سمینار بهبود عملكرد و راندمان بهره برداري از مخزن سد

( MSc.) سمينار براي دريافت درجه كارشناسي ارشد
گروه مهندسي عمران- سازه هيدروليكي
عنوان :
بهبود عملكرد و راندمان بهره برداري از مخزن سد
سفيدرود از ديدگاه عمليات رسوبزدايي (شاس)

چكيده
0 تا 1 درصد حجم ذخيره مخازن در سرتاسر دنيا در اثر رسوبگذاري در آنها از بين / سالانه بين 5
مي رود. بنابراين رسوبگذاري در مخازن سدها از جمله مسائل مهم و حياتي مي باشد كه بايد در
زمينه بهره برداري و بحث عمر مفيد مخزن سد مد نظر قرار گيرد. از طرف ديگر با توجه به روند
رو به رشد رسوبگذاري در مخازن و كمبود مناطق مناسب براي ساخت و ايجاد سدهاي جديد
رسوب زدايي از مخازن و كنترل رسوبات در آنها از اهميت ويژه اي برخوردار است.
در ايران سالانه بين 175 تا 250 ميليون متر مكعب از حجم مخازن سدها در اثر رسوبگذاري از
0 درصد / 0 تا 75 / دست مي رود. نرخ سالانه كاهش حجم مخازن ايران به صورت سر جمع بين 5
متغير است. متأسفانه اين نرخ با گذشت زمان رو به افزايش است.
رسوب زدايي هيدروليكي با استفاده از گشودن و دريچه هاي تحتاني (عمليات شاس) وتخليه
جريانات غليظ و برداشت مكانيكي رسوبات و انحراف رسوبات در بالادست مخزن و سيفون كردن
رسوبات و لايروبي هيدروليكي رسوبات توسط پمپ از جمله روش هاي درماني مي باشند.
عمليات شاس عبارت است از خارج كردن رسوبات انباشته شده در پشت سد از طريق گشودن
دريچه هاي تحتاني براي كاهش سطح آب به پايين ترين رقوم آن و افزايش سرعت و به تبع آن
تنش جريان در مخزن سد .
در تحقيق حاضر به پيشينه انجام اين عمليات در سد سفيدرود پرداخته شده و روشهاي مختلف و
اثر اجراي آن بر بهبود عملكرد اين سازه مورد ارزيابي و بررسي قرار گرفته است.
از نتايج حاصل در اين تحقيق مي توان به موارد ذيل اشاره كرد :
عمليات شاس جهت احيا حجم از دست رفته مخازن سدها انجام مي پذيرد.انجام عمليات شاس به
دو صورت با تخليه ناقص و با تخليه كامل مخزن سد انجام مي شود كه در حالت تخليه كامل
راندمان عملكرد اين عمليات بيشتر است. همچنين در حين انجام عمليات شاس راندمان كلي
عمليات به تدريج و مرور زمان كاهش پيدا كرده كه با انجام عمليات تكميلي در تالوگ و نيز آب
اندازي و فرسايش رسوبات نهشته شده اين امر جبران شده است
البته انجام عمليات شاس داراي معايبي نيز مي باشد كه كنترل اثرات مخرب زيست محيطي و نيز
تاثيرات آن بر سازه هاي انتقال آب پايين دست از اهميت بالايي برخوردار است.
واژه هاي كليدي : رسوب ، مخزن سد ، سد سفيدرود ، شاس
مقدمه
توسعه اقتصادي ايران ، كشاورزي – صنعت – خدمات ، به توسعه و بهره برداري خردمندانه از منابع
آب كشور وابسته است . پديده رسوب گذاري مخازن سدها از جمله مسايل مهم و تاثيرگذار در
عملكرد اين سازه ها مي باشد و بر اين اساس بررسي دقيق آن اهميت فوق العاده دارد كه با انجام
اين كار و نيز بررسي اطلاعات حاصل شده ، مي توان در مورد چگونگي عملكرد سازه مورد تحقيق
اظهار نظر كرد و از نتايج آن در طراحي هاي بعدي سود برد.
امروز رسوبگذاري در رودخانه ه ا و تجمع رسوب در مخازن سده ا دراكثر كشوره ا و مناطق جها ن به
عنوان يك چالش مهم مطرح مي شود [ 1و 2 ] . داده هاي آماري ارائه شده نشان مي دهد كه يك
0 تا 1 درصد را نشان ميدهد . / 0 % در جهان و در آسيا در حدود 5 / نرخ سالانه 3
ورود و ته نشيني رسو ب در تونل ه ا و كانال هاي آبگير كه باعث كاهش ظرفيت انتقال و وارد
آمدن خسارت به اين سازه ه ا مي شود . اين تحقيق بر آن است تا با بررسي اثرات پديده رسوب در
مخازن سد ها ، روش هاي مختلف پيشگيري و درمان مرور شده و با جزئيات بيشتر به بحث و
بررسي عمليات شاس در سد سفيدرود پرداخته شود.
در نهايت نتايج حاصل از انجام اين عمليات مورد بررسي قرار گيرد

فهرست مطالب
عنوان صفحه
چكيده فارسي 1
مقدمه 2
فصل اول : كليات
1-1 :مقدمه 3
2-1 :منشاء و مبدا رسوبات 4
1-2-1 :عوامل طبيعي 4
1-1-2-1 : آب و هوا 4
2-1-2-1 :توپوگرافي 6
3-1-2-1 :پوشش گياهي 7
2-2-1 :عوامل انساني مؤثر در رسوبگذاري 7
1-2-2-1 : فعاليتهاي انساني در سطح حوزه 7
2-2-2-1 :كاستي هاي طراحي 8
3-2-2-1 :كاستي هاي بهره برداري 8
4-2-2-1 :كاستي هاي مديريتي 9
3-1 : ميزان رسوبگذاري 10
4-1 : خواص فيزيكي رسوبات 12
1-4-1 : اندازه ذره 12
1-1-4-1 : قطر كره معادل ذره 12
2-1-4-1 : قطر سقوط 12
3-1-4-1 : قطر عبوري از الك 12
4-1-4-1 : قطر رسوبي 13
5-1-4-1 : اندازه سه محوري 13
2-4-1 : منحني دانه بندي 14
3-4-1 : زاويه ايستايي 16
4-4-1 : شكل ذره 16
1-4-4-1 : كرويت 17
2-4-4-1 : گردشدگي 17
ز
عنوان صفحه
3-4-4 : فاكتور شكل 18 -1
5-1 : حمل رسوب 19
6-1 : مكانيسم حمل رسوب 19
7-1 : طبقه بندي مواد رسوبي 24
1-7-1 : بار معلق 24
2-7-1 : بار كف 26
3-7-1 : بار رسوب كل 26
1-3-7-1 :نمودار شيلدز 27
فصل دوم : عمليات رسوب زدايي در مخازن سدها
1-2 : مقدمه 29
2-2 :روش هاي پيشگيرانه 30
3-2 :روش هاي درماني 31
4-2 : مزايا و معايب 31
6-2 : اصول تئوري معيارهاي رسوب زدايي 32
1-6-2 :تشريح جريان غليظ 33
7-2 :معيار ارزيابي عمليات شاس موفق 36
بر مبناي مفهوم تعادل رسوبات
فصل سوم : عمليات رسوبزدايي در سد سفيدرود
1-3 : مقدمه 39
2-1-3 :سيستم رودخانه سفيدرود 41
3-1-3 :مخزن سد سفيدرود 42
2-3 :روش هاي رسوب زدائي در مخزن سفيدرود 43
1-2-3 : داده هاي رسوب گذاري مخزن 44
1-1-2-3 :داده هاي رسوب گذاري مخزن 44
در دوره بهره برداري عادي
2-1-2-3 :داده هاي رسوب گذاري مخزن 44
در دوره بهره برداري شاس با تخليه ناقص مخزن
3-1-2-3 :داده هاي رسوب گذاري مخزن در دوره 44
بهره برداري شاس با تخليه كامل مخزن
ح
عنوان صفحه
4-1-2-3 :داده هاي رسوب گذاري مخزن 45
در دوره بعد از زلزله رودبار
3-3 : تخليه ناقص مخزن 47
4-3 :تخليه كامل مخزن يا عمليات شاس 47
5-3 :اثرات زيست محيطي 47
6-3 :كاهش تدريجي راندمان رسوب زدايي 49
در عمليات شاس
7-3 : مقايسه راه حل ها براي افزايش راندمان 50
رسوب زدايي در عمليات شاس
فصل چهارم : نتيجه گيري و پيشنهادات
1-4 :مقدمه 52
2-4 : نتيجه گيري 53
3-4 : پيشنهادات 54
5: مراجع 55
چكيده انگليسي 56
ط
فهرست جداول
عنوان صفحه
بازاي مقاديرگوناگون 13 K 1-1 : مقادير
فاكتور شكل
2-1 : نوعي طبقه بندي مصالح رسوبي 14
رودخانه با استفاده از قطر الك
3-1 : طبقه بندي حمل رسوب براساس 18
اندازه ذرات و مكانيسم حمل
1-2 :نمونه هايي از سد ها كه عمليات 30
شاس در آن اجرا شده است
2-2 : مقاديرمعيارهاي والينگفورد 36
براي سد سفيدرود
ي
فهرست نمودار ها
عنوان صفحه
16 Ф 1-1 : گراف تعيين مقدار
ارائه شده توسط لين
2-1 :نمودار شيلدز 27
1-2 :تعداد سد هاي بلندتر از 29
15 متر ساخته شده در دنيا
فهرست شكل ها
عنوان صفحه
1-1 :روش اندازه گيري قطر 18
ذرات درشت درحد پيل
1-2 : نقش تخليه كننده عمقي در 34
خارج كردن جريان غليظ از مخزن
1-3 : مقطع عرضي بدنه سد سفيدرود 39
2-3 : سيستم رودخانه سفيدرود 42
3-3 : محدوده مخزن سد سفيدرود 43
در عكس ماهواره اي
1-3 : ميزان رسوبات ورودي و خروجي 45

سمینار بهبود عملكرد و راندمان بهره برداري از مخزن سد