مقاله در مورد تخلیه عرضی

word قابل ویرایش
18 صفحه
4700 تومان

تخلیه عرضی

شاخص ۸۲۱٫۱ – مقدمه :
تخلیه عرضی شامل انتقال جریان آب سطحی و نهر در عرض یک بزرگراه می باشد . این امر توسط فراهم کردن یک نهر سرپوشیده بایک پل برای انتقال جریان از یک طرف جاده به طرف دیگر یا عبور از نوع دیگری از مانع جریان انجام می شود . علاوه بر عمل هیدرولیک یک نهر سرپوشیده باید بارهای سازه و ترافیک بزرگراه و زمینی را منتقل نماید . طراحی نهر سرپوشیده ، شامل طراحی هیدرولیک و سازه هر دو می باشد . این بخش از راهنما به بررسی طرح هیدرولیک نهرهای سرپوشیده می

پردازد . طدح های هیدرولیک و سازه هر دو باید با مهندسی خوب و اقتصاد سازگار باشد . یک فهرست اقلام موارد طراحی تخلیه خوب و عوامل اقتصادی مورد نظر در شاخص ۸۰۱٫۴ در نظر گرفته می شوند . اطلاعات درباره مقررات نیازمندیهای استحکام ، ارتقاع سفره های سیری Fill Table رو سایر خصوصیات فیزیکی شکلهای نهر سـرپـوشیده دیگر و موارد ممـکن اسـت در فصـل ۸۵۰، استـانداردهای فیزیکی یافت شود .

اطلاعات کامل تر در خصوص قوانین هیدرولیک و روش های مهندسی طراحی نهر سر پوشیده ممکن است در سری طراحی هیدرولیک شماره ۵ ، ‏” طراحی هیدرولیک نهرهای سرپوشیده بزرگراه ” یافت شود . ویژگیهای اصلی طرح نهر سرپوشیده و یک بازنگری خوب از موضوع در خطوط راهنمایی زهکشی بزرگراه AASIITO بحث شوند . سازه های با اندازه ۶٫۱ متر در امتداد خط مرکزی جاده بصورت پل ها طبقه بندی می شوند و یک شماره پل تخصیص داده شده و توسط بخش سازه ها نگهداری و بازرسی می گردد . با این حال بعضی سازه های طبقه بندی شده به صورت پل ها به صورت هیدرولیک طراحی می گردند و از لحاظ سازه بصورت نهرهای سرپوشیده می باشند .

بعضی مثالها عبارت اند از نهرهای سرپوشیده جعبه چند مانعی و نهرهای سرپوشیده قوس مانند می باشد . نهرهای سرپوشیده ، همانطور که از پل ها متمایز میشوند ، معمولاً با خاکریزی پوشیده می شوند و دارای ماده ساختمانی در اطراف کل محیط مرئی هستند ، اگر چه بعضی ها بر روی

جا پاهای Footingsپهن با بستر نهر پشتیبانی میشوند که به صورت کف نهر سرپوشیده عمل می نماید . پل ها برای بهره گیری از مزیت غرقه شدن تحت جریانهای سیلاب طراحی می گردند . در بسیاری از محلها ، یک پل یا یک نهرسرپوشیده هر دو نیازهای ساختمانی و هیدرولیکی عبور از نهر را ارضاء خواهند کرد . انتخاب سازه در این محلها باید بر پایه هزینه های ساخت و نگهداری ،

احتمال خطر فروریزش failare ، احتمال خطر آسیب به اموال ، ایمنی ترافیک و ملاحظات محیط زیست و زیبایی شناسی باشد . نهر های سرپوشیده معمولاً سازه هایی کوچک هستند اما برای زهکشی کافی و یکپارچگی تأسیسات بزرگراه دارای اهمیت زیادی می باشند . اگر چه هزینه نهرهای سرپوشیده مجزا نسبتاً کم است، هزینه انباشته ساختمان نهر سرپوشیده یک بخش ضروری از هزینه کل ساختمان بزرگراه را ایجاد می نماید . بطور مشابه هزینه فقط مشابه ویژگیهای زهکشی بزرگراه ضروری است و نگهداری نهر سرپوشیده یک بخش بزرگی از این هزینه ها است . سرویس بهبود یافته برای مردم و یک کاهش در هزینه کل ساخت بزرگراه و نگهداری میتواند توسط انتخاب درست معیارهای طراحی و توجه دقیق به طراحی هیدرولیک هر نهر سرپوشیده بدست می آید .

 

۸۲۱٫۲ – ملاحظات طراحی : قبل از اینکه طراحی هیدرولیک یک نهر سرپوشیده یا پل بتواند آغاز شود ، تخلیه طراحی ، مقدار (Q ) آب بر حسب مترمکعب در ثانیه ، که در تاسیسات ممکن است برای انتقال پیش بینی شود باید برآورد گردد . مهمترین مرحله عبارت اند از ایجاد طغیان و یا تعداد دفعات سیلاب برای محل خاص و شرایط رایج می باشد ، به فصل ۸۱۰ آب شناسی ( هیدرولوژی

 و به ویژه موضوعات ۸۱۸ و ۸۱۹ برای اطلاعات مفید درباره روش های تحلیل هیدرولیک و ملاحظات مراجعه فرمایید . هنگامی که روش های تجربی برای بر آورد کردن نرخ اوج تخلیه ، Q طراحی ، برای نهرهای سرپوشیده مهم استفاده می شوند ، توصیه می شود که حداقل دو روش امتحان گردد . با مقایسه نتایج برآورد تخلیه قابل اطمینان تر برای حوزه تخلیه ممکن است بدست آید . این امر برای حوزهای رود بزرگتر ، مهمتر می باشد .

۸۲۱٫۳ – انتخاب طغیان طراحی : همانگونه که در شاخص ۸۱۸٫۲ بحث گردید، دو روش برای انتخاب فرکانس سیلاب طراحی ، در طراحی پل ها و نهرهای سرپوشیده وجود دارند . آنها عبارتند از :
طبق خط مشی ـ استفاده از یک فاصله وقوع مجدد از پیش تعیین شده .

طبق تحلیل ـ استفاده از فاصله وقوع مجدد که مقرون به صرفه ترین برده و بهترین انطباق را با شرایط محل خاص و خطرات احتمالی مربوطه دارد . اگر چه هر کدام از این راهها ممکن است مستقل از دیگری بکار برده شود ، در عمل هر دو راه در نظر گرفته می شوند و بطور مرتبط برای انتخاب فرکانس سیلاب برای طراحی هیدرولیک بکار می روند . برای نهرهای سرپوشیده و پل های کوچک ، قوانین کلی زیر برای در نظر گرفتن در فرآیند برای انتخاب نهاییِ سیلابِ طراحی بکار ببرید .

۱)پل ها ـ قانون اصلی برای طراحی هیدرولیک پل ها آن است که آنها باید ۲% از طغیان احتمالی را عبور دهند (سال ـ ۵۰) . فاصله درز عمودی بین پایین ترین عضو سازه و ارتفاع سطح آب از طغیان طراحی ، برای عبور ۱% از طغیان احتمالی باید فراهم گردد . شش دهم متر از بورد آزاد Free board اغلب برای طراحی های پل مقدماتی فرض می شود . تاثیرات بار بستر Bed load و نخاله Debris باید در طراحی راه آب ( آبراه ) پل در نظر گرفته شود .
۲) نهرهای سرپوشیده ـ دو طرح مقدماتی وجود دارد که باید د رنظر گرفته شود : یک طغیان احتمالـی ۱۰% ( سال ـ ۱۰ ) بدون افزایش ارتفاع سرچشمه به بالاتر از بخش فوقانـی ورودی نهـر سـرپوشیـده و ، یک طغیان احتمالی ۱% ( سال ـ ۱۰۰ ) بدون سرچشمه هایی که بالاتر از ارتفاعی می رسند که باعث عمق های مرداب قابل اعتراض یا سرعتهای خروجی می شود . طراح باید از آگاهی در بکارگیری معیارهای فوق استفاده نماید . طغیان های طراحی انتخاب شده بر این اساس ممکن است برای محل هایی شرایط پروژه خاص ، مناسبترین مورد نباشد . هزینه ایجاد تاسیسات برای عبور از تخلیه های اوج که توسط این معیارها پیشنهاد میشود لازم است در مقابل خسارت بالقوه به بزرگراه و اموال مجاور در جهت جریان و مخالف جریان نهر متعادل تراز شود . انتخاب یک طغیان طراحی با یک تخلیه‌ بیشتر یا کمتر ممکن است توسط تحلیل اقتصادی توجیه شده و مجاز گردد . یک طغیان طرح بادهای بیشتر از یک احتمال ۴% از تجاوز از مقدار مجاز (سال ـ ۲۵) نباید برای طرح هیدرولیک نهرهای سرپوشیده در زیر آزاد راه ها و سایر بزرگراههای با اهمیت استفاده گردد . از طرف دیگر ، در جایی که اطلاعات پیش بینی کننده محدود باشد ، یا در جایی که خطرات احتمالی همراه با خرابی تاسیسات زهکشی زیاد باشند ، بزرگترین طغیان یا حادثه بزرگ دیگر باید توسط طراح ارزیابی شود . هنگامی که مجراها یا تاسیسات زهکشی تحت قضاوت موسسات کنترل طغیان محلی یا هیئت های مهندسان د رنظر گرفته میشوند ، طغیان طرح باید از طریق مذاکراتِ با موسسات مربوطه تعیین شود .

۸۲۱٫۴ – (Head water ) سرچشمه و Tail water :
1) Head Water : اصطلاح Head Water به عمق سطح آب بر ضد جریان گفته می شود که از اطاق برگرداننده Invert مدخل ورودی نهر سرپوشیده ، اندازه گیری میشود . هر نوع نهر سرپوشیده ای که جریان رود ( نهر ) طبیعی را تحت فشار قرار دهد باعث یک افزایش در سطح آب بر ضد جریان میشود . بهره برداری از تمام Head (سر) موجود همواره اقتصادی یا عملی نیست ، این امر برای وضعیت هایی بکار می رود که نخاله باید از داخل نهر سرپوشیده عبور نماید ، در جایی که حوضچه سرچشمه نیتواند تحمل گردد ، یا جایی که شیب طبیعی تند است و سرعتهای

خروجی زیاد مرد اعتراض میباشند . Head (سر) موجود ممکن است توسط ارتفاع Fill محدود شود ، به تاسیسات بزرگراه آسیب برساند یا باعث انباشتگی آب بر روی اموال در جهت ضد جریان (Upstream) گردد . مقدار انباشتگی (Ponding) آب باید برای تمام اعمال مورد نظر ، در نظر گرفته شود که شامل توسعه پروژه ، نگهداری و حقِ عبور ( حقِ شارع ) می باشد . استفاده کامل از Head (سر) موجود ممکن است باعث توسعه بعضی مسائل مرتبط با گرداب شود و همچنین سرعتهای قابل اعتراض را توسعه دهد و منجر به ساییدگی خود نهرِ سرپوشیده یا فرسایش در جهت موافق (Down stream ) جریان گردد . در اکثر موارد ، مشروط بر اینکه نهر سرپوشیده بطور قابل ملاحظه ای باعث تغییر در سرعت های خروجی نمیگردد .
۲) Tail Water : این اصطلاح به آب واقع در جهت موافقِ از یک سازه گفته میشود . عمق یا ارتفاع آن وابسته به توپوگرافیِ موافق جریان و سایر تاثیرات است. Tail Water میتواند خروجی نهرِ سرپوشیده را غرقه Submerge سازد .

۸۲۱٫۵ – تاثیرات جذر و مد و باد : در جایی که ارتفاع Tail Water توسط جذر و مدها کنترل میشود ، بررسی های ویژه ای برای تعیین مرحله TailWater سازگار با تعداد دفعات طوفان طراحی شده از تأسیسات لازم است . تاثیرات باد و تخلیه های طغیان باید همراه با مراحل جذر و مد پیش بینی شده در نظر گرفته شود . در صورت ضرورت ، حفاظت جریان پشتی(Back Flow) باید به شکلِ دروازه های (Gates) آویخته (Flap) فراهم گردد . به شاخص های ۸۳۸٫۳ و ۸۳۸٫۵ برای بحث بعدی درباره این موضوع ، مراجعه فرمائید .

موضوع ۸۲۲ – کنترل نخاله ( زباله و آشغال )
مقدمه ۸۲۲٫۱ : نخاله (زباله) اگر اجازه یابد تا در داخل یک نهر سرپوشیده یا در مدخل آن انباشته گردد می تواند تاثیرات معکوس و سؤ را بر عملکردِ هیدرولیک تاسیسات بگذارد . آسیب به جاده و به اموال در جهت ضد جریان ممکن است از زباله ناشی شود که از جریان وارد شونده به نهر سرپوشیده جلوگیری می نماید . هماهنگی با نیروهای نگهداری ناحیه (حوزه) می تواند به تعیین هویت نواحی دارای پتانسیل زباله بالا و اعمال مقدرات برای پاکیزه و بر طرف کردنِ زباله در جایی که ضروری باشد ، کمک نماید . استفاده از هر وسیله ای که بتواند زباله را گیر بیاندازد باید بطور کامل

آزمایش گردد قبل از اینکه از آن استفاده شود . علاوه بر مشکل عمده تر و رایجترِ انباشتگی زباله درمدخلِ ورودیِ نهر سرپوشیده ، استفاده از شبکه های ایمنی یا سایر متعلقات نیز می تواند منجر به انباشتگیِ زباله در داخل نهر سرپوشیده در انتهایِ خروجی گردد . ارزیابی این احتمال و عمل جلوگیری مناسب ، باید صورت گیرد اگر چنین علاج نهایی ای پیشنهاد شود .

۸۲۲٫۲ – روشهای کنترل زباله – دو روش برای حمل زباله وجود دارد :
۱) عبور کردن از داخل نهر سرپوشیده : اگر از لحاظ اقتصادی توجیه داشته باشد، نهرهای سرپوشیده باید برای عبور زباله طراحی شوند ، نهرهای سرپوشیده ای که زباله را عبور می دهند اغلب دارای هزینه ساخت بالاتری هستند . از طرف دیگر ، جلوگیری از ورود زباله ها در جهت ضد جریان به کمک یک سازه کنترل زباله اغلب شامل هزینه نگهداری ضروری است و بر روی عبور ماهی می تواند تاثیر بگذارد . یک مقایسه اقتصادی که شامل ارزیابی هزینه های نگهداری بلند مدت است باید برای تعیین معقول ترین و مقرون به صرفه ترین روش انتقال انجام شود .

۲) جدا سازی : اگر عبور زباله اقتصادی نباشد ، باید در جهت ضد جریان از مدخل ورودی توسط یک ساختار (سازه) کنترل زباله یا استفاده از یک آبگیر زباله (Debris basin) بدست آیـد هنـگامی که تاسیـسـات در مجـاورت پرّه های رسوبی (Alluvial fans ) واقع باشد .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 4700 تومان در 18 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد