دانلود پایان نامه رشته عمران
معرفی روابط رسوبی رودخانه ها و تشریح فرضیات بنا نهاده شده بر آنها
(مطالعه موردی:رودخانه دوغ گلستان)
مقدمه:
در طول سالیان فرمول ها و روابط مختلفی بوسیله محققین زیادی برای پیشگویی دبی رسوب برای شرایط مختلف ارایه شده است که این شرایط می تواند رسوبگذاری در مخازن سد،کاهش ارتفاع بستر رودخانه در زیر یک سد ، آبشستگی یا فرسایش اطراف سازه های هیدرولیکی ، اثرات معادن شن و ماسه در تعادل رودخانه ، اثرات تغییرات بستر رودخانه در سیلاب و لایروبی و ... باشد که در واقع هر کدام از آنها در نوع خود یک پدیده فیزیکی منحصر بفرد هستند. در واقع عدم توجه به مسایل مرتبط با رسوب و استفاده ناصحیح از روابط و معادلات انتقال رسوب و عدم درک صحیح مفاهیم اولیه انتقال مواد جامد،موجب پدید آمدن مشکلات عدیده ای در زمینه بهره برداری از سازه های آبی شده است.به عنوان مثال عدم توجه به رفتار رسوب در رودخانه ها و چگونگی روند رسوبگذاری و فرسایش در آنها و در نظر نگرفتن تغییر مسیر،تغییر شکل و شیب طولی رودخانه،در بسیاری از موارد بهره برداری از سازه های احداث شده در مسیر رودخانه را با مشکلات فراوانی روبرو ساخته است.
از دیگر مسایل مهم در این زمینه ،رسوبگذاری در مخازن سدها و بندهای انحرافی است.عدم توجه به رفتار رسوب در بالادست مخزن سد و چگونگی حرکت مواد جامد به سمت سد و میزان انباشتگی و محل رسوبگذاری در مخزن،موجب ایجاد مشکلاتی در ارتباط با بهره برداری از برخی سدها شده است.از جمله این مشکلات می توان به پر شدن مخزن و افزایش حجم مرده و کاهش حجم آب قابل بهره برداری اشاره کرد.در بعضی موارد،پر شدن مخزن و بالا آمدن رسوبات در پشت سد به قدری سریع است که عملا عمر مفید سد را نصف می کند.از آنجا که هزینه لایروبی و خارج کردن رسوبات از مخزن بسیار بالا بوده و با مشکلات خاص خود همراه است و همچنین باز نمودن دریچه های تحتانی به منظور خارج ساختن جریان حاوی رسوب،موجب خالی شدن کامل مخزن از آب و ایجاد تنش ها و فشارهای هیدرواستاتیکی در بدنه سد می شود و همچنین هدایت آب حاوی رسوب از سمت دریچه به دره پایین دست سد،موجب وارد آمدن خسارت به تاسیسات احتمالی موجود در پایین دست سد می شود،لذا عملا خارج نمودن کامل رسوبات از مخزن و استفاده از حجم کل آن در سدهای کشور ما کاری دشوار و تقریبا غیر عملی است.
در برخی موارد عدم توجه مهندسین طراح سدهای بتنی به میزان آورد سالیانه رودخانه و چگونگی انباشت رسوب در مخزن و عدم محاسبه صحیح ارتفاع سالیانه رسوبگذاری در پشت سد،خسارات فراوانی را به بار می آورد.بسیاری از مشکلات و مسایل دیگری که در پروژه های آبی به وجود می آید نیز به نحوی در ارتباط با درک نادرست از وضعیت انتقال رسوب و آورد سالانه آبراهه های طبیعی است.بنابراین دستیابی به درک صحیح از معادلات انتقال رسوب از مسایل بسیار مهم در مهندسی هیدرولیک می باشد.
اینکه کدام رابطه انتقال رسوب می تواند بهترین و مناسب ترین رابطه برای پیشگویی دبی رسوب در منطقه مورد مطالعه برای هر طرح و پروژه باشد ، سوالی است که مهندسان هیدرولیک در پروژه های کنترل رسوب همواره با آن روبرو هستند.مساله دیگری که در این مقوله باید به آن اشاره کرد این است که نتایجی که از این روابط متعدد برای یک منطقه بدست می آید اغلب با هم اختلافات زیادی دارند با استفاده از روشهای متعدد باید بررسی کرد که نتیجه کدامیک از آنها به واقعیت نزدیک تر می باشد و بدین ترتیب رابطه مناسب برای آن منطقه را بدست آورد .از طرف دیگر یک رابطه که برای یک رودخانه پیشگویی بسیار مناسب و منطقی دارد ممکن است برای رودخانه های دیگر عملکرد بسیار ضعیفی داشته باشد و این مساله نشان دهنده این است که تعیین بهترین رابطه تنها با بررسی دقیق شرایط همان منطقه امکانپذیر است و نمی توان قدرت یک رابطه در یک یا چند منطقه خاص و یا آزمایش را به همه مناطق تعمیم داد.
آنچه که در این تحقیق بر آن تاکید می شود ، نشان دادن مراحل مختلف محاسبه و برآورد رسوب از روابط مختلف بار بستر و بار معلق و بار کل رسوب برای یک منطقه خاص ،بصورت مطالعه موردی ، می باشد و در نهایت نتایج بدست آمده از این روابط را با یکدیگر مقایسه نموده و دلایل اختلاف آنها را مورد مطالعه قرار می دهیم و شرایطی را که هر کدام از روابط بر اساس آن ایجاد شده اند را بررسی کرده و روابطی که به شرایط منطقه مورد مطالعه نزدیک تر بوده و بر اساس فرضیات قابل قبول تری بنا نهاده شده اند را به عنوان رابطه مناسب انتخاب می کنیم.در واقع هدف از این کار رسیدن به درک بهتری از محدودیت ها و کاربرد روابط رسوب مربوط به رودخانه ها می باشد .
در این پایان نامه درباره روابط بار بستر ، بار معلق و بار کل که از عمومیت بیشتری در میان روابط رسوبی برخوردار هستند و در این تحقیق از آنها استفاده شده است و درباره فرضیاتی که بر پایه آن بنا نهاده شده اند و شکل رابطه و محدوده کاربرد آنها توضیح داده می شود.
کلمات کلیدی:
روابط رسوبی
روابط بار بستر
روابط بار معلق
روابط بار کل