تحلیل تخریب حوضچه آرامش سدهای انحرافی در اثر خوردگی ناشی از عبور سیلابهای واریزه ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه تهران

2 مربی دانشگاه آزاد اسلامی، واحد لنجان، گروه مهندسی عمران، اصفهان، ایران،

چکیده

عبور سیلاب های واریزه ای از روی سرریز و حوضچه آرامش سدهای انحرافی در رودخانه­های پر شیب کوهستانی باعث خوردگی آنها می­شود این نوع خوردگی سرریز و حوضچه آرامش در کشورهای مختلف از آنجمله در ایران گزارشی گردیده است. هدف از تحقیق حاضر، ارائه روشی برای تحلیل اثر تخریبی عبور جریان واریزه ای از روی سرریز سدهای انحرافی بتنی است. لذا در این تحقیق، رابطه تجربی ارائه شده توسط مولفین مقاله، با استفاده از داده های میدانی مورد ارزیابی قرار گرفته و به منظور محاسبه میزان خوردگی حوضچه آرامش سدهای انحرافی الگوریتمی ارائه شده است. برای ارزیابی توانایی الگوریتم پیشنهادی در برآورد خوردگی اتفاق افتاده­ی حوضچه آرامش یک سد انحرافی واقعی، سدانحرافی روزبهان در استان فارس به عنوان بررسی موردی انتخاب گردیده است. سپس با استفاده از الگوریتم ارائه شده در این تحقیق، میزان خوردگی حاصل از سیلاب های سال های 1374 تا 1378 در سد انحرافی روزبهان محاسبه شده و با مقدار واقعی خوردگی مقایسه گردیده است ، به این منظور، سیلاب واریزه ای شبیه سازی شده و سرعت، قطر و انرژی ضربه رسوبات عبوری از روی سد انحرافی روزبهان برآورد گردیده و سپس با استفاده از روابط تجربی، درصد خوردگی حاصل از سیلاب های واریزه ای در دال بتنی حوضچه آرامش این سد بدست آمده است. این تحقیق  نشان می دهد که درصد خوردگی برآورد شده توسط الگوریتم پیشنهادی، با درصد رخ داده در سد واقعی تطابق قابل قبولی دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Destruction Analysis of stilling basin of the Diversion Dams due to Abrasion Caused by Passing Debris Floods

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ebrahim Banihabib, 1
  • Mehran Iranpoor, 2
1 PhD of Civil Engineering, Water Engineering, Assistant professor, University of Tehran, Iran.
2 M.Sc. Hydraulic structures, Instructor of Islamic Azad University-Lenjan, Civil Engineering Dept.
چکیده [English]

Passing of debris floods over spillways and stilling basins of the diversion dams in steep channel of the mountainous rivers causes abrasion of spillways and stilling basins. This type of spillways and stilling basins abrasion has been reported in different countries including Iran. The purpose of this research provides a method for analyzing the destructive effects of debris floods passing over concrete diversion dams’ weirs. Thus, in this research the proposed empirical equations by the authors are evaluated using field data and an algorithm is provided for estimation of the abrasion of diversion dams’ stilling basins. Roozbahan Diversion Dam in FarsProvince is selected as case study to evaluate the ability of proposed algorithm for estimation of abrasion of a real case. Then, abrasion of Roozbahan Diversion Dam by floods 1995 to 1999 is calculated and compared with real abrasion percentage. For this propose, debris flood is simulated and velocity, sediment size, and impact energy of passing sediment over Roozbahan Diversion Dam are estimated.  Then, the abrasion of the concrete slab of stilling basin of the dam is provided by using the empirical equations. This research shows that the estimated abrasion percentage by proposed algorithm has acceptable agreement with real case

 
  1. بنی حبیب م. ا. 1376. عامل طغیان رودخانه­ای با غلظت بالای رسوب، مجموعه مقالات چهارمین سمینار مهندسی رودخانه، اهواز.
  2. بنی حبیب م. ا. و م. ایران پور. 1386. « بررسی آزمایشگاهی ضربه­های دانه­های رسوب بر حوضچه آرامش سدها»، مجموعه مقالات سومین کنگره ملی مهندسی عمران، تبریز، دانشگاه تبریز.
  3. Banihabib, M. E., H. Shantia and S. Ghotbi. 2002. Measures for problems of hydraulic structures in rivers transporting debris flow. Proceeding of international conference on fluvial hydraulics. Sept. 4-6. 2002 .Louvain- La-Neuve, Belgium.
  4. Bhargava, D.N. L., Narair, S.S. Tiagai, and P.P. Gupta. 1987. Sedimentation problems at low dams in the  Himalayas. Water power & Dam Construction.
  5. Cheng, J. D., Y. C. Huang, H. L. Wa, J. L. Yehc, and H. Chang. 2005. Hyrometeorological and land use attributes of debris flows and debris floods during typhoon Toragi July 29-30, 2001 in central Taiwan. Journal of hydrology 306 (2005), ELSEVIER. 161-173.
  6. Elkem Materials. 1995. Hydroelectric Dams in India , C4-34 Reference project report.
  7. Julien, P.Y. 1995. Erosion and sedimentation. Cambridge university press carntoridge, U.K.
  8. Morris, G. and J. Fan. 1997. Reservoir sedimentation handbook. Mc Graw –Hill. 
  9. The American society for testing and materials, Standard test method for abrasion resistance of concrete or mortar surface by the rotating-cutter method, ASTM Designation C944. Philadelphia. 1999.
  10. The American society for testing and materials, Standard test method for abrasion resistance of concrete (under water method), ASTM Designation C1138. Philadelphia. 1999.