دانلود پاورپوینت تحلیل و بررسی انواع سد و سرریز

انواع سد و سرریز

عنوان های پاورپوینت  : 

تحلیل و بررسی انواع سد و سرریز

انواع سدها:

سدهای سنگریز:

سدهای بتنی وزنی:

سدهای بتنی قوسی :

سدهای بتنی پشت بند دار:

سدهای لاستیکی:

گروه های فنی اجرا:

آبند در سدها:

آسترها و پوششها :

سر ریز در سدهای خاکی

سر ریز:

نوع سرریزها معمولاً با عناوین :

1- سر ریز ریزشی آزاد ( سرریز های با سقوط مستقیم ):

2- سرریز اوجی ( آبریز ):

3- سرریز جانبی:

4 ـ سرریز شوت:

 سرریز پلکانی:

5 ـ سرریزهای تونلی و مجرایی:

6ـ سرریز با دهانه سقوط:

7 ـ سرریز نیلوفری ( لا له ای ):

8 ـ سرریز ریزشی مجهز به بار شکن:

9 ـ سرریز آبرو ( زیر گذر):

10 ـ سرریز سیفونی:

پدیده کاویتاسیون:

قسمت ها و تکه های اتفاقی از فایل

4 ـ سرریز شوت:

در سرریز های شوت جریان آب مخزن اصلی از طریق یک کانال باز که در طول تکیه گاه سد و یا قسمت فرو رفته بین دو قله قرار می‌گیرد ، به رود خانه می رسد . این تعریف را می توان بدون توجه به تأسیسات کنترلی که برای تنظیم جریان مورد استفاده قرار گرفته است ، به کار برد‌. بنابراین ، سازة کنترلی سرریز شوت می تواند به صورت تاج آزاد ، روزنه دریچه دار ، تاج جانبی و یا انواع دیگر باشد . تنها شرط لازم این است که کانال تخلیه آنها بصورت شوت باشد .

البته سرریز شوت بیشتر به سرریز هایی اطلاق می شود که سازه کنترل سرریز تقریباً     عمود بر محور یک کانال باز است و خطوط جریان در بالاو پایین تاج کنترل با محور سرریز هم سو هستند . سرریز های شوت در سدهای خاکی بیش از انواع دیگر به کار رفته است . عواملی که سبب انتخاب این سرریز می شوند ، عبارتنداز :

1 ) به سادگی قابل طرح و اجرا هستند .

2 ) تقریباًدر کلیه شرایط فونداسیون می توان از آنها استفاده کرد .

3 ) حجم وسیع خاکبرداری حاصله را می توان در بدنه سد خاکی مورد استفاده قرار داد و از این طریق از هزینه کاست . سرریز شوت ، بر روی انواع مختلف فونداسیون از سنگ سخت تا زمین نرم با موفقیت اجرا و بهر ه بردای شده است .

سرریز شوت معمولاً شامل یک آبراهه ورودی ، یک سازه کنترل ، کانال تخلیه ، سازه پایانه و یک آبراهه خروجی است.

ساده ترین شکل سرریز شوت ، یک محور مستقیم دارد و عرض آن در سرتاسر شوت ثابت است . اغلب لازم می شود که به منظور انطباق بر پستی و بلندی طبیعی ، محور آبراهه ورودی و یا کانال تخلیه را بصورت قوس در نظر گرفت . در اینگونه موارد سعی می شود که حتی‌المقدور ، بخاطر سرعت تقرّب کم ، انحناء را به آبراهه ورودی محدود کرد . هر گاه لازم باشد که به کانال تخلیه قوس داده شود ، کف شوت را می توان در سمت خارجی قوس بلندتر ساخت . در اینصورت جریان سریع در اطراف قوسها محافظت شده و از تراکم جریان آب در سمت خارجی شوت جلوگیری می شود . معمولاً انتخاب نهایی پروفیل شوت ، با توجه به توپوگرافی منطقه و شرایط لایه های زیرین انجام می پذیرد . سازه کنترل نیز عموماً با محور سد در یک خط قرار می گیرد و یا بالا دست آن واقع میشود . معمولاً ، برای به حداقل رساندن خاکبرداری ، قسمت اولیه کانال تخلیه را با حداقل شیب ممکن تا آنجایی ادامه می دهند که کانال تخلیه به سطح زمین برسد . سپس قسمتی از کانال تخلیه که دارای شیب تند خواهد بود آغاز می‌شود و با توجه به شیب طبیعی زمین ادامه می یابد .

جریان در بالا دست تاج سرریز معمولاً در حالت زیر بحرانی است و به هنگام عبور از روی سازه کنترل به سرعت بحرانی میرسد . در شوت عموماً جریان به صورت فوق بحرانی و بر حسب مورد بصورت یکنواخت یا تند شونده خواهد بود .این حالت می تواند تا رسیدن به تأسیسات نهایی ادامه یابد . برای عملکرد خوب هیدرولیکی ، لازم است که از تغییر ارتفاعهای ناگهانی و منحنیهای قائم مقعر و یا محدب در پروفیل شوت خودداری شود . به همین گونه ، برای جلوگیری از بروز امواج عرضی و سوار شدن جریان بر روی دیواره ها ، آشفتگی اضافی و یا توزیع غیر‌یکنواخت جریان در تأسیسات نهایی باید همگرایی و واگرایی در سطح شوت تدریجی باشد .

سرریز پلکانی:

در بعضی موارد و زمانی که شیب برای احداث تنداب بسیار تند است ، برای انتقال آب از سراب به پایاب از سرریز پلکانی استفاده می شود . همانطوری که در شکل دیده می شود در سرریزهای پلکانی چند حوضچه آرامش پشت سر هم قرار می گیرند . در سالهای اخیر در بعضی از سدهای وزنی سرریز پلکانی بدون حوضچه آرامش و بصورت پله های معمولی ساخته شده اند ، هدف در اینجا کاهش انرژی جنبشی مخرب در پایانه سرریز است

5 ـ سرریزهای تونلی و مجرایی:

هرگاه برای انتقال آب از یک مجرای سر پوشیده ای استفاده شود که از اطراف و یا زیر سد عبور کند ، سرریز حاصله را به ترتیب ‹ سرریز تونلی و یا مجرایی › گویند .

مجرای سرپوشیده می تواند به شکل یک شفت قائم یا مایل ، یک تونل افقی از میان خاک یا سنگ و یا یک مجرای سرپوشیده ای باشد که در ترانشههایی ساخته شده و سپس توسط مواد خاکی پشت آن پر می شود .

در قسمت کنترل این نوع سرریزها می توان از اغلب اشکال سازه های کنترل ، مانند تاجهای آبرریز دهانههای ورودی روزانهای قائم و یا مایل ، دهانه های ورودی سقوطی و تاجهای سرریز جانبی استفاده کرد . به استثنای مواردی که از دهانه های ورودی روزنه ای و سقوطی استفاده می شود ، طرح این سرریزها به نحوی صورت می گیرد که در سرتاسر طول تونل جریان آزاد برقرار باشد . در مواردی که از دهانه ورودی روزنه ای و یا سقوطی استفاده می شود ، قطر تونل به نحوی تعیین می گردد که فقط برای قسمت کوتاهی جریان تحت فشار باشد و در بقیه طول تونل جریان آزاد برقرار باشد . برای جلوگیری از شکل گیری و توقف متوالی عمل سیفونی ، لازم است این گونه سرریزها به سیستم هوادهی گسترده ای مجهز شوند . این پدیده در مواردی اتفاق خواهد افتاد که قسمتی از تونل ، به علت بر گشت آب و عملکرد امواج ، موقتاً هوایش را از دست بدهد و بسته شود .

برای تضمین جریان آزاد در تونل ، نسبت سطح مقطع جریان به سطح مقطع تونل غالباً به حدود 75 % محدود می شود . ممکن است در نقاط بحرانی طول تونل ، مجرای هوادهی ساخت تا هوای کافی به تونل برسد و مانع ایجاد جریان غیر دائمی در سرریز شود . در سدهایی که در درههای باریکی ساخته می شوند که دیواره های آنها شیب بسیار تندی دارد و یا در مواردی که کانالها ی باز از خطر برف و لغزش سنگ مصون نیست ، ممکن است سرریزهای تونلی رجحان داشته باشد .

سرریزهای مجرایی ممکن است برای دره های عریضی که شیب دیواره های ملایم است و تکیه گاهها به فاصله نسبتاً زیادی از بستر رودخانه قرار دارند ، مناسب باشد . استفاده از سرریز مجرایی اجازه خواهد داد که کانال تخلیه سرریز ، زیر سد و نزدیک بستر رودخانه قرار داده شود

6ـ سرریز با دهانه سقوط:

در این گونه سرریزها، همان طور که از اسم آنها پیداست ، آب از روی یک تاج افقی وارد یک شفت قائم و یا مایل می شود و سپس از طریق یک تونل یا مجرای سرپوشیده تقریباً افقی به رودخانه می پیوندد . در واقع این نوع سرریزها را باید متشکل از سه عضو زیر دانست:

1 ـ لبریز کنترل

2 ـ تبدیل قائم

3 ـ آبراهه تخلیه سر پوشیده

به سرریزهایی که دهانه آنها بصورت قیف است ، سرریز نیلوفری می گویند . خصوصیات هیدرولیکی سرریزهای با دهانه سقوط ، با تغییرات ارتفاع آب روی سرریز متغیر خواهد بود . قسمت کنترل جریان ممکن است بر حسب دبی جریان در تاج سرریز تبدیل و یا تونل باشد . بعنوان مثال ، هرگاه ارتفاع آب روی تاج سرریز کم باشد ، جریان بصورت آزاد است و کنترل در تاج سرریز خواهد بود . با افزایش ارتفاع آب ، قسمت کنترل به تبدیل قائم منتقل می شود و دبی جریان توسط جریان روزنه ای کنترل خواهد شد .از این مرحله به بعد ممکن است جریان مجاری تحت فشار حاکم شود و دبی جریان توسط تونل پر کنترل گردد . البته طرح سرریزها بر اساس تونل پر توصیه نمی شود . در مواردی که ارتفاع سقوط خیلی کم است ، می تواند از این قاعده مستثنی باشد

7 ـ سرریز نیلوفری ( لا له ای ):

سرریز نیلو فری ( سرریز با دهانه سقوط ) معمولاً در سدهایی که در درة باریک اجرا شدهاند و یا دارای شیب تند تکیه گاه می باشد ، بکار می روند . همچنین در مواردی که تونل ها و گالریهای انحراف با قطر کافی در اختیار باشد ، می توان از این نوع سرریزها استفاده کرد . یکی دیگر از نکات مثبت این سرریزها این است که با ارتفاع نسبتاً کم می توان به ظرفیت ماکزیمم آن نزدیک شد . این خصوصیت می تواند در مواردی که حداکثر جریان خروجی از سرریز باید محدود باشد ، مفید واقع شود

از طرف دیگر اگر ارتفاع آب روی سرریز از ارتفاع مبنای طرح تجاوز کند ، تغییرات دبی جریان خروجی بسیار جزئی خواهد بود . این نکته می تواند بعنوان یکی از نقاط ضعف این نوع سرریزها تلقی شود . چرا که اگر دبی سیل ورودی از سیل مبنای طرح تجاوز کند ، ارتفاع لازم برای تخلیة آن بسیار زیاد خواهد بود . البته در صورتیکه این نوع سرریز بعنوان سرریز اصلی عمل کند و در کنار آن یک سرریز کمکی نیز وجود داشته باشد . این ضعف بر طرف می شود

8 ـ سرریز ریزشی مجهز به بار شکن:

از این نوع سرریزها در مواردی استفاده می شود که بخواهیم ، بدون ساختن حوضچه آرامش ، آب را از یک ارتفاع زیاد به ارتفاع کمتری منتقل کنیم . در این سرریزها پایه های بار‌شکن می تواند بصورت مانع عمل کند و سبب استهلاک انرژی آب شود . بدین ترتیب آب در مسیر حرکت خود دارای سرعت نسبتاً کمی خواهد بود . سرعت خروجی کم و اقتصادی بودن را می توان ، بدون توجه به بلندی آبشار ، از محاسن این نوع سرریزها دانست

9 ـ سرریز آبرو ( زیر گذر):

سرریز آبرو یک شکل خاصی از سرریزهایی است که آبراهه تخلیه آنها بصورت تونل و یا مجاری سر پوشیده است . سرریز زیر گذر از یک مجرا که از بدنه یا تکیه گاه های سد عبور میکند تشکیل می گردد . مقطع مجرای زیر گذر می تواند به شکل دایره ای ، مربعی ، مستطیلی ، یا نعل اسبی ساخته شود .

تفاوت سرریز آبرو با سرریز مجهز به دهانه سقوط ، در این است که دهانه ورودی آنها شکل قائم و یا مایل دارد و شیب کف آنها در سرتاسر مسیر تقریباً یکنواخت است و محدودیتی ندارد دهانه ورودی سرریز می تواند دارای لبه های تیز و یا مدور باشد و کانال تقرّب سرریز ممکن است دیواره های موازی و یا واگرا داشته باشد . کف کانال تقرب سرریز ممکن است مسطح و یا دارای یک شیب دلخواه باشد . هرگاه دهانه سرریز آبرو مستغرق نباشد ، سیستم همانند کانال باز عمل خواهد کرد . ممکن است دهانه سرریز مستغرق باشد ، ولی روزنه ورودی طوری تنظیم شده باشد که آبرو پر نشود . در اینصورت سرریز ، مانند یک سرریز با دهانه سقوط یا یک سرریز شوت که کنترل روزنه ای بر آنها حاکم است ، عمل خواهد کرد . هنگامی که عمل هواگیری منظور شده و جریان در آبرو بصورت پر است ، عملکرد آن شبیه سرریز سیفونی خواهد بود . هرگاه از سرریز آبرو بصورت سرریز سیفونی استفاده شود . باید به نقاط ضعف سرریز های سیفونی ( اشاره شده در بخش سرریزهای سیفونی ) توجه کرد .

10 ـ سرریز سیفونی:

سرریز سیفونی عبارتست از مجرای بسته به شکل U معکوس که تاج آن در سطح نرمال قرار می گیرد . هنگامی که سطح آب در مخزن بالای سطح نرمال قرار بگیرد ، جریان از روی سرریز به شکل جریان آزاد رود گذر خواهد بود . عمل سیفونی شدن موقعی شروع می شود که هوای روی تاج مجرا خارج شود و جریان ادامه یابد .

غالب سرریزهای سیفونی از 5 جزء اصلی تشکیل شده اند ، دهانه ورودی ، ران رویی ، گلوگاه یا مقطع کنترل ، ران زیرین و مجرای خروجی

از سرریز سیفونی نیز می توان در سدهای خاکی استفاده نمود . به علت وجود فشارهای منفی ، لازم است لولـه به اندازه کافی سخت باشد تا بتواند نیروهای مخرب را تحمل نماید . اتصالات باید کاملاً آب بندی شوند و اقدامات لازم برای جلوگیری از ترک خوردگی لولـه که ممکن است در نتیجه حرکت و یا نشست خاکریز حاصل شود ، بعمل آید . برای جلوگیری از کاهش فوق العاده فشار مطلق و نزدیک شدن به حد کاویتاسیون ، کل افت بار در سیفون نباید از 6 متر تجاوز کند .

حسن عمده سرریز سیفونی در این است که با افزایش جزئی سطح آب بالا دست می تواند دبی کامل طرح را از خود عبور دهد حسن دیگر این نوع سرریزها در خودکار بودن و عملکرد خوب آنها بدون نیاز به وسایل مکانیکی یا وسایل محرک است . علاوه بر هزینه سنگین ، در مقایسه با سایر سرریزها ، سرریزهای سیفونی دارای معایبی هستند که موارد زیر از آن جمله است :

1 ـ قادر نیستند یخ و آشغال را از خود عبور دهند .

2 ـ امکان دارد سیفون و یا لوله هوا دهی ، توسط شاخ و برگ درختان بسته شود .

3 ـ امکان دارد در نتیجه تغییرات ناگهانی شروع و توقف عمل سیفون جریان خروجی بطور سریع قطع و وصل شود و یا بصورت امواج به رود خانه بریزد . این عمل سبب ایجاد نوسانهای نا‌خواسته در تراز پایاب رود خانه خواهد شد .

4 ـ ارتعاشات در این نوع سرریزها ، در مقایسه با سایر انواع بیشتر است . لذا لازمه استفاده از آنها ، داشتن فونداسیون خوب است که بتواند ارتعاشات را تحمل کند .

پدیده کاویتاسیون:

پدیده کاویتاسیون یکی از پیچیده ترین و شایع ترین آسیب هایی است که به سازه سرریز وارد می شود و ناشی از بزرگا و نحوه بر همکنش بسیاری از عوامل تاثیر گذار بر خسارت است. از جمله پارامتر هایی که در کاویتاسیون دخیل هستند می توان فشار، سرعت جریان و مقاومت مصالح، مدت زمان بهره برداری و میزان هوای جریان را نام برد. به طور کلاسیک کاویتاسیون توسط شاخص کاویتاسیون بررسی می گردد. مطالعه یک سرریز جهت بررسی تغییرات شاخص کاویتاسیون، نیازمند بررسی موردی هر مدل است. زمانبری و مشکلات ناشی از تغییر اندازه و هزینه بالای مدل های آزمایشگاهی و دیگر مشکلات در کنار گسترش روزافزون و قابلیت های مدل های CFD، مهندسان را به این برنامه ها متمایل کرده است. در این  تحقیق  به منظور محاسبه پارامترهای جریان بر روی سرریز اوجی، شبیه سازی توسط برنامه CFX انجام شده است. جهت مدل جریان آشفته از معادلات  استاندارد به روش حجم محدود و برای تعیین پروفیل سطح آزاد از روش حجم سیال استفاده شده است. با مقایسه نتایج حاصله و نتایج مدل فیزیکی،  تطابق قابل قبولی مشاهده گردید.

30 تا 70 درصد پروژه | پاورپوینت | سمینار | طرح های کارآفرینی و  توجیهی |  پایان-نامه |  پی دی اف  مقاله ( کتاب ) | نقشه | پلان طراحی |  های آماده به صورت رایگان میباشد ( word | pdf | docx | doc )