هیدرولیک سدهای تاخیری پاره سنگی متوالی و کاربرد ان
نسخه کامل Research منتشر نشده است و در دسترس نیست.
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
Abstract:
در شرایطی که اب از درون مصالح سنگریزه ای جریان یابد، رابطه دارسی(رابطه خطی بین افت انرژی و سرعت جریان در محیط متخلخل) برای محاسبات دقیق دارای اعتبار نخواهد بود. از انجایی که چنین محیط متخلخلی دارای خلل و فرج بزرگی می باشد لذا شرایط جریان متلاطم حاکم است.چنین جریانی را جریان غیر دارسی مینامند.در جریانات غیر دارسی رابطه بین افت انرژی و سرعت جریان، غیرخطی است.در تحقیق حاضر روشی جهت کنترل ومهار سیل با استفاده از مخازن چند گانه سدهای تاخیری پاره سنگی ارایه شده است. با احداث این سدها میتوان پیک سیلاب را شکست و همچنین زمان رسیدن به پیک جدید را نیز طولانی تر کرد .در این تحقیق با در نظر گرفتن چند سد متوالی پاره سنگی با فرض یک بعدی بودن جریان و با استفاده از روابط هیدرولیک جریان متلاطم در محیطهای متخلخل (درشت دانه) , معادلات دبی اشل ونیز با در نظر گرفتن معادله پیوستگی جریان ، معادلات ریاضی مورد نیازاستخراج و توسط برنامه کامپیوتری حل گردید . نتایج حاصله نشان میدهد که میزان کاهش پیک سیلاب و افزایش زمان رسیدن به پیک به تعداد سدهای احداث شده در مسیر سیلاب ، فاصله بین سدها ، اندازه سنگدانه های کاربردی در سازه سد و همچنین ابعاد و شکل سازه سد بستگی دارد.
پیش گفتار Research
اغلب، سیل بعنوان ابدهی زیاد یک رودخانه مطرح میگردد، ولی چنین برداشتی از سیل ناصحیح است چرا که باید در کنار ابدهی یک رودخانه، ظرفیت انرا برای عبور اب مد نظر قرار داد.
سیلاب به جریان زیادی گفته میشود که این جریان با صعود خود زمینهای اطراف را که معمولا زیر اب نیست غرقاب میکند[11].مهار و جلوگیری سیلاب به کلیه روشهایی اطلاق می شود که با بکار بستن انها بطور مجرد یا مرکب در یک حوضه ابریز و یا رودخانه و یا سیل مشخصی، خطرات ناشی از سیلاب کاهش و یا بطور کلی از بین برود[1]. یکی از این روشها میتواند استفاده از مخازن چند گانه سدهای تاخیری پاره سنگی باشد. با احداث این سدها میتوان پیک سیلاب را شکست و همچنین زمان رسیدن به پیک جدید را نیز طولانی تر کرد .
عموما قانون دارسی بعنوان معادله حاکم بر جریان سیال در محیط متخلخل شناخته میشود.این معادله یک معادله تجربی است که رابطه بین سرعت و گرادیان هیدرولیکی در جهت جریان را بصورت زیر بیان میکند:
اعتبار این قانون تا هنگامی است که نیروهای لزجت بر نیروهای اینرسی غلبه دارند و اثرات تلاطم و اشفتگی در جریان ظاهر نمیشود. تحقیقات انجام شده بر روی هیدرولیک جریان در محیطهای متخلخل درشتدانه نظیر محیطهای سنگریزه ای نشان داده است که در چنین محیطهایی بعلت حضور نیروهای اینرسی و تاثیرات اشفتگی ،رابطه بین گرادیان هیدرولیکی و سرعت جریان بصورت غیر خطی خواهد بود]4و6[.چنین جریاناتی به جریانات غیر دارسی یا غیر خطی موسومند.جریان اب در یک محیط متخلخل درشتدانه نظیر یک سد پاره سنگی نیز با سرعت نسبتا زیادی همراه است و رابطه سرعت با گرادیان انرژی بصورت غیرخطی است .لذا در چنین جریانی قانون دارسی اعتبار خود را از دست میدهد و باید از روابط جریان غیر دارسی استفاده نمود.