فهرست مطالب

سد و نیروگاه برق آبی ایران - پیاپی 22 (پاییز 1398)
  • پیاپی 22 (پاییز 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/09/10
  • تعداد عناوین: 7
|
  • بهروز یعقوبی*، فرشاد حیاتی، محمدعلی ایزدبخش صفحات 1-12

    سرریزها برای تنظیم جریان و اندازه گیری دبی در داخل مجاری باز مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین سرریزها به شکل های مستطیلی، مثلثی، دایروی و مثلثی در پلان به کار گرفته می شوند. در این مطالعه ضریب دبی سرریزهای مثلثی در پلان با استفاده از یک مدل ترکیبی مبتنی بر سیستم استنباط فازی- عصبی تطبیقی و الگوریتم تکامل تفاضلی پیش بینی شد. در این تحقیق، برای ارزیابی توانایی مدل ترکیبی از شبیه سازی های مونت کارلو استفاده شد. علاوه بر این، از روش اعتبار سنجی چند لایه ای با k برابر 5 برای بررسی قابلیت مدل های ترکیبی بهره گرفته شد. سپس با استفاده از پارامترهای موثر بر ضریب دبی، شش مدل ترکیبی معرفی گردید. بر اساس نتایج شبیه سازی، مدل برتر مقدار ضریب دبی را به عنوان تابعی از عدد فرود جریان، زاویه راس سرریز، نسبت طول سرریز به ارتفاع آن، نسبت هد جریان به ارتفاع سرریز و نسبت عرض کانال به طول سرریز تخمین زد. مقادیر درصد میانگین مطلق خطا، خطای جذر میانگین مربعات و ضریب همبستگی برای مدل برتر به ترتیب مساوی 644/1، 016/0و 972/0 محاسبه شد. بر اساس تجزیه و تحلیل نتایج مدل سازی، عدد فرود جریان موثرترین پارامتر در مدل سازی ضریب دبی سرریزهای مثلثی در پلان شناسایی شد.

    کلیدواژگان: الگوریتم تکامل تفاضلی، سیستم استنباط فازی- عصبی تطبیقی، سرریز مثلثی در پلان، ضریب دبی
  • مجید پاسبانی خیاوی*، محمد موسوی، مرتضی علی قربانی صفحات 13-25

    تغییرات درجه حرارت بتن در زمان ساخت و در زمان بهره برداری سدهای بتن غلتکی (RCC) به دلیل ایجاد تنش های کششی و ترک در مطالعه تنش های حرارتی اینگونه سدها بسیار مهم است. در این مقاله به بررسی تاثیر تغییر درجه حرارات بر روند ایجاد و توزیع تنش های کششی در سدهای بتنی غلتکی پرداخته می شود. برای مد ل سازی و تحلیل از نرم افزار Ansys Workbench که مبتنی بر روش اجزای محدود است، استفاده می شود. با توجه به نتایج حاصل می توان دریافت که شروع اجرا در فصول سرد سال، استفاده از روش پیش سردکردن مصالح به منظور تسهیل اجرا و محرک مناسب جهت ایجاد وقفه در ماه های گرم سال به منظور کاهش حرارت حداکثر سازه، وضعیت مناسبی را به لحاظ توزیع تنش های حرارتی ارائه می دهد. همچنین نتایج حاصل از تحلیل نشان دهنده کاهش مقدار تنش ها در هنگام در نظر گرفتن وزن لایه ها و راندمان بالای ایجاد توقف در اجرا در ماه های گرم سال برای کاهش دمای بیشینه هسته سد دارای راندمان بالایی می باشد.

    کلیدواژگان: سد بتن غلتکی، انتقال حرارت، روش اجزای محدود، تنش کششی، ترک حرارتی
  • مهناز قایینی حصاروییه*، زهره آقاملایی صفحات 26-37

    اکثر جریان ها در طبیعت بر روی بستر متحرک و قابل انتقال صورت می گیرد. پدیده عبور آب از روی بند خاکی به علت پتانسیل خرابی و جهت پیش بینی خطرات ناشی از آن امری مهم است. در تحقیق حاضر مدل عددی دو بعدی جریان روی بستر های متحرک، جهت مدلسازی جریان عبوری از بند خاکی توسعه داده شده است. معادلات حاکم در مدل حاضر شامل معادلات آب های کم عمق و معادلات اکسنر می باشد. برای منقطع سازی معادلات از روش حجم محدود وجهت مدلسازی فلاکس های عبوری ازحجم کنترل از حل کننده تقریبی مسئله ریمان، روش HLLE که دارای دقت مرتبه اول می باشد، استفاده شده است. سپس مدل حاضر جهت مدلسازی جریان عبوری از بند خاکی بکار برده شده است و نتایج مدل با داده های آزمایشگاهی موجود برای سطح آزاد جریان و تغییرات بستر مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد مدل حاضر قابلیت شبیه سازی جریان و تغییرات بستر را در مسئله جریان عبوری روی بند خاکی را دارد.

    کلیدواژگان: بستر متحرک، روش حجم محدود، معادلات آب های کم عمق، حل کننده تقریبی ریمان HLLE
  • محمود بهنیا*، محسن احمدلو، محسن شریفی بر.جردی صفحات 38-50

    مدول تغییر شکل پذیری از جمله مهمترین پارامترهای توده سنگ به شمار می آید که برای اندازه گیری میزان جابه جایی در بارگذاری ها به کار می رود.علاوه بر بارهای استاتیکی، بارهای دینامیکی نیز در مواردی مانند زلزله و انفجارها از اهمیت بالایی برخوردارند، بنابراین ضرورت می یابد که به پارامترهای دینامیکی به اندازه خصوصیات استاتیکی پرداخته شود. مدول تغییر شکل پذیری دینامیکی با استفاده از آزمایشهای توموگرافی وشکست مرزی تعیین می گرددکه این آزمایش ها زمان بر و هزینه بر هستند و در تمامی پروژه ها امکان انجام آن ها وجود ندارد؛ در نتیجه می توان از روش های غیر مستقیم برای تخمین این پارامتر بهره گرفت. با توجه به اینکه اندازه گیری طبقه بندی GSI، آسان، فراگیر و معمول می باشد و مدول دینامیکی آزمایشگاهی نیز به راحتی و با هزینه و زمان بسیار کمتر در آزمایشگاه قابل محاسبه است؛ از این رو در این تحقیق سعی شد با استفاده از آزمایش های دینامیکی برجا و آزمایشگاهی انجام شده در پنج طرح بزرگ سد برقابی در ایران، روابطی برای تخمین مدول تغییر شکل پذیری دینامیکی توده سنگ استخراج گردد. آنالیز رگرسیون چند متغیره نشان داد که با تقریب قابل قبول می توان مدول تغییر شکل پذیری دینامیکی توده سنگ را با استفاده از شاخص مقاومت زمین شناسی و مدول دینامیکی آزمایشگاهی، تخمین زد.

    کلیدواژگان: مدول تغییر شکل پذیری دینامیکی، شاخص مقاومت زمین شناسی، آزمایش توموگرافی، آزمایش سرعت امواج، رگرسیون چندمتغیره
  • هادی دهقان* صفحات 51-60

    یکی از رویکردهای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، فعالیت بیشتر در زمینه تولید برق از فناوری های تجدیدپذیر مانند نیروگاه های برقآبی است که مصرف سوختهای فسیلی را در تولید برق کاهش میدهد. در این پژوهش، پتانسیلهای موجود برای بازیابی انرژی و تولید برق در استان خراسان رضوی موردبررسی قرار گرفته است. بدین منظور به بررسی امکان نصب نیروگاه های برقآبی بر روی خطوط انتقال آب پرداخته شده است. با سنجش پارامترهای مربوط به اختلاف ارتفاع، دبی آب ورودی و موقعیت نقاط این امکان- سنجی صورت میپذیرد. نتایج بهدستآمده نشاندهنده امکان احداث 9 نیروگاه برقآبی در خطوط انتقال آب استان خراسان رضوی است که درنهایت در صورت احداث نیروگاه ها در همه مناطق پیشنهاد شده، امکان تولید 1311881 کیلووات ساعت برق فراهم است. برای آنالیز اقتصادی از قیمتهای مصوب خرید 9808 (استفاده شد. نتایج (8088 ریال(و 8939 (9988 ریال(، 8930 (تضمینی برق در سالهای 8931 ، 8930 و 8939 به ترتیب 99801 ، محاسبات اقتصادی نشان داد سود سالیانه، برای سالهای 8931 8 و مقدار سود / 8 و 83 /83 ،8/ 89119 و 83889 میلیون ریال، نسبت فایده به هزینه به ترتیب برابر 91 81981 و 8188 میلیون ریال است. نتایج نشان داد شاخصهای اقتصادی - ، خالص به ترتیب برابر 0119 ، در سال 8931 در بهترین وضعیت قرار دارند. با توجه به قیمتهای مصوب خرید برق در سال 8930 احداث اینگونه نیروگاه ها توجیه اقتصادی ندارد و با تجدیدنظر در قیمت خرید تضمینی برق در سال 8939 احداث این نیروگاه ها از نظر اقتصادی قابل توجیه شده است. حداقل قیمت خرید برق برای بهصرفه بودن این نیروگاه ها بهطور متوسط 9899 ریال بر کیلووات ساعت به دست آمد.

    کلیدواژگان: پتانسیل سنجی، انرژی تجدیدپذیر، استان خراسان رضوی، توربین
  • قاسم دهقانی اشکذری*، زانیار تکمه چی صفحات 61-74

    هدف از این پژوهش بررسی پارامترهای موثر انفجار، شامل محل و شدت آن، بر رفتار سدهای بتن غلتکی و ارزیابی میزان آسیب پذیری این سدها در مقابل انفجارهای محتمل است. سد بتن غلتکی جگین به دلیل تغییرات زیاد هندسه ی مقاطع مختلف آن جهت مطالعه و ارزیابی میزان آسیب پذیری در برابر انفجار انتخاب شده است که به دلیل غیر ممکن بودن پیش بینی محل انفجار و شدت آن جهت ارزیابی میزان آسیب پذیری، به آنالیز پارامتریک نیاز می باشد. لذا مدل این سد بتن غلتکی (مقطع بحرانی) برای بارهای انفجاری با شدت و محل اثر متفاوت تحلیل شده است و اثرات این پارامترها بر رفتار و میزان آسیب پذیری آن مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج این پژوهش نشان داد که همیشه وقوع انفجار در تاج سد بحرانی ترین و آسیب پذیرترین حالت محتمل برای سد نمی باشند. اگرچه نتایج نشان می دهد که در محل اثر انفجار میزان تمرکز تنش بیشتری اتفاق می افتد اما بررسی توزیع تنش ها نشان می دهد که در حالت ثابت بودن محل انفجار، لزوما با افزایش شدت انفجار میزان حداکثر تنش کششی افزایش نمی یابد و در بعضی از موارد این مقدار کاهش می یابد. به هر حال در مورد حداکثر تنش فشاری، می توان گفت که هرچه میزان شدت انفجار افزایش یابد حداکثر تنش فشاری نیز افزایش خواهد یافت.

    کلیدواژگان: بارگذاری انفجار، مطالعات پارامتریک، روش اجزای محدود، سد بتن غلتکی
|
  • Behrouz Yaghoubi*, Farshad Hayati, Mohamadali Izadbakhsh Pages 1-12

    Weirs are used to adjust and measure the flow within open conduit. Also, weirs are applied in various shapes like rectangular, triangular, circular and triangular plan forms. In this study, the discharge coefficient of triangular plan form weirs was predicted using a hybrid model based on fuzzy systems (ANFIS) and differential evolution (DE) algorithm. Adaptive neuro Also, to examine the performance of hybrid models, the Monte Carlo simulations (MCs) were used. In this research, the k-fold Cross Validation with k equal to 5 was used for evaluation of the models ability. Then, the six hybrid models were defined using input parameters. According to simulation results, the superior model predicted the discharge coefficient in terms of Froude number, weir vertex angle, the ratio of weir length to weir height, the ratio of head over the crest of the weir to weir height and channel width to weir length. For superior model, the Mean Absolute Percentage Error (MAPE), Root Mean Square Error (RMSE) and correlation coefficient (R) were calculated equal to 1.644, 0.016 and 0.972, respectively. Also, the Froude number was identified as the most effective parameter to model the discharge coefficient of triangular plan form weirs

    Keywords: Adaptive Neuro-Fuzzy Inference Systems, Differential evolution algorithm, Discharge coefficient, Triangular plan form weir
  • Majid Pasbani Khiavi*, Mohammad Musavi, Mortaza Ali Ghorbani Pages 13-25

    Change in the degree of concrete heat at during construction and operation is very important problem because of induced thermal stresses and cracks in study of thermal stresses. In this paper, the effect of temperature variation on creation process and distribution of tensile stress in roller compacted concrete dam is investigated. The Ansys-Workbench software has been used for transient modeling and analysis of model. According to the results of this study, it can be concluded that the beginning of the cold season implementation, the use of pre-cooling of the materials to facilitate the implementation and the proper stimulus to interrupt in the warm months of the year in order to reduce the maximum temperature of the structure, has a good situation in terms of distribution Of stress Thermal offers. Also, the results of the analysis indicate a decrease in the amount of tensions when considering the weight of the layers. Creating a stop on the operating in the warm months of the year has a high efficiency.

    Keywords: RCC dams, heat transfer, finite element method, tensile stress, thermal cracking
  • Mahnaz Ghaeini*, Zohre Aghamolaei Pages 26-37

    Most of the flows in the nature are made over mobile beds. On the other hand, the phenomenon of overtopping flow on. embankments it is important because of the potential for failure. This research investigates the noncohesive embankment breach by two-dimensional numerical simulation. The governing equations of the present model are the shallow water and Exner equations. The finite volume method is used to discretization of equations. The mesh is structured. Fluxes at the control volume interfaces are computed by using the first order HLLE approximately. The results show that the present model can be used for shock capturing and flow modeling over mobile bed.

    Keywords: HLLE approximately
  • Mahmoud Behnia*, Mohsen Ahmadloo, Mohsen Sharifi Broujerdi Pages 38-50

    Deformation Modulus of Rock Masses is one of the most important rock mass parameters that is used to measure the displacement of rocks under loading. Dynamic loads such as earthquakes and explosions are also important in rock engineering, as are static loads. Therefore, it is necessary to consider dynamic parameters as much as static properties. Dynamic deformation Modulus of Rock Masses is determined using Tomography and seismic refraction tests, which are time-consuming and cost-effective. Therefore, in this study, indirect methods based on the combinations of engineering classification systems and laboratory results were used to estimate the dynamic deformation modulus of rock masses. Due to the easy and comprehensive measurement of the Geological Strength Index (GSI) classification system and ultrasonic tests in the laboratory, the data of the five large dams in Iran were gathered and analyzed. The multivariate regression analysis showed that the dynamic deformation modulus of the rock masses can be estimated by an acceptable approximation with combination of GSI and the ultrasonic tests results.

    Keywords: Dynamic Deformation Modulus, Geological Strength Index, Tomography, Sound Velocity Tests, Multivariate Regression
  • Hadi Dehghan* Pages 51-60

    In this study, probable potentials for energy and electricity retrieval in Khorasan razavi province are investigated. To do so, the possibility of hydroelectric power plants installation on the water conveyance lines is studied. Evaluating the parameters of height difference, input water discharge and location of the points, the possibility is researched. The results show installation of three hydroelectric power plants is possible which will lead to produce 8988628 kwhr electricity in the total proposed locations. In order to analyze economically, the approved prices for guaranteed purchase of electricityin years of 2015 (3700 Iranian Rials) and 2016 (1500 Iranian Rials) are used. The results of economic calculations show annual interest in 2015 and 2016 are 33258 and 13483 million Iranian Rials, respectively. Utility to cost ratio in 2015 and 2016 are 1.34 and 0.09, and finally the net profit for the two years are 5447 and 14328 million Iranian Rials, respectively. Generally, it can be concluded that considering the approved prices for purchase of electricity in 2016, installation of this kind of power plants has not economic reason and reconsider of the prices for guaranteed purchase of electricity is necessary.

    Keywords: Potentiometric, renewable energy, Khorasan razavi province, turbine
  • Ghasem Dehghani Ashkezari*, Zaniar Tokmechi Pages 61-74

    The goals of this paper are investigation of blast effective parameters, consisting blast location and intensity, in roller compacted concrete dams and vulnerability assessment of this kind of dams against blast loads. Jehgin dam due to its different types of cross sections is selected as a case study to vulnerability assessment against blast loads in which a parametric analysis is needed since the location and intensity of blast load are unpredictable. So, the Jehgin dam model is analyzed with different locations and intensities of blast load and the effects of these parameters are investigated on its behavior.The results show that the explosion on the dam crown is not always the critical and vulnerable status. Although, the stress concentration near by the blast location can be seen but, in the case of fixed blast load, tensile stress increment is not always seen following the blast intensity increment and in some cases tensile stress reduction is seen. However, the maximum compressive stress is increased by the blast intensity increment.

    Keywords: Blast loading, Parametric Study, Finite Element Method, Roller Compacted Concrete Dams
  • Sahar Darvishi, Seyed Ali Jozi*, Saeed Malmasi, Sahar Rezaian Pages 75-89

    vast projects such as dam building hold a wide range of potential risks on their surrounding environments in the process of construction or operation. Thus environmental risk assessment studies on dams is identified to be the most appropriate tool for specifying analyzing and evaluating these risks. This study was conducted to assess the environmental risks of dams by using SIR and VIKOR methods with the approach of post- assessment of environmental impact studies. The construction phase of the Balarood Dam in Khuzestan has been selected as the case study, and After examining the scope of studies and activities during the construction phase, the actual effects on the environment were identified. The evaluation and prioritorising of the actual effects has been identified in the while the the implementation of the project took place, using the SIR method, which is a multi-criteria decision-making method. The results show that by applying this method the effects on surface water quality, quantity, the ecosystems and natural habitats with 13.5, 7.198, and 5.757 scores, were identified as the most important environmental effects in post-assessment studies of the Balarood Dam. Based on the identified factors and effects, environmental risks were identified during the construction phase and then assessment and prioritized using the VIKOR method. Based on this method, the risk of water pollution in terms of high, low and moderate terms (0.2, 0.5, 0.8 = (v), respectively, with weights of (0.700, 1.000, 1.300) was identified as the most important risk. The most important proposed corrective action to reduce Environmental impacts and risks are the creation of an industrial wastewater treatment system.

    Keywords: Post Assessment, Environmental Risk Assessment, SIR Model, VIKOR Model, Balarood Dam of Khuzest