طراحی هیدرولیکی و سازه‌ای پخش سیلاب و آب (کاربردی) (کتاب الکترونیک)

39,000 تومان

با توجه به تغییرات اقلیمی در دهه‌های گذشته، کشور ایران با خشکسالی‌های شدید مواجه شده و زنگ خطر مهاجرت‌های گسترده از مناطق خشک به صدا در آمده است (شیراوند، هاشمی، 1395). این امر با توجه به افزایش دما و از دست دادن بخشی از آب‌های استحصالی به وسیله تبخیر بیشتر، دو چندان می‌گردد. چرا که میانگین دمای کشور با شیبی در حدود 4/0 درجه سلسیوس بر دهه افزایش یافته است. حتی در برخی ایستگاه‌ها، نرخ افزایش دمای کمینه تا 4 برابر نرخ افزایش دمای بیشینه نیز به ثبت رسیده است. تغییرات اقلیمی به وجود آمده نه تنها افزایش دما، بلکه کاهش بارش به صورت برف، کاهش میانگین بارندگی‌ها و سایر تبعات را هم به مرور زمان به دنبال دارد.
همچنین روند تغییرات اقلیمی در 49 سال اخیر نشان از کاهش بارندگی‌ها با شیب 11 میلیمتر بر دهه دارد. افزون بر این تبخیر و تعرق با شیب 54 میلیمتر بر دهه افزایش یافته است. بنابراین با کاهش 65 میلیمتری موجودی آب در دهه روبرو هستیم که این امر موجب بیابانی شدن کشور در دهه‌های بسیار نزدیک می‌شود. به گفته آقای دکتر علیرضا آراستی مدیر بخش بهره‌‍‌برداری از شبکه‌های آبیاری و زهکشی شرکت مدیریت منابع آب ایران، بارندگی متوسط سالانه کشور در حدود 250 میلیمتر است که حجم آن در حدود 413 میلیارد متر مکعب برآورد می‌گردد. اما تنها 130 میلیارد متر مکعب آن قابل استحصال است که هرساله 105 تا 107 میلیارد متر مکعب آن استحصال می‌گردد و در حدود 25 میلیارد متر مکعب دیگر آن نیز قابلیت استحصال دارد.

فهرست مطالب

پیشگفتار…………………………………………………………………………………………………… 9

فصل اول: مسائل آب در ایران و جهان………………………………………………………… 11

تغییرات اقلیم…………………………………………………………………………………………………………………… 11

میزان کل آب‌های مصرفی کشور……………………………………………………………………………………….. 12

بهره وری آب…………………………………………………………………………………………………………………… 12

بحران آبی کشور………………………………………………………………………………………………………………. 14

وضعیت آبخوان های کشور……………………………………………………………………………………………….. 16

دشت‌ها و دشت‌های ممنوعه کشور…………………………………………………………………………………….. 17

پدیده فرونشست………………………………………………………………………………………………………………. 17

فراوانی وقوع سیلاب در کشور از سال 1330 تا کنون……………………………………………………………. 18

ظرفیت‌های پخش سیلاب در کشور…………………………………………………………………………………… 19

نقش پروژه های آبخوانداری و پخش سیلاب در تغذیه آبخوان ها…………………………………………… 21

ویژگی‌های پخش سیلاب و تغذیه آبخوان های زیرزمینی……………………………………………………… 22

فاکتورهای مهم در اجرای پخش سیلاب…………………………………………………………………………….. 23

دستورالعمل اجرایی پخش سیلاب……………………………………………………………………………………… 24

فصل دوم: پخش سیلاب…………………………………………………………………………… 25

تعریف سیل…………………………………………………………………………………………………………………….. 25

طبقه‌بندی سیلاب……………………………………………………………………………………………………………. 26

عوامل مختلف حوزه در تشکیل سیلاب……………………………………………………………………………….. 27

پخش سیلاب………………………………………………………………………………………………………………….. 30

اهداف پخش سیلاب………………………………………………………………………………………………………… 31

الف) اهداف اصلی……………………………………………………………………………………………………….. 31

ب) اهداف فرعی………………………………………………………………………………………………………… 31

روش‌های پخش سیلاب…………………………………………………………………………………………………… 32

الف) پخش سیلاب به روش گردشی…………………………………………………………………………….. 32

ب) پخش سیلاب به روش گستران……………………………………………………………………………… 32

فصل سوم: شناخت مختصری از رودخانه…………………………………………………….. 34

مقدمه:…………………………………………………………………………………………………………………………….. 34

تقسیم بندی رودخانه………………………………………………………………………………………………………… 35

رودخانه‌های مستقیم و پیچانرودها……………………………………………………………………………………… 35

تقسیم بندی رودخانه به وسیله ضریب زبری بستر………………………………………………………………… 39

تقسیم بندی رودخانه‌ها بر اساس دانه‌بندی………………………………………………………………………….. 39

خصوصیات رودخانه‌ها با مواد بستری درشت دانه………………………………………………………………….. 41

خصوصیات رودخانه‌ها با مواد بستری ریز دانه………………………………………………………………………. 42

پیش بینی تغییرات شکل رودخانه‌ها……………………………………………………………………………………. 42

کاربرد تحلیل کیفی رودخانه‌ها…………………………………………………………………………………………… 44

مثالی واقعی از تغییرات شکل رودخانه…………………………………………………………………………………. 50

فصل چهارم: میزان آبگیری……………………………………………………………………….. 52

برآورد دبی و حجم آبگیری………………………………………………………………………………………………… 52

فصل پنجم: طراحی سازه‌ای………………………………………………………………………. 61

سدهای وزنی…………………………………………………………………………………………………………………… 61

نیروهای وارد به سدها………………………………………………………………………………………………………. 61

نیروی ناشی از فشار آب…………………………………………………………………………………………………….. 63

نیروی وزن آب…………………………………………………………………………………………………………………. 63

نیروی بالا برنده یا زیر فشار Uplift Force…………………………………………………………………….. 63

نیروی حاصل از موج آب…………………………………………………………………………………………………… 64

نیروی رسوبات به جا مانده در مخزن سد……………………………………………………………………………… 64

نیروی یخ………………………………………………………………………………………………………………………… 66

وزن سد…………………………………………………………………………………………………………………………… 67

نیروی حاصل از زلزله……………………………………………………………………………………………………….. 67

نیروهایی که در طراحی سدهای وزنی مؤثر هستند……………………………………………………………….. 68

نیروهای محرک………………………………………………………………………………………………………………. 68

نیروهای مقاوم…………………………………………………………………………………………………………………. 68

کنترل پایداری سدهای وزنی……………………………………………………………………………………………… 69

چرخش(Overturning)………………………………………………………………………………………… 69

کنترل پایداری در برابر لغزش سد(Sliding)……………………………………………………………………… 69

کنترل پدیده شستشوی ذرات خاک از زیر پی سد یا زیر شویی (Piping)……………………… 70

سرریزها………………………………………………………………………………………………………………………….. 71

سرریزهای لبه پهن…………………………………………………………………………………………………………… 71

حوضچه آرامش……………………………………………………………………………………………………………….. 72

فصل ششم: طراحی هیدرولیکی…………………………………………………………………. 83

طراحی هیدرولیکی سد انحرافی…………………………………………………………………………………………. 83

هیدرولیک دریچه آبگیری…………………………………………………………………………………………………. 89

طراحی کانال‌های خاکی با سرعت مجاز……………………………………………………………………………… 91

حوضچه رسوبگیر…………………………………………………………………………………………………………….. 98

ابعاد حوضچه‌های رسوبگیر……………………………………………………………………………………………….. 99

حوضچه‌های پخش……………………………………………………………………………………………………….. 101

ابعاد حوضچه‌ها……………………………………………………………………………………………………………… 103

مثال طراحی پخش سیلاب……………………………………………………………………………………………… 104

طراحی سازه‌ای بند انحرافی در رودخانه:……………………………………………………………………………. 111

منابع……………………………………………………………………………………………………. 120

 

فهرست اشکال

شکل 1- فراوانی وقوع سیلاب در کشور از سال 1330 تاکنون…………………………………………………. 18

شکل 2- تقسیم بندی رودخانه‌ها……………………………………………………………………………………………. 36

شکل 3- رودخانه انشعابی……………………………………………………………………………………………………… 37

شکل 4- نمودار برآورد شکل رودخانه در یک بازه……………………………………………………………………. 38

شکل 5- رابطه شکل رودخانه با شیب آن……………………………………………………………………………….. 40

شکل 6- تغییرات در بالا دست و پایین دست سد……………………………………………………………………. 45

شکل 7- موقعیت رسوب‌گذاری در محل تغییرات شیب تند به شیب ملایم………………………………… 46

شکل 8- مستقیم سازی پیچانرود…………………………………………………………………………………………… 47

شکل 9- تغییرات رودخانه‌ای مابین دو سد………………………………………………………………………………. 48

شکل 10- تغییرات شماتیکی از رودخانه رانجی‌تیکی واقع در نیوزلند…………………………………………. 50

شکل 11- هیدروگراف دو حوزه مختلف از حیث تداوم زمانی سیلاب و میزان دبی پیک……………… 53

شکل 12- هیدروگراف یک رودخانه در محل طرح بند انحرافی جهت انحراف……………………………. 55

شکل13- هیدروگراف رودخانه در محل بند انحرافی جهت انحراف بخشی از سیلاب به سوی سیستم پخش سیلاب. 58

شکل 14- ریزش جریان و اعماق مختلف آن در پایین دست بند……………………………………………….. 74

شکل 15- مقایسه دو عمق مختلف پرش هیدرولیکی و عمق نرمال در رودخانه…………………………. 75

شکل 16- نمایش نیروهای مختلف در بند سنگی ملاتی به ارتفاع 4 متر…………………………………… 80

شکل 17- شماتیکی از بند انحرافی………………………………………………………………………………………… 85

شکل 18- شماتیکی از تراز، طول، هدآبی و دبی در سرریزهای مختلف در سد انحرافی………………. 85

شکل 19- شماتیکی از هیدرولیک دریچه……………………………………………………………………………….. 90

شکل 20- ابعاد مختلف کانال………………………………………………………………………………………………… 94

شکل 21- ابعاد کانال طراحی شده برای جریان سیلابی با ظرفیت 5 مترمکعب در ثانیه……………… 96

شکل 22- ابعاد کانال طراحی شده برای جریان سیلابی با ظرفیت 8 مترمکعب در ثانیه……………… 98

شکل 23- ابعاد حوضچه رسوبگیر………………………………………………………………………………………….. 99

شکل 24- نمودار سرعت سقوط ذرات در آب ساکن به وسیله اندازه قطر آن…………………………….. 100

شکل 25- شماتیکی از وضعیت استقرار پشته‌های پخش نسبت به یکدیگر……………………………… 101

شکل 26- شماتیکی از ایجاد فضای سبز در حوضچه‌های ابتدایی و پر شده از رسوب……………….. 102

شکل 27- ابعاد مختلف حوضچه پخش سیلاب…………………………………………………………………….. 104

شکل 28- هیدروگراف با دوره بازگشت دو ساله آبراهه در محل مورد نظر……………………………….. 105

شکل 29- استقرار بند انحرافی و سرریزهای مختلف آن در رودخانه………………………………………… 114

شکل 30- ابعاد کانال طراحی شده برای جریان سیلابی با ظرفیت6 مترمکعب در ثانیه…………….. 116

 

فهرست جداول

جدول 1- برآورد وضعیت رودخانه بر اساس اندازه ذرات بستر……………………………………………………………. 41

جدول 2- واکنش رودخانه به تغییرات پارامترهای چهارگانه رابطه لین………………………………………………… 49

جدول 3- آورد و دبی حوزه با دوره‌های بازگشت مختلف…………………………………………………………………. 55

جدول 4- آورد و دبی حوزه با دوره‌های بازگشت مختلف…………………………………………………………………. 58

جدول 5- برآورد ضریب زبری مانینگ n ، حداکثر سرعت مجاز V توسط Scobey & Forteir………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 92

جدول 6- دبی و آورد با دوره‌های بازگشت مختلف در مقطع مورد نظر آبراهه…………………………………….. 105

جدول 7- عملکرد سرریزهای مختلف بند انحرافی در دبی‌ پیک با دوره‌های بازگشت مختلف……………….. 111

جدول 8- مشخصات ابتدایی جهت طراحی سه بند سنگی ملاتی…………………………………………………….. 112

جدول 9- مشخصات نیروهای مختلف به هر یک از سرریزها…………………………………………………………. 112

جدول 10- مشخصات هیدرولیکی هر یک از سرریزها………………………………………………………………….. 113

جدول 11- مشخصات پایداری هر یک از سرریزها………………………………………………………………………. 113

جدول 12 – مشخصات هندسی هر یک از بندها………………………………………………………………………….. 114

جدول 13- ابعاد هر یک از دو سرریز حوضچه‌های پخش……………………………………………………………… 118

 

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “طراحی هیدرولیکی و سازه‌ای پخش سیلاب و آب (کاربردی) (کتاب الکترونیک)”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

یک × دو =

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “طراحی هیدرولیکی و سازه‌ای پخش سیلاب و آب (کاربردی) (کتاب الکترونیک)”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

چهار × دو =