بررسی آزمایشگاهی فرسایش در پایین دست حوضچه¬های آرامش برای خروجی لوله¬ها

توضیحات

بررسی آزمایشگاهی فرسایش در پایین دست حوضچه¬های آرامش برای خروجی لوله¬هااین پایان نامه در قالب فرمت word قابل ویرایش ، آماده پرینت و ارائه به عنوان پروژه پایانی میباشد چکیده : حوضچه­های آرامش باید به گونه ای طراحی شوند که بتوانند انرژی پتانسیل ذخیره شده در آب مخزن بندها و سدها را به گونه ای ضمن انتقال به بستر طبیعی مستهلک کنند که موجب از بین رفتن بستر و در شرایط بحرانی تخریب خود حوضچه و سد نشوند. در منابع مختلف بسته به شرایط جریان و شکل خروجی جریان بر اساس نتایج مطالعات آزمایشگاهی متعدد انجام شده روش­هایی برای طراحی حوضچه آرامش ارائه می­شود که در مواردی به شدت غیر اقتصادی هستند و به طول زیاد و مصرف مصالح بیش از اندازه منتهی می شوند. در این تحقیق چند مورد از بهترین مدل­های ارائه شده برای حوضچه­های آرامش در خروجی لوله­ها مدلسازی شدند و از طریق معرفی پارامتر بی­بعد نسبت عمق آبشستگی به فاصله محل حداکثر آبشستگی از شروع بستر فرسایش پذیر، عملکرد مدل­ها مقایسه شدند. برای مقایسه صحیح مدل­ها، در تمام آزمایش­ها با ایجاد شرایط یکسان هیدرولیکی در بالا و پایین دست حوضچه یا به عبارتی قرار دادن تمام حوضچه­ها در میان دو انرژی یکسان و مدل کردن بستر فرسایش پذیر مشابه در پایاب همه مدل­ها با مقایسه پارامتر نسبت عمق آبشستگی به فاصله محل حداکثر آبشستگی از شروع حوضچه رسوب و پروفیل وسط حفره آبشستگی عملکرد حوضچه­ها بررسی شدند. در نهایت با ایجاد تغییراتی در حوضچه­های پیشنهادی از جمله زاویه دیواره معرفی شده در حوضچه تیپ شش و ایجاد شیب معکوس درکف حوضچه، موفق شدیم طول حوضچه را 20 درصد کاهش دهیم. نتایج تحقیق نشان می­دهد برای بهبود عملکرد حوضچه مستقل از فرود جریان ورودی یک زاویه بهینه برای دیوار داخل حوضچه وجود دارد و شیب معکوس کف حوضچه موجب بهبود عملکرد حوضچه می شود. حوضچه آرامش معرفی شده در این تحقیق با آنکه طول کمتری نسبت به بهترین مدل­های معرفی شده دارد در شرایط هیدرولیکی مشابه آبشستگی کمتری ایجاد می­کند و عملکردی مستقل­تر نسبت به تراز آب پایاب از خود نشان می­دهد. کلمات کلیدی: آب پایه، آبشستگی، حوضچه آرامش، عدد فرود، عمق نرمال فهرست مطالب فصل اول 1 1-1 مقدمه 2 1-2 اهمیت و ضرورت انجام تحقیق 3 1-3 سوالات عمده تحقیق 4 1-4 تعریف واژه­ها و اصطلاحات فنی و تخصصی 5 1-4-1 عدد فرود 5 1-4-2 آبشستگی 5 1-4-2-1 انواع آبشستگی 5 1-4-2-1-1 آبشستگی عمومی 6 1-4-2-1-2 آبشستگی تنگ شدگی 6 1-4-2-1-3 آبشستگی موضعی 7 1-4-2-1-4 آبشستگی کل 7 1-4-2-1-5 آبشستگي در آب زلال و آب حاوي رسوب 8 1-4-3 آستانه لغزش ذرات 9 1-5 معرفی عمومی فصل­های پایان نامه 9 فصل دوم 11 2-1 مقدمه 12 2-2 سابقه تحقیق 12 2-2-1 سابقه تحقیق در ایران 12 2-2-2 سابقه تحقیق در سایر کشورها 12 2-2-2-1 حوضچه­های آرامش پرش هیدرولیکی (Hydraulic Jump Stilling Basin) 13 2-2-2-2 حوضچه آرامش در خروجی لوله­ها از طریق شیر 14 2-2-2-3 حوضچه استاندارد USBR Type VI 15 2-2-2-4 حوضچه آرامش Contra Costa 17 2-2-2-5 حوضچه آرامش Grade 19 2-2-2-6 حوضچه­های آرامش گوئل و همکاران 21 فصل سوم 27 3-1 مقدمه 28 3-2 ابزار و امکانات مورد استفاده 28 3-3 کالیبره کردن فلوم 29 3-3-1 کالیبره کردن شیب 29 3-3-2 کالیبره کردن دبی 30 3-4 مطالعات اولیه 32 3-5 معرفی فاکتور عملکرد 34 3-6 ساخت مدل آزمایشگاهی 35 3-6-1 مدل سازی حوضچه تیپ شش انجمن آبادانی امریکا در خروجی لوله­ها 36 3-6-2 ساخت حوضچه آرامش با نتایج تحقیقات دکتر گوئل و همکاران 38 3-7 دانه بندی مصالح 45 3-8 عمق نرمال پایاب 46 3-9 کنترل نوع آبشستگی در پایاب 51 3-9-1 روش­های تنش برشی 51 3-9-2 روش­های سرعت بحرانی 51 3-10 مشخصات هیدرولیکی مدل 53 3-11 روند کلی انجام آزمایش­ها 54 فصل چهارم 57 4-1 مقدمه 58 4-2 تعیین مدت زمان انجام هر آزمایش 58 4-3 بررسی شکل کلی حفره آبشستگی 60 4-4 مقایسه حوضچه آرامش گوئل و همکاران با حوضچه تیپ شش انجمن آبادانی امریکا 61 4-5 بررسی اثر زاویه دیوار حوضچه آرامش گوئل روی عملکرد آن 64 4-6 بررسی اثر شیب معکوس کف حوضچه روی عملکرد آن 68 4-7 کاهش طول حوضچه 73 4-8 بررسی پایداری عملکرد حوضچه نسبت به تراز آب پایاب 75 فصل پنجم 79 5-1 نتیجه­گیری 80 5-2 پیشنهادات 81 فهرست مراجع 83