ری در فاصم مویارم و خصشر

⚠ این متن با نرم‌افزار از روی تصویر خوانده شده و ممکن است خطا داشته باشد؛ برای استناد، اصلِ سند را ببینید. جد: وری اسلامی ایران مناوفت برنامه‌ریزی و ننثارت راشبردی ریس ج:: ور پ و ۹ مرفی دم ی ۰ ام چا و هط وک کی ینوی یشم :۰ ده مه 204 6 مد ۵ 4 فقو ۰ سایت باون و دس را 4 ره ی ری در فاصم مویارم و خصشر و 5 [ 6 او ۵ ۹1 اروت و1۹۸ وی 4اه ی هدودت ننثارت راشردی وزارت رو دفترننلام فنی اجرایی دفتر 2 غدسی و متباردی فنی آب و آینا وا ۱ ۱۹ را وا نها ۱۹۱ ۱۳۸۸ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- (1) ایام بسمه تعالی رباست جمهوری معاون برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور 2 :2 ۱ ۱ شماره: ۱۳/۳۴۳ بخشنامه به دستگاه‌های اجرایی؛ مهندسان مشاور و پیمانکاران یس سا تاریخ: ۱۳۳/۹ موضوع: ٍ ضوابط طراحی هیدرولیکی شیب‌شکن‌هاء تند آب‌ها و تأسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در شبکه‌های آبیاری و زهکه به استناد آیین‌نامه استانداردهای اجرایی طرح‌های عمرانی موضوع ماده (۲۳) قانون برنامه و بودجه و در چارجوب نظام فنی و اجرایی کشور (مصوبه شماره 2۶۲۳۳۹/ت۳۳۶۹۷ه مورخ ۱۳۸۵/۶/۲۰ هیأت محترم وزیران)» به پیوست نشریه شماره ۴۸۲ دفتر نظام فنی اجرایی, با عنوان «ضوابط طراحی هیدرولیگی شیب‌شکن‌هاء تن دآب‌ها و تأسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در شبکه‌های آبیاری و زهکشی» از نوع گروه سوم ابلاغ می‌شود. دستگاه‌های اجرایی؛ مهندسان مشاورء پیمانکاران ۴ عوامل دیگر می‌توانند از این نشریه به عنوان راهنما استفاده کنند و در صورتی که روش‌هاء دستورالعمل‌ها و راهنمای بهتری در اختیار داشته باشندء رعایت مفاد ْ عوامل یاد شده باید نسخه‌ای از دستورالعمل‌هاء روش‌ها یا راهنماهای جایگزین را به دفتر نظام فنی یرمنصور برقعی معاون برنامه‌ریزی وَنظارصرراهبردی رییس جمهور ْ ۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- اصلاح مدارک فنی کارشناسان برجسته مبادرت به تهیه این نشریه نموده و آن را برای استفاده به جامعه مهندسی کشور از آین‌روء از نسما خواننده گرامی صمیمانه تقاضا دارد در صورت مشاهده هرگونه ایراد و اسکال فشی مراتب را به صورت زیر گزارس فرمایید: (- تسماره بند و صفحه موضوع مورد نظر را مشخص کنید. ۳ ایراد مورد نظر را به صورت خلاصه بیان دارید. ۳- در صورت امکان من اصلاح نسده را برای جایگزینی ارسال نمایید. - ۰ نضانی خود را برای تماس احتمالی ذکر فرمایید. کارشناسان این دفتر نظرهای دریافتی را به دقت مطالعه نموده و اقدام مقتضی را معمول خواهند داشت. پیشاپیش از همکاری و دقت نظر جنابعالی قدردانی می‌شود. نضانی برای مکاتیه: تهران میدان بهارستانء خیابان صفی‌علی‌شاه مرکز تلفن ۳۳۲۷۱ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور دفتر نظام فنی اجرایی را وراد تا ۱۱۱ اد :۳2۵۱ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- بسمه تعالی طبق نظام فنی و اجرایی کشور (مصوبه شماره ۴۲۳۳۹/ت ۳۳۴۹۷ ه مورخ ۱۳۸۵/۴/۲۰ هیأت محترم وزیران) استفاده از ضوابطء معیارها و استانداردها در مراحل پیدایش, مطالعات توجیهی» طراحی پایه و تفصیلی» اجراء راه‌اندازی» تحویل و شروع بهره‌برداری طرح‌ها و پروژه‌های سرمایه‌گذاری به لحاظ رعایت جنبه‌های توجیه فنی و اقتصادی طرح‌هاء تأمین کیفیت طراحی و اجرا (عمر مفید) و کاهش هزینه‌های نگهداری و بهره‌برداری از اهمیت ویژه برخوردار می‌باشد. با توجه به مراتب یاد شده و شرایط اقلیمی و محدودیت منابع آب در ایران» امور آب وزارت نیرو (طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور) با همکاری معاونت نظارت راهبردی معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی (دفتر نظام فنی اجرایی) به استناد آیین‌نامه اجرایی طرح‌های عمرانی, موضوع ماده ۲۳ قانون برنامه و بودجه اقدام به تهیه استانداردهای مهندسی آب کرده است. استانداردهای مهندسی آب با در نظر داشتن موارد زیر تهیه و تدوین شده است: - استفاده از تخصص‌ها و تجربه‌های کارشناسان و صاحبنظران شاغل در بخش عمومی و خصوصی؛ - استفاده از منابع و ماخذ معتبر و استانداردهای بین‌المللی؛ - بهره‌گیری از تجارب دستگاه‌های اجرایی» سازمان‌هاء نهادهاء واحدهای صنعتی,ء واحدهای مطالعهء طراحی و ساخت؛ - پرهیز از دوباره‌کاری‌ها و اتلاف منابع مالی و غیرمالی کشور؛ - توجه به اصول و موازین مورد عمل موسسه استانداردها و تحقیقات صنعتی ایران و سایر موسسات تهیه‌کننده استاندارد. نشریه حاضر به منظور شناخت و تعیین ضوابط طراحی هیدرولیکی شیب‌شکن‌هاء تندأب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در شبکه‌های آبیاری و زهکشی تهیه شده تا راهنمای مناسبی برای مجریان و بخش‌هایی که بررسی و تصویب طرح‌ها را به عهده دارندء باشد. ضمن تشکر از کارشناسان محترم برای بررسی و اظهار نظر در مورد این استاندارد. امید است مجریان و دست‌اندرکاران بخش آب, با به کارگیری استانداردهای یاد شده» برای پیشرفت و خودکفایی این بخش از فعالیت‌های کشور تلاش کرده و صاحبنظران و متخصصان نیز با اظهار نظرهای سازنده در تکامل این استانداردها مشارکت کنند. با همه‌ی تلاش انجام‌شده قطعا هنوز کاستی‌هایی در متن موجود است که ان‌شاءا... کاربرد عملی و در سطح وسیع این نشریه توسط مهندسان موجبات شناسایی و برطرف نمودن آن‌ها را فراهم خواهد کرد. در پایان» از تلاش و جدیت مدیرکل محترم دفتر نظام فنی اجرایی» سرکار خانم مهندس بهناز پورسید و کارشناسان این دفتر, نماینده مجری محترم طرح تهیه ضوابط ومعیارهای فنی صنعت آب کشور وزارت نیروء جناب آقای مهندس محمد حاج‌رسولیها و متخصصان همکار در امر تهیه و نهایی نمودن این نشریه» تشکر و قدردانی می‌نماید. امید است شاهد توفیق روزافزون همه‌ی این بزرگواران در خدمت به مردم شریف ایران اسلامی باشیم. معاون نظارت راهبردی ۱۳۸۸ / -------- صفحهٔ بعد -------- ترکیب اعضای تهب کننده, کمیته و ناظران تخصصی این استاندارد در دانشگاه تهران توسط افراد زیر به ترتیب حروف الفبا تهیه شده است: رضا احمد آبادی شرکت مهندسین مشاور پندام فوق لیسانس تاسیسات آبیاری صلاح کوچک‌زاده دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران دکترای هیدرولیک آوا مرعشی کارشناس آزاد فوق لیسانس سازه‌های آبی گروه نظارت که مسئولیت نظارت تخصصی بر تدوین این استاندارد را به عهده داشته‌اند» به ترتیب حروف الفبا عبارتند از: محمدکاظم سیاهی شرکت مهندسین مشاور پندام فوق‌لیسانس مهندسی آبیاری و زهکشی و مهندسی عمران محمدحسن عبدالّه شمشیرساز . شرکت مهندسین مشاور پژوهاب فوق‌لیسانس مهندسی آبیاری و زهکشی انسیه محرابی وزارت نیرو فوق‌لیسانس مهندسی سازه‌های آبی اسامی اعضای کمیته تخصصی آبیاری و زهکشی طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور که بررسی و تایید استاندارد حاضر را به‌عهده داشته‌اند به ترتیب حروف الفبا عبارتند از: ابراهیم پذیرا دانشگاه آزاد واحد علوم» تحقیقات و فناوری دکترای منابع آب محمدصادق جعفری شرکت مهندسی مشاور مهاب‌قدس فوق‌لیسانس مهندسی آبیاری و زهکشی سیدمجتبی رضوی نبوی شرکت مدیریت منابع آب فوق‌لیسانس مهندسی آبیاری و زهکشی سیدرحیم سجادی وزارت جهات کشاورزی لیسانس مهندسی آبیاری محمدکاظم سیاهی شرکت مهندسین مشاور پندام فوق‌لیسانس مهندسی آبیاری و زهکشی و مهندسی عمران محمدحسن عبدالّه شمشیرساز . شرکت مهندسین مشاور پژوهاب فوق‌لیسانس مهندسی آبیاری و زهکشی انسیه محرابی وزارت نیرو فوق‌لیسانس مهندسی سازه‌های آبی محمدجواد منعم دانشگاه تربیت مدرس دکترای مهندسی آبیاری و زهکشی کارشناسان معاونت نظارت راهبردی: آقای علیرضا دولتشاهی دفتر نظام فنی اجرایی لیسانس مهندسی کشاورزی خانم فرزانه آقارمضانعلی دفتر نظام فنی اجرایی کارشناس آرشد مهندسی صنایع خانم شهرزاد روشن‌خواه دفتر نظام فنی اجرایی کارشناس ارشد مهندسی عمران- ژئوتکنیک ضمن تشکر از تمامی کارشناسان و متخصصان یادشده در بالاء از آقای مهندس حسین شفیعی‌فر که با بازخوانی و ارایه نظرات مفید خود.ء در تهیه و تدوین این فبرست خدمات همکاری نموده‌اندء قدردانی می‌شود. بِ -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان مقدمه فصل اول- هدف و دامنه کاربرد ۱-۱- هدف ۲-۱- دامنه کاربرد فصل دوم- ضوابط طراحی شیب‌شکن‌ها ۱-۲- کلیات ۲-۲- ضوابط عمومی طراحی ۳-۲- ضوابط طراحی هیدرولیکی ۱-۳-۲- ضوابط طراحی هیدرولیکی شیب‌شکن قائم ۲-۳-۲- ضوابط طراحی هیدرولیکی شیب‌شکن مایل مستطیلی ۳-۳-۲- ضوابط طراحی هیدرولیکی شیب‌شکن‌های مایل لوله‌ای ۳-۳-۲ ضوابط طراحی هیدرولیکی شیب‌شکن مایل مستطیلی مانع‌دار ۵-۳-۲- حفاظت در برابر فرسایش فصل سوم- ضوابط طراحی تندآب‌ها ۱-۳- کلیات ۲-۳- ضوابط عمومی طراحی ۳-۳- ضوابط طراحی هیدرولیکی تند آب با کانال روباز ۱-۳-۳- بخش ورودی تندآب ۲-۳-۳- مجرای تندآب ۳-۳-۳- ساختمان تبدیل مابین مجرای تندآب و حوضجه آرامش ۴-۳-۳- حوضچه آرامش ۵-۳-۳- تشکیل امواج ۴-۳- ضوابط طراحی هیدرولیکی تندآب لوله‌ای فصل چهارم- سازه‌های استهلاک انرزی ۱- ۴- کلیات ۲-۴- ضوابط عمومی طراحی ۳-۴- ضوابط طراحی هیدرولیکی ۱-۳-۴- حوضچه آرامش 158-1 ت ۱۱ ۱۱ ۱۵ ۳۱ ۳ ۳۳۴ ۳۷ ۳۱ ۳۱ ۳۲ ۴۳۲ ۳۴ ۳۷ ۳۸ ۵۰ -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان ۲-۳-۴- حوضجه آرامش آ7581-1] ۳-۳-۴- حوضچه آرامش ]1751-11 ۴-۳-۴- حوضچه‌های آرامش نوع 1751-1۷ ۵-۳-۴- حوضجه آرامش 5۸۲ ۶-۳-۴- حوضچه آرامش ضربه‌ای منابع و مراجع ۵۰ ۸8[ از۸۵ ۵۸ ۶ ۶۵ -------- صفحهٔ بعد -------- مغدمه ۱ مقدمه از اوایل دهه شصت شمسی که طراحی و اجرای پروژه‌های بزرگ آبی در ایران به کارشناسان و متخصصان ایرانی واگذار شد ضرورت وجود استانداردهاء ضوابط و معیارهای صنعت آب بر کارشناسان شاغل در این صنعت نمایان گردید. به همین دلیل فعالیت‌های متعددی توسط ارگان‌های مرتبط برای تدوین ضوابط و معیارهای فنی صورت گرفت که برخی از نتایج آن‌ها منتشر گردید. اما فعالیت طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور وزارت نیرو در این راستا نوید استمرار کار به منظور تدوین جامع استانداردهاء ضوابط و معیارهای طراحی در صنعت آب را داد. فعالیتی که می‌تواند منجر به ثبت تجارب ملی و به‌کارگیری آن‌ها برای بهبود روش‌ها و اقتصادی‌تر نمودن طراحی» اجرا و بهره‌برداری از پروژه‌ها گردد. این نشریه به عنوان راهنمایی برای طراحی هیدرولیکی شیب‌شکن‌هاء تندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در سازه‌های آبیاری و زهکشی تهیه و تدوین شده است. سازه‌ها و ضوابط طراحی ارائه شده در این نشریه مستند به مراجع شناخته شده بین‌المللی و تجارب داخلی است. یادآوری این نکته ضروری است که نقشه‌های این نشریه با هدف تبیین کلی مطالب تهیه شده‌اند و مقرر است که نقشه‌های همسان اجرایی سازه‌های شیب‌شکن و تندآب‌ها در قالب نشریه جداگانه‌ای تدوین و در اختیار مهندسان قرار گیرد. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- 2 ۲۱.۳۴ سس ما زر ی )م 1 8۰ ار ۸ ۱ بن‌." ۸۰ ام که بش ن م9( را -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- هدف و دامنه کاربرد ۱-۱- هدف مانع‌دار)» تندآب‌ها (با کانال روبازء لوله‌ای) و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی (حوضچه‌های آرامش استاندارد 781818]ء ضربه‌ای و ۹۸۲ در سامانه‌های آبیاری و زهکشی می‌باشد که در این نشریه ابتدا ضوابط عمومی طراحی هریک از سازه‌های شیب‌شکن. تندآب و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی بیان گردیده سپس به ضوابط طراحی هیدرولیکی (مانند مشخصات تبدیل ورودی و خروجی» قسمت ورودی,» چگونگی حفاظت در برابر فرسایش» مشخصات بلوک‌ها) هریک از انواع آن‌ها پرداخته شده است. در ضمن این نشریه با هدف تبیین کلی مطالب تهیه شده است و نقشه‌های همسان اجرایی این سازه‌ها در نشریه‌ای جداگانه ارایه خواهد شد. ۲-۱- دامنه کاربرد -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ 4/ ۹ بر ار ۸ : زر ال ای ۳ ۰" رک مک امه -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- ضوابط طراحی سیب‌تسکن‌ها ۹ ۱-۳۲ کلیات شیب‌شکن‌ها" آب را در مسیر کانال از تراز بالاتر به تراز پایین‌تر منتقل کرده و انرژی اضافی آن را از بین می‌برند. در محلی که شیب طبیعی زمین در امتداد مسیر کانال از شیب طولی کانال بیش‌تر باشد. با ساخت شیب‌شکن (و یا تندًب) در نقاط مناسب اختلاف شیب‌ها جبران می‌شود. معمولا برای آفت سطح آب کم‌تر از ۴/۵ متر از شیب‌شکن‌ها و برای مقادیر بیش از آن از سازه تندآب استفاده می‌شود اما در برخی موارد باتوجه به شرایط فنی و اقتصادی طرح» یک سازه تندآب با شیب‌شکن‌های متوالی جایگزین می‌گردد. انواع شیب‌شکن‌های متداول در شبکه‌های آبیاری و زهکشی (شبکه اصلی) به شرح زیر می‌باشند: - شیب‌شکن مایل لوله‌ای ": - شیب‌شکن مایل مانع‌دار . ۲-۲- ضوابط عمومی طراحی ضوابط عمومی زیر در طراحی شیب‌شکن‌ها باید رعایت شود: - اصولا ملاحظات اقتصادی عملیات خاکی " در تعیین محل ساخت شیب‌شکن (و تندآب) نقش اساسی دارد. به طور کلی موقعیت و فواصل شیب‌شکن‌ها باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که احجام خاک‌برداری و خاک‌ریزی تقریبا متعادل باشد تا علاوه بر اقتصاد طرح عملیات نگهداری" نیز با مشکل مواجه نگردد. - معمولا سازه‌های شیب‌شکن (و تنداب) جایی ساخته می‌شود که در آن محل پیش از آن‌ که کف کانال در خاک‌ریزی واقع شود تراز سطح آب طراحی (..۳۳.5.1*) در کانالء بالاتر از تراز زمین طبیعی قرار گیرد. کم‌تر معمولا حجم عملیات خاکی را کاهش داده و هزینه ساخت سازه‌ها را افزایش می‌دهد و برعکس. از این رو ترکیب انتخاب شده باید طوری باشد تا علاوه بر کمینه کردن مجموع هزینه‌ها خللی در تامین بارآبی لازم برای آبگیری ایجاد |- ۹ 2- ۷۵۲۵۵۱ 3- ۳۵۵۱۵۳۵۵۱۵۲ 11101160 0 4- ۳۱0۵ 20۹ ۲۵۵م۸ ۵۵۲۱1۵۵0 -5 ۲ ۳۵۳۱ آ۵ ۳۵۵۵۵۵ آن د0نا 0 ل 0۹ 1۳۵ -6 7 |[۷۵م] 5۳۵۱۷ |[|۳۵ -86 -------- صفحهٔ بعد -------- م۰ سفارش می‌شود فاصله افقی بین دو شیب‌شکن متوالی با توجه به حداکنر ظرفیت طراحی کانال (تا سه متر مکعب بر نانیه) کم‌تر از ۶۰ متر انتخاب نشود. ترکیب سازه شیب‌شکن (و تندآًب) با سازه‌های دیگر از قبیل تنظیم کننده سطح آبء پل جاده یا سازه دیگری که توجیه معمو لا طراحی سازه تنظیم سطح آب کانال با قسمت ورودی شیب‌شکن (و تندآب) تلفیق می‌شود. در کانال‌های خاکی فرسایش‌پذیر چنانجه نیازی به تلفیق یاد شده نباشد. برای جلوگیری از فرسایش بستر کانال بالادست. معمو لا ساخت انجام شود. تاج سرریز شیار کنترل هم‌تراز و یا کمی بالاتر از تراز عادی آب بالادست و کف شیار کنترل هم‌تراز با کف در صورت تلفیق سازه تنظیم در قسمت ورودی شیب‌شکن (و تندأب)» ساخت سرریز جانبی در قسمت ورودی لازم خواهد بود. طرح سرریز جانبی باید به گونه‌ای باشدکه در هنگام بسته شدن دریچه‌های تنظیم کننده یا قطع آبگیری کانال نامتقارن در قسمت ورودی شیب‌شکن (و تندأب) جلوگیری شود. تراز قسمت ورودی شیب‌شکن باید برابر و یا پایین‌تر از تراز کف کانال بالادست قرار گیرد. عمق جریان یکنواخت در کانال به سازه شیب‌شکن (و تندأب) هدایت شود. شیب‌شکن‌های مایل مانع‌دار معمولا در زهکش‌ها و محل‌هایی که سطح آب پایاب متغیر و غیرقابل کنترل باشد.ء به‌کار می‌روند. این شیب‌شکن‌ها انرزی قابل توجهی را در فاصله افقی نسبتا کوتاهی مستهلک می‌کنند. معمولا ارتفاع شیب‌شکن مانع‌دار محدودیت ندارد اما با افزایش بده و ارتفاع سازه» اقتصاد طراحی مورد سوال است. به‌جز شیب‌شکن‌های مایل لوله‌ای» مقطع عرضی شیب‌شکن‌ها به صورت مستطیلی است اما برای ظرفیت‌های کم که ساختمان شیب‌شکن (و تندآب) باید دارای طول خزش کافی با توجه به جنس مصالح پی و اختلاف بارآیی بالادست و پایین‌دست شیب‌شکن باشد تا در برابر پدیده رگاب و لغزشء مصون و پایدار باشد. درصورتی‌که طول مسیر خزش جریان کافی درصورتی که کانال پایین‌دست خاکی باشدء حفاظت پایین‌دست با پوشش سنگ‌چین به همراه بستر شنی* مورد نیاز است. ۱- ۵۵۵ 3۲۱0 2- 0۳۵۱| 0 3- 8 4- ۳:0۵ 7۳ 5- 0۳ ۵[ 8 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- ضوابط طراحی سیب‌تسکن‌ها یم ۳-۲- ضوابط طراحی هیدرولیکی ضوابط طراحی هیدرولیکی انواع شیب‌شکن‌ها به شرح زیر می‌باشد: ۱-۳-۲- ضوابط طراحی هیدرولیکی شیب‌شکن قانم شیب‌شکن‌های قائم تغییر ناگهانی در تراز کف کانال ایجاد می‌کنند و دارای آنواع مختلفی هستند. در این استاندارد متداول‌ترین آن‌ها که شیب‌شکن پیشنهادی اداره عمران ایالات متحده (11514) می‌باشد ارائه شده است. شیب‌شکن‌های قائم در کانال‌های خاکی غالبا برای کاهش انرژی تا حدود یک متر به‌کار می‌روند. حداکثر افت سطح آب در این سازه برای بده‌های تا دو متر مکعب بر ثانیه, به یک متر و برای بده‌های بیش‌تر به نیم متر محدود می‌شود. اگر چه شیب‌شکن‌هایی با آفت سطح آب تا ۲/۴ متر در کانال‌های با پوشش بتنی به کار رفته‌اند. اما به طور کلی افت سطح آب در این سازه باید به ۱/۸ متر محدود شود. ۱-۱-۳-۲- شیب‌شکن قائم جلوگیری از انتقال امواج به پایین‌دست سازه» تراز سطح آب پایین‌دست سازه نباید بیش از ۶ عمق بحرانی بده طراحی 1 1 0.6 از تراز نقطه لبریز بالاتر باشد. شکل (۱-۲) ابعاد شیب‌شکن قائم را نشان می‌دهد. اس کت شکل ۱-۲- شیب‌شکن قانم 1758 می‌آید. طول به‌دست آمده از رابطه (۱-۲) را می‌توان به میزان ۰/۱۵ متر تعدیل نمود. اما برای بده‌های کم‌تر از سه متر مکعب بر 0 ان 8۳۵۵۵ ناگ لعانمنا-۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ ضوابط طراحی هیدرولیکی شسیب‌سکن‌هاء تنداب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در شسبکه‌ها ی آبیاری و زهکشی 1 1 (۱-۲) اس ید +( ۳1 2 را در رابطه فوق: [: عمق جریان بحرانی برحسب متر شیب‌شکن‌های قائم را ترجیحا در ترکیب با سازه‌های تنظیم سطح آب به کار می‌برند تا از کاهش عمق آب و ایجاد آبشستگی در اجرای شیب‌شکن قائم در کانال‌های با بستر خاکی یا زهکش‌ها نیازمند محافظت بستر کانال در مقابل فرسایش است (شکل ۳-۲). چنانچه مقطع کنترل بر روی قسمت بتنی قرار گیرد. یعنی عمق بحرانی پیش از ورودی سازه رخ ندهدء نوع حفاظت در برابر فرسایش در ورودی سازه (بالادست) و خروجی آن (پایین‌دست) را باید به کمک جدول ۶ بخش ۷ نشریه شماره ۲۳۷ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری تعیین نمود. برای جلوگیری از وقوع پدیده رگاب» مسیر خزش آب در زیر سازه باید به اندازه کافی طویل باشد تا نسبت طول وزنی مسیر خزش به اختلاف تراز سطح آب بالادست و پایین دست برابر یا بیش‌تر از مقادیر ارائه شده در جدول (۱-۲) باشد. برای محاسبه طول .۰ تب ۱ ۰ ۰ ۰ ۰ ۰ ۰ ۸ .۰ ۰ ۰ .۰ وزنی مسیر خزش به روش لین » طول اجزایی از سازه که زاویه کوچک‌تر از ۴۵ درجه با افق می‌سازند در ضریب ۱/۳ ضرب می‌شوند و ضریب طول سایر اجزای دیگر در مسیر نشت یک می‌باشد. جدول ۱-۲- نسبت وزنی طول خزش به اختلاف تراز سطح آب 6 -[ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- ضوابط طراحی سیب‌تسکن‌ها ۳ مه نرده بالادست در محل‌های مورد نیاز ط 1 کف بتنی پیش‌ساخته دا تیرک‌های سد کننده با ۸ 1 با چارچوب کشو دریجچه ۸ ۸ ۳ ۸ 4 تبرک‌های سد کننده با 5 دریچه کشوبی فلزی ۱ با فرمات تغییر ار تفاع ۱ ۱ (نشان داده نشده است) اه بالای خاک ریز نرده بالادست 8 در محل‌های مورد نیاز مقطع 8 - 8 شکل ۲-۲- تلفیق نوعی شیب‌شکن قانم و سازه تنظیم سطح آب برای بده کم‌تر از ۲ متر مکعب بر ثانیه و ارتفاع ۰/۵ متر (نوع 1151314) -------- صفحهٔ بعد -------- 5 ضوابط طراحی هه و 3 زح ۸ ۳ 3 زح تبدیل خاکی ٍ تاج خاک ریز 6 چ سم مها ۳ ۰ 3 حفاظت به ابعاد ۳ مورد نیاز 3 1 ۳۲ تلفیه درولیکی شسیب‌نسکن‌هاء تندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک تیرک‌های سد کننده با دریچه کشویی فلزی با فرمان تغییر ارتفاع (نشان داده نشده است) مقطع ۸ - ۸ وعی شیب‌شکن قائم و سازه تنظیم سطح آب برای ارتفاع یک انرژی در شسبکه‌ها یآبیاری و زهکشی ۹ ه هم 5 ۹ تبرک‌های سد کننده پا 18 با چارچوب کشو در بچه : ۸ ۳ چا / 5 ۹ تبدیل خاکی تاج خاک ریز جمتجم جکع۶ + مات ۹ : حفاظت عِ متر (نوع 15816]) -------- صفحهٔ بعد -------- ( حدائل ) ۱( 1,5 مقطع طسولی شکل ۶-۲ حفاظت در برابر فرسایش برای دس شیب‌شکن‌های قائم این نوع سازه شیب‌شکن برای کاهش تراز بستر بین ۱ تا ۴/۵ متر مورد استفاده قرار می‌گیرد. پلان و نیمرخ طولی این نوع شیب‌شکن در شکل (۵-۲) ارائه شده است. اجزای هیدرولیکی این نوع شیب‌شکن شامل تبدیل بالادست. قسمت ورودی,» کانال مایل کوتاه» حوضجه رامش و تبدیل پایین ‌دست می‌باشد. ضوابط طراحی اجزای مختلف سازه شیب‌شکن مایل مستطیلی به شرح زیر است: ۱-۲-۳-۲ تبدیل بالادست طراحی هیدرولیکی تبدیل بالادست با توجه به ضوابط طراحی مربوط باید به گونه‌ای صورت گیرد که باعث تغییر تدریجی سرعت جریان از کانال بالادست به سمت ورودی شیب‌شکن شود. درصورتی که در قسمت ورودی سازه شیب‌شکن, ساختمان کنترل طراحی باشدء ساختمان تبدیل تراز کف کانال بالادست را به صورت تدریحی تا قسمت ورودی سازه شیب‌شکن کاهش می‌دهد. در این حالت حداکثر شیب‌طولی تبدیل ( 411: 1) می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- 7 ضوابط طراحی هیدرولیکی نُسیب‌سکن‌هاء تنداب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرزی در شسبکه‌ها ی آبیاری و زهکشی 2 ی 0 ۹ 1 [ 7 3333و 0 ۳ ۱ ره | 7ج ۳ ۱ رم ۱ ای 1 / ۰ -- سس وا 1 کم 000 اعد 8 ۱ ۱ 4 2 ب ها ۹ -۳| ]7 ادت 3 را ۹ 1 ۸ ل ه ٍ 6 و ِ 2 [ 1 5 ۱ [ سگم 9 ۱ لس ان 4 1 ّ -------- صفحهٔ بعد -------- قصل دوم- ضوابط طراحی سیب‌شکن‌ها 1 وا1|۱۱ا 3 ۱ اچود5 | 0 : 5 ااا 1 6 1 ٩ -------- صفحهٔ بعد -------- 1 9 ا: ْ 7 کت ی کی 3 ام اس اس الق َ 7 . و ۱ 2 3 سای (آ] ‎٩‏ ۳ ۱ ۱ اسلا 1 ۳ ات با صهها لا هو ا ۱ ۳ ۱ 1 : اج ۱ 3 تا 3 / ل را > -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- ضوابط طراحی سیب‌تسکن‌ها ۹ ۲-۲-۳-۲- قسمت ورودی قسمت ورودی سازه شیب‌شکن, تبدیل بالادست را به کانال مایل متصل می‌کند و شامل دیوارهای جناحی» دیوار آب‌بند. در مواقع لزوم شیار کنترل یا تنظیم کننده و یا سرریز (برای اندازه‌گیری جریان) به همراه دیوارهای جانبی می‌باشد. طول دیوار جانبی باید طوری طراحی شود که در صورت مسدود شدن شیار کنترل و با تنظیم کننده حداکثر ظرفیت طراحی را عبور داده درحالی که ارتفاع آزاد کانال بالادست برای بده‌های تا سه متر مکعب بر ثانیه حدود ۱۵ سانتی‌متر و برای بده‌های بیش‌تر متناسب با ارتفاع آزاد کانال باشد. مقطع شیار کنترل که ذوزنقه‌ای شکل است برای کنترل عمق و سرعت جریان بالادست سازه به کار می‌رود. شیار کنترل باید طوری طراحی شود تا برای عبور هر بده از آن (که معمولا در دامنه بده طراحی و ۰/۲ مقدار آن است) عمق آب در کانال بالادست برابر عمق یکنواخت همان بده یا نزدیک به آن عمق باشد. به این ترتیب سازه شیار کنترل از افزایش سرعت جریان و وقوع فرسایش در کانال بالادست جلوگیری می‌کند. - طراحی سازه شیار کنترل طراحی سازه شیار کنترل براساس نمودارهای شکل (۶-۲) صورت می‌گیرد. به این ترتیب که برای بده‌های انتخاب شده» انرژی‌های مخصوص براساس عمق‌های یکنواخت مربوط محاسبه می‌شوند. با قرار دادن مقادیر بده و انرژی‌های مخصوص بر روی نمودارها مطلوب‌ترین مقطع تعیین می‌شود. مقطع شیار کنترل مقطعی است که با یک عرض کف خاص و شیب‌های جانبی یکسان برای هر دو بده (بده طراحی و ۰/۲ آن) به صورت مقطع کنترل عمل کند. معمولا بیش از یک جواب برای مساله وجود دارد و مطلوب‌ترین آن‌هاء جوابی است که دارای کوچک‌ترین عرض کف باشد. در کاربرد سرریزهای اندازه‌گیر جریان در قسمت ورودی اگر کانال بالادست پوشش شده باشد.ء حداقل ارتفاع آزاد لازم در قسمت ورودی برابر با ارتفاع آزاد کانال و اگر کانال پوشش نشده باشد با توجه به عمق جریان, حداقل ارتفاع آزاد لازم به شرح جدول (۲-۲) می‌باشد. معمولا تراز کف قسمت ورودی به اندازه کافی پایین در نظر گرفته می‌شود تا عمق آب در ابتدای قسمت کانال مایل بر جریان عبوری از شیار کنترل تاثیر نداشته باشد. به عبارت دیگر جریان در ابتدای قسمت کانال مایل شیب‌شکن نباید برگشت آب به سمت بالادست ایجاد کند. عرض قسمت ورودی برابر با عرض کانال مایل و حوضجه آرامش می‌باشد. جدول ۲-۲- حداقل ار تفاع آزاد لازم در کانال‌های پوشش نشده با توجه به عمق آب در کانال هنگامی که سرریز اندازه‌گیر جریان در قسمت ورودی وجود دارد (اعداد برحسب سانتی‌متر). ۳-۲-۳-۲- کانال مایل کانال مایل» قسمت ورودی را به حوضچه آرامش متصل می‌سازد. معمولا شیب قسمت کانال مایل شیب‌شکن ( 211:1۱۷) می‌باشد. ارتفاع دیوارهای جانبی کانال مایل با محاسبه سرعت جریان نظری و با منظور کردن ارتفاع آزاد به مقدار ۰/۳ متر برای بده‌های کم‌تر از سه متر مکعب بر ثانیه تعبین می‌شود. عمق آزاد برای بده‌های بالاتر را می‌توان مطابق مقادیر پیشنهاد شده برای مجرای تندآب در نظر گرفت. عرض کانال مایل با عرض حوضچه آرامش برابر می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ ضوابط طراحی هید رولیکی سیب‌سکن‌هاء تندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرزی در شسبکه‌ها یآبیاری و زهکشی 4-۲-۳-۲ حوضچه آرامش عرض حوضچه آرامش برای بده‌های کم‌تر از سه متر مکعب بر ثانیه از رابطه (۲-۱) محاسبه می‌شود: ۳۳ 50 سر 9.9110 که در آن 0 بده جریان طراحی بر حسب متر مکعب بر ثانیه و 0 عرض حوضچه آرامش بر حسب متر می‌باشد. طول حوضچه آرامش برای بهره‌برداری دائمی و یا متناوب به‌ترتیب 34 و 40 می‌باشد که درل عمق جریان بعد از پرش هیدرولیکی است. به منظور تامین ضریب اطمینان در محاسبه هیدرولیکی حوضچه آرامش» از افت اصطکاکی جریان در کانال مایل و قسمت ورودی صرف‌نظر می‌شود. تراز کف حوضچه آرامش با محاسبه تراز خط انرژی در پایین‌دست و با اعمال ضریب زبری معادل ۰/۸ ضریب زبری کانال پایین‌دست تعیین می‌شود. درصورتی که در کانال پایین‌دست ساختمان کنترل سطح آب موجود نباشد. از یک سامانه کنترل در تبدیل خروجی حوضچه آرامش بهره گرفته خواهد شد. تراز کف حوضچه آرامش با کسر ( ,۳+ ول) از تراز حداقل خط انرژی پایین‌دست محاسبه می‌شود و و بار سرعت جریان بعد از پرش هیدرولیکی است. ضوابط طراحی هیدرولیکی ی 3 3 1 08 06 04 02 0 1 08 06 04 02 0 ۴ )۴ ۰ مودارهای سار رل : 5 د 50 523 | ع 3 0 6 1 0 06 04 0 ۵ 1 08 06 04 02 0 (۴)۳ ۴ شکل 1-۲ نمودارهای طراحی مقطع شیار کنترل -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- ضوابط طراحی سیب‌تسکن‌ها )۳ 3 رب را ۰ |. ۱ 7 نمودارهای شبار کنرل ]7 ۳ ۳ ۳ ی نمودارهای شبار کول | :۷ ۱۳0۳ 0 02 04 0.6 0.8 1 0 02 0.4 0.6 0.8 1 0 02 04 0.6 0.8 1 ادامه شکل ۹1-۲ نمودارهای طراحی مقطع شیار کنترل ۵-۳-۳-۲ تبدیل خروجی تبدیل خروجی» حوضچه آرامش را به کانال پایین‌دست مرتبط می‌سازد. بالای دیوار تبدیل هم‌تراز بالای دیوار جانبی حوضچه 1-۲-۳-۲ حفاظت در برابر فرسایش با توجه به عمق آب نوعء حفاظت در برابر فرسایش به کمک جدول ۶ بخش ۷ نشریه شماره ۳۳۷ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت ۳-۳-۲- ضوابط طراحی هیدرولیکی شیب‌شکن‌های مایل لوله‌ای در مواردی که ارتفاع سقوط آب در کانال بین ۱/۰ تا ۴/۵ متر و ظرفیت جریان کم‌تر از ۱/۵ متر مکعب بر ثانیه باشد. کاربرد این نوع شیب‌شکن میسر است. علاوه‌بر استهلاک انرژی توسط این سازه» تردد از روی آن نیز امکان‌پذیر است. دو نوع شیب‌شکن لوله‌ای مطابق شکل (۸-۲) برای شرایط هیدرولیکی و بهره‌برداری مختلف ارائه شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۲ ضوابط طراحی هیدرولیکی شیب‌شسکن‌هاء نندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در شبکه‌ها یآبیاری و زهکشی شیب‌شکن لوله‌ای نوع اول از نظر شرایط هیدرولیکی در جایی قابل استفاده است که میزان استغراق لوله سازه شیب‌شکن برای ایجاد پرش هیدرولیکی محصور در پایین‌ترین نقطه آن یا در بالادست آن کافی باشد. درصورتی که تبدیل خروجی خاکی باشدء حداکثر ظرفیت شیب‌شکن مایل لوله‌ای نوع اول ۰/۶ متر مکعب بر ثانیه و در صورت استفاده از تبدیل بتنی ۱/۴ متر مکعب بر ثانیه است. شیب‌شکن لوله‌ای در مسیر کانال و یا در محل تلاقی زهکش با کانال و در شرایطی که امکان مسدود شدن آن نباشد مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صورت وجود احتمال انسداد مجرای لوله‌ای با رسوبات و یا شاخه‌های گیاهی, می‌توان در بالادست قسمت حابی که ضرورت داشته باشد فقط روی بستر 0 1+ ۱ (حداقل) ۲۲۱ 1.5 ورودی ‏ (حداقل) مقطع طولی شکل ۷-۲- حفاظت در برابر فرسایش برای شیب‌شکن‌های مستطیلی مایل (یا تندآب) وجود داشته باشد.ء از شیب‌شکن لوله‌ای نوع دوم استفاده می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- ضوابط طراحی ُسیب‌سکن‌ها را 7 5 مب ۴ 4 1 رد غ ۹1 2 75 9 5 : َ ۳ ۹ ۱ 5 ٍ أ ۱ 1 : 7 75 و ٍ رد 1 یک 9 / 3 : 7 ۱ تلا 1 , 375 3 ۱۱ و : 172 1 ۱ ۳۱ 2 ۹ > هه 4 ار 2 ۰ 7 . ۱ / ز ۱ 1 ۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ ضوابط طراحی هیدرولیکی سیب‌سکن‌هاء تندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرزی در شبکه‌ها یآبیاری و زهکسی [ ض ۱ ی ۵ ۱[ 5 ۲۷ ۹ ۱ ا 1 1۱3 2 9 ای 11 / ۳ : لت از ۱ ات ۳ 1 یک :7 :۰ 3 ن هس 1 0 1 ِ سا : ار ۱ ی 5 8 ۰ دق 3 ن 3 لام 1 3 حور جح اجه 0 0 5 ۵ 0/۹۵ 0 ۵ ,333 ن ۱۱ [/ ک ی ۱۱ ۱ ۸ 3 0 متا ۱ کت ی ۵ ۱ | سج 2 ۱ ۴ ده پ 1 ۱ 1 ند ۳2 ا۲۱ 5 ص‌ / ۲ ای : 2 3 او ا ۱۱ ۱ 7 ک أ 1 لیا ۹ سر -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- ضوابط طراحی سیب‌تسکن‌ها ایک ۹۳۳ سس 1 ۱ و ‌ با ۸ 1 ی 93 سس یک طخ۹ 8 1 - و دس و سی* حاه پلان 1 15 ناج خا ک ریز د 5 شیب جانبی خاک ریز ۵ سطح زمین طبیعی کج اس موی خاک ریزکنل ی ۱ اه ۱ مر 3 : ! ۸ ۱ 3 ی چ ۵ شیب کف کانال شیب :۰ : 5 53 1 مقطع ۸-۸ ه : سل سم ادامه شکل ۸-۲- الف - شیب‌سکن مایل لوله نوع اول -------- صفحهٔ بعد -------- 3 ۳ > 8 [ 3 ج ۲۳ بت 1: : ۰ 3 3 ۰ ۹1 00 ...رت تاج خاک ریز رمال ۳ چجت ۹ ی [] بش عمج ۱ ۹ 520.005 151 1 خم لوله فارسی‌بر ۱۱ 50 و ل,, 0 ادامه شکل ۸-۲-ب - شیب‌شسکن مایل لوله‌ای نوع دوم 111 5 زب ۳ داد اج خاک ریز 3 سطح آب برعال -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- ضوابط طراحی تسیب‌تسکن‌ها ۳۷ ۱-۳-۳-۲ شیب‌شکن مایل لوله‌ای نوع اول اجزای هیدرولیکی این نوع شیب‌شکن شامل تبدیل بالادست. قسمت ورودی» مجرای لوله‌ای و تبدیل پایین‌دست می‌باشد. ضوابط طراحی تبدیل بالادست و قسمت ورودی شیب‌شکن لوله‌ای نوع اول, مانند شیب‌شکن مایل مستطیلی است. تبدیل بالادست می‌تواند با یک شیار کنترل ورودی (سرریز ذوزنقه‌ای) و یا تنظیم کننده به‌کار رود. درصورتی که در قسمت ورودی شیب‌شکن مایل لوله‌ای مقطع کنترل و یا تنظیم کننده وجود داشته باشد.ء تراز کف مجرای لوله‌ای باید تا حدی پایین قرار داده شود تا کنترل هیدرولیکی در قسمت ورودی ایجاد شود. در طراحی قسمت ورودی باید ارتفاع آزاد لازم را در نظر گرفت که مقدار آن تابع نوع تبدیل بتنی به‌کار رفته و وجود تنظیم کننده یا مقطع کنترل می‌باشد. مجرای لوله‌ای شیب‌شکن مایل لوله‌ای نوع اول از سه قسمت با شیب‌های متفاوت مطابق شکل (۸-۲- الف) تشکیل شده است. شیب بخش مایل قسمت اول مجرای لوله‌ای حدود ۰/۵ و یا کم‌تر و شیب قسمت میانی حدود ۰/۰۰۵ است. قسمت انتهایی مجرا که دارای شیب معکوس است. قسمت میانی مجرای لوله‌ای را به تبدیل خروجی متصل می‌سازد. ارتفاع پوشش خاکی روی مجرای لوله‌ای شیب‌شکن در تقاطع با خاک‌ریز راه آهن یا جاده‌ها حدود یک متر و در تقاطع جاده سرویس مزارع و یا خاک‌ریز کانال‌ها حدود ۶ متر است. قطر لوله مجرای شیب‌شکن با استفاده از معادله پیوستگی (سطح مقطع مجرا * سرعت جریان) و با توجه به حداکثر سرعت مجاز تعیین می‌شود. حداکثر سرعت مجاز درصورتی که تبدیل خاکی در ورودی و خروجی شیب‌شکن وجود داشته باشد» یک متر بر ثانیه و درصورتی که از تبدیل بتنی استفاده شود ۱/۵ متر بر ثانیه است. با استفاده از معادله انرژی بین سطح آب کانال بالادست و بلافاصله بالادست پرش هیدرولیکی» (نقطه 0 در شکل ۹-۲) و صرف‌نظر کردن از افت‌های آنرژی در قسمت ورودی» زانویی‌ها و افت اصطکاکی مجرا و فرض اولیه تراز کف قسمت میانی (1.ات) می‌توان مشخصات هیدرولیکی جریان از قبیل عمق رل و سرعت ,۷ را محاسبه کرد. مقدار دٍل نشان داده شده در شکل (1-۲) با استفاده از رابطه زیر تعیین می‌شود. (۳-۲) طب ی اش بو ۵ - ون 2 و۸ د۸ع در رابطه (۳-۲): ۷ یا ( ۷۰ - ۷۱ ): تفاضل سرعت جریان بین مقطع ۱ و ۲ در شکل (۹-۲) برحسب متر بر ثانیه» و ۸: سطح مقطع جریان در مقطع ۱ و ۲ برحسب متر مربع» (] : قطر لوله بر حسب متر, 4 عمق آب بر حسب مترء و ,: فاصله بین مرکز سطح جریان تا بالای سطح آزاد جریان در مقطع (۱) بر حسب متر که مقدار آن را می‌توان به کمک رابطه 3 (200-4 هل < رل تعیین کرد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ ضوابط طراحی هیدرولیکی شسیب‌ُسکن‌هاء تنداب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرزی در شسبکه‌ها ی آبیاری و زهکشی در شکل (۹-۲) تراز کف مجرای لوله‌ای در قسمت میانی (آ .آت) با کاربرد رابطه (۴-۲) تعیین می‌شود. (۴-۲) ۰.1۷[ - 1 - ت۳6 - .]۳ در رابطه فوق میا بار سرعت جریان در لوله با مقطع پر و 00 .انا تراز خط آنرژی در کانال پایین‌دست می‌باشد. درصورتی که 1 .تا محاسبه شده از معادله (۴-۲) با مقدار اولیه فرض شده با تقریب قابل قبولی برابر باشد» عمل سعی و خطا به پایان می‌رسد. درصورتی که تبدیل خروجی خاکی باشد. حداقل طول قسمت میانی مجرا 40 و یا دو متر است اما برای تبدیل خروجی بتنی حداقل طول قسمت میانی 510 و طول تصویر مجرای لوله‌ای قسمت میانی و لوله شیب‌دار 4 و حداقل دو متر خواهد بود (شکل 1-۲). تبدیل خروجی با کم کردن تدریجی سرعت جریان» آب را از مجرای لوله‌ای با شیب معکوس به کانال پایین‌دست هدایت می‌کند. درصورتی که قطر مجرای لوله‌ای بیش‌تر از ۰/۹۰ متر باشد و یا در کانال خاکی مجرای لوله‌ای شیب‌شکن از زیر خاک‌ریز راه آهن یا جاده اصلی عبور کند و یا سرعت جریان در مجرای لوله‌ای بین ۱/۰ تا ۱/۵ متر بر ثانیه باشد باید از تبدیل ۲-۳-۳-۳- شیب‌شکن مایل لوله‌ای نوع دوم این نوع شیب‌شکن نیز در مسیر کانال‌ها و یا به عنوان مجرای انتقال جریان زهکشی از زیر خاک‌ریز کانال‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربرد این نوع شیب‌شکن در جایی که آب کانال بالادست حاوی رسوب و مواد زاید باشد محدودیتی ندارد. در شکل (۸-۲- ب) پلان و نیمرخ طولی این نوع شیب‌شکن ارائه شده است. اجزای هیدرولیکی شیب‌شکن لوله‌ای نوع دوم شامل تبدیل بالادست. قسمت ورودی» مجرای لوله‌ای و سازه خروجی است. طراحی هیدرولیکی این نوع شیب‌شکن مانند شیب‌شکن مایل لوله‌ای نوع اول است. هنگامی که ساختمان این نوع شیب‌شکن در تقاطع با مسیر زهکش قرار می‌گیرد. ساخت یک تبدیل بتن مسلح در قسمت ورودی و حوضچه آرامش و یا حوضچه ضربه ای در قسمت خروجی مورد نیاز است. ضوابط طراحی هیدرولیکی حوضچه ضربه ای در فصل چهارم آمده است و ضوابط طراحی هیدرولیکی حوضچه آرامش نیز مانند ضوابط طراحی حوضچه آرامش شیب‌شکن مایل مستطیلی (بخش ۴-۲-۳-۲) می‌باشد. طراحی تبدیل خروجی سازه حوضچه آرامش به کانال پایین‌دست نیز مانند شیب‌شکن مایل مستطیلی است. تعیین قطر مجرای لوله‌ای با توجه به متوسط سرعت جریان در شرایط مقطع پر انجام می‌شود. سرعت متوسط جریان در مقطع پر مجرای لوله‌ای شیب‌شکن مایل نوع دوم ۳/۶ متر بر ثانیه و حداکثر سرعت جریان در قسمت پایینی مجرای لوله‌ای نیز ۱۵ متر بر ثانیه -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- ضوابط طراحی تسیب‌تسکن‌ها ۳۹ ]جبجبجس .9 گ-9۳ثس--۳]7۳ب*ژگ؟ ۳-۳ گس .]اس ۳ -_.ژ۳ ۲ چچچ۳چ ۳ سس و ۱ 2 ۱ ن زا کت 3 2۱*2 ۱ ا چ بان ۳ 5 َّ ٍ 7 ۰ 3 : 1 ۱ : سس ۹ / 3 +۸ 1 5 ۱ 1 ۱ ۱ 1 ۱ اک 3 ۱ ی 7 3 زد ۱ / أ ات از 3 2 (ض ت | ی ۹ ۱ 3 3 [ [ 8 2 7 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۲-۳-۲ حفاظت در برابر فرسایش حفاظت فقط روی کف جابی که نیاز باشد 1.5 ۱ ۰ مقطع طولی ب- خروجی 2-۳-۲ ضوابط طراحی هیدرولیکی شیب‌شکن مایل مستطیلی مانع‌دار در شرایطی که سطح آب پایین دست شیب‌شکن متغیر و غیر قابل کنترل باشد از شیب‌شکن مستطیلی مانع دار استفاده می‌شود. برای این نوع شیب‌شکن محدودیتی برای افت سطح آب وجود ندارد اما در مواردی که سطح پایاب کنترل شده باشدء مزیت اقتصادی کاربرد این نوع شیب‌شکن نسبت به انواع دیگر شیب‌شکن‌ها باید مطالعه شود. برای مقادیر زیاد بده و اختلاف ارتفاع (افت سطح آب)» در جریان آب کانال بالادست می‌تواند فضای بین بلوک‌های شیب‌شکن را مسدود کرده و به سادگی قابل تمیز کردن نباشد. اجزای هیدرولیکی این نوع شیب‌شکن, شامل سازه ورودی و کانال شیب‌دار مستطیلی به همراه بلوک‌های آرام کننده جریان می‌باشد. شکل (۱۱-۲) شیب‌شکن مانع‌دار را نشان می‌دهد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- ضوابط طراحی سیب‌سکن‌ها )۳ سازه ورودی شیب‌شکن مایل مستطیلی مانع‌دار ممکن است به دلیل نیاز به تثبیت سطح آب برای آبگیری و یا جلوگیری از فرسایش کانال بالادست. همراه با سازه کنترل طراحی شود. در شکل (۱۲-۲) سازه ورودی با آستانه کنترل کننده و همچنین سازه ورودی با سرریز و سازه ورودی بدون سازه کنترل سطح آب نشان داده شده است. در حالت اخیر درصورتی‌که بهره‌برداری از شیب‌شکن به شکل دائمی و یا غیردائمی باشدء قسمت ورودی به‌ترتیب به صورت منحنی و مستقیم به قسمت شیب‌دار سازه مرتبط می‌شود. ظرفیت طراحی این نوع شیب‌شکن تابعی از بده مجاز در واحد عرض می‌باشد که مقادیر آن در جدول (۳-۲) قید شده است. درصورتی که مدت بهره‌برداری از این نوع شیب‌شکن کوتاه باشدء می‌توان از دو برابر بده‌های مجاز ذکر شده در واحد عرض در جدول (۳-۲) در طراحی‌ها استفاده نمود. جدول ۳-۲- مقادیر بده در واحد عرض مجاز و عرض مورد نیاز در شیب‌شکن مایل مستطیلی مانع‌دار بده بده واحد عرض عرض شیب‌شکن عمق بحرانی ۰/۹ ۰۴۶-۰۲ ۱/۳۲ ۰/۲۸۰۴ ۱/۱۸ ۹ -۰/۹۵۳ ۱/۲-۱ ۷ - ۰/۴۴ ۴- ۲/۸ ۶- ۱/۳۹ ۸- ۲/۱ ۰- ۰/۵۷ ۰- ۵/۴ ۹- ۱/۸۶ ۵- ۲/۸ ۱ ۰/۷۰ ۱۳/۰۳/۳ ۲/۷۹۵ ۰- ۴/۵ ۸ - ۰/۹۱ بیش‌تر از ۲۸/۳ ۷ ۴/۶۵ بیش‌تر از ۶/۰ ۵- ۱/۲۸ ضوابط طراحی هندسی و هیدرولیکی شیب‌شکن مایل مستطیلی مانع‌دار به شرح زیر می‌باشد: - شیب طولی کف و دیوارهای جانبی ۲ افقی به ۱ عمودی در نظر گرفته شود. - عرض تقریبی شیب‌شکن از رابطه 0/0 < 13 محاسبه شود که در آن: حداکثر ظرفیت طراحی بر حسب مترمکعب بر ثانیه. بده در واحد عرض بر حسب مترمکعب بر ثانیه بر متر. - بلوک‌های مانع: * اولین ردیف بلوک‌های آرام کننده به صورتی قرار داده می‌شود که سطح بالادست بلوک بر انتهای پایین‌دست منحنی اتصال دایروی قسمت ورودی منطبق بوده و بیش از ۳۰ سانتی‌متر پایین‌تر از سطح تاج نباشد. * ارتفاع بلوک‌های آرام کننده ۳ء باید ۰/۸ برابر عمق بحرانی جریان (ع4) باشد. *‏ عرض بلوک‌ها و فواصل آن‌ها باید برابر باشد و از ارتفاع بلوک کم‌تر نبوده و از ۱/۵ برابر ارتفاع بلوک‌ها نیز بیش‌تر نباشد. بلوک‌های نیمه با عرضی معادل تا ۳ مقدار م۳ باید در کنار دیوارهای جانبی در ردیف‌های ۰۱ ۲ ۳ ۵ ۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ ضوابط طراحی هیدرولیکی شسیب‌سکن‌هاء تندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در شبکه‌ها یآبیاری و زهکشی و... قرارگیرد. ردیف‌های دیگر بلوک‌های مانع به نحوی قرار داده می‌شود که هر بلوک مقابل فاصله باز ردیف * فاصله مایل بین ردیف‌های بلوک‌های مانع ‎)5٩(‏ دو برابر م۵ و حداکثر ۱/۸ متر است. فاصله حداکثر (۱/۸ متر) را می‌توان برای تمام بلوک‌های با ارتفاع یک متر یا کم‌تر هم به‌کار برد. سرعت جریان آب در ابتدای قسمت ورودی شیب‌شکن نباید از سرعت بحرانی بیش‌تر باشد. حداقل چهار ردیف بلوک‌های آرام کننده باید بکار برده شود. کانال مایل شیب‌شکن باید تا آنجا ادامه یابد که تراز بالای حداقل یکی از بلوک‌ها پایین‌تر از کف مجرای پایین‌دست باشد. کانال مایل شیب‌شکن باید از انتهای آخرین ردیف بلوک‌ها به اندازه فاصله بلوک‌ها ادامه داشته باشد. آب پایین‌دست انجام می‌شود. ی ی | 0-2634 جزییات بلوک شکل ۱۱-۲- پلان و نیمرخ طولی شیب‌شکن مایل مستطیلی مانع‌دار -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- ضوابط طراحی سیب‌تسکن‌ها ۳۳ فوقانی بلوک‌ها برای سازه‌های کوچک ۰/۲ متر و ۰/۲۵ متر برای سازه‌های بزرگ است. - ارتفاع دیوارهای شیب‌شکن مایل مانع‌دار ( و) سه برابر ارتفاع بلوک‌ها به صورت عمود بر کف شیب‌شکن می‌باشد. - ضوابط تعیین سار پارامترهای طراحی ارائه شده در شکل (۱۱-۲) به قرار زیر می‌باشد: ی ِ و : کنترل با استانه .۸ : 1 ی ی ۲ تم کم 4 کچ (منحنی اختیاری ) 2 0 ۳ بدون کنترل بالادست .۲ شکل ۱۲-۲- انواع مختلف سازه ورودی شیب‌شکن مایل مستطیلی مانع‌دار * اگرچه طول 8 حداقل دو برابر 1 منظور می‌شود اما برای م۳ مساوی یا کوچک‌تر از یک متر مقدار 5 می‌تواند ۱/۵ ۹ دامنه مقدار ۷۷ می‌تواند بین دو حد ما و م۳ ۱/۵ باشد. * دامنه مقدار ۷۷ می‌تواند بین دو حدم ۱/۳ وم ۲/۳ باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳5 ضوابط طراحی هیدرولیکی شسیب‌سکن‌هاء تنداب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در شسبکه‌ها ی آبیاری و زهکشی ,20 < با ۹ (رط+یت)- وتا ,که در آن رت انرژی مخصوص در کانال بالادست. ,ٍت] انرژی مخصوص می‌نیمم روی آستانه و۳ افت انرژی ورودی است که برابر است با نصف اختلاف بار سرعت بحرانی و سرعت جریان کانال بالادست. هه (1+0050(120)0/2) 1۹ < با هه 0 ‎٩1‏ (۵)0/2) 1[ > ۷ لاح ا<ه ۹ 5510 > 5 ۹ 0050 مک را برط+ رگ[ ۹ ۳+[+0- ,لا که در آن ۲ مقدار کاهش ترازی است که شیب‌شکن ایجاد می‌کند. هه کوع با ,45< با ,45 -< با هه 5000 << 5 ۹ 0.310+ ,۱-0 ی ۱۱۱ ما3 > دا ,)+ ا1.5< ۱ + ط1.5< +۲ هه 00:0/ > * مقادیر رح و دح که مربوط به ابعاد دیوار آب‌بند می‌باشد به قرار زیر تعیین می‌شود. ۲ با ر) عمق دیوار آب‌بند (متر) عمق آب در کانال (متر) ۵ ۱ تا ۱/۸ ۱/۰ بیش از ۱/۸ ۵-۳-۲ حفاظت در برابر فرسایش بخش ۷ نشریه شماره ۳۳۷ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور تعیین می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ موه ۹ /4٩ ۸‏ 9 ِْ با" ۰ رجا / ۵ م که عم ۷ 9 وه ی ۰ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - ضوابط طراحی تندآب‌ها ۳۷ ۱-۳- کلیات سازه تندآب نظیر شیب‌شکن برای انتقال آب از تراز بالاتر به تراز پایین‌تر و اتلاف انرژی مازاد ناشی از کاهش تراز مورد استفاده قرار می‌گیرد. معمولا اختلاف ارتفاع سطح آب در این سازه‌ها بیش از ۴/۵ متر می‌باشد. تندآب‌ها در مواقعی که اختلاف ارتفاع در طول نسبتا زیادی از مسیر کانال وجود داشته و از دیدگاه فنی و اقتصادی ساخت شیب‌شکن‌های متوالی موجه نباشد اجرا می‌شوند. تفاوت تندآب‌ها با شیب‌شکن‌ها در استهلاک انرژی بیش‌تر در فاصله طولانی‌تر و با شیب طولی ملایم‌تر می‌باشد. انواع تندآب‌ها در شبکه‌های آبیاری و زهکشی به شرح زیر هستند: - تندآب با کانال روباز؛ - تندآب لوله‌ای. معمولا تندآب‌ها شامل قسمت ورودی » تبدیل بالادست" مجرای تندآب", تبدیل مجرای تندآب به حوضچه"ء حوضچه آرامش" و تبدیل خروجی می‌باشد. ۲-۳- ضوابط عمومی طراحی ضوابط عمومی طراحی تندآب‌هاء مشابه شیب‌شکن‌ها می‌باشد که در بخش (۲-۲) تشریح شده است. ۳-۳- ضوابط طراحی هیدرولیکی تند آب با کانال روباز تفکیک به قرار زیر است: - بخش ورودی سازه که آب را از کانال بالادست به مجرای تندآب منتقل می‌کند باید به عنوان مقطع کنترل عمل نماید تا - از افت انرژی در طول بخش ورودی می‌توان صرف‌نظر کرد مشروط به ناچیز بودن و عدم تاثیر آن بر نتایج نهایی. |- 10| 0 2- ]1 0۹۱۳۵۵۱ 0 3- ۳۳۱6 3 4- [0 0 ع2 15 5[1 -5 0 ۲ع01[6 - 6 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ ضوابط طراحی هیدرولیکی شسیب‌ُسکن‌هاء تنداب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرزی در شسبکه‌ها ی آبیاری و زهکشی - در صورت افقی بودن بخش ورودی تندأب. می‌توان محل تشکیل عمق بحرانی را خط اتصال شیب تند به کف افقی فرض نمود اما اگر شیب این بخش تند باشد» ضروری است که تراز خط انرژی در ابتدای تندآب با محاسبه مشخصات جریان آن نقطه تعیین شود. - رعایت تقارن در تمام تبدیل‌های به کار رفته در تندًب از جمله تبدیل ورودی به منظور جلوگیری از تشکیل امواج عرضی ضروری است. همچنین باید از ایجاد تغییرات ناگهانی در مقطع عرضی (بازشدگی یا تنگ‌شدگی) خودداری کرد. حداکثر مقدار زاویه انحراف به کمک رابطه زیر تعیین می‌شود: (۱-۳۲) ۳ > معا 200 01۵0 که در آن 7[ عدد فرود جریان در هر مقطع و از رابطه زیر تعیین می‌شود: (۲-۲) ۲-۷ که در آن: ۷ سرعت متوسط جریان (متر بر ثانیه)» 0 زاویه شیب طولی (درجه)» و فاکتور شتاب است که بر اساس روابط زیر تعیین می‌شود. (۱-۲-۳) کف تبدیل افقی ۳-0 (۲-۲-۳) منحنی اتصال قوس دایره‌ای ۷لمم 0 (۳-۲-۳) منحنی اتصال قوس سهمی هگ دا ات - 0 80)) 1۳ 7 که در آن: +]: طول منحنی تبدیل (متر)» ۷ سرعت در نقطه مورد نظر (متر بر ثانیه)» 0 زاویه شیب طولی کف در نقطه مورد نظر (درجه)» ,0: زاویه شیب طولی کف در انتهای تبدیل (درجه)» 0 زاویه شیب طولی کف در ابتدای تبدیل (درجه) و پار سرعت (متر) در ابتدای منحنی می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- قصل سوم - ضوابط طراحی تندآب‌ها اه -------- صفحهٔ بعد -------- 5۰ ضوابط طراحی هیدرولیکی سیب‌تسکن‌هاء تنداب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در شسبکه‌ها یآبیاری و زهکشسی | « اه 1 سس لت 3 ِ و ۱ ۱ ۹ 1 5 ۰1 ۹ ۹ ۰ ِ/ ۹ / را 2 با 1 1 « : » ۱ ۰ [] [[] [(] 7 8 ۶ ْ2 2 / 3 [ ها 1 8 ۱ هه / ۱ 4 ۰ ۲ از سم ۳ اب : ه‌ جح ه -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - ضوابط طراحی تنداب‌ها یه ۲-۳-۳ مجرای تندآب - معمولا شیب طولی مجرای تنداب بر اساس توپوگرافی زمین طبیعی تعیین می‌شود. مناسب‌ترین عرض کانال تندأب از قرار گیرند اما اقتصاد طرح و اجرای آسان, عامل اصلی انتخاب شکل مقطع است. - برای افزایش مقاومت سازه در برابر لغزش می‌توان از قرار دادن دیوار آب‌بند در محل‌های لازم بهره گرفت. - برای تندآب‌هایی با طول کم‌تر از ۱۰ متر می‌توان از اصطکاک صرف‌نظر نمود. اما در تندأب‌های طولانی‌تر باید شیب استاندارد برای تعیین مشخصات جریان در مقاطع مورد نظر بهره گرفت. - با توجه به ظرفیت انتقال, ارتفاع آزاد برای محرای تندآب به قرار زیر در نظر گرفته می‌شود: ظرفیت انتقال(متر مکعب بر ثانیه) عمق آزاد (متر) تا ۳ ۳۰ ۱ تا ۱۵ ۴۰ ۱ ۳۰۲ ۵۰ بیش‌تر از ۳۰ ۶۰ - ارتفاع دیوارهای مجرای تندآب بر اساس یکی از روابط زیر که عدد بزرگ‌تر را ارائه می‌دهد انتخاب می‌شود: ۹ بزرگ‌ترین عمق محاسبه شده (عمود بر کف) در مقطع به‌علاوه ارتفاع آزاد ٩‏ ۰/۴ عمق بحرانی مقطع به‌علاوه ارتفاع آزاد * در سرعت‌های جریان بیش از ۱۰ متر بر ثانیه ارتفاع آب به دلیل در برگرفتن هوا افزایش می‌یابد. ارتفاع آزاد پیشنهاد شده برای مقابله با چنین حالتی نیز کفایت می‌کند. ۳-۲-۳ ساختمان تبدیل مابین مجرای تندآب و حوضچه آرامش مطابق شکل (۱-۳) این تبدیل مجرای تندآب را به حوضجه رامش متصل می‌سازد و شامل منحنی اتصال و کانال شیب‌دار - 0 ۵) 2 0 ورعا5 5۱۵۵۳۵ - | -------- صفحهٔ بعد -------- ۲ ضوابط طراحی هید رولیکی شیب‌تسکن‌هاء تندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در شبکه‌ها یآبیاری و زهکشی در این رابطه « طول افقی و از فاصله قائم هر نقطه روی منحنی اتصال از مبدا می‌باشد. .1 طول افقی ابتدا تا انتهای منحنی اتصال می‌باشد. 00 و .0 نیز زاویه شیب مماس بر منحنی اتصال در ابتدا و انتهای آن است. معمولا طول منحنی اتصال + طوری انتخاب می‌شود که مقدار 16 در رابطه (۲-۳) برابر ۰/۵۰ یا کم‌تر شود و سپس با استفاده از رابطه (۳-۳) مقادیر « و تراز کف منحنی اتصال به‌دست می‌آید. انتهای منحنی اتصال به کانال شیب‌دار متصل شده و کانال شیب‌دار نیز به حوضچه آرامش منتهی می‌شود. عرض حوضچه آرامش از رابطه (۲-۲) تعیین می‌شود که توسط تبدیل عرض مجرای تندآب به عرض حوضچه آرامش تبدیل می‌شود. تعیین تراز کف حوضجه رامش و دیگر پارامترهای طراحی آن مشابه سازه‌های شیب‌شکن مایل مستطیلی بوده که در فصل چهارم ضوابط طراحی آن‌ها ارائه شده است. ۵-۳-۳ تشکیل امواج تا حد امکان از تشکیل امواج در تنداب‌ها باید جلوگیری شود. امواج معمولا در تنداب‌هایی با شیب طولی ۲۰ درجه و کم‌تر و طول‌های بیش‌تر از ۷۰ متر تشکیل می‌شوند. ارتفاع این امواج می‌تواند تا حدود دو برابر عمق یکنواخت جریان آب در کانال تندآب باشد . اما هرگونه تغییر ناگهانی در مشخصات هندسی مقطع ایجاد عدم تقارن در سازه» و وجود قوس و زوایا در مسیر تندآب منجر به تولید امواج عرضی می‌شود که باید از چنین طراحی‌هایی دوری کرد. برای جلوگیری از ایجاد امواج در سازه تنداب باید به نکات زیر توجه کرد: - کاهش طول تندآب با ایجاد تعدادی تندآب کوتاه‌تر یا جایگزین کردن شیب‌شکن‌های متوالی به جای آن. - زیاد کردن شیب تندآب برای اطمینان از عدم ایجاد موج. - استفاده از تندٌب لوله‌ای به جای کانال روباز. درصورتی که رعایت نکات یاد شده عملی نباشد برای مقابله با امواج ایجاد شده می‌توان به نکات زیر در طراحی توجه نمود: - افزایش ارتفاع دیوار تندآب. - پیش‌بینی درپوش برای مقطع تنداب. - حفاظت خاک‌ریزهای اطراف تندآب با قلوه سنگ یا سنگ‌چین برای جلوگیری از اثرهای مخرب پرش امواج آب. در طراحی حوضچه آرامش باید موارد زیر نیز پیش‌بینی شود: - پیش‌بینی بده لحظه‌ای با فرض ایجاد پدیده موج و انتخاب حوضچه با طول بیش‌تر و ارتفاع دیوارهای بلندتر, - پیش‌بینی پوشش سنگ‌چین اضافی برای حفاظت بیش‌تر پایین دست در کانال‌های خاکی. - ایجاد مانع یا دیوار سرریز کننده و یا کاربرد تیرک‌های شناور متصل به‌هم و یا سایر آنواع مستهلک کننده امواج در داخل ۱- جهت کنترل تشکیل امواج در سازه تندآب به ماخد ‎]٩[‏ مراجعه گردد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - ضوابط طراحی تنداب‌ها 2۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ت ضوابط طراحی هیدرولیکی شسیب‌سکن‌هاء تنداب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در شسبکه‌ها ی آبیاری و زهکشی 4-۳- ضوابط طراحی هیدرولیکی تندآب لوله‌ای در این نوع تندآبء لوله به‌جای کانال روباز مورد استفاده قرار می‌گیرد. تندآب لوله‌ای ممکن است برای ایجاد تقاطعء امکان زراعت بر روی سازه تنداب و یا از نقطه‌نظر ظاهری به علت پوشیده بودن مورد استفاده قرار گیرد. نیمرخ طولی این نوع شیب‌شکن با حوضچه آرامش و حوضچه ضربه‌ای در شکل (۲-۳) ارائه شده است. در این سازه نیز از حوضچه ضربه‌ای و یا حوضچه آرامش برای استهلاک انرژی استفاده می‌شود. ضوابط طراحی تندآب لوله‌ای نظیر ضوابط گفته شده در مورد تندأب با مقطع کانال روباز می‌باشد. طراحی تبدیل ورودی باید به نحوی باشد که مقطع کنترل جریان در ورودی لوله تنداب قرار نگیرد. قطر لوله به اندازه‌ای باشد که سرعت جریان کم‌تر از ۳/۶۰ متر بر ثانیه باشد. شیب انتخابی برای لوله نیز باید در حدی باشد که از جمع شدن هوا و همچنین ایجاد پرش هیدرولیکی در مقطع لوله جلوگیری شود. حداقل شیب لوله دو برابر شیب بحرانی است. درصورتی که تغییر شیب لوله به شیب ملایم‌تر لازم باشد مقطع لوله به کمک یک تبدیل کوتاه به کانال روباز تغییر یافته و تغییر شیب در این قسمت انجام می‌پذیرد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ 4 7 م۸ ۹ ۲ ر :ْ ۸ : ۳ ۸/ لّ دسر یه ل‌ پم 9 رش -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل جهارم - سازه‌های استهلاک انرزی ۷ ۱-2- کلیات در طراحی بسیاری از سازه‌ها مانند سرریزهاء تندآب‌هاء شیب‌شکن‌ها و ... با ساخت حوضچجه آرامش؛ انرژی جنبشی اضافی که می‌تواند کانال و سازه‌های پایین‌دست را تحت تاثیر قرار دهد مستهلک می‌شود. حوضچه آرامش» سازه بتنی است که پرش هیدرولیکی را به منظور استهلاک انرژی جنبشی در خود جای می‌دهد. پایداری پرش هیدرولیکی در حوضچه‌های آرامش با استفاده از تمهیداتی مانند بلوک‌های پای تندآب , بلوک‌های حوضچه " و آستانه انتهایی تامین پر کاربردترین حوضچه‌های آرامش سدهای انحرافی و کانال‌های آبیاری و زهکشی به شرح زیر هستند: - حوضجه‌های آرامش استاندارد 514[]؛ حوضچه آرامش نوع 513-1 (]؛ حوضجه آرامش نوع آ1581-1]؛ حوضچه آرامش نوع 17581-111؛ هه حوضچجه آرامش نوع 7581-1۷]؛ هه حوضچه آرامش نوع ضربه‌ای 5811-۷1[]. روابط کلی اعماق مزدوج حاکم بر پرش هیدرولیکی در حوضچه‌های آرامش به شرح زیر می‌باشند: 1 ۱+2 -۱۱-۴( 1 3 2۳1 در معادللات بالا: و دل: به‌ترتیب اعماق جریان در بالادست و پایین‌دست پرش هیدرولیکی بر حسب متر. عدد فرود جریان در ابتدای حوضجه آرامش. ۳ افت انرژی در پرش هیدرولیکی بر حسب متر. محل تشکیل پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش به عمق ثانویه پرش هیدرولیکی, عمق پایاب و بده بستگی دارد. اصطلاحا رابطه بین عمق ثانویه پرش هیدرولیکی و بده باح7۳1" و رابطه بین عمق پایاب و بده با ۲۷۷/1۲" تعریف می‌شود. هنگامی که عمق جریان پایاب بیش‌تر از عمق ثانویه پرش هیدرولیکی باشد. پرش هیدرولیکی مستغرق خواهد بود و نسبت عمق ۰.۰ ی ۰ ۰ ۰۰ ۵ 3 ۰ پایاب به عمق ثانویه پرش هیدرولیکی درجه استغراق را مشخص می‌کند. |- ۲ ۱6 ده -2 3- [00 ۲16121 ۵ 6 1۵11۳2 ۷۷۵۵۲ آن۵] -4 6 آ 66 ع6 1 -5 -------- صفحهٔ بعد -------- ات ضوابط طراحی هیدرولیکی سیب‌شکن‌هاء تندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در شبکه‌ها یآبیاری و زهکشی ۲-2- ضوابط عمومی طراحی ضوابط عمومی طراحی حوضچه‌های آرامش به شرح زیر می‌باشد: - تراز کف حوضچه آرامش بر اساس منحنی عمق‌های مزدوج جهش (11۳[) و منحنی بده- اشل پایین‌دست حوضچه آرامش (۲۷۷12) به گونه‌ای تعیین می‌شود که درجه استغراق پرش هیدرولیکی به ازای بده طراحی بین ۱/۰۵ تا ۱/۱ - رابطه 1۷۷1۹۳ یا منحنی بده-اشل پایاب باید با دقت قابل قبول و محافظه‌کارانه تعیین شود به این منظور در تعیین 1۷۷۳ رعایت موارد زیر ضروری است: * _درصورتی که منحنی بده- اشل پایاب با محاسبه تعیین می‌شود. باید با توجه به شرایط بستر کانال, آبراهه و یا کانال پایین‌دست. ضریب زبری حداقل (معادل ۸۰ درصد ضریب زبری مربوط) در محاسبات به کاربرده شود. ۰ هنگامی که حوضچه آرامش به مجرای آب کنترل نشده‌ای منتهی شود. با ساخت یک سازه کنترل در قسمت خروجی حوضچه آرامش» عمق جریان بحرانی در مقطع کنترل, برای تعیین حداقل تراز خط انرژی و یا منحنی بده- اشل پایاب به‌کار برده می‌شود. در این موارد پایاب لازم جهت تشکیل پرش هیدرولیکی توسط آستانه انتهایی حوضچه آرامش تامین می‌گردد و حداقل ارتفاع آستانه انتهایی برای تشکیل پرش هیدرولیکی به ازای بده طراحی حوضچه رامش محاسبه می‌شود. به علت تامین عمق پایاب لازم جهت تشکیل پرش هیدرولیکی توسط آستانه انتهایی» تراز کف حوضچه آرامش تابعی از منحنی بده - اشل مجرای پایین‌دست (۲۷۷1۹) نبوده و با توجه به عمق پایاب ایجاد شده توسط آستانه انتهایی تعیین می‌شود. * _درصورتی که وقوع آبشستگی عمومی" یا موضعی " در پایین‌دست محتمل باشد. منحنی بده-اشل پایاب باید با توجه به پایین افتادگی تراز بستر آبراهه پایین‌دست تعیین شود. - نوع حوضچه آرامش براساس عدد فرود جریان و سرعت جریان ورودی به حوضچه آرامش تعیین می‌شود. - هنگامی که عدد فرود جریان کم‌تر از ۱/۷۰ باشد.ء نیازی به ساخت حوضچه آرامش برای استهلاک انرژی نیست. در این صورت طول مجرای انتقال آبء نباید از محل آغاز افزایش عمق آب. از چهار برابر عمق ثانویه پرش هیدرولیکی کم‌تر - طول حوضچه آرامش به عمق ثانویه پرش هیدرولیکی و عدد فرود جریان در ابتدای حوضچه آرامش بستگی دارد. در شکل (۱-۴) نمودار تعیین طول حوضچه آرامش برای انواع حوضچه‌های آرامش 1751316 ارائه شده است. طول حوضچه آرامش نوع 15811-۷] از نمودار مربوط به حوضچه آرامش نوع 7581۹-1] درشکل (۱-۴) به‌دست می‌آید. - در شبکه‌های آبیاری و زهکشی که معمولا بهره‌برداری از حوضچه آرامش با بده طراحی برای مدت کوتاهی انجام می‌شود» طول حوضچه آرامش سه برابر عمق ثانویه پرش هیدرولیکی و در سازه‌هایی که عملکرد دائمی دارند. طول حوضچه آرامش چهار برابر عمق ثانویه پرش هیدرولیکی می‌باشد. ۱- 00۵ 8 2- | 8 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - سازه‌ها ی استهلاک آنرژزی اه 55555 8585 858 5 5 5 8 5 5 5 55 8 5 5 8 8 8 5 5 5گ 5 56 85 85 8 85 35 35 35 885 ۳ لا [] ]| سور 5 بل بل لبلب لبلب 7/0 | | ]رم لبلب لبلب ینبل لاز ]الا | بل ب یب لبلب بل بل ل نز ز/ || 0 0 0 0 اس سس سس مه 5 5 5 0 0 0 5 0 5 0 0 ۹ لبببببْلبلز ]| []]1ا حوضجه آرامش نوع 11 لا 8 ۹ ی سس تس 5 سر تنل لنبلبلنننلل ال لللل ال اسلا که که هو هب ها وه مه هه هه اه که هه ده که که که که هک که که که که که سا سا ی حوضجه ارامش نوع 101 سکس یل ل سل لا ]۲۱۱۱۱ وضجه رامش نوع بح ببْببلَن]ا ]| ببْب لبببْبْبلبلبببْْبببببز ]| ]از لب بل بل ببْ بل لبلب لب لبلب لبلب للم ]| | ْبْ ‏ لبْ ‏ لبْب بلبلبلبببب بل لبلبلبلآاا تا ها بت با با اس تست سا اس بت هب سا ها تا اس چا تا اه ات اه اه | 1 20 18 6 4 2 اااد) سای شکل ۱-۶- نمودار تعیین طول حوضچه آرامش نوع آ11 :8 158-1,11] بر حسب عدد فرود جریان - ارتفاع دیوار حوضچه آرامش» با توجه به عمق ثانویه پرش هیدرولیکی به ازای بده طراحی و ارتفاع آزاد منظور شده براساس تراز خط انرژی کانال پایین‌دست تعیین می‌شود. در شکل (۲-۴) نمودار تعیین ارتفاع آزاد لازم در حوضچه‌های )شدت جریان (08) ٩‏ ا.سرعت جریان در ابتدای حوضچه ارامش (۲/۶) ۱ عمق جریان در ابتدای جهش ۱.سطح مقطع جربان در ابتدای چهش (۲۱) ما انا سا ۷ ۱ للببنلناتا || | ابا اراا۱|۱ ا] 200 زان زا 40 20 8 6 4 19 100 )0(۲ 7 شکل ۲-۶- نمودار تعیین ارتفاع آزاد در حوضچه‌های آرامش برحسب عدد فرود جریان - قسمت خروجی حوضچه آرامش به صورت یک تبدیل به کانال پایین‌دست متصل می‌شود. در محاسبات مربوط به تراز کف حوضچه آرامش افت تبدیل خروجی منظور نمی‌شود. همچنین طول تبدیل خروجی نباید به عنوان قسمتی از طول حوضچه آرامش محسوب شود. سرعت جریان در قسمت خروجی حوضچه آرامش نیز نباید باعث فرسایش یا آبشستگی -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ ضوابط طراحی هیدرولیکی شیب‌شسکن‌هاء تندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرزی در شبکه‌ها یآبیاری و زهکشی ۳-۶- ضوابط طراحی هیدرولیکی ضوابط طراحی هیدرولیکی انواع حوضچه‌های آرامش ذکر شده در بخش (۱-۴) به شرح زیر است: ۱-۳-2- حوضچجه آرامش آ5811-1:] این نوع حوضجه آرامش غالبا برای جریان با عدد فرود ۱/۷ تا ۲/۵ به‌کار برده می‌شود. حوضچه آرامش آ-75131]. شامل یک ِ ی سس 7 9۳۲2 ).۹۷ سم ای ی 8 الف- حوضچه آرامش با رادیه افقی ساده روم اس اس ۵ سس و با سک .۷ / سس ۳ لک 9 , ب- حوضچه آرامش با رادیه افقی و استانه انتهایی شکل ۳-۶ حوضجه آرامش نوع آ-115812 ( 2.5 > ۳ > ۱. 7) این نوع حوضچه آرامش ممکن است در سازه‌های آبی با بار هیدرولیکی کم مانند شیب‌شکن‌های قائم یا مایلء سرریزهای ثابت یا متحرک» تنظیم کننده‌های سطح آب در کانال‌هاء مواردی در خروجی فلوم‌های هوایی» خروجی آبگذرها (کالورت‌ها) یا خروجی مجاری هرزآب‌روها و یا در تاسیسات بندهای انحرافی کوتاه مورد استفاده قرار گیرد. همچنین این نوع حوضچه آرامش را می‌توان به صورت ترکیبی با آستانه انتهایی و یا با تبدیل خروجی به‌کار برد. ابتدا ممکن است در مواردی بنا بر معیارهای هیدرولیکی, استفاده از انواع دیگر حوضجه‌های آرامش +75171] مد نظر قرار گیرد. اما بنا بر ملاحظاتی مانند مسایل مرتبط با تراوش از پیء مسایل اجرایی و ... استفاده از حوضچجه آرامش نوع آ-751712] همراه با یک ۲-۳-2- حوضچه آرامش آ5811-1] حوضچه‌های آرامش ]] 151314] برای جریان ورودی با عدد فرود بیش‌تر از ۴/۵ و سرعت جریان بیش‌تر از ۱۵ متر بر ثانیه به‌کار برده می‌شود. این نوع حوضجه رامش شامل بلوک‌های پای تندآب و بلوک‌های انتهایی یا استانه انتهایی دندانه‌دار می‌باشد (شکل ۳-۴). این نوع حوضچجه آرامش به استثنای مواردی مانند تندآب‌ها با اختلاف ارتفاع زیادء در سازه‌های شبکه‌های آبیاری و زهکشی کم‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - سازه‌های استهلاک انرزی رد ارتفاع بلوک‌های پای تندآب برابر با عمق جریان ورودی به حوضچه آرامشء عرض هر بلوک و فاصله بلوک‌ها از یکدیگر نیز برابر عمق جریان ورودی به حوضچه آرامش و ارتفاع آستانه انتهایی۲۰ درصد عمق ثانویه پرش هیدرولیکی و عرض و فاصله بلوک‌های آن ۱۵ درصد عمق ثانویه پرش هیدرولیکی می‌باشد. هیدرولیکی به حوضچه آرامش متصل می‌شود. در این حالت بلوک‌های پای تندآب بر روی سطح منحنی قرار می‌گیرند. شکل ۶-2 حوضچه آرامش نوع 1581-11 ( 1510/85 < ,4.5.۷۷ < ۳۵) ۳-۳-۶- حوضجه آرامش ]15811-111 حوضچه آرامش ]15131-11] برای جریان با عدد فرود بیش‌تر از ۴/۵ و حداکثر سرعت جریان ورودی به حوضچه آرامش کم‌تر از ۱۵ متر بر ثانیه به کار برده می‌شود. معمولا حوضچجه آرامش ]1751-11 در پایین‌دست شیب‌شکن‌هاء تندآب‌ها و هرزآب‌روهای سدهای انحرافی و ... به‌کار برده می‌شود. حوضچه آرامش 17581-111 در شکل (۴- ۵) ارائه شده است. این نوع حوضچه آرامش شامل یک کف افقی, بلوک‌های پای تندأب, بلوک‌های میانی و آستانه انتهایی می‌باشد. نمودار تعیین ابعاد و اندازه بلوک‌های میانی و ارتفاع آستانه انتهایی نیز در شکل (۶-۴) ارائه شده است. در این نوع حوضچه‌ها ارتفاع و عرض بلوک‌های پای تندآب برابر با عمق جریان ورودی به حوضچه آرامش و فاصله بین بلوک‌های میانی از ابتدای حوضچه آرامش برابر ۸۰ درصد عمق ثانویه پرش هیدرولیکی است. هنگامی که عمق جریان ورودی به حوضچه آرامش کم‌تر از ۰/۲۰ متر باشد. ارتفاع بلوک‌های پای تندأب ۰/۲۰ متر انتخاب می‌شود. مشخصات ابعاد دیگرحوضچه آرامش نوع آ11-+151] در شکل (۴- ۵) ارائه شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- ۲ ضوابط طراحی هید رولیکی سیب‌سکن‌هاء تندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در شبکه‌ها یآبیاری و زهکشی 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 (1) /)80,( شکل 1-۶ نمودار تعیین ابعاد بلوک‌های میانی و ارتفاع آستانه انتهایی برحسب عدد فرود جریان 2-۳-2 حوضچه‌های آرامش نوع 1۷ -51313:] حوضچه‌های آرامش نوع 1۷ -581[6[] که در سه حالت در این بخش ارائه می‌شود. برای جریان با عدد فرود ۲/۵ تا ۴/۵ قابل استفاده می‌باشد. ۱-2-۳-2 حوضچه آرامش نوع 11581- 1۷ معمولی حوضچه آرامش 751314-1۷] معمولی در شکل (۷-۴) ارائه شده است. این نوع حوضجه آرامش شامل کف افقیء بلوک‌های پای -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - سازه‌های استهلاک انرزی ۰.۳ عملکرد هیدرولیکی مناسب‌ترء عرض بلوک‌های پای تندآب ۷۵ درصد عمق اولیه پرش هیدرولیکی می‌باشد. همچنین نسبت فاصله بین بلوک‌ها و عرض بلوک‌ها ۲/۵ است. ارتفاع آستانه انتهایی نیز از شکل (۸-۴) به‌دست می‌آید. با توجه به حساسیت زیاد پرش هیدرولیکی برای اعداد فرود کم» در این نوع حوضچه آرامش یک اختلاف کوچک در عمق پایاب باعث می‌شود تا پرش هیدرولیکی به طور کامل از حوضچه آرامش خارج شود. بنابراین درصورتی که عمق پایاب ۱/۱ برابر عمق ثانویه پرش هیدرولیکی باشدء پرش هیدرولیکی بهتر تشکیل شده و عمل حذف امواج مناسب‌تر صورت می‌گیرد. بنابراین برای تعیین تراز کف حوضچه آرامش و تحلیل منحنی‌های 1۷۷14۳ و ۳1۳[ پیشنهاد می‌شود که عمق پایاب ۵ تا ۱۰ درصد بیش‌تر از عمق ثانویه کنر سب بو + ,3333333333333333 18 16 14 12 10 6 4 ۱ ,80 )۶-7 شکل ۸-۶- نمودار تعیین ارتفاع آستانه انتهایی در حوضچه آرامش نوع 75114-1۷] معمولی -------- صفحهٔ بعد -------- ۲-4-۳-4 حوضچه آرامش نوع 1۷- 119818 برای شیب‌شکن‌های کوچک گزینه دیگر حوضجه آرامش 151714-1۷] برای شیب‌شکن‌های قائم کوچک" در شکل (4-۴) ارائه شده است. این نوع حوضچجه رامش برای جریان با عدد فرود ۲/۵ تا ۴/۵ قابل استفاده می‌باشد. هنگامی که عدد فرود جریان کم‌تر از سه است. استفاده از این نوع سازه استهلاک انرژی بسیار رضایت بخش است. در این نوع حوضچجه آرامش عدد فرود جریان در بالای شیب‌شکن باید حدود ۰/۵ مطابق شکل (۹-۴)» اگر صفحه مشبک نصب شده در سطح بالایی شیب‌شکن به سمت پایین با زاویه حدود سه درجه یا بیش‌تر متمایل شودء خود شویی و تمیز شدن فضای بین میله‌های شبکه فولادی به صورت مطلوبی انجام می‌شود. درصورتی که لازم باشد در کانال بالادست یک تراز سطح آب معین تنظیم کرد. می‌توان با متمایل ساختن صفحه مشبک به سمت بالاء عمل تنظیم سطح آب در کانال را انجام داد. با این وجود در چنین طرحی امکان گرفتگی و انسداد فضای خالی بین میله‌ها در صفحه مشبک وجود دارد. شکل ۹-۶- حوضچه آرامش نوع 51312-1۷[] برای شیب‌شکن‌های قائم کوچک ( 4.5 > ,۳ > 2. 5) در طرح صفحه مشبک» دو ترکیب متفاوت در فاصله بین میله‌ها و طول میله‌ها می‌توان در نظر گرفت. در حالت اول, فاصله بین تیرها برابر با عرض تیرها است. در این شرایط طول تیرها حدود ۲/۹ برابر عمق جریان در کانال بالادست می‌باشد. در حالت دوم فاصله بین تیرها حدود دو سوم عرض تیرها است. در این شرایط طول تیرها حدود ۲/۶ برابر عمق جریان در کانال بالادست می‌باشد. حالت دوم در استهلاک انرژی موثرتر از حالت اول است. رابطه زیر برای محاسبه طول تیرها ارائه شده است: 0 (۳-۴) سکع ر] ۷( 05 5 عرض بین دو تیر بر حسب متر, ۱- 5۵1۱| -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - سازه‌های استهلاک انرزی د. ۷ تعداد فواصل بین تیرهاء ۳-2-۳-2 حوضچه آرامش 115811۷ اصلاح شده این نوع حوضجه آرامش (شکل ۱۰-۴) برای جریان با عدد فرود ۲/۵۰ تا ۵/۰ قابل استفاده است. برای اعداد فرود کم‌تر از ۳ استفاده از انواع دیگر سازه‌های استهلاک انرژی مانند سرریزهای مانع‌دار یا شیب‌شکن‌های مانع‌دار" پیشنهاد می‌شود. آستانه انتهایی دندانه دار شکل ۱۰-۶- حوضچه آرامش نوع 151313-1۷] اصلاح شده ( 4.5 > ۳۲ > 2. 5) معایب حوضچه آرامش 1751-1۷ معمولی, (شکل ۷-۴) عبارتند از: ابعاد بزرگ بلوک‌های پای تندآب, طول قابل ملاحظه حوضجه آرامش و بازده کم استهلاک انرژی که این موارد در حوضجه آرامش نوع 715131-1۷] اصلاح شده برطرف گردیده است. مطابق شکل (۱۰-۴)» حوضجه آرامش اصلاح شده شامل کف افقی؛ بلوک‌های پای تندآب» بلوک‌های میانی و آستانه دندانه‌دار مقطع نشان داده شده است. ارتفاع و عرض بلوک‌های میانی و بلوک‌های پای تندآب به‌ترتیب برابر ,4 و ,0.74 است. همچنین 1[۵(۷ر5 ۸0۲۵۵ ۵1۲160 -| ۸0۲۵۵ 8۵11160 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- پیشنهاد می‌شود که فاصله بین بلوک‌های میانی و بلوک‌های پای تندآب برابر با عرض بلوک‌ها یعنی ,0.74 باشد. تعداد کل بلوک‌ها و فواصل بین آن‌ها از رابطه زیر به دست می‌آید: زسع 6-26 آستانه انتها ضانه ور ۳ وپروو و بلوک‌های میاتی سمبم ره شکل ۱۱-۶- پلان و مقطع حوضچه آرامش نوع اصلاح شده و ابعاد بلوک‌های پای تندآب, بلوک‌های میانی و آستانه انتهایی دندانه‌دار عوامل معادله (۴-۴) به شرح زیر هستند: تعداد کل بلوک‌ها و فواصل بین آن‌ها؛ 8 کل عرض حوضچه آرامش بر حسب متر؛ ۷ عرض بلوک‌ها که برابر ,0.74 است. چا کسری از پهنای بلوک‌ها که برابر فاصله بین آخرین بلوک و دیوار حوضجه آرامش می‌باشد و 0.5 > ۳ > ۰0.375 مقدار ۱ محاسبه شده از رابطه (۴-۴) باید به نزدیک‌ترین عدد فرد گرد شده و سیر مقادیر ا و ۷۷ متعاقبا اصلاح شوند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - سازه‌های استهلاک انرزی ۷د بین آخرین بلوک تا دیوارهای جانبی حوضچه آرامش نباید کم‌تر از ۰/۳۷۵۷ و بیش‌تر از ۰/۵۷۷ باشد. معمولا هیچ بلوک میانی در حد فاصل بین دیوار جانبی حوضجه و فاصله ۱/۳۷۵۷ از آن قرار نمی‌گیرد. درصورتی که نسبت مجموع عرض بلوک‌های میانی به عرض مجرا کم‌تر از ۰/۴۰ باشد. بلوک‌های نیمه" باید در برابر دیوار جانبی جانمایی شوند, طوری که این پارامتر تقریبا برابر ۰/۵ شود. در هر ترکیبی" از بلوک‌های میانی که تعداد آن‌ها کم‌تر از چهار عدد باشد به بلوک‌های نیمه که در برابر دیوارهای جانبی قرار می‌گیرند نیاز خواهد بود تا نسبت مذکور به دست آید. نسبت مجموع عرض پله‌های میانی به عرض مجرا باید بین ۰/۴۵ تا ۰/۵۵ باشد. هنگامی که بیش‌تر از چهار بلوک در آرایش بلوک‌های میانی مدنظر است.» معمولا به بلوک‌های نیمه نیازی نخواهد بود. نمودار تعیین فاصله بلوک‌های میانی تا بلوک‌های پای تنداب بر حسب تغییرات عدد فرود جریان در شکل (۱۳-۴) ارائه شده است. فاصله رآ در شکل (۱۱-۴) را که فاصله از پنجه تندآب تا وجه بالادست آستانه انتهایی می‌باشد.» می‌توان از شکل (۱۲-۴) به‌دست آورد. در بعضی مواقع بعد را به‌علاوه طول آستانه برای اعداد فرود بزرگ‌تر از ۳ کوتا‌تر از 1 و برای اعداد فرود کوچک‌تر از ۳ برابر را[ می‌باشد. طول اضافی بعد از آستانه انتهایی برای کاهش سرعت جریان موردنیاز است. برای اعداد فرود کم‌تر از ۲/۷ فاصله ربا به‌علاوه طول آستانه انتهایی ممکن است کمی طولانی‌تر از را باشد. در این صورت طول حوضجه آرامش باید به اندازه‌ای اضافه شود که آستانه آنتهایی را نیز شامل شود. پیشنهاد می‌شود که طول با سه برابر عمق ثانویه پرش هیدرولیکی در نظر گرفته ارتفاع آستانه انتهایی 0.203 و پهنا و عرض بین دندانه‌های بلوک‌های آستانه انتهایی ۰/۱۵/۲ می‌باشد. برای داشتن عدد صحیحی از تعداد بلوک‌های آستانه انتهایی» این ابعاد را می‌توان قدری تغبیر داد. مطابق شکل (۱۱-۴) بلوک‌های آستانه انتهایی باید در مجاورت دیوارهای جانبی حوضچه آرامش قرار گیرند. برای افزایش ضریب اطمینان در مقابل خروج پرش هیدرولیکی از حوضچه آرامش و کاهش سرعت جریان» عمق پایاب باید حدود پنج درصد بیش‌تر از عمق ثانویه پرش هیدرولیکی باشد. حفاظت پایین‌دست حوضچه ۳6۵ 8۵1116 1۳۵ ا داشگ |۳۵ -۱ زور ۱۱ ابا دورو مه -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ ضوابط طراحی هیدرولیکی شیب‌شکن‌هاء تندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرزی در شبکه‌ها یآبیاری و زهکشی 3 15 ٍ ٍ 1 0.5 7 6 5 4 3 2 1 "(7)/)80- 7/7 شکل ۱۲-۶- نمودار تعیین فاصله بلوک‌های میانی و آستانه انتهایی از ابتدای حوضچجه آرامش نوع 75311-1۷] اصلاح شده بر حسب عدد فرود جریان ۵-۳-2 حوضچه آرامش ۱۹۸۲ شرایط کاربرد حوضجه آرامش نوع 5۸7 مانند شرایط کاربرد حوضجه چ5131[] نوع آ11 می‌باشد؛ یعنی سازه‌هایی با بارآبی کم اما برای دامنه بسیار وسیع‌تر از اعداد فرود (1|7.0> ۳ > 1. 7) پیشنهاد می‌شود. این حوضجه می‌تواند به صورت مستطیلی یا با دیوارهای واگرا طراحی و اجرا شود. مشخصات هندسی این نوع حوضجه آرامش در شکل (۱۳-۴) ارائه شده است و ضوابط طراحی آن به قرار زیر است: - طول وا از رابطه (۵-۴) محاسبه می‌شود: 4.5 ۵ - ارتفاع بلوک‌های پای تندآب و میانی برابر رل (عمق جریان قبل از پرش هیدرولیکی) و فاصله و پهنای بلوک‌ها ,0. 75 - حداقل فاصله بلوک‌های میانی از دیوارهای جانبی حوضجه نباید از 34,/8 کم‌تر شود و فاصله بلوک‌های تندآب از دیوار جانبی نباید بیش‌تر از 4/ ,34 شود. - به طور کلی بلوک‌های میانی حدود ۴۰ تا ۵۵ درصد عرض حوضجه را اشغال می‌کنند. - عرض و فاصله بلوک‌های حوضچه در حوضچه‌هایی با دیوارهای واگرا باید به تناسب زیاد شدن عرض حوضچه در محل ۱- این نوع حوضجه آرامش در آزمایشگاه هیدرولیک ۳۵115 ۸۸۵ 5۵11 دانشگاه ۸11۵۹۵۱۵ به سفارش سازمان حفاظت خاک آمریکا (5۳5) ارائه شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - سازه‌ها ی استهلاک انرژی ۹ - ارتفاع دندانه انتهایی حوضچه برابر با 0.704 درنظر گرفته شود که دٍل عمق مزدوج جهش متناظر با رل می‌باشد. ۳2 (۶-۴) برای اعداد فرود ۱/۷ تا ۵/۵ ( 1-1 . 1) ول < 1۷۷ (۷-۴) برای اعداد فرود ۵/۵ تا ۱۱/۰ 0.850 - ۷۷]" 2 (۸-۴) برای اعداد فرود ۱۱/۰ تا ۱۷/۰ ( -1. 0) ول - 1۷۷ 00 9 - ارتفاع دیوارهای جانبی باید به اندازه 3/ رل از حداکثر عمق پایاب بالاتر باشد. - ارتفاع دیوارهای جناحی باید هم ارتفاع با دیوار حوضچه باشد و قسمت فوقانی این دیوارها باید دارای شیب ۱ به ۱ باشد. - زاویه دیوارهای جناحی نسبت به خط مرکزی خروجی سازه باید ۴۵ درجه باشد. - در انتهای حوضچه باید از دیوارهای آب‌بند استفاده شود. - در طراحی این نوع حوضچه از میزان ورود هوا به جریان به دلیل تاثیر ناچیز آن صرف‌نظر می‌شود. و / حوضچه رامش مستطیلی 02 ۸30 ماه ال روخ ۰ 9 ا کسیر سس + اس را او 401 چا که هگ و2 3 تال رز نا فک چا ۱ حوضچه آرامش ذوزنقه ای ی چ-۲0 (نصف پلان) ۱ 7 ۳ | 3 6 دیوار جناحی ط ۱ ۱ ۱ ۱ احول+ 7:۷ + درد مه دید انتهایی ارتفاع آذاه ر_ چ_ ِ صر< 7۷ را ین ( تس 2 2 ۱ 1 مقطع طولی شکل ۱۳-۶- مشخصات هندسی حوضچه 5۸7 -------- صفحهٔ بعد -------- 7 ضوابط طراحی هیدرولیکی سیب‌تسکن‌هاء تندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در شسبکه‌ها ی آبیاری و زهکشی 1-۳-2 حوضجه آرامش ضربه‌ای این نوع حوضچه آرامش (شکل ۱۴-۴) برای بده‌های کم‌تر از ۱۰ مترمکعب بر ثانیه و سرعت جریان کم‌تر از ‎٩‏ متر بر ثانیه و برای جریان با عدد فرود ۱/۵ تا ۷ مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما محدودیت عدد فرود جریان اهمیت زیادی در کاربرد این نوع حوضجه آرامش ندارد. مشخصه مهم حوضچه آرامش ضربه‌ای» عدم نیاز به عمق پایاب است. این نوع حوضجه آرامش موجب استهلاک بیش‌تر آنرژی نسبت به پرش هیدرولیکی می‌شود. 1 یا 2 رن ا را شکل ۱۶-۶- حوضچه آرامش نوع 11581-1۷۷ ضربه‌ای حوضچه آرامش ضربه‌ای به شکل یک مکعب مستطیل است که دارای مانعی به صورت یک دیوار معلق قائم و یک آستانه انتهایی است (شکل ۱۴-۴). این نوع حوضچه آرامش در خروجی لوله‌های هرزآب‌رو یا آبگیرهاء شیب‌شکن‌های لوله‌ای, تندأب‌های لوله‌ای و یا در خروجی کالورت‌هایی (زیرگذرهایی) که از زیر زهکش‌ها و ... عبور می‌کنند مورد استفاده قرار می‌گیرند. پلان و نیمرخ طولی این نوع حوضجه رامش در شکل (۱۵-۴) نشان داده شده است. در شکل (۱۶-۴) نمودار تغییرات نسبت افت انرژی در حوضچه آرامش ضربه‌ای به انرژی جریان در ابتدای ورود به حوضچه آرامش برحسب عدد فرود جریان نشان داده شده است. در شکل (۱۶-۴) عمق ,ل از تبدیل سطح مقطع جریان در حالت لوله نیمه‌پر به سطح مقطع مستطیلی که عرض آن برابر با قطر لوله باشد. به‌دست می‌آید. مشخصات هیدرولیکی جریان در مقطع خروجی مجرا در ابتدای ورود به حوضچه آرامش بر اساس معادلات انرژی جریان و یا محاسبات پروفیل سطح آب بین ابتدای حوضچه آرامش و بالادست مجرا به‌دست می‌آید. ۷ در شکل یاد شده نیز سرعت جریان در ابتدای ورود به حوضجه آرامش می‌باشد. در سازه‌های منظورکردن تلفات انرژی در مجرای تندآب که به کمک محاسبه نیمرخ طولی سطح آب صورت می‌گیرد, تعیین می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - سازدها ی استهلاک انرژزی )7 پارامترهای هندسی نشان داده شده در شکل (۱۵-۴) برحسب پارامتر عرض حوضچه آرامش (۷۷) محاسبه می‌شود. در شکل (۴- ۷) نموداری جهت تعیین عرض حوضچه آرامش برحسب عدد فرود ارائه شده است. پارامترهای ذکر شده در نمودار شکل (۱۷-۴) به شرح زیر تعریف شده‌اند: ۷۷ عرض حوضچه آرامش ۷ سرعت جریان ورودی به حوضچه آرامش که از رابطه (۹-۴) به دست می‌آید. 4 عمق جریان ورودی به حوضچه آرامش که از رابطه (۱۰-۴) محاسبه می‌شود. (۱۰-۴) 0-۷ مشخصات هندسی حوضچه آرامش بر حسب عرض حوضچه که در شکل (۱۴-۴) معرفی شده است به کمک روابط زیر تعیین می‌شود: 3 - ۱۱-۴ 14 )۱۱-۴( 1 )۱۲-۴( 6 (۱۳-۴) دم 12 3 ]] < ۱۴-۴ )۱۴-۴( 1 )۱۵-۴( 2 1 )۱۶-۴( 8 ۷ )۱۷-۴( قطر سنگ دانه‌های پوشش سنگ‌چین» پنج درصد عرض حوضجه آرامش (۱۷۷/20) می‌باشد. برای کاهش سرعت جریان ِ ۳ خروجی از حوضجه ارامش و ایجاد سطح صاف اب و کاهش شدت فرسایش پایین‌دست. تامین عمق پایاب به مقدار (۲+1) گیرد. تراز کف لوله ورودی یا کانال روبازی که وارد حوضچه آرامش می‌شود باید مطابق شکل (۱۵-۴) هم‌تراز کف دیوار عمودی (مانع ورودی) و بالای آستانه انتهایی بدون توجه به قطر لوله ورودی باشد. حداکثر زاویه شیب لوله ورودی به حوضجه آرامش ۱۵ درجه است. در مواردی که شیب لوله ورودی از مقدار ذکر شده بیش‌تر باشد» استفاده از یک لوله افقی یا لوله‌ای با حداکثر زاویه شیب ۱۵ درجه به طول دو یا چند برابر قطر لوله در قسمت انتهایی لوله -------- صفحهٔ بعد -------- 77۲ ضوابط طراحی هیدرولیکی شسیب‌شسکن‌هاء تندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در شبکه‌ها یآبیاری و زهکشی ۳ج قطر لوله ورودی به حوضچه ارامش با فرض جریان پر در لوله و به ازای سرعت ۳/۷ متر بر ثانیه محاسبه می‌شود. به منظور جلوگیری از فرسایش و خوردگی در استفاده از حوضچه ارامش ضربه‌ای حداکثر سرعت نظری محاسبه شده از رابطه (۹-۴) به ۱۵ مر بر ثانیه محدود شده است. اج ادا ۵2 7 ۳ 5 ٍ ط را 2 اه را سا 1 اک هاگ اه ۵ ار ۹ یک پم 1 3 4 رولقس رولد ا 11 اد ایا ْ7 : ی 3 ۱ سا : ۱ ری 5 ۷۲ ۳/۴ ۲۷ اس ۹ ۶ص هد ۱ ۱ - ار 8 ها ن + اآم1ا< ۳۱ الا | سس سل 0 دا ای با و ۵ هت این ۱ . لپ مرا -------- صفحهٔ بعد -------- قصل چهارم - سازه‌های استهلاک انرژزی 1۳ 90 الا اس لام ۱۱1۱۱1۱11111111350111111 لالم ۱۱11111111111 1111 ۳۹11111111111111 ال بل الم با ال بابلا 5 111 ,۱33333 ال لاه 11111111 ,۱۱333333333 ام لا ال لام لا لا ۱۱1111111111111111111111۱ 12 10 زا 6 4 2 0 ,۳۳,۳۷ شکل ۱۹-2۶ نمودار تغییرات نسبت افت انرژی جریان ورودی به حوضچه آرامش ضربه‌ای معمولی ( ,ت/ رت ) برحسب عدد فرود جریان امس لبلب لب تلاو بل کل لس سا کس ۱ سس 4 6 ال لس 4 : لننل ۱ 4 ۲ 0 9 8 7 6 5 4 3 2 2 ,۴۳-80 شکل ۱۷-2- نمودار تعیین عرض حوضچه آرامش نوع ضربه‌ای برحسب عدد فرود جریان -------- صفحهٔ بعد -------- 3 ضوابط طراحی هیدرولیکی سیب‌شسکن‌هاء تندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرزی در سبکه‌ها ی آبیاری و زهکشی برای سازه‌هایی که به صورت دائمی بهره‌برداری نمی‌شوند. می‌توان از شکاف‌هایی که در قسمت تحتانی مانع (مطابق شکل۱۳-۳۴) ایجاد گردیده» برای خارج کردن رسوبات و مواد زاید به جای مانده در حوضجه استفاده نمود. تعبیه شکاف‌های زیر مانع» باعث می‌شود که جریان جت عبوری از این شکاف‌ها از بالای آستانه انتهایی عبور کرده و باعث آبشستگی احتمالی مجرای پایین‌دست شود. بنابراین پیشنهاد می‌شود که از گزینه آستانه انتهایی در شکل (۱۵-۴) در خروجی حوضجه آرامش استفاده شود. در مواقعی که بنا بر شرایط مکانی و وضعیت رسوبات» نیازی به تمیز کردن حوضچه آرامش نباشد. ساخت و تعبیه کردن شکاف‌های زیر مانع لازم نیست. درصورتی که مجرای زیر مانع به هر دلیل مسدود شده باشد» حوضچه آرامش قادر خواهد بود تا کل بده طراحی را از روی مانع عبور دهد. -------- صفحهٔ بعد -------- منابع و مراجع ه منابع و مراجع ۱ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور (۱۳۸۴) ضوابط طراحی هیدرولیکی ساختمان‌های حفاظتی و تقاطعی, تبدیل و ایمنی و ساختمان‌های حفاظت در مقابل فرسایش سامانه‌های آبیاری» نشریه شماره ۳۳۳۷ ۳ا ام 120 هاگ 00210102 کع 10 ۷۵0 ۵00 00۲ ۷۷۵۵ 1۳۳1200 (2002) کل موجه -2 01151110۳۹ 1011۰ ۰ ۷۵۳ 30۷ 11111 ۵0۵۷ بکعزا ۷۵ اه 0000 .(1986) ۳۳۵۵۳۰۹۲۰ -3 ۰ ۵۳ ۸10۷ ۹1۵0111۵0 110۷۷۰ اعدا 0000 .(19660) ۲1۵۹0۵۳۵۰ -4 ۰ 1 1ع1 30۳۷ 11111 ۱۷160۵۳۷ 1212 کاع ما 0000 1۳۳۵۵۵۳۵ ۳۵۳۶ .(01993) بط میرم ۳۵۳۵۶۵ -5 م6 ۳۵۱۹ ع نک جع قاط ح نحل 100 کل 0نه ماما معا .(1989) سا 0 ۵7ظ -6 ۳۱1۵۵1105۰ کعممکم 0عا ۷۷ بک ام 000 حصحل ان حمزا 1۶۵ .(۱994) ما هگ -7 ۰ ۹۳۲1۵۰ ۷۵۲۵۵۱1۵ ۵۵0 ۱۵۳ اه معا .(973ل 11585۴۸ -8 ۰ 6 ,50106۹ همم امه او معا .(978ل اهنا -9 0 ۳۳۵۱۵۲۱1۳۶6 0110210۲۹ 000۳2۷ 200 کصلک۵ط ماه ام معتحعل ۲۶۵۵۵۱ رل ۱585۸ -۱0 25۰ 0۰[ ۰ 10606 .۵ ۵۳ل الم هد ان 120 .(1987) 155۹ ۱۱ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- خواننده گرامی دفترنظام فنی اجرایی معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهورء با گذشت بیش از سی سال فعالیت تحقیقاتی و مطالعاتی خودء افزون بر چهارصد عنوان نشریه تخصصی-فنی» در قالب آیین‌نامه» ضابطه» معیار, دستورالعمل, مشخصات فنی عمومی و مقاله» به صورت تألیف و ترجمه, تهیه و ابلاغ کرده است. نشریه پیوست در راستای موارد یاد شده تهیه شده تا در راه نیل به توسعه و گسترش علوم در کشور و بهبود فعالیت‌های 7۲ قابل دستیابی می‌باشد. دفترنظام فنی اجرایی -------- صفحهٔ بعد -------- 0 آ0 م۳۴ 1۹13116 0 2001 ۳1301۵۶ 51۳۵18216 1۵۲ ۳۲۵۹۱۵۵ ۷۱۵۵ 2 00 توکس ۳ سر مدا ی همف۴ 0 3 * ند مهم همم 5 بم‌مدجم ۸ - خمهها م- سم [ ارو 110705 22262 ره 2 م1۱10 8۱ آ0 ۱۵۹۷ 6۷15100 ناگ 5۳۵16216 1۵۲ ما0 ع 01 [2 160112" 200 ۸112۳۲5 ۳۵1۲۵۵ اه با۵ع 80 0 ۳۳۵۲۲۱۱ [۵ 120101 اه 80۳62 7 0 ۷۷3۱2۳۴ 1۵۲ 51۵00270 ۳۳۳۳/0 ۳۳۳۳ 2009 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- این ۰ به با عنوان «ضوابط طراحی هیدرولیکی شیب‌شکن‌ها.ء تندآب‌ها و تاسیسات پایانه‌ای استهلاک انرژی در سازه‌های آبیاری و زهکشی» به معرفی مشخصات و می‌پردازد. در این رابطه ضوابط طراحی هیدرولیکی لوله‌ای و انواع حوضچه آرامش ارایه شده است.