Skip to main content
SUPERVISOR
Sayyed-Saeid Eslamian,Manouchehr Heidarpour,Sayed farhad Mousavi,Esmaeel Landy
سیدسعید اسلامیان (استاد مشاور) منوچهر حیدرپوراسفرجانی (استاد راهنما) سیدفرهاد موسوی (استاد راهنما) اسماعیل لندی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Jahanshir Mohammadzadeh-Habili
جهانشیر محمدزاده هابیلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Determining the Mathematical Equations of Area-Capacity Curves for Prediction of Reservoir Sediment Distribution
Dams are important structures which are built for flood control, irrigation, municipal and industrial water supply, hydropower production, sediment control, environmental flow regulation, recreation, and navigation. One of the most important physical characteristics of dams and their reservoirs are area-capacity curves. These curves are used for reservoir flood routing, reservoir operation, determination of water surface area and capacity corresponding to each elevation, reservoir USA and 12 dams in Iran is used. This study showed that the obtained equation for reservoir's depth – capacity is more precise in comparison with the obtained equation for reservoir's area-depth. For the studied reservoirs, the mean square error between the normalized depth – capacity equation and normalized depth - capacity data is 0.0001 to 0.0044. While, the mean square error between the normalized area – depth equation and normalized area - depth data is 0.001 to 0.0121. For derivation of appropriate model for prediction of reservoir sediment distribution in Iranian dams, the sedimentation survey data of 11 reservoirs in different parts of Iran is used. Four phases of sedimentation are recognized from analysis of reservoir coefficient variation with sedimentation for these reservoirs. These phases are named as: initial, transition, equilibrium and discharge. Initial phase begins from reservoir operation and continues until arrival of sediment front to the dam site. In this phase, the reservoir coefficient decreases with sediment accumulation. The transition phase begins after arrival of sediment front to the dam site. In this phase, the reservoir coefficient increases with sediment accumulation until reaching a the constant value. Equilibrium phase begins after transition phase. In this phase, the reservoir coefficient is constant with sediment accumulation. The discharge phase begins after rising of sediment elevation to the first outlet gate. In this phase the outlet gate acts as a control point and prevents increasing of sediment elevation at the dam site. In this phase, the reservoir coefficient decreases with sediment accumulation. The result of study showed that in equilibrium phase, the reservoir coefficient is constant about 0.57-0.61. In equilibrium phase the reservoir coefficient is constant, while in discharge phase the reservoir depth is constant. This characteristic is combined with the obtained equations and a new method is developed for predicting sediment distribution in equilibrium and discharge phases of Iranian dams. Key Words: Reservoir coefficient, Sedimentation, Dam, Area - Capacity curve
سدها از مهمترین سازه های آبی ساخته دست بشر می باشند که به منظور تنظیم و ذخیره آب، کنترل سیلاب، تأمین آب شهری و صنعتی، تولید انرژی برقابی، کنترل رسوب، تنظیم جریان زیست محیطی، مقاصد تفریحی و حمل و نقل آبی ساخته می شوند. یکی از مهمترین خصوصیات فیزیکی سدها و مخازن آنها منحنی‌های حجم – سطح می‌باشد. از این منحنی ها به منظور روندیابی سیلاب در مخزن، بهره برداری از مخزن، تعیین حجم و سطح مخزن در ترازهای مختلف، طبقه بندی مخازن و پیش بینی توزیع رسوب در مخازن سدها استفاده می شود. در تحقیق حاضر، از شباهت بین منحنی تابع لگاریتم طبیعی با منحنی ارتفاع - حجم مخازن استفاده شده و معادله ریاضی منحنی بدون بعد ارتفاع – حجم مخازن به دست آمده است. معادله به دست آمده دارای یک مجهول بوده و ضریب مخزن نامیده شده است. با مشتق‌گیری از معادله حجم – ارتفاع به دست آمده، معادلات ریاضی منحنی سطح - ارتفاع و ضریب مخزن به دست آمده است. برای بررسی دقت معادلات به دست آمده، از داده‌های حجم - سطح 21 سد و 2 دریاچه در آمریکا و 11 سد در ایران استفاده شده است. برای مخازن مورد مطالعه، نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که معادله ارتفاع - حجم در مقایسه با معادله سطح - ارتفاع دارای دقت بیشتری می‌باشد. به گونه‌ای که متوسط خطای همبستگی بین معادله بدون بعد ارتفاع - حجم با داده‌های بدون بعد ارتفاع - حجم مخازن بین 0001/0 تا 0044/0 می‌باشد، درحالی‌که متوسط خطای همبستگی بین معادله بدون بعد سطح – ارتفاع با داده‌های بدون بعد سطح - ارتفاع مخازن بین 001/0 تا 0121/0 می‌باشد. جهت ارائه یک مدل مناسب برای پیش‌بینی توزیع رسوب در مخازن سدهای ایران، از داده‌های حاصل از رسوب‌سنجی‌های انجام شده در مخازن 11 سد در نقاط مختلف ایران استفاده شده است. بررسی تغییرات ضریب مخزن این سدها نشاندهنده چهار فاز مختلف رسوب‌گذاری در این سدها می‌باشد. این فازها به ترتیب فاز مقدماتی، فاز انتقال، فاز تعادل و فاز تخلیه نامیده شده‌اند. فاز مقدماتی از زمان بهره‌برداری از مخزن شروع شده و تا رسیدن پیشانی رسوبات به پشت بدنه سد ادامه می‌یابد. در طی این فاز ضریب مخزن کاهش می‌یابد. فاز انتقال بعد از رسیدن پیشانی رسوبات به پشت بدنه سد شروع شده و در طی آن ضریب مخزن افزایش می‌یابد تا به یک مقدار ثابت برسد. فاز تعادل بعد از فاز انتقال اتفاق می‌افتد و طی آن با افزایش حجم رسوبات، ضریب مخزن ثابت می‌گردد. فاز تخلیه بعد از رسیدن تراز رسوبات به تراز اولین دریچه آبگیر سد اتفاق می‌افتد و طی این فاز رسوبات از طریق دریچه آبگیر از مخزن خارج شده و در نتیجه کف آبگیر به عنوان نقطه کنترل عمل می‌کند و از افزایش عمق رسوبات در پشت بدنه سد جلوگیری می‌کند. در طی فاز تخلیه با افزایش حجم رسوبات ضریب مخزن کاهش می‌یابد. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که طی فاز تعادل ضریب مخزن بین 57/0 تا 61/0 ثابت می‌گردد. با توجه به ثابت ماندن ضریب مخزن طی فاز تعادل و ثابت ماندن عمق مخزن طی فاز تخلیه و استفاده از معادلات به دست آمده، معادلات پیش‌بینی توزیع رسوب برای دو فاز تعادل و تخلیه به دست آمده است. کلمات کلیدی: ضریب مخزن، رسوب گذاری، سد، منحنی حجم - سطح

ارتقاء امنیت وب با وف بومی