مدل کنترل نشت سد بر پایه اثر وزنی دینامیکی تراز آب ذخیره شده در پشت سد

مدل کنترل نشت سد بر پایه اثر وزنی دینامیکی تراز آب ذخیره شده در پشت سد  – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه راه – ساختمان، معماری، عمران

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

مدل کنترل نشت سد بر پایه اثر وزنی دینامیکی تراز آب ذخیره شده در پشت سد

چکیده

جهت اثر تاخیری تراز آب ذخیره شده بر کنترل نشب سد، از طریق تجزیه و تحلیل عمیق تئوری، استنتاج می شود که ماهیت مسئله آنست که جریان نشت در یک لحظه خاص که نتیجه لحظه ای برهم کنش تمامی تراز های آب ذخیره شده قبلی، و اثر وزنی هر تراز آب ذخیره شده می باشد، نه تنها به وضعیت مشخصات سد بستگی دارد، بلکه به مشخصات خودش مانند اندازه، نرخ تغییر و غیره، نیز وابسته است. با تعرف مفهوم نسبت تاثیر تراز آب ذخیره شده،  اثر وزنی دینامیکی تراز آب ذخیره شده بدست آمده و مدل کنترل نشت سد بر پایه اثر وزنی دینامیکی تراز آب ذخیره شده مطرح می شود، که اضافه بر آن، تاثیر تراز آب ذخیره شده را بر اثر وزنی در نظر می گیرد. مثال ها نشان می دهند که مدل کنترل نشت سد بر پایه اثر وزنی دینامیکی تراز آب ذخیره شده با حالت واقعی مطابقت بیشتری داشته و دقت آن بالاتر می باشد.

کلید واژه ها: تاخیر نشت؛ تراز آب ذخیره شده؛ اثر وزنی دینامیکی، نسبت تاثیر؛ تراز آب ذخیره شده معادل

۱- مقدمه

پس از آنکه سد به اتمام رسید و ذخیره آب آغاز شد، ممکن است وضعیت نشت آن، مخرب به نظر رسیده ، و غیرطبیعی و خطرناک گردد. بنابراین، تقویت کنترل نشت سد و اصلاح تئوری و روش کنترل، بسیار مهم می باشد. همانطور که بدیهی است، تراز آب ذخیره شده، بارندگی، دما و غیره همگی عواملی هستند که بر نشت سد تاثیر می گذارند، که تراز آب ذخیره شده با اهمیت بوده ولی اثر آن یک تاخیر مشخص را دارد^[۱و۲]. این مسئله باعث تفاوت زیادی جهت اصلاح تئوری کنترل نشت و ارزیابی وضعیت نشت سد برای تحقیق علل اثر تاخیری تراز آب ذخیره شده و نحوه بازتاب اثر تاخیری در کنترل نشت می شود.

در حال حاضر، دو راه اصلی برای بازتاب اثر تاخیری تراز آب ذخیره شده در کنترل نشت به صورتی که در ادامه می آید، وجود دارد: (۱) روش متوسط تراز آب ذخیره شده قبلی، که از چند تراز آب ذخیره شده قبلی به عنوان عوامل موثر بر مدل آماری، استفاده می کند^[۳و۴]. روش ساده و کاربردی می باشد، اما در کاربردهای واقعی در برخی موارد حتی تزار آب ذخیره شده متوسط ماه های قبلی در مدل آماری انتخاب شده، و در نهایت، توضیح آن دشوار می باشد. در واقع، منظور از متوسط یک مفهوم کلی تر می باشد. (۲) روش تراز آب ذخیره شده معادل بر پایه تابع اثر تاخیری بوده، که تمامی ترازهای آب ذخیره شده قبلی را به حساب می آورد، و با بکارگیری یک تابع اثر تاخیری برای اندازه گیری اثر وزنی آن، یک تراز آب ذخیره شده معادل، به عنوان یک عامل موثر در مدل آماری بدست می آید^[۵-۷].  این روش نه تنها تمامی ترازهای آب ذخیره شده قبلی را به حساب می آورد، بلکه مقدار تاثیر هر تراز آب ذخیره شده قبلی را هم بدست می دهد. در مقایسه با روش قبلی، این روش منطقی تر و علمی تر می باشد. بهر حال، نامعقول می باشد که همیشه فقط از یک تابع آماری دایمی اثر تاخیری برای اندازه گیری اثر وزنی ترازهای آب ذخیره شده قبلی استفاده شود.

بر اساس بحث بالا، با تعریف اثر وزنی دینامیکی تراز آب ذخیره شده، یک تعریف جدید برای تراز آب ذخیره شده معادل بدست می آید. لذا، یک مدل کنترل نشت سد منطقی تر ایجاد شده، که بهتر قادر خواهد بود تا فرآیند نشت سد تحت تغییر تراز آب ذخیره شده را توضیح دهد.

مدل کنترل نشت سد بر پایه اثر وزنی دینامیکی تراز آب ذخیره شده در پشت سد

۲- اصل اساسی

۲-۱- اثر وزنی دینامیکی

دلیل اصلی برای تاخیر نشت آنست که فشار آب منتقل می شود و پر شدن بدنه غیر اشباع از آب (یا توزیع فشار آب از بدنه غیر اشباع) نیازمند زمان می باشد. به دلیل آنکه سرعت انتقال فشار آب بسیار بالا می باشد، زمان تاخیر ناشی از آن می تواند صرفنطر گردد. پر شدن بدنه غیر اشباع از آب (یا توزیع فشار آب از بدنه غیر اشباع) از نشت ناپایدار ناشی می گردد، که دلیل اصلی برای تاخیر نشت می باشد. زمان لازم برای آن، توسط سرعت و حجم آب پرشده یا توزیع آب، مشخص می گردد. سرعت بیشتر و حجم کوچکتر، زمان کمتری را نیاز دارد.

سرعت پرشدن آب یا توزیع آب به طور عمده به خصوصیات ضدنشت جریان نشت وابسته است، که ضریب نفوذپذیری می باشد. ضریب نفوذپذیری بیشتر توسط ماهیت جریان نشت مشخص می گردد، اما ضریب نفوذپذیری برای همان جریان در شرایط فشار مختلف، متفاوت می باشد. تنش فشاری موثر بیشتر در جریان، ضریب نفوذپذیری را کمتر می کند، بنابراین، زمانی که اثر تاخیری تراز آب ذخیره شده در نظر گرفته می شود، به هم پیوستگی مایع-جامد باید به حساب آورده شود. برای جریان نشت مانند بدنه سد یا فونداسیون سد، که تنش فشاری بوجود آمده در آن زیاد ان،  تست، زمانیکه تراز آب ذخیره شده افزایش می یابد، فشار آب خالص بیشتر شده و تنش موثر متناظر کاهش می یابد، که منجر به افزایش ضریب نفوذپذیری می شود. بنابراین، اگر تراز آب ذخیره شده بیشتر باشد، تاخیر زمانی کمتر می گردد. به بیان دیگر، حجم آب پرشده و یا توزیع آب به مقدار زیادی به درجه ناپایداری نشت وابسته بوده و ناپایداری نشت به طور عمده توسط نرخ تغییر تراز آب ذخیره شده، تعیین می گردد. نرخ تغییر تراز آب ذخیره شده بیشتر، سبب ناپایداری نشت بیشتر و حجم آب پرشده بزرگتر یا توزیع آب بزرگتر می گردد. بنابراین، اگر نرخ تغییر تراز آب ذخیره شده، بیشتر شود، تاخیر زمانی بیشتر می گردد.

۲-۲- نسبت تاثیر

برای بازتاب تاثیر تراز آب ذخیره شده بر اثر وزنی، تعریف مفهوم نسبت تاثیر تراز آب ذخیره شده ضروری می باشد. تراز آب ذخیره شده در یک لحظه خاص بر روی تمامی جریان های نشت بعدی، تاثیر گذاشته، و این اثر باید ابتدا افزایش و سپس کاهش یابد. نسبت تاثیر جریان نشت در یک لحظه خاص در اثر کلی تراز آب ذخیره شده، به عنوان نسبت تاثیر تراز آب ذخیره شده در آن لحظه، تعبیر می گردد. همچنین توزیع نسبت تاثیر باید ابتدا تا یک مقدار بیشینه، افزایش و سپس کاهش یابد، و مجموع نسبت تاثیر باید برابر با ۱ گردد. توزیع نسبت تاثیر تراز آب ذخیره شده به صورت تقریبی در شکل ۱ نشان داده شده است.

۲-۳- تراز آب ذخیره شده معادل

با نسبت تاثیر تراز آب ذخیره شده، پس از مکانیزم برهمکنش، می توان تراز آب ذخیره شده معادل را با جمع کردن تمام نسبت های تاثیر تراز آب ذخیره شده در هر زمان، بدست آورد. تراز آب ذخیره شده معادل در لحظه   برابر است با:

مدل کنترل نشت سد بر پایه اثر وزنی دینامیکی تراز آب ذخیره شده در پشت سد

۳- مثال مهندسی

یک سد وزنی بتن غلتکی موجود می باشد. بیشینه ارتفاع آن ۱۱۳٫۰ متر بوده، و ظرفیت کلی آن ۲٫۰۳۵ بیلیون متر مکعب [ ]  است. بستر سنگی گرانیت بیوتیت یانشیان [Yanshanian] با ترکیب سنگدانه ریز-متوسط می باشد و سازه عظیم سد که از سنگ متراکم و سخت است. نفوذپذیری بستر سنگی ضعیف است. دو لوله پیزومتری شماره ۹  و شماره ۱۹ در مقطع سد قرار داده شده اند که شماره ۹  واقع در وسط بستر رودخانه ای برای تحلیل انتخاب می گردد. بازه زمانی تحلیل از سال۲۰۰۳ تا ۲۰۰۸ می باشد.

مدل کنترل نشت سد بر پایه اثر وزنی دینامیکی تراز آب ذخیره شده در پشت سد

۴- نتیجه گیری

با تحلیل دلایل تاخیر نشت، به نظر می رسد که جریان نشت در یک زمان خاص به تمام تراز های آب ذخیره شده قبلی وابسته بوده، و اثر وزنی آن نه تنها به خصوصیات وضعی سد بستگی دارد، بلکه به مشخصات خودش نیز مانند اندازه و نرخ تغییر و غیره، وابسته است و باید به صورت دینامیکی درنظر گرفته شود. برای یک سد، توزیع نسبت تاثیر تراز آب ذخیره شده نباید ثابت باشد، بکله باید با تراز آب ذخیره شده، تغییر کند. بنابراین، روشی که بر پایه اثر وزنی دینامیکی می باشد، تاثیر تراز آب ذخیره شده را درنظر می گیرد. مثال ها نشان داد که مدل کنترل نشتی که بر پایه اثر وزنی دینامیکی برای تراز آب ذخیره شده است، با واقعیت مطابقت بیشتری داشته و دقت آن بالاتر می باشد.