بررسی عوامل موثر در طراحی سرریز خاکی

محورهای موضوعی : برگرفته از پایان نامه

ابوالفضل شمسایی ¹ , محمد مهدی جباری ² , مهدی غفوری ³

1 - استاد گروه مهندسی آب ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
2 - عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات فارس
3 - کارشناس ارشد سازه های هیدرولیکی

تاریخ دریافت : 1394/10/20 تاریخ پذیرش : 1394/10/20 تاریخ انتشار : 1388/07/01

کلید واژه: شبیه عددی, سرریز خاکی, شستشو, پوشش سنگچین,

چکیده مقاله :

با توجه به اهمیت سر ریز خاکی(fuse plug) به عنوان یکی از سازه های خاکی مورد استفاده در طرح های آبرسانی و آبیاری، تا کنون پژوهش های گوناگونی به صورت تجربی و فراسنجی به منظور بررسی این نوع سازه ها انجام شده، ولی استفاده از شبیه های عددی در این زمینه ، کم تر مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله سعی خواهد شد تا با استفاده از شبیه عددی BREACH که با روش finite difference ، به حل معادله های هیدرولیک و انتقال رسوب پرداخته شده و زمان شستشوی سرریزهای خاکی خاکی متشکل از بدنه ی خاکی با هسته ی رسی قائم و مایل محاسبه گردد. در این بررسی نمودارهای مورد نیاز برای محاسبه ی زمان شستشوی سرریز خاکی با هسته ی رسی قائم و مایل ترسیم شده و بهترین نوع سر ریز خاکی به صورت سرریزی باشیب هسته ی 120 درجه و نسبتm/H برابر با 4 درصد (m ضخامت هسته و H ارتفاع خاکریز )، انتخاب شده است. به کمک شبیه های عددی BREACH، SEEPW و شبیهSTABL ، درصد تراکم بهینه برای بدنه سرریز خاکی برابر با 84 درصد بدست آمده است. همچنین، ضمن بررسی تأثیر جنس و دانه بندی مصالح مصرفی در بدنه ی سرریزهای خاکی در میزان شسته شدگی و خرابی با گذشت زمان، محدوده ی دانه بندی مناسب برای سرریز خاکی همگن و نا همگن نیز ارایه شده است. گفتنی است که با تحلیل و بررسی تأثیر انواع پوشش شیروانی بدنه ی سرریزهای خاکی، مشخص شده است که انتخاب پوشش سنگچین در دامنه ی پایین دست چنین سرریز، نسبت به پوشش گیاهی از وضعیت بهتری برخوردار بوده است .
 

چکیده انگلیسی:

Fuse-plug is a very important appurtenance to irrigation and other water supply systems; therefore, many theoretical and experimental investigations have been performed to design and construct a better structure. However, employing the numerical modeling in the design of this structure has been relatively neglected. The BREACH numerical model along with the finite difference method was used to solve the hydraulic and sediment transfer equations, particularly for calculating the time required for the complete wash out of a fuse-plug containing a vertical or an oblique argillaceous core. Construction of nomograms facilitated calculation of the wash out time of the plugs with vertical or oblique argillaceous cores. It was observed that the fuse-plug with the core slope of 120o and the m/H ratio of 0.4 (m: thickness of core, H: high of dyke) offers the best design. Employing the numerical models (BREACH, SEEPW, and STABL) revealed that the optimum compaction percentage for the fuse–plug was 84%. Results also confirmed that ripraps better protect the downstream shell of the fuse plugs against erosion than vegetative covers.