پایان نامه طراحی دریچه های هیدرومکانیکال سد و شبکه های آبیاری

رشته تحصیلی : مهندسی مکانیک در طراحی جامدات

مقدمه :

سخن را آغاز می کنیم با نام پرودگار جهانیان که نام او سر آغاز تمامی خوبیهاست.

اینجانب آرش – کلانتری از سال 83 تا 89 به طور منقطع در شرکت نهربندان که در زمینه طراحی، ساخت و نصب دریچه های هیدورمکانیکال سدها و شبکه های آبیاری و زهکشی فعالیت می نماید، مشغول بکار بوده ام. در ابتدا چون مدرک کاردانی نقشه کشی صنعتی داشتم، به عنوان نقشه کش با اصول ترسیمی دریچه ها آشنا گردیدم و سپس بعد از قبولی در مقطع کارشناسی مهندسی مکانیک به صورت پایه ای با اصول طراحی و ساخت دریچه ها نیز در حال آشنائی هستم و این پروژه را از منظر دانشجوئی که به اصول ترسیمی دریچه ها کاملاً آشنا و با اصول طراحی در حال آشنائی است به قلم تحریر در آورده ام.

پروژه فوق الذکر یک پروژه واقعی و اجراء شده توسط شرکت نهربندان است و منابع و ماخذها در این شرکت موجود وما بقی در بخش مراجع و منابع آمده است.

2 ) تاریخچه سد سازی و کانالهای آبیاری در ایران باستان :

در آغاز به تاریخچه سد سازی یا بند سازی می پردازیم، چون یکی از ملزومات طراحی و ساخت کانالها و دریچه های هیدورمکانیکال در ابتدا پیدایش سد بوده است.در ابتدا می بایست  به اهمیت آب، این مایه هستی بخش و ضروری برای کلیه جانداران اعم از انسانها، حیوانات و گیاهان پرداخت که اگر آب نباشد و آبی در جریان به طور حتم نبض زندگی خواهد ایستاد.

انسان از آغاز پیدایش خود در این کره خاکی که 4/3 آن را آب فرا گرفته است به سرعت متوجه ارزش این ماده گردید و طی سالها تکامل و پیشرفت خود همیشه در فکر راهی برای ذخیره این ماده ارزشمند بوده حتی حیوانات نیز به اهمیت این ماده واقفند و بطور مثال سمور آبی برای خود در رودخانه بند می بندد که می توان آن را سد نامید و این روشی برای ذخیره آب در میان حیوانات است تاریخچه سد سازی در ایران به سالها پیش بر می گردد. در تاریخ دیر پای این مرز و بوم، آب همیشه نقش کلیدی داشته است. شبکه های معروف آبیاری یعنی قناتها، در جهان به خوبی شناخته شده هستند.عمر این تکنیک به 2500 سال قبل بر می گردد. اولین سند مکتوب در خصوص تکنیک حفر قنات، در نوشته های هردوت، مورخ مشهور یونانی به چشم می خورد و این صنعت در دوران هخامنشیان (550 – 330 سال قبل از میلاد مسیح) کاملاً رایج و متداول بوده است. در حفاری های باستان شناسی به بقایای آبگیر، مخازن آب با سرریزها و مجاری تخلیه و حتی شبکه های فاضلاب دست یافته اند که عمر شان به دوره قبل از هخامنشیان، دوره قبل از ایلام و آشور (1500 – 600 سال قبل از میلاد مسیح می رسد).به طور کلی چهار شیوه آبیاری در ایران باستان وجود داشته است این چهار شیوه عبارتند از1)  چاهها و آب انبارها 2 ) قنات ها 3 ) نهر کشی و 

 4 ) بند ها و سدها.

1 ) چاه ها و آب انبارها : چاه های معمولی که به صورت قائم با ابزارهای دستی حفر می شد و مازاد باران را در محل هائی به  نام آب انبار ذخیره می کردند که نمونه آن در دشت های خشک و گرم جنوب ایران اکنون نیز به چشم می خورد.

2 ) قنات ها : عمر قناتها در ایران به پیش از 3000 سال می رسد از آنجائیکه تعداد رودخانه ها در ایران کم است و رودخانه های دائمی بسیار اندک، بدین ترتیب ایرانیان به ابتکار نوین و تحسین انگیزی دست یافته بودند که به قنات یا کاریز مشهور گردید که این ابداع مهم و بی نظیر بعد از خاورمیانه به شمال آفریقا، اسپانیا و سیسیل ایتالیا  انتقال پیدا کرد. و به بدین ترتیب بود که در آن زمان آبهای  زیر زمینی را جمع آوری کردند و تحت قوه ثقل به سطح زمین می رانده اند و ایرانیان با آگاهی کامل از جریان آب های زیر زمینی به این فکر افتادند که به جای حفر چاه های عمودی، چاه های افقی حفر کنند تا بدین ترتیب به آب های زیر زمینی راه یابند و آنرا با استفاده از شیبی ملایم، به سطح زمین هدایت کنند و در نتیجه از آن برای مصارف گوناگون استفاده کنند.

3 ) نهرکشی : در ایران از قدیم رودخانه های بزرگی چون دجله و هیرمند، نهرهائی منشعب کرده بودند و آب آنها را به بیابان های بی آب منتقل می نمودند. آنها کف نهرها را به دلیل سستی با  آجر فرش می کردند و  از ملات یا آهک، جهت آب بندی استفاده کردند. قبل از توضیح درباره بندها و سدها به معرفی مشخصات عمودی سدهای قدیمی ایران می پردازیم. ایرانیان در قدیم به سه  مورد اساسی انتخاب    

1 ) محل سدها 2 )  شرایط زمین 3 ) پی و مواد و مصالح توجه خاصی داشته اند.

در تمامی نقاطی که سدهای قدیم ایران بنا شده اند در انتخاب محل و نوع سد ملاحظات فنی و طراحی به خوبی مراعات شده است توپوگرافی، رژیم رودخانه، دسترسی به مواد و مصالح ساختمانی و نحوه انحراف آب حین ساختمان از جمله عواملی بوده اند که مورد توجه قرار گرفته اند.

انواع سدهای قدیمی در ایران :

 1 ) سدهای وزنی: تحقیقات نشان داده است که کلیه مسائل عمده طراحی که در عصر حاضر در مورد این گونه سدها در نظر گرفته می شود در سدهای قدیمی ایران از جمله سد قدیمی ساوه با  عمر بیش از 70 سال و سد ششطراز  از با بیش از 900 سال عمر منظور شده است

2 ) سدهای قوسی: ایرانیان قبل از رومیان به خصوصیات بارروی قوسی پی برده اند سد قدیمی کبار با بیش از 700 سال از جمله این سدها می باشد.

 3 ) سدهای پشت بند دار: سد اخلمد با طول تاج 330 متر و ارتفاع 12 متر که حجم مخزن آن 3 میلیون متر مکعب است و سد فرمان با پیش از 400 سال عمر در که حال حاضر در دست بهره برداری است از این نوع سدها می باشد..

4 ) بندها و سدها : پادشاهان هخامنشی به واسطه نیاز جغرافیایی کشور ایران و علاقه ای که به گسترش و آبادانی سرزمین تحت فرمانروائی از خود نشان می دادند، در زمان امپراطوری خود سدها و بندهای زیادی در بخش های جنوب غربی و جنوبی ایران ساختند. یکی از رودخانه هائی که از قدیم به رودخانه اروند می پیوسته است دیاله بوده است که بنا به دستور کوروش بزرگ سدی برای آیباری، از خاک و چوپ بر روی این سد بسته شده بود که شبکه کانال های آبرسانی را تغذیه می کرد و همچنین در زمان آنها اولین کوشش ها جهت سد سازی بر روی اروند و فرات به عمل آمد و گام هائی در گسترش شبکه کانالهای آبیاری برداشته شد.

با این که آثاری از تمامی سدهائی ساخته شده در زمان هخامنشیان در دست نیست ولی برخی از بندها که برروی دجله و فرات بر جا مانده اند دارای پایه های هخامنش هستند که از جمله این سدها می توان به بند ناصری که در 48 کیلومتری شمال غربی پرسپولیس (تخت جمشید) واقع شده است اشاره کرد در ادامه می توان از سدهای دیگری مثل بند فیض آباد که در 48 کیلومتری شمال پرسپولیس قرار گرفته و در نزدیکی شهرک «کوار» در جنوب شیراز سد هخامنشی دیگری به نام بند بهمن که بر روی رودخانه «مند»  بنا شده است نیز اشاره کرد.