فهرست مطالب

سد و نیروگاه برق آبی ایران - پیاپی 14 (پاییز 1396)

نشریه سد و نیروگاه برق آبی ایران
پیاپی 14 (پاییز 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/09/20
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سید حامی حجتی، حسن احمدی، امیر رضا زراتی صفحات 1-14
    افزایش تراز آب در مخزن سد باعث افزایش میزان انرژی برق آبی تولید شده می شود. با دریچه دار کردن سرریز می توان بدون تغییر ارتفاع سد تراز آب در مخزن را افزایش داد. از طرفی دریچه دار کردن سرریز دبی در واحد عرض و امکان ایجاد کاویتاسیون را افزایش می دهد. در تحقیق حاضر با استفاده از نرم افزار Flow-3D ابتدا مدل عددی سرریز پلکانی با استفاده از نتایج آزمایشگاهی کالیبره شده است. در ادامه با هدف افزایش تراز آب مخزن تغییراتی از جمله افزایش تراز تاج سرریز پلکانی و تعبیه دریچه های قطاعی بر روی سرریز اعمال و شرایط جریان مطالعه گردیده است. هدف اصلی این پژوهش ارزیابی فشار های ایجاد شده و پتانسیل وقوع پدیده کاویتاسیون در سرریز پلکانی دریچه دار می باشد. با بررسی بازشدگی های مختلف دریچه ها مشخص گردید، با کاهش بازشدگی دریچه ها، فشار ایجاد شده بر روی سرریز کاهش یافته و در کم ترین حالت باز شدگی (بازشدگی 10%)، فشار منفی بر روی پله اول کمتر از 9- متر می شود. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده وجود پایه دریچه ها در مسیر جریان باعث ایجاد جدا شدگی جریان در پله مجاور انتهای پایه شده و فشار منفی نیز در پله پائین دست آن مشاهده می شود. پژوهش حاضر نشان می دهد مدل های عددی ابزاری قدرتمند در طراحی و بهینه سازی سازه های هیدرولیکی می باشند.
    کلیدواژگان: سرریز پلکانی دریچه دار، Flow، 3D، کاویتاسیون، فشار منفی، مدل عددی
  • سعید جمالی، مهندس سیدعلی شاهرخی صفحات 15-23
    برآورد هزینه پروژه ها ، مدیریت و کنترل آن یکی از ارکان اصلی مدیریت ساخت به حساب می آید. این امر در پروژه های بزرگ ملی (برقابی) از اهمیت دو چندانی برخوردار است. در این تحقیق به بررسی روش های برآورد هزینه برای سدهای بزرگ برقابی پرداخته شده و برآورد هزینه در پارامترهای مطالعات، پیمانی، ماشین آلات و تجهیزات،خسارت مخزن، حقوق دستمزد، و هزینه کلی سد برای برخی از سدهای برقابی مهم و خاتمه یافته کشور شامل سدهای سیمره، گتوند، کارون 3 و کارون 4 در دو بخش هزینه های مصوب و پرداختی بعنوان داده های ورودی روش گوردون استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد مدت زمان ساخت و هزینه تمام شده این پروژه ها وابستگی شدیدی با پارامترهای محیطی و زمانی داشته همچنین مقادیر محاسبه شده برای رابط بین ارتفاع بدنه سدها و توان نیروگاه در روش گوردون جهت برآورد قیمت طرحهای برقابی مشابه محاسبه و ارائه شده بعلاوه مشخص شده در کدام یک از پارامترهای زیر مجموعه طرحهای برقابی بیشترین مقادیر هزینه مورد نیاز است
    کلیدواژگان: ارزیابی هزینه، نیروگاه های آبی، روش گوردون، برآورد اقتصادی
  • سمیه امامی، هادی ارونقی، جواد پارسا صفحات 24-34
    در گذشته ایجاد سد عمدتا با اهداف تامین آب آشامیدنی و آبیاری مزارع کشاورزی بوده ولی امروز به دلیل نیاز به انرژی برق آبی و اهداف دیگر توسعه بیشتری یافته است. پیشبینی تراوش از بدنه سدهای خاکی سدها یک مسئله پیچیده و پویا میباشد. در این تحقیق با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی به پیشبینی تراوش از بدنه سد خاکی شهید کاظمی بوکان پرداخته شد. جهت تحقق به این هدف، از مجموعه دادهای شامل 864 داده پیزومتری استفاده شد. نتایج آزمایش مدل پیشنهادی تحقیق حاضر نشان داد که مدل بهکار برده شده در یافتن هدف مسئله کاملا موفق و با سرعت بالا عمل میکند. همچنین بهکارگیری پارامترهای آماری مناسب و کاربردی نشان داد شبکه ارائه شده به خوبی آموزش دیده است و قابلیت بالایی در پیشبینی پدیده تراوش دارد.
    کلیدواژگان: سد خاکی، تراوش، شبکه عصبی مصنوعی
  • مهران امیری، مهندس احمد محمدی، حسین علیزاده صفحات 35-50
    با توجه به سابقه رخداد مشکلات زیست محیطی، ایمنی و بهداشتی فراوان در مرحله ساخت سدها و نیروگاه های برق آبی (به عنوان منبع انرژی تجدید پذیر)، شناسایی و ارزیابی ریسک های HSE در این پروژه ها از ضرورت بالایی برخوردار است. از این رو هدف این مطالعه ارائه مدلی برای ارزیابی ریسک های HSE در مرحله ساخت سد و نیروگاه برق آبی بختیاری تعیین گردید. در ابتدا، ریسک ها با استفاده از پیشینه ادبی موضوع و مصاحبه با خبرگان، شناسایی شدند. سپس، ریسک های شناسایی شده با روش تجزیه وتحلیل حالات و اثرات شکست و ترکیب آن با منطق فازی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. ازآنجاکه پارامتر شدت وقوع برای خبرگان نسبت به دو پارامتر دیگر مبهم تر است، با مدنظر قرار دادن چهار زیر معیار هزینه، زمان، کیفیت و فردی محاسبه شد. وزن این معیارها به کمک روش تحلیل سلسله مراتبی فازی به دست آمد. بر اساس نتایج، بالاترین عدد اولویت ریسک های زیست محیطی مربوط به افت کیفیت زیستگاه آبی و بالاترین عدد اولویت ریسک ایمنی و بهداشتی مربوط به کاهش تمرکز و کارایی افراد می باشد. درنهایت، درمجموع ریسک ها، افت کیفیت زیستگاه آبی، تشدید فرسایش خاک و کاهش تمرکز و کارایی افراد به ترتیب به عنوان مهم ترین ریسک ها مشخص شدند.
    کلیدواژگان: سد و نیروگاه برق آبی بختیاری، ارزیابی ریسک های HSE، مرحله ساخت، Fuzzy FMEA، Fuzzy AHP
  • سعید ملماسی، زهرا الله داد صفحات 51-63
    همواره پروژه های سدسازی در طی مراحل احداث و بهره برداری اثرات جدی را بر پارامترهای محیط زیستی منطقه وارد می نمایند. هدف از این مقاله بکارگیری روش های تصمیم گیری چند شاخصه تلفیقی جهت بررسی ارزیابی ریسک محیط زیستی در مراحل احداث و بهره برداری از پروژه سدآزاد کوماسی می باشد. در این مقاله ابتدا با استفاده از پرسشنامه دلفی و نظر کارشناسان خبره در این زمینه عوامل ایجاد کننده ریسکهای ناشی از فعالیتهای فاز ساختمانی و فاز بهره برداری سد آزاد کوماسی شناسایی شدند. برای هرکدام از این عوامل سه معیار اهمیت، شدت و احتمال وقوع تعریف گردید که با استفاده از روش انتروپی وزن دهی شده اند. جهت اولویت بندی ریسکها از سه روش TOPSIS ،HAW و ELECTRE از سری روش های تصمیم گیری چند شاخصه استفاده شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که مهم ترین ریسک های ناشی از این طرح آلودگی خاک، تخریب پوشش گیاهی، آلودگی آب رودخانه کوماسی، کاهش شدید مواد آلی و بار مغذی در جریان رودخانه کوماسی در پایین دست سد می باشد. در نهایت راهکارهای مدیریتی جهت کاهش ریسک ارائه گردیده است.
    کلیدواژگان: ایران، سد آزاد، ارزیابی ریسک زیست محیطی، روش ELECTRE، TOPSIS، HAW
  • حامد جواهری فرد، حمیدرضا نجفی، حسین الیاسی صفحات 64-76
    میکرو نیروگاه های برق آبی امروزه به عنوان یک منبع اصلی از انرژی های تجدید پذیر به حساب می آیند. آنها قابل اعتماد و در تولید حجم کمی از انرژی بسیار کارآمد هستند. این نیروگاه ها غالبا برق نواحی روستایی را تولید می کنند؛ با این وجود، واحدهای تولیدی میکرو برق آبی عموما از شبکه برق جدا شده و نیاز به سیستم های کارآمد کنترلی برای حفظ پارامترهایی نظیر توان و فرکانس در هر شرایط کاری دارند. در ساختار میکرو نیروگاه آبی از دو ماشین به نام های ژنراتور القایی دو سو تغذیه (DFIG) و ماشین سنکرون آهنربای دائم (PMSM) استفاده شده است. ژنراتور DFIG در دسته ژنراتورهای سرعت متغیر قرار گرفته و به دلیل تنش مکانیکی کمتر و بازده بیشتر، از آنها بسیار استفاده می شود. یکی از مزایای مهم این ژنراتورها، کنترل توان اکتیو و راکتیو است. در این مقاله طراحی نوینی از یک کنترلر بر اساس استراتژی کنترل پیش بین نشان داده شده است که وظیفه آن، کنترل توان های اکتیو و راکتیو ژنراتور القایی دو سو تغذیه مبتنی بر سیستم تبدیل انرژی میکرو نیروگاه آبی می باشد. نتایج شبیه سازی با Matlab/Simulinkو نتایج آزمایشگاهی با پلت فرم میکروکنترلر STM32F407موثر بودن، مقاوم بودن و دقیق بودن این کنترلر را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: کنترلر پیش بین توان، ژنراتور القایی دو سو تغذیه، میکرو نیروگاه آبی، کنترل توان های اکتیو و راکتیو
|
  • Seyed Hami Hojjati, Hassan Ahmadi Dr, Amir Reza Zarrati Dr Pages 1-14
    Increasing water elevation in dam reservoirs increases power plant working time and hydroelectric energy. If gated spillway is implemented, water elevation of reservoir can be increased without changing the dam height. Application of gate for spillways however increases discharge per unit width and the potential of cavitation attack. In the present work, using Flow3D software first the accuracy of the model was verified with experimental data of a stepped spillway. In the next step the spillway was gated keeping the flow discharge constant. To do this, the elevation of the ogee was increased and the chute width was narrowed. The main purpose of this study was to evaluate the pressure and cavitation potential in the gated step spillway. Studying flow condition in various gate opening showed that lower gate openings cause high negative pressures at the first step downstream of the gate. In the lowest opening of 10% -9.2 m pressure was observed at the first step tip. In addition, according to the results, tail of the gate pier caused flow separation and negative pressure was observed at the step at its downstream. The present work showed that numerical models are powerful instruments for optimization and design of hydraulic structures
    Keywords: Gated Stepped Spillway, Flow, 3D, Cavitation, Negative Pressure, Numerical model
  • Saeed Jamali Dr., Seyed Ali Shahrokhi Pages 15-23
    Project cost management and control is a major problem in some large projects cost hundreds of millions and sometimes billions of dollars from the budget exceeded the forecast is something very disturbing. A crucial factor in the successful completion of each project is to predict the correct fee (P. Smith, 2014). In this study, the methods used to estimate the cost of large hydroelectric dams were studied and then with the help of estimation method (Gordon, 1983) parameter estimates in construction and Msthdat, Accord, machinery and equipment, land, project staff remuneration, other assets not producing and the overall cost of the dam to dam Seimareh, Scroll, Karun 3 and Karun 4 with growth rates of 8%, 10%, 13%, 15%, 17% and 20% in the cost of approved and fees were assessed and finally to estimate appropriate and predictable cost projects, hydropower in two approved and paid the coefficient k (a factor which is based on engineering judgment for each project) in three parts, maximum, minimum and average is calculated
    Keywords: Price, H.P projects, Gordon Method, estimation method
  • Somaye Emami Pages 24-34
    In the past, dams were for drinking water supply and agricultural purposes, but today due to hydroelectric power and other purposes has been further developed. Forecast seepage from the earth fill dam embankment is a complex and dynamic issue. In this study, an artificial neural network (ANN) used to estimate the seepage of the dam embankment, "Bukan Shahid Kazemi" paid. To achieve this goal, the piezometric data set includes 864 data were used. The results that the proposed model showed that the model quite successful in finding purpose and high- speed operation. Using statistical parameters and applications show that the proposed network is well train and has high potential in estimating leakage.
    Keywords: Earth Fill Dam, Seepage, ANN
  • Mehran Amiri Dr., Ahmad Mohammadi, Hossein Alizadeh Dr Pages 35-50
    Based on the history of the occurrence of abundant HSE problems in the construction phase of dams and hydropower plants (as a source of renewable energy), identification and assessment of HSE risks in these projects is of high importance. So, the aim of this study is determined to provide a model for the evaluating HSE risks in the construction phase of Bakhtiari dam and hydropower plant. First, risks were identified using the literature of the issue and interviews with experts. Then, the identified risks were analyzed using FMEA method combined with fuzzy logic. Since the severity parameter is more ambiguous for the experts than the two other parameters, it was calculated by considering the following four sub-criteria of cost, time, quality and individual. The weights of these criteria were achieved using fuzzy AHP method. Based on the results, the highest risk priority number of environmental risks is related to aquatic habitat quality loss and the highest risk priority number of safety and health risks is related to decrease in the individual's concentration and performance. Finally, among total risks, aquatic habitat quality loss, soil erosion escalation, and decrease in the individual's concentration and performance were identified as the most important risks respectively.
    Keywords: Bakhtiari Dam, Hydropower Plant, HSE Risk's Assessment, Construction Phase, Fuzzy FMEA, Fuzzy AHP
  • Saeed Malmasi Dr, Zahra Allahdad Dr Pages 51-63
    Dam building projects put serious impacts on the environmental parameters. Therefore, risk assessment of the dam is one of the most important aspects in managing environmental risks of dams. The construction and operation’s activities of Azad Dam on Kumasi River in Kurdistan provinc were investigated to assess the consequent environmental risks from this plan. Firstly, in this paper, environmental risks were identified based on their criteria including importance, severity, and probable occurrence by Delphi questionnaire method. Then the aforementioned risks criteria were weighted by using Entropy method. In the next stage, Hierarchical Additive Weighting (HAW), Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) and Elimination et Choice Translating Reality (ELECTRE) methods, three techniques of Multiple Attribute Decision Making (MADM) methods were used to rank the probable risks. Results showed that the most important risks of the Azad Dam plan are Soil contamination and flora destruction, reduction in water quality in Kumasi River, intense reduction of organic matter and nutrients in Kumasi River flow at down side
    Keywords: IRAN, Environmental risk assessment, Azad Dam, HAW, TOPSIS, ELECTRE
  • Hamed Javaheri Fard, Hamid Reza Najafi, Hossein Eliasi Pages 64-76
    Micro-hydro power plants are now considered as a major source of of renewable energies. They are reliable and are highly efficient in the producing small quantities of energy. These plants often produce electricity in rural areas; However, micro-hydropower generating units generally isolated from the power grid and require to the efficient systems of control in order to keep of parameters such as power and frequency in any work setting. Two machines has been used in the structure of micro-hydro power plant, namely a doubly feed induction generator (DFIG) and a permanent magnet synchronous machine (PMSM). DFIG placed in the variable speed generators category and they are very used due to the higher efficiency and the less mechanical stress. The active and reactive power control is one of the important advantages of these generators. In this paper, novel design of a controller based on predictive control strategy has been shown which that duty is the control of active and reactive power of DFIG based on micro-hydro power plant energy conversion system. The simulation results with Matlab / Simulink and experimental results with the micro-controller based on STM32F407 platform show effectiveness, robustness and accuracy of the controller.
    Keywords: predictive power power, doubly, fed induction generator, micro, hydro power plant, control of active, reactive power