سیستم های انحراف آب
Download
Report
Transcript سیستم های انحراف آب
ّ
سیستم های انحراف آب
درس بناهای آبی
استاد ارجمند :جناب دکتر رضاپور
نادر سارانی
سیستم های انحراف آب
سد انحرافی
بند انحرافی
NAVIGATION
سیستم LOCK
های حمل ونقل
نردبان ماهی
سد انحرافی
تنظیم و کنترل جریان به
داخل کانال
باال آوردن سطح آب
برای هدایت به داخل
کانال
کاهش نوسانات سطح
آب رودخانه
جلوگیری از ورود رسوب
بداخل کانال
ذخیره آب برای مدت
کوتاه
سابقه بسیار طوالنی سد های انحرافی در ایران
از دوره ساسانیان – سازه های آب شوشتر و سد شاهپور
در دوران صفویه تمرکز بر سدهای انحرافی ،پل ها در سازه های آبی
وجود آثار این دوره در شهرهای اصفهان و مشهد مانند پل خواجو
اجزاء اصلی سد انحرافی
دیوار حفاظتی دو طرف رودخانه در باالدست سد
بدنه اصلی سد
دریچه تخلیه رسوبات در مقابل دهانه آبگیر
حوضچه آرامش در پائین دست سد
دیوار حفاظتی پائین دست حوضچه آرامش
دیوار آب بند برای آب بندی پی
محل ماهی رو در رودخانه هایی که پرورش ماهی در آن وجود
دارد
h
hs
B
h'
نیروهای وا رد بر سد انحرافی
وزن سازه
فشار داخلی آب
فشار باالبرنده
فشار خاک
نیروی زلزله
فشار یخ
فشار موج
بند انحرافی
بند های انحرافی اغلب به صورت یک مانع در سراسر رودخانه احداث می شوند که وظیفه آن
تغییر رژیم جریان است که اجازه می دهد جریان را با باال دست و کانال های انحرافی
هدایت کرد
همچنین رودخانه ها را برای کشتیرانی مناسب می گردد
مجرای تخلیه رسوب
دیوا رها و کف بند های آب بند
عملیات ساماندهی
دیوارهای حائل ،گورها ،آب شکن ها و سنگ چین ها از انواع عملیان ساماندهی هستند .
تاسیسات حذف رسوب
قسمت های مختلف یک بند انحراف
برای اندازه گیری نرخ جریان حجمی در جریان های کوچک و بزرگ
از فرمول زیر استفاده می شود :
Q=CLH
ثابت سازه است C
عرض تاج است L
ارتفاع سر از آب بر سر تاج است H
از دیگر استفاده های بند های انحرافی می توان به موترد زیر اشاره کرد :
مانع برای هجوم مار ماهی دریا می باشد
فراهم کردن یک منطقه مناسب برای اندازه گیری جریان آب برای محاسبه
مقدار ماده شیمیایی موجود در آب
همچین از اختالف آبی که در پایین دست وجود دارد در گذشته از این نیرو
WATERMILLبرای آسیاب های آبی استفاده می شده است که باآن
گفته می شده
نمونه ای از آسیاب ها آبی
اشکاالت بند های انحرافی
آبی که از تاج بند انحرافی می گذرد اکسیژن بیشتری را وارد آب می کند که باعث
خطرات زیست محیطی برای رودخانه و منطقه شود
با توجه به کند شدن سرعت آب ،بعض ی از موجودات رودخانه دچار مشکل می
شوند که با سرعت طبیعی حرکت می کنند
مسدود شدن راه عبور ماهی ها که باید در این موارد از نردبان ماهی استفاده کرد
در محل احداث بند می تواند محلی برای زباله ها و مسدود شدن مسیر که از نظر
زیست محیطی نامناسب است
بند ها می توانند بتنی و فلزی باشند که در سراسر رودخانه احداث شوند
انواع مختلفی می تواند داشته باشد که شامل یک صفحه فلزی یا یک پل
برای عبور عابر پیاده باشد .
آبی که در پشت بند جمع می شود می تواند معیار دقیقی برای عمق آب و
شدت جریان باشد
انواع بندهای انحرافی
بند تاج پهن
بند هزارتوی
بند ترکیبی
بند فیوم
بند درجه V
بند هزا رتوی
این بند با استفاده از شکل ذوزنقه ای که باعث می شود ارتفاع بند افزایش یابد
با توجه به این ساختار می نواند قابل تغیرر به کابری های دیگر شود
بند تاج پهن
بند پهن کاکل دار یک ساختار تخت کاکل دار ،با تاج طوالنی نسبت به ضخامت
جریان است
زمانی که تاج گسترده باشد باعث می شود توزیع فشار در باالی تاج صورت می گیرد
این بند در قرن 20-19گشترش پیدا کرد
بند فیوم
تاج این بند معموال در انواع مختلفی است که نوع نوک تیز آن ضخامتی برابر با 1/4یا
نازکتر از صفحه فلزی به کار رفته در آن است
این بند برای اندازه گیری عمق و شدت جریان بسیار دقیق نیست و اندازه گیری را
مشکل می کند
بند ترکیبی
بند ترکیبی را می توان از نظر هندسه به سه دسته ذوزنقه ای ،دایره ای ،
سهمی وار تقسیم کرد که دارایی یک سرریز مستطیلی است
ردبان ماهی
ماهي ها در رودخانه در فصول تخم ريزي ،به طور غريزي در خالف جهت جريان شنا
مي كنند تا خود را به محل هايي كه از تخم تفريخ شده اند،برسانند .اين عمل
در طي قرون متمادي انجام شده و عامل بقاء و توليد مثل ماهي ها مي باشد .
ماهي در حركت خود به باال دست اگر با مانعي روبرو شود ،سعي در عبور از آن
مانع را دارد و از تصميم خود منصرف نمي شود؛ بنابر اين اگر نتواند از آن
عبور نمايد ،تلف مي شود.
سدها و بندهاي انحرافي بيشترين مشكل را در روند مهاجرت ماهي ها بوجود مي آورند .
با احداث سد ،كل عرض مقطع رودخانه بسته مي شود و عمال راه عبور ماهي
ها بسته مي شود .اين عمل باعث تلف شدن ماهي ها در پايین دست سد شده
و تهديدي جدي براي منبع ماهي بشمار مي رود و باعث انقراض گونه هايي از
ماهيها خواهد شد.
به منظور رفع اين مشكل در طراحي سد ،سازه أي هيدروليكي تحت عنوان نردبان ماهي تعبيه
مي شود .شرايط هيدروليكي جريان در اين سازه بايد به نحوي باشد كه ماهي قادر باشد
از آن صعود كند .طراحي راه ماهي بايستي متناسب با میزان مهاجرت ماهيها باشد ،در
غیر اينصورت در روند مهاجرت ماهيها تاخیر ايجاد شده و اين تاخیر باعث تلف شدن
بسياري از ماهيها مي گردد .البته شايان ذكراست كه ساخت راه ماهيها يك درمان براي
همه مشكالت بيولوژيكي و فیزيكوشيميايي كه يك سد در حوضه آبريز بوجود ميآورد
نبوده و تنها مسیري را براي مهاجرت ماهي آماده مي سازد كه معهذا يكي از مهمترين نكات
مي باشد
انواع نردبان ماهی
نردبان ماهی از نوع
بازشدگی قائم
نردبان ماهی دنیل
انواع
نردبان ماهی کالورت
بند نردبان ماهی
با زشدگی قائم
بازشدگی قائم شامل یکسری شکاف های عمودی در فواصل منظم در امتداد طول
به ایجاد یک سری از استخرها که ماهی می توامد موقعیت خود را به راحتی درون آنها
حفظ کند و درون هر استخر حرکت کند
سرعت آبی که در هر شکاف است تقریبا ثابت و از باال به پایین است
معموال تفاوت بین سطح آب در حوضچه های پی در پی 300میلی متر برای ماهی قزل
آال بزرگسال و 200میلی متر در ماهی بالغ است
شکاف عمودی معموال دارای شیب %10می باشد
نردبان ماهی دنیل
شامل ناودان یا مجرای سرازیر مستطیل شکل و دیوار های جدا کننده فاصله نزدیک یا پره
های واقع در کنار و پایین است.در طول این سالها نسخه های های مختلف از راه ماهی
دنیل عرضه شده است و امروزه متداول ترین آنها راه ماهی است که در شکل مشاهد می
کنید.
این راه ماهی شامل یکسری دیوارهای مسطح رو به باالست که با کف نردبان زاویه 45درجه می
سازند.
شیب آن بین % 25-10است
بند نردبان ماهی
بند راه ماهی متشکل از تعدادی از استخر چیده شده در یک الگوی پله از هم جدا شده توسط
بند که هر کدام کمی باالتراز یک دیوار پایین دست است .
ماهی که در جریان آب است با ورود به هر استخر از استخری به استخر دیگری می پرد ( با
توجه به عمق آب )
افت سطح آب بسیار حساس است و باید مداوم تنظیم شود این عمق 300میلیمتر برای ماهی
قزل آال بزرگسال و 200میلی متر در ماهی بالغ شده است
و شیب راه ماهی معموال %10است
کالور ت ماهی
از کالورت استفاده می شود برای انتقال آب از یک طرف جاده خاکریزی به طرف دیگر .سطح مقطع
کالورت با دایره ،بیض ی ،لوله قوس ی ،مستطیل و یا مربع ساخته شده است.اگر نهر
سرپوشیده مورد نیازاست.
مالحظات خاص مورد نیاز برای اینکه ماهی می تواند از آن وارد شود ،عبور کنند و خروج از نهر
سرپوشیده بدون مدت زمان معقول یا مضر امکان پذیر باشد .
برای ساخت دیواره کالورت از بلوک ها و صفحاتی که در عمدتا در ساخت و ساز جاده ای استفاده
می شود بهره گرفته می شود.
شیب این کالورت معموال بین 5تا %15می باشد
NAVIGATION LOCK
سیستم قفل برای باال بردن و پایین آورن قایق بین امتداد سطوح مختلف در
رودخانه و کانال آب استفاده می شود .
انواع قفل ها
قفل پرواز
Lock flights
Staircase locks
قفل پله
Doubled, paired or twinned locks
قفل زوج
Stop locks
Round locks
Drop locks
قفل پرتابی
Flood locks
قفل سیل
Flood gates
دروازه سیل
Tidal locks
قفل جزومد
Very large locks
قفل توقف
قفل دور
قفل های خیلی بزرگ
قفل پرو از
شامل تعدادی از قفل های پشت سر هم که هر قفل نسبت به قفل پایین دست خود
باالتر است و در محدود گسترده ای امتداد دارد که معموال شامل 16قفل
است
قفل پله
این قفل برای مکانی استفاده می شود که شیب زیادی در آن منطقه وجود دارد ،که
سعی می شود بسیار فشرده ساخته شود
قفل زو ج
قفل زوج که به آن قفل موازی هم گفته می شود ،در واقع دو مسیر حرکت
است که به صورت موازی در کنار هم ساخته می شود که انجام حرکت
را تسریع می کند .
قفل دور
این قفل توانای چرخش به سمت های مختلف را دارد که معموال بیشتر از دو
خروجی را دارد .
پایان