پروژه - فیزیوگرافی

موقعیت محدوده مورد مطالعه

منطقه سیستان و بلوچستان با توجه به موقعیت جغرافیایی:

تحت تأثیر جریانهای جوی متعدد مانند جریان بادی شبه قاره هند و به تبع آن بارانهای موسمی اقیانوس هند
تحت تأثیر فشار زیاد عرض های متوسط قرار دارد


 

در این ناودیس

نرخ تبخیر از مناطق دشت اطراف کمتر،ذخیره آب بهتر صورت میگیرد، نیاز منطقه مورد مطالعه به سدسازی را برطرف میکند
 

روش انجام کار

1)شناسایی
2)جمع آوری اطلاعات و بررسی‌های اولیه
3) تقسیم بندی تیم ارزیابی به دو گروه فنی طراحی و فنی مطالعات
4)بازدید منطقه
5)پیشنهاد محل مناسب باتوجه به زمین شناسی مهندسی، مصالح ساختمالی، لرزه زمین ساخت و...
6)تکمیل اطلاعات و آمارها
7)ارزیابی گزینه ها و ارائه گزینه برتر
 

رئوس اقداماتي که در طي مطالعات مرحله اول انجام ميشود عبارتند از:
بررسي و تهیه گزارش هواشناسي براساس آخرین آمار و داده های موجود
بررسي و تهیه گزارش هیدرولوژی براساس آخرین آمار و داده های موجود
تهیه گزارش برنامه ریزی منابع آب

 

پارامترهای هیدرولوژیکی و هواشناسی

1)آبدهی
2)سیلاب
3)تبخیر

آبدهی: از دو روش ایستگاه‌های هیدرومتری و برآورد آبدهی در حوضه های آبریز مطالعاتی بر اساس روش نسبت مساحت آبدهی انجام میشود

ایستگاه‌های هیدرومتری: ابزاری برای جمع آوری داده‌های مرتبط با جریان رودخانه هاست ابستگاه‌های هیدرومتری برای اندازه گیری جریان آب، بزرگی سیلاب، پارامترهای کیفی احداث شده اند
 

جهت برآورد آبدهی ماهانه و سالانه در محل حوضه‌های مطالعاتی پس از تصحیح، تکمیل و تطویل آماری اطلاعات در صورت،نیاز به روش نسبت مساحت آبدهی آبدهی رودخانه در محل طرح برآورد میگردد

QP=AP/AS*QS

به منظور تعیین مقادیر سیلاب حوضه های آبریز مطالعاتی میتوان از روشهای تجربی مختلف استفاده کرد
 

روش کریگر

روش کریگر یکی از روشهای تعیین دبی حداکثر سیلاب در سطوح حوضه‌های آبریز بزرگ و کوچک

Qtr=1.3C(0.386A)^0.894(A)^-0.048

فولر: محاسبه حداکثر دبی

Qpt=CA^0.8(1+0.3474LnT)
 

تبخیر
محاسبه تبخیر و تعرق در مطالعات اقلیم شناسی آبشناسی و بویژه در برقراری بیلان آب اهمیت بسیار زیادی دارد

اندازه گیری تبخیر در ایستگاه‌های تبخیر سنجی وزارت نیرو و سازمان هواشناسی بوسیله طشت تبخیرکلاس A انجام میگیرد که معرف میزان تبخیر از طشت در منطقه میباشد

جهت بررسی تبخیر ماهانه از طشت تبخیر در منطقه مورد مطالعه از آمار ایستگاه هواشناسی هیان زرآباد استفاده شده است. روش تشت:

E =K.Epan

 

مسیر خط انتقال آب به ناودیس پتن پیس

جمع آوري آبهاي سطحي محدوده طرح به و سیله دو کانال شرقي و غربي به ناوديس پتن پیس منتقل مي شود

طراحی خط انتقال شامل بخشهای زیر می باشد

1) آبگیری از رودخانه

2) انتقال آب با کانال

3) دایک (سد) آب بند مخزن

۴) سازه آبگیر مخزن

_ضوابط طراحی کانال انتقال
_ضوابط تعیین سرعت طرح
_ضوابط تعیین شیب مجاز
_تعیین حداقل ابعاد مجاری آبهای سطحی
_تعیین تیپ و جنس مجاری
_نسبت عرض به عمق کانال
_ضریب مانینگ

 

تشریح زمین‌شناسي سطحي، ژئوموفولوژی و هیدروژئولوژی

به‌سازی، تحکیم و آببندی پي

•تزریق تحکیمي
•طرح آب بندی
•تزریق آزمایشي

زمین‌شناسي مهندسي سازه‌های وابسته

در اين بخش از گزارش به منظور بررسي و ارزيابي پارامترهاي ژئوتکنیکي سازه هاي جنبي مخزن اطلاعات به دست آمده از گمانه هاي حفاري شده در محدوده اين سازه ها و شرايط زمین‌شناسي آنها مورد تجزيه و تحلیل قرار خواهد گرفت

متدولوژی

در اين مقطع روش مطالعات، استانداردها و محاسبات به منظور تهیه نقشه‌هاي زمین‌شناسي، کارهاي اکتشافي نظیر حفاري، آزمايش‌هاي صحرايي و آزمايشگاهي با ذکر مأخذ ارائه ميشود

تحلیل پایداری بدنه سد

تحلیل پایداری شیبهای بالادست و پایین دست بدنه سد و فرازبند و برآورد مقادیر ضریب اطمینان در برابر لغزش به روش تعادل حدی انجام میگردد در این روش بر روی یک سطح لغزش فرضی مقادیر نیروهای محرک ناشی از وزن، مصالح، زلزله فشار آب و ... تعیین شده و با مقایسه این مقادیر با مقادیر نیروهای بر شی موجود در طول سطح لغزش مقدار ضریب اطمینان قابل محاسبه میباشد.

شرایط بارگذاری

برای تحلیل پایداری شیب ها لازم است که بارگذاری در شرایط مختلف ساخت و بهره برداری مشخص گردد این بارگذاری ها برای شیب‌های بالادست و پایین دست در شرایط استاتیکی و شبه استاتیکی لحاظ می شود.

تحلیل دینامیکی

به منظور بررسی پایداری سدهای خاکی در برابر زلزله از آنالیزهای خطی و یا غیر خطی میتوان استفاده نمود

o تعیین تغییر شکل جانبی شیب های بدنه به روش نیومارک
oتعیین تغییر شکل قائم تاج سد به روش Burea1997

تحلیل تراوش

تحلیل تراوش دایک جهت دستیابی به موارد زیر انجام میگردد

1)یافتن سطح آزاد آب جهت تعیین محدوده تراوش

2) تعیین بزرگی و جهت سرعت جریان آب به منظور بررسی مسیر حرکت آب در خاک تعیین بار (Head) در محدوده تراوش و ترسیم منحنیهای هم پتانسیل

3) تعیین مقدار زه عبوری از بدنه و پی سد جهت تعیین ابعاد زهکشها و طراحی عناصر آب بند پی.

4) تعیین شیب آبی (Hydraulic Gradient بیشینه در داخل بدنه، پی و عنصر آب بند پی
 

گزارش ساختگاه سازه

زمین ریخت شناسی، روباره سنگ بستر زمین ساخت

ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی سنگ و روباره به تفکیک آبرفت و رسوبات دامنه ای و غیره

برآورد ویژگیهای ژئوتکنیکی روباره و نمونه سنگ

برآورد پارامترهای ژئوتکنیکی توده سنگ بستر

معیارهای طراحی بدنه سد

اصل اساسی طراحی بدنه یک سد احداث یک سازه با عملکرد رضایت بخش و ایمن با حداقل هزینه است. حداقل معیارهای لازم در این مورد را میتوان به شرح زیر خلاصه کرد:

الف) تاج سد با در نظر گرفتن سطوح سیلاب ارتفاع موج، یورش موج، خیرآب باد که البته در این پروژه مقدار قابل توجهی نخواهد داشت نشست بدنه و پیسد به هنگام زلزله در مقابل لبریز شدن دارای ارتفاع آزاد کافی باشد.

ب) شیروانیهای بدنه سد و تکیه گاههای آن و حاشیه مخزن باید پایدار باشد و در کلیه شرایط بارگذاری و در حین اجرای سد و عملکرد مخزن و زمین لرزه دارای ضریب اطمینان کافی در مقابل گسیختگی کلی و موضعی باشند.

 

سامانه خط انتقال آب

تعیین مبانی و معیارهای فنی

•تعیین محدوده سرعتهای مجاز و سرعت حداکثر در مجاری آبهای سطحی با توجه به جنس مصالح
•تعیین حداقل ابعاد مجاری آبهای سطحی بر اساس ضوابط استاندارد
• تعیین تیپ و جنس مجاری آبهای سطحی شامل، مستطیلی دایره ای و...
• تعیین ضرایب رواناب
•محاسبه مقدار رواناب با روشهای محاسباتی
•تعیین زمان تمرکز برای دورههای بازگشت بارندگی
•تعیین مبانی انتخاب مسیرهای اصلی خطوط انتقال به لحاظ شیب طبیعی و توپوگرافی منطقه

انتخاب سیستم جمع آوری

•بررسی وضعیت توپوگرافی از نظر شیب و امکان تخلیه ثقلی آب باران در هر یک از سیستم های جمع آوری مورد نظر.
•انتخاب سیستم جمع آوری و هدایت آبهای سطحی

بررسی گزینه ها و انتخاب گزینه بهینه

•حوضه بندی مناطق از نظر جمع آوری سیلاب
• نحوه انتقال آب باران حوضه‌ها در بالادست ناودیس
• حوضه بندی از نظر جمع آوری آب‌های سطحی

 

رفتارنگاری و رفتارسنجی Dam monitoring

رفتار سنجی سدها در مرحله ساخت آبگیری و بهره برداری یکی از مفیدترین ابزارها جهت کنترل طرح یا بهینه نمودن و تصحیح آن و نیز فراهم آوردن تمهیدات لازم در حین ساخت میباشد

پس از تکمیل پروژه ، به منظور جلوگیری از صدمات و خرابی های احتمالی و یا بیشینه کردن سود اقتصادی طرح به کار میروند.

بدین منظور با نصب ابزار دقیق، مناسب پارامترهای مؤثر در پایداری و عملکرد سد در قسمت هایی مختلف آن و نیز رفتار سد نسبت به، زمان مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند.

اهداف ابزاربندی

.1اندازه گیری و مقایسه پارامترهای مختلف رفتار سد حین اجرا
.2بررسی و کنترل پدیدههای منفی احتمالی همراه با پیش بینی و تعیین پدیده های مخاطره آمیز دربه علت زمان ساخت دوره آبگیری و دوره بهره برداری
.3تعیین روشهای علاج بخشی و جلوگیری از صدمات مالی و جانی احتمالی
.4ثبت آمار و اطلاعات کامل رفتار سد در زمان اجراء آبگیری و بهره برداری برای استفاده در طرح

 

مبانی و شرح طراحی ابزار دقیق

با توجه به مشخصات و اجزاء متشکله سد از قبیل ،نوع ،ارتفاع مصالح ساختمانی پی، لرزه خیزی و ... سیستم ابزار گذاری آن طراحی میگردد.
کمیت های موضوع اندازه گیریها عبارتند از شتاب ،زلزله سطح آب ،مخزن سطح آب زیرزمینی و فشار پیزومتریک تنش یا فشار ،کل تغییر شکلهای افقی و نشست بدنه و مقدار نشت آب که در این بخش ابزار دقیق طراحی شده برای اندازه گیری هر یک از این کمیت‎‌ها تشریح میگردد.

زلزله

دستگاههای شتابنگار  Strong Motion Accelerometer با توانایی ثبت شتابهای بالای ۰/۰۵ در جهات مختلف و در محلهای زیر در نظر گرفته میشود.

1.در تاج سد در بلندترین مقطع سد
2.در تکیه گاه چپ روی سنگ بستر
3.در تکیه گاه راست روی سنگ بستر
4.در تراز یک سکو Berm
5.در نقطه ای دور به عنوان شتابنگاشت شاهد در پایین دست Free field)) سطح آب مخزن

اندازه گیری کنترل و ثبت تغییرات سطح آب مخزن بایستی بصورت ممتد انجام گردد.

برای اندازه گیری سطح آب مخزن سد از دو روش استفاده میشود

الف) مشاهده ای یک اشل (Scale) که در دیواره تکیه گاه سد نصب خواهد شد که بطور مستقیم مشاهدهای امکان کنترل سطح آب مخزن سد را فراهم میکند.

ب) اتوماتیک در این روش سطح آب به وسیله یک سنسور که توسط کابل به اتاق کنترل مرتبط میباشد از روی تاج سد به طور خودکار اندازه گیری و ثبت میگردد

 

سطح آب زیرزمینی و فشار پیزومتری

برای اندازه گیری سطح آب زیرزمینی و فشار پیزومتری :

1 تغییر سطح آب زیرزمینی در تکیه گاه ها متأثر از میزان نزولات جوی و سطح آب مخزن بوده و ضروری است نوسانات آن را ارزیابی نمود.

از چاه های مشاهده ای برای اندازه گیری سطح آب در تکیه گاه ها و بدنه سد در پائین دست استفاده خواهد شد.

سطح آب با فرو فرستادن سوند الکتریکی عمق یاب اندازه گیری می شود

2 طراحی پیزومترهای لوله قائم برای اندازه گیری فشار آب منفذی در پوسته و پی سنگی در مقاطع مختلف عرضی سد

3 طراحی پیزومترهای الکتریکی برای اندازه گیری فشار آب در هسته و پی سنگی زیر بدنه سد و تعیین کارآیی پرده آب بند

4 پایداری سد در دوران ساخت اولین آبگیری و تخلیه سریع بستگی به میزان فشارهای آب منفذی در هسته سد و پوسته داشته است در نتیجه ضروری است تغییرات آن را تحت نظر شدید و کافی قرار داد تا بتوان از افزایش فشار آب منفذی مخاطره آمیز در بدنه اجتناب نمود.

تغییر شکل بدنه سد

بررسی تغییر شکلهای مختلف سد:

1) لوله های نشست سنج و انحراف سنج

2) نقاط نقشه برداری

3) شبکه میکروژئودزی

_اندازه گیری آب نشتی به وسیله یک بند کنترل تراوش انجام میگیرد

 

دایک (سد) آب بندی مخزن

•با توجه به تراز کف مخزن ناودیس ۲۰۰ متر از سطح دریا می باشداز یک دایک آب بند استفاده خواهد شد.
•حجم رسوبات ۵۰ ساله ورودی به مخزن که حدوداً معادل ۱۵۰ میلیون متر مکعب است
•تراز تاج دایک برابر ۲۲۲/۵ متر از سطح دریا در نظر گرفته شده است.
•ارتفاع دایک (سد) برابر ۲۲/۵ متر از سطح دریا برآورد شده است.
•جنس بدنه با توجه به شرایط پی ، قطعا به صورت خاکی و همگن خواهد بود
•عرض تاج سد برابر ۸ متر ، طول ۱۱۶۰ متر
•شیب جناحین بالادست ۲/۵:۱ ( در تماس با مخزن) و شیب پایین دست ۲:۱ در نظر گرفته شده است.

برای طراحی هیدرولیکی سیستم،آبگیری دریافت اطلاعات زیر ضروری است

۱ )دریافت جانمایی بدنه سد از گروه سازه یا مکانیک خاک پس از تائید مدیر پروژه

۲) دریافت اهداف ،آبگیری محل و نحوه تحویل آب به کاربران دبی مورد نیاز حداکثر و حداقل از مدیر پروژه و گروه برنامه ریزی منابع آب

۳) دریافت جدول عملکرد ماهانه مخزن از گروه برنامه ریزی منابع آب

۴) دریافت اطلاعات مقدار رسوب ۵۰ ساله و تراز پخش شده آن از گروههای هیدرولوژی و برنامه ریزی منابع آب
 

آبگیری از رودخانه

انواع روش هاي آبگیري از رودخانه عبارتند از:

-آبگیري بدون بند انحرافي (آبگیري مستقیم)

-آبگیري با بند انحرافي

-آبگیري همراه با پمپاژ

- آبگیري توسط کفريزها

سیستم متعارف آبگیری به سه جزء کلی تقسیم بندی میشود:

1.سازه ورودی آبگیر

2.مجرای انتقال

3.سیستم کنترل جریان

رویکرد و روش طراحی سیستم تخلیه سیلاب:

در طراحی سیستم تخلیه سیلاب و تعیین ارتفاع آزاد سد تراز حداکثر سطح آب در حالت وقوع سیلاب حداکثر محتمل به تراز تاج هسته نفوذ ناپذیر رسی محدود شده است.
 

روش انجام طراحی سرریز

-  جهت طراحی هیدرولیکی سرریز سد عملیات زیر باید انجام گیرد.

-  انتخاب دوره بازگشت سیلاب ورودی طراحی

طراحی انتخاب دوره بازگشت سیلاب با توجه به عوامل مختلف از جمله حجم و ابعاد سد و مخزن آن، احتمال وقوع تلفات جانی و وسعت خسارات احتمالی و بررسی های اقتصادی صورت میگیرد.

انتخاب نوع سرریز

با توجه به نوع سد و توپوگرافی منطقه نسبت به انتخاب نوع سرریز اقدام خواهد شد.

اندازه گیری آب نشتی به وسیله یک بند کنترل تراوش انجام میگیرد آبهای نشتی بوسیله زهکش افقی و از طریق پنجه سد به کانال پنجه و از آنجا به بند کنترل تراوش هدایت میشود

 

متره و برآورد

•برآورد هزینه‌های ساختمان سد و تأسیسات ،وابسته راههای دسترسی و کوی مسکونی، کارگران،مهندسان و کارمندان
•برآورد هزینه های اجرای سامانه انتقال آب از حوضه های بالادست به مخزن
•برآورد هزینه های خدمات مهندسی
•تخمین هزینه های متفرقه و پیش بینی نشده

تحلیل اقتصادی

برآورد درآمدهای طرح با توجه به هدف های کمی و کیفی، شامل:

•برآورد درآمد حاصل از آبیاری اراضی قابل کشت زیر سد بر اساس انواع کشت و آب ذخیره. برآورد درآمدهای تولید نیرو و آبرسانی با توجه به اثرات آن برروی گسترش اقتصاد منطقه.
•برآورد درآمدهای جنبی با توجه به ذخیره سازی ،آب جنبه های تفریحی و غیره. برآورد اقتصادی جلوگیری از خسارات ناشی از سیل که با ایجاد سد کنترل میشود.

مقایسه اقتصادی گزینه ها

•بررسی و پذیرش پارامترهای اصلی اقتصادی نرخ( فعلی کردن، عمر تأسیسات وغيره).
•ارزیابی تولید ناخالص در آمد خالص ارزش افزوده در روشهای مختلف آبیاری در هر هکتار برای محصولات مختلف.
•مطالعه بازاریابی با توجه به هزینه‌های تولید
•نحوه استهلاک سرمایه و محاسبات مربوط به آن
•برآورد هزینه های لازم برای دوران نگهداری و بهره برداری
•برآورد هزینه های منظورهای مختلف تمام شده آب کشاورزی
•برآورد هزینه های منظورهای مختلف تمام شده آب صنعتی
•برآورد هزینه های منظورهای مختلف تمام شده آب آشامیدنی
•بررسی و انتخاب روش بهره برداری بهینه