8
3- 10-11-8-4- ضرایب پایداری سرریز138
3- 10-11-8- 5-نماهای استغراق سرریز138
3- 10-11-8-6- حساسیت پارامتر فیزیکی139
3- 10-11-8- 7- مقادیر n مانینگ139
3- 10-11-8-8- فاصله مقاطع عرضی139
3- 10-11-8- 9- ذخیره مقطع عرضی140
3- 10-11-8- 10- ضریب سرریز جانبی / بند140
3- 10-11-8-11-پارامترهای پل / کالورت140
فصل چهارم: یافته‌های تحقیق
4-1- تحلیل پارامترهای مدل هیدرولیکی حاصل از شکست سد 142
4-2- مقایسه نتایج روش‌های تحلیلی و مدل عددی با مدل HEC RAC 143
4-2-1- دبی خروجی حاصل از شکست سد (Qp)144
4-2-1-1- روند محاسبه روش SCS144
4-2-1-2- روند محاسبه روش Macdonald And Langridge -Monopolis144
4-2-1-3- روند محاسبه روش Costa145
4-2-1-4- روند محاسبه روش Froehlich (1995) & (2008)145
فصل پنجم: جمع‌بندی نتیجه‌گیری و پیشنهادات
5-1- نتیجه‌گیری 152
5-2- پیشنهادات154
فهرست منابع155
چکیده انگلیسی158
فهرست جداول
عنوان شماره صفحه
جدول (3-1) حداکثر بارندگی 24 ساعته با دوره برگشت‌‌های مختلف در حوزه‌های آبریز48
جدول (3-2) مقادیر متوسط آبدهی برآوردی در محل ساختگاه های موردنظر52
جدول (3-3) نتایج برآورد ضریب زبری از روش‌های مختلف56?
جدول (3-4) اندازه کلی سد بر حسب دو شاخص ارتفاع و حجم مخزن…………………………….59
جدول (3-5) مصالح ساختار سد90
جدول (3-6) پارامترهای شکست سد مبتنی بر مطالعات موردی شکست سد96
جدول (3-7) راهنمای استفاده از روش‌های پارامتریک مناسب براساس شدت ذخیره‌سازی مخزن97
جدول (3-8) خلاصه ای از معادلات پارامتریک توصیه شده97
جدول (3-9) توصیه ارتفاع موثر ذخیره حجمی سد Von Thun and Gillett99
جدول (3-10) دبی خروجی حاصل از شکست سد توسط مدل HEC RAS107
جدول (3-11) ضرایب مورد استفاده برای محاسبه سرعت موج از سرعت متوسط130
جدول (4-1) نتایج تخمین پارامتر شکست سد خاکی توسط روش‌های تحلیلی146
فهرست اشکال
عنوانصفحهشکل (2-1) ضرایب m بر اساس شکل مخزن38

شکل (3-1) پیکره‌بندی رودخانه‌های مورد مطالعه و زیر حوضه‌های مربوطه50
?شکل(3-2) منحن? تداوم جریان رودخانه ابهررود در ایستگاه قروه51
شکل (3-3) تعیین اندازه کلی سد بر حسب دو شاخص ارتفاع و حجم مخزن60
شکل (3-4) مقطع عرضی و نمایی از یک سد خاکی62
شکل (3-5) مقاطع تیپ سدهای خاکی67
شکل (3-6) حجم کنترل برای معادلات پیوستگی83
شکل (3-7) حجم کنترل برای معادلات اندازه حرکت84
شکل (3-8) هیستوگرام دبی ورودی به مخزن سد86
شکل (3-9) شبکه محاسباتی نقاط در صفحه x-t88
شکل (3-10) نمایی از مصالح مقطع بدنه سد89
شکل (3-11) نمایی از پروفیل مقاطع عرضی سد90
شکل (3-12) مقطع سد در گسترش شکاف پدیده روگذری91
شکل (3-13) گسترش شکاف پدیده روگذری92
شکل (3-14) گسترش شکاف پدیده رگاب92
شکل (3-15) مشخصات هندسی شکست ناشی از نشت در بدنه سد (پدیده رگاب)95
شکل (3-16) مشخصات هندسی پارامترهای شکست ناشی از رگاب در بدنه سد100
شکل (3-17) معیار برآورد حجم مخزن سد100
شکل (3-18) نمودار عرض متوسط شکست نسبت به زمان105
شکل (3-19) نمودار غیرخطی توسعه زمانی شکاف بدنه سد 105
شکل (3-20) هیدروگراف خروجی از مقطع سد در رگاب با مدل HEC RAS106
شکل (3-21) مشخصات هندسی مقطع سد در زمان انهدام 1 ساعت با مدل HEC RAS106
شکل (3-22) نمایی از پلان رودخانه در محل احداث سد در زمان شکست 108
شکل (3-23) نمایی از پلان پایین‌دست رودخانه در محل احداث سد در زمان شکست108
شکل (3-24) نمایی از پلان بالادست رودخانه در محل احداث سد در زمان شکست 109
شکل (3-25) نمایی از مشخصات مقطع عرضی شکست سد109
شکل (3-26) پروفیل مقطع طولی در لحظه اولیه110
شکل (3-27) پروفیل مقطع عرضی در لحظه 1:45ساعت110
شکل (3-28) پروفیل مقطع عرضی در لحظه0:15 ساعت با استفاده از روش Von Thun111
شکل (3-29) پروفیل مقطع عرضی در لحظه0:15 ساعت با استفاده از روشMacdonald111
شکل (3-30) پروفیل مقطع عرضی در لحظه 0:30 ساعت با استفاده از روش Von Thun112
شکل (3-31) پروفیل مقطع عرضی در لحظه 0:30 ساعت با استفاده از روشMacdonald112
شکل (3-32) پروفیل مقطع عرضی در لحظه 0:45 ساعت با استفاده از روش Von Thun113
شکل (3-33) پروفیل مقطع عرضی در لحظه 0:45 ساعت با استفاده از Macdonald113
شکل (3-34) پروفیل مقطع عرضی در لحظه 1:00 ساعت با استفاده از روش Von Thun114
شکل (3-35) پروفیل مقطع عرضی در لحظه 1:00 ساعت با استفاده از روشMacdonald114
شکل (3-36) پروفیل مقطع عرضی در لحظه 1:15 ساعت با استفاده از روش Von Thun115
شکل (3-37) پروفیل مقطع عرضی در لحظه 1:15 ساعت با استفاده از Macdonald……….115
شکل (3-38) پروفیل مقطع طولی در لحظه 1:30 ساعت با استفاده از روش Von Thun116
شکل (3-39) پروفیل مقطع طولی در لحظه 1:30 ساعت با استفاده از روشMacdonald116
شکل (3-40) پروفیل پلان طولی در لحظه0:15 ساعت117
شکل (3-41) پروفیل پلان طولی در لحظه 0:30 ساعت117
شکل (3-42) پروفیل پلان طولی در لحظه 0:45 ساعت118
شکل (3-43) پروفیل پلان طولی در لحظه 1:00 ساعت118
شکل (3-44) پروفیل پلان طولی در لحظه 1:15 ساعت119
شکل (3-45) پروفیل پلان طولی در لحظه 1:30 ساعت119
شکل (3-46) پروفیل پلان طولی در لحظه اولیه120
شکل (3-47) پروفیل پلان طولی در لحظه 0:15 ساعت120
شکل(3-48) پروفیل پلان طولی در لحظه 0:30 ساعت121
شکل (3-49) پروفیل پلان طولی در لحظه 0:45 ساعت………………………………………………….121
شکل (3-50) پروفیل پلان طولی در لحظه 1:00 ساعت122
شکل (3-51) پروفیل پلان طولی در لحظه 1:15 ساعت122
شکل (4-1) منحنی مقایسه هیدروگراف دبی حاصل از شکست سد مدل عددی ……………143
شکل (4-2( منحنی مقایسه هیدروگراف دبی حاصل از شکست سد توسط مدل عددی …….. 147
شکل (4-3) منحنی مقایسه هیدروگراف دبی حاصل از شکست سد توسط روشهای تحلیلی148
چکیده
تمایل رو به رشد برای ارزیابی سطح ایمنی سدهای موجود، با استفاده از روشهای مختلف ریاضی و آماری و نرمافزاری، وجود دارد. شکست سد یک مسأله هیدرولیکی و ژئوتکنیکی است؛ که در نتیجه آن حجم زیاد آب انباشته شده در مخزن سد در زمان کوتاهی به صورت ناگهانی تخلیه گردیده و سیلاب بزرگی در پایین دست سد جریان می‌یابد. در این حالت، امواج بزرگ سیلاب زیان‌های عظیمی در نواحی پایین دست به وجود می‌آورند. به هر حال عوامل موثر و عمده در شکست سدهای خاکی شامل پدیدههای رگاب و روگذری میباشد که قسمت عمدهای از شکست سدها به این دلایل میباشد اما ما در این مطالعه فقط به بررسی پدیده روگذری در شکست سد تاکستان میپردازیم. مدلسازی پدیده‌ی شکست سد بیشتر به منظور محاسبه تقریبی دبی پیک خروجی ناشی از شکست انجام می‌شود تا پیش‌بینی‌هایی برای مهار آن یا تمهیداتی برای پیشگیری از خطرات ناشی از آن اندیشیده شود. در این تحقیق مدل عددی پدیده شکست شامل محاسبه دبی خروجی از مخزن و مدلسازی هیدرولیکی جریان در پایین دست سد می‌باشد. برای مدل کردن فرسایش تدریجی سد با ایجاد یک شکاف اولیه بالای بدنه آن برای شروع فرسایش ارائه شده است. توسط مدلسازی افزایش تدریجی ابعاد این شکاف، افزایش دبی عبوری از آن و در نتیجه انهدام سد و تخلیه آب مخزن پشت سد تحلیل می‌گردد. شبیه‌سازی جریان در محل شکستگی سد براساس گسسته‌سازی معادلات سنت ونانت تحلیل و مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور انجام تحلیل غیردائمی جریان سیلاب و شکست سد از تحلیل سیستم رودخانه از مدل‌های هیدرولیکی مبتنی بر مدلسازی مخزن با استفاده از قابلیت مدلسازی شکست سد در محیط مدل HEC_ RAS و اعمال نحوه شکست آن و حداکثر دبی جریان سیلاب، در شرایط غیر ماندگار مورد ارزیابی قرار گرفته و تحلیل شکست سد مرتفع گردیده است.
مقایسه هیدروگراف حداکثر دبی شکست سد، منتج از روش‌های تحلیلی و مدل HEC_ RAS نشان دهنده نزدیکی حداکثر دبی حاصل از شکست سد در مدل HEC_ RAS با نتایج حاصل از روش تحلیلی SCS است. در روش تحلیلی SCS نسبت به سایر روش‌های تحلیلی، اثر عرض متوسط شکست و حجم مخزن سد و ارتفاع آب پشت سد در لحظه شکست برای تخمین حداکثر دبی شکست سد لحاظ می‌کند و این علت نزدیکبودن نتایج حداکثر دبی حاصل از شکست سد به الگوی عددی است. درصد خطای نسبی نشاندهنده این است که، نتایج روش تحلیلی SCS هم روند و شیب نمودار محاسباتی همخوانی قابل قبولی با منحنی