بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
جلسه اول: کانالها
طراحی سازه های آبی 1
اسلاید 2 :
کانال ها بدلایل زیر از پرمصرفترين سازه های انتقال آب هستند:
سادگي طراحي و اجرا
در دسترس بودن نيروی انساني
انعطاف پذيری اجرا در موقعيت های مختلف (مواجهه با عوارض زمين شناسي، تقاطع با راه ها و .)
تنوع در شكل، اندازه و فرم
قابليت انتقال دبي های کم تا خيلي زياد
اسلاید 3 :
اهداف مورد انتظار از طراحي کانال ها :
آبياری و زهكشي
آبرساني شهری
تخليه فاضلاب
کشتي راني
انتقال آب از رودخانه يا درياچه سد به سمت توربين
بسته به اهداف ذکر شده، طراحي اين کانال ها مي تواند به طور کامل با يكديگر متفاوت باشد.
اسلاید 4 :
شكل مقطع کانال، تحت تأثير پارامترهای زير است :
ظرفيت سازه
سرعت بهينه جريان
پايداری سازه
مسائل بهره برداری و نگهداری
اسلاید 5 :
ظرفيت يك سازه انتقال آب، به طور مستقيم، تابع عوامل زير مي باشد:
نيازهای آبي پايين دست
طول مسير
تلفات آب در اثر تبخير يا نشت عميق
اسلاید 6 :
طبقه بندی انواع کانال بر اساس شکل:
اسلاید 7 :
طبقه بندی انواع کانال بر اساس جنس بدنه:
اسلاید 8 :
معیارهای تعیین شیبهای جانبی کانال:
1- شيب طرفين بر اساس نوع خاك و نوع پوشش کانال تعيين مي گردد .
2- کمترين شيب ممكن، مانع از گسيختگي خاك مي شود .
3- بيشترين شيب ممكن، اتلاف آب ناشي از تبخير را به حداقل مي رساند .
4- شيب جانبي بهينه، هر دو معيار فوق را تعيين کند .
5- شيب جانبي برای کانالهای حفر شده در درون زمين، را مي توان تندتر از شيب جانبي کانالهای احداثي روی خاکريز در نظر گرفت.
اسلاید 9 :
6- شيب جانبي کانال های پوششدار را مي توان شديدتر از شيب جانبي کانال های بدون پوششدر نظرگرفت .
7- برای کانال های بتني مي توان شيب 1 : 1 در نظر گرفت اما لازم است تا قالب بندی انجام شود.
معیارهای تعیین شیبهای جانبی کانال:
اسلاید 10 :
شيب جانبي مناسب در کانال ها بر اساس نوع مصالح بستر:
اسلاید 11 :
شيب طولي:
عوامل مؤثر در انتخاب : توپوگرافي منطقه، هدف از طراحي کانال، انرژی لازم برای انتقال دبي طرح، اقتصاد پروژه
اصولا شيب بايد طوری باشد که جز در موارد خاص، جريان در کانال زير بحراني باشد .
اگر بخواهيم سرعت در حد ايمني باشد، عدد فرود در حد 0.3 تا 0.4 نه اينكه سرعت آب باعث ايجاد فرسايش شود و نه اينكه باعث رسوب گذاری شود .
در طرح های مختلف مهندسي از 1:1000 تا 25:1000 و حتي 0.1:1000
برای کانالهای شبكه های آبياری، مطابق استاندارد فرانسه، شيب پيشنهادی برابر 0.0001 تا 0.0005 است
اسلاید 12 :
ارتفاع آزاد:
منظور از ارتفاع آزاد در يك مجرای انتقال آب، ارتفاعي است که بالاتر از تراز بيشينه آب در مجرا پيشبيني مي شود .
اسلاید 13 :
دلايل در نظر گرفتن ارتفاع آزاد:
لبريز شدن کانال در اثر ورود آب های اضافي مانند جريان سيلاب ها
کاهش عمق ناشي از رسوب گذاری
افزايش تدريجي زبری بستر در طول زمان بهره برداری
ايجاد امواج ناشي از وزش باد
پس زدگی احتمالي ناشي از عملكرد برخي از سازه های هيدروليكي مسير
اسلاید 14 :
استانداردهای موجود جهت محاسبه ارتفاع آزاد:
الف) استاندارد هندوستان
اسلاید 15 :
استانداردهای موجود جهت محاسبه ارتفاع آزاد:
ب) استاندارد USBR آمريكا (گراف)
ج) استاندارد DSI ترکيه (گراف)
اسلاید 16 :
تعيين شكل مقطع:
برای عبور حداکثر دبي مي بايد شعاع هيدروليكي حداکثر شود. به اين ترتيب شكل مقطع به سمت دايره ای ميل مي کند .
به همين دليل استفاده از مقاطع نيم دايره ای کاربرد زيادی پيدا کرده است. برای پايداری نياز است تا کانال از جنس بتن يا بتن مسلح باشد .
در بحث کانالها، سهولت اجرا و بهره برداری باعث گرديده تا شكل مقطع ذوزنقه ای متداول ترين شكل مقطع در طراحي باشد.
اسلاید 17 :
مشخصات مقطع ذوزنقه ای:
اسلاید 18 :
سرعت جریان در کانالها:
تعيين حداقل سرعت مجاز در کانال ها
بر اساس ته نشين شدن رسوبات معلق در آب
بر اساس رشد گياهان آبزی : برای جلوگيری از رشد گياهان آبزی، سرعت متوسط جريان مي بايست بيش از 0.5 الي 0.6 متر بر ثانيه باشد. به ازای سرعت های کمتر جريان و عمق آب کمتر از 1.5 تا 2.0 متر امكان رشد گياه به وجود مي آيد .
بر اساس درجه يخبندان
اسلاید 19 :
تعیین حداقل سرعت مجاز براساس ته نشین شدن رسوبات معلق در آب:
Ds: قطر متوسط دانه های بستر (m)
Vmin: حداقل سرعت مجاز (m/s)
y: عمق آب (m)
اسلاید 20 :
تعیین حداقل سرعت مجاز براساس ته نشین شدن رسوبات معلق در آب:
yn: عمق آب (m)
Vmin: حداقل سرعت مجاز (m/s)
