ارائه و بررسی گزینه ای بهینه جهت تخلیه جریان غلیظ از مخزن سد دز و تحلیل هیدرولیکی جریان تخلیه توسط نرم افزار FLOW 3D

نوع محتوی: طرح پژوهشی
زبان: فارسی
استان موضوع گزارش: خوزستان
شهر موضوع گزارش: کارون
شناسه ملی سند علمی: R-1047501
تاریخ درج در سایت: 16 مهر 1397
دسته بندی علمی: مهندسی آب و هیدرولوژی
مشاهده: 525
تعداد صفحات: 243
سال انتشار: 1390

نسخه کامل طرح پژوهشی منتشر نشده است و در دسترس نیست.

  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این طرح پژوهشی:

چکیده طرح پژوهشی:

مسئله بحران آب باعث توجه تمامی کشورها به ذخیره سازی آب گردیده است. ایجاد سدهای مخزنی از راهکارهای ذخیره سازی می باشد.رسوبگذاری از مهمترین معضلات در کوتاه کردن عمر مفید سدها می باشد. سددز از جمله سدهای دچار مشکل رسوبگذاری سالیانه 15 میلیون متر مکعب می باشد. در آخرین هیدروگرافی فاصله تراز رسوبات از دهانه ورودی نیروگاه کمتر از 8 متر بوده است. در این تحقیق ضمن ارائه و بررسی کلیه راهکارهای قبلی جهت تخلیه رسوبات و جریان غلیظ از مخزن، راهکاری ارائه گردیده است که فاقد عیوب موجود در اجرا و پس از اجرای طرحهای قبلی می باشد.ماحصل مطالعات قبلی احداث دو تونل با قطر 10 متر در تکیه گاه راست سد جهت تخلیه جریانهای غلیظ وارد شده به مخزن می باشد. گزینه پیشنهادی در این تحقیق امتداد تونلهای آب بر نیروگاه با استفاده از ادیتهایی زمان ساخت به پایین دست سد و استفاده از تجهیزات کنترل جریان جهت تخلیه جریان غلیظ در مواقعی که مخزن گل آلوده است، می باشد. راهکار ابداعی ارائه شده علاوه بر اینکه مشکلات اجرایی بزرگ ناشی از اتصال مخزن با هد بالا به تونل تخلیه جریان غلیظ را ندارد.زمان اجرای یک پنجم و هزینه اجرای یک ششم ونبود مشکلات زیست محیطی در پایین دست سد از جمله مزایای این گزینه می باشد. درادامه جریان تخلیه شده، بوسیله نرم افزار FLOW 3D مورد تحلیل قرار گرفته است.

 

فهرست مطالب طرح پژوهشی

چکیده : 1

فصل اول: کلیات ( اهداف و تعاریف مربوط به جریان غلیظ ) 2

مقدمه و اهداف 2

1-1-  بیان مشکل 5

1-2- عوامل موثر در رسوبگذاری مخازن 7

1-2-1- مقدار دبی رسوبات 7

1-2-2- چگالی رسوبات ته نشین شده 7

1-2-3-  جریان غلیظ 8

1-3- هدف از تحقیق 9

1-4- مفاد تحقیق 9

1-5- تعاریف مربوط به جریان غلیظ 10

1-5-1-  مقدمه 10

1-5-2- جریانهای کدر 10

1-5-3-  معادلات هیدرودینامیک جریانات کدر 14

1-5-3-1- معادله پیوستگی 14

1-5-3-2-  معادلات حرکت 16

1-5- 4- شکل منحنی بینابینی 17

1-5- 5- ضریب حمل 20

1-5-6- توزیع سرعت و غلظت 21

1-5-6-1- توزیع سرعت 22

1-5-6-2- توزیع غلظت 23

فصل دوم 21

کلیات 25

2-1- تاریخچه 28

2-2- انواع جریان غلیظ در طبیعت 29

2-3- نقطه غوطه وری 36

2-3-1- مطالعات Singh and Shah(1971) 36

2-3-1-1- بحث در خصوص تحقیقات Singh and Shah(1971) 39

2-3-2- مطالعات SAVAGE AND BRIMBERG(1975) 40

2-3-2-2- روش دوم: روش تغییر تدریجی دو لایه جریان 41

2-3-3- مطالعات HEBBERT et al. (1979) 43

2-3-3-1- شدت اختلاط 43

2-3-3-2- تعیین نقطه غوطه وری 46

2-3-3-3- بحث پیرامون مطالعات HEBBERT et al.  (1979) 47

2-3-4- مطالعات AKIYAMA AND STEFAN(1984) 48

2-4- بررسی گزارشهای علمی منتشر شده در خصوص سرعت پیشانی جریان غلیظ 49

2-5- بررسی گزارشهای علمی منتشر شده در خصوص بدنه جریان غلیظ 56

2-5-1- شدت اختلاط در بدنه جریان غلیظ 56

2-6- بررسی پدیده انتقال رسوب توسط جریان غلیظ 58

2-6-1- مطالعات McCaffrey et al.(2003) 64

2-6-2- مطالعات Choux et al. (2005) 68

2-7- مدلهای تئوری جریانات غلیظ 71

2-7-1- مدلهای ساده 72

2-7-2- مدلهای متوسط عمقی 74

2-7-3- مدلهای متلاطم 75

2-7-4- مدلهای شبیه سازی عددی مستقیم 76

فصل سوم: بررسی مشخصات فنی سد و مخزن دز و همچنین حوضه سد دز 77

3-1- تاریخچه 78

3-1-1- سازمانهای مسئول اجرای پروژه 79

3-1-2- شرکت های سازنده 79

3-1-3- هزینه ها 80

3-2- اطلاعات کلی پروژه 80

3-2-1- مخزن و دریاچه 80

3-2-2- بدنه سد 80

3-2-3- تجهیزات نیروگاه و پست انتقال 230 کیلو ولت 82

3-2- اطلاعات پایه 90

3-2-1- فیزیوگرافی 90

3-2-1-1- مقدمه 90

3-2-1-2- مساحت حوضه آبریز 90

3-2-1-3- محیط حوضه 90

3-2-1-4- شکل حوضه 90

3-2-1-5- مستطیل معادل 91

3-2-1-6- ارتفاع حوضه و پستی و بلندی‌ها 91

3-2-1-7- شیب متوسط حوضه 92

3-2-2- هواشناسی 98

3-2-2-1- مقدمه 98

3-2-2-2- بارش سالانه و ماهانه 98

3-2-2-3- پارامترهای پنج‌گانه دما 99

3-2-2-3-1- تعداد روزهای یخبندان 99

3-2-2-3-2- متوسط سرعت باد 99

3-2-2-3-3- رطوبت نسبی 99

3-2-2-3-4- تبخیر از تشت و سطح آزاد آب 100

3-2-2-3-5- ساعات آفتابی 100

3-2-2-4- برآورد پارامترهای اقلیمی در محدوده مطالعه 102

3-2-2-5- اقلیم 107

3-2-2-5-1- روش دومارتن و دومارتن اصلاح شده 107

3-2-2-5-2- روش آمبرژه 109

3-2-3- هیدرولوژی 112

3-2-3-1- کلیات 112

3-2-3-2-موقعیت 112

3-2-4- برنامه ریزی منابع آب 114

3-2-5- زمین‌شناسی 117

3-2-5-1- زمین شناسی ساختگاه سد 117

3-2-5-2- روبار 117

3-2-5-3- سنگبستر 118

3-2-5-4- زمین ساخت 119

3-2-5-5- ارزیابی ژئوتکنیکی توده سنگ 120

3-2-5-6-  زمین‌شناسی مخزن 121

3-2-6- تشریح رسوبات مخزن سد 121

3-2-7- لرزه خیزی ناحیه پروژه 127

فصل چهارم: ارائه کلیه راهکارهای قبلی معرفی شده جهت تخلیه رسوبات و جریان غلیظ ورودی به مخزن سد دز 128

4-1- مقدمه 129

4-2- روش های معمول رسوبزدایی از مخازن سدها 130

4-2-1- روش های هیدرولیکی دفع رسوبات 131

4-2-1-1- روش رسوبشویی هیدرولیکی 132

4-2-1-2- روش عبوردهی جریان غلیظ 134

4-2-1-2-1- کلیات 134

4-2-1-2-2- زمان عبور دهی جریان غلیظ 134

4-2-1-2-3- راندمان عبوردهی جریان غلیظ 135

4-2-1-3- روش عبور دهی رسوبات 135

4-2-1-3-1- کلیات 136

4-2-1-3-2- زمان انجام روش عبوردهی رسوبات 136

4-2-1-3-3- راندمان عبوردهی رسوبات 137

4-2-1-4- خلاصه روشهای هیدرولیکی 137

4-2-2- روش جایگزین روشهای هیدرولیکی 138

4-2-2- 1- سیستم کنارگذر 138

4-2-3- روشهای مکانیکی 138

4-2-3-1- روش لایروبی 138

4-2-3-2- روش سیفون کردن 139

4-2-4- جمع بندی و نتیجه گیری کلی 140

4-3- وضعیت رسوبگذاری و خصوصیات رسوبات مخزن دز 140

4-3-1- وضعیت رسوبگذاری در مخزن سد دز 140

4-3-2- مغزه گیری مواد بستر مخزن دز 142

4-3-3- مطالعه جریانهای غلیظ 143

4-4- فلاشینگ رسوبات مخزن توسط دریچه های آبیاری سد دز 147

4-4-6- مشکلات استفاده از مجاری آبیاری به عنوان تخلیه کننده رسوبات مخزن 149

4-5- مطالعات علاج بخشی سد مخزنی دز 152

4-6- جمع بندی مطالعات انجام شده توسط شرکتهای دزآب و ایکرز 156

4-6-1- معرفی گزینه 6آ 156

4-6-2- معرفی گزینه 6ب 156

4-6-3- معرفی گزینه 7آ 156

4-6-4- معرفی گزینه 7ب 157

فصل پنجم: ارائه گزینه پیشنهادی جهت تخلیه جریان  غلیظ از مخزن سد دز و مقایسه با گزینههای قبلی و در ادامه تحلیل جریان تخلیه توسط نرم افزارFLOW3D 158

5-1- مقدمه 159

5-2- بررسی و تحلیل گزینههاای 6آ و 6ب و 7آ و 7ب 161

5-2-1-گزینه6آ 161

5-2-2-گزینه6ب 161

5-2-3-گزینه7آ 162

5-2-4-گزینه7ب 162

5-2-5- نتیجه گیری 163

5-3- ملاحظات طراحی جدید تخلیه کننده رسوب و جریان غلیظ 164

5-3-1- کهولت سد 164

5-3-2- تکیه گاه راست سد 164

5-3-3- پایداری بدنه سد 165

5-3-4- ملاحظات زیست محیطی 165

5-3-5- توجه به حفاظت نیروگاه در برابر فرسایش 166

5-4- گزینه های ارائه شده در مطالعات توجیهی 167

5-4-1- گزینه A 167

5-4-2- گزینه B 169

5-4-3- مقایسه دو گزینه A و گزینه B 171

5-4-3-1-  مقایسه دو گزینه A و گزینه B از لحاظ فنی و اجرایی 171

5-4-3-2-  مقایسه دو گزینه A و گزینهB  از لحاظ تولید انرژی 172

5-4-4- نتیجه گیری 173

5-5-1- کلیات گزینه C 173

5-5-2- فرم خروجی تونلها 174

5-5-3- تجهیزات کنترل جریان 178

5-5-2- مقایسه گزینه C  با گزینه های A  و B 181

5-5-2-1- مقایسه فنی و اجرایی 181

5-5-2-2- مقایسه زمان اجرا 185

5-5-2-3- مقایسه اقتصادی 185

5-6-1- معرفی اجمالی نرم افزار FLOW3D 185

5-6-2- ورود داده های مورد نیاز نرم افزارFLOW  3D 189

5-6-3- ران نمودن مدل و ارائه نتایج خروجی تحلیل جریان تخلیه شونده از مجرای گزینه C 194

5-6-3-1- ارائه نتایج هیدرولیکی مدل در تراز 30 متر 195

5-6-3-2- ارائه نتایج هیدرولیکی مدل در تراز 55 متر 195

5-6-3-3- ارائه نتایج هیدرولیکی مدل در تراز 82 متر 195

5-6-3-4- تحلیل نتایج خروجی مدل 202

 

فصل ششم: نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات 205

6-1- مقدمه 206

6-2- نتایج اجرای گزینه پیشنهادی(گزینه C) 207

6-3- پیشنهادات 210

منابع 212

منابع فارسی 212

منابع غیر فارسی 214

چکیده غیر فارسی 214

 

 

نمایش کامل متن

مراجع و منابع این طرح پژوهشی:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این طرح پژوهشی را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود طرح پژوهشی لینک شده اند :
  • امامقلی زاده،صمد; صمدی بروجنی،ح;بینا،م.1384. فلاشینگ رسوبات نزدیک دهانههای ورودی نیروگاه ...
  • بیرامی،محمد.1376. سازههای انتقال آب. اصفهان. مرکز نشر دانشگاه صنعتی اصفهان.250صفحه ...
  • ترابی پوده،ح .1385.بررسی و ارزیابی رفتار جریان غلیظ در همگرایی‌ها ...
  • حسونی زاده،هوشنگ. 1383.تعیین سهم آورد رسوب سرشاخههای رودخانه دز.سازمان آب ...
  • بررسی میزان تأثیر جریان های غلیظ بر روند رسوبگذاری مخزن سد سفیدرود
  • مرکز تحقیقات وزارت نیرو. 1382. گزارش جریان غلیظ مخزن دز ...
  • شرکت مهندسی مشاور ماندرو.1384. گزارش مطالعات و تحقیقات ژئوتکنیک بر ...
  • شرکت مهندسی مشاور شاخص سازان.1387. گزارش نهایی تست نمونههای بتن ...
  • شرکت بهره برداری سد و نیروگاه دز.1345.آشنایی و نحوه بهره ...
  • شرکت مهندسی مشاور مهاب قدس.1388. مطالعات توجیهی(مرحله اول)طرح احداث تخلیه ...
  • شرکت مهندسی مشاور دریا ترسیم. 1386. نتایج هیدروگرافی مخزن سد ...
  • شرکت مهندسی مشاور مشانیر. 1388. گزارش تفصیلی پروژه نیروگاه دوم ...
  • شرکت مهندسی مشاور دزآب.1389 .گزارش مطالعات هیدرولیک طرح تعیین حریم ...
  • صمدی بروجنی،حسین.1383. پیش بینی غلظت رسوبات ناشی از فلاشینگ هیدرولیکی ...
  • بررسی فرسایش پذیری و تولید رسوب در حوضه آبریز سد دز [مقاله کنفرانسی]
  • Acres International & DezAb Consulting Engineers:Islamic Repulic Of Iran, Ministery ...
  • Altinakar M.S., Graf W.H., Hopfinger E.J.: Weakly depositing turbidity current ...
  • Altinakar M.S.: Weakly depositing turbidity current on a small slope, ...
  • Akiyama J., Stefan H.G.: Plunging flow into a reservoir, Journal ...
  • Akiyama J., Stefan H.G.: Turbidity current with erosion and deposition, ...
  • Bell H.S.: Density currents as agents for transporting sediments, Journal ...
  • Britter R.E., Simpson J.E.: Experiments on the dynamics of a ...
  • Britter R.E., Linden P.: The motion of the front of ...
  • Choux, C.M.A., Bass, J.H., McCaffrey, W.D., Haughton, P.D.W., 2005. Comparison ...
  • Daly R.A.: Origin of submarine canyons. American Journal of Science, ...
  • Ellison T.H., Turner J.S.: Turbulent entrainment in stratified flow, Journal ...
  • Fan J., Morris G.L.: Reservoir sedimenttation. I: Delta and density ...
  • Fan J., Morris G.L.: Reservoir sedimentation. II: Reservoir desiltation and ...
  • Garcia M.H., Parsons J.D.: Mixing at the front of gravity ...
  • Garcia M.H.: Turbidity currents, Encyclopedia of Earth System Science, Vol. ...
  • Garcia M.H., Parker G.: Experiments on the entrainment of sediment ...
  • Graf W.H.: Hydraulics of reservoir sedimentation, International Water Power & ...
  • Graf W.H.: Hydraulics of sediment transport, McGraw-Hill, New York, USA, ...
  • Graf W.H.: The behavior of a silt-laden current, International Water ...
  • Grover N.C. Howard C.L.: The passage of turbid water through ...
  • Hebbert B., Patterson J., Loh I., Imberger J.: Collie river ...
  • Keulegan G.H.: The motion of saline fronts in still water, ...
  • Komar P.D.: Computer simulation of turbidity current flow and the ...
  • Lahmeyer International Consulting,: Dez dam hepp No 2,200913) Chu F.H., ...
  • Laval A., Cremer M., Beghin P., Ravenne C.: Density surges: ...
  • McCaffrey, W.D., Choux, C.M.A., Bass, J.H., Haughton, P.D.W., 2003. Spatio-temporal ...
  • Middleton G.V.: Experiments on density and turbidity currents, motion of ...
  • Parker G., Fukushima Y., Pantin H.M.: Self-accelerating turbidity currents, Journal ...
  • Parker G., Garcia M., Fukushima Y.: Experiments on turbidity currents ...
  • Peakall J., McCaffrey W.D., Kneller B.C.: A process model for ...
  • Savage S.B., Brimberg J.: Analysis of plunging phenomena in water ...
  • Singh B., Shah C.R.: Plunging phenomenon of density currents in ...
  • Stacey M.W., Bowen A.J.: The vertical structure of turbidity currents ...
  • Streeter,Whlie,Bedford,: Fluid Mechanics,Benjamin,1909,pp:257 ...
  • Tennekes H., Lumley J.L.: A first course in fluid turbulence. ...
  • Tritton D.J.: Physical fluid dynamics, Oxford University Press, Oxford, 1988. ...
  • Turner J.S.: Buoyancy effects in fluids, Cambridge University Press, London, ...
  • نمایش کامل مراجع