5-3- پیشنهادها 137
مراجع ومنابع.. 139
منابع فارسی.. 139
منابع لاتین.. 140
چكیده
این تحقیق با شناخت شرایط حاكم بر رودخانه فهلیان به تعیین ضریب زبری مانینگ در محدوده مورد مطالعه با بهره گرفتن از روش های مختلف تجربی ، نیمه تجربی و جداول جهت استفاده در طراحی ها می پردازد . و بهترین و مطمئن ترین روش تعیین ضریب زبری را با بهره گرفتن از مطالعات صحرایی و تلفیق با روابط تجربی ارائه می نماید و در پایان نیز تعدادی روابط پیشنهادی ارائه می گردد . به همین منظور محدوده مورد مطالعه به طول 23 كیلومتر به 5 بازه تقسیم گردید ودر هر بازه آزمایش دانه بندی مصالح بستر صورت گرفته و با بهره گرفتن از روش های ذكر شده n مربوط به هر بازه بدست آمد. سپس جهت بررسی نتایج مقدار n بدست آمده به نرم افزار HEC- RAS وارد گردید ومنحنی های دبی اشل حاصل از نرم افزار با منحنی های دبی اشل واقعی ایستگاهای رودخانه مورد مقایسه قرار گرفت . نتایج حاصل از این مطالعه نشان میدهد روش های تجربی ونیمه تجربی بری به دلیل شنی بودن بستر رودخانه از دقت بالاتری نسبت به سایر روشها برخوردار است . همچنین جهت صحت سنجی، پروفیل طولی رودخانه با بهره گرفتن از نرم افزار HEC-RAS وضریب n روش منتخب ترسیم گردید و ارتفاع سطح آب حاصل از این پروفیل با ارتفاع اندازه گیری شده توسط دوایستگاه بالادست و پایین دست مقایسه ومقدار خطای 4 سانتی متر مشاهده گردید . ودر پایان مقدار ضریب زبری مانینگ 037/0 برای این رودخانه بدست آمد .
واژه های كلیدی : ضریب زبری مانینگ ، منحنی دبی اشل ، نرم افزار HEC-RAS ، آزمایش دانه بندی ، فهلیان
1-1- مقدمه
اهمیّت موضوع برآورد صحیح ضریب زبری مانینگ ، بیان مسئله ، اهداف و ضرورتهای انجام پژوهش حاضر و تشریح ساختار پایان نامه مواردی است كه دراین فصل بیان خواهدشد.
بهمنظور تحلیل شرایط حاکم بر جریانهای یکنواخت و نیز طراحی سازههای هیدرولیکی و مهندسی رودخانه روابط متعددی وجود دارد که از این میان رابطۀ مانینگ از اهمیّت بیشتری برخوردار بوده و عمومیت بسیاری دارد. در این رابطه تخمین مقدار مناسب ضریب زبری مانینگ در برآورد میزان تراز آب نقش بسزایی داشته و از اهمیّت ویژهای برخوردار است. با توجه تحقیقاتی که تا کنون در این زمینه صورت گرفته میتوان نتیجه گرفت که تفاوتهای بسیار کوچک چند صدمی در تعیین مقادیر ضریب زبری مانینگ می تواند برآورد مساحت اراضی سیلگیر را دهها هزار مترمربع تغییر داده و در نتیجه در برآورد میزان خسارات وارده تأثیر بسزایی داشته باشد. این امر نیز بر برنامه ریزیهای مدیریتی و ساماندهی رودخانه تأثیرگذار میباشد. بنابراین چنین طرحها و اقداماتی که مستقیماً در ارتباط با مدیریت و ساماندهی رودخانهها هستند، نیازمند دقّت زیاد در انتخاب روش تعیین ضریب زبری مانینگ میباشند. ضریب زبری مانینگ کلیّه عوامل مؤثر در مقاومت بستر کانال در مقابل جریان را در خود مستتر دارد و همچنین این ضریب شدّت افت انرژی را در یک جریان نشان می دهد. راه مناسب در تخمین صحیحتر ضریب مانینگ،
شناخت عوامل مؤثر در این ضریب میباشد. این عوامل عبارتند از زبری بستر کانال، جنس کانال، نامنظمی سطح مقطع، پوشش گیاهی(نوع و میزان تراکم آن)، شکل مسیر(مستقیم یا مارپیچی بودن مسیر)، وجود موانع در مسیر جریان و حتّی عمق و دبی جریان که علاوه بر تأثیر در افت طولی در مسیر جریان تا حدودی دربرگیرندۀ افتهای ناشی از تغییر شکل جریان(افتهای موضعی) نیز میباشند.
1-2- بیان مسئله
در کلیّه مطالعات مهندسی رودخانه و طراحی سازههای متقاطع رودخانه نظیر پلها، سدهای انحرافی و یا دهانههای آبگیر، تعیین عوامل هیدرولیکی نظیر عمق و سرعت جریان، ضروری است. متداولترین رابطه در تعیین میزان سرعت، رابطۀ مانینگ بوده و برای استفاده از این رابطه، تعیین ضریب زبری مانینگ اجتنابناپذیر است. برای محاسبۀ ضریب زبری مانینگ، روش مطمئنی برای همۀ رودخانهها وجودندارد و برای هر رودخانه باید با توجه به شرایط همان رودخانه، بهترین روش تعیین شود.
مقدار زبری یکی از پارامترهای عمدۀ افت انرژی در کانالها و رودخانههاست که تغییرات آن حتی به اندازه چند صدم باعث ایجاد دهها هزار مترمربع تفاوت در سطح سیلگیری اراضی میشود. لذا با برآورد دقیق مقدار آن که متأثر از عوامل مختلفی نظیر جنس بستر، پوشش گیاهی، دانهبندی و اندازه ذرات بستر، نحوۀ تغییر مقطع رودخانه و… است، میتوان علاوه بر پیشگیری غیرسازه ای از سیل، بهکمک پهنهبندی خطر سیل، که از توجیه اقتصادی بیشتری برخوردار است، به نتایج محاسبات هیدرولیکی نیز اطمینان بیشتری داشت. از سوی دیگر از آنجا كه دقّت تعیین عمق جریان در تعیین دقیق مشخصههای فنّی و حقوقی نظیر حدود بستر و حریم رودخانهها، مؤثر میباشد ، برآورد دقیق ضریب زبری هیدرولیكی علاوه برارزش فنّی ، اهمیّت حقوقی نیز پیدا می کند. همچنین با علم به تأثیر ضریب زبری مانینگ بر فرسایش و انتقال رسوب، با انتخاب مناسب این ضریب میتوان شاهد تأثیرات مهم و مثبت آن بر حفاظت خاک و مدیریت آبخیزداری بود.
رودخانۀ فهلیان یکی از رودخانه های بزرگ جنوب غرب کشور می باشدکه در شمال غرب استان فارس درشهرستان های ممسنی ورستم واقع شده است كه از به هم پیوستن رودخانه های شور وشیرین تشكیل می گردد و یکی از سرشاخههای اصلی رودخانۀ زهره است که ازبه هم پیوستن رودخانه های شیو، کتی وخیرآباد تشکیل شده و به خلیج فارس می ریزد.بر روی این رودخانه ابنیه و سازههای هیدرولیکی متعددی احداث شده اندوهم اکنون نیز سد پارسیان(گورک) نیز دربالادست رودخانه برروی یکی از سرشاخه های آن واقع دربخش دشمن زیاری ممسنی دردست اجرا می باشد. مدیریت سیلاب و همچنین پهنهبندی جریان سیلاب می تواند در طراحی و حفاظت و ساماندهی طرحهای مهندسی رودخانه و تعیین حریم ایمن این رودخانه مهم و مؤثر باشد. یکی از کلیدیترین پارامترهای مهم در مهندسی رودخانه، ضریب زبری مانینگ است که نتایج مدلهای هیدرولیکی رودخانه وابستگی زیادی به این پارامتر دارد.
لذا این تحقیق با هدف تعیین مناسبترین رابطه جهت محاسبۀ ضریب زبری مانینگ در رودخانه فهلیان، بهدلیل عبور از میان مناطق مسکونی ،زمین های کشاورزی وجود تأسیسات فراوان در اطرافش از اهمیّت ویژهای برخورداراست، به بررسی روابط موجود در این زمینه، در رودخانه مورد نظر خواهد پرداخت و باعث بهبود برنامه ریزیهای مدیریتی و ساماندهی محدودههای مذکور خواهد شد.
1-3- اهداف و ضرورتهای انجام پژوهش
- با توجه به اهمیّت و حساسیّت موجود در امر تخمین ضریب زبری مانینگ در رودخانهها و با توجه به اینکه پیش از این مطالعاتی دراین خصوص بر روی رودخانه فهلیان صورت نگرفته است، محاسبۀ ضریب زبری مانینگ در این رودخانه با بهره گرفتن از روشهای مختلف، مقایسۀ این روشها و تخمین مقدار خطا در هر رابطه ضروری احساس شد.
- مقایسۀ نتایج حاصل از روشهای مختلف و تحلیل آنها به انجام مطالعات بعدی در همین زمینه در رودخانههای دیگر و نیز مطالعات در زمینه های مختلف
- این مطلب را هم بخوانید :
- منابع پایان نامه روانشناسی و مقاله با موضوع : رابطه بین ابعاد الگوهای ارتباطات دانشجو- استاد و گرایشهای تفکر انتقادی - خوشفکری - مرجع ایده ها و آموزش های علمی
- هیدرولیکی کمک خواهد کرد.
- در شرکتهای مشاوره تنها روش معمول در تخمین ضریب مانینگ در رودخانهها، روش کاون میباشد. انجام این روش مستلزم تحقیقات وقتگیر و هزینهبر بوده و در عین حال در بسیاری از رودخانهها اعم از رودخانههای دارای بستر ماسهای، با تخمین اعداد بزرگتر از حد واقعی موجود در این رودخانهها سبب تحمیل هزینه های اضافی خواهد شد. لذا با تعیین بهترین روش محاسبۀ ضریب زبری مانینگ برای رودخانه مورد مطالعه با بهره گرفتن از روش حل معکوس و نرمافزار Hec-Rasدر این تحقیق به ساخت دقیقتر سازههای هیدرولیکی بر روی این رودخانهها و همینطور صرفهجویی در وقت و هزینه های ساخت این سازهها کمک خواهد شد. در این تحقیق خطای موجود در هر روش بهکمک رابطۀ جذر میانگین مجموع مربعات خطاها محاسبه شده است.
1-4- ساختار پایان نامه
کلیۀ مطالب این پایان نامه در پنج فصل بصورت کلی ارائه خواهند شد که مباحث کلیدی هر یک از این پنج فصل به اختصار در زیر ارائه شده است:
- فصل اول: کلیّات
در این فصل اهمیّت و حساسیّت موجود در تخمین ضریب زبری مانینگ ونیز ضرورت پرداختن به این موضوع بیان شد. بیان مسئله و اهداف و ضرورتهای انجام پژوهش از دیگر بخشهای این فصل است.