيان در شاخۀ لوارک 103 
4-4-5- بررسي پروفيل هاي طولي رسوبات در مخزن سد میناب 108 
4-4-6- بررسي پروفيل هاي طولي رسوبات در مخزن سد دز 110 
5-4- نتایج محاسبه زاويه واگرايي بر اساس مقاطع عرضی 114 
5-5- محاسبه ضریب تله اندازی 114 
5-6- جمع بندی 116 

فصل ششم – تجزيه و تحليل نتايج 117 
6-1- مقدمه 118 
6-2- توسعه رابطه ای برای تعیین سرعت پیشروی دلتای رسوبی 118 
6-3- ازریابی تاثیر پارامتر های مختلف بر رابطه پیشروی دلتا 122 
6-3-1- تاثیر پارامتر W* 122 
6-3-2- تاثیر پارامتر Qw* 122 
6-3-3- تاثیر پارامتر Qs* 123 
6-3-4- تاثیر پارامتر T* 123 
6-3-5- تاثیر پارامتر q 124 
6-3-6- تاثیر پارامتر سال هیدروگرافی 124 
6-4- جمع بندی 126 

فصل هفتم – نتيجه گيري و پيشنهادات 127 
7-1- نتيجه‌گيري 128 
7-2- پیشنهادات 129 

فهرست منابع و مراجع 131

 

بررسی اثر مشخصات هندسی لوله مکش بر راندمان تخلیه رسوب از مخازن سدها در روش هیدروساکشن

چکیده

رسوبگذاری مخازن موجب بوجود آوردن مشکلاتی مانند کاهش حجم و عمر مفید مخازن، کاهش حجم کنترل سیلاب، گرفتگی آبگیرها، تونل‌ها و توربین‌ها و دیگر مسائل مرتبط می‌شود. علی‌رغم توسعه چندین روش برای حل این مسئله، نرخ رسوبگذاری مخازن سدهای دنیا نشان می‌دهد مشکل گرفتگی رسوب همچنان وجود دارد. در دهه گذشته روش‌های جدیدی ارائه شده که از بین آن‌ها روش هیدروساکشن لوله مکش دفن‌شونده بیشتر مورد توجه گرفته است. در این تحقیق اثر قطر روزنه‌های تحتانی، فاصله بین روزنه‌های تحتانی و وزن شناوری انحناء لوله مکش بر کارایی روش هیدروساکشن لوله مکش دفن‌شونده، در حالتی که روزنه‌های تحتانی به سمت بالادست و پایین‌دست انحناء امتداد دارند مورد بررسی قرار گرفت. به‌‌منظور یافتن ارتباط بین کارایی روش با پارامترهای مورد بررسی آزمایش‌های متعددی بر لوله مکش با قطر داخلی 61 میلیمتر، نسبت قطر روزنه‌ی تحتانی به قطر لوله مکش برابر 0/25 و 0/5، فاصله نسبی 2، 3 و 4 بین روزنه‌های تحتانی و پارامتر شناوری انحناء لوله مکش برابر 0/037، 0/0687، 0/1 و 0/132 انجام شد. همچنین، سری زمانی کارایی روش، گسترش مخروط آبشویی رسوبات و طرح‌های مختلف امتداد روزنه‌های تحتانی از دیگر بررسی‌های انجام شده در تحقیق می‌باشد. علاوه بر آزمایش‌های گفته شده در بالا که در حالت آب کدر می‌باشند – غلظت رسوبات خروجی وجود دارد – به‌منظور بررسی نحوه اتلاف هد آب در طول لوله مکش آزمایش‌هایی در حالت آب صاف انجام شده است. این آزمایش‌ها برای قطر لوله 61 میلی‌متر و دو نسبت قطر 0/25 و 0/5 صورت گرفته است. در این تحقیق درصد غلظت خروجی از لوله مکش بطور متوسط زمانی به‌عنوان کارایی روش تعریف شده است.نتایج نشان داد، اثر افزایش وزن شناوری انحناء لوله مکش بر کارایی ابتدا افزایشی و سپس کاهشی است. بطوریکه با افزایش عدد چگالی نسبی از 0/037 به 0/1 کارایی صعودی است و سپس با بیشتر شدن وزن شناروی کارایی نزولی می‌شود. افزایش قطر روزنه تحتانی از نسبت 0/25 به 0/5 موجب کاهش کارایی روش می‌شود. اثر فاصله بین روزنه‌های تحتانی برای دو نسبت قطرهای 0/25 و 0/5 متفاوت است، بطوریکه در نسبت قطر 0/25 با افزایش نسبت فاصله‌ها کارایی افزایش می‌یابد و بیشینه کارایی در نسبت فاصله‌های برابر 2 رخ می‌دهد، در حالیکه برای نسبت قطرهای 0/5 روند متفاوت است و افزایش نسب فاصله‌ها ابتدا موجب افزایش کارایی و سپس موجب کاهش کارایی می‌شود و بیشینه کارایی در نسبت فاصله‌های برابر 3 رخ می‌دهد. برای حالتی که روزنه‌ها به سمت بالادست و پایین‌دست قسمت انحناء لوله مکش امتداد یافته‌اند بیشینه کارایی 1/58 درصد برای نسبت قطرهای 0/25، نسبت فاصله‌های 2 و پارامتر شناوری انحناء لوله مکش 0/1 ‌رخ می‌دهد. علاوه بر این، سری زمانی غلظت خروجی نشان داد که برای 75% موارد حداکثر غلظت خروجی در ابتدای آزمایش رخ می‌دهد و سپس غلظت کاهش می‌یابد و مجددا به تدریج افزایش می‌یابد و پس از رسیدن به یک نقطه حداکثر نسبی با شیب ملایم‌تر کاهش می‌یابد تا به مقدار تقریباً صفر می‌رسد. نقطه حداکثر نسبی زمانی رخ می‌دهد که نوک مخروط آبشوئی مکش به کف مخزن رسید است. بعلاوه نتایج نشان داد، روش هیدروساکشن قادر است تا 5 برابر حجم رسوباتی که در محل قرارگیری لوله مکش ته‌نشین شده‌اند را تخلیه نماید. نتایج مربوط به کاهش امتداد روزنه‌های تحتانی نیز نشان داد که محدود کردن روزنه‌های تحتانی به قسمت انحناء لوله مکش موجب افزایش چشمگیر کارایی روش می‌شود. محدود کردن روزنه‌های تحتانی به قسمت انحناء لوله مکش در حالت نسبت قطرهای 0/25 و 0/5 نشان داد که کارایی روش برای نسبت قطر 0/5 و نسبت فاصله 3 – تعداد روزنه در قسمت انحناء 5 می‌باشد – بیشتر است و مقدار آن 3/42 می‌باشد که بیش از 2 برابر حالتی است که روزنه‌ها به سمت بالادست و پایین‌دست امتداد داشته‌اند. با توجه به نتایج این تحقیق حالتی که نسبت قطرها و نسبت فاصله‌ها، به‌ترتیب، برابر 0/5 و 3 می‌باشند، پارامتر شناوری انحناء لوله مکش برابر 0/1 و روزنه‌ها تنها در قسمت انحناء لوله مکش وجود داشته باشند – 5 روزنه در قسمت انحناء – روش هیدروساکشن لوله مکش دفن شونده دارای بیشترین کارایی می‌باشد.

فهرست مطالب صفحه 
چکيده: ‌ح 
واژگان‌کليدي: رسوبگذاري مخازن، تخليه رسوب، هيدروساکشن ،لوله مکش، کارايي. ‌ح 
فصل1 مقدمه 1 
1-1. مقدمه 2 
1-2. ضرورت انجام تحقيق 5 
1-3. سوالات اصلي تحقيق 8 
1-4. اهداف تحقيق 8 
1-5. جنبه‏هاي نوآوري تحقيق 8 
فصل2 مرور پژوهش‏هاي پيشين 9 
2-2. مقدمه 10 
2-3. روش‏هاي موجود، مزايا و معايب هر يک 10 
2-4. علت گرايش به سمت تخليه هيدروليکي 14 
2-5. معرفي HSRS 15 
2-5-1. حالت لايروبي 15 
2-5-2. حالت کنارگذر 16 
2-5-3. مزايا، معايب و کاربردهاي روش تخليه سيفوني رسوبات 16 
2-6. تخليه هيدروليکي رسوبات در گذشته 18 
2-6-1. افت جریان در حالت جریان دوفازه 24 
2-7. تخلیه سیفونی رسوبات به روش دفن شونده (BTSRSP) 30 
2-8. چالش موجود و اهداف 34 
فصل3 روش انجام آزمايش‏ها، مواد و روش‏ها 35 
3-1. مقدمه: 36 
3-2. مزاياي مدل‏هاي فيزيکي 36 
3-3. ابعاد و مشخصات مدل مورد استفاده 37 
3-3-1. مقدمه 37 
3-3-2. اجزاء مدل 40 
3-4. تهیه ساخت و نصب لوله مکش 44 
3-5. تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده 47 
3-5-1. اشل (متر نواری) 47 
3-5-2. کالسکه 47 
3-5-3. متر لیزری 47 
3-5-4. دوربین 48 
3-5-5. ترازوی دیجیتال 49 
3-5-6. دستگاه دانه‏بندی 49 
3-6. منابع خطای آزمایشگاهی 50 
3-6-1. خطاهای سیستماتیک: 50 
3-6-2. خطاهای اتفاقی: 50 
3-6-3. اشتباهات: 51 
3-6-4. منابع خطا در این تحقیق 51 
3-7. دانه‏بندی رسوبات استفاده شده 51 
3-8. آناليز ابعادي 52 
3-9. تعداد و طرح آزمایش‏ها 56 
3-9-1. آزمایش‏های مربوط بررسی کارائی روش ( آزمایش آب کدر) 56 
3-9-2. آزمایش‏های آب صاف 56 
3-10. شرح آزمايش 58 
3-11. زمان تعادل 58 
3-12. واسنجي سرريز 59 
فصل4 نتايج و بحث 60 
4-1. مقدمه 61 
4-2. مکانیزم‏ها و مشاهدات 64 
4-3. ساز و کار روش هيدروساکشن دفن شونده 64 
4-4. هیدرولیک جریان در لوله مکش دفن‏شونده خودکار 66 
4-4-1. افت جریان در حالت آب صاف 66 
4-4-2. شباهت جریان لوله مکش و جریان مانیفولد 69 
4-5. تاثير پارامتر شناوری انحناء لوله مکش، χ 70 
4-6. اثر نسبت قطر روزنه به قطر لوله، 71 
4-7. تاثير فاصله بين روزنه‏هاي تحتاني بر کارايي، s* 78 
4-7-2. فاصله بين روزنه‏هاي پائين‏دست و قسمت خم درDo*=0.5 80 
4-7-3. همپوشاني ناحيه‏‏هاي مکش روزنه‏هاي مجاور در Do*=0.5 80 
4-7-4. مقایسه عملکرد روش برای فاصله یکسان روزنه‏ها 83 
4-8. سري‏هاي زماني کارايي روش براي Do* = 0.25 84 
4-8-1. سري زماني غلظت بصورت با بعد 84 
4-9. توپوگرافی و پروفیل‏های طولی و عرضی برای Do* = 0.25 86 
4-9-2. سري زماني حجم رسوبات خروجي بصورت با بعد 89 
4-9-3. سري زمان غلظت بصورت بدون بعد 90 
4-9-4. منحني بي‏بعد سري زماني غلظت براي فاصله‏هاي متفاوت روزنه‏ها 92 
4-9-5. سري زماني نسبت حجم مخروط رسوبشويي به حجم متناظر طول روزنه‏دار لوله مکش، V/VL 96 
4-9-6. مقايسه نتايج اين تحقيق با مطالعات پيشين 98 
4-9-7. مقایسه روش مورد تحقیق با دیگر روش‏های کنترل رسوب 99 
4-10. آزمایش‏های انجام شده بر لوله 28 میلی‏متر 100 
4-10-2. رابطه بدست آمده بين پارامترها 101 
4-11. اثر امتداد روزنه‏هاي تحتاني به سمت بالادست و پايين دست 103 
4-11-1. نتایج اثر امتداد روزنه‏های تحتانی 103 
4-11-2. بحث اثر امتداد روزنه‏های تحتانی 107 
4-11-3. نتیجه‏گیری اثر امتداد روزنه‏های تحتانی 110 
فصل5 نتيجه‏گيري و پيشنهادها 111 
5-1. نتیجه‏گیری 112 
5-2. پیشنهاد‏ها 114 
فصل6 مراجع 115 
6-1- مراجع 116 
 

————————————————————————————————————————————–

برای دریافت فایل بر روی لینک زیر کلیک نمایید.

تومان49,000 تومان39,000افزودن به سبد خرید

————————————————————————————————————————————–