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. جمهوری اسلامی ابران سازمان برنامه و بودجه کشور اب چه راهنمای مطالعات. طراحی, احرا| و ۰ اب بهر بر داری سد‌های رسوبگیر رودخانه‌ها فشریه شماره ۸۵۸ آخرین ویرایش: ۱۴۰۰-۱۲-۰۸ معاونت فنی. امور زیربنایی و تولیدی وزارت نیرو ۱ ۱ دفتر توسعه نظام‌های فنی. بهره‌برداری و امور نظام فنی اجرایی. مشاورین و پیمانکاران را دیسیاچینگ برقابی 3333 یش ۱۳۰۹۰ -------- صفحهٔ بعد -------- خواننده گرامی: امور نظام فنی اجرایی» مشاورین و پیمانکاران معاونت فنی» امور زیربنایی و تولیدی سازمان برنامه و بودجه کشور با همکاری دفتر توسعه نظام‌های فنی» بهره‌برداری و دیسپاچینگ برقابی- شرکت مدیریت منابع آب ایران- وزارت نیرو و با استفاده از نظر کارشناسان برجسته در قالب طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور مبادرت به تهیه این نشریه کرده و آن را برای استفاده به جامعه‌ی مهندسی کشور عرضه نموده است. پیمانکاران سازمان برنامه و بودجه کشور اعلام خواهد کرد. نیست. از این‌رو از شما خواننده‌ی گرامی صمیمانه تقاضا دارد در صورت مشاهده هر گونه ایراد و اشکال فنی, مراتب را منعکس فرمایید. کارشناسان مربوط نظرهای دریافتی را به دقت مطالعه نموده و اقدام مقتضی را معمول خواهند داشت. پیشاپیش از همکاری و دقت نظر جنابعالی قدردانی می‌شود. تهران. میدان بهارستان, خیابان صفی علی‌شاه - مرکز تلفن ۳۳۲۷۱ - سازمان برنامه و بودجه کشورء امور نظام فنی اجرایی» مشاورین و پیمانکاران ۷0:22 7 67271271 :۳:1۳۵[۱ طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور ایران - دفتر توسعه نظام‌های فنی. بهره‌برداری و دیسپاچینگ برقابی - تلفن ۰۲۱۴۳۶۸۰۲۶۱ 0 ‎۸٩‏ ی ها ند اههد 0 :۳: ۵ -------- صفحهٔ بعد -------- یکی از تمهیداتی که در مهار رسوب رودخانه‌ها از تاثیرگذاری زیادی برخوردار بوده و مورد تاکید مجامع معتبر بین‌المللی است. سدهای رسوب گیر می‌باشند. این سدها از جمله سازه‌های حوزه مهندسی رودخانه محسوب شده و با بندهای اصلاحی که در آبخیزداری مطرح هستند. تفاوت مفهومی دارند. در صورت طراحی درست این گونه سازه‌هاء نه تنها کارآیی مخزن سد. بلکه شاخص‌های مالی و اقتصادی طرح‌های سدسازی نیز ارتقا می‌یابد. احداث سدهای رسوبگیر از جمله اقدامات سازه‌ای پیشگیرانه‌ی موثر و کارآمدی است که امروزه در عرصه مدیریت و بهره‌برداری پایدار منابع آب و رسوب رودخانه‌ها و حفاظت و ساماندهی آن‌ها از جایگاه مهمی برخوردار می‌باشد. سدهای رسوبگیر بر روی رودخانه‌ها و آبراهه‌ها احداث می‌شود و به دلیل برقراری جریان پایه (عدم ذخیره‌سازی آب) برخلاف سدهای بلند. عموما سازگاری بهتری را با معیارهای مورفولوژیک و ملاحظات زیست‌محیطی و اکوسیستم رودخانه‌ای از خود نشان می‌دهند. سدهای رسوبگیر با تله‌اندازی بار رسوبی بسترء نقش موثری در کاهش رشد دلتا و حفاظت از ظرفیت مخازن و تداوم بهره‌برداری از نیروگاه‌های برقابی و افزایش کارایی و بهره اقتصادی آن‌ها را بر عهده دارند. با توجه به اهمیت مبحث فوق‌الذکرء امور آب و آبفای وزارت نیرو در قالب طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشورء تهیه «راهنمای مطالعات. طراحی» اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها» را با هماهنگی امور نظام فنی. اجرایی مشاورین و پیمانکاران سازمان برنامه و بودجه کشور در دستور کار قرارداد که به منظور بهره‌برداری جامعه علیرغم تلاش, دقت و وقت زیادی که برای تهیه این مجموعه صرف گردید. این مجموعه مصون از وجود اشکال و ابهام در مطالب آن نیست. لذا در راستای تکمیل و پربار شدن این نشریه از کارشناسان محترم درخواست می‌شود موارد اصلاحی را منعکس فرمایند. نظرات و پیشنهادهای اصلاحی دریافت شده مورد بررسی قرار گرفته و در صورت نیاز به اصلاح در متن نشریه. با همفکری نمایندگان جامعه فنی کشور و کارشناسان مجرب این حوزه, نسبت به تهیه متن اصلاحی, اقدام و از طریق پایگاه اطلاع‌رسانی نظام فنی و اجرایی کشور برای بهره‌برداری عمومء اعلام خواهد شد. به صفحه درج شده است که در صورت هرگونه تغییر در مطالب هر یک از صفحات. تاریخ آن نیز اصلاح خواهد شد. از این‌رو همواره مطالب صفحات دارای تاریخ جدیدتر معتبر خواهد بود. امور نظام فنی اجرابی. مشاورین و پیمانکاران زمستان ۱۳۰۰ -------- صفحهٔ بعد -------- تهیه و کنترل «راهنمای مطالعات. طراحی, اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها» [نشریه شماره ۸۵۸] مجری: شرکت مهندسان مشاور آب و عمران فراز اندیش مشاور پروژه: فیروز بهادری خسروشاهی اعضای گروه تهیه کننده (به ترتیب حروف الفبا): یوسفعلی احمدی سازمان حفاظت محیط زیست فوق‌لیسانس مهندسی محیط زیست رضا بهادری خسروشاهی ‏ شرکت مهندسان مشاورآب و عمران فراز اندیش فوق لیسانس مهندسی سازه فیروز بهادری خسروشاهی ‏ شرکت مهندسان مشاورآًب و عمران فراز اندیش دکتری مهندسی عمران- آب داوود جهانده شرکت آب منطقه‌ای تهران فوق‌لیسانس مهندسی زمین‌شناسی اسماعیل طلوعی کارشناس آزاد دکترای سازه‌های آبی اعضای گروه نظارت: علی‌اکبر عباسی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع دکترای عمران - هیدرولیک حسام فولادفر شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران دکترای مهندسی رودخانه اعضای گروه تایید کننده (کمیته تخصصی مهندسی رودخانه طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور): محمود افسوس شرکت مهندسین مشاور سازه‌پردازی ایران فوق‌لیسانس مهندسی هیدرولیک زنده‌یاد محمدابراهیم دانشگاه تهران دکترای عمران - مهندسی آب غزال جعفری شرکت مدیریت منابع آب ایران فوق‌لیسانس مهندسی عمران - آب اب کشور- وزارت نیرو محمد رستمی پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری دکترای عمران - مهندسی آب حسام فولادفر شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران دکترای مهندسی رودخانه جبار وطن‌فدا شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران فوق‌لیسانس مهندسی سازه‌های هیدرولیکی مهدی یاسی دانشگاه تهران دکترای مهندسی رودخانه محمدحسین یزدانی سازمان مدیریت بحران کشور فوق‌لیسانس مدیریت بحران اعضای گروه هدایت و راهبری (سازمان برنامه و بودجه کشور): علیرضا توتونچی معاون آمور نظام فنی اجرایی. مشاورین و پیمانکاران فرزانه آقارمضانعلی رییس گروه آمور نظام فنی اجرایی» مشاورین و پیمانکاران سید وحیدالدین رضوانی کارشناس آمور نظام فنی اجرایی. مشاورین و پیمانکاران د -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان مقدمه فصل اول - اطلاعات پایه‌ای موردنیاز در مطالعات و طراحی سدهای رسوبگیر ۱-۱- هیدرولوژی (داده‌های آماری آبدهی. سیلاب. هیدروگراف جریان) ۳-۱- رسوب (داده‌های آماری غلظت. باربسترء دانه‌بندی مواد بستر و معلق) ۱-۲-۱- داده‌های آماری غلظت بار معلق ۲-۲-۱ داده‌های آماری بار بستر ۳-۲-۱ دانه‌بندی مواد بستر و معلق ۳-۱- شبکه هیدرومتری و رسوب‌سنجی و مشخصات فیزیوگرافی ۳-۱- داده‌های زیست‌محیطی ۵-۱- بازدید و بررسی‌های میدانی ۱-۵-۱ بررسی اولیه موقعیت ساختگاه‌ها و مورفولوژی رودخانه ۳-۵-۱ نقشه برداری و تهیه نقشه توپوگرافی کدی مسیر ۶-۱- گزارشات و مستندات. نقشه‌هاء تصاویر ماهواره‌ای» عکس‌های هوایی ۷-۱- برآورد نیاز توسعه‌ای منطقه‌ای در یک افق مشخص فصل دوم - انواع سدهای رسوبگیر و جایگاه آن‌ها در مدیریت رسوب مخازن ۱-۲- مروری بر انواع سدهای رسوبگیر و مبانی طراحی آن‌ها ۳-۲ جایگاه سدهای رسوبگیر در مدیریت رسوب مخازن فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر ۱-۳- زمین‌شناسی, زئوتکنیک (مکانیک خاک) و منابع قرضه ۱-۱-۳- مطالعات زمین‌شناسی ۲-۱-۳- مطالعات ژئوتکنیک و مکانیک خاک ۳-۱-۳- منابع قرضه ۳-۳- مطالعات اقتصادی, اجتماعی, حقوقی و تملک اراضی ۱-۲-۳ مطالعات اجتماعی ۲-۲-۳- مطالعات اقتصادی ۱ ۱ ۱ ۱ ۲ ۲ ۵ ۱۹ ۳۹ ۳۷ ۳۹ ۳۹ ۴۱ ۴۳ ۴۴ ۴۵ ۴۸ ۵۷ -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست مطالب ۳-۲- رژیم آبدهی و رسوبدهی ۵۸ ۱-۳-۳- هیدرولوژی و سیلاب ۵۹ ۲-۳-۳ هیدرولیک رسوب (فرسایش و رسوبگذاری) ۳۳ ۴-۳- مطالعات هیدرولیک جریان. هیدرولیک رسوب و رسوبگذاری در مخزن سد رسوبگیر ۳۹ ۱-۴-۳- بررسی مدل‌های رایانه‌ای و انتخاب مدل مناسب ۷۲ ۳-۳-۳ تعیین مشخصات هیدرولیک جریان در شرایط موجود و شرایط طراحی ۳۳ ۵-۳- مطالعات هیدرولیک رسوب و مدل‌سازی رسوبگذاری در مخزن و تعیین پروفیل‌های رسوبگذاری ۷۶ ۱-۵-۳- بررسی سناریوهای مختلف و تعیین حجم رسوبگذاری در مخزن ۳۸ ۲-۵-۳- بررسی میزان تله‌اندازی (76) برحسب اندازه‌های مختلف دانه‌بندی و تعیین قطر طراحی (0۵) ۰ ۸۵ ۶-۳- بررسی آثرات ریخت‌شناسی, اثرات هیدرولیکی و زیست‌محیطی احداث سدهای رسوبگیر ۱۰۰ فصل چهارم - طراحی سدهای رسوبگیر ۱۹۳ ۱-۳- طراحی هیدرولیکی سدهای رسوبگیر ۱۹۵ ۱-۱-۴- مرحله اول - استفاده از معادلات تجربی برای تعیین مشخصات هندسی سازه سد ۱۹۵ ۳-۱-۴ مرحله دوم- مدل سازی عددی برای تدقیق مشخصات هندسی و تحلیل عملکرد هیدرولیکی و رسوبگذاری ۱۹۵ ۳-۱-۴ تعیین ابعاد هندسی و ظرفیت هیدرولیکی سدهای رسوبگیر شکاف‌دار ۱۹۶ ۴-۱-۴- تعیین شیب پروفیل رسوبگذاری (0ع54) ۱۱۳ ۵-۱-۴- برآورد ظرفیت مخزن یا حجم رسوبگذاری (۷۹) ۱۱۴۳ ۶-۱-۴۳ تعیین ابعاد هندسی و ظرفیت هیدرولیکی سدهای رسوبگیر روزنه‌دار ۱۱۵ ۷-۱-۴- تعیین شیب پروفیل رسوبگذاری (5460) و برآورد ظرفیت مخزن یا حجم رسوبگذاری (۷۹) در سدهای روزنه‌دار ۱۳۱ ۸-۱-۴ تعیین ابعاد و ظرفیت هیدرولیکی سدهای رسوبگیر صلب (بدون مجرا) ۳۱ ۳-۴- طراحی سازه‌ای ۱۳۳ ۱-۳-۴- طراحی سازه‌ای سد رسوبگیر (بدنه. سرریزء حوضچه آرامش) ۱۳۵ ۲-۳-۴ طراحی سرریز سد رسوبگیر ۱۳۳ ۱-۲-۴- طراحی حوضچه آرامش ۱۳۸ و -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست مطالب ۳-۴۳ تعیین هزینه و منافع و تهیه نقشه‌های اجرایی ۱۳۷ ۱-۳-۴۳- تعیین هزینه و منافع (درآمدهای) طرح ۱۳۷ ۲-۳-۴ تهیه نقشه‌های اجرایی ۱۵۱ ۴-۴ ارزیابی اجتماعی (در سطح مردم. کارشناسان و مدیران) برای کاربری مواد نهشته رسوبی در مخزن سدهای رسوبگیر ۱۵۹۲ ۵-۴۳- ارزیابی کیفیت مواد نهشته رسوبی برای مصارف مختلف (کشاورزی, ساختمانی و راه‌سازی) ۱۹۵۵ ۶-۴ تخلیه دوره‌ای رسوبات مخزن و بهره‌برداری از مصالح برای اهداف عمرانی و زراعی و تغذیه بازه‌های فصل پنجم - ملاحظات ساخت و اجرای سدهای رسوبگیر ۱۶۳ ۱-۵- برپایی کارگاه تهیه مصالح وکنترل کیفیت ۱۳۶ ۱-۱-۵- برپایی و تجهیز کارگاه ۱۶۶ ۲-۱-۵ تهیه مصالح و کنترل کیفیت: ۶۶ ۳-۵- اجرا و نظارت کارگاهی و کارهای پایانی ۱۳۸ ۱-۲-۵- اجرا و ساخت سد رسوبگیر ۱۳۸ ۲-۲-۵- نظارت کارگاهی ۱۷۱ ۳-۲-۵- کارهای پایانی ۱۷۱ فصل ششم - پایش و سنجش و بهره‌برداری و نگهداری ۱۷۳ ۶ پایش و سنجش بده جریان و رسوب و موارد کیفیتی ۱۷۳۵ ۳-۶ بازیافت و بهره‌برداری از رسوبات مخزن سد ۱۷۷ ۳-۶ بازرسی و رفتارسنجی در شرایط عادی و سیلابی و اضطراری ۱۷۸ ۴-۶ نگهداری و تعمیرات ادواری ۱۸۰ ۵-۶- سازمان اداری و ماشین‌آلات ۱۸۲ ر -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست مطالب پیوست ۱ - واژه‌نامه ۱۸۵ پیوست ۲- چک‌لیست ارزیابی ۱۹۱ منابع و مراجع ۱۹۷ فهرست جدول‌ها جدول ۱-۱- روش‌های نوین اندازه‌گیری بار معلق مطابق الگوی سدالپ در شبکه رودخانه‌ای ۷ جدول ۲-۱- روش‌های نوین اندازه‌گیری بار بستر و شیوه‌های موجود مطابق الگوی سدالپ در شبکه رودخانه‌ای ۸ جدول ۱-۲- کاربرد انواع سدهای رسوبگیر مورد استفاده در مهار رسوب رودخانه‌ها ۲۳۲ جدول ۲-۲- گروه‌بندی سدهای رسوبگیر مورد استفاده در مهار رسوب رودخانه‌ها از نظر مشخصه‌های هندسی و هیدرولیکی ۰ ۲۴ جدول ۳-۲- گروه‌بندی سدهای رسوبگیر مورد استفاده در مهار رسوب برای شرایط آب وهوایی و رودخانه‌های کشور ۲۳۳ جدول ۴-۲ نتایح هیدروگرافی تعدادی از مخازن کشور و متوسط نرخ کاهش سالیانه حجم مخازن ناشی از انباشت رسوب ۲۰ جدول ۱-۳- خسارت ناشی از سیلاب‌ها و متوسط خسارت سالیانه و میزان منافع حاصل از کنترل سیلاب برای یک رودخانه مفروضص ۵۱ جدول ۲-۳- توصیف علایم مورد استفاده در معادلات اقتصاد مهندسی ۴ جدول ۳-۳- آنالیز هزینه و منافع حاصل از احداث سد رسویگیر برای یک طرح مفروض ۵۵ جدول ۳-۳- ارزش حال فایده‌های کشاورزی به ازای نرخ‌های مختلف بهره‌برداری در یک طرح مفروض ۵۸ جدول ۵-۳- مقادیر آبدهی و رسوب حمل شده در شرایط ترسالی. متوسط و خشکسالی ۵۹ جدول ۶-۳- مقادیر سیلاب‌های حداکثر لحظه‌ای سالیانه با دوره بازگشت‌های مختلف (مترمکعب در ثانیه) ۶ جدول ۷-۳- بعضی مدل‌های حرفه‌ای متداول در تعیین رژیم جریان و سیلاب رودخانه‌های فاقد آمار ۸ جدول ۸-۳- مراحل محاسباتی برای تعیین متوسط باررسوب معلق سالیانه رودخانه به روش هیدرومتری ۵ 3 -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست جدول‌ها جدول ۹-۳- مراحل محاسباتی برای تعیین متوسط بار بسترسالیانه از نمودار تجربی چ5 - ۴[- رودخانه آزادرود ایستگاه سروآباد ۶۶ جدول ۱۰-۳ معادلات توصیه شده برای تعیین بار بستر در رودخانه‌های کوهستانی. شریانی و بار مواد بستر در رودخانه‌های پیچانرودی ۳۷ جدول ۱۱-۳- تعیین متوسط باربستر سالیانه از معادله /۸1۳۸ به روش هیدرومتری (جدول 15۳[4]) ۶۸ جدول ۱۲-۳- توصیف پارامترهای مختلف مورد استفاده در تعیین ابعاد هندسی سدهای رسوبگیر ها جدول ۱۳-۳- بعضی مشخصات مدل‌های ریاضی مورد استفاده در شبیه‌سازی هیدرولیک جریان. فرسایش و رسوبگذاری در سدهای رسوبگیر ۷۳۲ جدول ۱۴-۲- بعضی نتایج مدل‌سازی رسوبگذاری در سدهای شکاف‌دار و مقایسه آن با سد صلب ۸۱ جدول ۱۵-۳- بعضی نتایج مدل‌سازی رسوبگذاری در سدهای کالورتی (روزنه‌دار) و مقایسه آن با سد صلب ۸۳ جدول ۱۶-۳ نتایج مدل‌سازی رسوبگذاری متاثر از تغییرات عرض شکاف در سد رسوبگیر باز برای کلاس مختلف دانه‌بندی ‏ ۸۸ جدول ۱۷-۳- مقادیر ۲ و 6]" حاصل از درصدهای مختلف 160 برای کلاس‌های دانه‌بندی مستخرج از گراف‌های شکل ‎٩۹۱)۲۵-۳( جدول ۱۸-۳- انتخاب قطر طراحی 0] و تعیین ضریب تله‌اندازی- 10 ۴ و ۷۷/۵ از گراف |11[ و 1۷[ ۹۳ جدول ۱۹-۲- نتایج مدل‌سازی رسوبگذاری متاثر از موقعیت کالورت‌ها در سد رسوبگیر برای کلاس مختلف دانه‌بندی ۹1۵ جدول ۲۰-۳- مقادیر 110 و 16" حاصل از درصدهای مختلف 160 برای کلاس‌های دانه‌بندی مستخرج از گراف‌های شکل ۲۸-۳ ۹۸ جدول ۲۱-۳- انتخاب قطر طراحی 0] و تعیین ضریب تله‌اندازی- 16 171 و 5] از گراف لو (] ۹۹ جدول ۱-۴- توصیف پارامترهای مورد استفاده در معادلات ظرفیت هیدرولیکی انواع سدهای رسوبگیر شکاف‌دار ۱۹۷ جدول ۲-۴- نمونه‌ای از مراحل محاسباتی ظرفیت هیدرولیکی و ارتفاع آب در پشت سد رسوبگیر شکاف‌دار ساده و تیرک‌دار ‏ ۱۰۹ جدول ۳-۴- تاثیرپذیری پارامتر ضریب انقباض از فاصله و قطر تیرک‌ها در سدهای رسوبگیر شکاف‌دار ۱۹۹ جدول ۴-۴- مراحل محاسباتی افت‌های موضعی و تعیین ارتفاع سد رسوبگیر شکاف‌دار ساده ۱۱۲ جدول ۵-۴- توصیف پارامترهای مورد استفاده در روابط تعیین ارتفاع سد رسوبگیر ۱۱۲ جدول ۶-۴- مراحل محاسباتی ارتفاع سرریز ذوزنقه‌ای سد رسوبگیر شکاف‌دار ساده ۱۱۳ جدول ۷-۴ نحوه تعیین طول و ظرفیت مخزن و تعداد سد رسوبگیر مورد نیاز ۱۱۵ جدول ۸-۳- توصیف پارامترهای مورد استفاده در معادلات ظرفیت هیدرولیکی آنواع سدهای رسوبگیر روزنه‌دار ۱۱۷ جدول ۹-۴- نمونه‌ای از مراحل محاسباتی ظرفیت هیدرولیکی و ارتفاع آب در پشت سد رسوبگیر روزنه‌دار با مجرای تحتانی ‏ ۱۱۷ جدول ۱۰-۴- نمونه‌ای از مراحل محاسباتی ظرفیت هیدرولیکی و ارتفاع آب در پشت سد رسوبگیر با روزنه مزدوج ۱۱۸ جدول ۱۱-۴- مراحل محاسباتی افت‌های موضعی و تعیین ارتفاع سد رسوبگیر روزنه‌دار ۱۳۰ جدول ۱۳-۴- مراحل محاسباتی ارتفاع سرریز ذوزنقه سد رسوبگیر روزنه‌دار ۱۳۱ جدول ۱۳-۴- توصیف پارامترهای مورد استفاده در ظرفیت هیدرولیکی سدهای رسوبگیر صلب ۱۳۲ ط -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست جدول‌ها جدول ۱۴-۴- محدوده تنش فشاری مجاز برای انواع مصالح شالوده ۱۳۶ جدول ۱۵-۴- ضرایب اطمینان اصطکاک و لغزش برای مصالح مختلف پی ۱۳۲ جدول ۱۶-۳- محدوده ضریب اطمینان خزش و حداکثر شیب هیدرولیکی مجاز برای آنواع مصالح پی ۱۳۳ جدول ۱۷-۴- مراحل محاسباتی فاصله محل برخورد جت آب تا پای سازه سد رسوبگیر ۱۳۷ جدول ۱۸-۴- مراحل محاسباتی عمق فرسایش ناشی از برخورد جت آب با بستر رودخانه در پایین‌دست سرریز سد رسوبگیر ۱۳۷ جدول ۱۹-۴- توصیف پارامترهای مورد استفاده در معادلات محاسبه مشخصات حوضجه آرامش در سد رسوبگیر ۱۳۰ جدول ۲۰-۴- مراحل محاسباتی مشخصات حوضچه آرامش پایین‌دست سرریز سد رسوبگیر ۱۳۱ جدول ۲۱-۴- مراحل محاسباتی اندازه قطر شاخص لایه آرمور برای حوضچه آرامش سد رسوبگیر ۱۳۲ جدول ۲۲-۴- بررسی معیارهای سه‌گانه برای آزمون ضرورت استفاده از لایه فیلتر ۱۳۳ جدول ۲۳-۴- آیتم‌های مورد نیاز برای ارزیابی هزینه‌های احداث سد رسوبگیر ۱۳۸ جدول ۲۴-۴- آیتم‌های مورنیاز برای ارزیابی منافع یا درآمد حاصل از احداث سد رسوبگیر ۱۵۰ جدول ۲۵-۴- برآورد هزینه برداشت مصالح و ارزش شن و ماسه استحصالی از سد رسوبگیر مفروض ۱۵۰ جدول ۲۶-۴- نمونه‌ای از ارزیابی خسارت سیلاب و تعیین متوسط خسارت سالیانه در شرایط طبیعی و حالت کنترل سیل و میزان منافع حاصل از کنترل سیلاب برای یک رودخانه مفروضص ۱۹۱ جدول ۲۷-۴- فرم نظرسنجی اجتماعی امکان استفاده از رسوب سدهای رسوبگیر ۱۵۴ جدول ۲۸-۴- بعضی نتایج نظرسنجی اجتماعی در خصوص زمینه‌های امکان استفاده از رسوب سدهای رسوبگیر [۳۱] ۱۵۹۷ جدول ۲۹-۴ نحوه تعیین عمر مفید یا دوره تخلیه مخزن سد رسوبگیر برای یک رودخانه مفروضص ۱۵۹ شکل ۱-۱- نمونه‌ای از جانمایی اولیه موقعیت سدهای رسوبگیر بر روی نقشه توپوگرافی ۱/۵۰۰۰۰ رودخانه زردفهره بالادست مخزن سدرودبار (بازدید میدانی تیرماه ۱۳۹۶) ۱۱ شکل ۱-۲- نمونه‌ای از سدهای رسوبگیر صلب متعلق به قرن نوزدهم با هدف مهار زمین‌لغزه و پایدارسازی کناره‌هاء تثبیت بستر و شکل ۲-۲- انواع سدهای رسوبگیر مورد استفاده در مهار رسوب رودخانه‌ها (سرشاخه‌هاء بازه‌های میانی و خروجی مخروط افکنه)۱۹ شکل ۳-۲- اشکال مختلف سدهای رسوبگیر باز مورد استفاده در مهار رسوب رودخانه‌ها [۶۰. ۶۱] ۳۱ شکل ۴-۲- سدهای رسوبگیر صلب و سدهای رسوبگیر مشبک مورد استفاده در مهار رسوبات واریزه‌ای در سطح حوضه آبریز . ۲۱ ی -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۵-۲- سد رسوبگیر باز و عناصر اصلی آن برای تله‌اندازی بار بستر ۳۷ شکل ۶-۲- نمونه‌هایی از انواع سدهای رسوبگیر باز برای تله‌اندازی بار بستر در رودخانه‌ها ۳۸ شکل ۷-۲- نمونه‌هایی از سدهای رسوبگیر مشبک و صلب مورد استفاده در مهار رسوب کانون‌های فرسایشی حوضه‌های آبریز ‏ ۲۹ شکل ۸-۲- نمونه‌ای از مدیریت رسوب مخازن با احداث سدهای رسوبگیر و اقدامات علاج‌بخشی, الگوی ژاپن ۳۰ شکل ۹-۲- نمونه‌ای از نقش سدهای رسوبگیر در مهار رسوب ورودی به مخازن سدهاء سد میوا - ژاین ۳۲ شکل ۱۰-۲- نقشه موقعیت سدهای رسوبگیر در بالادست مخازن سدهای ذخیره‌ای در کشور زاین ۳۴ شکل ۱۱-۲- نقش سدهای رسوبگیر در مهار رسوب ورودی به مخازن سدها و بیلان رسوب رودخانه‌ها در کشور ژاپن ۳۳ شکل ۱-۳- مواردی از سیلاب‌های گلی و واریزه‌ای که قدرت تخریبی آن‌را نسبت به سیلاب معمولی به طور چشمگیری افزایش می‌دهد. ۴۳۸ شکل ۲-۳- نقش سیل طراحی در تعیین ارتفاع سد رسوبگیر و ارتفاع سرریز و سایر ابعاد هندسی سازه ۳۹ شکل ۳-۳- نمونه‌ای از منحنی خسارت - دوره بازرگشت سیلاب‌ها و نحوه کاهش خسارت با تسکین سیلاب ۵5۲ رسوبگیر ۵۵ شکل ۵-۳- نمونه‌ای از تحلیل اقتصادی گرافیکی برای بهینه‌سازی (حداقل نمودن) هزینه طرح کنترل سیلاب ۵۶ شکل ۶-۳- حالت‌های مختلف استفاده توام از سد رسوبگیر و لایروبی مخزن برای بهینه‌سازی (حداقل نمودن) هزینه طرح مهار رسوب ۵۷ شکل ۷-۳- نمونه‌ای از هیدروگراف جریان سالیانه - رودخانه آزادرود در ایستگاه سروآباد از شعبات رودخانه سیروان ۵۹ شکل ۸-۳- منحنی دوره بازگشت و رابطه منطقه‌ای برای تعیین سیلاب‌ها - رودخانه یوگیوگنی پنسیلوانیا ۲ شکل ۹-۳- هیدروگراف بی‌بعد و هیدروگراف سیلاب‌های استخراج شده - رودخانه زردفهره از شعبات رودبار لرستان ۳ شکل ۱۰-۳- نمودار تجربی ۳۳-۹5]۹. نسبت باربستر به بارمعلق (1۳) برحسب شیب بستر ‎»)٩[6(‏ در رودخانه‌های کشور ۶۶ شکل ۱۱-۳- مشخصه‌های هندسی در آنواع سدهای رسوبگیر شکاف‌دارو روزنه‌دار ۷۰ شکل ۱۲-۳- تاثیرپذیری رسوبگذاری از بازشدگی نسبی(۴ا) - سدهای رسوبگیر شکاف‌دار ۳۱ شکل ۱۳-۳- شبیه‌سازی فرایند رسوبگذاری در مخزن سد رسوبگیر بر روی رودخانه والیس سویس توسط مدل 20۳5۸/1۸1 ۷۳ شکل ۱۴-۳- پروفیل‌های جریان در شرایط موجود و وجود سد رسوبگیر و کاهش تنش برشی ۳۵ شکل ۱۵-۳- وقوع جریان زیربحرانی و فوق بحرانی در بالادست سد رسوبگیر ۷۵ شکل ۱۶-۳- مقایسه پروفیل رسوبگذاری حاصل از معادلات انتقال و انتخاب روش مناسب ۷۸ شکل ۱۷-۳- نمونه‌ای از گروه سدهای رسوبگیر روزنه‌دار و شکاف‌دار مورد استفاده در تله‌اندازی باربستر ۳۸ شکل ۱۸-۳- نمونه‌هایی از سدهای شکاف‌دار با اهداف متفاوت برای تله‌اندازی باربستر و سنگ و لاشه سنگ ۷۹ ک -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۱۹-۳- تاثیرپذیری پروفیل رسوبگذاری از میزان بازشدگی در سدهای رسوبگیر شکاف‌دار ۸۰ شکل ۲۰-۳- تاثیرپذیری درصد تله‌اندازی باربستر از ابعاد شکاف در سدهای رسوبگیر باز ۸۲ شکل ۲۱-۳- نمونه‌هایی از سدهای رسوبگیر کالورتی برای تله‌اندازی باربستر ۸۲ شکل ۲۲-۳ تاثیرپذیری پروفیل رسوبگذاری از میزان بازشدگی و موقعیت کالورت‌ها در سدهای رسوبگیر روزنه‌دار ۸۳ شکل ۳۳-۳ تاثیرپذیری درصد تله‌اندازی باربستر از موقعیت کالورت‌ها در سدهای رسویگیر روزنه‌دار ۸۵ شکل ۲۴-۳ نمودار گرافیکی روند تغییرات زمانی رسوب ورودی و خروجی سد رسوبگیر شکاف‌دار ۸۶ شکل ۲۵-۳- مراحل تعیین 16 و | حاصل از نتایج مدل‌سازی سد رسوبگیر شکاف‌دار بازای مقادیر 160 کلاس‌های دانه‌بندی ‎٩۹۰ شکل ۲۶-۳- سری نمودارهای مورد استفاده در تعیین قطر طراحی (ن(])» 2 و ۷۷۵ حاصل از نتایج مدل‌سازی سد رسوبگیر شکاف‌دار ۹۲ شکل ۲۷-۳- نمودار گرافیکی تغییرات زمانی رسوب ورودی و خروجی از مخزن سد رسوبگیر روزنه‌دار ۹۳ شکل ۲۸-۳- مراحل تعیین 6] و (17 حاصل از نتایج مدل‌سازی سد رسوبگیر روزنه‌دار بازای مقادیر 160 کلاس‌های دانه‌بندی ‎٩۹۷ شکل ۲۹-۳- سری نمودارهای مورد استفاده در تعیین قطر طراحی (60(])» 16 و موقعیت کالورت‌ها حاصل از نتایج مدل‌سازی سد رسوبگیر روزنه‌دار 1۹ شکل ۱-۴- مشخصات انواع سدهای رسوبگیر شکاف‌دار مورد استفاده در تعیین ظرفیت هیدرولیکی ۱۹۸ شکل ۲-۴ روند تغییرات ار تفاع آب در پشت سد رسوبگیر شکاف‌دار به صورت تابعی از تغییرات عرض مجرا در حالت ساده و تیرک‌دار ۱۱۰ شکل ۳-۴- پروفیل رسوبگذاری و مشخصه‌های هندسی و هیدرولیکی مخزن سد رسوبگیر با مجرای تخلیه کننده ۱۱۱ شکل ۵-۴- دامنه تغییرات شیب پروفیل رسوبگذاری در بالادست سد رسوبگیر نسبت به شیب اولیه رودخانه ۱۱۴ شکل ۶-۳- نمایش موقعیت دو سد رسوبگیر متوالی برای مثال مفروض ۱۱۵ شکل ۷-۴- مشخصات انواع سدهای رسوبگیر روزنه‌دار مورداستفاده در تعیین ابعاد هندسی و ظرفیت هیدرولیکی ۱۱۹ شکل ۸-۴- روند تغییرات ارتفاع آب در پشت سد رسوبگیر روزنه‌دار به صورت تابعی از تغییرات عرض و ارتفاع مجرا ۱۱۹ شکل ۹-۴ مولفه نیروهای وارد بر سد رسوبگیر وزنی در شرایط انباشت رسوب و سیل طراحی ۱۳۵ شکل ۱۰-۴- مقاطع قائم و افقی بعرض واحد و دیاگرام نیروهای وارد بر سد رسوبگیر وزنی ۱۳۷ شکل ۱۱-۴- حالت‌های مختلف بارگذاری و ترکیب نیروها در تعیین فشار وارد بر پی ۱۳۹ شکل ۱۳-۴- تناسب عرض پی و تاج نسبت به ارتفاع و نقطه اثر منتجه نیروهای موثر در سدهای رسوبگیر وزنی ۱۳۱ شکل ۱۳-۴- دیاگرام فشاربرکنش در پی سازه با استفاده از روش خزش ۱۳۴ شکل ۱۳۴-۴- تناسب طول سرریزء» عرض بستر و طول پی در سدهای رسوبگیر ۱۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۱۵-۴- سرریزی سیلاب در سدهای رسوبگیر و فرسایش موضعی حاصله در پای سازه ۱۳۷ شکل ۱۶-۴- سد رسوبگیر و داده‌های مورد استفاده در مثال مفروض و نمودار تغییرات عمق فرسایش بر حسب 190 مصالح بستر ‏ ۱۳۸ شکل ۱۷-۴- مشخصات حوضچه آرامش و پدیده پرش هیدرولیکی در پایین‌دست سد رسوبگیر ۱۳۰ شکل ۱۸-۴- معیار دانه‌بندی لایه آرمور و توزیع دانه‌بندی آن و مقایسه با دانه‌بندی بستر ۱۳۲ شکل ۲۰-۴ نمودار تغییرات مقدار ازت و پتاس در رسوبات مخازن ۱۵۹۵ شکل ۲۱-۴- نمودار تغییرات مقدار فسفر موجود در رسوبات مخازن ۱۵۶ شکل ۲۲-۴- مواردی از عمل‌آوری رسوب مخازن و استفاده از آن در تولید مصالح مختلف ساختمانی و تقویت اراضی ۱۵۶ شکل ۲۳-۴- وضعیت انباشت رسوب در مخزن سد رسوبگیر و تخلیه آن برای بازیافت مجدد ظرفیت مخزن ۱۵۸ شکل ۲۴-۴- حالت‌های مختلف تغذیه مجدد رودخانه با استفاده از انتقال رسوب از سدهای رسوبگیر ۱۳۱ شکل ۲۵-۴ - نمونه‌ای از تخلیه مکانیکی و عمل‌آوری و بهره‌برداری رسوبات در سدهای رسوبگیر ۱۳۱ شکل ۱-۵- راهکارهای انحراف موقت جریان در بسترهای عریض و کم‌عرض ۱۳۹ نمودار ۱-۵- مراحل مطالعات. طراحی, ساخت و اجرا و بهره‌برداری و نگهداری سدهای رسوبگیر ۱۷۲ شکل ۱-۶- نمونه‌ای از سیستم مدرن پایش. سنجش و پردازش هم‌زمان و همسان در شبکه رودخانه‌ای و سیستم سدهای رسوبگیر و سد مخزنی - رودخانه گاماتاء ژزاپن ۱۷۶ شکل ۲-۶- نمونه‌ای از انباشته شدن مواد رسوبی باربستر در مخزن سد رسوبگیر باز» رودخانه رویز - فرانسه ۱۷۳۷ شکل ۳-۶- نمونه‌ای از فرسایش عمومی و اثرات آن در پایین‌دست سد رسوبگیر و پدیده سایش و خوردگی پوشش حفاظتی ‏ ۱۸۱ شکل ۴-۶- تجمع الوار و اشجار در سدهای رسوبگیر و راهکارهای مقابله با آن با ایجاد شبکه الوارگیر ۱/۸۲ نمودار ۱-۶- فلوچارت سازمان اداری و ماشین‌آلات مورد نیاز بهره‌برداری و نگهداری سد (سدهای) رسوبگیر ۱/۸۳ م -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- مقدمه ۳( ۱ مقدمه احداث سدهای رسوبگیر " از جمله اقدامات سازه‌ای پیشگیرانه‌ی موثر و کارآمدی است که امروزه در عرصه مدیریت و بهره‌برداری پایدار منابع آب و رسوب رودخانه‌ها و حفاظت و ساماندهی آن‌ها از جایگاه مهمی برخوردار می‌باشد. سدهای رسوبگیر بر روی رودخانه‌ها و آبراهه‌ها احداث گردیده و اغلب دارای ارتفاع کم (به طور متعارف بین ۵ تا ۱۵ متر) بوده و در تعریف سدهای بزرگ. طبق مشخصات مندرج در تعاریف 2-011 نمی‌گنجد. این سدها به دلیل برقراری جریان پایه (عدم ذخیره‌سازی آب) برخلاف سدهای بلند. عموما سازگاری بهتری را با معیارهای مورفولوژیک و ملاحظات زیست‌محیطی و اکوسیستم رودخانه‌ای از خود نشان می‌دهند. با تله‌اندازی بار رسوبی بسترء سدهای رسوبگیر نقش موثری در کاهش رشد دلتا و حفاظت از ظرفیت مخازن و تداوم بهره‌برداری از نیروگاه‌های برقابی و افزایش کارایی و بهره اقتصادی آن‌ها را بر عهده دارند. تحقیقات انجام شده نشان می‌دهد که سالیانه معادل ۲۰ میلیارد تن مواد رسوبی حاصل از فرسایش سطح قاره‌هاء از طریق شبکه رودخانه‌ها به دریا و اقیانوس‌حمل می‌شود [۳۷ ۳۸]. بدیهی است چنین نرخ بالایی از تولید رسوب. تهدیدی برای مخازن سدها و تاسیسات تنظیم و کنترل جریان و عامل بروز ناهنجاری‌های عدیده مورفولوژیک بوده و در تقابل جدی با اهداف توسعه پایدار قرار دارد [۳۹]. از این‌رو در دیدگاه نوین برنامه مدیریت پایدار رسوب ‏ به موازات عملیات جامع آبخیزداری (اعم از بیولوژیک و سازه‌ای) که با هدف مقابله با فرسایش خاک و کاهش بار رسوبی ورودی به شبکه آبراهه‌ها در سطح حوضه انجام می‌گیرد. احداث سدهای رسوبگیر نیز به عنوان مکمل اقدامات پیشگیرانه در راستای مهار آورد رسوبی رودخانه‌ها و حفظ ظرفیت مخازن سدها الزام‌آور می‌باشد. برخلاف اقدامات عموما تله‌اندازی بار بستر و جلوگیری از ورود رسوبات درشت‌دانه به مخازن سدها و تاسیسات کنترل و بهره‌برداری و تهدید زیرساخت‌ها بوده و در طراحی آن‌ها علاوه بر ملاحظات خاص هیدرولیکی و ساختار سازه‌ای. آگاهی از ظرفیت انتقال و میزان بار بستر حمل شده توسط رودخانه نیز از اهمیت زیادی برخوردار است. با عنایت به چنین واقعیتی» اغلب به سدهای رسوبگیر اصطلاح تله‌انداز بار بستر" نیز اطلاق می‌شود. به بیانی از دیدگاه مدیریت توسعه پایدار.ء سدهای رسوبگیر را می‌توان جایگزین سدهای صلب عنوان نمود که با هدف تله‌اندازی توام بار رسوبی معلق و بستر احداث گردیده و اثرات سوء مورفولوژیک و پیامدهای نامطلوب اکوسیستم رودخانه‌ای از تبعات آن‌ها تلقی می‌شود. در سدهای رسوبگیرء تخلیه دوره‌ای رسوبات انباشته شده" از جمله شیوه‌های موثر برداشت مصالح رودخانه‌ای برای اهداف مختلف عمرانی. مد نظر بوده و بخشی از ملزومات تضمین کارایی مستمر این‌گونه سازه‌ها در برنامه مدیریت و بهره‌برداری پایدار 5 1616110 5601161 -| 0 1328616 5601601 000۳۵۳۵۹۱۷۵ -2 هل 51۸۵8 ۵هما-۵۵) کس0 عماصنماه 0هما-80 -3 0 50010 -4 -------- صفحهٔ بعد -------- ۲ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها از مخازن قلمداد می‌شود. بدیهی است تحقق چنین فرایندی به نوبه خود انجام اقدامات پایش, سنجش و نظارت و مدیریت بهره‌برداری سازه سد را طلب می‌کند که در این نشریه به آن پرداخته شده است. - هدف هدف از تدوین نشریه «راهنمای مطالعات. طراحی, اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها». ارائه مطالعات راهبردی مورد نیاز و راهکارهای عملی برای مهار رسوب حمل شده توسط رودخانه‌ها با بهره‌گیری از سدهای رسوبگیر می‌باشد. در این راستا پرداختن به فرایند مطالعات و طراحی و همچنین شیوه‌های ساخت و اجرا و ملزومات بهره‌برداری و نگهداری, به موازات ضرورت‌های پایش و سنجش متناسب با ویژگی‌های رفتاری رودخانه‌ها و اهداف مختلف مهندسی - دامنه کاربرد در این نشریه. مجموعه‌ای از روش‌ها و راهکارهای احداث سدهای رسوبگیر با هدف تله‌اندازی بار بستر ارائه گردیده و ویژگی‌ها و محدوده کاربرد آن‌ها برای مهار رسوب رودخانه‌ها معرفی شده است. احدات این سدها بر روی رودخانه‌های دائمی. فصلی و مسیل‌ها امکان‌پذیر می‌باشد. در عین‌حال الگوهای ارائه شده برای مواردی نظیر جریان‌های گلی". رخداد جریان واریزه‌ای. زمین‌لغزش " و کوه‌ریزش " که در حیطه اقدامات آبخیزداری است. معتبر نبوده و تشریح مکانیسم‌های حاکم و شیوه مهار آن‌هاء طبعا ضابطه تخصصی خود را طلب می‌کند. علاوه بر این در سطح حوضه‌های آبریز استفاده فراگیر از بندهای اصلاحی " یا سدهای آبخیزداری با هدف مهار فرسایش آبراهه‌ها و سرشاخه‌های پرشیب و همچنین مقابله با توسعه فرسایش‌های خندقی" و نظایر آن متداول است که پرداختن به آن با توجه به اهداف و ماهیت عملکرد آن‌ها در حفاظت از خاک. رویکرد سازه‌ای تلقی شده و طبعا متمایز از مباحث رودخانه‌ای می‌باشد. در این راهنما علاوه بر نگرش ویژه به جایگاه سدهای رسوبگیر در کاهش رسوب ورودی به مخازن سدهاء به نقش این‌گونه سازه‌ها در تعدیل شیب رودخانه‌هاء. تثبیت بستر و کناره‌ها و همچنین تنظیم تغذیه رسوبی بازه‌های پایین‌دست و تسکین سیلاب با هدف برقراری توازن مورفولوزیک و ایجاد تعادل زیست‌محیطی و حفظ آکوسیستم رودخانه‌ای پرداخته شده است. بر این اساس استفاده از این نشریه برای دست‌اندر کاران مطالعات و اجرای طرح‌های مدیریت رسوب و بهره‌برداری از مخازن سدها.ء کارشناسان طراح در عرصه سازه‌های هیدرولیکی و شبکه‌های آبیاری زهکشی و همچنین متولیان برداشت مصالح رودخانه‌ای و طرح‌های مهندسی رودخانه و ساماندهی و کنترل سیلاب و مهندسی محیط‌زیست. مفید می‌باشد. ب۲[0۷ ۸/۵ -1 زاگ لها 20 ۸۷۵1۵06 16۳۳۹ -2 ۸0 -3 4- ۵0 45 0 را -5 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۱ اطلاعات پایه‌ای مور دنیاز در مطالعلت و طراحی سدهای رسوبگیر -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - اطلاعات پایه‌ای موردنیاز در مطالعات و طراحی سدهای رسویگیر ۰ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۵ سدهای رسوبگیر به دلیل قرار گرفتن در مسیر جریان رودخانه‌ای. از عوامل مختلف هیدرولیکی, هیدرولوژیکی. فرایند انتقال رسوب. کمیت سیلاب‌ها و ویژگی‌های حوضه‌ای و زیست‌محیطی و عوامل ریخت‌شناسی تاثیرپذیری مستقیم دارند. از این‌رو مطالعات, طراحی و بهره‌برداری این گونه سازه‌هاء مستلزم تدارک داده‌های آماری و انجام اندازه‌گیری‌های میدانی و تهیه اطلاعات پایه‌ای مرتبط با سامانه رودخانه‌ای و حوضه آبریز آن و همچنین بررسی اطلاعات مرتبط با نیازهای توسعه‌ای منطقه (توسعه زیرساخت‌هاء طرح‌های عمرانی و صنعتی که مستلزم تدارک مصالح رودخانه‌ای و ملاحظات ساماندهی و ایمن‌سازی است) می‌باشد[۴]. امروزه با توسعه مبانی نظری و ضرورت استفاده از روش‌های علمی در طراحی و تعیین مشخصه‌های هندسی و تحقق عملکرد مطلوب سدهای رسوبگیرء استفاده از فن‌آوری‌های نوین در انجام سنجش‌های میدانی و ثبت و پردازش داده‌های آماری به ویژه رژیم آبدهی و رسوبدهی, تغییرات دانه‌بندی, ویژگی سیلاب‌ها و نظایر آن از اهمیت و جایگاه ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. [۴۰] در این فصل با عنایت به اهمیت داده‌های پایه‌ای در تحلیل عملکرد و مطالعات و طراحی سدهای رسوبگیر. به جنبه‌های مختلف جمع‌آوری و پردازش آمار و اطلاعات مورد نیاز پرداخته می‌شود. ۱-۱- هیدرولوژی (داده‌های آماری آبدهی, سیلاب. هیدروگراف جریان) در تعیین مبانی طراحی و عملکرد سدهای رسوبگیر. داده‌های هیدرولوژی از اهمیت زیادی برخوردار می‌باشند. تعیین ارتفاع سد. ابعاد سرریزء ظرفیت مخزن, ساختار سازه‌ای. مدل‌سازی هیدرولیکی و فیزیکی و ملاحظات ساخت و اجراء مستلزم بهره‌گیری از داده‌های هیدرولوژیکی نظیر بده جریان. سیلاب‌هاء نمودار آبدهی روزانه. منحنی‌دوام جریان و به طور کلی» روند تغییرات زمانی و مکانی آبدهی می‌باشد که ذیلا به جنبه‌های مختلف آن اشاره شده است: - در سری داده‌های هیدرولوزیکی به ویژه نقش سیلاب‌هاء به دلیل انتقال بخش عمده‌ای از بار رسوبی به مخازن کشورء تجارب کارشناسی حاصله موید آن است که بیش از ۷۰/ بار رسوبی رودخانه‌ها طی چند فقره سیلاب در فصل پرآبی انتقال می‌یاید. [۲۴] - وقوع سیلاب‌های استثنایی و طغیان شدید رودخانه‌ها در دوره‌های ترسالی, زمینه‌ساز انتقال حجم عظیمی از مواد رسوبی به مخازن و تاسیسات مختلف آبی موجود در مسیر رودخانه‌هاست. چنین واقعیتی ضمن انعکاس اهمیت ثبت داده‌های پایه هیدرولوژی. ضرورت بررسی و عملکرد نظام آبدهی و نقش سیلاب‌ها را در طراحی و بهره‌برداری از سدهای رسوبگیر آشکار می‌نماید. |- ۳۹۲۵۱۵ ۲۷۵٩ -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها - وجه مهم دیگر استفاده از داده‌های آماری. ملاحظات ایمنی و پایداری سدهای رسوبگیر در مواجه با سیلاب‌های دوره برگشتی می‌باشد. در این خصوص به تبعیت از طیف گسترده اهداف مهار رسوب و شرایط رودخانه‌ای» تعیین مقادیر سیلاب با دوره بازگشت‌های مختلف توسط متخصصین توصیه شده است. [۴۱. ۴۲] - علاوه بر مقادیر سیلاب حداکثر لحظه‌ای در سدهای رسوبگیرء تعیین حجم جریان و آورد رسوبی هیدروگراف نظیر سیلاب نیز دارای اهمیت زیادی است. از این‌رو در سال‌های اخیر.ء نگرش جدیدی برای بررسی تاثیرپذیری سدهای رسوبگیر از آورد رسوبی و حجم هیدروگراف سیلاب‌ها مطرح گردیده است. [۱۰۰] - در موارد عدیده‌ای, محدوده مطالعاتی فاقد داده‌های آماری پایه بوده و برای تدارک اطلاعات مورد نیاز. استفاده از شیوه‌های مدل‌سازی هیدرولوژیکی و یا بهره‌گیری از روش منطقه‌ای توصیه شده است. [۴۲ و ۴۳] ۲-۱- رسوب (داده‌های آماری غلظت. باربستر, دانه‌بندی مواد بستر و معلق) در فرایند طراحی و بهره‌برداری از سدهای رسوبگیرء به‌دلیل تاثیر مستقیم آن بر مشخصه‌های هندسی و ظرفیت مخزن سد. آگاهی از میزان رسوب حمل شده ضروری است. بدین منظور بایستی نسبت به تدارک داده‌های موردنیاز, اقدام لازم ۱-۲-۱- داده‌های آماری غلظت بار معلق نظر به این که هدف اصلی سدهای رسوبگیر تله‌اندازی بار بستر می‌باشد. در تعیین ساختار این سدها لازم است به گونه‌ای عمل شود که بار معلق حمل شده توسط سیلاب‌هاء با تداوم جریان‌های خروجی از طریق مجاری موجود در بدنه سازه به پایین‌دست منتقل گردیده و از این طریق ظرفیت لازم برای تله‌اندازی بار بستر مهیا گردد. [۶۰] در تعیین داده‌های آماری غلظت. دو روش متداول؛ الف - روش مکانیکی یا روش دستی و ب- استفاده از ابزارهای نوین را می‌توان عنوان نمود. در جدول (۱-۱) مواردی از روش مکانیکی و روش‌های نوین اندازه‌گیری غلظت بارمعلق (مطابق الگوی سدالپ ) ارائه شده است. از جمله قابلیت‌های ممتاز ابزارهای نوین. امکان ثبت مستمر و هم‌زمان و همسان داده‌ها و پارامترهای رسوب برای ایستگاه‌های مختلف موجود در تمامی شبکه رودخانه‌ای به خصوص در شرایط وقوع جریان‌های سیلابی است که تحقق این مهم در روش‌های مکانیکی به دلیل محدودیت زمانی و تجهیزاتی و تدارکاتی و عملیاتی, دور از انتظار (1۳165 000 6 ام |۸۵ آ0۵ ۵1۱0۲1۵۵8 61 56011) مالک -۱ -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل اول - اطلاعا 3333333 سیلاب‌ها حاد,: دنبال دارد که . تجهیزات نوین ادوات ۳ نحوه ی جریان آب با دورکاری (ماهواره‌ای) 110113010 ۳01۵ [ ۱۱۹ ها و تکرر سدها را به ستفاده از می‌شود. پارامتر بار دبی وزنی بار معلق (8/5») تجمعی بار معلق در بازه زمانی (۵)۲۵۳ دانه‌بندی بار ره پیرات معلق ره پیرات زمانی ملظ بار معلق استانه حرکت بار معلق 1/0 اک پیرات عرضی و معادل 460 م] -| ۲ 160۳5 -2 0 -3 -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ ۲-۲-۱- داده سازه‌های انتقال در جدول (۲-۱ داده‌های پیوسته جدول ردیاب‌ها (رنگی. ۳۲ ررزرراهنمای ما د سدهای رسوبگیر ن گیری بار بستر ب استفاده از ابزارها حدودیت‌های روش ۱ ر و تجهیزات اندازه ؟ بستر و شیوه‌های مو< مجهز به سیستم پایش اتوماتیک در ۸ نسنتا مناسب ۱10110۲۵ و۱22 ت7۳ نای اماری ابق آلگوی تر و تدارک رهای فنی ۱ پارامتر بار دبی بار بستر در واحد عرص 1۵/1۹ دبی بار بستر در عرضص رودخانه ‎۲۵/٩ تجمعی بار بستر در بازه زمانی ۹ دانه‌بندی بار ره پیرات مکانی بار ۳/7( سرعت جریان بار بستر 1/۹ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - اطلاعات پایه‌ای موردنیاز در مطالعات و طراحی سدهای رسویگیر ۰ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ 1 ۳-۲-۱- دانه‌بندی مواد بستر و معلق اندازه دانه‌های موجود در بستر تاثیر مستقیم بر نرخ انتقال رسوب رودخانه‌ها اعمال می‌کند. با افزایش قطر دانه‌ها شدت انتقال رو به کاهش می‌گذارد. به عبارتی برای یک دبی مشخص, نرخ حمل مواد رسوبی ریزدانه به مراتب بیش‌تر از دانه‌های درشت می‌باشد. اندازه مواد رسوبی به تبعیت از شیب رودخانه و شرایط هیدرولیکی تغییر می‌نماید. در نواحی کوهستانی که رودخانه دارای شیب زیادی است. قطعات درشت سنگ و لاشه سنگ به همراه مصالح خرد شده شن و ماسه منتقل می‌شود. با کاهش شیب رودخانه در مناطق کوه‌پایه‌ای و آستانه ورود به دشت. قطر دانه‌های رسوبی نیز کاهش می‌یابد. در نواحی جلگه‌ای, اندازه دانه‌های رسوب کاهش محسوسی یافته و زمینه برای تشکیل تل‌ماسه‌ها فراهم می‌ گردد. مواد رسوبی کناره‌ها نیز در اثر تماس مستقیم با جریان آب و یا ریزش توده‌ای ناشی از پنجه‌شویی" دستخوش فرسایش گردیده و همراه جریان آب حمل می‌شود. به‌علاوه در بسیاری از موارد. امکان اندازه‌گیری مستقیم بار بستر فراهم نبوده و از این رو لازم است با بهره‌گیری از معادلات انتقال نرخ بار بستر برای شرایط مختلف. بده جریان محاسبه و تعیین گردد. بدین منظور نمونه‌برداری و انجام تجزیه آزمایشگاهی برای تعیین مشخصات دانه‌بندی مصالح بستر ضروری است [۵۴]. (در خصوص جزییات تعیین دانه‌بندی رسوبات بستر و همچنین بار معلق مراجعه به ضابطه شماره ۹٩‏ سازمان برنامه و بودجه کشور توصیه می‌شود) ۳-۱- شبکه هیدرومتری و رسوب‌سنجی و مشخصات فیزبوگرافی - ایستگاه‌های آب‌سنجی و رسوب‌سنجی موجود بررسی موقعیت و وضعیت ایستگاه‌های آب‌سنجی و رسوب‌سنجی موجود در محدوده مطالعاتی برای تعیین ویژگی‌های هیدرولوژیکی و رژیم رسوبی رودخانه ضروری است. در ایستگاه‌های آب‌سنجی (هیدرومتری)» اندازه گیری بده جریان و همچنین نمونه‌برداری مواد معلق متداول می‌باشد. در مواردی نیز از ایستگاه‌های رسوب‌سنجی برای اندازه‌گیری بار بسترء بار معلق, نمونه‌برداری از مواد بستر و همچنین تعیین مشخصات دانه‌بندی بار معلق و بار بستر استفاده می‌شود |۵۷]. بررسی در مورد وجود این گونه داده‌ها و کیفیت آن‌ها و عملکرد ایستگاه‌های موجود. بخشی از ارزیابی وضعیت داده‌سنجی مورد نیاز برای انجام مطالعات و تعیین مبانی طراحی سدهای رسوبگیر تلقی می‌شود. | - 65 2-8 -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها - پیشنهاد احدات ایستگاه‌های اندازهگیری در صورت عدم وجود ایستگاه‌های اندازه گیری در محدوده مطالعاتی, لازم است با توجه به اهداف طرح., پیشنهاد احداث ایستگاه‌های آب‌سنجی و رسوب‌سنجی جدید در رودخانه اصلی و بالادست سدهای رسوبگیر انجام گیرد. به‌علاوه تجهیز و تکمیل ایستگاه‌های مبنا در راستای تحقق اهداف مورد نظر ضروری می‌باشد. - خصوصیات فیزیوگرافیک حوضه‌های آبریز خصوصیات فیزیوگرافیک حوضه‌های آبریز نظیر مساحت. شیب. تراکم شبکه‌آبراهه‌هاء شکل حوضه و نیمرخ طولی رودخانه و ساختار زمین‌شناسی نیز نقش موثری در کمیت رسوب حمل شده توسط رودخانه‌ها به عهده دارند. در حوضه‌های کوهستانی. وقوع پدیده‌های زمین‌لغزش, کوه‌ریزش و رسوبات واریزه‌ای, از جمله منابع مهم تولید بار رسوبی رودخانه‌ها و تهدید جدی برای مخازن سدها بوده و نرخ فرسایش خاک نیز شدیدتر می‌باشد |۵۵ ۵۸]. به‌عنوان یک قاعده کلی, عموما مواد رسوبی از اراضی بالادست حوضه آبریز شسته شده و در بازه‌های پایین‌دست از جمله مخازن سدهاء تاسیسات آبی و سیلابدشت ترسیب می‌نماید. از این‌رو در مطالعات سدهای رسوبگیر, لازم است گزارشات مرتبط با ویژگی‌های فیزیوگرافی به عنوان بخشی از اطلاعات پایه‌ای مورد نیازء جمع‌آوری و مورد بررسی قرارگیرد. ۴-۱- داده‌های زیست محیطی احداث سد رسوبگیر و تله‌اندازی بار رسوبی» شرایط زیست‌محیطی حاکم بر رودخانه را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد. از این‌رو پایش و سنجش شاخص‌های کیفیتی و نحوه تاثیرپذیری آن‌ها از عملکرد سدها درخور اهمیت است. - با تله‌اندازی بار بستر و کاهش تغذیه رسوبی رودخانه. امکان وقوع فرسایش و کف‌کنی بستر در بازه‌های پایین‌دست محتمل می‌باشد. این فرایند شرایط محیط زیست رودخانه‌ای را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد. - تخلیه دوره‌ای نهشته‌های رسوبی و عمل‌آوری و استفاده از رسوبات برای اهداف مختلف صنعتی و عمرانی, احتمال افزایش غلظت مواد معلق و بروز پیامدهای کیفیتی و ناهنجاری‌های زیست‌محیطی را در پی‌دارد [۹۶]. از این‌رو با توجه به تاثیرپذیری مستقیم اکوسیستم رودخانه‌ای و گونه‌های آبزی از تغییرات کیفیتی و همچنین امکان آلودگی مواد رسوبی انباشته شده در مخزن سد رسوبگیر و ملاحظات کاربردهای مختلف شرب و صنعت و کشاورزی, لازم است نسبت به پایش و سنجش پارامترهای کیفی زیست‌محیطی در بالادست و پایین‌دست سد رسوبگیرء آهتمام لازم انجام گیرد. - در سدهای رسوبگیرء جریان آب به همراه مواد معلق از مجاری موجود در بدنه سازه به طور مستمر به پایین‌دست هدایت شده و فقط رسوبات درشت‌دانه تله‌اندازی می‌گردد. از این‌رو سدهای رسوبگیر بازء سازگاری بهتری را با معیارهای زیست محیطی و اکوسیستم رودخانه‌ای از خود نشان می‌دهند و رودخانه از نظر رژیم جریان. تقریبا مشابه شرایط طبیعی است. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - اطلاعات پایه‌ای موردنیاز در مطالعات و طراحی سدهای رسویگیر ۰ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ) ۵-۱- بازدید و بررسی‌های میدانی در مطالعات سدهای رسوبگیر نظیر بسیاری از پروژه‌های عمرانی انجام بررسی‌های ذیل ضروری می‌باشد. دو گام متداول در بازدید و بررسی‌های میدانی عبارتند از: ۱-۵-۱- بررسی اولیه موقعیت ساختگاه‌ها و مورفولوژی رودخانه سدهای رسوبگیر عموما با هدف تله‌اندازی بار رسوبی در بالادست مخازن سدها و بر روی رودخانه اصلی و شاخه‌های پررسوب. به صورت منفرد یا زنجیره‌ای احداث می‌شوند. از این‌رو انجام بررسی‌های میدانی و شناسایی موقعیت ساختگاه‌های مناسب. بخشی از فرایند مطالعات میدانی تلقی می‌شود. رودخانه های منتهی به مخازن سدها عموما به دلیل مورفولوژی کوهستانی و مسیر دره‌ای و شیب طولی زیاده از ظرفیت حمل رسوب بالایی برخوردار بوده و تهدید جدی برای تداوم بهره‌برداری از مخازن سدها تلقی می‌شوند. از این‌رو در چنین بازه‌هایی, شناسایی و احداث سدهای رسوبگیر از جمله راهکار عملی برای مقابله با تبعات منفی رسوب می‌باشد. به عنوان مثال در نقشه شکل (۱-۱). جانمایی اولیه سدهای رسوبگیر بر روی نقشه ۱/۵۰۰۰ نشان داده شده است. مطابق نقشه شکل (۱-۱) محورهای ۱ و ۲ برای احداث سد رسوبگیر با توجه به وجود مقطع تنگ شده در محل سد و افزایش عرض در محدوده مخزن معرفی شده‌اند. شکل ۱-۱- نمونه‌ای از جانمابی اولیه موقعیت سدهای رسوبگیر بر روی نقشه نوپوگرافی ۱1۵۰۰۰۰ رودخانه زردفهره بالادست مخزن سدرودبار (بازدید میدانی تیرماه ۱۳۹۶) ۲-۵-۱- نقشه‌برداری و تهیه نقشه توپوگرافی کدی مسیر در مطالعات سدهای رسوبگیر. نقشه‌برداری و تهیه نقشه توپوگرافی کدی مسیر به‌دلایل زیر دارای اهمیت زیادی -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها - مشخصات هیدرولیکی جریان» بخشی از مبانی طراحی سدها تلقی می‌شود و تدارک چنین اطلاعاتی مستلزم معرفی ابعاد هندسی محدوده مطالعاتی توسط نقشه کدی به بسته نرم‌افزاری و مدل‌سازی هیدرولیک جریان می‌باشد. - بررسی فرایند انتقال رسوب و تعیین ظرفیت مخزن سد رسوبگیر و شبیه‌سازی پروفیل رسوبگذاری برای سناریوهای مختلف. مستلزم اجرای مدل هیدرولیک رسوب بوده و نیازمند نقشه کدی است. - بررسی خسارت مخزن و تاثیرپذیری اراضی و مستحدئات. مستلزم اجرای مدل هیدرولیکی است. - ملزومات طراحی و ساخت و اجراء نیازمند نقشه پایه کدی مسیر می‌باشد. جزییات خدمات نقشه‌برداری مورد نیاز تهیه نقشه توپوگرافی کدی. در ضابطه شماره ۳۰۷ سازمان برنامه و بودجه کشور با عنوان «راهنمای پهنه‌بندی سیل 9 تعیین حد بستر و حریم رودخانه» ارائه شده است. ۶-۱- گزارشات و مستندات. نقشه‌ها. تصاوبر ماهواره‌ای. عکس‌های هوایی گزارشات و مستندات مرتبط با پروژه‌های انجام شده در محدوده مطالعاتی نظیر اقدامات ساماندهی, برداشت مصالح., احداث تاسیسات ذخیره و تنظیم جریان» طرح‌های کنترل سیلاب و رسوب. هیدروگرافی مخازن و نظایر آن» منبع اطلاعاتی ارزنده‌ای برای ارزیابی مقدماتی خصوصیات رودخانه‌ها از دیدگاه مطالعات و طراحی سدهای رسوبگیر قلمداد می‌شوند. نقشه‌های زمین‌شناسی, تصاویر ماهواره‌ای و عکس‌های هوایی» گزارش‌های موجود هواشناسی, هیدرولوژی, کاربری اراضی,» ریخت‌شناسی و گزارشات هیدروگرافی مخازن ۹ و نظایر آن» نیز از جمله منابع مهم و بخشی از ۷-۱- برآورد نیاز توسعه‌ای منطقه‌ای در یک افق مشخص از جمله ویژگی‌های شاخص سدهای رسوبگیر علاوه بر ملاحظات مهار رسوب ورودی به مخازن سدهاء مدیریت و امکان استحصال و بهره‌برداری از مصالح شن و ماسه و تامین نیازهای متنوع صنعتی و عمرانی بوده و از این‌رو. سدهای رسوبگیر به عنوان منابع ارزنده مصالح رودخانه‌ای, امروزه در طرح‌های توسعه منطقه‌ای از جایگاه مهمی برخوردار می‌باشند. با عنایت به چنین واقعیتی در بررسی اطلاعات پایه‌ای» توجه به طرح‌های توسعه منطقه‌ای ضروری بوده و راهکارهای برآورد نیاز به استفاده از سدهای رسوبگیر و شیوه‌های بهره‌برداری از آن‌ها را می‌توان به صورت زیر عنوان نمود: - بررسی اهداف و ابعاد طرح‌های توسعه منطقه‌ای و راهکارهای استفاده از سدهای رسوبگیر با هدف مهار رسوب. تعدیل سیلاب‌ها و برقراری توازن مورفولوژیک و ملاحظات زیست‌محیطی و ایمن‌سازی رودخانه‌ها - انجام بازدیدهای میدانی و شناسایی و آرزیابی بازه‌ها از دیدگاه مدیریت و بهره‌برداری از منابع رسوب رودخانه‌ها -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - اطلاعات پایه‌ای موردنیاز در مطالعات و طراحی سدهای رسویگیر ۰ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۳ - انجام بررسی‌های محلی و تنظیم پرسشنامه با هدف ارزیابی پتانسیل‌های موجود و امکان مشارکت بخش خصوصی در احداث و بهره‌برداری از سدهای رسوبگیر با هدف تامین مصالح موردنیاز طرح‌های عمرانی, صنعتی و کشاورزی -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۲ انوا نواع سدهای رسوبگیر و جایگاه آن‌ها در مدیریت رسوب مخازن -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - انواع سدهای رسوبگیر و جایگاه آن‌ها در مدیریت رسوب مخازن ۰ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۷ سدهای رسوبگیر را می‌توان از جمله سازه‌های مهندسی در مهار فرسایش خاک حوضه‌ها و رسوب رودخانه‌ها قلمداد نمود که هم‌زمان با شکوفایی اقتصادی در اوایل قرن نوزدهم. اولین بار استفاده فراگیر از آن‌ها در شبکه رودخانه‌ای با هدف حفاظت تاسیسات زیربنایی (نظیر جاده‌هاء پل‌هاء سردهنه‌هاء سازه‌های تنظیم و انتقال آب. شبکه راه‌آهن, کشتیرانی, بازه‌های شهری, کانون‌های صنعتی و غیره) در مقابل خطرات حاصل از فرسایش و انتقال انبوه مواد رسوبی از مناطق کوهستانی به نواحی کوه‌پایه‌ای و جلگه‌ای توسط جریان‌های سیلابی در کشورهای حوضه آلپ به ویژه فرانسه مد نظر قرار گرفت[۶۰]. در این مرحله. با استفاده فراگیر از سدهای رسوبگیرصلب در مسیرهای کوهستانی! و سرشاخه‌ها مطابق آنجه که در شکل (۱-۲) نشان داده شده است. امکان مهار زمین‌لغزه‌ها و کف‌کنی و تثبیت کناره‌ها و احیای الف - تداوم کف کنی ممتد و افت تراز بستر و ب - لغزش نوده‌ای کناره‌ها و تخریب ج- احداث سد رسوبگیر. تثبیت بستر و پدیدار شدن پتانسیل زمین لغزه توده‌ای اکوسیستم ناشی از پدیده کف‌کنی و انباشته کناره‌ها و تعدیل شیب و احیای مجدد شدن رسوبات در بستر اکوسیستم شکل ۱-۲- نمونه‌ای از سدهای رسوبگیر صلب متعلق به قرن نوزدهم با هدف مهار زمین‌لغزه و پایدار سازی کناره‌هاء تثبیت بستر و تعدیل شیب و کاهش تغذیه رسوبی پایین‌دست |۶۰ مطابق بررسی‌های پیتون و همکاران " اولین بار در سال ۱۸۵۰ مبانی نظری در خصوص تعامل سدهای رسوبگیر و لغایت ۱۸۷۴ ضمن ارائه نظریه پتانسیل انتقال و نقش آن در تغییر ساختار هندسی و ظرفیت حمل رودخانه‌هاء انواع سدهای رسوبگیر صلب را در سه مقوله مشخص گروه‌بندی نمودند: [۶۰] - تله‌اندازی رسوب" - پایدارسازی کناره‌ها در مقابل لغزش توده‌ای" - تعدیل تغذیه رسوبی بازه‌های پایین‌دست" ۷/۵۲۵ |60۳۵ 10۳۲۵۵ -| 6 ...اه اه ۳:۵۵ .0 -2 ...|۵2 اه ۵00 0۳۵5 .5 -3 85 ۲۳۵۵ 11016110 -4 ( ۱۳۵۵113361110 0116 12) ک12 ( 111221100 اک 01105ل 1 امکصم) عمرملا ۳۶ -5 5 16۵1۵1100 1۳۵۹۵۲۲ 50011001 -6 -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها در سال ۱۸۹۱ ادموند تیری تحلیل نظری در خصوص جنبه‌های پایداری و طراحی هیدرولیکی سدهای رسوبگیر را جایگزین روش‌های سنتی و تجربی موجود مطرح نمود. به‌علاوه استفاده از بتن مسلح در سدها و احداث سدهای رسوبگیر بلند با استفاده از تکنیک سازه‌های بتنی پایه‌دار یا طره‌ای" از سال ۱۹۴۰ متداول گردید. [۶۱] دهه ۱۹۵۰ را می‌توان آغاز تحول بنیادین در شیوه مهار رسوب رودخانه‌ها توسط سدهای رسوبگیر قلمداد نمود. در این دوره با معرفی اولین نسل از سدهای رسوبگیر جریانی یا سدهای باز" (سازه‌های دارای مجاری و درزهای هدایت آب و رسوب)» امکان جایگزینی و مقابله با تبعات ناشی از روش سنتی احداث سدهای صلب" که در آن تله‌اندازی توام بار بستر و معلق مد نظر می‌باشد. مهیا گردید. سدهای باز با برقراری جریان مستمرء شرایط انتقال بار معلق و بخشی از بار بستر را مطابق اهداف مهندسی میسر نموده و از سازگاری بهتری در تحقق توازن مورفولوژیک و تعادل زیست‌محیطی و حفظ هویت طبیعی رودخانه‌ها و ساختار هندسی آن‌ها برخوردار می‌باشند. امروزه استفاده از سدهای بازء شیوه غالب در مهار رسوب رودخانه‌ها در کشورهای مختلف جهان بوده و در این راهنما نیز عنوان سد رسوبگیر به سدهای رسوبگیر جریانی با باز اختصاص یافته است. [۶۱] در یک نگرش کلی کاربرد سدهای رسوبگیر را می‌توان در راستای تحقق پنج هدف عمده زیر خلاصه نمود [۱ع۶ ۶۴]: ۱(- تثبیت بستر و کناره‌ها پا سدهای اصلاحی - (سد صلب و سد باز) ۲- مهار رسوبات حاصل از زمین لغزه - (سد صلب) ۳- تعدیل شیب بستر رودخانه - (سد صلب و سد باز) ۳ تله‌اندازی رسوب - (سد باز) ۵- تنظیم تغذیه رسوبی پایین‌دست- (سد باز) در شکل (۲-۲) چگونگی استفاده از سدهای رسوبگیر برای اهداف پنج‌گانه در بازه‌های مختلف رودخانه (سرشاخه‌ها. آبراهه‌های پرشیب فرسایشی, نواحی مستعد وقوع زمین‌لغزش» مسیرهای دره‌ای با پتانسیل وقوع سیلاب و انتقال رسوب زیاد. بازه‌های عریض و ناپایدار در مخروط افکنه) معرفی شده است. علاوه بر موارد پنج‌گانه فوق. برای کنترل رسوبات باطله و آلوده» یا پسماند معدنی از سدهای پسماند" استفاده می‌شود که مستلزم ملاحظات زیست محیطی و عملکرد سازه‌ای خاصی بوده و در این خصوص, مراجعه به ضابطه شماره ۶۸۲ سازمان برنامه و بودجه کشور با عنوان «راهنمای طراحی. ساخت و بهره‌برداری از سدهای پسماند» توصیه می‌شود. [۳۳] |- ۳۵۲۵۵ 110۲۷. 01 2- ۲۵۳۱1۵۷۵۲ 105 5 606 60 006 -3 5 300۷ لزاک -4 5 ع2ط۱۳ان1۵ -5 -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل دوم -انواع سد۸ ۱-۲- مروری بر سدهای رسویگی تله‌اندازی بار رسوبو الوار و اشجار 9 تنل ای رسوبگیر و جایگاه آن‌ها در مدیربت رسوب مخازن ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ش‌تری در خصوص آانواع سدهای رسوبگیر و جایگاه آن‌ها در مدیریت رسوب » است. شکل (۲-۲) انواع سدهای رسوبگیر مورد استفاده در مهار رسوب رودخانه‌ها ۱- احداث سد رسویگیر 3 ۲۵۱۵۹۱۵۳ 560161 هچ ۳ ۳- سری سدهای رسوبگیر 5 ۱6 ۱۳ ۹ ۹ برای تعدیل شیب بستر ۱ در شاخه فرسایشی ۷ ۸00۷6 1۳۲۵۵۷ 51301۱123110 ۱- سری سدهای رسویگ ۹ ۱ تینجمتشی 6 ۳۱3۵۳۱۳۵ در مجرای اصلی برا : وارای ی وی مها تاحیه با پتانسیل کف کنی و فرسایش کناره‌ها زمین لغزه ۱۱ ۱۷۵۱۱ ۵ ا۴۵۵۳۹:۵ 101 6 ۱3۳45106 ا|ا۱316۲۵ 30۵0 ۱۵۶۱۵ ۰ سس ۰ ۹ ۳ ۲- سد رسوبگیر برای مهار رسوب ات ۴- سد رسوبگیر (تله انداز باریستر) حاصله از زمین لغزه و پایدار سازی در مسیرهای دره‌ای کناره‌های بازه ناپایدار مجرای اصلی ۲۵۲۵۲۱۹۱۵۲۱ 5۵۵1۳۵۳۲ ول ۲0۶۵۱۱۵۵110۳ | 5 ۱1۱6 7 ییا ۳ (1723110ازط 513 5۱006 ع106ی) ۲۵۳ ۱3051106 3001۷6 30 ۵- سد رسوبگیر در راس مخروط افکنه (بستر عریض) برای تعدیل تغذیه رسوبی پایین دست (مسیر عریض و نا پایدار مخروط افکنه) 13110۱اع۲۵ ۳3۶۵۵۲۲ 5601161 :7 ۲۵۳۱ ۷۷۱۵ ۵ ۱۵۵۲ / ۱- سری سدهای رسوبگیر کوتاه و عریض ٩۳۱۶۲۱۳ ۶(‏ ۵۵ط ۱۵ط ۵۳۶۲۵ ۵۳۲۵۱ ۲۵ ) مک در مسیر مخروط افکنه بمنظور مهار ۹ کف کنی و جابجایی عرضی (تثبیت بستر و کناره‌ها) روگ > 5 5136۱123110۱ ۲۳۵۳۵۱ ز ۰ ۰ شا ۳ 0 ا۱316۲۵ 3۱۵0 ۱۱۵۶۱10۲ ۲۵ ۲۵۲ س ۶ 5۳۱۳۱۱۴6 ۹ سدهای رسوبگیر مورد استفاده در مهار رسوب رودخانه‌ها (سرشاخه‌ها. بازه‌های میانی و خروجی م ۳ ۱۷۱۵۱۱ انواع سدهای رسوبگیر و مبانی طراحی آن‌ها ر از کاربردهای مختلفی در عرصه مهندسی رودخانه برخوردار بوده و استفاده | بم تغذیه رسوبی بازه‌های پایین‌دست. از جمله روش‌های متداول تلقی می‌شود [۶۳. به دلیل تغییرپذیری ویژگی‌های رودخانه‌ای و صور مختلف فرسایش و انتقال با : 5 ۹ را نشان می‌دهد. خروط افکنه) [۶۴] ۴]. مطابق نظر ر رسوبی؛ ساختار 40 ]12۲۱ -| ۵ اه 200 ۳:۱0 .0 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها دانه‌بندی و مشخصه سیلاب‌هاء امکان معرفی یک الگوی واحد برای سدهای رسوبگیر میسر نبوده و لازم است به تناسب موقعیت و آهداف مورد نظر و خصوصیات رودخانه‌ای (هیدرولوژیک. موفولوزیک و فیزیوگرافی)» مشخصات هندسی و سازه‌ای هر سد مستقلا تعیین گردد [۶۲]. بر این اساس انواع سدهای رسوبگیر باز در دو گروه اصلی سدهای روزنه‌دار" و سدهای شکاف دار " در شکل (۳-۲) نشان داده شده است. سدهای صلب و مشبک نیز بخشی از سازه‌های رسوبگیر برای مهار رسوبات واریزه‌ای و زمین‌لغزه و کوه‌ریزش در سطح حوضه آبریز تلقی می‌شوند که انواع مختلف آن در شکل (۴-۲) معرفی شده است. ۳ یی ر 0 5 ۳ سد رسوبگیر چند روزنه ای سد رسوبگیر دو روزنه‌ای سد رسوبگبر با خروجی تحتانی ٩۱0۲ 07۲‏ ۲۷۵۱۵۱۵ ۲۶۲ 9۲86 (۶1۱۵۶اه 0۵۲۱۵۲۳۱) 5۱۵1۲3۲۲۱۵۲ ۳ روزنه‌های قانم با سرریز بیوسته روزنه‌های افقی مردوج با سرربز بیوسته +4 ۱۵5۵0 ۷۷۱۲۲ ۱۵۶ ا۵ :۷۵۲۹ 4 ۷05600 اب۷9 ‎٩۱۵۹۶‏ ۲۷۵۲۱2۵۳۲۵۱ الف - انواع سدهای رسوبگیر روزنه‌دار 4205 ‎٩101 |- ٩101 ‏ال 2- ٩5|) 58 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - انواع سدهای رسوبگیر و جایگاه آن‌ها در مدیریت رسوب مخازن ‏ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۳ (61) باله سد شکافدار (دارای پایه) سد شکافدار (دارای باله) ام ۶56۷۵۲۵۱ ۷۷۱۲۳ 43۳۳ |3 500100 (۶۱۳)5 ۷۷۱۹ 042۳۳ | 5621100۵ وه ۹ : 5 ۱۵۲۱2۵۲۵۱ ۷۷۱1۳ 03 511 5 ۱۵۲۱2۵۳۲۵۱ ۷۷۱۲ 043۳۳ 5۱۲ 41 ۱۵۵۲ ۷۷۱1۳ ۲زا5 ا۹ ۷۵۲۲۱ 5۱۳8۱6 +مااباه ۲۵۱۱۵۲۳۷ 1۳۲۵ 35 +5۱0 3 3۳0 ماش سد شکافدار ترکیبی (با شکاف کم عرض) سد شکافدار ترکیبی ( با شکاف عریض) ۵۲۳۱۳۹۱۳۵ 063160 630 ۵۲۳۱۵۹۱۵ | 560100۵ شکل ۲ ۳- اشکال مختلف سدهای رسوبگیر باز مورد استفاده در مهار رسوب رودخانه‌ها هی 2 سد رسوبگیر صلب 431۶ ۳۵۵۷ ۵ز|اه5 سد رسوبگیر صلب (فاقد مجرا) ۰۵۷ زا5۵۱٩ انواع سدهای رسوبگیر مشبک زا را ‎٩۱ ۱۱۱۱ ۷ | له 1 سد رسوبگیر مشبک بامنافذ کوچک سد رسوبگیر مشبک با منافذ بزرگ 6۶:۱۱ ۴۳۲۵۲۳۱۵ ۱6۲ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ - انواع سدهای روزنه‌ای نیز با توجه به ساختار بالاتر از آن تله‌اندازی : - سدهای مشبک و شب همجنین تله‌اندازی مو با پدیده فرسایش‌های واریزه‌ای در مناطق پر به علاوه سدهای صلب به کار گرفته می‌شوند. در جدول (۱-۲) جزییات بیش جدول 5-۱-۲ ۱ 1 1 سس , الا ۱ شد شکاهدار (دارای بانه؛ ا ۱ (6۱۳)باله سد شکافدار ادارای باله) سد شکافدار با تبرک‌های افقی رت سد شکافدار با نیرک‌های افقی و خروجی نختانی ۸ زراهنمای مطالعات. طراحی, اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ۷7۷۹۷۹ و شکاف‌دار با هدف تله‌اندازی بار بستر احداث می‌گردند و در سدهای شکاف‌دار ترکیبی هندسی, انباشت توام بار بستر و بار معلق تا تراز تاج سرریز در مخزن. انجام گرفته و ای عموما در گستره حوضه‌های آبریز (آبراهه‌ها و سرشاخه‌های با شیب تند و بازه‌های توده‌ای) با هدف مهار جریان‌های گلی. واریزه‌ای 9 قطعات سنگ 9 لاشه‌سنگ 9 اد شناورء نظیر الوار 0 اشجار حمل‌شده توسط سیلا(ب‌ها به کار گرفته می‌شوند. ی از رویکرد سازه‌ای مهار رسوب در طرح‌های ابخیزداری بوده و نقش مهمی در مقابله ابکندی و مهار انتقال انبوه مواد رسوبی حاصل از پدیده زمین‌لغزش و جریان‌های گلی و سیب و سطوح ناپایدار حوضه آبریز به بازه‌های پایین‌دست ایفا می‌کنند. [۶۱ ۶۲ ۶۵ ۶۶]. تر در خصوص کاربرد انواع سدهای رسوبگیر توضیح داده شده است. اربرد انواع سدهای رسوبگیر مورد استفاده در مهار رسوب رودخانه‌ها |۶۱. ۶۲| موارد کاربرد در این سازه با افزایش مقطع خروجی, ضمن تسریع در تخلیه سیلاب. پیشروی پروفیل رسوبگذاری و خروج رسوبات ریزدانه و بخشی از بار بستر محقق می‌شود. مورفولوژیک و هیدرولیکی مناسبی در بازه‌های پایین‌دست می‌باشد. با توجه به ابعاد بزرگ مجاری, تخلیه سریع سیلاب و خروج قطعات شناور امکان‌پذیر است. با تله‌اندازی مصالح درشت‌دانه طی فرایند جورشدگی هیدرولیکی و تخلیه تدریجی بخشی از رسوبات تنظیم تغذیه رسوبی پایین‌دست و برقراری شرایط هیدرولیکی و مورفولوژیکی مناسب امکان‌پذیر می‌باشد. سدهای رسوبگیر دارای پایه یا باله. مشابه پل عمل نموده و ایجاد پایه‌ها موجب کاهش مقطع جریان و وقوع پدیده پس‌زدگی در شرایط سیلابی می‌شود. شدت پس‌زدگی تابع ابعاد مجاری خروجی می‌باشد. با وقوع پس‌زدگی. ضمن کاهش دبی اوج سیلاب. بخشی از بار رسوبی (عموما مصالح درشت‌دانه) تله‌اندازی شده و از این طریق بازه‌های پایین‌دست از خطرات و ناهنجاری‌های انبالشت رسوب و تشدید خسارت در سدهای پایه‌دار همچنین امکان مهار قطعات شناور (الوار و اشجار) وجود دارد و از این طریق با رفع خطر سدهای رسوبگیر تیرک‌دار علاوه بر هدف مهار بار رسوبی, اغلب در بالادست پل‌های اصلی نیز احداث می‌شوند. این سازه‌ها مانع انتقال قطعات الوار و اشجار به پایین‌دست می‌گردند. با تله‌اندازی رسوبات و قطعات شناورء سازه پل از تبعات انباشت رسوب و انسداد دهانه‌ها و تخریب احتمالی پایه‌ها مصون مانده و اطمینان به عملکرد مطلوب هیدرولیکی و استحکام و پایداری آن افزایش می‌یاید. در سدهای تیرک‌دارء تجمع قطعات شناور احتمال کاهش ظرفیت تخلیه جریان سیلاب را کاهش می‌دهد. از این‌رو در مواردی با لحاظ کردن مجرای تخلیه تحتانی. ظرفیت تخلیه افزایش یافته و ضمن بهبود عملکرد سازه با تخلیه سریع رسوبات ریزدانه انباشته شده. افزایش کارآیی مخزن را نیز در پی دارد. علاوه بر مهار بار رسوبی و کنترل قطعات شناورء فرایند تسکین سیلاب در سدهای تیرک‌دار محقق می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم -انواع سدهای رسوبگیر و < ادامه جدول ۱-۲ 11 سد شکافدار ترکیبی (با شکاف کم عرض) سد شکافدار ترکیبی ( با شکاف عریض) ۳ ظ 4 سد رسوبگیر با خروجی تحتانی روزنه‌های قائْم با سرریز پیوسته سد رسوبگیر صلب (فاقد مجرا) سد رسوبگیر مشبک بامنافذ کوچک ایگاه آن‌ها در مدیریت رسوب مخازن ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۳۳ - کاربرد انواع سدهای رسوبگیر مورد استفاده در مهار رسوب رودخانه‌ها [۶۱. ۶۲] موارد کاربرد سدهای رسوبگیرترکیبی. تلفیقی از سد صلب و باز تلقی می‌شوند. دارای حالت سرریزی دایمی بوده و تله‌اندازی توام بار بستر و معلق تا تراز تاج سرریز امکان‌پذیر است و برای محدوده شکافدار فرایند مهار بار بستر و هدایت رسوبات ریزدانه به خارج از مخزن. محقق می‌گردد. از جمله اهداف اصلی این سدها تنظیم تغذیه رسوبی رودخانه در بازه‌های پایین‌دست می‌باشد. در شرایط سیلابی, بار رسوبی موقتا در مخزن انباشته شده و پس از فروکش آن. رسوبات تدریجا به پایین‌دست هدایت می‌شود. با تنظیم تغذیه رسوبی رودخانه. از ناهنجاری‌های مورفولوژیک و تشدید خطرات سیلاب جلوگیری می‌گردد. باریک و عریض بودن شکاف‌هاء در تنظیم نرخ تله‌اندازی و سرعت تخلیه سیلاب و همچنین هدایت و کنترل اشیای شناور موثر می‌باشد. مهار بار رسوبی و تسکین سیلاب. ایمنی و عملکرد مطلوب بازه‌های پایین‌دست را در پی دارد. به‌دلیل توزیع مجاری در سطح سازه, امکان زهکشی مناسب در شرایط سیلابی فراهم شده و پایداری سد با توجه به زهکشی و پایداری مناسب. این سدها علاوه بر تله‌انداز بار بسترء برای مهار جریان‌های واریزه‌ای استفاده از سری مجاری بلند و توزیع آنها در عرض سازه. موجب رسوبگذاری یکنواخت‌تر در مخزن سد و پیشروی سریع جبهه رسوبگذاری و تسریع در فرایند خودشویی مخزن می‌شود. علاوه بر اثرات تسکینی سیلاب. تخلیه تدریجی بخشی از رسوبات دارای اثرات مورفولوژیک و هیدرولیکی با توجه به برقراری جریان آزاد. رسوبات انباشته شده در مخزن. عمدتا درشت‌دانه می‌باشند. تله‌اندازی توام بار بستر و معلق امکان‌پذیر است. سدهای صلب یا چک‌دم‌ها در قالب اقدامات سازه‌ای در طرح‌های آبخیزداری. به‌صورت فراگیر در سطح حوضه آبریز برای مهار فرسایش, تعدیل شیب. تثبیت بستر و کناره در آبراهه‌ها و سرشاخه‌های پرشیب و کنترل آبکندها و همچنین محدوده‌های مستعد زمین‌لغزه و کوه‌ریزش. کاربرد زیادی دارند. از سدهای صلب همچنین به‌عنوان سازه مکمل برای تثبیت بستر و تقویت پاشنه سدهای رسوبگیر باز استفاده می‌شود. از دیگر کاربردهای سدهای صلب. تعدیل شیب و مهار موقت بار رسوبی سیلاب‌ها در بسترهای عریض و تخلیه تدریجی آن به بازه‌های پایین‌دست می‌باشد. انواع سدهای مشبک. از جمله رویکرد سازه‌ای موثر در اقدامات آبخیزداری می‌باشند که برای مهار انیوه رسوب حمل‌شده توسط آبراهه‌ها و9 سرشاخه‌های پرشیب 0 ناپایدار به بازه‌های پایین‌دست و حفاظت از سدهای مشبک به تناسب اهداف مورد نظر از نوع توری و یا میله‌های فولادی می‌باشند و در مواردی نیز از قطعات الوار استفاده می‌شود. به‌دلیل دارا بودن منافذ متعدد. قدرت زهکشی بالایی داشته و عملکرد خوبی در پایداری سازه‌ای و استهلاک نیروی هیدرودینامیکی حاصل از موج جریان‌های واریزه‌ای دارند. علاوه بر مهار اشیای شناور و طیف رسوبات ریز و درشت. در مواردی سدهای مشبک برای توقف حرکت قطعات بزرگ سنگ و لاشه سنگ به بازه‌های پایین‌دست در مناطق کوهستانی با منافذ بزرگ (بعضا تا ابعاد -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها بر اساس مشخصه‌های هندسی, آنواع سدهای رسوبگیر را می‌توان در ۴ گروه به شرح جدول (۲-۲) تقسیم‌بندی نمود. به‌علاوه از نظر عملکرد هیدرولیکی مطابق جدول (۲-۲)» سدها به دو گروه عمده شامل سدهای با جریان تحت فشار و سدهای دارای جریان آزاد تقسیم‌بندی می‌شوند [۶۰ ۶۴]. لازم به ذکر است. برقراری شرایط تحت فشار برای حالت سیلابی صادق بوده و با کاهش دبی. امکان تداوم جریان آزاد محقق می‌گردد. حدول ی سدهای رسوبگیر مورد استفاده در مهار رسوب رودخانه‌ها از نظر مشخصه‌های هندسی و هیدرولیکی |۶۱ ۶۲. ۶۴] عنان فارسی ‏ عنان نگلیسی _ بت جران سدهای رسوبگیر شکاف‌دار با سرریز باز 1 0۲0 ۱۳۵[ حصمل ازاگ سدهای رسوبگیر تیرکدار ۹ ۱۵۶۱/۵۵۵۱ ۷۸۱۵ عصمل زاگ سدهای رسوبگیر ترکیبی 0 ۲۵۱300 سدهای رسوبگیر مشبک ۸۵ - کحقل لزرر) سدهای رسوبگیر صلب 0۷ 50110 (فاقد محرا) استفاده از انواع سدهای رسوبگیر در رودخانه‌هاء متناسب با اهداف موردنظر و شرایط مختلف آب و هوایی متداول می‌باشد. در انتخاب نوع سد.ء رژیم آبدهی و رسوبدهی رودخانه نقشه عمده‌ای را ایفا می‌کند. رژیم آبدهی و رسوبدهی رودخانه‌ها برآیند مجموعه عوامل کلیمایی و حوضه‌ای تلقی می‌شود. در شرایط آب و هوایی معتدل, رودخانه‌ها از نوع دایمی بوده و از تغییرات آبدهی و دبی اوج کم‌تری برخوردارند و دارای رژیم رسوبدهی متعادلی می‌باشند. در شرایط آب و هوایی خشک و نیمه خشک. رودخانه‌ها دارای تغییرات آبدهی شدیدی هستند و وقوع سیلاب‌های ناگهانی, افزایش آبدهی و انتقال انبوه مواد رسوبی را سبب می‌گردند. رودخانه‌های فصلی و مسیل‌ها نیز از نظام آبدهی و رسوبدهی نامعینی برخوردارند. در طراحی سدهای رسوبگیر توجه به چنین واقعیت‌هایی ضروری است. در عین حال صرف‌نظر از شرایط آب و هوایی و حوضه‌ای با مشخص شدن رژیم آبدهی و رسوبدهی, انتخاب و طراحی سد رسوبگیر متناسب با شرایط رودخانه‌ای و اهداف موردنظر برای انواع رودخانه‌ها (دایمی. فصلی و مسیل‌ها) عملی می‌باشد. با عنایت به مباحث فوق برای شرایط رودخانه‌های کشورء می‌توان آنواع سدها را مطابق جدول (۳-۲) در سه مقوله زیر تقسیم‌بندی نمود: جدول ۳-۲- گروه‌بندی سدهای رسوبگیر مورد استفاده در مهار رسوب برای شرایط آب وهوایی و رودخانه‌های کشور رودخانه‌های مناطق معتدله (نظیرناحیه شمال کشور) با سیلاب‌های ممتد (حجم زیاد و بده آوج رورنه‌های اققی مردوح با سرربر پنوسته یش ۱ رودخانه‌های نواحی کوهستانی در مناطق معتدله دارای پتانسیل حمل مصالح درشت و اشجار و آلوار سد رسویکیر دو رورنه‌ای -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل دوم - ادا - گروه ۱ ب از جملا می‌باشد ک دایمی (با : معلق رود< ویژگی‌های سدهای مه زمین‌لغزه ز نواع سدهای رسوبگیر و جایگاه آن‌ها در مدیریت رسوب مخازن ۰ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ به جدول ۳-۲- گروه‌بندی سدهای رسوبگیر مورد استفاده در مهار رسوب برای : شهار رای ۹ سد شکافدار با تبرک‌های افقی و خروجی تحتاتی سد شکاندار با پیرک‌های ای رل رل سد شکافدار ترکیبی (با شکاف کم عرض) سد شکافدار ترکیبی ( با شکاف عریض) ۳۳ سد رسوبگیر با خروحی تحتاتی سم ۹ ‌‌‌ ۱ ‎٩‏ ۳ پ سم 5 ((] ا ۱ ۱113 شکاف منفرد قائم با سرریز باز ۱ سد رسویگیر چند روژنه ای روزنه‌های فانم با سرریز پیوسته رس 6 ,۵۵۵۵۵۵ رن 5 ۱۱۵۵۵8888 0 : ی نن سدرسوتیرمشیگ پا بزرگ سد رسویگیر مشبک با منافذ کوچک مد رسریامرشیکه‌ای رای مناطق معتدله (نظیر نواحی شمالی کشور با حوضه‌های آبریز دا ویژگی‌های مناطق معتدلهکثرت بارش‌های جوی و توزیع متعادل ز منجر به استقرار پوشش گیاهی پایدار (عرصه‌های جنگلی و مرتعی, سیلاب‌های ممتد و بده اوج کم) می‌گردد. در این نوع مناطق, فرسایش انه‌ها در مقایسه با نواحی خشک و نیمه خشک کم‌تر و در مقابل نر شاخص این مناطق, وجود انبوه اشجار و الوار و قطعات شناور ح دیده‌های زمین‌لغزه و جریان‌های گلی حاصل از اشباع خاک و ناپاب کوه‌ریزش و نظایر آن احداث می‌گردند. موارد کاربرد هر یک از این ۳۵ شرایط آب وهوایی و رودخانه‌های کشور رودخانه‌های با بار بستر زیاد و قطعات الوار و اشجار حاصل از پوشش جنگلی (رودخانه‌های مناطق در آبراهه‌ها و رودخانه‌های دارای جریان دایمی و با ربستر زیاد (رودخانه‌های مناطق معتدله) رودخانه‌های مناطق خشک و نیمه خشک با سیلاب‌های تند (1100015 ‎)]1128٩](‏ و سهم بار معلق زیاد ابراهه‌ها (0 سرشاخه‌های کوهستانی ۳ رودخانه‌های با پتانسیل بار رسوبی بستر و جریان‌های واریزه‌ای (شرایط آب و هوایی مختلف) سرشاخه‌ها 0 آبراهه‌های گستره حوضه آبریز برای مهار زمین لغزه‌ها و تعدیل شیب و تثبیت بستر 0 کناره‌ها (شرایط آب 0 هوایی مختلف) سرشاخه‌ها و آبراهه‌ها و کانون‌های با پتانسیل جریان‌های واریزه‌ای و کوه‌ریزش در سطح حوضه آبریز ۳ مهار الوار ۴ اشجار. سنگ و لاشه سنگ (شرایط آب ۳ هوایی مختلف) رای پوشش جنگلی) مانی و مکانی آن در فصول مختلف سال و نظام آبدهی یا رژیم هیدرولوژیکی خاک کم‌تر بوده و به تبع آن مقدار بار بار بستر بیش‌تر می‌باشد. از دیگر سل شده توسط جریان‌های سیلابی و داری لایه‌های سطحی است. از این‌رو زی منابع رسوب حاصل از پدیده‌های سدها در جدول (۱-۲) ارائه شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۶ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها - گروه ۲ برای مناطق خشک و نیمه خشک در مناطق خشک و نیمه‌خشک به دلیل قلت پوشش گیاهی. پتانسیل فرسایش خاک زیاد بوده و از طرفی بارش‌های جوی از نوع فصلی (محدود به دوره مشخصی از سال) و دارای شدت بیش‌تر و مدت دوام کم‌تری هستند. این امر بروز سیلاب‌های ناگهانی با دبی اوج بیش‌تر و مدت دوام کم‌تر را سبب می‌گردد که علاوه بر غلظت بالای بار معلق, حامل بار بستر زیادی نیز می‌باشند. با احداث سد (سدهای) رسوبگیر از نوع مجرای تحتانی» علاوه بر تسکین سیلاب. بخش عمده‌ای از بار بستر و بخشی از بار معلق متعلق به کلاس سیلت و ماسه. در اثر پدیده پس‌زدگی ترسیب گردیده و پس از فروکش سیلاب. با برقراری جریان آزاد در مجرای تحتانی رسوبات ریزدانه شسته شده و حجم مخزن برای پذیرش سیلاب‌های بعدی بازیافت می‌شود. در این نوع مخازن برای تداوم بهره‌برداری, فرایند تخلیه دوره‌ای مخزن نیز باید مدنظر - گروه ۳ برای شرایط کلیمایی مختلف (اعم از معتدله و خشک و نیمه خشک) انواع سدهای ارائه شده در این گروه, مناسب برای شرایط آب و هوایی مختلف می‌باشد. سدهای صلب و مشبک عمدتا برای مهار پدیده زمین لغزه و جریان‌های واریزه‌ای و گلی و همچنین مهار سنگ و لاشه‌سنگ در سرشاخه‌ها و آبراهه‌های پرشیب و کوهستانی گستره حوضه آبریز و در قالب اقدامات آبخیزداری با رویکرد سازه‌ای از عمومیت برخوردارند. سدهای شکاف‌دار و روزنه‌دار متعلق به گروه ۲ نیز در شبکه رودخانه‌ای برای مهار بار بستر و در مواردی برای بازه‌های با پتانسیل جریان‌های گلی. به عنوان راهکار مدیریت رسوب استفاده می‌شود. موارد کاربرد هریک از سدهای مزبور در جدول (۱-۲) ارائه شده است. به منظور معرفی عملکرد سدهای بازء عناصر اصلی آن شامل اجزای سازه‌ای و جریان‌های ورودی و خروجی به صورت شماتیک در شکل (۵-۲) نشان داده شده است. مطابق شکل (۵-۲)» عناصر هفتگانه مندرج در جدول شکل مزبورء بخشی از ملزومات سدهای رسوبگیر باز تلقی می‌شود. همان‌طوری‌که در شکل (۵-۲) مشخص است. به دلیل وجود مجاری تخلیه جریان» حجم هیدروگراف سیلاب ورودی و خروجی از کمیت یکسانی برخوردارند. لیکن مقدار دبی اوج (014) متناسب با اندازه مجاری خروجی تسکین یافته و دستخوش کاهش می‌گردد. در عین‌حال تاثیر سد رسوبگیر بر روی هیدروگراف رسوب ورودی (سدوگراف") با توجه به تله‌اندازی بار بستر کاملا شاخص بوده و مطابق شکل, افت هیدروگراف رسوب خروجی با تاثیرپذیری از فرایند تله‌اندازی در مخزن به خوبی مشهود است. نکته مهم دیگر لحاظ کردن سازه. کاهش انرژی فرسایشی سیلاب (حوضچه آرامش) و سد صلب برای مقابله با اثرات احتمالی کف‌کنی بستر و تقویت 1- ۳۱۵5۳ ۵۵ 2- 50008۳0 -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل دوم - انواع سدهای رسوبگیر و جایگاه آن‌ها در مدیریت رسوب مخازن م۳( ۳۷ پایداری و استحکام سد رسوبگیر می‌باشد که لازم است مطابق شکل (۵-۲) به عنوان بخشی از ملزومات احداث سدهای در شکل (۶-۲) نمونه‌هایی از انواع مختلف سدهای باز به منظور معرفی کاربرد عملی آن‌ها در مهار بار رسوبی رودخانه‌ها معرفی گردیده است. با استفاده از این سازه‌ها در شبکه رودخانه‌ای, میزان تله‌اندازی بار بستر (مهار طیف مختلف دانه‌بندی و یا درشت‌دانه‌ها) و همچنین دامنه تعدیل سیلاب امکان‌پذیر می‌باشد. در شکل (۷-۲) انواع سدهای مشبک و صلب مورد استفاده برای مهار رسوب واریزه‌ای و زمین لغزه حاصل از کانون‌های فرسایشی در گستره حوضه آبریز ارائه شده است. استفاده از این سدهاء بخشی از اقدامات آبخیزداری با رویکرد سازه‌ای در مقابله با پدیده فرسایش هیدروگراف رسوب ورودی هیدروگراف سیلاب ورودی کف بند برای تثبیت کف کنی بستر ۵ واه دستوسی به مخزن وسازه ۲ شکل ۵-۲- سد رسوبگیر باز و عناصر اصلی آن برای تله‌اندازی بار بستر |۶۰. ۶۷] -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ۹ ْ- ۰ سوه مین ۰ 5 ه- نمونه‌ها یی از سدهای رسوبگیر شکاف‌دار تر کیبی - 42715 :۲-0۱ شکل ۶-۲- نمونه‌هایی از انواع سدهای رسوبگیر باز برای تله‌اندازی بار بستر در رودخانه‌ها |۶۰. ۶۷ و منابع اینترنتی | -------- صفحهٔ بعد -------- و ل 1 ر ۵ ۵ ۵ 5 ن صل دوم - انواع سدهای رسوبگیر و جایگاه آن‌ها در مدیریت رسوب مخازن ۰ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۳۹ ید ۹ مه اس ِا ری ۰ اک مود و ی ی ما ۰ بو هه - 1 4 ا ده 1 1 و ۱ ۱ ۰ :۸ ال ۱ ۱ 11 سا ی 8 سس رده ۹ ی این ی رو 9 نک سس رت سس ج ۹« 5 4 1 9 ۰ که ۰ ب - نمونه‌ها یی از سدهای رسوبگیر مشبک برای مهار رسوبات واریزه‌ای و قطعات سنگ و لاشه سنگ و الوار و اشجار در سطح حوضه آبریز شکل ۷-۲- نمونه‌هایی از سدهای رسوبگیر مشبک و صلب مورد استفاده در مهار رسوب کانون‌های فرسایشی حوضه‌های آبریز |۶۰ ۶۱| ۲-۱ جایگاه سدهای رسوبگیر در مدیریت رسوب مخازن آورد رسوبی رودخانه‌هاء بسیاری از تاسیسات آبی و مخازن سدها را تحت تاثیر خود قرار داده و عملکرد مطلوب آن‌ها | دستخوش ناهنجاری‌های عدیده‌ای می‌نماید. طبق آمارهای موجود. سالیانه قریب به ۳۱ میلیارد مترمکعب از حجم خازن سدها در اثر انبالشت رسوب از چرخه بهره‌برداری خارج می‌شود که متوسط کاهش سالیانه‌ای بالغ بر ۹/۵۲ را در ی دارد (حجم مخازن دنیا۶۰۰۰ میلیارد مترمکعب و متوسط رواناب سالیانه جهانی نیز بالغ بر ۸۰۰۰ میلیارد مترمکعصب ی‌باشد) [۳۹]. مطابق بررسی نتایج حاصل از هیدروگرافی, ۲۵ فقره از مخازن سدهای کشور (مشتمل بر سدهای بزرگ) ندرج در جدول (۴-۲) نیز نرخ کاهش سالیانه‌ای معادل ۶۸/*/ را مشخص می‌نماید [۲]. به عبارتی بر اساس مندرجات عدول (۴-۲)» سرعت کاهش ظرفیت مفید مخازن کشور در اثر انباشت رسوب به رقم شاخص ۱۶۵ میلیون مترمکعب در -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها الف طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور مراجعه گردد) [۲]. بدیهی است چنین نرخ بالایی از رسوب. تهدیدی برای مخازن سدها و تاسیسات تنظیم و کنترل جریان بوده و در تقابل جدی با اهداف توسعه پایدار قرار دارد. جدول ۴-۲- نتایح هیدروگرافی تعدادی از مخازن کشور و متوسط نرخ کاهش سالیانه حجم مخازن ناشی از انباشت رسوب |۲] تن در کیلومترمویع دوسال_ ضرورت مقابله با تبعات 0 پیامدهای ناشی از تله‌اندازی مستمر رسوب. موجب گردیده تا برنامه‌ریزان و متخصصین رودخانه‌ای با توسل به اندیشه بهره‌گیری موثر از سدهای رسوبگیر. به موازات سایر فناوری‌های نوین. راهکارهای عملی در احیا و حفظ ظرفیت مخازن سدها معرفی نمایند[۴۶]. در این خصوص همان گونه که در شکل (۸-۲) نشان داده شده است کشور ژاپن را می‌توان از پیشگامان اندیشه استفاده از سدهای رسوبگیر به عنوان بخشی از اقدامات پیشگیرانه " در دریجه‌های تخلیه تحتانی یم ۰ ۳ با اصا هم ی مره اه ۱ اقدامات مدبربت رسوب مخازن: ۱- اقدامات پیشگیرانه (و01[)ع۸ ۳۲۵۷۵۲۹,۷6) ۲- اقدامات علاج بخشی (0۱۱۶ز۸ع۸ |86۱۳۱۵۵۵) - عملیات آبخیزداری - احداث تون کثارگذر (انحراف رسوب) : ری غلیظط - احداثت ها هر حداث سدهای رسوبگیر ۹ 1 جریان های لا - تعدیل شیب و تثبیت کناره‌ها (مهندسی رودخانه) - عملیات فلاشینگ شکل ۸-۲- نمونه‌ای از مدیریت رسوب مخازن با احداث سدهای رسوبگیر و اقدامات علاج بخشی. الگوی ژاپن |۳۹ و ۴۰| |- ۳۳۵۷۵۲۱۱۷۵ 5 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - انواع سدهای رسوبگیر و جایگاه آن‌ها در مدیریت رسوب مخازن ‏ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ )۳ * عملیات آبخیزداری - اقدامات علاج‌بخشی " (هدایت رسوب به خارج از مخزن) شامل: * لایروبی مخزن ۹ احداث تونل کنارگذر (انحراف رسوب) احداث سدهای رسوبگیرء بخش مهمی از اقدامات پیشگیرانه را به خود اختصاص می‌دهد و در این راهنما به تشریح و توضیح آن پرداخته شده است. ضمن آن که عملیات آبخیزداری (با رویکرد بیولوژیک و سازه‌ای در گستره حوضه‌اًبریز) و تعدیل شیب و تثبیت بستر و کناره‌هاء به عنوان اقدامات مهندسی رودخانه نیرز از جمله تدابیر پیشگیرانه برای کاهش رسوب ورودی به مخازن می‌باشد که بحث و بررسی بیش‌تر در خصوص آنها تدوین راهنمای مستقلی را طلب می‌کند. است و در این خصوص, مراجع [۳۹]. [۴۰] و [۶۹] توصیه می‌شود. نمونه عملی استفاده از سدهای رسوبگیر با هدف مهار رسوب ورودی به مخازن سدها در شکل (۹-۲) برای سد میوا" در زاین نشان داده شده است. [۶۹] 5 1۵۵۵۵ -| 0 ,13 ۸1۱۳۵ -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۲ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها هه 5 ۶ 3 6600 لایروبی مخزن رسوب ورودی که 3 30000 سالیانه را رک مت ما ۱ ۹ 3 ار هر ۳۳3 239000 | سد میوا ۷ ۲۸۲۷۷۵ سم ۱ 0 رو ی رنوبگداری ۳3 4۸6000 و 1600 رسوب خروجی 3 431000 ام شماره نو۶ اقدامات ۹ 5 8 ۱ ۹ ۱ ِ ۱ ف ر- 7 در 2 7 و خروجی به آورد سالیانه ردیف (76) سد ریاس آانت بت از توز کنا گد. داز ند : د 2 416000 ۱ ۴ لایروبی از مخزن 30000 فلاشینگ رسوبات 163000 سس مجموع رسوب برداشی و خروجی بایان ]76000 926 حجم رسوب ورودی بالیانه 3و 622000 | حجم رنوب خروجی نالیانه ۲3 431000 حجم رسوب برداشتی نالیانه ‏ ۲3 145000 شکل ۹-۲- نمونه‌ای از نقش سدهای رسوبگیر در مهار رسوب ورودی به مخازن سدهاء سد میوا- ژاپن |۶۹ مطابق مندرجات شکل (۹-۲)» با استفاده از سدهای رسوبگیر ۱ و ۲ امکان مهار و تخلیه سالیانه معادل 1۱۸/۵ از رسوب ورودی به مخزن فراهم می‌گردد. همچنین سد رسوبگیر ۲ علاوه بر تله‌اندازی, نقش هدایت بخش مهمی از رسوب (بار بستر و معلق) ورودی به مخزن را از طریق تونل کنارگذر به بازه پایین‌دست به عهده دارد. (معادل ۲۶۸۰۰۰ با ۳ از رسوب ورودی سالیانه) لازم به ذکر است امروزه از دیدگاه متخصصین, مطابق شکل (۹-۲) افزودن عنصر تونل کنارگذر پا انحراف رسوب به مجموعه روش‌های تخلیه رسوب مخازن, تحولی نوین و کلیدی در تحقق اهداف بهره‌برداری پایدار از منابع آب و رسوب رودخانه‌ها و هم‌زمان حفظ هویت زیست‌محیطی, اکوسیستم و ریخت‌شناسی آن‌ها تلقی می‌شود. با چنین تکنیکی برخلاف روش سنتیء بخش عمده‌ای از بار رسوبی (بار بستر و معلق) قبل از ورود به مخزن به پایین‌دست منتقل و از این مورفولوژیک. تحقق اکوسیستم و شرایط زیست‌محیطی مطلوب رودخانه‌ای, محقق می‌گردد. در روش‌های متداول با ۱- 5001101 ۷۳۵۶۹۶5 ۱۵۳۵| )57( 2- ۲1۳۵۲۷ 7۳ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - انواع سدهای رسوبگیر و جایگاه آن‌ها در مدیریت رسوب مخازن ‏ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۳۳ آب صاف خروجی از مخزن. دارای ظرفیت حمل بالایی است و در راستای تحقق ظرفیت انتقال وقوع فرسایش‌های حاد و غیر متعارف را در بازه‌های پایین‌دست سبب می‌گردد که خود منشا بروز ناهنجاری‌های موفولوزیک و تبعات نامطلوب زیست‌محیطی تلقی می‌شود. با استفاده از تونل کنارگذر و انتقال مستقیم رسوب به پایین‌دست. از بروز پدیده آب صاف و پیامدهای نامطلوب آن جلوگیری می‌گردد. (جزییات تفصیلی در خصوص استفاده از تونل کنار گذر در مدیریت مخازن در مرجع [۳۹] و [۶۹] ارائه شده است) در خصوص سد میواء با تلفیق روش پیشگیرانه (احداث سدهای رسوبگیر) و اقدامات علاج‌بخشی (نظیر لایروبی و احداث تونل کنارگذر) امکان مهار ۹۲/۶./ از بار رسوبی ورودی میسر گردیده و فقط ۷/۴/ آن در مخزن انباشته می‌شود (لازم به ذکر است در روش‌های متداول یا سنتی قریب 7۹۵ رسوب ورودی به مخزن تله‌اندازی شده و حدود 7۵ آن از مخزن خارج می‌شود) در نقشه شکل (۱۰-۲)» استفاده گسترده از سدهای رسوبگیر در مدیریت رسوب ورودی به مخازن سدها در کشور ژاپن معرفی شده است. [۳۹] سدهای رسوبگیر در تنظیم بیلان رسوب رودخانه‌ها با هدف مدیریت بهره‌برداری پایدار از منابع آب و رسوب از جایگاه مهمی برخوردار می‌باشند. مطابق شکل (۱۱-۲) در بیلان رسوب رودخانه‌های کشور زاین که در قالب مدیریت جامع رسوب؛ با هدف تغییر بنیادین از شیوه سنتی انباشت مستمر رسوب در مخزن به سیاست تخلیه رسوب و حفظ ظرفیت مفید تدوین گردیده است [۳۹ و ۴۰]. نقش سدهای رسوبگیر در مهار رسوب سالیانه رقم شاخصی معادل ۲۷/۵/ می‌باشد. [1- 00۳۵۵۹۱۷۵ 560161 ۱۷130286161 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوی و ۳1 »2 نینونانی 2 0 سد رسوبگیر در بالادست مخازن ۰ ی 1 43 آماتا ۱ ۸۵۱0۱۱۵ اجی گاوا :۱000۳۱2 تدوری گاوا ٩۹1۱:۱۱۱۱ 5‏ مانگا گاوا کاواماتا ‏ ۳۲۵۱۱:۱۱۱:۱1۵ ۰ فا ی ی 0 نونومی واجی ‏ 1۵۱۱:۱[۱ سا : : ۵ هفهییتوکورا شیمبوکوبو ۳۳۵ ۹]:۱۱۱۱۵ ۰ ِ 1 ۱ ۵ رن ۸۱ نورو اورا باما 1۲0۱۵0101۵ کر ۵ ی آزه1| هجی فوتاسه ۱۹ 7 [ 4 8 ر ۹ 1 ی[ ۵ ساگامی ۹:۱0:۱۱ ۴ ۱ باساکا : : : ر/ _ ۰ میاگاسه ۵ج:۸1۱۱:۱0 ۹5 م. ۰ می‌هو 8۸1۱|۱۵ ۱ ٍ ۱ ْ, کوشیبو باط[ ۲۵۰1۱ : : اادا 11 : 0 ناگاشیما ‏ ۴۲:۱۳:۱۹1۱۱۱۱۱۵ یر هاچی س و | 1 0 آکی ها |۸۳ ۰ ناگابا سوگوچی ! 1 تومی ساتو باهاگی ۹۵۱۱۱0۱ ۳۹۵۱۵۹۱۵۱ وزیا شکل ۱۰-۲- نقشه موقعیت سدهای رسوبگیر در بالادست مخازن سدهای ذخیره‌ای در کشور ژاپن |۳۹] رسوب سالیانه رودخانهه در کشور ژاپن رسوب تله اندازی شده ۱ در سدهای رسوبگیر (۹۵ 27.5) ۸۱۲۷/۷۲ 55 ازاشته را ی ۹ رسوب ورودی به رسوب انباسته سده در مخارن ودخانه‌های پایین دست (22.594) ۲۱۷/۷۲ 45 ۳ 2 9 (5094) ۷۲۲۷/۷۲ 100 رودخانه برداشت رسوب از رودخانه‌ها (شن و ماسه) (12.79) ۱۸۱۲۱۵۸/۷۲ 25.4 دربا 1 ی ور ۵ ره زار رسوب ورودی به دریا میلیون مترمکعب در سال (37.394) ۷۲/ ۱۷۸۲۱۷ 74.6 ل ۱۱-۲- نقش سدهای رسوبگیر در مهار رسوب ورودی به مخازن سدها و بیلان رسوب رودخانه‌ها در کشور ژاین | ۱۴ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - انواع سدهای رسوبگیر و جایگاه آن‌ها در مدیریت رسوب مخازن ‏ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۳۵ نمونه دیگر از کاربرد سدهای رسوبگیر در سطح جهانی, استفاده از دو سد رسوبگیر بالادست سد مخزنی کولخانی در کشور نپال (با حجم اولیه ۸12۸1 ۸۵) می‌باشد که با هدف حفظ ظرفیت مخزن و تداوم تولید نیروی برقابی احداث گردیده و جزییات آن در مرجع [۷۰] ارائه شده است. ارتفاع سدهای احداث شده ‎٩‏ و ۱۴ متر و مجموع ظرفیت تله‌اندازی آن‌ها /۷10۸ ۱/۸ می‌باشد. با تخلیه دوره‌ای. ظرفیت سدها برای پذیرش بار رسوبی سیلاب‌ها محقق می‌گردد. همچنین احداث سدهای رسوبگیر در بالادست مخزن سد سایگمون" در فرانسه»ء سدهای رسوبگیر در بالادست مخزن کال کانیون " در کالیفرنیا. سدهای رسوبگیر متوالی با مجموع ظرفیت 12۸ ۳۶ در بالادست مخزن شی‌من در تایوان ظرفیت اولیه /۸/12۸ ۲۹۰) و سدهای رسوبگیر احداث شده در بالادست مخازن موجود در مسیر رودخانه زرد" در جین. از دیگر مواردی است که جزییات آن‌ها در مرجع شماره [۷۱] ارائه شده است. |- ۳۳۵۱۵۳۵۵ 1۵۹6۳۷۵۱۲ - ۳16۵| 2- 521800 13 66 ۲4 ,16۹۵۲۷۵۲ ۵۵۵ اات -3 1۹۵۲۷۵۱۲-۲ 5۳1۳۵۵ -4 5- ۷۵110۳ 11۷۵۳- 106 10۹۱۳۵ 5 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۳ مطالعات پایه و تخصصی مورد نیاز در طراحی سدهای رسوبگیر -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ ۳۹ سدهای رسوبگیر را می‌توان از جمله اقدامات مهندسی رودخانه تلقی نمود که علاوه بر مهار بار رسوبی» بر تسکین سیلاب‌ها نیز موثر بوده و با برقراری شرایط متوازن مورفولوزیک. به عنوان بخشی از سامانه مدیریت و بهره‌برداری از منابع آب و رسوب رودخانه‌هاء احداث می گردند. از این‌رو جانمایی و تعیین مبانی طراحی و تضمین عملکرد مطلوب آن‌ها.ء در گرو انجام مراحل مطالعات پیدایش, مطالعات توجیهی, طراحی پایه و تفصیلی, اجراء راه‌اندازی» تحویل و بهره‌برداری می‌باشد. جزییات بیش‌تر در این خصوص در این فصل ارائه شده است. ۱-۳- زمین‌شناسی, ژئوتکنیک (مکانیک خاک) و منابع قرضه در طراحی و جانمایی و ساخت سدهای رسوبگیرء مطالعات زمین‌شناسی عمومی و مهندسی و بررسی‌های ژئوتکنیکی دارای اهمیت زیادی است. سدهای رسوبگیر تحت تاثیر مستمر جریان آب و تهاجم سیلاب‌ها بوده و برای تضصمین استحکام و پایداری آن‌هاء علاوه بر بارهای استاتیکی و دینامیکی وارده بر سازه مقابله با تبعات وقوع پدیده نشت مطالعات پایه و ارزیابی آورد رسوب رودخانه, پتانسیل وقوع زمین‌لغزه‌هاء کوه‌ریزش‌هاء جریان‌های‌گلی و واریزه‌ای و فرایند روانگرایی که متاثر از خصوصیات زمین‌شناسی محدوده مطالعاتی و سازندهای سطحی حوضه آبریز می‌باشند. مد نظر ۱-۱-۳- مطالعات زمین‌شناسی در مطالعات سدهای رسوبگیر»ء ضمن جمع‌آوری آمار و اطلاعات زمین‌شناسی منطقه طرح نظیر نقشه‌های زمین‌شناسی, نقشه‌های توپوگرافی و راه‌های دسترسی, نوسانات سطح آب زیرزمینی» زمین‌لرزه‌های تاریخی و چینه‌شناسی عمومی و نظایر آن. بعضی نکات فنی مورد نظر را می‌توان به صورت زیر عنوان نمود: [۰۱۲ ۷۲] و تورق. چینه‌شناسی. توصیف سازندهای موجود. زئومورفولوژی محدوده. زمین‌ساخت محدوده طرح و سایر مشخصات 0 -| 8 -2 6 انا ملا -3 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی, اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها و رسوب‌زایی مرتبط با شرایط زمین‌شناسی منطقه و استعداد بالقوه ریزش توده‌ای و وقوع فرسایش‌های آبکندی) و وجود گسل‌ها (فعال و غیر فعال)» سطوح برشی» درز و شکاف‌هاء چین‌خوردگی. مطالعه تکتونیک و پتانسیل زمین‌لرزه و زمین‌لرزه‌های ثبت شده. مقاطع زمین‌شناختی مهندسی, بررسی ساختگاه از نظر ویژگی‌های مهندسی سنگ» نفودیدذیری و مشخصات نهشته‌های رسوبی و ابرفت و سایر مشخصات زمین‌شناسی مهندسی محدوده طرح نظیر مناطق برداشت شن و ماسه؛ معادن و سایر دستکاری‌های مصنوعی رمین ۳-۱-۱-۳- وضعیت آب‌های سطحی رژیم هیدرولوژیکی رودخانه (جریان‌های روزانه. تغییرات فصلی و کمیت سیلاب‌ها)» وجود چشمه‌ها. مشخص کردن بازه‌های زمانی پرآبی و کم‌آبی و پریود سیلابی با استناد به ریم هیدرولوژی رودخانه ۴-۱-۱-۳ وضعیت آب زیرزمینی موقعیت سطح آب زیرزمینی (نقشه ایزوپیز سفره آب زیرزمینی)» وجود لایه‌های تراوا 9 ناتراوا (سفره‌های آزاد و تحت فشار) تاثیر گسل‌ها و شکاف‌ها بر جریان آب زیررمینی. تاثیر آب بر کیفیت مواد و مصالح مورد استفاده در سازه سد و ۵-۱-۱-۳ بعضی جنبه‌های خاص زمین‌شناسی احتمال وقوع پدیده نشست " و فرونشست" در محدوده مطالعاتی و بررسی موارد حادثت شده در منطقه. وجود سازندهای فرسایشی حاد" (خاک‌های با بافت رسی) در بالادست سازه, وجود لایه‌های خاک و سنگ با پتانسیل لغزش توده‌ای ۶-۱-۱-۳- موضوعات مرتبط با گودبرداری " شیب گودبرداری, حفاظت شیب‌ها در مقابل پدیده فرسایش, مدیریت زهاب حاصل از گودبرداری, بررسی ضرورت جابجایی سازه‌ها و مستحدتات موجود در محدوده گودبرداری 1۱-۳1 5۹۱0 -2 ۵015 -3 ۳۳۲۵|۵5 ۳۳۵۵۷۵۵۵ -4 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ )۴ ۷-۱-۱-۳ اقدامات برای عملیات خاکریزی" و ترمیم گودال‌ها و فرو چاله پرکردن و تسطیح گودال (گودال‌ها و فروچاله‌های) موجود. محافظت در برابر پدیده فرسایش, ایجاد راه دسترسی ۸-۱-۱-۳- بازدیدهای میدانی و توصیه‌های لازم برای انجام آزمایش‌های صحرایی و بررسی‌های اکتشافی موقعیت چاهک‌های شناسایی, گمانه‌ها برای تدارک داده‌های مورد نیاز طراحی پی‌سدا؟ و سازه‌های جانبی. در توصیه شده است. [۰۱۲ ۰۱۳ ۱۴] ۲-۱-۳- مطالعات ژئوتکنیک و مکانیک خاک مکانیک خاک. نمونه‌برداری و انجام آزمایش‌های صحرایی و آزمایشگاهی می‌باشد. در این خصوص, بعضی جنبه‌های فنی مورد نظر از دیدگاه ژئوتکنیک و مکانیک خاک را می‌توان به صورت زیر عنوان نمود: [۰۱۲ ۷۲] ۱-۲-۱-۳ تهیه دستورالعمل انجام عملیات حفاری و نمونه‌برداری زیر پی و سازه‌های جانبی و محل منابع قرضه - حفاری‌های اکتشافی در ساختگاه سد به روش دستی (حفر چاهک) در محل‌های مشخص شده (پی سد. تکیه‌گاه‌ها. محل گودبرداری) و محل (محل‌های) منابع قرضه انجام می‌شود. - فاصله و عمق گمانه‌ها که بسته به ابعاد سازه سد.ء وضعیت توپوگرافی و شرایط زمین تغییر می‌کند. برای مرحله توجیهی همان‌طوری که در بند ۱-۱-۳ نیز اشاره شد. فاصله گمانه‌ها در حالتی که سازند بستر عموما کیفیت ضعیفی دارد. باید کاهش یابد. برای سازندهای سست و ضعیف (اعم از پی سد و تکیه‌گاه‌ها). عمق حفاری باید تا رسیدن به مصالح متراکم ادامه یابد. (به گونه‌ای که تنش وارده از سازه سد قابل چشم‌پوشی باشد) - در صورت برخورد به سنگ کف. گمانه‌ها حدود ۱/۵ متر در سنگ سالم و ۲ تا ۵ متر در سنگ هوازده. ادامه می‌یاید. - به منظور روشن ساختن وضع آب زیرزمینی و کیفیت مصالح مورد استفاده برای خاکریزی و پرکردن فروچاله‌ها و راه دسترسی, تعدادی گمانه نیز در خارج از ساختگاه سد حفر می‌شود. [[ز۳ -| 8 ۳۹۵۵110۱ -2 1 651 ] -3 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۲ ۸ رراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها - به طور کلی حفر چاه‌های اکتشافی در محل فونداسیون سد. تکیه‌گاه‌هاء سازه کف‌بند یا سد صلب برای تثبیت بستر در پایین‌دست سد اصلیء محل منابع قرضه. مسیر جاده دسترسی و شیب‌زنی برای دسترسی به سد و مخزن ضروری می‌باشد. - عموما عمق گمانه‌ها برای منابع قرضه و شیب‌زنی در مسیر جاده دسترسی, معادل ۱/۵ متر پایین‌تر از تراز گودبرداری است. درصورت برخورد به آب زیرزمینی عمق حفاری تا ۳ مثر پایین‌تر از تراز کف پی سازه ادامه می‌یابد. [۱۲ ۶۴] ۲-۲-۱-۳ اخذ نمونه‌های خاک. سنگ و آب و همچنین نمونه‌های مناسب از منابع قرضه سنگ و خاک برداشت نمونه نقطه‌ای رطوبت. برداشت نمونه میانگین. برداشت نمونه دست نخورده» تهیه نمونه آب زیرزمینی و آب سطحی (جریان رودخانه)» تهیه نمونه خاک ریزدانه متراکم (بلوکی با استوانه‌ای)» نهیه نمونه سنگ (با استفاده از روش‌های انفجاری, ترانشه‌زنی یا حفاری) و درج محل و عمق اخذ هر نمونه و تاریخ نمونه‌برداری, لوگ حفاری چاهک و گمانه‌های اکتشافی (نمونه‌برداری براساس دستورالعمل دفتر فنی عمران آمریکا) ۳-۲-۱-۳ انجام آزمایش‌های صحرایی تعیین شده دانه‌بندی صحرایی مصالح درشت‌دانه و ارسال نمونه دانه‌های عبور داده شده از الک ۲ اینچ به آزمایشگاه (حدود ۲۰۰ کیلوگرم)» آزمایش ضربه و نفوذ استاندارد " (.8.۳.7./0.۳. 7)» طبق ضابطه ۲۲۴ سازمان برنامه و بودجه کشور با عنوان «دستورالعمل آزمایش نفوذ استاندارد (5.۳. 7) در مطالعات ژئوتکنیک» و نیز ضابطه ۷۳۵ سازمان برنامه و بودجه کشور با عنوان «راهنمای روش انجام آزمایش نفوذ مخروط شبه ایستا (۳.7.-)»» آزمایش دانسیته در محل [۰۱۳ ۱۵] ۴-۲-۱-۳ انجام آزمایش‌های آزمایشگاهی خاک. سنگ و نمونه‌های آب تعیین شده آزمایش دانه‌بندی, دانسیته خاک (ریزدانه و درشت‌دانه)» رطوبت طبیعی, حدود اتربرگ. تراکم ساده و اصلاح شده. طبقه‌بندی خاک. مقاومت فشاری تک محوری, آزمایش برش مستقیم. آزمایش‌های سه محوری, آزمایش تحکیم و نمودار نسبت تخلخل, ضریب نفوذپذیری, ضرایب 0 و 0» آزمایشات شیمیایی خاک. نمونه‌های آب (بررسی احتمال وجود عناصر مضر برای بتن, فولاد و سایر مصالح مورد استفاده در سازه سد و تاسیسات مربوطه)» تعیین ارزش ماسه‌ای, آزمایش لس‌آنجلس, مقاومت در مقابل قلیایی‌ها. تحلیل در سولفات. هدایت الکتریکی, تعیین وزن مخصوص و جذب آب (آماده‌سازی نمونه‌ها و انجام آزمون‌های مکانیک خاک و آزمایش‌های شیمیایی بر اساس استاندارد /۸577. [۰۱۵ ۰۱۶ ۷۲] 1 ۳۵۳۵۲۵۱۹0۳ 0۳۵ -1 1 ۳۵۵۳۵000 لمحلسهاگ -2 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۳۳ ۳-۱-۳ منابع قرضه ساختار سدهای رسوبگیر که با هدف تله‌اندازی بار بستر احداث می گردند. به گونه‌ای است که جریان ورودی با تأثیرپذیری اندکی به پایین‌دست هدایت گردیده و بر خلاف سدهای مخزنی یا انحرافی, ذخیره‌سازی و بهره‌برداری از آب مدنظر نبوده و به دلیل مجاری موجود در بدنه سازه تخلیه مستمر جریان و زهکشی کامل مصالح انباشته شده در پشت سد محقق می‌گردد (دلیل اطلاق سدهای باز ). از این‌رو منابع قرضه مورد استفاده در سدهای رسوبگیر را می‌توان با توجه به نوع سازه سد در سه گروه عمده زیر مورد بررسی قرار داد: [۶۰, ۶۲| ۱- سدهای رسوبگیر از نوع سنگ و سیمان" ۲- سدهای رسوبگیر بتنی" ۳- سدهای رسوبگیر تلفیقی " (بتن و مصالح سنگی) لازم به ذکر است بر خلاف سدهای ذخیره‌ای یا انحرافیء در احداث سدهای رسوبگیر بازء به منظور تحقق برقراری زهکشی و هدایت کامل جریان آب به پایین‌دست. استفاده از مصالح خاکی در بدنه متداول نبوده و مصالح سنگی که دارای ایستایی و تراوایی بالایی هستند. از کاربرد زیادتری برخوردار می‌باشند. هرچند حسب اهداف و شرایط موجود. استفاده از گزینه سازه‌ای ۱ یا ۲ می‌تواند مطرح شود. اما در اغلب موارد به دلیل ملاحظات اقتصادی و ضرورت استحکام و پایداری. نظر به نقش سدهای رسوبگیر در مهار بار رسوبی و تعدیل شیب و کاهش آنرژی سیلاب‌ها. سدهای رسوبگیر در زمره سازه‌های پایداری تلقی می‌شوند که شکست و اضمحلال آن‌ها اثرات نامطلوبی را بر شرایط هیدرولیکی و مورفولوژیکی متوازن موجود در پی دارد. از این‌رو تداوم عملکرد مطلوب آن‌ها مستلزم استفاده از مصالح مرغوب و انتخاب منابع قرضه مناسب می‌باشد. در ذیل بعضی جنبه‌های فنی مورد نظر از دیدگاه منابع قرضه را می‌توان به صورت زیر عنوان نمود: [۱۲ ۷۲ ۱-۳-۱-۳ بررسی مشخصات مصالح درشت دانه تعیین موقعیت و کمیت منابع قرضه شن و ماسه مورد استفاده در ساخت بتن. ملات ماسه سیمان. مصالح فیلتر و بررسی آزمایشگاهی و تعیین توزیع دانه‌بندی, لازم است بر اساس طبقه‌بندی متحد (یونیفاید) یا آشتوء صورت پذیرد. 5 1610110 5001161 0060 -۱ ۹ ۵۲۷ ۱/1۵0۳ -2 8 60۱۲۵۱۵ -3 ۷110۵1 ۹۵۵ 200 عاع 60 از ک۵ا -4 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ ۸ رراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسویگیر رودخانه‌ها ۲-۳-۱-۳ بررسی مشخصات مصالح سنگی شناسایی منابع قرضه رودخانه‌ای (قطعات سنگ انتقال‌یافته توسط جریان رودخانه و همجنین منابع کوهی (معادن سنگ موجود در محدوده مطالعاتی و نواحی مجاور) و بررسی کیفیت آن‌ها از نظر اندازه, ویژگی دوام و تاب مکانیکی, بایستی صورت پذیرد. همان‌طوری که در بالا اشاره شد. در احداث سدهای رسوبگیر. استفاده از مصالح سنگی بسیار متداول بوده و در این خصوص از جمله ویژگی‌های شاخص سنگ. سازگاری مطلوب آن با محیط زیست و اقتصادی بودن آن می‌باشد. به طور کلی در استفاده از مصالح سنگی در سدهای رسوبگیر. توجه به نکات زیر توصیه می‌شود: - یکنواختی و همگنی بافت سنگ (عدم وجود شیارء ترک و خلل و فرج) - پایین بودن درصد جذب آب (بین ۰/۵ تا ۲ درصد) - مقاوم در مقابل یخ‌زدگی (حداکثر آفت وزنی ۵ درصد) - مقاومت در برابر سایش (افت آزمایش لس آنجلس حداکثر ۱۸ درصد) - دارای مقاومت فشاری و پایایی و دوام کافی (مقاومت فشاری مساوی یا بیش‌تر از ۵۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع) ۳-۳-۱-۳ آب و سیمان برای ساخت بتن و بتن مسلح - رعایت مفاد آیین‌نامه بتن ایران (آبا) در تولید بتن با طرح اختلاط (استفاده از آب منابع رودخانه‌ای با زیرزمینی» سیمان مصرفی و سنگدانه (شن و ماسه) ۲-۳- مطالعات اقتصادی, اجتماعی. حقوقی و تملک اراضی سدهای رسوبگیر دارای کاربردهای مختلفی بوده و از این‌رو بررسی‌های اقتصادی, اجتماعی و ملاحظات حقوقی و تملیک اراضی, به تبعیت از اهداف پروژه دارای ابعاد متفاوتی است. بعضی جنبه‌های شاخص کاربرد سدهای رسوبگیر را که در تصمیم‌گیری‌های اقتصادی و اجتماعی, تاثیر زیادی دارندء می‌توان به صورت زیر عنوان نمود: [۶۰. ۶۱ ۷۱]: ۱- تله‌اندازی بار بستر ورودی به مخازن سدها ۲- تعدیل سیلاب‌ها (استهلاک بخشی از انرژی سیلاب و کاهش اوج آن) و برقراری شرایط ایمن در پایین‌دست (مناطق زراعی» مسکونی. صنعتی و تفریحی) ۳- تعدیل تغذیه رسوبی رودخانه و جلوگیری از انباشت موضعی و بی‌رویه بار بستر حمل شده توسط سیلاب‌های غیرمترقبه در بازه‌های حساس که موجب تشدید خطر سیلاب و انحراف مسیر رودخانه می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل سوم - مطالعات پایه و اتخصصی موردنباز در طراحی سدهای رسوبگیر م۱۳( ۵ ۴- تعدیل شیب و مهار قطعات سنگ. لاشه سنگ. الوار و اشجار حاصل از جریان‌های سیلابی که خطر انسداد پل‌ها بدیهی است هریک از موارد چهارگانه فوق صرفنظر از جنبه‌های اقتصادی, از دیدگاه اجتماعی و ملاحظات مدیریتی و تحقق رضایت عامه. از جایگاه بس مهمی برخوردار می‌باشند. به طور کلی سدهای رسوبگیر را می‌توان بخش مهمی از سلسله اقدامات مهندسی رودخانه. با هدف مدیریت رسوب مخازن و ساماندهی و مهار سیلاب‌ها از دیدگاه اقتصادی و اجتماعی و حفاظت از زیر ساخت‌هاء قلمداد نمود که استفاده از آن‌ها برای تضمین عملکرد مطلوب سازه‌های کنترل سیلاب. نظیر دیواره‌های سیل‌بند. آبشکن‌ها و برقراری شرایط متوازن هیدرولیکی و عملکرد مطلوب مورفولوژیک و ملاحظات زیست محیطی مورد تاکید متخصصین در راستای تحقق اهداف توسعه پایدار می‌باشد [۶۰. ۶۱ ۷۲]. در ذیل رسوبگیر ارائه شده است. ۱-۲-۳ مطالعات اجتماعی - با احداث سد رسوبگیر و افزایش تراز آب و انباشت رسوبات و شکل‌گیری مخزن, بخشی از اراضی و زمین‌ها و مستحدثات موجود در حاشیه رودخانه و ناحیه سیلابدشت مستغرق گردیده و بر کانون‌های جمعیتی و عرصه‌های زراعی و اعیانی و سازه‌های متقاطع نظیر پل‌ها و تاسیسات جانبی همانند سردهنه‌ها و کانال‌ها و به ماهیت پروژه» احداث سدهای رسوبگیر به صورت منفرد و در مواردی نیز به طور متوالی» ضروری بوده و از این‌رو ابعاد و اثرات اجتماعی آن‌ها به تبعیت از ویژگی‌های طرح.ء متفاوت است. - علاوه بر اثرات مخزن سد. ملاحظات اجتماعی در خصوص احداث راه دسترسی به ساختگاه سد و نقل و انتقال ماشین‌آلات برای تخلیه مصالح و حمل آن به نقاط مصرف. به منظور جلب نظر ذینفعان و مالکین اراضی در مسیر ضروری است. به‌علاوه برخلاف سدهای مخزنی, به دلیل محدودیت ارتفاع. وسعت اراضی تاثیرپذیر از - در مواردی نیز برای کاهش دامنه تبعات اجتماعی, احداث خاکریز در اطراف مخزن با هدف کاهش وسعت اراضی تملیکی توصیه شده است [۶۱]. احداث خاکریز به شرط توجیه اقتصادی, عموما در بازه‌هایی از احداث خاکریز با توجه به افزایش هزینه‌ها در مواردی می‌تواند طرح را غیر اقتصادی کند) -------- صفحهٔ بعد -------- ۴۶ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها با عنایت به موارد فوق. بعضی جنبه‌های مورد نظر از دیدگاه مطالعات اجتماعی سدهای رسوبگیر را می‌توان به صورت زیر عنوان نمود: ۱-۱-۲-۳ بررسی وضعیت جمعیتی و معیشتی منطقه در این مرحله, لازم است اطلاعات و گزارش‌های مربوط به وضعیت اجتماعی, ساختار و کانون‌های جمعیتی, بهره‌برداران حاشیه رودخانه, نقشه موقعیت روستاها و راه‌های دسترسی و زیر ساخت‌هاء نقشه کاداستر» وضعیت معیشتی, مشاغل منطقه (کشاورزی,» تولیدی و خدماتی) مد نظر قرار گیرد. [۰۱۳ ۰۱۷ ۱۸] ۲-۱-۳-۳ بررسی آثار احداث سد رسوبگیر بر وضعیت اجتماعی محدوده طرح - امکان استفاده از مصالح مخزن سد رسوبگیر به عنوان منبع تولید شن و ماسه سدهای رسوبگیر احدانی بر روی رودخانه‌هاء با تله‌اندازی شن و ماسه منابع بسیار ارزشمندی از نظر تامین مصالح مورد نیاز فعالیت‌های مختلف عمرانی بوده و از آن جایی که مواد ریزدانه و عناصر ضعیف این مصالح طی فرایند طبیعی انتقال, شسته شده‌اند. از نظر ترکیب دانه‌بندی و استحکام برای استفاده‌های متنوع نظیر زیرسازی راه‌هاء احداث خاکریزهای سیل‌بند. ساخت سدهای خاکی, تولید فیلترهای ماسه‌ای, احداث آبشکن., تولید مصالح ساختمانی نظیر بتن, بلوک‌های سیمانی آجر سیمانی, تهیه آسفالت و نظایر آن از جایگاه مهمی در عرصه فعالیت‌های اقتصادی و اجتماعی برخوردار می‌باشند. [۴۰۰۳۹] - در مطالعات اجتماعی. سدهای رسوبگیر جایگزین مناسبی برای برداشست مستقیم شن و ماسه از بستر رودخانه‌ها (که اغلب به دلیل برداشت‌های غیر اصولی ناشی از عدم وجود معیارهای کارشناسی, تهدید استحکام سازه‌ها و بروز ناهنجاری‌های عدیده‌ای را سبب می‌گردد) بوده و درصورت فراهم شدن شرایط بهره‌برداری از مصالح (وجود یا احداث راه‌های دسترسی, کانون‌های مصرف) امکان مشارکت‌های مردمی. ایجاد اشتغال و درآمد پایدار و بهبود وضعیت اجتماعی را در پی دارند. ۳-۱-۲-۳ نقش سدهای رسوبگیر در تسکین سیلاب‌ها و تعدیل شیب و تغذیه رسوبی رودخانه‌ها و اثرات اجتماعی آن - فرایند تله‌اندازی بار بستر در سدهای رسوبگیرء بر اصل پدیده پس‌زدگی آب استوار بوده (ناشی از کاهش مقطع طبیعی جریان توسط سازه سد) و بسته به ابعاد مجاری, تمام یا بخشی از بار بستر تله‌اندازی می‌شود. بدیهی است پدیده پس‌زدگی به نوبه خود هیدروگراف جریان ورودی را نیز متاثر نموده و بده حداکثر لحظه‌ای خروجی کاهش می‌یابد. از این دیدگاه. عملکرد سدهای رسوبگیر را می‌توان به‌طور بالنسبه مشابه سدهای -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسویگیر ۰ ۱۴۰۰/۱۲/۰۸ ۴۳۷ تاخیری" عنوان نمود که با کاهش اوج سیلاب. کاهش خطرات سیل را نیز در پی دارد. بدیهی است این ویژگی را می‌توان از نظر اثرات اجتماعی, وجه شاخصی برای عملکرد سدهای رسوبگیر تلقی نمود. - تعدیل شیب و تنظیم تغذیه رسوبی رودخانه‌هاء از دیگر جنبه‌های کاربردی سدهای رسوبگیر برای اجتناب از تجمع موضعی رسوبات حمل‌شده توسط سیلاب‌ها در مقاطع حساس نظیر گلوگاه‌ها . پل‌هاء تلاقی آبراهه‌ها.ء بازه‌های عریض و بازه‌های شهری می‌باشد که با افزایش اصطکاک و انحراف جریان, موجبات تشدید خسارت سیلاب و بروز ناهنجاری‌های هندسی و به تبع آن مشکلات عدیده اجتماعی را سبب می‌گردد. - در پی بارش‌های متمرکز و وقوع سیلاب (به خصوص سیلاب‌های ناگهانی") پتانسیل انتقال در مسیرهای دره‌ای پرشیب مناطق کوهستانی افزایش زیادی یافته و علاوه بر رواناب حاصل از رگبارء انبوه مواد رسوبی با طیف دانه‌بندی مختلف. همراه سیلاب به بازه‌های کوه‌پایه‌ای و مناطق دشتی کم شیب سرازیر گردیده و با تجمع موضعی و ایجاد ناهنجاری در مسیر جریان. موجبات تشدید خطر سیلاب‌ها را فراهم می‌آورند. - با احداث سد رسوبگیرء این رسوبات تله‌اندازی گردیده و به تدریج همراه جریان‌های عادی به بازه‌های پایین‌دست منتقل و بدین طریق از بروز حوادث ناگوار اجتماعی ناشی از خسارت‌های مالی و جانی و آسیب‌دیدگی‌های فراگیر زیر ساخت‌هاء جلوگیری می‌گردد. - به بیانی» سدهای رسوبگیر از جمله اقدامات جامع مهار سیلاب با هدف تحقق رفاه اجتماعی و ایمن‌سازی و توسعه پایدار تلقی می‌شود که ضروری است به موازات احداث خاکریزها و دیواره‌های سیل‌بند در بازه‌های مختلف شبکه رودخانه‌ای مد نظر قرارگیرد. [۶۴] - در مطالعات اجتماعی, توجه به نقش سدهای رسوبگیر در عملکرد مطلوب خاکریزها و دیواره‌های سیل‌بند برای مهار سیلاب (تلفیق سازه‌های موازی و متقاطع) از جایگاه مهمی برخوردار بوده و لازم است علاوه بر کمیت سیلاب. دوره برگشتی مرتبط با طراحی سیل‌بندها (سازه‌های موازی)» شناخت قدرت سیل در انتقال مواد رسوبی و مهار آن توسط سازه سد رسوبگیر مد نظر قرارگیرد. مطابق شکل (۱-۳) تلفیق جریان و مواد رسوبی, قدرت تخریبی سیلاب و خسارات و تبعات اجتماعی آن را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد که با احداث سد رسوبگیرء از تبعات مخرب آن می‌توان جلوگیری نمود. ید 2-1۵ 05[ ۵50[ -3 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ ۸ زراهنمای مطالعات. طراحی, اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها را نمونه‌ای از قدرت تخریبی سیلاب در بازه‌های کوهستانی - فرسایش ‏ نمونه دیگر از توان فرسایشی و حمل مواد رسوبی و ناهنجاری‌های حاد کناره‌ها و انتقال مواد واریزه‌ای و مصالح درشت - سیلاب مورفولوزیک توسط سیلاب - سیلاب فروردین ماه ۹۸- تبدیل مسیر فروردین ماه ۹۸- جاده سولقان جاده به رودخانه در دلفان لرستان شکل ۱-۳- مواردی از سیلاب‌های گلی و واریزه‌ای که قدرت تخریبی آن‌را نسبت به سیلاب معمولی به طور چشمگیری افزایش می‌دهد. ۲-۲-۳ مطالعات اقتصادی در مطالعات اقتصادی, بررسی و تعیین ارزش ریالی هزینه‌های احداث سازه سد رسوبگیر. بهره‌برداری و نگهداری و مقایسه آن با منافع و مزایای حاصل از اجرای طرح., مد نظر می‌باشد. بدیهی است در ارزیابی مزایای احداث سدهای ناشی از تجمع موضعی رسوبات حمل شده در مسیر رودخانه‌هاء. مدنظر قرارگیرد. چنین فرایندی اغلب با در نظرگرفتن ۰ ۵ ۱ ۲ ۰ پس ۰ ۰.۰ ۰ ۰ ۰۰ ۰.۰ منافع محسوس! و غیر محسوس ‏ حاصل از اجرای طرح. قابل ارزیابی است [۷۴]. بر این اساس, موضوعات مرتبط با مطالعات اقتصادی را می‌توان به صورت زیر عنوان نمود: ۱-۲-۲-۳ بر آورد هزینه‌ها - هزینه‌های مستقیم (برآورد مقادیرء مصالح خاکی, مصالح سنگی. سیمان. فولاد. آب موردنیازء هزینه‌های بالاسری, هزینه تجهیز کارگاه و هزینه‌های پیش‌بینی نشده) - هزینه‌های غیر مستقیم (مشتمل بر خسارت مخزن. خرید اراضی محل احداثت طرح و راه‌های دسترسی, هزینه خدمات مهندسی, هزینه‌های تعمیر, نگهداری و بهره‌برداری) 3665 ع0[6(ع8 130 -| 5ا1]ع 36 113082016 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ ۳۹ استفاده از دستورالعمل‌های مرتبط نظیر فهارس‌بهای مرتبط با واحد عملیات سدسازی, واحد عملیات آبیاری و زهکشی و فهارس بهای واحد عملیات راه» باند فرودگاه و زیرسازی راه و موارد مشابه. در آرزیابی هزینه‌ها می‌تواند مدنظر تعیین خسارت مخزن از جمله موضوعات مهمی است که به دلیل دارا بودن وجه اجتماعی, از حساسیت بیش‌تری برخوردار می‌باشد. بدین منظور با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی مناسب (۱/۳۰۰۰ یا بزرگ‌تر) وسعت اراضی متاثر از طرح. تعیین گردیده و بر اساس نقشه‌های کاداستر جزییات مربوط به مشخصات هریک از مالکین. موقعیت و مساحت اراضی مشخص می‌گردد. در تعیین خسارت مخزن. ارزش کنونی اراضی و تاسیسات موجود که احتمالا مستغرق - نقش سیل طراحی در برآورد هزینه‌های طرح هزینه‌های احداث سدهای رسوبگیر اعم از مستقیم یا غیر مستقیم و به خصوص خسارت مخزن. تابعی از ابعاد هندسی و تراز سیل طراحی, می‌باشد. برای تعیین ارتفاع سازه سد و ابعاد سرریزء مطابق شکل (۲-۳) انتخاب دو کمیت سیل متفاوت (برای تعیین ارتفاع سد یا ۵) و 000۵ (برای تعیین ارتفاع سرریز یا ۳۵) باید مدنظر قرارگیرد [۶۱]. در انتخاب سیل طراحی, ملاحظات اقتصادی مطابق آنچه که در مباحث بعد عنوان خواهد شد. مدنظر قرار می‌گیرد. در عین‌حال انتخاب سیل طراحی, تابعی از اهمیت و اهداف و حجم تله‌اندازی و میزان استهلاک سیلاب و همچنین درجه استحکام و ایمنی مورد انتظار و دوره بهره‌برداری سدهای رسوبگیر می‌باشد. در منابع موجود. طبق توصیه متخصصین برای 214 سیلاب با دوره بازگشت ۲۰ تا ۱۰۰ سال و برای 0062 انتخاب سیل ۲۰۰ تا ۱۰۰۰ سال پیشنهاد شده است [۴۱. ۶۱ ۳ ۶۸]. علاوه بر منابع مزبورء انتخاب سیل طراحی سدها و کارهای مهندسی رودخانه به ترتیب در نشریه شماره ۱۶۷ طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور و همچنین ضابطه شماره ۳۱۶ سازمان برنامه و بودجه تشریح گردیده است. [۳۶,۳۵] ( 062 نظیر) و۲۱ ارتفاع سرریز شکل ۲-۳- نقش سیل طراحی در تعیین ارتفاع سد رسوبگیر و ارتفاع سرریز و سایر ابعاد هندسی سازه |۶۱ -------- صفحهٔ بعد -------- 2۰ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ۲-۲-۲-۳ برآورد منافع با سود حاصل از احداثت سد رسوبگیر - منافع محسوس (ملموس) * از جمله منافع محسوس احداث سد رسوبگیرء کاهش رسوب ورودی به سد مخزنی است که می‌توان اآرزش ریالی آن را از مقایسه حجم تله‌اندازی رسوب با هزینه تمام شده هر مترمکعب آب مخزن, تعیین نمود. به‌عبارتی با هر مترمکعب رسوب تله‌اندازی شده در سد رسوبگیرء یک مترمکعب از حجم مخزن در چرخه بهره‌برداری حفظ می‌شود. از طرفی ارزش ریالی هر مترمکعب آب مخزن. تابعی از نوع مصارف تعیین‌شده نظیر تامین آب شرب. نیاز کشاورزی, صنعت. تولید انرژی برقابی و کنترل سیلاب می‌باشد که اهمیت و اولویت آن‌ها می‌تواند متفاوت باشد. به عنوان مثال در اغلب موارد. تله‌اندازی مستمر بار بستر در سد مخزنی, موجب رشد دلتا و پیشروی رسوبات درشت‌دانه به سمت تاسیسات هیدروالکتریک و ایجاد اختلال و بعضا بسترء از وقوع چنین فرایندی جلوگیری نموده و لازم است آرزش ریالی تداوم بهره‌برداری از تاسیسات هیدروالکتریک. به عنوان منافع محسوس ناشی از احداث سد رسوبگیر مدنظر قرارگیرد. در مواردی نیز گزینه استفاده از منابع محدود آب زیرزمینی» می‌تواند به عنوان منافع محسوس مدنظر قرارگیرد. * نوع دیگری از منافع محسوس را می‌توان تخلیه دوره‌ای رسوبات سد رسوبگیر و عمل‌آوری و عرضه آن به عنوان منابع شن و ماسه برای مصارف عمرانی» ساختمانی و صنعتی و توسعه اراضی زراعی» عنوان نمود. با فراهم شدن زمینه استحصال شن و ماسه از مخزن سد رسوبگیر با توجه به آورد طبیعی و مستمر آن توسط جریان رودخانه‌ای, منبع درآمد پایداری در منطقه طرح شکل می‌گیرد. * وجه دیگر منافع محسوس حاصل از احداث سدهای رسوبگیر را می‌توان کاهش خسارت ناشی از استهلاک اوج سیلاب و تعدیل تغذیه رسوبی رودخانه‌ها عنوان نمود. همان‌طوری که در مطالعات اجتماعی عنوان گردید. اختلاط جریان سیل و رسوب (به خصوص مصالح درشت‌دانه و سنگ و لاشه‌سنگ)» تشدید خسارات و افزایش خطرات آن را در مناطق شهری و صنعتی در بپی‌دارد. با کاهش بده حداکتر لحظه‌ای یا اوج (01۳۵۴) مطابق شکل (۳-۳)» میزان خسارت سیلاب نیز کاهش می‌یابد که به عنوان منافع محسوس تلقی می‌شود [۶۷]. راهکارهای سازه‌ای کاهش اوج سیلاب. استفاده از مخازن سدها و احداث سدهای تاخیری است و عملکرد سدهای رسوبگیر در کاهش سبلاب را می‌توان تا حدودی مشابه سدهای تاخبری عنوان نمود. * مطابق مندرجات جدول (۱-۳)» چنانچه با استفاده از روش تسکین سیلاب. کمیت اوج سیل ۲۵ سال به دو سال تقلیل یابد. متوسط خسارت وارده سالیانه از ۱۳۷۷۱ دلار به ۸۵*۰۲ دلار کاهش یافته و منافع حاصله سالیانه معادل ۴۲۶۹ دلار خواهد بود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ ۵1 معادلات حاکم در تعیین خسارت و منافع عبارتند از: [۷۴] (۱-۳) 2۸۳۵ - :0 اج (۲-۳) 10 (ر ۳ -۳)- ۸۳ 0:۶ 2۸۳۵0: )۴-۳( 1-1 (۵-۳) 2 (م ون 0 +10 ) ما۸ 6 )۶-۳( 1+1 (درصد)» :0 ور,ز0: خسارت وقوع سیلاب در شرایط طبیعی برای کلاس 1 و1+1. مق ده متوسط خسارت کلاس [ و 1+ ز. : منافع حاصل از اجرای طرح کنترل و «: تعداد سیلاب‌ها با دوره بازگشت مختلف می‌باشد. ی 1 و کی سوک خسارت ی چستت حاصل از کنترل سیلاب برای یک رودخانه مفروض [۷۴] ده سید سس ۳۵ (1) احتمال وقوع سبلاب (سال) خسارت سیلاب در حالت ۳۵ ۳۳ ۱/۳۸ 17 (دلار) خسارت سیلاب در حالت ۰ ۱۷۲۹۳۵۵۱۲۵۳۰۱۴۴۹ ۲۳۴۵ ۱۴۵۱۱۵۷ زد (دلار) میانگین خسارت سالیانه در حالت طبیعی (دلار) خسارت سیلاب در حالت (دلار) میانگین خسارت سالیانه در حالت کنترل -------- صفحهٔ بعد -------- 2۵۲۳ ۸ رزراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ماکسی جنرت باه مت 15400 در | 1 ل 5 ]1 1 1۳ 1 8۸0 70 600 40 30 20 0 )٩۵(‏ 8 حتمال دوقوع سیلرات 125 3 1 197 25 33 5 10 10025 (۷1) 1۲ ددرد با گست ستللات 327 1 190 177 149 (۲۱3/5) 0۵۲۳۵۹ بده تحعله‌ای سلات شکل ۳-۳ - نمونه‌ای از منحنی خسارت - دوره بازگشت سیلاب‌ها و نحوه کاهش خسارت با تسکین سیلاب |[۷۴] - منافع غیرمحسوس (غیرملموس) ارزیابی منافع غیرمحسوس با واحد پولی میسر نبوده و غالبا به منظور توجیه اجتماعی پروژه بررسی می‌شود. در این خصوص, از جمله منافع غیرمحسوس سد رسوبگیر را می‌توان به صورت زیر عنوان نمود: [۱۹] جایگزینی منابع شن و ماسه حاصل از تخلیه دوره‌ای با برداشت مستقیم مصالح از بستر رودخانه‌ها این واقعیت محرز است که استخراج شن و ماسه از بستر رودخانه‌ها اغلب به دلیل برداشت‌های بی‌رویه. موجب ناهنجاری‌های زیان‌بار مورفولوزیک. افزایش خطر سیلاب‌ها. هدید سلامت سازه‌های آبی. مستحدئات و زیرساخت‌ها و همجنین اختلال در تعادل زیست محیطی و آکوسیستم رودخانه‌ای را در پی دارد. گودافتادگی تراز بسترء ناپایداری و ریزش کناره‌هاء از دست رفتن خاک با آرزش زراعی و اضمحلال تدریجی مراتع و رودخانه‌ها می‌باشد [۲۰]. بدیهی است ارزیابی ریالی بسیاری از عوارض و تبعات نامطلوب مذکورء میسر نبوده و در عین حال از دیدگاه اجتماعی و الزامات حفظ هویت طبیعی رودخانه. ضرورت مقابله با آن‌ها محرز می‌باشد. از این‌رو جایگزینی مصالح سدهای رسوبگیر با برداشت مستقیم رودخانه‌ای گزینه مناسبی تلقی می‌گردد که جوامع انسانی گردیده و منافع غیرمحسوس شاخصی را در پی دارد. ناهنجاری‌های هندسی ناشی از انباشت موضعی رسوبات و تمرکز و تفرق جریان را کاهش داده و به نوبه خود با -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ 2۳ برقراری شرایط هیدرولیکی مناسب و ساختار مورفولوژیک پایدار, دامنه خسارت بر سازه‌های موازی و متقاطع الف - روش نسبت سود به هزینه استفاده از نسبت منافع به هزینه‌ها" (13/۳) می‌باشد. در این نسبت ا. معرف مجموع منافع محسوس با ارزش حال" [۰۱۳ ۰۱۹ ۷۵] مطابق معیارهای اقتصاد مهندسی, معادلات اصلی حاکم برای تعیین ارزش حال هزینه‌ها و منافع طرح, ذیلا معرفی ۱- معادله تبدیل هزینه‌های اولیه احداث پروژه به آرزش حال در دوره اجرا: ۸ *(1)1+1 ۸ (۷-۳) ۸ ل(اخاکل روز ش) ۳ [- *((+۱) ۲۳ ۲- معادله تبدیل هزینه‌های نگهداری یا منافع سالیانه پروژه به ارزش حال: الف- درحالتی که هزینه‌ها یا منافع سالیانه متغیر باشد (با گرادیان مشخص): (ز+زم+۱)-1+1(۳*۱ ۳ (۸-۳) ۳۱ات لا - روز 6 (1*)1+1 6 ب- درحالتی که هزینه‌ها یا منافع سالیانه ثابت باشد. معادله مشابه ردیف ۱ خواهد بود. ۳- معادله تبدیل هزینه‌ها یا منافع در مقطع زمانی مشخص به ارزش حال: ۲۳ 1 ۲۳ (۹-۳) سا < (196,1,-) ۳ *([+1) ۳ ۴- معادله تبدیل هزینه‌های مقطعی (تعمیرات و تعویض قطعات) به ارزش حال: 5 1 1 1 ۲۳ 1 (۱۰-۳) (-) رح[ ] ۸ کح م(16,1,-) 0 نو ۰ له در جدول (۲-۳) علائم مورد استفاده در معادلات فوق معرفی شده است. | - 8006111-۲05۱ 0 2 - ۳۳۵۹۵۲۱ ۷۵۶ -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۴ م۳( راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها جدول ۲-۳- توصیف علایم مورد استفاده در معادلات اقتصاد مهندسی [۷۴. ۷۵] 11 آن دزد [۸۱:۵۵ آن ناه ۲0100 ]0 ۷۵۳۱ 1۱۲۵ 1 ۵۲۲۲ ۳۳۵۵۵۵۱ ه ان خا ۱ 8 5 5 5 11۳ 1011/1 1 0۲ 13010111 01 0۳ 13010111 1 0۳ 1300111 توضیح: در پروژه‌ها ؟ کمیت ۳ برای هزینه‌ها معرف :) یا ۵۸1:) می‌باشد. برای منافع نیز ۳ معرف 7] یا 300۵]11] است که کمیت :)/17 از آن تعیین می‌شود. در سدهای رسوبگیر ابعاد سازه و درجه ایمنی, تابعی از انتخاب سیل طراحی! با دوره بازگشت معین می‌باشد. بدیهی است با افزایش دوره بازگشت. کمیت سیلاب افزایش یافته و متناسبا ابعاد سازه و هزینه اجرای طرح و به موازات آن. درجه ایمنی و منافع حاصله نیز رو به افزایش می‌گذارد. در عین حال مطابق معیارهای اقتصاد مهندسی, فقط طرحی دارای توجیه اقتصادی است که شرط 3/)<1 برقرار باشد و برای مقادیر کم‌تر از یک (8/۲>1) طرح فاقد توجیه اقتصادی است. - در نمودارهای شکل (۴-۳). تحلیل اقتصادی برای یک طرح مفروض, به صورت گرافیکی ارائه شده است [۷۵]. به‌علاوه در جدول (۳-۳) جزییات مربوط به کمیت دوره بازگشت سیلاب‌هاء ارتفاع سد و مقادیر هزینه و منافع حاصل شده و نسبت آن‌ها مندرج است. مطابق شکل (۴-۳)» کمیت ۱/۲۷ < 3/0 که دارای بیش‌ترین مقدار در منحنی 8/0 می‌باشد (یم) / )۰ نقطه بهینه برای انتخاب ارتفاع سد و دوره بازگشت سیلاب طراحی تلقی می‌شود. بر این اساس, لازم است ارتفاع مناسب برای سد رسوبگیر در مثال مفروض, معادل 1 ۸/۵ < ۵ و دوره بازگشت سیل طراحی نظیر نیز برابر با ۵۰۱/۲ > 17۲ منظور شود. در چنین حالتی, منافع خالص حاصله (منافع کل منهای هزینه کل) از اجرای طرح یا بیش‌ترین فاصله بین منحنی‌های ثاأ و ن) منطبق بر نقطه بهینه 8/۲ خواهد بود که در این مثال به خصوص. رقمی معادل 0.3510۴ - ۸ دلار می‌باشد. - هرچند مطابق معیارهای اقتصادی, ارتفاع سد ۸/۵ متر و سیل طراحی دارای دوره برگشت *۵ سال است. لیکن ملاحظات مدیریتی و جنبه‌های اجتماعی می‌تواند در این تصمیم‌گیری دخیل باشد. به عبارتی» به‌دلایل مدیریتی یا اجتماعی, ممکن است ارتفاع سد بزرگ‌تر یا کوچک‌تر از شرط بهینه انتخاب شود. در عین‌حال صرفنظر از ملاحظات مدیریتی و اجتماعی, تعیین منحنی‌های 3اء 2 و 13/0 به عنوان مبنای آنالیز اقتصادی و سیاست گذاری اجرای طرح مورد نیاز است. [۷۴. ۷۵] | - 165(۵ ۳10 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و اتخصصی موردنباز در طراحی سدهای رسوبگیر ۳( [1۸۳۸ 2.5 بهینه 21.27 8/۴0 9 ارتفاع بهینه سد ا۲ 8.5 > ۲۱۵ 5 2 ان 5 دوره با زگشت سیل طراحی: / 11 ۰ ۲ << ۲۲ : / 6 5 د ً 7۲ ۸8-03510۸46 ۱ 1 ه حداکثر منافع خالص حاصله / رز ۵ ۴ : یاوه 27460 0 1 4 لک هزینه احداث سد رسویگیر سس از ی کم 9۰ منافع ۳ سس 0.5 0 3 نم 1 10 9 8 7 6 (۳۲) ۳۵ : ارتفاع سد رسویگیر 0.5 1 4 10 20 (96) م «احتمال وقوع سیل طراحی 200 60 (50) 25 10 5 (۷۲) 7۲ «دوره بازگشت سیل طراحی شکل ۴-۳- نمونه‌ای از تحلیل اقتصادی گرافیکی احدات سد رسوبگیر و تعیین 7/۴ به ازای سیل طراحی و ارتفاع متناظر سد رسوبگیر |۷۵] ب- روش حداقل هزبنه در مواردی که برای مقابله با خطرات سیلاب. بهبود شرایط هیدرولیکی و مورفولوژیکی رودخانه‌ها.ء برقراری شرایط هزینه, راهکار مناسبی برای ارزیابی اقتصادی طرح تلقی می‌شود. در چنین طرح‌هایی, منافع ملموس, عموما کم‌تر از هزینه‌ها بوده و لذا نسبت 13/2 کم‌تر از ۱ می‌باشد. لیکن ملاحظات اجتماعی (منافع غیر ملموس نظیر اجتناب از تلفات جدول ۳-۳- آنالیز هزینه و منافع حاصل از احداث سد رسوبگیر برای یک طرح مفروض |۷۵ ۱ با ال ال شک ای الا 3 0 ۲05۱ 11۱۵ -1 -------- صفحهٔ بعد -------- 2۶ ۸ درراهنمای مطالعات. طراحی, اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها روش حداقل هزینه مستلزم استفاده ترکیبی از گزینه‌های مختلف با هدف کاهش یا بهینه کردن" هزینه‌کل طرح می‌باشد. به عنوان مثال برای کاهش خسارت سیل. استفاده صرف از سازه سیل‌بند پاسخگو نبوده بلکه به کارگیری روش‌های ترکیبی, نظیر استفاده توام از سد تاخیری (برای تسکین بخشی از اوج سیلاب و هم‌زمان تله‌اندازی رسوب) و احداث دیوار سیل‌بند (برای مقابله با خطرات سرریزی سیلاب تسکین‌یافته). مطابق نمودارهای شکل (۵-۳) مدنظر قرار می‌گیرد [۰۱۹ ۷۴]. در شکل (۵-۳) نقطه زیر معرف حداقل هزینه طرح مهار سیلاب استفاده توام از سد تاخیری و هرزبنه 7 احداث سد مخزنی (چ ۳ 0 بهینه <چ رجم ۵ , حداکثر دبی لحظه‌ای سیلاب خروجی از مخزن سد (دبی تسکین یافته) شکل ۵-۳- نمونه‌ای از تحلیل اقتصادی گرافیکی برای بهینه‌سازی (حداقل نمودن) هزینه طرح کنترل سیلاب [۷۴] - در استفاده از سدهای رسوبگیر با هدف مهار آورد رسوبی رودخانه مشابه طرح مهار سیلاب استفاده توام از گزینه‌های مختلف مطرح می‌باشد. در نمودارهای شکل (۶-۳) حالت‌های مختلف استفاده هم‌زمان از سد رسوبگیر و لایروبی مخزن برای مهار آورد بار رسوبی ورودی به سد مخزنی مفروض, نشان داده شده است |۷۵]. مطابق شکل (۶-۳) در این مثال مفروض, مقرر است بار بستر ورودی به مخزن سد. با استفاده از گزینه سد رسوبگیر و لایروبی مستقیم از سد مخزنی» مهار شود. بر این اساس, از تلفیق منحنی‌های ۸ و تا (به ترتیب هزینه احداث سد رسوبگیر و لایروبی مخزن)» منحنی !) معرف هزینه کل مهار رسوب حاصل می‌شود. نقطه برزیون) یا بهینه. کم‌ترین هزینه طرح را معادل ۲۱۰ میلیارد ریال, تله‌اندازی بار بستر توسط سد رسوبگیر معادل 1۶۴ و لایروبی از سد مخزنی را برابر با ۳۶/ مشخص می‌کند. بدیهی است همان‌گونه که در مباحث پیشین عنوان گردید. نقطه بهینه. حاصل تحلیل اقتصادی بوده و ملاحظات مدیریتی و اجتماعی می‌تواند انتخاب گزینه‌های دیگر را مطرح نماید. لازم به ذکر است امروزه استفاده از سدهای رسوبگیر به همراه اقدامات |- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ 2۷ لایروبی مخزن و همچنین گزینه تونل کنارگذرء عناصر اصلی در تحلیل اقتصادی مدیریت رسوب مخازن و انتخاب ترکیب بهینه تلقی می‌شوند. [۳۹ ۴۰] ۱-مزم0 : نقطه بهینه طرح مهار باربستر ورودی به سد مخزنی ۲- حداقل هزینه اجرای طرح : واجز8۸ 210*1049 > ما۴۳ ۳- تله اندازی باربستر با احداث سد رسویگیر معادل ۶۴/ ۴- لایروبی باربستر از سد مخزنی معادل 1۳۶ 10 20 10 40 50 60 70 8.0 90 0 ی تا ۸ ۳ 90 8.0 70 60 50 40 30 20 10 (96) ۵ ۸ باربستر لایروبی شده از سد مخزنی شکل ۶-۳- حالت‌های مختلف استفاده توام از سد رسوبگیر و لایروبی مخزن برای بهینه‌سازی (حداقل نمودن) هزینه طرح مهار رسوب |۷۵ ۳-۲-۳- بررسی‌های حقوقی و تملیک اراضی در مطالعات حقوقی و تملیک اراضی مورد نیاز طرح, ضمن بررسی شاخص‌های جمعیتی, موقعیت روستاها و مستحدئثات. الگوهای اقتصادی و بررسی ابعاد حقوقی مطالعات محدوده طرح و سازمان‌های ذی‌ربط. بعضی جنبه‌های مورد نظر از دیدگاه حقوقی و تملیک اراضی را می‌توان به صورت زیر عنوان نمود [۲۱. ۷۴۰۲۲]: ۱-۳-۲-۳ بررسی جنبه‌های حقوقی طرح - بررسی مشکلات حقوقی احتمالی آزادسازی اراضی موجود در حریم و بستر قانونی رودخانه و مورد نیاز طرح - بررسی چگونگی مالکیت املاک و اراضی موجود در محدوده طرح از طریق سازمان‌های ثبت اسناد و املاک - بررسی احتمال وجود مناطق حفاظت شده و آثار باستانی موجود در محدوده مطالعاتی - بررسی قوانین» مقررات. آیین‌نامه‌ها و بخشنامه‌های موجود. بررسی سوابق دعاوی و شکایات مرتبط با مالکیت اراضی محدوده طرح, سازه‌های موازی و متقاطع موجود در ساختگاه و حواشی طرح ۲-۳-۲-۳- بررسی‌های مربوط به تملیک اراضی هدف از بررسی‌های مربوط به تملیک اراضی, تعیین وسعت و ارزیابی و برآورد ارزش مستحدئنات (مناطق مسکونی, تولیدی و خدماتی) و اراضی زراعی واقع در محدوده مخزن سد رسوبگیر و حاشیه متاثر از احداث سد و خسارت وارده به آن می‌باشد. علاوه بر این زیر آب رفتن نواحی مذکور تداوم فعالیت‌های اقتصادی این نواحی را با اختلال مواجه ساخته و لازم است تا میزان درآمد سالیانه افراد و روستاییانی که در این نواحی زندگی کرده و به کسب و کار مشغولند نیز در این بررسی به عنوان ارزش از دست رفته. براورد گردد. لذا در این بررسی, توجه به آرزش حال مستحدنات در داخل مخزن -------- صفحهٔ بعد -------- 2۵۸ م۱۳ راهنمای مطالعات. طراحی, اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها سد رسوبگیر و حاشیه مخزن (نظیر واحدهای مسکونی, تاسیسات خدماتی, راه‌های روستایی» مراکز آموزشی و فرهنگی) و همچنین ارزش حال فواید سالیانه کشاورزی» ضروری است. برای تعیین آرزش حال موارد مذکورء از معادلات معرفی شده در بند ۳-۲-۲-۳ استفاده می‌شود. به عنوان نمونه. برای محاسبه ارزش حال فایده‌های سالیانه کشاورزی از رابطه زیر می‌توان استفاده کرد: [۷۴۰۲۳] (۱۱-۳) | "(ز+۱) _ ۴۲ "+1)ز ‏ ۸ در این رابطه؛ ۳: ارزش حال فایده‌های سالیانه کشاورزی, ۸: فایده‌های سالیانه کشاورزی, ا: نرخ بهره و ۵: دوره بهره‌برداری از پروژه برحسب سال می‌باشد. مطابق جدول (۳-۳)» چنانچه دوره بهره‌برداری معادل ۵۰ سال فرض شود. اآرزش حال فایده سالیانه یک هکتار زمین کشاورزی با فایده سالیانه ۸۰ میلیون ریال (به صورت فرضی) برحسب نرخ بهره ۶ تا ۱۲/ به ترتیب ۱/۲۶ و ۰/۶۶۴ میلیارد ریال خواهد بود که لازم است به عنوان بخشی از هزینه‌های تملیک اراضی (خسارت مخزن) مد نظر قرارگیرد. در طرح‌های مهندسی آب. ملاک تعیین ارزش حال مستحدثات و درآمدهای زراعی,» نرخ بهره حدود ۷/ می‌باشد. [۲۳] جدول ۴-۳- ارزش حال فایده‌های کشاورزی به ازای نرخ‌های مختلف بهره‌برداری در یک طرح مفروض نرخ بهره (درصد) فایده سالیانه کشاورزی رس سس سس به ازای یک هکتار ارزش حال فایده‌های وی به ازای یک هکتار (ه[1۹1۵ ی ‎1۹1۵[٩(‏ 0 ۱۳۳۹/۹ ۱۱۰۱ ۹.۷۸۷ ۷۹۳/۲ ۶۴۴ ۳-۳- رژیم آبدهی و رسوبدهی در طراحی سدهای رسوبگیرء لازم است رژیم آبدهی و رسوبدهی رودخانه که معرف تغییرات زمانی و مکانی و آورد می‌نماید. علاوه بر تغییرات سالیانه. میزان انتقال رسوب. تابعی از شرایط سیلابی رودخانه نیر می‌باشد. جریان‌های سیلابی دارای توان حمل رسوب بالایی بوده و موجبات انتقال مواد رسوبی از بازه‌های کوهستانی پرشیب به مناطق کم‌شیب پایین‌دست و مخازن سدها می‌گردد. توضیحات بیش‌تر در خصوص ویژگی سیلاب‌ها و رژیم آبدهی و رسوبدهی رودخانه‌ها ذیلا ارائه شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ 24۹ ۱-۳-۳ هیدرولوژی و سیلاب مشخصات سیلاب‌ها متناسب با اهداف مورد نظر از اهمیت زیادی برخوردار است. آگاهی از مشخصات هیدرولوژیکی جریان رودخانه‌ای و روند تغییرات زمانی و مکانی سیلاب‌هاء امکان ارزیابی پتانسیل انتقال و تعیین کم و کیف بار رسوبی و راهکارهای مقابله با آن‌ها را با استفاده از سدهای رسوبگیر فراهم می‌نماید. ذیلا بعضی جنبه‌های اصلی موضوع عنوان شده و برای جزییات بیش‌تر مراجعه به منابع مختلف هیدرولوژی توصیه می‌شود. ۱-۱-۳-۳ تعیین آبدهی روزانه. ماهانه و سالانه و هیدروگراف جریان در مطالعات سدهای رسوبگیرء پیش‌بینی آورد رسوبی به عنوان اصلی‌ترین کمیت تاثیرگذار و همچنین تدوین برنامه اجراء نگهداری و بهره‌برداری» مستلزم آگاهی از خصوصیات آبدهی رودخانه می‌باشد. به‌علاوه در بسیاری از موارد. طراحی و تعیین مشخصه‌های هندسی سازه سد و همچنین عملکرد هیدرولیکی و فرایند رسوبگذاری مخزن, مستلزم استفاده از مدل‌های رایانه‌ای و اجرای مدل فیزیکی بوده و بدین منظورء ضروری است تغییرات آبدهی در بازه‌های زمانی روزانه. ماهانه و سالانه یا هیدروگراف جریان سالیانه به مدل معرفی گردد. در ایستگاه‌های هیدرومتری, آمار آبدهی روزانه ثبت می‌شود که مبنای تعیین رژیم آبدهی رودخانه‌هاست. در مناطق خشک و نیمه‌خشک نظیر ایران به دلیل وقوع دوره‌های ترسالی و خشک‌سالی. روند آبدهی رودخانه‌ها دارای تغییرات زیادی بوده و این امر به نوبه خود. بر آورد رسوبی رودخانه تاثیر مستقیم دارد. در شکل (۷-۳) نمونه‌ای از هیدروگراف جریان سالیانه (سال کم آبی » متوسط و پرأبی) و در جدول (۵-۳)» تاثیر سال‌های پرآبی» متوسط و کم‌آبی بر تغییرات رسوبدهی سالیانه آورده شده است. [۲۴. ۲۶] 390 160 330 00 270 0 210 180 150 120 90 ۵0 30 (روز) مدت شکل ۷-۳ - نمونه‌ای از هیدروگراف جریان سالیانه - رودخانه آزادرود در ایستگاه سرو آباد از شعبات رودخانه سیروان |۲۴] جدول ۵-۳- مقادیر آبدهی و رسوب حمل شده در شرایط ترسالی. متوسط و خشکسالی (آزادرود از شعبات رودخانه سیروان. [۲۴]) متوسط آبدهی سالیانه ۱ ۱۳۸ سال پرآیی ۲۷-۳۸ ۶ ز ۱۵۵ ۳۱ زا سال متوسط ۶۰-۶۹ ۱۱۸ 1۰ ۱۸ ۱۲ ۰1 سال کم آبی ۹۱-۹۲ #+ مقادیر بار بستر از معادله ۷1۳۸1 تعییر ن گردیده و حدود ۳۲ بار معله ق می‌باشد -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ۲-۱-۳-۳ تعیین مقادیر سیلاب‌های دوره برگشتی و هیدروگراف سیلاب‌ها و سیل طراحی ابعاد سازه و ظرفیت سرریز سدهای رسوبگیر. با استناد به سیلاب‌های دوره برگشتی تعیین می‌گردد. به‌علاوه برای بررسی میزان انباشت رسوب و تاثیرپذیری هیدروگراف سیلاب‌ها از عملکرد مخزن سد. آگاهی از مشخصه‌های هیدروگراف ورودی به مخزن ضروری است. از این‌رو در تعیین عملکرد سدهای رسوبگیرء علاوه بر کمیت دبی اوج هیدروگراف سیل (017: 48))» حجم جریان و تغییرات زمانی آن به همراه نرخ تغییرات بار رسوبی (هیدروگراف رسوب) ورودی. مدنظر قرار می‌گیرد. با استناد به منابع هیدرولوژی, راهکارهای تعیین کمیت سیلاب‌ها را می‌توان به صورت زیر عنوان نمود: ۳-۱-۳-۳ استفاده از داده‌های آماری در تعیین مقادیر سیلاب‌های دوره برگشتی از جمله روش‌های متداول در تعیین کمیت سیلاب با دوره بازگشت‌های مختلف. استفاده از سری داده‌های مشاهده‌ای و تعیین توزیع آماری مناسب با استفاده از توابع احتمالاتی" می‌باشد. از جمله روش‌های استاندارد متداول در تعیین کمیت سیلاب‌های با دوره بازگشت مختلف. استفاده از روش توزیع نرمال » لوگ نرمال", پیرسون و لوگ پیرسون تیپ ]]]" و گامبل؟ (یا روش توزیع حدی) می‌باشد [۴۵. ۷۷ و ۷۸]. جزییات روش‌های آماری مذکور در منابع هیدرولوژی قابل دسترسی است. در جدول (۶-۳) نمونه‌ای از نتایج تحلیل آماری بر اساس توزیع لوگ‌پیرسون با دوره با زگشت‌های مختلف ارائه شده است. جدول ۶-۳- مقادیر سیلاب‌های حداکثر لحظه‌ای سالیانه با دوره بازگشت‌های مختلف (مترمکعب در ثانیه) - رودخانه شاهرود [۲۵] ۰ دوره با زگشت سیلاب (سال) ابریز تا 5 اش نکاس ساسا سس شا هد .2 کرو رو ی ۶۵ ۷ | ۱۷:۳۲ ۱ | ۱۳۶/۵ ۱۵۵۵۱۴۵۸ ۶۵۲۷ ۱۷۹۸۱ ۹۶۸ ۲ ۱۳ ۴-۱-۳-۳ تعیین سیلاب در شرایط عدم وجود داده‌های آماری در شرایط عدم وجود داده‌های آماری. استفاده از روش‌های نرم‌افزاری و منطقه‌ای برای تعیین دبی آوج و هیدروگراف سیلاب متداول می‌باشد. در زبر به معرفی آن‌ها پرداخته شده است: ۱- ۳۲۵۳۵۳۱۱۱۱۷ 1۹1۳1۳۵۱۱۵۱۱ 5 0 ]۵-0۳۵۱م] ۵00 |۲0۳۵ -2 0 ]|| 1۷۲۵ ۵-۳۵۵۳۹۵۵م] 200 ۳۵۵۳۹۵۵ -3 ( 1۵11۳:۳۷10 ۵6 [۵ ۷ 6 ال را زا [۵ 0 -4 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ ۶ الف - استفاده از مدل‌های هیدرولوژیکی در تولید سیلاب و هیدروگراف جریان برای محدوده‌های مطالعاتی فاقد آمار, مدل‌های هیدرولوژیکی از کاربرد زیادی در شبیه‌سازی رواناب حاصل از بارش‌ها در حالت پیوسته" (جریان رودخانه‌ای حاصل از بارش‌های فصلی یا داده‌های آماری طولانی مدت) و منفرد" (سیلاب حاصل از رگبارها اعم از مشاهداتی و طراحی" با دوره بازگشت مشخص) برخوردارند|۴۷]. در جدول (۷-۳) بعضی مدل‌های حرفه‌ای متداول در شبیه‌سازی رژیم جریان و هیدروگراف سیلاب معرفی شده است. جدول ۷-۳- بعضی مدل‌های حرفه‌ای متداول در تعیین رژیم حریان و سیلاب رودخانه‌های فاقد آمار [۵۰. ۰۹۷ ۰۹۸ ۹۹] خروجی‌های مدل ردیف نام مدل ورودی‌های مدل ی رژه‌جربان ۲ سیلاب ‏ ) فرسایش ورسوت بارش‌هاء پارامترهای اقلیمی هیدروگراف جریار ۲-۵۹ | معرفی حوضه آبریز. کاربری‌ها / روزانه. ماهانه. سالانه خصوصیات خاک حوضه بارش‌هاء پارامترهای اقلیمی معرفی حوضه آبریز. کاربری‌ها خصوصیات خاک حوضه بارش‌هاء پارامترهای اقلیم هیدروگراف جریان ۳ :۱11-۹ رام روگراف جر معرفی حوضه آبریز. کاربری‌ها | روزانه. ماهانه. سالانه بارش‌ها. پارامترهای اقلیمی هیدروگراف جریان هیدروگراف جریان روزانه. ماهانه. سالانه ۷۷۸۹۸-۹ | معرفی حوضه آبریز. کاربری‌ها مطابق جدول (۷-۳) مدل ۸111-511۳ خاص فرایندهای هیدرولوژیک بوده و مدل‌های ۰11۳۲-115 5۷۷/۸7 و ۷۷۸5۸-۹ علاوه بر ویژگی‌های هیدرولوژیکی, توانایی شبیه‌سازی فرسایش حوضه‌ای را نیز دارا می‌باشند. ب- استفاده از روش منطقه‌ای در تعیین سیلاب‌ها از جمله روش‌های متداول در شرایط عدم وجود داده‌های آماری, استفاده از روش منطقه‌ای " در تعیین مقادیر سیلاب‌های با دوره بازگشت مختلف برای محدوده مطالعاتی می‌باشد. بدین منظور از روابط همبستگی" و روش سیلاب شاخص" می‌توان بهره جست [۴۰. ۷۵]. در روش سیلاب شاخص, مطابق نمودار شکل (۸-۳- الف)» لازم است نخست با استفاده از آمار چند ایستگاه هیدرومتری مجاور که دارای همگنی هیدرولوژیکی و آمار مناسب می‌باشند. منحنی دوره 1 0۵۳۱۱۵۶ -۱ 1 ماع [5 -2 16518 -3 ۸۵۷۵۵ 1۵۵10۵1 -4 7 م۳ -5 ۷161040 100-۳1000 -6 -------- صفحهٔ بعد -------- ۶۲ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها بازگشت منطقه‌ای " ترسیم گردد. بدین منظور پس از تعیین سیلاب‌های دوره برگشتی در هر یک از ایستگاه‌ها (:,) نسبت سیلاب به دبی سیل با دوره بازگشت ۲ سال (:: 0)) در ایستگاه مشخص و کمیت ,۴ از روابط زیر تعیین می‌گردد: (۱۲-۳) ی با 02 »2 (۱۳-۳) شا با ۸ در روابط فوق؛ زا نسبت سیلاب با دوره برگشت ] در ایستگاه 5 به سیلاب با دوره بازگشت ۲ سال همان ایستگاهه. ,ا: فاکتور منطقه‌ای نظیر دوره برگشت ]و آ: تعداد ایستگاه‌های هیدرومتری در منطقه می‌باشد. ۰ ونم اس سل را 7 لاور 1 ۳ بلای ۱ ۱ مس رتست 0 |[ | 1 : ۳ 2 پا امه | | تا تست 2 5ا ۱ ۱0۱ 100 000 00 (بر حسب سال) , دوره ی سس ۳ ۱11 مر 111 سل : 0 ازاا ۱[ سپ 4*۱ مساخت حوضه آیربر الف - منحنی دوره بازگشت منطقه‌ای برای تعیین سیلاب‌ها ب - رابطه همبستگی منطقه‌ای سیلاب ۲ سال برحسب مساحت شکل ۸-۳- منحنی دوره بازگشت و رابطه منطقه‌ای برای تعیین سیلاب‌ها - رودخانه یوگیوگنی " پنسیلوانیا |۷۵] با مشخص شدن منحنی منطقه‌ای, لازم است نمودار همبستگی سیل با دوره بازگشت دو سال ایستگاه‌ها (:: 0) بر حسب مساحت حوضه آبریز (: ۸) نیز ترسیم و رابطه همبستگی آن مطابق نمودار شکل (۸-۳- ب) تعیین گردد. بر اساس :: از رابطه همبستگی, تعیین مقادیر سیلاب‌های دوره برگشتی برای حوضه فاد آمار امکان‌پذیر می‌باشد. (جزییات روش در منابع هیدرولوژی از جمله مراجع ۷۵ و ۷۸ ارائه شده است) ب - استفاده از روش هیدروگراف بی‌بعد در تعیین سیلاب‌ها و مقادیر آبدهی در مطالعات سدهای رسوبگیر علاوه بر کمیت دبی حداکثر دوره برگشتی, تعیین ابعاد هیدروگراف و حجم جریان سیلاب نیز ضروری می‌باشد. هیدروگراف جریان. شاخص پتانسیل انتقال و میزان آورد رسوبی در شرایط سیلابی است. از جمله راهکارهای تعیین هیدروگراف جریان, استفاده از روش هیدروگراف بی‌بعد حاصل از سیلاب‌های مشاهده‌ای است ۱- ۵۵1۵0[ ۲1۵00 ۳۳۵۵۵۵۷ ۵ 2- ۹۷۵۵۵۳۵۵۳۵۷ ۷۲ 4 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ ۶۳ [۸۰ ۸۱]. در شکل (۹-۳) نمونه‌ای از هیدروگراف بی‌بعد حاصل از هیدروگراف سیلاب‌های مشاهده شده و هیدروگراف سیلاب‌های استخراج شده از آن برای دوره بازگشت‌های مختلف نشان داده شده است [۱]. (جزییات استفاده از هیدروگراف بی‌بعد در منابع مختلف از جمله مراجع ۰ و ۸۱ ارائه شده است) 0۵0 0.2 0.4 ۵.60.8 1 1.2 14 1.6 1.8 2 2.2 4 (7۳0 0۵0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 40 ی) بده هیدروگراف | ]1 زمان وقوع بده اوج | ] زمان هیدروگراف (1)۳۲ شکل ۹-۳- هیدروگراف بی‌بعد و هیدروگراف سیلاب‌های استخراج شده - رودخانه زردفهره از شعبات رودبار لرستان [۱| ج - استفاده از روش هیدروگراف واحد مصنوعی در تعیین سیلاب‌ها و مقادیر آبدهی در مواردی که به دلیل قلت داده‌های آماری, استفاده از روش منطقه‌ای و یا هیدروگراف بی‌بعد میسر نباشد. برای تعیین کمیت سیلاب در حوضه‌های فاقد آمارء استفاده از روش هیدروگراف واحد مصنوعی, راهکار مناسبی تلقی می‌شود. در این خصوص می‌توان به استفاده از هیدروگراف واحد مصنوعی نظیر 55 و روش اشنایدر " اشاره نمود. (در خصوص هیدروگراف واحد مصنوعی مرجع ۴۵ ۷۷ و۸۰ توصیه می‌شود) ۲-۳-۳ هیدرولیک رسوب (فرسایش و رسوبگذاری) به دلیل نقش شاخص سدهای رسوبگیر در تله‌اندازی بار رسوبی, لازم است در بررسی فرایند انتقال رسوب سهم بار معلق و بار بستر مشخص شود تا از این طریق امکان ارزیابی حجم مخزن سد رسوبگیر منفرد و یا ضرورت احداث سدهای متوالی و ارزیابی عملکرد آن‌هاء محقق گردد. در مباحث زیر به راهکارهای تعیین بار معلق, بار بستر و حجم آورد رسوبی رودخانه مرتبط با اهداف سدهای رسوبگیر پرداخته شده است. ۷140 00۳۹۵۲۷۵۵۵ [ز50 -1 040 ؟ ,5۷۵6۲ -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۶۴ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ۱-۲-۳-۳ تعیین بار معلق. بار بستر و حجم آورد رسوبی رودخانه در سدهای رسوبگیر هرچند هدف تله‌اندازی, بار بستر بوده و بخش عمده بار معلق همراه جریان آب. از مخزن تخلیه می‌شود. لیکن برآورد بار معلق در ایستگاه‌های مجاور و تعمیم آن برای محل سد رسوبگیر به عنوان مبنایی برای ارزیابی بار بستر دارای اهمیت است. از جمله کاربردهای مهم بار معلق, تعیین سهم بار بستر بر اساس پارامتر ۴ (نسبت بار بستر به پار معلق) می‌باشد که اغلب به صورت درصدی بین ۱۵ تا ۳۰/ در نظر گرفته می‌شود [۰۱۱ ۰۲۴ ۲۶]. راهکار دیگر برای تعیین پارامتر ۴ استفاده از نمودار تجربی 1-5 (نمودار شکل ۱۰-۳) می‌باشد که در مبحث بعد معرفی شده است. در شرایط وجود داده‌های آماری» تعیین بار معلق با استفاده از روش هیدرومتری (روش 75116]) متداول است. سه گام اصلی روش هیدرومتری عبارتند از: گام اول - تعیین منحنی سنجه رسوب! و معادله نمایی دبی- رسوب 20<* ,0) بر اساس آمار آبدهی و بار معلق, بار معلق بر حسب تن در روز و ,0ج آبدهی روزانه بر حسب مترمکعب برئثانیه گام دوم - تعیین منحنی داوم جریان روزانه بر اساس آمار آبدهی بلندمدت گام سوم - تعیین بار رسوبی معلق رودخانه (متوسط سالیانه) در محل ایستگاه هیدرومتری با استفاده از منحنی سنجه رسوب و منحنی دوام جریان و تشکیل جدول محاسباتی دبی‌های مرتب شده. (جدول 15۳16]) در جدول (۸-۳) به طور نمونه. فرایند تعیین متوسط بار معلق سالیانه به روش هیدرومتری نشان داده شده است. مطابق جدول (۸-۳) متوسط بار معلق سالیانه رودخانه موردنظر (آزادرود متعلق به حوضه‌آبریز سیروان در این مثال موردی) معادل ۱/۵ میلیون‌تن می‌باشد. (شرح تفصیلی روش در مرجع ۲ قابل دسترسی است) الف - تعیین بار بستر با استفاده از نمودار تجربی 16-5 در مطالعات سدهای رسوبگیرء از جمله راهکارهای تعیین کمیت بار بستر سالیانه استفاده از نمودار تجربی ۳-5 (م5) از نمودار تجربی استخراج و کمیت بار بسترء از رابطه زیر محاسبه می‌شود: [۲۰] (۱۴-۳) ۳00 -< و0 ,۳ 0 (ح+[5) 6۳۷۵ 1۵18 560161 -| -------- صفحهٔ بعد -------- قصل سوم - مطالعات : ج 2 ایستگاه هیدرومتره جدول ۸-۳ رسوب تعدیل‌شده در هر کلاس 69۱/100 ۴۵/۵ 3333333333333 ز روش هیدرومتری) و ۲ا: نسبت ب (مثال موردی رودخانه آزادرو دخانه به روش هیدرومتری [۳۴. ۵۲. ۶ هیدرومتری (جدول 51]) سوب معلق 03 0(9-0.2250022. 3 حدود دسته‌حات سا 6 ی سس متوسط رسوبدهی ویژه سالیانه ۶۵ یی ار بستر به د در محل ۵ شماره دسته‌حات -------- صفحهٔ بعد -------- ۶۶ ۸ رززٍراهنمای مطالعات. طراحی, اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها جدول ۹-۳- مراحل محاسباتی برای تعیین متوسط بار بسترسالیانه از نمودار تجربی ,5 - 16- رودخانه آزادرود ایستگاه سروآباد |۳. ۱۲۴ ل ‏ ا ع ا ها ۷ اما ها نام حوضه آپریز " نام ام ا ۸ | ار لا 08یا 090 0۹-00۹0 رودخانه ۲ ابیرتیء ۱ مساحت ۱ شیب از منحنی تجربی | بار معلق سالیانه | بار بستر سالیانه ۲ بار کل سالیانه حوضه آبریز رودخانه (شکل ۳۲-۴) (روش هیدرومتری) ۱ ۶(::)۷(/۱۰) (۸)+(۷) 2 م۵ وم ۱۷1۳۷۲0 7 میلیون تن ۷1۸1: میلیون مترمکعب. #* وزن مخصوص خشک رسوبات معادل ۱/۳ تن در مترمکعب فرض شده است. یتح 1000 اش ما انا اس هل سا لا سا ها سا ما سا اه نا نا اه 1 نا سا ها ها ان ها ]۵ ]- ملاع ها اه -] 0 0 سا 5 1 0 0 0 0 ۵ ۹ 5 ۵ ۹ سا 0 ع ال و ما امه و که ی هه سل 6ت سک شش بل لب لب بل ی ۰ اس 5 بب مربب : | خط نظیر 7۳۰ فرضی هو ی : توضیح علائم : ات 7 1 + رودخانه سفیدرود - محل سد. شاهرود. قزل اوزن 1 را 37 سس ۵ رودخانه اهرچای و شعبات آن ب ج لس سس بس ۱ ۵ رودخانه کرج- محل ند ۳ 10 ]یچ رودخانه هلیل رود و شعبات آن بسا را تاه برودغانهاجلابر از شعبات قره چای بل نی ]| هر ارودخانه قمرود. دودهک لب با | پا رودخانهبختماری- تنگ پنج اا|اااا ۱ دره رود - مشبران ۵ رودخانه های شبکه گردلان - سیروان وج ومع مک وعصطکععععه وک وک 3 1 3 2 1 بش 0 (1) 5 شیب رودخانه در ایستگاه شکل ۱۰-۳- نمودار تجربی ۳-518 . نسبت بار بستر به بار معلق (16) برحسب شیب بستر (514). در رودخانه‌های کشور |[۲۰] مطابق جدول (۹-۳) برای شیب معادل ای 5 مقدار 1 از گراف تجربی برابر 7/۴۵ و مطابق رابطه (۲۵-۲) نیرز کمیت بار بستر برابر با: 1 0.675 - 100 / 451.5 - 0 (۰/۶۷۵ میلیون تن در سال یا ۰/۵۸۱۹ میلیون مترمکعب) خواهد بود. به عبارتی. متوسط آورد بار بستر سالیانه رودخانه برابر با ۰/۵۱۹ میلیون مترمکعب می‌باشد که شاخصی برای تعیین حجم سد رسوبگیر تلقی می‌شود. بار کل رسوب ورودی سالیانه (مجموع بار بستر و معلق) مطابق جدول (۹-۳) ب - تعبین بار بستر با استفاده از معادلات انتقال رسوب آورد رسوبی رودخانه یا رژیم رسوبدهی (تغییرات رسوبدهی در سال‌ها و ماه‌های مختلف) با استفاده از معادلات انتقال امکان پذیر می‌گردد. به‌علاوه تحلیل عملکرد سدهای رسوبگیر با استفاده از مدل‌های ریاضی و فیزیکی علاوه بر تغییرات -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسویگیر ۰ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۶۷ و و۳7۳۷ معادلات انتقال رسوب برای تعیین بار بستر دارای طیف وسیعی بوده و به دلیل تنوع عوامل حوضه‌ای و تعدد پارامترهای معرفی شده است. با توجه به اهداف سدهای رسوبگیر که تله‌اندازی بار بستر می‌باشد. استفاده از معادلات مایر- پیتر- مولر, تفصیلی معادلات انتقال رسوب در منابع مختلف از جمله مراجع ۲ ۵۲ ۰.۵۴۳ ۵۵و ۵۷ ارائه شده است) جدول ۱۰-۳- معادلات توصیه شده برای تعیین بار بستر در رودخانه‌های کوهستانی. شریانی و بار مواد بستر در رودخانه‌های پیچانرودی |۳| در صورت وجود داده‌های طسو و سس اندازه گیری شده بار بستر یا با ما شاکلیچ . اسمارت. یانگ (انتقا مواد بستر, پهتر است نتایچ (درصور تی که درصد ماسه در مقایسه با شن کم‌تر باشد) مقادیر اندازه‌گیری شده مقایسه و (درصور تی که درصد ماسه در مقایسه با شن بیش‌تر باشد) معادلات مناسب توصیه شده برای تعیین بار مواد بستر در رودخانه‌های پیچانرودی در صورت عدم وجود داده‌های انگلند - هانسن. لارسن, انشتین, باگنولد انداز گیری شده. بهتر است از ۱۷۷ (برای بسترهای با دانه‌بندی ماسه و سیلت) میانگین نتایج حاصل از معادلات ۷ (برای بسترهای با دانه‌بندی ماسه‌ریز و سیلت و رس) با توجه به توضیح کامل گام‌های محاسباتی برای تعیین بار بستر با استفاده از معادلات انتقال در مرجع ۲ استفاده از در جدول (۱۱-۳) نمونه‌ای از مراحل محاسباتی بار بستر ارائه گردیده است. مطابق جدول (۱۱-۳)» متوسط بار بستر (۰/۷۲۸ میلیون تن) ارزیابی شده است. در عمل برای تعیین بار بستر با استفاده از معادلات انتقال, بهتر است چند روش بررسی و میانگین آن به عنوان شاخص بار بستر رودخانه منظور گردد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۶۸ جدول ۱-۳ ۷ 0۹۳ در هر کلاس 9/100 یراک ۵ ۴ ۳۱ ۱۳ ۳۶۵ ۲ ۱۱۹۵ ۲۱۳۷ ۳۸۸۵ ۵ ۱۳۳/۹۳ ۳۴۴ 0۶ ۳۹۲ ۱۹۳/۳۵ ۱۱/۳۵ ۹۳۹۷ ۴۱۲ ۱۵/۴ ۳۴۵/۵ ۱۹۹۳۴ ۷۱۳۷۹۴ ۱۹۲ - تعیین متوسط بار ب. معادله ۶ 05 بار بستر هر کلاس از معادله سنجه رسوب 0۳/۹7 ۳/۹۴ ۶۳۵۹۱ ۱/۶ ۳/۱ ۳۲۹/۴۹ ۳۳۵۲ ۱/۹ ۱۱/۴۶ ۳۲۳۳/۳۵ ۳۳۵۴ ۳۴ ۱۳۳۲۷ ۳۳۳۴۳۹ ۴/۹ ۱۳۳۳۵۴ ۱۹۱۳۱۳۹ [8 ۸2۵61۸ ۱۵ ۱/۹ ۳۴۳۴ 1/۹ 11/7 (1)0/۵ ( 101/۱۷۲) (2:) ۸ راه ستر سالیانه از معادله | لیانه (ایستگاه سروآبا معادله دبی - رسوب حاصل 5 .171( ۵ 01۳ دبی تعدیل شده در هر دسته ۳/100 113/5 ای ۶ ی ۴ ۵ ۳ ۸ ۱۶ ۳۸ ۳۵ 1۷ ۱۳ ۲۳:۶ ۴۴ ۳:۸ ۱۳۸ ۳۸ ۴۲ ۰.۱۹۱ 17 (۳05 | و بهره‌برداری سدهای رسوب؟ س- (جدول 1151314) - |۰۳۴۱ ۷۹] متری (جدول 181318) تر حدود دسته‌حات ی دسته‌حات ۱۰ ۱۱ ۱۲ ۱۳ ۱۴ ۱۵ ۱۶ ۱۷ ۱۸ ۱۹ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ ۸۹ ۲-۲-۳-۳ نعیین حجم آورد رسوبی رودخانه در سدهای رسوبگیر به منظور تعیین ظرفیت مخزن و مدت زمان پر شدن آن. لازم است آورد وزنی رسوب رودخانه به صورت حجمی معرفی گردد. برای تبدیل بار رسوب وزنی به حجمی, از رابطه زیر می‌توان بهره جست: (۱۵-۳) < بو در این رابطه؛ ۷و: بار بستر حجمی, .. 0). بار بستر وزنی و ۷0:وزن مخصوص خشک رسوبات می‌باشد. در ارزیابی حجم مخازن, مقدار ,7 برای مصالح شن و ماسه معادل ۱/۳ تن در مترمکعب فرض می‌شود. [۰۲۴ ۵۹ ۸۴] در مواردی که حجم آورد رسوبی زیاد بوده و یا محدودیت انتخاب حجم مخزن مطرح باشد. لازم است از تعداد بیش‌تری سد رسوبگیر به صورت متوالی استفاده شود. ۴-۳- مطالعات هیدرولیک جریان. هیدرولیک رسوب و رسوبگذاری در مخزن سد رسوبگیر تعیین عملکرد سدهای رسوبگیر از دیدگاه مهار بار رسوبی رودخانه‌هاء مستلزم بررسی و تحلیل رفتار هیدرولیکی جریان در شرایط عادی و سیلابی بوده و بدین منظور لازم است نخست. مشخصه‌های هندسی سازه سد مدنظر قرارگیرد. پیتون و همکاران, نتایج بررسی‌های انجام شده توسط متخصصین مختلف برای مشخصه‌های هندسی انواع سدهای رسوبگیر مورد استفاده در رودخانه‌ها را مطابق شکل (۱۱-۳) ارائه نموده‌اند[۶۱]. در جدول (۱۲-۳) نیز توصیف پارامترهای مورد استفاده در تعیین ابعاد هندسی سدهای رسوبگیر درج شده است. از جمله ویژگی‌های شاخص سدهای رسوبگیرء پارامتر ۴ یا بازشدگی نسبی می‌باشد که به دو صورت زیر تعریف می‌شود: (۱۶-۳) ۳ طلسم که در آن؛ ۸1۵: مساحت مجرای خروجی, ۸0۵: سطح مقطع سازه سد (مجموع مساحت مجرای خروجی و سطح صلب در سدهای روزنه‌دار) و ۷۷ و ۷۷ : به ترتیب عرض شکاف و عرض سد (در سدهای رسوبگیر شکاف‌دار) می‌باشد. - میزان انباشت رسوب (بار بستر) در مخازن سدهای رسوبگیرء مطابق بررسی‌های آرمنینی و لارچر ( ۸۲۲۵/۵/۵ 1 ,0۳06۲ ۵004) در فلوم آزمایشگاهی, تابعی از پارامتر ۴ بوده و برای شرایط عدم وجود سد. همان‌طوری که در نمودار شکل (۱۳-۳) نشان داده شده است. مقدار ۴ برابر ۱ یا ۱*۰/ (عبور کامل بار رسوبی بستر) و برای حالت سد صلب (انسداد مجرا و تله‌اندازی کامل رسوب) معادل صفر می‌باشد [۴۱]. در این نمودار م12 ارتفاع رسوبگذاری در مخزن و ۷ عمق جریان ورودی به مخزن است. - از دیگر مشخصه‌های مهم سدهای رسوبگیرء رعایت تناسب هندسی در انتخاب ابعاد مجاری تخلیه جریان مطابق آنجه که در شکل (۱۱-۳- الف و ب) درج شده است. می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۷۳۰ ۸ رزراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها 2 6 ۱۴۹ ۱۷0 (۵ن2 > ۱۷۹ن2) ۷۷1/2 رو (۷/۶ + 3۷/0۰ مرش ۱00 ب - ابعاد هندسی در انواع سدهای رسوبگیر شکاف‌دار (42۶ 5101) شکل ۱۱-۳- مشخصه‌های هندسی در انواع سدهای رسوبگیر شکاف‌دارو روزنه‌دار [۶۱| -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ام مطابق شکل (۱۱-۲۳- الف)» در طراحی سدهای رسوبگیر روزنه‌دار (کالورتی) حسب نوع سد. رعایت شرایط 0<2۷/0] یا ۱۵>2۷۵ و همجنین (2:۷/0 > 2۷/5) و ۱0>2۷۵ ضروری است. برای طراحی سدهای شکاف‌دار نیز درنظرگرفتن شرایط (2۷۷0 > 5ن2)» ۵/2 >0ل (2۷0 < 25 ۵/2 > 40 2 ۷۵۲2۵ ۷۷۱۳/2 و ۵<2۷۵ با توجه به نوع سد و مطابق شکل (۱۱-۳- ب) ضرورت دارد. جدول ۱۲-۳- توصیف پارامترهای مختلف مورد استفاده در تعیین ابعاد هندسی سدهای رسوبگیر [۶۱] وس اس ع ‏ ع شس با سح اف اد ارتفاع سد از لبه ار تخلیه کننده تحتانی 0۵1 ۵۱1۵۲۵ 200۵ ۵251 122 دبی سیل طراحی متناظر با ارتفاع سد رسوبگیر ۵1 42۵۳3 ۷۱11 2۲11200 1100۵0 معزد 1 دبی سیل طراحی متناظر با ارتفاع سرریز 1 1۵۷ 011رد از زا اه 110۵۵0 معزدع 1 10 20 30 0 50 60 70 - 0 90 - 0 شکل ۱۳-۳- تاثیرپذیری رسوبگذاری از بازشدگی نسبی(1) - سدهای رسوبگیر شکاف‌دار |۴۱ همان‌طوری که در فوق اشاره شد. در نمودار شکل (۱۳-۲۳) پارامتر 170/1 معرف نسبت عمق رسوبگذاری در مخزن به عمق نرمال جریان ورودی در رودخانه (عمق نرمال در بازه بالادست مخزن که متاثر از انرات بالاآسدگی آب مخزن -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۲ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ۱-۴-۳- بررسی مدل‌های رایانه‌ای و انتخاب مدل مناسب در بررسی عملکرد سدهای رسوبگیرء آگاهی از خصوصیات هیدرولیک جریان و انتقال رسوب ضروری بوده و لازم است رفتار هیدرولیکی رودخانه و فرایند فرسایش و رسوبگذاری در وضعیت موجود و در شرایط اجرای طرح, تعیین شود. استفاده از مدل‌های رایانه‌ای برای تحلیل هیدرولیک جریان و شبیه‌سازی رسوبگذاری در مخزن. از موثرترین ابزارهایی تلقی می‌شود که در دهه‌های اخیر به خصوص به منظور بررسی عملکرد سدهای رسوبگیر و تدقیق مشخصه‌های هندسی آن‌ها به موازات مدل‌های فیزیکی, از اقبال فراگیری برخوردارگردیده است. در این راستاء بعضی ویزژگی نرم‌افزارهای متداول مورد استفاده در مدل‌سازی آورد رسوبی رودخانه و پیش‌بینی نحوه انباشت رسوب در مخزن سد رسوبگیر. مطابق جدول (۱۳-۳) ارائه شده است. جدول ۱۳-۳- بعضی مشخصات مدل‌های و مورد استفاده در شبیه‌سازی هیدرولیک جریان. فرسایش و رسوبگذاری در سدهای رسوبگیر | مدل‌سازی هیدرولیک رسوب | قابلیت مدل‌سازی ردیف نام مدل فرسایش و رسوبگذاری مواد رسوبی 50 | 0۵۳ | 095۳ سس 27کس مه اک سک 0 0 0 0 0 0 که مه ی در شکل (۱۳-۳) نمونه‌ای از نتایج کاربرد مدل 0۳:9۸/1۸7 [۶۷] برای شبیه‌سازی پروفیل رسوبگذاری در مخزن سد رسوبگیر (منطقه والیس در کشور سویس)) برای سیل با دوره بازگشت ۱۰۰ سال ارائه شده است [۶۸]. مطابق نمودارهای ارائه شده برای شبیه‌سازی فرایند رسوبگذاری, لازم است در وهله اول عملکرد هیدرولیکی جریان و تغییرات زمانی تراز آب در بالادست سد رسوبگیر برای سیلاب طراحی مورد بررسی قرار گرفته و به استناد آن مدل‌سازی بدیهی است همان‌طوری که در نمودارهای شکل (۱۳-۳) نشان داده شده است از جمله راهکارهای اصولی انتخاب مدل رایانه‌ای مناسب. مقایسه نتایج تجربی (نظیر پروفیل‌های حاصل از مدل فیزیکی) با خروجی مدل عددی است. به عبارتی در سدهای رسوبگیر اغلب به دلیل نبود و یا کمبود داده‌های میدانی (نظیر تغییرات زمانی و مکانی تراز آب و 40 ۳8۵(0 کل۷۵[۵ -۱ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۳۳ پروفیل رسوبگذاری)». صحت‌سنجی مدل و تطبیق آن با شرایط رودخانه‌ای با استفاده از بررسی‌های مدل فیزیکی محقق می‌گردد [۴۱. ۶۸ ۷۳]. با عنایت به مباحث فوق, بعضی نکات اصلی در انتخاب مدل مناسب را می‌توان به صورت زیر عنوان نمود: مقایسه تغییرات تراز آب در بالادست سد رسوبگیر حاصله از مدل فیزیکی و مدل عددی برای سناریوی سیل ۱۰۰ سال ٩4 100 ۷۵۵۲ ۶۱۵۵۵ 50۵۲3۲۱۵ - ۵0۲۳۱۵3۲۱50۲ ۵۶ ۷۷31۵۲ ۶‏ عغاناعه۴ 7 ۵۹۱۱۲۱۱۵ ۷ ۷۷۵۱۲ |310۲3ا ۱۵۵۵۱ |2ع۵۲۱۷۶5۱ 1۳۱۵ آ0 ۱۵۷۵۱5 ۷۷۷310۲ هه تغییرات تراز آب نسبت به زمان در مدل فیزیکی ۱۱۵۵۵۱ ۱۲۱۵۲۱۲۵۱ 1۱۵ 0۲ ۱۵۷۵۱5 ۷۷/310۲ سس تغییرات تراز آپ نسبت به زمان در مدل عددی 0 ومع و60 موق 300 ۵450 4۵۵ 350 موق 250 200 مک 10.0 ٩1۲۵ ]۲۳۱۳[‏ زمان الف - شبیه‌سازی تغییرات تراز آب در مخزن (بالادست سد رسوبگیر) بر حسب زمان شکل ۱۳-۳- شبیه‌سازی فرایند رسوبگذاری در مخزن سد رسوبگیر بر روی رودخانه والیس سویس توسط مدل ۳5۸1۸1 |۶۸ - تجربه استفاده کاربردی از مدل برای شرایط متنوع رودخانه‌ای (جریان‌های فوق بحرانی» زیربحرانی و مختلط) و رسوبگذاری مخزن - قابلیت مدل در پردازش نقشه مسیر رودخانه و آماده‌سازی فایل هندسی موردنیاز الگوریتم هیدرولیک رسوب و ارائه گرافیکی خروجی‌ها - دارا بودن گزینه‌های مختلف تعیین بار رسوبی متناسب با طیف دانه‌بندی (چسبنده و غیر چسبنده) و هیدرولیک جریان برای تطبیق با داده‌های مدل فیزیکی و یا میدانی و مقایسه برای انتخاب معادله یا معادلات مناسب - قابلیت مدل در شبیه‌سازی فرایند انتقال در شرایط پایدار و ناپایدار اغلب مدل‌های ارائه شده در جدول (۱۳-۳) عموما از قابلیت‌های مذکور برخوردار می‌باشند. در عین‌حال مدل 7 و ۷۷۸۹۸۹۳۲ [۵۰] از نوع تجاری بوده و از این‌رو دارای محدودیت کاربردی است. از بین مدل‌های |) -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها چهار گانه 11۳6-8۸5 [۸۷]. 057۸۹5 [۸۲ | ۳7۷1۸ [۸۸| و 5704 [۵]. مدل 11۳-۸5 از قابلیت گرافیکی و پردازش هندسی و تنوع سازه‌های عرضی و طولی بیش‌تری برخوردار بوده و از جمله مدل‌های ریاضی معتبری است که در پروژه‌های مختلف مهندسی رودخانه و شبیه‌سازی رسوبگذاری مخازن سدهاء توسط متخصصین و مهندسان مشاور به کار گرفته می‌شود. به ویژه در نسخه جدید 16۸5-5-)1۳] شبیه‌سازی خصوصیات هیدرولیکی در حالت یک بعدی و دوبعدی برای شرایط ماندگار و غیرماندگار میسر بوده و مدل‌سازی فرایند فرسایش و رسوبگذاری در حالت شبه ماندگار و غیرماندگار توسط این نرم‌افزار محقق گردیده است. در این راهنما از نتایج مدل 11۸۹5-)1۳] استفاده شده است. ۲-۴-۳- تعیین مشخصات هیدرولیک جریان در شرایط موجود و شرایط طراحی در بررسی عملکرد سدهای رسوبگیرء مدل‌سازی مشخصات هیدرولیک جریان در دو حالت شرایط موجود و شرایط مطابق شکل (۱۴-۳) رفتار هیدرولیک جریان رودخانه دستخوش تغییرات عمده‌ای می‌گردد که از نمودهای بارز آن. بروز پدیده پس‌زدگی" و افت محسوس تنش برشی یا شاخص پتانسیل انتقال می‌باشد که موجب انباشت رسوب در مخزن می‌گردد. ۱۷۷۵۱۵ ۱۱۵۱۵۱ ۵۱5۱۵ ۹)۲۱( 900 1200 1500 ۲۷۸۵۱۵ 0۳۵۳۳۵۱ ۵1912 6)( 600 900 1200 1500 1300 5 ۲۴۲۵۰۴۱۸۵۵۵۹2۶ وام هت 309۱9 ! ۷ ۹ فپ ۰ ۰ 00 سس مر وی 7 0۱۱ ۵۱۵۵ ۴۱۵۵ وام ۴:۵۳ ۲۵۱۹0۵ 5001۵۵۱ ۴۵0۱۵ رو 1 : پروفیل جریان نک کی ۱ و چس همست ی ۳ ۳ | ۰ ی بو ِ هه ۴ : 0 ۰ ۰ اقا ۱ 0 الف - پروفیل‌های جریان در شرایط طبیعی ب - پروفیل‌های جربان در شرایط وجود سد رسوبگیر 1] - 71۲ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ ۳۵ 6ع5130 ات |۳۵۵۵ ۸۸۵۱۵ 44000 4200 3600 0 0.0 محدوده سد ۰ رسویگیر ک ی مممشمشمشجححت (کاهش تنش برشی و پتانسیل انتقال) 12000 1400 0۵00۵ 00۱۱0۵۱ ماو مسافت شکل ۱۴-۳- پروفیل‌های جریان در شرایط موجود و وجود سد رسوبگیر و کاهش تنش برشی (مدل 111-13۸5 رودخانه اوکلید"- [۸۷]) سدهای رسوبگیرء اغلب در آبراهه‌های کوهستانی (در بالادست مخازن اصلی و شاخه‌های پررسوب) احداث می‌گردند که رزیم جریان فوق‌بحرانی وجه غالبی دارد. از طرفی مطابق شکل (۱۵-۳)» جریان زیربحرانی در محدوده مخزن حاکم می‌باشد. از این‌رو در بررسی مشخصات هیدرولیکی سدهای رسوبگیر استفاده از گزینه جریان مختلط " متداول بوده و از جمله ملزومات شاخص در انتخاب مدل ریاضی برای شبیه‌سازی هیدرولیک جریان تلقی می‌شود. 6 017 ۵۱۵ :6۱۵0 وام۴(3۲۳ 1۲350011 5001۵1 لزامی۴ ۱۷۸۵۱۳ ۷۳۱۵۳۳۵۱ 41913۳۲۵ )۲۳( 900 1200 15300 جریان 8 بحرانی 1 مرز جریان بحرانی پا جربان زبر بحرانی (محدوده مخزن سد رسوبگیر) 3000 4000 (8) 05۱۵۸۵۵ ۲۵۱۸۵۱ ۱۵۳ مسافت شکل ۱۵-۳- وقوع جریان زیربحرانی و فوق بحرانی در بالادست سد رسوبگیر (مدل 11۳۲-11۸5 رودخانه او کلید -[۸۷]) ۸]] ,۲۱۷۵۳۲ 110ع1] -| ۷7 ۱11۷۵2 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۶ ۸ رراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ۵-۳- مطالعات هیدرولیک رسوب و مدل‌سازی رسوبگذاری در مخزن و تعیین پروفیل‌های رسوبگذاری بار رسوبی حمل شده توسط رودخانه‌هاء حاصل تعامل هیدرولیک جریان و ساختار دانه‌بندی مواد رسوبی موجود در بستر می‌باشد. هیدرولیک رسوب. فرایندی است که طی آن با استناد به مشخصه‌های جریان و معادلات انتقال, امکان تعیین کمیت بار رسوبی حمل شده و بررسی پدیده فرسایش و رسوبگذاری فراهم می‌گردد. به دلیل تنوع منابع تغذیه رسوبی, ساختار دانه‌بندی بسترء تغییرات مستمر زمانی و مکانی جریان رودخانه‌ای و نقش سازه‌های هیدرولیکی و اثرات ساماندهی, اغلب در بررسی عملکرد سدهای رسوبگیر, استفاده از مدل‌های ریاضی بخش مهمی از مطالعات هیدرولیک رسوب را به خود اختصاص می‌دهد. در مدل‌سازی رسوبگذاری, پس از انتخاب مدل و انجام آزمون‌های اولیه و آماده‌سازی, شش گام اصلی زیر مدنظر قرار می‌گیرد: گام اول - معرفی هیدروگراف جریان (رژیم آبدهی) برای بازه زمانی موردنظر گام دوم - معرفی ساختار دانه‌بندی بستر گام سوم - معرفی بار رسوبی ورودی از بالادست و شاخه‌های جانبی گام چهارم - معرفی معادلات انتقال رسوب گام پنجم- تعیین مشخصات هیدرولیکی و برآورد بار رسوبی ورودی به مخزن جزییات کامل برای هریک از گام‌های مذکور در راهنمای مدل‌های رایانه‌ای متداول از جمله مدل‌های مندرج در جدول (۱۳-۳) در دسترس می‌باشد. - نکته مهم در مدل‌سازی رسوبگذاری در مخزن سد رسوبگیر. امکان انجام صحت‌سنجی و اعتبارسنجی مدل این فرایند مستلزم تدارک سنجش‌های میدانی از جمله هیدروگراف جریان» پروفیل‌های رسوبگذاری و دانه‌بندی نهشته‌های رسوبی می‌باشد. با استفاده از چنین اطلاعاتی در صورت وجود تشابه منطقه‌ای, امکان انجام فرایند کالیبراسیون و تدقیق نتایج حاصله برای مدل انتخابی فراهم می‌گردد.[۸۹] - در بسیاری موارد. تدارک اطلاعات لازم با محدودیت مواجه بوده و استفاده از نتایج مدل فیزیکی راهکار مناسبی تلقی می‌شود. [۵۸] ۳0 ۵ 1-۷۵۳۱3۵10 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ ۳۷ - هرچند امروزه لزوم استفاده از مدل‌های فیزیکی به عنوان پیش‌نیاز طراحی سدهای رسوبگیر مطرح گردیده |۶۴ ۷۳ ۸۵]. اما در صورت استفاده از معادلات انتقال مناسب. نتایج حاصله از مدل ریاضی نیز می‌تواند در شرایط نبود داده‌های میدانی و یا آزمایشگاهی, برای اهداف طراحی مورد استفاده قرارگیرد. - مدل‌های رایانه‌ای متداول در شبیه‌سازی فرایند رسوبگذاری, اغلب دارای گزینه‌های مختلفی برای معادلات انتقال بوده (به عنوان مثال ۸ معادله انتقال در مدل 71۳۲۳-۹۸5 و ۱۲ معادله تعیین بار رسوبی در مدل 5 معمعرفی شده است) و به تبعیت از ساختار دانه‌بندی و شرایط رودخانه‌ای (بسترهای ماسه‌ای, رشد دلتا در مخزن سد رسوبگیر فراهم می‌باشد. در شکل (۱۶-۳) نمونه‌ای از نتایج حاصل از مدل‌سازی درشت‌دانه و یا ریزدانه)» امکان انتخاب معادلات مناسب برای تعیین نرخ انتقال و بررسی نحوه رسوبگذاری و بستر شنی می‌باشد. با استفاده از معادلات انتقال ترسیم گردیده است. [۸۷] - با بررسی پروفیل‌هاء روند رسوبگذاری حاصل از معادلات مایر- پیتر مولر (/۷1۳۸) و ایکرز- وایت را که در مقایسه با روش یانگ" از فرایند رشد و گسترش متوازن دلتا برخوردار می‌باشند. می‌توان مناسب‌تر قلمداد نمود (شکل ۱۶-۳- الف). همچنین شبیه‌سازی رشد دلتا و پیشروی آن در مخزن سد رسوبگیر برای دوره زمانی یک ساله (۱۹۸۵-۱۹۸۶ با استفاده از روش مایر- پیتر- مولر) به عنوان قابلیت مدل رایانه‌ای در شکل (۱۶-۳- ب) نشان داده شده است. - در مدل‌های رایانه‌ای» هیدروگراف جریان به صورت پلکانی (آبدهی ثابت در گام زمانی) معرفی می‌گردد. به چنین الگویی جریان شبه ناپایدار یا (11۳)" اطلاق می‌شود. با توجه به نقش سیلاب‌ها در انتقال بار رسوبی, لازم است گام زمانی انتخابی برای پریود سیلابی, کوتاه‌تر از دوره جریان‌های عادی باشد. - از جمله نکات مهم در برررسی هیدرولیک رسوب سدهای رسوبگیرء تاثیرپذیری فرایند رسوبگذاری, از نوع مجاری خروجی جریان و درصد بازشدگی آن‌هاست. در شکل (۱۷-۳) حالت‌های مختلف شامل سدهای روزنه‌دار با موقعیت‌های متفاوت مجاری خروجی و سدهای شکاف‌دار کم‌عرض و عریض, به عنوان نمونه‌ای از آنواع سدهای رسوبگیر باز نشان داده شده است. بر اساس انتخاب ابعاد و موقعیت مجاری بازء امکان تله‌اندازی کامل بار بستر و با بخشی از آن که دارای دانه‌بندی درشت‌تری می‌باشد" و همچنین تله‌اندازی قطعات سنگ و لاشه سنگ و اشجار و الوارء محقق می‌گردد. |- ۸۵0۳۲ -۵ 2- 8 3- 0۵۹1-11۹1020 ۷۶ 5 ۲۳۱۱۵۲1۵2 مدمآ لعظ -4 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها بستر اونیه سس ۸۷6۲ -۵ 7/000 5000 4000 3000 2000 4000 3000 2000 (۱)۸ مسافت ۱ مسافت شکل ۱۶-۳- مقایسه پروفیل رسوبگذاری حاصل از معادلات انتقال و انتخاب روش مناسب (مثال کاربردی مدل ۲-5 11۳ [۸۷]) 01-6 ۴۱۵ :۴۱۵۵ م۴۷۵۲ 00۲ 1۲2۳5 5601۳۵۳۱ ل#زامس۴ 6 01 ۴۱۵۵۸ :۴۱۵۵ ام ۴۷۵۳۱ 00۲۱ 1۲2۳5 5601۳۳۱ #زامنگ ۴ ۵۸۸۲ ۷/۳۱۳ ۴ آ۸) ۵۸ ۱۷۷/۳۵ دس ار 025 سس ملیف 07 سم ام را 0۳5 شش 07 -م 0 2196 اههج 312 ۷۵ ۵2 50 16اه 312 ۷۵ [۳۱ شششچشچشچشچجچججد شچشمچششچ 60 زر ] (فی ۱۵ دوه نگ - ردو وگ زر نت 1 90 ۰ ۰ هلاک 862 50 زره تاه 0 زدیا (دن یا 5 ۲ 50 120 130 150 1۵0 1۵0 150 0 120 130 1350 1400 1450 1390 130 5۷800 )4( 5300 الف - سد رسوبگیر روزنه‌دار با مجاری تخلیه جریان در کف ب - سد رسوبگیر روزنه‌دار با مجاری تخلیه جربان در تاج 01-1 ۵۱20 :۴۱۵۵ ۴2۳۵ 11۵2۳600۲1 560160۱ لاامنگ 1 ۱6۱۱۵۵۵۵202 :۴۱۵۵ ۵م ۴۷۵۳ 00۲۱ 1۲۵۳5 5601۳۵0۱ لاامیگ اس ملد 05 ای 07 ۳ : ام لس ۳5 بل 07 سم 20 2136 ههج 312 ۷۵ 020 216 اج 312 ۷۸۵ گس سم مهم 00 ج اوو و نع ۰ سس ۰ 862۷ 5 82۷ 5۵ 130 130 1100 10 130 130 1: 1 1 ( 140 1390 130 500 ج- سد رسوبگیر شکاف‌دار کم‌عرض د- سد رسوبگیر شکاف‌دار عریض ۱-۵-۳ بررسی سناربوهای مختلف و تعیین حجم رسوبگذاری در مخزن حجم رسوبگذاری در سدهای رسوبگیر تابعی از ارتفاع سد. نوع و اندازه مجاری تخلیه جریان و اهداف مورد نظر می‌باشد. در مباحث زیر به برررسی انواع سدهای باز و تعیین حجم رسوبگذاری در مخزن پرداخته شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ ۳۹ ۱-۱-۵-۳ بررسی سناریوهای مختلف و تعیین حجم رسوبگذاری در سدهای رسوبگیر شکاف‌دار در سدهای رسوبگیر شکاف‌دار با ایجاد مجرای خروجی و برقراری جریان آزاد. شرایط هیدرودینامیکی مناسبی برای وقوع پدیده جورشدگی هیدرولیکی " فراهم می‌گردد تا مواد رسوبی به تبعیت از دانه‌بندی و شدت جریان (اعم از عادی و سیلابی)» در طول مخزن توزیع شده و پیشروی جبهه رسوبگذاری تا بدنه سد محقق گردد. در این سازه‌هاء مطابق شکل (۱۸-۲) با انتخاب عرض شکاف. امکان مدیریت و تله‌اندازی کامل بار بستر و یا بخشی از آن (مصالح درشت‌دانه بستر) و همجنین مهار قطعات سنگ و لاشه‌سنگ وجود دارد. شکل ۱۸-۳- نمونه‌هایی از سدهای شکاف‌دار با اهداف متفاوت برای تله‌اندازی بار بستر و سنگ و لاشه سنگ |۶۴] - به منظور بررسی عملکرد سدهای شکاف‌دارء نتایج مدل‌سازی پروفیل رسوبگذاری با استفاده از نرم‌افزار ۲1۳-۶5 برای سناریوهای مختلف در یک‌دوره یک ساله در شکل (۱۹-۳) ترسیم گردیده و با پروفیل رسوبگذاری حاصل از سد صلب. مقایسه شده است. (رودخانه اکلید [۸۷]) - بررسی پروفیل‌ها موید آن است که در گزینه سد صلب (پروفیل ۸) به دلیل کاهش محسوس سرعت جریان و افت ظرفیت انتقال, پدیده انباشت توده‌ای و متمرکز رسوب. منجر به شکل‌گیری و رشد سریع دلتا در بازه ورودی و پیشروی تدریجی آن به داخل مخزن می‌گردد. به این‌نوع تله‌اندازی در سدهای صلب اصطلاحا کنترل مکانیکی رسوبگذاری" اطلاق می‌شود 1۵۴۱ بدیهی است با تداوم جریان رودخانه‌ای, دامنه رسوبگذاری تا پای سازه سد ادامه یافته و با پرشدن کامل مخزن و فرارسیدن حالت تعادلی رسوب ورودی» عینا به 68 ۲1۷۵۲۵۱۱ -۱ 0 م۲0۱۵ ۷130201 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۰ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها پروفیل جریان اس بستر اولیه اس پروفیل سد صلب پروفیل با شکاف باریک (۴۸ 10) حت پروفیل با شکاف خیلی باریک (۴۸ 3) ۰۰*۰ پروفیل با شکاف عریض ۳ 30) سس ات 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7/000 8000 ۱) شکل ۱۹-۳- تاثیرپذیری پروفیل رسوبگذاری از میزان بازشدگی در سدهای رسوبگیر شکاف‌دار (رودخانه اکلید |۸۷]) - در سدهای شکاف‌دار با ایجاد مجرای خروجی. ضمن تخلیه بار معلق. مواد رسوبی بستر به تبعیت از دانه‌بندی و شدت جریان در طول مخزن توزیع شده و پروفیل حاصله در مقایسه با سد صلب. دارای گستره بیش‌تر و ضخامت کم‌تری بوده و پیشروی جبهه رسوبگذاری برخلاف سد صلب تا بدنه سد. محقق می‌گردد. بررسی پروفیل‌های شکل (۱۹-۳) در سه سناریوی مختلف زیرء موید آن است که با انتخاب عرض شکاف. امکان مدیریت و تله‌اندازی کامل یا بخشی از بار بستر برای گزینه‌های مختلف وجود دارد. * _شکاف باریک (پروفیل ۴) * شکاف عریض (پروفیل (ا) - مطابق شکل (۱۹-۲۳) درحالی که برای شکاف عریض (پروفیل آ) فقط آن بخش از رسوبات درشت‌دانه که متعلق به جریان‌های سیلابی است. در مخزن انباشته شده و پروفیل رسوبگذاری دارای ضخامت کم و دامنه محدودی است. برای شکاف خیلی باریک (پروفیل ثا) با افزایش ارتفاع پس‌زدگی و افت سرعت. تله‌اندازی بخش عمده‌ای از بار بستر محقق گردیده و تراز رسوبگذاری افزایش می‌یاید. به‌علاوه به دلیل شرایط هیدرودینامیکی حاکم در مخزن توزیع رسوبات. پروفیل رسوبگذاری حاصله دارای دامنه فراگیری بوده و متفاوت از پروفیل کم‌دامنه سد صلب می‌باشد. ترسیم پروفیل رسوبگذاری برای شکاف باریک (پروفیل ))» واقعیت اثرگذاری عرض شکاف در کنترل پروفیل رسوبگذاری و کمیت آن را بیش از پیش محرز می‌نماید. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ ۸ - شیوه مدیریت رسوبگذاری در سدهای رسوبگیر شکاف‌دار که حاصل فشردگی جریان " و ایجاد پدیده پس‌زدگی و تله‌اندازی مواد رسوبی ناشی از کاهش سرعت متناسب با اهداف موردنظر می‌باشد. از امتیازات شاخص سدهای رسوبگیر باز تلقی شده و در ادبیات مهندسی رسوب از آن با عنوان کنترل هیدرولیکی رسوبگذاری" نام برده می‌شود که ماهیتا با کنترل مکانیکی رسوبگذاری در سدهای صلب دارای تفاوت‌های اساسی است. [۴۱ ۶۱] - به منظور بررسی تاثیر عرض شکاف در میزان تله‌اندازی بار بسترء نتایج مدل‌سازی در سناریوهای مختلف (سد صلب تا سد با شکاف عریض) به صورت مثال موردی در جدول (۱۴-۲) ارائه شده است. مطابق جدول (۱۴-۲) برای رودخانه اکلید درحالی که تله‌اندازی کامل رسوب برای سد صلب محقق می‌گردد. در سدهای شکاف‌دار برای مثال موردی دامنه درصد تله‌اندازی بین ۳ تا ‎/.٩۷‏ به تبعیت از عرض شکاف. متغیر است. به عبارتی برای تله‌اندازی مصالح درشت‌دانه (شن درشت و سنگ و قلوه‌سنگ). شکاف عریض مناسب بوده و با انتخاب شکاف کم‌عرض, امکان مهار رسوبات کلاس ماسه نیز محقق می‌گردد. با استناد به نتایج جدول (۱۴-۳) تاثیر عرض شکاف در میزان تله‌اندازی رسوب به صورت نمودار در شکل (۲۰-۲) نشان داده شده است. در این نمودار نسبت بازشدگی به صورت زیر تعریف می‌شود: 6 * 100 ۱۷-۳ )۱۷-۳( جدول ۱۴-۳- بعضی نتایج مدل‌سازی رسوبگذاری در سدهای شکاف‌دار و مقایسه با سد صلب (رودخانه اکلید. [۸۷]) سس از ۱۸۱1۹۱۵ کا۳۱]۵0 0۳۵۵ -| 060100 0۵۱۵۵ را ۲1۵۳۵۵۱1 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۲ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ادامه جدول ۱۴-۳- بعضی نتایج مدل‌سازی رسوبگذاری در سدهای شکاف‌دار و مقایسه آن با سد صلب (رودخانه اکلید. [۸۷]) ی ی وی و و ی مس نیع تلبت ی ۵ ا ع تا | ۳۳۲ ا ۳۳ ا اه عر یض حر یض بارریک ۵0 55 50 45 40 35 30 25 20 کل 10 ۵5 نوع شکاف (۵) ۴ - نسبت بازشدگی الف - تاثیر عرض شکاف در تله‌اندازی بار رسوبی ب - درصد تله‌اندازی تابعی از نسبت بازشدگی شکل ۲۰-۳ - تاثیرپذیری درصد تله‌اندازی بار بستر از ابعاد شکاف در سدهای رسوبگیر باز (مثال موردی - رودخانه اکلید. |۸۷]) ۳-۱-۵-۳ بررسی سناربوهای مختلف و تعیین حجم رسوبگذاری در سدهای رسوبگیر روزنه‌دار استفاده از آنواع سدهای رسوبگیر روزنه‌دار که اغلب به دلیل برقراری جریان تحت فشار و تعدد مجاری تخلیه. عنوان سدهای کالورتی نیز می‌توان به آن‌ها اطلاق نمود. از جمله روش‌های متداول در مهار رسوب رودخانه‌ها تلقی می‌شود. مدیریت رسوبگذاری و میزان تله‌اندازی در سدهای کالورتی یا روزنه‌دار نیز تابعی از موقعیت و ابعاد مجاری خروجی می‌باشد. در شکل (۲۱-۳) نمونه‌هابی از سدهای رسوبگیر مجهز به سری کالورت‌ها نشان داده شده است. ۳ ۳ یه زر پم میا الف - سد رسوبگیر با سری کالورت‌ها در ترازهای مختلف (سازه سنگ و سیمان) ب - سد رسوبگیر با ردیف کالورت‌ها (سازه بتنی) شکل ۲۱-۳- نمونه‌هایی از سدهای رسوبگیر کالورتی برای تله‌اندازی بار بستر |۹۰ و بررسی‌های اینترنتی | -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ ۸۳ در سدهای کالورتی. مشابه سدهای شکاف‌دار. با قراردادن مجاری در ترازهای مختلف و تغییر ابعاد و تعداد آن. الگوی رسوبگذاری را می‌توان مدیریت نمود. نمونه‌ای از نتایج بررسی بر روی عملکرد سدهای کالورتی در شکل (۲۲-۳) برای - سد فاقد مجرای خروجی یا کالورت یا سد صلب (پروفیل ۸) - کالورت‌ها در تاج یا پایین‌تر از تراز سرریز (پروفیل 3ا) - کالورت‌ها در تراز میانی (پروفیل ل)) - کالورت‌ها در کف (پروفیل ا) * مطابق شکل (۲۲-۳) در مدل‌سازی سناریوهای مختلف رسوبگذاری برای بازه زمانی یک ساله در شرایط جریان و تمرکز انباشت در ورودی مخزن, ضخامت دلتا بیش‌تر و دامنه آن کم‌تر می‌باشد. (پروفیل ۸) * با قراردادن کالورت‌هاء شرایط هیدرودینامیکی برای جابجایی بار رسوبی در طول مخزن فراهم گردیده و با پیشروی جبهه رسوب برخلاف سد صلب. دامنه رسوبگذاری برای سناریوهای مختلف مطابق شکل (۲۲-۳) تا پای سازه سد. گسترش می‌یاید. قرارگرفتن کالورت‌ها در تراز فوقانی, نرخ تله‌اندازی را افزایش داده و پروفیل حاصله (پروفیل 3) از ضخامت بیش‌تری برخوردار می‌باشد. در این حالت آن بخش از بدنه سد که پایین‌تر از کف کالورت قرار دارد. دارای عملکرد مشابه سد صلب بوده و اثر خود را بر الگوی رسوبگذاری اعمال می‌کند. * با قرار گرفتن کالورت‌ها در تراز میانی و برقراری جریان فعال. پیشروی جبهه رسوبی افزایش یافته و خروج بخشی از بار بستر که دارای دانه‌بندی ریزتری است. فراهم می‌گردد. از این‌رو پروفیل رسوبگذاری (پروفیل ۲) به طور شاخص دارای ضخامت کم‌تری بوده و تمرکز انباشت مصالح رسوبی در مجاورت سازه سد * قراردادن دریجه‌ها در کف. موید آن است که فرایند انتقال و جابجایی مواد رسوبی در مقایسه با رسوبگذاری به طور محسوس کم‌تر از گزینه‌های دیگر بوده و موید آن است که تله‌اندازی مصالح درشت بخش عمده حجم رسوبگذاری را در این سناریو به خود اختصاص می‌دهد. به منظور بررسی کمی تاثیر موقعیت کالورت‌ها در میزان تله‌اندازی بار بسترء نتایج مدل‌سازی در سناریوهای مختلف در جدول (۱۵-۲) ارائه شده است. مطابق جدول (۱۵-۳) درحالی که برای سد صلب تله‌اندازی کامل رسوب محقق می‌گردد. در سدهای کالورتی دامنه درصد تله‌اندازی حاصل از مدل‌سازی رودخانه اکلید بین ۱۵ تا ۹۵/ به تبعیت از موقعیت کالورت‌ها متغیر است. به عبارتی برای مهار و تله‌اندازی مصالح درشت‌دانه (نظیر شن درشت و سنگ و قلوه‌سنگ) که اغلب درصد کم‌تری از بار رسوبی بستر را به خود اختصاص می‌دهد. استقرار کالورت در کف مناسب می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۴ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی, اجرا و بهره‌برداری سدهای رسویگیر رودخانه‌ها ۳۷۹۷۹ بستر اولیه سس بروفیل با کالورت ها در کق سس 520 پروقیل با کالورت ها در تاج موس پروفیل با کالورت ها در نرار میانی ۰۰۰۰۹ 510 پروفیل سد صلب مس و 600 وس 590 مین تا ] 60 و ۱ نوا :۳ یی ی سد 790و 5 سر لس آرسویگیر ۹ 560 ص : ۳ : 550 540 7000-7-0 6000 5000 4000 3000 2000 3000 ۵ (۱)8 شکل ۲۲-۳- تاثیرپذیری پروفیل رسوبگذاری از میزان بازشدگی و موقعیت کالورت‌ها در سدهای رسوبگیر روزنه‌دار (رودخانه اکلید.|۸۷]) درحالتی که هدف از احدات سد رسوبگیر تله‌اندازی بخش عمده‌ای از بار بستر باشد. نظیر احداث سد در بالادست مخازن ذخیره‌ای و یا تامین مصالح شن و ماسه. طبعا استقرار کالورت در تراز میانی و بالاتر راهکار مناسبی است. با انتخاب تراز بالاتر, علاوه بر رسوبات درشت. امکان مهار رسوبات دانه ربر (نظیر شن ریر و ماسه) نیز محفق می کردد. با استناد به نتایج جدول (۱۵-۳) تاثیر موقعیت کالورت‌ها در میزان تله‌اندازی رسوب به صورت نمودار نیز در شکل (۲۳-۲۳) نشان داده شده است. در این نمودار تراز نسبی به صورت زیر تعریف می‌شود: 97 (۱۸-۳) ش - [[1 لد که در آن؛ (13: تراز نسبی و ,]: فاصله ارتفاع لبه پایین کالورت از کف سازه سد می‌باشد. جدول ۱۵-۳- بعضی نتایج مدل‌سازی رسوبگذاری در سدهای کالورتی (روزنه‌دار) و مقایسه آن با سد صلب (رودخانه اکلید. |۸۷]) | ۲ با ها کاا ابا ما ۹ ش ۱ ۷۵ | ۵۵ | ها ۷ ا ط ا ع ا مها ها 6 ره : ۰ ۱ ی : : سد سد کالورت | کالورت | کالورت از تاج سرریز مجرای باز سد بازشدگی ۱ ۳ لو ا ادا ۵ ۵ ام نان با ایا ای با را | | را ما ها 1 | ۷۷ | کف00 | فقس | ۵۵۵ ای ۲ ۷۹۹۵۲۱ مدت حجم جریان حداکثر حداکثر عمق | وزن رسوب وزن رسوب رسوب ملاحظات دوام جریان ورودی جریان ورودی در مخزن ورودی تله‌اندازی شده | خروجی ۳ 01 ا هد اه امه | ما ۵ ۲۵ ا ۲ ا ۲۳ | ۲۵۲ ۱۱۱۳۱۲۳۳ ها سدطت کالورت‌ها در کف -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسویگیر ۰ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۸۵ 100 100 3 ۵ ام نوت 2 ات تم ۰ ۵ او 3 20 1 د 1 0 ۵ سد صلب کالورت همادر کالورت ها در کالورت ها 1 08 06 04 02 0 مجاور تاج ترار میانی در کف (0۶/۲۵) 2 ۳ تراز نسبی شکل ۲۳-۳- تاثیرپذیری درصد تله‌اندازی بار بستر از موقعیت کالورت‌ها در سدهای رسوبگیر روزنه‌دار (رودخانه اکلید. |۸۷]) ۳-۵-۳ بررسی میزان تله‌اندازی (ع7) برحسب اندازه‌های مختلف دانه‌بندی و تعیین قطر طراحی (1۱۵0) در مباحث پیشین با استناد به راهکارهای ارائه شده توسط متخصصین مختلف |[۴۱. ۶۱ ۶۲]. میزان تله‌اندازی رسوب پا 10 به صورت تابعی از ابعاد شکاف و مجاری موجود در بدنه سد معرفی گردید. در عین‌حال. اغلب در طراحی سدهای رسوبگیرء تعیین کمیت 70 برحسب اندازه دانه رسوب که به عنوان قطر آستانه رسوبگذاری با قطر طراحی (0]) می‌توان عنوان نمود (قطر آستانه رسوبگذاری یا قطر طراحی بیانگر اندازه دانه رسوبی می‌باشد که ذرات مساوی یا بزرگ‌تر از آن ترسیب گردیده و دانه‌های کوچک‌تر همراه جریان از مخزن خارج می‌شود)» دارای اهمیت است. در حال حاضر, رابطه تجربی مشخصی که بتواند به طور مستقیم مقدار 172 را به صورت تابعی از 10 معرفی نماید. در دسترس نبوده و آرزیابی 10 برای سدهای مخزنی در قالب گراف تجربی (نظیر منحنی‌های برون 6 |۷۸.۷۵]) و در مورد سدهای رسوبگیر با استناد به نمودارهای معرفی شده در بند ۱-۵-۳ حاصل از نتایج مدل‌سازی, میسر می‌گردد. در شرایط نبود روابط تجربی با توسل به مدل‌سازی رایانه‌ای, امکان تعیین درصد تله‌اندازی رسوب بر حسب اندازه‌های مدل‌سازی عددی, علاوه بر امکان تعیین حجم کل رسوبگذاری, تعیین درصد تله‌اندازی مخزن (ع1) برای اندازه مشخص دانه‌بندی در گزینه موردنظر, امکان‌پذیر می‌باشد. از این رو امروزه مدل‌سازی عددی بخش مهمی از فرایند رفتارسنجی و بررسی عملکرد سدهای رسوبگیر و تدقیق مشخصات هندسی موردنیاز در فرایند طراحی بوده و به منظور معرفی چنین قابلیتی. جزییات نتایج اجرای مدل 1۸5-)۲1۳ برای سدهای شکاف‌دار و روزنه‌دار ذیلا ارائه شده است. ۱-۲-۵-۳- بررسی میزان تله‌اندازی (ع1) برحسب اآندازه‌های مختلف دانه‌بندی و تعیبین قطر طراحی در سدهای شکاف‌ دار به منظور بررسی چگونگی عملکرد رسوبگذاری سدهای شکاف‌دار برحسب اندازه‌های مختلف دانه‌بندی و تعیین قطر طراحی., همان‌طوری که در بالا آشاره شد. توسل به مدل رایانه‌ای و بررسی نتایج حاصله ضروری می‌باشد. در این خصوص نتایج حاصل از اجرای مدل ۲1۳-1۸5 برای مثال موردی بر روی رودخانه اکلید مورد استناد قرار گرفته است [۸۷]. -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۶ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها لازم به ذکر است در فایل خروجی مدل 1۳2-16۸5 جزییات مربوط به تغییرات زمانی رسوب ورودی و خروجی از مخزن برای کلاس‌های مختلف دانه‌بندی به صورت جداول و نمودار تجمعی قابل دسترسی است که نمونه‌ای از آن برای رودخانه اکلید در سری گراف‌های شکل (۳۴-۳) ارائه شده است. مطابق گراف‌های شکل (۲۴-۳) علاوه بر تجمعی زمانی رسوب ورودی و خروجی, روند تغییرات زمانی رسوب متعلق به کلاس‌های مختلف دانه‌بندی (ماسه ریز یا 5 معرف قطر ۵ میلی‌متر مطابق کلاسه‌بندی مدل تا شن خیلی درشت (۷)0) معرف قطر ۶۳ میلی‌متر) نیز بخشی از خروجی مدل تلقی می‌شود. کلاس های دانه بندی 0 مل |۴0 - ۴010 0 60۱ 1 500 سه 7 + 1.0000۴ 5 11700 1۱ 500 5 60۳۱11700 1 500 سه 8.0000۴ + 6 590 ۱ ۳۳۱11700 6 ۴6 11700 یگ ها ی ۹ 6 0۳11700 ۵ 500 5 4.2 رسوب تجمعی 600006 6 11700 ۱-3506010۳ ع ورودی به محزن او 25 400006 2.0000۴ 06 1405 0۴00 00+ 0.0000۴ 1۳ ۸ ...1 00 آنال م۸ 1.0 00 1۱97 1986 1985 7۴ 0 ۴۵۱۱-۴۵۶۱۵ کلاس های دانه بندی 5 ۳۴ 1.30 6 + 2.5000۴ | ۲۹| 0011700 1 560 | ۱۱۸۹5 60۳۱11700 1۱۸ 500 0 ۳۳۲۲۱ 1 0و5 ۷5| 11700 00 1۱ 500 6 ] ۱۱6۳11700 0و۹ 500 ۱ 60 11700 ) 6 2.0000۴ + 06 : 1.08 ۴ 5 زهه ۱[ 0120011700 150006 6 | 11700 ۳0 10 500 9 560 1۱ 0۱ 0 2+005 0.72 06 +ع1.0000 8 5.0000۴ + 5 0.36 ۴ 5 0 ۳ 0.00 0 + 0.0000۴ ااال ۸ هه 0 آرال ۸ ...1 اه 1۱937 1936 1935 71۳۱ شکل ۲۴-۳- نمودار گرافیکی روند تغییرات زمانی رسوب ورودی و خروجی سد رسوبگیر شکاف‌دار (نتایج مدل‌سازی رودخانه اکلید. [۸۷]) وزنی (تن) معرفی شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر ۰ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۸۷ با استناد به نتایج اجرای مدل 111۳-16۸5 برای رودخانه اکلید. در جدول (۱۶-۳) میزان رسوب ورودی و خروجی و درصد تله‌اندازی به ازای محدوده‌های مختلف دانه‌بندی متعلق به کلاس ماسه ریز تا شن خیلی درشت و در پنج سناریوی مختلف (عرض شکاف ۵ تا ۵۰ فوت) برای دوره یک ساله (سال آبی ۱۹۸۵-۱۹۸۶) به عنوان نمونه ارائه شده است. مطابق جدول (۱۶-۳) در این مثال موردی, برای شکاف باریک (۵ فوت)» آمکان تله‌اندازری ۲۷۱۳۴۱۵ تن (۷۹/ از کل رسوب ورودی) فراهم می‌گردد که دلیل آن انباشت بخش عمده‌ای از رسوبات ریزدانه کلاس ماسه (۱۶۵۷۹۳ تن) در مخزن می‌باشد. در مقابل با افزایش عرض به ۵۰ فوت و شسته شدن رسوبات کلاس ریزدانه (ماسه) و بخشی از کلاس شن.ء نرخ انباشت رسوب به طور محسوسی کاهش یافته و به ۳۷۶۱۴ تن (۱۱/ کل رسوب ورودی) محدود می‌گردد که بخش عمده آن (۲۴۲۶۸ تن) به درشت‌دانه‌ها اختصاص دارد. با استناد به نتایج جدول (۱۶-۳) می‌توان در خصوص تعیین عرض شکاف سد رسوبگیری که بتواند برای اندازه مشخص دانه رسوب (قطر طراحی یا ,12) و با درصد تله‌اندازی موردنظر (ع7) عمل نماید. اتخاذ تصمیم نمود. بدین‌منظور انجام مراحل زیر مورد نیاز است: گام اول - با ترسیم تغییرات 700 (تله‌اندازی هرکلاس دانه‌بندی مندرج در جدول ۱۶-۳) برحسب ۴ نظیر (از ستون با عنوان سناریوها) سری نمودارها برای محدوده‌های مختلف دانه‌بندی (ماسه ریز تا شن خیلی درشت) مطضابق شکل (۲۵-۳ --الف) (گراف آ) محقق می‌گردد که می‌تواند در انتخاب ,17 و 76 مورد نظر طراحی به کار گرفته شود. گام دوم - با استفاده از مقادیر 12 یا ضریب تله‌اندازی مخزن برای سناریوهای مختلف برحسب ۴ نظیر (مندرج در جدول ۱۶-۳) نمودار 70-1 (شکل ۲۵-۳- ب) حاصل می‌شود. (گراف آ1) گام سوم - با انتخاب کمیت‌های مشخص برای 764 (در این مثال موردی مقادیر ۹۰ ۷۰ ۵۰ ۴۰ و ۲۰/) و تعیین محل تلاقی آن با منحنی‌های هرکلاس که نمونه آن برای 704 نظیر *۷۰/ (۷۰/-124) بر روی شکل (۲۵-۳- الف) گراف شماره آ نشان داده شده است. مقدار 1 هرکلاس تعیین و سپس از گراف شماره آ1 برای مقادیر 1 حاصله کمیت 70 استخراج می‌گردد (نقاط قرمز مشخص شده بر روی گراف شماره آآ نحوه قرائت 70 برحسب ۴ را برای *۷/-7004 نشان می‌دهد). در جدول (۱۷-۳) نتایج استخراج 16 و 76 برای مقادیر مختلف 760 و محدوده دانه‌بندی کلاس‌های مختلف درج شده است. مندرجات جدول (۱۷-۳) مبنای تعیین قطر طراحی (14) و 70 نظیر می‌باشد که توضیحات آن در گام بعدی ارائه شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۸ ۸ رززراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها [ کل استاریوها ی ی ی ماسه شن شن ۱ سه سه سه در ۰ در ۰ / ۰ ریز متوسط درشت ریز متوسط | درشت بار بستر درشت ریز درشت : در پربود ۹ وزن رسوب ]| ۹ | ۹ |[ هآ هه | رسوب ورودی ۰ ۴۴۳۴۵۱ ۳ ۱۳۱۵۴۷۱۴۲۹۷۱ ۱۱۱۸۴۱۱۲۳۹۷۵ ۸۵۶۸ ۳۳۳۳۴۴۳۱ ۱ ۳۴۵ 5 ۰ ۱1۵ تله‌اندازی هر کلاس | ۷۱,۲ | ۷۳/۶ | ۷۴:۵ ۷۵۱ | ۷۸۴ اج | ب۹ ا ‏ | ۱ )71 (/) ۴ تله‌اندازی مخزن ۷۹ )10 6 ۴۳ ۱۲۷۸۶۲ ۳۲۴۲۱۳ ۴۰۵۶۵۱ | ۲۸۶۹۸ ۹ ]۱۱۱۸۴۱ ۸۵۶۸ ۹۵ ۳۱۷ تله‌اندازی هر کلاس ۵۶ ۵۵۵ ۵۰ ۵۸۰ ۶۶۸ ۷۳۳ ۸۹:۱ ۱۰۰ ۱۰۰ )10 )۳۳ تله‌اندازی مخزن ۶۷ ر(2) 1۵ ۳۴۴۵ ۳ ام۳۱۵۴۷۱۴۲۹۷ ۱۱۱۸۴۱۱۲۳۹۷۵۱ ۳۴۳۲۴۶۴۳۱۸۵۶۸ رسوبگذاری در هر ۸ ۱۱۱۸۷۴۲ ۱۴۷۶۶ | ۱۲۶۵۷۱۱۷۶۵۴ ۱۱۱۱۳۵۱۱۴۷۵۷۱۱۹۸ ۵۶۸ ۷0 کلا ۱۱۳۹ ۶ ۵ تله‌اندازی هر کلاس | و۱ | ۲۳۶ ۲۶۶ | ۲۵۳ | ۲۹۴ | ۳۲۹ ا ورع ا ع۹ ا ۱ )10 )۳۳ تله‌اندازی مخزن ۳۱۳۳ (2) 1۵ ۴ ۶۶۷ تله‌اندازی هر کلاس ۹:۱ ۱۱:۹ ۱۳:۳ ۱۳:۶ ۱۵۵ ۱۹:۹ ۴/۸ ۶۹:۷ ۱۹۰۰ )1 10" تله‌اندازی مخزن ۱۹۳ ر)2) ۵] -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۸۹ ادامه جدول ۱۶-۳- نتایج مدل‌سازی رسوبگذاری متاثر از تغییرات عرض شکاف در سد رسوبگیر باز برای کلاس مختلف دانه‌بندی [۸۷] : ماسه ماسه ی ی ی ر یز متوسط ی :2 1 ۰ ۰ ی و ی رسوب ورودی ۰ ۴۴۳۴۵۱ ۲ ۳۱۵۴۷۱۴۲۹۷۸ | ۲۳۹۷۵ ۱۱۸۴۱۱ 1 ۳۳۳ | رسوب خروجی ‏ ۴۶۹۴۱۱۴۲۱۳۰۱ | ۵۶۳۵۱ | ۶۸۷۶۲ | ۴۰۰۶۷ ۷۴۲۲۱۹۸ ۱ ۱۳۰۳۸۳۰ بگذاری د سو ی 1 دک ۳ | ۵ ۲۲| ۳۲۷۱ ۳۷۱ ۰ | ۲۹۱۱ | ۲۷| ۵۵۸۱ ۴۴۱۹۱ | ع۸۵۸ ۷۹۵ ۵ ۳۹۲ تجمعی کلاس‌ها ۱۳۴۷ ۴۲۶۷ ای هر کلاس ۵ ۶۲ ۸۸ ۶۸ ۸ ۱۲۳۱۳۱ ۳۷۳ | ۱۰ ۰ و 1 ی مخزن ۱۱/۵ (0؟) ۵] مطابق جدول (۱۷-۳)» چنانجه مقرر باشد ۹۰/ از آورد رسوبی رودخانه اکلید در کلاس ماسه ریز (۰/۱۳۵۲۲۱*-04) توسط سد رسوبگیر تله‌اندازی شود (۹۰./-724 یا آستانه تله‌اندازی کلاس مورد نظر) و به عبارتی تله‌اندازی توام رسوبات ریز و درشت مدنظر قرارگیرد. لازم است مقدار ۴ به ۲/ محدود گردد و در این‌صورت کمیت 0] (ضریب تله‌اندازی مخزن برای مجموع کلاس‌ها) معادل ‎/٩۹۲‏ خواهد بود. به عبارتی با توجه به انتخاب عرض باریک برابر ۷۷/0۰/۵۴۱۲ بخش عمده‌ای از آورد رسوبی رودخانه اکلید تله‌اندازی شده و فقط ۸/ آن تخلیه می‌شود. ۷0 ۷72700 100-266 *(ر/۷/ ر/۷)حک6ا (در مثال رودخانه اکلید 1 ۷۷۵4-۲۷ می‌باشد که معرف عرض سد است) - در مقابل, چنانجه مقرر باشد *۹۰/ از آورد رسوبی رودخانه اکلید در کلاس شن درشت (104-۲۴1۲) توسط سد رسوبگیر تله‌اندازی شود (160/. ۹۰) و به عبارتی هدف مهار رسوبات درشت‌دانه باشد. لازم است مطابق جدول (۱۷-۳) مقدار 6[ به ۲۴/ افزایش داده شود. در این‌صورت. کمیت 6] (ضریب تله‌اندازی مخزن با مجموع رسوب تله‌اندازی شده) معادل ۲۸/ خواهد بود و مابقی ۷۲./ رسوب از مخزن خارج می‌شود. به عبارتی با توجه به انتخاب شیار عریض معادل ۶/۴۸۱۲ ۷/0۶ برخلاف حالت قبل, بخش عمده‌ای از رسوبات ریزدانه (ماسه و بخشی از کلاس شن) شسته شده و صرفا رسوبات درشت‌دانه برجای می‌ماند. ۷۷/0 ب271 ۷/7 2400 - 100 *( ۷ / ر/۷) 6 برای شن خیلی درشت و آستانه تله‌اندازی /۹۰ مطابق جدول (۱۷-۳) مقدار 6 معادل /۶۴ بوده (شکاف خیلی عریض) و فقط .۹/7 ازرسوب ورودی (شن درشت و مصالح سنگی) مهار خواهد شد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۰ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها - بررسی مندرجات جدول (۱۷-۳)» مبین آن است که در سدهای رسوبگیر متناسب با انتخاب کمیت آستانه رسوبگذاری برای کلاس موردنظر یا 7۵4 (مطابق جدول (۱۷-۳) ستون‌های ۵ ۸ ۱۴۰۱۱ و ۱۷ معرف مقادیر 4 نظیر کلاس‌های دانه‌بندی می‌باشند)» امکان تله‌اندازی میزان مشخصی از رسوب ورودی (عآ) فراهم می‌گردد. در این خصوص برای ارقام آستانه رسوبگذاری نظیر 704-7۹۰ مقدار 7۵ به تبعیت از انتخاب اندازه دانه رسوب ریز یا درشت. رقم /۹۲ تا /۹ را به خود اختصاص می‌دهد و متناسبا مقدار ۴ نیز بین /۲ تا /۶۴ متغیر است. برای آستانه رسوبگذاری 701-7۲۰ (با هدف کاهش محسوس تله‌اندازی و انتقال رسوب به پایین‌دست)» تغییرات انباشت رسوب یا 170 از ریز به درشت‌دانه. دارای دامنه ./۳۱و ./۲ است که متناظر با ۲ تا ‎٩۳/‏ می‌باشد. 0 75 70 65 60 55 50 45 40 کد 30 25 20 کل مز 5 ۵ 0 -)- نسبت باز شدگی 9 6۷ 6۵ کک ۵ که 4۵ ود 30 کر 20 کل 1۵ 0( اانسبت بازشدگی ب - نمودار تعبین ضربب تله‌اندازی 12 برحسب مقادیر | الف - سری منحنی‌های 120 برحسب ۴[ برای کلاس‌های مختلف دانه‌بندی شکل ۲۵-۳- مراحل تعیین 72 و ۱ حاصل از نتایج مدل‌سازی سد رسوبگیر شکاف‌دار به ازای مقادبر 740 کلاس‌های دانه‌بندی (نتایج مدل‌سازی رودخانه اکلید. [۸۷)) گام چهارم - با استناد به مندرجات جدول (۱۷-۳)» برای کمیت مشخص 700 (در این مثال موردی ۲04-۲۰ تا*7004-۹) نخست سری نمودار تغییرات 70 (ضریب تله‌اندازی مخزن) برحسب اندازه قطر دانه‌های رسوب که معرف قطر طراحی (14) می‌باشد. مطابق آنچه که در شکل (۲۶-۳) نشان داده شده است. ترسیم می‌گردد (گراف شماره آآ]). با استفاده از گراف آ]] مراحل زیر قابل انجام است: - برای مقدار معین 100 کمیت 70 با انتخاب منحنی 704 تعیین می‌گردد. به عنوان مثال, مطابق گراف آ]] برای اندازه قطر طراحی 1۲۲ ۰/۲- 14 چنانجه منحنی 7047۷۰ مدنظر قرارگیرد. کمیت 76 معادل ۸۰/ خواهد بود و برای همان منحنی با افزایش 10 به 1۲ ۱۰ مقدار 2 معادل ۳۴/ و برای 11 ۲۰>< 10 رقم 2 به ۲۳/ کاهش می‌یابد. به عبارتی سری منحنی‌های گراف ]]اً برای قطر انتخابی 14 مقدار تله‌اندازی رسوب توسط مخزن یا 10 را مشخص می‌کند. - با مشخص شدن 24 و 706 لازم است نخست کمیت 1۴ نظیر (نسبت بازشدگی) از گراف 1۷ استخراج و سپس بر اساس رابطه زیر عرض شکاف (۷۷0۵) تعیین گردد: -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ ۹ ۷ ۵ پر 100+ 4 7 0 ۷ 100 )۱۹-۳( برای منحنی 60/.۷۰] و مقادیر 120 (۳۲/ی. ۱۰ و ن میلی‌متر) نشان داده شده است. به‌علاوه برای معرفضشی کامل روش استفاده از گراف‌های آ[1 و 1۷ مراحل تعیین 04 7۵ 1 و ۷/0 در سناریوهای مختلف با استناد به نتایج مدل‌سازی در جدول (۱۸-۳) ارائه شده است. مطابق جدول (۱۸-۳) با افزایش قطر طراحی, مقدار 76 رو به کاهش می‌گذارد که دلیل آن افزایش عرض شکاف و شسته شدن دانه‌های کوچک‌تر از 10 و تله‌اندازی درشت‌دانه‌ها می‌باشد. با بررسی مقادیر 162 در جدول (۱۸-۳) می‌توان استنباط نمود که انتخاب کلاس ماسه به عنوان قطر طراحی, تله‌اندازی بخش عمده‌ای از بار بستر را محقق می‌کند و با افزایش قطر طراحی, زمینه برای انباشت درشت‌دانه‌ها فراهم می‌شود. جدول ۱۷-۳- مقادیر ۷ و 72 حاصل از درصدهای مختلف 760 برای کلاس‌های دانه‌بندی مستخرج از گراف‌های شکل (۲۵-۳) کت و و کلاس‌های دانه‌بندی دا آستانه ص آستانه ی 2 مطابق مدل| فارسی ۳۳۱۹۳ سس آستانه تل‌اندازی آستانه داریا آستانه تل‌اندازی گرا از گراف |[] از گراف ۱1 را از گراف ]] از گراف ۱1 گرا از گراف ]] از گراف |[ ۲۳۰ ی ۲۷ س ۴۱۳ ۱ |۱۷ ار ته و ۳ هت ی -------- صفحهٔ بعد -------- ار ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها گراف‌های آرائه شده در شکل (۲۵-۳) و شکل (۲۶-۳) حاصل پردازش خروجی‌های مدل مختص مثال موردی (رودخانه اکلید) می‌باشد و لازم است چنین الگویی برای هر مورد مطالعاتی با انجام مدل‌سازی عددی مستقل محقق شود. به عبارتی» رفتار رودخانه‌ها با تاثیرپذیری از رژیم آبدهی, رسوبدهی, ویژگی‌های کلیمایی. مورفولوژی, ریخت‌شناسی 9 دخالت‌های انسانی. متفاوت بوده و بررسی و تحلیل عملکرد فرایند انتقال 9 رسوبگذاری برای هر رودخانه 9 بازه مطالعاتی. مدل‌سازی و تحلیل نتایج خاص خود را می‌طلبد. در عین‌حال. گراف‌های ارائه شده با توجه به بی‌بعد بودن. راهکاری برای ارزیابی کلی فرایند رسوبگذاری و ارتباط آن با مشخصه‌های هندسی (ابعاد شکاف) و نحوه تاثیرپذیری 10 و ۳ از اندازه مختلف دانه‌های رسوب (,1) تلقی می‌شود. در مبحت طراحی (فصل چهارم مبحث ۱-۴- طراحی هیدرولیکی) جایگاه استفاده از نتایج مدل‌سازی معرفی شده است. 4 اد ۲۵0-46 ۲60-6 ۳ ی 0 0 و7 70 65 60 ک5 50 که 40 کد 30 25 20 15 1۵ 0 60 40 [ه] (فن] ۶ + 2 1 ۵.6 ۵0.4 ۶" 0 ۴( ->-)- درصد باز شدگی قطر طراحی - (۳۱۳۲) 04 رابطه قطر طراحی (04) ۰ درصد تله اندازی (ع76) ۰ درصد بازشدگی (۷) مستخرج از نتایج مدلسازی شکل ۲۶-۳- سری نمودارهای مورد استفاده در تعیین قطر طراحی (۱0). 16 و ۷۷۵ حاصل از نتایج مدل‌سازی سد رسوبگیر شکاف‌دار (مثال موردی - رودخانه اکلید. [۸۷]) -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراح جدول ۱۸-۳- انتخاب قطر طراحو ۱۳۹۱۹ 0 سناریو سد سس دانه رسوب رسوبگیر از گراف 111 هو ها هس ۲-۲-۵-۳- بررسی میزان تله‌اندازی (10) بر روزنه‌دار به منظور بررسی چگونگی عملکرد رسوبگذار طراحی, مطابق مباحث پیشین. توسل به مدل ر از اجرای مدل 1۸5--)1۳] برای مثال موردی بر داده‌های فایل خروجی مدل 1۳-16۸5 نمودا مختلف دانه‌بندی به صورت نمودار تجمعی درا تجمعی ورودی و خروجی, روند تغییرات زمانی | نیز بخشی از خروجی مدل تلقی می‌شود. در گرا با استناد به نتایج اجرای مدل ۲1۳۲-11۸5 : درصد تله‌اندازی به ازای محدوده‌های مختلف دا درشت و در سه سناریوی مختلف (کالورت‌ها در به عنوان نمونه., ارائه شده است. ی سدهای رسویگیر ‏ ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ 4 و تعیین ضریب تله‌اندازی - ۰1۵ ۳ , دی 1 0 : ۱ . گراف فارسی | مدل ّ 8 ّ درشت ۳ حسب اندازه‌های مختلف دانه‌بند ایانه‌ای و بررسی نتایج حاصله ضرور ر تغییرات زمانی رسوب ورودی و - کل (۲۷-۳) ارائه شده است. مط ف‌های ارائه شده. عنوان 1-) 111 | : معرفی شده است. رای رودخانه اکلید. در جدول (۱-۲ نه بندی (۰/۱۳۵ تا ۶۴ میلی‌متر)» م کف. تراز میانی و تراز بالا) برای دو ۳ ۵ از گراف 11۱ و 1۷ رسوب تله‌اندازی شده ی و تعیین قطر طراحی در سدهای های مختلف دانه‌بندی و تعیین قطر ی است. در این خصوص نتایج حاصل قرار گرفته است [۸۷]. بر اساس عروجی از مخزن, برای کلاس‌های ابق شکل (۲۷-۳) علاوه بر رسوب ۱۱ میزان رسوب ورودی و خروجی و ره یک ساله (سال آبی ۱۹۸۵-۱۹۸۶) -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۴ ال مطابق جدول تله‌اندازی ۲۶۲۷۱ رسوبات درشت داز تراز میانی» شرایط رسوب به ‎٩۹۸۰۷۶ مطابق جدول (۳- نرخ انباشت رسوب موید آن است که ۸ ۵ رزراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای 3333333333333 0 ۴0۱10-۴06۱1 کلاس های دانه بندی 080 ۳0۲۱ ها 0و5 ۲6] ۱۵۳11700 500 005+ 2.2 : 06+ 3.0000 < دنه ۹ یک تسا اس ک ۳ ه رسوب تجمعی ۳ 1.468+005 ورودی به مخزن 6 عگعک 5 ی تن مر 0.7۳5 06 + 1.0000۴ تجمعی هر تلاس 0.000 600 00 آراز +۸0 در 0 00 19۵ 1985 ع7 ف - تغییرات زمانی رسوب ورودی به مخزن سد رسوبگیر روزنه‌دار برای محدوده‌های مختلف دانه‌بندو 0 ۴۱۱4-۲0۱ کلاس های دابه بندی ۱ ۱10 ۱۱:۱۱ 11۱ ۱۱ 2 | 11700 10۱۱۱۱ 11 ۱ و مدا تا نتسه ر ی (0 11 ۱۱۱ ۷۷۱ یی / 0 ۱1700 ۱۱۱۱ 10 1 پر اً 1 ٍ 0 ۱۱۱۱۱۱۱ لت 1 ۳ 1 اه 0 117000 11۱۱3 ورس ت‌ 0 ِ ۳ 0 ۱ 110سا تا 5 ۴۴ 0.72 ۱ ۵ )۱۵۵00 5 0۵ ۱۱۱۱۱1۱/00 1۱۱ ا۱ وس تن ۱ ۳8 ت‌ ابا ارسوت تخمعی 5 5 | خروحی از مخرن تب ص ۱ 5 ع 0.36 ۱ ۳ ۵000۲ ‎٩ ۴ نحممی هر کلاس 0 6 ۵.۵۵ بلج - ۹۵۷ 00000۷ 1 اه و ً ۳ - تغییرات زمانی رسوب خروجی از مخزن سد رسوبگیر روزنه‌دار برای محدوده‌های مختلف دانه‌بنده کل ۲۷-۳- نمودار گرافیکی تغییرات زمانی رسوب ورودی و خروجی از مخزن سد رسوبگیر روزنه‌دا (نتایج مدل‌سازی رودخانه اکلید. |۸۷)]) (۱۹-۳)» در این مثال موردی برای موقعیت کالورت‌ها در تراز بالاتر (محدوده تا ۳ تن (۹۵/-۲0) فراهم می‌گردد و مبین آن است که با افزایش فاصله کالورت‌ها از 4 تله‌اندازی بخش عمده‌ای از رسوبات دانه ریز (ماسه) نیز محقق می‌گردد. با قرارگرف: ۱( تن (۵۷/۷/-ع1) کاهش می‌یابد. استقرار کالورت‌ها در کف و برقراری شرایط هید ۹) زمینه را برای خروج سهم عمده رسوبات ریزدانه (ماسه) و بخشی از کلاس شن ف یا کاهش محسوس بکه ۵ تن (۱۴/۷/ رسوب ورودی) تقلیل می‌یاید. قراردادن ۵ تله‌اندازی مصالح درشت. بخش عمده حجم رسوبگذاری را در این سناریو به خود اختم رسوبگیر رودخانه‌ها سرریز) امکان 1 کف. علاوه بر ن کالورت‌ها در رولیکی فعال‌تر اهم می‌نماید و ریجه‌ها در کف. باص می‌دهد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ ۹۵ با استناد به نتایج جدول (۱۹-۳) می‌توان در خصوص تعیین موقعیت و ابعاد کالورت‌های سد رسوبگیری که بتواند برای اندازه مشخص دانه رسوب (قطر طراحی یا 1(0) و با درصد تله‌اندازی موردنظر (ع7) عمل نماید. اتخاذ تصمیم نمود. گام اول - با ترسیم تغییرات 160 (تله‌اندازی هرکلاس دانه‌بندی مندرج در جدول (۱۹-۳) برحسب 1 نظیر یا ارتفاع نسبی (از ستون با عنوان سناریوها)» سری نمودارها برای محدوده‌های مختلف دانه‌بندی (ماسه ریز تا شن خیلی درشت) مطابق شکل (۲۸-۳- الف) (گراف ۸) محقق می‌گردد که می‌تواند در انتخاب 14 و 16 موردنظر طراحی, به کار گرفته شود. گام دوم - با استفاده از مقادیر 12 یا ضریب تله‌اندازی مخزن برای سناریوهای مختلف برحسب 13 نظیر مندرج در جدول ۱۹-۳- نتایج مدل‌سازی رسوبگذاری متاثر از موقعیت کالورت‌ها در سد رسوبگیر برای کلاس مختلف دانه‌بندی آرودخانه اکلید -۸۷] ریز متوسط . ۰.۰ ۱ ۲ دز ۰۰ زد ۰.۰ : ۹ ر سک سسکا له‌اندازی هر کلاس ۴ | ‎٩۹۱/۸‏ ۹۳۴ ۹۶۶ ۹۶ ۶ ا| ۹۹۴ | ۹۹۲۷ | م۱ (۵1)50] (52) ۵ ]" ی سس و ۱ 7 در تله‌اندازی هر کلاس مد نها نم زیت رس میم زشس مس که وا ی 10 تراز میانی تله‌اندازی مخزن ۵/۴ ۳ (50) ۵ ]" ی و و ۱ تجمعی کلاس‌ها ۱/۳۳۸۰ ۳۱۳۹۸ ال "]۵ )50( تعداد کالورت‌ها ۴ عدد ابعاد کالورت‌ها ۱0۳0 -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۶ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی: اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها گام سوم - با انتخاب کمیت‌های مشخص برای 760 (در این مثال موردی, مقادیر ۰۹۰ ۸۰ ۷۰ ۵۰ ۴۰ و ۲۰/) و تعیین محل تلاقی آن با منحنی‌های هر کلاس که نمونه آن برای 104 نظیر ۷۰/ (۷۰/-104) بر روی شکل (۲۸-۳- الف) گراف ۸ نشان داده شده است. مقدار 11 هرکلاس تعیین و سپس از گراف 7 برای مقادیر 11۱ حاصله کمیت 6] استخراج می‌گردد (نقاط قرمز مشخص شده بر روی گراف ۸ نحوه قرائت ع]" برحسب 11 را برای *۷۰/-1700 نشان می‌دهد.. در جدول (۲۰-۲۳) نتایج استخراج 1 و 16 برای مقادیر مختلف 1700 و محدوده دانه‌بندی کلاس‌های مختلف درج شده است. مندرجات جدول (۲۰-۳) مبنای تعیین قطر طراحی (04) و 76 نظیر در سدهای روزنه‌دار می‌باشد که توضیحات آن در گام بعدی ارائه شده است. - مطابق جدول (۲۰-۳)» چنانچه مقرر باشد ۹۰ از آورد رسوبی رودخانه اکلید در کلاس ماسه ریز 0حل 2 توسط سد رسوبگیر کالورتی تله‌اندازی شود (*۹./-704 یا آستانه تله‌اندازی کلاس موردنظر) و به عبارتی تله‌اندازی توام رسوبات ریز و درشت مدنظر قرارگیرد. لازم است مقدار 1 برابر با ۰/۶۴ که معرف استقرار کالورت در تراز بالاست. منظور گردد و در این‌صورت کمیت 2] (ضریب تله‌اندازی مخزن برای مجموع کلاس‌ها) معادل ۹۵/ خواهد بود. به عبارتی با توجه به انتخاب تراز بالا برابر 1 1]8-5.76ء بخش عمده‌ای از آورد رسوبی رودخانه اکلید تله‌اندازی شده و فقط ۵/ آن تخلیه می‌شود. 60 > 15 ,۰ 0-9 ,0. 64 - (10۵/۳۵) 1 (در مثال رودخانه اکلید ((1 9 < 10 می‌باشد که معرف ارتفاع سد است) - در مقابل چنانجه مقرر باشد ۸۹۰ از آورد رسوبی رودخانه اکلید در کلاس شن درشت (۱۲ 24 - 10) توسط سد رسوبگیر کالورتی تله‌اندازی شود (۹۰./-160) و به عبارتی هدف. مهار رسوبات درشت‌دانه باشد. لازم است مطابق جدول (۲۰-۳) مقدار 1 به ۰/۳۱ کاهش داده شود (استقرار کالورت‌ها در تراز پایین‌تر). در این‌صورت کمیت 2] (ضریب تله‌اندازی مخزن) معادل ۵۲/ خواهد بود. مابقی ۴۸./ رسوب از مخزن خارج می‌شود. به عبارتی با توجه به انتخاب تراز معادل 2.7970-:10 برخلاف حالت قبل, بخش موثری از رسوبات ریزدانه (ماسه و بخشی از کلاس شن) شسته شده و رسوبات درشت‌تر برجای می‌ماند. 2.79 < 1۵ ,۵ 9< 0 ,[ 0.3 > (105/]0) 1 برای شن خیلی درشت و آستانه تله‌اندازی ۹۰./ مطابق جدول (۲۰-۳) مقدار 1۷ معادل ۰/۱۵ بوده (تراز خیلی پایین) و فقط ۱۴./ از رسوب ورودی (شن درشت و مصالح سنگی) مهار خواهد شد. - بررسی مندرجات جدول (۲۰-۳) مبین آن است که در سدهای رسوبگیر روزنه‌دارء مشابه سدهای شیاردار, متناسب با انتخاب کمیت آستانه رسوبگذاری برای کلاس موردنظر یا 760 (مطابق جدول (۲۰-۳) ستون‌های ۵ ۸ ۰۱۴ ۱۷و ۲۰ معرف مقادیر 764 نظیر کلاس‌های دانه‌بندی می‌باشند)» امکان تله‌اندازی میزان مشخصی از رسوب ورودی (عآ) فراهم می‌گردد. در این خصوص برای ارقام آستانه رسوبگذاری نظیر 1700</۹۰ مقدار 2 به تبعیت از انتخاب اندازه دانه رسوب ریز یا درشت رقم ۹۵/ تا ۱۴/ را به خود اختصاص می‌دهد و -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تحصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسوبگیر . ۱۳۰۰/۱۳/۰۸ ۹۷ متناسبا دامنه 10 نیز بین ۰/۶۴ تا ۹/۱۵ متغیر است. برای آستانه رسوبگذاری 7004-7۲۰ (با هدف کاهش محسوس تله‌اندازی و انتقال رسوب به پایین‌دست) تغییرات انباشت رسوب پا 176 از ریز به درشت‌دانه دارای دامنه ۲۹/ و ۳۲/ است. گام چهارم - با استناد به مندرجات جدول (۲۰-۳) برای کمیت مشخص 700 (در این مثال موردی 100-۲۰ تا 0-۰ ]) نخست سری نمودار تغییرات 16 (ضریب تله‌اندازی مخزن) برحسب اندازه قطر دانه‌های رسوب که معرف قطر طراحی (14) می‌باشد. مطابق آنجچه که در شکل (۲۹-۳) نشان داده شده است ترسیم می‌گردد (گراف شماره ح). با استفاده از گراف ل) مراحل زیر قابل انجام است: برای مقدار معین 14 کمیت 70 با انتخاب منحنی 104 تعیین می‌گردد. به عنوان مثال, مطابق گراف ن) برای اندازه قطر طراحی ۲1۲/*-104 چنانچه منحنی *۷۰/-100 مدنظر قرارگیرد. کمیت 76 معادل ۷۸/ خواهد بود و برای همان منحنی با افزایش 0 به 1 ۰۱۰ مقدار 16 معادل ۳۹/ و برای 10-۲۰1۲۲۱, رقم 16 به ۲۷/ کاهش می‌یاید. به عبارتی سری منحنی‌های گراف ۲ برای قطر انتخابی 40 مقدار تله‌اندازی رسوب توسط مخزن یا 70 رامش ها 7 9 1۹ ".۰ ۰ .۰ ۱ رت 1 0.8 07 0.6 0.5 0.4 03 2 1 1 89 08 07 06۵ 05 04 03 00 [0 ۵ (0۶/0) د و را (0۶/۳۵) ۱۶ - تراز نسبی ترا ی ب - نمودار تعیین ضریب تله‌اندازی 70 برحسب مقادیر :1 الف - سری منحنی‌های ل70 برحسب ۱ برای کلاس‌های مختلف دنه‌بندی شکل ۲۸-۳- مراحل تعیین 12 و :۲ حاصل از نتایج مدل‌سازی سد رسوبگیر روزنه‌دار به ازرای مقادبر 120 کلاس‌های دانه‌بندی (نتایج مدل‌سازی رودخانه اکلید. [۸۷]) -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۸ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها سس حدول ۲۰-۲ مقادبر ( و 12 حاصل از درصدهای مختلف 120 برای کلاس‌های دانه‌بندی مستخرج از گراف‌های شکل ۲۸-۳ تا ها ۵ | ۵۷ | 3۹ 3 | ۵ 3۵| 3 اه کلاس‌های دانه‌بندی اقطرشاخص | آستانه اتله‌اندازی | . . . آستانه | تله‌اندازی | تراز با تله‌اندازی مخزن تله‌اندازی مخزن نسبی م کلاس عنوان قطر هر کلاس اقطر طراحی | از گر ز گر از گراف 8 ز گر ز گر از گراف 8 1 بارعا تب ابا ۳ کت آستانه تله‌اندازی | ر.. , آستانه تله‌اندازی | رز , آستانه تله‌اندازی | ار . تله‌اندازی مغزن نراز نسبی تله‌اندازی مغخزن نراز نسبی تله‌اندازی مخزن تراز نسبی از گراف ۸ از گراف 7 از گراف ‏ از گراف ۸ از گراف ۲ از گراف 3 از گراف ۸ از گراف ]] از گراف 1 ی ]1 (۲۰-۳) و0 ۲۳ 4 در رابطه فوق؛ نآ ارتفاع سد و ,] ارتفاع لبه پایینی کالورت یا روزنه از کف سد می‌باشد. بر روی گراف لآ نحوه استخراج 1 به عنوان نمونه برای منحنی ۷۰/-100 و مقادیر 140 (۲/*. ۱۰و ۲۰ میلی‌متر) نشان داده شده است. به علاوه برای معرفی کامل روش استفاده از گراف‌های نو 0 مراحل تعیین 4 16 1 و 15 در سناریوهای مختلف با استناد به نتایج مدل‌سازی در جدول (۲۱-۳) ارائه شده است. - مطابق جدول (۲۱-۳) با افزایش قطر طراحی مقدار 70 رو به کاهش می‌گذارد که دلیل آن افزایش عرض مجرا و شسته شدن دانه‌های کوچکتر از 10 و تله‌اندازی درشت‌دانه‌ها می‌باشد. با بررسی مقادیر 16 در جدول -------- صفحهٔ بعد -------- (۲۱-۳) می‌توان استنباط نمود که بستر را محقق می‌کند و با افزایش جزییات بیش‌تری با استفاده از معادلات تجر ب منابع [۴۱. ۶۴. ۶۸| نیز توصیه می‌شود. ۱7| سار ی رس ۷ 5 0 0 0 ا ۱۷| / لا ال و0۵9 ۵8 ۵۷ ۵6 05 0۵ 02 (0۶/۲۵) - ۳ - تراز نسبی رابطه قطر طراحی (04] ۰ در شکل ۲۹-۳- سری نمودارهای مورد استفاده در نع روزنه۵ جدول ۲۱-۳- انتخاب قطر طر ۱۳۱ ۴ | 04 شماره ارتفاع ابعاد تعداد 0 اس سنا سد 1 ذانه رسوب 7 رسوبگیر کالورت‌ها کالورت‌ها| گراف 111 ۳ ]| ۳۳۳ ۳ ۹ ۳۳ ۴ ۹ ۳۳ ۴ ۹ ۳۹۳ ۴ حی سدهای رسوبکیر ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ و انتخاب کلاس ماسه به عنوان قطر طرا< ۰ راهکارهای انتخاب نوع و ابعاد و ارتفا و جایگاه مدل‌سازی ارائه شده است. بر | 00 0 ع ۰ 90 0 نم | 3 ۱ 70 | و ان ی 10050 سم سره از کدی 1 0 ۱ 0 ۵ 6۵ چ 9 70 ب ت۷۱ ۱ 3 2 ۱۱۱ ۳ 8 ۹ یام نلکدا 1 01 0 0 63 40 8 6 4 0 (۳۳) ۵0 - و صد تله اندازی (70) ۰ ترازنسبی (۲) با موقعیت کالورت ها م ین قطر طراحی (م۱). 12 و موقعیت کالورت‌ها : ار (مثال موردی - رودخانه اکلید. |[۸۷)) احی 14 و تعیین ضریب تله‌اندازی - ۰12 ۱ و ‎٩ قطرطراحی |[ | ارتفاع برار سا فارسی | مدل اعرای | کالورت از کف ِ ات 8 ِ کالورت‌ها در تراز میانی زر 0] ی اد ۹۹ ی تله‌اندازی, بخش عمده‌ای از بار انه‌ها فراهم می‌شود. شکاف و کالورت و نظایر آن با 2 طر طراحی ستخرج از نتایج مدلسازی حاصل از نتایج مدل‌سازی سد رسوبگیر 0 از گراف ۲ و ] تله‌اندازی شده در مخزن -------- صفحهٔ بعد -------- با ۸ رززراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ۶-۳- بررسی اثرات ربخت شناسی, اثرات هیدرولیکی و زیست‌محیطی احداث سدهای رسوبگیر سدهای رسوبگیر به انواع مختلف خصوصیات ریخت‌شناسی» هیدرولیکی و ویژگی‌های زیست‌محیطی رودخانه‌ها را هندسی آن‌ها می‌باشد که ذیلا به آن پرداخته شده است: به منظور مقابله با تبعات مورفولوژیک و پیامدهای زیست محیطی نامطلوب ناشی از احداث سدهای صلب و مدیریت و بهره‌برداری موثر از مصالح رودخانه‌ای, استفاده از سدهای باز یا جریانی در رودخانه‌ها از دهه ۱۹۵۰ توجه متخصصین مسائل رودخانه‌ای را به خود جلب نمود. در سدهای باز با برقراری جریان مستمرء تخلیه بار معلق و ضایعات حوضه‌ای (بقایای گیاهی و قطعات اشجار و آلوار) میسر بوده و از سازگاری بهتری در تحقق توازن مورفولوژیک و تعادل زیست‌محیطی و حفظ هویت طبیعی رودخانه‌ها برخوردار می‌باشند. از این‌رو. امروزه استفاده از سدهای بازء شیوه غالب در مهار رسوب در کشورهای مختلف جهان شناخته می‌شود |( ۷۷]. مزایای استفاده از سدهای باز را می‌توان به صورت زیر خلاصه نمود: ۱- افزایش عمر مفید مخزن با تله‌اندازی بار بستر و تخلیه بار معلق (در بسیاری از موارد سهم بار معلق در مقایسه با بار بستر زیاد بوده و تله‌اندازی توام آن. عمر مفید مخزن را شدیدا کاهش می‌دهد.) ۲- قابلیت سدهای باز در تله‌اندازی کامل و یا بخشی از بار بستر (در سدهای باز با انتخاب ابعاد مجاری خروجی تمام و یا بخشی از پار بستر با درنظر گرفتن ملاحظات ریخت‌شناسی و معیارهای زیست‌محیطی و افزایش عمر مفید مخزن, امکان‌پذیر می‌باشد. به‌علاوه در مواردی نیز می‌توان به مهار قطعات سنگ و لاشه سنگ و الوار و اشجار بسنده نمود.) ۳- تسکین سیلاب‌ها و کاهش خطرات سیل در بازه‌های پایین‌دست (عملکرد سدهای رسوبگیر باز مشابه سدهای تاخیری" می‌باشد که در آن علاوه بر تله‌اندازی بار بسترء دبی اوج سیل به دلیل اثرات ذخیره‌ای مخزن کاهش یافته و افت ظرفیت هیدرولیکی خطر سیل‌گرفتگی بازه‌های پایین‌دست را کاهش می‌دهد» ۳- امکان بازیافت مصالح انباشته شده. با توجه به حذف رسوبات چسبنده و ته‌نشینی درشت‌دانه‌ها (در سدهای باز وجود مجاری تخلیه. موجب شستشوی رسوبات معلق شده و استفاده از مصالح غیر چسبنده برای مصارف مختلف عمرانی و صنعتی به عنوان جایگزین منابع رودخانه‌ای, مانع از بروز تبعات نامطلوب برداشت مستقیم شن و ماسه از رودخانه‌ها می‌شود.) الما م۲۱ -۱ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مطالعات پایه و تخصصی موردنیاز در طراحی سدهای رسویگیر . ۱۴۰۰/۱۳/۰۸ ۱۰ ۵- وجود مجاری خروجی و زهکشی مستمر رسوبات. از بروز عوارض کیفیتی و تبعات زیست‌محیطی در مخزن سد جلوگیری می‌کند. (در سدهای رسوبگیر صلب به دلیل عدم زهکشی, امکان بروز چنین عوارضی وجود دارد.) ۶ با توجه به فرایند زهکشی مستمر ناشی از عملکرد مجاری تخلیه موجود در بدنه سد. نیروهای هیدرواستاتیکی و فشار برکنش وارده برکف سازه به طور محسوسی کم‌تر از سدهای صلب بوده و این امر استحکام و پایداری و در خصوص اثرات سدهای رسوبگیر باز در تسکین سیلاب. لازم به ذکر است وقوع سیل اغلب با انتقال انبوه مواد رسوبی همراه بوده و در صورت عدم مدیریت مناسب. انباشت مصالح درشت‌دانه حمل شده در بازه‌های پایین‌دست و گلوگاه‌ها منجر به کاهش ظرفیت هیدرولیکی و تشدید خطر سیلاب‌ها و انحراف مسیر جریان و بروز انواع خسارت‌های اقتصادی و اجتماعی و تخریب زیرساخت‌ها می‌گردد. از این‌رو سدهای رسوبگیر در هنگام وقوع سیلاب با مهار بار رسوبی, نقش موثری در حفظ ساختار هندسی رودخانه و برقراری شرایط هیدرولیکی متوازن و کاهش اثرات تخریبی آن‌ها ایفا می‌کنند. در این خصوص, آشاره به قابلیت سدهای باز در تله‌اندازی کامل و یا بخشی از بار بستر درخور توجه است. اغلب به منظور حفظ تغذیه رسوبی بازه‌های پایین‌دست و مقابله با پدیده کف‌کنی و جابجایی‌های عرضی و افزایش ظرفیت هیدرولیکی, تنظیم ابعاد و موقعیت مجاری تخلیه در راستای تله‌اندازی مصالح درشت‌دانه که عامل افزایش اصطکاک و منشای ناهنجاری‌های مورفولوزیکی است. مدنظر قرار می‌گیرد. بازیافت مصالح از سدهای رسوبگیرء از دیگر عوامل مهم تاثیرگذار در بهبود خصوصیات ریخت‌شناسی» هیدرولیکی و زیست‌محیطی رودخانه‌ها تلقی می‌شود. امروزه در اغلب کشورهای جهان, مصالح انباشته شده در سدهای رسوبگیر بازء جایگزین مناسبی برای برداشست مستقیم شن و ماسه از رودخانه‌ها بوده و از این طریق,» اجتناب از تبعات نامطلوب حاصل از شکل‌گیری گودال برداشت. نظیر وقوع فرسایش‌های پیش‌رونده و پس‌رونده و تهدید سازه‌های موازی و متقاطع (پل‌هاء دیواره‌های سیل‌بند. سردهنه‌هاء جاده‌ها و سایر موارد) امکان‌پذیر می‌باشد. [۶۴] -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۴ طراحی سد‌های رسوبگیر -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسوبگیر ۱۳/۳/۸ ۱.۵ با انجام مطالعات پایه و تخصصی, مبانی لازم برای طراحی سد رسوبگیر فراهم گردیده و مجموعه مشخصات هندسی و سازه‌ای طرح. طی دو فرایند زیر تعیین می‌ گردد: الف- طراحی هیدرولیکی ب- طراحی سازه‌ای مشخصات هندسی, نظیر ارتفاع سد. ابعاد سرریزء موقعیت و ابعاد مجاری تخلیه و سایر اجزای سازه از جمله اهداف طراحی هیدرولیکی تلقی می‌شوند که جزییات آن ذیلا ارائه شده است. ۱-۴- طراحی هیدرولیکی سدهای رسوبگیر سدهای رسوبگیر از نظر عملکرد هیدرولیکی همان‌طوری که در فصل دو نیز اشاره شد. به دو گروه عمده شامل سدهای با جریان تحت فشار (یا سدهای روزنه‌دار) و سدهای دارای جریان آزاد (یا سدهای شکاف‌دار) تقسیم‌بندی می‌شوند در این مبحث. روش‌های طراحی برای تعیین مشخصات هندسی سازه سد معرفی گردیده است. طراحی هیدرولیکی مستلزم انجام دو مرحله زیر می‌باشد: ۱-۱-۴ مرحله اول - استفاده از معادلات تجربی برای تعبین مشخصات هندسی سازه سد با استفاده از معادلات تجربی که ذیلا ارائه گردیده, مشخصات هندسی اجزای مختلف سدهای رسوبگیر (ارتفاع سد. ابعاد سرریزء نوع و تعداد مجاری تخلیه و برآورد ظرفیت حجم رسوبگذاری) محقق می‌گردد. چنین اطلاعاتی برای ارزیابی اولیه حجم رسوبگذاری و میزان تاثیرپذیری اراضی حاشیه‌ای موجود در محدوده اثر سد. استفاده از سد منفرد پا سدهای متوالی» بررسی امکان بازیافت رسوبات مخزن و همچنین برآورد اولیه هزینه‌های مالی دارای اهمیت است در عین‌حال, برای تدقیق ابعاد هندسی و اطمینان از عملکرد مطلوب مخزن و تحقق ضرییب تله‌اندازی مورد نظر انجام فرایند مدل‌سازی ضروری می‌باشد. ۳-۱-۴ مرحله دوم - مدل‌سازی عددی برای تدقیق مشخصات هندسی و تحلیل عملکرد هیدرولیکی و رسوبگذاری همان‌طوری که در بالا اشاره شد. اطلاعات حاصل از معادلات تجربی, علاوه بر ترسیم سیمای کلی طرح احداث سد رسوبگیرء مبنایی برای مدل‌سازی عددی تلقی می‌شود. به بیانی» برای تدقیق مشخصات هندسی و آنالیز عملکرد هیدرولیکی و رسوبگذاری مخزن, لازم است با بهره گیری از داده‌های حاصل از معادلات تجربی, فرایند مدل‌سازی, مشابه آنچه که در مبحث ۵-۳ با عنوان «مطالعات هیدرولیک رسوب و مدل‌سازی و رسوبگذاری در مخزن و تعیین پروفیل‌های رسوبگذاری» و بند ۲-۵-۳ با عنوان «بررسی میزان تله‌اندازی (7۵) برحسب اندازه‌های مختلف دانه‌بندی و تعیین قطر طراحی (0(])» به تفصیل تشریح گردیده است. برای گروه سدهای شکاف‌دار یا روزنه‌دار محقق شود. با انجام مدل‌سازی. -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها مراحل تعیین مشخصات هندسی سازه سد با استفاده از معادلات تجربی ذیلا ارائه شده است. ۳-۱-۴- تعیین ابعاد هندسی و ظرفیت هیدرولیکی سدهای رسوبگیر شکاف‌دار تعیین خصوصیات هندسی, پیش‌نیاز ارزیابی‌های اولیه از نظر عملکرد سازه و برآورد هزینه‌های طرح و همچنین فراهم آوردن ملزومات مدل‌سازی عددی هیدرولیک جریان و انجام مدل‌سازی رسوبگذاری و تحلیل عملکرد سدهای شکاف (۷/0۵) به عنوان پارامتر اصلی در کنترل میزان تله‌اندازی رسوب می‌باشد. در این خصوص در بند ۱-۱-۵-۲ «بررسی سناریوهای مختلف و تعیین حجم رسوبگذاری در سدهای رسوبگیر شکاف‌دار» نقش و تاثیرگذاری (۷/۵) در نحوه کنترل فرایند رسوبگذاری, مورد بررسی قرار گرفت و پیرو آن در بند ۱-۲-۵-۳ نیز«بررسی میزان تله‌اندازی (ع]) برحسب اندازه‌های مختلف دانه‌بندی و تعیین قطر طراحی در سدهای شکاف‌دار» دیدگاه کامل‌تری از ارتباط ابعاد هندسی به ویژه کمیت (۷۷0۵) با استناد به نتایج سناریوهای مختلف در تعیین جزییات رسوبگذاری و اهداف مدیریتی. ارائه گردید. معادلات ارائه شده در مبحث فعلی متکی به انتخاب (۷۷0۵) بوده و از این طریق برای دبی مشخص (ن,) ضمن تعیین خصوصیات هندسی به ویژه ارتفاع سد ( ,رون» امکان ارزیابی اولیه حجم رسوبگذاری را نیز فراهم می‌کند. در عین‌حال, برای تدقیق ابعاد هندسی سازه از جمله کمیت ۷/۵ و ,رن و همچنین تحلیل فرایند رسوبگذاری و کم و کیف تله‌اندازی, همان گونه که در بالا اشاره شد انجام مدل‌سازی عددی, مشابه آنچه که در بندهای ۱-۵-۳ و ۲-۵-۳ تصریح گردیده است. متداول می‌باشد. در شرایط برقراری جریان آزادء روابط زیر معروف به ۳0۲۱۵1۵ 5111 جهت تعیین ابعاد و ظرفیت تخلیه مجرای سدهای شکافدار توسط گیلام و رکینگ (2015 ,160118 :۵ 001112010) پیشنهاد شده است. [۴۱. ۶۱] - تعیین ظرفیت هیدرولیکی در سدهای شکاف‌دار ساده (شکل ۱-۴- الف): 2 0 َ 7/۹ 2 ۸ < ۷ )۱-۴( - تعیین ظرفیت هیدرولیکی در سدهای باز تیرکدار (شکل ۱-۴- ب): (۲-۴) وی ۱۷۷ و۸ م28 ۸ 0 - تعیین ظرفیت هیدرولیکی در سدهای باز تیرکدار با مجرای تخلیه تحتانی (شکل ۱-۴- ج): 0 2 (۲-۴) + ی ۷۷ > ۸ 2 ۹ < م0 - تعیین ظرفیت هیدرولیکی در سدهای شکاف‌دار دارای پایه و شکاف‌دار ترکیبی (شکل ۱-۴- د و ۱-۴-ه): -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل چهارم در جد عرص مجر می‌شود) با روابط تجر با عنای صورت زیر ۱ | ۲ م۱۳( 0.5 ۱ کی ری لا 1 > ۸ 0 0 مورد استفاده در معادلات (۱-۴) الی (۵-۴) معرفی ن سوبگیر شکاف‌دار متعلق به معادلات مزبورء نشان داده ن مورد استفاده در معادلات ظرفیت هیدرولیکی آنواع سدهای رس دبی سیلاب با دوره بازگشت معین عرض شکاف عمق آب نظیر 2۱۸) سطح مقطع جریان برای مجرای تخلیه تحتانی ارتفاع مجرا عرض شکاف در سد تیرک‌دار ارتفاع آب از لبه فوقانی تخلیه کننده تحتانی ضریب انقباض سد پایه‌دار و ترکیبی ضریب تجربی معادل ۰۹۹۷ ضریب تجربی معادل ۰/۹ نسبت بازشدگی در سد تیرک‌دار . پایدار و ترکیبی مجموع عرض مجراً و قسمت صلب تعداد مجرا یا شکاف عرض مجرا متعلق به ردیف مشخص از انتخاب کمیت ,,,,0) (سیلاب طراحی با دوره با زگش. ساده یا تیرکدارء پایه‌دار و یا نوع ترکیبی) مقدار بل (؟ در سدهای رسوبگیر برای هر کمیت ,,ر,ل) امکان تعییر توجه به ملاحظات اقتصادی و درنظر گرفتن گزینه مناد ,0 متخصصین سیلاب ۲۰ تا ۱۰۰ سال پیشنهاد نموده اسباتی برای تعیین ظرفیت هیدرولیکی سدهای رسوبگ معین یا 0 شده در شکل ۱-۴) ۷ << 0 بر ۷۵ کل (۱-۴) طر گرفتن سر تلد سی سد از ! انتخاب ی‌توان به -------- صفحهٔ بعد -------- ۱.۸ ان ۴ ن در جد( با استفاده ۰ سال معادل ‎٩۹/۴ نظر به تیرکدار که ۸ رزرزراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسویک میین ارتفاع آب در پشت سد ( ,پ) از معادلات مربوطه ل (۲-۴) نمونه‌ای از نحوه تعیین ,4 برای دو کمیت متفاوت ,,,,۸) مفروض و سد شکاف‌دار ساده و از معادلات (۱-۴) و (۲-۴) معرفی شده است. مطابق جدول (۲-۴)» برای مقادیر سیلاب با دوره بازگن و عرض شکاف معادل ۲ مترء مقدار پل برای شکاف ساده به ترتیب ۷/۴ و ۸/۷ متر و برای حالت و۱۱ متر می‌باشد. سد رسوبگیر با شکاف ساده سد رسوبگیر تیرکدار ۱ ۸ + بل -۲۵ بل نظیر 0۳۳۵۸ 1 / ِا شکل ۱-۴- مشخصات انواع سدهای رسوبگیر شکاف‌دار مورد استفاده در تعیین ظرفیت هیدرولیکی [۶۱] این که وجود تیرک‌ها موجب کاهش ضریب انقباض گردیده و مقدار پل را افزایش می‌دهد. د یت ار با توجه به فاصله و قطر تیرک‌ها از جدول (۳-۴) تعیین می‌شود. برای مجرای ساده (بدو ول (۳-۴) مقدار ۳۵ برابر با ۰/۳۵ می‌باشد. تیرک‌دار ست ۵۰ 9 تیرک‌دار -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۱.۹ در شکل (۲-۴) تاثیرپذیری کمیت ,1 از تغییرات عرض مجرا ,۷۷ برای حالت ساده و تیرکدار با درنظر گرفتن دامنه تغییرات م۷۷ معرفی شده است. مطابق شکل (۲-۴) با کاهش عرض مجراء کمیت ,4 افزایش می‌یابد (این امر با ایجاد پس‌زدگی! موجبات تله‌اندازی بخش عمده‌ای از بار بستر را سبب می‌گردد). برای شکاف عریض با کاهش کمیت ,4 مصالح درشت‌تر تله‌اندازی شده و مابقی بار بستر از مخزن, خارج می‌شود. کنترل ابعاد مصالح و میزان تله‌اندازی با انتخاب عرض مجرا یا فیلترینگ" از جمله امتیازات شاخص سدهای رسوبگیر باز تلقی می‌شود. [۶۱] موی ی وی که حکهفوکع سک هه سس سل بت کاب جدول ۳-۴- تاثیرپذیری پارامتر ضریب انقباض از فاصله و قطر تیرک‌ها در سدهای رسوبگیر شکاف‌دار [۶۱] 1۲ --۱ 68 للم[ 560 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ژر ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها شکل ۲-۴- روند تغییرات ارتفاع آب در پشت سد رسوبگیر شکاف‌دار به صورت تابعی از تغییرات عرض مجرا در حالت ساده و تیرک‌دار ۱-۳-۱-۴ تعیین ارتفاع سد رسوبگیر (م.ه«) در تعیین ارتفاع سدهای رسوبگیر یا 4۵۲ علاوه بر عمق آب (,پ0) در پشت سد. مقادیر افت‌های موضعی سه‌گانه زیر باید مدنظر قرارگیرد: [۵۱] - افت موضعی ناشی از افزایش ناگهانی مقطع جریان بین راس دلتا (پروفیل رسوبگذاری) و خروجی سد ( مین ۸). مطابق شکل (۳-۴) مقدار _پین1 ۸ متعلق به ناحیه انتقالی بین مقطع .پل (ارتفاع آب در پشت سد) و 0 (عمق آب در قاعده دلتا) می‌باشد: زو 0 ال 111 10 ۸ ۷۳0« ین ۷۷۹ ا ۷ ۳ 5 ری 116۷ - افت ناشی از عبور جریان حاوی رسوب از مجرا (مجاری) باز ( وی,۸1) مطابق تجارب حاصله که از مطالعات بر روی مدل‌های فیزیکی در حالت آب صاف و آب حاوی بار بستر حاصل شده است |[۶۴]. کمیت ,ی,][۸ نوعی افت موضعی تلقی می‌شود که در اثر تصادف دانه‌های رسوب در حین خروج و اصطکاک حاصل از برخورد دانه‌ها با سطوح مجاری و روزنه‌های موجود در بدنه سازه می‌باشد. اوچی یوجی و فرای" رابطه زیر را برای تعیین وی,1آ۸ پیشنهاد نموده‌اند: [۶۴] (۸-۴) 150 بی ۸۲۲ - افت ناشی از تجمع الوار و اشیای شناور ( وممسزرن۸[1) ماهیت وممزه۸]1 نیز افت موضعی است که حاصل افزایش اصطکاک در اثر تجمع ضایعات و الوار و اشجار 090 ۲۳۵ یک [0۵ز0ن] -۱ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳ لانژه و بزولا" رابطه زیر را برای تعیین رمم,م:,ی۸1 پیشنهاد نموده‌اند: [۶۴] ۷ 5 5 با مشخص شدن افت‌های سه گانه. ارتفاع سد در شرایط لبریزی از رابطه زیر تعیین می‌شود: (۱۰-۳) ومدرنه ۸ ۳ ریا ا۸ ۳ ۸۵10+ ۷ 0 ۹ پ آً عمق آب 0 درقاعدهدن شکل ۳-۴- پروفیل رسوبگذاری و مشخصه‌های هندسی و هیدرولیکی مخزن سد رسوبگیر با مجرای تخلیه کننده (نوع شکاف‌دار. |۶۴]) در شکل (۴-۳)» ارتفاع سد رسوبگیر به همراه سایر مشخصه‌های هیدرولیکی و هندسی نشان داده شده است. به منظور معرفی روند استفاده از معادلات (۶-۴) تا (۱۰-۴) در تعیین ارتفاع سد. جدول (۳-۴) براساس مثال مفروض مندرج در جدول (۲-۴) تنظیم و معرفی شده است. در جدول (۵-۴) همچنین توصیف پارامترهای مورد استفاده در روابط (۶-۴) لغایت (۱۰-۴) مندرج است. (0۳۵) بل - ۲۹۵۳ م۲۷۵0 ۸+ ارتفاع ,م1 میرن ۸۲۷+ مطابق جدول (۴-۴) برای سیلاب با دوره بازگشت ۵۰ و ۱*۰ سال, مقادیر افت‌های سه‌گانه بر اساس روابط حاکم تعیین (ستون‌های شماره ۱۷ ۱۹ و ۲۳( و از جمع حاصله با ب۵ (ستون شماره ۶) کمیت ارتفاع سد یرون( به ترتیب 6 ۲۵۶701۵ یک ۵۳۵۵ا -۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ ۸ رراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسویگیر رودخانه‌ها وس برابر با ‎٩‏ و ۱/۵ متر محاسبه شده است. جدول ۴-۴- مراحل محاسباتی افت‌های موضعی و تعیین ارتفاع سد رسوبگیر شکاف‌دار ساده (مثال مفروض) با جع اما اه با ۷۷ ها ها ۵ ا ۷۵ | فا 3۳۳ مانینگ سیب شکاف سیلاب سیلاب سد رسوبگیر در مخزن جانبی رودخانه سد و اد مدمه اه ا 8 او سس ۱0 | ش1500 | ۵0۵۲ ۱ ۵۲۵۵0۷ ۱ ۵ ۱ ۷۵۵ | ۷۳۵۵۵ | ۵۵0 ا هک ا ها عمق آب | افت موضعی قطر افت موضعی | پارامتر سرعت سطح مقطع | عمق آب شیب | رین در حالت | ناشی از خروج حداکثر بین قاعده دلتا افت جریان در جریان در در قاعده | طبیعی ثقل طبیعی رسوب لایه آرمور | و مقطع خروجی : قاعده دلتا | فاعده دلتا دلتا بستر 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 هلا 00 اک هک اک جدول ۵-۴- توصیف پارامترهای مورد استفاده در روابط تعیین ارتفاع سد رسوبگیر لب انا _فربیب‌افت جربان وفس ‏ ] سس ۳ سص ۳ سر ۳ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۳ علاوه بر ارتفاع در سدهای رسوبگیر لازم است ابعاد سازه سرریز برای تخلیه سیلاب‌های نادر" تعیین شود. بدین منظور با در نظرگرفتن سیل طراحی " (م0)) و فرض احتمال انسداد کامل مجاری و درنظرگرفتن مقطع ذوزنقه (در سدهای رسوبگیر سرریز سد به صورت مقطع ذوزنقه طراحی می‌شود)» ابعاد هندسی و ظرفیت هیدرولیکی آن تعیین معیارهای اقتصادی می‌باشد. در منابع موجود برای 01 انتخاب سیل با دوره بازگشت ۲۰۰ تا ۱۹۰۰ سال پیشنهاد شده است [۴۱ ۶۱]. برای مقطع ذوزنقه‌ای با درنظر گرفتن وقوع جریان بحرانی, ابعاد سرریز و ظرفیت هیدرولیکی آن از رابطه زیر تعیین می‌شود: [۰۴۱ ۱۰۰] 0 + )0 (۱۱-۴) فش ری 0 : 205 + ۷) لس دررابطه فوق؛ ان ۷ : دبی طراحی با دوره بازگشت معین ‎/٩(‏ ت). 1 ارتفاع سرر بر (1)» 0 عرض تاج سد (111)» (11: آن برای دوکمیت مر 0) مفروض با دوره با ز گشت ۳۰۰ و 0۰۰ سال به طور نمونه در جدول (۶-۴) ارائه شده است. جدول ۶-۴- مراحل محاسباتی ار تفاع سرریز ذوزنقه‌ای سد رسوبگیر شکاف‌دار ساده (مثال مفروض) را اما ۷اه اه باب معاناد دبی ار تفاع شتاب پارامتر عرض دبی دوره با زگشت ۱ نوع ۴-۱-۴ تعیین شیب پروفیل رسوبگذاری (م.ه5) می‌شود. مطابق بررسی‌های اوستی و اگاشیرا" مقدار م5 در سدهای رسوبگیر از روابط زیر قابل ارزیابی است: [۶۱] (۱۳۲-۴) 2/50 506 ه 5 << 506 ۳۷۵۲۹ ۳۳۱۲۵۲۵ -|] 40 0ع(165] -2 3 ,۳۵251۲۵ یک (ا05 -3 -------- صفحهٔ بعد -------- ۴ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها مطابق رابطه (۱۳-۴) با احداث سد رسوبگیرء شیب رودخانه در بالادست سازه به ۵۰ تا ۶۷/ شیب اولیه (م5) کاهش می‌یابد. در عین‌حال, به دلیل تاثیر رژیم آبدهی و رسوبدهی دامنه تغییرات شیب. مطابق بررسی‌های گالیا و همکاران " بیش‌تر بوده و بر اساس نمودار شکل (۵-۴- الف)» کمیت ریگ حسب مورد از 5 تامعادل و5 (شیب رسوبگذاری برابر شیب اولیه) تغییر می‌کند. در شکل (۵-۳۴- ب) نمونه‌ای از شبیه‌سازی پروفیل رسوبگذاری (رودخانه اکلید - مثال کاربردی مدل ۶5 [۸۷]) موید آن است که کمیت وین5 معادل ,0.479 یا حدود *۵/ شیب اولیه می‌باشد. با عنایت به نتایج تجربی, اغلب موارد برای ارزیابی حجم رسوبگذاری مقدار م5 برابر با و0(.55 در نظر گرفته می‌شود. |(ع ۹۲| 0 - م5046 هه 0 1/2 < معل5 > 0 2/3 < مع54 هد 0 1/3 < م5060 <<« ۵ 0. 47 - معل5 ۱ 7 * م5060 562 5 7000-00 6۵00 ۹000 4000 3000 2000 0۰1۵0 این الف - دامنه تغییرات شیب رسوبگذاری مطابق بررسی‌های گالیا و ب- مقایسه رمن5 با شیب اولیه (مثال کاربردی مدل ۲1۳۳-1۹۸5 - همکاران رودخانه اکلید) شکل ۵-۴- دامنه تغییرات شیب پروفیل رسوبگذاری در بالادست سد رسوبگیر نسبت به شیب اولیه رودخانه |[۶۴. ۸۷] ۵-۱-۴ برآورد ظرفیت مخزن یا حجم رسوبگذاری (۷۶) می‌باشد. لیکن در اغلب موارد برای ارزیابی اولیه و بررسی صرورت استفاده از یک یا چند سد متوالی, ارزیابی ظرفیت مخزن با استفاده از معادلات تجربی انجام می‌ گیرد. با درنظر گرفتن 50 معادل م55.) طول مخزن سد رسوبگیر از رابطه 1 ۱۳-۴ 27)» رآ ۱ ۰55 برای تعیین ظرفیت مخزن یا حجم رسوبگذاری می‌توان از رابطه زیر بهره‌جست: [۸۶] 6 ,[2 ا6 03112 -1 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۵ در روابط فوق؛ .ساً: طول مخزن (173)» ببرین: ارتفاع سد رسوبگیر (11)» م5: شیب رودخانه (1/1)» 8: متوسط عرض مخزن (۲0) و وه ۷ ظرفیت یا حجم رسوبگذاری می‌باشد ا ). در جدول (۷-۴) نحوه تعیین .با و بی۷ برای مثال مفروض ارائه شده است. مطابق جدول (۷-۴) با توجه به حجم سالیانه بار بستر (۲۰۰۰۰۰۱۲/۷۲) و فرض نرخ تله‌اندازی +۰ و در نظرگرفتن دوره تخلیه دو سال, احداث دو سد رسوبگیر متوالی با ظرفیت هرکدام ۱۶۰۰۰۰۱۲ برای مهار بار بستر ضروری می‌باشد. در شکل (۶-۴) طرح شماتیک دو سد رسوبگیر متوالی مندرج در جدول (۷-۴) نشان داده شده جدول ۷-۴- نحوه تعیین طول و ظرفیت مخزن و تعداد سد رسوبگیر مورد نیاز (مثال مفروض) ا اا ا وا تا سا 3 حجم رسوب تله‌اندازی شده در دو لیس ۷-1333 سح بل شکل ۶-۴- نمایش موقعیت دو سد رسوبگیر متوالی برای مثال مفروض ۶-۱-۴- تعیین ابعاد هندسی و ظرفیت هیدرولیکی سدهای رسوبگیر روزنه‌دار همان‌طور که در بند ۱-۱-۴ عنوان گردید. تعیین خصوصیات هندسی, پیش‌نیاز مدل‌سازی رسوبگذاری و تحلیل عملکرد سدهای رسوبگیر تلقی می‌شود. در سدهای روزنه‌دار از جمله پارامترهای تاثیرگذارء انتخاب موقعیت و ابعاد روزنه ( | * م/۷) به عنوان پارامترهای اصلی در کنترل میزان تله‌اندازی رسوب می‌باشد. در این خصوص در بند ۲-۱-۵-۳ «بررسی سناریوهای مختلف و تعیین حجم رسوبگذاری در سدهای رسوبگیر روزنه‌دار» نقش و تاثیرگذاری موقعیت و ابعاد روزنه در نحوه کنترل فرایند رسوبگذاری, مورد بررسی قرار گرفت و پیرو آن در بند ۲-۲-۵-۳ «بررسی میزان تله‌اندازی (ع1) برحسب اندازه‌های مختلف دانه‌بندی و تعیین قطر طراحی در سدهای روزنه‌دار» نیز دیدگاه کامل‌تری از ار تباط ابعاد هندسی و به ویزه موقعیت روزنه‌هاء با استناد به نتایج سناریوهای مختلف در تعیین جزییات رسوبگذاری و -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها اهداف مدیریتی, ارائه گردید. معادلات ارائه شده در مبحث فعلی. متکی به انتخاب ( ,[] * ۵) بوده و از این طریق برای دبی مشخص (..,,ه)) ضمن تعیین خصوصیات هندسی, به ویژه ارتفاع سد ( ,رن» امکان ارزیابی اولیه حجم رسوبگذاری را نیز فراهم می‌کند. در عین‌حال, برای تدقیق ابعاد هندسی سازه از جمله کمیت (م|* و/۷)» ( رین )» موقعیت کالورت‌ها و همچنین تحلیل فرایند رسوبگذاری و کم وکیف تله‌اندازی, همان‌طوری که در بالا اشاره شد. انجام مدل‌سازی عددی, مشابه آنجه که در بندهای ۱-۵-۳ و ۲-۵-۳ تصریح گردیده است. ضروری می‌باشد. در سدهای روزنه‌دار روابط زیر معروف به ۳۵۲۲1۵ 6ع۲1110 01۵0۵) جهت تعیین ابعاد و ظرفیت تخلیه مجرا توسط گیلام و رکینگ! پیشنهاد شده است: [۰۴۱ ۶۱] - تعیین ابعاد و ظرفیت هیدرولیکی در سدهای روزنه‌دار با مجرای تخلیه تحتانی با روزنه منفرد: 10 0-0 1 یل 2 (۱۵-۴۳) ۵ ۷۷ < ۸6 (*ج- [-۱)< 1 (1< ب‌( 2 سس 28 ۸6 7 کولا در < 0 1 0 مطابق رابطه (۱۵-۴)» نکته مهم در سدهای روزنه‌دار برای تعیین 0 در نظر گرفتن عمق موثر" ) 1) به جای (در سدهای شکاف‌دار) مطابق رابطه زیر می‌باشد: (۱۶-۴) - ول > ول کمیت ,(] همان‌طوری‌که در شکل (۷-۴) نشان داده شده است. ارتفاع لبه پایین روزنه از کف سازه سد می‌باشد. - تعیین ابعاد و ظرفیت هیدرولیکی در سدهای روزنه‌دار با روزنه‌های متعدد برای سدهای رسوبگیر با روزنه‌های متعدد. مطابق شکل (۷-۴) معادله (۱۵-۴) را می‌توان در هریک از روزنه‌ها صادق دانست. به عبارتی برای کمیت مشخص ,م4 ظرفیت هیدرولیکی یا ز.رل) برای روزنه 1 محاسبه و از حاصل‌جمع آن. مطابق رابطه زیر مقدار ,رر,) مشخص می‌گردد: 1 (۱۷-۴) مگ 2 7 رو بر اساس 1 (ار تفاع موتر) مقدار 0 (دبی روزنه) مطابق رابطه (۱۵-۴۳) به صورت زیر تعیین می‌شود: 00 1 یل (۱۸-۴) ز( مت ۷) > و۸ اب 0-1-2 7و7 وت مهم ولگ - 0 در جدول (۸-۴) مجموعه پارامترهای مورد استفاده در معادلات (۱۶-۴) الی (۱۸-۴) معرفی شده است. در شکل (۷-۴) نیز مشخصات هندسی سدهای رسوبگیر روزنه‌دار متعلق به معادلات مزبور نشان داده شده است. ۱- 000111306 ۶ 1۹۵۲8۶, 5 2- ۳]۱00۷6 1۵۹۵۲۷۵۱۲ ۷۷/۵۱۵۲ 1 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسوبگیر ۳( ۷ همان‌طور که عنوان گردید. در عمل, مقدار یم) معرف سیلاب طراحی با دوره با زگشت معین می‌باشد که بر اساس ان. کمیت بل یا ارتفاع آب و به بیانی, ارتفاع سد با استفاده از معادلات فوق تعیین می‌گردد. بدین منظور پس از انتخاب رقم سیلاب و با درنظر گرفتن مشخصات روزنه ( ,۷۷و «1]) و همچنین نوع سد (روزنه منفرد یا متعدد) مقدار ,4 با جدول ۸-۴- توصیف پارامترهای مورد استفاده در معادلات ظرفیت هیدرولیکی انواع سدهای رسوبگیر روزنه‌دار معا مب سا و اک را قوس با ,33333333 با عنایت به مباحث فوق. مراحل محاسباتی برای تعیین ظرفیت هیدرولیکی سدهای رسوبگیر روزنه‌دار را می‌توان به صورت زیر عنوان نمود: ۲- تعیین نوع سد (الگوهای ارائه شده در شکل ۷-۴) ۳- تعیین مشخصات روزنه‌ها یا مجرای تخلیه تحتانی (جزییات مندرج در شکل ۷-۳۴) ۴- تعیین ارتفاع آب در پشت سد ( پپ0) از معادلات مربوطه در جدول (۹-۴). نمونه‌ای از نحوه تعیین 1 برای دو کمیت متفاوت 0 مفروض و سد روزنه‌دار با مجرای تحتانی با استفاده از معادله (۱۵-۴) معرفی شده است. مطابق جدول ‎)۹٩-۳(‏ برای مقادیر سیلاب با دوره بازگشت ۵۰ 9 ۰ سال و ابعاد روزنه 1۵ 1.5*7 مقدار بل به ترتیب ۷/۳ و ۱۱/۳ متر می‌باشد. جدول ۹-۴- نمونه‌ای از مراحل محاسباتی ظرفیت هیدرولیکی و ارتفاع آب در پشت سد رسوبگیر روزنه‌دار با مجرای تحتانی (مثال مفروض) اما اعدا اه ها یا زا 90 | ۳۳ ارتفاع لبه ار تفاع عرض شتاب ضریب دبی دوره بازگشت 1 نوع ۰ ای ۰ :۸ ین ۰ ۳ داسف پایین روزنه از بستر | شکاف | شکاف | ثقل زمین | فشردگی روزنه | سیلاب سیلاب یک سد سا هس ۱:۵ ۷ ۹:۸ ۳۵ ۹۸ ۱۰ ۲ یس -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ادامه جدول ۹-۴ - نمونه‌ای از مراحل محاسباتی ظرفیت هیدرولیکی و ارتفاع آب در پشت سد رسوبگیر روزنه‌دار با مجرای تحتانی (مثال مفروض) ا محفص0 ۱ محاسبه پارامترها 0 دبی ۱ 0 آب زا ۵ نا 02 ۸0 70 ۲ مس پشت سد تس آب وق ول ۵2 برای سدهای با روزنه‌های متعدد نیز نمونه محاسبات در جدول (۱۰-۴) درج شده است. مطابق جدول (۱۰-۴)» سد رسوبگیر دارای روزنه مردوج بوده و برای مقادیر سیلاب با دوره بازگشت ۰و ۱۰۰ سال و ابعاد هر روزنه برابر 17 23 مقدار ,پل از معادلات (۱۶-۴) الی (۱۸-۴) به ترتیب ۹/۵۵ و ۱۲/۶ متر محاسبه شده است که ارتفاع بیش‌تری را نسبت به حالت مجرای تخلیه تحتانی منفرد مندرج در جدول (۹-۴) سبب می‌شود. (لازم به ذکر است برای هردو مثال مفروض, کمیت سیلاب ۵۶ و ۱*۰ سال مشابه می‌باشد) جدول ۱۰-۴- نمونه‌ای از مراحل محاسباتی ظرفیت هیدرولیکی و ار تفاع در پشت سد رسوبگیر با روزنه مزدوج (مثال مفروض) سا سس سکس شکاف شکاف فن سیلاب رس سا و اک مس سب که ات اس سس سره سک ۵۳ محاسبه پارامترها | 00 0 ۱ رتفاع آب سر لبه 5 یک( ۸0 70 اه در نمودار شکل (۸-۴)» تاثیرپذیری کمیت ,,ل از تغییر ابعاد روزنه‌ها ( و۷۷ و «ا) برای سیل با دوره بازگشت ۵۰ سال مفروض و برای دو کمیت متفاوت ,۳ (۱/۵ و ۲ متر) در حالت ساده (مجرای خروجی درکف. شکل ۷-۴- الف) معرفی شده است. مطابق شکل (۸-۴) با کاهش ابعاد روزنه. کمیت ,4 افزایش می‌یاید. این امر همان‌طوری‌که در خصوص سدهای شکاف‌دار نیز مطرح گردید با ایجاد شرایط پس‌زدگی, موجبات تله‌اندازی بخش عمده‌ای از بار بستر را سبب می‌گردد. برای روزنه با ابعاد بزرگ نیز کمیت ,1 و دامنه پس‌زدگی کاهش یافته و شرایط برای مهار مصالح -------- صفحهٔ بعد -------- سد رسوبگیر با خروجی تحتانی سد رسوبگیر با مجرای مزدوج قایم سد رسوبگیر با مجرای مزدوج افقی ٩‏ ۷۷0 ۱ ۹ ی ۷۵ هر ۳ را ادلی مسا 9 ۱ یه ۱ عل سور ات ا 0 ی ۷0 سم م ۷/۵۹ ط (۷/۶+ 2)۷/0 : 0 < ۷۷۵ الف اس 0 سد رسوبگیر با روزنه های قایم سد رسوبگیر با روزنه های متعدد ۷/5 ۷۵ ۷/5 ۷۰ 5 ی یج بل [ : 0 ۱ 5 یه ! 7( 1 7 20 ۲۳۳/۹7۱ 25 بح . ۹ 15 3 5 ۱ 10 9 8 7 6 5 4 3 (۲۳) ۷۷۵ شکل ۸-۴- روند تغییرات ارتفاع آب در پشت سد رسوبگیر روزنه‌دار به صورت تابعی از تغییرات عرض و ارتفاع مجرا ۱-۶-۱-۴ تعیین ارتفاع سدهای رسوبگیر روزنه‌دار (م,ه«) و ارتفاع سرریز ( ,1) تعیین ارتفاع سدهای رسوبگیر روزنه‌دار رین مشابه سدهای شکاف‌دار از رابطه زیر تبعیت می‌کند [۶۱]: (۱۹-۴۳) ومودانه ۸ ۳ وی ۳ ۸10+ ۷ 0 ۹۵ مقادیر افت‌های موصعی سه گانه مین ۸ وی ۸۲ و ومم هرن ۸ عینا از روابط (۶-۴) (۸-۳) 9 ‎)٩-۴(‏ مندرج در بند ۱-۳-۱-۴ تعیین می‌گردد. - به منظور معرفی روند تعیین ارتفاع در سدهای روزنه‌دار با استناد به مثال مفروض مندرج در جدول (۱۱-۳) و در نظر گرفتن سیل دوره بازگشت ۵۰ سالء جدول (۱۱-۴) تنظیم و معرفی شده است (توصیف پارامترهای -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها مورد استفاده در جدول (۵-۴) مندرج است). مطابق جدول (۱۱-۴) برای یک سیل مشخص. کمیت بررون(]ً سد روزنه‌دار با مجرای تخلیه تحتانی, به تبعیت از ابعاد روزنه مفروض بین ‎٩‏ تا ۱۵ متر تغییر می‌کند. تعیین ابعاد و ارتفاع سرریز در سدهای روزنه‌دار عینا مشابه سدهای شکاف‌دار بوده و بدین منظور با درنظرگرفتن سیل طراحی (.یم0) و فرض احتمال انسداد کامل روزنه‌هاء ابعاد هندسی و ظرفیت هیدرولیکی آن از رابطه (۱۱-۴) مندرج در بند ۱-۱-۴ تعیین می‌گردد. برای 0) در سدهای رسوبگیر روزنه‌دار نیز معیارهای انتخاب. مشابه سدهای شکاف‌دار می‌باشد. روند محاسبات ارتفاع سرریز و سایر مشخصات هندسی سدهای روزنه‌دار برای دو کمیت برییمه) مفروض با دوره بازگشت ۲۰۰ و ۵۰۰ سال, به طور نمونه در جدول (۱۳۲-۴) ارائه شده است. اس سک سس رس سس هه سس و و و و و وج و و 5 ی افش با ۹۹غ ‏ ک؛کا ۰ (۲۳)+(۱۹) + (۱۷)+(۶) از تجمع اشیای شناور برای اشیای شناور -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳۱۳ جدول ۱۲-۴- مراحل محاسباتی ار تفاع سرریز ذوزنقه سد رسوبگیر روزنه‌دار (مثال مفروض) ۷-۱-۴- تعیین شیب پروفیل رسوبگذاری (,» 5) و برآورد ظرفیت مخزن با حجم رسوبگذاری (۷۶) در سدهای روزنه‌دار شیب پروفیل رسوبگذاری در سدهای روزنه‌دارء مشابه سدهای شکاف‌دار از روابط ارائه شده توسط اوستی و آگاشیرا (رابطه ۱۲-۴) و نمودارهای شکل (۵-۴) تبعیت می‌کند. اغلب در ارزیابی حجم رسوبگذاری یا ظرفیت مخزن, مقدار و5 برابر با و55. در نظر گرفته می‌شود |( ۹۳]. در سدهای رسوبگیر روزنه‌دارء تعیین دقیق ظرفیت مخزن با حجم رسوبگذاری. مستئتلزم انجام مدل‌سازی عددی می‌باشد. لیکن در اغلب موارد همان‌گونه که در خصوص سدهای شکاف‌دار عنوان گردید. برای ارزیابی اولیه طول مخزن و بررسی ضرورت استفاده از یک یا چند سد متوالی» آرزیابی ظرفیت مخزن با استفاده از معادلات تجربی (۱۳-۴) و (۱۴-۴) امکان‌پذیر می‌باشد. ۸-۱-۴ تعیین ابعاد و ظرفیت هیدرولیکی سدهای رسوبگیر صلب (بدون مجرا) همان‌طوری که اشاره گردید. کاربرد عمده سدهای صلب (لازم به ذکر است سد صلب صرف‌نظر از نوع سازه به سدهای یکپارچه‌ای اطلاق می‌ شود که فاقد مجاری تخلیه نظیر روزنه یا شکاف در بدنه بوده و تخلیه جریان صرفا از سرریز سد انجام می‌گیرد) در آبراهه‌ها و سرشاخه‌های فرسایشی و پررسوب و کانون‌های مستعد لغفزش‌های توده‌ای و ریزش کناره‌ای مناطق کوهستانی بوده و با هدف مهار زمین‌لغزه‌ها و برقراری شیب پایدار و تثبیت بستر و کناره‌ها در گستره حوضه آبریز احداث می‌گردند. [۵۴] در مواردی نیز از سدهای صلب کوتاه, برای تنظیم تغذیه رسوبی رودخانه در بسترهای عریض که مستعد انباشت موضعی رسوبات و عامل بروز ناهنجاری‌های هندسی و تشدید خطرات سیلاب است. استفاده می‌شود. سدهای صلب برخلاف سدهای رسوبگیر باز. با هدف تله‌اندازی توام بار بستر و بار معلق احداث می‌گردند و از این‌رو در مقایسه با سدهای باز از عمر مفید محدودی برخوردارند. در احداث این سازه‌هاء استفاده از مصالح سنگ و سیمان, بتن و توری سنگی و مصالح چوبی» متداول است. به دلیل نرخ انباشت سریع. استفاده از سدهای صلبء بخشی از اقدامات پیشگیرانه (مهار رسوب در گستره حوضه آبریز قبل از ورود به شبکه رودخانه‌ای) در مدیریت رسوب مخازن سدها تلقی می‌گردد [۹۰]. در سدهای صلب برخلاف سدهای باز که فقط در شرایط سیلابی حالت سرریزی جریان اتفاق -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ ۸ رراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسویگیر رودخانه‌ها می‌افتد. علاوه بر سیلاب‌هاء جریان عادی و پایه نیز باید از طریق سرریز تخلیه شود. این سرریزی مستمر موجبات فرسایش زودرس پاشنه سد و ناپایداری سازه را به دنبال دارد. از این‌رو ارتفاع سدهای صلب اغلب کم‌تر بوده (معمولا بین ۲ تا ۵ متر) و به منظور افزایش پایداری, استفاده از سازه‌های توری سنگی که دارای انعطاف‌پذیری و قابلیت زهکشی مطلوبی می‌باشند. راهکار مناسبی تلقی می‌شود. به‌علاوه با توجه به محدودیت حجم و ارتفاع اغلب برای ایجاد شرایط پایدار در آبراهه‌هاء احداث سدهای صلب که به عنوان بندهای اصلاحی یا سدهای آبخیزداری نیز اطلاق می‌شوند. به صورت متوالی ضروری است. روابط زیر برای تعیین فاصله بندهای اصلاحی. تعداد بند و حجم رسوبات پشت بند. پیشنهاد شده است: [۲۷] او (۲۰-۴) سل عر] 0 ۴۹ 5-6 ن 1 (۲۲-۴) 0رد - ۷ با نبا ۸ (۲۳-۴) رد فلا + زا-8 با نت۷ 2۳ زگ اس در سری روابط فوق, توصیف پارامترها مطابق جدول (۱۳-۴) عبارتند از: جدول ۱۳-۴- توصیف پارامترهای مورد استفاده در ظرفیت هیدرولیکی سدهای رسوبگیر صلب وواسساه وا ی ۵ بی بعد ابا تعلدیند شوگ متوی اا وی وه ایحا ی و چنانجه در رابطه (۲۲-۴)» مقدار با از رابطه (۲۰-۴) منظور شودء کمیت ,۷ مطابق رابطه (۲۳-۴) با توان دوم ب(] تغییر می‌نماید و موید آن است که با افزایش ارتفاع سد. حجم تله‌اندازی رسوب به طور محسوسی افزایش می‌یاید. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۳۳ در سدهای صلب. هدایت جریان‌های عادی و سیلابی از طریق سازه سرریز انجام می‌گیرد. سرریز سدهای صلب اغلب دارای مقطع مستطیلی یا ذوزنقه‌ای می‌باشد. ظرفیت تخلیه سرریز از رابطه زیر تعیین می‌گردد [۲۷]: (۲۴-۴) تاک 0 سرریز معادل ۰۱/۸ ,با : طول سرریز (متر) و پل: ارتفاع سرریز (متر) می‌باشد. برای سرریزمستطیلی» 0 معرف پا می‌باشد و برای حالت ذوزنقه. مقدار پا از رابطه زیر تعیین می‌شود: (۲۵-۴) 2+ ۳)-ا در رابطه فوق؛ 0: عرض تاج سرریز (متر) و (13: پارمتر شیب جانبی مقطع ذوزنقه (شکل ۱۱-۴) که اغلب معادل ۲ متر منظور می‌شود. برای تعیین مشخصات هندسی سرریزء کمیت ..,ل) باید مشخص شود. برای سدهای صلب با بندهای اصلاحی, عموما سیل با دوره بازگشت ۲۵ سال, معرف .ن,) می‌باشد [۲۷]. با مشخص شدن ,0 و عرض تاج یا 0 ارتفاع سرریز پل با سعی و خطاء تعیین می‌گردد. بحث جامع و تفصیلی در خصوص انواع سدهای صلب یا بندهای اصلاحی در ضابطه شماره ۴۱۶ سازمان برنامه و بودجه کشور با عنوان «دستورالعمل طراحی, اجرا و نگهداری سازه‌های کنترل سیل و رسوب (بندهای اصلاحی)» آرائه شده است. [۲۷] ۲-۴- طراحی سازه‌ای سدهای رسوبگیر عموما متعلق به رده سازه‌های وزنی بوده و پایداری در مقابل لغزش و واژگونی " توسط نیروی وزن سازه تامین می‌گردد. در مواردی نیز استفاده از بتن مسلح و تکنیک سازه‌های بتنی پایه‌دار یا طره‌ای, برای احداث سد رسوبگیر به کار گرفته می‌شود 1۶۱ در شکل (۹-۴) مولفه نیروهای وارد بر سازه سد رسوبگیر وزنی, نشان داده شده است. در تحلیل پایداری, انواع سازه‌ها صرف‌نظر از جنس مصالح (بتنء سنگ و سیمان, سازه‌های مختلط گابیون و غیره) ملاک نیروهای مقاوم و محرک می‌باشد که در متن معرفی شده‌اند و عینا برای هر سازه‌ای با اندک تفاوت در شکل هندسی. مصداق دارد. مطابق شکل (۹-۴) سه مولفه نیروی وزن» فشار هیدرواستاتیکی و فشار رانش خاک (رسوب)» منشاً اصلی نیروهای وارده بر سازه تلقی می‌شوند. به‌علاوه در تحلیل پایداری سازه سد. نیروی زلزله با 8 -1 2-8 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها نیروی ماند نیز تاثیرگذار می‌باشد. از دیدگاه پایداری سازه. مولفه نیروهای موثر در شکل (۹-۴) به دو گروه اصلی زیر تقسیم می‌شوند [۰۱۴ ۰۲۷ ۰۷۵ ۱۰۲]: الف - نیروهای مقاوم مولفه نیروهای مقاوم در واحد عرض سازه» عبارتند از: - وزن سازه ۷۷/07 - وزن تیغه رسوب بر روی وجه بالادست -,/۷۷ - وزن آب موجود بر روی سرریز- ,۷۷ و بالادست تیغه رسوب - ,۷۷ - نیروی فشار هیدرو استاتیک آب وارد بر وجه پایین‌دست یا فشار پایاب - ,۳ : 1 (۲۶-۳) ۳ ۳ 7 7 و - نیروی فشار غیرفعال خاک وارد بر وجه پایین‌دست - ر: 0 - |[ ۳ 4 ) 1۷ اد 2 1 )۲۷-۴( در روابط فوق؛ و و و8ا: به ترتیب عمق آب و عمق پی در پایین‌دست ( 1)» آب (یک تن در مترمکعب) و وزن مخصوص خاک اشباع (بین ۱/۸۹ تا ۲/۱ تن در مترمکعب)» ٍ؟ا: ضریب فشار غیر فعال خاک و 0: زاویه اصطکاک داخلی خاک (درجه) می‌باشد. ب- نیروهای محرک مولفه نیروهای محرک در واحد عرض سازه» عبارتند از: - نیروی فشار هیدرواستاتیک وارد بر وجه بالادست - رم]: (۲۸-۴) 5( + 0 5 - نیروی فشار برکنش " وارد بر شالوده - ن]: 0 (۲۹-۴) ناه هبار ۲۳ - نیروی فشار فعال خاک" یا رسوب وارد بر وجه بالادست - ریا: 6 ۳۳۵۹۹۵۷۳۵ ازوگ5 ۳۹1۷6 -] 6 اازام‌نا -2 ۵ ۳۳۹۹۳۵ آزمگ ۸6 -3 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۳۵ ۱-0 له 1 (۳۲۰-۴) : َ :۴ دا( ۳۹/۱ )<< ی 0 51 + | 2 - نیروی زلزله در بدنه سد رسوبگیر- مرا و م۳ (مطابق شکل ۹-۴ نیروی زلزله می‌تواند بسته به جهت وقوع در راستای سبک یا سنگین تر شدن سازه عمل نماید): * مولفه افقی نیروی ماند ناشی از زلزله ۸۳1 1 (۳۲-۴) 0+ ۱) م۳ در رابطه (۲۲-۴)» .,ه مولفه قائم شتاب زلزله می‌باشد که مقدار آن کسری از شتاب آفقی زلزله (۹/۵ تا ‎)٩/۶۷‏ در ۲ و دا: به ترتیب عمق آب و عمق خاک اشباع (رسوب + خاک پی) در بالادست (1)» 7 عرض پی سازه در معادله طبق پهنه‌بندی آیین‌نامه ۰ اآایران. ق: ضریب پاسخ در معادله (۳۱-۴) که برای اجسام صلب مساوی ۲ فرض می‌شود. شکل ۹-۴- مولفه نیروهای وارد بر سد رسوبگیر وزنی در شرایط انباشت رسوب و سیل طراحی |۶۱ ۱-۲-۴- طراحی سازه‌ای سد رسوبگیر (بدنه. سرریزء حوضچه آرامش) در طراحی بدنه سدهای رسوبگیر. مشابه سایر سازه‌های آبی. لازم است معیارهای پایداری زیر مدنظر قرار گیرد: -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۶ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ب- کنترل واژگونی ه- کنترل فشاربرکنش در زیر شالوده ۱-۱-۲-۴ تعیین تنش وارد بر پی و مقاطع افقی در ترازهای مختلف سدهای رسوبگیر, اغلب بر روی رسوبات ابرفتی احدات می‌شوند. برای پایداری سازه و9 اجتناب از پدیده گسیختگی و رانش " . تنش فشاری وارده در پی شالوده باید متناسب با توان باربری خاک" باشد. در جدول (۱۴-۴) محدوده تنش فشاری مجاز برای انواع مصالح شالوده (سنگ و مواد آبرفتی) معرفی شده است. [۷۵] جدول ۱۴-۴- محدوده تنش فشاری مجاز * برای انواع مصالح شالوده [۷۵] وس ی محدوده تنش فشاری مجاز محدوده تنش فشاری مجاز حد بالا نت6 سس ۳ سترسنکی ات اه هه اس هه به منظور محاسبه تنش در پی سازه سد رسوبگیرء مفروضات زیر مدنظر قرار می‌گیرد: [۰۱۴ ۰۷۵ ۱۱۲] - مصالح پی و بدنه سد رسوبگیر» همگن و همسانگرد" می‌باشد. (مصالح پی فاقد لایه‌بندی است) - تنش‌ها در بدنه سد و پی در محدوه ارتجاعی " قرار دارند. |- 8 2- 68 3- 516۵۳ 6 4- 50([| ۲۵۵۲1۵۶ )۵020[1( 655 00۳6۹51۷۵ عا ۸110۷۵ -5 15010 200 1100826605 -6 1] ۳1۵5116 -7 -------- صفحهٔ بعد -------- در سَ از گشتاور (۲۳-۴ م - طراحی سدهای رسوبگیر م۱۳ پی و سازه سد به صورت یک واحد یکپارچه عمل می‌کنند. مجاری و درزهای موجود. اثر موضعی داشته و در پایداری کلی تاثیری نمی‌گذارند. محاسبات تنش و پایداری, برای نوار قائمی از بدنه سد رسوبگیر به عرض واحد (یک متر) انجام می‌شو کل (۱۰-۴) مقاطع قائم و افقی و دیاگرام نیروهای وارد بر واحد عرض سازه سد و دستگاه مختصات برای ری و پایداری. نشان داده شده است. با فرض توزیع خطی تنش, فشار وارد بر پی» حاصل بار محوری و تن برون محوری! یا خروج از مرکزیت است. کمیت برون محوری (ع) از رابطه زیر تعیین می‌شود: [۷۵] ۳ ی الف- مقطع قائم بدنه بعرض واحد ِ فاصله نقطه اثر وزن آب از محور ۷ فاصله نقطه اثر وزن آب از محور ۷ فاصله مرکز فشار برکنش از محور ۷۷ شندسنن لا | فاصله مرکز فشارخاک از محور)( کف بی) - فاصله مرکز فشار خاک از محور )( (کف پی) ۰ له نقطه ا؛ زن سازه از ۲ 8 سم شکل ۱۰-۴- مقاطع قائم و افقی به عرض واحد و دیاگرام نیروهای وارد بر سد رسوبگیر وزنی |۱۴ ۷۵| 12110 ۱۳۷ جح د -<م*<ه 1 -| -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی: اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها (۳۴-۴) (۳+ 0 6 0 ۳ (۳۵-۴) و << 6 در روابط فوق؛ 18: عرض پی ۰ع۳: فاصله افقی جمع جبری مولفه نیروهای قائم از مرکز مختصات ۰ ,۳: جمع جبری مولفه نیروهای قایم وارد بر سازه» ,ورر6: تنش فشاری حداکثر وارد بر پی و رزره: تنش فشاری حداقل وارد بر پی می‌باشد. در سازه‌های وزنی» برقراری تنش فشاری در پی» از جمله ملزومات پایداری تلقی می‌شود. بدین‌منظور لازم است شرط زیر محقق گردد: رنه ۳-۱-۳-۴ ترکیب‌های مختلف بارگذاری در تعیین کمیت تنش‌های وارد بر پی در بررسی پایداری و تعیین کمیت تنش وارد بر پی» لازم است حالت‌های مختلف بارگذاری زیر مدنظر قرارگیرد: ۱- حالت بعد از اجرای سازه؛ در این حالت نظر به این که آب رودخانه برای احداث سد انحراف داده شده است. نیروی هیدرواستاتیکی و نیروی فشار برکنش وجود ندارد. همچنین نیروی رانش خاک نیز به دلیل گودبرداری و خالی شدن محل پی و عدم انباشت رسوب. در نظر گرفته نمی‌شود. تنها نیروی موثر مطابق شکل (۱۱-۳۴- الف) نیروی وزن سد می‌باشد. ۲- در این حالت. شرایط عادی برقرار بوده و حداکثر سطح آب بالادست به تراز تاج سرریز محدود می‌گردد. دبی جریان خروجی از مجاری موجود در بدنه سد رسوبگیر معرف برریمل) (دبی برای تعیین ارتفاع سد یاو ۱) می‌باشد. در شکل (۱۱-۴- ب) نیروهای موثر بر سد در حالت لبریزء نشان داده شده است. ۳- در این حالت. مخزن پر و سرریزی در شرایط سیل طراحی یا 01 (دبی برای تعیین ارتفاع سرریز یا ,4) (۱۱-۴- ج) نیروهای موثر بر سد در حالت سیل طراحی نشان داده شده است. ۴- این حالت نهایی یا به عنوان حالت حدی تلقی و تلفیق انباشت کامل رسوب و برقراری سیل طراحی با ییم0) مدنظر قرار می‌گیرد. در شکل (۱۱-۴- د) نیروهای موثر بر سد در حالت ترکیب رسوبگذاری کامل و تخلیه سیل طراحی, نشان داده شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- 5 0 دا رش 0 ۱ ۱ 3 ۱ 1 1 7 ".::۹[ ۵ 0 ۱ 1۱ 5 بوسر زارت ۱ یا رو را را راس ط» ی بل ۷۷ با ا لایه رسوب .۰ ۰ ۰ ۰ بستر رودخانه سور رودحاتم ۴ الف - حالت ۱. شرایط بعد از اجرای طرح ب - حالت ۲. مولفه نیروهای موثر بر سد در حالت لبریزی تراز آب ۷/۷2 ۰ سا ۳1 7 م0 ۱ ۴ ای / 1 و۳۲ ۷ 1 ۵ : 1 : تراز رسوپ اد : ۸ ی 1 و ٍ اد ۴ ج- حالت ۲. مولفه نیروها در حالت مخزن پر و سرریزی سد با ظرفیت کامل در شرایط سیل طراحی با |0022) تراز آب ۷/۷2 ی : : ۲ شاه ی تراز رسوب ۴ د- حالت ۴. آرایش مولفه نیروها در حالت حدی (تلفیق انباشت کامل رسوب و برقراری سیل طراحی با ..,0) جزییات بیش‌تر در خصوص براورد تنش‌های فشاری در پی و بررسی پایداری در منابع مختلف از جمله مراجع ۰۱۴ ۰۱۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ۳-۱-۲-۴- استفاده از روش‌های کامپیوتری در تحلیل و تعبین تنش در سازه‌ها با توسعه سریع مدل‌های رایانه‌ای, امروزه امکان جایگزینی روش‌های دستی در تعیین تنش‌های وارده بر پی و بدنه سازه سد و بررسی جنبه‌های مختلف پایداری برای الگوهای مختلف بارگذاری در شرایط استاتیک و دینامیک (با ملحوظ کردن اثر زلزله) و خاک‌های همگن و غیرهمگن شالوده با استفاده از روش اجزای محدود به خوبی فراهم شده است. در این خصوص می‌توان از نرم‌افزارهای کارآمدی نظیر نسخه‌های مختلف مدل کامپیوتری ۸۳1 ۸۲۲9۷5 [۱۰۴] و همجنین مدل‌هایی نظبر: (1973 ,۲۵1110701۵ ,راع0) ۸1۸۳ و (1993 ب0۲۵ازاه) ,را ۵) ۳۸۵۸۵۳ به ۴-۱-۳-۴ - کنترل واژگونی در سدهای رسوبگیر 1 (۳۹-۴) [ < کل - و۳ 0 در این رابطه؛ چ]۹: برآیند لنگر نیروهای مقاوم" و ن۸۷10: برآیند لنگر نیروهای محرک می‌باشد. می‌ گردد: 1 (۳۰-۴۳) (می‌لایی) + (می لا ) + (ی 2 /۷) ++ دی ۷۷) + (یی ۷ /۷) < ۱1۸ ر2 - 1 1۳1 11 (۳۴۱-۴۳) ۱ ۳۴ ) +۱ سل ۵ ) +۱ سا ۷۷ ۲۳۵ ) َ وید 2 5 اودید ار واژگونی در بسترهای آبرفتی بین ۱/۷۵ تا ۲/۵ و برای بسترهای سنگی بین ۱ تا ۱/۵ مناسب می‌باشد. [۰۱۴ ۷۵] 0 ۳10۵۱ ۵ا(۳۵ -۱ 8 -2 ۷(ال53 آ۵ ۳۵00۲ -3 1 1۳65151366 -4 5- 0۷۵۲1۳۱۱۱۶ 1 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۱۳ در طراحی سازه‌های وزنی» برای تحقق ضریب اطمینان پایداری ابعاد سازه مطابق شکل (۱۱-۴- الف)» تابعی از ارتفاع سد رسوبگیر منظور می‌گردد. بدیهی است برای حصول ضرایب اطمینان پایداری, تطبیق ابعاد سازه باید مدنظر قرارگیرد. علاوه بر تناسب ابعاد سازه به منظور اجتناب از وقوع تنش کششی" در وجه بالادست. لازم است منتجه با برأیند مولفه نیروهای وارده (1) مطابق شکل (۱۱-۴- ب) از ثلث میانی پی عبور نماید. [۰۲۷ ۶۸] در شکل (۱۱-۴- ب) ,۲1 و ,آ: به ترتیب منتجه نیروهای افقی و قائم» 1: نیروی منتجه وارده بر پی»۳[» نیروی ۵-۱-۲-۴ کنترل لغزش سازه درصورتی که منتجه نیروهای افقی " در هر ترازی بر نیروی برشی حاصل از اصطکاک" و چسبندگی غلبه کند. جابجایی یا لغزش در سازه اتفاق می‌افتد. ضریب اطمینان در مقابل لغزش با رابطه زیر بیان می‌شود: [۰۱۴ ۷۵] 1: 1 ۳5 0.15-0.2 ۵ د ۲ ۳۴ 0.5-0.7 ۵ الف - تناسب عرض پی و تاج نسبت به ارتفاع در سدهای رسوبگیر وزنی ب - نقطه اثر منتجه مولفه نیروهای موثر (14) در ثلث میانی پی شکل ۱۲-۴- تناسب عرض پی و تاج نسبت به ارتفاع و نقطه اثر منتجه نیروهای موثر در سدهای رسوبگیر وزنی [۰۷۵ ۱۱۰۲ در رابطه فوق؛ ,۹: برآیند مولفه نیروهای قائم (نیروی برکنش آب و نیروی حاصل از وزن سدء رسوب و غیره)» ,۲ : برآیند نیروهای افقی (نیروی رانش خاک و نیروی هیدروستاتیک آب)» |: ضریب اصطکاک بین پی و مصالح بستر و )آ: نیروی ۲-120۸, ۸-0 )۳۷-۴( کع۳ا5 1005116 -|] 2- ۲1۵1 110۳1700۱۵ 6 3- 5۳6۵۲ 16۹1513006 ۳ ۳۳۱1۱10۱ 6 4- 00۹10 ۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۲ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها 0 معرف زاویه اصطکاک داخلی خاک است. با توجه به تاثیر مستقیم جنس مصالح بستر در کنترل لغزش سازه مقادیر مختلف با و محدوده صریب لغزش اطمینان مربوطه برای انواع مصالح فونداسیون در جدول (۱۵-۴) معرفی شده است. جدول ۱۵-۴- ضرایب اطمینان اصطکاک و لغزش برای مصالح مختلف پی [۱۴] ی تمیز و نامنظم بتن روی سنگ با مقداری لایه‌بندی سا کیک # مستلزم انجام آزمایش است ۶-۱-۳-۴ کنترل خزش در زیر پی سازه در سدهای رسوبگیرء هرچند نشت آب از زیر پی مجاز می‌باشد. (در بندهای انحرافی و سدهای ذخیره‌ای, علاوه بر منظور برقراری شرایط پایداری و عملکرد مطلوب سازه, بررسی خزش و مقابله با تبعات آن باید مدنظر قرارگیرد. ضریب اطمینان در مقابل خزش با رابطه زیر بیان می‌شود: [۰۱۴ ۷۵] (۳۸-۴) 3 < کل - ۳8 1 در رابطه فوق؛ بم1: حداکثر شیب هیدرولیکی برای خنثی کردن وزن موثر دانه‌های خاک و ا: شیب هیدرولیکی در علاوه بر روش نظری فوق,ء روش‌های تجربی مختلفی برای تعیین ضریب اطمینان خزش توسط متخصصین ارائه شده که از جمله روش ساده بلای " و روش وزنی لین " می‌باشد: [۰۱۴ ۰۲۷ ۱۰۳] -< روش بلای 8 (۳۹-۴) سح < ۳۵5 ۸ 8- | و81 - 2 3 - ] 6 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۳۳ < روش لین ۲ ]1 دا یا 1 + را )۴-۰۴( ۸ نشت در روش بلای و لین و مارح و بار۵: به ترتیب مجموع طول خزش افقی و قائم می‌باشد. در روش لینء طول خزش افقی ۱/۳ طول خرزش فائم منظور می‌شود. در جدول (۱۶-۳) محدوده شیب هیدرولیکی و همچنین ضرایب اطمینان خزش برای انواع مصالح پی ارائه شده است [۱۴]. در اغلب مواقع. برای تحقق شیب هیدرولیکی مجاز و ضریب اطمینان, افزایش طول خزش ضروری می‌باشد. برای افزایش طول خزش استفاده از پرده آب‌بند و ایجاد پاشنه و یا جدول ۱۶-۴- محدوده ضریب اطمینان خزش و حداکثر شیب هیدرولیکی مجاز برای انواع مصالح پی [۱۴] اس ۷-۱-۳-۴- کنترل فشار برکنش در زیر پی سازه فشار برکنش ایجاد شده در زیر پی سازه از جمله عوامل موثر در کاهش پایداری سازه تلقی می‌شود. فشار برکنش. حاصل برقراری جریان نشت ناشی از اختلاف تراز آب بالادست و پایاب سازه می‌باشد. از جمله راهکارهای تعیین فشار ارتفاع فشار در هر نقطه از پی با رابطه زیر مشخص می گردد: یآ (۴۱-۴) - ر عماآز- رطع ۹۷ در این رابطه؛ 1 : ارتفاع فشار آب در کف مخزن (ابتدای مسیر نشت)» , 1: ارتفاع فشار برکنش آب در نقطه موردنظرء بیسً: طول کل مسیر نشت. ,سا : طول مسیر نشت در نقطه موردنظر و «۸: اختلاف ارتفاع تراز آب بالادست و ع[ 51661 0۳ [[۷۷۵ اامابت -| -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ ۸ رراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها نیروی فشار حاصلهء به صورت زیر تعیین می‌شود: ۱ 1 د یا (۳۴-۳) 3واآ+ باعما بش * ]۸ ا<م ۳ 1 2 از 1 در روابط فوق؛ ر7/ و .۸/: به ترتیب فشار برکنش در نقاط 0 و (شکل ۱۳-۴)» ما و ب1: به ترتیب طول مسیر نشت در نقاط 0 و 2 فونداسیون» ,/[: وزن مخصوص آب و ,۶ : نیروی فشار برکنش در واحد عرض سازه می‌باشد. می‌باشد و در مواردی نیز برای تعیین دقیق فشار برکنش, استفاده از روش اجزای محدود توصیه شده است. [۰۱۴ ۷۵ ۹۲ ۱۰۲] سرا آن در بالادست 2 - 1 سا و ۴ یم 2 شکل ۱۳-۴- دیاگرام فشاربرکنش در پی سازه با استفاده از روش خزش |۰۰۱۴ ۷۵| ۳۲-۳۲-۴- طراحی سرریز سد رسوبگیر همان‌طوری که در بندهای ۱-۱-۴ و ۲-۱-۴ عنوان گردید. شکل سرریز در سدهای رسوبگیر عموما ذوزنقه‌ای بوده و با فرض آنسداد مجاری تخلیه برای عبور سیل طراحی (»..م0)) با دوره بازگشت مشخص آابعاد آن با استفاده از رابطه زیر تعیین می گردد: [۶۱۰۱*۱] 1 - | -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۳۵ + )1 (۴۶-۴) ینعی 0 ۱ 205 +۷) ۳ برای سرریزمستطیلی, معادله عمومی به صورت زیر می‌باشد: [۰۲۷ ۱۰۱] (۴۷-۴) ما18 م0 در روابط فوق؛ - در طراحی سدهای رسوبگیرء همان‌طوری‌که در بالا اشاره شد. استفاده از سرریزهای ذوزنقه‌ای نسبت به سرریز مستطیلی ارجح می‌باشد. عبور الوار و اشجار یا قطعات شناور در سرریزهای ذوزنقه‌ای در مقایسه با مقاطع مستطیلی, با سرعت و سهولت بیش‌تری انجام می‌گیرد. - مقدار 1 (یا شیب دیواره‌های جانبی سرریز) عموما بین ۱ تا ۲ تغییر می‌کند. - از دیدگاه ایمنی و پایداری سازه. مطابق شکل (۱۳-۴) طول سرریز همواره کم‌تر از پهنای رودخانه انتخاب می‌شود. با چنین فرایندی» ضمن تمرکز جریان سیلاب در مجرای اصلی, از تهاجم به کناره‌ها و فرسایش آن‌ها جلوگیری می گردد. به‌علاوه برای تضمین عملکرد مناسب سد رسوبگیرء طول پی مطابق شکل (۱۳-۴) بیش‌تر شکل ۱۴-۴- تناسب طول سرریز, عرض بستر و طول پی در سدهای رسویگیر ۴۱۰۲۷۱] -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۶ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی, اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها - تاج سرریزهای ذوزنقه یا مستطیلی, تراز بوده و از نظر عملکرد هیدرولیکی به سرریزهای لبه پهن تعلق دارند. - در طراحی سرریز سدهای رسوبگیر لازم است اثرات استغراق آستانه سرریزء بررسی و برای اجتناب از کاهش جت پرتابی و همجچنین عمق گودال فرسایشی از روابط تجربی. مطابق انجچه که ذیلا ارائه شده است. تعیین می‌گردد. مطابق شکل (۱۵-۴) فاصله برخورد جت تا پای سازه» از رابطه زیر محاسبه می‌شود: [۰۲۷ ۲۸] (۴۵-۴) ولا ۸۲-17 ,0-2۳۸۲( از جمله روابط مورد استفاده در تعیین عمق چاله فرسایشی حاصل از برخورد جت با بستر رودخانه. رابطه شاکلیچ " می‌باشد که به صورت زیر معرفی شده است [۲۷. ۲۸]: ۸1205 90 در روابط فوق؛ ۸: فاصله برخورد جت تا پای سازه سد (13)» ۲1]: عمق آب در بالادست سرریز (1)» []۸: اختلاف تراز می‌باشد ( 173110)» ولا : عمق جریان آب در پایین‌دست یا تراز آب پایین‌دست نسبت به بستر رودخانه (1) وولا : عمق جاله در جدول (۱۷-۴) نحوه تعیین ۸ و در جدول (۱۸-۴) مراحل تعیین ,لا در قالب مثال کاربردی ارائه شده است. مطابق مندرجات جدول (۱۸-۴)» عمق فرسایش برای مثال مفروض به ۲/۳۳ متر بالغ می‌گردد و برای پایداری سازه سد. لازم روند تغییرات 3 برحسب 190 با فرض ثابت ماندن سایر مشخصات هندسی و هیدرولیکی و بده سیلاب برای مثال مفروض در شکل (۱۶-۴- ب) ترسیم شده است. مطابق نمودار مزبور با کاهش اندازه دانه‌هاء عمق فرسایش به طور ویژگی برای ایجاد لایه آرمور و حفاظت حوضچه آرامش در مقابل پدیده فرسایش می‌توان بهره‌جست که جزییات بیش‌تر در مبحث بعدی ارائه شده است. |- 3۲۵۰۵۵ 0۳65160 5 2- ۳۳۵۵ 0۷۵۲]۵[[ 3- 50101115 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسوبگیر ۳( ۳۷ چججججح-حمجمجهه<ه<چج<ج<>ه<زهگهگ<هههگشگکگ>+<هص+صض<«چهچجچج<ج<جچجچچچچچچججججججججججججججججججگجگکهههجه->->»>۷-۷-۷>۷->»-ض+>+>ج<گ<گ<<گحححححححدتح مقطع سرریز دوذیقه ای 1 مر ول : ۳ 5 سرر بر 1 َ ۷ ٍ یت زا و رب ار تفاع سد ۷۰ ی 5 8 ٍ چچس- ۷ ۷ پر رس ی 7 و و و سا 9 ۹ و ۵ ۳ شکل ۱۵-۴- سرریزی سیلاب در سدهای رسوبگیر و فرسایش موضعی حاصله در پای سازه [۱0۱۰۲۸] جدول ۱۷-۴- مراحل محاسباتی فاصله محل برخورد جت آب تا پای سازه سد رسوبگیر (مثال مفروض) با اشنا ابا اجب افو سوساج از ها ۷ |۱0 ۳ فاصله محل برخورد | اختلاف تراز عمق آب ار تفاع آب در بالادست ی ارتفاع آب دبی | دوره بازگشت جت آب تا پای سازه سطح آب | در پایین‌دست | سد نسبت به بستر 9 بالادست سرریز | سیلاب سیلاب گگگ6 1 0 10 0 111 0 0 0 0 0 0 3 0 جدول ۱۸-۴- مراحل محاسباتی عمق فرسایش ناشی از برخورد جت آب با بستر رودخانه در پایین‌دست سرریز سد رسوبگیر (مثال مفروض) اما انا ای باس ی اسان شا مها ۱00 ۳ ارتفاع آب | بده سیلاب ۱ متوسط : سطح مقطع ِ پارامتر . | عرض کف دوره ۱ عرض ار تفاع : دبی . [ جریان ۱ سرریز ۱ سیلاب سرریز عرض جریان سرریز جانبی سد سیلاب ]| 00 ]هه سابع ها هام6 دا عمق | ها قطره۹/ | اختلاف | عمق آب تراز آب در یی چاله ۲ دانه‌های تراز در بالادست رع سد فرسایشی 2 | ۸۲۹۵.2۵۹۹۵57| سد لح آب | پایین‌دست | نسبت به بسه -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ۳-۲-۴- طراحی حوضچه آرامش انرژی حاصل از سرریزی سیلاب. همان‌طوری‌که در مبحث پیشین عنوان گردید. عموما موجب شکل‌گیری چاله فرسایشی گردیده و استحکام و پایداری سازه را به مخاطره می‌اندازد. از این رو استفاده از حوضجه آرامش برای استهلاک انرژی جت آب در پایین‌دست سدهای رسوبگیرء متداول است. [۶۱ ۱۰۱] 50 100 150 200 090 )۲۱۲۳( الف - داده‌های مورد استفاده در مثال مفروض (جدول ۲۱-۴ و حدول ۲۲-۴) ب - تاثیرپذ بری عمق فرسایش از اندازه دانه‌های بستر راند برای تعیین مشخصات حوضچه آرامش با فرض انباشت رسوب تا تراز تاج سد. مطابق شکل (۱۷-۳۴) روابط زیر را پیشنهاد نموده است: [۰۱۰۱ ۱۰۵] (۴۷-۴) )13 سا 1 (۴۹-۴) زب + منآخبا (۵۰-۴) 5( 4۷ اد (۵۱-۴) )66 2 ن (۵۲-۴) )1.00 17 [|- 40 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۳۹ در روابط فوق 0 عدد افت" (عدد بی‌بعد) می‌باشد که از رابطه زیر تعیین می‌شود: 2 (۵۳-۴) پگ -0 و در جدول (۱۸-۴) پارامترهای مورد استفاده در روابط (۶۴-۴) تا (۷۰-۴) معرفی شده است. مطابق شکل (۱۷-۴) استهلاک آنرژی در حوضجه آرامش. حاصل مجموع افت آنرژی ناشی از جهش هیدرولیکی و آفت آنرژی ناشی از پدیده چرخش می‌باشد که بر اساس روابط زیر تعیین می‌گردد: - انرژی جریان قبل از برخورد با حوضچه یا انرژی اولیه (مقطع 0): (۵۳-۴۳) ۵ ۲1۳ < 6 - آنرژی جریان قبل از جهش (مقطع ۱): 13 2 ۷2 ِ 29 29۷ 28 - انرژی جریان بعد از جهش (مقطع ۲): ره ۷ (۵۶-۳) - را و + ولا وتا لد 28 - افت آنرژی ناشی از چرخش (در فاصله بین مقطع | و پای سازه متعلق به نا ): (۵۷-۳) رم - وتا < ما۸ - افت انرژی ناشی از جهش هیدرولیکی (در فاصله بین مقطع ۱ و ۲ متعلق به زن): ۸۳ (۶۰-۴۳۴) 00[ - ۲ ۳ در جدول (۱۹-۴)» پارامترهای مورد استفاده در روابط فوق و علائم شکل (۱۷-۴) معرفی شده است. در جدول (۲۰-۴)» مراحل تعیین مشخصات حوضجه آرامسش و همچنین مقدار استهلاک آنرژی ناشی از عملکرد چرخش و جهش در قالب مثال کاربردی آرائه شده است. مطابق مندرجات جدول (۱۹-۴) برای سد رسوبگیر به ارتفاع 7۲ 1۲۵ -۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۴ ی ۱۱ مر و بده متر)» طول حه لازم است تم فرسایش فراه ۳ م گردد که ذیلا به بستر رودخانه شکل ۱۷-۴- مش دول ۱۹-۴- توصیف د ۸ ررراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای و درصد استهلاک انرژی معادل ۷۷/ می‌باشد که با توجه به نرخ بالای | آن پرداخته می‌شود. .1 ۷ و " ی 0 ۱ ۱ را ,۲۱۵ ارتقاع در حوضچه آرامش ّ و کر 7 رک زر زر 7 7 ار ۸7 کف حوضچه ی (مبدا مقایسه) عصات حوضچه آرامش و پدیده پرش هیدرولیکی در پایین‌دست سد رسوبگیر |۱۱ ارامترهای مورد استفاده در معادلات محاسبه مشخصات حوضچه آرامش در سد رس توضیح پارامتر ارتفاع سد (از کف بستر رودخانه تا تاج سرریز) طول قسمت دوم حوضجه (ناحیه پرش هیدرولیکی) ار تفاع نظیر انرژی آب در بالادست سرریز انرژی جریان قبل از برخورد با حوضچه (انرژی اولیه جریان) ارتفاع آستانه یا کف‌بند ,رسوبگیر رودخانه‌ها ستهلاک انرژی, استر مقاوم به سس -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳۱۴ جدول ۲۰-۴- مراحل محاسباتی مشخصات حوضچه آرامش پایین‌دست سرریز سد رسوبگیر (مثال مفروض) راب رباع اه بای تطقمل. ‏ ۲۷| مه | ۵۵| هل | هیا هه از | 00| 1۳ انرژی انرژی جریان سطح مقطع اشتاب | پارامتر را دوره سرعت ارتفاع | ارتفاع آب | . عرض کف دبی ِ اولیه در بالادست جربان در تقل شیب بازگشت ۱ جریان ۱ سد | در سرریز : سرریز سد | سیلاب جریان سرریز سرریز جانبی سیلاب اس هه کح ده هآ ]۹۵ له له قآ ۱/0 ۷۳2۵ 40 ]| 0 او ا 8۵۷ جریان در پای آب بعد از آب قبل از آب ۱ در واحد عرض فت چرخشی سد در پای سد جهش | بعد از جهش جهش ‏ | قبل از جهش عرض جریبان شسش رل سل | نی افت انرژی 2 ی : 9 ۱ : طول قسمت و ام انرژی جربان انرژی جنبشی عمق جریان در انتهای حوضجه جهشی ۱ قبل از جهش قبل از جهمش قبل از جهمش حوضچه ارامش حوضجه اه 0 1-7 1-17 ۲ 3 انوود با,:. بعد از شش هید 00 ۸۴ ۸۳-11-22 تعیین آنررژی جربان بعد از جهش هیدرولیکی افت انرزی جمع افت انرزی افت انرژی 2 ۹ : : ۹ : : با را انرژی جریان | سرعت جریان | سطح مقطع جریان | عرض | عمق جریان بعد از جهش بعد از جهش بعد از جهش حوضچه | بعد از حهش یل هس ال سس لش ‌ شرس سس لس هس از جمله راهکارهای مهار فرسایش ناشی از برخورد جت آب با بستر حوضچه و پدیده جریان چرخشی و جهش هیدرولیکی, استفاده از لایه آرمور می‌باشد. برای حالت عدم فرسایش (0. 0)* ,لا) اندازه وول از رابطه زیر مشخص می‌ گردد: 05 ۸02 190 - رابطه تعیین اندازه ۹۰./ دانه‌بندی لایه ارمرر در حوضجه آرامش: -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ ۸ زٍراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها و ای ۸۹۹ (۴- ۶۲) 130.22 > موول 0 در رابطه فوق؛ ,رول: قطر نظیر ۹۰ درصد وزنی اندازه مصالح لایه آرمور بر حسب میلی‌متر و بقیه پارامترها قبلا تعریف شده‌اند. براساس مثال کاربردی مندرج در (بند ۲-۲-۴ مراحل محاسباتی عمق فرسایش) اندازه قطر شاخص لایه آرمورء مطابق مندرجات جدول (۲۱-۴) معادل رز 1040 * ,ول می‌باشد. جدول ۲۱-۴- مراحل محاسباتی اندازه قطر شاخص لایه آرمور برای حوضچه آرامش سد رسوبگیر(مثال مفروض) ابا نع افیا ای 000 | اا۸ الا مج | هلا هل ی ۷۷ | 908 | ۳ از معادله ۶۲-۴ اختلاف تراز آب در تراز آب در ارتفاع | بده سیلاب ارتفاع آب دوره د قطر شاخص تراز پایین‌دست بالادست سد در واحد بالادست سس با ز گشت - ی لایه آرمور سطح آب | نسبت به بستر | نسبت به بستر عرض سرریز سیلاب 0 ۹ ۰۱ ۱ ۰۹ ۹ ۹ 0 ۰۹ :0.1 ۰ 5 0 0 5 در لایه آرمور تضمین پایداری سنک‌ها مستلزم رعایت ترکیب دانه‌بندی مطابق معیار مندرج در جدول شکل (۱۸-۴- الف) می‌باشد[۲۹. ۹۳ ]. با استناد به معیار جدول مذکورء نمونه‌ای از منحنی توزیع دانه‌بندی برای لایه آرمور با درنظر گرفتن اندازه ,ول حاصل از مثال مفروض و منحنی دانه‌بندی مصالح بستر در شکل (۴- ۱۸- ب) ارائه شده است. مطابق توصیه منابع موجود. منحنی دانه‌بندی لایه آرمورء عموما موازی منحنی دانه‌بندی بستر در نظر گرفته می‌شود. 3اه ٍ 100 090 وه 090 : ٍ 90 / ۱ اندازه ه سا ]سس سا اد او اس ان : معیار دانه‌بندی لایه آرمور , 1 سر : رم پنوزیع دانه بندی اد ردیف در مثال مفروض ۱ , آنوزیع دانه بندی / ۱ 2 سس ار : اس 1000 000۳ 10 1 (۲۲۳) ۵ الف - معیار دانه‌بندی لایه آرمور و اندازه قطرهای متناظر ب - توزیع دانه‌بندی لایه آرمور برای مهار فرسایش حوضچه آرامش شکل ۱۸-۴- معیار دانه‌بندی لایه آرمور و توزیع دانه‌بندی آن و مقایسه با دانه‌بندی بستر (مثال مفروض) |۰۹۲ ۱۰۱ - علاوه بر توزیع دانه‌بندی, لازم است تناسب اندازه دانه‌های بستر با لایه آرمورء کنترل و در صورت نیاز با ایجاد یک یا چند لایه فیلتر از شسته شدن و مهاجرت دانه‌های بستر در اثر فشار منفذی حاصل از پدیده نشت. از طریق خلل و فرج موجود در لایه آرمور که منجر به افت تراز و تخریب و اضمحلال قشر حفاظتی می‌گردد. اجتناب شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۳۳ الف- معیار پایداری" (عدم شسته شدن و مهاجرت دانه‌های ریز مصالح بستر به درون لایه فوقانی): (1ع]۳11) و1 (۶۳۲-۳) سس (۰۹۵۱|۱ع3۵۶) و1 ب- معیار نفوذ‌پذیری" (دارا بودن نفوذ‌پذیری مناسب و ناچیزبودن گرادیان هیدرولیکی در مقایسه با مصالح بستر): (۳11161) و12 (۶۳-۴) 0 > سل ([ز0۵: - ع3۵۵) ی 12 5 > ج- معیار یکنواختی " (توزیع مناسب دانه‌بندی که براساس آن برای اجتناب از نفوذ دانه‌های ریز عموما منحنی دانه‌بندی لایه فوقانی موازی لایه تحتانی (مصالح بستر) منظور می‌شود): (1ع[۳1)ر12 ([[50 - 3286 ) ر1 40 )۶۵-۴۳( در عمل با استناد به توزیع دانه‌بندی مصالح بستر. نخست معیارهای سه‌گانه فوق برای منحنی دانه‌بندی لایه آرمور با فرض آن‌که به عنوان فیلتر عمل می‌کند. بررسی و بر اساس آن ضرورت استفاده از لایه فیلتر مشخص می‌گردد. در جدول (۲۲-۴) به عنوان نمونه. با استفاده از منحنی‌های توزیع دانه‌بندی شکل (۱۸-۴) مثال مفروض. معیارهای سه‌گانه بررسی و مطابق نتایج حاصلهء در این مورد به خصوص نیازی به استفاده از لایه فیلتر نمی‌باشد. - نکته مهم در خصوص لایه آرمور و فیلترء استفاده از مصالح مرغوب می‌باشد و لازم است برای پایداری و تداوم عملکرد در مقابل تنش‌های هیدرودینامیکی وارده. بررسی‌های کیفیتی از نظر دوام و مقاومت در برابر سایش و یکنواختی و همگنی بافت سنگ و چگالی (وزن مخصوص)» مدنظر قرارگیرد. حداقل وزن مخصوص سنگ‌ها از جدول ۲۲-۴- بررسی معیارهای سه‌گانه برای آزمون ضرورت استفاده از لایه فیلتر (مثال مفروض) مر و وه سا سس کل لح سا هس تلع توضیح: با توجه به تحقق معیارهای سه‌گانه توسط لایه آرمور. نیازی به استفاده از فیلتر نمی‌باشد. ۱- ۹5۱۵ (1۱۷ 0 2- ۳۳۵۵1۱۱۷ 3- 103۱0۳۷ 0 -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۴۳۴ ۸ درراهنمای مطالعات. طراحی, اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها - ضخامت لایه آرمور باید به گونه‌ای باشد که اندازه بزرگ‌ترین سنگ (وو,له یا ررم4) را در برگیرد و اغلب حدود ۱/۵ برابر بزرگ‌ترین قطر دانه‌بندی ( ,مر ) منظور می‌گردد. - حداقل ضخامت لایه فیلتر نیز برای ماسه و شن, معادل ۱۶ سانتی‌متر و برای سنگریزه ۲ تا ۳ برابر 4۱00 علاوه بر حوضچه آرامش, ایجاد پوشش حفاظتی در پایین‌دست کف‌بند یا پاشنه انتهایی. مطابق شکل (۱۹-۴- الف) ضروری است. جریان خروجی از حوضچه آرامش به دلیل تلاطم شدید و حالت آب صاف (با ترسیب مواد رسوبی در مخزن, جریان خروجی فاقد بار بستر بوده و از پتانسیل انتقال بالایی برخوردار است) ایجاد حفره فرسایشی را در 3 جولا ۹ (۶۶-۴۳) ولا" (ج6ن )037 الا 2 7 » ۹ 85 اندازه بزرگ‌ترین سنگ مورد استفاده در لایه سنگچین پایین‌دست حوضجه. از رابطه زیر تعیین می‌شود [۱۴ ۱۰۶]: (۶۷-۴) ۷۶ 0.041۰ < 0۳۵ در روابط فوق؛ وول: قطر نظیر ۸۵/ ریزتر وزنی مصالح بستر (1710)» ‎:٩‏ بده سیلاب در واحد عرض مجرا (3۹/8-۱0)» ولا: عمق جریان در پایین‌دست حوضچه (عمق نرمال)» ۷0 : سرعت جریان در پایین‌دست حوضچه (13/5)» ریم ل): بزرگ‌ترین قطر لایه حفاظتی 170 و ,لا: عمق فرسایش در پایین‌دست حوضچجه (1۱) می‌باشد. ب - پوشش بتنی در حوضچه آرامش و پوشش سنگی در پایین‌دست گف‌بند -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۳۵ ج- پوشش توری سنگی در حوضچه آرامش و پوشش سنگی در پایین‌دست کف‌بند سازه سد تلقی می‌شود از این‌رو علاوه بر ایجاد پوشش حفاظتی. لازم است شالوده کف‌بند پایین‌تر از عمق - برای تثبیت بستر حوضچه آرامش, مطابق شکل (۱۹-۴- ب)» استفاده از پوشش بتنی مسلح نیز متداول می‌باشد. پوشش‌های بتنی به صورت درجا یا پیش‌ساخته کاربرد دارند. پوشش بتنی درجا دارای نفوذپذیری کم‌تری بوده و از این‌رو برای مقابله با اثرات زیر فشار ایجاد مجاری تراوش ضروری می‌باشد. به‌علاوه برای جلوگیری از خرابی پوشش در اثر نشست‌های نامساوی. در نظر گرفتن درز انقباض ضرورت دارد. برای دال‌های شستشوی مصالح ریزدانه بستر از میان درزها و مجاری تراوش, لایه فیلتر تعبیه می‌شود. ضخامت بتن در واحد سطح با درنظر گرفتن تعادل بین وزن (وزن آب و بتن) و نیروی زیرفشار مشخص می‌گردد [۰۲۹ ۱۰۷]. برای تخمین اولیه ضخامت بتن با توجه به فرض افقی بودن حوضچه آرامش می‌توان از رابطه زیر بهره جست: 0 + (0- )ی ۷ 5 (۶۸-۴) در این رابطه؛ م.آ۸: ضخامت لایه بتن (10)» ,7: وزن مخصوص آب (معادل *1۰10/17) ۷2 : وزن مخصوص بتن (معادل *2.4۰10/1 فرض می‌شود)» ,]]: ارتفاع نظیر زیرفشار (۰)70 ولا: عمق آب معادل جهش ۲۳ فرض می‌شود) می‌باشد. بدیهی است تعیین دقیق ما۸ و 0 مستلزم انجام مدل فیزیکی است. لازم به |- ۷/۵60 ]1[0[۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۴۳۶ ۸ درراهنمای مطالعات. طراحی, اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها یادأوری است که مواردی جون قالب‌بندی, آرماتوربندی و عمل‌آوری بتن بر مبنای آیین‌نامه بتن ایران (آبا) سازه توری سنگ متداول است. در این خصوص استقرار حداقل دو لایه توری سنگ به ضخامت ۳۰ تا ۵۰ سانتی‌متر توصیه شده است [۲۷]. در عین حال مطابق آنجه که در خصوص پوشش بتنی عنوان گردید. ضخامت توری سنگ با درنظرگرفتن تعادل بین وزن (وزن آب و توری سنگ) و نیروی زیرفشار مشخص می گردد. برای تخمین ضخامت توری سنگ با توجه به فرض افقی بودن حوضچه آرامش, می‌توان از رابطه زیر بهره جست: - 7[) ره (۶۹-۴) (ولا- با و1 - ۸۵ 160 در این رابطه؛ ۸6 : ضخامت لایه توری سنگ (1)» 0/: وزن مخصوص توری سنگ در حالت اشباع (معادل 2.1.07 فرض می‌شود) و بقیه پارامترها قبلا تعریف شده‌اند. بدیهی است همان‌طوری‌که در بالا اشاره و فرج توری سنگ. تعبیه لایه فیلتر مورد نیاز می‌باشد. به منظور تضمین عملکرد مطلوب حوضچه آرامش و ملاحظات ایمنی, اغلب احداث دیواره جانبی یا دیوار حائل در طرفین حوضچه باید مدنظر قرارگیرد. برای تعیین ارتفاع دیواره, لازم است ارتفاع آزاد" نیز منظور شود. مقدار ارتفاع آزاد برای دیواره‌های حفاظتی بین ۶/* تا ۱ متر پیشنهاد شده است [۱۳]. علاوه بر حوضجه آرامش, برای سازه سد نیز در نظر گرفتن ارتفاع آزاد نسبت به تراز سیل طراحی ضروری می‌باشد |۱۴ ۷۷]. طراحی و تحلیل دیواره‌های حفاظتی طبق موازین و آیین‌نامه بتن ایران (ابا) انجام می گیرد. 5 003010 -| 40 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۳۷ ۳-۴ تعیین هزینه و منافع و تهیه نقشه‌های اجرایی ۱-۳-۴- تعیین هزینه و منافع (در آمدهای) طرح با مشخص شدن ظرفیت و ابعاد هندسی سد رسوبگیر بر اساس طراحی هیدرولیکی و سازه‌ای, امکان ارزیابی و تعیین هزینه و منافع یا درآأمد حاصله محقق می‌گردد. در این خصوص گزینه‌های مختلفی از نظر سازه سد و ظرفیت مخزن می‌تواند مطرح باشد. هزینه و منافع حاصل از سدهای رسوبگیرء همان‌طوری‌که در بند ۲-۲-۲ (مطالعات اقتصادی) به تفصیل بیان گردید. به صورت زیر می‌تواند عنوان شود: هزینه‌ها مشتمل بر موارد زیر است: - هزینه‌های مستقیم (مشتمل بر برآورد مقادیرء مصالح خاکی, مصالح سنگی. سیمان, فولاد. آب مورد نیاز, هزینه‌های تعمیرء نگهداری و بهره‌برداری, هزینه‌های بالاسری,» هزینه تجهیز کارگاه و هزینه‌های پیش‌بینی نشده) - هزینه‌های غیر مستقیم (مشتمل بر خسارت مخزن» خرید اراضی محل احداث طرح و راه‌های دسترسی و هزینه خدمات مهندسی) منافع یا سود یا درآمد حاصل از احداث سد رسوبگیرء مشتمل بر موارد زیر است: - منافع محسوس یا ملموس (کاهش رسوب ورودی به سد مخزنی, تخلیه دوره‌ای رسوبات و عمل‌آوری و عرضه آن به عنوان منابع شن و ماسه. کاهش خسارت ناشی از استهلاک اوج سیلاب و کاهش خسارت سیلاب با تعدیل تغذیه رسوبی رودخانه) - منافع غیرمحسوس یا غیرملموس (برقراری تعادل زیست‌محیطی و اکوسیستم رودخانه‌ای و حفظ توازن طبیعی با مدیریت رسوب و سیلاب. جلوگیری از بروز ناهنجاری‌های هندسی ناشی از آنبالشت موضعی انبوه زیرساخت‌ها (پل‌هاء کف‌بندهاء بندهای انحراف. دیواره‌های سیل‌بند و غیره) ۱-۱-۳-۴ تعیین هزینه‌های طرح مبنای تعیین هزینه‌های طرح. استفاده از دستورالعمل‌های مرتبط نظیر فهارس‌بهای واحد عملیات سدسازی, عملیات آبیاری و زهکشی. واحد عملیات راه. باند فرودگاه. زیرسازی راه و موارد مشابه می‌باشد. در جدول (۲۳-۴) مجموعه آیتم‌ها و روش تعیین بهای هریک ارائه شده است. در جدول (۲۳-۴) علامت 2 معرف جمع کل هزینه‌های طرح می‌باشد. معمولا در طراحی, مقدار ۲ برای گزینه‌های مختلف (ارتفاع سد و نوع سازه نظیر سنگ و سیمان, بتن» بتن مسلح و سایر موارد) تعیین و مطابق روش‌های ارائه شده در بند ۲-۲-۲-۲ «بررسی توجیه اقتصادی و انتخاب گزینه -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ ۸ راه 3333333333333333 »» بهینه‌یابی و گزینه مناسب مشخص می گردد. (برای - مطالعات اقتصادی مراجعه شود) جدول ۲۳-۴- آیتم‌های مورد نیاز برای » اجرا و بهره‌برداری سدهای رسویگ داث سد رسوبگیر بهای واحد به ریال موارد پیش‌بینی نشده (درصد) جمع با احتساب ضریب بالاسری جمع با احتساب ضریب منطقه‌ای تجهیز و برچیدن کارگاه (درصد) جمع کل هزینه طرح به ریال (-) به بسد -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۴۳۹ ۲-۱-۳-۴ تعیین منافع یا در آمد طرح مبنای تعیین منافع طرح در سدهای رسوبگیرء همان‌طوری که در مورد هزینه‌ها عنوان گردید. استفاده از دستورالعمل‌های مرتبط نظیر فهارس‌بهای واحد عملیات سدسازی, آبیاری و زهکشی و موارد مشابه می‌باشد. در جدول (۲۳-۴) عناوین آیتم‌های مرتبط با ارزیابی منافع یا درآأمد طرح و روش ارزیابی آن‌ها ارائه شده است. مطابق جدول مزبورء آیتم ۱ معرف آن است که با احداث سد و تله‌اندازی بار رسوبی معادل حجم سد رسویگیر و حجم ناشی از تخلیه دوره‌ای رسوب . ظرفیت مفید سد مخزنی در چرخه بهره‌برداری قرار می‌گیرد که به عنوان بخشی از منافع حاصله تلقی می‌شود. به عبارتی چنانچه هزینه تمام شده سد مخزنی برای هر واحد حجم مخزن برابر با رن باشد (/1ه(8)» منافع حاصل از احداث سد رسوبگیرء با رابطه زیر تعیین می‌گردد: (۷۰-۴) 7 و۲*۷<ظ در رابطه فوق؛ رثا: منافع حاصل از کاهش حجم رسوب ورودی به مخزن سد ذخیره‌ای (میلیارد ریال) و بیین۷ : مجموع حجم مخزن و تخلیه دوره‌ای رسوب برجسب (*3) می‌باشد. در یک گزارش بانک جهانی, هزینه احداث سد مخزنی برای هرمترمکعب حجم مخزن معادل *0.28/00 * .لح گزارش شده است [۱۱۰]. برای سد رسوبگیر فرضی به ظرفیت یک میلیون مترمکعب. منافع حاصل از حفظ ظرفیت مفید مخزن در مقابل انباشت رسوب از رابطه (۷۰-۴) برابر با ۲۰ میلیارد ریال یا ۲ میلیارد تومان می‌باشد: ۵, <0.2* 10*105 / 107 - 0 در این ارزیابی. قیمت ارز 107 ریال به ازای هر دلار فرض شده است. بدیهی است با تخلیه دوره‌ای (لازم به ذکر است منظور از تخلیه دوره‌ای, برداشت رسوب از مخزن به روش مکانیکی و انتقال آن به خارج از محدوده سد می‌باشد و شامل آن قسمت از رسوبی که در اثر رهاسازی به پایاب. مجددا وارد مخزن سد ذخیره‌ای می‌شود. نمی‌گردد) و حفظ ظرفیت سد رسوبگیرء حجم بیش‌تری از مخزن سد ذخیره‌ای می‌تواند از خطر انباشت رسوب محفوظ بماند (به عبارتی تخلیه دوره‌ای رسوب تاثیر تجمعی داشته و هر بار تخلیه به‌معنای حفظ مقدار بیش‌تری از حجم مفید مخرن ذخیره‌ای, تلقی می‌شود) که به عنوان منافع حاصل از کنترل رسوب ورودی به مخزن, تلقی و از رابطه زیر قابل آرزیابی است: (۷۱-۴) از ۵ 6 ۳ در این رابطه؛ ولاً: منافع حاصل از تخلیه دوره‌ای رسوبات (میلیارد ریال)» ۷۵: متوسط حجم رسوب تخلیه شده سالیانه از مخزن سد رسوبگیر (11) و : تعداد سال می‌باشد. مقادیر (8 و و8 به آیتم شماره ۱ در جدول (۲۳-۴) تعلق دارند. ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۰ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها بدیهی است تخلیه دوره‌ای رسوبات. علاوه بر منافع ناشی از حفظ ظرفیت مخزن ذخیره‌ای, به دلیل امکان عمل‌آوری و فروش مصالح شن و ماسه, به عنوان بخشی از درآمد طرح قلمداد می‌شود. در جدول (۲۵-۴) نمونه‌ای از برآورد هزینه تخلیه و عمل‌آوری و درآمد حاصل از فروش مصالح شن و ماسهء برای یک سد رسوبگیر مفروض معرفی شده است. مطابق جدول (۲۵-۴) ارزش واحد شن و ماسه استحصالی معادل ۲۵1/1 ۲۰۴۵۰۰ و درآمد سالیانه آن برای این مثال موردی ۵ میلیارد ریال می‌باشد که به آیتم شماره ۲ در جدول (۲۴-۴) تعلق دارند. آیتم ۳ جدول (۲۴-۴) را می‌توان از جمله منافع غیرمستقیم احداث سدهای رسوبگیر, قلمداد نمود. سدهای رسویگیر به‌دلیل افزایش محسوس مقطع جریان در بازه انباشت رسوب. نوعا دارای اثرات تسکینی بر سیلاب می‌باشند. لیکن به‌دلیل حجم نهشته‌های رسوبی, طبعا میزان تاثیر آن در مقایسه با سدهای تاخیری که با هدف اختصاص حجم مشخصی برای تسکین سیلاب احداث می‌گردند. کم‌تر است. به عبارتی» سدهای رسوبگیر علاوه بر تله‌اندازی رسوب. قادر به تسکین نسبی اوج سیلاب بوده و به تبع آن. موجبات کاهش خسارت را فراهم می‌آورند که به عنوان بخشی از منافع غیر مستقیم حاصل از احداث سد تلقی می‌شود. در جدول (۲۶-۴) نمونه برآورد خسارت و منافع حاصل از تسکین سیلاب آرائه شده جدول ۲۴-۴- آیتم‌های موردنیاز برای آرزیابی منافع یا در آمد حاصل از احداث سد رسوبگیر ره بهای کل به قی ع ر 1 رد کاهش حجم رسوب ورودی به مخزن سد ذخیره‌ای قیمت تمام شده یک و واحد حجم یا حفظ ظرفیت مفید مخزن منکب | ن ذخیره‌ای استحصال شن و ماسه و فروش حاصل از تخلیه و عمل‌آوری دوره‌ای رسوبات برای مصارف مختلف عمرانی, ساختمانی و صنعتی (پس از کسر هزینه‌های تخلیه و عمل‌آوری) منافع حاصل از استهلاک نسبی اوج سیلاب و کاهش خسارت سیل (منافع غیر مستقیم) سوی سوب توضیحات: هزینه تخلیه مصالح و آرزش ن شن و ماسه بر اساس فهرست‌بهای آبیاری و زهکشی سال ۱۳۹۷ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۵۱ مطابق مندرجات جدول (۲۶-۴)» با تسکین سیلاب‌هاء متوسط خسارت وارده سالیانه از ۱۲۷۷/۱ میلیون ریال به ۲۳ میلیون ریال کاهش یافته و منافع حاصله سالیانه. معادل ۴۲۶/۹ میلیون ریال خواهد بود که به اآیتم شماره ۳ در جدول (۲۴-۴) تعلق دارد. جدول ۲۶-۴- نمونه‌ای از آرزیابی خسارت سیلاب و تعیین متوسط خسارت سالیانه در شرایط طبیعی و حالت کنترل سیل و میزان منافع حاصل از کنترل سیلاب برای یک رودخانه مفروض ۷۴۱] سس ها سا تا 0 0 تا تا تست یه اه تسه مه یس میانگین خسارت سالیانه در حالت کنترل توضیح: ارقام به میلیون ریال می‌باشد ۲-۳-۴- تهیه نقشه‌های اجرابی جریان برای حالت شکاف‌دار یا روزنه‌دار و اجزای سرریز سد - تهیه نقشه‌های اجرایی حوضجه آرامش, مشتمل بر ابعاد و مشخصات لایه حفاظتی و لایه فیلترء جزییات - تهیه نقشه‌های اجرایی محل‌های مسکونی برای دوره ساخت و دفاتر پیمانکار و کارفرما و مشاور - تهیه نقشه‌های اجرایی برای خاکریزهای حفاظتی اطراف مخزن (در صورت نیاز) - تهیه نقشه فنس‌کشی و جزییات فنی مربوطه برای ایمن‌سازی حریم مخزن و سازه سد و سیلاب سایر موارد نظیر ضرورت احدات پل دسترسی به طرفین رودخانه و محدوده سد و تهیه نقشه‌های اجرایی مربوطه -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۲ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی: اجرا و بهره‌برداری سدهای رسویگیر رودخانه‌ها لازم است نقشه‌های اجرایی و مشخصات فنی خصوصی برای سازه سد و اجزای مختلف آن. مطابق ضوابط موجود (ضابطه شماره ۲۵۶ سازمان برنامه و بودجه کشور با عنوان استانداردهای نقشه‌کشی ساختمانی و ضابطه شماره ۳۹۹ آن سازمان با عنوان مشخصات فنی عمومی سدها) انجام گیرد. ۳-۴ ارزیابی اجتماعی (در سطح مردم. کارشناسان و مدبران) برای کاربری مواد نهشته رسوبی در مخزن سدهای رسوبگیر مصالح رودخانه‌ای به دلیل داشتن دانه‌بندی مناسب و به عنوان یک منبع طبیعی تجدیدشونده و پایدارء دارای کاربردهای متعددی می‌باشند. کاربرد مصالح رودخانه‌ای در ساخت بلوک‌های سیمانی مورد استفاده در ساختمان‌هاء پوشش سنگفرش, سرامیک کف ساختمان, پانل‌ها و استفاده از مصالح رودخانه‌ای در کارهای مختلف عمرانی (راه‌سازی, احداث خاکریز. تسطیح اراضی و غیره) از اقبال زیادی برخوردار است. به علاوه رسوبات رودخانه‌ای به عنوان سرمنشای شکل گیری سیلابدشت‌ها و جلگه‌هاء منابع ارزنده‌ای برای توسعه و تقویت اراضی زراعی و باغی و احیای اراضی کوهپایه‌ای تلقی می‌شود. در عین حال. امروزه ملاحظات زیست محیطی و ملزومات حفاظت از توازن مورفولوژیک و اکوسیستم رودخانه‌هاء امکان برداشت مستقیم از مصالح رودخانه‌ای را با محدودیت زیادی مواجه نموده است. از طرفی رشد شتابنده تقاضا برای پاسخ‌گویی به نیازهای متنوع عمرانی» ضرورت مهار رسوب. ممانعت از انتقال آن به مخازن سدهای ذخیره‌ای, کاهش ناهنجاری‌های مورفولوژیک و حفاظت زیرساخت‌ها از خطرات انبوه رسوبات حمل شده توسط سیلاب‌هاء استفاده از مصالح انباشته شده در سدهای رسوبگیر به عنوان بخشی از مدیریت جامع رسوب و جایگزین برداشت مستقیم از رودخانه‌ها را الزام‌آور نموده است. [۴۰] با عنایت به جایگاه و اهمیت ذخایر رسوبی سدها به عنوان منابع تجدیدشونده و پایدارء انجام نظرسنجی و ارزیابی اجتماعی در سطح مردم. نهادهای دولتی ذی‌ربط. واحدهای تولیدی و کارشناسان و مدیران و به ویژه فراهم آوردن بستر لازم برای بهره‌برداری توسط بخش خصوصی, راهکار مناسبی در راستای مدیریت آورد رسوبی رودخانه‌ها و جلوگیری از انتقال آن به مخازن سدها تلقی می‌شود. در ارزیابی اجتماعی برای شناسایی انواع کاربری مواد نهشته رسوبی در مخازن سدهای رسوبگیرء موضوعات زیر - ارزیابی وضعیت فعلی برداشت مصالح رودخانه‌ای در محدوده مطالعاتی و موارد مصرف. میزان برداشت و محدودیت‌های فنی و زیست‌محیطی - برداشت مصالح کوهی و جایگاه آن در تامین نیازهای عمرانی منطقه. در مقایسه با مصالح رودخانه‌ای و محاسن و معایب آن -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۸۳ - ارزیابی تمایل ذینفعان به استفاده از رسوب سدهای رسوبگیر. با توجه به آورد رسوب رودخانه‌های منطقه و موقعیت آن از نظر راه‌های دسترسی به مناطق مصرف و طیف مصارف مختلف عمرانی. ساختمانی و صنعتی - بررسی امکان تشکیل گروه‌های تعاونی مردم نهاد برای مشارکت و همکاری اجتماعی در احداث سد رسوبگیر و بهره‌برداری از رسوبات سد.ء مطابق مقررات تنظیمی (بخش خصوصی) - بررسی شعاع گسترش امکان استفاده از مصالح سدهای رسوبگیر در منطقه (حوزه بهره‌برداری) با توجه به ملاحظات اقتصادی و راه‌های دسترسی - نظرسنجی از نهادهای دولتی (فرمانداری» راه و ترابری» صنعت و معدن, امور آب. محیط‌زیست. منابع طبیعی و ابخیزداری, آزمایشگاه ژئوتکنیک و مصالح ساختمانی و سایر موارد) - نظرسنجی از واحدهای تولیدی (کارگاه‌های قیر و آأسفالت. آجرسازی, بلوک و موزاییک‌سازی, تولید سیمان و تحقق موارد فوق را می‌توان در قالب فرم نظرسنجی اجتماعی ارائه شده در جدول (۲۷-۴) عنوان نمود: -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۴ ۸ رزراهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه 1 جدول ۲۷-۴- فرم نظرسنجی اجتماعی امکان استفاده از رسوب سدهای رسوبگیر شرکت با سازمان متولی فرم پرسشنامه نظرسنجی اجتماعی امکان استفاده از رسوب سدهای رسوبگیر ای ۱ ٍ نظرسنجی از نهادهای دولتی. پیمانکاران و مشاورین و کارشناسان ای ی نظرسنجی از اهالی محل. صاحبان کارگاه های تولید شن و ماسه ( معادن کوهی و رودخانه ای). و مصالح ساختمانی و صنعتی ی مشخصات مخاطب(پاسخ دهنده): زپ ی ام واحد تولیدی : ۱ ۱ استفاده از مصالح رودخانه های منطقه در شرایط فعلی اب برداشت مصالح کوهی در منطقهن ا ‏ ا ا موارد استفاده از رسوب سدهای رسویگیر : الف - استفاده های عمرانی و کشاورزی راهسازی مصارف ساخنمانی احدات خای ۱ 9۱ رای زراعی ی 2 کی 2 سابر موارد(قید شود) میزان تمابل . زباد ا ا ا ا ‏ ا اا ‏ ا ای رسویرسش لس سسسششششلسسلساال اآا | ب - استفاده در تولید مصالح ساختمانی امیک پانل ها و پوشش ها ک‌ها بلوک سیمانی اه پاثل ماو پوشش های | 5۶۳۶۶ | تبرچه ساختمانی سابر موارد(قید شود) کف پوش دبواری پوشش سنگفرش میزان تمایل ‏ بای لت لش لش سل لا رسوی سوه کهللسسسلرا را را | درج دلایل تمایل و پا عدم تمایل به استفاده از رسوب سدهای رسویگیر : پیشنهادات برای استفاده از روشهای عمل آوری بهینه و تجهیزات مناسب در کارگاه : ۱۵ نظرات و پیشنهادات در مورد تشکیل گروه تعاونی مردم نهاد برای تقبل بهره برداری خصوصی از مصالح سد طبق موازین قانونی قید شود: مشخصات کارشناس تنظیم کننده پرسشنامه : ها -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( ۵ ۵-۳- ارزیابی کیفیت مواد نهشته رسوبی برای مصارف مختلف (کشاورزی, ساختمانی و راه‌سازی) رسوبات مخازن, همان‌طوری‌که در مبحث پیشین عنوان گردید. علاوه بر کاربردهای مختلف عمرانی» صنعتی و ساختمانی, به دلیل دارا بودن عناصر مغذی,» در تقویت و توسعه خاک اراضی زراعی نیز کاربرد وسیعی دارند (لازم به ذکر است در مواردی رسوبات می‌تواند حاوی عناصر مضر نظیر فلزات سنگین و سمی باشد). این مواد تمایل شدیدی به چسبیدن به رسوبات ریزدانه داشته و با تغییر ۳1 آب. مجددا وارد جریان آب می‌شوند (از این‌رو در استفاده از مصالح رودخانه‌ای, انجام آنالیز شیمیایی و اطمینان از کیفیت مورد نظر ضروری است). فونسکا و همکاران " در یک بررسی میدانی بر روی پنج مخزن متعلق به کشورهای پرتقال و برزیل» کیفیت رسوبات را برای استفاده‌های زراعی مورد ارزیابی قرار داده‌اند[۱۰۸]. مطابق این بررسی‌هاء رسوبات مخازن عموما به دلیل داشتن منشای فرسایش خاک طبیعی سطح حوضه آبریزء دارای عناصر مغذی لازم برای تقویت خاک و توسعه اراضی زراعی می‌باشند. شکل‌های (۲۰-۴) و (۲۱-۴) نتایج آنالیز نمونه‌های رسوب مخازن پنج‌گانه از نظر وجود عناصر مغذی (ازت - پتاسیم - فسفر) را که در اصطلاح صنعت کود شیمیایی به ۲۷۳16 معروف است. نشان می‌دهد. الف- ازت کلدال (مجموع ازت آلی + آمونیاک) موجود در رسوبات مخازن ۸ - ۲: ۱۳ )[6102۱( 1 - مقادبر متوسط 2 - رسوبات رسی 3 - رسوبات ماسه ای 6و هه و محدوده تغببر ات از ت یس در خاک های طبیعی 1 1 1 |۳۴۵۵ 0 ۴:95 0/0۲۳ 0۰ ۲۸۹۵۰۲۱۱۵۶ 0 نام مخازن پناسیم موجود در رسوبات مخازن 8 1 - مقادبر متوسط 2 - رسوبات رسی 3 - رسوبات ماسه ای شکل ۲۰-۴- نمودار تغییرات مقدار ازت و پتاس در رسوبات مخازن (مخازن پر تقال و برزیل - |۱۸]) 000 ,له اع ۳۵۲۹۵۲۵ - | -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ در تولید : یک را در ۵ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی, اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رود د 1 - مقادبر متوسط 2 - رسوبات رسی 3 - رسوبات ماسه ای محدوده تغببرات فسفر در خاک های طبیعی 2 1 273 4 2 آباو 62010 تزا ۲ ۲۰۷۵ ۲۵۵۸۵ ۰۱1۵۲۵۳۵3۵ نام مخازن شکل ۲۱-۴- نمودار تغییرات مقدار فسفر موجود در رسوبات مخازن (مخازن پرتقال و برزیل - 1۱۰۸۱ یک گزارش ارایه شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست امریکا نیز کاربردهای متنوع مواد رسوبی مخا که جزییات آن در شکل (۲۲-۴) نشان داده شده است. [۱۰۹] استفاده از رسوب در ایجاد فضای سبز ته‌لندارد- ثعت ا: ناوت 2 زک زک (گرین روف) 1 اس ی 2 3 ِ لابراتوار تحقیقاتی پولیمر / کامپوزیت پانل دیواری و لایه پوش: سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا(توسط ایسترن -۲۰۰۵) 5۵01۲۱۵۲۲ 0 ۳۳۵۵5 ت» احزه ]۱ روزی ۸6 ات رواا وه ۷ ۲6563۲۱ (2005 با5 1۵د) 105280۸ ساخته شده از رسوبات آنواع پانل دیواری ایجاد لایه خاک ایجاد لایه خاک بلوک های مهار خاک جر 50۱۲۵: 5161, 5 شکل ۲۲-۴- مواردی از عمل آوری رسوب مخازن و استفاده از آن در تولید مصالح مختلف ساختمانی و تقویت اراضی |[۱۰۹] گزارش نظرسنجی اجتماعی در شبکه رودخانه‌ای [۳۱]. دیدگاه‌های مردم و نهادهای مختلف خصوصی و د ورد امکان استفاده از نزهشته‌های سدهای رسوبگیرء جایگزین برداشت مستقیم از رودخانه‌هاء برای کاربرا خانه‌ها زن در -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طر/< مختلف با زگو می مدیر پروژه‌های راهسازی شهرستان سروا باد بلوک و موزاییک‌سازی موزاییک‌سازی گیر ۳/۸( ی مختلف کشاورزی» صنعتی و ساختمانی می‌باشد. یج نظرسنجی اجتماعی در خصوص زمینه‌های امکان استفاده از رسوب سدهای رسوبگیر [۱ نقطه نظرات در مورد کیفیت و استفاده از مصالح رودخانه‌ای استحصالی از سد رسوبگیر رسوبات سدهای رسوبگیر می‌تواند جهت اصلاح و بهسازی خاک‌های با بافت سبک در کشاورزی استفاده شود و این امر سبب بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک می‌شود و ظرفیت رسوبات سد را می‌توان برای اصلاح شیب اراضی کشاورزی استفاده نمود زیرا به طور سنتی مردم محلی زمین‌های خود را در جهت موازی با آب‌های سطحی شخم می‌زنند و مقدار هدررفت مواد معدنی خاک. بالا بوده و زمین‌ها خیلی زود فرسایش می‌یایند. در راه‌سازی نیاز به مصالح رودخانه‌ای زیاد می‌باشد با عنایت به جمیع مزایا استفاده از رسوب سدهای رسوبگیر برای استان لازم می‌باشد. این آداره کل در راستای پروژه‌های راهسازی اعم از روستایی و بین شهری با توجه به فقر مصالح منطقه نیاز به استفاده از مصالح و رسوبات حاصل از سد رسوبگیر را دارد و استفاده از آن در جهت بهبود و ارتقای کیفی عملیات اجرایی موثر می‌باشد. به دلیل استفاده آسان از این مصالح و جواب‌دهی قابل قبول این مصالح در آزمایش‌های شیمیایی استفاده از آن‌ها در عملیات راهسازی طرفدار بیش‌تری دارد. مصالح رودخانه‌ای به دلیل دانه‌بندی مناسب و گردشدگی خوب جهت استفاده در پروژه‌های عمرانی خصوصا تولید بتن. مناسب می‌باشند. مصالح رودخانه‌ای. چسبندگی بالاتری برای ساختن بتن دارند و تمیزتر هستند. مصالح رودخانه‌ای به دلیل مقاومت بالا و موفقیت در آزمایش‌های شیمیایی به نسبت بیش‌تر از مصالح کوهی در ساخت بتن کاربرد دارند اما نسبت به مصالح کوهی و شکسته شده. آب بیش‌تری به دلیل مقاومت مصالح رودخانه‌ای در برابر یخ‌زدگی و سرمای زمستان برای ساخت موزاییک در صورت عدم استفاده از سدهای رسوب‌گیر در سراب سد پر شده. عمر مفید آن کاهش می‌یاید و در نهایت هزینه تمام شده هر لیتر آب افزایش می‌یابد. لذا لازم و ضروری است با استفاده از عملیات مکانیکی و بیولوژیکی نسبت به تخلیه و لایروبی مخزن سد افدام شود. روش‌های عمل‌آوری بهینه: بهتر است از وسایل و تجهیزات به روز که کم‌ترین بار آلودگی و تخریب در صورت برداشت رسوبات. عمر سازه افزایش یافته و برای سال‌های متوالی در به دام انداختن رسوبات نفش خواهد داشت. برداشت رسوبات به نحوی انجام شود که در مورفولوژی رودخانه با توجه به کم شدن رسوبات رودخانه‌ها در سال‌های اخیر و سخت گیری‌های محیط زیست و منابع طبیعی در مورد برداشت شن و ماسه از بستر و کنار رودخانه. استفاده از رسوبات یک سد با توجه به شیب بیش‌تر از ۳۰ درجه حوضه‌های آبریز سد داریان. نیاز مبرم به سد رسوب گیر می‌باشد که رسوب ناشی از آن. جایگزین مناسب برای مصالح کوهی است و در نهایت از تخریب منابع جلوگیری می‌شود. ۵۱۷ یی ۳ مصارف کشاورزی مصارف راهسازی مصارف ساختمانی مصارف و سایر موارد -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۸ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ۶-۴- تخلیه دوره‌ای رسوبات مخزن و بهره‌برداری از مصالح برای اهداف عمرانی و زراعی و تغذیه بازه‌های پایین‌دست احداث سدهای رسوبگیر در بالادست مخازن, از جمله اقدامات سازه‌ای پیشگیرانه موثر و کارآمدی است که امروزه در عرصه مدیریت و بهره‌برداری پایدار از منابع آب و رسوب رودخانه‌هاء از جایگاه مهمی برخوردار می‌باشد. با احداث سدهای رسوبگیرء امکان مهار بخش مهمی از بار بستر رودخانه قبل از ورود به مخزن میسر می‌گردد. در عین حال با توجه به ظرفیت محدود این گونه سدهاء تداوم بهره‌برداری و تله‌اندازی مستمر بار رسوبی, مستلزم تخلیه دوره‌ای رسوبات می‌باشد تا ضمن استفاده از آن‌ها برای اهداف مختلف عمرانی, ساختمانی و صنعتی و کاربردهای زراعی که جزییات آن در مبحث ۴-۴ و ۵-۴ ارائه شد. حجم مخزن سد دوباره احیا و برای تله‌اندازی مجدد رسوبات بازیافت شود. تخلیه رسوبات انباشته شده در سدهای رسوبگیر از جمله شیوه‌های موثر برداشت مصالح رودخانه‌ای با هدف تامین نیازهای مختلف عمرانی بوده و بخشی از ملزومات تضمین کارآًیی مستمر این گونه سازه‌ها در برنامه مدیریت و بهره‌برداری پایدار از مخازن می‌باشد [۴۰]. در شکل (۲۳-۴) نمونه‌ای از وضعیت انباشت رسوب در یک سد رسوبگیر و انجام عملیات تخلیه برای بازیافت مجدد حجم مخزن نشان داده شده است. [۹۰] الف - انباشت رسوب در مخزن سد رسوبگیر ب - مخزن سد رسوبگیر در مرحله تخلیه شکل ۲۳-۴- وضعیت انباشت رسوب در مخزن سد رسوبگیر و تخلیه آن برای بازیافت مجدد ظرفیت مخزن ۱۹۰۱ تعیین عمر مفید یا دوره تخلیه مخزن. تابعی از نرخ آورد رسوبی رودخانه و ظرفیت تله‌اندازی می‌باشد. در جدول (۲۹-۴) نحوه تعیین مدت پرشدن مخزن سد رسوبگیر یا دوره تخلیه برای یک رودخانه مفروض ارائه شده است. مطابق جدول, آورد رسوبی سالیانه (بار بستر) معادل ۱۵۰۰۰۰ مترمکعب و برای ضریب تله‌اندازی (16) معادل 7۸۰ دوره تخلیه معادل ۳ سال می‌باشد. ]- 5۵016) -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم - طراحی سدهای رسویگیر ۳( 2۹ جدول ۲۹-۴- نحوه تعیین عمر مفید یا دوره تخلیه مخزن سد رسوبگیر برای یک رودخانه مفروض با معا شا ا فا۳0 ا 3۳ ا و ا 6 اه ا ها| مه | ۷۵ سح در طراحی سدهای رسوبگیرء لازم است فضای مناسب کارگاه برای انباشست موقت و عمل‌آوری و عرضه رسوبات منظورگردد. نظر به این که شستشو و آماده‌سازی مصالح عموما با تولید پساب‌های غلیظ (در اثر جداسازی رسوبات ریزدانه) همراه می‌باشد. لذا برای اجتناب از تبعات زیست‌محیطی نامطلوب ورود پساب به رودخانه. اتخاذ تمهیدات است که بهره‌برداران از مصالح سدهای رسوبگیر عموما به بخش خصوصی تعلق دارند و جزییات مقررات حاکم بر برداشت و عمل‌آوری, مشابه برداشت مصالح رودخانه‌ای است که معیارهای فنی و حقوقی و ملاحظات زیست‌محیطی مرتبط با موضوع در چارچوب ضوابط وزارت نیرو و قانون معادن وزارت صنعت. معدن و تجارت می‌باشد و جزییات آن در مبحث ۵-۶ (سازمان اداری و ماشین‌آلات) تصریح شده است. استحصال و عمل‌آوری و استفاده از رسوب سدهای رسوبگیر عموما محدود به دوره‌های کم آبی و جریان پایه می‌باشد که بسته به ظرفیت مخزن و برنامه تدوینی در بازه زمانی چند ماهه یا چند ساله انجام می‌گیرد. در این خصوص, مطابق ملزومات بازرسی و رفتارسنجی (مبحث ۳-۶) لازم است گزارش دوره‌ای وضعیت مخزن از نظر رسوبگذاری و اقدامات بهره‌برداری. مطابق آیتم ۱۹ فرم بازدید کارشناسی, جدول (۱-۶) محقق شود. در صورت عدم وجود زمینه استفاده از رسوبات در صنعت و ضرورت تخلیه مخزن, لازم است در مرحله طراحی. مکان‌یابی‌های مناسبی برای دپوی ایمن مصالح در عرصه‌های طبیعی محدوده سد. مد نظر قرارگیرد. در این خصوص ملاحظات ایمنی در انتخاب ابعاد هندسی و ظرفیت انبارش رسوبات و احداث خاکریزهای حفاظتی برای تقویت پایداری مصالح دپو شده و همچنین محفوظ بودن انباشته‌های رسوبی از خطر سیلاب‌ها و رواناب‌های سطحی و نصب علائم احتیاطی, ضروری است. به‌علاوه لازم است جهت اطمینان از کیفیت مصالح و احتراز از ارات سوء زیست‌محیطی احتمالی, آزمایشات کیفیتی از رسوبات انجام و در صورت لزوم» تمهیدات حفاظتی معمول گردد. بدیهی است با اعمال ذخیره‌ای و تغذیه مجدد رودخانه می‌باشد. احداث سد مخزنی و قطع تغذیه رسوبی, سرآغاز تحولات جدیدی در رفتار مورفولوزیک و ویژگی‌های زیست‌محیطی و آکوسیستم بازه‌های پایین‌دست رودخانه می‌باشد که کف‌کنی و افت بستر و -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها تشدید ناپایداری و فرسایش کناره‌ها و ناهنجاری‌های هندسی و تهدید زیرساخت‌ها (پل‌ها. جاده‌ها.ء سردهنه‌ها. مستحدئثات و غیره)» ناشی از رهاسازی آب صاف! از مخازن را که دارای پتانسیل انتقال بالایی است. می‌توان از جمله این گونه پیامدها عنوان نمود. از این‌رو در نگرش جدید مدیریتی و توصیه 1-01 امروزه به منظور حفظ توازن مخزن را به پایین‌دست هدایت و رودخانه را تغذیه یا کمبود رسوب آن را ترمیم نماید" از جایگاه مهمی برخوردار گردیده است [۳۹. ۴۰]. انتقال رسوبات از سدهای رسوبگیر که دارای ماهیت بار بستر بوده و عموما در کلاس شن و ماسه می‌باشند. با استفاده از ماشین‌های حمل مصالح (کمپرسی) انجام‌پذیر است. بدیهی است این فرایند. مستلزم صرف هزینه بوده و با توجه به ماهیت حفاظت رودخانه‌ای, عموما متکی به منابع ملی است. در عین‌حال به دلیل اهمیت حفظ هویت طبیعی رودخانه‌هاء لازم است در مرحله طراحی سدهای رسوبگیر برای گزینه بازیافت رسوبات مخزن» علاوه بر مصارف عمرانی و صنعتی, اختصاص بخشی از آن برای تغذیه رودخانه به عنوان راهکار مقابله با تبعات سدهای مخزنی, مدنظر در شکل (۲۴-۴) نمونه‌ای از راهکارهای تغذیه رسوبی رودخانه توسط گیونگ اوک و همکاران " که از جمله الگوهای متداول در کشور ژاپن و سایر کشورها می‌باشد. ارائه شده است.[۱۱۱] مطابق شکل (۲۴-۴) دیپوی رسوبات در شرایط جریان عادی در بستر اصلی رودخانه (حالت الف) و یا تخلیه مستقیم رسوبات به رودخانه در مواقع سیلابی (حالت ب) و همچنین ذخیره‌سازی در تراس آبرفتی و یا انباشت مصالح در بستر اصلی و تراس آبرفتی, قبل از وقوع سیلاب (حالت‌های ج و د)» از جمله روش‌های متداول برای تغذیه مجدد رودخانه توسط رسوبات تله‌اندازی شده در سدهای رسوبگیر می‌باشد. از دیدگاه تخلیه و انتقال مصالح در سدهای رسوبگیرء لازم به ذکر است اغلب این سازه‌ها در بالادست مخازن ذخیره‌ای و در مسیرهای دره‌ای و کوهستانی احداث می‌گردند. از این‌رو به دلایل محدودیت راه‌های دسترسی, استفاده از ماشین‌آلات لایروبی " برای تخلیه مخزن متداول نبوده و برداشت و انتقال رسوبات به روش مکانیکی و با بهره‌گیری از ماشین‌آلاتی نظیر لودر و بولدزر و ماشین کمپرسی شن و ماسه" امکان‌پذیر می‌باشد. زمان مناسب برداشت در سدهای رسوبگیر دوره کم‌آبی (اواخر بهار و تابستان که مصادف با جریان پایه رودخانه است) بوده و در این بازه زمانی» به دلیل 7 ۷۷/۵۵۲/1۵۷ 512۳۵۵ 560161 -۱ 0 ع6ع ۳۵ آه ۱10۵۳۵0۵ 1۳۵ -2 560116 07۲ -3 3 ,اه اع 06 0۵۵۳8 - ‎4٩ 5- 12۳۵42108۶ 6 6- 1200 1۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ماشین‌آلات جهت تخلیه و بارگیری مصالح فراهم می‌گردد. به‌علاوه وجه غالب دانه‌بندی مصالح در سدهای رسوبگیر جریانی از نوع غیرچسبنده (شن و ماسه) می‌باشدکه ماهیتا از نرخ زهکشی بالایی برخوردارند. دپوی رسوبات در تراس ابرفتی د - دپوی رسوبات در بستر اصلی و تراس آبرفتی شکل ۲۴-۴- حالت‌های مختلف تغذیه مجدد رودخانه با استفاده از انتقال رسوب از سدهای رسوبگیر [۱۱۱] در برنامه بهره‌برداری, برداشت مصالح از راس دلتا که دارای ضخامت کم‌تری است. آغاز گردیده و با رعایت معیارهای ایمنی, به سمت قاعده و بدنه سازه (که ضخامت رسوب بیش‌تری دارد) پیش می‌رود. همان‌طوری که در بالا اشاره شد. در دوره برداشت. لازم است جریان ن آب از مسیر مطمئن و از طریق مجاری تخلیه به خارج از مخزن هدایت شود. در شکل (۲۵-۴) نمونه‌ای از فرایند تخلیه و بازیافت مصالح در سدهای رسوبگیر نشان داده شده است. [۳۹] : 2 7 اه ری 4 6 شکل ۲۵-۴ - نمونه‌ای از تخلیه مکانیکی و عمل آوری و بهره‌برداری رسوبات در سدهای رسوبگیر |۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۵ ملا حغظات ساخت و احرای سد‌های رسوبگیر -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پسجم - ملاحظات ساخت و اجرای سدهای رسوبگیر .۳( ( 1 نظر به جایگاه سدهای رسوبگیر در مهار بار رسوبی و تعدیل شیب و کاهش انرژی سیلاب‌ها و تضمین عملکرد مطلوب زیرساخت‌هاء در احداث این سازه‌ها ملاحظات پایداری و استحکام و حفظ یکپارچگی سد دارای اهمیت زیادی است. این سازه‌ها در برقراری شرایط مطلوب هیدرولیکی و مورفولوژیکی رودخانه نقش موثری داشته و شکست و اضمحلال آن‌ها موجبات بروز ناهنجاری‌های عدیده‌ای در مشخصه‌های هندسی و اختلال در ساختار سامانه رودخانه‌ای, تلقی می‌شود. از این‌رو اغلب از دیدگاه متخصصین, سدهای رسوبگیر در ردیف سازه‌های دایمی قرار دارند و برای تداوم عملکرد مطلوب آن‌هاء استفاده از مصالح مرغوب و شیوه ساخت مناسب. درخور توجه زیادی است [۶۱]. بدیهی است علی‌رغم یک طراحی دقیق. موفقیت یا شکست طرح سد رسوبگیرء عمیقا به مهارت و تجارب مشاور طرح و تبحر عوامل ساخت و اجرا مرتبط می‌باشد. در این خصوص لازم است ملاحظات زیر مدنظر قرارگیرد: الف- تهیه مدارک فنی (نقشه‌های اجرایی اسناد و مشخصات فنی خصوصی اجزای سد رسوبگیر) بخشی از فرایند طراحی است که توسط مشاور طرح (که اصطلاحا مهندس طراح اطلاق می‌گردد) باید محقق شود. بدین‌منظور در طراحی سد رسوبگیر و تهیه مدارک فنی, توجه به تجارب و توانایی‌ها در زمینه مهندسی رودخانه که دارای تجربه مطالعاتی و طراحی در مدیریت و مهار رسوب رودخانه‌ها باشد. دارای اهمیت زیادی است. واقعیت این است که تعیین ابعاد هندسی و عملکرد مطلوب سدهای رسوبگیر در گروی تحلیل کارآمد رفتار رسوب رودخانه بوده و لازم است در تیم مهندس طراح (مشاور طرح)» این قابلیت تخصصی ملحوظ گردد. ب- با توجه به حساسیت سدهای رسوبگیر از نظر عملکرد مجاری تخلیه و سایر اجزای سازه‌ای لازم است با تدوین راهکار موثری, روابط بین ارگان نظارت و جرا و مهندس طراح(مشاور طرح) به صراحت تعریف شده و بدین‌طریق امکان تعامل مداوم بین آن‌ها محقق شود تا ضمن حصول اهداف اساسی طراحی,» هرگونه تغییر محتمل در الزامات طراحی و یا شرایط ساختگاه. بین آن‌ها مبادله گردد. ج- دوره کم آبی (پایان فصل پرآبی و آغاز جریان‌های عادی و پایه) زمان مناسبی برای احداث سدهای رسوبگیر می‌باشد. توصیه می‌شود برنامه‌ریزی برای پیاده‌سازی نقشه‌ها و اجرای سد. به گونه‌ای تنظیم شود که از تبعات احتمالی دوره سیلابی در امان باشد. جریان‌های سیلابی عموما حامل مقادیر زیادی بار رسوبی بستر می‌باشند که احتمال تجمع آن‌هاء به خصوص با طولانی شدن دوره ساخت در بالادست فرازبند و خطر انحراف مسیر جریان و تشدید سیلاب و تهاجم آنبوه مواد رسوبی به محوطه عملیاتی را در پی‌دارد و لازم است برای اجتناب از چنین مواردی, پیشاپیش تدابیر لازم برای تقویت فرازبند و هدایت جریان از مسیرهای مطمئن انجام گیرد. با عنایت به موارد فوق. مدیریت ساخت. نظارت فنی, کنترل و تضمین کیفیت در موفقیت ساختمان هر سد رسوبگیر و کارهای جانبی آن, نقشی تعیین‌کننده دارند. در این فصل, خطوط اصلی الزامات مدیریت موفق اجرای یک سد رسوبگیر, همراه با ملاحظات مربوط به کارهای ساخت و نظارت و اجرا ارائه می‌گردد و با توجه به مشترکات آن با کارهای سدسازی, -------- صفحهٔ بعد -------- ۶۶ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ۱-۵- برپایی کارگاه, تهیه مصالح وکنترل کیفیت ۱-۱-۵- برپایی و تجهیز کارگاه به منظور دستیابی به اهداف اصلی تجهیز و برپایی کارگاه. تحقق موارد زیر را ضروری است: الف- آماده‌سازی کارگاه, احداث راه‌های سرویس, تامین, تصفیه و توزیع آب مصرفی, تامین و توزیع برق, احداث محل‌های مسکونی برای کارکنان دوره ساخت. احداث و تجهیز دفاتر پیمانکار» کارفرما و مشاورء احداث و تجهیز اماکن فنی کارگاه (مثل انبارهاء تعمیرگاه‌هاء نجارخانه. آهنگری, کارگاه میل‌گرد و مانند آن‌ها) ب- مشخص نمودن محدوده رویه‌برداری, نصب تجهیزات تغلیظ یا آماده‌سازی مقدماتی مصالح ساختمانی (مانند درشت‌گیرء سنگ شکن اولیه و مانند آن برای منابع مصالح بتن یا عمل‌آوری خاک رس و سایر مصالح مورد نیاز) ج- تجهیزات تولید شن و ماسه بتن یا مصالح سنگی مورد نیاز سازه سد. تجهیزات حمل بتن و سایر مصالح, آن)» تجهیزات تولید دوغاب سیمان برای عملیات تزریق» تجهیزات زهکشی د- تجهیزات پاکسازی شیب‌هاء نصب توری حفاظتی, احداث راه‌های دسترسی,. انحراف جریان آب رودخانه. نصب علایم راهنمایی داخل کارگاه و تامین روشنایی محوطه برخی از مدارک و گواهی‌هایی که در ارتباط با اجرای اجزای مختلف پیمان یا مصالح و تجهیزات خریداری شده برای اجرای پیمان. ضرورتا باید توسط پیمانکار تهیه شده و به دستگاه نظارت یا کارفرما ارائه شوند. در هر یک از فصل‌ها و بندهای مربوط در مشخصات فنی عمومی مندرج در ضابطه شماره ۳۹۹ سازمان برنامه و بودجه کشور ذکر شده‌اند. سایر ۳-۱-۵- تهیه مصالح و کنترل کیفیت: سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها از نظر سازه‌ای در سه گروه عمده زیر قرار می‌گیرند: - سدهای رسوبگیر از نوع سنگ و سیمان - سدهای رسوبگیر بتنی (وزنی و مسلح) - سدهای رسوبگیر تلفیقی (بتن و مصالح سنگی) علاوه بر گزینه‌های سه‌گانه. استفاده از گابیون در احداث سدهای رسوبگیر متداول می‌باشد لیکن عرصه استفاده از این سازه‌ها به دلایل متعددی از جمله محدودیت ارتفاعی در آبراهه‌هاء حداکثر تا ۵ متر در پروژه‌های آبخیزداری است. به عبارتی در احداث سدهای رسوبگیر جریانی, استفاده از سازه‌های بتنی. سنکگ و سیمان و تلفیقی (تر کیب سنگ و سیمان -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم - ملاحظات ساخت و اجرای سدهای رسویگیر ۳( ۷ و بتن) عمومیت دارد که دلیل آن ضمن وجود منابع طبیعی سنگ. ملاحظات معیارهای پایداری و استحکام و عمر مفید طولانی و امکان سهولت تطبیق ساختار هندسی سازه با مجاری و روزنه‌های تخلیه جریان می‌باشد. ۱-۲-1-۵ کنترل کیفیت مصالح سنگی مصالح سنگی به ویزه در احداث سدهای رسوبگیر سنگ و سیمان. دارای کاربرد فراوانی بوده و از اهمیت زیادی کنترل کیفی قرار خواهند گرفت. غالبا شامل: - یکنواختی و همگنی بافت سنگ (عدم وجود شیارء ترک و خلل و فرج) - پایین بودن درصد جذب آب (بین ۰/۵ تا ۳ درصد) - مقاوم در مقابل یخ‌زدگی (حداکثر افت وزنی ۵ درصد) - مقاومت در برابر سایش (افت آزمایش لس آنجلس حداکثر ۱۸ درصد) - دارای مقاومت فشاری و پایایی و دوام کافی (سنگ طبیعی ساختمانی باید دارای مقاومت فشاری و دوام کافی باشد (مقاومت فشاری نمونه استوانه‌ای که با روش ۲170-۸97۸1 آزمایش شود. نباید از ۵۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع کم‌تر باشد) علاوه بر کنترل کیفی مصالح سنگی, بررسی کیفیت شن و ماسه. آب و سیمان مورد استفاده ضروری است. به‌طورکلی مشخصات مصالح بتن شامل سیمان, آب. سنگ‌دانه (شن و ماسه) و مواد افزودنی و پزولان باید منطبق بر مفاد آیین‌نامه بتن ایران (آبا) و مشخصات آرماتور مصرفی نیز باید منطبق بر آیین‌نامه مزبور و عمل‌آوری بتن تازه باید منطبق بر فصول مرتبط با آیین‌نامه بتن ایران باشد. مشخصات آب مورد مصرف در مخلوط‌های بتن» شستشوی سنگدانه‌ها و عملیات عمل‌آوری و نگهداری بتن, باید مطابق با نشریه‌ها و آیین نامه‌های معتبر (مانند ضابطه شماره ۳۹۹ سازمان برنامه و بودجه کشور با عنوان مشخصات فنی عمومی سدها) باشد. ۲-۲-۱-۵ مصالح فیلتر مجاری موجود در لایه آرمور و یا بلوک‌های بتنی و لایه توری سنگی استفاده می‌شود. کیفیت مصالح فیلتر مشابه سنگدانه‌ها بوده و دانه‌بندی آن نیز همان‌طوری که در بند «۱-۳-۲-۴- پوشش حفاظتی در حوضچه آرامش سد رسوبگیر» بیان گردید. باید به گونه‌ای باشد که اولا از شسته شدن خاک بستر به داخل مجاری و منافذ کف حوضچه جلوگیری شده و ثانیا از ایجاد فشار هیدرواستاتیکی اضافی در لایه خاک بسترء اجتناب شود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ۳-۵- اجرا و نظارت کارگاهی و کارهای پایانی ۱-۲-۵ احرا و ساخت سد رسوبگیر پیاده‌سازی نقشه‌هاء عملیات انحراف جریان. حفاری پی و تکیه‌گاه سد و تحکیمات. آرماتوربندی و بتن‌ریزی (برای سدهای بتنی) با هدف احداث سازه سد و اجزای آن. بخشی از عملیات اجرایی تلقی می‌شوند که ذیلا ارائه شده است: ۱-۱-۳-۵- پیاده‌سازی نقشه‌ها نقشه‌های اجرایی و مشخصات فنی خصوصی برای سازه سد و اجزای مختلف آن. مطابق ضوابط موجود نظیر ضابطه شماره ۲۵۶ با عنوان «استانداردهای نقشه کشی ساختمانی» و ضابطه شماره ۳۹۹ با عنوان «مشخصات فنی عمومی سدها». محقق می‌گردد. در مواردی, احتمال تجدید نظر در نقشه‌ها در حین اجرا ضرورت می‌یابد. این تغییرات ممکن است که ناشی از عوامل زیرباشد: [۳۲] - یافته‌های جدید زمین‌شناسی مهندسی و رویدادهای طبیعی (زمین‌لرزه» زمین‌لغزه. سیل و غیره) - عدم دسترسی به مصالح پیش‌بینی شده در طرح و تغییرات احتمالی در تجهیزات و نظایر آن ۲-۱-۲-۵ انتخاب ماشین آلات موردنیاز طرح موارد استفاده از تجهیزات و ماشین آلات را می‌توان به صورت زیر عنوان نمود: - آماده‌سازی بستر (پی) با استفاده از بولدزرء لودر یا گریدر - پی‌کنی و گودبرداری با استفاده از بیل مکانیکی و لودر - آماده‌سازی منابع قرضه سنگ جهت برداشت مصالح و حمل آن با کامیون - استفاده از دستگاه سنگ شکن و دانه‌بندی در محل کارگاه شن و ماسه برای تدارک دانه‌بندی مناسب طرح اختلاط بتن و تهیه مصالح فیلتر - تراکم لایه‌های خاک با استفاده از غلطک - استفاده از بتونیر برای آماده‌سازی مخلوط ماسه - سیمان و ساخت بتن - استفاده از دستگاه جرثقیل یا تاورکرین جهت جابجایی آرماتورها و انجام عملیات آرماتورگذاری, بتن‌ریزی, - استفاده از ماشین‌آلات برای پرکردن و تسطیح گودال‌ها و فروچاله‌های موجود. شیب‌زنی و ایجاد راه‌های دسترسی و خاکریزها -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم - ملاحظات ساخت و اجرای سدهای رسوبگیر ی ۱۱۵ ۶۹ ۳-۱-۲-۵- عملیات انحراف جربان نخستین گام قبل از اجرای سد رسوبگیرء انحراف جریان رودخانه در محل ساخت از مسیر مناسب می‌باشد. سدهای رسوبگیر عموما در بالادست مخازن سدها و در مسیرهای دره‌ای عمیق, احداث می‌شوند. در این مسیرها استفاده از شیوه آبروی لوله‌ای موقت مطابق (شکل ۱-۵- الف) متداول می‌باشد. در بسترهای عریض امکان انحراف جریان با استفاده از کانال انحراف مطابق شکل (۱-۵- ب) راهکار مناسبی است [۱۴]. نظر به این که کنترل رودخانه در هنگام انجام عملیات ساخت با هدف ایجاد فضای کاری محافظت شده در مقابل سیلاب‌ها و فراهم آوردن منطقه خشک برای انجام عملیات ساخت می‌باشد. طراحی سازه‌های انحراف باید با حساسیت بیش‌تری به عنوان بخشی از کل مجموعه پروژه درنظر گرفته شود. در این خصوص, لازم است ظرفیت مجرای انتقال آب (کانال یا آبروی لوله‌ای) مناسب انتخاب شود تا در صورت وقوع سیلاب ناگهانی از پر شدن سیستم انحراف و ورود آب اضافی به داخل کارگاه و بروز خسارت و توقف کار اجتناب گردد. همچنین در برنامه‌ریزی برای عملیات انحراف جریان, توجه به رژیم هیدرولوژی دارای اهمیت است. مشخص کردن بازه‌های زمانی پرآبی و کم‌آبی و همچنین کمیت سیلاب با استناد به رژیم هیدرولوژی رودخانه. میسر می‌کردد. با ارائه برنامه زمان‌بندی مناسب جهت شروع احداث سد رسوبگیرء می‌توان از بازه زمانی که رودخانه دارای آبدهی کم‌تری است. کانال انحرافی الف - انحراف جریان در مسیرهای دره‌ای و کم‌عرض ب - انحراف جریان در بسترهای عریض شکل ۱-۵- راهکارهای انحراف موقت جریان در بسترهای عریض و کم‌عرض ۱۴۱ ] ۴-۱-۲-۵- حفاری پی سد و تکیه‌گاه‌های جناحین ۵-۱-۲-۵- آماده‌سازی ۳ مراحل و الزامات آماده‌سازی پی برای شروع عملیات سازه‌ای به طور معمول در مشخصات فنی اجرایی طرح و با نقشه‌های اجرایی انعکاس می‌یابد. آماده‌سازی بستر (پی)» پیش از شروع عملیات بنایی یا بتن‌ریزی» باید با جدیت و دقت -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسویگیر رودخانه‌ها لازم انجام شود. بستر آماده شده باید توسط فردی خبره با تخصص مهندسی ژئوتکنیک بازرسی شده و مشاهدات ثبت و مستند شود. دستگاه نظارت باید تناسب شرایط ژئوتکنیکی حاصل شده را با فرضیات طراحی, تایید کرده و مجوز شروع عملیات بعدی را صادر نماید. تامین شرایط مفروض در مرحله‌ی طراحی برای مقاومت مصالح پی نیز باید به تایید برسد. در شرایطی که لایه‌های نفوذپذیری از شن و ماسه یا مصالح مخلوط رودخانه‌ای در پی وجود داشته باشند. برای کنترل نشت و زه‌آب و خشکه‌اندازی و ایجاد شرایط کاری مناسب., ممکن است از تمهیداتی نظیر احداث دیواره‌آب‌بند" استفاده شود. ۶-۱-۲-۵ حفاری تکیه‌گاه خاکبرداری و حفاری تکیه‌گاه نیز معمولا تا رسیدن به جنس مناسب مصالح ادامه پیدا می‌کند. در احداث سدهاء خاکبرداری تکیه‌گاه با شیب مناسب و مطابق طرح. از مسائل مهم به شمار می‌رود. در زمین‌های خاکی عملیات خاکبرداری با بلدوزر و براساس سرشیب‌های پیاده شده توسط نقشه‌بردار انجام می‌شود تا شیب مناسب در خاکبرداری حاصل آید. در زمین‌های سنگی که حجم سنگ بالا است و نیاز به انفجار دارد. چاله‌های حفر شده توسط دریل واگن‌ها باید زاویه مطلوب را داشته باشد. در جاهایی که حفاری و خاکبرداری بیش‌تر به علت محدودیت‌های توپوگرافی مقدور نباشد یا هزینه بیش‌تری را موجب شود یا به هر دلیل دیگری, نخواهیم حفاری ادامه پیدا کند. با توجه به جنس و نوع مصالح ترانشه باید آن را تحکیم کرد. تحکیمات با توجه به نوع پروژه. جنس مصالح و زمین, موقعیت سنگ‌ها و واریزه‌ها انواع مختلفی دارد که شامل استفاده از بتن‌پاشی در یک با دو لایه یا بیش‌ترء بستن مش در لایه‌های شاتکریت (بتن پاشی) توسط سیم انتظارء استفاده از راک بولت‌ها و انکرها و تزریق تحکیمی دوغاب سیمان (در صورت نیاز جهت مهار قطعات سنگی ترانشه)» استفاده از دیوار حائل بتنی یا سنگی و غیره می‌باشد. ۷-۱-۲-۵ بتن‌ریزی (سدهای بتنی) بتن‌ریزی» از جمله مراحل مهم ساخت و اجرای شالوده و بدنه سازه سد رسوبگیر (در سدهای رسوبگیر بتنی وزنی و مسلح) تلقی می‌شود. از این‌رو لازم است دستگاه نظارت توجه ویژه‌ای برای کنترل اجرای بتن‌ریزی و تطبیق آن با معیارهای طراحی و استانداردهای موجود مبذول دارد. قبل از شروع عملیات بتن‌ریزی باید تطبیق مشخصات محل مورد نظر توسط دستگاه نظارت با نقشه‌هاء مشخصات فنی و استانداردها کنترل شود. مهم‌ترین اقدامات جهت بررسی مطابقت یا عدم آن به شرح زیر است. - کنترل نحوه بستن آرماتورهاء قطرء تعداد و فاصله آن‌ها و لقمه‌گذاری زیر و کنار آرماتورها - تمیزی سطح بتن مگر بستر پیء قالب‌ها و میلگردها |۷۷۵1 1اماات) -۱ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم - ملاحظات ساخت و اجرای سدهای رسوبگیر م۳۱۷ - کنترل ابعاد فونداسیون و فواصل محور تا محور 9 کنترل فاصله زج قایم بودن پیچ‌های مهاری (انکر بولت‌ها) زج تراز روی بتن در یین‌نامه بتن ایران - آبا و نشریات مرتبط سازمان برنامه و بودجه کشور به جزییات بتن‌ریزی و کیفیت آن پرداخته شده ۸-۱-۲-۵- درزهای ساختمانی 9 اجرایی به منظور کنترل تغییر شکل‌های حرارتی و همچنین مسائل اجرایی» لازم است درزهای اجرایی ۰ درزهای انقباضی و درزهای انبساطی " در بدنه سدهای رسوبگیر بتنی ایجاد گردد [۱۶۰۱۴]. در آبا (ضمیمه نشریه شماره ۱۲۰) و مقررات ملی در انتهای فصل نهم (قالب‌بندی)» به موضوع درزهای ساختمانی و اجرایی پرداخته شده است. ۲-۲-۵- نظارت به طور کلی مسوولیت نظارت بر فعالیت‌های حین اجرا که در بالا به آن‌ها اشاره شد و همجنین صدور تاییدیه‌های مربوط به اجرای عملیات پس از خاتمه کارء به عهده دستگاه نظارت است. دستگاه نظارت نیز همچون شرکت مشاور طراح باید یک آن در تطابق با ضوابط و دستورالعمل‌های جاری سازمان برنامه و بودجه کشور باشد. ۳-۲-۵- کارهای پایانی پس از خانتمه کارهای اجرایی احدات سازه سد و اجزای مختلف آن و با آغاز مرحله بهره‌برداری. لازم است اقداماتی با همکاری پیمانکارء دستگاه نظارت و مشاور انجام شود که عناوین آن‌را می‌توان به صورت زیر عنوان نمود: جزییات بیش تر در خصوص کارهای پایانی در ضابطه شماره ۲۳۳۶ سازمان برنامه و بودجه کشور با عنوان «فهرست خدمات مرحله اجرای طرح‌های مهندسی رودخانه» ارائه شده است. درنمودار ۱-۵ جایگاه ملاحظات ساخت و اجرا و ارتباط آن با مراحل مختلف مطالعات. طراحی ارائه شده است. 1 ل 00۳۹۱۳۱۱۵۱ -] 01[ 00۵۳۱۳۵110 -2 1[ ۳۵10 -3 -------- صفحهٔ بعد -------- ۷۳۲ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها اقدامات اولیه بازدید و بررسی‌های صحرایی ۱| جمع‌آوری و بررسی امار و | آتهیه حدود خدمات نقشه‌برداری, نمونه‌برداری اطلاعات د گزارش‌ها زج نقشه‌ها زج مطالعات صحرایی و آزمایشگاه‌ها بررسی توجیه‌پذیر طرح هیدرولیک رسوب | امدلسازی رسوب‌گذار بررسی سناریوهای بررسی آثرات ریخت‌شناسی و و رژیم رسوب‌دهی مختلف و تعیین گزینه مناسب زیست‌محیطی احداث سد رسوبگیر بررسی راه‌های دسترسی و بررسی آمکان استحصال و بازیافت اقدامات حفاظت رسوبات مخزن و برنامه بهره‌برداری نگهداری و بهره‌برداری رسی گزینه سد منفردا .| طراحی سازه‌ای بدنه سد. سرریز. حوضچه با سدهای متوالی آرامش, تهیه نقشه‌های اجرایی پایش و سنجش در شرایط عادی و سیلاب بازرسی‌های برنامه‌ای و اضطراری بهره‌برداری و تخلیه دوره‌ای رسوبات مرمت و بازسازی, تعمیر و نگهداری و علاجبخشی سازه سد و تاسیسات وابسته نمودار ۱-۵- مراحل مطالعات. طراحی. ساخت واجرا و بهره‌برداری و نگهداری سدهای رسوبگیر -------- صفحهٔ بعد -------- پایش و سنحش و بهره‌برداری و نگهد] ری -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ششم - پایش و سنجش و بهره‌برداری و نگهداری ۳ ۳۵ عملکرد مطلوب سدهای رسوبگیر و مدیریت نگهداری و بهره‌برداری از آن‌هاء نظیر بسیاری از سازه‌های آبی (خاکریزهاء دیواره‌های سیل‌بند. بندهاء سرریزها و غیره) در گروی آگاهی از رژیم هیدرولوژیکی و ویژگی‌های انتقال رسوب در شرایط عادی و سیلابی بوده و مستلزم شناسایی و پایش پدیده‌هایی نظیر زمین‌لغزه» کوه‌ریزش و وقوع خود قرار می‌دهد. از این‌رو تدوین برنامه پایش و سنجش داده‌های هیدرومتری و ثبت پارامترهای کلیمایی به ویژه تداوم بهره‌برداری و تضمین استحکام و پایایی سد رسوبگیرء از اهمیت زیادی برخوردار است که ذیلا به جنبه‌های مختلف ۱-۶- پایش و سنجش بده جریان و رسوب و موارد کیفیتی امروزه در راستای الزامات مدیریت پایدار. استفاده از شیوه داده‌سنجی نوین با بهره‌گیری از ابزارهای پایش و سنجش الکترونیکی» امکان ثبت هم‌زمان سه عنصر اصلی چرخه بارش - رواناب - رسوب (هیتوگرام رگبار- هیدروگراف سیلاب - هیدروگراف رسوب) را که از عوامل اصلی تاثیرگذار در عملکرد سازه‌های آبی. از جمله سدهای رسوبگیر می‌باشند. فراهم شده است. [۴۶. ۴۷] در شکل (۱-۶) نمونه‌ای از سیستم مدرن پایش. سنجش و پردازش داده‌های هیدرومتری و کلیمایی با هدف مدیریت و بهره‌برداری و نگهداری سازه‌های کنترل رسوب و مخزن سد ارائه شده است [۳۴]. سدهای رسوبگیر دارای ظرفیت محدودی هستند و از آین‌رو اغلب برای مهار بار رسوبی مطابق شکل (۱-۶)» به صورت مجموعه‌ای از سدها در شبکه رودخانه‌ای احداث می‌گردند. بدیهی است پایش و سنجش مستمر برای مدیریت و بهره‌برداری چنین سامانه‌ای ضروری بوده و تحقق اهداف زیر را امکان‌پذیر می‌نماید: - پایش و سنجش عوامل کلیمایی به ویژه بارش‌ها.ء نقش موئری در تولید سیلاب‌ها و فرسایش خاک و وقوع پدیده‌های نظیر زمین‌لغزه‌ها و جریان‌های گلی که منشا بار رسوبی در شبکه رودخانه‌ای تلقی می‌شوند. ایفا می‌کند. - پایش و سنجش داده‌های هیدرومتری به ویژه سیلاب‌ها که اغلب حامل حجم عظیمی از بار رسوبی بوده و بخش عمده‌ای از ظرفیت مخزن رسوبگیر را به خود اختصاص می‌دهد. لازم به ذکر است برای تعیین حجم مخزن موردنیاز سد (سدهای) رسوبگیر و مدت زمان پر شدن آن (عمر مفید مخزن)» متوسط آورد رسویی سالیانه رودخانه. ملاک ارزیابی قرار می‌گیرد. این احتمال وجود دارد که طی یک یا چند فقره سیلاب شاخص و متوالی, برخلاف پیش‌بینی‌های انجام شده در مطالعات و طراحی, مخزن سد در مدت کوتاه‌تری از رسوب انباشته شود که برای تداوم بهره‌برداری تخلیه رسوب الزام‌آور خواهد بود. این واقعیت اهمیت پایش و سنجش پارامترهای هیدرومتری را محرز می‌نماید. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۷۶ شکل ۱-۶- نم - داد موا اندا مط - داد سد دوا در باز: می م۱۳ راهنمای مطالعات. طراحی, اجرا و بهره‌برداری سدهای رس علائم : ایستگاه هیدرومتری و رسوبسنجچی و آنالیز اتوماتیک دانه بندی بار بستر بارانسنج 5 مک کح 22 ای اطاق فرمان مجهز به سیتم خودکار ۲ ۳ ۹ ۵ : پایش و سنجش و پردازش داده ها ونه‌ای از سیستم مدرن پایش. سنجش و پردازش هم‌زمان و همسان در شبکه رودخانه‌ای و سیستم سدهای ر مخزنی - رودخانه گاماتاء زاین |۳۴ های رسوب‌سنجی نظیر غلظت. بار معلق, بار بستر و خصوصیات دانه‌بندی. آگاهی از خصوص د رسوبی به خصوص برای کاربردهای مختلف (عمرانی» صنعتی و کشاورزی) دارای اهمیت اس زه‌گیری هم‌زمان بار بستر و معلق, ارزیابی آورد واقعی رودخانه و مقایسه آن با رقم حا العاتی را که عموما با استفاده از ایستگاه‌های مجاور یا روش‌های تجربی انجام می‌گیرد. میسر های کیفیتی آب و رسوب. خصوصیات کیفیتی آب و رسوب از جمله پارامترهای موثر در با های رسوبگیر تلقی می‌شود. به ویژه کیفیت رسوبات اعم از فیزیکی (چگالی, وزن مخصوص ) و کیفی (عدم وجود عناصر مضر برای مصارف مختلف عمرانی» صنعتی و کشاورزی) درخور اغلب مواقع. مواد رسوبی در مخازن سدهای رسوبگیر به‌مثابه معادن شن و ماسه. تلقی ( افت و بهره‌برداری که ذیلا به آن پرداخته شده است. برای تامین نیازهای عمرانی و ص شود و مستلزم تعیین شاخص‌های کیفیتی آب و رسوب می‌باشد. وبگیر رودخانه‌ها یات دانه‌بندی ت. به‌علاوه سل از مرحله می‌سازد. سره‌برداری از ن. مقاومت و طی فرایند عتی استفاده -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ششم - پایش و سنجش و بهره‌برداری و نگهداری ۳( ۷۳۷ ۳-۶- بازیافت و بهره‌برداری از رسوبات مخزن سد رسوبات انباشته شده در سدهای رسوبگیر مطابق شکل (۲-۶) طیفی از ماسه. شن و قلوه سنگ می‌باشند که به عنوان جایگزین منابع شن و ماسه رودخانه‌ای. کاربرد زیادی در صنعت ساختمانی و فعالیت‌های عمرانی دارند. علاوه بر کاربردهای عمرانی. جنبه مهم دیگر استفاده از رسوبات تخلیه شده از سدهای رسوبگیر, انتقال آن به بازه‌های پایین‌دست مخازن ذخیره‌ای و تغذیه مجدد رودخانه می‌باشد که در این خصوص نیز توضیحات تفصیلی در مبحث ۶-۴ مندرج است. در مبحث ۶-۴ همچنین شرایط و بازه زمانی مناسب برای تخلیه و بهره‌برداری از رسوبات مخزن, ارائه شده است. بدیهی است با تخلیه دوره‌ای رسوبات. حجم مخزن بازیافت شده و برای مهار رسوب حمل شده توسط سیلاب‌های آتی. آماده ام پدد ی * 1 0 شکل ۲-۶- نمونه‌ای از انباشته شدن مواد رسوبی بار بستر در مخزن سد رسوبگیر باز, رودخانه رویز - فرانسه |۶۴] علاوه بر سدهای رسوبگیر باز»ء در مواردی سدهای صلب برای مهار زمین‌لغزه و جریان‌های واریزه‌ای و کوه‌ریزش در سرشاخه‌ها و آبراهه‌های فرسایشی پر رسوب و در مواردی تعدیل شیب رودخانه, استفاده می‌شود که جزییات آن د بندهای ۲-۲ و ۱-۵-۲ ارائه شده است. در سدهای صلب. ترکیبی از رسوبات ریزدانه (سیلت و رس) و مصالح درشت‌دانه (شن و ماسه و قطعات درشت) تله‌اندازی می گردد. این گونه مصالح با توجه به وجود رسوبات چسبنده» مطابق آنجه که در مبحث ۵-۳۴ مطرح گردید. دارای عناصر مغذی بوده و برای تقویت و توسعه عرصه‌های زارعی و اصلاح شیب و تراس‌بندی می‌تواند استفاده شود. در عین‌حال تخلیه رسوب در سدهای صلب برخلاف سدهای باز به دلیل وجود رسوبات چسبنده و -------- صفحهٔ بعد -------- ۷۳۸ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ۳-۶- بازرسی و رفتارسنجی در شرایط عادی و سیلابی و اضطراری در طراحی سدهای رسوبگیر هرچند ملاحظات ایمنی و استحکام و پایداری سازه مدنظر قرار می‌گیرد. لیکن به دلیل ماهیت احتمالاتی و عدم قطعیت در تحلیل رفتار رودخانه‌ها و ارزیابی سیلاب‌ها و وجود خطرات زمین‌لغزه‌ها و نظایر آن. اختلال در عملکرد مطلوب سازه در دوره بهره‌برداری محتمل می‌باشد. از این‌رو انجام بازرسی‌های دوره‌ای و کنترل رفتار سازه در شرایط عادی و سیلابی و موارد اضطراری (نظیر وقوع زمین‌لغزه. جریان‌های‌گلی و یا حدوث زلزله و سیلاب‌های غیر متعارف) و اطمینان از عملکرد مطلوب و استحکام سازه ضروری است. در شرایط عادی, پدیده‌هایی نظیر نشست تحکیمی, فرسایش و کف‌کنی عمومی در پایین‌دست سازه و وضعیت درزهای انقباض و انبساط عملکرد اجزای مختلف سازه» نظیر روزنه‌ها و مجاری تخلیه جریان و پاکسازی الوار و اشجار. وضعیت مخزن سد رسوبگیر از نظر آنباشت رسوب (مخزن دارای ظرفیت پذیرش رسوب ورودی و یا در شرف پر شدن)» شرایط حوضچه آرامش و دیواره‌های حفاظتی و همچنین راه دسترسی و نظایر آن» مستلزم بررسی و ثبت عوارض احتمالی می‌باشد. در شرایط وقوع سیلاب و در مدت عبور موج سیل نیزء لازم است بسیج و آمادگی تیم کارشناسی فنی و مدیریتی» واحد تجهیزات و ماشین‌آلات و مشارکت نهادهای اداری ذیربط تا خاتمه عبور موج سیل, محقق گردد. به‌علاوه در پی تداوم بارش‌های رگباری در سطح حوضه و افزایش رطوبت لایه‌های خاک. علاوه بر احتمال وقوع سیلاب. هم‌زمان پتانسیل وقوع پدیده‌هایی نظیر زمین لغزه. کوه‌ریزش و جریان‌های گلی, افزایش یافته و موج دینامیکی حاصله. سازه سد را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد. از این‌رو لازم است با اعلام شرایط اضطراری, اقدامات مدیریتی برای مقابله با پیامدهای احتمالی آن صورت گیرد. در این خصوص برای تحقق آهداف فوق. تکمیل فرم بازدید مطابق جدول (۱-۶) و دستورالعمل اقدامات مهندسی در شرایط عادی و سیلابی و همچنین ثبت و پردازش اطلاعات و گزارشات. مطابق آنچه که در فلوچارت مندرج است. توصیه می‌شود. مطابق مندرجات فرم بازدید و دستورالعمل ارائه شده. فرایند بازرسی و رفتارسنجی سدهای رسوبگیر در سه مقوله زیر متمرکز می‌باشد: ۱- بازدید از سد رسوبگیر و گزارش جزییات در شرایط عادی و سیلابی ۲- دستورالعمل اقدامات مهندسی در شرایط عادی و سیلابی و بعد از فروکش سیل ۳- دستورالعمل ثبت و پردازش اطلاعات و گزارشات مطابق فرم بازدید ارائه شده. لازم است بر اساس برنامه زمانی تنظیمی, با انجام بازدید دوره‌ای (توالی بازدیدها می‌تواند مطابق نظر کارشناسی تعیین شود) عملکرد سد رسوبگیر و اجزای آن در شرایط عادی مورد بررسی قرار گرفته و موارد فنی و أسیب‌دیدگی‌های احتمالی, گزارش گردد. به‌علاوه پایش عملکرد سازه سد در شرایط سیلابی و همچنین بعد از فروکش سیلاب توسط تیم کارشناسی و ارائه پیشنهادات تخصصی, بخشی از برنامه بازرسی و رفتارسنجی تلقی می‌شود. پیرو بازدیدهای انجام شدهء لازم است در چارچوب دستورالعمل اقدامات مهندسی مشتمل بر شرایط عادی و سیلابی و همچنین بعد از فروکش سیل, اقدامات مربوط به مرمت و بازسازی و رفع اثرات تخریبی با همکاری مشاور طرح محقق شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصار و ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ششم - پایش و سنجش و بهره‌برداری و نگهداری ۳۳/۳/۸ 33333333333 جدول ۱-۶- فرم بازدید از سد رسوبگیر و گزا فرم بازدید از سد رسوبگیر و گزارش جز سا لا ما ما سا سا با با با با سس ما سا با وضعیت مخزن از نظر رسوبگذاری و اقدامات بهره‌برداری: | مخزن دارای ظرفیت پذیرش رسوب می‌باشد ‏ | سا وجود پتانسیل زمین لغزه. کوه ریزش و جریان گلی در بالادست سد: ۱ ۱۷۳۹ سس شش [عادی | | سیلابی | [ بعد از فروکش سیل ‏ ]| ات ] کی ] ]جرانفف ‏ ] | توضحات را |[ وجودناره ]| | نیا به ترمیم با پاکسازی درد ]۱ آآبشتگی عمومی موس نیت ]| ی | آبشتگی موضی محسوس نیست | با ی | نباز به بازسازی پا ترمیم دار ]| ی | نیاز به بازسازی با ترمیم دارد | ی | نیاز به بازسازی با ترمیم دارد | ی | نیا به پاکسازی, بازسازی یا ترمیم دارد: ]| ی | نباز به بازسازی با ترمیم دارد | ی [ نیاز به بازسازی پا ترمیم دار ]| ی |[ نیاز به بازسازی پا ترمیم دار ]| ی نیاز به پازسازی پا تومیم دار ]| ی | نیاز به بازسازی پا ترمیم داردز ]| 0 | وجود دارد و نیاز به پاکسازی می‌باشد: | ما سوو هر توت وشن نت وی یر | ا اور ] ]وود را -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۰ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ادامه جدول ۱-۶- فرم بازدید از سد رسوبگیر و گزارش جزییات عملکرد سد و اجزای آن دستورالعمل اقدامات مهندسی در شرایط عادی و سیلایی مساحت حوضه آبریز (کیلومتر مربع): اقدام فنی مورد نیاز مطابق گزارش بازدید کارشناسی مرمت و بازسازی. استفاده از تجهیزات و ماشین‌آلات اقدام فنی در شرایط سیلابی و بعد از فروکش سیل: استقرار واحد کارشناسی و فنی و واحد تجهیزات و ماشین‌آلات در محدوده طرح و انجام خدمات فنی مقتضی و تدوین گزارش اقدامات طراحی و اجرا برای مرمت و بازسازی و رفع اثرات تخریبی احتمالی عبور سیلاب با همکاری مشاور طرح و مستندسازی آن دستورالعمل ثبت و پردازش اطلاعات و گزارشات نام کارشناس اقدام کننده: ثبت اطلاعات سد رسوبگیر شامل: ۳ گزارشات بازدیدهای دوره‌ای اقدامات فنی انجام شده در شرایط عادی اقدامات انجام شده در شرایط سیلابی شامل: استقرار واحد کارشناسی و خدمات فنی استقرار واحد تجهیزات و ماشین‌آلات اقدامات انجام شده بعد از فروکش سیل: ثبت موارد طراحی و اجرا برای مرمت و بازسازی و رفع اثرات تخریبی احتمالی عبور سیلاب ثبت اقدامات و خدمات فنی و مشاوره‌های انجام شده ۴ مشاور طرح ۳-۶- نگهداری و تعمیرات آدواری نگهداری و تعمیرات ادواری» مجموعه اقداماتی است که طی فرایند بازرسی و رفتارسنجی در قالب فرم بازدید و -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ششم - پایش و سنجش و بهره‌برداری و نگهداری ۳( ۸ یافته و آثار آن در درازمدت به صورت فرسایش عمومی و افت تراز بستر ظاهر می‌شود. در شکل (۳-۶- الف)» نمونه‌ای از پایش اثرات افت تراز بستر در پاشنه سازه کف‌بند (انتهای حوضچه آرامش) ناشی از فرسایش عمومی برای سد رسوبگیر واقع بر روی رودخانه شنگو- چین! نشان داده شده است [۹*۰]. بدیهی است تداوم کف‌کنی علاوه بر ناپایداری کناره‌هاء تهدیدی برای پایداری سازه سد نیز تلقی می‌شود و از این‌رو تثبیت بستر و مهار فرسایش با استفاده از راهکارهای مناسب مهندسی رودخانه (نظیر استفاده از سریزهای کوتاه و یا کف‌بندهای متوالی) در بازه فرسایشی به عنوان بخشی از اقدامات نگهداری باید مدنظر قرارگیرد. در مواقعی نیز وقوع سیلاب‌های بیش از سیل طراحی یا سیلاب‌های نادر و با پدیده زلزله, می‌تواند موجبات بروز خسارت در بدنه سازه و اجزای آن را سبب گردد و برای تداوم عملکرد سد. ترمیم و بازسازی بخش‌های آسیب‌دیده ضروری خواهد بود. علاوه بر اثرات سیلاب‌های غیر متعارف, استمرار سرریز جریان و تاثیر تنش‌های هیدرولیکی می‌گردد و مستلزم مرمت و بازسازی برای ثبات و پایداری سازه سد می‌باشد. موه 1 و۹ دی الف- کف‌کنی در پایین‌دست حوضچه آرامش رودخانه شنگو- چین [۹۰] ب- سایش و خوردگی پوشش بتنی و تخریب لایه حفاظتی - منبع اینترنتی ص و 5 اد - شکل ۳-۶- نمونه‌ای از فرسایش عمومی و اثرات آن در پایین‌دست سد رسوبگیر و پدیده سایش و خوردگی پوشش حفاظتی از دیگر جنبه‌های نگهداری و تعمیرات آدواری سدهای رسوبگیرء پاکسازی مجاری و روزنه‌های خروجی از اشجار و الوار حمل شده توسط جریان‌های سیلابی است. در شکل (۴-۶- الف) نحوه تله‌اندازی شاخ و برگ و اشیای شناور در خروجی سد نشان داده شده است. بدیهی است برای حفظ عملکرد مطلوب و جلوگیری از آسیب‌های سازه‌ای وارده به بدنه سد. پاکسازی دوره‌ای و رفع چنین عوارضی ضرورت دارد. این پدیده به خصوص در حوضه‌های آبریز با پوشش جنگلی که دارای پتانسیل بارش بالایی بوده و بروز ناپایداری لایه‌های سطحی و لغزش آن به همراه انتقال الوار و اشجار به مسیر آبراهه‌ها و شبکه رودخانه‌ای و حمل آن توسط جریان‌های سیلابی محتمل است. از نمود بیش‌تری برخوردار می‌باشد. از جمله راهکارهای مقابله با عوارض تجمع اشیای شناورء استفاده از شبکه الوارگیر" مطابق شکل (۴-۶- الف و 4 -1۹۱۷۵۲ 5۳۵۳۵۵۵ -۱ (۵ اخ7۳۵) ۹۵۵ 1۲:1۵ -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۲ ۸ راهنمای مطالعات. طراحی. اجرا و بهره‌برداری سدهای رسوبگیر رودخانه‌ها ب) می‌باشد. با چنین روشی از تماس مستقیم مواد شناور و صدمه به بدنه سد جلوگیری گردیده و با بازرسی و پاکسازی دوره‌ای شبکه. برقراری مطلوب عملکرد هیدرولیکی و فرایند تله‌اندازی در مخزن سد محقق می‌گردد. [۶۴] الف - الوارگیر در ورودی سد برای رفع آسیب‌های احتمالی به بدنه ب - نمونه‌ای از شبکه الوارگیر در بالادست سد رسوبگیر شکل ۴-۶- تجمع الوار و اشجار در سدهای رسوبگیر و راهکارهای مقابله با آن با ایجاد شبکه الوارگیر |۶۴ | ۵-۶- سازمان اداری و ماشین آلات احداث سد (سدهای) رسوبگیر نیازهای جدیدی را از دیدگاه حفاظت و بهره‌برداری مطرح می‌نماید. بدیهی است تداوم و تضمین عملکرد مطلوب سد رسوبگیر مستلزم ایجاد سازمان آداری و تدارک تجهیزات و ماشین‌الات مورد نیاز می‌باشد. در نمودار (۱-۶) فلوچارت سازمان و تشکیلات مورد نیاز بهره‌برداری و نگهداری سد رسوبگیر نشان داده شده است. مطابق فلوچارت مذکورء سه واحد اصلی, شامل واحد مهندسی, واحد بهره‌برداری و مشارکت مردمی و همچنین واحد ثبت و پردازش اطلاعات و گزارشات فرایند نگهداری و بهره‌برداری از سازه سد و اجزای مختلف. آن را پشتیبانی می‌کند. کارشناسان و پرسنل فنی بخش‌های تخصصی و ماشین‌آلات. وظیفه مربوط به خدمات مهندسی و مدیریت طرح در شرایط عادی و سیلابی (اعم از اقدامات پیش از سیلاب. در حین سیلاب و بعد از خاتمه سیلاب) و موارد خاص (نظیر وقوع زلزله. پدیده‌های زمین‌لغزه و جریان‌های گلی) را به عهده دارند. ارائه خدمات فنی و تجهیزات و ماشین‌آلات برای بهره‌برداری و نگهداری در شرایط عادی و اضطراری, از دیگر وظایف بخش واحد مهندسی می‌باشد. در این سازمان آداری. واحد بهره‌برداری و مشارکت مردمی وظیفه برنامه‌ریزی برای تخلیه دوره‌ای و بهره‌برداری از رسوبات و بازیافت مجدد حجم مخزن سد را به عهده دارد. به‌علاوه فراهم آوردن زمینه مشارکت مردمی (همکاری بخش خصوصی) برای تخلیه دوره‌ای و عمل‌آوری و عرضه مصالح شن و ماسه موردنیاز فعالیت‌های عمرانی و ساختمانی ازدیگر جنبه‌های مهم نگهداری و بهره‌برداری تلقی می‌شود. واحد ثبت و پردازش اطلاعات و گزارشات. بخش مهم دیگری از سازمان اداری برای بهره‌برداری و نگهداری سد رسوبگیر بوده و با استفاده از خدمات رایانه‌ای. مطابق نمودار (۱-۶)» ذخیره‌سازی و دسترسی برخط (ع00110) به سه محور اصلی اطلاعات. شامل گزارشات بازرسی و رفتارسنجی در شرایط عادی و سیلابی. سنجش‌های آماری آبدهی, -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ششم - پایش و سنجش و بهره‌برداری و نگهداری ۳/4( رسوب و موارد کیفیتی و همجنین سوابق اقدامات تخلیه دوره‌ای 9 امکان‌پذیر می‌نماید. سازمان اداری و ماشین‌آلات و مشا رک 2 ماشین‌آلات و تجهیزات در شرایط عادی. سیلابی و اضطراری بازرسی و رفتارسنجی برنامه‌ریزی و تخلیه دوره‌ای بازدید و گزارش وضعیت سد و بهره برداری از در شرایط عادی رسوبات و بازیافت بازدید و گزارش وضعیت سد د. ش‌ابط سلا اضط | ر سرا مادبی و اصطراری مشار کت مردمی برای عمل‌آوری و عرضه خدمات مهندسی و برآورد ( رفع آسیب‌های وارده به سد ساختمانی و عمرانی با همکاری مشاور طرح نمودار ۱-۶- فلوچارت سازمان اداری و ماشین آلات مورد نیاز ب ۸۳ هره‌برداری از رسوبات و بازیافت حجم مخزن سد را ثبت و پردازش اقدامات تخلیه دوره‌ای و بهره‌برداری از رسوبات پره‌برداری و نگهداری سد (سدهای) رسوبگیر -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- ْ] از هنامه -------- صفحهٔ بعد --------