Slide 1 (shared using )

مطالعات سد مخزنی »«برده زرد

شرکت مهندسي مشاور پاراب فارس

PARAB FARS CONSULTING ENG. CO.

«فصل اول-کلیات»


مشخصات سد و مخزن وسازه های هیدرولیکی مشخصات سد و مخزن

نوع سازه :سد خاکی با هسته آب بند رسی• 1675.5رقوم تاج: •1625.5حداقل رقوم : •1670.7ترازنرمال در مخزن: •2.15ارتفاع آزاد: •1673.4ترازاب در حالت سیالبی: •50ارتفاع سد از پی:•240.50طول تاج:•10عرض تاج : •73.4متوسط آورد ساالنه )میلیون متر مکعب(: •27حجم کل مخزن)میلیون متر مکعب(: •



-مقدمه1

سد مخزنی برده زرد در استان کردستان ونزدیک شهرستان مریوان بر روی رودخانه

برده زرد ساخته می شود. شهرستان مریوان درغرب استان کردستان واقع است.

بررسی اجمالی از وضع موجود کشاورزی و منابع آب این شهرستان نشان می دهد که

متأسفانه علیرغم ریزش های جوی مناسب، به دالیل مختلف از جمله ناهماهنگی توزیع

بارندگی با نیازهای منطقه و نبود تأسیسات ذخیره و یا انتقال مناسب آب، مقدار قابل

توجهی از بارش ها به صورت رواناب از دسترس خارج می گردد. این موضوع باعث کاهش

وسعت اراضی آبی و افزایش زراعت دیم در منطقه شده است. شرکت مهندسي مشاور پاراب فارس


هدف-2

احداث این سد به منظور ذخیره سازی آب مورد نیاز اراضی پایین دست با سطح

هکتار توسعه 3000 هکتار بهبود و700 هکتار)3700 تقریبی ( در حال مطالعه

می باشد .



بررسی سوابق مطالعاتی-3

به منظور استفاده بهینه از منابع آب، توسعه و بهبود کشاورزی منطقه مشرف

به رودخانه برده زرد، انجام خدمات مهندسی مطالعات مرحله اول سد مخزنی برده

زرد از سوی اداره کل امور آب استان کردستان طبق قرارداد به 1128/700/740شماره

بـه ایـن مهنـدسـی مشاور واگذارگردید.85/1/22مورخ



مشخصات جغرافیائی طرح-4

- 30محدوده مطالعاتی مورد نظر در غرب استان کردستان بینَ تا35

طول شرقی واقع 46- 38 تاَ 46- 28 عرض شمالی وَ 44-35َ شده است. این

منطقه از جنوب از طریق راه اصلی سنندج- مریوان قابل دسترسی می باشد.



«فصل دوم –خالصه مطالعات پایه»




* مشخصات حوضه رودخانه برده زرد

وسعت حوضه)کیلومتر مربع( 190

محیط حوضه)کیلومتر( 197.44

ارتفاع متوسط حوضه)متر( 2046

حداکثر ارتفاع حوضه در کوه

سرحال)متر(3035

حداقل ارتفاع حوضه )متر( 1700



متوسط بیشترین باران

ماهانه)میلیمتر(

180.5

حداکثر بارش فصلی مربوط به

زمستان است)میلیمتر(

394.3

میزان بارش ساالنه)میلیمتر( 897.4

متوسط تبخیر ساالنه حوضه)میلیمتر( 1794.5

حداکثر تبخیر ماهانه)میلیمتر(-مرداد 351

حداقل تبخیر ماهانه)میلیمتر(-بهمن 7.7

متوسط تبخیر ساالنه از سطح

دریاچه)میلیمتر(

1337

حداکثر تبخیر ساالنه از سطح

دریاچه)میلیمتر(-مرداد

264.4

حداقل تبخیر ساالنه از سطح

دریاچه)میلیمتر(-بهمن

5.5

* بررسی دوره های خشکسالی و ترسالی

برای تعیین دوره های خشکسالی و ترسالی از نمودارهای میانگین 7 و 5، 3متحرک

ساله آبدهی ساالنه ایستگاههای هیدرومتری استفاده شده است که بر اساس این

-75 تا 1371-72 و 1368-698 تا 1363-64نمودارها، سالهای ترسالی بوده و 1374 1379-80 تا 1376-77 و 1370-71 تا 1369-70از سال

خشکسالی بوده است.





مقادیر دبی و آورد سد برده زرد به روشهای مختلف

والنه تر معـق منطقه ای ل تحلـی روش وق ـف های روـش بین از می باشد چون تمامی

پارامترـهای منطـقه را دارا می باـشد. در نتیـجه ـمیزان آـبدهی حوضه آبریز سد

رده زرد ـب آورد آن 2.33 و ه برثانـی ترمکعب ـم ون 73.46 میلـیمترمکعب می باشد.

مقادیر آورد ماهانه حوضه آبریز سد برده زرد )مترمکعب برثانیه(



* متوسط آبدهی ماهانه حوضه آبریز سد برده زرد

با توجه به اینکه در محل سد برده زرد و نزدیک به آن ایستگاه هیدرومتری نبوده،

متوسط آبدهی ماهانه این حوضه، با توجه به آبدهی ساالنه و ماهانه ایستگاه

سرچشمه گاران و نسبت آن با آبدهی ساالنه برده زرد بدست آمده است. ایستگاه حوضه آبریز سرچشمه گاران به دلیل تشابه بسیار )توپوگرافی،

دما و بارش( و مجاورت با حوضه سد برده زرد به عنوان ایستگاه مبنا در نظر گرفته

متوسط آبدهی ماهانه حوضه آبریز سد شده است.برده زرد

درجه حرارت -4

یکی از پارامترهای مهم اقلیمی که بستگی زیادی به تشعشعات خورشیدی رسیده

به سطح زمین و ارتفاع منطقه دارد، درجه حرارت می باشد. این پارامتر به صورت

روزانه در ایستگاههای تبخیرسنجی وزارت نیرو و هواشناسی و سینوپتیک سازمان

هواشناسی اندازه گیری شده و به صورت مقادیر حداقل و حداکثر طی شبانه روز

گزارش می شود. متوسط مقادیر حداقل و حداکثر در طی ماه به ترتیب به عنوان

متوسط حداقل و متوسط حداکثر درجه حرارت ماهانه و متوسط این دو به عنوان

میانگین درجه حرارت ماهانه می باشد. مقادیر حداقل و حداکثر درجه حرارت

روزانه ثبت شده در طول یک ماه نیز به عنوان مقادیر حداقل حرارت مطلق و

حداکثر حرارت مطلق محاسبه می شود.



( مقادیر متوسط ماهانه درجه حرارت در 2-4جدول )سطح حوضه مورد مطالعه برحسب درجه سانتیگراد



محاسبه دبی اوج سیالب ( 24-4 در جدول )SCSدبی پیک سیالب محاسبه شده به روش

ارائه شده است.

( مقادیر سیالب با دوره های برگشت 24-4جدول ) در حوضه آبریز موردمطالعه SCSمختلف از روش

دوره )مترمکعب برثانیه( برگشت

2 5 10 20 50 100 200 5001000

10000

(m3/s)دبی 17/1

113159/1

207/1

274/2

326/7

381/0

454/5

511/8

707/6



همچنین با توجه به برف گیر بودن ارتفاعات محدوده و حتی قسمتهایی از دشت، در زمان

طغیان های شدید حجم برف ذوب شده نیز به بده سیالب افزوده می گردد. در این مطالعه

اثر ذوب برف در نظر گرفته شده است که بایستی به حجم 20%سیالب محاسبه شده به

با در نظر SCS افزوده گردد. مقادیر سیالب به روش SCSروش گرفتن اثر ذوب برف و بده

پایه در جدول زیرارائه شده است.

با در نظر گرفتن اثر ذوب SCSمقادیر سیالب به روش برف )مترمکعب بر ثانیه(



دوره برگشت

2 5 10 20 50 100 200 500100

010000

(m3/s)دبی 35/6 84/7124/

3166/

6230/

7298/

3372/

4471/

5557/

0830/

7

(PMF)* محاسبه مقدار سیالب طراحی

استفاده شده SCS، از روش PMFبرای محاسبه هیدروگراف سیالب است که دبی پیک براساس روش فوق در جدول زیرارائه PMF هیدروگراف سیالب

شده است.

ساله در 10000 برابر دبی پیک سیالب 1.5 و PMFمقادیر حوضه های آبریز موردمطالعه )مترمکعب بر ثانیه(



حوضه های آبریز (M3/S)دبی

(SCS ساله )روش 10000دبی پیک 830/7

1246/0 ساله10000 برابر دبی پیک 5/1

( با استفاده PMF)حداکثر سیالب محتمل

حوضهPMPاز 1629/2

رسوب *

مقادیر رسوب محاسبه شده به روش تحلیل منطقه ای بیشتر از مقادیر حاصل از

PSIAC بوده. مقادیر روش تحلیل منطقه ای با استفاده از آمار رسوب ایستگاههای

که یک روش PSIAC مجاور تعیین شده و نسبت به روش تجربی است از دقت

بیشتری برخوردار می باشد.برهمین مبنا آورد رسوب ساالنه محاسبه شده به روش

تحلیل منطقه ای که معادل تن در سال می باشد، پذیرفته می شود.53596.6



* زمین شناسی حوضه

سازندهای زمین شناسی رخنمون شده در حوضه آبریز موردمطالعه در جدول بعد

از جنس آهک اوربیتولین دار الیه ای K7آورده شده است .سازند آهک K10می باشد و

آهک میکروفسیل دار بوده. این KP3خاکستری با گلوبوترون کانا و 18.4سازندها در

درصد از مساحت حوضه رخنمون دارد که از نظر فرسایش دارای v فرسایش پذیری نسبتا

کم و رسوب دهی کم می باشد.درصد عمده ای از سازندهای حوضه برده زرد را انواع شیل در

شیل ارژیلی با K4 درصد( که به قرار زیر می باشد. 81.4برگرفته ) K8رنگ خاکستری،

PE شیل خاکستری و قرمز رنگ و KP1شیل خاکستری تیره رنگ، شیل ماسه ای و

عدسیهای آهکی و سنگهای آتشفشانی. این سازندها دارای فرسایش پذیری و رسوب

v باالیی هستند. نسبتا



اختصاص یافته به آن در حوضه آبریز سد CNدرصد سازندها و برده زرد



نام سازندCN

مرطوبدرصد سازند

K4شیل با رنگ خاکستری تیره : 91 35/79

K7 گkرن بkا الیه ای تkولین دار اوربی آهkک :خاکستری

79 6/88

K8شیل خاکستری تیره رنگ : 91 42/04

K10آهک خاکستری با باگلوبوترون کانا : 79 4/97

KP1 اkک بkز رنگ. آهkتری و قرمkیل خاکسkش :رنگهkای خاکسkتری زرد یkا قرمkز و الیه هkای

ماسه سنگ89 0/11

KP3آهک میکروفسیل دار : 79 6/58

PE و آهکی عدسkیهای و ماسkه ای :شkیل سنگهای آتشفشانی

89 3/62

«فصل سوم –برنامه ریزی منابع آب»


* بررسی عملکرد مخزن در گزینه های مختلف تراز نرمال

به منظور تعیین تراز بهینه نرمال مخزن، محدوده قابل قبول درصدهای حجمی تامین آب برای نیازهای مختلف به شرح

زیر می باشد :درصد نیاز بخش صنعت در طول دوره 100الف(- تأمین

آماریدرصد نیاز زیست محیطی در طول دوره 100ب(- تأمین

آماری درصد 80درصد نیاز کشاورزی در 95- 85ج(- تأمین آب

طول دوره آماری


تعیین سطح زیر کشت مناسب جهت تامین نیاز کشاورزی

مطالعات هیدرولوژی انجام شده نشان می دهد که آورد حوضه آبریز برده زرد به طور متوسط میلیون متر مکعب در سال می باشد. این مقدار آورد ، نشان دهنده آن است که حجم آب قابل 73.4

3استحصال به منظور افزایش سطح زیر کشت قابل تامین می باشد. با توجه به پتانسیل آبی موجود گزینه مطرح شده تا پس از بهینه یابی مناسبترین آنها انتخاب شود.

هکتار از اراضی با الگوی کشت زراعی-باغی و آبیاری ثقلی-قطره 1500: آبیاری 1گزینه ای هکتار از اراضی با الگوی کشت زراعی-باغی و آبیاری ثقلی-قطره 3000: آبیاری 2گزینه ای هکتار از اراضی با الگوی کشت زراعی-باغی و آبیاری ثقلی-قطره 4860: آبیاری 3گزینه ای

طبق گزارش اقتصادی اجتماعی با برنامه ریزی خطی می توان الگوی کشت بهینه ای برای هر گزینه با

توجه به شرایط و محدودیتهای آن گزینه بدست آورد که نتایج آن بدین صورت بوده است که گزینه سوم دارای تفاوت درآمد بیشتری نسبت به وضع موجود و در مقایسه با سایر گزینه ها می باشد ..

جهت تعیین گزینه برتر بین سه گزینه فوق با روشهای اقتصاد مهندسی، مقایسه اقتصادی صورت گرفته است .

•


* بهینkه یابی تراز نرمال مخزن

همانطور که اشاره گردید با استفاده از روشهای اقتصاد مهندسی از بین سه گزینه هکتار( می باشد، 4860 که دارای بیشتر سطح زیرکشت )3مطرح شده، گزینه

انتخاب می گردد. از آنجا که اجرای شبکه گزینه سوم از بزرگی و پراکندگی زیادی برخوردار است، جهت انتخاب گزینه بهینه سد از روش بهینه یابی مخزن سد

استفاده گردیده است که در این قسمت به شرح آن پرداخته می شود.

انتخاب 4200 و 3700، 2500، 2000برای این منظور ابتدا سطح شبکه با وسعت گردید و برای هر سطح الگوی کشت بهینه تهیه گردید. سپس با استفاده از مدل

سطح 4نرم افزاری، تراز نرمال متناظر با هر گزینه محاسبه گردید. با توجه به 4860 و 3000، 1500فوق االشاره و سه گزینه مطرح شده در قسمت قبل )

v تراز نرمال برای گزینه محاسبه گردید7هکتار( جمعا

هکتار شیب منحنی 3700با توجه به شکل زیر مشاهده می گردد که در الگوی کشت v افقی می گردد، لذا تراز نرمال متناظر با این سطح یعنی تغییر کرده و نسبتا

متر به عنوان رقوم نرمال نهایی سد انتخاب گردیده است.1670.70


تغییرات ترازنرمال با در نظرگرفتن سطوح زیر کشت مختلف

1655 1660 1665 1670 1675 1680 16850

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

1500

2000

2500

3000

3700

4200

4860

) متر ) مخزن نرمال تراز

)(

ارکت

هت

شک

رزی

حط

س

.PARAB FARS CONSULTING ENG. CO



تغییرات ساالنه میزان آبدهی رودخانه درطول دوره آماری


تغییرات ساالنه حجم سرریز در طول دوره آماری


تغییرات ساالنه حجم تنظیمی درطول دوره آماری


فصل چهارم -مطالعات منابع قرضه - عمليات ژئوتکنيک

مطالعات منابع قرضه و عمليات ژئوتکنيک

* منابع قرضهبا توجه به مجموعه شرایط توپوگرافی و زمین شناسی و همچنین مصالح ساختمانی قابل دسترسی در محدوده محل پروژه، نوع

سازه سد خاکی با هسته آب بند رسی در نظر گرفته شده . است

( با استفاده از الیه Rip Rapپوشش شیروانی باالدست بدنه سد ) سانتی متر در 60 متر در باالدست و1سنگ چین به ضخامت

پایین دست انجام خواهد شد. سرریز سد از نوع نیلوفری پیش بینی شده است که با استفاده از مصالح بتن اجرا خواهد شد.

تاسیسات انحراف رودخانه در دوره ساختمان پروژه شامل فرازبند و تونل انحراف آب می باشد.

در مطالعات مرحله اول، منابع قرضه ریز دانه و درشت دانه در محدوده مخزن سد و پایین دست محور شناسایی و بررسی گردیده است. در نهایت منابع قرضه پیشنهادشده در این مرحله

تشخیص داده شده است. از نظر حجم و کیفیت مناسب شرکت مهندسي مشاور پاراب فارس


الف( منابع قرضه درشت دانه 32 به منظور بررسی بیشتر مصالح درشت دانه اقدام به حفر

( به مقدار C2 وC1چاهک دستی در دو محدوده قرضه درشت دانه ) متر در قسمتهای شمالی و جنوبی محور سد و یک 67کلی

متر 67( در مجاورت روستای جانوره ، به مقدار کلی C3منطقه ) نمونه جهت بررسی های آزمایشگاهی تهیه شده است. فاصله 33و

تا محور C2 کیلومتر، فاصله بخش 3 تا محور سد حدود C1بخش 5/5 تا محور سد در حدود C3 متر و فاصله بخش 200سد حدود

کیلومتر می باشد. ب( منابع قرضه ریزدانه

آزمایشات اولیه انجام گرفته بر روی مصالح ریزدانه نشان داده CL و SC-GCاست که مصالح ریزدانه ترکیبی از انواع خاکها از قبیل

متری 1500بوده اند..منبع قرضه مصالح ریز دانه در فاصله باالدست محور قرار دارد.



ج( منابع قرضه سنگی به منظور بررسی منابع قرضه سنگی ریپ راپ دو نمونه از

متری پایین دست محور 200 که به ترتیب درCT30 و CT26چاهکهای کیلومتری پایین دست محور قرار گرفته اند برداشت 14سد و در

شده است.

د(مراکز و کارخانجات تأمین سیمان سیمان مورد نیاز مصارف بتن پروژه را می توان از کارخانجات

مختلف تأمین کرد که ازنظر فاصله کارخانه سیمان بیجار، هکمتان در رزن همدان ، صوفیان تبریز و آبیک تهران در اولویت قرار

دارند.



* برآورد حجم منابع قرضه خاکی به منظور طراحی، حجم منابع قرضه شناسایی شده در حد

مطالعات فاز یک به شرح زیر محاسبه شده است.

حجم منابع قرضه شناسایی شده



نام قرضه نوع خاکحجم قابل

m3 )استحصال)

C1ناحیه GC, GP-GM 506000

C2ناحیه SC,SW-SM,GC,GP-

GM,GM9637000

C3ناحیه SC 135000

Fناحیه GC,SC,CL 344000

نتیجه گیری

با توجه به مطالعات انجام گرفته برای منابع قرضه چنین نتیجه می C3 و C1 ، C2گیری می شود که از مصالح قرضه های ناحیه

Fتوان جهت مصالح پوسته و فیلتر و زهکش و از مصالح ناحیه جهت ساخت هسته و از معادن سنگ پیش بینی شده برای

پوشش سنگی بدنه سد استفاده کرد. بدیهی است طراحی بدنه سد با توجه به مصالح موجود می تواند بصورت سد خاکی با

هسته رسی انجام شود.

همچنین با توجه به نتایج حاصل از معادن سنگ، از سنگهای این معادن می توان در ساخت ریپ راپ استفاده نمود.



عمليات ژئوتکنيک

اين عمليات طي دو مرحله صورت گرفته است.گمانه هاي ماشيني -1

جهت انجام بررسيهاي زير سطحي در محل ساختگاه سد و حلقه گمانه ماشيني به روش دوراني 11سازه هاي جنبي تعداد

حفاري شده است. هدف از انجام اين عمليات ، دستيابي به پارامترهاي مورد نياز ژئوتکنيکي سد مخزني برده زرد جهت

مطالعات مرحله اول طرح مي باشد. متر در 81 متر در محل مخزن و حداکثر 25 حداقل عمق گمانه ها

جناح راست سد مي باشد. تمامي گمانه هاي فوق بصورت قائم حفاري شده اند. وضعيت نفوذپذيري و پارامترهاي ديگر نظير

v شاخص کيفي سنگ و درصد برگشت مغزه در گمانه ها متعاقبابطور مفصل شرح داده خواهد شد.



چاهکهاي دستي -2

هدف از حفر چاهکهاي دستي دستيابي به پارامترهاي ژئوتکنيکي و مقاومت مصالح جهت طراحي سازه هاي فني و

شناسايي معادن قرضه درشت دانه و ريز دانه بوده است.

منابع قرضه درشت دانه -2-1

چاهک حفر و 24 در محدوده منابع قرضه درشت دانه تعداد نمونه هايي جهت آزمونهاي آزمايشگاهي تهيه و آزمايشهاي

مختلفي مانند : آزمايشات شاخص، آزمايشات مناسب بودن مصالح،آزمايشات واکنش قليايي مصالح سنگي ،پتروگرافي و

آزمايش شيميايي آب انجام گرفت.منابع قرضه ريز دانه -2-2

چاهک حفر گرديد و 8 در محدوده منابع قرضه ريز دانه تعداد نمونه هاي دست خورده و دست نخورده جهت انجام آزمونهاي آزمايشگاهي تهيه گرديد. آزمايشهاي مختلفي مانند آزمايشات

شاخص، آزمايش تراکم، آزمايش برش مستقيم، آزمايش تحکيم، سه محوري و... بر روي آنها انجام گرفت. با استفاده از نتايج

حاصله مصالح مناسب جهت قسمتهاي مناسب بدنه سد انتخاب و سپس در تحليل نشت ازآنها استفاده گرديد.



بر اساس نتايج آزمايشات ژئوتکنيک خصوصيات اليه هاي زمين شناسي مختلف موجود در محل شناسايي و جهت طبقه بندي توده

سنگ مورد استفاده قرار گرفت.-آزمايشهاي صحرايي3

- ساختگاه بدنه اصلي سد3-1 در محدوده ساختگاه بدنه اصلي سد آبرفت قابل توجهي وجود

متر مي باشد در 7/5 ضخامت آبرفت حدود BA1ندارد تنها در گمانه متر کمتر است. 2ساير گمانه هاي محور ضخامت آبرفت از

ضخامت آبرفت به سمت باال دست محور )داخل درياچه( و همچنين پايين دست محور افزايش مي يابد. جنس اين آبرفتها ماسه سيلتي

به همراه قطعاتي از در اندازه قلوه سنگ مي باشد.در گمانه هاي BS1 ، BS2 ، BT1 ، BT2 ،BR1 ، BR2 ، که در قسمتهاي باالدست و پايين دست

7/60 متر و حداکثر 2محور حفاري شده اند حداقل ضخامت آبرفت متر مي باشد.

باتوجه به بافت آبرفتها، وجود قطعات قلوه سنگ در آنها، اين احتمال وجود دارد که وجود قلوه سنگهاي درشت سبب افزايش

شده باشد. بنابراين باتوجه به ضخامت کم CPT و SPTتعداد ضربات در بقيه گمانه ها کمتر BA1آبرفتها در محل محور سد )به جز گمانه

متر در 2متر مي باشد( ضرورت برداشت اين آبرفتها تا عمق 2از زمان اجرا وجود دارد.



که در جناح راست و در تراز تقريبي تاج سد BA1همچنين درگمانه SPT متري اقدام به انجام آزمايش 7حفاري شده است. در عمق

گرديده که نتايج آزمايش نشانگر تراکم بسيار باالي آبرفت دراين قسمت مي باشند.

سرريز -3-2

در قسمت ورودي سرريز که در جناح چپ پيش بيني شده است ( ( گرديده است ضخامت BA5اقدام به حفر يک حلقه گمانه

متر بوده و بيشتر شامل مصالحي است 1.7آبرفت در اين گمانه که از فرسايش سنگهاي بستر و مصالح آبرفتي و نابر جاي

رودخانه اي تشکيل يافته است . تونل انحراف -3-3

( حفاري BA3 و BT1 ، BT2 در مسير تونل انحراف سه حلقه گمانه) 7.60شده است ضخامت آبرفت در قسمت ورودي تونل حدود

متر و 1متر مي باشد و در ادامه مسير، اين ضخامت به کمتر از متر مي رسد درجه تراکم رسوبات آبرفتي در 5در انتها به حدود

)ورودي تونل( درحد متوسط و در خروجي تونل درحد BT1گمانه متراکم تا بسيار متراکم مي باشد.



مشخصات حفاريهاي اکتشافي



مالحظاتبار

نقطه اي

تعداد

لوژن

تعداد

لوفران

تعداد

SPT

حفاري در

سنگ

حفاري

در آبرفتعمق گمانه

محور سد 8 17 3 1 73/5 7/5 81 BA1

محور سد 6 13 - - 59 1 60 BA2

محور سد 5 11 - - 50 - 50 BA3

محور سد 6 16 - - 58/8 1/20 60 BA4

محور سد 6 13 - 1 58/3 1/70 60 BA5

سرريز 3 8 2 2 24 6 30 BS1

سرريز 3 9 1 - 28 2 30 BS2

تونل

انحراف3 7 1 1 25 5 30 BT1

تونل

انحراف3 7 2 2 22/4 7/6 30 BT2

مخزن سد 2 7 1 1 22 3 25 BR1

مخزن سد 2 7 1 1 21 4 25 BR2

47 115 11 9 442 39 481 11جمع

گمانه

«فصل پنجم-طراحی بدنه سد»


مشخصات عمومی سد خاکی غیر همگن برده زرد

عرض تاج سد در سد مخزنی برده زرد، بر مبنای حداقل عرض اجرایی، ارتفاع سد و ملزومات ترابری برابر

متر آن به عنوان 8 متر در نظر گرفته شده که از 10 متر آن نیز به عنوان حریم 2جاده دسترسی و

متر از 7.1670استفاده می گردد. تراز نرمال برابر متر و تراز تاج سد 15.2سطح آزاد دریا، ارتفاع آزاد

متر از سطح آزاد دریا 5.1675برده زرد برابر . محاسبه شده است


(Rip-rap طراحی پوشش محافظ سنگریز )*شیب های باالدست و پایین دست سدهای خاکی، همواره در معرض عوامل جوی و انرژی فرسایشی امواج دریاچه قرار دارند. از این رو برای جلوگیری از فرسایش و تخریب

آنها باید یک روش محافظتی مناسب در نظر گرفته شود.

* حفاظت شیب باالدستشیب باالدست سد خاکی به علت تماس دائمی با آب دریاچه، بیشتر در معرض فرسایش

امواج قرار دارد، بنابراین مسئله حفاظت از آن از اهمیت خاصی برخوردار است.v مطمئن ترین، بهترین و ارزانترین روش حفاظت شیب تجربه نشان داده است که معموال

بدنه سدهای خاکی، استفاده از یک الیه سنگریز است. به طور کلی، ابعاد قطعات v بستگی به ارتفاع موج، وزن واحد حجم مصالح، وزن سنگی الیه محافظ، عموما

مخصوص مصالح و شیب بدنه سد دارد. US Corps ofبرای پوشش سنگریز شیب سد برده زرد از روش ارائه شده توسط

Engineers استفاده شده است. با توجه به این روش، برای شیب باالدست، حداقل قطر قطعات سنگی برابر با سانتیمتر، متوسط قطر قطعات سنگی برابر با

سانتیمتر، قطر حداکثر برابر با سانتیمتر و وزن بزرگترین قطعات سنگی برابر با 60 کیلوگرم به دست می آید. با توجه به روش فوق، ضخامت الیه سنگریز 400

.سانتیمتر می باشد


* حفاظت شیب پایین دستv بارندگی های شیب پایین دست به سبب قرار داشتن در معرض عوامل جوی، خصوصا

شدید، نیاز به محافظت دارد. برای حفاظت شیب پایین دست، استفاده از یک الیه 30مخلوط مصالح درشت دانه متشکل از الشه سنگ و قلوه سنگ به ضخامت حدود

سانتی متر کفایت می کند.

* طرح فیلتر

برای حفظ ثبات و پایداری پوشش سنگریز و به منظور جلوگیری از شسته شدن ذرات خاک از البه الی قطعات سنگی درشت، الزم است این الیه روی یک الیه فیلتر

متشکل از شن و ماسه با دانه بندی مناسب استقرار یابد.

به منظور عملکرد مطلوب الیه فیلتر، مصالح با US Corps of Engineersطبق توصیه میلیمتر استفاده شود. 75 میلیمتر تا 075کیفیت مرغوب با دانه بندی گسترده از

مصالح باید فاقد ناخالصی و گرد و خاک باشد. در ضمن، ضخامت الیه فیلتر معادل سانتیمتر اختیار شود.25با


* طراحی و آنالیز بدنه سد

سد برده زرد از نوع خاکی غیر همگن می باشد. الیه های زیرین بدنه سد

)پی سد( با استفاده از گزارش ژئوتکنیک و مکان یابی سد نیز تعیین شده و مشخصات ژئوتکنیکی آن استخراج

شده است.

پارامترهای ژئوتکنیکی ساختگاه سد )پی سد که به ترتیب شامل یک الیه آبرفت کم ضخامت، یک الیه شیل و دو

الیه آهکی است.(



نتایج آنالیز مقطع انتخابی سد*نتایج آنالیزهای انجام گرفته در قالب مراحل ساخت سد

و انتهای ساخت، آبگیری و نشت دائم، افت سریع .سطح آب و زلزله ارائه می شود

( و شیب پایین دست برابر با 1:3شیب باالدست برابر با)( انتخاب شده است1.5:2) .

.


آنالیزهای انجام گرفته روی مقطع انتخابی

*- آنالیز سد در مرحله ساخت و انتهای ساخت* آنالیز سد در مرحله آبگیری و نشت دائم

* آنالیز سد در حالت مخزن نیمه پر* آنالیز سد در مرحله افت سریع سطح آب

*آنالیز سد در شرایط زلزله*آنالیز دینامیکی سد در حالت مخزن پر

* آنالیز دینامیکی سد در حالت مخزن نیمه پر


ختگاه سد برده زرد در ساMCLطیف زلزله در سطح لرزه ای

0 5 10 15 20 25 30 35 40

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

Time(s)

Acceleration(g)



فصل ششم-طراحی سازه های »«هیدرولیکی


سیستم طغیان گر )سرریز(* گزینه های مختلف این سازه ها به توجه به ویژگی های توپوگرافی طوری جانمایی و طراحی شده

اند که هزینه های اجرایی به حداقل ممکن کاهش پیدا کنند .از ترکیب گزینه های مختلف برای این سازه ها و ارزیابی آنها، گزینه برتر از نظر فنی، اقتصادی و

ایمنی انتخاب شده است.- 1در این طرح برای سازه های تخلیه کننده سیالب پنج گزینه مطرح شده است که شامل:

- سرريز آزاد اوجی با 3- سرريز آزاد اوجی با شوت پلکاني و حوضچه آرامش، 2سرریز جانبی - سرریز نيلوفري 5- سرريز آزاد کنگره اي با شوت پلکانی و 4شوت مستقيم و پرش اسکي،

می باشند.در تمامی گزینه های سرریز آزاد، کالورت به عنوان سیستم انحراف آب در نظر گرفته شده است

اما در مورد سرریز نیلوفری سیستم سرریز و تونل انحراف با هم ادغام شده است. سیستم تخلیه کننده تحتانی و آبگیر سد نیز در سیستم انحراف آب سد ادغام شده است، به طوریکه

سیستم کالورت به صورت دو دهانه انتخاب شده است که از یک مجرا جهت عبور لوله آبگیر و ای که تونل به از مجرای دوم جهت عبور لوله تخلیه تحتانی استفاده شده است. البته در گزینه

عنوان سیستم انحراف انتخاب شده است، از آنجا که پس از اتمام مراحل ساخت سد برای تخلیه سیالب استفاده خواهد شد و به لحاظ محدودیت های فنی، مجرای تخلیه کننده تحتانی و

آبگیر در یک باکس بتنی گنجانده شده است.پس از ارزیابی گزینه های مختلف و برآورد اقتصادی آنها گزینه سرریز نیلوفری و تونل انحراف )به

صورت ادغام با هم( به عنوان سیستم تخلیه سیالب و انحراف آب، و باکس بتنی جهت تخلیه تحتانی و آبگیر انتخاب شده است. الزم به ذکر است که به علت وجود گسل در ساحل راست

رودخانه، کلیه گزینه های تخلیه سیالب در ساحل چپ رودخانه طراحی شده است.


در اولین گام طراحی، بایستی آنالیز روندیابی مخزن انجام شود. این امر توسط نرم

با روش پالس برای سیالب با دوره برگشت HEC-HMS افزار ساله با ماکزیمم 10000

متر مکعب بر ثانیه انجام شده است. همانطور که در نمودار 830.7مشاهده می شود دبی

متر مکعب بر ثانیه 433.1 پیک سیالب هنگام خروج از مخزن تا کاهش یافته است که

این مقدار مبنای طراحی سازه تخلیه سیالب قرار گرفته است. الزم به ذکر است که برای جلوگیری از افزایش غیر متعارف

ارتفاع سد، حداکثر عمق متر فرض شده است و طول تاج سرریز با 3 آب روی سرریز حدود

توجه به این فرض اولیه محاسبه شده است. همچنين به علت وجود گسل در سمت

راست سد لذا انتخاب سرريز در سمت راست منتفي و سرريزها تنها در سمت چپ سد

طراحي و ارزيابي شده اند. کليه سرريزها به صورت مجزا و خارج از سد طراحي شده اند.





00:00 01:12 02:24 03:36 04:48 06:00 07:12 08:24 09:36 10:48 12:000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

ورودی هیدروگراف

خروجی هیدروگراف

Time (hr)

Flow

(m^3

/s)

Q10000m 830.7=3s/

Qdm 433.1=3s/

*سرريز نيلوفري

گزينه ديگري که مي توان جهت تخليه سيالب طراحي بررسي کرد، سريز نيلوفري است. با توجه به استفاده از تونل جهت انحراف آب حين ساخت

سد، بهترين و به صرفه ترين گزينه طراحي سرريز نيلوفري به نحوي است که جريان سيالبي را توسط تونل انحراف به پايين دست سد منتقل کند.

بنابراين قطر تونل انحراف با توجه به سيالب طراحي سريز انتخاب شده که بالطبع وظيفه انحراف آب را نيز در طي ساخت سد انجام خواهد داد.

سرريز مورد نظر طوري طراحي شده است که حداکثر تراز سطح آب با بيشترين دبي عبوري از سرريز رخ دهد. دبي طراحي در اين سازه دبي

متر مکعب بر ثانيه مي باشد. 433 ساله رونديابي شده معادل 10000

مشخصات سازه مذکور به شرح زیر است:

مشخصات سازه مذکور به شرح زیر است:7.1670رقوم تاج سرریز:

متر14قطر دهانه ورودی: متر7.5قطر تونل انتقال جریان:

0089.0شیب تونل انتقال: متر502.5طول تونل انتقال:

متر60.1624رقوم خروجی تونل: متر20.56طول کانال پس از تونل:

متر15عرض کانال پس از تبدیل: مشخصات هیدرولیکی جریان:

متر3عمق آب روی تاج: متر بر ثانیه5.13سرعت جریان در تونل:

متر5.5عمق جریان در خروجی تونل: متر بر ثانیه37.12سرعت جریان در ابتدای حوضچه:

متر33.2عمق جریان ورودی به حوضچه:

جهت استهالک انرژی جریان ورودی به رودخانه در این گزینه، با توجه به سرعت ورودی و عدد فرود جریان،

[ طراحی شده USBR IV]حوضچه آرامش تیپ چهار است. مشخصات سازه مذکور به شرح زیر است:

متر37طول حوضچه: متر1618رقوم کف حوضچه:

متر10ارتفاع دیواره های جانبی : متر9.2ارتفاع بلوک انتهایی حوضچه:



* سیستم تخلیه کننده تحتانی

هدف از پيش بيني تخليه کننده تحتاني، تخليه سريع سد در مواقع اضطراري و در پاره اي مواقع براي تخليه رسوبات انباشته شده در

مخزن است. تراز تخليه کننده تحتاني بايد به گونه اي باشد که رسوبات انباشته شده درمخزن در طول عمر مفيد سد مشکلي در

v آبگير بوجود نياورد. بدين منظور با استفاده عملکرد سيستم خصوصااز مطالعات مربوط به آورد رسوب )گزارش هيدرولوژي( و به

کارگيري روشهاي توزيع رسوب در مخزن )روش تجربي کاهش متر به عنوان تراز تخليه کننده محاسبه گرديد.1637سطح( تراز

ميليمتر و ورودي 900در سيستم مورد نظر، يک لوله فوالدي به قطر شيپوري مدور با معادله طرح شده است. ضمن اينکه دو عدد شير

پروانه اي قطع و وصل در ابتدا و انتهاي لوله تخليه کننده قرار 1637 متر تا تراز 1670.7مي گيرد. کل آب مخزن از تراز نرمال

روز قابل تخليه کردن است و سرعت در لوله 45متر در مدت زمان متر در ثانيه متغير است. 6.59 تا 11.72به طور متوسط از حدود



طرح هيدروليکي آبگير*

شماي آبگير کشاورزي مشابه سيستم تخليه کننده تحتاني متر 85.0است. قطر لوله فوالدي محاسبه شده براي آبگير

می باشد. جهت کنترل جريان، يک عدد شير از نوع هاول بانگر در انتهاي سيستم به همراه يک عدد شير پروانه اي قطع و وصل قرار داده شده است. در مورد آبگيري کشاورزي، در

متر واقع باشد به 1640صورتي که رقوم سطح آب در تراز عنوان حداقل بار هيدروليکي نسبت به رقوم خروجی

کالورت، دبي مورد نظر تامين خواهد شد. بنابراين حداقل در نظر گرفته مي شود 1640رقوم مخزن تراز



پایان

Documents

Slide 1 (shared using )