سازمان برنامه و بودجه کشور

⚠ این متن با نرم‌افزار از روی تصویر خوانده شده و ممکن است خطا داشته باشد؛ برای استناد، اصلِ سند را ببینید. حم ۹ ۳۴ ز ی ف‌ ۰ و جمهوری اسلامی ابران سازمان برنامه و بودجه کشور رسوب‌گذاری و رسوی‌زدایی مخلزن سدها ضابطه شماره ۸۳۴ آخرین ویرایش: ۹۹-۱۱-۲۶ معاونت فنی. آمور زیربنایی و تولیدی وزارت نیرو امور نظام فنی اجرایی. مشاورین و پیمانکاران دفتر استانداردها و طرح‌های آب ا-۳ آبفا 3023 ادا را اند ۱۳۹۹ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- همکار و سرور گرامی در نظر است تا پس از مدتی چند ماهه. این نشریه که حاصل سال‌ها مطالعه و تجربه در سطح کشور و مراجع معتبر بین‌المللی است. به عنوان ضابطه لازم‌الاجرا ابلاغ شود. لذا خواهشمند است ضمن مطالعه دقیق و استفاده از آن. نظرات ارزشمند خود را به 1۱0 و و و2 -------- صفحهٔ بعد -------- اصلاح مدارک فنی خواننده گرامی: امور نظام فنی اجرایی, مشاورین و پیمانکاران معاونت فنی,» آمور زیربنایی و تولیدی سازمان برنامه و بودجه کشورء با استفاده از نظر کارشناسان برجسته مبادرت به تهیه این ضابطه کرده و آن را برای استفاده به جامعه‌ی مهندسی کشور عرضه نموده است. با وجود تلاش فراوان, این اثر مصون از ایرادهایی نظیر غلط‌های مفهومی» فنی. آبهام. ایهام و اشکالات موصوعی نیست. از این‌ری از شما خواننده‌ی گرامی صمیمانه تقاضا دارد در صورت مشاهده هر گونه ایراد و اشکال فنی, مراتب را ۱(- در سامانه مدبریت دانش اسناد فنی و اجرایی (سما) ثبت‌نام فرمایید: 581112.11022111211111.1۳ ۲- پس از ورود به سامانه سما و برای تماس احتمالی, نشانی خود را در بخش پروفایل کاربری تکمیل فرمایید. ۳- به بخش نظرخواهی این ضابطه مراجعه فرمایید. ۴- شماره بند و صفحه موضوع مورد نظر را مشخص کنید. ۵- ایراد مورد نظر را بصورت خلاصه بیان دارید. ۶- در صورت امکان متن اصلاح شده را برای جایگزینی ارسال کنید. کارشناسان این آمور نظرهای دریافتی را به دقت مطالعه نموده و اقدام مقتضی را معمول خواهند داشت. پیشاپیش از همکاری و دقت نظر جنابعالی قدردانی می‌شود. نشانی برای مکانیه: تهران. میدان بهارستان. خیابان صفی علی‌شاه - مرکز تلفن ۳۳۲۷۱ سازمان برنامه و بودجه کشورء امور نظام فنی اجرایی» مشاورین و پیمانکاران ۲۳۲2۱: 2221 7 ۷۱۷۱0۱: 22 -------- صفحهٔ بعد -------- تهیه و کنترل دستورالعمل «راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسوب‌گذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها» اضابطه شماره ۸۳۴] مشاور پروژه: رضا کمالیان اعضای گروه تمیه کننده: مسعود انتظاری موسسه تحقیقات آب فوق‌لیسانس مهندسی آب نیما توکلی شیرازی کمیته ملی سدهای بزرگ دکترای آبیاری و زهکشی حسرو حسینی مهندسین مشاور لار دکترای مهندسی هیدرولیک شروین فقیهی‌راد موسسه تحقیقات آب دکترای مهندسی عمران - سازه‌های هیدرولیکی مرتضی کلاهدوزان موسسه تحقیقات آب و دانشگاه صنعتی دکترای مهندسی هیدرولیک محمدرضا مجدزاده طباطبایی موسسه تحقیقات آب و دانشگاه شهید دکترای مهندسی رودخانه بایرامعلی محمدنژاد موسسه تحقیقات آب فوق‌لیسانس مهندسی عمران امید نائینی موسسه تحقیقات آب و دانشگاه تهران دکترای هیدرولیک مجید گلویی دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) ‏ دکترای هیدرولیک و مدیریت منابع آب ارتمیس معتمدی مرکز آموزش عالی فنی ومهندسی دکترای رودخانه و رسوب بویین زهرا اعضای گروه نظارت: علیرضا دائمی وزارت نیرو فوق‌لیسانس مهندسی سازه‌های هیدرولیکی نوشین رواندوست کارشناس آزاد لیسانس مهندسی سازه حسن سیدسراجی دانشگاه شهید بهشتی- پردیس فنی و دکترای مکانیک سیالات عبدالعلی شرقی دانشگاه شهید بهشتی - پژوهشکده علوم دکترای عمران اسماعیل طلوعی شرکت مهندسین مشاور منابع آب و خاک دکترای عمران -------- صفحهٔ بعد -------- اعضای گروه تایید کننده (کمیته تخصصی سد و تونل‌های انتقال طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور): احمد برخورداری شرکت مهندسی پروژه‌های آب و فوق‌لیسانس مهندسی عمران - سازه‌های نیروی ایران (پانیر) هیدرولیکی مسعود حدیدی مود شرکت مهندسی مشاور مهاب قدس . فوق‌لیسانس مهندسی مکانیک رضا راستی اردکانی دانشگاه شهید بهشتی دکترای مهندسی عمران سیدمهدی زندیان شرکت مدیریت منابع آب ایران فوق‌لیسانس مدیریت ساخت محمدطاهر طاهری بهبهانی . شرکت مهندسین مشاور توان‌آب فوق‌لیسانس مهندسی منابع آب (هیدرولیک) تقی عبادی وزارت نیرو- دفتر استانداردها و طرح‌های فوق‌لیسانس مهندسی سازه‌های آبی آب و آبفا محمدرضا عسکری شرکت مهندسین مشاور بندأب دکترای مهندسی عمران نجمه فولادی طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی فوق‌لیسانس مهندسی عمران - آب صنعت آب کشور - وزارت نیرو علی یوسفی شرکت مهندسین مشاورزمین آب‌پی ‏ فوق‌لیسانس مهندسی معدن (مهندسی اعضای گروه هدایت و راهبری سازمان برنامه و بودجه کشور: علیرضا توتونچی معاون امور نظام فنی اجرایی. مشاورین و پیمانکاران فرزانه آقارمضانعلی رییس گروه آمور نظام فنی اجرایی. مشاورین و پیمانکاران سیّد وحیدالدین رضوانی کارشناس آمور نظام فنی اجرایی» مشاورین و پیمانکاران -------- صفحهٔ بعد -------- ۴۳۴۹ ف عنوان مقدمه فصل اول - اهمیت و سابقه‌ی شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن و فرآیندهای فیزیکی موثر ۱-۱- کلیات ۲-۱- اهمیت شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن ۳-۱- سابقه‌ی شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن ۲-۳-۱ تعیین مقدار رسوب فرسایش یافته در حوضه آبریز ۳-۳-۱ برداشت هندسه‌ی بستر مخزن و تعیین منحنی‌های سطح و حجم جدید آن در رقوم‌های مختله ۴-۳-۱ اندازه گیری مستقیم ضخامت رسوب در مخازن ۵-۳-۱- استفاده از مدل‌های ریاضی در رسوب‌گذاری مخزن ۴-۱- فرآیندهای فیزیکی موثر ۱-۴-۱ میدان جریان ۲-۴-۱ الگوی رسوبگذاری ۳-۳-۱ نوع سیلاب‌ها ۵-۳-۱- شکل‌گیری جریان غلیظ ۶-۴-۱- رسوب‌شویی به وسیله تخلیه‌کننده‌های تحتانی ۷-۳-۱- بار معلق ز بار بستر ۸-۴-۱- نحوه تبادل رسوب بین بستر و جریان ۹-۴-۱ سرعت سقوط ذُرات ۱-۳-۱ سایر عوامل موتر ۵-۱- فرضیات اساسی جهت ساده‌سازی روند شبیه‌سازی فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۱-۲ - کلیات ۲-۲- مشخص کردن اهداف مطالعه ۳-۲- مطالعات اولیه و شناسایی تاثیر فرآیندهای فیزیکی مختلف ۴-۲- تدقیق اهداف مطالعه و تعیین شرح وظایف شبیه‌سازی ۱۰ ۱۰ ۱۰ ۱۰ ۱۱ ۱۱ ۱۲ ۱۳ ۱۳ ۱۴ ۱۴ ۱۵ ۱۷ ۳۱ ۲۳۲ ۳۳ ۲۳۴ ۳۵ ۳۹ ۳۱ ۳۱ ۳۲ ۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست مطالب عنوان ۵-۲- انتخاب نرم‌افزارهای مناسب ۱-۶-۲- شرایطی که باید برای مطالعات درازمدت ریخت‌شناسی شبیه‌سازی شوند ۲-۶-۲- شرایطی که باید برای انواع دیگر مطالعات شبیه‌سازی شوند ۳-۶-۲- تعیین سهم بده‌های مختلف در آورد رسوب سالانه ۷-۲ روند تهیه و تکمیل اطلاعات محیطی مورد نیاز برای انجام شبیه‌سازی ۱-۷-۲- اطلاعات پایه ۲-۷-۲ اطلاعات هیدرولوژ یک ۳-۷-۲ اطلاعات هندسه‌ی محیط ۴-۷-۲- اطلاعات مربوط به بدنه‌ی آب ۵-۷-۲- اطلاعات مربوط به بستر ۶-۷-۲- شرایط مرزی ۸-۲- روند برپاسازی, واسنجی و صحت‌سنجی مدل‌ها ۱-۸-۲- برپاسازی مدل ۲-۸-۲ واسنجی مدل ۳-۸-۲- مشخصه‌های واسنجی مدل ۳-۸-۲۳ مقایسه و سنجش سازگاری نتایج شبیه‌سازی مدل با اندازه‌گیری‌های محیطی ۵-7۲ روند واسنجی ۶-۸-۲- رفع اشکال ۷-۸-۲ صحت‌سنجی ۹-۲ - شبیه‌سازی مجموعه شرایط انتخاب شده و نتیجه‌گیری فصل سوم - بررسی راه‌های مطالعه توام سامانه رودخانه - مخزن ۱-۳- کلیات ۲-۳ تاثیر متقابل رودخانه و مخزن سد ۳-۳- روش‌های شبیه‌سازی رودخانه با دیدگاه رسوب‌گذاری در مخزن ۳-۳- تفاوت روش‌های شبیه‌سازی رسوب در رودخانه و مخزن سد ۳۵ ۳۸ ۴۰ ۳۱ ۳۱ ۴۴ ۳۷ ۳۸ ۳۹ ۲ ۵۵ ۵۸ ۵ ۶۶ ۷۳ ۷۳ ۸۱ ۸۴ ۸۸ ۹۱ ۹۲ ۹۳ ۹۵ ۹۵ ۹۶ ۹۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ۴۳۴۹ ف عنوان ۵-۳- راهکارهای مطالعه تلفیقی سامانه رودخانه - مخزن فصل چهارم - بررسی راه‌های مطالعه توام سامانه‌های رودخانه‌ای چند مخزنی ۱-۴- کلیات ۳-۴۳ سیاست‌های بهره‌برداری از سامانه‌های یکپارچه چند مخزنی ۳-۴ روش انجام کار فصل پنجم -ارائه مدل‌های عددی منتخب و مناسب جهت شبیه‌سازی انتشار رسوب ۱-۵- مقدمه ۳-۵- مدل‌های یک بعدی انتقال رسوب ۳-۵- مدل‌های دو بعدی انتقال رسوب ۴-۵- مدل‌های سه بعدی انتقال رسوب ۵-۵- مدل‌های هیدرولوژیک پیوست ۱- معادلات و روابط پیوست ۲- واژه‌نامه منابع و مراجع ۹۸ ۱۹۱ ۱۰۳ ۱۳ ۱۹۴ ۱۹۷ ۱۹ ۱۱۲ ۱۱۲ ۱۱۲ ۱۱۳ ۱۳۱ ۱۳۳ ۱۹۱ -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست جدول‌ها و فرم‌ها جدول ۱-۱- میزان رسوبات ورودی به مخازن سدهای بزرگ براساس آمار هیدروگرافی سال ۱۳۸۶ و اولویت بندی رسوبگذاری ۸ جدول ۲-۱- تنش آستانه‌ی فرسایش در شرایط مختلف ۲۳۳ جدول ۱-۲- فهرست فرآیندهای فیزیکی که باید میزان اهمیت هر کدام از آن‌ها در مطالعه روشن شود ۳۴ جدول ۲-۲- تعدادی از معمول‌ترین ساده‌سازی‌ها که مجاز 5 غیر مجاز بودن آن‌ها درشبیه‌سازی یک مساله باید جدول ۳-۲- جدول راهنمای محاسبه‌ی سهم تجمعی بده‌های مختلف در آورد رسوب به مخزن ۳۳ فرم ۱-۲- فرم شناسایی مشخصات اصلی سد و مخزن ۴۶ جدول ۱-۵- خلاصه‌ای از خصوصیاتی که یک مدل بایستی جهت شبیه‌سازی یک مساله فرضی دارا باشد ۱۱۰ جدول ۲-۵- مدل‌های منتخب یک بعدی ۱۱۳ جدول ۳-۵- مدل‌های منتخب دو بعدی ۱۱۴ جدول ۴-۵- مدل‌های منتخب سه بعدی ۱۱۷ جدول پ.۱-۱- چند نمونه از روابط تجربی جابه‌جایی رسوب ۱۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۴۳۴۹ فهرست شکل‌ها و نمودارها شکل ۱-۱- موقعیت سدهای در حال بهره‌برداری, ساخت و مطالعه تا سال‌های ۱۳۹۱ و ۱۳۹۲ ۷ شکل ۲-۱ الگوهای کلی و مختلف شکل‌گیری رسوبات در مخزن سد ند شکل ۳-۱- نمای فرآیند جریان غلیظ در مخزن سد ۱۵ شکل ۴-۱- تغییر شکل پروفیل سطح بستر مخزن به وسیله مدیریت سطح آب و دریچه‌های سد (عملیات فلاشینگ) ۱۸ شکل ۵-۱- مقطع اولیه‌ی یک کانال انحرافی فرسایشی ۳۱ شکل ۶-۱- تعریض کانال تحت اثر فرسایش در حین عملیات رسوبزدایی ۳۱ شکل ۷-۱- فرسایش پس‌رونده آبشاری در کانال فرسایشی در حین عملیات رسویزدایی ۳۱ شکل ۸-۱- درهم کنش فرآیندهای هیدرولیکی و مکانیک خاک در ضمن آزاد شدن تدریجی ۳۱ شکل ۹-۱- روند تغییر سرعت سقوط رسوب ریزدانه چسبنده بر حسب غلظت رسوب معلق ۲۳۳ شکل ۱-۲- نمودار سهم تجمعی آورد رسوب بر حسب بده جریان ۳ شکل ۲-۲ مقایسه‌ی تغییرات زمانی منحنی بده آب و بده رسوب در طی یک سیل ۶۲ شکل ۳-۲- سرعت سقوط ذرات بر حسب قطر ذرات و دمای آب ۷۷ نمودار ۱-۴- روش 5۸1.01 برای بهینه‌سازی در مسائل کنترل رسوب ۱۹۵ شکل ۱-۵- مثالی از انتخاب مدل چند بعدی با توجه به نوع مساله ۱۱۱ د -------- صفحهٔ بعد -------- مقدمه ۹1۹۱/۳۶ ۱ مقدمه جریان آب بر روی بستر زمین طبیعی باعث فرسایش خاک و حمل ذرات حاصل از آن توسط جریان به سمت پایین دست به صورت بار رسوبی معلق و بستر خواهد شد. به دلیل کاهش شدید سرعت در بالادست سد و تقریبا سکون جریان در مخزن سد. ته‌نشینی ذرات نامحلول و رسوبات موجود در آن در مخزن سد امری اجتناب ناپذیر خواهد بود. برآوردها نشان می‌دهد که سالانه بین ۰/۵ تا ۱ درصد از مجموع حجم مخازن دنیاء که بیش از ۷۰۰۰ میلیارد مترمکعب می‌باشد. به علت رسوب‌گذاری از دست می‌رود [۲۶ ۵۴]. این میزان در بعضی از کشورها بیش از ۱/ است. در ایران نرخ کاهش حجم مخازن سدها در آثر رسوب‌گذاری به‌طور متوسط بین ۰/۵ تا ۰/۷۵ درصد تخمین زده می‌شود که به‌طور تقریبی معادل ۱۷۵ میلیون تا ۲۵۰ میلیون مترمکعب در سال است [۱۱]. متوسط نرخ کاهش حجم محاسبه شده به‌وسیله‌ی دفتر بهره‌برداری و نگهداری از مخازن سدهای وزارت نیرو با استفاده از اطلاعات ۲۷ سد بزرگ کشور در سال ۱۳۸۶ نیز در همین محدوده قرار دارد. از آنجایی که میزان فرسایش خاک حوضه‌های آبریز در ایران به دلایل مختلفی زیاد است. پرداختن به مسایل رسوب در مخازن سدها از اهمیت ویزژه‌ای برخوردار است. پدیده رسوبگذاری, بهره‌برداری بهینه از آب ذخیره شده در دریاچه مخزن را با مشکل مواجه می‌سارزد. عمده این مشکلات شامل کم شدن ظرفیت ذخیره مخزن, اختلال در کنترل سیلاب بالادست مخزن, اختلال در عملکرد سامانه‌های خروجی سد. نیروگاه و سرریزهاء تاثیر بر کیفیت آب و غیره می‌باشد. جهت کاهش مشکلات ناشی از رسوبگذاری در مخزن سد. نیاز به برآورد پارامترهایی از روند رسوبگذاری مانند میزان و نحوه انتشار رسوب در مخزن. نوع و دانه‌بندی برای مطالعه روند رسوب‌گذاری و فرسایش در مخزن» روش‌های مختلفی وجود دارد. شبیه‌سازی عددی یکی از این روش‌ها است که در سال‌های اخیر از استقبال رو به گسترشی برخوردار شده است. امروزه نرم‌افزارهای رایانه‌ای تخصصی به ابزاری قابل قبول برای شبیه‌سازی نحوه رسوب‌گذاری در مخازن سدها تبدیل شده‌اند. طی سال‌های اخیرء به‌کارگیری این ابزار در سطح کشور رشد قابل توجهی داشته است. با وجود اینکه نرم‌افزارهای جدید شبیه‌سازی عددی از توانایی‌های فراوانی برخوردار هستند و می‌توانند مهندسان را در انجام مطالعات و طراحی‌ها یاری کنند. اما هرگز نمی‌توانند جای آگاهی‌های فنی عمیق, قضاوت‌های مهندسی خوب و تجربه را بگیرند. جهت انجام یک طراحی دقیق, مهندسان طراح باید با پیش‌زمینه علمی مدل‌های مزبور آشنا بوده و کاربردهاء حساسیت‌ها و محدودیت‌های آن‌ها را بشناسند. - هدف و دامنه کاربرد هدف این راهنماء آرائه یک دستورالعمل کاربردی برای تشریح نحوه انتخاب مدل عددی مناسب از میان مدل‌های موجود در مسایل رسوب‌گذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها می‌باشد. این راهنما به‌طور خاص برای شرح روش‌ها و فنون انجام مطالعات رسوب مخزن با استفاده از شبیه‌سازی عددی و برای تعیین جایگاه شبیه‌سازی عددی در میان روش‌های مختلف مطالعه‌ی رسوب‌گذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها تهیه شده است. این مجموعه همچنین شامل مرور -------- صفحهٔ بعد -------- ۲ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها فرآیندهای مختلف موْثر بر این پدیده‌ها و روابط ریاضی حاکم مربوطه می‌باشد. راهنمای حاضر برای متخصصینی که در مسیر طراحی یا بهره‌برداری از سدهایی که با مسایل رسوب‌گذاری و رسوب‌زدایی مخزن ارتباط دارندء مفید خواهد بود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۱ اهمبت و سابقه‌ی شببیه‌سازی عددی رسوب در مخزن و فر آیندهای -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - اهمیت و سابقه‌ی شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن و فرآیندهای فیزیکی موثر ۹۹/۱۱/۲۶ ۵ ۱-۱- کلیات احداث سدهای مخزنی در دنیا از جنگ جهانی دوم به بعد رو به افزایش نهاده و در پی آن اثرات قابل توجهی در محیط سدهای بزرگ (با ارتفاع بیش از ۱۵ متر) در دنیا از کم‌تر از ۵۰ سد به بیش از ۵۰۹۰ سد رسید. تعداد چنین سدهایی در دهه‌ی نود میلادی به حدود ۳۹۰۰۰ عدد افزایش یافت [۴۳]. این‌روند توسعه در کشورهای در حال رشد جشمگیرتر بوده است. بزرگ‌ترین مخازن دنیا در طول ۲۵ سال اخیر احداث شده‌اند و بعضی در دست ساخت می‌باشند. به علت ورود رسوب و تجمع آن در داخل مخزن سد. ظرفیت ذخیره موثر آب کاهش می‌یابد. این امر به نوبه خود باعث کاهش توان ذخیره‌ی آب و از دست رفتن ظرفیت تعدیل طغیان خواهد شد. اگر رسوب در کنار بدنه‌ی سد جمع شود. امکان مدفون کردن خروجی‌های عمقی و ایجاد اشکال برای دریچه‌های آبگیر را سبب می‌شود. به‌علاوه رسوبی که به خروجی‌های مربوط به آبگیرها می‌رسد. می‌تواند توربین‌ها و حفاظ دریچه‌های تحتانی مخازن را دچار فرسایش و شکل (۱-۱) موقعیت سدهای در حال بهره‌برداری, ساخت و مطالعه را براساس اطلاعات سال ۱۳۹۱و ۱۳۹۲ نشان می‌دهد. بیش از ۱۸۰ سد مخزنی در ایران در حال بهره‌برداری بوده و تعداد بیش‌تری در حال ساخت با مطالعه می‌باشند. این در حالی است که فرسایش خاک در بسیاری از مناطق کشورء به نسبت زیاد است. جدول (۱-۱) وضعیت کلی رسوب گذاری در تعدادی از مخازن سدهای کشور را براساس اطلاعات سال ۱۳۹۶ نشان می‌دهد. براساس این اطلاعات. متوسط نرخ کاهش سالانه حجم در مخازن جدول مزبورء ‎٩/۶‏ درصد است. نرخ کاهش حجم سالانه در بعضی از مخازن بیش‌تر از ۱ و حتی بیش‌تر از ۲ درصد برآورد شده است. برخی از سدها نظیر سد گلستان. سد وشمگیرء سد اکباتان. سد استقلال (میناب)» سد پیشین» سد سفیدرود» سد بوکان» سد شهید عباسپور و سد دز با مشکل رسوب مواجه هستند. نرخ کاهش حجم مخزن به تنهایی معیار وجود یا عدم وجود مشکل رسوب در یک مخزن نیست. بلکه محل رسوب‌گذاری در مخزن نیز مهم است. مثلا در سد دز نرخ کاهش سالانه‌ی حجم مخزن کم‌تر از ۰/۵ درصد است. با این حال به دلیل انتقال بخشی از این مقدار به نزدیک بدنه‌ی سد و افزایش سریع تراز بستر در آن محل, سد دز یکی از سدهای دارای مشکل عمده رسوب شمرده می‌شود. هنوز بسیاری از سدهای مخزنی کشور جوان هستند و انتظار می‌رود که با گذشت زمان» اهمیت مشکل رسوب‌گذاری در مخازن سدهای کشور بیش‌تر شده و نیاز به مقابله با آن محسوس‌تر شود. ۳-۱- اهمیت شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن شبیه‌سازی عددی روند رسوب‌گذاری و رسوب‌زدایی مخزن, هم در مرحله طراحی و هم در مرحله بهره‌برداری. کمک بسیاری به طراحی اولیه و مدیریت بهره‌برداری خواهد کرد. این کمک می‌تواند شامل پیش‌بینی رفتار رسوبی مخزن. -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها پیش‌بینی نیازهای سازه‌ای» کمک به تنظیم دستورالعمل‌های اجرایی مدیریت رسوب و بهینه‌سازی عملیات تخلیه رسوب در زمان بهره‌برداری باشد. یکی از کاربردهای مهم مدل‌های ریاضی, بررسی وضعیت‌های مختلف رسوب‌گذاری و رسوب‌زدایی مخزن می‌باشد. به عنوان مثال» یکی از راه حل‌های شناخته شده‌ی بین‌المللی برای کاهش راندمان تله‌اندازی رسوب در مخزن, پایین آوردن تراز آب مخزن در هنگام سیلاب و مانور دریچه‌های عمقی می‌باشد (فلاشینگ). این روش می‌تواند باعث خروج قسمت قابل توجهی از رسوب ورودی به صورت جریان غلیظ از دریچه‌های عمقی شود. اگر عملیات مانور دریچه‌ها به‌درستی انجام نشود.ء باعث افزایش بیش‌تر مشکلات رسوبی مخزن خواهد شد (شکل ۴-۱). اگر در طول فصل طغیان و سیلاب. سطح آب مخزن بالا نگاه داشته شود.ء به دلیل کاهش سرعت جریان‌های ورودی به مخزن, رسوبات وارده در نواحی بالادست مخزن ته‌نشین می‌شوند. در این حال رسوب از سد و تاسیسات تخلیه دور خواهد ماند. اما رسوب‌گذاری در حجم مفید مخزن انجام می‌شود. از سوی دیگر اگر سطح آب مخزن قبل از فصل طفیان پایین آورده شود. جریان‌های وارده در فصل سیلابی. موجب شسته شدن رسوب و انتقال آن به سمت بدنه سد می‌شود. اگر این روند باعث شود که رسوب در منطقه‌ی حجم مرده‌ی مخزن ته‌نشین شود. مفید خواهد بود. در مواردی می‌توان با بازکردن کنترل شده‌ی دریچه‌های تخلیه‌ی عمقی. میدان جریان را به‌گونه‌ای سامان داد که هرچه بیش‌تر به تخلیه‌ی جریان‌های غلیظ کمک کند. این عمل حتی می‌تواند به ایجاد جریان غلیظ کمک کرده و با استفاده از این فرآیندء رسوب را به صورت جریان‌های غلیظ از دریچه‌ها خارج نمود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل او و ل - اهمیت و سایقه‌ی ش ۱ ز ی سم اد حصضه شرگت مدمریت منابع آب امران معاونت حفااظت و بهره برداری دقتر بهره برداری از ناسسات نامین آب جمه براکش بدهای در حال بهره برداری درحوصه های هفر ولوزیکی اصلی و فرعی راهنما سدهای بهره برداری * حوضه آبریز اصلی خلیج فارس .5 دربای خزر .۶ دریاچه ارومیه < و فلت مرکزی + قره قوم ضُ مرزی شرق در حوضه آبریز فرعی شک مقباس : ۰و۱ 5 ودوهد وت 0 180 120 ۵3060 شرکت مدیریت صافع آب ابران مقاویت خقاطت و بهره بردثری دشر بهره برداری از بالات یامن آب شه براکس بدهای کسور در حومه قاق هدر ولورنگی اصلی و فرمی رز اهمما سدهای اجرایی * سدهای مطالعانی ۰ حوضه آبریز اصلی خلیج فارس دک دریای فزر ضح دربایه اروفیه سح فلات مرکزی ضُح قره قوم د مرزی شرق ضح مقاس ه رضم مد دا 5 ۹ ست 25 0 180 120 ۵03060 یه‌سازی عددی رسوب در مخزن و فرآیندهای فیزیکی موثر ‏ ۹۹/۱۱/۲۶ /« ۱ ۰ ام مه فوضان موی 3 ۹ ۳ ار ۳ ۳ نا یحو 3 ممسم وی چم 1 -- موقعیت سدهای در حال بهره‌برداری, ساخت و مطالعه تا سال‌های ۱۳۹۱و ۱۳۹۲. ۷ _< -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ ی لجا جدول ۱-۱- میزان نام سد (گلستان ۱ سد بوستان (گلستان ۲) سد زنوز سد وشمگیر (گرگان) سد کارون ۲ سد حاجی آباد قائن سد ایلام (چم گردلان) سد بیدواز اسفراین سد مارون سد دره بید سد نهند سد سفیدرود درو سد ماکو (بارون) ۸.۳ ۳۳/۵ ۳/۸ ۳۵/۹ ۳۲۲/۷ ۱/۱ ۳۹/۳ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل -_ له :2 د را بر : گونه ۹ یج ۹ و : 2 اطراتی سرایطی یاتی را طح آب پرورش لندسه 0 ) ۱۵ -|] -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها هم از نظر دانه‌بندی رسوب - تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین در مواردی ممکن است نیاز به پیش‌بینی تاثیر روند مدیریت بهره‌برداری از مخزن. می‌توان تجمع رسوبات را در مسافتی ایمن و دور از آبگیرهای نیروگاه ساماندهی کرد. سنجش امکان‌پذیری و تنظیم جزییات این‌گونه مدیریت در یک مخزن خاص با استفاده از شبیه‌سازی عددی قابل انجام می‌باشد. ۳-۱- سابقه‌ی شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن مطالعات رسوب‌گذاری در سدهای مخزنی. در بسیاری از کشورهای جهان از دیرباز آغاز شده است. باسابقه‌ترین نوع داده شده است. مرهم‌ترین این روش‌ها عبارتند از: ۱-۳-۱- تعیین بار رسوبی ورودی به مخازن در ایستگاه‌های هیدرومتری در این روش برآورد بار رسوب ورودی به مخزن سد از راه اندازه‌گیری رسوب در ایستگاه‌های رسوب‌سنجی صورت می گیرد. به این منظور از بار رسوب معلق نمونه‌برداری می‌شود و با توجه به مشکل بودن نمونه‌برداری بار کف. درصدی از بار معلق رودخانه به عنوان بارکف محسوب شده و در محاسبات مجموع بار رسوب درنظر گرفته می‌شود. با این روش نمی‌توان درباره نحوه‌ی ته‌نشین شدن رسوبات وارد شده به مخزن, اطلاعاتی به‌دست آورد. ۲-۳-۱- تعیین مقدار رسوب فرسایش یافته در حوضه آبریز در این روش به منظور محاسبه میزان رسوب فرسایش یافته از حوضه آبریزء از عکس‌های هوایی یا ماهواره‌ای و اندازه گیری‌های صحرایی استفاده می‌شود. با استفاده از این ابزار نحوه کاربری اراضی, مبزان نزولات جوی و مقدار فرسایش خاک در حوضه بررسی می‌شود تا روابط منطقی آن‌ها به وسیله‌ی فرمول‌های تجربی تعیین گردد. این روش نیز درباره نحوه ته‌نشین شدن رسوبات در مخزن. اطلاعاتی به‌دست نمی‌دهد. ۳-۳-۱- برداشت هندسه‌ی بستر مخزن و تعیین منحنی‌های سطح و حجم جدید آن در رقوم‌های مختلف در این روش از عمق‌سنجی مخزن سد به هنگام پرأبی آن استفاده می‌شود. این روش در سال‌های اخیر کاربرد بیش‌تری پیدا کرده است. در بسیاری از سدهای مخزنی ایران برای تعیین روند رسوب‌گذاری از این روش استفاده شده است. این به معنی در اختیار داشتن مجموعه ارزشمندی از داده‌های قابل استفاده برای واسنجی! و صحت‌سنجی " )-ا| 270 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - اهمیت و سابقه‌ی شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن و فرآیندهای فیزیکی موثر ‏ ۹۹/۱۱/۲۶ رش مدل‌های عددی می‌باشد. برای تعیین هندسه‌ی بستر مخزن. می‌توان از نقشه‌برداری هوایی بعد از پایین رفتن سطح آب ۴-۳-۱ اندازه گیری مستقیم ضخامت رسوب در مخازن در مخازنی که برای تامین آب کشاورزی احداث شده‌اند و می‌توانند مدتی از سال را کاملا تخلیه شوند. می‌توان از روش اندازه گیری مستقیم ضخامت لایه‌ی رسوب نیز استفاده کرد. در این روش امکان تعیین نحوه تغییر هندسه‌ی بستر مخزن در طی زمان وجود دارد. ۵-۳-۱- استفاده از مدل‌های ریاضی در رسوب‌گذاری مخزن روش‌های فوق برای سدهایی قابل استفاده‌اند که قبلا ساخته شده و مقدار کافی از عمر آن‌ها گذشته باشد. برای عددی با روابط تجربی معتبر اجتناب‌ناپذیر می‌باشد. استفاده از مدل‌های ریاضی, ابتدا برای شبیه‌سازی توان رودخانه در حمل رسوب به داخل مخزن توسعه یافت. در این دیدگاه مقدار کلی رسوب وارد شونده به مخزن مد نظر بوده و جزییات الگوی رسوبگذاری در قسمت‌های مختلف مخزن مورد توجه نمی‌باشد. در سال‌های اخیرء جزییات مربوط به نحوه رسوب‌گذاری و فرسایش در مخزن نیز در بسیاری از پروژه‌ها مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا پیش‌بینی محل و میزان رسوب‌گذاری و فرسایش, روند شکل‌گیری و جابه‌جایی دلتای رسوبی در طول سال‌های بهره‌برداری, نحوه تاثیر برای انجام این گونه مطالعات, شبیه‌سازی عددی یکی از مناسب‌ترین روش‌ها شناخته شده است. شبیه‌سازی عملیات رسوب‌زدایی از مخزن و تاثیر مدیریت مخزن بر مجموعه‌ی مخزن و رودخانه‌های بالادست و پایین‌دست نیز در سال‌های بیش‌ترین فعالیت‌ها در زمینه شبیه‌سازی عددی فرآیند رسوب‌گذاری در مخازن سدها از زمانی شکل گرفت که رایانه‌های شخصی فراگیر شدند. به این دلیل حجم عمده‌ی این گونه مطالعات به سال‌های بعد از ۱۹۹۰ مربوط می‌شود. یک‌بعدی هنوز هم نقش مهمی در مطالعات و مسایل کاربردی به‌عهده دارند. مطالعات مربوط به میدان رسوب در فرآیند جریان‌های غلیظ به وسیله‌ی مدل‌های دوبعدی افقی اصلاح شده. مدل‌های دوبعدی قائم و مدل‌های سه‌بعدی بررسی شده‌اند. کاربرد مدل‌های دوبعدی و سه‌بعدی برای مطالعه رسوب مخزن در سال‌های اخیر رشد یافته است. ارائه مدل‌های طور مستمر موضوع مطالعه و بررسی بوده است. محاسبه دقیق فرآیند تحکیم رسوبات ته‌نشین‌شده و تعلیق مجدد آن‌ها و اثر این پدیده بر جابه‌جایی رسوب. در سال‌های اخیر بیش‌تر مورد توجه قرار گرفته است. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها کم‌تر مطالعه‌ای وجود دارد که بدون مقایسه با اندازه‌گیری‌های میدانی در یک مخزن واقعی و با نتایج آزمایشگاهی ارائه شده باشد. این امر نشان‌ گر اهمیت اطلاعات اندازه گیری شده برای تضمین اعتبار عملکرد مدل‌ها و واسنجی آن‌ها است. در پژوهش‌های انجام شده. مهم‌ترین معیارهای سازگاری برای سنجش عملکرد مدل‌هاء مقایسه‌ی میدان سرعت. شبیه‌سازی رفتار جریان‌های غلیظ. سهم قابل توجهی در مطالعات انجام شده دارد. شبیه‌سازی روند شکل‌گیری و جابه‌جایی دلتای رسوبی در طول زمان نیز قابل توجه - و به طور معمول موفقیت‌آمیز - بوده است. امکان شبیه‌سازی فرآیند رسوب‌زدایی در مخازن عریض و روند فرسایش کانال رسوبی در بستر مخزن درضمن عملیات رسوب‌شویی» در سال‌های اخیر بیش‌تر مورد توجه قرار گرفته است (به عنوان نمونه [۵۹. ۳۱ ۵۶]). این گونه مطالعات. در مخازن نه‌چندان کم‌عرض به طور عمده با مدل‌های دوبعدی یا سه‌بعدی انجام شده‌اند. نحوه تعامل مخزن سد با سامانه رودخانه بالادست و پایین‌دست. با گذشت زمان اهمیت بیش‌تری یافته است. این موضوع در بیش‌تر موارد با مدل‌های یک بعدی مطالعه شده است. در ایران مطالعات قابل توجهی در رابطه با مسایل رسوب مخازن سدها انجام شده است (به عنوان نمونه [۱ تا ۲۳]). به خصوص در رابطه با رسوب‌زدایی سد سفیدرود کارهای وسیعی انجام شده که مورد استناد محققان سایر کشورها نیز قرار دارد. بنابراین تجربه‌ی مهندسی ارزشمندی در رابطه با روش‌های رسوب‌زدایی در کشور وجود دارد. حجم مطالعات ته‌نشین شدن مواد رسوبی در مخازن سدها در ایران. کوتاه‌تر از سابقه چنین تحقیقاتی در کشورهای صنعتی است. با این وجود در سال‌های اخیر تلاش‌های رو به افزایشی برای انجام این نوع مطالعات در کشور دیده می‌شود. ۴-۱- فرآیندهای فیزیکی موثر سدها تحت تاثیر عوامل فیزیکی مختلفی است که هریک از آن‌ها پیچیدگی‌های خاص خود را دارند. برای انجام صحیح شبیه‌سازی رفتار جریان و رسوب به وسیله مدل‌های عددی, باید شناخت کافی از فیزیک این پدیده‌ها و میزان اهمیت رن هریک از عوامل موثر بر آن‌ها در اختیار داشت. شناخت فیزیک مساله برای انتخاب صحیح مدل, انتخاب صحیح اطلاعات ورودی به آن. واسنجی مدل, تعیین حالت‌هایی که باید شبیه‌سازی شوند و بالاخره برای نتیجه‌گیری از شبیه‌سازی‌ها. مورد نیاز می‌باشد. در این راستا باید پدیده‌های مختلف مرتبط با فرسایش, معلق شدن. جابه‌جایی. ته‌نشینی و تحکیم رسوب را شناخت و به‌درستی مورد توجه قرار داد. عوامل فیزیکی موثر بر روند رسوبگذاری به صورت زیر خلاصه -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - اهمیت و سابقه‌ی شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن و فرآیندهای فیزیکی موثر ۹۹/۱۱/۲۶ ۳ ۱-۴-۱ میدان جربان شبیه‌سازی دقیق میدان جریان» پیش‌شرط اساسی شبیه‌سازی دقیق میدان جابه‌جایی رسوب می‌باشد. درصورتی که اثر جریان‌های ناشی از تفاوت غلظت رسوب (ناشی از تفاوت چگالی به خاطر تفاوت غلظت رسوب) در مخزن قابل توجه باشد. رفتار هیدرودینامیک مخزن به رفتار جریان‌های رسوبی وابسته خواهد بود. اختلاف حرارت قابل توجه آب مخزن با جریان ورودی به آن و یا لایه‌بندی حرارتی در مخزن نیز می‌تواند با ایجاد تفاوت چگالی بر رفتار میدان جریان تاثیرگذارد. در رابطه با جریان‌های غلیظ باید تفاوت دو اصطلاح ۱۳۳۵1۲ 16۶11۷ و ۳۳۵۲ 1096 را در متون فنی در نظر گرفت. اصطلاح اول به جریان ناشی از تفاوت چگالی - صرف‌نظر از میزان غلظت در توده غلیظ‌تر - نسبت داده می‌شود. اما اصطلاح دوم به جریان توده‌ای با غلظت بسیار بالا گفته می‌شود که در هم کنش ذرات در داخل آن تحت تاثیر غلظت تفاوت رفتار رسوبات مختلفی که توسط رودخانه حمل شده و به مخزن می‌رسند. باید مورد توجه قرار گیرد. رسوبات می‌توانند بار شسته شده از سطح حوضه‌ی آبریز» بار معلق حاصل از فرسایش بستر رودخانه"ء بار بستر رودخانه" و با ترکیبی از آن‌ها باشند. ۳-۴-۱ الگوی رسوبگذاری روند ته‌نشینی همه رسوبات وارد شونده به مخزن یکسان نیست. رسوبات درشت‌دانه (بار بستر) در اوایل مخزن به شکل دلتا ته‌نشین می‌شوند. خیزآب " حاصل از شکل‌گیری دلتاء موجب رسوب‌گذاری در رودخانه‌ی بالادست می‌شود. رسوبات ریزدانه‌تر به پایین‌دست منتقل شده و در گستره‌ی وسیع‌تری ته‌نشین می‌شوند. در شرایط خاص, انتقال رسوبات ریزدانه‌تر به داخل مخزن به صورت جریان غلیظ رخ می‌دهد. مقداری از رسوبات ریزدانه‌تر زمان زیادی به حالت معلق باقی می‌مانند و ممکن است از تاسیسات آبگیری خارج شوند. روند رسوب‌گذاری و تغییر مشخصات هندسی بسترء به صورت متقابل و به تدریج بر میدان جریان و انتشار رسوب تاثیر می‌گذارد. اگر تغییرات تراز آب مخزن پس از آبگیری زیاد نباشد.ء روند ته‌نشین شدن رسوب در مخزن در بیش‌تر موارد به صورت شکل‌گیری دلتا می‌باشد. اگر تراز آب. متغیر و بالا باشد و رسوبات وارد شونده ریزدانه و کم‌غلظت باشند. آنگاه در طول مخزن به صورت تقریبی یکنواخت ته‌نشین می‌شوند. در این حال دلتای رسوبی مشخصی شکل نمی‌گیرد. ته‌نشینی رسوب در نزدیکی بدنه سد می‌تواند به صورت مخروط افکنه‌ای باشد. اثر تراز آب مخزن بر روند رسوب‌گذاری, به‌خصوص |- ۷۹/۵۶ |40 40م] 5506:0460 -2 40م] 760 -3 4(- -------- صفحهٔ بعد -------- پس از شکا گیری دلنا پایین آید. موادی که دلنا را تشکیل داده‌اند. شسته شده و در تراز پایین‌تری ته‌نشین می‌شوند. رسوب در مخزن متقارن به صورت یکنواخت و در مخزن غیرمتقارن به صورت غیریکنواخت پخش و ته‌نشین می‌شود. رسوبگذاری را در مخزن سد نمایش می‌دهد. 0 و چچس ی مخروط افکنه باریک شونده حالت دلتا هگ ۳ حالت یکنواخت حالت گوه‌ای شکل شکل ۲-۱- الگوهای کلی و مختلف شکل‌گیری رسوبات در مخزن سد. 1997 ,۲2۲ 20 ۷10۲۲۱۹ ۳-۴-۱ نوع سیلاب‌ها سیلاب‌ها نقش شاخصی در آورد رسوب به مخزن و جابه‌جایی در آن دارند. این موضوع باید در شبیه‌سازی‌ها مورد توجه قرار گیرد. سیلاب شدید می‌تواند باعث فرسایش در ابتدای مخزن و رسوب‌گذاری در انتهای آن شود؛ فرآیندی که ۴-۴-۱ مشخصات رسوب مشخصات رسوب وارد شونده به مخزن و مشخصات رسوب موجود در آن نیز بر رفتار رسوبی مخزن تاثیر می‌گذارد. از جمله این مشخصات می‌توان به دانه‌بندی و شکلء وزن مخصوص و سرعت سقوط رسوبات معلق, میزان چسبندگی, تخلخل و وزن مخحصوص رسوبات نهد دنشیرا شده. آستانه حر کت 9 روند 5 تحکیم رسوبات هدن دشبرا شده ۳ : تعلیه محجدد آن‌ها اشاره کرد. اگر رسوبات بستر مخزن در مدتی از سال در معرض هوازدگی باشند. مشخصات آن‌ها نیز تحت تاثیر قرار می‌گیرد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - اهمیت و سابقه‌ی شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن و فرآیندهای فیزیکی موثر ۹۹/۱۱/۲۶ ۵ ۵-۴-۱- شکل‌گیری جریان غلیظ اگر در شرایط سیلابی» غلظت رسوب معلق در جریان ورودی به اندازه کافی زیاد باشد. نوعی جریان غلیظ در مخزن سد به‌وجود می‌آید. این نوع جریان. تحت تاثیر وزن بیش‌تر خود نسبت به آب مخزن, به صورت ثقلی در زیر آب مخزن به طرف بدنه سد حرکت می‌کند و در مواردی می‌تواند پس از طی چند ده کیلومتر به بدنه سد برسد. شکل (۲-۱) نمایی از رفتار جریان غلیظ را نشان می‌دهد. اگر جریان غلیظ به بدنه‌ی سد برسد اما نتواند از دریچه‌های تحتانی خارج شود. باعث رسوب‌گذاری در نزدیک سد خواهد شد. ممکن است میزان رسوبی که به صورت جریان غلیظ وارد مخزن می‌شود در مقایسه با کل رسوب ورودی سالانه زیاد نباشد. اما خطر ته‌نشینی آن در نزدیک آبگیرهای سد. اهمیت بررسی آن را زیاد می‌کند. هر نوع اختلاف چگالی شدید آب ورودی با آب مخزن و یکسان یا متفاوت بودن چگالی آب مخزن در عمق‌های مختلف. می‌تواند حالت‌های مختلفی از درهم کنش آب وارده با آب مخزن را ایجاد کند. این پدیده باید در شبیه‌سازی عددی مد نظر قرار گیرد. شکل ۳-۱- نمای فرآیند جربان غلیظ در مخزن سد. منبع: 1998 ,ع692۲-) .67 الف - ناحیه غلبه اثر لُختی جریان سیل بر اثر نقلی آن (در بالادست). در این ناحیه جریان سیلابی و گل‌آلود رودخانه تمام بازه‌ی بستر تا سطح آب را فرا گرفته است. ب- نقطه فرود . در این ناحیه اثر ثقلی بر اثر لُختی غلبه کرده و توده‌ی غلیظ پر رسوب به زیر آب مخزن فرو می‌رود. ج- ناحیه‌ای که بدنه اصلی جریان غلیظ بر فراز بستر به پیش‌روی خود ادامه می‌دهد. در این ناحیه امکان ته‌نشین شدن مقداری از رسوبات وجود دارد. می‌تواند رخ دهد. شرایط مناسب برای وقوع جریان غلیظ در مخزن, شامل اختلاف چگالی قابل توجه. سرعت کم جریان و شیب تند مسیر ورودی به مخزن است. با تغییر تراز آب مخزن, می‌توان فاصله‌ی محل آغاز شکل‌گیری جریان غلیظ از بدنه‌ی سد را |- ۳1۳۵62 1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها کنترل کرد. اگر حجم عمده آورد رسوب سالانه در سیلاب‌هایی رخ دهد که سهم آن‌ها در تامین آب سالانه زیاد نیست. می‌توان از خاصیت جریان غلیظ برای خارج کردن رسوبات چنان سیلاب‌هایی استفاده کرد. نوع جریان توده‌ی غلیظ بر شیب بستر می‌تواند زیر بحرانی» بحرانی و یا فوق بحرانی باشد. از نظرتئوری حتی امکان وقوع پرش هیدرولیکی وجود دارد [۵۵. ۲۷]. طراحی تخلیه کننده‌های عمقی با ظرفیت بالاء نقش مهمی در امکان خارج کردن بهینه جریان غلیظ دارد. حفظ شیب طولی کف مخزن نیز در این رابطه مهم است. این مهم با مکان‌یابی دریچه‌های تخلیه‌ی عمقی در نزدیکی بستر طبیصی رودخانه امکان‌پذیر می‌شود. چند گونه رفتار برای جریان غلیظ ممکن می‌باشد و یک توده‌ی غلیظ می‌تواند در طول حرکت خود در نواحی مختلف حالت‌های مختلفی به شرح زیر داشته باشد [۲۸]: پیش‌روی کاهش یابد. اما هنوز سرعت جریان بیش از آن باشد که امکان رسوب‌گذاری فراهم شود. در این حال, د- ذرات رسوب معلقی که با جریان غلیظ حمل می‌شوند. بسیار ریز (فقط بار شسته) باشند و در قسمت عمده‌ای از مسیر حرکت. نه رسوب‌گذاری و نه فرسایش رخ دهد. این رسوبات پس از ساکن شدن توده‌ی غلیظ در انتهای پیچیدگی‌های مطرح شده شبیه‌سازی کنند. از نظر هیدرودینامیکی. آن‌ها باید بتوانند اثر چگال‌تر بودن توده‌ی غلیظ جریان محاسبه کنند. از نظر رسوب نیز باید بتوانند پیچیدگی‌های حرکت جریان غلیظ و رسوب‌گذاری و روند فرسایش احتمالی و غلظت رسوبات معلق و ته‌نشینی آن‌ها را لحاظ کنند. محل تماس توده غلبظ با آب مخزن کاهش یابد. علت این امر اثر نیروی شناوری بر میزان آشفتگی جریان است. هرگاه 40 ] د[۷۷/۵5 -| -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - اهمیت و سابقه‌ی شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن و فرآیندهای فیزیکی موثر ۹۹/۱۱/۲۶ ۷ خواهد کرد. اگر لایه‌های بالاتر آب دارای چگالی بیش‌تری باشند. شرایط ناپایدار حاکم بوده و در جهت افزایش اغتشاش لحاظ کردن این پدیده در مدل‌های عددی, در پیوست همین ضابطه ارائه شده است. روابط تجربی‌ای وجود دارند که می‌توانند پیش از انتخاب مدل عددی, برای بررسی امکان وقوع جریان غلیظ مورد استفاده قرار گیرند. برای این منظور عمق لازم برای شکل‌گیری این نوع جریان برآورد شده و با عمق مخزن در قسمت‌های مختلف مقایسه می‌شود. اطلاعات ورودی به این‌روابط شامل مشخصاتی از سیل و مخزن است. برای تخمین سرعت حرکت توده غلیظ نیز روابطی تجربی و نیمه‌تحلیلی‌ای وجود دارد. تعدادی از این روابط در پیوست همین ضابطه ارائه شده‌اند. مهم‌ترین عواملی که محل جدا شدن جریان غلیظ از سطح آب (نقطه‌ی ریزش) را تعیین می‌کنند عبارتند از: الف- بده ورودی سیلاب در واحد عرض جریان ب- نسبت تفاوت چگالی آب گل‌آلود با آب مخزن ج- شتاب جاذبه ۵ زبری بستر ه- شیب بستر و- ضریب اختلاط آب گل‌آلود ورودی با آب مخزن ۶-۴-۱- رسوب شوبی به وسیله تخلیه‌کننده‌های تحتانی یکی از روش‌های مهم مقابله با مشکل رسوب‌گذاری در مخزن, شستشوی رسوب با جریان آب است که به نام عملیات رسوب‌شویی (شاس, فلاشینگ) شناخته می‌شود (شکل ۴-۱). این روش براساس تخلیه رسوب مخزن از راه تخلیه کننده‌های تحتانی با استفاده از پایین آوردن سطح آب مخزن عمل می‌کند. عملیات رسوب‌شویی می‌تواند با تخلیه کامل یا تخلیه ناقص آب مخزن انجام شود. میزان بازدهی عملیات رسوب‌شویی» علاوه بر مشخصات مخزن و سیلاب‌ها و رسوبات و دریچه‌های تخلیه. به نحوه مدیریت رسوب مخزن و روش مانور دریچه‌های تحتانی نیز بستگی دارد. عملیات رسوب‌شویی, به دلیل غلظت زیاد رسوب در آب تخلیه شده» اثرات منفی بر محیط زیست پایین‌دست سد دارد. بنابراین ممکن است ملاحظات زیست‌محیطی, محدودیتی برای حداکثر غلظت رسوب خارج شونده از مخزن تعیین کرده باشد. گاهی می‌توان هم‌زمان با تخلیه آب پر رسوب از دریچه‌های تحتانی, از دریچه‌های بالاتر نیز مقداری آب صاف اضافی تخلیه کرد تا غلظت رسوب در مجموع آب خروجی کاهش یابد. تقاضا برای پیش‌بینی بازدهی عملیات رسوب‌شویی در شرایط مختلف و کنترل غلظت رسوب ناشی از آن در رودخانه رسوب‌زدایی در این رابطه از آهمیت زیادی برخوردار است. فرسایش زمانی رخ می‌دهد که مقدار سرعت برشی جریان در مجاورت بستر از حد آستانه فرسایش بیش‌تر شود. مقدار فرسایش نیز تابع میزان تفاوت این دو مقدار است. به این دلیل فرسایش بسیار شدید تنها در حالتی ایجاد می‌شود -------- صفحهٔ بعد -------- تقریبا به طور ناگهانی رخ می‌دهد. میزان فرسایش در نزدیکی دریچه‌های تخلیه. به دلیل نقش سرعت برشی جریان خروجی, متفاوت با نواحی دیگر می‌باشد. شکل ۴-۱- تغییر شکل پروفیل سطح بستر مخزن به وسیله مدیریت سطح آب و دریچه‌های سد (عملیات فلاشینگ) بالا: پایین نگه داشتن سطح تراز اب در پایین‌ترین سطح جهت افزایش سرعت آب در نزدیک بستر محزن. وسط: پایین نگه داشتن سطح تراز آب در حد متوسط باعث تغییر روند ته‌نشینی رسوبات به سمت خروجی می‌گردد. پایین: پایین نگه داشتن طولانی مدت سطح ترار آب در حد متوسط بات تجمع رسوبات در نزدیک خروجی می‌گردد. |2011 :]۸ در زمان عملیات رسوب‌شویی,» فرسایش در طول مخزن به طور هم‌زمان رخ نمی‌دهد. علت این امر آن است که به دلیل شیب بسترء عمق تمام نواحی به طور یکسان کاهش نمی‌یاید. در ابتدا رسوب قسمت‌های بالادست مخزن فرسایش یافته و به سد نزدیک تر می‌شود. در ادامه. محدوده‌ی فرسایش به بدنه‌ی سد نزدیک می‌شود و بخش قابل توجهی از -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - اهمیت و سابقه‌ی شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن و فرآیندهای فیزیکی موثر ‏ ۹۹/۱۱/۲۶ ۹ نزدیک شود. خروج رسوب از سد به شدت افزایش می‌یابد. عملیات رسوب‌شویی می‌تواند شامل چندین مرتبه آبگیری ناقص و تخلیه مجدد باشد. پس از نخستین رسوب‌شویی,» میزان فرسایش کاهش می‌یابد. زیر پس از فرسایش لایه رویی بستر, لایه‌های تحکیم‌یافته‌تر زیرین در سطح قرار می‌گیرند. فاصله زمانی بین عملیات رسوب‌شویی متوالی, بر بازدهی عملیات تاثیر می‌گذارد. اگر این عملیات هر ساله انجام شود. رسوب ته‌نشین شده بر بستر - نسبت به شرایط عدم تخلیه سالانه - کم‌تر دچار تحکیم شده و در طی عملیات شبیه‌سازی لحاظ شود. بد طور عمده از طربق آن‌ها به سمت دریجه‌های تخلیه رفته و خارج می‌شود. حجم عمده فرسایش رسوب مخزن توسط این فرآیند رخ می‌دهد. عملکرد این کانال‌ها - از جمله نحوه گسترش سطح مقطع آن‌ها - در میزان تخلیه رسوب اثر قابل توجهی دارد. بنابراین روابط و مدل‌های مربوط باید بتوانند روند تغییر عرض و عمق آن‌ها را لحاظ کنند. عرض کانال فرسایشی تابع بده جریان» شیب بستر و مشخصات رسوب می‌باشد. روابط تجربی‌ای برای تخمین عرض کانال‌های فرسایشی در مخازن کم‌عرصض, تنها براساس بده تخلیه. ارائه شده است. در مخازن باریک. موقعیت کانال‌های فرسایشی با مسیر اولیه‌ی رودخانه‌های ورودی مطابقت دارد. در مخازن عریض, رفتار کانال‌های فرسایشی مانند تعداد و مسیر آن‌هاء پیجیده‌تر از مخازن کم‌عرض می‌باشد. چسبندگی و میزان تحکیم رسوب نیز بر نحوه فرسایش دیواره کانال‌های فرسایشی تاثیر می‌گذارد. در عملیات رسوب‌شویی رودخانه‌ای, کانال‌های فرسایشی به طور معمول انحراف زیادی از مسیر اولیه پیدا نمی‌کنند. بنابراین تراس‌های رسوبی موجود در دو طرف آن‌ها چندان دچار فرسایش نمی‌شوند. این در حالی است که میزان می‌کند. می‌توان در زمان خالی بودن مخزن, به طور مصنوعی شیارهایی در تراس رسوبی ایجاد کرد و با احداث بند تجربه‌ی مهندسی ارزشمندی از به‌کارگیری این روش در رسوب‌زدایی مخزن سد سفیدرود در ایران وجود دارد (به عنوان نمونه رجوع کنید به [۱۰]). نحوه گسترش مقطع عرضی کانال فرسایشی, نقش مهمی در میزان رسوب‌زدایی از مخازن در عملیات رسوب‌شویی دارد. فرسایش دیواره‌ی این کانال‌ها و ریزش آن به داخل جریان. یکی از مهم‌ترین عوامل تخلیه رسوب می‌باشد. امکان محاسبه و پیش‌بینی شکل مقطع این کانال‌ها از جمله شیب دیواره‌ی آن‌ها دارای اهمیت است. شکل‌های (۵-۱) و (۶-۱) در روش رسوب شویی رودخانه‌ای. فرسایش در طول کانال فرسایشی نیز نقش مهمی در میزان رسوب خروجی از مخزن دارد. برای رسوبات ریزدانه‌ی چسبنده. این فرایند به طور معمول به صورت فرسایش پس رونده‌ی پله‌ای رخ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها می‌دهد و باعث می‌شود که نیمرخ طولی کانال فرسایشی به صورت پله‌ای باشد. شکل (۷-۱) نمونه‌ای از فرآیند فرسایش آبشاری پس‌رونده را در کانال فرسایشی سد سفیدرود در حین عملیات رسوب‌زدایی نشان می‌دهد. شبیه‌سازی روند تخلیه رسوب در عملیات رسوب‌شویی رودخانه‌ای, پیچیده‌تر از عملیات رسوب‌شویی تحت فشار کم گرفت. محاسبه دقیق فرآیندهای تحکیم‌پذیری و فرسایش رسوب بستر و معلق شدن مجدد رسوبات ته‌نشین شده. اهمیت زیادی در دقت مدل‌های تخلیه رسوب در رسوب‌شویی تحت فشار دارد. برای پیش‌بینی فرسایش رودخانه‌ای, اهمیت پیش‌بینی مناسب روند تعریض کانال و نقش آبشارهای پس‌رونده نیز به این فهرست اضافه می‌شود. شکل (۸-۱) لحظه‌ای از عملیات رسوب‌شویی رودخانه‌ای در مخزن سد سفیدرود را نشان می‌دهد. این شکل گویای پیچیدگی ترکیب فرآیندهای هیدرولیکی با فرآیندهای مکانیک خاک می‌باشد. براساس اندازه گیری‌های انجام شده درضمن عملیات رسوب‌شویی در مخازن موجود در دنیاء روابط تجربی‌ای برای برآورد رفتار کانال‌های فرسایشی و میزان فرسایش عرضی و طولی آن‌ها ارائه شده است. در حال حاضر به‌کارگیری این گونه روابط در مدل‌های عددی تخلیه رسوب مخزن, منطقی‌تر از تلاش برای شبیه‌سازی عددی پدیده‌های مکانیک خاک ذیریط به نظر می‌رسد -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - اهمیت و سابقه‌ی شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن و فرآیندهای فیزیکی موثر ‏ ۹۹/۱۱/۲۶ ۳ شکل ۵-۱- مقطع اولیه‌ی یک کانال انحرافی فرسایشی شکل ۶-۱- تعریض کانال تحت اثر فرسایش در حین منبع: کمیته‌ی رسوب سد سفیدرود عملیات رسوبزدایی منبع: کمیته‌ی رسوب سد سفیدرود اش رکه 17 نم لی ۹ اس 1 از 7 : و با فراسوو ی اش شکل ۷-۱- فرسایش پس‌رونده آبشاری در کانال فرسایشی شکل ۸-۱- درهم کنش فرآیندهای هیدرولیکی و مکانیک در حین عملیات رسوبزدایی خاک در ضمن آزاد شدن تدریجی منبع: کمیته‌ی رسوب سد سفیدرود منبع: کمیته‌ی رسوب سد سفیدرود ۷-۴-۱ بار معلق و بار بستر جابه‌جایی رسوب از دو قسمت بار معلق و بار بستر تشکیل شده است. هرچند نمی‌توان مرز دقیقی برای تفکیک این هریک از آن‌ها شکل گرفته‌اند (رجوع شود به فصل ۵). در مخزن سد برای محاسبه بار بستر از روابط تجربی استفاده می‌شود. اما بار معلق براساس حل معادله‌های مشتقاتی بقاء محاسبه می‌شود. در بسیاری از مدل‌ها.ء یک حد بالا برای غلظت رسوب ریزدانه‌ی معلق در آب تعریف می‌شود تا اگر محاسبات در هر مرحله‌ای منجر به مقادیر غلظت بیش از آن شد. از آن مقدار به جای نتیجه محاسبه استفاده شود. برای شبیه‌سازی مقدار انتقال رسوب به صورت بار معلق, میدان جریان و میدان غلظت رسوب معلق محاسبه شده و با یکدیگر ترکیب می‌شوند. روابط تجربی بار بستر به طور معمول برای شرایط رودخانه‌ای تهیه شده‌اند. بنابراین انتخاب و به‌کارگیری آن‌ها برای مخزن باید با احتیاط و توجه به شرایط همراه باشد. هرکدام از روابط تجربی ارائه شده» برای شرایط محدودی از جریان و -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها تجربی‌ای وجود دارند که برای محیط رودخانه تهیه شده‌اند و در مخزن استفاده نمی‌شوند. روابط مزبور بر این فرضص استوارند که رفتار جریان و رسوب در یک ناحیه. کاملا تابع شرایط موضعی همان ناحیه بوده و از بالادست یا پایین‌دست هرچه عمق آب بیش‌تر باشد. تاثیر اصطکاک بستر بر کل جریان کم‌تر می‌شود. میزان تاثیر اصطکاک بستر بر نیمرخ قائم جریان» تابعی از زبری بستر و اغتشاش جریان می‌باشد. اگر رسوبات معلق چندان ریزدانه نباشند. بیش‌ترین غلظت رسوب معلق در نزدیکی بستر رخ می‌دهد. در این شرایط. دقت مورد نیاز برای محاسبه سرعت جریان در نزدیکی بستر ۸-۳-۱ نحوه تبادل رسوب بین بستر و جربان روش محاسبه تبادل رسوب بین بستر و جریان آب - شامل رسوب‌گذاری و فرسایش - برای رسوبات ریزدانه‌ی چسبنده و رسوبات ماسه‌ای متفاوت است. زیرا رفتار رسوبات ریزدانه از نوع سیلت و خاک رس با رفتار رسوبات ماسه‌ای یا شدن رسوب از بستر و غیرتعادلی بودن نرخ جابه‌جایی رسوب. یکی از عوامل موثر بر روند فرسایش دلتای رسوبی,» آن است که دلتا از لایه‌های مختلفی تشکیل می‌شود. در پایین‌ترین لایه. رسوبات کف قرار دارند؛ رسوباتی که قبل از احداث سد در رودخانه وجود داشته است. در بالای آن لایه‌ای قرار دارد که از رسوبات درشت‌دانه‌ی ته‌نشین شده تشکیل یافته است. رسوبات ریز نیز می‌توانند در شرایط مناسب فصلی بر لایه‌های قبلی ته‌نشین شوند. در بستر ریزدانه. وجود یا عدم وجود رسوب‌گذاری از راه مقایسه‌ی تنش برشی جریان با تنش آستانه‌ی رسوب‌گذاری کنترل می‌شود. وجود فرسایش در این نوع بستر با مقایسه‌ی تنش برشی جریان با تنش آستانه‌ی فرسایش کنترل می‌شود. مقدار تنش آستانه‌ی فرسایش با مقدار تنش آستانه‌ی رسوب‌گذاری یکسان نیست. تنش آستانه‌ی فرسایش در عمق‌های مختلف زیر سطح بستر نیز یکسان نیست. یک علت این امر پدیده‌ی تحکیم می‌باشد. در شبیه‌سازی عددی. بستر فرسایش‌پذیر به چند لایه تفکیک شده و مشخصات هر لایه به طور جداگانه تعیین می‌شود. فرسایش رسوب از بالاترین لایه‌ی موجود - که به طور کامل حذف نشده باشد - صورت می‌گیرد. اگر لایه‌ی فعال به تازگی ته‌نشین شده باشد. هنوز نرم می‌باشد. رابطه نرخ فرسایش لایه نرم سطحی, با لایه‌های زیرین تفاوت دارد. وجود خاک رس ((1)) می‌تواند چسبندگی بین ذرات بستر را افزایش دهد. محدوده‌ی معمول برای مقدار تنش آستانه‌ی فرسایش برای رسوبات ریزدانه‌ی چسبنده, در جدول (۲-۱) نشان داده شده است. مقدار تنش آستانه‌ی فرسایش رسوبات ریزدانه‌ی چسبنده تحت تاثیر میزان تحکیم بستر می‌باشد. میزان تحکیم رسوب نشان‌دهنده‌ی میزان آب موجود در رسوب می‌باشد و می‌توان آن را با چگالی توده‌ی رسوب بیان کرد. میزان -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - اهمیت و سابقه‌ی شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن و فرآیندهای فیزیکی موثر ‏ ۹۹/۱۱/۲۶ ۳۳ تحکیم و میزان آب موجود در توده‌ی رسوبی ته‌نشین شده» در طول زمان ثابت باقی نمی‌ماند. این موضوع باید در شبیه‌سازی مد نظر قرار گیرد. جدول ۲-۱- تنش آستانه‌ی فرسایش در شرایط مختلف ۹-۴-۱- سرعت سقوط ذرات حال سرعت سقوط نزدیک به نتایج رابطه‌ی استوکس است. سرعت سقوط آزاد رسوب ریزدانه‌ی چسبنده در غلظت‌های کم به وسیله‌ی آزمایش اندازه‌گیری می‌شود. فرایند به هم پیوستن ذرات رسوب و تشکیل دانه‌های بزرگ‌تر می‌تواند باعث افزایش قطر و افزایش سرعت سقوط رسوبات ریزدانه چسبنده شود. شوری آب (بین صفر تا ‎٩‏ 09۷)» غلظت زیاد رسوب معلق و یا غلظت زیاد مواد آلی این فرآیند را فعال می‌کند [۳۸[]. در این حالت. سرعت سقوط در زمان‌ها و اگر غلظت رسوب معلق خیلی زیاد شود. ذرات یا مجموعه ذرات به هم پیوسته‌ی رسوبات معلق از نظر هیدرولیکی بر برای جا دادن به دانه‌های پرتعداد رسوب می‌شود. جریان آب به سمت بالاء روند ته‌نشین شدن ذرات دیگر را با کندی مواجه می‌کند. اگر غلظت رسوبات معلق باز هم بیش‌تر شود.ء ذرات معلق آنقدر به هم نزدیک می‌شوند که سرعت سقوط ناچیز خواهد شد. در این حال, مخلوط آب و رسوب به صورت گل‌آب" عمل خواهد کرد. می‌دهد. یکی از ملاک‌های بررسی توانایی یک نرم‌افزار برای شبیه‌سازی رفتار رسوب ریزدانه» مقایسه‌ی فرضیات به‌کار رفته در آن برای سرعت سقوط رسوب با منحنی شکل ‎)۹٩-۱(‏ می‌باشد. ۳۱00۱3 -| ۵ ۳۱۵ -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها برای تعیین مقدار رسوب‌گذاری یا فرسایش طی مدت معین و یا تعیین نرخ تغییرات تراز بستر براساس شبیه‌سازی عددی سه‌بعدی, از محاسبه تفاوت میزان بلند شدن رسوب از بستر و میزان نشست بر آن استفاده می‌شود. اگر برای شبیه‌سازی جریان و رسوب معلق, از معادله‌های ساده شده‌ی یک بعدی یا دوبعدی در سطح (انتگرال‌گیری شده در عمق) استفاده شود. تغییر تراز بستر بر پایه تفاوت بار رسوبی کل ستون آب از بازه‌ای تا بازه‌ی دیگر تعیین می‌شود. در رودخانه‌ها اثر انتشار رسوب در امتداد افقی نسبت به اثر انتقال آن در همین امتداد قابل توجه نیست. اما در مخازن سدها اثر انتشار افقی نیز در شبیه‌سازی‌ها لحاظ می‌شود. شکل ۹-۱- روند تغییر سرعت سقوط رسوب ریزدانه چسبنده ۱-۴-۱ سایر عوامل موتر دیگر عوامل مهم موثر بر روند رسوب‌گذاری عبارتند از: مشخصه‌های هندسی بستر مخزن, تغییرات بده رسوب برحسب بده جریان, نحوه مدیریت مخزن, تغییرات تراز سطح آب و بده‌های ورودی و خروجی نسبت به زمان. ظرفیت مخزن, بده جریان و رسوب از سرشاخه‌ها به مخزن, جانمایی تخلیه کننده‌های جریان و رسوب. وجود مخزن بالادست و تله‌اندازی رسوب در آن. مشخصات رسوبات وارد شونده و درجه تحکیم‌پذیری آن‌هاء نسبت حجم مخزن به جریان ورودی سالانه (۲/1)» شاخص‌های فرسایش پذیری حوضه بالادست. مشخصات بستر و سواحل رودخانه بالادست., مشخصات ۱- ۲1۷0۲۵۵۲۵ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - اهمیت و سابقه‌ی شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن و فرآیندهای فیزیکی موثر ۹۹/۱۱/۲۶ ۵ ۵-۱- فرضیات اساسی جهت ساده‌سازی روند شبیه‌سازی پدیده‌های فیزیکی جریان سیال و جابه‌جایی رسوب می‌توانند توسط معادله‌های بقاء به صورت مدل ریاضی درآیند. با حل معادله‌های بقای جرم و اندازه حرکت . می‌توان میدان جریان» میدان غلظت رسوب معلق و تغییرات هندسه بستر را شبیه‌سازی کرد. معادله‌های بقای برای جریان, پس از اعمال بعضی فرضیه‌های ساده کننده, به نام معادله‌های ناویر - استوکس شناخته می‌شوند. این معادله‌ها شامل اثر لُختی " جریان ورودی به مخزن, نیروی حجمی وارد شده به سیال ناشی از جاذبه, تاثیر متقابل سرعت و فشارء تنش‌های برشی ناشی از اثر گردابه‌های جریان, اصطکاک در بستر و دیواره‌ها و عوامل دیگر هستند. اثر وزش باد بر سطح آب و اثر گردش کره زمین بر میدان جریان. در مخازن سدها قابل صرف‌نظر کردن می‌باشد. اثر نیروی حجمی, نقش مهمی در شبیه‌سازی رفتار جریان غلیظ دارد. جریان یافتن توده آب پر رسوب غلیظ - صرف‌نظر از لُختی اولیه آن در زمان ورود به مخزن - به وسیله همین عامل تنظیم می‌شود. انجام ساده‌سازی‌های منطقی, در پروژه‌های مطالعات کاربردی اهمیت زیادی دارد. با کمی صرف وقت و به‌کارگیری تجربه در هنگام انتخاب فرضیه‌های ساده‌کننده و مدل‌های متناسب با آن. می‌توان ضمن نزدیک شدن به واقعیت‌ها به مقدار زیادی از صرف غیرضروری زمان و هزینه در مراحل بعدی مطالعه جلوگیری کرد. انتخاب نوع فرضیه‌های ساده کننده در یک مساله کاربردی, بستگی به شرایط فیزیکی جریان و رسوب در مخزن, مشخصات مخزن,» جریان‌ها و سیلاب‌های ورودی به آن و هدف شبیه‌سازی دارد. مهم‌ترین فرضیه‌های ساده کننده‌ی معمول, عبارتند از: ۱- انتگرال‌گیری معادله‌های جریان وایا رسوب معلق در عمق و تنظیم معادله‌های دوبعدی در سطح ۲- انتگرال گیری معادله‌های جریان و/یا رسوب معلق در عرض و تنظیم معادله‌های دوبعدی در صفحه قائم ۳- انتگرال‌گیری معادله‌های جریان وایا رسوب در سطح مقطع عمود بر جریان و تنظیم معادله‌های یک بعدی ۴- فرض شبه‌ماندگار بودن میدان جریان وایا رسوب ۶- ساده‌سازی در محاسبه سطح آزاد آب ۷ روش‌های محاسبه آشفتگی جریان ۸- حاکم بودن شرایط موضعی بر رفتار رسوب -٩‏ حل جریان دوبعدی افقی به صورت لوله‌های جریان یک‌بعدی ۰ حل جریان سه‌بعدی به صورت لایه‌های جریان دوبعدی را 4 س-2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۶ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها ۱- فرضیه‌های ساده کننده درباره لایه‌بندی رسوبات بستر و هندسه‌ی بستر سخت ۲- فرض زیربحرانی بودن رژیم جریان در همه‌ی نواحی ساده‌سازی‌های دیگری نیز وجود دارند که بر معادله‌ها اعمال نمی‌شوند. بلکه مربوط به نحوه‌ی معرفی شرایط مرزی و هندسه‌ی محیط به مدل هستند. ممکن است در یک پروژه» فرضیه‌های ساده کننده‌ی مناسب برای مدل جریان و مدل شرایط به‌کارگیری آن‌ها ارائه شده است. درصورتی که شتاب قابل توجهی در امتداد قائم وجود نداشته باشد (یعنی بتوان توزیع فشار در عمق را هیدرواستاتیک انتگرال گرفت و به صورت معادله‌های دوبعدی افقی مورد استفاده قرار داد. کاربرد این حالت در مخازن سدهای کم عمق انتگرال گیری در عمق ساده کرد. در بسیاری از مسایل, ممکن است شرایط برای ساده‌سازی معادله‌های جریان به معادله‌های انتگرال گیری شده در عمق مناسب باشد. اما انجام این ساده‌سازی برای معادله غلظت رسوب معلق منطقی نباشد. به‌خصوص اگر رسوبات چندان ریزدانه نباشند. برای شبیه‌سازی جریان غلیظ. نمی‌توان از انتگرال گیری معادله‌ها در تمام امتداد قائم استفاده کرد. اما می‌توان روش لایه‌بندی در عمق را به‌کار گرفت. اگر میزان تغییر شاخص‌های موثر جریان یا رسوب در امتداد قائم زیاد بوده اما میزان تغییر آن‌ها در عرض مخزن شدید نباشد. می‌توان معادله‌ها را در عرض مخزن انتگرال گیری کرد و به صورت دوبعدی در صفحه قائم مورد استفاده اگر سرعت جریان در کل مقطع به طور نسبی یکنواخت بوده و تغییر تراز سطح آب در عرض آن قابل صرف‌نظر باشد. می‌توان معادله‌های اصلی را در تمام سطح مقطع جریان انتگرال‌گیری کرد و به صورت معادله‌های یک بعدی مورد استفاده قرار داد. به کارگیری مدل‌های یک بعدی در مهندسی رودخانه معمول می‌باشد. برای دقیق بودن این ساده‌سازی. لازم است که توزیع فشار در عمق نیز به طور نسبی هیدرواستاتیک باشد و توزیع فشار تحت تاثیر انحنای مسیر جریان قرار نگیرد. برای بسیاری از مدل‌های یک‌بعدی موجود. لازم است که شیب بستر نیز اندک باشد. اگر اثر تغییرات زمانی میدان جریان و یا رسوب در مقایسه با وزن جمله‌های دیگر موجود در معادله‌های جریان و رسوب زیاد نباشد. می‌توان از جمله‌های مربوط به تغییرات زمانی در معادله‌ها صرف‌نظر کرد. در این حال معادله‌های حاکم به صورت ماندگار در زمان در می‌آیند. می‌توان برای مسایلی که دارای تغییرات زمانی ملایم هستند. به جای حل پیوسته معادله‌ها در زمان. معادله‌های ماندگار را در زمان‌هایی با فاصله زیاد از یکدیگر حل کرد و از محدودیت‌های مربوط به انتخاب گام زمانی حل آزاد شد. در این صورت. تعداد زمان‌هایی که باید شبیه‌سازی شوند به شدت کاهش خواهد یافت. این نوع ساده‌سازی, به طور معمول برای شبیه‌سازی شرایط عادی در طول سال به‌کار می‌رود. برای شبیه‌سازی -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - اهمیت و سابقه‌ی شبیه‌سازی عددی رسوب در مخزن و فرآیندهای فیزیکی موثر ‏ ۹۹/۱۱/۲۶ ۳۷ شرایط سیلابی در بسیاری از موارد نمی‌توان از این ساده‌سازی استفاده کرد. زیرا تغییرات زمانی در چنین شرایطی می‌تواند شدید و موثر باشد. روش‌های محاسبه‌ی آشفتگی جریان را می‌توان نوعی ساده‌سازی در نظر گرفت. زیرا برای اجتناب از به‌کارگیری گام‌های مکانی و زمانی بسیار کوچک در حل عددی ایجاد شده‌اند. این ساده‌سازی از نوع متوسط گیری معادله‌ها در زمان یا مکان می‌باشد. بسیاری از روش‌های محاسبه اغتشاش, براساس متوسط گیری زمانی استوار شده و تحت عنوان متوسط گیری رینولدز معروف می‌باشند. روش‌های دیگری نیز وجود دارند که براساس متوسط گیری مکانی استوار شده‌اند و تحت عنوان روش‌های شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ - مقیاس شناخته می‌شوند. این نوع متوسطگیری زمانی یا مکانی, منجر به اضافه شدن مفهوم لزجت تلاطم به معادله‌ها می‌شود. روش‌های مختلفی برای تعیین ضریب لزجت اغتشاش ابداع شده است تا شرایط مختلفی از رفتار جریان و دقت نتایج پوشش داده شود. نرم‌افزارهای شبیه‌سازی عددی. چند روش را در دسترس کاربران قرار می‌دهند تا او با توجه به شرایط خاص مساله. مناسب‌ترین روش را انتخاب کند. اگر تاثیر آشفتگی بر میدان جریان قابل توجه باشد. انتخاب روش مناسب محاسبه اغتشاش و واسنجی و صحت‌سنجی آن دارای اهمیت خواهد بود. برای شبیه‌سازی رفتار جریان غلیظ. اثر نیروی شناوری بر کاهش آشفتگی نیز باید در شبیه‌سازی لحاظ شود. برای شبیه‌سازی میدان جریان و رسوب در مخزن سد. مقیاس مکانی در صفحه‌ی افقی بسیار بیش‌تر از مقیاس مکانی در امتداد قائم می‌باشد. بر همین اساس, فاصله‌ی گره‌های محاسباتی در امتداد افقی, بسیار بیش‌تر از فاصله‌ی گره‌های محاسباتی در امتداد قائم است. این موضوع باعث می‌شود که میزان تاثیر اغتشاش در امتداد قائم» بسیار بیش‌تر از میزان تاثیر آن در صفحه‌ی افقی باشد. به همین دلیل در شبیه‌سازی عددی جریان و رسوب مخازن سدهاء روند محاسبه‌ی اغتشاش امتداد قائم جدا از روند محاسبه‌ی اغتشاش در صفحه‌ی افقی است. ار در محل‌های خاصی مانند اطراف دریجه‌های آبگیر. فاصله‌ی گره‌های محاسباتی در امتداد قائم و افقی یکسان شود. می‌توان محاسبات آشفتگی را نیز به صورت یکپارچه انجام داد. می‌توان ضریب لزجت آشفتگی در قسمت‌های مختلف را به عنوان یک ضریب واسنجی در نظر گرفت و با یکی از معادله‌ای طول اختلاط پرانتلء روش یک معادله‌ای محاسبه‌ی انرژی جنبشی اغتشاش » و روش دو معادله‌ای محاسبه انرژی جنبشی اغتشاش و سرعت استهلاک آن (2-) می‌باشند. نگارش‌های مختلفی از روش‌های یک و دو معادله‌ای وجود دارند. در بسیاری از موارد. رفتار جریان و رسوب در قسمتی از یک رودخانه تابع شرایط موضعی همان محل بوده و از بازه‌های اطراف شکل نمی گیرد. در چنین شرایطی می‌توان غلظت رسوب معلق در آن ناحیه را فقط براساس مشخصات جریان و بستر در همان‌جا به‌دست آورد. در این حال مقدار غلظت رسوب معلق, رابطه‌ای با شرایط قسمت‌های بالادست و -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها رودخانه. بستر همان محدوده می‌باشد. جرا که غلظت رسوب معلق در نواحی اطراف. بر این ناحیه بی‌تاثیر است. مفهوم «موضعی بودن رفتار رسوب» در این شرایط صادق می‌باشد. بسیاری از مدل‌های یک‌بعدی جریان و رسوب. برای تخمین میزان جابه‌جایی رسوب و فرسایش و رسوب‌گذاری ناشی از آن. از روابطی استفاده می‌کنند که براساس مفهوم موضعی بودن رفتار رسوب تهیه شده‌اند. به کار گیری چنین روابطی در مخازن سدها باید با احتیاط همراه باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۲ روند انعام مطالعه میتنی بر شببه‌سازی عددی -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۹/۳۶ ۳ ۱-۲ کلیات برای انجام صحیح یک پروژه‌ی مبتنی بر شبیه‌سازی عددی, باید مراحل مختلفی را رعایت کرد که نتایج هر یک از آن‌ها بر مراحل بعدی تاثیر می‌گذارد. رعایت روند صحیح برخورد با مساله. باعث پیش گیری از دوباره کاری‌های وقت‌گیر. صرف منابع مالی و انسانی در موارد غیرضروری و عدم موفقیت در رسیدن به اهداف مطالعه می‌باشد. مراحل مختلف انجام یک مطالعه‌ی مبتنی بر شبیه‌سازی عددی را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد: ۱(- مشخص کردن اهداف مطالعه ۴- انتخاب نرم‌افزار یا نرم‌افزارهای مناسب ۵- انتخاب شرایطی که باید شبیه‌سازی شوند ۶- تکمیل اطلاعات محیطی مورد نیاز ۷- برپاسازی, واسنجی و صحت‌سنجی مدل‌ها ۹ به‌کارگیری و تعمیم نتایج شبیه‌سازی در ادامه. درباره‌ی هرکدام از موارد فوق توضیحاتی ارائه می‌شود. ۲-۲- مشخص کردن اهداف مطالعه سوال‌هایی است که جواب آن‌ها باید در طی مطالعه روشن شود. در آغاز هر پروژه» عقیده‌ها و برداشت‌های کلی‌ای نسبت به هدف‌ها وجود دارد که ممکن است براساس مشکل‌ها یا نگرانی‌های موجود شکل گرفته باشد. اما جزییات و محدوده‌ی اهداف مطالعه ضروری است. این کار مسیر انجام مطالعه را مشخص کرده و از صرف منابع پروژه در موارد غیرضروری به اهداف مطالعه نخواهند داشت. بعضی از عوامل اتلاف منابع در پروژه‌ها می‌باشند. تعامسل بین مشاور 9 کارفرما نفشش موثری در انجام هرچه بهتر این مرحله از مطالعات دارد. دقت مورد نیاز در جواب‌ها نیز باید در ابتدای مطالعه مشخص شود. تعیین حد وارد شدن به‌جزییات و دقت و قابلیت اطمینان مورد نیاز برای نتایج مطالعه, یکی از موارد مهم در تعیین هدف می‌باشد. کلیات این موضوع در همین مرحله روشن -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها شده و جزییات آن به مرحله‌ی «ندقیق اهداف» سپرده می‌شود. به عنوان نمونه. اگر برآورد نرخ کلی آورد رسوب به داخل یک مخزن و نرخ تغییر حجم آن برای رفع نیازهای یک پروژه کافی باشد. در آن صورت ممکن است مطالعه‌ی نحوه‌ی توزیع رسوبات وارده در قسمت‌های مختلف مخزن لازم نباشد. اما برای تعیین این که چه مقدار از رسوب وارده در محل حجم مرده‌ی مخزن ته‌نشین می‌شود. ممکن است نتوان از شبیه‌سازی عددی توزیع رسوب در مخزن صرف‌نظر کرد. گستردگی محدوده‌ی مورد مطالعه نیز در مرحله‌ی مشخص کردن اهداف. معلوم می‌شود. برای تعیین اهداف و دامنه‌ی کار باید محدودهی پروزه» محدوده‌ی موتر بر پروژه 0 محدوده‌ای که پروژه بر آن موتر است ر تعیین کرد. برای ۳-۲- مطالعات اولیه و شناسایی تاثیر فرآیندهای فیزیکی مختلف پس از آنکه اهداف مطالعه مشخص شد. مطالعات اولیه‌ای درباره موضوع انجام می‌شود. یک گام مهم در مطالعات اولیه. آن است که میزان اهمیت مساله‌ی رسوب در پروژه برآورد شود و خطوط قرمزی که در رابطه با رسوب می‌توانند طرح نهایی را با شکست مواجه کنند. مشخص شوند. شکست طرح نهایی می‌تواند ناشی از بازدهی اندک. هزینه غیرمنطقی و یا عدم امکان نگهداری آن باشد. فرآیندها و تعیین نقش و اهمیت نسبی هر یک از آن‌هاء تاثیر به‌سزایی در روند انجام مطالعه - از جمله در انتخاب مناسب مدل عددی, تعیین اطلاعات محیطی مورد نیاز و انجام شبیه‌سازی‌ها - دارد. مدل‌های مختلف. توانایی‌ها و محدودیت‌های متفاوتی در شبیه‌سازی فرآیندهای فیزیکی گوناگون دارند و براساس فرضیه‌های ساده‌کننده‌ی متفاوتی برای انتخاب مدل مناسب. باید فرآیندهای فیزیکی موثر در یک مطالعه‌ی موردی خاص را شناسایی و میزان نقتش هرکدام را - حداقل به طور تقریبی - معلوم کرد. در این رابطه ملاک‌های مختلفی باید مد نظر قرار گیرند. یکی از این ملاک‌هاء تعیین نقش بار معلق, بار بستر و بار شسته در آورد رسوب و جابه‌جایی آن می‌باشد. دانه‌بندی رسوبات و چسبنده یا غیرچسبنده بودن آن‌ها نیز نقش مهمی ایفا می‌کند. این معیارها در انتخاب رابطه‌ی مناسب برای محاسبه‌ی جابه‌جایی رسوب در رودخانه‌ی منتهی به مخزن نیز نقش دارند. روابط و روش‌های مختلفی برای محاسبه‌ی حمل رسوب وجود دارند که تابع میزان اهمیت بار بسترء دانه‌بندی رسوب و چسبنده بودن یا نبودن آن است. نیاز به شبیه‌سازی دقیق‌تر بار معلق براساس حل عددی معادله‌ی غلظت رسوب معلق نیز با توجه به همین معیارها مشخص می‌شود. اگر مطالعات مربوط به جنس و دانه‌بندی رسوب بستر و رسوبات ورودی از مرزها نقش مهمی در تعیین فرآیندهای فیزیکی موئثر دارد. ۹ ۰ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۰ ۹۹/۱۱/۲۶ ۳۳ می‌کنند. اگر دانه‌بندی رسوب کم‌تر از ۶۳ میکرون باشد. ریزدانه" محسوب می‌شود. رفتار این نوع رسوب. علاوه بر امتداد قائم به شدت تحت تاثیر فرآیند پخش و انتقال غلظت رسوب معلق در صفحه‌ی افقی قرار دارد. رسوب ریزدانه می‌تواند سیلت یا لای باشد. رسوب ریزدانه با دانه‌بندی بین ۴ تا ۶۲ میکرون. سیلت نامیده می‌شود. اگر دانه‌بندی رسوب ریزدانه کم‌تر از ۴ میکرون باشد. چسبنده بوده ولای یا خاک رس " نامیده می‌شود. اگر سهم لای در رسوب ریزدانه بیش از حدود ۰ باشد. مجموعه‌ی توده‌ی رسوبی رفتار چسبنده از خود نشان خواهد داد. رفتار این نوع رسوب. تحت تاثیر فرآیندهای فیزیکی خاصی قرار می‌گیرد که شامل تاثیر چسبندگی بر سرعت سقوط تاثیر بر روند فرسایش و رسوب‌گذاری و اهمیت بتوانند اثر همه‌ی فرآیندهای مطرح شده را محاسبه کنند. اگر اطلاعات اندازه گیری شده‌ی کافی در دسترس باشد. باید در مرحله مطالعات اولیه. بار رسوبی کل را به بار ناشی از بستر رودخانه (بار معلق و بار بستر) و بار شسته شده از سطح حوضه تفکیک و سهم هرکدام را مشخص کرد. نقش سیلاب‌ها در آورد رسوب به داخل مخزن نیز باید در همین مرحله شناسایی شود. اگر بیش‌ترین رسوبات وارده به مخزن, در طی سیلاب‌های محدودی حادث شوند. شرایط این سیلاب‌ها باید با جزییات کافی و با توجه به تغییرات زمانی پدیده‌ها در طول سیل مطالعه شود. در این حال ممکن است حتی برای قسمت رودخانه‌ای مساله نتوان از شرایط شبه‌ماند گار استفاده کرد. یک راه مناسب برای برآورد اولیه‌ی میزان اهمیت سیلاب‌ها در یک مطالعه, استفاده از بده‌های روزانه و رابطه‌ی بده آب با نرخ آورد رسوب می‌باشد. در سیلاب‌های شدید. امکان وقوع جریان غلیظ در مخزن وجود دارد. این فرآیند روند انتقال, فرسایش و ته‌نشینی رسوب را کاملا تحت تاثیر قرار می‌دهد. امکان وقوع و اهمیت این پدیده باید در مطالعات اولیه مشخص شود. برای شبیه‌سازی جریان غلیظ. باید نرم‌افزاری انتخاب کرد که بتواند تاثیر غلظت رسوب بر چگالی مخلوط آب و رسوب را محاسبه کرده و جریان‌های ناشی از تفاوت چگالی را منظور کند. به‌علاوه باید بتواند تاثیر تفاوت شدید چگالی و نیروی شناوری حاصل از آن را بر میزان آشفتگی جریان در نظر گیرد. وقوع جریان غلیظ در مخزن, در شرایطی رخ می‌دهد که غلظت رسوبات معلق ورودی زیاد. شیب طولی بستر کافی و عمق مخزن زیاد باشد. روابط تجربی‌ای وجود دارند که با استفاده از آن‌ها می‌توان امکان و محل وقوع جریان غلیظ را پیش‌بینی کرد. پیوست همین نشریه حاوی اطلاعات بیش‌تری در این موضوع می‌باشد. مشخصه‌ی مهم دیگری که باید در مطالعات اولیه مد نظر قرار گیرد. اهمیت فرسایش با رسوب‌گذاری در پروژه‌ی مورد بررسی است. اگر فرآیند فرسایش بسترء یکی از فرآیندهای اساسی حاکم بر مساله باشد. توانایی مدل در محاسبه‌ی ار تحکیم و درنظر گرفتن لایه‌های مختلف با درجه‌های تحکیم متفاوت برای بستر از اهمیت خاص برخوردار خواهد شد. علت این امر آن است که به طور معمول رسوب بستر در مخازن سدها از نوع چسبنده است. برای بسترهای غیرچسبنده 4۵ -| ما -2 -------- صفحهٔ بعد -------- نیز امکان منظور کردن تفاوت دانه‌بندی رسوب در لایه‌های مختلف بستر توسط نرم‌افزار دارای اهمیت می‌باشد. جریان رسوب خروجی از دریچه‌های سد (ضمن خارج کردن جریان غلیظ از دریچه‌های تحتانی) بیش از بیش‌ترین غلظت رسوب در سیل ورودی به مخزن باشد. میزان اهمیت رسوب‌گذاری در مساله, باید در مطالعات اولیه مشخص شود. اگر این فرآیند مهم باشد. توانایی منظور کردن طیف دانه‌بندی رسوب معلق توسط نرم‌افزارء از اهمیت بیش‌تری برخوردار می‌شود. ممکن است در یک مساله‌ی خاص. در شرایط یا گزینه‌های مختلف مورد بررسی» اهمیت فرآیندهای رسوب‌گذاری و فرسایش متفاوت باشد. چند شبیه‌سازی اولیه و تقریبی می‌تواند به شناسایی میزان اهمیت این پدیده‌ها کمک کند. تعیین میزان آهمیت رسوب گذاری و میزان اهمیت فرسایش در یک مطالعه. نه تنها در انتخاب نرم‌افزار مناسب. بلکه در استفاده‌ی مناسب از توانایی‌های آن نیز دارای اهمیت است. جدول (۱-۳۲) فهرست فشرده‌ای از فرآیندهای فیزیکی مختلف را نشان می‌دهد که کاربر باید برای هرکدام از آن‌ها مشخص کند که آیا کلیدی, با اهمیت. قابل توجه. اندکی موئثر و یا قابل صرف‌نظر کردن می‌باشد. توضیح کامل مهارت‌های مربوط به مطالعات اولیه. فراتر از موضوع این راهنما است. جدول ۱-۲- فهرست فرآیندهای فیزیکی که باید میزان اهمیت هر کدام از آن‌ها در مطالعه روشن شود نقش شرایط سیلایی در آورد یا جابه‌جایی رسوب ریزش شیب‌های خاکی مشرف به داخل مخزن نقش شرایط غیرسیلابی در آورد یا جابه‌جایی رسوب جریان‌های ناشی از اختلاف چگالی اهمیت توجه به‌جزییات و روند تغییرات در مدت سیل نقش آثار و تغییرات دراز مدت چندین ساله در مطالعه اهمیت تفاوت دما یا شوری آب ورودی با آب مخزن اثر تغییر هندسه‌ی بستر بر میدان جریان و رسوب با گذشت زمان اثرات زیست‌محیطی رسوب بر پایین‌دست مخزن وجود یا شکل‌گیری و حرکت دلتای رسوبی اهمیت محل نشست رسوب در طول مخزن اهمیت رسوب‌شویی رودخانه‌ای در مطالعه اهمیت محل نشست رسوب در عرض مخزن فرسایش موضعی در اطراف تخلیه کننده‌ها (در عملیات رسوب‌شویی) غیریکنواختی رسوب‌گذاری در عرض مخزن تعریض کانال فرسایش (در عملیات رسوب‌شویی رودخانه‌ای) اهمیت جانمایی عرصی تخلیه کننده‌ها فرسایش آبشاری پسرونده (در عملیات رسوب‌شویی رودخانه‌ای) اهمیت تغییر سرعت سقوط رسوب به خاطر تغییر غلظت آن اهمیت رسوب‌گذاری بر بستر اهمیت پدیده‌ی تحکیم رسوب بستر در فرسایش نقش رسوبات ریزدانه‌ی چسبنده اهمیت پدیده‌ی جوشنی شدن بستر (آرمورینگ) در فرسایش هوازدگی رسوبات تر و خشک شونده طی تغییر تراز آب بار رسوبی سرچشمه گرفته از بستر رودخانه بالادست نقش مولفه‌ی هیدرودینامیک فشار -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۰۰ ۹۹/۱۱/۲۶ ۳۵ ۴-۲- تدقیق اهداف مطالعه و تعیین شرح وظایف شبیه‌سازی پس از انجام مطالعات مقدماتی و تعیین نقش فرآیندهای فیزیکی مختلف در مساله, اهداف مطالعه باید دوباره مورد بررسی و تدقیق قرار گیرند. در این حال می‌توان جزییات مربوط به خواسته‌هاء. خطمشی‌ها و روند انجام مطالعه را مشخص کرد. سپس سهم مربوط به شبیه‌سازی عددی و انتظارهای موجود از آن - در میان مجموعه‌ی شرح وظایف - روشن می‌شود. هسته‌ی اصلی و مغز متفکر یک پروژه‌ی مطالعاتی» شبیه‌سازی عددی نیست. تجربه و قضاوت مهندسی است که همه‌ی مراحل مطالعه از جمله شبیه‌سازی‌های عددی را هدایت و از آن‌ها نتیجه‌گیری می‌کند. محدودیت‌های مشترک بین مدل‌های عددی در رابطه با شبیه‌سازی فرآیندهای خاص فیزیکی, درضمن تنظیم انتظارهای موجود از شبیه‌سازی عددی در یک پروژه در نظر گرفته می‌شود. اهداف یک پروژه کاربردی به برآورد وضع موجود خلاصه نمی‌شود. بلکه ارائه و بررسی گزینه‌های مختلف طراحی با مدیریت عملکرد سد برای کاهش مشکلات و بهینه‌سازی را نیز شامل می‌شود. تعیین گزینه‌های مختلفی که باید مورد بررسی قرار گیرند. بخش مهمی از یک پروژه است. اگرچه مطالعه گزینه‌ها به وسیله شبیه‌سازی انجام می‌گیرد. اما تعیین آن‌ها به کمک تجربه‌ی مهندسی و براساس مطالعات اولیه و شناسایی فرآیندهای فیزیکی حاکم انجام می‌شود. انتخاب گزینه‌های مورد بررسی» بخش مهمی از مرحله‌ی «روشن کردن اهداف مطالعه» را شکل می‌دهد. مهم‌ترین جایگاه خلاقیت‌های مهندسی در یک پروژه» همین مرحله است. در مواردی که اطلاعات محیطی اندک یا غیر دقیق یا غیر قابل اعتماد باشد. ممکن است روش استفاده از شبیه‌سازی عددی بازنگری شده و به صورت بررسی سناریوها و حساسیت‌سنجی انجام گیرد. در این‌گونه موارد می‌توان با استفاده از شبیه‌سازی عددی, طیفی از سناریوهای محتمل را بررسی کرده و نتایج مربوط به احتمالات مختلف را سنجید و در تصمیم‌گیری‌ها دخالت داد. در مواردی که اطلاعات محیطی لازم خیلی کم باشد. ممکن است حتی از شبیه‌سازی عددی صرف‌نظر کرده و تنها از روابط تجربی یا تحلیلی استفاده کرد. ۵-۲ انتخاب نرم‌افزارهای مناسب انتخاب نرم‌افزار مناسب برای شبیه‌سازی» یکی از ضرورت‌های انجام موفق یک مطالعه‌ی کاربردی است. انتخاب نامناسب مدل, می‌تواند منجر به نادیده گرفتن بعضی از فرآیندهای فیزیکی مهم در مساله و استخراج نتایج اشتباه شده و یا باعث صرف زمان و هزینه‌ی بیش از حد برای تهیه‌ی اطلاعات ورودی غیرضروری و اجرای شبیه‌سازی‌ها شود. برای انتخاب مناسب. از یک سو باید توانایی‌ها و محدودیت‌های نرم‌افزارها را شناخت و از سوی دیگر اهداف شبیه‌سازی و فرآیندهای فیزیکی موثر بر مساله را در نظر گرفت. مهم‌ترین شاخص‌هایی که نرم‌افزارها را نسبت به یکدیگر متفاوت می‌کنند عبارتند از ساده‌سازی‌های استفاده شده, محدودیت‌های ناشی از روش‌های عددی به‌کار رفته. سادگی کاربرد و توانایی پیش پردازش و پس‌پردازش داده‌ها و نتایج. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۶ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها ساده‌سازی‌های به‌کار رفته در معادله‌هاء نقش مهمی در مجزا کردن نرم‌افزارها از یکدیگر دارند. بعضی از نرم‌افزارهای موجود. یک‌بعدی, برخی دوبعدی افقی. برخی دوبعدی در صفحه‌ی قائم و برخی سه‌بعدی هستند. بعضی از نرم‌افزارهای یک‌بعدی براساس روش شبه‌ماندگار و برخی براساس معادله‌های دینامیکی کامل عمل می‌کنند. برخی از مدل‌ها: محاسبات رسوب را برای رسوبات ریزدانه‌ی چسبنده و بسترهای تحت اثر فرآیند تحکیم نیز انجام می‌دهند. برخی از آن‌ها تاثیر غلظت زیاد رسوب بر میدان جریان و سرعت سقوط را منظور کرده اما برخی دیگر. از این پدیده‌ها صرف‌نظر بعضی از مدل‌ها منظور شده و در بعضی صرف‌نظر می‌شود. برخی از مدل‌ها.ء امکان اضافه کردن روال‌های محاسباتی جدید توسط کاربر را نیز در اختیار قرار می‌دهند. با استفاده از معیارهای ارائه شده در این راهنما و مراجعه به راهنمای نرم‌افزار مورد بررسی, می‌توان مشخص کرد که آیا به کارگیری آن مدل برای یک پروژه‌ی خاص مناسب است یا خیر. ارائه هر نوع فهرست و مشخصاتی از نرم‌افزارهای موجود. نیازمند تغییرات سریع و متوالی خواهد بودء زیر همیشه نرم‌افزارها و نگارش‌های جدیدی در حال توسعه هستند. مقیاس زمانی و مکانی پدیده‌های مورد مطالعه نیز باید در این مرحله مورد توجه قرار گیرد. برای بررسی تغییرات دراز مدت هندسه‌ی بستر مخزن. مقیاس زمانی در حدود چندین سال خواهد بود. برای بررسی تاثیر یک سیلاب مشخص با چند سیلاب نمونه. مقیاس زمانی در حدود چندین ساعت می‌باشد. اگر برای بررسی رفتار دراز مدت. نتوان به شبیه‌سازی سیل‌های خاص اکتفا کرد. آنگاه سرعت انجام محاسبات از اهمیت زیادی برخوردار خواهد شد و ممکن است برای نیل به آن از مدل‌های پیچیده و دستیابی به بعضی دقت‌های غیر اساسی صرف‌نظر شود. دقت مکانی مورد نیاز برای مطالعه‌ی میزان رسوب وارده از رودخانه به مخزن, متفاوت از دقت لازم برای مطالعه جزییات محل نشست رسوب در نزدیکی دریچه‌های آبگیر است. این موضوع در انتخاب بین مدل یک‌بعدی طولی (یا دوبعدی در صفحه‌ی قائم) و مدل دوبعصدی اگر هدف یک مطالعه. بررسی روند پیش‌روی دلتای رسوبی در مخزن باشد. رسوبات مورد توجه. درشت‌دانه‌تر از حالتی است که ته‌نشینی رسوب در نزدیکی بدنه‌ی سد هدف اصلی است. در این دو مساله. رفتار قسمت‌های متفاوتی از طیف دانه‌بندی رسوبات وارده به مخزن در مرکز توجه قرار می‌گیرد. اثر چسبندگی رسوبات ریزدانه نیز می‌تواند باعث تفاوت بیش‌تر این دو مساله شود. بنابراین توانایی مدل انتخاب شده در شببه‌سازی رفتار این نوع رسوب مهم خواهد بود. ممکن است محاسبه‌ی غلظت رسوب معلق در محل دریچه‌های آبگیر نیروگاه در شرایط مختلف. موضوع اصلی مطالعه باشد. در این حال, ویژگی‌های مربوط به محاسبه‌ی دقیق توزیع قائم غلظت. بیش‌ترین اهمیت را خواهند یافشت و مدل اگر مطالعات اولیه نشان دهد که سیلاب‌های شدید منجر به ایجاد جریان غلیظ در مخزن شده و این پدیده نقش مهمی در مساله‌ی مورد بررسی ایفا می‌کند. آنگاه توانایی شبیه‌سازی جریان غلیظ باید به طور ویژه در انتخاب مدل عددی منظور شود. همه‌ی مدل‌هاء توانایی شبیه‌سازی صحیح این نوع جریان را - که از تفاوت چگالی ناشی می‌شود - -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۹/۳۶ ۳۷ ندارند. در رویدادهای جریان غلیظ. به طور معمول رسوب‌گذاری و فرسایش بستر در مسیر حرکت توده‌ی غلیظ نیز تاثیرگذار و مهم می‌باشد. بنابراین با توجه به چسبنده بودن رسوبات بستر در مخازن» مدل مورد استفاده باید توانایی شبیه‌سازی این فرآیندها را نیز داشته باشد. علاوه بر اینها رفتار جریان غلیظ نیازمند شبیه‌سازی دقیق تفاوت میدان جریان و رسوب در امتداد قائم می‌باشد. در نتیجه برای شبیه‌سازی آن نمی‌توان از مدل یک‌بعدی طولی استفاده کرد. مدل دوبعدی افقی هم تنها در صورتی قابل استفاده است که تغییرات لازم در آن اعمال شده باشد. مناسب‌ترین انتخاب برای بسیاری از مسایل جریان غلیظ. مدل دوبعدی قائم می‌باشد. اگر تغییرات عرضی و رفتارهای سه‌بعدی جریان غلیظ قابل صرف‌نظر نباشند. استفاده از مدل‌های سه‌بعدی مورد نیاز خواهد بود. رسوب‌شویی باشد. در این صورت توانایی مدل در شبیه‌سازی فرسایش و لایه‌بندی بسترء نقش اساسی پیدا خواهد کرد. نوع عملیات رسوب‌شویی مورد مطالعه (رودخانه‌ای و یا تحت فشار) باید در مرحله‌ی تعیین اهداف مطالعه مشخص شود. چرا که توانایی مدل‌ها برای شبیه‌سازی این دو موضوع بسیار متفاوت می‌باشد. امکان شبیه‌سازی فرسایش در روش رسوب‌شویی تحت فشار به وسیله‌ی شبیه‌سازی عددی وجود دارد. اما هنوز امکان اتکاء به شبیه‌سازی عددی برای عملیات رسوب شویی رودخانه‌ای بسیار محدود و قابل تردید است. برای این نوع مطالعات. انتظارهای موجود از شبیه‌سازی, براساس توانایی‌های موجود در مدل‌ها تنظیم خواهد شد. می‌توان بسیاری از محاسبات مربوط به فرسایش رسوب (مانند فرسایش پس‌رونده آبشاری) را از طریق روابط تجربی تعیین کرد. در حالی‌که برای تعیین مشخصات جریان از شبیه‌سازی عددی به صورت حل معادلات بقاء استفاده می‌شود. ممکن است برآورده کردن نیازهای یک پروژه‌ی خاص, نیازمند شبیه‌سازی سامانه رودخانه - مخزن و یا سامانه چند مخزنی باشد. این نیاز باید در مطالعات اولیه بررسی و روشن شود تا انتخاب مدل مناسب با منظور کردن توانایی‌های مربوط انجام شود. اجتناب از پیچیدگی و احتراز از شبیه‌سازی جزییات غیر لازم» نقش مهمی در روند انتخاب نرم‌افزار دارد. انتخاب حداکثر ساده‌سازی متناسب با مساله در انتخاب مدل و انجام شبیه‌سازی, به موفقیت پروژه و تسریع در انجام مطالعات. کمک شایان خواهد کرد. این‌رویکرد. مبتنی بر دخالت دادن هرچه بیش‌تر قضاوت مهندسی در روند مطالعه می‌باشد. از سوی دیگر, به‌کارگیری مدلی که توانایی شبیه‌سازی بعضی از فرآیندهای مهم را نداشته باشد و تلاش برای جبران این نقیصه با روش‌های کمکی جنبی. باعث افزایش زمان مطالعه و کاهش اعتبار نتایج خواهد بود. یک معیار مهم در انتخاب نرم‌افزار» توجه به میزان اطلاعات قابل دسترس از محیط مطالعه می‌باشد. مدل‌های مختلف از درجه‌ی پیچیدگی متفاوتی برخوردارند و به مقادیر مختلفی از اطلاعات ورودی نیاز دارند. در مطالعاتی که تنها اطلاعات محدودی از منطقه قابل دسترسی است. به‌کارگیری مدل‌هایی که نیازمند اطلاعات ورودی زیادی از محیط حل هستند. نه -------- صفحهٔ بعد -------- تنها کمکی به افزایش دقت نتایج نخواهد کرد. بلکه می‌تواند گمراه کننده باشد. در شرایطی که اطلاعات قابل دسترسی کم‌تر از حد مورد نیاز می‌باشد. انجام حساسیت‌سنجی نسبت به داده‌های محیطی نامشخص یا غیر قطعی لازم خواهد بود. در مدل‌های عددی از روابط تجربی نیز استفاده می‌شود. روابطی که خود براساس نتایج اندازه‌گیری‌ها و مشاهدات محلی و یا مدل‌های فیزیکی به‌دست آمده‌اند. توجه به شرایط و محدوده‌ی قابل قبول برای هر رابطه‌ی تجربی, اهمیت زیادی در انتخاب مدل و انتخاب گزینه‌های مختلف موجود در | ان دارد. به عنوان مثال نباید از روابط جابه‌جایی رسوب مربوط به شن یا رسوبات ماسه‌ای, برای رسوبات ریزدانه‌ی رسی در یک مخزن استفاده کرد. با توجه به توضیحات ارائه شده. انتخاب بین مدل‌های یک‌بعدی, دوبعدی در صفحه‌ی افقی. دوبعدی در صفحه‌ی قائم و یا سه‌بعدی, کاملا به فرآیندهای فیزیکی که باید شبیه‌سازی شوند بستگی دارد. کیفیت سوال‌هایی که باید در طول مطالعه پاسخ داده شوند نیز بر انتخاب مدل تاثیر می‌گذارد. به عنوان مثال ممکن است بنوان در یک پروژه» مجموع ظرفیت مورد نیاز برای دریچه‌های تخلیه کننده را به وسیله‌ی شبیه‌سازی یک‌بعدی طولی مشخص کرد. اما تعیین مناسب‌ترین محل تعبیه و پا نحوه‌ی توزیع آن‌ها در بدنه‌ی سد به وسیله‌ی مدل‌های یک‌بعدی ممکن نیست. همچنین برای تعیین بهینه‌ترین رقوم تراز دریچه‌های تخلیه. نمی‌توان به مدل‌های یک‌بعدی یا دوبعدی افقی اکتفا کرد. تعدادی از مهم‌ترین ساده‌سازی‌هاء که درباره مجاز بودن یا غیرمجاز بودن به‌کارگیری هرکدام از آن‌ها در شبیه‌سازی یک مساله خاص باید تصمیم‌گیری شود. در جدول (۲-۲) به صورت فشرده ارائه شده است. جدول ۲-۲- تعدادی از معمول‌ترین ساده‌سازی‌ها که مجاز با غیر مجاز بودن آن‌ها درشبیه‌سازی یک مساله باید مشخص شود. حل جریان با مدل یک‌بعدی طولی حل رسوب با مدل یک‌بعدی طولی حل جریان با مدل دوبعدی در سطح حل رسوب با مدل دوبعدی در سطح حل جریان با مدل دوبعدی قائم حل رسوب با مدل دوبعدی قائم ی صرف‌نظر از اثر تفاوت چگالی بر آشفتگی حل رسوب با مدل یک‌بعدی قائم حل رسوب با روابط تجربی موضعی هیدر واستاتیک دانستن میدان فشار تب حل شبه‌ماندگار میدان جریان حل شبه‌ماندگار میدان جریان صرف‌نظر از اثر تفاوت چگالی ناشی از تفاوت دما و شوری بر میدان جریان صرف‌نظر از اثر تفاوت چگالی ناشی از تفاوت غلظت رسوب معلق بر جریان ۶-۲- روند انتخاب مجموعه شرابطی که باید شبیه‌سازی شوند پروژه‌ی کاربردی است. این کار به معنی تشخیص شرایط مرزی است که مدل عددی - پس از انجام واسنجی - باید برای آن‌ها اجرا شود تا پایه‌ی قضاوت‌های مهندسی و نتیجه گیری کاربردی از شبیه‌سازی‌ها را فراهم کند. انجام -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۰ ۹۹/۱۱/۲۶ ۳۹ مناسب این مرحله. نیاز به قضاوت مهندسی, روشن بودن اهداف مطالعه و درک فرآیندهای فیزیکی موثر دارد. مطالعات اولیه, اطلاعات لازم برای تعیین این شرایط را فراهم می‌کند. پیش از این مرحله. باید مشخص شده باشد که پروژه‌ی پیش رو در انتها باید به چه سوال‌هایی پاسخ دهد و برای چه تصمیم گیری‌هایی اطلاعات آماده کند. مجموعه شرایطی که شبیه‌سازی می‌شوند. باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که تکلیف معیارهای تصمیم‌گیری را به ازای گزینه‌ها و شرایط مختلف معلوم کند. به عنوان مثال, ممکن است هدف پروژه بررسی روند پیش‌روی دلتای رسوبی و آرائه‌ی پیشنهاد اصلاحی درباره‌ی شیوه‌ی مدیریت سد به منظور کاهش سرعت پیش‌روی آن باشد. در این حال, باید براساس مطالعات اولیه مشخص کرد که چه شرایطی بیش‌ترین نقش را در پیش‌روی دلتای رسوبی ایفا می‌کنند و تاثیر گزینه‌های مختلف مدیریت مخزن بر آن‌ها چگونه خواهد بود. اگر هدف پروژه» جستجوی راه داده و یا مقدار فراوانی وقوع این خطر در طول سال را برآورد کنند. آنگاه در مطالعات اولیه باید شرایطی را جستجو کرد مختلف مدیریت مخزن بر آن‌ها را معلوم کرد. مجموعه حالت‌هایی که باید شبیه‌سازی شوند. به وسیله شرایط مرزی شناخته می‌شوند و برای تنظیم آن‌ها گزینه‌های مختلفی وجود دارد. در این رابطه می‌توان به شبیه‌سازی پیوسته‌ی یک دوره‌ی چند ده ساله, استخراج آبنگار" یک سال آماری نمونه و شبیه‌سازی آن. تفکیک رخدادهای سیل از آمار و شبیه‌سازی منقطع آن‌ها و بالاخره شبیه‌سازی چند سیل معرف با دوره‌های بازگشت مشخص و آبنگارهای محاسبه شده, اشاره کرد. ممکن است مهم‌ترین سیل‌هاء شدیدترین آن‌ها نباشند. فراوانی بسیار اندک شدیدترین سیل‌هاء اثرهای غیرسازه‌ای درازمدت آن‌ها را کاهش می‌دهد. تعیین کننده‌ای در انتخاب شبیه‌سازی‌های اصلی و شرایط مرزی آن‌ها دارد. برای تعیین گزینه‌های مورد بررسی, باید شرایط مرزی ورودی و خروجی مساله را با دقت بررسی کرد و پردازش‌هایی بر اطلاعات بده آب و رسوب در بالادست مخزن انجام داد. از جمله باید مشخص کرد که چه سیل‌هایی بیش‌ترین سهم را در آورد رسوب به مخزن دارند. از جمله باید منحنی تداوم جریان آبنگار سیل‌های طرح با دوره‌های بازگشت معین و بالاخره منحنی آورد سالانه‌ی آب و رسوب برای همه دوره‌ی آماری (جهت بررسی تغییرات درازمدت) را بررسی کرد. اطلاعات آورد رسوب باید به گروه‌های رس, سیلت. ماسه و شن تفکیک شوند. بررسی تاریخچه‌ی تغییرات احتمالی آورد جریان و رسوب و رابطه بین آن دو در محل مرزها نیز از اهمیت زیادی برخوردار است. ۱-۲۵۵۳ 0 ۱0-1۵۳۵۵0 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۴۳۰ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها ۱-۶-۲- شرابطی که باید برای مطالعات درازمدت ریخت‌شناسی شبیه‌سازی شوند اگر هدف یک مطالعه. برآورد تغییرات درازمدت ریخت‌شناسی (مورفولوژی) در مخزن و یا تاثیر گزینه‌های مختلف طراحی و مدیریت بر آن باشد.» شرایط مرزی براساس سهم هر بده جریان - یا هر سیل - در آورد رسوب به مخزن تعیین می‌شود. دوره‌ی زمانی طولانی در حد چند ده سال را به طور پیوسته شبیه‌سازی کرد. شرط مرزی بده آب برای چنین دوره‌ای را می‌توان براساس اطلاعات اندازه‌گیری شده در چند ده سال گذشته ایجاد و در صورت نیاز براساس پیش‌بینی تغییرات آینده اصلاح کرد. شرط مرزی رسوب برای چنین مساله‌ای را می‌توان براساس روابط بده آب - بده رسوب به‌دست آورد. شرط مرزی پیوسته‌ی چندین ساله را براساس تکرار آبنگار یک سال آماری نمونه ایجاد کرد. در بسیاری از مطالعات. برای بررسی تغییرات بلندمدت ریخت‌شناسی, می‌توان از مدل‌های شبه‌ماندگار استفاده کرد تا حجم محاسبات به شدت کاهش یابد. در این حالت می‌توان در آبنگار شرط مرزی جریان ورودی,ء نوسان‌های جزیی و غیرموثر را حذف کرد. با این کار تعداد بده‌های محدودی باقی می‌مانند که هر یک به طور مستقل شبیه‌سازی می‌شوند. آمار مورد استفاده برای تنظیم اطلاعات شرط مرزی, باید دارای طول کافی باشد تا دقت مورد نیاز را تامین کند. توصیه می‌شود که برای پیش‌بینی تغییرات درازمدت ریخت‌شناسی, طول دوره‌ی آماری مورد استفاده, برابر با طول دوره پیش‌بینی باشد. برای تعیین شرایط حدی با دوره بازگشت معین, طول آمار نباید کم‌تر از ۳۰/ دوره بازگشت باشد. این نکته‌ها در مطالعات هیدرولوژیک در نظر گرفته می‌شود و در شبیه‌سازی رسوب مخزن, می‌توان از نتایج آن استفاده کرد. در صورت شبیه‌سازی با مدل دو یا سه‌بعدی, به دلیل سرعت کم محاسبات. نمی‌توان یک دوره‌ی چندین ساله را به برای دوره‌های زمانی بین سیلاب‌ها می‌توان از مدل‌های شبه‌ماندگار بهره گرفت. شرایط سیلابی را می‌توان با مدل‌ها و شرایط مرزی دقیق‌تر - مانند اطلاعات دو ساعته - شبیه‌سازی کرد. گاهی می‌توان انجام شبیه‌سازی‌های دقیق را با موثرترین سیلاب‌ها محدود کرد. برای تشخیص موئرترین سیلاب‌ها. می‌توان ابتدا چند شبیه‌سازی یک‌بعدی ساده‌شده انجام داد و نتایج آن‌ها را تحلیل کرد. برای شناسایی سیلاب‌های منجر به جریان غلیظ. می‌توان از روابط تجربی مربوط به آن استفاده کرد. ممکن است موثرترین سیلاب‌ها براساس فراوانی وقوع یا دوره‌ی بازگشتشان انتخاب شوند. در حالت اخیرء منحنی آبنگار سیل‌ها به عنوان شرط مرزی استفاده می‌شود. پیش از انجام شبیه‌سازی» می‌توان مشخص کرد که چه سیلاب‌هایی بیش‌ترین سهم را در آورد رسوب به مخزن دارند. روش این کارء استفاده از نمودار «درصد تجمعی آورد رسوب پرحسب بده جریان» می‌باشد (روش تهیه این نمودارء در ادامه ارائه شده است). به طور معمول, محدوده‌ای از نمودار مورد نظر که سهم رسوب را از حدود ۲۵/ به حدود ۷۵/ می‌رساند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه میتنی بر شبیه‌سازی عددی ۰ ۹۹/۱۱/۲۶ )۴ بیش‌ترین ارزش مطالعه را دارد. می‌توان برای این ناحیه از نمودار, یک یا چند سیل معرف در نظر گرفت. تند بودن شیب این ناحیه. بدان معنی است که گستره‌ی محدودی از سیل‌ها بیش‌ترین نقش را در آورد رسوب به مخزن ایفا می‌کنند. پس از تعیین سیل‌هایی که باید مورد مطالعه قرار گیرند. امکان ایجاد جریان غلیظ برای آن‌ها بررسی می‌شود. با این کار مشخص می‌شود که آیا فرآیندهای فیزیکی خاص مربوط باید در شبیه‌سازی‌ها مد نظر قرار گیرند یا خیر. برای این منظورء می‌توان از روابط تجربی مربوط استفاده کرد. روابط مورد نظر در پیوست همین نشریه آرائه شده‌اند. به دنبال تعیین مجموعه شرایطی که باید شبیه‌سازی شوند.ء روش تحلیل و استفاده از نتایج شبیه‌سازی‌ها نیز مشخص می‌شود. ۲-۶-۲- شرایطی که باید برای انواع دیگر مطالعات شبیه‌سازی شوند در قسمت قبل, روند انتخاب شرایط مرزی معیار برای حالت‌هایی بررسی شد که ملاک انتخاب, سهم بیش‌تر سیل در آورد رسوب به داخل مخزن باشد. مسایل دیگری وجود دارند که ملاک‌های دیگری برای آن‌ها جوابگو هستند. به عنوان مثال, ممکن است محدودیت غلظت رسوب معلق در دهانه‌ی آبگیر نیروگاه سد مورد نظر باشد. در این صورت. با دانستن حد غلظت و درصد فراوانی غیرمجاز در محل آبگیرء می‌توان رفتار سیلابی با همان فراوانی را مطالعه و شبیه‌سازی کرد. با این کار مشخص می‌شود که بدون تمهید خاص. غلظت رسوب معلق در مقابل دریچه‌ها در آن مدت از سال, نسبت به حد مجازء بیش‌تر یا کم‌تر خواهد بود؟ یک مثال دیگرء کنترل غلظت رسوب در آب خروجی از سد در طی عملیات رسوب‌شویی - متناسب با محدودیت‌های زیست‌محیطی - است. محدودیت‌های زیست‌محیطی, شامل غلظت و سرعت آب رها شونده و تراز سطح آب رودخانه می‌باشند. در فصل تخم‌ریزی ماهی‌هاء این شاخص‌ها در خود مخزن نیز مهم بوده باید مورد توجه قرار گیرند. شاخص‌های مربوط به نیازها و مصارف آب مخزن, عامل تاثیرگذار دیگر در تعیین شرایط مرزی محل سد هستند. این اطلاعات. محدوده‌ی آزادی عمل موجود برای بهینه کردن طراحی یا مدیریت مخزن را مشخص می‌کنند. به این جهت. نمودار مصرف آب در طول سال - به صورت منحنی‌های حد بالا و حد پایین - لازم خواهد بود. زمان رخداد سیل نیز بر شرایط سطح حوضه. حاوی رسوبات ریزدانه‌ی بیش‌تری هستند. منحنی تغییرات تراز سطح آب مخزن در طول سال نیز برای انتخاب دوره‌ی زمانی مطالعه‌ی سیل‌ها مورد توجه قرار می‌گیرد. ۳-۶-۲- تعیین سهم بده‌های مختلف در آورد رسوب سالانه در طول عمر مخزن, سهم سیلابی با شدت مشخص در میزان آورد رسوب. تنها تابع توانایی آن سیل در جابه‌جایی رسوب نیست. فراوانی وقوع سیل نیز بر سهم آن تاثیر می‌گذارد. به طور معمول, بیش‌ترین سهم متعلق به سیل‌های متوسط با فراوانی وقوع متوسط می‌باشد. سیل‌های بسیار شدید. با وجود توانایی حمل رسوب خیلی زیاد. فراوانی وقوع -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها بسیار کمی دارند. این موضوع سهم آن‌ها در کل آورد رسوب را کم می‌کند. از سوی دیگرء بده‌های خیلی کم با وجود فرأوانی وقوع بسیار زیاد. توانایی حمل رسوب قابل توجهی ندارند. شناسایی سیلاب‌ها یا بده‌هایی که بیش‌ترین سهم را در آورد رسوب به داخل مخزن سد دارند. از اهمیت زیادی برخوردار است. در بسیاری از مسایل کاربردی, همین مشخصه تعیین کننده‌ی مجموعه شرایطی است که باید شبیه‌سازی شوند. یک راه مناسب برای شناسایی این سیلاب‌هاء آن است که سهم هر بده جریان در آورد رسوب به مخزن برآورد شود. این کار را می‌توان با ترکیب منحنی‌های «بار رسوب برحسب بده جریان» و «فراوانی وقوع بده‌های جریان» براساس آمار منطقه‌ی مورد مطالعه انجام داد. ماحصل این ترکیب. نمودار جدیدی خواهد بود که بیانگر سهم تجمعی بده‌ها در آورد رسوب سالانه می‌باشد. در چنین نموداری, محور افقی بیانگر بده جریان و محور قائم بیانگر درصد تجمعی آورد رسوب می‌باشد. در این نمودارء هر بده جریان بیانگر یک رویداد کامل سیل نیست. اما می‌توان متوسط روزانه‌ی بده اوج و بده متوسط سیل‌ها را با بده‌های استنتاج شده از نمودار مقایسه کرد تا موثرترین سیل‌ها مشخص شوند. برای تهیه‌ی نمودار سهم تجمعی بده‌ها در آورد رسوب سالانه. از دو نمودار «بده جریان برحسب درصد فراوانی» و «بده رسوب برحسب بده جریان» استفاده می‌شود. برای انجام محاسبات. می‌توان از نرم‌افزار ۳۳۲۵۵ استفاده کرد. به این منظورء ابتدا دو نمودار نام‌برده به صورت جدول تنظیم می‌شوند. مراحل کارء به صورت گام به گام در زیر توضیح داده شده است. توجه به جدول (۳-۲)» پی‌گیری دستورالعمل زیر را ساده‌تر می‌کند. ۱- در ستون اول» دسته‌بندی مناسبی از بده‌های جریان را از کوچک به بزرگ وارد کنید. مقادیر ثبت شده. نشان گر متوسط روزانه‌ی بده آب برحسب مترمکعب در ثانیه خواهد بود. به طور معمول انتخاب ۲۵ تا ۵۰ ۲- در ستون دوم مقدار میانه‌ی هر دسته‌ی ستون اول را ثبت کنید. ۳ درستون سومء فراوانی متناظر با هر دسته از ستون اول راء برحسب تعداد شبانه روز در سال, ثبت کنید. این اطلاعات از نمودار فراوانی وقوع جریان به‌دست می‌آید که حاصل پردازش آمار ایستگاه آب‌سنجی است (متوسط روزانه‌ی جریان). برای تبدیل درصد فراوانی به تعداد شبانه‌روز در سال, می‌توان مقدار آن را در ۳۶۵ ضرب و بر ۱۰۰ تقسیم کرد. یادآوری: در ستون اولء دسته‌بندی بده‌ها باید به‌گونه‌ای باشد که نمودار حاصل از ستون‌های دوم و سومء به‌خصوص دو انتهای آن. دقت کافی داشته باشد. انتخاب فواصل خیلی کم برای دسته‌های ستون اولء باعث نامنظم شدن نمودار می‌شود. انتخاب فواصل خیلی زیاد. بعضی از بده‌های اوج مهم را از نمودار حذف می‌کند. ۴- در ستون چهارم, نرخ بار رسوبی متناظر با هر بده جریان (ستون دوم) را ثبت کنید. این اطلاعات. از نمودار بار رسوبی برحسب بده جریان و یا از رابطه‌ی تجربی متناظر با آن (چند رابطه‌ی 5-207 برای بده‌های مختلف) به‌دست می‌آید. مقادیر ثبت شده, نشان‌گر متوسط روزانه‌ی آورد رسوب برحسب تن در روز خواهد بود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شببه‌سازی عددی ۵ ۳۳ ۵- در ستون پنجم» مجموع آورد رسوب ناشی از هر بده جریان در طی یک دوره‌ی یک ساله محاسبه می‌شود. به این منظورء مقادیر ستون چهارم را در مقادیر ستون سوم ضرب کنید. ستون پنجم. حاوی مقادیر آورد رسوب ناشی از هر بده جریان در طول یک سال می‌باشد و برحسب تن (در سال) بیان می‌شود. ۶- در ستون ششم.» مجموع آورد رسوب ناشی از هر بده و بده‌های کم‌تر از آن را ثبت کنید. به این منظورء در هر ردیف از ستون ششم. مجموع مقدار ثبت شده در همان ردیف و ردیف‌های بالاتر از آن از ستون پنجم را ۷- در ستون هفتم. سهم تجمعی هر بده جریان و بده‌های کم‌تر از آن در کل آورد رسوب سالانه محاسبه می‌شود. به این منظورء مقادیر ستون ششم را بر مقدار پایین‌ترین ردیف همان ستون (که کل آورد رسوب درنهایت. ستون‌های دوم و هفتم از جدول حاصلهء محورهای افقی و عمودی «نمودار تجمعی سهم بده‌ها در آورد رسوب سالانه» را تشکیل می‌دهند. می‌توان نمودار مربوط را در محیط |۳۷۵۵ رسم کرد. منحنی «سهم تجمعی بده‌ها در آورد رسوب سالانه» به طور معمول سه ناحیه‌ی مشخص دارد؛ دو ناحیه‌ی کم‌شیب شکل (۱-۲- چپ) یک روش تعیین بده موثر جریان رودخانه را نشان می‌دهد که از ترکیب منحنی فراوانی وقوع جریان (الف) و منحنی بده رسوب برحسب بده جریان (ب) به‌دست می‌آید. این منحنی (ج) نشان دهنده‌ی سهم هر بده جریان در میزان آورد رسوب بوده و مقدار بیشینه‌ی آن بیانگر مقدار بده جریانی است که بیش‌ترین نقش را در آورد رسوب دارد (بده موتر). 7 1 ۵ مود با" ۰ را رک 9 بده موبر جریان 3 ۴ ۱ 1 لک (ب) یک 2و اه ۹ 1 4 (- (الف) | 1 3 9 9 بده جریان بده جریان شکل ۱-۲- نمودار سهم تجمعی آورد رسوب بر حسب بده جریان. ماخذ شکل سمت چپ: 2000 ,۲0۶۱2۵ 200 11000۱2۲). -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها جدول ۳-۲- جدول راهنمای محاسبه‌ی سهم تجمعی بده‌های مختلف در آورد رسوب به مخزن سهم تجمعی هر بده جریان و بده‌های کم‌تر از آن در کل آورد رسوب سال نرخ بده رسوب متناظر با بده جریان ۷-۲۳ روند تهیه و تکمیل اطلاعات محیطی مورد نباز برای انجام شبیه‌سازی تهیه‌ی اطلاعات و پردازش آن‌هاء یکی از مراحل مهم انجام یک پروژه‌ی شبیه‌سازی عددی است. دقت در تامین و پردازش مناسب داده‌ها در این مرحله. نقش به‌سزایی در انجام هرچه بهتر مطالعات دارد. اگر اطلاعات مورد نیاز با دقت کافی تنظیم نشوند. نتایج شبیه‌سازی از دقت و ارزش بالایی برخوردار نخواهد بود و زمان لازم برای برازش مدل‌ها و دقت بیش از حد لازم نیز هزینه و زمان انجام کار را بی‌دلیل افزایش خواهد داد. جمع‌آوری اطلاعات در دو مرحله انجام می‌شود. ابتدا اطلاعاتی در حد مورد نیاز برای انجام مطالعات اولیه تهیه می‌شود. پس از انجام مطالعات اولیه. درک کامل‌تری از فرآیندها و نیازهای طرح ایجاد می‌شود. در این حال اهداف پروژه. دقت‌های مورد نیاز و انتظارهای موجود از شبیه‌سازی عددی با جزییات کافی مشخص می‌شوند. در این مرحله. می‌توان فهرست به نسبت دقیق از اطلاعات مورد نیاز و مشخصات آن‌ها را معلوم کرد. فهرست اطلاعات را می‌توان به دو قسمت اطلاعات خواهد داشت. این کار به طرح بهینه اندازه گیری‌های محلی نیز کمک می‌کند. با وجود همه گونه دقت در این مرحله. ممکن است درضمن انجام پروژه نیز کسب اطلاعات اضافی دیگر و یا افزایش دقت بعضی از داده‌ها لازم شود. اهداف مطالعه و شرایط حاکم بر منطقه. در تعیین اطلاعات محیطی مورد نیاز و مشخصات آن‌ها نقش دارند. در این رابطه می‌توان به محور بودن مخزن یا رودخانه‌های منتهی به آن در مطالعات. چسبنده بودن یا نبودن رسوبات. درازمدت یا کوتاه‌مدت بودن فرآیندهای مورد بررسی, سیلابی یا غیرسیلابی بودن وضعیت مورد مطالعه. اهمیت یا عدم اهمیت جریان غلیظ و بالاخره نقش غالب فرسایش یا رسوب‌گذاری اشاره کرد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شببه‌سازی عددی ۹1۹۱/۳۶ ۳۵ اصلی‌ترین منابع تهیه‌ی اطلاعات عبارت از سازمان نقشه‌برداری, سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح, سازمان‌های آب منطقه‌ای, سازمان هواشناسی, شرکت مدیریت منابع آب ایران - وزارت نیروء حفاظت خاک وزارت جهاد کشاورزی, مقاله‌های کنفرانس‌ها و مجله‌های علمی» پروژه‌های دانشگاهی. مصاحبه با افراد محلی و بالاخره گزارش پروژه‌های دیگر فرم (۱-۲)» یک فرم پیشنهادی برای ثبت مشخصات اولیه‌ی سد و مخزن آن را نشان می‌دهد. مجموعه اطلاعات محیطی مورد نیازء در چند گروه قرار می‌گیرند: ۱- اطلاعات پایه ۲- اطلاعات هیدرولوژیک ۳- اطلاعات هندسه‌ی محیط ۴- اطلاعات مربوط به بدنه‌ی آب ۵- اطلاعات مربوط به بستر ۶- شرایط مرزی هر یک از دسته‌های نام‌برده. در ادامه مورد بررسی قرار می‌گیرند. تهیه اطلاعات محیطی در رابطه با سدهایی که در دست مطالعه هستند از پیچیدگی بیش‌تری برخوردار است. زیرا مطالعات و شبیه‌سازی‌ها باید علاوه بر شرایط اولیه مخزن جدید. شرایط حاکم در طول عمر آن را نیز پوشش دهند. این شبیه‌سازی‌های مربوط به سال‌های قبل از آن به‌دست می‌آید. ممکن است شدت تغییر بعضی از مشخصات ییاد شده از قبیل جنس بستر در سال‌های اولیه بسیار شدید بوده و پیش‌بینی آن با سختی و عدم اطمینان همراه باشد. قضاوت مهندسی خوب. توجه به شاخص‌های محیطی محل پروژه. بررسی روند تغییرات در سدهای دیگر منطقه و بالاخره بررسی سناریوهای مختلف راه‌گشای قسمتی از این مشکلات خواهند بود. -------- صفحهٔ بعد -------- نام رودخانه یا رودخانه‌های اصلی بالادست: اهداف سد و سهم هرکدام از حجم مخزن: طول ناج (مترا 5 نرمال سطح آب (متر): طول مخزن در تراز حداکثر مجاز (کیلومتر): طول مخزن در حداقل آبگیری معمول (کیلومت؟ بیش‌ترین عرض مخزن (متر): کم‌ترین عرض مخزن (متر): تراز نرمال مخزن (متر): سطح دریاچه در تراز معمول (کیلومترمربع): نسبت حجم مخزن به جریان ورودی سالانه ([/)): یب وب دلتای رسوبی: دارد[] ندارد[] فاصله دلتا از سد (کیلومتر): شیب پیشانی دلتا (درصد): متوسط بده سالانه آب (میلیون متر مکب در سال): متوسط بده سالانه رسوب (میلیون تن در سال): مساحت حوضه آبریز ( کیلومترمربع): سهم رس. سیلت 0 ماسه در آورد رسوب (درصد): و وا 7 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۰ ۹۹/۱۱/۲۶ ۳۷ ۱-۷-۲ اطلاعات پایه اطلاعات پایه. نقش اساسی در درک نوع و ابعاد پروژه ایفا می‌کنند. بررسی دقیق این دسته از اطلاعات. کلید ورود به بقیه‌ی مراحل پروژه است. از جمله همین داده‌ها مشخص می‌کنند که چه میزان صرف هزینه برای مطالعات رسوب طرح., از نظر مهندسی و اقتصادی منطقی خواهد بود. فهرستی از اطلاعات پایه‌ی مورد نیاز در زیر دیده می‌شوند: - داده‌های اصلی مربوط به سد و مخزن مانند موقعیت جغرافیایی سد.ء محدوده‌ی جغرافیایی مخزن. ارتفاع از سطح دریاء ارتفاع بدنه‌ی سد و عرض تاج آن» حجم مفید و حجم مرده‌ی مخزن, تراز سرریزء تعداد آبگیرها.ء موقعیت و کاربرد و ظرفیت و نوع دریچه‌های هر آبگیر»ء منحنی حجم مخزن برحسب تراز آب آن و مشخصات کلی حوضه‌ی آبریز, - کاربردهای سد (اهداف پروژه)» عمر مفید آن و سهم هرکدام از اهداف در میزان ذخیره‌ی آب مخزن. - ارزش اقتصادی و اجتماعی پروژه که می‌توان از گزارش‌های امکان‌سنجی استخراج کرد. - فهرست و مشخصات کارهای قبلی شامل اندازه گیری‌هاء مطالعات و گزارش طرح‌های مرتبط دیگر در منطقه. این اطلاعات از طریق سازمان آب منطقه‌ای محل طرح. نهادهای وابسته به وزارت جهاد کشاورزی و تحقیقات - نقشه‌های منطقه از جمله نقشه‌های پوششی ۱:۵۰ یا ۱:۲۵۰۰۰. لازم است که حوضه‌ی آبریزء محل بدنه‌ی سد. محدوده‌ی مخزن. رودخانه‌ی بالادست و پایین‌دست به همراه سیلاب‌دشت‌ها و شاخه‌های فرعی. ایستگاه‌های آب‌سنجی و رسوب‌سنجی, مرزهای ورود و خروج آب و رسوب و هرگونه عوارض موثر دیگر بر روی نقشه‌های مناسب مشخص شوند. در مراحل بعد.ء محدوده‌ی شبیه‌سازی عددی, محدوده‌ای از شاخه‌های فرعی که باید بررسی شوند. مرزهای ورودی و خروجی و نقاط برازش نیز بر روی نقشه‌ها مشخص خواهند شد. نرم‌افزارهای مبتنی بر سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی (715)) در این مرحله قابل استفاده‌اند. تصاویر ماهواره‌ای و هوایی منطقه در سال‌های مختلف. برای درک بهتر شرایط منطقه در مقیاس‌های عمومی و محلی, مفید خواهند بود. - نیمرخ طولی مخزن و رودخانه‌ی منتهی به آن (حداقل با طولی معادل طول مخزن) و نیمرخ عرضی مخزن در - فهرست ایستگاه‌های آب‌سنجی و رسوب‌سنجی موجود در منطقه و مشخصات هر ایستگاه از جمله موقعیت -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها بررسی شود. اطلاعات پایه‌ی زیست‌محیطی منطقه, نیازها و آسیب‌پذیری‌های آن (از جمله میزان تحمل گونه‌های مختلف در مقابل غلظت رسوب و مشخصه‌های کیفی آب) و وجود مناطق حفاظت‌شده‌ی احتمالی, - بازدید میدانی از محدوده‌ی مورد مطالعه و رودخانه‌ی بالادست و پایین‌دست آن با دفت به ریخت‌شناسی. سازه‌های موثرء مشخصات رسوب در نواحی مختلف. شاخه‌های فرعی و نشانه‌های فرسایش با رسوب‌گذاری - کسب اطلاعات توصیفی از افراد خبره محلی مانند کارشناسان مقیم و افراد سالخورده, شامل مشاهدات مربوط به سیلاب‌های خاص, فاصله‌ی شروع بارندگی تا رسیدن سیل و تاریخچه فرسایش و رسوب‌گذاری محسوس, - کسب اطلاعات از پایگاه‌های جغرافیایی رایانه‌ای اینترنت. ۲-۷-۲ اطلاعات هیدرولوژ یک مرجع اصلی اطلاعات هیدرولوژیک. موسسه‌های وابسته به وزارت جهاد کشاورزی از جمله موسسه‌ی حفاظت خاک و مرکز تحقیقات آبخیزداری هستند. مطالعات هیدرولوژیک سدء پیش از مطالعات دقیق رسوب مخزن انجام می‌شود. بنابراین اطلاعات لازم از گزارش‌های مربوط قابل استخراج است. در آدامه. فهرستی از اطلاعات هیدرولوژیک مورد نیاز برای یک پروژه‌ی رسوب مخزن ارائه می‌شود. - نسبت ظرفیت مخزن به کل آورد سالانه‌ی آب و بازده تله‌اندازی رسوب توسط مخزن, - مشخصات اصلی حوضه., شامل مساحت. شیب. طول و زمان تاخیرء - آورد سالانه‌ی آب و رسوب. میزان فرسایش حوضه و منحنی تغییرات جریان در طول دوره‌ی آماری گذشته. - کل رسوب وارد شونده به مخزن در طول عمر مفید آن به تفکیک جنس رسوبات, - روند کاهش حجم مخزن و رابطه‌ی کاهش ظرفیت مخزن برحسب تراز بستر - منحنی عملکرد تراز سطح آب مخزن در طی سال تغییرات آتی با توجه به بالا آمدن تراز بستر, - منحنی‌های آبنگار سیل‌ها و سهم برف و باران در آن‌هاء - نمودارهای فراوانی بده جریان در ایستگاه‌های آب‌سنجی و منحنی‌های بده - اشل. - نتایج مطالعات فرسایش حوضه هم در مقیاس دراز مدت و هم برای بارش‌ها و سیل‌های خاص, - انواع فرسایش حوضه., تیپ خاک و سهم جنس‌های مختلف رسوب در فرسایش. - کنترل وجود فرسایش مداوم یا تغییرات تدریجی درازمدت در آورد آب وا/یا رسوب. دانه‌بندی رسوب بستر و یا غلظت رسوب معلق در بده‌های مشابه (جهت تشخیص وجود شرایط انتقالی در رودخانه بالادست)» -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شببه‌سازی عددی ۹1۹۱/۳۶ ۳۹ - کنترل وجود برنامه‌های موثر بر آورد آب یا رسوب در آینده, مانند تغییر کاربری اراضی یا احداث سد یا آبگیر جدید. - خلاصه و نتیجه‌ی مطالعات هیدرولوژی در رابطه با سابقه کاربری اراضی در حوضه و تغییر احتمالی سهم انواع مختلف فرسایش در طول زمان. - اطلاعات هواشناسی منطقه مانند وضعیت بارش, دمای هوا و روند تغییرات این دو در طول سال, - اطلاعات جوی تفصیلی شامل دماء تبخیرء باد و تابش برای دوره زمانی کافی در صورت لایه‌بندی چگالی در مخزن, - مشخصات تغییرات جوی دوره‌ای (چند ساله) و اثر تغییرات جدید ناشی از گرم‌تر شدن جو زمین, (به‌ کار گیری و تعمیم اطلاعات محیطی سال‌های انتقالی بعد از طوفان‌های نادرء باید با احتیاط همراه باشد.)؛ - نمودار سابقه آورد سالانه‌ی رسوب. حدودا به اندازه عمر مفید سد (اگر این نمودار روند افزایشی یا کاهشی پیوسته‌ای را نشان ندهد. رودخانه از نظر رسوبی در شرایط پایدار قرار دارد.)» - کنترل نشانه‌های خاص در رودخانه‌ی بالادست. مانند افزایش یا کاهش تدریجی تراز بسترء متوسط سطح آب در بده پایه طی چند سال, فرسایش یا شکل‌گیری سیلاب‌دشت. تغییر مقاطع رودخانه و علایم فرسایش مداوم. ۳-۷-۲- اطلاعات هندسه‌ی محیط اطلاعات هندسه‌ی بستر یا مقاطع عرضی مسیر (برای رودخانه یا مخزن باریک) در یک یا چند تاریخ, برای شبیه‌سازی عددی جریان و رسوب و برای قضاوت‌های مهندسی لازم می‌باشد. اگر سال‌های زیادی از عمر سد گذشته باشد. می‌توان اطلاعات بسیار با ارزشی از بررسی و مقایسه تغییرات این‌گونه داده‌ها به‌دست آورد. مشخصات هندسی لازم عبارتند از: - هندسه‌ی مرزهاء - مشخصات هندسی بستر مخزن" یا ناحیه‌ای که زیر آب خواهد رفت". - مقاطع عرضی و نیمرخ طولی در رودخانه‌ی بالادست و پایین‌دست و محل مخزن. در صورت کفایت شبیه‌سازی یک‌بعدی در مطالعات. می‌توان در محدوده‌ی مخزن نیز به نیمرخ‌های عرضی و طولی اکتفا کرد. برای کنترل صحت و دقت اطلاعات وارد شده به مدل, منحنی حجم - تراز برحسب تراز بستر در شبکه‌ی محاسباتی رسم شده و با محاسبات قبلی مقایسه می‌شود. خطوط هم‌تراز نقشه‌ها نیز با اطلاعات عمق در شبکه محاسباتی مقایسه می‌شود. محدوده شبیه‌سازی» متناسب با بالاترین تراز سطح آب. تعیین می‌شود. طول ناحیه انتخاب شده از رودخانه‌ی بالادست. حداقل باید معادل طول مخزن باشد. مگر این که شرایط خاص پروژه ابعاد دیگری را ایجاب کند (مثلا محل ایستگاه رسوب‌سنجی). اگر مطالعه رودخانه‌ی پایین‌دست مد نظر باشد. اهداف مطالعه تعیین کننده خواهد بود (مانید ۱- ۲1۷۵۳۵۵۲۵۷ 2- 10008720۷ -------- صفحهٔ بعد -------- 2۰ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها می‌گیرد. لازم خواهد بود. توصیه می‌شود برای مخازن قدیمی» تغییرات هندسه بستر در سال‌های مختلف و پیش از آبگیری بررسی شود. از این راه می‌توان رسوب‌گذاری در قسمت‌های مختلف. تغییر سرعت رسوب‌گذاری یا فرسایش درضمن افزایش عمر مخزن و بالاخره مقدار کل رسوب ورودی به مخزن (با در نظر گرفتن خروجی‌های احتمالی) را مطالعه کرد. چنین مقایسه‌ای, هم برای قضاوت مهندسی و هم برای واسنجی و صحت‌سنجی مدل, مفید خواهد بود. مقایسه‌ی نیمرخ‌های طولی سال‌های مختلف نیز می‌تواند روند شکل‌گیری و پیش‌روی دلتای رسوبی را مشخص کند. سابقه عملیات رسوب‌زدایی احتمالی نیز باید در تحلیل تفاوت‌ها مورد توجه قرار گیرد. توصیه می‌شود نیمرخ‌های طولی و عرضی در رودخانه‌های بالادست و پایین‌دست سد نیز در سال‌های مختلف مقایسه شود. این کار محدوده تاثیر سد را مشخص می‌کند. تغییر مداوم تراز بستر در رودخانه‌ی بالادست و فرسایش با توسعه‌ی مداوم سیلاب‌دشت‌هاء نشان‌گر عدم رسیدن به شرایط تعادلی است. درباره‌ی روش‌های برداشت هندسه‌ی بستر رودخانه و مخزن سد و دقت‌ها و مقیاس‌های مناسب. به راهنماهای مربوطه مانند «راهنمای نقشه‌برداری و هیدروگرافی در کارهای مهندسی رودخانه» و «راهنمای عمق‌یابی مخازن سدها» از دفتر طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور وزارت نیرو مراجعه شود. دقت عملیات عمق‌سنجی در مخازن سدهاء به طور معمول متناسب با مقیاس ۱:۲۰۰۰ انجام می‌شود. این مقیاس., معادل یک پرونده‌ی رقومی از نوع نمایش (/015) با سلول‌های *۵ متری است. دقت چنین نقشه‌هایی به طور معمول برای شبیه‌سازی عددی کافی است. برای مخازن خیلی بزرگ. در مواردی مقیاس ۱:۵۰۰۰ تا ۱:۱۰ نیز می‌تواند راهگشا باشد. برای شبیه‌سازی جزییات رفتار جریان و رسوب در اطراف دریچه‌های آبگیر, می‌توان نقشه‌های اجرایی با نقشه‌های «چونساخت» این سازه‌ها را استفاده کرد. چنین نقشه‌هایی مقیاسی دقیق‌تر از ۱:۵۰ دارند. محدوده‌ی فرسایشی اطراف دریچه‌های تخلیه. با دقتی بیش از محدوده‌ی کلی مخزن برداشت می‌شود. در نواحی باریک و کشیده‌ی مخزن - جایی که مخزن به رودخانه می‌رسد - برداشت به صورت مقاطع عرضی انجام می‌شود. در این ناحیه. نیمرخ طولی برای مطالعه یک سد جدید و یا افزایش تراز سد موجود. از نقشه‌های هندسه‌ی زمین" نیز استفاده می‌شود. مرجع اصلی این اطلاعات. سازمان نقشه‌برداری ایران است. این نقشه‌ها قسمت‌های زیر آب را پوشش نمی‌دهند. بنابراین ۰ و ۰ ۱:۲۵۹۰ است که برای مطالعات اولیه کافی می‌باشد. اما برای شبیه‌سازی عددی کافی نیست. نقشه‌های ۰ و ۰۰ ۱:۲۵ به ترتیب برای تامین پرونده‌های رقومی از نوع نمایش (/17۳۸) با سلول‌های ۱ کیلومتری و ۵۰۰ ۱- 10008720 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۰ ۹۹/۱۱/۲۶ )۵ شده‌اند که خود مقیاس ۱:۴۰۰۰۰ دارند. نقشه‌های پوششی ۱:۳۵۰۰۰ براساس عکس‌های هوایی پوششی دهه‌ی ۱۳۷۰ تهیه می‌شوند که مقیاس ۱:۲۰۰۰۰ دارند. و کشیده و در رودخانه‌های بالادست و پایین‌دست. آرائه‌ی یک مقیاس برای هر دو امتداد طولی و عرضی منطقی نیست. برای نیمرخ طولی, از مقیاس ۱:۱۹ تا ۱:۵۹ و برای نیمرخ عرضی, از مقیاس ۱:۵۰ نا ۱:۳۹ استفاده می‌شود. در سال‌های اخیر, ماهواره‌های تصویری (با سامانه برداشت 510700) و ماهواره‌های راداری " مختلفی به فضا پرتاب شده‌اند که اطلاعات هندسی نواحی خارج از آب را با دقت کافی در اختیار می‌گذارند. به عنوان نمونه. ماهواره‌های 5 و ]۸1۹۸ به طور مداوم این داده‌ها را در قالب نمایش (/1۳۸) با اندازه‌های پیکسل به ترتیب ۶و ۵ متری برداشت کرده و در سامانه مختصات جغرافیایی ۷/0۹84 ارائه می‌کنند. سازمان سنجش از راه دور» مرجع مناسبی برای پی‌گیری این گونه اطلاعات است. در نواحی باریک مخزن, برداشت مقاطع عرضی اجتناب‌ناپذیر می‌باشد. برداشت هندسه‌ی بستر دریاچه. به طور معمول با سامانه‌های مبتنی بر ارسال و انعکاس آمواج صوتی در آب انجام دمای آب به‌دستگاه باید با دقت انجام شود زیرا ممکن است مقدار دما در عمق‌های مختلف. تفاوت داشته باشد. این نوع خطا در عمق‌های زیاد تاثیر چندانی بر نتایج شبیه‌سازی ندارد. اما می‌تواند برای مقایسه‌ی هندسه‌ی بستر در سال‌های ممکن است درضمن عملیات عمق‌سنجی, بتوان با به کارگیری سامانه‌های دارای چند فرکانس, اطلاعاتی درباره‌ی ضخامت لایه‌ی رسوبی نهشته شده بر کف مخزن به‌دست آورد. این امکان باید در زمان سفارش عملیات عمق‌سنجی بررسی شود. مشخصات جنس بستر و ضخامت لایه‌ی رسوبی, در آمکان یا عدم امکان انجام چنین سنجش‌هایی موثر است. برای شبیه‌سازی یک دوره‌ی چندین ساله. اثر متقابل تغییر هندسه‌ی بستر بر میدان جریان و رسوب در طی عمر میدان جریان و رسوب تاثیر می‌گذارند. به دلیل تغییر این مشخصات در طول عمر سد. تاثیر یک سیل مشابه بر مخزن. در طول عمر سد یکسان باقی نمی‌ماند. بنابراین تاثیر سیل در هر دوره از عمر مخزن, باید با توجه به شرایط هندسی بستر در همان زمان مطالعه شود. تاریخ عمق‌سنجی مورد استفاده در واسنجی مدل, باید تا حد آمکان نزدیک به زمان انجام اندازه‌گیری‌های محیطی باشد (در مقباس سال). در غیراین‌صورت ممکن است نتایج شببه‌سازی‌ها گمراه کننده باشند. اگر چند دوره عمق‌سنجی از سال‌های ۷ا۵ ۸۱ 1۵۵۲ -1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۳ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها به‌دست آورد. با این کار مشخص می‌شود که حداکثر چه میزان فاصله‌ی زمانی بین عمق‌سنجی و اندازه‌گیری‌های محیطی ۴-۷-۲ اطلاعات مربوط به بدنه‌ی آب کاربرد اصلی این دسته از اطلاعات محیطی, واسنجی و صحت‌سنجی مدل عددی است. چنین اطلاعاتی برای تنظیم - سرعت جریان - کدورت - غلظت رسوبات معلق - دما - طیف دانه‌بندی رسوبات معلق < شوری - سرعت سقوط ذرات - هدایت الکتریکی می‌شود. سرعت سقوط 5 ضرایب آن. جرء اطلاعات ورودی به مدل می‌باشد که می‌تواند به صورت مستقیم اندازه‌گیری ریز تنها با اندازه‌گیری مستقیم تامین می‌شود (در واقع دانه‌بندی این نوع رسوبات از سرعت سقوط به‌دست می‌آید). دما و شوری آب به عنوان شرایط اولیه به مدل معرفی می‌شوند و در صورت تاثیر بر میدان جریان یا رسوب. برای ادامه‌ی کار شبیه‌سازی می‌شوند. سنجش هدایت الکتریکی در کنار اندازه‌گیری دما برای محاسبه‌ی شوری به‌کار می‌رود. زیرا شوری به طور مستقیم اندازه‌گیری نمی‌شود. دقت سنجش دستگاه‌هایی که امروزه برای اندازه گیری مشخصه‌های مطرح شده استفاده می‌شود. بیش از دفقت مورد نیاز برای مطالعات است. نام و دقت دستگاه‌هاء باید به همراه اطلاعات برداشت شده قید شود. سنجش کدورت آب استفاده می‌شود. برای تعیین رابطه‌ی بین این دی در کنار تعداد زیادی کدورت سنجی, تعداد کمی مهم‌ترین نقاط و شرایط - تا حد ممکن افزایش یابد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۹/۳۶ ۳ شرایط و زمان برداشت اطلاعات. براساس شرایط مساله و نیازرهای شبیه‌سازی تنظیم می‌شود. برای شبیه‌سازی رفتار ریخت‌شناسی, باید علاوه بر توجه به شاخص‌های سنجش شده در بدنه آب. به بررسی میزان سازگاری تغییر هندسه هندسه‌ی بستر در سال‌های مختلف به‌دست می‌آید. در شرایط سیلابی, به دلیل تغییر سریع مقدار مشخصه‌هاء فاصله‌ی زمانی سنجش‌ها کم‌تر از شرایط عادی است. در این حال تراکم سنجش‌ها براساس طول دوره‌ی آبنگار سیل و امکانات اندازه گیری موجود تنظیم می‌شود. معیار انتخاب. آن است که بتوان براساس سنجش‌های انجام شده., آبنگار سیل را با دقت کافی رسم کرد. حداقل ۷ تا ۱۰ بار سنجش در طول مدت کمیت‌های آشکارساز (مانند کدورت یا سرعت در نزدیکی بستر) را به صورت پیوسته (در زمان) اندازه‌گیری کرد. موقعیت نقاط اندازه‌گیری در طول مخزن.» براساس شرایط مساله و نیازهای شبیه‌سازی انتخاب می‌شود. حساسیت میدان جریان و رسوب نسبت به اطلاعات ورودی,» در نقاط مختلف یکسان نیست. اندازه‌گیری‌ها باید مناطق حساس و مورد توجه را پوشش داده و فرآیندهای مهم را آشکار کند. انجام چند شبیه‌سازی مقدماتی و تحلیل حساسیت. برای انتخاب بهترین نقاط اندازه گیری مفید است. تعدادی از نقاط مهم عبارتند از: مرز بالادست محدوده شبیه‌سازی, نقطه فرود جریان غلیظ. محل دلتای رسوبیء محل تغییر ناگهانی عرض یا عمق, نزدیک بدنه‌ی سد و دریچه‌های تخلیه. توزیع عرضی نقاط اندازه گیری نیز مهم است. در شرایط نزدیک به رفتار یک‌بعدی, معیارهای توزیع عرضی (و قائم) در نزدیک دریچه‌های تخلیه و سرریزهاء به ازای بده‌های مختلف. طرح‌های متنوعی از گردابه‌ها و نواحی ساکن به‌وجود می‌آیند. به‌علاوه ممکن است شکل جریان سطحی و جریان عمقی, به‌خصوص در نزدیکی سرریزهاء یکسان نباشد. اطلاعات محیطی در عمق‌های مختلفی برداشت می‌شوند تا نیمرخ قائم تغییرات آن‌ها نیز مشخص شود. چگونگی توزیع اطلاعات در عمق, تابع مساله‌ی مورد بررسی و فرآیندهای فیزیکی موثر می‌باشد. اگر تغییرات قائم در مخزن شدید نباشد. برای بررسی رفتار جریان, انجام سنجش در پنج یا شش عمق با توزیع به طور نسبی یکنواخت کافی است. در شرایط عادی می‌توان اندازه گیری‌های سرعت جریان را در فاصله ۲ متر زیر سطح آب و عمق‌های ۸/۲ ۸/۶ ۰/۸ و ۰/۹۵ از ستون آب انجام داد. توصیه می‌شود که فاصله‌ی نقاط برداشت در امتداد قائم از ۱۰ متر بیش‌تر نشود. برای سنجش چگالی قابل توجه باشند. تراکم سنجش‌ها در عمقی که احتمالا مرز بین دو لایه است. بیش‌تر انتخاب می‌شود. در این حال. فاصله‌ی نقاط سنجش متوالی, به اندازه‌ای کم در نظر گرفته می‌شود که در دقت آشکارسازی محل مرز دو لایه. -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۳ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها تردیدی وجود نداشته باشد. برای سنجش رفتار جریان غلیظ. باید حدود نیمی از سنجش‌های سرعت و غلظت را در یک‌سوم زیرین ستون آب متمرکز کرد. حداکثر فاصله‌ی بین نقاط در امتداد قائم, تابع دقت مورد نیاز برای سنجش ضخامت لایه‌ی غلیظ خواهد بود. یک توصیه‌ی کلی برای سنجش سرعت در شرایط وقوع جریان غلیظ. اندازه‌گیری در ده نقطه با فواصل یک تا دو متری در نزدیک بسترء به همراه سنجش در عمق‌های ۰/۲ ۰/۴ و ‎٩/۶‏ از ستون آب می‌باشد. توصیه می‌شود برای سنجش توزیع سرعت در عمق از دستگاه ۱۸۲7 استفاده شود. انواعی از این دستگاه را می‌توان به قایق نصب و با حرکت در سطح مخزن, نیمرخ قائم سرعت را با دقت و تراکم کافی در مسیر حرکت. برداشت کرد. برای این منظور انواع دیگری از دستگاه‌های کارآأمد جدید نیز وجود دارند. برای سنجش مستقیم غلظت رسوب معلق, باید نمونه‌هایی از آب برداشت کرد. روش نمونه‌برداری از آب. استانداردهای خاص خود را دارد. در این رابطه. مراجعه به ضابطه‌های دیگر دفتر طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی توصیه می‌شود. با استفاده از نمونه‌های آب برداشت شده. علاوه بر غلظت کلی رسوبات معلق, دانه‌بندی آن‌ها و توزیع هستند. در شرایط جریان غلیظ از چنین داده‌هایی علاوه بر واسنجی و صحت‌سنجی مدل‌ها.ء به طور مستقیم نیز در کمک زیادی به تشخیص ضخامت توده‌ی غلیظ در هر محل در طول مدت سیل می‌کند. نگاه داشت و متوسط داده‌ها را سنجید تا اثر نوسان‌های غیر مهم و گردابه‌های احتمالی کوچک‌مقیاس گذرا که به عنوان آشفتگی قلمداد می‌شوند. حذف شود. با استفاده از اندازه گیری سرعت‌های لحظه‌ای می‌توان تنش‌های رینولدز مربوط به اغتشاش جریان را در مخزن محاسبه کرد. این اطلاعات را می‌توان برای واسنجی شبیه‌سازی اغتشاش در مدل عددی استفاده کرد. همگن بودن یا غیرهمگن بودن رفتار اغتشاش در مکان‌های خاص مخزن نیز با استفاده از این داده‌ها قابل بررسی است. نتایج شبیه‌سازی‌های عددی در هر گره محاسباتی و در هر لحظه. نماینده‌ی رفتار در تمام یک سلول محاسباتی بوده و محدوده‌ای از اطراف آن نقطه را نیز در بر می‌گیرد. از نظر زمانی هم - با توجه به روش به‌کار رفته برای حل اثر آشفتگی جریان در مدل‌های عددی و فاصله‌ی گره‌های محاسباتی و طول گام‌های زمانی - نتایج به‌دست آمده لحظه‌ای نیست. بلکه متوسط مدتی از زمان را نشان می‌دهد که می‌تواند بین چندین ثانیه تا چندین دقیقه باشد. این موضوع را باید در هنگام مقایسه نتایج شبیه‌سازی با اندازه‌گیری, در نظر گرفت. اندازه‌گیری‌های نقطه‌ای, برخلاف نتایج شبیه‌سازی, تنها به یک نقطه از مکان محدود می‌باشند. ۳۲۲ 0۳۳۵۱ 1200۳ عناهم۸ -۱ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه میتنی بر شبیه‌سازی عددی ۰ ۹۹/۱۱/۲۶ 2۵ ۵-۷-۲ اطلاعات مربوط به بستر اطلاعات مربوط به بستر محیط حل, نحوه‌ی تعامل بستر مخزن و رودخانه با جریان آب را مشخص می‌سازند. محاسبات فرسایش بسترء کاملا وابسته به چنین داده‌هایی است. بیش‌تر اطلاعات مربوط به بسترء به وسیله‌ی آندازه‌گیری محیطی مشخص شده و جزء اطلاعات ورودی به مدل محسوب می‌شوند. در عین حال از آن‌ها برای واسنجی مدل استفاده می‌شود. مهم‌ترین اطلاعات محیطی مربوط به بسترء عبارتند از: - دانه‌بندی رسوبات بستر - تنش آستانه‌ی فرسایش - وزن مخصوص رسوبات - تنش آستانه‌ی رسوب‌گذاری - چسبنده بودن یا نبودن < زبری - لایه‌بندی بستر چسبنده - وجود پوشش گیاهی - درجه‌ی تحکیم هر لایه بیش‌تر داده‌های فهرست فوق, به وسیله‌ی برداشت نمونه‌های دست‌نخورده و دست‌خورده از بستر و بررسی آن‌ها در آزمایشگاه تهیه می‌شود. وجود بیش از 7۱۰ رس در رسوب. باعث چسبندگی آن خواهد بود. در بستر با رسوب چسبنده. مشخصات رسوب در عمق‌های مختلف زیر سطح بستر - حتی در حد چند ده سانتی‌متر - می‌تواند تغییرات زیادی داشته باشد. بنابراین مشخصات بستر چسبنده باید براساس لایه‌بندی آن تنظیم شود. تعداد لایه‌ها و ضخامت هر لایه. جزء اطلاعات ورودی به مدل است و با بررسی ستون نمونه رسوب دست نخورده تعیین می‌شود. سنجش دانه‌بندی رسوبات بستر و وزن مخصوص آن. باید در قسمت‌های مختلف مخزن و رودخانه‌ی بالادست و پایین‌دست آن انجام شود. اطلاعات دانه‌بندی بستر در هر محل, باید نماینده‌ی ناحیه‌ای از آن محل و اطراف آن (در حد فاصله گره‌ها) باشد. دانه‌بندی رسوب در نزدیکی سواحل دریاچه‌ی سد. نماینده‌ی مناسبی از قسمت‌های میانی مخزن نیست. می‌توان در قسمتی از رودخانه‌ی بالادست که تحت تاثیر مخزن قرار نمی‌گیرد. فاصله‌ی نمونه‌برداری‌ها را بین یک و فرسایش یا تغییرات جنس بستر زیاد باشد. این فاصله به ۱۰ تا ۱۰۰ متر کاهش می‌باید. دانه‌بندی بسترء پس از شروع بهره‌برداری از مخازن جدید. تغییر می‌کند. اگر نمونه‌برداری از رسوبات بسترء پیش از احداث مخزن یا در اوایل عمر آن انجام شده باشد. نمی‌توان مشخصه‌های آن را نماینده‌ی وضعیت بستر در طی تمام سال‌های بهره‌برداری دانست. جنس رسوب بیش‌تر مخازن. از نوع چسبنده است. تنش‌های آستانه فرسایش و رسوب‌گذاری (برای رسوبات چسبنده) نقش کلیدی در تعیین میزان رسوب‌گذاری و فرسایش ایفا می‌کنند. این دو مشخصه. در عمق‌های مختلف زیر سطح بسترء مقادیر متفاوتی دارند. جریان آب پس از شستن لایه‌ی چند سانتی‌متری فوقانی, با لایه‌های سخت‌تری مواجه می‌شود. مقدار این دو شاخص بیش از هر چیز تابع میزان آب موجود در توده‌ی رسوب است. پس از ته‌نشین شدن رسوبات. آب موجود در توده‌ی رسوبی» تحت اثر وزن آن و -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۶ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها وزن لایه‌های فوقانی, به تدریج خارج می‌شود. این فرآیند را تحکیم می‌نامند. مقدار تحکیم در لایه‌های مختلف زیر سطح برای تعیین تنش آستانه فرسایش رسوب چسبنده. دو روش اندازه‌گیری وجود دارد که هر دو براساس بررسی ستون نمونه‌ی دست‌نخورده‌ی رسوب بستر عمل می‌کنند. توصیه می‌شود که سنجش اطلاعات از ستون نمونه‌ی دست‌نخورده. در فاصله‌های ۵ تا ۱۵ سانتی‌متری تکرار شود تا ضخامت و مشخصه‌های هر لایه با دقت کافی مشخص شود. مشاهده تغییر غیرعادی شاخص‌ها در عمقی مشخص, می‌تواند علامت برخورد به بستر اولیه - مربوط به قبل از رسوب‌گذاری - باشد. دو روش محاسبه‌ی تنش آستانه فرسایش عبارتند از: الف- روش ارائه شده در گزارش ۷۷/۵۱11۵۵۲۵ 116 ] تحت عنوان "1992 |۱۷1۵0۷۵ ۱/۷۵ ۳۹۵۲/۵" و گزارش ۳ ۵6۳۷۵۱۲۵ 1۳۵۵ 5001001 ۳۵۳۳۵ 01 انانط م۳۵ 1۳۵ از همان مرجع. در این روش. تنش استانه فرسایش برحسب میزان تحکیم برآورد می‌شود. ب- روش ارائه شده توسط "1983 11۵11 :8 ۵۵م1۵۳" که در آن تنش آستانه فرسایش براساس تست‌های آزمایشگاهی خاص بر نمونه‌ی رسوب. تحت عنوان ‎٩102۲ ٩1۳085"‏ ۷۵۳۵" تخمین زده می‌شود. مراجعه به منابع مربوط برای کسب اطلاعات بیش‌تر توصیه می‌شود. براساس نتایج مطالعات مختلف. در مراجع تخصصی جدول‌هایی برای تعیین محدوده‌ی معمول تنش آستانه فرسایش برحسب جنس رسوب و میزان تحکیم آن ارائه شده است. برای تنش آستانه رسوب‌گذاری نیز چنین جدول‌هایی وجود دارد. دقت این کارء با افزایش اندازه‌گیری‌های غلظت رسوب و کاهش فواصل زمانی بین آن‌ها تضمین می‌شود. در هر صورت برای تنظیم اولیه‌ی این اطلاعات و جلوگیری از خطای فاحش, انجام اندازه‌ گیری محلی لازم است. دقت مورد نیاز برای تنظیم تنش آستانه‌ی فرسایش و رسوب‌گذاری, تابع عوامل مختلفی است که به ماهیت مساله‌ی مورد مطالعه بستگی دارند. بهترین راه برای تعیین دقت مورد نیاز در یک مطالعه‌ی کاربردی, تحلیل حساسیت به وسیله چند شبیه‌سازی اولیه است. به عنوان نمونه. در یک سد بزرگ مانند دز با پدیده‌ی جریان غلیظ. دقتی از مرتبه‌ی ۰/۱ نیوتون بر مترمربع منطقی است. مشخصات بستر چسبنده. از جمله تنش آستانه فرسایش و تعداد و ضخامت لایه‌های آن. در طول زمان ثابت نیستند. عبور هر سیل جدید که فرسایش یا رسوب‌گذاری قابل ملاحظه‌ای ایجاد کند. طولانی شدن دوره‌ی آرامش و پیشرفت روند تحکیم بستر و همچنین انجام عملیات رسوب‌شویی از مخزن یا عدم انجام آن طی چند سال, می‌توانند مشخصات برای شبیه‌سازی رودخانه متصل به مخزن, آمکان وجود لایه‌ی سخت و غیرقابل فرسایش در زیر بستر باید در نظر -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه میتنی بر شبیه‌سازی عددی ۰ ۹۹/۱۱/۲۶ 1۷ گاهی ممکن است رسوبات ماسه‌ای بستر رودخانه‌ی متصل به مخزن, به وسیله‌ی رسوبات درشت‌تری پوشیده شده و برای چنین شرایطی, باید توانایی محاسبه این پدیده را داشته باشد. به‌علاوه, احتمال وقوع این حالت باید توسط کاربر به مدل اعلام شود. وقوع این حالت در نواحی انتهایی مخزن محتمل نیست. زبری بسترء یکی از مشخصه‌های مهم در کنترل سرعت جریان در رودخانه و قسمت‌های نه‌چندان عمیق مخزن می‌باشد. برای شرایط جریان غلیظ. حتی در قسمت‌های عمیق مخزن نیز تاثیر این عامل قابل توجه است. زبری بسترء بر سرعت برشی جریان نزدیک بستر نیز تاثیر می‌گذارد. این بدان معنی است که توانایی جریان در ایجاد فرسایش و با چین‌خوردگی‌ها و پوشش گیاهی تخمین زده می‌شود و در مرحله برازش مدل با استفاده از اندازه‌گیری‌های محیطی تدقیق می‌شود. برای تخمین زبری بستر در مقاطع رودخانه‌ای و سیلاب‌دشت‌هاء راهنماهای مستقلی وجود دارد. وجود پوشش گیاهی بر بسترء مقاومت آن در مقابل جریان و فرسایش را به شدت افزایش می‌دهد. این پدیده در صورت وجود باید گزارش شده و مورد توجه قرار گیرد. در این حالت. ارائه‌ی توصیف درباره‌ی نوع پوشش و تراکم آن نیز لازم خواهد بود. تغییر احتمالی محدوده و تراکم پوشش گیاهی در فصل‌های مختلف سال و سال‌های مختلف. باید در شبیه‌سازی‌ها مورد توجه قرار گیرد. در صورت امکان, عکس‌برداری از پوشش گیاهی موجود نیز توصیه می‌شود. برای شبیه‌سازی رودخانه متصل به مخزن, برداشت مشخصه‌های بستر نه تنها در مسیر اصلی بلکه در سیلاب‌دشت‌ها نیز لازم است. در طول سال‌های اولیه پس از احداث سد. دانه‌بندی رسوب بستر و ضریب زبری هیدرولیکی در رودخانه‌ی پایین‌دست تغییر می‌کند. دانه‌بندی رسوب بسترء نه تنها در سطح بلکه در عمق بستر نیز باید مشخص شود. در صورت وجود لایه‌ی سنگ یا رس در زیر بسترء نیمرخ طولی تراز آن نیز مورد نیاز خواهد بود. هندسه‌ی بستر و مرزها می‌توانند نشان دهند که در هر تراز سطح آب مخزن در طول سال, خط ساحلی دریاچه با چه یا خیر. احتمال ریزش شیب‌های خاکی مشرف به دریاچه نیز در همین رابطه مورد توجه قرار می‌گیرد. برای مطالعه عملیات رسوب‌شویی, انجام آزمایش‌های اضافی برای تعیین مواد آلی و شیمیایی موجود در رسوب نیز لازم است. این کار برای کسب اطمینان از عدم بروز مشکلات زیست‌محیطی در پایین‌دست انجام می‌شود. این مواد می‌تواند ناشی از کاربرد سموم دفع آفات و کودهای شیمیایی در حوضه‌ی بالادست مخزن باشد. برای بررسی و تحلیل تاریخچه‌ی رسوب‌گذاری در سیل‌های گذشته. می‌توان از برداشت و بررسی ستون نمونه‌ی رسوب دست‌نخورده از بستر مخزن نیز استفاده کرد. مشخصه‌های بستر که در هر گره محاسباتی به مدل معرفی می‌شوند. نماینده‌ی یک سلول محاسباتی بوده و تنها به -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۸ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها ۶-۷-۳- شرایط مرزی شرایط مرزی, وجه تمایز شرایط و گزینه‌های مختلف شبیه‌سازی در یک پروژه هستند. پس از انجام واسنجی مدل, مرزی, نقشی آاساسی در اعتبار نتایج دارد. توصیه می‌شود که برای مدل جریان» انتخاب شرط مرزی بالادست از نوع بده جریان ورودی و شرط مرزی پایین‌دست از نوع تراز سطح آب باشد. انتخاب بده جریان در مرز خروجی, تنها در صورتی مجاز است که اطلاعات هر دو مرز از دقت زیادی برخوردار باشند. در غیراین‌صورت. تراز مخزن درضمن پیش‌روی محاسبات از واقعیت فاصله خواهد گرفت. برای مدل رسوب. می‌توان شرط مرزی بالادست را از نوع نرخ آورد رسوب یا غلظت آن برحسب جریان انتخاب کرد. بار رسوب ورودی از مرز بالادست. شامل بار معلق و بار بستر می‌باشد. شرط مرزی پایین‌دست راء بسته به مساله‌ی مورد مطالعه. می‌توان از نوع غلظت خروجی رسوب معلق از دریچه‌ها و یا - در مسایل ساده - یکنواخت بودن تغییرات غلظت رسوب معلق در امتداد جریان انتخاب کرد. دقت شرط مرزی خروجی در مطالعات فرسایش و رسوب‌شویی از اهمیت کلیدی برخوردار است. فهرست مهم‌ترین اطلاعات مرزی مورد نیاز در مطالعات جریان و رسوب مخزن - مبتنی بر شبیه‌سازی عددی - در زیر ارائه شده است: ۱- تعیین محل همه‌ی مرزهای ورودی و خروجی آب و رسوب ۲- آبنگار جریان در مرزهای ورودی ۳ سری زمانی تراز سطح آب یا آبنگار جریان در مرزهای خروجی به همراه نمودار تراز آب مخزن در طول سال ۴ سری زمانی نرخ رسوب ورودی از مرزها یا غلظت رسوب معلق برحسب بده جریان ۶- تراز و ابعاد و ظرفیت دریچه‌های تخلیه ۷ اطلاعات غلظت رسوب خروجی از تخلیه کننده‌های مختلف ۸- دانه‌بندی رسوب معلق و رسوب بستر در محل مرزهای ورودی ٩‏ مشخصات رسوب معلق و رسوب بستر در محل مرزها به تفکیک دانه‌بندی (سرعت سقوط. وزن مخصوص, ...) ۰۶ تفکیک سهم هر دانه‌بندی از مقدار کل رسوب ورودی در مرزها ۷۱ سهم بار معلق و بار بستر در رسوب ورودی و خروجی از مرزها ۳۲- منحنی رهاسازی آب و رسوب از سد یا سدهای احتمالی واقع در بالادست ۳- اطلاعات بده - اشل در ایستگاه‌های سنجش رودخانه‌های بالادست و پایین‌دست با داشتن اطلاعات فوق, می‌توان شرایط مرزی جریان و رسوب را به طور کامل به مدل عددی معرفی کرد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۰ ۹۹/۱۱/۲۶ 2۹ در بیش‌تر پروژه‌هاء آبنگار (سری زمانی بده جریان) ورودی در دو مقیاس مورد نیاز می‌باشد؛ آبنگار دراز مدت مربوط به طول دوره‌ی آماری و آبنگار سیل‌های خاص. آبنگار سیل می‌تواند واقعی و یا محاسبه شده باشد. توصیه می‌شود که محل مرز بالادست در رودخانه‌ی منتهی به مخزن, نزدیک یک ایستگاه رسوب‌سنجی و یا در جایی که مخزن. باریک و کم عمق شده باشد. انتخاب شود. در این صورت. تنظیم شرط مرزی به صورت یک آبنگار برای تمام مقطع ورودی مناسب است. تا حد امکان باید از انتخاب محل مرز بالادست در جایی که تغییرات عرضی سرعت. قابل توجه و موثر باشد. اجتناب کرد. درصورتی که چنین انتخابی غیرقابل اجتناب باشد.ء نمی‌توان به آبنگار کلی مقطع جریان اکتفا کرد. اگر محل مرز و رفتار جریان به‌گونه‌ای باشد که نتوان از تغییرات قائم میدان جریان و رسوب (به‌خصوص غلظت رسوب معلق) صرف‌نظر کرد. آنگاه روند سنجش توزیع قائم داده‌ها در مرزء باید مشابه روند ارائه شده در قسمت «اطلاعات مربوط به بدنه‌ی آب» باشد. دقت شرایط مرزی رسوب در یک پروژه‌ی واقعی بسیار کم‌تر از دقت شرایط مرزی جریان است. زیرا سنجش بار رسوب در ایستگاه‌هاء بسیار کم‌تر از سنجش جریان انجام می‌شود. برای تنظیم شرایط مرزی رسوب. رابطه یا رابطه‌هایی بین اطلاعات غلظت رسوب و اطلاعات بده جریان. در نزدیک‌ترین ایستگاه سنجش مناسب از رودخانه‌ی منتهی به مخزن. برازش داده می‌شود تا بتوان بار معلق رسوب را برای هر بده جریان محاسبه کرد. رعایت دقت در تنظیم رابطه‌ی غلظت (یا نرخ حمل رسوب) با بده جریان در شرایط سیلابی از اهمیت ویژه برخوردار است. زیرا بیش‌ترین حجم رسوب در مواقع سیلابی وارد مخزن می‌شود. بار بستر نیز می‌تواند بر مقدار آورد رسوب تاثیر بگذارد. اگر بستر رودخانه از جنس ریزدانه‌ی چسبنده نباشد. بار معلق غالبا شامل رس و سیلت بوده و بار بستر شامل ماسه و شن می‌باشد. اندازه‌گیری و محاسبه بار بسترء مشکل‌تر از اندازه گیری و محاسبه بار معلق است. سهم بار بستر از کل بار رسوبی, با حرکت از قسمت‌های مرتفع کوهستانی به نواحی پست دشت. کاهش می‌یابد. به طور معمول, برای تکمیل شرط مرزی رسوب ورودی» سهم بار بستر معادل درصدی از بار معلق فرض می‌شود. در صورت نیازء می‌توان آن را براساس یکی از روابط تجربی بار بستر رودخانه (به صورت تابعی از بده جریان و مشخصه‌های بستر) نیز تخمین زد. گاهی برای تعیین شرط مرزی رسوب ورودی» آن قسمت از بار معلق, که از بستر رودخانه سرچشمه گرفته را (به‌جز بار شسته شده از سطح حوضه) نیز با استفاده از روابط تجربی تعیین می‌کنند. در این حالت. باید سازگاری نتایج رابطه مورد استفاده با برداشت‌های انجام شده در ایستگاه رسوب‌سنجی را کنترل کرد. سهم شاخه‌های فرعی در آورد جریان وایا رسوب به محدوده‌ی حل, باید کنترل شود. حتی اگر رسوب زیادی از آبراهه‌های فرعی وارد نشود. جریان ناشی از آن‌ها می‌تواند باعث افزایش جابه‌جایی رسوب در مسیر رودخانه شود [۴۰]. به دلیل کمبود اطلاعات. ممکن است تامین اطلاعات مرزی در شاخه‌هاء مشکل‌تر از آبراهه‌ی اصلی باشد. میزان اهمیت ابراهه‌ها در مطالعات هیدرولوژی مشخص می‌شود و برای شبیه‌سازی رسوب مخزن می‌توان از نتایج آن استفاده کرد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۶۰ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها وجود و عملکرد سازه‌های کنترل کننده‌ی جریان یا رسوب در مسیر شاخه‌هاء می‌تواند اطلاعاتی هرچند کیفی درباره‌ی عملکرد آن‌ها به‌دست دهد. مشخصات رسوب شامل چگالی, قطر متوسط. دانه‌بندی, شکل و مشخصات شیمیایی آن می‌باشد. قطر متوسط ذرات بار رسوب ورودی از مرزهاء باید به‌دسته‌های مختلف دانه‌بندی تفکیک شده و سهم هر دسته در کل بار رسوبی مشخص شود. مدل‌های عددی, محاسبات دسته‌های مختلف طیف دانه‌بندی را به تفکیک انجام می‌دهند و برای هر دسته. شرط مرزی جداگانه‌ای لازم دارند. بنابراین رابطه رسوب با بده جریان. برای هر دسته از طیف دانه‌بندی جداگانه تنظیم می‌شود. منحنی بار رسوب برحسب بده جریان, نه تنها برای کل بار رسوب. بلکه برای هر دسته نیز به تفکیک محاسبه و رسم می‌شود. وجود سازه‌های آبی یا پروژه‌های دیگر در بالادست مخزن و تاثیر آن‌ها بر آورد آب و رسوب و دانه‌بندی آن» باید دسترسی به منحنی تراز سطح آب مخزن در طول سال, اهمیت زیادی دارد. اهمیت این نمودارء تنها به خاطر تنظیم شرط مرزی خروجی نیست. مقدار عمق آب مخزن در زمان وقوع سیل شدید. می‌تواند بر احتمال وقوع جریان غلیظ هم بازه‌ی زمانی داده‌های مرزی جریان و رسوب و دقت و تراکم آن‌هاء به همراه انتخاب شرایطی که باید شبیه‌سازی شوند مشخص می‌شود. فاصله‌ی زمانی بین داده‌ها و اینکه اطلاعات ساعتی یا روزانه یا غیرپیوسته (برای شبیه‌سازی می‌توان محل مرز بالادست را در جایی انتخاب کرد که یک ایستگاه اندازه‌گیری جریان و رسوب با طول دوره‌ی ثبت کافی, بر رودخانه مستقر باشد. در این صورت می‌توان شرط مرزی ورودی بالادست را از اطلاعات ثبت شده در ایستگاه اطلاعاتی از بده جریان که به طور معمول در دسترس مهندسان قرار می‌گیرد. پردازش شده بوده و نماینده‌ی بده‌های متوسط روزانه می‌باشد. این داده‌ها برای بسیاری از شبیه‌سازی‌های درازمدت ریخت‌شناسی - که از گام‌های زمانی محاسباتی یک تا چند روز - استفاده می‌کنند و همچنین برای شبیه‌سازی‌های شبه‌ماندگار مناسب است. اما برای شبیه‌سازی رفتار جریان و رسوب در طی یک سیل منفرد. باید سنجش‌های دو ساعته را از سازمان آب منطقه‌ای محل دریافت کرد. چنین سنجش‌هایی به طور خاص در زمان سیل انجام می‌شود. اطلاعات سیل‌ها را باید به طور مستقل از شرایط عادی نیز تنظیم و بررسی کرد. اگر اطلاعات دو ساعته‌ی بده جریان در دسترس نباشد. می‌توان از آبنگارهای محاسبه شده برای سیل در مطالعات هیدرولوژی و یا ترکیب بده‌های روزانه با آبنگارهای محاسباتی استفاده کرد. برای تنظیم شرط مرزی ورودی برای رودخانه‌ی پایین‌دست مخزن, باید نقش احداث سد در تغییر منحنی زمان تداوم جریان و تراز آب و تاثیر آن بر کاهش فرسایش را منظور کرد. اطلاعات مربوط به مقدار تخلیه رسوب از دریچه‌های سد و -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شببه‌سازی عددی ۹1۹۱/۳۶ )۶ دانه‌بندی آن نیز مورد نیاز خواهد بود. برای این مرز می‌توان از متوسط‌های هفتگی یا ماهانه استفاده کرد. زیرا آورد جریان به وسیله‌ی عملکرد سد کنترل شده و تغییرات شدیدی در آن دیده نمی‌شود. در زمان عملیات رسوب‌شویی مخزن و یا رهاسازی نامتعارف آب و رسوب. فاصله‌های زمانی بین داده‌های مرزی باید از مرتبه‌ی ساعت باشد. برای تنظیم شرط مرزی خروجی برای رودخانه‌ی پایین‌دست. منحنی بده - اشل در محل مرز خروجی مورد نیاز می‌باشد. در صورت عدم وجود اطلاعات بده - اشل, می‌توان فرض کرد که در آنجا زبری بستر تنها عامل کنترل جریان است. بر این اساس, می‌توان از عمق نرمال جریان به عنوان شرط مرزی خروجی استفاده کرد. برای تنظیم شرط مرزی جریان ورودی در شبیه‌سازی‌های درازمدت ریخت‌شناسی, از اوج لحظه‌ای سیلاب‌ها استفاده نمی‌شود. علت این امر آن است که زمان تداوم بده اوج سیل‌ها اندک می‌باشد. اما تغییرات درازمدت هندسه بسترء تابع رفتارهای لحظه‌ای فرسایش و رسوب‌گذاری نیست. در این نوع مسایل, می‌توان از متوسط‌های روزانه جریان و متوسط‌های روزانه‌ی غلظت رسوب استفاده کرد. متوسط روزانه غلظت یا آورد رسوب در شرایط سیلابی, باید براساس اندازه گیری‌های کافی (مثلا دو ساعته) به‌دست آمده باشد. اگر شبیه‌سازی یک سیل منفرد مد نظر باشد. تامین شرط مرزی رسوب ورودی به مدل از پیچیدگی بیش‌تری برخوردار است. ممکن است اطلاعات ایستگاه‌های رسوب‌سنجی کافی نباشد. زیرا غلظت رسوب در زمان عبور سیل با تراکم زمانی کافی برداشت نمی‌شود. در طول سیل, برداشت‌های ساعتی یا دو ساعته از غلظت رسوب معلق لازم است. حال آنکه در بهترین حالت. یک برداشت در روز انجام می‌شود. این کمبود. در برآورد مقدار کل آورد رسوب در طول ساعات سیل تاثیر منفی می‌گذارد. با برداشت‌های روزانه غلظت. نمی‌توان تغییرات زمانی آورد یا غلظت رسوب در قسمت‌های مختلف آبنگار سیل را با دقت کافی تعیین کرد. زمان اوج غلظت و زمان اوج آورد رسوب در طول سیلء با زمان اوج جریان منطبق نیستند. شکل (۲-۲)» نمایی از رابطه‌ی آبنگار جریان و منحنی بار رسوبی در طول یک سیل را نشان می‌دهد. رابطه بین این دو منحنی, تحت تاثیر شرایط حوضه‌ی آبریز» سرچشمه‌های رسوب. مشخصات بارش فعلی و سابقه بارش‌های قبلی قرار دارد. رابطه بین این دو منحنی. ضمن متفاوت بودن برای ایستگاه‌های مختلف, در یک محل معین نیز در طول سال ثابت نیست. این موضوع, اهمیت زیادی در شبیه‌سازی دقیق رفتار رسوب در طی یک سیل منفرد (به‌خصوص رفتار جریان غلیظ) دارد و بر واسنجی مدل به اندازه‌گیری‌های محلی در طی ساعت‌های سیل نیز تاثیر جدی می‌گذارد. -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۲-۲- مقایسه‌ی تغییرات زمانی منحنی بده آب و بده رسوب در طی یک سیل. مرجع: 1998 ,۲292۳۵ اطلاعات سنجش رسوب در زمان سیلاب‌های شدید به ندرت در اختیار می‌باشد. زیرا فراوانی این گونه سیل‌ها اندک و سنجش رسوب در آن شرایط مشکل است. برای تخمین غلظت رسوب متناظر با بده‌های بسیار زیادء از برون‌یابی آماری استفاده می‌شود. شیب منحنی بده رسوب پرحسب بده جریان, با افزایش شدت جریان کاهش می‌یابد (به‌خصوص برای رسوباتی که ریزدانه‌تر هستند). بنابراین محاسبات برون‌یابی با همه‌ی سنجش‌ها انجام نمی‌شود. بلکه تنها سنجش‌های مربوط به جریان‌های سبلابی برای این کار مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صورت ناکافی بودن اطلاعات آندازه‌گیری. گاهی می‌توان از روش‌های محاسباتی نیز کمک گرفت. به این منظور بار رسوب. با توجه به طیف دانه‌بندی رسوب بستر, برای چند دانه‌بندی محاسبه می‌شود. شیب و شکل منحنی حاصله. برای تخمین شیب و شکل منحنی برون‌یابی شونده‌ی رسوبات ورودی از مرز را به دو قسمت تفکیک می‌کنند؛ سهم سرچشمه گرفته از مسیر رودخانه و سهم شسته شده از سطح حوضه. نحوه‌ی تبعیت این دو بخش از شدت جریان ورودی و مشخصه‌های دیگر یکسان نیست. بار رسوبی شسته شده از سطح حوضه. به فصول مختلف سال و سابقه بارش‌های قبلی نیز بستگی دارد. به‌خصوص نقش اولین بارش قابل توجه فصل بارندگی, زیر رسوب بسیار بیش‌تری از سطح حوضه شسته خواهد شد. رسوبات مسیر رودخانه, تنها بار بستر را شکل نمی‌دهند. بلکه قسمتی از بار معلق نیز مربوط به آن‌ها است. بار شسته شده از سطح حوضه. هرگز نمی‌تواند بار بستر شود. این نوع رسوب. حتی در صورت ته‌نشینی» به صورت لایه‌ی کلوئیدی خواهد بود. گاهی رسوبات کوچک‌تر از ۰/۰۶۲۵ میلی‌متر را بار شسته و رسوبات درشت‌تر از آن را بار ناشی از بستر رودخانه فرض می‌کنند. این فرض همیشه صحیح نیست. برای تعیین مرز بین بار شسته و بار رسوب ناشی از بستر رودخانه. باید به دانه‌بندی رسوب بستر رودخانه در محل ایستگاه آندازه‌گیری (جایی که شرایط رودخانه‌ای حاکم بوده و هنوز به مخزن سد -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۰ ۹۹/۱۱/۲۶ ۶۳ مقطعی با شرایط مطرح شده. می‌تواند نشان دهد که چه قسمت از فراوانی‌های دانه‌بندی‌های مختلف موجود در بار معلق. از بستر ناشی نشده است. در این روش, دانه‌بندی بستر انتخاب شده باید نماینده‌ی مناسبی از مسیر بالادست باشد. در مدل‌های عددی. روش‌های محاسبه جابه‌جایی رسوب برای بار ناشی از بستر رودخانه و بار شسته شده از سطح حوضه یکسان نیستند. بنابراین منحنی‌های بار رسوبی ناشی از این دو - در مرز ورودی - باید به تفکیک مشخص شوند. بار شسته در مطالعات مهندسی رودخانه از اهمیت کم‌تری برخوردار است. زیرا بدون تعامل قابل توجه با بسترء از منطقه عبور می‌کند. در مسایل مخزن سد. نمی‌توان وجود بار شسته را نادیده گرفت. زیرا در مخزن ته‌نشین می‌شوند. در مناطقی که سهم عمده‌ی آورد رسوب از بستر رودخانه سرچشمه می‌گیرد. تنظیم شرط مرزی رسوب ورودی آسان است. این نوع بار رسوب. رابطه‌ی نزدیکی با بده جریان رودخانه دارد. در این شرایط می‌توان از ایجاد رابطه بین سنجش‌های جریان و غلظت و یا از روابط تجربی مناسب استفاده کرد. رابطه بین جریان و غلظت در یک ایستگاه, برای شرایط عادی و سیلابی یکسان نیست. اگر غلظت رسوبات معلق ریزه‌انه بیش از *۱ گرم در لیتر شود. ظرفیت حمل افزایش خواهد یافت. اگر غلظت آن‌ها از ۱۰۰ گرم بر لیتر بیش‌تر شود. ظرفیت حمل رسوب می‌تواند بین ۱۰ تا ۲۰ برابر ظرفیت حمل عادی رودخانه باشد. در صورت به‌کارگیری روابط تجربی, دسته‌بندی و انتخاب مناسب دانه‌بندی‌ها نقش مهمی در نتایج محاسبات دارد و باید با توجه به دانه‌بندی رسوب بستر انجام شود. اگر سهم رسوبات ریزدانه‌تر بستر بیش از مقدار واقعی در نظر گرفته شود. بار رسوبی محاسبه شده بسیار بیش‌تر از بار واقعی خواهد بود. در روش پیشنهادی اینشتین مربوط به سال ۰۱۹۹۵ ۶ از ریزترین رسوبات بستر از روند محاسبه حذف شده و تنظیم متغیرهای رابطه برای برازش به سنجش‌ها براساس بقیه طیف دانه‌بندی انجام می‌شود. است. رابطه آورد رسوب با آورد آب در مرز ورودی» تابع شرایط فصلی کشاورزی و آب و هوایی است. در این حالت توصیه می‌شود که نمودارها به تفکیک فصل‌ها و زمان وقوع در فصل بارش تهیه و استفاده شوند. با این روش اثر عوامل فصلی بر میزان فرسایش پذیری حوضه لحاظ می‌شود. در اقلیم‌های خشک مانند بسیاری از نقاط ایران» رابطه‌ی بار رسوب با بده جریان برای اولین سیل بزرگ ماه‌های پرباران بسیار متفاوت با سیل‌های بعدی است. علت این امر آن است که در طی ماه‌های خشک. رسوبات سطح حوضه دچار فرسایش و آماده‌ی شسته شدن با اولین رواناب می‌شوند. تفکیک رابطه‌ی بده جریان - رسوب برای اولین سیل, به افزایش دقت محاسبات - به‌خصوص برای شبیه‌سازی همان سیل - کمک خواهد کرد. توصیه می‌شود که در صورت اهمیت بار شسته. برای تنظیم رابطه‌ی آورد رسوب برحسب بده جریان» سهم بارش کمک می‌کند. می‌توان بده پایه‌ی رودخانه در ماه وقوع سیل را ناشی از عوامل غیربارش رواناب در نظر گرفت. اگر رابطه‌ی رسوب - جریان به تفکیک دانه‌بندی تنظیم شود. بار شسته در کلاس ریزترین رسوبات قرار گرفته و رسوبات بستر مسیر -------- صفحهٔ بعد -------- ۶,۴ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها در دسته‌های دیگر قرار می‌گیرند. بنابراین می‌توان رابطه‌ی مزبور را برای ریزترین دسته به صورت فصلی و برای بقیه دسته‌ها به صورت کلی و یا با اتکا به روابط تجربی تهیه کرد. در صورت اهمیت بار شسته. نمودار بار رسوب در زمان سیل به طور دقیق از آبنگار جریان تبعیت نمی‌کند. در این حالت. بار رسوب شسته شده در قسمت صعودی آبنگار جریان. بیش از قسمت نزولی آن است. به احتمال زیاد. زمان اوج رسوب و اوج جریان نیز یکسان نخواهد بود. به طور معمول, سیلاب در ساعت‌های آخر وقوع, رسوب زیادی به همراه نمی‌آورد. اگر رابطه بار رسوب برحسب آورد جریان, اختلاف مطرح شده را در نظر نگیرد. نمی‌تواند برای تامین شرط مرزی رسوب در مطالعه یک سیل منفرد استفاده شود. وزارت نیرو شبکه‌ی وسیعی از ایستگاه‌های اندازه گیری (آب‌سنجی و رسوب‌سنجی) در رودخانه‌های مختلف کشور در اختیار دارد. فهرست تجهیزات موجود در هر ایستگاه. تابع اهمیت رودخانه است. این ایستگاه‌ها به انواع درجه‌ی یک. درجه‌ی دو و درجه‌ی سه تقسیم شده‌اند. برای دریافت اطلاعات پردازش شده‌ی جریان و رسوب در هر ایستگاه. می‌توان به شرکت مدیریت منابع آب وزارت نیرو و یا به موسسه‌ی تحقیقات آب این وزارت مراجعه کرد. اطلاعات خام مانند روابط غلظت رسوب برحسب بده جریان, آنگونه که به طور معمول توسط شرکت مدیریت منابع آب ارائه می‌شوند. حاصل ایجاد ارتباط مستقیم بین بده جریان و غلظت اندازه‌گیری شده نیستند. برای تنظیم این‌روابط. روند زیر طی می‌شود: الف- متوسط روزانه بده جریان از خواندن اشل محاسبه می‌شود. ب- برای روزهایی که غلظت رسوب سنجش شده است. با فرض ثابت بودن غلظت رسوب در طول روز و داشتن متوسط روزانه بده جریان» آورد رسوب در یک روز کامل به‌دست می‌آید. چ- با استفاده از نتایج بند «ب»» رابطه‌ی متوسط روزانه‌ی بده جریان و آورد رسوب روزانه تعیین می‌شود. د- با استفاده از رابطه بند «ج»» رابطه‌ی بده جریان با غلظت رسوب محاسبه می‌شود. روش مطرح شده برای تامین شرط مرزی ورودی رسوب در شرایط غیرسیلابی مناسب است. اما برای شرایط سیلابی مناسب نیست. اگر رابطه‌ی بده جریان و غلظت رسوب. به طور مستقیم از سنجش‌ها استخراج شود.ء بیش‌تر قابل پذیرش است. توصیه می‌شود برون‌یابی آماری برای سیلاب‌های شدید. برای غلظت رسوب. نه برای آورد رسوب. انجام شود. در ایستگاه‌های رودخانه‌ای کشورء به طور معمول غلظت رسوب را بیش از یک بار در روز اندازه‌گیری نمی‌کنند. این امر باعث کاهش دقت اطلاعات در شرایط سیلابی می‌باشد. بهتر است در شرایط سیلابی, غلظت رسوب معلق به صورت ساعتی یا دو ساعته برداشت شود. متوسط روزانه‌ی غلظت در زمان سیل, باید براساس متوسط گیری از اطلاعات دو ساعته نجام شود. روابط جریان - رسوبی که براساس متوسط روزانه‌ی داده‌ها تنظیم می‌شوند. از دقت کافی برای تامین شوط مرزی ورودی رسوب در شبیه‌سازی رفتار سیل‌های منفرد. برخوردار نیستند. پراکندگی نقاط داده در نمودارهای بده رسوب برحسب بده آب. کم‌تر از پراکندگی آن‌ها در نمودارهای غلظت رسوب برحسب بده جریان می‌باشد. اما این به معنی دقت بیش‌تر نمودارهای نوع اول نیست. علت این تفاوت آن است که در -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۰ ۹۹/۱۱/۲۶ ۶۵ نمودار اول. بده جریان در هر دو محور افقی و عمودی نقش دارد. به‌کارگیری نمودارهای بده رسوب به جای نمودارهای غلظت رسوب برای شرط مرزی بالادست. باعث افزایش دقت محاسبات نخواهد شد. راه صحیح افزایش دقت. تفکیک نمودارهای فصل‌های مختلف است. اگر آبنگار جریان سیل در دسترس بوده اما اطلاعات رسوب در اختیار نباشد. حداقل کار ممکن برای تامین شرط مرزی رسوب ورودی» آن است از ترکیب یک تابع محاسبه‌کننده‌ی بار رسوبی رودخانه و یک رابطه‌ی فرسایش حوضه‌ی آبریز می‌تواند اصل مفید بودن شبیه‌سازی عددی در پروژه را مخدوش و پذیرش قضاوت مهندسی و روش‌های مهندسی غیرشبیه‌سازی را منطقی کند. مگر آنکه بتوان با تحلیل حساسیت به شرط مرزی به بعضی از اهداف پروژه رسید. برای تأمین شرط مرزی رسوب ورودی در شبیه‌سازی یک سیل منفرد. نمی‌توان به مدل‌های عددی هیدرولوژی تکیه کرد. اطلاعات موجود از سطح حوضه‌های آبریز به اندازه‌ای نیست که چنان مدل‌هایی بتوانند جزییات رفتار رسوب در طول یک سیل را با دقت کافی محاسبه کنند. توصیه می‌شود که در هنگام انجام اندازه‌گیری‌های میدانی در مخزن سد در شرایط سیلابی, شرایط مرزی جریان و رسوب در محل مرز بالادست مخزن به صورت پیوسته برداشت شود. برای واسنجی مدل, نمی‌توان به برداشت‌های معمول ایستگاه رسوب‌سنجی بالادست اکتفا کرد. در عین حال باید دقت کرد که تفاوت اندازه‌گیری‌های مرزی - که برای واسنجی استفاده می‌شوند - با اطلاعات ایستگاه رسوب‌سنجی - که برای شبیه‌سازی‌های اصلی استفاده می‌شوند - گمراه کننده نباشد. تفاوت شرایط مرزی مورد استفاده برای واسنجی و صحت‌سنجی مدل و شرایط مرزی مورد استفاده در شبیه‌سازی‌های اصلی, باید از نظر مرجع تامین داده‌ها و دقت آن‌ها مورد توجه قرار گیرد. اگر بنا باشد واسنجی مدل با سنجش‌های هم‌زمان تفصیلی در مرز ورودی انجام شود. ولی شبیه‌سازی‌های اصلی با استفاده از اطلاعات ایستگاه رسوب‌سنجی انجام شوند. باید این دو دسته اطلاعات را مقایسه و با اعمال ضرایبی با یکدیگر هماهنگ کرد. اینکه ضرایب اصلاحی به کدام داده‌ها اعمال می‌شود. بستگی به مقایسه‌ی اعتبار و میزان پوشش آن‌ها برای شرایط مختلف دارد. اگر محل مرز ورودی» در رودخانه‌ی بالادست و به اندازه‌ی کافی دور از مخزن انتخاب شود می‌توان غلظت رسوب معلق را در کل مقطع یکسان فرض کرد. ۸-۲- روند برپاسازی. واسنجی و صحت‌سنجی مدل‌ها مدل‌های عددی, برای مطالعه رسوب مخازن سدها از توانایی‌های قابل توجهی برخوردار هستند. اما برای کسب نتایج قابل اعتماد باید آن‌ها را به‌درستی مورد استفاده قرار داد. اگر روند صحیح استفاده از نرم‌افزار به‌درستی تعیین نشده باشد. توانایی مدل‌های جدید در ارائه‌ی زیبای نتایج و به‌کارگیری سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی, می‌تواند اغوا کننده باشد. 0اه -1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها برای کنترل کیفیت شبیه‌سازی‌ها, علاوه بر بررسی منطقی بودن نتایج خروجی, رعایت معیارهای لازم در روش به کارگیری آن‌ها نیز کنترل می‌شود. روش صحیح به‌کارگیری یک نرم‌افزار برای انجام شبیه‌سازی, شامل سه مرحله است؛ برپاسازی مدل, واسنجی آن. و صحت‌سنجی آن. برپاسازی مدل به معنی شناساندن مشخصات اصلی منطقه‌ی مورد مطالعه به مدل و آماده کردن آن برای انجام شبیه‌سازی‌های اولیه می‌باشد. واسنجی مدل به معنی تنظیم تعدادی از ضرایب ورودی قابل تغییرء به‌گونه‌ای است که نتایج شبیه‌سازی با اندازه گیری‌های انجام شده در محیط هماهنگ شود. صحت‌سنجی مدل به معنی مقایسه‌ی نتایج مدل واسنجی شده با تعداد دیگری از اندازه گیری‌های محیطی است که در مرحله‌ی واسنجی مورد استفاده قرار نگرفته‌اند. هریک از مراحل یاد شده در ادامه توضیح داده می‌شوند. بررسی حساسیت نتایج شبیه‌سازی به اطلاعات ورودی» تراکم شبکه محاسباتی و شاخص‌های برازش دهنده در مراحل مختلف راه‌اندازی مدل لازم می‌باشد. حساسیت‌سنجی نسبت به یک شاخص معین از طریق ایجاد تغییر اندک در آن شاخص, اجرای مجدد مدل و مقایسه نتایج شبیه‌سازی‌ها آنجام می‌شود. انجام مراحل واسنجی و صحت‌سنجی برای سدهایی که هنوز ساخته نشده‌اند با اشکال همراه است. هر چند شرایط پیش از احداث سد نیز شبیه‌سازی شده و قابل واسنجی و صحت‌سنجی است. اما اکثر مدل‌ها و شرایط مربوط به پس از احداث مخزن را نمی‌توان با هیچ اندازه گیری محیطی صحت‌سنجی کرد. تحلیل حساسیت نتایج شبیه‌سازی به تغییرات منطقی شاخص‌های برازش دهنده و بررسی سناریوهای مختلفی که براساس قضاوت مهندسی انتخاب شده باشند در این گونه موارد لازم است. در همین رابطه یادآوری می‌شود که بعضی از پارامترهای برازش یابنده در طول عمر مخزن تغییر می‌کنند. اگر سد نسبتا مشابهی در منطقه وجود داشته باشد. امکان برپاسازی» واسنجی و صحت‌سنجی مدل‌ها برای آن مخزن نیز می‌تواند به روند مورد بحث کمک کند. ۱-۸-۲ برپاسازی مدل برپاسازی یک نرم‌افزار برای یک پروژه‌ی معین عبارت است از: الف- معرفی محدوده‌ی حل و هندسه بسترء شرایط مرزی و اطلاعات محیطی دیگر به مدل شامل حدس اولیه‌ی داده‌هایی که برای واسنجی به‌کار می‌روند. ب- آماده‌سازی اطلاعات اندازه گیری محیطی در قالب رقومی مناسب برای تحلیل و مقایسه با نتایج مدل. ج- تعیین مشخصات خروجی‌هایی که نرم‌افزار باید ایجاد کند. با انجام این مراحل, امکان شبیه‌سازی‌های آزمایشی مناسب اطلاعات در طبیعت همراه باشد. در مرحله‌ی برپاسازی مدل, اطلاعات اصلی منطقه‌ی مورد مطالعه به مدل شناسانده می‌شوند. این اطلاعات عبارتید از: سامانه جغرافیایی مورد استفاده. هندسه‌ی مرزهاء نوع مرز در قسمت‌های مختلف. هندسه‌ی بسترء شبکه‌ی محاسباتی. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۰ ۹۹/۱۱/۲۶ ۶۷ روش‌های حل, فرآیندهاء گام‌های زمانی, بازه‌ی زمانی حل و تعداد گام‌های محاسباتی, شرایط همگرایی» روش محاسبه‌ی اغتشاش جریان. دمای آب (و یا شرایط اولیه‌ی آن)» انتخاب روش محاسبه‌ی زبری بستر (شزی یا مانینگ یا ارتفاع حل و مقادیر عمق متناظر با آن. منظور کردن اثر باد بر جریان سطحی, معرفی سازه‌های موثر خاص و یا سه‌شاخه‌های احتمالی در مسیر مدل‌های یک‌بعدی, نحوه‌ی ذخیره‌سازی نتایج محاسبات و امثال آن. ۱-۱-۸-۲ معرفی موقعیت مرزها محدوده‌ی شبیه‌سازی. در مرحله‌ی «تدقیق اهداف مطالعه و تعیین شرح وظایف شبیه‌سازی» انتخاب و تعیین شده و در این مرحله به همراه هندسه بستر به صورت رقومی به نرم‌افزار معرفی می‌شود. در مدل‌های دوبعدی افقی و سه‌بعدی. مرزها با شبکه محاسباتی مشخص می‌شوند؛ در شبکه‌های نامنظم به وسیله‌ی هندسه‌ی اطراف شبکه و در شبکه‌های منظم به وسیله‌ی یک کد مشخصه برای هر گره. در مدل‌های یک‌بعدی و مدل‌های دوبعدی قائم. موقعیت جغرافیایی و پیچ و خم‌های مسیر محیط حل مهم نیست. در این حال. محدوده‌ی شبیه‌سازی به وسیله‌ی طول مسیر و مشخصات مقاطع جریان و فاصله‌ی بین آن‌ها مشخص می‌شود. وسعت محدوده شبیه‌سازی باید به اندازه‌ای باشد که مرزها به اندازه کافی از محدوده‌ی اصلی مورد نظر دور باشند. زیرا نتایج شبیه‌سازی در نزدیک مرزها دقت کم‌تری دارد و خالی از ناهنجاری نیست. توصیه می‌شود که فاصله‌ی مرز با محدوده‌ی اصلی از ده گره محاسباتی کم‌تر نباشد. اگر توزیع اطلاعات شرط مرزی در امتداد مرز دقیق نیست. فاصله باید بیش‌تر از این باشد. پیشنهاد می‌شود که در مسایل یک‌بعدی, قسمتی از رودخانه‌ی بالادست مخزن نیز به همراه مخزن شبیه‌سازی شود. به طوری که طول محدوده‌ی رودخانه در حدود طول مخزن باشد. در مسایل دوبعدی و سه‌بعدی, مرزها باید در جایی قرار گیرند که رفتار جریان در طول مرز و محدوده‌ی نزدیک آن (تا ده گره در داخل محیط) دارای تغییرات زیادی نباشد. برای این منظورء هندسه‌ی بستر در محل مرز و نزدیک آن باید به طور نسبی یکنواخت باشد. محل مرز تا حد امکان نباید در جایی باشد که مقطع جریان در نزدیکی آن تغییرات شدیدی دارد و یا خیلی کم‌عمق بوده و یا در طی روند حل دچار تر و خشکی می‌شود. اگر تغییر تراز آب مخزن قابل توجه باشد. امکان تر و خشک شدن همه یا قسمتی از مقطع مرز ورودی بالادست. باید مورد دقت قرار گیرد. مدل‌های یک‌بعدی و دوبعدی قائم. در این رابطه مشکلی ندارند. اگر عمکرد مدل سه‌بعدی در این محدوده با مشکل همراه باشد. می‌توان قسمت‌های بالادست را با مدل‌های یک یا دوبعدی قائم شبیه‌سازی کرد تا از نتایج آن برای تامین شرایط مرزی -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها ۲-۱-۸-۲ معرفی شبکه‌ی محاسباتی معرفی شبکه‌ی محاسباتی در مدل‌های یک‌بعدی و دوبعدی قائم به صورت معرفی محل مقاطع محاسباتی انجام می‌شود. این کار در مدل‌های دوبعدی افقی و سه‌بعدی به صورت معرفی شبکه‌ی گره‌های محاسباتی در صفحه‌ی افقی و قائم (برای سه‌بعدی) انجام می‌شود. در نرم‌افزارهایی که از شبکه‌ی حل منظم استفاده می‌کنند. معرفی شبکه‌ی حل محدود به تعیین زاویه شبکه و تعداد و فاصله‌ی گره‌ها در دو (یا سه) امتداد است. در نرم‌افزارهایی که با شبکه‌های حل نامنظم کار می‌کنند. ایجاد شبکه‌ی محاسباتی, مستلزم به‌کارگیری یک برنامه‌ی پیش‌پردازنده است. در شبکه‌های نامنظم. باید از تغییرات ناگهانی در فاصله‌ی گره‌ها اجتناب کرد. انتخاب فاصله‌ی گره‌ها یا مقاطع محاسباتی در قسمت‌های مختلف محیط حل, تابع هندسه‌ی محیط. روند و شدت تغییرات جریان و رسوب. اهمیت دقت نتایج در نواحی مختلف و محدودیت‌های حاکم بر نرم‌افزار است. تراکم گره‌ها باید به اندازه‌ای باشد که بتواند هندسه بستر راء در حدی که بر رفتار جریان و رسوب با دقت مورد نیاز موثر است. نشان دهد. چند شبیه‌سازی اولیه. کمک زیادی به شناخت رفتار جریان و رسوب. تعیین مناطق حساس و انتخاب بهینه تراکم شبکه محاسباتی در قسمت‌های مختلف محیط حل می‌کند. توضیحات ارائه شده برای توزیع مکانی اندازه گیری‌های محیطی, در رابطه با انتخاب تراکم گره‌های محاسباتی در نواحی مختلف نیز قابل استفاده هستند. در مدل‌های یک‌بعدی, فاصله‌ی بین مقاطع محاسباتی به‌گونه‌ای تعیین می‌شود که نسبت سطح مقطع بین دو مقطع متوالی بیش از ۳۰/ تغییر نکند. انتخاب فاصله‌ی *۵ تا ۱۰۰۰ متر برای این‌گونه مسایل معمول است. در مدل‌های دوبعدی افقی, فاصله‌ی ۲۰ تا ۵۰ متر در نزدیکی بدنه‌ی سد و ۵۰ تا ۲۵۰ متر در قسمت‌های دورتر برای تراکم نقاط ریزتر از مناطقی با تغییر ملایم باشد. در صورت استفاده از مدل دوبعدی افقی یا سه‌بعدی در قسمت‌های باریک و کم‌عرض, باید حداقل ۶ گره محاسباتی در عرض مقطع لحاظ کرد. بعضی از نرم‌افزارهاء برای شناسایی مرز بسته‌ی جانبی از گره مجازی در داخل خشکی استفاده می‌کنند. برای این مدل‌ها باید دو گره عرضی دیگر اضافه شود. اگر بررسی جزییات رفتار جریان و رسوب در عرض مقطع مورد نظر باشد. یا عوارض موضعی یا اتصال دوشاخه آبراه باعث پیچیدگی شده باشد. تعداد گره‌های بیش‌تری در عرض مقطع لازم خواهد بود. برای شبیه‌سازی صحیح گردابه‌های افقی جریان, حداقل ۷ تا ۱۶ گره محاسباتی در عرض گردابه لازم است. تراکم گره‌ها یا مقاطع در محل دلتای رسوبی, باید به اندازه کافی زیاد باشد تا بتواند شکل دقیق دلتای رسوبی, تغییرات شدید میدان جریان و رسوب. تغییرات شدید فرسایش و رسوب‌گذاری و بالاخره تغییرات ریخت‌شناسی دلتا را با دقت کافی منظور کند. توصیه می‌شود که تعداد گره‌ها یا مقاطع در پیشانی دلتای رسوبی, از ۱۰۶ گره در امتداد جریان -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۹/۳۶ ۶۹ کم‌تر نباشد. حساسیت این موضوع, در شبیه‌سازی جریان غلیظ بیش‌تر است. در این نوع مسایل, فاصله‌ی گره‌ها هم در نقطه فرود" و هم در پیشانی دلتای رسوبی باید کم باشد. در غیراین‌صورت ضخامت لایه‌ی جریان غلیظ در پایین‌دست دلتاء بیش‌تر از مقدار واقعی محاسبه می‌شود. در مدل‌های با شبکه از نوع (ع۳007041۵1 5181۵) که تعداد گره‌های محاسباتی در ستون آب ثابت بوده و مستقل از عمق آب می‌باشد. کم بودن گره‌ها در عمق باعث محاسبه‌ی نادرست پایین‌دست را با دقت نشان دهد. تغییر شیب شدید در این محل, می‌تواند منجر به ایجاد پرش هیدرولیکی در جریان در مسایل جریان غلیظ. شبکه‌بندی قائم از دو دیدگاه قابل بررسی است؛ تعداد گره‌ها در عمق و توزیع آن‌ها. فاصله‌ی گره‌ها در مرز توده‌ی غلیظ با آب صاف. باید اندک باشد تا ضخامت توده‌ی غلیظ با دقت محاسبه شود. اگر تعداد لایه‌ها تا ۲۰ گره در امتداد قائم. به شرط فشرده‌تر بودن آن‌ها در ناحیه‌ی زیرین - تا عمقی که انتظار رشد لایه غلیظ وجود دارد - کافی است. اگر جریان ناشی از وزش باد مورد مطالعه باشد. فاصله‌ی گره‌ها در نزدیکی سطح آب نیز باید در امتداد قائم به اندازه کافی کم شود. ۳-۱-۸-۲ معرفی هندسه‌ی بستر در مدل‌های دوبعدی افقی و مدل‌های سه‌بعدی, هندسه‌ی بستر با نسبت دادن تراز بستر به هر گره از شبکه‌ی محاسباتی انجام می‌شود. در مدل‌های یک‌بعدی و مدل‌های دوبعدی قائم معرفی مقاطع عرضی مسیر و فاصله‌ی بین آن‌ها برای این منظور کافی است. نرم‌افزارهای معتبر برای این کارها ابزار مخصوص به خود را دارند. دقت در معرفی هندسه‌ی بستر به مدل, نقش کلیدی در برپاسازی مدل برای یک پروژه دارد. صرف مقدار کمی وقت و دقت بیش‌تر در این مرحله. می‌تواند باعث صرفه‌جویی زمانی قابل توجهی در مرحله‌ی واسنجی مدل شود. وجود خطا در تراز بسترء در نواحی عمیق تاثیر شدیدی ندارد. اما در قسمت‌های کم‌عمق موثر خواهد بود. ناهمواری شدید بستر یا ولیه رخ می‌دهد. ناهماهنگی یا تغییرات شدید هندسه‌ی بستر در نواحی مرزی یا کم‌عمق می‌باشد. این اشکال با تصحیح معرفی هندسه بستر یا مقطع به مدل‌های ساده شده. نیاز به مهارت بیش‌تری دارد. تراز نسبت داده شده به یک گره. تنها نماینده‌ی همان نقطه نیست. همچنین نیمرخ عرضی نسبت داده شده به یک مقطع, تنها نماینده‌ی همان مقطع نیست. در مدل‌های یک‌بعدی و دوبعدی قائمء باید مقاطعی را انتخاب کرد که نماینده‌ی مناسبی از اطراف خود نیز باشند 1- ۳1۵80 1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۷۰ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها (تا نیمه راه مقاطع اطراف). در غیراین‌صورت. جریان و رسوب محاسبه شده در یک مقطع, نماینده‌ی آن قسمت از آبراهه مورد مطالعه نخواهد بود. در مدل‌های دوبعدی افقی و سه‌بعدی نیز مقدار تراز در یک گره. نماینده‌ی متوسط عمق آن نقطه و اطراف آن - تا نیمه راه گره‌های اطراف - شناخته می‌شود. عمق یا تراز معرفی شده به هر گره باید با توجه به این ۴-۱-۸-۲- معرفی شرایط اولیه معرفی شرایط اولیه به مدل‌های جریان و رسوب. یکی از مراحل برپاسازی آن‌ها تلقی می‌شود. معرفی مقدار اولیه‌ی هر یک از مشخصه‌هایی که شبیه‌سازی می‌شوند. یک شرط اولیه محسوب می‌شود. در مدل جریان اطلاعات تراز سطح آشفتگی, شرایط اولیه آشفتگی نیز باید مشخص شود. در صورت وجود جریان‌های ناشی از تفاوت چگالی. مشخصه‌ی شبیه‌سازی سه‌بعدی یا دوبعدی قائم. باید میدان دما در آغاز شبیه‌سازی را به مدل معرفی کرد. درصورتی که میدان دما نیاز به شبیه‌سازی نداشته باشد. باز هم مقدار دما به مدل معرفی می‌شود. اما نمی‌توان آن را یکی از شرایط اولیه نامید. ن رز شرایط اولیه مدل رسوب. محدود به میدان غلظت رسوب معلق در آغاز شبیه‌سازی است. در این صورت نباید به نتایج چند ساعت اول شبیه‌سازی اعتماد کرد. اگر شرایط اولیه سرعت با غلظت. صفر انتخاب در مدل‌ها نیز استفاده کرد که شرایط مرزی را به تدریج به مقدار واقعی خود می‌رسانند. ۵-۱-۸-۲ معرفی داده‌های ورودی برای برپاسازی مدل جریان مدل‌های یک‌بعدی و دوبعدی افقی جریان, به طور معمول از ضریب مانینگ یا شزی برای تعیین زبری بستر یا مقطع استفاده می‌کنند. اگر تغییرات عمق آب در محیط زیاد باشد. استفاده از ضریب مانینگ توصیه می‌شود. روش محاسبه‌ی آشفتگی جریان نیز بر رفتار جریان و غلظت رسوب معلق تاثیر می‌گذارد. هیچ‌یک از روش‌های طور معمول قابل صرف‌نظر است. در مدل‌های دوبعدی افقی. دوبعدی قائم و سه‌بعدی جریان. نمی‌توان از این پدیده صرف‌نظر کرد. نآ ۷۷/۵۲ -۱ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شببه‌سازی عددی ۹1۹۱/۳۶ ۷۱ زمان. مقدار متغیر ضریب لزجت جریان در مکان و یا یکی از روش‌های شبیه‌سازی لزجت استفاده کرد. توصیه می‌شود که اگر توزیع مکانی مناسبی از اندازه‌گیری‌های محیطی جریان در دست نیست. از روش‌های محاسباتی دو معادله‌ای مانند 1-۶ استفاده شود. زیرا ضرایب آن برازش داده نمی‌شوند. اگر سرعت. پایداری یا نتایج این روش راضی کننده نبود.ء به شرط زیاد نبودن عمق نسبت به فاصله‌ی گره‌هاء می‌توان از روش‌های یک معادله‌ای یا طول اختلاط استفاده کرد که تنها یک ضریب برای برازش دارند. اگر ابعاد گردابه‌های جریان در مساله مهم بوده و توزیع مکانی مناسبی از اندازه گیری‌های محیطی در اختیار باشدء می‌توان از یک روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ مانند روش /5128071۳8160 استفاده کرد و آن را براساس اندازه گیری‌ها برازش داد. روش ۳-2 استاندارد دوبعدی افقی طول گردابه‌ها را با دفت در مدل‌های سه‌بعدی جریان, اثر آشفتگی علاوه بر صفحه‌ی افقی در امتداد قائم نیز مورد توجه قرار می‌گیرد. در مسایل کاربردی, فاصله‌ی گره‌های محاسباتی در امتداد قائم بسیار کم‌تر از فاصله‌ی گره‌ها در صفحه‌ی افقی است. شبیه‌سازی دقیق آشفتگی جریان در امتداد قائم. علاوه بر میدان جریان. میدان غلظت رسوبات معلق را نیز تست برای امتداد قائم از روش ۳-2۶ استفاده شود. اگر اثر تفاوت چگالی و نیروهای غوطه‌وری ناشی از آن قابل توجه باشد. مقدار آشفتگی قائم تحت تاثیر نیروی غوطه‌وری مثبت یا منفی نیز قرار می‌گیرد. در مسایلی مانند جریان غلیظ. گزینه‌ی صفحه‌های افقیء براساس همان توصیه‌هایی انجام می‌شود که برای مدل‌های دوبعدی افقی ارائه شد. 510 ۳۵۵۷ عوها -۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۲ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها ۶-۱-۸-۲ معرفی داده‌های برپاسازی مدل رسوب نرم‌افزارهاء روابط مختلفی را برای محاسبه بار بستر و جابه‌جایی رسوبات غیرچسبنده در دسترس قرار می‌دهند. گزینه مناسب باید با توجه به شرایط منطقه و محدودیت‌های هر رابطه انتخاب شود. معروف‌ترین روابط حمل رسوب و شرایط و محدودیت‌های آن‌ها در پیوست همین نشریه ارائه شده‌اند. برای شبیه‌سازی جابه‌جایی رسوبات ریزدانه‌ی چسبنده و تعامل آن‌ها با بسترء باید داده‌های مختلفی به مدل معرفی کرد. از جمله می‌توان به تعداد لایه‌های محاسباتی بستر, تعداد دسته‌های طیف دانه‌بندی رسوب. امکان لغزش لایه‌های رسوب بستر با شیب تندء شاخص‌های سرعت ته‌نشینی ذرات معلق و تناوب تصحیح هندسه بستر در شبیه‌سازی جریان و رسوب اشاره کرد. تعداد لایه‌های بستر و تعداد دسته‌های طیف دانه‌بندی رسوب. با توجه به اندازه‌گیری‌های محلی تعیین می‌شود. متغیرهایی که باید برازش داده شوند. به سرعت افزایش پیدا می‌کند. این امر روند واسنجی را بسیار مشکل خواهد کرد. انتخاب تعداد سه لایه برای محاسبات بسترء در بسیاری از مسایل کاربردی کافی است. دسته‌بندی مناسب و متناسب طیف رسوبات بستر و رسوبات ورودی از مرزء نقش مهمی در دقت شبیه‌سازی ایفا می‌کند. متغیرهای متنوعی وجود دارند که برای شبیه‌سازی جابه‌جایی رسوب. باید به مدل معرفی شوند. بعضی از آن‌ها در مرحله‌ی واسنجی مدل تدقیق می‌شوند. اما تعدادی نیز ثابت می‌مانند. از جمله می‌توان به چگالی رسوبات غیرچسبنده (به طور معمول بین ۲/۵ تا ۲/۷)» جرم مخصوص خشک رسوب در لایه‌های مختلف بستر چسبنده. ضخامت اولیه‌ی هر لایه. وزن مخصوص آب. تخلخل رسوبات غیرچسبنده (به طور معمول بین ۰/۳ تا ۰/۷) و طیف دانه‌بندی رسوبات بستر اشاره کرد. این مشخصه‌ها در مرحله‌ی برپاسازی مدل براساس اندازه‌گیری‌ها تنظیم می‌شوند. جرم مخصوص خشک رسوب در هر لایه‌ی بستر چسبنده» بستگی به میزان تحکیم آن لایه دارد و با اندازه‌گیری مشخص می‌شود. برای لایه‌هایی از رسوب ریزدانه که بیش از چند ساعت از ته‌نشین شدنشان نگذشته باشد. جرم مخصوص خشک بین ۵۰ تا ۱۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب بوده و گل‌آب متحرک محسوب می‌شوند. برای لایه‌هایی که تنها چند روز از ته‌نشین شدن آن‌ها گذشته باشد» جرم مخصوص خشک در حدود ۱۰۰ تا ۲۵۰ کیلوگرم بر مترمکعب بوده و مترمکعب می‌رسد و گل چسبنده‌ی تغییرشکل پذیر محسوب می‌شوند. جرم مخصوص خشک رسوباتی که بین یک تاده محسوب می‌شوند. مقادیر بالا را نمی‌توان یک معیار قطعی و جایگزین اندازه‌گیری محلی دانست. انجام اندازه‌گیری برای هر پروژه لازم است. زیرا عوامل محیطی مختلفی بر این اعداد تاثیر می‌گذارند. به عنوان نمونه وزن رسوبات ته‌نشین‌شده‌ی بعدی بر بالای یک لایه‌ی رسوب. بر روند تحکیم تاثیر می‌گذارد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۹/۳۶ ۷۳۳ ۲-۸-۲ واسنجی مدل واسنجی" مدل برای یک مساله‌ی کاربردی, عبارت است از تنظیم ضرایب و مشخصه‌های موجود در معادله‌هاء به گونه‌ای که نتایج شبیه‌سازی با اطلاعات اندازه‌ گیری شده در شرایط مشخص در بازه‌ی مناسب سازگار باشد. واسنجی مدل در دو مرحله انجام می‌شود: واسنجی کلی و واسنجی دقیق. مرحله‌ی اول» شامل تنظیم ضرایب و مشخصه‌ها در حدی است که بتواند رفتار عمومی فرآیندها را به‌درستی شبیه‌سازی کند و مقادیر غیرممکن در نتایج آن نباشد. در پایان این مرحله. اطمینان حاصل می‌شود که مدل کلی تغییرات محاسبه شده مطابق با واقعیت و مشاهدات ضرایب ورودی به‌گونه‌ای که نتایج شبیه‌سازی در حد دقت کافی با اندازهگیری‌ها منطبق شود. پس از واسنجی کلی, مدل باید بتواند شکل عمومی رسوب‌گذاری و فرسایش را به‌درستی محاسبه کند و اصل ایجاد پدیده‌های خاصی مانند جریان غلیظ را - در صورت وجود - نشان دهد. تلاش برای واسنجی دقیق مدل, پیش از تکمیل حتی پس از واسنجی دقیق, هنوز خطا در شرایط مرزی می‌تواند باعث خطا در نتایج شود. دقت در شرایط مرزی. هم در مرحله واسنجی و هم در هنگام انجام شبیه‌سازی‌های اصلی, امری کلیدی است. شرایط مرزی انتخاب شده برای واسنجی مدل, باید انواع حالت‌های موجود در مجموعه شرایط انتخاب شده برای شبیه‌سازی‌های اصلی را پوشش دهند. واسنجی مدل‌ها از راه سعی و خطا و حدس و آزمون هوشمندانه انجام می‌گیرد. ابتدا مقادیری برای شاخص‌ها انتخاب و شبیه‌سازی انجام می‌شود. نتایج با درک مهندسی و اندازه گیری‌ها مقایسه و براساس آن تغییراتی در شاخص‌ها داده می‌شود. شبیه‌سازی بعدی با مقادیر جدید اجرا و نتایج مجددا بررسی می‌شود. روند حدس و آزمون تا جایی ادامه می‌یابد که سازگاری - با دقت لازم - تحقق یابد. به دلیل تعامل فرآیندها و تعدد مشخصه‌هاء تغییر دادن تصادفی آن‌ها بی‌نتیجه است. برای هدایت هوشمندانه‌ی روند حدس و آزمون, وجود قضاوت مهندسی خوب و درک پدیده‌های حاکم و نقش هر مشخصه لازم است. توصیه می‌شود تعداد مشخصه‌هایی که از یک اجرا به اجرای دیگر تغییر داده می‌شوند. محدود نگاه داشته شود. محدوده‌ی مجاز برای آن مشخصه قابل‌قبول است. محدوده‌ی مجازء براساس طبیعت هر مشخصه و عدم قطعیت مربوط به آن تعیین می‌شود. گاهی برای رسیدن به شرایط مطلوب. ایجاد تغییراتی در شرایط مرزی گریزناپذیر خواهد بود. ی 0 -| -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های رباضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها ۳-۸-۲- مشخصه‌های واسنجی! مدل در یک مدل رسوب مخزن. مشخصه‌های اصلی واسنجی جریان و رسوب عبارتند از: ۱(- زبری بستر ۲- لزجت آشفتگی جریان, شامل تاثیر نیروی غوطه‌وری ۳ سرعت سقوط و ضریب‌های آن ۳ ضریب پخش رسوب معلق ۶ آتنش استانه‌ی رسوب‌گذاری ۷- ضرایب مربوط به میزان فرسایش بستر ۸- ضرایب مربوط به روند تحکیم بستر -٩‏ ضرایب مربوط به بار بستر برای رسوبات غیرریزدانه (در صورت اهمیت) اگر تفاوت چگالی ناشی از تفاوت غلظت رسوبات معلق باعث ایجاد جریان قابل توجهی نباشد.ء برای واسنجی میدان جریان تنها دو مشخصه اول (به اضافه‌ی شرایط مرزی در صورت لزوم) نیاز به تنظیم دارند. در این حالت. بقیه‌ی مشخصه‌ها تأثیری در رفتار جریان نداشته و تنها برای واسنجی مدل رسوب تنظیم می‌شوند. اگر جریان‌های ناشی از تفاوت چگالی تحت اثر تفاوت غلظت رسوبات معلق قابل توجه باشند. مقادیر مشخصه‌ی به‌کار رفته برای واسنجی رسوب, مشخصه‌های فهرست فوق. در ادامه مورد بررسی قرار می‌گیرند. ۱-۳-۸-۲ زبری بستر مقدار زبری» نماینده‌ی مقاومت بستر در مقابل عبور جریان است. با تنظیم این مشخصه. می‌توان سرعت جریان و افشت انرژی در طول مسیر را تنظیم کرد. اگر جریان غلیظ در نزدیک بستر شکل نگرفته باشد. تاثیر زبری بر میدان عمومی جریان در قسمت‌های عمیق مخزن زیاد نیست. وجود پوشش گیاهی می‌تواند زبری موثر و مقاومت در مقابل عبور جریان زبری بستر در محاسبه‌ی تنش برشی جریان نیز موثر است و از این طریق بر روند تعامل جریان با رسوبات بستر تاثیر می‌گذارد. در مدل‌های عددی برای شبیه‌سازی تعامل جریان با رسوب بسترء از مقایسه‌ی تنش برشی جریان با تنش‌های آستانه‌ی فرسایش و آستانه‌ی رسوب‌گذاری استفاده می‌شود. زبری بسترء در محاسبه‌ی تنش برشی جریان از سرعت آن ۳۵۲۵۵۵5 110۳۵00 -۱ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شببه‌سازی عددی ۹1۹۱/۳۶ ۷۳۵ اگرچه از نظر تئوری» زبری بستر در معادله‌های جریان و رسوب یکسان می‌باشد. اما بیش‌تر نرم‌افزارها دو ضریب زبری ضریب و حدود مقادیر معمول هرکدام از آن‌ها باید مورد توجه باشد. گاهی امکان واسنجی توام مدل جریان و مدل رسوب, بدون معرفی مقادیر متفاوت زبری در این دو مدل, میسر نیست. در بعضی مراجع. زبری بستر در معادله‌های جریان با نام مقاومت بستر" و علامت اختصاری ,»ا و زبری بستر در معادله رسوب با نام زبری بستر" و علامت ,)۱ مشخص می‌شوند. است که در تعدادی از مدل‌های دوبعدی قائم یا سه‌بعدی جریان. مقدار زبری بستر تا حدی به نحوه‌ی گره‌بندی امتداد مدل‌های یک‌بعدی و مدل‌های دوبعدی افقی. از ضریب مانینگ یا ضریب شزی برای تعیین مقاومت بستر یا مقطع در مقابل جریان استفاده می‌کنند. به طور معمول, در مسایل دوبعدی مقادیری بین ۰/۰۲۵ تا ۰/۰۵ ‎٩/1۱3‏ برای ضریب مانینگ (یا ۳۰ تا ۵۰ برای ضریب شزی) برای هر گره, و در مسایل یک‌بعدی رودخانه‌ای مقادیر ۰/۰۱ تا ۰/۱ ۹/۳۳۱3 برای ضریب مانینگ مقطع مناسب هستند. در تعریف فوق, افزایش عدد مانینگ یا کاهش عددی شزی به معنی افزایش مقاومت بستراست. در بعضی از نرم‌افزارهاء. عکس ضریب مانینگ به عنوان داده ورودی دریافت می‌شود (با واحد ی مقادیر در مدل‌های سه‌بعدی و دوبعدی قائم. مقدار مقاومت بستر در مقابل جریان - که بیش‌تر با عدد مشخصه‌ی زبری (,)ا) مشخص می‌شود - به طور معمول بین ۰/۰۱ تا ۰/۳ متر است. وجود پوشش گیاهی بر بسترء می‌تواند زبری موثر در مقابل جریان را به شدت افزایش دهد. در صورت عدم وجود یک تخمین اولیه. واسنجی را می‌توان با حدس اولیه‌ی ۰/۰۵ متر شروع کرد. مقدار زبری بستر در مدل‌های رسوب را - که بیش‌تر با نماد ( ٍ6ا) نشان داده می‌شود - در بستر ماسه‌ای هموار می‌توان ۲/۵ برابر قطر متوسط ذرات در نظر گرفت. برای بستر ریزدانه» چین‌خوردگی و ناهمواری بستر تعیین کننده‌ی مقدار زبری خواهد بود. حدود مقدار این مشخصه برای بستر با رسوب ریزدانه به طور معمول از مرتبه‌ی ۰/۰۶۱ متر است. مقدار زبری بستر در مدل رسوب. نقش مهمی در کنترل روند ته‌نشین شدن رسوب معلق دارد. این مشخصه. در کنار تنش آستانه‌ی رسوب‌گذاری و تنش برشی مجاور بسترء تعیین کننده‌ی امکان یا عدم امکان نشست رسوب می‌باشد. تنظیم دقیق این مشخصه در مسایل مرتبط با جابه‌جایی رسوب اهمیت زیادی دارد. وجود لزجت آشفتگی جریان در معادله‌هاء ناشی از عدم حل جریان‌های با مقیاس ریز زمانی و مکانی - نسبت به شبکه‌ی محاسباتی مورد استفاده - می‌باشد. به این دلیل فاصله‌ی گره‌های محاسباتی در مقدار لزجت آشفتگی تاثیر دارد. در |- 600 6 2- 1360 1۹۵55 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳/۶ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها مدل‌های دوبعدی قائم و سه‌بعدی مخزن سد. فاصله‌ی گره‌ها در امتداد قائم بسیار کم‌تر از فاصله‌ی گره‌ها در صفحه‌ی افقی است. بنابراین مقدار لزجت در امتداد قائم با مقدار آن در صفحه‌ی افقی تفاوت زیادی دارد. روش محاسبه و ضرایب مربوط به لزجت در مدل‌ها برای امتداد قائم و صفحه‌ی افقی به طور جداگانه تنظیم می‌شود. مفهوم و مقدار شاخص اگر روش ۴-۵ انتخاب شود.ء ضریبی برای برازش وجود نخواهد داشت (تغییر ثابت‌های روش مزبور جز برای کاربران 5۶ 10 و برای ۵ مقدار *و/ * *! 5.10 به عنوان حداقل‌های مجاز معرفی شوند تا کم‌ترین مقدار لزجت جریان نزدیک به مقدار لزجت آب باشد. اگر یکی از روش‌های شببه‌سازی گردابه‌های بزرگ - مقیاس (5111۵11011 ۳۵۵ 2۲80]) مانند روش 51۵8011/۵1 برای محاسبه‌ی اغتشاش انتخاب شده باشد. ضریبی دارد که باید واسنجی شود. این ضریب برای روش 51۵80۲1/۵ در مدل‌های دوبعدی افقی به طور معمول بین ۰/۲۵ تا ۱/۰ قرار دارد. ضریب واسنجی روش‌های مزبور به فاصله‌ی گره‌ها نیز بستگی دارد. بنابراین با ریز یا درشت کردن شبکه‌ی محاسباتی, مقدار این ضریب نیز باید تغییر داده شود تا تاثیر آشفتگی جریان یکسان باقی بماند. استفاده از این نوع روش برای امتداد قائم در بیش‌تر مدل‌های عددی توصیه نمی‌شود. اگر به هر دلیل برای امتداد قائم نیز به‌کارگیری همین روش انتخاب شود. ضریب واسنجی مربوط به امتداد قائم باید بزرگ‌تر از ضریب مربوط در امتداد افقی باشد تا بیش‌تر بودن اثر لزجت در امتداد قائم در محاسبات منعکس شود. اگر فاصله‌ی گره‌ها در امتداد قائم, تابع عمق آب بوده و یا توزیع غیریکنواختی داشته باشد. مقدار معینی از ضریب واسنجی منجر به مقادیر متفاوتی از لزجت در امتداد قائم خواهد شد. به دلیل مشکل نام‌برده» مدل‌هایی که از شبکه‌ی محاسباتی با فواصل گره غیرثابت در امتداد قائم استفاده می‌کنند. گزینه‌ی به‌کارگیری این روش را در دسترس کاربران قرار نمی‌دهند. اگر اثر تفاوت چگالی بر میدان جریان قابل توجه باشد. گزینه‌ی محاسبه‌ی اثر غوطه‌وری بر آشفتگی امتداد قائم نیز باید فعال و روش و ضرایب مربوط به آن تنظیم شوند. مفهوم و مقدار مناسب این ضریب‌ها تابع روش محاسبه است. معیار سازگاری مدل با طبیعت دراین رابطه, ضخامت لایه‌ی غلیظ و میزان اختلاط آن با آب اطراف است. پیوست همین نشریه حاوی توضیحات بیش‌تری در این موضوع می‌باشد. صفحه‌ی افقی است. به دلیل تفاوت نام‌برده. ضریب لزجت امتداد قائم باید با دقت بیش‌تری - نسبت به صفحه افقی - ۳-۳-۸-۲ سرعت سقوط و مشخصه‌های آن مقدار سرعت سقوط در بسیاری از نرم‌افزارها از کاربر دریافت می‌شود تا به عنوان ابزار واسنجی استفاده شود. روابط مختلفی برای تخمین سرعت سقوط پیشنهاد شده‌اند. مثلا می‌توان سرعت سقوط رسوبات غیرریزدانه را براساس رابطه -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شببه‌سازی عددی ۹1۹۱/۳۶ ۷۲۷ استوکس (51005)» برحسب جرم مخصوص آب و رسوب و قطر ذرات و لزجت مولکولی آب. محاسبه کرد. لزجت آب تابع دمای آن می‌باشد. بنابراین سرعت سقوط به دمای آب نیز بستگی دارد. شکل (۳-۲) نمودار رابطه‌ی سرعت سقوط رسوبات ماسه‌ای با دانه‌بندی و دمای آب را نشان می‌دهد. پیشنهاد می‌شود که برای رسوبات غیرچسبنده, حدس اولیه براساس رابطه‌ی نام‌برده تعیین شود. روابط دیگری نیز برای تخمین سرعت سقوط وجود دارند. مثل رابطه اینشتین با قطر متوسط دانه‌های رسوب (میلی‌متر) شکل ۳-۲- سرعت سقوط ذرات بر حسب قطر ذرات و دمای آب سرعت سقوط رسوبات ریزدانه‌ی چسبنده. علاوه بر دانه‌بندی و دمای آب. تحت تاثیر عوامل دیگری مانند به هم موضوع., در آدامه توضیح داده شده است. یکی از مشخصه‌های سرعت سقوط رسوبات ریزدانه‌ی چسبنده, سرعت سقوط آزاد در محیط با غلظت رسوب کم می‌باشد. تنظیم این مشخصه نیاز به دقت و حساسیت دارد و مقدار آن از مرتبه‌ی ۱ تا ۰/۹۱ متر بر ثانیه است. یک شاخص دیگر, مقدار آستانه‌ای است که اگر غلظت رسوبات معلق از آن بیش‌تر شود»ء پدیده‌ی به‌هم پیوستن ذرات فعال می‌شود. این مقدار بین ۰/۰۱ تا ۱۰ کیلوگرم بر مترمکعب است. در این شرایط. افزایش غلظت باعث افزایش سرعت سقوط می‌شود. ممکن است غلظت به اندازه‌ای افزایش یابد که تاثیر هیدرولیکی ذرات رسوب معلق بر یکدیگر - به عنوان یک عامل بازدارنده - به اندازه‌ی کافی شدید شده و بر عوامل دیگر غلبه کند. بنابراین یک مشخصه مهم دیگر مقدار آستانه‌ای است که اگر غلظت رسوب معلق از آن هم بیش‌تر شود. افزایش غلظت باعث کاهش سرعت سقوط خواهد شد. آستانه‌ای است که بعد از آن ته‌نشینی اتفاق نخواهد افتاد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها اگر شوری آب در جایی بین ۱ تا ۱۰ ‎0٩‏ باشد. باعث به هم پیوستن تدریجی ذرات معلق و تشکیل ذرات بزرگ‌تر تماس رودخانه با دریا رخ می‌دهد. اما در مخزن سد معمول نیست. ۳ فرسایش بین مدل ۳ واقعیت امکان‌ پذیر است. مشخصه 5 مشخصه‌های تعیین کننده‌ی سرعت سقوط در مسایل رسوب شکل گیری و پیش‌روی دلتای رسوبی تاثیر زیادی دارند. در شبیه‌سازی جریان‌های غلیظ. مقایسه نیمرخ قائم غلظت در توده‌ی غلیظ. کم‌تر از تاثیر آن بر نیمرخ یاد شده است. مدت زمانی که طول می‌کشد تا جریان غلیظ به دلیل ته‌نشینی ۴-۳-۸-۲ ضریب پخش رسوب معلق همان‌طور که در معادله‌های جریان. اثر آشفتگی و عوامل محاسبه نشده کوچک‌مقیاس بر پخش اندازه‌ی حرکت. به سیله‌ی بخش با لزجت جریا منظو د. در معادله غلظت معله ۱ اشفتگی عوامسل محاسبه‌نشده‌ی کوچک‌مقیاس دیگر بر پخش غلظت. به وسیله‌ی ضریب پخش رسوب؛ در نظر گرفته می‌شود. دلیلی ندارد که مقدار این ضریب با لزجت آشفتگی جریان برابر باشد. ضریب پخش رسوب را می‌توان به صورت مستقیم و یا به صورت ضریبی از لزجت آشفتگی جریان به مدل معرفی کرد. به طور معمول مقدار این ضریب برای آبراهه‌های کوچک بین ۱ تا ۵ ۱۳*/۵ و برای رودخانه‌ها بین ۵ تا ۲۰ ‎1*/٩‏ است. تنظیم ضریب پخش رسوب. یکی از مراحل مهم و مشکل واسنجی مدل است. برای تنظیم ضریب نام‌برده, اندازه‌گیری‌های محیطی کافی از غلظت رسوب معلق در شرایط و در مسایل یک‌بعدی, اثر پخش غلظت رسوب در امتداد جریان موثر و مهم می‌باشد (برخلاف لزجت جریان). ضریب سختی می‌توان محدوده معینی را برای مقدار ضریب پخش رسوبات معلق ریزدانه توصیه کرد. شاخص نام‌برده تابع سرعت جریان. آشفتگی جریان. عمق آب و فاصله گره‌های محاسباتی است. به عنوان یک حدس اولیه. در محزن سد ضریب پخش رسوب مدل دو بعدی افقی برای فواصل گره کم‌تر از ۵۰ مترء کم‌تر از ۵ مترمربع بر ثانیه است. در همان محیط. ضریب مزبور برای فواصل گره ۵۰۰ متری, می‌تواند تا حدود ۵۰ مترمربع بر ثانیه افزایش یابد. در مدل‌های سه‌بعدی و دوبعدی قائْم. مقدار ضریب نام‌برده در دو امتداد افقی و قائم جداگانه تنظیم می‌شود. | - 3 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شببه‌سازی عددی ۹1۹۱/۳۶ ۷۹ به دلیل تبعیت ضریب پخش از فاصله‌ی گره‌ها, معرفی مستقیم آن به طور ثابت برای تمام یک شبکه‌ی حل نامنظم. منجر به مقادیر متفاوت و کنترل نشده‌ای از شدت اثر پخش رسوب معلق در قسمت‌های مختلف محیط می‌شود. توصیه می‌شود برای واسنجی مدل غیر یک‌بعدی؛ الف- در مدل هیدرودینامیک. برای محاسبه‌ی آشفتگی جریان از یک روش توانمند (مانند ۴-۶ در امتداد قائم و ۴۳-۶ یا 51۵2011086 برای صفحه‌ی افقی) استفاده شود. ب- در مدل رسوب. به جای معرفی مستقیم ضریب پخش, مقدار آن به صورت ضریبی از آشفتگی جریان معرفی شود (زیرا ساده‌تر واسنجی می‌شود). نسبت بین ضریب پخش غلظت و لزجت جریان» به نام عدد اشمیت شناخته می‌شود و عکس عدد پرانتل است. با توجه به پیش‌فرض ۰/۸۵ تا ‎۰/٩‏ برای عدد پرانتل در معادله‌هاء برای عدد اشمیت مقدار ۱/۱ به عنوان حدس اول پیشنهاد امتداد قائم حتی ۰/۱ نیز برآورد شده است. در شبیه‌سازی‌های سه‌بعدی یا دوبعدی قائم با لایه‌بندی چگالی در مقیاس واقعی, برای اجتناب از ناپایداری می‌توان عدد اشمیت را در امتداد افقی در حدود ۱/۰ و در امنداد قائم در حدود ۰/۱ ۵-۳-۸-۲ تنش آستانه‌ی فرسایش تنش آستانه‌ی فرسایش یکی از مهم‌ترین شاخص‌های واسنجی در مسایلی است که فرسایش بستر چسبنده در آن‌ها بیش از تنش آستانه‌ی فرسایش باشد. بستر چسبنده به طور معمول در چند لایه تعریف می‌شود و تنش آستانه‌ی فرسایش باید برای هر لایه تنظیم شود. مقدار آن را می‌توان براساس میزان تحکیم یا جرم مخصوص خشک توده‌ی رسوب ته‌نشین شده تحمین زد. پیشنهاد می‌شود از مدل زیر برای حدس اولیه تنش آستانه فرسایش استفاده شود: رسوباتی که به تازگی ته‌نشین شده‌اند با جرم مخصوص خشک حدود ۱۵۰ تا ۲۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب. تنش آستانه فرسایش بین ۰/۰۵ تا ۰/۱ نیوتون بر مترمربع دارند و به سرعت شسته می‌شوند (برای لایه‌ی اول). رسوباتی که تا حدی تحکیم یافته‌اند با جرم مخصوص خشک بین ۴۰۰ تا ۵۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب. تنش آستانه‌ای بین ‎٩/۲‏ تا ۰/۴ نیوتون بر مترمربع دارند (برای لایه‌ی دوم و سوم). رسوبات سخت و تحکیم‌یافته با جرم مخصوص خشک بیش از ۶۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب. تنش آستانه فرسایش بین ۰/۶ تا ۲ نیوتون بر مترمربع دارند. این اعداد معیارهای قطعی نیست. زیرا رسوبات مناطق مختلف شرایط بسیار متفاوتی دارند. به همین دلیل مقادیر ارائه شده در مراجع مختلف یکسان نیست. -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۰ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها ۶-۳-۸-۲ تنش آستانه‌ی رسوب‌گذاری تنش آستانه‌ی رسوب‌گذاری یکی از مهم‌ترین شاخص‌ها در مسایلی است که ته‌نشینی رسوبات ریزدانه‌ی چسبنده در آن‌ها مهم است. برای وقوع رسوب‌گذاری, لازم است که تنش موثر جریان» کم‌تر از تنش آستانه‌ی رسوب‌گذاری باشد. مقدار تنش آستانه رسوب‌گذاری به طور معمول بین ۰/۰۳ تا ۱ نیوتون بر مترمربع است. در اکثر موارد مقدار این شاخص کم‌تر از ۰/۱ نیوتون بر مترمربع می‌باشد. اگر طیف دانه‌بندی رسوبات معلق به چند دسته تفکیک شود. تنش آستانه‌ی رسوب‌گذاری باید برای هر دسته مشخص شود. می‌توان برای شروع واسنجی, مقدار آن را برای همه دسته‌های رسوب ریزدانه یکسان در نظر گرفت. مقدار تنش آستانه رسوب‌گذاری برای رسوبات درشت‌ترء با مقدار آن برای رسوبات ریزدانه یکسان نیست. مقدار تنش آستانه‌ی رسوب‌گذاری نقش مهمی در کنترل روند ته‌نشین شدن رسوبات دارد. زیرا در کنار زبری بستر (در مدل رسوب) و تنش برشی مجاور بسترء تعیین کننده‌ی امکان یا عدم امکان نشست رسوب می‌باشد. مقدار این شاخص. در مسایل شکل‌گیری و جابه‌جایی دلتای رسوبی و در مسایل جریان غلیظ از آهمیت زیادی برخوردار است. مقدار شاخص مزبور به طور معمول کم‌تر از تنش آستانه فرسایش است. بنابراین ممکن است در شرایطی نه رسوب‌گذاری و نه فرسایش رخ دهد. در مسایل جریان غلیظ. تنش آستانه رسوب‌گذاری نقش حساسی دارد. تغییر آن به اندازه‌ی تنها ۰/۰۵ نیوتون بر مترمربع» می‌تواند مدت زمان لازم برای مضمحل شدن توده‌ی غلیظ در یک مقطع از مخزن را به دو برابر یا نصف تغییر دهد. ۷-۳-۸-۲- ضرایب مربوط به میزان فرسایش بستر یک تابع غیرخطی دارای ضریب و توان بیان می‌شود که شکل آن برای لایه‌های سخت و نرم متفاوت است. ضریب و توان یاد شده, دو مشخصه‌ی واسنجی محسوب می‌شوند و باید برای هرکدام آزلایه‌های بستر به طور جداگانه معرفی شوند. ۸-۳-۸-۲ ضرایب مربوط به روند تحکیم بستر در مدل‌هاء روند تحکیم رسوبات ته‌نشین شده» از راه انتقال جرم از یک لایه به لایه‌ی زیرین و تغییر ضخامت لایه‌ها در نظر گرفته می‌شود. نرخ انتقال جرم بین لایه‌هاء به طور معمول بین ‎8/1*/۵٩‏ 10۳-8 تا 58/۳۶/۵ - 10۲ است. نرخ انتقال جرم در لایه‌های زیرین» باید کم‌تر از نرخ انتقال در لایه‌های بالا تنظیم شود. تغییر مقدار تحکیم در شبیه‌سازی‌هایی که تنها چند روز را در بر می‌گیرند. قابل توجه نیست. در شبیه‌سازی یک سیل یا جریان غلیظ. شاخص فوق از حساسیت برخوردار نخواهد بود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شببه‌سازی عددی ۹1۹۱/۳۶ ۸۱ ۴-۸-۲ مقایسه و سنجش سازگاری نتایج شبیه‌سازی مدل با اندازه‌گیری‌های محیطی برای واسنجی یک نرم‌افزارء باید مقدار مشخصه‌ها را به گونه‌ای تنظیم کرد که نتایج شبیه‌سازی با اطلاعات محیطی - به‌خصوص اندازه گیری‌ها - سازگار شود. سنجش سازگاری, از راه مقایسه‌ی سرعت جریان, غلظت رسوب معلق, عمق فرسایش, ضخامت رسوب‌گذاری و تغییر دانه‌بندی رسوبات انجام می‌گیرد. نوع انتخاب کمیت‌های مورد مقایسه. روش مقایسه و میزان اختلاف مجاز برای هر یک. تابع مساله‌ی مورد نظر و سوال‌هایی است که پاسخ آن‌ها از شبیه‌سازی درخواست شده است. روند مقایسه باید هماهنگ با اهمیت فرآیندها و تاثیرشان بر تصمیم‌گیری‌های نهایی پروژه باشد. واسنجی و صحت‌سنجی برای مخازنی که هنوز احداث نشده‌اند مشکل‌تر از سدهای موجود است. زیرا تنها شرایط قبل از احداث قابل اندازه گیری می‌باشد. حتی بعضی از اطلاعات محیطی لازم برای برپاسازی مدل, مانند دانه‌بندی رسوب مدل فیزیکی با مقیاس ۰۱:۱ حداکثر استفاده را از آن کرد. تجربه واسنجی مدل در مسایل رودخانه و دریاء برای واسنجی مدل در مخزن سد کافی نیست. در مسایل رودخانه. امکان مقایسه نیمرخ طولی سطح آب در زمان‌های مختلف. ملاک مناسب و ساده‌ای برای کنترل سازگاری مدل با واقعیت به‌دست می‌دهد (هرچند کافی نیست). در بسیاری از مسایل دریایی نیز تغییرات زمانی سطح آب - ناشی از جزر و مد - چنین نقشی دارد. در مخزن سد. به دلیل عمق زیاد و حجم وسیع. چنین ملاک‌های ساده‌ای در دسترس نیست. روش‌های سنجش سازگاری مدل با واقعیت. در محیط مخزن و در رودخانه‌های منتهی به آن یکسان نیست. نیازهای شبیه‌سازی طولانی‌مدت تغییرات ریخت‌شناسی نیز با شبیه‌سازی کوتاه‌مدت سیلاب یا جریان غلیظ تفاوت دارد. در رودخانه بالادست مخزن» مهم‌ترین ملاک‌های سازگاری عبارت‌اند از: نیمرخ طولی سطح آب. نحوه تقسیم جریان بین مجرای اصلی و سیلاب‌دشت‌هاء تغییرات سطح مقطع در اثر جابه‌جایی رسوب و مقدار جابه‌جایی رسوب کلی و تفکیک شده برحسب دانه‌بندی. در داخل مخزن سد ملاک‌های دیگری وجود دارند. مانند: میدان سرعت در فضای دو با سه‌بعدی,» نحوه‌ی توزیع غلظت رسوبات معلق در طول و عمق مخزن. تغییر تراز سطح آب و میزان فرسایش و رسوب‌گذاری به صورت کلی و تفکیک شده برحسب دانه‌بندی. در شبیه‌سازی تغییرات طولانی مدت ریخت‌شناسی مخزن. مهم‌ترین ملاک‌های سنجش سازگاری عبارتند از: تغییرات تراز بستر در نواحی مختلف. میزان جابه‌جایی دلتای رسوبی» روند تغییر ظرفیت مخزن با گذشت زمان» روند تغییر دانه‌بندی رسوب بستر در هر محل و دانه‌بندی رسوبات بستر که باید پس از اجرای طولانی‌مدت بین نتایج مدل و واقعیت -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۳ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها برای شبیه‌سازی کوتاه‌مدت رفتار جریان غلیظ. مهم‌ترین ملاک‌های سنجش سازگاری عبارتند از: نقطه فرودء سرعت پیش‌روی توده‌ی غلیظ ضخامت توده‌ی غلیظ در قسمت‌های مختلف. نواحی فرسایش و رسوب‌گذاری و بالاخره میدان کلی سرعت و غلظت در فضای دوبعدی قائم یا سه‌بعدی. مناسبی برای سنجش سازگاری است. مقایسه غلظت رسوب معلق در آب خروجی از دریچه‌ها - از راه اندازه‌گیری سری زمانی بده آب و غلظت رسوب آب خروجی - نیز روش خوبی برای سنجش سازگاری مدل با واقعیت است. در صورت موثر بودن جریان‌های ناشی از تفاوت چگالی, برای سنجش سازگاری نمی‌توان به مقایسه میدان جریان متکی بود. در این حالت باید نیمرخ قائم عامل ایجاد کننده‌ی جریان (مثلا دما یا غلظت رسوب) را نیز در طول زمان مقایسه تراز سطح آب مخزن بین مدل و واقعیت. هر چند برای کنترل دقت شرایط مرزی جریان لازم است. اما برای یک‌بعدی) استفاده کرد. علت این امر آن است که: ب- حساسیت نتایج شبیه‌سازی سرعت جریان نسبت به شیب سطح آب زیاد است. ج- دقت دستگاه‌های اندازه‌گیری و دقت نتایج شبیه‌سازی جوابگوی حساسیت مورد نیاز نیست. مقایسه‌ی نتایج شبیه‌سازی با شرایط محیطی باید با توجه به ساده‌سازی‌های انجام شده در مدل انجام شود. در شبیه‌سازی یک‌بعدی رسوب نباید مقایسه تراز خطالقعر را ملاک سنجش سازگاری قرار دادء بلکه باید مقدار کل سطح هر مقطع را در نظر گرفت. در شبیه‌سازی تغییرات ریخت‌شناسی با مدل دوبعدی قائم نیز به جای مقایسه تراز خطالقعرء باید منحنی سطح مقطع برحسب تراز آب را ملاک مقایسه شبیه‌سازی با واقعیت قرار داد. در شبیه‌سازی یک‌بعدی, برای مقایسه‌ی جریان باید بده آب عبوری از کل مقطع را ملاک قرار داد. نه سرعت اندازه‌گیری شده در یک نقطه خاص از مقطع را. در مدل‌های دوبعدی افقی و دوبعدی قائم نیز ابتدا باید نتایج اندازه‌گیری را به سرعت متوسط در عمق یا عرض برای هر نوع سنجش سازگاری, باید توجه داشت که مقادیر شبیه‌سازی شده فقط مربوط به یک نقطه نیست. بلکه نماینده‌ی کامل یک سلول محاسباتی است. از سوی دیگر, اندازه‌گیری محلی نقطه‌ای, تنها شرایط موضعی یک نقطه را نشان می‌دهد. این تفاوت بین نتایج شبیه‌سازی و اندازه گیری, در بُعد زمانی هم وجود دارد. انجام اندازه‌گیری در هر نقطه را باید برای حداقل زمان مشخصی ادامه داد و متوسط زمانی حاصله را در نظر گرفت تا اثر نوسان‌های ناشی از اشفتگی ۱- ۳1۱۵۱۱۵ 1 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۹/۳۶ ۸۳ در مطالعه تغییرات درازمدت ریخت‌شناسی, سازگار بودن مقدار کل رسوبات ورودی در دوره‌ی زمانی معین بین تعداد و توزیع مکانی و زمانی نقاط برازش و فراوانی آن‌ها در شرایط مختلف مرزی, از یک سو باید بر نواحی و شرایط مشکل‌ساز محیط حل و نواحی موثر بر آن متمرکز شود و از سوی دیگر یکتا بودن مجموعه مقادیر انتخاب شده برای مشخصه‌های واسنجی را تضمین کند. مطالب آارائه شده درباره‌ی توزیع اندازه‌گیری‌های محیطی و روند واسنجی, در این رابطه نیز قابل استفاده است. دو راهکار متفاوت. اما مکمل برای مقایسه و سنجش سازگاری نتایج شبیه‌سازی با اندازه‌گیری‌های محیطی وجود دارد: الف - مقایسه‌ی مستقیم نتایج و اندازه‌گیری‌ها در فضای زمان. ب- پردازش آماری نتایج و اندازه‌گیری‌ها و مقایسه مشخصه‌های آماری. توصیه می‌شود که ترکیبی از هردو روش فوق برای واسنجی مدل استفاده شود. روش دوم نیازمند وجود داده‌های اندازهگیری زیاد در طول زمان در هر محل می‌باشد. بنابراین پیشنهاد می‌شود که درضمن عملیات اندازهگیری محیطی, حداقل برای بعضی از نقاط و کمیت‌هاء از دستگاه‌های سنجش خودکار استفاده شود. برای مقایسه‌ی مستقیم نتایج و اندازه‌گیری‌ها در فضای زمان. سه نوع روش نمایش و مقایسه وجود دارد: الف- رسم منحنی تغییرات یک کمیت برحسب تراز آب مثل رابطه‌ی بده - اشل ب- رسم منحنی تغییرات یک کمیت برحسب طول یا فاصله مثل نیمرخ طولی بستر ج- رسم تغییرات اطلاعات مربوط به یک نقطه یا یک مقطع برحسب زمان (مثل سری زمانی سرعت یا غلظت). یک روش سنجش سازگاری سرعت. آن است که سری‌های زمانی محاسبه شده و اندازه‌گیری شده در یک نقطه مقایسه شوند. یک روش دیگر آن است که تمامی نیمرخ قائم سرعت شبیه‌سازی و اندازه‌ گیری شده در چند زمان مشابه مقایسه شود. روش دیگر آن است که مدل کلی, مانند خطوط جریان, گردابه‌های بزرگ‌مقیاس افقی و تغییرات عرضی سرعت. مقایسه شوند. برای جریان غلیظ. می‌توان سرعت پیش‌روی توده و زمان رسیدن به قسمت‌های معین مخزن را نیز مقایسه کرد. توصیه می‌شود که تنها به یکی از روش‌های فوق اکتفا نشود. بلکه چند روش مختلف برای سنجش سازگاری استفاده شوند. همه روش‌های فوق برای همه مدل‌ها قابل استفاده نیستند. مثلا مدل‌های دوبعدی افقی, نیمرخ قائم محاسبه نمی‌کنند. حداکثر خطای قابل‌قبول برای هر مشخصه - همانند حساسیت نتایج نسبت به تغییر مقدار مشخصه‌ها - از مساله‌ای به مساله‌ی دیگر و حتی در قسمت‌های مختلف یک محیط حل تفاوت می‌کند. به عنوان یک توصیه عمومی, حداکثر ۵ خطا در اندازه و ۲۰ درجه خطا در زاویه. برای سرعت جریان‌های شدید مجاز تلقی می‌شود. برای سرعت‌های اندک. تا ۴۵ درجه خطا در زاویه قابل تحمل است. اگر نسبت بین سرعت یا بده محاسبه شده و سرعت یا بده سنجش شده برای شرایط مختلف شدت جریان, بین ۰/۸ تا ۱/۲ باشد. سازگاری مدل با واقعیت مناسب تلقی می‌شود. لازم نیست برای سازگار کردن سرعت‌های اندک که نقش موثری بر میدان جریان و رسوب ندارند. وقت و انرژی صرف شود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۴ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها ۸ ( 51112160 - یت اه - ۳۳۳۵۲ ۸۷۵۲۵۵۵ الف- متوسط خطا: 11 2 ۱ 1۱ ب- ریشه‌ی مجموع مربعات خطا ْ) 51112160 - 0090/۵۵) ۷ ۳۳۳۵۲ ۹۵۷۵۲۵ ۹۵۵1۱/16۵ 1<[ 71 ۵۳ ۹۵۵1۹/2۹۵ ِ چ 7 درصد ریشه‌ی مجموع مریعات خطا . ۷100 شش شش شش شش ۱/5 ۳۵101 کر ری ی 7 5 [۵ ۷۷ ۱1625۳۵۵ ۱/1111 - ۱۷/1۵211030 : ۱ د- انحراف معیار خطاها یک - ‎٩111۵100‏ - 00 - 511 11 ه- اختلاف مقادیر بیشینه | 1ب 51 )۱/2 - | 5/۵۵ 0 | ۱/۵۷ < ۱/۵ 01 ۳0۳ و اختلاف مقادیر کمینه [ 511104 ] 1/1 - [ 0۵0۵۵ )1/0۵ < ۱/۵ 0۶ ۳۳۲۵۲ خطای مجاز در هر یک از معیارهای فوق. بستگی به مساله‌ی مورد بررسی و حساسیت شاخص‌های مختلف در آن بسیاری از مسایل می‌توان تا ۱۰/ خطا برای تراز سطح آب. ۱۰ الی ۲۰/ خطا برای سرعت جریان و ۲۰/ خطا برای غلظت رسوب معلق و شوری و دما را برای «درصد ریشه‌ی مجموع مربعات خطا» قابل‌قبول تلقی کرد. می‌توان روش‌های آماری را در نرم‌افزارها گنجانید و قسمتی از روند حدس و آزمون جهت واسنجی را به نرم‌افزار سپرد. روش‌های نیمه‌خودکار واسنجی مشخصه‌ها در نرم‌افزارهای جدید.ء بر همین اساس متکی هستند. روش‌های آماری می‌توانند برخورد کامل‌تری با عدم قطعیت‌های موجود در اندازه گیری‌ها داشته باشند و تاثیر آن بر عدم قطعیت نتایج شبیه‌سازی را مشخص کنند. در عین حال روش‌های نام‌برده نیز جای قضاوت مهندسی را در واسنجی مدل نمی‌گیرند. در طی روند واسنجی, باید عدم قطعیت در اندازه گیری‌هاء شرایط مرزی» شرایط اولیه و مشخصات چاه و چشمه‌ها را مورد توجه قرار داد. واسنجی دقیق مدل با اندازه‌گیری‌های غیردقیق, دقت و اعتبار نتایج را افزایش نخواهد داد. ۵-۸-۲ روند واسنجی " واسنجی مدل به شرایط طبیعی یک منطقه. براساس روش حدس و آزمون انجام می‌شود. این‌روند شامل حدس اولیه‌ی مقدار مشخصه‌های واسنجی, انجام شبیه‌سازی, مقایسه‌ی نتایج با واقعیت و اندازه‌گیری‌ها. حدس جدید براساس نوع و میزان تفاوت و تکرار چندباره‌ی این مراحل استوار است. روند حدس و آزمون» تا رسیدن به سازگاری قابل‌قبول بین نتایج شبیه‌سازی و اندازه گیری‌ها ادامه می‌یاید. با توجه به تعدد مشخصه‌ها و تعامل بین آن‌هاء تغییر تصادفی مقدار آن‌ها کا 5 بک کعس5۵ -|۱ 2-0 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شببه‌سازی عددی ۹1۹۱/۳۶ ۸۵ منجر به نتیجه‌ی دلخواه نخواهد شد. قضاوت مهندسی و شناخت نسبت به نقش هر یک از مشخصه‌ها.ء برای هدایت هوشمندانه‌ی روند حدس و آزمون لازم است. در سال‌های اخیرء نرم‌افزارها در جهت نیمه‌خودکار کردن روند حدس و آزمون و واسنجی مشخصه‌ها در حال توسعه هستند. اما این امکانات هنوز محدود بوده و پس از تکمیل نیز به صورت مرحله‌ای و با هدایت کاربران قابل استفاده خواهد بود. واسنجی مدل (و انجام اندازه گیری‌ها) باید برای سرعت‌ها و شرایط مختلفی انجام شود تا نتایج شبیه‌سازی, نه تنها برای یک حالت خاص, بلکه برای دسته‌ای از شرایط مختلف بده آب و سرعت و غلظت. به اطلاعات محیطی سازگار شود. ممکن است بهترین ضرایب واسنجی در سرعت‌های زیاد. با بپهترین ضرایب واسنجی در سرعت‌های کم. یکسان نباشد. مدل باید به‌گونه‌ای واسنجی گردد که در همه‌ی شرایط حداقل دقت‌های لازم را برآورده کند. در صورت اجبار می‌توان بالا بودن دقت سازگاری در شرایطی که کم‌تر اتفاق می‌افتند یا کم‌تر تاثیر دارند را فدای بالا بودن سازگاری در شرابط معمول یا موثرتر کرد. توصیه می‌شود که در صورت آمکان, روش واسنجی به دو مرحله «میدان جریان» و سپس «میدان رسوب و تغییرات ریخت‌شناسی» تقسیم شود. این روش در صورتی قابل اجرا است که: الف- تفاوت غلظت رسوبات معلق, تاثیر قابل توجه بر میدان جریان نداشته باشد. ب- تغییر مشخصات هندسی بستر به خاطر فرسایش و رسوب‌گذاری, تأثیر قابل توجه بر برای شبیه‌سازی رفتار جریان غلیظ و یا عملیات رسوب‌شویی» نمی‌توان مدل جریان را به طور مستقل از مدل رسوب واسنجی نمود. اگر جریان‌های چگالی. ناشی از عوامل غیررسوبی مانند دما یا شوری باشند.ء می‌توان روند فوق را به‌کار معیارهای سازگاری مدل جریان با طبیعت. عبارتند از: میدان سرعت. تراز سطح آب و رفتار آشفتگی. مشخصه‌هایی که در این رابطه واسنجی می‌گردند عبارتند از: میدان مقاومت. زبری بستر در مقابل جریان و لزجت آشفتگی جریان. اصلاحات احتمالی مورد نیاز در هندسه بستر (یا مقاطع) و شرایط مرزی جریان» در همین مرحله اعمال می‌شود. در تمام این مراحل, هندسه‌ی بستر ثابت فرض می‌شود. اگر تفاوت دما یا شوری در میدان جریان موثر باشد. مقایسه‌ی سری زمانی و نیمرخ‌های قائم عامل ایجاد کننده‌ی جریان (دما یا شوری) نیز از جمله معیارهای سازگاری هستند و ضریب اگر در قسمتی از محیط حل, سرعت جریان شبیه‌سازی شده بیش از مقدار واقعی باشد.ء می‌توان مقدار آن را با افزایش زبری بستر کاهش داد. اگر عمق آب زیاد باشد. تاثیر زبری بستر بر سرعت جریان, زیاد نخواهد بود. اگر تغفییرات مکانی میدان جریان بیش از حد شدید باشد. می‌توان ضریب لزجت جریان را افزایش داد تا تغییرات مکانی هموارتر شوند. اگر طول گردابه‌ی افقی شبیه‌سازی شده» کم‌تر از مقدار واقعی باشد. باید ضریب لزجت افقی را کاهش داد. اگر تغییرات سرعت در نیمرخ قائم -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۶ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها برای واسنجی زبری بستر در رودخانه‌ی بالادست یا پایین‌دست مخزن, می‌توان سازگاری نیمرخ طولی سطح آب. سری زمانی سطح آب محاسبه شده و اندازه گیری شده در ایستگاه آب‌سنجی و سازگاری منحنی بده - اشل محاسبه شده و اندازه گیری شده در ایستگاه را ملاک عمل قرار داد. ثبت داغ‌آب در طول مسیر رودخانه پس از هر سیل خاص, کمک زیادی به واسنجی می‌کند. ممکن است واسنجی کمیت‌های دیگری مانند ضرایب افت آنرژی ناشی از تغییر ناگهانی مقطع, نیز مورد نیاز باشد. ضریب زبری در محل مخزن سد. به دلیل عمق زیاد تاثیر اندکی بر میدان جریان دارد. مگر دانه‌بندی آنء میزان رسوب‌گذاری یا فرسایش, تغییرات تراز بستر و روند تغییر طیف دانه‌بندی بستر. مشخصه‌هایی که در این مرحله واسنجی می‌گردند. برای مسایل حاوی رسوب ریزدانه‌ی چسبنده عبارتید از: سرعت سقوط صریب پخش تنش آستانه‌ی رسوب گذاری به تفکیک دانه‌بندی, ضرایب مربوط به میزان فرسایش بستر به تفکیک لایه‌ها و ضرایب مربوط به روند تحکیم بستر به تفکیک لایه‌ها. مشخصه‌هایی که در مرحله‌ی واسنجی مدل هیدرودینامیک تدقیق شده‌اندء در این مرحله تغییر داده نمی‌شوند. توصیه می‌شود که واسنجی مدل رسوب. ابتدا با فرض ثابت بودن بستر برای بده‌های مختلف ورودی انجام شود. پس از کسب نتایج مناسب از این مرحله (به‌خصوص برای بده‌های زیاد)» محاسبات مربوط به تغییر تراز بستر می‌تواند فعال شود. واسنجی مدل رسوب با جستجوی ضرایب سرعت سقوط و ضریب پخش رسوبات معلق در حد واسنجی کلی آغاز برای سازگاری دقیق, میدان فرسایش یا رسوب‌گذاری و تغییر تراز بستر نیز مورد توجه قرار می‌گیرند. با توجه به این که مدل رسوب چسبنده مشخصه‌های زیادی برای واسنجی دارد. پیشنهاد می‌شود که در روند حدس و آزمون» هر بار تنها یک مشخصه تغییر داده شود تا تاثیر تغییر هر ضریب بر نتایج. بهتر قابل ردگیری باشد. موثرترین مشخصه‌های بستر چسبنده, تنش آستانه‌ی رسوب‌گذاری و تنش آستانه‌ی فرسایش هستند که پیش از اگر تاثیر میدان غلظت رسوب برمیدان جریان قابل توجه باشد. هر دو مدل جریان و رسوب باید به طور هم‌زمان واسنجی گردند. اگر تأثیر این عامل خیلی شدید نباشد. می‌توان واسنجی اولیه‌ی مدل جریان را بدون توجه به رسوب انجام داده و سپس -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۰ ۹۹/۱۱/۲۶ ۸۷ هر دو مدل را با هم به صورت دقیق واسنجی نمود. در مسایل جریان غلیظ. نمی‌توان واسنجی مدل‌های جریان و رسوب را از یکدیگر تفکیک کرد. رعایت ترتیب زیر برای واسنجی توْام هر دو مدل در چنین مسایلی توصیه می‌شود: الف - تنظیم مدل‌های جریان و رسوب به‌گونه‌ای که اصل وجود نقطه فرود یعنی پدیده جدا شدن توده‌ی غلیظ از سطح آب و حرکت به سمت عمق شبیه‌سازی شود و محل آن با شرایط واقعی سازگار باشد. ب- نیمرخ‌های قائم غلظت و سرعت پس از نقطه‌ی فرود در بالادست شیب دلتای رسوبی, در زمان‌های مختلف با اندازهگیری‌ها سازگار شوند. زمان‌های مختلف با اندازه گیری‌ها سازگار شوند. روند فرسایش بستر در محل دلتای رسوبی نیز در همین مرحله واسنجی می‌پاید. د- سرعت عمومی پیش‌روی توده‌ی غلیظ به سمت بدنه‌ی سد. با شرایط واقعی سازگار شود. ه- نیمرخ‌های قائم غلظت و سرعت و ضخامت توده‌ی غلیظ و غلظت متوسط آن در مقاطع مختلف پایین‌دست دلتا تا انتهای مسیرء در زمان‌های مختلف با اندازه گیری‌ها سازگار شوند. روند تغییر ضخامت توده‌ی غلیظ در پایین دلتای رسوبی و روند فرسایش احتمالی و ته‌نشینی قسمتی از رسوبات توده‌ی غلیظ در پایین‌دست دلتا نیز در همین مرحله واسنجی می‌یاید. و- در صورت خروج جریان غلیظ از دریچه‌های تخلیه. غلظت رسوب محاسبه شده در خروجی, با واقعیت سازگار شود. اگر جریان غلیظ به پای سد نمی‌رسد. مقدار پیشرفت آن در طول مخزن باید با واقعیت سازگار شود. ز- زمان تمام شدن فرآیند جریان غلیظ در هر قسمت از طول مخزن, با واقعیت سازگار شود. براساس روند فوقء واسنجی مدل‌های جریان و رسوب. نه به تفکیک مدل بلکه به ترتیب فرآیند و محل وقوع, انجام می‌گیرد. در هر مرحله. تعدادی از مشخصه‌های جریان و رسوب واسنجی می‌گردند. در مرحله‌ی «الف». صحت انتخاب مدل و شرایط مرزی جریان و رسوب ورودی و تراز آب مخزن کنترل می‌شوند و مشخصه‌های سرعت سقوط و لزجت جریان و/یا ضرایب ریچاردسون (اثر غوطه‌وری بر آشفتگی) و ضریب پخش در امتداد قائم در حد تخمینی برازش می‌یابند. در مرحله‌ی «ب»» واسنجی همین مشخصه‌ها تدقیق می‌شود. در مرحله‌ی «ج». تنش آستانه‌ی فرسایش و مشخصه‌های فرسایش در محل دلتای رسوبی و زبری بستر در مدل رسوب ( ,») واسنجی می‌یابند. در این مرحله. تاثیر بستر یا زبری آن در مدل جریان تدقیق می‌شود و تنش آستانه‌ی فرسایش واسنجی کلی می‌یاید. در مرحله‌ی «ه» ضرایب پخش جریان و رسوب در امتداد قائم. سرعت سقوط با اثر غلظت. اثر غوطه‌وری بر آشفتگی جریان و بالاخره تنش آستانه‌ی رسوب‌گذاری تدقیق می‌شوند. مراحل «و» و «ز». وظیفه‌ی کنترل سازگاری در برازش ایجاد شده و تغییرات جزیی نهایی را دارند. مرحله‌ی «ز». وظیفه‌ی کنترل زمان فروکش کردن غلظت رسوب در سیل و اختلاف زمانی بین -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۸ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها منحنی غلظت با منحنی بده جریان به‌خصوص در اواخر سیل, را نیز بر عهده دارد. تدقیق و کنترل مقدار اوج غلظت رسوب در طی مدت سیل در شرط مرزی بالادست. در مراحل «ب» و «ج» انجام می‌شود. گاهی در هنگام واسنجی مدل, مشخص می‌شود که باید تغییراتی در هندسه‌ی بستر ایجاد کرد. این گزینه نباید اولین انتخاب جهت افزایش سازگاری باشد. گاهی رسیدن به مناسب‌ترین هندسه بستر (یا مقاطع عرضی)» مستلزم چند شبیه‌سازی و کنترل می‌باشد. توصیه می‌شود که این شبیه‌سازی‌های اولیه. براساس فرض ثابت بودن بستر انجام شود. ۶-۸-۲- رفع اشکال الف - ناپایدار شدن مدل در اولین گام‌های زمانی حل. ب- ناپایدار شدن مدل پس از طی مدتی از روند شبیه‌سازی ج- عدم واسنجی مدل پس از تلاش‌های مکرر. برای رفع هر نوع آشکال, باید حدس‌های مناسبی درباره‌ی علل احتمالی بروز آن در اختیار داشت. توصیه می‌شود که پیش از واسنجی مدل, نسبت به پایدار ماندن آن اطمینان حاصل شود. در ادامه. تعدادی از دلایل معمول که باعث بروز آشکال می‌شوند. به تفکیک دسته‌بندی فوق, آرائه می‌شوند: اگر مدل عددی, در اولین گام‌های زمانی حل, به سرعت ناپایدار می‌شود: مرزء با شرط مرزی مربوط به لحظه‌ی شروع شبیه‌سازی, هماهنگ نباشد. مشکل مزبور باایجاد هماهنگی برطرف خواهد شد. استفاده از گزینه «شروع نرم "» در نرم‌افزار نیز به رفع ناپایداری در گام‌های محاسباتی اولیه کمک می‌کند. توصیه می‌شود که زمان آغاز شبیه‌سازی, مربوط به حالتی باشد که جریان و رسوب ورودی به هموارسازی در هندسه بستر یا شکل مرز در محل بروز اشکال, می‌تواند مشکل را حل کند. ج- ممکن است تر و خشک شدن گره‌های مرزی یا هر جای کم‌عمق از محیط (ناشی از تغییر سطح آب) باعث بروز ناپایداری باشد. فعال کردن گزینه‌ی محاسبه‌ی تر و خشک شدن گره‌هاء این مشکل را برطرف خواهد کرد. |- ٩۵۱۱ 1 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شببه‌سازی عددی ۹1۹۱۱/۳۳۶ ۸ بسیاری از نرم‌افزارهای معتبرء درضمن شبیه‌سازی اطلاعات مربوط به روند حل و محل ناپایدار شدن را برای بررسی کاربران ذخیره می‌کنند. با بررسی این اطلاعات. می‌توان محل بروز اشکال را شناسایی کرده و در جهت رفع آن اقدام کرد. اگر مدل عددی. مدتی پس از شروع و آدامه‌ی شبیه‌سازی, ناپایدار می‌شود: الف - ممکن است ناپایداری در زمانی ایجاد شود که بده جریان یا رسوب ورودی از مرز یا خروجی از آن. افزایش زیادی پیدا کرده باشد. در این صورت. باید فاصله‌ی زمانی بین گام‌های محاسباتی و یا فاصله‌ی مکانی بین گره‌ها در محل بروز آشکال را کاهش داد. در بعضی از مدل‌هاء می‌توان روش مشتق‌گیری عددی را نیز به نوع ب- ممکن است سطح آب در زمان بروز اشکال, کاهش زیادی پیدا کرده و محاسبات مربوط به تر و خشک شدن در جایی که هندسه‌ی بستر پیچیدگی دارد. با اشکال مواجه شده باشد. برای حل این مشکل, مقداری هموارسازی با افزایش عمق یا اصلاح شیب بستر به سمت نواحی عمیق‌تر در محل بروز اشکال لازم خواهد بود. ج- ممکن است تراز بستر در محل خاصی, به صورت غیرمنطقی افزایش یا کاهش یافته و سبب بروز ناهمواری غیرمنطقی در بستر شده باشد. اگر فرض ثابت بودن بستر بتواند ناپایداری را برطرف کند. به احتمال زیاد مشکل برازش یافتگی فاصله‌ی زیادی دارد. این مشکل با اصلاح برازش مدل برطرف خواهد شد. توصیه می‌شود که در صورت مواجه با فرسایش یا رسوب‌گذاری شدیدتر از حد منطقی, اشتباه در معرفی تنش‌های آستانه‌ی فرسایش یا رسوب‌گذاری و تمرکز غیرواقعی میدان سرعت در محل بروز اشکال کنترل شود. این نوع اشکال می‌تواند د- اگر ناپایداری در مدل رسوب چسبنده رخ می‌دهد. درصورتی‌که گره‌های تر و خشک شونده محل شروع مشکل باشند. ممکن است فرسایش یا رسوب‌گذاری بیش از حد. باعث ایجاد تغییرات شدید در نیمرخ غلظت رسوب شده باشد. در این حال احتمالا مشکل از برازش نیافتن مناسب مدل جریان در نواحی کم‌عمق می‌باشد. ممکن است فاصله گره‌های محاسباتی در محل ناپایداری بیش از حد زیاد باشد. به‌گونه‌ای که باعث نقض محدودیت نرم‌افزار در رابطه با عدد کورانت جریان شده باشد. ممکن است فاصله گره‌ها در محل ناپایداری بیش از حد کم باشد. به گونه‌ای که باعث نقض محدودیت نرم‌افزار در رابطه با نسبت ضریب پخش رسوب به فاصله گره‌ها شده باشد (می‌توان در چنین موضعی فاصله گره‌ها را زیاد یا ضریب پخش را کم کرد). بعضی از مدل‌ها جریان. در اطراف ه- ممکن است علت ناپایداری, یکی از دلایل ذکر شده در قسمت قبل «ناپایداری در آولین گام‌های محاسباتی» باشد که به دلیل عدم شدت. به تدریج رشد یافته و پس از مدتی باعث ناپایداری می‌شود. رفع این قبیل ناپایداری‌ها مشکل‌تر از آنواع دیگر است. ممکن است محلی که ناپایداری درنهایت در آنجا رخ دادهء همان‌جایی -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۰ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های رباضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها نباشد که بروز اشکال از آنجا آغاز شده است. ایجاد و بررسی تصویر متحرک از نتایج محاسبات میدان سرعت و تراز و غلظت. از چندین گام زمانی پیش از ناپایداری تا لحظه‌ی ناپایدار شدن»ء کمک زیادی به تشخیص صحیح محل و نوع مشکل خواهد کرد. می‌توان در اجرای مجدد. پایان شبیه‌سازی را یک گام قبل از ناپایداری معرفی کرد. بروز هر نوع تغییر غیرمنطقی و شدید در میدان سرعت. تراز سطح آب. غلظت رسوب و فرسایش و رسوب گذاری, می‌تواند سرنخ خوبی باشد. نواحی کم‌عمق کنار مرزهاء اطراف مرزهای باز ورودی و خروجی. مناطقی با ناهمواری شدید بستر یا مرزء اطراف دریچه‌های آبگیر و اطراف هر نوع چاه یا چشمه‌ی محاسباتی به طور خاص نیاز به بررسی دارند. اگر روش‌های معمول اصلاح سازگاری برای رفع این نوع ناپایداری جوابگو نباشد. می‌توان برای کمک به پایداری مدل. ضریب زبری بستر یا ضریب پخش جریان یا رسوب (قائم یا افقی) را در محل بروز اشکال به صورت موضعی تا بیش از حد طبیعی افزایش داد. در این حالت نتایج مدل در محدوده‌ی تاثیر این اغراق موضعی قابل اعتماد نخواهد بود. اگر ناپایداری با شیب شدید موضعی سطح آب در محل همراه باشد. افزایش موضعی زبری بستر بیش از افزایش لزجت به رفع مشکل کمک می‌کند. اگر عدم دقت بعضی از شرایط مرزی باعث ناپایداری بوده و به هیچ وجه امکان تدقیق آن فراهم نباشد. به عنوان آخرین راه حل می‌توان زبری بستر را در نوار باریکی در مقابل آن مرز به شدت و به میزان غیرواقعی افزایش داد. به طور معمول, عدد مانینگ ‎٩/۱‏ تا ۰/۲ ۹/1۱3 یا عدد مشخصه‌ی زبری در مدل جریان (,) در حدود ۱ مترء برای این منظور مناسب خواهد بود [۳۸]. اگر مدل عددی پایدار است. اما با تنظیم ضرایب در محدوده‌ی منطقی, نمی‌توان آن را با اطلاعات محیطی سازگار کرد: الف- ممکن است تاثیر بعضی از فرآیندهای فیزیکی لحاظ نشده باشد و یا مدل مورد استفاده برای محاسبه‌ی همه‌ی فرآیندهای فیزیکی موثر در مساله, مناسب نباشد. در این حالت. تناسب فرضیه‌های ساده‌کننده‌ی استفاده شده در مدل با نیازهای مساله باید بازنگری شده و نسبت به انتخاب گزینه‌های عملکرد مناسب یا مدل عددی, دیگر یا انتخاب چند لایه‌ی بستر به جای فرض یک لایه. باعث حل اشکال شود. ب- ممکن است اطلاعات میدان عمق یا نیمرخ‌های مقاطع عرضی یا سیلاب‌دشت‌ها نیاز به اصلاح داشته باشند. ج- ممکن است شرایط مرزی جریان یا رسوب یا محل آن‌ها نیاز به اصلاح داشته باشند. برای مسایل رسوب‌گذاری درازمدت در مخزن» می‌توان کل منحنی آورد رسوب را در ضریب ثابتی ضرب کرد تا میزان رسوب ورودی به مدل با اطلاعات محیطی سازگار شود. اگر این روش جوابگو نباشد. می‌توان منحنی شرط مرزی رسوب در با واقعیت سازگار نباشد. برای شبیه‌سازی جریان غلیظ. علاوه بر مقدار اوج منحنی آورد رسوب ورودی» تنظیم دقیق اختلاف بین زمان سقوط منحنی رسوب و زمان سقوط منحنی جریان. نقش مهمی در واسنجی مدل ایفا می‌کند. منحنی دانه‌بندی رسوب در مرز ورودی نیز باید با طبیعت سازگار باشد. پیشنهاد می‌شود مرز بالادست -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - روند انجام مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی عددی ۹/۳۶ ۹ د- ممکن است قسمتی از بسترء دارای پوشش گیاهی یا ناحیه‌ی صخره‌ای بوده یا تحت تاثیر جوشنی شدن (آرمورینگ) قرار داشته و یا لایه فرسایش ناپذیر در زیر داشته باشد. بدون اینکه اثر آن در اطلاعات ورودی به مدل منظور شده باشد. اگر جابه‌جایی رسوب شبیه‌سازی شده خیلی بیش‌تر از واقعیت می‌باشد. وجود رسوب درشت دانه مانند شن و وجود پوشش گیاهی را در طبیعت کنترل کنید. این عوامل می‌توانند لایه‌ی محافظ در ه- ممکن است اطلاعات ورودی غیر قابل واسنجی. مانند دمای ثابت محیط آب. نیاز به اصلاح داشته باشد. و- ممکن است قسمتی از اطلاعات اندازه گیری شده از منطقه. غیرصحیح یا غیردقیق بوده و بنابراین تلاش برای سازگار کردن مدل با آن‌ها در کنار اطلاعات صحیح دیگر, بیهوده و بی‌نتیجه باشد. درصورتی که احتمالات قبلی ۷-۸-۲ صحت‌سنجی صحت‌سنجی مدل, عبارت است از مقایسه‌ی نتایج مدل واسنجی شده با اندازه‌ گیری‌هایی که در مرحله‌ی واسنجی استفاده نشده‌اند. این کار باید بدون تغییر مشخصه‌های واسنجی شده انجام شود. پیش از واسنجی مدل, باید تعدادی از اندازه گیری‌ها را جدا کرد تا در روند واسنجی دخالت داده نشوند. روند انجام صحت‌سنجی و نکاتی که به این منظور باید رعایت شوند. مشابه مواردی است که در قسمت «مقایسه و سنجش سازگاری نتایج شبیه‌سازی با اندازه‌گیری‌های محیطی» در قسمت مربوط به واسنجی نرم‌افزار ارائه شده است. توصیه می‌شود که صحت‌سنجی مدل, با استفاده از شرایط مرزی غیر از شرایط مرزی واسنجی انجام شود. نباید به شرایط مرزی انتخاب شده برای مرحله‌ی صحت‌سنجی مدل, نزدیک به شرایطی باشد که بیش‌ترین تاثیر را بر رفتار رسوب در مخزن می‌گذارند. انتخاب شرایط خیلی خاص که بسیار به ندرت اتفاق می‌افتند و نقش قابل توجهی بر مساله‌ی واقعی نمی‌گذارند. کمکی به افزایش اعتبار نتایج در کل پروژه‌ی مورد بررسی نخواهد کرد. اگر صحت‌سنجی مدل با موفقیت همراه نباشد. مرحله‌ی واسنجی آن باید مورد بازنگری و تجدید قرار گیرد. عدم موفقیت مرحله‌ی صحت‌سنجی. در بیش‌تر موارد نشان‌دهنده‌ی آن است که در مرحله‌ی واسنجی مدل, طیف مناسب با کاملی از شرایط مرزی موثر و مهم استفاده نشده‌اند. انجام موفقیت‌آمیز مرحله صحت‌سنجی, به معنی تضمین صحت نتایج مدل به ازای هر شرط مرزی محتمل نخواهد بود. اما قابلیت اعتماد به نتایج را افزایش خواهد داد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۲ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها ۹-۲- شبیه‌سازی مجموعه شرابط انتخاب شده و نتیجه‌گیری پس از آنکه مدل عددی به شرایط منطقه برازش یافت و آزمون‌های صحت‌سنجی را با موفقیت پشت سر گذاشت. می‌توان از آن برای شبیه‌سازی مجموعه شرایط انتخاب شده برای مطالعه استفاده کرد. در صورت عدم استفاده از قضاوت و تجربه‌ی مهندسی برای آنتخاب هوشمندانه‌ی شرایطی که شبیه‌سازی می‌شوند و یا عدم شبیه‌سازی و مطالعه کامل آن‌هاء نیرو و زمان صرف شده برای مراحل قبلی بدون استفاده باقی خواهد ماند. مهم‌ترین خطری که این مرحله از هر پروژه با آن روبروست. کمبود وقت می‌باشد. توصیه می‌شود که در ابتدای پروژه» پیش‌بینی زمان لازم برای انجام مراحل مختلف پروژه با احتیاط کامل انجام شود. عوامل پیش‌بینی نشده مختلفی وجود دارند که می‌توانند مانع تکمیل مراحل تامین اطلاعات و واسنجی مدل در زمان مقرر شوند؛ امری که باعث می‌شود فرصت کافی برای شبیه‌سازی کامل و جامع همه‌ی حالت‌های مورد نیاز باقی نماند. برای کمک به واسنجی مدل‌ها در زمان مقررء می‌توان از امکانات واسنجی خودکار نرم‌افزارها و تجربه‌ی کارشناسان خبره برای هدایت روند واسنجی استفاده کرد. شبیه‌سازی‌های این مرحله, نظارت کلی کارشناسان ارشد خبره بر کارشناسان جوان‌تر کافی است. در صورت امکان, می‌توان از وجود رایانه‌های متعدد برای تسریع این مرحله بهره‌مند شد. پس از شبیه‌سازی همه‌ی شرایطی که باید مطالعه شوند. نوبت به بررسی نتایج, نتیجه‌گیری مهندسی و دریافشت جواب سوال‌های مشخصی خواهد بود که بر عهده‌ی شبیه‌سازی گذاشته شده‌اند. انجام این مرحله. کاملا بر پایه‌ی قضاوت مهندسی و داشتن علم و تجربه‌ی کافی از موضوع استوار است. مهارت‌های مربوط به نحوه‌ی استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی, نقش قابل توجهی در این قسمت ندارند. توصیه می‌شود که انجام این مرحلهء بر عهده‌ی کارشناسان خبره‌ای گذاشته شود که قضاوت مهندسی عمیقی در رابطه با جریان و رسوب در سدها و رودخانه‌ها دارند. هرچند در رابطه با نرم‌افزارهای محاسباتی تخصص نداشته باشند. روش بررسی شبیه‌سازی‌ها و نتیجه‌گیری از آن‌هاء تابع سوال‌هایی است که در ابتدای پروژه مشخص شده‌اند. در این رابطه حالت‌های بسیار متنوعی وجود دارند: ممکن است درباره‌ی گزینه‌های مختلف مدیریت مخزن و یا مناسب‌ترین روند کارآمد بودن روش‌های تخلیه‌ی رسوب از مخزن تصمیم‌گیری شود. ممکن است دستورالعمل‌هایی برای مقابله با شرایط خاص پیشنهاد شوند. ممکن است میزان تاثیر سیل‌های مختلف بر قسمت‌های مختلف مخزن برآورد شود. ممکن است تصمیم‌هایی درباره‌ی طرح دریجه‌های آبگیر برای سد در دست طراحی گرفته شود. ممکن است طرح‌های سازه‌ای با غیرسازه‌ای جدیدی برای کنترل و مدیریت بهتر مشکل رسوب در سد یا پایین‌دست آن بررسی و مقایسه شوند و یا به سوال‌های مشخص دیگری در رابطه با راندمان تله‌اندازی سد. روند تغییر هندسه‌ی بستر به ازای گزینه‌های مختلف و با فواصل زمانی بهینه برای رسوب‌شویی پاسخ داده شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۳ بررسی راه‌های مطالعه توام سامانه رودخانه - مخزن -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - بررسی راه‌های مطالعه نوام سامانه رودخانه - مخزن ۹۹/۱۱/۲۶ ۹۵ ۱-۳- کلیات با بسنده کردن به مطالعه طول اندکی از یک رودخانه. نمی‌توان به شناخت کافی برای مدیریت بهینه آن و تاثیرش بر مطالعه‌ی توام سامانه‌ی رودخانه - مخزن اجتناب‌ناپذیر خواهد بود. در این موارد. هم تاثیر عملکرد مخزن سد بر رودخانه پایین‌دست و هم تاثیر رودخانه بالادست بر مخزن نیازمند بررسی است. پس از ساخته شدن سد بر رودخانه. قسمتی از رود که در پایین‌دست سد می‌باشد. در شرایط غیرتعادلی قرار می‌گیرد. به دلیل قطع قسمت قابل توجهی از تغذیه‌ی رسوبی, تراز بستر در قسمت نام‌برده به مرور زمان پایین‌تر می‌رود رودخانه, از نزدیک سد آغاز شده و به سمت پایین‌دست گسترش می‌یابد. به دنبال آن» شیب طولی کاهش می‌یاید و پایین‌دست به سمت تعادل جدیدی خواهد رفت. عوامل دیگری نیز در این فرآیند زنجیره‌ای موثر هستند: الف- بافت رسوبات سطح بستر درشت‌تر می‌شود.» زیرا رسوبات ریزدانه‌ی سطح بستر زودتر شسته می‌شوند. این امر باعث محافظت بیش‌تر از رسوبات لایه‌های پایین‌تر و کاهش فرسایش می‌شود. این‌روند تا جایی پیش می‌رود که ب- به دلیل عملکرد کنترل شده‌ی سد. وج بده آب مربوط در سیلاب‌های فرساینده‌ی شدید. کاهش قابل توجهی ج- کاهش تراز بستر رودخانه در پایین‌دست سد. باعث افزایش اختلاف تراز بین آبراهه‌ی اصلی و شاخه‌های فرعی متصل به آن می‌شود. این پدیده به ورود بیش‌تر رسوب از شاخه‌های فرعی به مسیر اصلی می‌انجامد و مقداری از کاهش تغذیه رسوب از محل سد را جبران می‌کند. تغییر آبنگار جریان پس از ساخت سد. تابع نحوه‌ی مدیریت سد است. رابطه‌ی بین آبنگار خروجی از سد و آبنگار جریان‌های ورودی از شاخه‌های فرعی نیز بر روند تغییر شرایط در رودخانه‌ی پایین‌دست. تاثیر می‌گذارد. مدت زمانی که طول می‌کشد تا اثرات ناشی از کاهش تراز بستر رودخانه‌ی پایین‌دست آشکار شود. بستگی به دانه‌بندی رسوب دارد. در رودخانه‌هایی که بستر غیرچسبنده دارند. هرچه دانه‌بندی رسوبات بستر ریزتر باشد. فرآیید فرسایش سریع‌تر بوده و آثار آن زودتر آشکار می‌شود. مخزن سد. علاوه بر رودخانه پایین‌دست. بر ناحیه‌ای از رودخانه بالادست نیز تاثیر می‌گذارد. بالا آمدن آب ناشی از ساخت سد. باعث می‌شود که طول قابل توجهی از رودخانه‌ی بالادست به زیر آب رفته و قسمتی از مخزن سد شود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۶ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها شکل‌گیری دلتای رسوبی نیز باعث بالا آمدن تراز بستر و تاثیر آن بر رودخانه‌ی بالادست می‌شود. مدتی پس از احداثت سد. تراز آب در قسمتی از رودخانه‌ی بالادست. به ازاء بده جریان معین, بیش‌تر از گذشته بالا خواهد رفت. علت این امر آن است که هم تراز بستر در محل دلتا و بالادست آن بالا می‌رود و هم پوشش گیاهی جدیدی بر این بستر رسوبی جدید شکل می‌گیرد که زبری مقطع را افزایش می‌دهد. اینکه تاثیر سد بر رفتار هیدرولیکی رودخانه‌ی بالادست تا چه مسافتی قابل توجه خواهد بود. می‌تواند به وسیله‌ی شبیه‌سازی عددی یک‌بعدی برآورد شود. ۳-۳- روش‌های شبیه‌سازی رودخانه با دیدگاه رسوب‌گذاری در مخزن رفتار هر رودخانه. تحت تاثیر شاخص‌هایی مانند طول,ء عرض, عمق. بده و مشخصات رسوبی و زیست‌محیطی همان رودخانه شکل می‌گیرد. تغییرپذیری شرایط هیدرولیکی و انتقال رسوب در هر رودخانه. توسط حوضه‌ی آبریز بالادست آن کنترل می‌شود. تفاوت‌های بین حوضه‌ها و رودخانه‌های مختلف. باعث می‌شود که روند بهینه‌ی شبیه‌سازی همه‌ی رودخانه‌ها یکسان نباشد. هنگامی که نیاز به شبیه‌سازی رودخانه و شبیه‌سازی مخزن سد با یکدیگر همراه می‌شوند. برای یافتن مناسب‌ترین روش باید از یک سو نیازهای مربوط به شبیه‌سازی مخزن را و از سوی دیگر نیازهای مربوط به شبیه‌سازی رودخانه را در نظر گرفت. برای مطالعه رفتار رودخانه‌هاء. می‌توان از روش‌های هیدرولوژیک و یا روش‌های هیدرولیک استفاده کرد. در روش‌های هیدرولوژیک. می‌توان آثر مخزن سد را به طور کلی و به صورت یکپارچه منظور کرد. با این روش‌ها.ء نمی‌توآان درباره جزییات روند فرسایش و رسوب‌گذاری در قسمت‌های مختلف مخزن مطالعه کرد. روش‌های هیدرولیکی. آنواع مختلفی دارند که برای کاربردهای متفاوتی مناسب هستند. اگر هدف از شبیه‌سازی رودخانه, تر کیب کردن مطالعات رودخانه با مخزن سد باشد. سعی بر آن است که رودخانه با مدل یک‌بمدی شبیه‌سازی شود. در این حال ترجیح بر آن است که مخزن سد نیز در صورت امکان به صورت یک‌بعدی مدل شود. اگر هدف از تر کیب شبیه‌سازی رودخانه و مخزن, مطالعه طول قابل توجهی از رودخانه با لحاظ کردن تاثیر مخزن در میان آن باشد. اولین گزینه‌ی مورد بررسی, شبیه‌سازی مخزن با مدل هیدرولوژیک یا مدل یک‌بعدی خواهد بود. برای شبیه‌سازی بازه زمانی یا مکانی طولانی از یک رودخانه. ممکن است به‌کارگیری مدل یک‌بعدی تنها انتخاب منطقی باشد. مدل‌های چند بعدی به گره‌های محاسباتی نزدیک‌تر و گام‌های زمانی کوچک‌تر نیاز دارند و شبیه‌سازی طول یا زمان زیادی از یک رودخانه. وقت بسیار زیادی از آن‌ها خواهد گرفت. اگر لازم باشد که رودخانه و مخزن با فرضیه‌های ساده کننده متفاوتی شبیه‌سازی شوند.ء در اختیار داشتن مدل‌هایی که بتوانند با یک‌دیگر تلفیق شوند. از اهمیت خاص برخوردار خواهد بود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - بررسی راه‌های مطالعه توام سامانه رودخانه - مخزن ۹۹/۱۱/۳۶ ۹۷ ۴-۳- تفاوت روش‌های شبیه‌سازی رسوب در رودخانه و مخزن سد در شرایط مختلف. تفاوت‌ها و شباهت‌هایی بین مدل‌سازی رسوب در رودخانه و مخزن سد وجود دارد. به عنوان نمونه. روند انتخاب گام‌های زمانی و مکانی حل در این دو محیط متفاوت است. طول بازه‌ی مورد مطالعه در مسایل مهندسی رودخانه. به طور معمول بسیار بیش‌تر از طول مخزن سد می‌باشد. تغییرات طولی مشخصه‌های جریان و رسوب نیز در بسیاری از قسمت‌های رودخانه, کم‌تر یا کم‌اهمیت‌تر از مخزن است. به دلیل نام‌برده فاصله گره‌ها در مخزن سد. کم‌تر از رودخانه انتخاب می‌شود. برای مدل‌سازی رسوب و جریان در رودخانه‌هاء ممکن است از مدل‌های جریان شبه‌ماندگار یا غیرماندگار استفاده شود. در مدل‌های شبه‌ماندگار محدودیت محاسباتی برای انتخاب گام زمانی حل وجود ندارد. در این مدل‌ها میدان جریان و رسوب شبیه‌سازی شده. مستقل از زمان است. از سوی دیگرء در مطالعات رسوب و جریان در مخازن سدهاء در بسیاری از موارد شرایط غیرماندگار حاکم است. تنها موارد خاصی از مطالعه تغییرات طولانی مدت ریخت‌شناسی پیش می‌آید که بتوان از تغییرات زودگذر و کوتاه مدت صرف‌نظر کرد. چرا که به طور معمول بیش‌ترین تغییرات حاصله تحت تاثیر شرایط سبلابی رخ می‌دهند. این مساله باعث ایجاد محدودیت در استفاده از مدل‌های جریان ماندگار در مخازن می‌شود. در بسیاری از موارد. برای بررسی اثر شرایط غیرسیلابی در مخازن» می‌توان از مدل‌های شبه‌ماندگار استفاده کرد. این روش در مسایل بهینه‌سازی مخازن نیز کاربرد دارد. بازه‌ی زمانی مدل‌سازی در مخازن - مثل رودخانه‌ها - وابسته به اهداف مطالعه است. این بازه برای روندیابی جریان و رسوب حاصل از یک سیلاب. مطالعات فصلی و سالانه رسوب و یا مطالعه تغییرات طولانی مدت ریخت‌شناسی یکسان نیست. در مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌هاء در بیش‌تر مواردء تعیین تغییرات طولانی‌مدت تراز بستر و مشخصه‌های رسوب مدنظر می‌باشد. در این شرایط ترجیح بر آن است که در صورت امکان» میدان جریان با روش شبه ماندگار حل شود. تعداد تکرار حل جریان» هم تابع شرایط مرزی جریان و هم تابع تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه می‌باشد. با توجه به شرایط ناپایدار زمان سیلاب, ممکن است بازه‌های زمانی مربوط به سیلاب‌ها از کل دوره تفکیک شوند تا شبیه‌سازی شبه ماندگار تنها برای شرایط غیرسیلابی استفاده شود. برای روندیابی جریان و رسوب در سیلاب‌هاء گام‌های زمانی حل باید روش محاسباتی به‌کار رفته در مدل‌های عددی نیز برای انتخاب اندازه گام‌های زمانی, تعیین کننده هستند. گاهی می‌توان سیلاب‌های ناشی از ذوب برف را - اگر آبنگار ملایمی داشته باشند - با روش‌های شبه‌ماندگار شبیه‌سازی کرد. اگر هدف مطالعه, روندیابی جریان و رسوب حاصل از یک سیل در مخزن یا برآورد میزان تخلیه رسوب در اثر عملیات روش‌های شبه‌ماندگار در چنین شرایطی می‌تواند منجر به خطاهای قابل توجه در نتایج شود. دوره شبیه‌سازی در بسیاری از مطالعات. هم شامل شرایط عادی با تغییرات اندک و هم شرایط سیلابی با تغییرات شدید می‌باشد. در این شرایط نمی‌توان برای تمامی دوره. مقدار ثابتی به عنوان گام زمانی بهینه انتخاب کرد. می‌توان کل -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۸ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها دوره را به بازه‌های کوچک‌تر تقسیم کرد و بعضی را با گام زمانی کوچک. بعضی را با گام زمانی بزرگ‌تر و بعضی را با روش شبه‌ماندگار شبیه‌سازی کرد. بسیاری از مدل‌های عددی غیرماندگار, توانایی آنجام شبیه‌سازی به صورت شبه‌ماندگار و ماندگار را هم دار هستند. برای شبیه‌سازی دوره‌های طولانی جریان و رسوب. می‌توان با انتخاب چنین مدلی, در هر شرایطی از بهینه‌ترین روش حل استفاده کرد. معیار انتخاب فاصله‌ی گره‌ها در رودخانه و مخزن متفاوت است. این مقدار در قسمت‌های مختلف رودخانه تحت تاثیر شدت تغییرات مقطع پا شیب. وجود جریان‌های جانبی» تغییر در جنس مصالح بستر و وجود سازه‌های کنترلی خاص در طول مسر می‌باشد. معیار کلی انتخاب گام مکانی در امتداد محور طولی رودخانه, مقایسه‌ی نسبت سطح مقطع جریان بین دو مقطع متوالی است؛ این نسبت باید مقداری بین ۰/۷ تا ۱ داشته باشد. در یک بازه‌ی مستقیم و به طور نسبی یکنواخت از رودخانه. ممکن است فاصله‌ی بین گره‌ها بسیار زیاد باشد. برای انتخاب فاصله‌ی گره‌ها در محیط مخزن. ابعاد و هندسه‌ی مخزن, میزان پیچیدگی آن و وضعیت کلی میدان جریان و رسوب مورد توجه قرار می‌گیرد. در مدل‌های چند بعدی, برای نسبت فاصله‌ی گره‌ها در امتدادهای مختلف نیز محدودیت‌هایی وجود دارد. فاصله بین مقاطع محاسباتی در رودخانه‌هاء به طور معمول بین ۵۰ تا ۱۰۰۰ متر در نظر گرفته می‌شود. در داخل مخازن. ابعاد ۲۰ تا ۵۰ متر برای شبکه‌های طولی و عرضی در نزدیکی بدنه‌ی سد و ابعاد ۵۰ تا ۲۵۰ متر در قسمت‌های دورتر (بسته به ابعاد مخزن) می‌تواند مناسب باشد. برای شبکه‌بندی قائم در مخازن سدهاء فاصله‌های ۲ تا ۲۰ متر بین گره‌ها می‌تواند مناسب باشد. در بسیاری از مدل‌هاء کاربر تنها تعداد گره‌ها در امتداد قائم را تعیین می‌کند و فاصله‌ی آن‌ها تابع عمق آب است. ۵-۳- راهکارهای مطالعه تلفیقی سامانه رودخانه - مخزن راهکارهای متفاوتی برای مطالعه تلفیقی رودخانه و مخزن سد وجود دارد. انتخاب بهترین روش وابسته به اهداف مطالعه. مشخصات هندسی و وضعیت جریان و رسوب می‌باشد. برای مدل‌سازی سامانه رودخانه - مخزن در رودخانه‌های منتهی به مخازن طویل و کم‌عمق, می‌توان رودخانه و مخزن را در قالب یک سامانه منفرد با استفاده از مدل یک‌بعدی شبیه‌سازی کرد. گاهی لازم است که رودخانه. به طور مجزا از مخزن مدل‌سازی شود. در این حالت, اطلاعات حاصل از مدل‌سازی رودخانه, شرایط مرزی مدل مخزن را تامین می‌کند. در روش‌های روندیابی هیدرولوژیک نیز می‌توان سامانه رودخانه و مخزن را به صورت توام بررسی کرد. در این شرایط. مقادیر ورودی و خروجی جریان و رسوب در رودخانه و مخزن, با استفاده از معادله پیوستگی کنترل می‌شود. مزیت اصلی این نوع مدل‌هاء سرعت بالای انجام محاسبات می‌باشد. همچنین افزودن شاخص‌های مدیریتی در مدل‌های هیدرولوژیک. به سادگی میسر است. مهم‌ترین محدودیت این نوع مدل‌ها آن است که شرایط داخلی سامانه مانند نحوه توزیع رسوبات در مخزن, توسط این مدل‌ها محاسبه نمی‌شود. اگر مدل‌سازی شرایط داخلی سامانه مدنظر باشد. نمی‌توان به تنهایی از -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - بررسی راه‌های مطالعه نوام سامانه رودخانه - مخزن ۹۹/۱۱/۲۶ ۹۹ یک عامل محدود کننده در مطالعه‌ی تلفیقی رودخانه و مخزنء مدت زمان لازم برای اجرای مدل می‌باشد. زمان اجرای مدل‌های دوبعدی که در مخازن کاربرد دارند. بسیار بیش‌تر از مدل‌های یک‌بعدی است. برای مطالعات کوتاه‌مدت و فصلی» می‌توان سامانه رودخانه و مخزن را با استفاده از یک مدل دوبعدی به صورت توام شبیه‌سازی کرد. به‌کارگیری روش مزبور برای شبیه‌سازی طولانی مدت. انتخاب بهینه‌ای نیست. چرا که زمان انجام شبیه‌سازی‌ها بسیار طولانی در مطالعات چندمنظوره, زمانی که هم اهداف کوتاه‌مدت و هم اهداف بلندمدت مدنظر باشد. بهتر است که کل سامانه به سه قسمت «رودخانه بالادست». «مخزن» و «رودخانه پایین‌دست» تقسیم شود. برای هر یک از سه ناحیه می‌توان مدلی مناسب با شرایط همان قسمت انتخاب کرد و شرایط مرزی هر یک را از شبیه‌سازی قسمت بالادست آن استخراج در مواردی که تاثیر سد مخزنی بر رودخانه پایین‌دست مد نظر باشد. تلفیق شبیه‌سازی مخزن سد و رودخانه‌ی پایین‌دست آن وجود ندارد. در چنین حالتی می‌توان اثر مخزن را در قالب شرایط یا گزینه‌های بهره‌برداری مختلف به صورت شرایط مرزی در شبیه‌سازی رودخانه پایین‌دست منظور کرد. در بعضی از مدل‌های دوبعدی قدیمی که براساس مدل‌های یک‌بعدی و روش 1106 51۳021 توسعه یافته‌اند. باید برای ناحیه انتقالی بین رودخانه و مخزن از یک تئوری مناسب پخش جت استفاده کرد. در مدل‌های دوبعدی جدید. معادله‌های دوبعدی به طور مستقیم حل می‌شوند. بنابراین نیازی به تمهید فوق وجود ندارد. اگر هدف مدل‌سازی, بهینه کردن رسوب‌گذاری و فرسایش در مجموعه‌ی رودخانه و مخزن باشد. توصیه می‌شود که تا حد امکان از مدل ساده و سریع استفاده کنید. در مدل‌های بهینه‌سازی, باید نتایج هیدرولیکی و رسوبی سیاست‌های مختلف رهاسازی آب از مخزن را در کل سامانه رودخانه مخزن مورد بررسی قرار داد و بارها شبیه‌سازی را تکرار کرد تا وجود نرم‌افزاری که اجرای مدل‌ها و انتقال اطلاعات بین آن‌ها را به صورت خودکار انجام دهد. برای مسایلی از نوع مطرح -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۴ بررسی راه‌های مطالعه توام سامانه‌های رو دخانه‌ای جند مخزنی -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - بررسی راه‌های مطالعه نوام سامانه‌های رودخانه‌ای چند مخزنی . ۹۹/۱۱/۲۶ ۳ ۱-۴ کلیات در سامانه‌های رودخانه‌ای چند مخزنی. نمی‌توان مشکلات ناشی از فرسایش یا رسوب‌گذاری در یک بازه از رودخانه با یک مخزن را به تنهایی مورد بررسی قرار دادء زیرا ممکن است حل کامل مشکل در یک منطقه. باعث بروز خسارت‌های پرهزینه‌تر در قسمت‌های پایین‌دست شود. برای اجتناب از این امرء باید سیاست‌های بهره‌برداری هدفمند و جامعی برای تمامی سامانه را جستجو کرد. مطالعات سامانه‌های چند مخزنی شامل شبیه‌سازی جریان و رسوب در کل سامانه و بهینه‌سازی رسوب گذاری و فرسایش در تمامی آن است. بدیهی است که در چنین مطالعاتی نمی‌توان محدودیت‌های مربوط به منابع و مصارف آب در قسمت‌های مختلف سامانه و شاخص‌های اقتصادی - فنی وابسته را نادیده گرفت. اصول شبیه‌سازی سامانه‌های سری و موازی چند مخزنی مانند روش‌های بیان شده برای سامانه‌های رودخانه - مخزن است. جز آنکه به دلیل پیچیدگی بیش‌تر مجموعه. باید ملاحظات بیش‌تری برای انتخاب مدل‌های مناسب در نظر گرفت. برای مدل‌سازی سامانه‌های چند مخزنی, در محل هر یک از مخازن موجود در سامانه. شرایط مرزی داخلی تعریف می‌شود. با این روش, مدل قادر خواهد بود آثار ناشی از وجود هر مخزن را در کل مجموعه ارزیابی کند. شرایط مرزی داخلی, با استفاده از روابط پیوستگی جریان و رسوب و توجه به شرایط سطح آب در هر مخزن تعریف می‌شود. در روش مزبور» هر مخزن به عنوان یک سازه‌ی کنترل کننده برای جریان بالادست و پایین‌دست عمل خواهد کرد. توصیه می‌شود که برای شبیه‌سازی جریان و انتقال رسوب در سامانه‌های چند مخزنی, در صورت امکان از یک مدل یکپارچه - ترجیحا یک‌بعدی - استفاده شود. اگر ترکیب دو مدل - مثلا یک‌بعدی و دوبعدی قائم - اجتناب‌ناپذیر باشد. بهتر است که مدل‌ها با هم متصل بوده و به طور خودکار با یکدیگر تبادل اطلاعات کنند. توام بودن شبیه‌سازی تمام سامانه نقش مهمی دارد. چرا که شاخص‌های زیادی در رابطه با سیاست‌های بهره‌برداری از مخازن باید بهینه شوند. در مواردی می‌توان بازه زمانی مورد مطالعه را به زیر بازه‌هایی با جریان ماندگار تبدیل کرده و شرایط بهینه در هر بازه زمانی ۲-۴۳- سیاست‌های بهره‌برداری از سامانه‌های یکپارچه چند مخزنی در سامانه‌های چند مخزنی. ممکن است رسیدن به حداکثر تخلیه رسوب از مخازن بالادست بهترین اندیشه نباشد. بلکه باید بهترین عملکرد کل مجموعه را هدف‌گیری کرد. برای این کار از مدل‌های بهینه‌سازی استفاده می‌شود. مدل‌های بهینه‌سازی براساس هدف‌ها و قیدها تنظیم می‌شوند. هدف‌ها براساس مشکلات رسوب‌گذاری و فرسایش در کل شبکه و لحاظ کردن عوامل اقتصادی تعریف می‌شوند و شامل بیشینه یا کمینه کردن شاخص‌های معینی هستند. قیدها عبارتند از قوانین فیزیکی حاکم بر جریان و انتقال رسوب و محدودیت‌های تخصیص آب از مخازن و میزان حجم ذخیره‌ی هر یک. شاخص‌های اقتصادی - فنی هر قسمت از سامانه در قالب اهداف و قیدها مورد توجه قرار می‌گیرند. -------- صفحهٔ بعد -------- ۰.۴ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها ۳-۴- روش انجام کار برای کنترل رسوبگذاری و فرسایش در سامانه‌های چند مخزنی, متغیرهای تصمیم براساس میزان بهره‌وری از کل سامانه بیان می‌شوند. متغیرهای حالت نیز شامل میزان حجم ذخیره مخزن و تغییرات ارتفاع بستر در مقاطع عرضی رودخانه و مخزن می‌باشد. یک مدل مدیریت سامانه‌های چند مخزنی جهت کاهش رسوبگذاری و فرسایش, شامل تابع هدف برای حداقل کردن مجموع فرسایش و رسوبگذاری در مخازن و رودخانه‌ها است. این تابع وابسته به سیاست‌های ویژه بهره‌برداری حول فرایندهای دینامیکی حاکم بر جریان و انتقال رسوب می‌باشد. می‌توان بسته به شرایط اهداف متفاوتی را به عنوان تابع هدف در نظر گرفت. معادله‌های انتقالی شامل معادله‌های پیوستگی رسوب و جریان, معادله‌های انرژی و مانینگ و معادله انتقال رسوب می‌باشد. برای استفاده از مدل‌های شبیه‌سازی هیدرولیکی در مدل‌های بهینه‌سازی سامانه‌های چند مخزنی» لازم است که چند تئوری به این مدل‌ها اضافه شود. اولین مورد. اضافه کردن اطلاعات تکمیلی ورودی برای توصیف شکل شبکه و شرایط مرزی داخلی مانند رابطه بین میزان حجم ذخیره و سطح آب مخزن. سیاست‌های اولیه تخصیص آب. حجم ذخیره اولیه می‌کنند. بنابراین یک زیربرنامه برای روندیابی حجم ذخیره مخزن براساس ارتفاع آب آن. به مدل بهینه‌سازی اضافه می‌شود. روندیابی تغییرات حجم ذخیره مخزن, براساس پیوستگی جرم در مخزن انجام می‌شود. رابطه‌ی مربوط شامل ماتریسی است که ارتباط یا عدم ارتباط مستقیم بین مخازن مختلف با یکدیگر را بیان می‌کند. براساس این رابطه. می‌توان حجم ذخیره مخزن را محاسبه و از آن برای تعیین شرایط مرزی داخلی - به صورت ارتفاع جدید سطح آب مخزن - استفاده کرد. شده قابل توجه باشد. باید منحنی حجم - سطح را برای شرایط جدید ارتقا داد. اطلاعات مربوط به خطالقعر (تالوگ) و حجم ذخیره مخزن نیز بعد از هر بازه زمانی محاسبه و ذخیره می‌شوند. برای حل مساله کنترل رسوب. از یک تابع جریمه" برای ادغام قیدها استفاده می‌شود. با استفاده از این تابعء در پیچیدگی و مشخصه‌های متفاوت وجود دارند. برای حل این مجموعه می‌توان از روش بهینه‌سازی 5۸1.01 مطابق نمودار (۱-۴) استفاده کرد. پیوست همین نشریه حاوی توضیحات بیش‌تری در رابطه با روابط مورد استفاده برای ۱- ۳۵۹۵|۱۷ 7 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - بررسی راه‌های مطالعه نوام سامانه‌های رودخانه‌ای چند مخزنی ۹۹۱/۳۶ ۱.۵ و کاربرد نرم‌افزار تحلیل هیدرولیکی برای تعیین شرایط فعلی انتقال رسوب و برآورد تابع هدف ۲- تقریب شرایط انتقالی با استفاده از تقریب سری تیلور ۳- برآورد اطلاعات جانبی مورد نیاز ۲- استفاده از نرم‌افزار تحلیل هیدرولیکی برای تعیین شرایط جدید انتقال رسوب تعیین سیاست‌های جدید با استفاده از سیاست‌های فعلی بله استفاده از سیاست‌های فعلی بله نمودار ۱-۴- روش 5۸1.014 برای بهینه‌سازی در مسائل کنترل رسوب -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۵ ارانه مدل‌های عددی منتخب ۷ و ۰ ۰ه هل رسوب -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم -ارائه مدل‌های عددی منتخب و مناسب جهت شبیه‌سازی انتشار رسوب ۹۹/۱۱/۲۶ ۹ ۱-۵- مقدمه شبیه‌سازی انتقال رسوب از مدل‌های فیزیکی, عددی و یا ترکیبی از آن‌ها استفاده می‌گردد. صرف‌نظر از مقرون به صرفه بودن زمانی و اقتصادی فراوان مدل‌های عددی نسبت به فیزیکی, یکی از مهم‌ترین مزیت‌های مدل‌های عددی نسبت به مدل‌های فیزیکی در این است که در مدل‌های عددی نیاز به استفاده از مقیاس کج و اثرات ناشی از آن در شبیه‌سازی نیست و مقیاس در هر سه بعد یکسان در نظر گرفته می‌شود. مدل‌های عددی حمل رسوب معمولا طبق معیارهای زیر طبقه‌بندی می‌شوند: ۱- بر اساس نوع کاربرد آن‌ها 9 تحوه ارتباط مولفه‌های هیدرودینامیک سیال و رسوب با یکدیگر از قبیل ۲- نوع فرمول‌بندی در زمان و مکان مانند یک بعدی, دو بعدی یا سه بعدی ۳- بر اساس ماهیت زمانی مدل مانند دائمی یا غیردائمی بودن ۵- نوع شبکه مورد استفاده در مدل و روش مدل‌سازی روابط حاکم (اختلاف‌های محدود". اجزا محدود" و احجام محدود") ۶ شبیه‌سازی رفتار رسوب از قبیل چسبنده و یا غیرچسبنده بودن انتخاب یک مدل خاص براساس برآورد معیارهای فوق 0 با توجه بد طبیعت 0 پیچیدگی مساله. داده‌های لازم و در دسترس جهت ورودی به مدل و صحت‌سنجی آن و همچنین اهمیت زمان تحلیل عددی, انجام می‌گیرد. جدول (۱-۵) به صورت خلاصه خصوصیات لازم جهت انتخاب یک مدل را با توجه به شرایط مساله, ارائه می‌دهد. همجنین در این فصل به صورت خلاصه. خصوصیات تعدادی از مدل‌های پرکاربرد در شبیه‌سازی حمل رسوب به تفکیک یک. دو و سه‌بعدی به ترتیب در جدول‌های (۲-۵) تا (۴-۵) ارائه شده‌اند. انتخاب مدل مناسب از هر یک از این جداول منوط به این است که قبلا نوع مساله از نظر یک. دو و یا سه‌بعدی بودن مشخص شده باشد. اگرچه معیارهای این انتخاب قبلا توضیح داده شده‌اند اما در شکل (۱-۵)» یک مثال ساده جهت روشن شدن نحوه انتخاب ابعاد مصدل مناسب برای حل مساله انتقال رسوب نمایش داده شده است. مساله نیز مرتبط است. مثلا تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه معمولا بایستی مقیاسی در حد یک حوضه آبریز (با طول بزرگ‌تر از ۱۰ کیلومتر) و دوره زمانی بیش از ۱ سال داشته باشند. در چنین شرایطی معمولا یک مدل یک بعدی با 606 ۱-۳۲۳۱۵۱۱۵ 1 ۳۱۵۱۱۵ -2 6 ۳۱۱6 -3 -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۰ ی رسوبگذاری در حوضه و مخازن دینامیک جریان در خم رودخانه‌ها و سازه‌های موضعی موجود در خم متحرک در اطراف سازه‌های هیدرولیکی تغییرات دراز جذب آلودگی و انتقال آن (۳/۳۶ ای شبیه‌سازی خم ر لاصه‌ای از خصوصیاتی ؟ مدل سه بعدی در مواقعی که مطالعه انتقال رسوب در اطراف سازه‌ای خاص انجام می‌گردد. لازم است. برای نمایش اندرکنش بین هندسه و الگوی رسوبگذاری لازم است. جهت بدذست آوردن اثرات جریان ثانویه. لازم در صورتی که مطالعه ودخانه, اطراف یک دارند معمولا استفا٩ » ۰ مهندسی رسوب . فرض هیدرواستاتیک در حالت سه بعدی در مواقعی که مطالعه انتقال رسوب در اطراف سازه‌ای خاص انجام نمی گردد. بلامانع است. اگر جریان ساکن است. بلامانع است. اطراف سازه‌ها مهم نباشد. بلامانع است. در حالت کلی مناسب شبیه‌سازی طولانی اگر اندرکنش ساختار جریان و رسوب مدنظر نیست. بلامانع است. مدل‌های ریاضی در رس سازه هیدرولیکی. از مدل سه بعدء بت شبیه‌سازی یک م. 1 چاپ ۲۰۰۸) به کارگیری جریان غیردائمی لازم است؟ دائمی معمولاً بلامانع در حالت کلی لازم برای مطالعات مربوط به آثرات هیدروگراف. در حالت کلی لازم جهت بررسی سری هیدرو گراف‌های سالانه برای مطالعات مربوط به معلق شدن دوباره رسوبات در حین سیلاب‌هاء لازم است. تمایز بار بستر و جریان ورودی کاملا از نوع بار بستر در حالت کلی لازم در اکثر رودخانه‌های آبرفتی در اکثر رودخانه‌های آبرفتی بلی درصورتی‌ که در سرتاسر مدل یک بعدی لازم باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل (الف) هندس مهم ۱ پنجم -ارائه مدل‌های عددی منتخب و مناسب جهت شبیه‌سازی انتشار رسوب ۹۹/۱۱/۲۶ سد الف - یک بعدی مخزن انتقالی رودخانه ب - دو بعدی ی امواج مممم جریان گل‌آلود | درونی : بارهای فرعی (شاخه‌ای) چ * سه بعدی شکل ۱-۵- مثالی از انتخاب مدل چند بعدی با توجه به نوع مساله : شبیه‌سازی انتقال رسوب در مقیاس حوضه آبریز (طول بیش از ۱۰ کیلومتر) و برای دوره زمانی طولانی (بیش از یک سال) مورد (ب): شبیه‌سازی انتقال رسوبات در پلان مخزن و ریخت‌شناسی رودخانه به صورت متوسط عمقی مورد نظر است. (ج): شبیه‌س رسوبات در اطراف خروجی سد و یا سازه‌های موضعی (اطراف پایه پل‌ها و غیره) و جاهایی که پراکندگی مولفه‌های سرعت در ء می‌باشد (و معمولا برای یک دوره زمانی کوتاه). مورد نظر است. (راهنمای شماره ۱۱۰ مهندسی رسوب ۸5617 چاپ ۲۰۰۸) ۱۱) ازی -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های رباضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها ۳-۵- مدل‌های یک بعدی انتقال رسوب با اینکه این مدل‌ها از اوایل دهه ۱۹۸۰ میلادی به وجود آمدند اما با توجه به سرعت بالا در اجراء داده‌های اندک مورد نیاز برای ورودی مدل و سادگی در استفاده, مدل‌های یک بعدی همچنان به صورت وسیعی مورد استفاده قرار می‌گیرند. معمولا مدل یک بعدی برای تخمین تغییرات کلی در طول کانال و در شرایطی که اتفاقات در پیرامون یک سازه خاص (دریجه‌هاء پایه پل و غیره) مورد نیاز نیست. کاربرد موثری خواهند داشت. جدول (۲-۵)» تعدادی از مدل‌های پر کاربرد یک بعدی را به همراه مشخصات هریک نمایش می‌دهد. ۳-۵- مدل‌های دو بعدی انتقال رسوب مدل‌های دو بعدی که از ابتدای دهه ۱۹۹۰ میلادی بوجود آمدند در واقع مدل‌های متوسط گرفته شده در عمق و دو بعدی در پلان می‌باشند که قابلیت تغییرات مکانی در پارامترهای عمق آب و تراز بستر در پلان رودخانه. آبگیر و مخازن را مهیا نموده و امکان محاسبه مولفه‌های سرعت جریان را به صورت متوسط‌گیری شده در عمق, فراهم می‌سازد. اکثر مدل‌های دوبعدی, معادلات پیوستگی متوسط گرفته شده در عمق و ناویراستوکس را به همراه معادله تعادل جرم رسوب به روش‌های اختلاف‌های محدود. اجزا محدود و احجام محدود شبیه‌سازی می‌نمایند. جدول (۲-۵)» تعدادی از مدل‌های پر کاربرد دو بعدی را به همراه مشخصات هریک نمایش می‌دهد. ۴-۵- مدل‌های سه بعدی انتقال رسوب در مواقعی که جزییات جریان و انتقال رسوب به صورت موضعی مانند اطراف پایه پل؛ نزدیک سازه‌های هیدرولیکی خاص نظیر دریجه‌ها و غیره 9 جاهایی که پراکندگی مولفه‌های سرعت در عمق مهم می‌باشند. بایستی از مدل‌سازی سه بعدی استفاده نمود. اکثر مدل‌های سه بعدی معادلات پیوستگی و ناویر استوکس را به همراه معادله تعادل جرم رسوب به روش‌های اجزا محدود. اختلاف‌های محدود و یا احجام محدود شبیه‌سازی می‌نماید. همجنین. در این گونه مدل‌ها از روش میانگین رینولدز ناویراستوکس (۸۲5؟1) جهت حل معادلات حاکم استفاده می‌شود. مدل‌های 1۸/۹5 به دو صورت هیدرواستاتیکی و غیر هیدرواستاتیکی تقسیم می‌شوند. مدل‌های هیدرواستاتیکی جهت پیشگویی جریان و انتقال رسوب در ناحیه‌هایی که جریان شدیدا سه بعدی بوده و جاهایی که گرادیان معکوس فشار یا جدایی جریان شدید وجود دارد (مانند خم رودخانه به همراه سازه هیدرولیکی) مناسب نیستند. از طرفی دیگر. مدل‌های 11۸۲۷۹5 غیرهیدرواستاتیک قابلیت تحلیل جریانات ثانویه در نواحی پیجیده را دارند. جدول (۴-۵)» تعدادی از مدل‌های پرکاربرد سه بعدی را نمایش می‌دهد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم -ارائه و ۵-۵- مدل‌ها در بسیاری ۱ رواناب است. جحدول ۲-۵- مدل ۳6 ۲1۵) ۳8 (۵۱1۵۲) ]۱103۳ (60ا ۸10112۵0 -[7۷1۸] ]1۸1 ([۸[1۷1۵ 10۱۵) 1[ |[۲]۷1۵ 051۸5 یک؟ک؟6؟؟ 501 اورو و ۳۲ 1110065 ۳ 311۷12 ((51111[81101 0 5۳101۳ 61111؟5) (0ع1) مدل‌های عددی منتخب و مناسب جهت شبیه‌سازی انتشار رسوب ۹۹/۱۱/۲۶ ۳ یی ی هیدرولوزیک ز شبیه‌سازی‌های جریان و حمل رسوب نیاز به انجام مطالعات هیدرولوژیک و یا شبیه‌سازی عددی پروسه هفای منتخب یک بعدی (راهنمای شماره ۱۱۰ مهندسی رسوب ۸۹:۳ چاپ ۲۰۰۸ راهنمای مدل‌سازی رسوب مخازن ]1۹5۹1 چاپ ۲۰۱۵ و پاپانیکولو و همکاران ۲۰۰۸) ۰ پروسه ۰ نوع ۹ ۰.۰ ۰ نوع رسوب , رسوب | رسوب رسوب ۹ زبان ۷ روس توسعه دهنده مدل جربان بار بار مختلط | چسبنده برنامه مدل‌سازی و با منبع 1 رسوب مختصاتی ۱ انتقال و | فرترن [ اختلاف 40 110125" ار است داتمی بلی بلی بلی یر انباشتگ ۷۷ ِ خط محدود (1977) جس‌حاکم۲۳۳ - قابلیت تجزیه افت‌های انرژی را به افت شکل (095[ (10717) و افت اصطکاک سطح را دارد. - در این مدل معادله دیفرانسیل بقا انرژی و جرم به همراه معادله پیوستگی جرم رسوب (معادله 116۲:]) مورد استفاده قرار گرفته است. ۱ ۱ انتقال و | فرترن ۳ اختلاف اوه رن وه غیردائمی | بلی | بلی | بلی ۳ انبشتگی ابو اراس ۲ محدود (1981) - قابلیت پیشگویی مشخصات رسوب بستر جریان را به صورت تابعی از زمان و مکان برای جریان‌های مختلف هیدروگراف را دارد. شبه ۱ انتقال و | . : اختلاف 40 1۲۵۲۱۲۲۱ دائمی بلی بلی بلی بر انباشتگ گرترن ۲ | از محدود (1982) ۲۵۵۵۷ - برای جریان‌های غیردائمی قابل کاربرد نیست. - قابلیت در نظرگرفتن جریان‌های ثانویه در یک کانال منحنی را بوسیله تنظیم سرعت جریان در راستای کانال را دارد. - تغییرات در پروفیل بستر کانال, عرض و تغییرات کناره‌ها را در خم کانال دارد. . فرترن را [ ۱ انتقال و [ اختلاف 40 ۱1۵۱۱۵۶ ۱"* ۰ ۹ ۹ است خط عیرداتمی بلی بلی بلی یر انباشنگ 1 ِ محدهد 6 ,ع ۷۵ - از تفوری حداقل توان رودخانه (00۷/۵۲ 51۳62171 1711111110170) جهت تعیین عرض بهینه کانال و هندسه آن بر اساس شرایط هیدرولیکی داده شده استفاده می‌کند. یردا؛ نتقال و | فلت | راست خط ۳۳۱ | 1990 .1و اه ۲۵۱۱ عیردانمی بلی بلی بلی بلی انیاش :۴ ۷۷ راست محدود .۵ ۵1 اه ی ۱ انتقال و | فرترن 2 اختلاف 40 10[1۷] ۱ است خط عیرد نمی بلی بلی بلی بر انباشتگ ۷۷ ِ محدود 0 1۹۵۳۷۵۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۴ ۶ ,راهنمای کاربرد مدل‌های رباضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها ادامه جدول ۲-۵- مدل‌های منتخب یک بعدی (راهنمای شماره ۱۱۰ مهندسی رسوب ۸۹۳-1 چاپ ۰.۲۰۰۸ راهنمای مدل‌سازی رسوب مخازن 0 چاپ ۲۰۱۵و پاپانیکولو و همکاران ۲۰۰۸) فرترن 40 |1۵ است اه )016- 12116:510۵ [ 3 ۲۵11500۳1 ۱7" قابلیت پیشگویی بار رسوب کل و توزیع سایزبندی رسوبا غیریکنواخت را ندارد. 40 17110۷۷ ا-معادله انتقال - پخش را با افزودن عبارت‌هایی در ان به صورتی اصلاح نموده‌اند که مدل قادر است جریان ن ورودی جانبی. تنزیل (51۵۲۵۵ ا((4602) مرتبه اول, جذب غیر محافظه کارانه مواد محلول و ذخیره گذرا این مواد محلول را در نظر بگیرد. - قابلیت شبیه‌سازی انتقال و انتشار آلودگی و گرما را دارد ]۲۲ دائمی 1 091۵11111 غیر ۵ | 1۱۱5 اختلاف محدود | 2001 ۲1۵1۳۲۱2 - قابلیت کاربرد در شبکه رودخانه‌ها را دارد اد یر دا؛ ۴ - و و۱ ۳۸۵۵۱001800 0 (6ع51) 0 1 4 .۵ ۵۱ 1 او ت ی ۱ - قادر به تفکیک بار رسوب کل به بار بستر و بار معلق نیست. همه مدل‌های ارائه شده در جدول (۲-۵) دارای قابلیت‌های زیر هستند: در همه این مدل‌ها به جز 6-ع] 11 معادله دیفرانسیلی بقا جرم و مومنتم (معادلات سنت ونانت) به همراه معادله پیوستگی جرم رسوب (معادله 1:1۵۲) مورد استفاده قرار گرفته است. - قابلیت پیشگویی پارامترهای اساسی کانال مانند سرعت حجمی (۷۵۱00(1۷ 71])» تراز سطح آب. تغییرات تراز بستر و انتقال بار رسوب را دارند. همه مدل‌های بجز مدل 115( قابلیت پیشگویی بار رسوب کل. توزیع سایز دانه‌بندی رسوبات غیر یکنواخت را دارند. جدول ۳-۵- مدل‌های منتخب دو بعدی (راهنمای شماره ۱۱۰ مهندسی رسوب ]۸5:1 چاپ ۲۰۰۸ راهنمای مدل‌سازی رسوب مخازن ]15۹ چاپ ۲۰۱۵ و پاپانیکولو و همکاران ۲۰۰۸) 40 0151 2 ۷/۱۹2۵ خی ۷ اش در 0 ک؟ک؟ک 20 - یک مدل حمل رسوب و آلودگی می‌باشد. 11۵0106 ۱ , , - شاما معادلات انتقاا - عارات حا 0 اشا ناشد. (۳3750071] مل معادلات کلی انتقال- پخش بوده و عبارات چاه و چشمه را شامل می‌باشد - قابلیت پیشگویی جریان سطحی و آلودگی و پخش آن در داخل کانال را داراست که جهت ارزیابی کوتاه مدت و بلند مدت تغییرات بیولوزیکی کانال‌ها مناسب است. 0 ۷/۵ : : م م20 ۷ آنا٩5‏ 7 و ۱9۹5 (9 ی توض - جهت شبیه‌سازی انتقال رسوب و تغییرات متناظر سطح بستر آن و تحت شرایط ترکیبی جریانات شبه دانمی و موجی تولید شده 1۳۵8001 | توسط باد روی بستر رسوبی, مناسب می‌باشد. (1۳۵/63۵9 | - معادلات کلی انتقال - پخش را به وسیله در نظر گرفتن یک ضریب تاخیر جهت محاسبه ته نشینی رسوبات. تحلیل می‌نماید. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم -ارا [ ات ادامه حدول ۵ ۸7۹-2 ] ۱101112 ۵[ ۱/10) (0ع7 ۸1201۳۴ ام یه (۲۱۳۵1۵1101) 1 ]۸1 - ]1۳57 7۳۷] ۳ 20)) 762 1 - 1۳۵180011 11100 (0۲۵دا5 ۲0۳055 1۹15 (1 5 1))) 1 ار و0810 ۳ 5اع ۱100 [۸|1:۷1۵ 5 (5۱1(1۵11015 4 مدل‌های عددی مننخب و مناسب جهت شبیه‌سازی اننشار رسوب ۹۹/۱۱/۳۶ ۵ -۳- مدل‌های منتخب دو بعدی (راهنمای شماره ۱۱۰ مهندسی رسوب ۸۹۳-1 چاپ ۰.۲۰۰۸ راهنمای مدل‌سازی رسوب مخازن 115۹50 چاپ ۲۰۱۵ و پاپانیکولو و همکاران ۲۰۰۸) 10۹5 20 ۱۷1۵۵ 1985 یک گروه از برنامه‌های کامپیوتری هستند که بر پایه شبیه‌سازی هیدرودینامیک جریان و انتقال رسوبات در رودخانه‌هاء. مخازن و خورها طراحی شده‌اند و شامل اجزا زیر است: - 11۱1۸2: شبیه‌سازی هیدرودینامیک جریان )٩11014( -‏ 51:0210: شبیه‌سازی انتقال رسوب - 11۱1۸4: شبیه‌سازی کیفیت آب فرترن منحد - اختلاف .۹ ۱ ۲1۵۷ 20 ۷۷ الخط محدود 1۱990 - قابلیت تجزیه کل بار رسوب به بار بستر و بار معلق را دارد. فرترن [ 1 (ع6111] است احا - قابلیت‌های مدل عبارتند از شبیه‌سازی جریان آب. انتقال رسوب و تغییرات سطح بستر در مسیرهای طبیعی انتقال جریان از قبیل - در این مدل از فرمول‌بندی پیوستگی معادلات جریان کم عمق جهت حل روندهای وابسته زمانی. چرخش سطح آزاد و انتقال استفاده (ا8:[5] 0 ۲1۷۵۳۵۵ غیردائمی بلی بلی بلی 1311 ۱9093 - جهت شبیه‌سازی انتقال و انتشار بارهای معلق و غیر محلول که در جریان وجود داشته و یا به صورت تصادفی در یک محل وارد ابگیرهاء خورهاء سواحل و یا دریاها می‌گردند. - این مدل شامل ۴ گروه اصلی (مدول) می‌باشد که عبارتند از: * مدل هیدرودینامیک جریان و مدل موج: جهت شبیه‌سازی پهنه‌بندی سیل * مدل پروسه انتقال رسوب: جهت شبیه‌سازی تغییرات بستر و انتقال رسوب * گروه مدل‌های هیدرودینامیک زیست محیطی: جهت شبیه‌سازی کیفیت آب ش ۱ ۱ فرترن ۱ اختلاف وهی و هه دا بلی بلی حیر حیر ۹ ر سا 7 .[ه 6 توص ضیحات: - برای شرایط جریان غیردائمی مناسب نیست. - در این مدل انتقال بار بستر و بار معلق بوسیله فرض شرایط تعادل محلی و بدون در نظر گرفتن اثرات تاخیر بین جریان و رسوب. شبیه‌سازی می‌گردد. و ۱ فرترن ی اختلاف اه اه 1۵۵ غیردائمی | بلی بلی بلی خیر راست خط 997 ۹۰ محدود ا - یک فرم اصلاح شده از 087۸/88 است که مانند آن بر پایه مفهوم لوله جریان می‌باشد. - مانند مدل ۸125 517ت) در این مدل نیز از تئوری حداقل توان جریان جهت تعیین عرض و هندسه کانال با توجه به شرایط هیدرولیکی. ژئومورفولوژیکی و رسوب استفاده می‌شود. - قابلیت تجزیه کل بار رسوب به بار بستر و بار معلق را دارد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ [ ات ادامه حدول ۵ ۲۸۹]21( 10( 5 [وره 111111118 ]00[( ۲117۷1۸] 12 ع؟) ع ی 1 11100 ([ع۸/100 ]| 1۵1۲ 0620 1)) [ ۱۲۵11018 7۲ ۲۵۱۵۲ [وزی 01111 11 ره 31 ۳۱ 40 6 (2 811160111 همه مدل‌های م سوووووو مساو -۳- مدل‌های منتخب دو بعدی (راهنمای شماره :۱۱ مهندسی رسوب .۸۹:۳ چاپ ۰.۲۰۸ راهنمای مدل‌سازی رسوب مخازن 0 چاپ ۲۰۱۵ و پاپانیکولو و همکاران ۲۰۰۸) نو رسوب رسوب ر سوب ر سوب تبادل زبان 1 روض دهنده مدل باد مختلط !| چسبنده نامه ۴ | مدل‌ساز جر زه نا یی ۴ پا یا ۰ بر کم" ی ری با ۰ بار بستر | بار معلق رسوب مختصاتی و با منبع دا بلی بلی ۱ [ انتقال و فرترن منحنی حجم ۵] ۲۱۱۲ گر نمی : : بر بر انباشتگ ۹ الخط محدود 48 .[۵ ا0 - یک مدل با سیستم مختصات منحنی‌الخط و با شبکه مرزی هم اندازه شده (8۲1 130:1۵27۷-۳۱11۵0) می‌باشد. - این مدل جهت شبیه‌سازی انتقال رسوب و مسایل ریخت‌شناسی در کانال‌های آبرفتی مناسب می‌باشد. - در این مدل آثرات ثأنویه ناشی از پیجیدگی ناحیه محاسباتی به صورت غیرمستفیم در نظر گرفته شده است. - قابلیت تحزیه کل بار رسوب به بار بستر 9 بار معلق را دارد اما محدود به استفاده از سایز رسوب یکنواخت می‌باشد. و . انتقال و | فرترن منحنی اختلاف 18 غیردالمی لیا با با ۳ | انیاشتگی | ۷۷ لفط مجدود ۱998۱ - ترکیبی از اثرات هیدرولیک جریان. انتقال رسوب و تغییرات بستر رودخانه بوسیله جریان توسط این مدل قابل شبیه‌سازی هستند. - یک مدل بستر متحرک می‌باشد که قابلیت شبیه‌سازی تغییرات پروفیل بستر رودخانه و عرض آن و همچنین رسوبات در انحنای رودخانه را مهیا می‌سازد. - قابلیت تجریه کل بار رسوب به بار بستر و بار معلق را دارد. ٍ [ انتقال - | فرترن [ اختلاف 1 ۱۷/3[51۳۵ ار است غیردائمی ۱ بلی بلی خیر بلی پخش ,۷۵ راست خط محدود 48 .2 توص ضیحات: - این مدل قابلیت شبیه‌سازی بار بستر و معلق انتقالی را به وسیله هر دو روش تعادل محلی و غیرتعادلی (اثرات تاخیر بین جریان و رسوب) دارد. - محاسبات تغییرات ریخت‌شناسی بستر را با زمان انجام می‌دهد. - این مدل همچنین می‌تواند اثرات حر کت موج بر روی انتقال رسوب و جهت آن. شبیه‌سازی کند. - قابلیت تجزیه کل بار رسوب به بار بستر 0 بار معلق را دارد اما محدود به استفاده از سایز رسوب یکنواخت می‌باشد. انتقال - فرترن 40 112[ غیردائنمی بلی بلی بلی خیر ۰و راست خط | اجزا محدود ۷۵ پخش | پم ۱999 - این مدل رسوب معلق را به وسیله حل معادله انتقال - پخش و انتقال بار بستر را بوسیله معادلات تجربی مثل یالین (۱۹۷۲) و ون راین - این مدل اثرات جریان ثانویه در کانال‌های منحنی را در نظر می‌گیرد. - قابلیت تجزیه کل بار رسوب به بار بستر و بار معلق را دارد. جود در جدول (۲-۵)» قابلیت شبیه‌سازی کل بار رسوب انتقالی را دارند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم -ارائه جدول ۳-۵- مدل عنوان مدل ]۲۲0۱۸/۹5۲ ۳0( 40 آ2ا02۶) - [۱/1006 00620 1 (۳۵150011] 1۹۱1۸-۱10 ی او ت۱۱ (۸550۵012165 604 ))0۳6۵ (۷ 1701 ۳۱1۵1 ۲61611( ۲۳]3] )]۱۷1۳۵۱۱۱۱۵:1۵[ ۲۱۵۶۱۵ 1۷۵5 )000( مدل‌های عددی منتخب و مناسب جهت شبیه‌سازی انتشار رسوب ۹۹/۱۱/۲۶ ۷ های منتخب سه بعدی (راهنمای شماره ۱۱۰ مهندسی رسوب ۸۹:۳ چاپ ۲۰۰۸ راهنمای مدل‌سازی رسوب مخازن ]1۹5۹1 چاپ ۲۰۱۵ و پاپانیکولو و همکاران ۳۰۰۸) نوع جریان ۵ : 40 310,6۲8 - یک مدل کاملا یکپارچه سه بعدی از هیدرودینامیک جریان موج و انتقال رسوب به روش اختلاف محدود است که از سیستم - این مدل از فرض توزیع فشار هیدرواستاتیک استفاده نموده و قابلیت پیشگویی پروسه انتقال رسوب را در نواحی محاسباتی بسیار بزرگ مثل آبگیرها و اقیانوس‌ها دارد - فقط برای رسوب یکنواخت کاربرد دارد - قادر به تفکیک بار کل رسوب به بار بستر و معلق نیست. - قابلیت شبیه‌سازی تراز سطح آزاد آب و مولفه‌های افقی سرعت را برای جریان سطح آزاد ورقه ورقه‌ای دارد مدل | برای جرطای توسعه داده شده است که می‌توا ن در آن‌ها از مولفه شتاب قایم صرف‌نظر کرد (فرض فشا ر هیدرواستاتیک در ۲۱۲۶ 48 - این مدل معادله انتقال را برای شوری, دما و رسوبات معلق شبیه‌سازی کرده و اثر این پارامترها را بر چگالی در نظر می‌گیرند. - این مدل مناسب شبیه‌سازی هیدرودینامیک جریان در جذر و مدهای هموار (1121) می‌باشد. - این مدل یکی از اجزا مدل (۸]75-۸/11 1 می‌باشد. - فقط برای رسوب یکنواخت کاربرد دارد. - قادر به تفکیک بار کا ل رسوب به بار بستر و معلق نیست. َ ٍ نتقال و ق ی 1 ختلاه .۵ ۵1 716۳1۵۵ اس برای پیشگویی پروسه انتقال رسوب در محیط‌های رودخانه‌ای طراحی شده است. - جز هیدرودینامیکی این مدل یعنی 110(] 01711۷ فشار را هیدرواستاتیک فرض کرده و برای چرخش ستون آب و روندهای درهم به کار می‌رود - جز انتقال رسوب آن یعنی 7175]: 1) برای انتقال رسوبات چسبنده در نظر گرفته شده است. برای رسوب یکنواخت کاربرد درد : نتقال و | فرترر ت د ختلاه ۲13 غیردائمی تاش" نحن ال 1992 توضیحات: - یک مدل در یک سیستم مختصات راست‌خط یا منحنی‌الخط متعامد با تقریب سیگما یا کشیده شده (5170101160) در راستای قائم می‌باشد. - این مدل معادلات میانگین‌گیری شده سه بعدی, هیدرواستاتیک عمودی. سطح آزاد و آشفته را برای یک سیال با چگالی متغیر - مدل قابلیت شبیه‌سازی محیط‌های آبی پیچیده مانند جریان‌های درهم عمودی و کم عمق خورهاء آبگیرها و سواحل دارد - قابلیت در نظرگرفتن دانه‌بندی رسوبات مخلوط را دارد -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۸ و ادامه جدول ۵- 015 [1۵10۵) 02 با ۵ (52/516170 ]1131-5۳ 0 0)) 131 ۲1۷۵۳۵۶۱۵ -31 (500117(611 55111 61111؟5) 3 5۱11۵11013 1111265 ۱/1۱1۱ (0۳110 زکود ۱۷۱۱۹ ۶ ,راهنمای کاربرد مدل‌های رباضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها ۴- مدل‌های منتخب سه بعدی (راهنمای شماره :۱۱ مهندسی رسوب ۸۹:۳ چاپ ۰۲:۰۸ راهنمای مدل‌سازی رسوب مخازن ۱۸0 چاپ ۲۰۱۵و پاپانیکولو و همکاران ۳۲۰۰۸) نوع جریان 40 50۵۲۵۶ غیردائمی ( ( : خر ی ۱ 113101۷08 ۱994 - این مدل قابلیت شبیه‌سازی چرخش هیدرواستاتیک سطح آزاد اقیانوس را دارد. - این مدل اثر موج‌های سطحی را بر تنش کف و زبری در نظر می‌گیرد. - قابلیت در نظرگرفتن دانه‌بندی رسوبات مخلوط را دارد. 5.0 غیردائمی بلی بلی بلی بلی < ۵[|(۷ذا 21۵ ۱9۹94 - یک مدل که دارای مرزهای هم اندازه شده (111100) می‌باشد که از سیستم مخنصات غیرمتعامد و تقریب سیگما یا کشیده شده در راستای عمودی برخوردار است. - در این مدل از حل معادله تعادل جرم رسوب جهت شبیه‌سازی بار بستر و از معادله انتقال- پخش جهت شبیه‌سازی انتقال بار معلق استفاده می‌شود. احجام 0 4 ت05 محدود - یک مدل هیدرودینامیکی جریان و انتقال رسوب به روش احجام محدود است که از یک سیستم غیر سازمان یافته (1۳60ع۱11517) - قابلیت در نظر گرفتن دانه‌بندی رسوبات مخلوط را دارد. برخوردار است. - این مدل قابلیت شبیه‌سازی انتقال رسوب در یک بستر متحرک رودخانه و با هندسه پیچیده را داراست. - این مدل همچنین قابلیت شبیه‌سازی پیچ و خم (۱۷102110071118) و شکل بستر رودخانه را دارد. - قابلیت شبیه‌سازی انتقال بار بستر و بار معلق رسوبات غیریکنواخت و پروسه دانه‌بندی و آرمورینگ را دارد. - این مدل را می‌توان در شبیه‌سازی‌های هیدرولیکی دیگری از قبیل شبیه‌سازی سرریز. آفت در تونل‌هاء پیچ و خم در کانال‌ها جریانات گل‌آلود و کیفیت آب مورد استفاده قرار داد. - برای جریان غیردائمی کاربرد ندارد. - قابلیت در نظرگرفتن دانه‌بندی رسوبات مخلوط را دارد. وت رو ره با : 2110 اد غیردائنمی بلی بلی بلی دسا رنه 1997 - یک مدل از نوع اختلاف‌های محدود با سیستم شبکه متعامد می‌باشد که برای جریانات سطح آزاد طراحی شده است. مدی و پروسه حمل رسوب می‌باشد. - فقط برای رسوب یکنواخت کاربرد دارد. - قادر به تفکیک بار کل رسوب به بار بستر و معلق نیست. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم -ارائ و ادامه جدول ۵- (۲۸۹۲31 10( 5 510 ([00] 31 611] -۸۲ ۳۳ ] 31 5 همکاران با توجه به | جدید قادر به ن در شبیه‌سازی 4 مدل‌های عددی منتخب و مناسب جهت شبیه‌سازی اننتشار رسوب ۹۹/۱۱/۳۶ ‎٩ ۴- مدل‌های منتخب سه بعدی (راهنمای شماره :۱۱ مهندسی رسوب ۸۹:۳ چاپ ۰۲:۰۸ راهنمای مدل‌سازی رسوب مخازن ۹۹۱ چاپ ۲۰۱۵ و پاپانیکولو و همکاران ۲۰۰۸) ۱ 48 .[ه اه - یک مدل کاملا غیر هیدرواستاتیکی سه بعدی با روش احجام محدود است - در این مدل از الگوریتم دینامیک سیالاتی انتقال شار - تصحیح شده که یک الگوریتم مرتبه بالا و دقت بالاست استفاده شده است. - این مدل قابلیت تحلیل نواحی با هندسه پیجیده را داراست که علت آن اضافه شدن یک قابلیت به آن است که بوسیله الگوریتم جاسازی سلول مجازی (:۷۲1) فراهم شده است. 5 بار بستر به صورت غیرتعادلی و نرخ بار معلق به صورت انتقال - پخش در نظر گرفته شده است. برای رسوب یکنواخت کار برد دارد. ۰ لاد وزدته غیردائنمی 0 1۳۵5 لخط 1۱999 - یک سیستم شبیه‌سازی یکیار چه است که دارای شبکه منحنی‌الخط با مرز هم اندازه شده (1111600) می‌باشد. این مدل شامل هفت بخش بوده که شبیه‌سازی زمانی 9 مکانی پروسه‌های جریان. موج. کیفیت آب. ریخت‌شناسی. انتقال رسوب و اکولوژی را انجام می‌دهند. ی سا 1 ع(۳ : 1000 - قابلیت استفاده در نواحی ساحلی ر ا دارد - برای تحلیل کیفیت آب. این مدل از معادله انتقال - پختر ن به همراه عبارتهای اضافی جهت در نظر ؟ گرفتر ن ذخیره گذرا . جریان ن ورودی جانبی, تنزیل ۵ مرنبه ول وجلب سطاحی, پهره می مرا -قادر به تفکیک با کل رسوب به با بستر و معلق نیست ۹ ْ نتقال و 9 ختلاه .۵ اه 270۳8 فیردانسی خیر ٍ سا ۱ 2005 - یک مدل سه بعدی کاملا غیر هیدرواستاتیک با سیستم مختصات منحنی‌الخط تعمیم یافته (701107۵11700)) می‌باشد. - در این مدل جهت در نظر گرفتن تغییرات در تراز سطح آزاد آب از شبکه متحرک در راستای عمودی استفاده شده است. - برای شبیه‌سازی رسوبات معلق از معادله انتقال - پخش به همراه عبارت سرعت ته نشینی بهره گرفته شده است. - فقط برای رسوب یکنواخت کاربرد دارد ینکه مدل‌های عددی همواره در حال پیشرفت و قدرتمند شدن هستند و بسیاری از مدل‌های هیدرولیکی بیه‌سازی انتقال رسوب می‌باشند (مانند مدل 5 ۲1۳۲-1۸5 که این ویزژگی به آن افزوده شده است)» بایستی عددی رسوب دقت لازم در انتخاب مدل مناسب را با توجه به ویژگی‌های مدل‌های مختلف. مبذول داشت. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- بو ست ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست ۱- معادلات و روابط ۹۱/۳۶ ۱۳۳ پ.۱-۱- معادله‌های حاکم بر جریان و رسوب معلق پدیده‌های فیزیکی جریان سیال و جابه‌جایی رسوب می‌توانند به وسیله معادلات بقای جرم و اندازه حرکت به صورت جرم در حالت کلی به صورت زیر بیان می‌شود: 0۱ 0( م)۰ +۴۳ ] ۲0 که در آن م جرم مخصوص سیال, 7 بردار سرعت سیال و ] زمان می‌باشد. اگر سیال غیرقابل تراکم باشد. معادله بالا به شکل زیر در می‌آید: ۷۰۷-0 (۲( در مختصات دکارتی اگر بردار سرعت با مولفه‌های 0 ۷ و ۷۷ در سه راستای ب لاو 2 معرفی شود. معادله پیوستگی عبارت است از: _ 0۷ با۳ )۲( زا ی 2 ب۷را0 0 موجود در جریان برای مسایل مخزن سد نه عملی و نه مفید است. برای اجتناب از لزوم حل مستقیم تلاطم‌های جزیی. هر مولفه سرعت به دو بخش سرعت متوسط و نوسانات جزیی سرعت تقسیم می‌شود. به دلیل اینکه سرعت متوسط به وسیله انتگرال‌گیری در محدوده زمانی بسیار بزرگ‌تر از زمان ایجاد تلاطم به‌دست می آید. معادله پیوستگی برای متوسط سرعت باز هم به شکل رابطه بالا خواهد بود. اما در حالت جدید مولفه‌های 1 ۷ و ۷۷ نه بیانگر سرعت لحظه‌ای نوسانی. معادله بقای اندازه حرکت سیال براساس اصل دوم نیوتون درباره رابطه نیرو شتاب و جرم بوجود آمده است و در حالت سه‌بعدی برای مسایل مورد نظر این نوشتار مطابق با معادلات ناویر - استوکس به صورت زیر بیان می‌شود: مشک مه 0[ شوک و 027 0 02 02 027 و02 07 01 روک 6 وگ ورگ ۱0 00 0۷ ۷ اه ۷ )۳( و اد ی مج ماد 027 ۲ 07 ۳ 02 0 0 01 رک 0 پورگ رک ۱0 0۳ هه ۷7 0 0۷۷ کش بو شک اج - را0۰ < ۷ ۲+ ۷ + [1 و 0 027 ) 027 0۷ 02 این معادلات هم برای جریان آرام و هم برای جریان متلاطم صادق هستند. با این دو تفاوت که الف- در جریان متلاطم متوسط سرعت‌ها جستجو و استفاده می‌شود و ب- توزیع مومنتوم حاصل از لزجت. محدود به لزجت ملکولی -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۴ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها جاذبه است. در بدنه‌های آبی بسیار بزرگ. اثر گردش کره زمین بر جریان (1:11001 ۲07(0|15) نیز قابل توجه شده و در قالب نیروهای حجمی به معادله‌ها وارد می‌شود. اثر لزجت آشفتگی. تنش بستر و تنش ناشی از وزش باد بر سطح آب. همگی در قالب آخرین جملات سمت راست به معادلات اندازه حرکت وارد می‌شوند. برای محاسبه میدان غلظت رسوب معلق از معادله بقای جرم ذرات معلق - پس از متوسط گیری زمانی به منظور کنار گذاشتن نوسانات بسیار جزیی مربوط به آه شفتگی - به صورت زیر استفاده می‌شود: 00 0 0۰ 0 0۰ 2 بب0ع0 ب00 با۵00 00 )۵) ارف که ند اه ود ان نج هی ما02 اروت اوه ره اجه رم موجه 0 که در آن 2 متوسط غلظت لحظه‌ای ذرات معلق. 0 ۷ و ۷۷ سرعت متوسط در جهات . ۷ و 7 محورهای مختصات. سیگ رو و رو مجموع ضریب‌های پخش‌شدگی ملکولی و تلاطم است. ضریب پخش مربوط به تلاطم بسیار بیش‌تر از سیال و 1 زمان است. برای محاسبه بار معلق می‌توان میدان غلظظت رسوب معلق را با میدان سرعت تر کیب کرد. در شرایط ساده یک بعدی و درصورتی که رفتار جریان و رسوب در یک ناحیه به طور کامل تابع شرایط موضعی همان ناحیه باشد و از بالادست یا پایین‌دست تاثیر نگیرد.ء می‌توان از بعضی رابطه‌های تجربی ساده نیز برای تخمین بار رسوب معلق یا مجموع بار رسوب معلق و بار بستر استفاده کرد. پ.۳-۱- روابط تجربی حمل رسوب برای تعیین نرخ انتقال رسوب به صورت بار بسترء از روابط تجربی استفاده می‌شود. بعضی از روابط تجربی مجموع بار معلق ۳ بار بستّر را تخمین می‌زنند. هر رابطه برای محدوده‌ای خاص از رفتار جریان و مشخصات رسوب (به‌حصوص دانه‌بندی) پیشنهاد شده‌اند. بیش‌تر روابط تجربی - به‌جز آن‌هایی که ۷28 ارائه کرده - برای شرایط جریان زیر بحرانی برای برآورد نرخ حمل رسوب در هر منطقه باید با دقت انجام گیرد. بیش‌تر روابط تجربی برای شرایط رودخانه‌ای به‌دست آمده‌اند و به‌ کار گیری آن‌ها در محیط مخزن باید با احتیاط همراه باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست ۱- معادلات و روابط ۹/۳۶ ۱۳۵ متداول‌ترین رابطه‌های تجربی محاسبه نرخ حمل رسوب به شرح زیر هستند: حدول پ.۱-۱- چند نمونه از روابط تجربی جابه‌جایی رسوب ۶ معادله ۱/1:1۵ :6 ۸۵1۵۳ ۱- معادله :50101111501 ۲- معادله ۲۱8۵01۱۵ ۷- معادله (5۵11۵) ۷۵۱۱8 ۳- معادله ۳۵1115 ۳- معادله ۵[0) ۸- معادله ([7۳8۷۵)) ۷۵۱1۵ ۳- معادله 14011:167۲ ۴- معادله ۲-11351611 ‎-٩‏ معادله (۵0۱00(11۳۵11011) 1118[1) ۷۵۱۵ ۴- معادله (013[۷ 1۵080 ۵۵ ) ۲۱۹1۵1 ۵- معادله (0113[01] ۰- معادله ۲ع۸/100۳۲-۳۵10۳-۸/]|[2 ۵- معادله (۷| 011 1020 0۵۵) (0113101] معادله‌های ۱ تا ‎٩‏ از جدول بالا مخصوص محاسبه بار کل یعنی مجموع بار معلق و بار بستر هستند. معادله‌های ۱۰ تا ۵ به محاسبه بار بستر اختصاص دارند. توضیح این‌روابط در ادامه ارائه شده است. رابطه تجربی (1958) 2۳900.] در شکل همگن شده‌ی ابعادی‌اش به صورت زیر می‌باشد: ۳ 76 (ع) وا لا وا رده ا ی که در آن ,۲ مقدار متوسط غلظت معادل کلی رسوب برحسب وزن بر واحد حجم. ,لآ برابر با* ا(805) ام درصد وزنی دسته‌ی 1 ام از دسته‌بندی رسوب برحسب اندازه ذرات 0 سرعت سقوط ذرات رسوب با قطر ۰ 10 عمق آب و نت تنش بحرانی برای رسوبات با دانه‌بندی ,ل براساس دیاگرام شیلد است. با داشتن سرعت متوسط جریان در مقطع و معلوم بودن سطح مقطعء می‌توان بده رسوب را برحسب غلظت حاصل از این رابطه محاسبه کرد. در رابطه بالا تنش بحرانی براساس مقاومت دانه‌های رسوبی و از رابطه مانینگ به‌دست می‌آید و به شکل زیر است: 2 13 ۷ 0 0۷) 58 اگرجه رابطه ش۱011 بر حسب غلظت رسوب نوشته شده است. اما هم بار بستر و هم بار معلق را در بر می‌گیرد. بنابراین می‌توان ,ح را غلظت معادل نامید. از 1 ا در رابطه مورد بحث برای محاسبه بار بستر مهم بوده و 1 ولآ ضریب ِ ج‌ مربوط به محاسبه بار معلق می‌باشد. رابطه تجربی (1972 )۳۵01۵-11۵80 مقدار جابه‌جایی رسوب بی‌بعد شده را به صورت زیر در محاسبه می‌کند: )۸( ۲۲۰۵-02 که در آن: ( ۹) -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۶ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها در رابطه بالا "1 ضریب اصطکاک. ‏ نرخ جابه‌جایی رسوب بی‌بعد شده, 5 شیب انرژی, ۷ سرعت متوسط جریان, ۲ تنش بحرانی در نزدیک بسترء,۷ و 7 به ترتیب وزن مخصوص رسوب و آب. (] عمق آب و ل قطر متوسط دانه‌های رسوب رابطه بین نرخ جابه‌جایی رسوب بی‌بعد شده و نرخ جابه‌جایی رسوب واقعی به صورت زیر است: 1/2 1/۹ 1 که در آن ‎٩,‏ مقدار جابه‌جایی رسوب برحسب وزن در واحد عرض و بقیه سمبل‌ها مطابق تعریف‌های بیان شده در بالا در سال ۱۹۶۴ ۵180۷ براساس نتایج آزمایشگاهی و روابط ریاضی منحنی‌هایی ارائه کرد که بار بستر در واحد عرض را به صورت تابعی از سرعت متوسط جریان. عمق آب. قطر متوسط رسوب. دمای آب و غلظت رسوب معلق ریزدانه (سیلت و رس) تخمین می‌زند. این تابع در قالب یک رابطه ریاضی ارائه نشده است. بلکه مجموعه‌ای از نمودارهاست که می‌توان با کمک آن‌ها مقدار پایه‌ی نرخ حمل رسوب را محاسبه کرده و سپس تصحیح‌های لازم مربوط به اثر دمای آب و غلظت رسوب معلق ریزدانه را به وسیله رابطه ریاضی به مقدار پایه اعمال کرد. این منحنی‌ها حاصل تعداد زیادی نتایج آزمایشگاهی و به‌کارگیری رابطه‌های تجربی پیشین برای پر کردن محدوده‌های بدون داده اندازه گیری شده هستند. رابطه (70112101)1969 برای برآورد نرخ جابه‌جایی رسوب از روابط (1950) ۳1۹۵۱ و (1953) ۳1۹10-۲۳0 استفاده می‌کند. با این تفاوت که عمق جریان به چهار ناحیه تقسیم شده و نرخ جابه‌جایی رسوب در هر قسمت به طور جداگانه محاسبه می‌شود. سپس مقادیر محاسبه شده با هم ترکیب می‌شوند. عرض مقطع در عمق‌های مختلف یکسان فرض می‌شود. به عبارت دیگر مقطع کانال به شکل مستطیل در نظر گرفته می‌شود. رابطه یاد شده برای رسوب با دانه‌بندی دسته‌ی 1 به صورت زیر نوشته می‌شود: ۱۱۱( ( و9 + و9 + نو + :)8۰ * 0 که در آن 13 عرض کانال بوده و ‎٩۵‏ و ,و9 و ۹ و و1 به ترتیب بار رسوبی در عرض واحد در لایه بسترء لایه‌ی فوقان آب. لایه میانی و لایه پایینی آب هستند. 11 ۳ 1 ۰ ۱۲۱( 1 اش |. ۷ ۳ ۲ ۲ -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست ۱- معادلات و روابط ۹/۱/۳۶ ۱۳۷ ار ۷ ان هه اج ( پا ما 0 7 0 ۰ ۹ 1 که در آن 0 برای جریان‌های آشفته برابر با ۱۰ در نظر گرفته می‌شود. برای انتخاب ضریب‌ها و ثابت‌های به‌کار رفته در دو رابطه بالا از نتایج آزمایشگاهی و سنجش‌های زیادی استفاده شده و براساس آن‌ها اعدادی پیشنهاد شده‌اند. برآوردهای انجام شده بر پایه ضریب‌های پیشنهاد شده در سال ۱۹۷۳ نرخ حمل رسوب را برای رسوب ریز با دانه‌بندی کوچک‌تر از ۰/۳ میلی‌متر و همچنین برای رسوب درشت. بیش از حد دست بالا برأورد می‌کند. موسسه ۷۷۵111810۲4 116 در سال ۱۹۹۰ برای دقیق‌تر کردن روش مورد بحث. ضریب‌های جدیدی را پیشنهاد کرد. جدول ( پ.۲-۱) ضریب‌های پیشنهاد شده در سال‌های ۱۹۷۳۲ و ۱۹۹۰ را نشان می‌دهد. پیشنهاد ضریب‌ها براساس وصعیت رسوب بستر به دو بازه تفکیک شده است. برای این کار از شاخصی به نام اندازه‌ی بی‌بعد شده‌ی دانه‌های رسوب استفاده شده است که به شکل زیر تعریف می‌شود 3 (۱۴) کیت |0۰ - ول صَ که در آن ۱ ویسکوزیته‌ی سینماتیک است. جدول پ.۲-۱- ضرایب رابطه رسوب ۷۷۱۱16 یک ۸216۲۹ 4 ول ۸0.23 4 * یل ۸0.23 9 68 - بل 2.79108 +460 3- < )وا 5 ۱08) - ول 108 2.86 +3. 53- + 6وما 7 + بل 6.83 < 1۳ 4 + ول 9.66 1 بل 0.56108 - 1.00[ 1۶ بل 0.56108 - 1.00[ 1۶ 7 << ۸ 7 << ۸ 5 ۲ 5 ۲ 0 بل -------- صفحهٔ بعد -------- 3ع ۷3 به صورت زیر می‌باشد: وا نید این 5435-6۰ -(ی)) ۱۵ 0 0 ۵ ۷۰۹55 8 0 اج الا منوا سا 0 0 0 0 (116101211) هستند. ضریب‌های ارائه شده در رابطه‌ی بالا از بیش از ۴۵۰ گروه اطلاعات اندازه گیری شده‌ی آزمایشگاهی به‌دست آمده‌اند. این رابطه برای محاسبه‌ی جابه‌جایی رسوب ماسه‌ای با دانه‌بندی کم‌تر از ۲ میلی‌متر قابل استفاده است. در رابطه‌ی فوق, ۷/0 از رابطه زیر به‌دست می‌آید: ری ی با مت (۱۶) 0 6 - (۰۹/۱ +17 ) 108 ۷ . 0 اور 107 2.05 0 تعریف شاخص‌های رابطه‌ی بالا مطابق با رابطه‌ی قبل است. رابطه‌ی ۷281979 براساس ساده‌سازی رابطه‌ی ۷2181973 برای شرایطی است که جریان کاملا توسعه یافته باشد. غلظت رسوب را به کمک رابطه‌ی زیر تخمین زد: دا و ان 0 0 هه ۷۰5 8 0 دا موه مه 0 0 0 تعریف شاخص‌های رابطه‌ی بالا مشابه با رابطه‌ی ۷2181973 می‌باشد. ضریب‌های ارائه شده در رابطه‌ی بالا از بیش از ۴۵۰ گروه اطلاعات اندازه گیری شده‌ی آزمایشگاهی به‌دست آمده‌اند. این رابطه هم برای دانه‌بندی کم‌تر از ۲ میلی‌متر قابل استفاده است. برای رسوب با دانه‌بندی درشت‌تر از ۲ میلی‌مترء رابطه‌ی ۷2181984 به صورت زیر ارائه گردیده است: ای 81 ( ۲ ) 0۵ دی 0 َ ۸ 5 ۷۰۹5 8 0 ار موجه 0 0 0 0 -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست ۱- معادلات و روابط ۹۱/۳۶ ۱۳۹ ضریب‌های ارائه شده در رابطه‌ی بالا از بیش از ۱۶۰ گروه اطلاعات اندازه گیری شده‌ی آزمایشگاهی به‌دست آمده‌اند. براساس محدوده‌ی آزمایش‌های انجام شده. این رابطه برای رسوب با دانه‌بندی ۲ تا ۱۰ میلی‌متر قابل استفاده است. به کار گیری رابطه یاد شده برای رسوب درشت‌دانه‌تر نیز در موارد مختلفی موفقیت‌آمیز بوده است. اگر رسوب از ترکیب ماسه و شن تشکیل شده باشد. می‌توان از ترکیب یکی از روابط مخصوص ماسه و رابطه‌ی مخصوص شن بهره گرفت. برای شرایطی که به دلیل وجود بار شسته شده., غلظت رسوب معلق از بالادست زیاد بوده و شرایط غیرتعادلی بر حمل رسوب حاکم باشد. رابطه‌ی دیگری به وسیله‌ی ۷۵۳8 ارائه شده است (۱۹۹۶). این رابطه مخصوص برآورد حمل رسوب براساس غلظت بوده و به شکل زیر می‌باشد: شوت مج ۱۹0 ی ی وا مد مت :۵۳ ول ول 6 1 در رابطه‌ی بالا" پانویس 17 نشان‌گر جریان پر رسوب است. پارامترهای ۰0 ,م۰ م1 وو۷ به ترتیب سرعت سقوط دانه‌های رسوب در آب با غلظت رسوب زیاد» ویسکوزیته‌ی آب با غلظت رسوب زیاد. چگالی آب با غلظت رسوب زیاد و چگالی رسوب هستند. ضریب‌های رابطه‌ی فوق با ضریب‌های رابطه‌ی غلظت رسوب یانگ مربوط به جریان عادی یکسان هستند. اما سرعت سقوط. ویسکوزیته و جرم مخصوص آب پر از رسوب معلق در این رابطه با مقدار همین شاخص‌ها در آب صاف تفاوت دارد. رابطه‌ی فوق براساس اطلاعات اندازه‌ گیری شده در رودخانه‌ی زرد چین به‌دست آمده است. این‌رودخانه از نظر زیاد بودن غلظت رسوب معلق و قابل توجه بودن بار بسترش معروف است. به‌کارگیری رابطه‌ی بالا در رابطه‌ی تجربی (1948) ۱1۵۳ /10/0۲-1۵10۲-۸ برای محاسبه بار بستر در شرایطی ارائه شده است که رسوب بستر درشت‌دانه و از نوع [7۳2۵۷۵) باشد. این رابطه به شکل زیر است: را اک (۲۰) 6 دم 0.25۰ +0 ۰( بح )۰ 0.047- ۰85 ای که در آن 7 و,7 وزن مخصوص آب و رسوب برحسب تن بر مترمربع» */ شعاع هیدرولیکی, 5 شیب انرژی» ۷4 قطر متوسط دانه‌های رسوب برحسب مترءم جرم مخصوص آب ( *۹/1۳- 701)» ۹ بار بستر برحسب وزن زیر آبی رسوب در واحد زمان در واحد عرض رودخانه و (,1/,) ضریبی است که به شیب انرژی (5) اعمال می‌شود و باعث می‌شود که تنها قسمتی از شیب انرژی در محاسبه بار بستر استفاده شود (سهمی از شیب آنرژی که مربوط به مقاومت رسوب بستر در مقابل جریان است). انتخاب ضریب یاد شده با توجه به میزان ناهمواری انجام می‌شود و می‌توان آن را بین ۵/* تا ۱ در نظر گرفت. مقدار ۱ برای شرایطی است که ناهمواری وجود ندارد و مقدار ۵/* برای حالت‌هایی است که بستر به شدت ناهموار باشد. در بسترهای با رسوب درشت دانه. به طور معمول ناهمواری‌هایی نظیر 4۵ و یا 110۳010 شکل نمی‌گیرند و -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۰ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها به طور تقریب تمام مقاومت بستر در مقابل جریان بخاطر زبری ناشی از دانه‌های رسوب بستر می‌باشد. ضریب یاد شده نشان گر سهمی از شیب انرژی است که بخاطر مقاومت ناشی از رسوب بستر - نه ناهمواری‌های آن - در مقابل جریان ایجاد می‌شود. با توجه به آزمایش‌های انجام شده برای استخراج این رابطهء می‌توان آن‌را مربوط به رسوبات درشت دانه با بار معلق اندک و غالب بودن بار بستر دانست. پ.۳-۱- روابط مربوط به رسوب و بستر چسبنده رفتار رسوبات ریزدانه از نوع سیلت و خاک رس با رفتار رسوبات ماسه‌ای یا شنی تفاوت دارد. در بسیاری از کاربردهاء بهترین انتخاب برای تخمین میزان حمل رسوب ریزدانه. به کار گیری مدل‌های عددی است که معادلات دیفرانسیلی مربوط به غلظت رسوب معلق را به صورت عددی حل می‌کنند. در عین حال مدل‌های تجربی ساده‌تری نیز وجود دارند که برای تخمین حمل رسوب ریزدانه مفیدند و در بعضی از نرم‌افزارها هم مورد استفاده قرار می‌گیرند. یک رابطه برای برآورد میزان رسوب‌گذاری رسوب از جنس رس و تعیین غلظت رسوب ته‌نشین شونده بربستر به صورت زیر می‌باشد ( ۲۳۵۲۵1962 ۳): ۲۱۱( ۸( سک 0 که در آن ۲ میزان غلظت در انتهای یک بازه‌ی زمانی مورد محاسبه. ,لح میزان غلظت در ابتدای بازه‌ی زمانی. ۸۲ زمان عبور رسوب در مسیر جریان برابر با 1./۷ء با طول بازه‌ی مکانی طی شده و ۷ سرعت متوسط جریان می‌باشد. (۲۲) سای 1 ]1 که در آن ,» سرعت سقوط دانه‌های رسوب. (] عمق آب. م7 تنش جریان بر سطح بستر و وی7 تنش بحرانی أستانه‌ی حجم آب واقع در بالای سطح مشخصی از بستر را محاسبه کرد. با کمک این عدد می‌توان نرخ ته‌نشین شدن رسوب بر یک روش برای تعیین میزان فرسایش رسوب چسبنده از بسترء به‌کارگیری روابط 1965 ۳۵۳1۵1۵005 و 6 1۳۳۵۲۵ ی ۸۲1۵1۵۳۵۱ می‌باشد. در این روش فراآیند فرسایش به دو قسمت تفکیک می‌شود؛ فرسایش دانه‌ای (۳۲۵۹۱۵ ع[1727110) و فرسایش گروهی (۳:۲۵۹10 ۸1295). هر یک از دو نوع فرسایش یاد شده» تنش بحرانی مخصوص به خود را دارند. در این حال برای محاسبه‌ی نرخ فرسایش از دو رابطه‌ی زیر استفاده می‌شود: | 1 1 : 0 (۲۳۱ -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست ۱- معادلات و روابط ۹/۳۶ ۱۳۱ که در آن‌ها 1۳ جرمء ۲ زمان» ,۱1 ثابت مربوط به جنس بسترء ,]۱ ثابت دوم مربوط به جنس بسترء ۸ سطح مقطع بستر.۸۲ گام زمانی.م؟ زمان مشخصه‌ی فرسایش, رت ضریب فرسایش دانه‌ای در واحد سطح بستر و وتا ضریب فرسایش گروهی در واحد سطح بستر می‌باشد. ثابت ,۱1 تابعی از شوری, میزان فلزات. مواد آرگانیک و غیره می‌باشد. واحد ثابت‌های ,۱1 و ۱ از جنس جرم بر واحد سطح بستر در واحد زمان هستند. اگر جنس بستر ترکیبی از رس چسبنده و ماسه یا شن باشد روش برخورد دیگری برای محاسبه نرخ فرسایش لازم است. زیرا وجود خاک رس ((12)) در لایه‌ی فعال بسترء چسبندگی بین ذرات بستر را افزایش می‌دهد. در این حالت تنش برشی لازم برای حرکت دادن ذرات چسبنده. بیش‌تر از تنش برشی لازم برای حرکت دادن ذرات جداگانه خواهد بود. یک روش برخورد با این مساله آن است که اگر میزان رسوب چسبنده‌ی موجود در بستر بیش از مقدار حدی معینی بود. نرخ فرسایش رسوب چسبنده به عنوان یک حد بالا برای نرخ فرسایش ماسه و شن استفاده شود. در این حالت نرخ‌های فرسایش ماسه و فرسایش شن (که روابط جداگانه‌ای دارند) محاسبه شده و هر یک به طور جداگانه با نرخ فرسایش رسوب چسبنده مقایسه می‌شوند. اگر یکی از این دو بیش از نرخ فرسایش رسوب چسبنده بود. نرخ فرسایش رسوب چسبنده به جای آن استفاده خواهد شد. می‌توان یک حد بالا برای میزان غلظت رسوبات ریزدانه‌ی معلق در آب هم تعریف کرد تا اگر محاسبات در هر مرحله منجر به مقادیر غلظت بیش از آن گردید. آن مقدار حدی به جای مقادیر اگر سرعت برشی جریان از حد معینی بیش‌تر باشد. امکان ته‌نشین شدن رسوبات ریزدانه وجود نخواهد داشت. ته‌نشینی رسوب ریزدانه بر بسترء زمانی صورت می‌گیرد که تنش برشی بین جریان آب و بستر (م2) کم‌تر از تنش بحرانی آستانه‌ی نشست (یی2) باشد. با توجه به این که محاسبات رسوب معلق به طور معمول به تفکیک دانه‌بندی انجام می‌شود. می‌توان نرخ ته‌نشین شدن هر دسته از طیف دانه‌بندی رسوب معلق را به کمک رابطه‌ی زیر محاسبه کرد: (۲۴) دام ۷۷۵ - :0 که در آن رام تابع احتمال ته‌نشینی مربوط به‌دسته‌ی [ ام از طیف دانه‌بندی» ,ُ» غلظت رسوب معلق نزدیک بستر مربوط به‌دسته‌ی ز ام از طیف دانه‌بندی, و ]۷ سرعت سقوط همین دسته می‌باشد. تابع احتمال ته‌نشینی هر دسته از رسوب را می‌توان به کمک رابطه‌ی زیر محاسبه کرد: (۲۵) ((( با / ۲) -1 )10 ,0) ۵ < دا این که تنش برشی جریان تا چه اندازه کم‌تر از تنش بحرانی آستانه‌ی رسوب‌گذاری باشد. تاثیری در میزان ته‌نشین برای شبیه‌سازی عددی روند فرسایش بسترء به طور معمول بستر فرسایش‌پذیر به چند لایه تفکیک شده و مشخصات هر لایه به طور مجزا تعیین می‌شود. فرسایش رسوب از بالاترین لایه‌ی موجود - که به طور کامل حذف نشده باشد - صورت می گیرد. اگر لایه‌ی زام بسترء لایه‌ی فعال باشد (یعنی بالاترین لایه بوده و بنابراین در معرض فرسایش باشد)» -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های رباضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها نرخ فرسایش رسوب از آن مطابق با رابطه‌ی زیر می‌باشد (1989 ,۵ ۵1 0/001۵ به شرط آن که لایه‌ی مزبور از نوع (۲۶) ما5 ۵ که در آن بط تابع احتمال فرسایش» ,1۳ ضریب فرسایش و ,,۳ توان فرسایش می‌باشد. تابع احتمال فرسایش از رابطه‌ی زیر به‌دست می‌آید: (۲۷) ((1--2ت),۵۳)0 - بط هن اگر لایه‌ی فعال به تازگی ته‌نشین شده باشد. نرم بوده و تنها اندکی تحکیم یافته است. نرخ فرسایش برای این نوع لایه براساس رابطه‌ی زیر محاسبه می‌شود: ۲۸( ((یا<- مج) )هط -<۲ ضریب فرسایش که با,ت] نشان داده می‌شود. برای لایه‌ی نرم معمولا در بازه‌ی *5«107 تا7 2*10 کیلوگرم بر مترمربع در ثانیه می‌باشد. برای لایه‌ی سخت مقدار این ضریب در حدود *1*107 کیلوگرم بر مترمربع در ثانیه است. توان فرسایش در لایه‌ی سخت که با هم نشان داده می‌شود. معمولا در بازه‌ی ۴/۲ تا ۲۵/۶ قرار دارد. تنش بحرانی آستانه‌ی فرسایش برای رسوبات ریزدانه‌ی چسبنده در بازه‌ی جدول (۱-۴) قرار می‌گیرد. میزان تحکیم و میزان آب موجود در توده‌ی رسوبی ته‌نشین شده. در طول زمان ثابت باقی نمی‌ماند. یک رابطه ساده برای بیان روند افزایش چگالی رسوب بستر در زیر ارائه شده است: (۲۹) (7 ورع8۰1۵) + زوم که در آن نی7 مقدار اولیه‌ی چگالی, م1 مقدار چگالی پس از گذشت زمان 7 و 3 یک ضریب ثابت می‌باشند. پ.۴-۱- معادله‌های ساده شده جربان و رسوب اهمیت استفاده از ساده‌سازی‌های مهندسی منطقی و معیارهای انتخاب آن‌ها در فصل ۴ مورد توجه قرار گرفت. معادله‌های مربوط به مهم‌ترین ساده‌سازی‌های معمول, در این قسمت ارائه می‌شوند. پ.۱-۴-۱- معادله‌های دوبعدی انتگرال‌گیری شده در عمق با انتگرال گیری از معادله‌های سه‌بعدی پیوستگی, اندازه حرکت و غلظت رسوب معلق, معادله‌های دوبعدی افقی به‌دست می‌آیند. دراین راستا معادله ساده شده پیوستگی به شکل زیر است: (۲۳۲۰) 0 ۷۷ االاه 6 0 01 که در آن لآ و ۷ متوسط سرعت در عمق بوده و به صورت زیر تعریف می‌شوند: +8 +8 )۳۱( 017 0-۳ 27 ۷-۳ ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست (- معادلات و روابط ۹/۳۶ ۳۳ که در آن تراز بستر ‏ تراز اولیه سطح آب و 2 تغییر تراز سطح آب نسبت به تراز اولیه می‌باشد. چٌ تابعی از زمان معادله‌های ساده شده‌ی اندازه حرکت به شکل زیر هستند: 0 0 1 2 - (۷11 تام )نگ + ردام گر (۷۱۱) » 0 0 1 0 ۵*1 0*1 ۲ 0 کبک | را بش ب لد پگ ری - ۲۷ ۷ 0 "و 0 ۵ 8 0 )۳۲ 0 0 71 ) 0 - (۷211 مگ +( ۵1۷) گر (۱ ۶۱۷ 0 0 1 0 0272 :7 ۳ 0 کبک | زاو بل ور لا بگگ بای - 3 ]۲ - 0 ۰ 0 ا۲ که در آن‌ها ] ضریب اصلاح مربوط به غیریکنواخت بودن توزیع قائم سرعت در عمق است. برای بیش‌تر جریان‌هایی که به کار گیری معادلات انتگرال‌گیری شده در عمق در آن‌ها مجاز می‌باشد. می‌توان ضریب اصلاح یاد شده را با دقت اگر اختلاط در راستای قائم به اندازه‌ای باشد که غلظت رسوب معلق در راستای عمق تغییر زیادی نداشته باشد.ء می‌توان معادله سه‌بعدی غلظت رسوب معلق را نیز با انتگرال‌گیری در عمق ساده کرد. معادله ساده شده به شکل زیر است: (5 7 (7 ۷ ) ) ) ) + شک( رو + )۲ بر گر روج م)با 6۳۷5 5 ا۷ 2 05۷ ۲۲۳۱۳( را 0 ۳0 ۳ 07 0 07 01 که در آن ,.20 و .2 ضریب‌های پراکندگی طولی انتقال رسوبات وابسته به غلظت متوسط رسوب معلق در ستون مولفه‌های سرعت متوسط جریان و غلظت متوسط رسوب معلق هستند. این‌طور نیست که هرگاه شرایط برای ساده‌سازی معادلات سه‌بعدی جریان به معادلات دوبعدی انتگرال گیری شده در برای شبیه‌سازی جریان غلیظ نمی‌توان از انتگرال گیری معادله‌های جریان و رسوب در تمامی راستای قائم استفاده کرد. برای شبیه‌سازی جریان غلیظ با کمک مدل‌های دوبعدی افقی می‌توان از لایه‌بندی در عمق استفاده کرد. به‌علاوه می‌توان جریان غلیظ را به تنهایی, به عنوان یک لایه‌ی مستقل در میان آب صاف. با استفاده از معادله‌های دوبعدی معادله‌های دوبعدی افقی برای حل جریان غلیظ. باید تغییرات اندکی در معادله‌های اصلی اندازه حرکت ایجاد کرد که شامل کم کردن نیروی شناوری (شناوری آب گل‌آلود در آب صاف) از نیروی جاذبه و لحاظ کردن تبادل اندازه حرکت و -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۴ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها جرم بین آب صاف و جریان غلیظ در مرز بین این دو لایه می‌باشد. اکثر صدل‌های دوبعدی افقی شناخته شده برای پ.۳-۴-۱- معادله دوبعدی قائم انتگرال‌گیری شده در عرض معادله بقای جرم ساده شده در فضای دو بعدی قائم به شکل زیر نوشته می‌شود: 07 +07 معادله بقای اندازه حرکت در امتداد مسیر جریان پس از انجام این نوع ساده‌سازی به صورت زیر خواهد بود: 0 0 0 0 0 0 0 0 (۳۵) ری رس ری ی 02 27 .ال 0 0 م 02 07 0 که در آن عرض مخزن و پارامترهای لا و ۷۷ متوسط سرعت‌های افقی و قائم در عرض می‌باشند. اگر توزیع فشار هیدرواستاتیک فرض شود. معادله بقای اندازه حرکت در امتداد قائم به صورت زیر ساده می‌شود: 0 | (۳۶( + ( 7-20 11) 08 7 (2) اج 0 2 م0 معادله‌ی ساده شده‌ی غلظت رسوب معلق در فضای دوبعدی قائم به شکل زیر نوشته می‌شود: ۸ 8۸ 8 ۸ 8۸ 8 ام (۳۷) کک روم لگ با کک وم اگ گرب موجه 027 2 ل( 0 072 07 01 پ.۴-۴-۱- معادله‌های یک‌بعدی جریان و رسوب (۲۳۸) لک ر ۵ 601 که در آن ۸ سطح مقطع., بده لحظه‌ای جریان و ‎٩,‏ بده جانبی می‌باشد. معادله یک بعدی بقای اندازه حرکت به شکل زیر نوشته می‌شود: 2 2 00/۸ 8 (۲۳۹) اد وم رهم لها ,2۵ 07 0 01 که در آن در راستای جریان بوده و 0/07 بیانگر شیب بستر می‌باشد. 8 شتاب ثقل و5 شیب اصطکاکی است. شیب اصطکاکی نماینده‌ی تمام آنواع تلفات انرژی است. یک شکل معمول از رابطه‌ی یک‌بعدی اندازه حرکت که در رودخانه‌ها و کانال‌ها استفاده می‌شود به صورت زیر است: -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست ۱- معادلات و روابط ۹۱/۳۶ ۱۳۵ : دا *81 01 00 00 )۲۳۰( و ۱0 اد 07 0 که در آن» ۷ سرعت طولی متوسط متوسط گیری شده در مقطع. ۲ زمانء * راستای افقی در امتداد طولی, 8 شتاب نقل, 8 ضریب مانتیگ نماینده‌ی اثر مقاومت ناشی از زبری بستر و کناره‌ها در مقابل جریان» ‏ ارتفاع سطح آب نسبت به تراز مبنای مقایسه و ‎1٩‏ شعاع هیدرولیکی مقطع جریان هستند. در این رابطه فرض بر آن است که شیب آبراهه اندک می‌باشد. معادله یک بعدی غلظت رسوب معلق به شکل زیر نوشته می‌شود: 2 2 0 )0 ۰ ۴۱۱( ۸+5 ,8+ .۰۸( +0) 6 (ع:80 , 2۵:۵ ۱ 07 07 07 01 که در آن ۵ غلظت رسوب معلق۱۰ لزجت سیال»,۱ لزجت گردابه‌ای و ر5 و م5 ضرایب مربوط به جملات منبع از نظر تئوری تهیه مدل یک بعدی که بتواند برای شبیه‌سازی جریان غلیظ در حالت‌های خاص مناسب باشد چنین مدلی تنها لایه‌ی جریان غلیظ را به عنوان محیط سیال خواهد شناخت و تمام تمهیداتی که در رابطه با استفاده از معادله‌های دوبعدی افقی در حل جریان غلیظ گفته شد برای چنین مدلی هم لازم خواهد بود. پ.۵-۴-۱- فرض هیدرواستاتیک بودن فشار کرد؛ یعنی فشار در هر نقطه از بدنه آب را تنها تابع فاصله آن محل از سطح آزاد آب دانست. در این حال نیازی به محاسبه مستقل میدان فشار - که از نظر عددی عملیات وقت‌گیری بوده و از نظر پایداری مدل به تمهیدات خاصی احتیاج دارد - نخواهد بود. فرض هیدرواستاتیک بودن فشار در معادله‌های جریان دوبعدی افقی انتگرال‌گیری شده در عمق و همچنین در معادله‌های یک بعدی نیز نهفته است. اگر ناهمواری بستر شدید باشد. اگر جریان‌های ناشی از تفاوت چگالی آب مورد مطالعه باشد. اگر گردابه‌های قائم نقش کلیدی داشته باشند. اگر چاه و چشمه‌های موثری با توزیع قائم غیریکنواخت موجود باشد و یا اگر تعیین رفتار سه‌بعدی جریان در اطراف دریچه‌های خروجی و سرریزهای سد مد نظر باشد. باید از به‌کارگیری این نوع ساده‌سازی اجتناب کرد. اگر بستر دارای شیب یا شیب‌هایی تندتر از ۱:۱۰ در امتداد جریان باشد نباید میدان فشار در نزدیکی بستر را هیدرواستاتیک فرض کرد. زیاد بودن عمق آب اثر ناهمواری بستر و اهمیت اثر غیرهیدرواستاتیک بودن فشار در نزدیک بستر بر کل جریان را کاهش می‌دهد. عوامل دیگری نیز در این رابطه تاثیر دارند. از جمله می‌توان به میزان دور بودن عدد فرود یا عدد ریچاردسون از مقدار واحد در جریان‌های چگالی اشاره کرد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۶ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها پ.۶-۴-۱- ساده‌سازی در محاسبه سطح آزاد آب بسیاری از نرم‌افزارها برای محاسبه سطح آزاد آب از فرضیات ساده کننده‌ای استفاده می‌کنند تا روش حل را ساده‌تر, سریع‌تر و پایدارتر نمایند. یک روش معمول در مدل‌های سه‌بعدی و دوبعدی قائم آن است که برای تعیین سطح آب از معادله‌های انتگرال گیری شده در عمق استفاده شود. در مدل‌های دوبعدی افقی و یک بعدی نیازی به ساده‌سازی محاسبه پ.۱- ۵- روابط مربوط به رفتار جربان غلیظ دارند که می‌توانند در هنگام تصمیم‌گیری برای انتخاب مدل مناسب و پیش از انجام شبیه‌سازی‌های وقت‌گیر وقوع با عدم وقوع جریان غلیظ و مشخصه‌های عمومی آن را نشان دهند. این قسمت به چنین روابط می‌پردازد. مشخصه‌های اصلی حرکت جریان غلیظ در مخزن سد با استفاده از دو عدد بدون بعد فرود و ریجاردسون قابل توصیف است. 6 ار ۷8 در این رابطه لا سرعت متوسط جریان» م/م8۸ - 8 شتاب ثقلی موثر و م۳ < عمق جریان غلیظ است. عدد ریجاردسون عبارت است از: 1 (۴۳) 0 ]۰ 8 _ ۹۷ _ زج 1 ۳ رابطه‌های مختلفی برای تخمین عمق آب در نقطه فرود (عمق لازم برای وقوع فرآیند جدا شدن جریان غلیظ از سطح آب مخزن و حرکت آن به سمت بستر) توسط محققان پیشنهاد شده است. اگر بیش‌ترین عمق آب مخزن» کم‌تر از عمق محاسبه شده مورد نیاز برای نقطه فرود باشد. پدیده‌ی جدا شدن جریان چگال از سطح آب و فرآیند جریان غلیظ ایجاد نخواهد شد. تعدادی از رابطه‌های یاد شده در زیر ارائه شده‌اند: 5:۵ 200 51۵ )1971(: 3 (۴۴) 0 1.3 +185 روط 0 :(1975) ۳۱۳۵۲۵ 200 ۹5۵۳:۵۵26 8 و )کم د 3رد (۴۵) 8 > 0 > 0.2 :0.09 > > 0.01 ۵00 - ط 111۱ 40 |۱- 1 ۱+0 208 ۸۷۵۳۵ 200 5120 )4(: -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست ۱- معادلات و روابط ۹۱/۳۶ ۱۳۷ برای شیب ملایم 1 2 ۱13 : ی ارس /5دک) 20 )۳۶( 3 د (۴۷) اک ((48((/0+1(۱/5- 5 25/(+2) +[,29/(+0] ۱/2۱ ۳ 0 که در آن. 7لرت 1 رقراد5 40 77ر۵2 1 5 و 5د00 0 بوااد 40 100۵ 200 1۵۵ < رع 200 5 :(1988) .ا2 ۵1 5101۵ 3 و م۱3 (۴۸) [>0.5>۳ با 6 اب روط 20 در روابط بالا 9 بده جریان ورودی در واحد عرض. م چگالی آب صاف. ,م چگالی جریان ورودی» 8 شتاب ثقلء رح ضریب زبری جریان زیر سطحی, 5 شیب طولی بسترء 7 ضریب اختلاط ,5 عمق آب در نقطه فرود برحسب مترء با عدد فرود در نقطه فرود جریان غلیظ ,8 نسبت اختلاف چگالی آب صاف و آب ورودی به چگالی آب صاف (م/م۸ - ,۵) هستند. برای کانال‌های با عرض ثابت و شیب بستر در محدوده‌ی 0.25 > 5 > ‎10*٩‏ عدد فرود جریان غلیظ در نقطه فرود در بازه‌ی 9 ,۴ > 0.1 قرار دارد و مقدار متوسط آن 0.57 ,۳ است. نوع رفتار جریان توده‌ی غلیظ بر روی شیب بستر مخزن می‌تواند از نوع زیر بحرانی» بحرانی و یا فوق بحرانی باشد. زیر بحرانی - وجود دارد. اگر عدد فرود جریان غلیظ در جایی کم‌تر از یک و یا عدد ریچاردسون بیش‌تر از یک باشد. جریان در آنجا زیر بحرانی خواهد بود. اگر عدد فرود جریان غلیظ در جایی بیش‌تر از یک و یا عدد ریچاردسون کم‌تر از یک باشد. جریان توده‌ی غلیظ در آنجا فوق بحرانی خواهد بود. اگر عدد فرود جریان غلیظ بین ۰/۴ تا ۰/۶ باشد. سطح جریان غلیظ (مرز جریان غلیظ و آب صاف) به لحاظ هیدرولیکی ناپایدار خواهد بود. برای تخمین سرعت حرکت و غلظت رسوب در جبهه‌ی جریان غلیظ روابط محدودی وجود دارند. به عنوان یک تخمین اولیه می‌توان سرعت پیش‌روی جریان غلیظ را پایدار دانست و آن را به عنوان یک جریان مجزا از آب مخزن در نظر گرفت و تابع شرایط موضعی مقاومت بستر در همان محل فرض کرد. در این حال رابطه زیر برای سرعت جریان توده‌ی غلیظ صادق خواهد بود: ۴۹۱( 50طع ای - با -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۸ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها که در آن 6 سرعت حر کت توده‌ی غلیظ. ( صریب شزی نماینده‌ی مقاومت بستر در مقابل حرکت توده‌ی غلیظ. ما -< ام و5 شیب متوسط بستر می‌باشد. ضریب شزی در بازه‌ی ۸ تا ۵۶ (5/* ) تغییر می‌کند. | ضخامت توده‌ی غلیظ و به عبارت دیگر عمق جریان غلیظ می‌باشد. 1 5 ۵ 5 ی لا )۵۰ 0 (0 +۲)1 در این رابطه ۲ ضریب زبری و در حدود ۰/۰۲ نا ۰/۰۲۵ می‌باشد. 0 شاخصی است که براساس مشاهدات تنظیم می‌شود. 112۳10۵۳ در سال ۱۹۶۱ برای این شاخص مقدار ۰/۴۳ و ۸/12۵۵ در سال ۱۹۸۷ برای آن مقدار صفر را پیشنهاد کرده‌اند. تعریف بقیه‌ی شاخص‌ها مشابه رابطه‌ی قبل است. یک مانع در راه استفاده از روابط بالا آن است که ضخامت یا ارتفاع توده‌ی غلیظ (۳) و روند تغییرات آن در طول کاربردی نیست. اگر در مخزن مورد مطالعه در یک پروژه‌ی مشخص اندازه‌ گیری‌ها یا محاسبات قبلی درباره‌ی ضخامت توده‌ی غلیظ وجود داشته باشد. روابط بالا به خوبی قابل استفاده خواهند بود. اگر رفتار هیدرولیکی جریان غلیظ مشخص باشد می‌توان ظرفیت حمل رسوب توسط آن را محاسبه کرد. چرا که رابطه‌ی (۴۶) سرعت حرکت توده‌ی غلیظ و میزان غلظت رسوب معلق در آن را - از طریق اختلاف چگالی بین توده‌ی غلیظ با آب مخزن - به هم مربوط می‌کند. روابط دیگری نیز برای تعیین غلظت رسوب معلق در توده‌ی غلیظ وجود دارد. به عنوان مثال می‌توان به رابطه‌ی تجربی زیر اشاره کرد (1994 /۷): 025 ی (۵۱) ۱ ات <ل) 0 که در آن )۲ غلظت متوسط رسوب در توده غلیظ لا سرعت پیش‌روی توده‌ی غلیظ. ۱ ارتفاع جریان غلیظ و و( /۷ سرعت سقوط مربوط به قطر متوسط دانه‌های رسوب معلق در توده‌ی غلیظ هستند. تعمیم رابطه‌های تجربی حاصل از مطالعه‌ی جریان غلیظ در یک یا چند مخزن خاص به یک مخزن مورد مطالعه باید بیش‌تر بودن چگالی توده‌ی غلیظ نسبت به آب صاف‌تر مخزن» باعث می‌شود که آشفتگی جریان در راستای قائم. در مرز جریان غلیظ و آب صاف مخزن کاهش یابد. این امر به دلیل اثر نیروی شناوری بر میزان آشفتگی جریان می‌باشد. اگر لایه‌های پایین‌تر دارای چگالی بیش‌تری باشند (مثل وضع جریان غلیظ)» تعادل پایدار وجود داشته و این نوع -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست ۱- معادلات و روابط ۹۱/۳۶ ۱۳۹ غلظت رسوبات معلق, تفاوت دما و یا تفاوت شوری آب باشد. برای لحاظ کردن تاثیر تفاوت چگالی بر میزان آشفتگی, دو روش برخورد وجود دارد: الف - اگر محاسبه‌ی آشفتگی براساس حل عددی معادلات 1-2 انجام می‌گیرد. می‌توان اثر نیروهای شناوری را مستقیما در روابط مزبور وارد کرد. اصلاح باد شده در هر گام زمانی انجام خواهد شد. روابط مختلفی برای تصحیح ضریب لزجت آشفتگی راستای قائم به خاطر اثر نیروی شناوری ارائه شده‌اند که همگی آن‌ها از عدد بدون بعد ریچاردسون استفاده می‌کنند. روابط مزبور را می‌توان در دو دسته‌ی کلی قرار داد: 2 8 ۴( +۷1- ۷ (۵۲) ات 300۲ 1011۳0801 ک ۴۸ . ژ 1 ۵ 7 0۱607 ون ۷ در این‌روابط. م۱۷ ضریب آشفتگی تصحیح نشده‌ی جریان در امتداد قائم (که بدون لحاظ کردن اثر شناوری محاسبه شده)» ۷ ضریب آشفتگی جریان تصحیح شده در امتداد قائم و ‎|٩۱‏ عدد ریجاردسون هستند. ۰.0 0 و ۲ ضرایب ثابتی وجود دارد که معمول‌ترین آن‌ها در زیر قید شده‌اند. ضرایب پخش ناشی از آشفتگی در معادله‌های اندازه حرکت و معادله‌ی غلظت یکسان نیستند. به این دلیل محققان برای تصحیح هر یک از این دو ضریب پیشنهاد جداگانه‌ای داده‌اند. هر یک از پیشنهادهای زیر شامل دو رابطه هستند که رابطه اول مربوط به تصحیح لزجت جریان و رابطه دوم مربوط به 1۳0۲0۹۵ )190(: 2 8 ۴۳ +1)م۷- ۷ (۵۲) ات 300۲ 1011۳0801 ک ۴۸ . ژ 1 ۵ 7 0۱607 ون ۷ ۷ < ]( > 06 ۹۱ > 5 : )۵۳( ۷ - 1-0 ۹۱ < 45 ۱109 200 ۸۳۵6۲۹۵۵ ) (۰: ۷ -۷۰)1+ 102 :ْ )۵۴( ](-۷,)[ + 3.331[( -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۴۳۰ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها :) ۲۳۳۱120067 200 ۳3020۷۹۱ 0۶ + * ([58 +1) ۷-۷ (۵۵) 7 + (ز58 +0-۷)۱ :(1988) 1095 200 6۱۲۵1۵۲:] (ن1+38) ,۷-۷ (۵۶) : ([3 + )10-۷ :(1993) ۲۵ 20 ۲۳۹3۲ 2 (ن0.758 +1) ,۷-۷ (۵۷) و( ۱ ۰" ((0.758 +1) ,0-۷ :(1981) ۹۵۲۵۱۹۵ 200 ۳۳۲۵۱۹ ام . ۷ (۵۸) ام و0 0 :(993) 1۹۵۱ (۵۹) ۷۶ > ۷ در روابط بالا« ضریب لزجت اه شفتگی در راستای قائم برای معادله‌ی اندازه حرکت. 1 ضریب پخش ناشی از آشفتگ در راستای قائم برای معادله انتقال و پخش. ور۷ ضریب لزجت آشفتگی در راستای قائم برای معادله‌ی اندازه حرکت بدون در نظر گرفتن اثر نیروی شناوری می‌باشند. محققان پیشنهاد دهنده برای واسنجی اکثر روابط بالا از روش‌های مبتنی بر تئوری طول اختلاط برای محاسبه‌ی آشفتگی بدون لحاظ کردن اثر نیروی شناوری (,۷) استفاده کرده‌اند. هیچ یک از روابط بالا را نمی‌توان در تمام شرایط بهترین انتخاب دانست. آن‌ها به طور خاص برای جریان غلیظ تهیه نشده‌اند. لایه‌بندی می‌تواند به دلیل اثر تفاوت شوری, دما و یا غلظت رسوب معلق ایجاد شده باشد. از نظر تئوری تفاوتی بین اثر نیروی شناوری ناشی از غلظت رسوب با نیروی شناوری ناشی از شوری و دما بر میزان آشفتگی وجود ندارد. اما به‌هرحال هر یک از روابط نام برده برای شرایط خاصی واسنجی شده‌اند و نتایج آن‌ها یکسان نیست. به عنوان معیاری برای انتخاب رابطه‌ی مناسب. به انتخاب انجام شده توسط چند نرم‌افزار معتبر اشاره می‌شود. در زمان تهیه‌ی این متن, نرم‌افزارهای ۷1۱۳03 و ‎٩11۱۷10‏ از رابطه‌ی (1948) ۸۵0۲۹۵ 200 ۲/1۷۲ استفاده کرده‌اند (3ع۱/114 در صورت استفاده از معادلات ۷-۵ برای آشفتگی راستای قائمء اثر شناوری بر آشفتگی را به طور مستقیم شبیه‌سازی می‌کند). نرم‌افزار 0۵1-۷۷2)-) از رابطه‌ی (19861) 1۳۵۲۵۵6 20 10۲۲۵5 بهره گرفته است. نرم‌افزار اخیر به -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست ۱- معادلات و روابط ۹/۳۶ )۱۴ طور خاص برای شبیه‌سازی کیفیت آب مخزن و لایه‌بندی ناشی از دما و شوری به‌کار می‌رود. نرم‌افزار 5118104 برای محاسبه‌ی جریان غلیظ هم مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای اضافه کردن اثر تفاوت چگالی در معادله‌های آشفتگی راستای قائم از نوع ۵ - » جمله‌های زیر به ترتیب به سمت راست معادله‌ی ۲ (انرژی جنبشی آشفتگی) و سمت راست معادله‌ی ۶ (نرخ اتلاف انرژی آشفتگی) اضافه خواهند شد. (۶۰) داتس 2 م به جمله‌ی اضافه شونده به سمت راست معادله‌ی نرخ اتلاف انرژی آشفتگی: (۶۱) اساسا با 3 2 م ب6 1 پ.۷-۱- روابط مربوط به بهینه‌سازی رسوب در سامانه‌های چند مخزنی یک مدل مدیریت سامانه‌های چند مخزنی برای کاهش رسوب‌گذاری و فرسایش, به صورت زیر بیان می‌شود: :00۵1 [ |[-] (۶۲) ات 7 اسرد ۳-2 133110 [-[ |<ا] که در آن: (۶۵) رگا گ رگ ک رگ (۶۶) ابز5 ک ابرز5 ک 5 (۶۷) ام زگ 7 5 مشخصه‌های به‌کار رفته در روابط بالا به صورت زیر تعریف می‌شوند: تا و ری‌رتا نارتفاع بستر در مقاطع عرضی رودخانه و مخزن به ترتیب در زمان‌های ] و 1+] زگ و ربزگ: حجم ذخیره مخزن به ترتیب در زمان‌های ۲ و 1+1 زگ : میزان رهاسازی آب از مخزن ۳ و ,زها: حد بالا و پایین مجاز برای رهاسازی آب از مخزن اسر و رسمز5: حد بالا و پایین مجاز برای حجم ذخیره مخزن میرم زگ: سطح ذخیره هدف برای شرایط ذخیره نهایی .زد ][: تعداد بازه‌های زمانی -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۳ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسوبگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها | : تعداد مقاطع عرضی در کل سامانه [: تعداد مخازن در کل سامانه معادله (۶۲)» تابع هدف برای کمینه کردن مجموع فرسایش و رسوب‌گذاری در مخازن و رودخانه‌های مورد مطالعه است. شاخص‌های ,7 و چا توابعی انتقالی هستند که شرایط هیدرولیکی به‌وجود آمده در اثر سیاست‌های بهره‌برداری اعمال شده را نشان می‌دهند. معادله‌های انتقالی شامل معادله‌های پیوستگی رسوب و جریان, معادله‌های انرژی و مانینگ رابطه‌ی مربوط به روندیابی تغییرات حجم ذخیره مخزن, براساس پیوستگی جرم در مخزن, به صورت زیر بیان می‌شود ۵۳۱]: ۱۹ اد 0 5 5 5 5 15 (۶۸ع) ۱ 9 ۸1 ۱ ۱ د ۸1 21 ‌ 2.1 - 2.11 ۱ ۱۹ اد 0 57 رک که در آن ,ز 0 جریان ماندگار ورودی به مخزن ز. ,۸7 طول بازه زمانی ۰۲و ,زا برآیند تلفات مخزن مانند تبخیر و نفوذ و بارندگی هستند. ۱ یک ماتریس از مرتبه [ است که مقدار عضوهای قطر اصلی آن برابر با (۱-) است. اگر مخزن زام به جریان ورودی مخزن »ام کمک کند. آنگاه مقدار عضو (,ژ) برابر با (۱+) خواهد بود. در غیراین‌صورت مقدار هر عضو برابر با صفر است. رابطه (۶۸) یک حالت مشخص از رابطه‌ی کلی (۶۴) است. یک تابع هدف که برای آدغام قیدها در مساله کنترل رسوب دارای تابع جریمه باشد.ء می‌تواند به شکل زیر نوشته شود: ]1-[| [ ۸» هه ۲ هر رای -تریا+ ۵ 3 )۹۶( 0-1 1 [-) که در آن مربوط به جریمه است که با استفاده از یک تابع جریمه وابسته به تخلف (1«ربرزکیگا)سا روی قید ام ارزیابی می‌شود. آنواع مختلف تابع جریمه با پیجیدگی و مشخصه‌های متفاوت برای استفاده وجود دارد. رابطه شرطی زیر یکی از انواع ساده تابع جریمه را نشان می‌دهد: 0 (1درررزکنزگ )ما ]1 0 1 2 (۷۰) م. 0 یگ )ما ۲ [( ,گنز )ما و۲22( که در مگ وزن مربوط به تخلف می‌باشد. آن مساله بهینه‌سازی رسوب که با معادله‌های پیش‌گفته نشان داده شد. با استفاده از یک مدل هیدرولیکی جریان و انتقال رسوب قابل حل است. برای حل این مجموعه می‌توان از روش بهینه‌سازی 5۸1.01 مطابق شکل (۱-۵) استفاده کرد. -------- صفحهٔ بعد -------- از ها ست ۲ ْ] از هنامه -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست ۲- واژه‌نامه ۹/۳۶« ۳۵ ۸ (۳ 4 جوشنی شدن بستر ها نقشه‌ی همجون ساخت ۵0-5 0[[۲ خیزآب 0( آبنگاری مخزن ۷( ]1721132/16 هندسه بستر ای( بار بستر 40 60 مقاومت بستر در مقابل جریان ۱ زبری بستر ۳۵2۶5 360 نیروی غوطه‌وری 4۵ 30۷۵۷ واسنجی مدل یک نمودار 1۵ خاک رس -لای 1 مرز بسته ۹ رسوب چسبنده 1 ۲0681۷6 مقطع عرضی 0 ۲۳05 مخزن سد 10 حجم غیر مفید مخزن. حجم مرده 86 120 رسوبزدایی 1-0 ضریب پخش آشفتگی 01 11۲۳۹10 رقومی [2)(ع[] ضریب پخش (رسوب معلق) 1 11306۳5100 مقیاس مکانی 26 101۵1 گردابه جریان ۳110 فرسایش ۳۳ برون‌یابی ۳00 اندازه گیری محلی - محیطی - صحرایی 1 م۳1 روش تفاضل‌های محدود 40[ 01۲۲0۳0۱06 ۳1۵۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۶ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های رباضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها روش المان‌های محدود 40 6166 ۳11۲6 روش احجام محدود 40 ۷۵1۱۵ ۳111۵ به هم پیوستن ذُرات رسوب ۳10000 سیلاب دشت ار ۳1۵۵۵ منحنی تداوم جریان 6 10۳۵1101 - ۳10۷ آشفتگی جریان ۳۱6 ۳1۵۷۷ گل آب 40 ۳1۵۱۵ رسوبشویی آزاد 8 ۳۳۵۵ همگن بودن ۳70 رسوبشویی 8 ۵[ | ۲1۷۵۳۵ آبنگار ۲1۷۵02۵ نقشه‌برداری مخزن - عمق‌سنجی ۷۲۷ ۲1۷۵۵۵۳۵0۱6 لختی (جریان) 11013 شرایط اولیه 5 |111۵ شبیه‌سازی با حالت غیر ماندگار 1-7 511121100 مرز جانبی ۷ ۲216۵ اندازه حرکت (جریان) و۱۱۱ دور رسوب ریزدانه ۱1۵ شبیه‌سازی عددی 3716۳۵1 مشخصه 1۳30 تابع جریمه 0 ۳۵۳۵|۲۷ محل ریزش (فرو رفتن) جریان غلیظ. نقطه فرود جریان غلیظ (محل فرورفتن به زیر آب) 1 ۳1۳۵6 تخلخل 701( رسوبشویی تحت فشار 8 1۳۳۹۹۷۳۵ نیمرخ 1۳۳۵111 شبیه‌سازی با حالت شبه ماندگار (-51 0:2 511131100 فرسایش پسرونده دنر منحنی فرمان 6 م۳۱۱۵ رسوبگذاری [ ۱1۱10111 -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست ۳۲- واژه‌نامه ۹1۱۹/۱/۳۶ ۱۳۷ حساسیت سنجی (در شبیه‌سازی عددی) 58 501185111۷11۷ برپاسازی (مدل) 501 رسوبگذاری ۹.1118 ساده سازی [ ور 1۱۱۱۱۱۱۱۱ هموارسازی ۹.08 چشمه و چاه 51 200 50۳۵۵ شبیه‌سازی حالت ماندگار ‎٩1311012۲۷ شبیه‌سازی حالت ماندگار 0 ‎٩1316‏ 5120 بار معلق 40 ۶۳۵60 ا5 رسوب معلق 1 5۶00400 سامانه ونم هد خط القعر - تالوگ (یک وا قدیمی آلمانی‌الاصل به 118 معنی دره) مقیاس زمانی 6[ 116 گام‌های زمانی محاسباتی 5 11136 هندسه زمین - پستی و بلندی‌های زمین ی نقشه‌ی هندسه زمین 0 ۲0008۳۵0۳۷" اعتبارسنجی عملکرد مدل عددی اور ۵1۱1۹۱۵ صحت‌سنجی مبزان برازش‌یافتگی مدل به واقعیت اور دزن 1و۱ شروع نرم - هموار (در شبیه‌سازی عددی) ۳۵ ۷۷/۵۲۲۱ بار شسته رسوب از سطح حوضه آبریز 40 ۱۷۷/۵۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۸ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها الف تای آبنگار ۲۱1۳0۵ آبنگاری مخزن ۷۷ 13۵113۷161۳16 آشفتگی جریان ۳۱۵ ۳۲10۷ اندازه حرکت (جریان) وود ره اندازه گیری محلی - محیطی - صحرایی 1 ۳110 بار بستر 40 0ع5 بار شسته (از سطح حوضه آبریز) 40 ۷۷/۵5 بار معلق 40 0160 0 عبا5 واسنجی مدل 0 یک برپاسازی (مدل) 5 برون‌یأابی 1 و و ۱ به هم پیوستن ذرات رسوب ۳ پستی و بلندی‌های زمین 10008720۷ تابع جریمه 0 3۵۳۵|۲۷ تالوگ (یک وا قدیمی آلمانی‌الاصل به معنی دره) 7 تحلیل حساسیت 21۵1۷818 ‎٩0۳۵111۷۱1۷ تخلخل 1۳01 جوشنی شدن بستر زاوها چشمه و چاه هرز 230 عع۳با50۵ حجم غیر مفید مخزن. حجم مرده مخزن ۵ 1:۵0 حساسیت سنجی (در شبیه‌سازی عددی) 2۳۵2|۵8 5008111۷11۷ خط القعر ۱ خیزآب 0( رسوب چسبنده 1 6۵1۷6 01) رسوب خاک رس لاها۲ رسوب ریزدانه ۲۵ رسوب معلق 1 5۱۹۳040 -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست ۳- واژه‌نامه ۹/۳۶ ۳۹ رسوبزدایی 1-0 رسوبشویی 8 ۲1۷۵۳۵1۶ رسوبشویی آزاد 8 ۳۳۵۵ رسوبشویی تحت فشار 8 1۳۳۵5۷۳۵ رسوبگذاری 88 ,50۵۵11613۵1101 رقومی [2)زع[(] روش احجام محدود 40 ۷۵۱۱۵ ۳۱1۵ روش تفاضل‌های محدود 40 01110۳۵۵6 ۳1۳11۵ روش المان‌های محدود 40 6106۲ ]۳۱۵ زبری بستر ۲۵25 360 ساده سازی ۹.00 سامانه ۹.5 سیلاب دشت ۳1000 شبیه‌سازی عددی ‎٩10‏ [۵۳[۵۵ ۲7 شبیه‌سازی با فرض حالت شبه ماندگار (- 0251 ‎٩1112110 شبیه‌سازی با فرض حالت غیر ماندگار 1-1 ‎٩11121100 شبیه‌سازی با فرض حالت ماندگار 0 ۹1316 51620 - ‎٩112110‏ ۹1۵11012 شرایط اولیه 5 1311۵ شروع نرم (در شبیه‌سازی عددی) ۳ ۷۷/۵۲۳ - ۹1۵۳1 501 شروع هموار (در شبیه‌سازی عددی) ۱۷/۵۲ اعتبارسنجی ۷۳0 ضریب پخش آشفتگی 0011 1110510 ضریب پخش رسوب معلق 1 11906۹10 عمق‌سنجی ۲1۷۵۵۵2۲۵۷ فرسایش ۳۳ فرسایش پسرونده دنر گام‌های زمانی محاسباتی 5 ۲116" گردابه جریان ۳1 گل آب 0 ۳1۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۰ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدابی مخازن سدها لای 1 لختی (جریان) 111۵ محل ریزش (فرو رفتن) جریان غلیظ 1 ۲۳1۵6 مخزن سد 13 مرز بسته ۹ مرز جانبی ۱۵۷ 1210۳۵1 مشخصه 70( مقاومت بستر (در مقابل جریان) نان وه مقطع عرضی 0 ۲۳۵5 مقیاس زمانی 6[ 11۵" مقیاس مکانی 6[ 10۳۵۱۳ منحنی تداوم جریان 6 ۳10۷-۵۳۵1101 منحنی فرمان 6 م۳۱۱۵ نقشه‌برداری مخزن ۱۷ ۲1۷۵۳۵۵۲۵0۱6 نقشه‌ی همچون ساخت اب-۸ نقشه‌ی هندسه زمین 0 1۲0۵0082۳۵0۳۷" نقطه فرود (جریان غلیظ) 1 11۳۵66 نمودار 2 نیروی غوطه‌وری 6 30۷۵۷ نیمرحخ 3۳۳۵11 همگن بودن ۳701 هموارسازی ناو وروی وود هندسه بستر ۵( هندسه زمین 10008۵" صحت‌سنجی [ و 0 ۱۹1۵ -------- صفحهٔ بعد -------- منابع و مراجع ۹/۳۶ ۵۱ : ۱ منابع و مراجع ۱- امامقلی زاده. صمد؛ بیناء محمود؛ نوری آمام‌زاده‌ای. محمدرضا.ء «بررسی روش‌های رسوب‌زدایی در مخازن سدها ۲- بختیاری نوبخت؛ نیکوفر باقر» «بررسی رسوب‌گذاری در مخزن سدها با استفاده از تحلیل عددی دوبعدی». ۳- دولتشاهی, شهراد؛ شرقی, عبدالعلی. «مدل ریاضی پخش رسوب در مخازن سدها»» چهارمین سمینار مهندسی ۴- ژوهانس یان. «حفاظت مخازن»» شرکت مدیریت منابع آب ایران. تهران» ۰.۱۳۸۳ ۵- شعبانلو- موسوی حیدرپور» «چگونگی توزیع رسوب در تعدادی از مخازن سدهای ایران»» سومین کنفرانس هیدرولیک ایران» ۰.۱۳۸۱ ۷- صادقی کلشتری محمدتقی, «بررسی رسوب‌زدایی سد سفیدرود بر سد تاریک». سمینار کارشناسی آرشد. ۸- صفاریان. محمدرضا؛ راد منوچهر؛ فیروزآبادی, بهادر. «بررسی علل عدم موفقیت رسوب زدایی مخزن سد سفیدرود به وسیله آبشویی»» ششمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی عمران - اردیبهشت ۱۳۸۲ - دانشگاه مخزن سد تنظیمی دزفول با مدل 11 ۱/110»». ششمین سمینار بین‌المللی رودخانه - اهواز. ۰.۱۳۸۱ ۰ طلوعی, اسماعیل و همکاران. «تجربه رسوب زدایی سد سفیدرود»» کمیته‌ی رسوب‌زدایی مخزن سد سفیدرود. ۳۸۱ ۱- طلوعی. اسماعیل, «طراحی 9 بهره‌برداری سدها 9 مخازن از دیدگاه رسوب»» نخستین همایش مدیریت رسوب. ۲۳- فیروزآًبادی, بهاره؛ رادء منوچهرء «بهبود ساختار جریان چگالی و تاخیر در رسوب ذرات در جریان درون مخازن ۱- به دلیل زیاد بودن تعداد منابع مورد استفاده. این فهرست تنها شامل منتخبی از آنها می‌باشد. فهرست کامل منابع به همراه متن بسیاری از آنها و تیداد زیادی مراجع مرتبط دیگر در قالب پایگاه اطلاعات آدبیات فنی در مورد رسوب‌گذاری و رسوب‌زدایی مخازن در محیط ۷15-۸00۵55. به همراه همین پیش نویس استاندارد در لوح فشرده آرائه شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۳ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های ر باضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها ۳- کلاهدوزان. مرتضی؛ بهلولی, اصغر؛ محمدیان. عبدالمجید. «شبیه‌سازی یک‌بعدی و دوبعدی رسوب‌گذاری مخزن سد چم گردلان(ایلام)»» سمینار بین‌المللی مهندسی رودخانه, اهوازء بهمن ۰.۱۳۸۱ ۳۴۳- محمدنژاد و شمسایی, «بررسی نقش جریان‌های غلیظ در رسوب‌گذاری دریاچه‌ی سدها»» ششمین سمینار بین‌المللی مهندسی رودخانه. اهواز. ۰.۱۳۸۱ ۵ محمدنژاد و شمسایی, «مدل‌سازی رسوب در مخزن سد ناشی از جریان غلیظ»» ششمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی عمران, اصفهان, ۱۳۸۲. ۶ محمدنژاد و شمسایی, «شبیه‌سازی عددی غلظت رسوب جریان غلیظ در مخازن»» هفتمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی رودخانه. اهواز. ۰۱۳۸۵ ۷- محمدی اهری. محمدعلی, «مکانیزم فرسایش و انتقال رسوب در رودخانه کرج و انباشتگی آن در مخزن سد»» پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی, تهران. ۱۳۷۱ رسوب‌زدایی از مخزن سد سفیدرود» ششمین سمینار بین‌المللی رودخانه- اهواز, ۲۰۰۱ ۹- مرکز تحقیقات آب. «مسایل رسوب در سدهای بزرگ»» کارگاه آموزشی کمیته تخصصی هیدرولیک. تهران, ۳۸ ۰- مجموعه مقالات ششمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی رودخانه. اهوازء ۰.۱۳۸۱ ۱- مجموعه مقالات سومین کنفرانس هیدرولیک ایران. تهران» ۰.۱۳۸۰ ۳- مجموعه مقالات اولین کنفرانس هیدرولوژی ایران. تهران. ۰.۱۳۶۸ ۳- مجموعه مقالات نخستین همایش مدیریت رسوب. اهواز, ۰.۱۳۸۴ 50۵1۵1۵1100 ۳۵0۷۵۲ ,(1987) ۷۷۰ .0 هل ۸:0 24 ,11۵65 اه ۳۳۲۵|۹0 اج نک ۳۳۵۵۵۵ 1۵۳ ۱0۵۵ آهعزووسسس< ۸ ,(0995) ۳ جرم‌کوماا۸ -25 ۷۷/۵111 ۷۷۵1110 ۲1 ,190/0۵ 1۳۵۵۵ 5601161 ما۳ 0۲ بانانمانهم ۳ 1۳۵ ,(1996) ۳۰ ما۸ -26 و65 1 ۳۵۳۹۵0 ۲۵ 10۹1 1060 ص50 01 ۰۳۳۵۵0۵ ,(1998) .6 هط -27 ۰( 6۶ 0)) 1011۳ ,۵۲۷۵۲۹ 1۵ 1۳۵۹00۳1 601 5001 ۰ 1680۷01۳۵ آ0 8 از عک ع نانک ,ر2000) 1۰ بل هل ۲ولی ب 0 8206۵ -28 ۳۹/۲ ,۲10121100 130286 ۳۷۵ ,(2000) ۸ با ,200اع) له یک 10 100002 -29 00٩ 0۲ ۰‏ وورم۸ هن] ,ر2000 000 001۳1-۷1114 و1 .۳.10 ,۳۵۵8 ۲1۵2۵116 که ۱۵۵۹ بط ۵000 11ن 1 م۹ ,(2000) بش یک ۵۳۵001 -30 ۲۰ ]0۲ 17101۷0۹11۶۷ ,را 060220 ا 1۹۲۵ ۵0۳۶ 8 200 00۳65 ۳۵1۵ 006۳۵1100 01 11172۵110 ,(2003) .5 ما بوفگا 200 .5 بل نها بل ۳ ,ق۲0۵۲ -[3 (2003) ۱623-1640 ,17 ,و۳۳۵۵ ۲1۵۵10۵10۵ ۳۵0۳۷۵۲۰ 2 نز 50016 40 0۳0۹100 0۲ ۵۵| ۰۹/۵۵۵ ,(1998) بش۸ دفعلعاطای5 سابل اقااز0ظ بط ۸ ۲ ۳۵۲۵۵۲ 6 عمجم -32 ۳۷۵۳۵۵۷۵۲ ۵۲ ۲۵۵۲۹ ماش 0 1۷۹2۵11005 11۵10 جر۵ه معط 1۵1100 5001 ۰ 1۳۵۹0011 500161 -------- صفحهٔ بعد -------- منابع و مراجع ۹/۳۶ ۵.۳ 8۰ 161۵11۷ 0۲ 8 10[ |۱۷۵۵ |۱۳۳۵ 200 |۷۹۱۵ ۰۲۳ ,(1999) بش دفلعااک ب عجهه) -3د 6۰ 100101062۷ ۲آ0 1۹16 |۳۵0۵ 5۳۵5 با انا ,6۵۹۵1۳۱۵۵۵۰ 0۶11۷۵۵۱۱۵ ۱۹۵۵۵۶ 7 0 ۳۳۹5 1۱۵۷ 0۲ 1۵0 ,(2001) ۳۰ 110۵۵۵ تمه بش۸ مذعلعاا5 سم معجدش) 34 1۰ 120۵۲۷ ,۳۳۵1۵۲1۰ 1۵| ۱1۷۵۵۵ ۵0۲ |0۵ 560161۵1100 0 ۲۳۳۵۵ 1۳1۵11 01 11۵۵01 ان (10دعا ۰ ,(2002) ۳۰ ,11۵۵۵ 300 .۸ بذفلعاان5 0 معمهش) -5د ۰ 76 ۳۳۵۱۵01۳۵۰ 11۵16 ۵۲ [۵ 10 ,0121100 5601 ۸۵0001۳ ٩711۵1100 200 1‏ 3۵001۳۲ رز کعزلیاگ5 مق م1۵ ,(0998) .0 فعصول با مقصقط) -36 265-۰ .0 4 .۸10 ,14 |۷۵ ۳۵ ۳۵۵۰ بل 1۵ ۳۳۵۵0۵ ۸:۱ 0050۳۷۵1100۹ 50۳۵ ۸۵0۵۲۹ هلاه بش۸ 01 ماک ,(1999) .0 کعصقل.1 1 0۵0۹0 -37 ۰ ]1۸1 ,111۵11008 5۵101 ۰ 11۷7۵6 1201۵ ب ٩ا‏ 3۵ عفد ۴۳-7۵۲۵ ۰۹۱ ,(2005) ]|12 -38 39- 021۲ ۷۷۰ 11.)1998(, ۳۱۷۵| 11۷0۳۵18۰ ]96۷۵۲۵ 200 ۸۱۷۵ ان ک0 13۷۵1220 ۹۵۱1۵10 ,(1989 ,0995 11ج 0۳۵ -40 ۰ 0 00۲۵۶۵ ۰ ۹۵۵۲ ۹۵۵۵۲۷۵۲۵۰ مد 10۲ 1۵ ۹۵۵۱۵10 ,(2001) 113000 -4۱ 0 3080۷۵۲۳ [۵ 0010 ۵۲ کمنمهمر1 لاناک با کحلط]11 بط ما1 -42 ۵3 43- 10] ۳۵۲ ۰ ۰ |[10101۳60110۵] 0۶ ۳۳۵۹1۵۵ |۵۵ ۵۳۵۱۷۵ ,(1983) ۰ بکا لها ] 200 ۷۷۰ ۵ م۵۳ 44۲ ۸٩) 109, 49-61.‏ ,۳۵۱۳۵۵۲1۵۰ 0۲11۷۵۳۵16 |0۵[ ۵0۲۷۵۱۲ ,(2003) ۳۲ 5۳۵ ۷ .6 اهلد ۸ بجا 1 با 100 ال ماگ ۳۵۳۵۹۳۵ 45۲ 132 ۷۷۵۲]۵ 1۳۵ ۱/1۵0۵ 180] مد [0ل۱/0۵ ۳۹۲0۲ بآ[ ۹۷/۵۱۳۵ 1701۷۵۷ عاهاک 000 ولا اهعنمطا 1 دزدراهسش ۳۵ ,(2005) ۳ مقصع ۱ -46 ۳۳ 1 معاها؟ 0۳000 00لا 1000۵ دافباهم۸ ۲۳۳۵۷۵۶ ۳۵۵۵ ,(2005) ۳ ص۱۵ -47 ۷۷/0۵6 ۰ ۳۵۲ ۳۵۵۲۷۵۱۲۹۰ 200 لها دز فد اا10 5301-1۵ ۵ ۰3۵۵۳۵2110 ب(2003) با ۳0 11 م۵۵ -48 127-0 .00 ,2 .310 ,41 |۷۵ ۵6200 117020116 ۵۲ [۵ له 200 1۵۶ ۰ ]3۳۵۳۲ 1090۳۷۵1۳۹۰ 200 فعماها 1۵ ک6اا10 5۵0-3۶۵ ۰۳۵۵۳۵۵۵10۵۵۱ ,ب(2003) بب) ما۳ 11 ما۵۵ -49 -[14 .00 2 .310 ,41 ۷۷۵1 لدع 11۵۵۷16 ۵1۲ هس10 1ب رگ آه 30 200 ۳۵۵۲۱۵۵۲ ۱52 0 ۳۳۵۵۲ 100۵11 ۵0۲ ۰۳۲۹۵ ,(2007) بش تمع هک مه بش۸ ۵ ۱۵۳۵۳۳۵۵2۳۵۵ -50 ۰ 500112 آ0 |0۵[ ۵001۳۵ 1۵ ۲ د0 00۲ و۸ بکنا 11300000 ناهام لک م۳۸۵۷ ب(997ل0) بل ۲۳۵۵۶ کب ,۱/۵۲۳۵ -51 ۳ 7 ۲01۷0۲65 1۵00۷0۲ م۱۱06 ۵۳۲ 0۳12۵10۵ ,(2000) ۷۷ با ,۱/۵ ۷۷ بل ,8110۷۷ -52 232-۰ ,(126)4 ملا)ک۸ مه ۳۵۱ 0۲11۷۵۳۵۵6 (ه بل ۲0۳۵۰ 1۵1100 50 6 10 ۹۵۱۵۵۵ ۵۵۲۷۵۲ 01۲ [۳0 0 |000۵ ب([200) ۷۷ با ۷۵5 ۷۷ بل ۸110 -53 0 ۹۵66 ۷۷/۵00 و۸ عطا ان ام هل بکام کم تدش ‎۸۷٩‏ زا ناهام لک ۱97-۰ ,(1) 37 ,[[۷۷۵ ,0۲۹۵۲۷۵1۵۰ ۵0۵۱۲ ,(2003) بش۸ ,11۵۲ ۷۷۰ بی معا ۸۵۵ ۳۰ ما5 بش 1۵10۳ 54 3۰ ۷۷۵۲۵ 1۵ م۸۲۵0 ۸۳۹۲۵۲ 40 ۰۳۲۵۹۱۵۲ ,(2005) با ,۴۱۷۵۱۵۵0 بط 0 ,ص۱۵1 با بل بیط صعل ۷۵۵ بت بقسا۲۵۵ -55 اد راد 0 110۳/5 ب ۲ بقل همم ۶ 1۵110 ‎٩01 -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۴ ۶ راهنمای کاربرد مدل‌های رباضی در رسو بگذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها 8 ]0۳۷۵160 200 |۰۲۲۵ ,(2004) ۳.۲۰ 0007۵2 200 ۵۰ 11۳1۵ بما] امه 5۳ -56 [11۲۵110۵ 1۳3۵ ۵۲ 1۳۵۵۵۵۵۵۵ ۲۵۵۳۷۵۹ 1۳۵۳۵ کاندو‌ رل اص اعد 0۲ ۵۶۵۱ ۵ط) مصنصعمم 0((۰ 0۲۱۱م۸) 1۳۳۵ ۲1۷۵۳ 20 فصحعل ام خعز |۳۵۳۵ ۵ ۲0۳۳۵ 7 0۹56 عل ۳۳۳۵۵ باه مدش 56011۵1۲6 1۳۵0۹00۲1 بل ۳۵۵ ,(2002) ۱۰11۹5 بازدیهک -57 ۰ 6 عل 1711۷0۹116 ۸00۶ 1۳۵5 0 .1۵ مهد 5 0 م20 ۳۳۵۵۱۵۵ ات ب(2006) ۵۵1۵۵10 ۵۳۲ اش 111۵۲ 1۳۵ آ0 00021 بک] -56 ۰ ,0۳00 کعزاا۵ 11۷۵ 8۷ 200 5601۳1۵10 معا منک اهص 1 ۱1۵۳۵۱ وا وه( 40 1111۳6فعل 1۵۲ 1۵0۷۵۱۲ 0۲ [۵۵۵ ۸۳ ,(2000) 0108 0 :00۵۵ با :۷۵۵۱۱۳۵ ,7۳۵0۵ -59 35-۰ من ,2000 م۸ 2 ما۸۹ اک ان آهم ال ‎٩۱0 [100107۵) کعدیع 0۳۵ اطعا 200 ۵۵۵1۳1۵10 ۳۵۵۵۳۷۵۳ ۵۲ الم آهم 3 2011۰ بل مصط۸ -60 ۰( 7101۷675[1۷] 51316 6۵10۲۵00 ,01390121100 ۸ ۵۲011013110 ۲۵0۵۲ بع 000 ۷۷۵10 صز 01 110 1987 0.۷ معاحل :۸ -61 16۰ 0۳۳۵۵۷ ۵۳۱۵۵(ط۳۵] 501066 6۰ 2 13۵611۵ ,کا 133625 بک 0۲0 نع 01 500101۵1100 .2008 ۰1۱ بقاتق0) -62 0 .110 1۳۵1106 ۳۵1۵۲1۵ ۵۳ ۵0۹ 200 دا ۷120۵ )۸5 7 ۷۵10۲۹۵8 200 ,1۳۵0۵۲۵۰ ,۵ هل ان ۳۵۵0001 300 صعز(] ,1998 بل ۳۵۵۶ 2۵00 عابت ,۱/۵۳۳۵ -63 11۵0000۰ 500161۵110 ۵0۳۹۵۵۲ عفد ‎٩۹1۵11۵016 ۵ ۸00۲0۵۵ |30۷۵ ۵ ۵۲ ۳۷۵۱۵110۵ .2010 ۷.۳ ماک 200 11 ,۸71 بیش ۷1۵1۵۵ -64 2-0 00.69 ,(15)11 ۳۳۵۱۳۵۲۱۵۵۰ 11۷۵۵۱06 اه اه 0 مکیماک کل1عز 5 آهعناس) عطا ع 00( 1 .2008 بل ۳۵0 300 یک بطافقا۵ ۲۳ بذاااها .۵ ,۳۱۵0 .۸.1 ,۲۳۵۵۵1۵0130 -65 11۷۵7۵ 0۲ 00۵[ ب۹ا 0 100عع0 ۹۵۵۳۵ ۵۵۵ ۲۷۱۵۷۵۳۳۵۳ ۵۵۵۱۵۵ 1۳۵۵00۲۲ 1۱-4 .00 ,(134)1 ,۲۳۳۵1۳۵۲1۳۵۰ 6 با ۵۵0 0011601 ۸۵001۲ 2012 با ,م۸ 200 .5 باعق 1 -66 آ کمزاباه 1170 0 10061 1۵۱1۳۵ ,۹0۳۷۵۱۲۹۰ 1۵ ۷10۷۵ 61 لک زا۷000 .2015 ,1۹۹0 -67 لآ فعاها؟ 1011۵۵] +1۵0۵ -------- صفحهٔ بعد -------- خواننده گرامی امور نظام فنی و اجرایی سازمان برنامه و بودجه کشورء با گذشت بیش از چهل سال فعالیت تحقیقاتی و مشخصات فنی عمومی و مقاله. به‌صورت تالیف و ترجمه. تهیه و ابلاغ کرده است. ضابطه حاضر در راستای موارد یاد شده تهیه شده. تا در راه نیل به توسعه و گسترش علوم در کشور و بهبود فعالیت‌های عمرانی به کار برده شود. فهرست نشریات منتشر شده در سال‌های اخیر در سایت اینترنتی 11672112701.1۲۳ قابل دستیابی می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- 40 ۹۵۵۱۱۵۲211010 1 ۱100615 [2ع20 ۷12106 آ0 ۸700112000 ۵۳ 6106116 [8534 0۰| 11696۲۷۵۱۲۹ 215 1۳۵۲ ۹۵۵۵۲ 600۹1160 01 [2 1۳۳۱۲۷ ۳۵۷۲۱۷۵ ۷۷/۵10۲ ۱۵62۳ 1۹1116 0 ۳072 :6 آ1۳۵[۵۲ :0 0۳10۷10۲۶ یک ۸۱۲۵۱۳۹ ۱۷/1۵50 1 ۷۷/۵16۲ 1۵62۲6 11116 ۱۷.۹56 1۵ ۷۷/۵۲6۳ 8 6 ل 2 ۳۳10۵1100[ ۵ ]۲۸ عوها ۵۵ ۲۵۳۳۵۵ ۲1۵11۵۶۵ 1۳۵۵۵۵ 21 1۵۷۵۵ ۲1۵ (13010) 12۵۳۵ 8 11۷07۵6 1۵ 1۳1 8 ۵ 11۳[ا۵ ۲۵ 1۵۲ 110611 1۵۹۲۵ 5۳۵۲۷۱۵ ۳۵۵۱ 4 ۷۷/۵10۲ ۱۵62۳ 1۹1116 ۱۲۳۸۲۰1۵ 01] 8 8 11۷۵۲۵۵ 1۵ ۱۲۳۵ 2 1۵11۲۱۵ ۵۵۲۵۳ ۷۷/۵۱۵ 0 ۱/0۲۱7 /7 آگه 17131۷۵۱۶۷ ۱/۵۳۵۵ 4 ۷۷/۵۱6 ۵۵۳ 1۹۲۱۵ ۵00 5۳۵۳0 ۳۳1۵ ۱۷۵۲ 8 ۵11۱17عاع 3 1( ۱۵4720 13۵۷۳۵۲۵۱۱ 40 ۷۷/۵16۲ 1۵6۵۲6۳ 1181116 ۱.۹501 6۱۷1] 8 120 0۵ ۳۵011 ۷۷/۵0 1۵۵۲۵, 1۳۹1۱۴ 200 1 ۲۳] ۱۵ ۱1۷۵۵۵ 8 0۲] 00۷-10 ]عم 1۵ 9.۹5۰ 13۵111 115623 ۷۷/۵0۲ 51 ۱109961 130۵۵ ۷/3167 جوز ۳۳۲ نز10۹ 110۵0۵ ۴۵۵۲۵۱ ۲۵0۵ 6 ۱/۵۱۵ 8 (ع11۷۵۲۵11) ۸۲۵۲۹ ۷1012 [ 361۵ 73۳۳۵ 1601 ۲1 1] 1 31۷6۳۴ 8 ٩۹۷0۵۲۷۱۹۵۲۷ 0۰: ۶ 1۷۵7۵16 ] 1۵ ۱۷.۹۵ 7 آ0 ۱/۱۹۲۷ 1001 ۸۱1۳7۵ 00۵1 1 ۲۳۳۵۵ 61 5.5.۱ [8 ۲۵۸۱ | |دحددم 65 ع که دزز ۵۳۵۳5 ۲ هطعفا از ]۷[۹۲۷(۳1- 04 ۳۲۱] ۵ ۱۳ 8561 8 200 [ 100۵ ۸02۹00 ۲۵۵۶۹ 63۷18 1۵ ۲۳1 16 (0۳۹[1-1۳۵1 1103۷ ناطا قاجا زط م5 [۵۳ 5۱ ۸۵۵۵1 ۵ ]۳۷1۳۵۱:۲۵ ۳۵۳۵1 ] 010۱۵۱ ‏آزم5‎ 300 ۷/۵100 ۹۵۳6۵ 8 1۲۳ ۵ [8 ۲۵۳۵۵۳۷ )٩5۱۷۷14۲( ۲۵۱۱۱۳۵۱۵۱۱ 000: - ۳۵166۲۱ ]01۷1 ۱۵ ۱۷.۹۵ 15۵[ 1۵۷/6۳۲ عک ۷۷/۵16۲ 1۳۵1۵ 1 ا ۸1۳۳۵ ۵ 11۷۵۲۵1 (1۸۷1) ۵۲۳۵۷ ۳۵1۲1۵ ۱/۵50۵ ۲130101 0 ۱1۵ ۵0-۳ 0۳05 ۵۵۵۱1۱۳۵ ۵ ۱۰ ۹۵۰ ۱ ۹/0۵12] 8 07۵ ۳۵۵۱۲ 1 5۳۵۳۱۵ ۳۳۵۶۳۲۱ ۲ ۲۳ 1۵ 0۷([ 8 40 ۳۳۵1۵۲1۵ ۲۵۲۵1۳۵۲۱۵ 1 م۹۵۲۲ ۷۷/۵10۲ 11۵0 0 17 ۹0۵۷ زو ناویا -------- صفحهٔ بعد -------- 65 ۷۷/۵1۲ ۱۰۹۵۱۵ 5 ۵۹۱11۳۵ ,3۷21-۸ 1 8 (ع[117۵7۵01) 6 [ 11۷۵۲۵ ۱۵ ۹۵۰ ۱۰ 40 ۷۷/۵16۲ -۵۷ ۳۳۵۲ 01۲ ۱۷1۱1۵1۶ ۳8 5ا۲۳۵(0 2۵ 51۵۵۲۹5 ۷۷/۵510۵16۲ [13 11 8 ]1 ۵ ۲۳1 ۵ ۵۳۵1۳۵ 80302 8 ۱۷۰۹۵۱۵ 40 ۳۵۲۵۷-۷۷۵۲۳ 01 ۱1۱1۵1۲۷ (۵ ۳۳۵۱۲1 ۷۷/۵10۲) 1۳۵([05 20 51۵۵۲5 ۷۷/۵510۵10۲ [1 11 8 ۱/۱۵۵۵ 1۵ ۱۷۰۹۵۰ 0۳۹8 136۷ ۸ 730) 7۸10۳ (۵ ۳۵۱۲1 [۵ع0001021)) (۵۵۲۵ ۲۳۵۱ 1 ۸۲101۲ ۳۵011۷۵ 200 100۵ آ0 10 ۵5 ۳۷۵۵۲۱۷۵۶ 200 160۵ با 0 ساب یش گ ۷/۵۱00 آ0 11۵۵0 13۳ 6 3 |10۳۵ ,۳۵۱۳۲۱۵۰ 1۳۵۱۵06 300 1۳۳1۵۵110 ۵ ۳۹۵۵۳۲ 1 ۸1۲۲۵1۳۲5 ۱۷1۵11۵1۳۵۵ 126۲1 112 "۲2201 .۵۵[ ۸1 172 ۱1۵11۵1۱۳۵۵ 41 ۱اع۲2[1 ۸] ۷۵۹۵۱ ۹۱6۲۱۱6: ۸11۳73 10۱1۵۲ ۳۵۲7۵6 ۵2۵ ٩0۷۵۵ ۷۵100010 1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- 1 5[ آا[50۵ 60۳۹0611۷ 200 6۳0510 آزمک عکبهه 0ق6 کععقابه امک |۵۱۳۵ ۵۷۵۲ 11۵۳ ۷/۵6۳ 6 11656 01۲ ۳۵۹6 .205 ا6 0ع5 060 مه فعلوم دعب که جک 00 00۵0 ۳3 6 ی ٩۲۷۵1۵۲ ۱۱ ۰‏ 000 اازاد 26| 2 ۵1 1۵۳۵۵۵ 200 حصعل 2 اه فاعم 24 ۷۱0۷ 110۳ 1 0 ۵ 16 16۷11۵016 ۶ 1۵6۵۲ 1۵ 1۵05 اع 01عک 200 کاها ۵10 ۷۵۵ م0 ۵ (10 1ب 0ع8 86 ۳۹۵۳۷۵1۲ 01۲ دما [۵ 2000 1۳۵6 1۳۵1 2160 6811 ۶ ۲ ۳۵6۷۵۳۹۰ 1۵ کاص 56016 او دمن کول 200 ۰ 0۷016 0111100 7000 1۳۵۵ 0۳6 راما دز ۷۵ ,۷۵۵ عط) وه کعصعل اله او جاعدمی 0 .]06۳61 1 13۵0 ۵۳۵ 15 55| 510۳2826 ۳5 کعاا منم 506 1۵ ما06 | 200 0.5 ۳۷۵۵ 65ع 1۵ 5 ۷۷۳1۵ 06۳661 0.75 200 0.5 061۳۵۵ 68112160 دز ککما ۹۱۵۳۵۵۵ ۳۵۵۳۷۵۲ ا۵ 6ا۵ ۵۵ 1۳۵ 1۳۵۵۰ 0 ,1215 27 01۲ 4212 0050۷۵۵ 01 کلکواه 20 1۳۵6 ۷6۵ عم ماع عزطاه 1۱10۵ ۱75-200 ما آهنو 0 ۳:۲۵ ۲ ۱1۵15 - 01۵6 ۵۵۳۷۵۲ 0800 ۱۷۵11۵66 هه 0۵۵۵0۵ بط 00۳۵۵ ۰ ۷۵۳10 ۱۵ 06 ,51066 200۷6۰ که 1۳۵۵ 1۵ 1۵16 ک۹ما 50۳226 62 53006 ۲۳۵ 0۲۱۳۵۵۵ 2009۰ 0 0۳۵655 ۹6011611211010 ۵1 ۵ ۵6۹1۵0 ۳6۵۰ مطاعلط کم 2 کل 1۳۵0 رز 6۳0510 آزم5 01 6اه 1۵ 1۰ کل 11361 ۷۷11 462 ۵ 0۷ ۵1۵۵ 200 ۲80۳۷۵۲۹ 60۳۹۹۳۵۹ 16 ۵ عبل 1060 20 06 ۵۲ هه 26 اد ۷۵۵۳ اه ۱17221100 6160116 1۳۵ 0 ۹601611۵11010 0 عک62 ۵ ۷6 کصعاط 00 600۵ ۵۹۲ 1۳۵ ۳۵6۳۵0۳۰ 10 56016121100 0 اه 13110۳6 |۵۵۵۱ 11۵۵۵ مدق ۵۳:۵۵ ۷۵۵۳ ۵۲ ۳۵۵۵ :1۵110۳ که ۵۳6 1۳۵0۳۷۵۲ 5 20۷6۳56 200 :50111۷۵ 200 اصقام 00۵۲ ,۷۵۲۵۶ اعااباه 0010۵ ۵1 00621100 جز ان مکق6 2۳ 0 06005111010 200 1۳3500 5601601 ۵۲ کع م60۹0 1۳۵ 1۵126 ۵ 0۳۵6۲ 1۵ ناهد ۵۱۵۲ 0۵ 1 0 0151۳1۳110 ۹176 2۲210 200۵۰ 1۷۵06۰ که اعباک 02۳۵6165 ۹۳۵161۵1100 1۳30۳۷01۰ ۰ 0۳6056۷ 06 5۳۵۵۵ 1:6۵ 1۵ 0205 501601 01 0۳۵۵۳۵ 006 1:0۳۷۵1۳۰ 2 1۵ 0۳06۹5 56016121100 200 60050 وی ما کومطاع ۷2۵۳۵۹ 2۳6 116۳6 1 ع 01 1۳2۹121۷ ۷۷10۵۵ 66 کهط الط عدناعلم همه کز 600۹5 656 ۵ ۳۵011110165 10۳ 5ا1۵۵0 06هام 2006 که 6006 276 5011-265 0۳01100۵ 0۵۵۷5 ۷۵۳5 6 ۳۶5 ) اه 2001121100 بک۵ ۷ ۳۵1 ۵۵ ۳۵۵۳۵۹۰ از ککع 00 612100 601 6اها 51 1 1361۲ ۷11 5011-2065 1۵ 0 هب۸110 111211 نک عم ماع عل 6۵۵ط هط 0۵5 5 60۳۹1۵6۳60 06 01 5۳010 1۳۵۷ 0۳ بکع5 0۳0 8 2 اکعل 1۵ 002165 که صقع کعلاز همق ٩0655]‏ 2 ۳۵۳ .0۳2611110165 01 کامععلمز 200 26لا ۵۳ عمم یی ۵۶ ما1۵ ۰ 200 11311211005 ,620201111165 50112۳6 اه ۷۳11۵ 131112۳ 06 لماک 0021665 5 606 ۳16 1351۳110 [ 1016۵ 2 ۵۳۷۵۴ ۵ کل 20۵ کلطا اه 016ع[ ۵ ۵۱۵ 1۳6 1 206 ان2ا8 کالم |۲۵ ۷۵۳۵۹ ۲۳۵ 20008 ععام له هناد ۵ 66اه ۱۵ |1۵ 100[6ن872 009006 ۱۵ هام50 0ع :م۳ عم کقط عصناعلوع کلط1 عطا۵۵۵ 0۳۵655 05 ]61۵ 0۷۵۵16 ۵ 200 کعاو ای 6121100 ۹601 ۳0/0۳ 10 65و10 200 111005 ٩۲‏ کاکاق0۳ 006 کلطا ,۳۳۲۳۵۳۵ |۷۵ که 11005 ۵1۳6۴ ال 20008 0051110 6 .۳۹6۲۷۵1۲ 10 0۳0655 560161211010 ۵۲ 60۵1105 20۵۵۵ ۵۵۵ ۲۵۷۱۵۳ ۲0۵۳۹۷۵ 1 006۳۵110۵ 200 معاکعل ۵۵ ۷۷۵۳ ۷۵ ۳۵611110065 ۳۵۹۵ 1۵۳ آنگ‌فد امه کز 2۵ امه 5۰ ۹6۵161۵11010 ۳۵6۳۷۵1۲ 1۷۵1۷۵ ۷۳ کل -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ 4 سس م کچ [ ِ ی ۹ سم ‎۶٩‏ ۹ م . ِ ار -------- صفحهٔ بعد -------- 8 0 1۹۵۵۱۶ 1۹12۳16 8006۲۲58 0ص ۲۱۵۵ 7۲ 1101186 ۷ی) 105 [0212ط۷121 01 ۸00112005 1 [2 موه از 25۵ دم 2) هو [0غ؟ ۱۳ 5 1۳۵۳۱ ۹۵1۵۳۳ 1]60[ومنرم(] 5 ۷0. 4 1291۳:۵۱10: 2-14-11 ۷( 0۲ ۱/11۹۷ 40 13۳۳۵۹16۲۳۴ ,16016۵ آ۵ باام12 1۳۵۵110۱۱ 5 5ا1۳۵[0 20 51۵0205 ۷۷/28102۵10 200 ۷۷/۵۵۲ ۰ ۳۵۵۷۲۱۷۵ عک [0۵ 100 01 10021 ۳۹ 5 00 ک۹ا۵0ا| م0 کتک 373۳[ 2021 -------- صفحهٔ بعد -------- این ضابطه با عنوان «راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی در رسوب گذاری و رسوب‌زدایی مخازن سدها» ضمن مرور فرآیندهای مختلف موثر بر پدیده رسوب گذاری در مخازن سدها و روابط ریاضی حاکم بر آن, به تشریح نحوه انتخاب مدل عددی مناسب از میان مدل‌های موجود و ویژگی‌های آن می‌پردازد. م ۴۲ ۱ ۳