به منظور مشخص نمودن نحوه توزیع رسوب در مخازن سدها ، از دو روش میتوان استفاده کرد:
اساس هر دو روش بر پایه تعدیل سطح اولیه مخزن بر اثر ته نشینی رسوب است.
اصول برآورد توزیع رسوب در مخازن سدها با این روش، بر پایه محاسبه کاهش سطوح در هر ارتفاع بر اثر انباشت مقدار مشخص از رسوب است. رابطه اصلی به کار گرفته شده در این روش به شرح زیر است:
این رابطه، بیان ریاضی از مجموع رسوبات انباشته شده ای است که به صورت یکنواخت و عمودی بر روی رقوم H – ho (رقوم بالاتر از صفر جدید تا حداکثر رقوم نرمال مخزن) ته نشین گردیده و شامل رسوبات انباشته شده در زیر رقوم صفر جدید نیز است.
برای تعیین نحوه توزیع رسوب در مخازن سدها به روش افزایش سطح، ابتدا ارتفاع صفر جدید ho به روش آزمون و خطا تعیین می گردد. بدین صورت که یک ارتفاع اولیه ho در نظر گرفته می شود و با استفاده از منحنی سطح – حجم – ارتفاع مخزن، مقادیر سطح Ao و حجم Vo نظیر این ارتفاع تعیین می گردد. سپس از «رابطه شماره ۱» حجم کل رسوبات Vs محاسبه می شود، حجم رسوب تعیین شده از «رابطه شماره ۱» با حجم رسوبات کل (که از قبل مشخص است) کنترل می شود و اختلاف احجام تا یک درصد قابل قبول است.
در مرحله بعد با استفاده از مقادیر ارتفاع صفر جدید ho، سطح مخزن در ارتفاع صفر جدید Ao و حجم رسوبات انباشته شده در زیر رقوم صفر جدید Vo و با بهره گیری از «رابطه شماره ۱» و رقوم مختلف مخزن H، منحنی سطح – حجم – ارتفاع تصحیح می گردد.
این شیوه یک روش ریاضی مبتنی بر اصول مشاهده ای در مخازن است. محاسبه عمق رسوب y۰ و تعیین چگونگی توزیع رسوب در مخازن سدها اولین بار در سال ۱۹۶۰ توسط ﺑﻮﺭﻟﻨﺪ ﻭ ﻣﻴﻠﺮ (Borland and Miller) با مطالعه ۳۰ سد در آمریکا ارائه گردید و سپس در سال ۱۹۶۲ مودی اقدام به اصلاح این روش کرد.
برای محاسبه عمق رسوب و تعیین چگونگی توزیع رسوب در مخزن به اطلاعات زیر نیاز است:
معادله اصلی در این روش به صورت زیر است:
در معادله اخیر پارامتر های به کار رفته عبارتند از:
جمله اول در «رابطه شماره ۲» برابر با حجم رسوبات ته نشین شده تا تراز y۰ و جمله دوم معادل حجم رسوبات در بین تراز y۰ و تراز نرمال سد خواهد بود. پس از انتگرال گیری و ساده کردن، جملات رابطه ۲ به صورت زیر خواهد شد:
در رابطه فوق:
«رابطه شماره ۴» تنها در ازای y=y۰ صادق خواهد بود و در روش پیشنهادی مودی، هدف محاسبه ی y۰ یعنی عمق رسوبات ته نشین شده در مخزن سد است.
بر اساس نقشه های توپوگرافی تهیه شده از ۳۰ مخزن در مراحل مختلف بهره برداری این استنتاج عمومی حاصل گردیده که انباشت و توزیع رسوب در ارتفاعات مختلف مخزن، رابطه مشخصی با شکل مخزن دارد و شکل مخزن نیز با رابطه بین ارتفاع و ظرفیت مخزن تعریف و طبقه بندی می شود.
در این روش مخازن به ۴ نوع تقسیم می شوند. مبنای تقسیم بندی مخازن عامل m است. عامل m عبارت است از عکس ضریب زاویه بهترین خط نمایش ترسیمی ارتفاع مخزن بر حسب ظرفیت مخزن که بر روی کاغذ تمام لگاریتمی است که عمق در محور قائم و حجم در محور افقی رسم شده باشد.
انواع مخازن به صورت زیر است:
به منظور حل «رابطه شماره ۴» ابتدا توابع hp و h’p به صورت زیر تعریف می شوند:
در روابط فوق Vy و Ay توابعی از ارتفاع مخزن مورد نظر و عبارات Vp و ap توابعی از عمق نسبی (P) هستند و به صورت زیر تعریف می شوند:
در رابطه فوق:
ﺑﻮﺭﻟﻨﺪ ﻭ ﻣﻴﻠﺮ (Borland and Miller) مشاهده نمودند که در هر یک از انواع مخزن رابطه ای بین درصد رسوبات انباشه شده و درصد عمق مخزن وجود دارد که نتایج آن به صورت نمودار در نشریه ۲۲۱ موجود است. نمودار های ترسیمی تابع مساحت اختصاص یافته به رسوب ap نسبت به عمق های نسبی P برای مخازن استاندارد نیز در نشریه ۲۲۱ مشخص شده است.
برای دریافت فایل نشریه ۲۲۱ با عنوان تعیین حجم رسوبات و توزیع آن در مخازن سدها کلیک کنید
مقادیر C ،m ،n توسط لارا تصحیح شدند که این مقادیر تصحیح شده در جدول شماره ۲ آورده شده اند:
با مشخص شدن Vp و ap در اعماق نسبی مختلف و جایگزینی آن ها در «رابطه شماره ۵» مقدار تابع hp محاسبه می شود. اگر در مخزن مقادیر hp در عمق های مختلف P محاسبه شده و روی این نمودار پیاده شوند، محل تلاقی خط واصل این نقاط و نمودار نوع مخزن مورد نظر، عمق نسبی صفر جدید مخزن خواهد بود.
این مطلب ویرایش شده است در تاریخ 2019-05-01 02:59