فهرست مطالب

نشریه سد و نیروگاه برق آبی ایران
پیاپی 25 (تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/06/11
  • تعداد عناوین: 7
|
  • علیرضا سعیدی عزیزکندی*، سجاد حیدری حسنکلو، محمدحسن بازیار صفحات 1-13

    مشاهده ی خرابی ساختمان های مهندسی و تلفات جانی ناشی از گسیختگی گسلش باعث ایجاد انگیزه در مهندسان برای در نظرگیری راه حل هایی برای کاهش آسیب وارده بر سازه ها شد.در مواقعی که اجتناب از ساخت و ساز در مجاورت گسل فعال امکان پذیر نیست اقدامات کاهش خطر باید در نظر گرفته شود . آنالیز المان محدود صحت سنجی شده از طریق نتایج آزمایش تست سانتریفیوژ در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفته است. با در نظرگیری زوایای مختلف گسل موقعیت بحرانی فونداسیون که در آن بیشترین دوران را دارد مشخص شده است. سپس تاثیر حفر دیوار پر شده با صفحات پلی استرنی (EPS) در عمق مناسب نزدیک فونداسیون برای برخورد با گسیختگی ناشی از گسلش بررسی شده است.نتایج نشان دادند که دیوار مذکور با توجه به شکل پذیری بالا و مقاومت برشی پایین نسبت به خاک توانسته مسیر گسیختگی ناشی از گسلش را منحرف کرده و آسیب وارده به فونداسیون را به حداقل برساند. بنابراین پی سطحی دوران و جابجایی کمی را تجربه کرده است. تاثیر دیوار EPS به موقعیت دقیق فونداسیون نسبت به نمود سطحی گسل s/b ، بزرگی جابجایی نسبی گسل h/H و البته زاویه گسل بستگی دارد .

    کلیدواژگان: گسیختگی گسلش، آنالیز المان محدود، موقعیت بحرانی فونداسیون، نمود سطحی گسل
  • علی اصغر میرقاسمی*، احسان شهیری طبرستانی، علیرضا مجیدی صفحات 14-23

    یکی از مهمترین چالش ها در پروژه های عمرانی علاوه بر طراحی و اجرای آن ها کنترل ایمنی و پایداری اجزای مختلف آن در طول دوران ساختمان و بهر ه برداری است. در پروژه های ساخت سد خاکی نیز به دلیل اهمیت سازه، کنترل ایمنی و پایداری آن ها ضرورت بیشتری می یابد. برای دستیابی به این مهم در تمام سدهای بزرگ با نصب ابزارهای لازم مقادیر فشارهای منفذی ، فشارهای توده خاک و تغییر شکل ها در طول سه دوران ساخت، اولین آبگیری و زمان بهره برداری اندازه گیری شده و عملکرد سد مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. در این پایان نامه سعی گردیده نتایج ابزار منصوب در سد چراغ ویس مورد تحلیل و بررسی قرار گیرد. همچنین تحلیل مدل دوبعدی و سه بعدی سد مطابق با منحنی زمان - ساخت آن توسط نرم افزار اجزاء محدود آباکوس به صورت لایه لایه مدل گردیده و مشخصات کالیبره شده مصالح برای هر دو مدل به تفکیک ارایه گشت و پس از آن، آبگیری مرحله به مرحله در مدل سه بعدی لحاظ گردید. با نتایج بدست آمده از بدنه سد در دوران آبگیری، نشست های بدنه و فشار آب حفره ای ایجاد شده پیشبینی شد و به کمک آنالیز پایداری شیروانی ها، پایداری خاکریز پایین دست پس از دوران آبگیری بررسی گشت.

    کلیدواژگان: رفتارنگاری، ابزار دقیق، سد سنگریزه ای، مدل المان محدود، تحلیل برگشتی
  • فرهاد سعیدی*، سعید یوسفی، محمدحسین صبحیه، حمید زرگرپور صفحات 24-37

    از رایج ترین رویکردها در حوزه مدیریت پروژه، رویکرد شایستگی محور است. این رویکرد برخلاف رویکردهای فرآیند محور، به صورت ویژه بر نقش افراد متمرکز است. در بسیاری از صنایع پیشرفته دنیا و علیرغم ابداع انواع ماشین آلات و تجهیزات، فرد محور اصلی غلبه بر چالش های محیط متغیر امروزی و شرایط یکتای پروژه است. صنعت برق آبی ایران با داشتن پیچیده ترین مگا پروژه ها از این قاعده مستثنا نبوده و توسعه "شایستگی افراد" پروژه در بهبود مدیریت آن ها یک ضرورت است. در این مسیر، گام اول تبارشناسی و درک کامل این مفهوم است. ازاین رو از روش تحقیق مطالعات مروری و تحلیلی و با بررسی عمیق ریشه ها و تعاریف، به تبیین مفهوم شایستگی پرداخته شده است؛ مولفه های اصلی شایستگی مورد واکاوی قرارگرفته و با بررسی ارتباط شایستگی با مفهوم "رفتار"، چرخه اصلاح رفتار در مسیر توسعه شایستگی معرفی می گردد؛ درنهایت رویکردهای تدوین استانداردهای شایستگی از منظر وظیفه گرایی/نتیجه گرایی موردبررسی قرارگرفته و مروری تحلیلی به مطالعات پیشین شایستگی در حوزه مدیریت پروژه در شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران، به عنوان متولی اصلی توسعه پروژه های برق آبی در ایران، شده است تا بر اساس تمامی مفاهیم تحلیل شده، مبانی نظری تدوین مدل شایستگی حوزه پروژه ها در این صنعت فراهم آید.

    کلیدواژگان: شایستگی، مدیریت پروژه، نگرش، رفتار، عملکرد، شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران
  • همایون مطیعی*، فاطمه شیرخدایی، امیررضا مطیعی صفحات 38-51

    اثرات تغییر اقلیم بر جریان ورودی به مخزن سد کرخه ، با عملکرد 21 مدل GCM تحت سناریو های  CMIP5 برای  شبیه سازی بارش و دمای حوضه مورد بررسی قرار گرفته است.  با بررسی معیارهای کارایی R2، RMSE و MAE هر یک از مدل‏ها نسبت به داده‏ های مشاهداتی بارش و دمای حوضه، مدل MRI-CGCM3 به عنوان مدل برتر انتخاب گردید. برای بررسی اثرات تغییر اقلیم بر روی رواناب حوضه آبریز کرخه در دوره ‏آتی (2041-2060)  از خروجی های این مدل تحت سناریو RCP2.6 و RCP8.5 استفاده گردید. با ریز مقیاس نمایی داده های بارش و دما به روش عامل تغییر در مدل TMRI-CGCM3  به طور کلی   کاهش بارش و افزایش دما به ترتیب به میزان 3.11 درصد و 1.2 درجه تحت سناریوی RCP 2.6 و 8.2 درصد و 1.8 درجه سانتیگراد تحت سناریوی RCP8.5 در دوره 2041-2060  پیش بینی می شود. به منظور بررسی اثر تغییرات  اقلیم بر  رواناب حوضه و جریان ورودی به مخزن سد کرخه از مدل بارش رواناب IHACRES استفاده گردید. نتایج شبیه سازی رواناب نشان می دهد که  به طور کلی  کاهش رواناب به میزان 12.96 درصد تحت سناریوی RCP2.6 و 24.12 درصد تحت سناریوی RCP8.5 در دوره 2041-2060 نسبت به دوره پایه وجود دارد.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، سناریو های RCP، مدل بارش رواناب IHACRES، حوضه آبریز کرخه
  • احسان جعفری ندوشن* صفحات 52-62

    کارایی حوضچه پرتابی، علاوه بر کیفیت ناحیه ای که جریان با آن برخورد می کند به ارتفاع سقوط جت، زاویه پرتاب جریان آب، عمق پایاب و غلظت جت بستگی دارد. با افزایش ارتفاع سقوط جت، سرعت سقوط بیشتر و در نتیجه اندازه حرکت تخریب بیشتر خواهد بود. هرچه عمق پایاب بیشتر باشد، انرژی جت نفوذی بیشتر مستهلک خواهد شد. چناچه ناحیه برخورد ویژگی های متفاوت با آنچه در طراحی در نظر گرفته شده داشته باشد، ممکن است (پدیده آبشستگی) به وارد شدن خسارت هایی به سازه سد منجر شود. به این منظور در این تحقیق از قابلیت سیستم استنتاج فازی و الگوریتم تکامل تفاضلی جهت بهینه کردن هندسه سرریز جام پرتابی در جهت کاهش عمق آبشستگی پایین دست جت پرداخته شد. برای ساخت سیستم استنتاج فازی و سپس محاسبه عمق آبشستگی بر پایه الگوهای ورودی-خروجی در دسترس، از مدل سیستم استنتاج فازی- عصبی ANFIS استفاده گردید. ابتدا در مدل ANFIS به آموزش داده های ورودی و خروجی  با استفاده از داده های آزمایشگاهی پرداخته شد است. در نهایت با بکارگیری الگوریتم تکامل تفاضلی و با استفاده از خروجی مدل ANFIS به بهینه یابی هندسه سرریز جامی پرتابی با تعریف تابع هدف کمینه سازی عمق حفره آبشستگی در پایین دست سرریز جام پرتابی پرداخته شد.

    کلیدواژگان: سرریز جام پرتابی، بهینه یابی هندسه سرریز، ابعاد حفره آبشستگی، مدل فازی-عصبی، الگوریتم تکامل تفاضلی
  • جعفر آقایاری*، رویا صالح زاده صفحات 63-73

    مدلسازی و شناسایی سیستمهای مختلف واحد نیروگاهی آبی همچون توربین، گاورنر و سیستم تحریک جهت انجام مطالعات پایداری و دینامیک شبکه مورد نیاز می باشد. توربین واحد آبی مکانیکی است و معمولا انجام تستهای شناسایی برای استخراج مدل آن نیاز است. در این مقاله، مدل خطی و غیرخطی توربین فرانسیس واحد 8 نیروگاه شهید عباسپور ارایه می شود. شناسایی این مدلها به روش تجربی و با تجزیه و تحلیل داده های تستهای میدانی در جعبه ابزار شناسایی متلب صورت می گیرد. تستها به صورت افزایش و کاهش بار واحد در توانهای مختلف واحد است. مدل خطی توربین منطبق بر مدل IEEEG2 است و زمان شروع آب برابر مقدار میانگین 1.33 ثانیه بدست می آید. مدل خطی در پیش بینی بارهای میانی و پایین خطای زیادی دارد که ناشی از رفتار غیرخطی توربین است. برای تصحیح خطا، مدل اصلاح شده غیرخطی که توان را به صورت چند جمله ای مرتبه 5 از گشودگی بدست می دهد برای توربین شناسایی می گردد. صحت سنجی، دقت بالای مدل غیرخطی در شبیه سازی رفتار دینامیکی توربین را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: نیروگاه برق آبی، توربین فرانسیس، مدل خطی و غیرخطی، شناسایی
  • سپیده بادرستانی، علی اسماعیلی* صفحات 74-89

    رسوبگذاری در مخازن پیشنیاز مدیریت پایدار آب می باشد و سد دز به دلیل تنظیم فرکانس برق کشور از اهمیت خاصی برخوردار است. از اهداف کلی این مطالعه شناسایی منابع آورد رسوب در حوضه آبریز با استفاده از تصاویر ماهواره ای و GIS و با بکارگیری  اطلاعات هیدروژیولوژیکی می باشد. به همین منظور با دریافت نتایج آزمایشگاهی کانی شناسی رسوبات سد مشخص شد که 75درصد رسوبات را کانی های کلسیت، دولومیت و کوارتز تشکیل می دهد. با انجام پردازش تصاویر سنجنده ASTER به روش های نسبت باندی، SAM و PCA منابع آورد رسوبات مشخص شدند و با تطبیق با سازندهای زمین شناسی منطقه و با توجه به لیتولوژی سازندها صحت نتایج بررسی شد. اما کانی کوارتز به دلیل اینکه در محدوده مریی و مادون قرمز باند جذب و بازتاب شاخصی ندارد با روش های مذکور بارز نشد و به همین دلیل روش ترکیب باندی (13،12،10) (RGB) به کار برده شد که بر اساس ضریب فاکتور بهینه بهترین نتیجه را دربر دارد و مناطق دارای کوارتز با درجه بالا به رنگ قرمز و مناطق با درجه متوسط به رنگ صورتی بارز شد. برپایه نتایج حاصله تصاویر ماهواره ای می تواند ابزار مناسبی برای شناسایی منابع آورد رسوبات در مخازن سدها باشد.

    کلیدواژگان: منابع آورد رسوب، GIS، تصاویر استر، ترکیب باندی، SAM، PCA
|
  • Sajjad Heidari Hasanaklou, MohammadHasan Baziar Pages 1-13

    Observing destroyed engineered structures and induced fatality due to faulting motivated engineers to consider possible solution for reducing damage to structures. Mitigations countermeasures should be applied when elusion is not possible. Finite element analyses verified through centrifuge model experiments is implemented in this study. Considering different fault dip Angel, critical position of surface foundation in which it has the most rotation is specified. Then effectiveness of trenching a wall filled with extended polystyrene sheets (EPS) near foundation, at sufficient depth to intercept the propagating fault rupture is investigated. The results indicated that such wall thanks to its high deformability and very low shear resistance relative to the soil can absorb the compressive thrust of fault and forces the rupture to deviate along its length. So the foundation will experience less rotation and displacement .The effectiveness of EPS wall is depend on exact location of foundation relative to the surface fault outcrop s/b , magnitude of fault offset h/H and of course amount of fault dip slip Angel α.

    Keywords: Fault Rapture, FEM, shallow foundation, EPS wall
  • AliAsghar Mirghasemi*, Ehsan Shahiri Tabarestani, Alireza Majidi Pages 14-23

    One of the most important challenges in development projects beside designing and performing them is to control immunity and stability of the several parts during different stages of construction, impoundment, and operation.  The   main purpose of instrumentation in dams is to evaluate operation and reaction of these structures under different load conditions, developing a better understanding of their behaviors, and checking on the design concepts. Geotechnical engineers must work with natural geologic materials, while the properties of geologic materials are generally diverse, unpredictable or even unknown.  However, data derived from instrumentation which is usually being done via back analysis, would help them to estimate design parameters more accurately.  In this research, the datasets obtained from instrumentation on the Cheragh veis Dam (62meter height, 10meter crest width and274 meter crest length) constructed in Iran, will be monitored. Out of raw original data, valid ones were selected based on compatibility terms and engineering judgment.  Eventually, reliable ones were compared with the results of back analysis applying finite element model. Based on the alleged comparison, having done some iterative analysis, modified properties of materials would be obtained.

    Keywords: Monitoring, Instrumentation, Rockfill Dam, Finite Element Model, Back Analysis
  • Farhad Saeedi*, Saeed Yousefi, Mohammadhossein Sobhiah, Hamid Zargarpour Pages 24-37

    A common approach followed in the field of project management is the so-called competence-oriented approach.In many of sophisticated industries, where a vast array of equipment have been developed, coping with the variable challenges of today and unique circumstances encountered in projects is a person-oriented task. Operating the most complicated megaprojects across the country, Iran’s hydropower industry has not been an exception to this rule, for which management the development of “individual’s competence” has long been seen as a necessity. In this respect, the very first step is to undertake a genealogical study to understand the concept thoroughly. Accordingly, the relevant literature was reviewed and analyzed to deeply investigate the definitions and then explain the concept of competence. Subsequently, the main components of competence were explored to study the link between the competence and the concept of “behavior” in an attempt to introduce a behavior modification cycle. Finally, different views to the codification of competence standards were revisited through deontologism/consequentialism followed by an analytical review of previous works on competence in the project management across Iran Water and Power Resources Development Company, to obtain the theoretical foundations for the development of project competence model based on all of the performed analyses.

    Keywords: competency, project management, attitute, behavior, Iran Water, Power Resources Development Company
  • Homayoun Motiee*, Fatemeh Shirkhodaee, Amirreza Motiee Pages 38-51

    The objective of this research was to investigate the effects of climate change on precipitation and temperature parameters of Karkheh Basin and inflow to Karkheh dam reservoir. This was conducted by applying 21 GCM models under CMIP5 scenarios. The error indices of R2, RMSE and MAE models with the observed precipitation and temperature data were examined to find the appropriate GCM model, MRI-CGCM3. The outputs of this model under RCP2.6 and RCP8.5 scenarios were used to predict precipitation and temperature in future periods (2020-2040 and 2040-2060). With change factor downscaling of MRI-CGCM3 outputs, the precipitation decrease and temperature rise was 2.8% and 1°C under the RCP scenario of 2.6, 6.8% and 1.5°C under the RCP8 scenario, respectively in the period of 2020-2040. IHACRES model was used to study the effect of climate change on basin runoff and inflow to Karkheh Dam reservoir. Runoff simulation results show that overall runoff reduction is 10.2% under RCP2.6 and 20.1% under RCP8.5 scenarios in 2020-2040 compared to baseline period. These results indicate the inappropriate future situation of Karkheh Dam reservoir, which will have an impact on the water supply required for agriculture and electricity of the region.

    Keywords: Climate change, RCP scenarios, Rainfall –Runoff model IHACRES, Karkheh basin
  • Ehsan Jafari Nodoushan* Pages 52-62

    The Performance of shooting pool, in addition to the quality of the area in which the flow collides with it, depends to the height of the jet drop, the angle of the water flow, the depth of the jet and the concentration of the jet. By increasing the height of the jet drop, the fall velocity increases and subsequently the jetchr('39')s energy will be more intrusive. Different collision area from the scouring phenomenon that considered in the design step, may lead to damages to the structure of the dam. For this purpose, an Adaptive Neural Fuzzy Inference System (ANFIS) model and Differential Evolution Algorithm were used to optimize the geometry of the flip bucket spillway to reduce the scour depth of the jet. To construct a fuzzy inference system and calculate the scour depth based on available input/output patterns, the ANFIS fuzzy-inductive inference system was used. ANFIS model was used to train input and output data using laboratory data. Finally, using the differential evolution algorithm and also the ANFIS model output, the geometry of the flip bucket spillway has been optimized by defining the objective function for minimizing the depth of the scour hole in the downstream of the spillway.

    Keywords: Flip Bucket Spillway, Optimization of Spillway Geometry, Dimensions of scour hole, ANFIS, Differential Evolution Algorithm
  • Jafar Aghayari*, Roya Salehzadeh Pages 63-73

    In order to study the stability and fast dynamic of the power grid, modeling and identification of hydropower plant systems such as turbine, governor and excitation is required. Turbine is a mechanical device and usually identified through field tests. In this paper, the identification of the unit 8 of Abbaspour power plant is conducted. The linear and nonlinear model of the Francis turbine are introduced. These models show the dynamic relation of the electric power and wicket gate position. In this study, the test data are processed and analyzed using the identification toolbox of Matlab software. The linear model is based on the IEEEG2 model and the average of water start time is obtained 1.33 second. The results show lots of deviation in predicting low loads due to nonlinear behavior of turbine. For eliminating these faults, a modified non-linear polynomial model of turbine is identified. Validation of the identified nonlinear model shows its high accuracy in the modeling of turbine dynamic behavior.

    Keywords: Turbine, Hydro Electric Power Plant, Dynamic Modeling, Identification
  • Sepideh Baderestani, Ali Esmaeily* Pages 74-89

    Sedimentation in reservoirs is a prerequisite for sustainable water management. The Dez dam is very important the country because of its role in electricity frequency adjustment. The main objective of this research is to identify the sources of sediment in the catchment using satellite images, GIS and hydro-geological information. For this purpose, the lab results of sediments mineralogy revealed that 75 percent of sediments constitute calcite, dolomite and quartz. By processing the ASTER images and applying the methods such as Band Ratio, SAM and PCA sediments resources were identified and by matching geologic formations lithology formations of the study area accuracy of the results were verified. However, the quartz mineral could not be enhanced using the mentioned methods due to its low absorptance and reflectance in visible and infrared regions For this reason the band composition (RGB) (10, 12, 13) method was applied and the best results were revealed based on the Optimum Index Factor (OIF) which then demonstrated the high purity quartz area in red and the mid purity in pink color. The results concluded that the satellite images can be a useful tool to identify sources of sediments in the reservoirs dams.

    Keywords: Sediment Resources, GIS, ASTER, Band Composition, SAM, PCA