دانلود پایان نامه ارشد با موضوع آبشستگی موضعی

آگوست 23, 2016 Off By 92
پایان نامه  

پایان نامه های عمران

عنوان کامل این پایان نامه :

 بررسي آبشستگي و روش هاي حفاظت پايين دست سازه هاي هيدروليكي رودخانه اي 

تکه هایی از متن :

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                             صفحه

چکیده ‌ك

فصل اول (کلیات تحقیق)

1-1-ضرورت و اهداف تحقیق- 3

1-2- فرضیه های تحقیق: 5

1-3- روش تحقیق- 5

1-4- ساختار تحقیق- 6

فصل دوم )مروری بر تحقیقات انجام شده(

2-1- آبشستگی- 8

2-1-1- انواع آبشستگی از نظر بوجود آمدن- 8

2-1-1-1- آبشستگي عمومي- 8

2-1-1-2- آبشستگي انقباضي- 8

2-1-1-3- آبشستگی موضعي- 9

2-1-2- انواع آبشستگی از نظر حمل رسوب- 10

2-1-2-1- آبشستگي آب زلال- 10

2-1-2-2- آبشستگي در حالت بستر متحرك(زنده) 10

2-1-3- آبشستگی کلی- 13

2-2- مکانيزم آبشستگي در اطراف سازه‌هاي آبي- 13

2-3- روش های مطالعه و بررسی پدیده آبشستگی- 17

2-3-1- روش تئوری- 17

2-3-2- روش تجربی- 17

2-3-3- روش عددی- 18

2-4- پیشینه تحقیق- 19

2-4-1- مروری بر مطالعات انجام گرفتۀ آزمایشگاهی در جهان  و ایران- 19

2-4-2- مروری بر مطالعات عددی آبشستگی پایه پل در جهان و ایران طی چند سال اخیر 27

2-4-3- مروری بر مطالعات انجام شده بر روی رودخانۀ میناب در سالیان گذشته 31

فصل سوم (معادلات حاکم و روش حل آنها)

3-1- معرفی نرم افزار Flow-3D: 33

3-2- معادلات حاکم بر جریان: 35

3-3 مدلسازی تلاطم توسط نرم افزار  Flow3D: 38

3-4- انتقال رسوب- 42

فصل چهارم (مواد و روش ها)

4-1- معرفی منطقه مورد مطالعه 49

4-1-1-  معرفی پل دوم رودخانه میناب: 49

4-2- مورفولوژی بازه مورد مطالعه رودخانه میناب- 50

4-3- زمین شناسی رودخانه میناب (از محل سد استقلال تا پل دوم رودخانۀ میناب) 51

4-4- هیدرولوژی حوزه آبخیز میناب- 51

4-5- برآورد آبدهی در محل سد میناب- 52

4-6- پوشش گیاهی بازه مورد مطالعه رودخانه میناب- 53

4-7- اندازه گیری دادههای میدانی و آزمایشگاهی مورد نیاز مدل های نرم افزاری- 54

4-7-1- تهیه نقشه های توپوگرافی بزرگ مقیاس از بازه مورد مطالعه 54

4-7-2-  نمونه برداری رسوب بستر و دیواره رودخانه 55

4-7-2-1- آزمایش دانه بندی رسوب- 55

4-7-2-2- وسایل مورد نیاز 55

4-7-2-3 روش آزمایش– 55

4-7-3-  تعيين ضريب زبری بر اساس ، بازديدها و نتيجه هاي دانه‌بندي مواد بستر و پوشش گیاهی– 57

4-7-4- مشخصات رسوبات بستری- 57

4-7-4-1- قطر متوسط ذرات) : 57

4-7-4-2- دانسیتۀ رسوبات:. 57

4-7-4-3- ضریب دراگ: 57

4-7-4-4- تخلخل: 57

4-8- تهیه مدل: 57

4-8-1-مقطع کنترل: 57

4-8-2- شرح  روش: 58

4-8-3 تعریف مدل Shallow water: 58

4-8-4- مدل CCHE2D- 59

4-8-4-1- داده های مورد نیاز مدل CCHE GUI : 60

4-8-5- واسنجی مدل- 60

4-8-6- ورود اطلاعات به نرم افزار Flow-3Dبرای تهیه مدل Shallow water: 65

4-8-6-1- زمان: 65

4-8-6-2- نیروی ثقل و Shallow water): 66

4-8-6-3- مشخصات فیزیکی سیال، سیستم واحد: 66

4-8-6-4- هندسه مدل: 66

4-8-6-5- مش بندی: 67

4-8-6-7- شرایط مرزی: 68

4-8-7- ورود اطلاعات به نرم افزار Flow3Dبرای تهیه مدل Sediment scour: 69

4-8-7-1- زمان: 69

4-8-7-2- نیروی ثقل، ، ویسکوزیته، مدل اغتشاش و Sediment scour: 69

4-8-7-3- مشخصات فیزیکی سیال، سیستم واحد: 70

4-8-7-4- مش بندی: 70

4-8-7-5- شرایط مرزی: 71

فصل پنجم(بحث و نتیجه گیری)

5-1- بررسی جریان در محدودۀ مورد مطالعه: 73

5-2- بررسی توزیع سرعت، الگوی جریان و آبشستگی اطراف پایه های 2،1و3- 76

5-2-1- بررسی توزیع سرعت و الگوی جریان- 76

5-2-2- بررسی آبشستگی- 77

5-2-3- مقایسۀ وضعیت کنونی با مدل، پایه ها ی 1 تا 3 : 79

5-3- بررسی توزیع سرعت، الگوی جریان و آبشستگی اطراف پایه های 4،5و6- 80

5-3-1- بررسی توزیع سرعت و الگوی جریان- 80

5-3-2- بررسی آبشستگی- 81

5-3-3- مقایسۀ وضعیت کنونی با مدل، پایه های 4 تا 6- 83

5-4- بررسی توزیع سرعت، الگوی جریان و آبشستگی اطراف پایه های 7،8،9و10- 85

5-4-1- بررسی توزیع سرعت و الگوی جریان- 85

5-4-2- بررسی آبشستگی- 86

5-4-3- مقایسۀ وضعیت کنونی با مدل، پایه های 7 تا 10- 88

5-5- بررسی توزیع سرعت، الگوی جریان و آبشستگی اطراف پایه های 10 تا 15- 89

5-5-1- بررسی توزیع سرعت و الگوی جریان- 89

5-5-2- بررسی آبشستگی، 90

5-5-3- مقایسۀ وضعیت کنونی با مدل، پایه های 11 تا 15- 92

5-6- بررسی توزیع سرعت، الگوی جریان و آبشستگی اطراف پایه های 16 تا 19- 94

5-6-1- بررسی توزیع سرعت و الگوی جریان- 94

5-6-2- بررسی آبشستگی- 95

5-7- نتیجه گیری- 96

5-8-پیشنهادات: 97

منابع:

منابع فارسی : 100

منابع غیر فارسی: 102

فهرست جدول ها

عنوان                                                                                                  صفحه

جدول (1-1) آمار 35 ساله خرابی پلهای ایران (فرهاد زاده ، به نقل از آبادزاده 1392) 5

جدول( 3-1): مقادير استاندارد ضرايب ثابت در مدل متلاطم —- 41

جدول(4-1)، مقادیر دبی حداکثر لحظه ای با دوره برگشت مختلف( ) ، (خسروی،1391) 52

جدول(4-2)، مقادیر دبی متوسط سالانه با دوره برگشت مختلف( )، (خسروی،1391) 53

جدول(4-3)، مقادیر مجموع مربعات باقیمانده(R.S.S) ، (خسروی،1391) 53

جدول(4-4)، نتایج دانه بندی رسوبات بارکف— 56

جدول (4-5)، شرایط مرزی برای مدل CCHE2D- 60

جدول (4-6)،پارامترهای اندازه گیری شده میدانی بین پایه هشتم ونهم– 61

جدول (4-7)، مقایسه پارامتر سرعت متوسط جریان در نرم افزار CCHE2D- 62

جدول (4-8)، مقایسه پارامتر عمق متوسط جریان در نرم افزار CCHE2D- 62

جدول (4-9)، مقایسه پارامتر سرعت متوسط جریان در نرم افزار HEC-RAS- 63

جدول (4-10)، مقایسه پارامتر عمق متوسط جریان در نرم افزار HEC-RAS- 63

جدول (4-11)، مقایسه پارامتر سرعت متوسط جریان در نرم افزار Flow-3D- 64

جدول (4-12)، مقایسه پارامتر عمق متوسط جریان در نرم افزار Flow-3D- 64

جدول (4-13)، مقایسۀ پارامترهای عمق جریان و سرعت متوسط جریان با دبی 150 متر مکعب بر ثانیه  65

 فهرست شکل ها

عنوان                                                                                             صفحه

شکل(2-1)، الف) آبشستگي عمومي ناشي از تنگ‌شدگي مقطع رودخانه ب)، انواع آبشستگی : 9

 شکل(2-2)، میزان آبشستگی در واحدزمان- 10

شکل( 2-3)، تغییرات عمق آبشستگی در ازای سرعت برشی- 10

شکل(2-4)، منحنی عمق آبشستگی نسبت به سرعت جریان- 12

شکل(2-5)، منحنی تغییرات فاکتور حمل بر حسب عدد رینولدز (اكرز و وايت،1940) 12

شکل(2-6)، آبشستگی کلی در محل قرارگیری پل 13

شکل(2-7)، الف) مکانیزم آبشستگی حول پایه استوانه‌ای ب) گرداب نعل‌اسبي قبل از ايجاد حفره آب‌شستگي، ج) بعد از ايجاد حفره آب‌شستگي د) نمایی تقریبی از چگونگی تشکیل گرداب نعل اسبی از زاویه دید جانبی- 15

شکل(2-8)، محل و چگونگی تشکیل گرداب‌های برخاستگی- 16

شکل(2-9)، الگوي جريان اطراف يک پايه قائم استوانه‌اي- 17

شکل(2-10)- چگونگی تخمین پارامتر (Sumer et al., 1993) 21

شکل (2-11)- نمودار ارائه شده جهت بررسی تآثیر عمق جریان بر آبشستگی موضعی (ملویل و کلمن، 2002) 24

شکل (2-12)-نمودارعمق نسبی جریان در برابر ضریب تصحیح آن(اتما، 1980) 25

(شکل 3-1) منحنی سرعت نقطه‏ای در جریان متلاطم- 35

شکل(4-1)، موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه و نمایی از پل دوم میناب- 50

شکل (4-2)، نمایی از پوشش گیاهی منطقه، نگاه به سوی شمال- 54

شکل(4-3)، موقعیت نقاط برداشت نمونه های بار کف– 56

شکل (4-4)، موقعیت مقطع کنترل- 58

شکل (4-5)، هندسۀ تهیه شده از محدودۀ مورد مطالعه در نرم افزار CCHE MESH- 59

شکل(4-6)، سطح آب را در مرز پایین دست برای دبی 150 مترمکعب بر ثانیه 60

شکل(4-7)، موقعیت نقطۀ F- 62

شکل (4-8)، نتایج حاصل از نرم افزار CCHE2D را برای مختصات جغرافیایی نقطۀ F- 63

شکل (4-9)، نتایج حاصل از نرم افزار HEC-RAS برای مختصات جغرافیایی نقطۀ F- 64

شکل (4-10)، نتایج حاصل از نرم افزار Flow-3D- 65

شکل (4-11) نمایش سازه های ایجاد شده توسط نرم افزار Catia- 67

شکل (4-12)، نمایش سازه های ایجاد شده توسط نرم افزار Catia (پایه های پل) 67

شکل(4-13) نمایش مدل مش بندی شده و بلوک ها در Flow-3D- 68

شکل (4-14)، نحوۀ عملکرد روش Favor  با مرزهای جامد- 71

شکل (5-1)، نمایش خطوط جریان و ارتفاع سطح آزاد در محدودۀ مورد مطالعه 74

شکل (5-2)، نمایش توزیع سرعت در محدودۀ مورد مطالعه 75

شکل (5-3)، نمایش مکان هایی که رسوب گذاری در آن جا اتفاق می افتد- 75

شکل (5-4)، نمایش خطوط جریان اطراف پایه های1 تا 3- 77

شکل (5-5)، نمایش توزیع سرعت اطراف پایه های 1 تا 3- 77

شکل (5-6)، خطوط هم ارتفاع مربوط به گودال آبشستگی بستر 78

شکل (5-7)، تغییرات سطح بستر در اطراف پایۀ 1 تا 3- 78

شکل (5-8)، نمای 3 بعدی از آبشستگی در اطراف پایه های1 تا 3- 79

شکل (5-9) نمایی از وضعیت کنونی پایۀ شمارۀ 2- 79

شکل (5-10) نمایی از وضعیت کنونی و مدل در پایۀ شمارۀ 3- 79

شکل (5-11)، خطوط هم ارتفاع بستر، اطراف پایه های 4،5 و 6 در لحظۀ شروع محاسبات- 80

شکل (5-12)، پلان توزیع سرعت و الگوی جریان در اطراف پایه های 4 تا 6، 81

شکل (5-13)، پلان پارامتر فرود در اطراف پایه های 4 تا 6- 81

شکل (5-14)، پلان تغییرات مربوط به گودال آبشستگی- 82

شکل (5-15)، تغییرات سطح بستر در اطراف پایۀ 4،5و6- 83

شکل (5-16)، نمای سه بعدی آبشستگی بستر در اطراف پایۀ 4،5و6- 83

شکل (5-17)، نمایی از بستر و پایه های 4  به بعد (به سمت پایۀ 19) 84

شکل (5-18)، مقایسۀ آبشستگی آبراهۀ بالادست پایۀ 4 و 5- 84

شکل (5-19)، وضعیت آبشستگی پایه های  4 و 5- 85

شکل (5-20)، توزیع سرعت و الگوی جریان در اطرف پایه های 7 تا 10- 86

شکل (5-21)، توزیع سرعت در پایه های 7 تا 10- 86

شکل (5-22)، پلان تغییرات مربوط به گودال آبشستگی بستر در اطراف پایه 7 تا 10- 87

شکل (5-23)، تغییرات سطح بستر در اطراف پایۀ 7 تا 10- 87

شکل (5-24)، توسعۀ آبشستگی در اطراف پایه های 7 تا 10- 88

شکل (5-25) الف، وضعیت کنونی دیوار را قبل از پایۀ 9؛ ب، وضعیت کنونی دیوار بین پایه 9 و 10      88

شکل (5-26)، الف- توزیع سرعت و الگوی جریان اطراف پایه های 11 تا 15- 89

شکل (5-26)،ب- پلان تغییرات مربوط به گودال آبشستگی بستر در اطراف پایه ها 11 تا 15- 90

شکل (5-27)، تغییرات مربوط به ارتفاع بستر در اطراف پایه های 11 تا 15- 91

شکل (5-28)،تغییرات گودال آبشستگی- 92

شکل (5-29)،الف- مقایسۀ مدل و وضعیت کنونی بستر را در اطراف پایۀ 11- 92

شکل (5-29)،ب- مقایسل مدل و بستر در اطراف پایه 12- 93

شکل (5-30)، وضعیت موجود پایه های 13 تا 15- 93

شکل (5-31)، توزیع سرعت و الگوی جریان اطراف پایه های 16 تا 19- 94

شکل (5-32)، شرایط رسوب بستر در محدودۀ پایه های 16 تا 19- 94

شکل (5-33)، توزیع سرعت در محدودۀ پایه های 16 تا 19- 95

شکل (5-34)، نمای سه بعدی از ارتفاع نهایی بستر و آبشستگی اطراف پایه های 16 تا 19- 95

متن کامل پایان نامه در لینک زیر:

aroow-down-thesis-8

 دانلود متن کامل پایان نامه رشته عمران با فرمت ورد :بررسي آبشستگي و روش هاي حفاظت پايين دست سازه هاي هيدروليكي رودخانه اي