تخمین ضریب تله‌اندازی رسوبات سیلابی به کمک مدل سازی هیدرولیکی بندهای اصلاحی توری سنگی شکاف‌دار

این پایان نامه در قالب فرمت word قابل ویرایش ، آماده پرینت و ارائه به عنوان پروژه پایانی میباشد.

فهرست مطالب
عنوان مطالب                                                                                              شماره صفحه
    چکیده..    1
            مقدمه.    2
1-1   فصل اول: کلیات............................................................................................................3
1-2    بیان مسئله و ضرورت تحقیق    4
1-3    اهداف تحقیق    5
1-4    روش انجام تحقیق    5
1-5    تعاریف    6
1-5-1    جریان‌های واریزه‌ای    6
1-5-2    عوامل ایجاد جریان‌های واریزه‌ای    6
1-5-3    انواع جریان‌های واریزه‌ای    7
1-5-4    رسوبگذاری یک جریان واریزه‌ای    8
1-5-5    روش‌های مهار رسوبات و جریان‌های واریزه‌ای    9
1-6    سازه‌های کنترلی جریان واریزه‌ای    10
1-6-1    سازه‌های کنترلی باز برای جریان‌های واریزه‌ای    10
1-6-1-1    مناطق رسوبی محصور نشده    10
1-6-1-2    موانع جریان    11
1-6-1-3    دیوارهای جانبی(باریکه)    12
1-6-1-4    دیواره‌های انحرافی    12
1-6-1-5    دیوار ترمینال    13
1-6-1-6    سد‌های کنترلی    13
1-7    سدهای کنترلی توری‌سنگی یا گابیونی    14
1-7-1    مشخصات اشکال توری سنگی    15
1-7-2    ویژگی‌های اساسی ساختمان‌های گابیونی    15
1-7-3    انواع سازه‌های گابیونی    16
1-7-4    انواع سدهای اصلاحی گابیونی    17
1-7-5    طراحی سدهای اصلاحی گابیونی    19
2    فصل دوم: سوابق مطالعاتی    21
2-1    مقدمه    21
2-2    بررسي تجربيات موجود در زمينه سدهاي كنترلي در سایر کشورها    21
2-2-1    بررسي روند تله اندازي و رسوب گذاري در سدهاي كنترلي مشبك و بسته توسط شرستا و همكاران............21
2-2-2    بررسي روش‌هايي براي طراحي سدهاي‌كنترلي براي كنترل جريان واريزه‌اي سنگي توسط پانگ لين..........    27
2-2-3 بررسي مطالعاتي جهت احداث سدهاي‌ کنترلی در شاخه‌اي از رودخانه فوجي كاوا در ژاپن    30
2-2-4    بررسی روشی برای تخمین هیدروگراف یک جریان سیلابی عبوری از سد شکاف‌دار توسط میزونو و بوولین.    31
2-2-5 بررسی تله‌اندازی رسوب توسط سدهای اصلاحی در حوزه آبگیر رودخانه زرد توسط داچوان و همکاران    33
2-2-6    بررسی نرخ فرسایش به دست آمده از رسوب‌گذاری سد کنترلی در اسپانیا توسط رومرو دیاز و همکاران........33
2-2-7    پژوهش های افراد دیگر    34
2-3    بررسي تجربيات موجود در زمينه سدهاي كنترلي در ایران    34
2-3-1    بررسی رابطه تجربی برای تعیین ضریب تله اندازی مخازن سدهای تاخیری توسط بنی حبیب و دهکردی...    34
2-3-2    بررسي ميزان راندمان و كارايي عملكردي سدهاي اصلاحي در استان زنجان    37
2-3-3    بررسی شبیه سازی دو بعدی سیلاب واریزه‌ای در سد اصلاحی توسط بنی حبیب و نظریه    39
2-3-4    بررسی میزان انتقال رسوب در جریان های واریزه ای توسط بنی حبیب و ایران پور    40
2-3-5    تعیین ابعاد رسوبگذاري جریان واریزه اي توسط بنی حبیب و محمد ابراهیم    40
2-3-6    بررسی اثر سدهای اصلاحی بر تله‌اندازی در حوزه آب‌خیز وطنا(استان گلستان) توسط کلارستاقی و بازدار    ..41
2-3-7    بررسی تاثیر بندهای اصلاحی احداث شده در کنترل رسوبات ریزدانه توسط عباسی، صدیق و آهار................    42
2-3-8    مدل‌سازی سدهای اصلاحی به منظور تاثیر آن‌ها در هیدرولیک رودخانه توسط عزیز پور و همکاران............    43
2-3-9  بررسی راندمان سدهای کنترلی ساخته شده بر روی رودخانه‌ای در مالزی توسط ماندانا عابدینی و همکاران    44
2-3-10    ارزيابي تله اندازي رسوب در سدهاي كنترلي مشبک با استفاده از مدل هيدروليكي توسط جامعی    45
2-3-11  ارزيابي ميزان تله اندازي رسوب در سدهاي كنترلي شكاف‌دار با استفاده از مدل هيدروليكي توسط تراب زاده    46
2-3-12    مدل سازي هيدروليكي سدهاي گابيوني و تاثير آن‌ها بر جريانات واريزه‌اي توسط غفاری    47
3    فصل سوم: مواد و روش‌ها    50
3-1    مقدمه    50
3-2    روش تحقیق استفاده شده در پایان‌نامه    50
3-2-1    روش گردآوری اطلاعات    50
3-2-2    روش تجزیه و تحلیل اطلاعات    50
3-3    مواد تحقیق    51
3-3-1    مدل سازی میکرومدل رودخانه    51
3-3-2    مشخصات تجهیزات آزمایشگاهی، کاربرد آن‌ها و نحوه اندازه گیری    53
3-3-2-1    فلوم آزمایشگاهی    53
3-3-2-2    پمپ    56
3-3-2-3    فلومتر    56
3-3-2-4    سایر تجهیزات    57
3-3-3    مدل آزمایشگاهی سدهای اصلاحی گابیونی    58
3-3-3-1    دلایل انتخاب سد اصلاحی گابیونی    62
3-3-4    مصالح مورد استفاده در بستر    63
3-4    عوامل تحقیق    66
3-4-1    شناسایی عوامل موثر بر تله اندازی رسوبات    67
3-4-2    تحلیل ابعادی    68
3-4-3    تشریح آزمایشات    70
3-4-3-1    کالیبراسیون فلومتر    70
3-4-3-2    تعیین زمان تعادل    71
3-4-4    روش انجام آزمایشات    72
3-4-5    پارامترهای اندازه‌گیری شده در آزمایشگاه    73
3-4-5-1    دبی    73
3-4-5-2    شیب    73
3-4-5-3    زمان    73
3-4-5-4    عکس برداری از پروفیل رسوب    74
3-5    خروجی آزمایش و پارامترهای اندازه‌گیری شده    74
3-6    محدودیت‌ها و مشکلات    74
4    فصل چهارم: نتایج    77
4-1    مقدمه    77
4-2    پارامترهای موثر حاصل از آزمایشات برای پیش بینی میزان تله اندازی رسوب    77
4-3    تحلیل کیفی داده‌های آزمایشگاهی    81
4-3-1    مقایسه ضریب تله اندازی بر اساس تغییرات شیب تحت دبی‌های مختلف برای سدهای اصلاحی با توجه به نوع دانه بندی    81
4-3-2    مقایسه نرخ ذخیره رسوب بر اساس تغییرات شیب تحت دبی‌های مختلف برای سدهای اصلاحی با توجه به نوع دانه بندی    85
4-3-3    مقایسه ضریب تله اندازی بر اساس تغییرات دهانه شکاف سدهای اصلاحی تحت دبی‌های گوناگون برای شیب های مختلف با توجه به نوع دانه بندی    90
4-3-4    مقایسه ضریب تله اندازی برای سدهای اصلاحی بر اساس تغییرات بزرگی جریان واریزه‌ای با توجه به نوع دانه بندی..................................................................................................................................................................................98
4-3-5    مقایسه تصویری پروفیل رسوب تله اندازی شده پشت سدهای گابیونی شکاف‌دار، براساس دبی‌های مختلف تحت شیب‌های مورد آزمایش با توجه به نوع دانه بندی    99
4-4    تجزیه و تحلیل آماری    119
4-4-1    بررسی رابطه میان متغرهای مستقل و وابسته از طریق رسم نمودار پراکندگی بین نقاط و بررسی ضرایب همبستگی..............    120
4-4-1-1بررسی رابطه بین شاخص شیب کانال (S) و ضریب تله اندازی رسوب (Te) با استفاده از نمودار پراکندگی.........................................................................................................................................................................122
4-4-1-2    بررسی رابطه بین شاخص (H/h) و ضریب تله اندازی رسوب (Te) با استفاده از نمودار پراکندگی....123
4-4-1-3    بررسی رابطه بین شاخص (VSa/Vm) و ضریب تله اندازی رسوب (Te) با استفاده از نمودار پراکندگی    .................................................................................................................................................................................124
4-4-1-4    بررسی رابطه بین شاخص (Frd) و ضریب تله اندازی رسوب (Te) با استفاده از نمودار پراکندگی......125
4-4-1-5    بررسی رابطه بین شاخص (S*) و ضریب تله اندازی رسوب (Te) با استفاده از نمودار پراکندگی........126
4-4-1-6  بررسی رابطه بین شاخص (Sigma) و ضریب تله اندازی رسوب (Te) با استفاده از نمودار پراکندگی.    ..................................................................................................................................................................................127
4-4-2    مدل سازی خطی    127
4-4-2-1    مدل چند متغیره خطی بر پایه روش Enter    129
4-4-3    مدل سازی غیرخطی    131
4-4-3-1    مدل چند متغیره غیر خطی به شکل تابع نمایی    131
4-4-3-2    مدل چند متغیره غیر خطی به شکل تابع درجه دوم    134
4-4-4    انتخاب بهترین رابطه ضریب تله اندازی رسوب در مدل‌های اصلاحی گابیونی شکاف دار    136
4-4-5    مقایسه روابط ضریب تله اندازی رسوب ارائه شده در پژوهش با نتایج دیگران    137
5    فصل پنجم: نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهادات    140
5-1    نتیجه گیری    140
5-2    پیشنهادات    142
6    فصل ششم: منابع و ماًخذ    144
6-1 فهرست منابع فارسی.................................................................................................144
6-2 فهرست منابع لاتین...................................................................................................145
چکیده انگلیسی..................................................................................................................148

فهرست جداول
جدول ‏31. مشخصات هیدرولیکی و فیزیکی فلوم ساخته شده به طور خلاصه    56
جدول ‏32. درصد وزنی ذرات عبوری و رد شده از الک برای دانه‌بندی سنگ‌های داخل محفظه توری سنگی    59
جدول ‏33. درصد وزنی ذرات عبوری و ردشده از الک برای دانه‌بندی اول(درشت دانه)    62
جدول ‏34. درصد وزنی ذرات عبوری و ردشده از الک برای دانه‌بندی دوم(ریز دانه)    63
جدول ‏35.بررسی تله‌اندازی برحسب زمان تحت دبی و شیب 15 درجه    69
جدول ‏36. خلاصه مشخصات مورد آزمایش    72
جدول ‏41. پارامترهای موثر بدون بعد به دست آمده برای شرایط آزمایشگاهی در حالت درشت‌دانه    77
جدول ‏42. پارامترهای موثر بدون بعد به دست آمده برای شرایط آزمایشگاهی در حالت ریز‌دانه    78
جدول ‏43. مقایسه ضریب تله اندازی بر اساس تغییرات شیب تحت دبی 20 لیتر بر دقیقه برای سدهای اصلاحی با توجه به نوع دانه بندی    79
جدول ‏44. مقایسه ضریب تله اندازی بر اساس تغییرات شیب تحت دبی 25 لیتر بر دقیقه برای سدهای اصلاحی با توجه به نوع دانه بندی    81
جدول ‏45. مقایسه ضریب تله اندازی بر اساس تغییرات شیب تحت دبی 30 لیتر بر دقیقه برای سدهای اصلاحی با توجه به نوع دانه بندی    82
جدول ‏46. مقایسه نرخ ذخیره رسوب بر اساس تغییرات شیب تحت دبی 20 لیتر بر دقیقه برای سدهای اصلاحی با توجه به نوع دانه بندی    84
جدول ‏47. مقایسه نرخ ذخیره رسوب بر اساس تغییرات شیب تحت دبی 25 لیتر بر دقیقه برای سدهای اصلاحی با توجه به نوع دانه بندی    85
جدول ‏48.  مقایسه نرخ ذخیره رسوب بر اساس تغییرات شیب تحت دبی 30 لیتر بر دقیقه برای سدهای اصلاحی با توجه به نوع دانه بندی    87
جدول ‏49. مقایسه ضریب تله اندازی رسوب پشت سد اصلاحی گابیونی بر اساس تغییرات (H/h) تحت دبی20 لیتر بر دقیقه برای شیب های مختلف در دانه‌بندی درشت دانه    88
جدول ‏410. مقایسه ضریب تله اندازی رسوب پشت سد اصلاحی گابیونی بر اساس تغییرات (H/h) تحت دبی20 لیتر بر دقیقه برای شیب های مختلف در دانه‌بندی ریز دانه    90
جدول ‏411. مقایسه ضریب تله اندازی رسوب پشت سد اصلاحی گابیونی بر اساس تغییرات (H/h) تحت دبی25 لیتر بر دقیقه برای شیب های مختلف در دانه‌بندی درشت دانه    91
جدول ‏412. مقایسه ضریب تله اندازی رسوب پشت سد اصلاحی گابیونی بر اساس تغییرات (H/h) تحت دبی25 لیتر بر دقیقه برای شیب های مختلف در دانه‌بندی ریز دانه    92
جدول ‏413. مقایسه ضریب تله اندازی رسوب پشت سد اصلاحی گابیونی بر اساس تغییرات (H/h) تحت دبی30 لیتر بر دقیقه برای شیب های مختلف در دانه‌بندی درشت دانه    93
جدول ‏414. مقایسه ضریب تله اندازی رسوب پشت سد اصلاحی گابیونی بر اساس تغییرات (H/h) تحت دبی30 لیتر بر دقیقه برای شیب های مختلف در دانه‌بندی ریز دانه    95
جدول ‏415. مقایسه ضریب تله اندازی بر اساس تغییرات بزرگی جریان واریزه ای تحت دبی 20 لیتر بر دقیقه با توجه به نوع دانه بندی    96
جدول ‏416. ضرایب همبستگی متغیرهای مستقل و متغیر وابسته    119
جدول ‏417. خلاصه مستندات آماری داده‌های خروجی موثر توسط نرم افزار SPSS در مدل سازی چند متغیره خطی    127
جدول ‏418.ضرایب معادلات به دست آمده در معادله چند متغیره خطی    127
جدول ‏419. خلاصه مستندات آماری داده‌های خروجی در مدل سازی چند متغیره غیرخطی نمایی    130
جدول ‏420. ضرایب معادلات به دست آمده در معادله چند متغیر غیرخطی نمایی    130
جدول ‏421. خلاصه مستندات آماری داده‌های خروجی در مدل سازی چند متغیره غیرخطی درجه دوم    132
جدول ‏422. ضرایب معادلات به دست آمده در معادله چند متغیر غیرخطی درجه دوم    132
جدول ‏423. مقایسه دو مدل خطی و غیر خطی ارائه شده برای محاسبه ضریب تله اندازی رسوب    135
جدول ‏424.مقایسه روابط ارائه شده با روابط محققین دیگر    136

فهرست اشکال‌
شکل ‏11. نمونه‌ای از منحنی‌های دانه‌بندی مواد رسوبی موجود در بستر رودخانه‌ها [2]    1
شکل ‏12. نمایی از مقطع عرضی جریان واریزه‌ای [10]    5
شکل ‏13.نواحی جریان واریزه‌ای    6
شکل ‏14.اشکال رسوب گذاری جریان واریزه‌ای اشکال رسوب گذاری جریان واریزه‌ای    7
شکل ‏15. نمای مقطع یک ناحیه رسوبی محصور نشده    9
شکل ‏16. نمای پلان و مایل موانع جریان    9
شکل ‏17. نمای پلان و مایل دیواره جانبی و باریکه    10
شکل ‏18. نمای پلان و مایل از دیوار انحرافی    10
شکل ‏19. پلان و مقطع باریکه یا  شیپوری ترمینال    11
شکل ‏110. پلان و نمای مایل سری سدهای کنترلی    12
شکل ‏111. نمایی از توری سنگی جعبه‌ای و تشکی    13
شکل ‏112.نمایی از باله‌های گابیونی(سمت راست) و سد اصلاحی گابیونی(سمت چپ)    15
شکل ‏113. سد گابیونی با دیواره عمودی    16
شکل ‏114. سد گابیونی پلکانی    16
شکل ‏115.سد گابیونی شیب دار    17
شکل ‏21. خسارت جانی و مالی سالانه در اثر جریان واریزه‌ای و سیلاب در نپال    20
شکل ‏22. جزئیات فلوم آزمایشگاهی    21
شکل ‏23.توزیع اندازه ذرات رسوب بستر    21
شکل ‏24. انواع سدهای کنترلی استفاده شده در آزمایش شرستا و همکاران 2007    21
شکل ‏25. پروفیل رسوب گذاری جریان واریزه‌ای در بالادست سد کنترلی    22
شکل ‏26. نحوه رسوب گیری سدهای کنترلی مشبک در جریان واریزه ای الواری    24
شکل ‏27. نحوه رسوب گیری سدهای کنترلی شکافدار در  جریان واریزه ای الواری    24
شکل ‏28. مقایسه مدل بدون بعد با داده‌های فلوم    27
شکل ‏29. فلوم آزمایشگاهی ساخته شده توسط هوریوچی و همکاران    28
شکل ‏210. مدل سدهای به کارگرفته شده در آزمایش میزونو و بوولین    30
شکل ‏211. نمایی از بندگابیونی احداث شده در منطقه ایده‌لو زنجان    37
شکل ‏212.تغییرات رسوب معلق در جهت پایین دست حوزه آب‌خیز وطنا    39
شکل ‏213. مدل مدل سدهای به کارگرفته شده در تحقیقات جامعی    43
شکل ‏31. ساختار سازه‌ای فلوم ساخته شده    52
شکل ‏32. ساختار تاسیساتی فلوم ساخته شده    53
شکل ‏33. نمایی از نیم‌دایره‌های کف بستر فلوم    53
شکل ‏34. نمایی از پمپ به کار رفته در آزمایشات    54
شکل ‏35. نمایی از فلومتر به کار گرفته شده در آزمایشات    54
شکل ‏36. نمایی از مخزن انتهایی فلوم و سبد تله انداز    55
شکل ‏37. دیواره های نگهدارنده رسوب    56
شکل ‏38. مدل‌های فیزیکی سدهای اصلاحی گابیونی شکاف‌دار ذوزنقه‌ای تحت شرایط بدون گذر جریان    57
شکل ‏39. مدل‌های ساخته شده و مورد استفاده در آزمایشگاه    58
شکل ‏310.محدوده دانه‌بندی سنگ‌های داخل سد اصلاحی گابیونی    59
شکل ‏311. تصویر سد اصلاحی گابیونی شکاف‌دار حین آزمایش    61
شکل ‏312. دستگاه لرزاننده در حال غربال کردن نمونه رسوب    62
شکل ‏313. قرائت وزن مانده روی هر الک    62
شکل ‏314. منحنی دانه‌بندی دو نوع رسوب استفاده شده در آزمایش    63
شکل ‏315. کالیبراسیون فلومتر    69
شکل ‏316. نمودار  محاسبه زمان تعادل    70
شکل ‏41. مقایسه ضریب تله اندازی بر اساس تغییرات شیب تحت دبی 20 لیتر بر دقیقه برای سدهای اصلاحی با توجه به نوع دانه بندی    80
شکل ‏42. مقایسه ضریب تله اندازی بر اساس تغییرات شیب تحت دبی 25 لیتر بر دقیقه برای سدهای اصلاحی با توجه به نوع دانه بندی    81
شکل ‏43. مقایسه ضریب تله اندازی بر اساس تغییرات شیب تحت دبی 30 لیتر بر دقیقه برای سدهای اصلاحی با توجه به نوع دانه بندی    82
شکل ‏44. مقایسه نرخ ذخیره رسوب بر اساس تغییرات شیب تحت دبی 20 لیتر بر دقیقه برای سدهای اصلاحی با توجه به نوع دانه بندی    84
شکل ‏45. مقایسه نرخ ذخیره رسوب بر اساس تغییرات شیب تحت دبی 25 لیتر بر دقیقه برای سدهای اصلاحی با توجه به نوع دانه بندی    86
شکل ‏46. مقایسه نرخ ذخیره رسوب بر اساس تغییرات شیب تحت دبی 30 لیتر بر دقیقه برای سدهای اصلاحی با توجه به نوع دانه بندی    87
شکل ‏47. مقایسه ضریب تله اندازی رسوب پشت سد اصلاحی گابیونی بر اساس تغییرات (H/h) تحت دبی20 لیتر بر دقیقه برای شیب های مختلف در دانه‌بندی درشت دانه    89
شکل ‏48. مقایسه ضریب تله اندازی رسوب پشت سد اصلاحی گابیونی بر اساس تغییرات (H/h) تحت دبی20 لیتر بر دقیقه برای شیب های مختلف در دانه‌بندی ریز دانه    90
شکل ‏49. مقایسه ضریب تله اندازی رسوب پشت سد اصلاحی گابیونی بر اساس تغییرات (H/h) تحت دبی25 لیتر بر دقیقه برای شیب های مختلف در دانه‌بندی درشت دانه    91
شکل ‏410. مقایسه ضریب تله اندازی رسوب پشت سد اصلاحی گابیونی بر اساس تغییرات (H/h) تحت دبی25 لیتر بر دقیقه برای شیب های مختلف در دانه‌بندی ریز دانه    92
شکل ‏411. مقایسه ضریب تله اندازی رسوب پشت سد اصلاحی گابیونی بر اساس تغییرات (H/h) تحت دبی30 لیتر بر دقیقه برای شیب های مختلف در دانه‌بندی درشت دانه    94
شکل ‏412. مقایسه ضریب تله اندازی رسوب پشت سد اصلاحی گابیونی بر اساس تغییرات (H/h) تحت دبی30 لیتر بر دقیقه برای شیب های مختلف در دانه‌بندی ریز دانه    95
شکل ‏413. مقایسه ضریب تله اندازی بر اساس تغییرات بزرگی جریان واریزه ای تحت دبی 20 لیتر بر دقیقه با توجه به نوع دانه بندی    97
شکل ‏414. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت  سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 15 درجه و دبی 20 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    98
شکل ‏415. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختارسد کنترلی تحت شیب‌15 درجه و دبی 20 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت‌دانه    98
شکل ‏416. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت  سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 20 درجه و دبی 20 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    99
شکل ‏417. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختارسد کنترلی تحت شیب‌20 درجه و دبی 20 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت‌دانه    99
شکل ‏418. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 25 درجه و دبی 20 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    100
شکل ‏419. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختارسد کنترلی تحت شیب‌25 درجه و دبی 20 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت‌دانه    100
شکل ‏420. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 15 درجه و دبی 25 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    101
شکل ‏421. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختارسد کنترلی تحت شیب‌15 درجه و دبی 25 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت‌دانه    101
شکل ‏422. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 20 درجه و دبی 25 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    102
شکل ‏423. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختارسد کنترلی تحت شیب‌20 درجه و دبی 25 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت‌دانه    102
شکل ‏424. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 25 درجه و دبی 25 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    103
شکل ‏425. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختارسد کنترلی تحت شیب‌25 درجه و دبی 25 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت‌دانه    103
شکل ‏426. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 15 درجه و دبی 30 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    104
شکل ‏427. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختارسد کنترلی تحت شیب‌15درجه و دبی 30 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت‌دانه    104
شکل ‏428. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 20 درجه و دبی 30 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    105
شکل ‏429. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختارسد کنترلی تحت شیب‌20درجه و دبی 30 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت‌دانه    105
شکل ‏430.  مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 25 درجه و دبی 30 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    106
شکل ‏431. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختارسد کنترلی تحت شیب‌25درجه و دبی 30 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی درشت‌دانه    106
شکل ‏432. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 15 درجه و دبی 20 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    107
شکل ‏433. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختارسد کنترلی تحت شیب‌15درجه و دبی 20 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز‌دانه    107
شکل ‏434. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 20 درجه و دبی 20 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    108
شکل ‏435. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختار سد کنترلی تحت شیب‌20درجه و دبی 20 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز‌دانه    108
شکل ‏436. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 25 درجه و دبی 20 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    109
شکل ‏437. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختار سد کنترلی تحت شیب‌25درجه و دبی 20 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز‌دانه    109
شکل ‏438. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 15 درجه و دبی 25 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    110
شکل ‏439. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختار سد کنترلی تحت شیب‌15درجه و دبی 25 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز‌دانه    110
شکل ‏440. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 20 درجه و دبی 25 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    111
شکل ‏441. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختار سد کنترلی تحت شیب‌20درجه و دبی 25 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز‌دانه    111
شکل ‏442. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 25 درجه و دبی 25 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    112
شکل ‏443. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختار سد کنترلی تحت شیب‌25درجه و دبی 25 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز‌دانه    112
شکل ‏444. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 15 درجه و دبی 30 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    113
شکل ‏445. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختار سد کنترلی تحت شیب‌15درجه و دبی 30 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز‌دانه    113
شکل ‏446. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 20 درجه و دبی 30 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    114
شکل ‏447. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختار سد کنترلی تحت شیب‌20درجه و دبی 30 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز‌دانه    114
شکل ‏448. مقایسه تصویری میزان تله‌اندازی رسوب پشت سه مدل سد اصلاحی گابیونی تحت شیب 25 درجه و دبی 30 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز دانه (به ترتیب از چپ به راست مدل A ،B وC)    115
شکل ‏449. مقایسه پروفیل رسوب انباشته شده پشت سد گابیونی شکاف‌دار، براساس تغییرات ساختار سد کنترلی تحت شیب‌25درجه و دبی 30 لیتر بر دقیقه برای دانه بندی ریز‌دانه    115
شکل ‏450. تاثیر دبی، شیب و دانه بندی بر تغییرات ایجاد شده در پروفیل رسوبات    116
شکل ‏451.نمودار پراکندگی شیب کانال (S) و ضریب تله اندازی رسوب (Te)    120
شکل ‏452. نمودار پراکندگی (H/h) و ضریب تله اندازی رسوب (Te)    121
شکل ‏453. نمودار پراکندگی (Vsa/Vm) و ضریب تله اندازی رسوب (Te)    122
شکل ‏454. نمودار پراکندگی (Frd) و ضریب تله اندازی رسوب (Te)    123
شکل ‏455. نمودار پراکندگی (S*) و ضریب تله اندازی رسوب (Te)    124
شکل ‏456. نمودار پراکندگی (Sigma) و ضریب تله اندازی رسوب (Te)    125
شکل ‏457. نمودار مقایسه درصد تاثیر متغیرهای مستقل بر متغیر وابسته(Te) در رابطه خطی    128
شکل ‏458. بررسی تطابق رابطه همبستگی چند متغیره خطی و نتایج آزمایشگاهی    129
شکل ‏459. نمودار مقایسه درصد تاثیر متغیرهای مستقل بر متغیر وابسته(Te) در رابطه غیرخطی نمایی    131
شکل ‏460. بررسی تطابق رابطه همبستگی چند متغیره غیرخطی نمایی و نتایج آزمایشگاهی    131
شکل ‏461. نمودار مقایسه درصد تاثیر متغیرهای مستقل بر متغیر وابسته(Te) در رابطه غیرخطی درجه دوم    133
شکل ‏462. بررسی تطابق رابطه همبستگی چند متغیره  غیرخطی درجه دوم و نتایج آزمایشگاهی    134

چکیده
جریان‌های بالادست رودخانه‌ها موجب تخریب دوره‌ای آبراهه‌ها همچون فرسایش بستر، فرسایش کناره‌ها و جابجایی عرضی می‌شوند و از این رو خطرات و خسارات عدیده‌ای بر روی بسیاری از مناطق کشور به جا می‌گذارند. به منظور کنترل جریان واریزهای  یکی از روش هایی که تاکنون مورد استفاده قرار گرفته است، استفاده از سدهای کنترلی  میباشد. درمیان سدهای کنترلی، سدهای گابیونی در صورت ساخت مناسب دارای انعطاف پذیری، مقاومت مکانیکی و نفوذپذیری بالایی میباشد. در این تحقیق به منظور ارائه رابطه تجربی برای تعیین ضریب تله اندازی مخازن سدهای شکافدار ذوزنقه‌ای، روی سه مدل فیزیکی گابیونی، آزمایش انجام شده است. این آزمایشها در یک فلوم شیب پذیر با شیبهای 15، 20 و25 درجه تحت دبی جریانهای 20، 25 و30 لیتر بر دقیقه برای دو نوع دانه‌بندی رسوب و ارتفاع شکاف مختلف انجام گردیده است. بررسی آزمایش‌ها نشان می‌دهد که با افزایش ارتفاع شکاف، میزان تله اندازی افزایش یافته و با افزایش شیب، ضریب تله اندازی سد کاهش می‌یابد. براساس تحلیل همبستگی چندمتغیره خطی و غیر خطی بر روی عوامل بی بعد، روابط مختلف مورد بررسی قرار گرفت و رابطه‌ای چند متغیره برای تعیین ضریب تله اندازی پیشنهاد شده است.
کلمات کلیدی: جریان واریزه ای، سد کنترلی شکافدار، سد گابیونی، ضریب تله اندازی

فصل اول:
کلیات

    
کلیات
مقدمه
خسارت ناشی از سیلاب به تنهایی در رودخانه‌ها آثار مخربی به جا می‌گذارد و این مشکل در مناطق پرشیب و رودخانه‌های کوهستانی هنگامی که جریان با واریزه‌ها و رسوبات درشت ترکیب می‌شود اثرات به مراتب مخرب تری را به دنبال خواهد داشت. خطرات ناشی از این پدیده در سال های گذشته و بخصوص با گسترش شهرنشینی در مناطق مستعد افزایش یافته است
بستر رودخانه‌های کوهستانی از مواد رسوبی درشت‌دانه و قطعه سنگ تشکیل گردیده و مشخصه بارز رودخانه‌های شریانی نیز وجود انباشته‌های رسوبی از نوع غیر چسبنده با دانه‌بندی درشت می‌باشد. بسترهای ماسه‌ای در بازه‌های مستقیم و پیچان‌رودها عمومیت دارد. منحنی تجمعی دانه‌بندی و نمودار میله‌ای مواد رسوبی بستر برای یک رودخانه مفروض در شکل(1-1) نشان داده شده است.