پایان نامه تحلیل جریان بر روی آبگیرهای جانبی موجود درآبراه های قوسی (به کمک داده های آزمایشگاهی )

فهرست و منابع پایان نامه تحلیل جریان بر روی آبگیرهای جانبی موجود درآبراه های قوسی (به کمک داده های آزمایشگاهی )

فهرست:

عنوان

صفحه

فصل اول :کلیات

١-١) مقدمه                                                                                  1

١-٢) انتقال رسوب در آبگیرها                                                           3

١-٣) الگوی جریان ناشی از انحراف                                                    5

١-٤) الگوی جریان در قوسها                                                             6

١-٥) مکان مناسب برای آبگیری از رودخانه                                           8

١-٦) روش کار و تحقیق                                                                  8

فصل دوم : مروری بر تحقیقات انجام شده

٢-١) جریان در قوس رودخانه                                                          10

٢-٢) قدرت جریان ثانویه                                                                 12

٢-٣) تحقیقات انجام شده بر روی تنش برشی بستر                                    15

٢-٤) مدلسازی جریان در قوس رودخانه                                               16

٢-٥) ضوابط حاکم در انحراف جریان و آبگیری از رودخانه                        27

٢-٥-١) آبگیری جانبی از مسیر مستقیم                                                 30

٢-٦) آبگیری جانبی از قوس رودخانه                                                  35

٢-٦-١) محل قرار گیری آبگیر                                                          35

٢-٦-٢) زاویه آبگیری                                                                    37

٢-٦-٣) نسبت دبی انحرافی                                                              37

٢-٧) مطالعات انجام شده در آبگیری جانبی از قوس رودخانه                       38

فصل سوم : روش انجام تحقیق

٣-١) مقدمه                                                                                46

٣-٢) تجهیزات آزمایشگاهی و نحوه برداشت داده ها                                  46

٣-٢-١) مدل آزمایشگاهی استفاده شده                                                  46

٣-٢-٢) اندازه گیری دبی جریان                                                        47

٢-٢-٣) نحوه اندازه گیری سرعت در هر آزمایش                                    48

فصل چهارم : تجزیه وتحلیل داده های آزمایشگاهی

6

-١) مقدمه                                                                                  51

٤-٢) بررسی تغییرات سرعت                                                           51

٤-٢-١) بررسی تغییرات سرعت در موقعیتهای آبگیری ٤٠، ٧٥، ١١٥ درجه     52

٤-٢-٢) بررسی توزیع سرعت طولی                                                   60

٤-٢-٢-١) بررسی توزیع سرعت طولی در موقعیت آبگیری ٤٠ درجه             60

٤-٢-٢-٢) بررسی توزیع سرعت طولی در موقعیت آبگیری ٧٥ درجه             65

٤-٢-٢-٣) بررسی توزیع سرعت طولی در موقعیت آبگیری ١١٥ درجه           70

٤-٢-٣) ترسیم خطوط هم سرعت طولی و عرضی در موقعیتهای آبگیری  75

40، ̊75،̊ 115

٤-٢-٤) مقایسه تغییرات سرعت در موقعیتهای مختلف آبگیری                      85

٤-٣) جریان ثانویه                                                                        87

٤-٣-١) بررسی تغییرات جریان ثانویه در حالت ̊40=Ө،̊60=Φ                    87

٤-٣-٢) بررسی تغییرات جریان ثانویه در حالت ̊75=Ө،̊60=Φ                    97

٤-٣-٣) بررسی تغییرات جریان ثانویه در حالت ̊115=Ө،̊60=Φ                 106

٤-٤) الگوی جریان در کانال انحرافی                                                 117

٤-٥) قدرت جریان ثانویه                                                               123

٤-٥-١) بررسی قدرت جریان ثانویه در حالت ̊40=Ө،̊60=Φ                     125

٤-٥-٢) بررسی قدرت جریان ثانویه در حالت ̊75=Ө،̊60=Φ                     130

٤-٥-٣) بررسی قدرت جریان ثانویه در حالت ̊115=Ө،̊60=Φ                   135

٤-٦) مومنتم جریان عرضی                                                            143

٤-٧) بررسی تغییرات سطح آب                                                       149

٤-٨) بررسی تغییرات عرضی تراز سطح آب کانال در امتداد محور آبگیر       162

٤-٩) بررسی توزیع تنش برشی                                                        165

٤-٩-١) تخمین ضریب زبری مانینگ                                                  165

٤-٩-٢) تعیین ضریب شزی                                                             166

٤-٩-٣) بررسی توزیع تنش برشی در موقعیتهای آبگیری ٤٠، ٧٥، ١١٥ درجه      167

٤-٩-٤) مقایسه تنش برشی در موقعیتهای آبگیری ٤٠، ٧٥، ١١٥ درجه          177

فصل پنجم : نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات

٥-١) نتیجه گیری                                                                        178

٥-٢) پیشنهادات                                                                          181

منبع:

ابریشمی ،ج ،حسینی ،م ،١٣٧٨،هیدرولیک کانال های باز،نشر آستان قدس دانشگاه امام رضا.

بجستان ، م. (١٣٧٨)، هیدرولیک رسوب ، دانشگاه شهید چمران اهواز

پور نصیری ،م .(١٣٨٥)، بررسی تحلیلی تغییرات سرعت در محدوده آبگیرهای جانبی موجود در کانالهای قوسی شکل ، پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی رودخانه ، دانشگاه صنعت آب و برق .

پیرستانی ،م .ر،١٣٨٣ ، بررسی الگوی جریان و آبشستگی در دهانه ورودی آبگیر کانالهای دارای انحناء، رساله دکتری ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات .

پیرستانی ، م.ر و همکاران (١٣٨٤)، بررسی آزمایشگاهی تاثیر پارامترهای هیدرولیکی بر روی ناحیه جداشده آبگیرهای جانبی موجود در کانالهای قوسی ، پنجمین کنفرانس هیدرولیک ایران ، دانشگاه شهید باهنر کرمان .

پیرستانی ، م.ر و همکاران (١٣٨٥)، بررسی الگوی جریان آبگیر جانبی با موقعیت ١١٥ درجه در کانال U شکل ، هفتمین کنفرانس هیدرولیک ایران ، دانشگاه تربیت مدرس .

دهقانی ،ا. وهمکاران ،(١٣٨٤)، بررسی شرایط جریان بر تغییرات بستر کانالهای آبرفتی در قوس ١٨٠ درجه ،مجله هیدرولیک ، انجمن هیدرولیک ایران ، جلد اول ، شماره دوم .

دهقانی ،ا. وهمکاران ،(١٣٨٤)،بررسی آزمایشگاهی تغییرات بستر در قوس ̊١٨٠ با آبگیرجانبی ، پنجمین کنفرانس هیدرولیک ایران ،دانشگاه شهید باهنر کرمان .

صالحی نیشابوری ،ع و ایزد پناه ،ز.( ١٣٧٥) ،مروری بر مطالعات انجام شده در زمینه بررسی انتقال رسوب در آبگیرها، چهارمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه ،دانشگاه شهید چمران اهواز.

صفرزاده ،ا.(١٣٨٣)، شبیه سازی عددی الگوی جریان در آبگیری جانبی از قوس ١٨٠ درجه ، پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران آب ، دانشگاه تربیت مدرس .

صفرزاده ، ا. و صالحی نیشابوری ،ع . (١٣٨٤)، مطالعه هیدرودینامیکی الگوی جریان آشفته در قوس رودخانه با استفاده از مدل عددی سه بعدی ، مجله تحقیقات منابع آب ایران ، جلد اول ، شماره سوم .

203

نظری ، س. و شفاعی بجستان ، م. (١٣٧٧)، بررسی آزمایشگاهی تاثیر زاویه ، ارتفاع آبپایه آبگیرها در قوسهای رودخانه ای بر میزان رسوبات ، پایان نامه کارشناسی ارشد تاسیسات آبیاری دانشکده کشاورزی ، دانشگاه شهید چمران اهواز.

Agaccioglu,H. and Yuksel,Y. (1998),Side-weir flow iv curved Channels,ASCE, Journal of

 Irrigation and Drainage Engineering,124(3),pp.163-175.

Anderson, A.G. (1967), on development of stream meanders, Proc.12th,Congress,Fort

 Collins,1,pp.370-378.

Barkdoll, B.D.et al.(1995),Experimental Comparison of dividing Open-Channel with duct Flow

in T-Junction, J.Hydr. Engrg, ASCE.124(1).

Barkdoll, B.D (1977), Sediment Control at lateral diversion. PHD dissertation, civil and

Environmental Engineering, university of Iowa.

Barkdoll, B.D (2001), Discussion of “Experiments on Flow at a 90 Open-Channel Junction” .

J.Hydr. Engrg, ASCE.127(5).

Blanckaert, C.(1975). Canal intakes problems and method used to reduce the the Sedoment In

flow. ICID, 4th Congress Moscow, question 30 , Report 22:293-302.

Blanckaert,k.et al.(2001).Mean Flow and Turbulence in open-channel bend. J.Hydr. Engrg

ASCE, 27(10).

Booij,R.(2002), Modeling of secondary flow structure in river bends, River flow 2002, Bousmar

ans Zech(eds), pp.127-133

Booij,R.(2003),Modelling the flow iv curved tidal channels and rivers,Chaina,International

conference on estuaries and coats,pp.786-794

Chang, H. H.(1984), Regular meander path model, Jur.Hyd.Eng., 110(10), pp.1398-1411

Choudrary, U.K, and Narasimhan, S. (1977), Flow in 180˚ open Channel rigid boundary bends,

Jur.Hyd.Eng, ASCE, 103(6), pp.651-657

Chow, Ven Te.(1959), Open channel hydraulics, Mc Graw-Hill Boo; Company.Inc, New York.

Dietrich, W.E. (1987),Mechanics of flow and sediment transportin river bends, In Richards, KS

(ed), River Channels: Enviroment and Process, pp.179-227

Dietrich, W.E.,Smith, J.D.,and Dunner, T. (1979), Flow and sediment transport in a sand bedded

meander, Journal of geology, 87, pp.305-315

Dietrich, W.E.,Smith, J.D. (1993), processes controlling the equilibrium morphology in river

meanders, International Association for Hydraulic Research, U.S.Army corps of engineers,

Louisiana section, ASCE, pp.759-769

204

Engelund,    F.    (1974),    Flow    and    bed    topography    changes    in    alluvial    steams,

Can.J.Civ.Eng.,27,pp.309-318

Fares,Y.R   (1995),Boundary   shear   in   curved   channel   with   side   overflow,   ASCE

Jur.Hyd.Div,100(11),pp.1631-1647

Fares,       Y.R.(2000),Transient  bottom      topography  changes                      in    alluvial

streams,Can.J.Civ.Eng,pp.309-318

Fares, Y.R. (2000),Changes of bed topography in meandering rivers at a neck cutoff intersection,

Journal.Enviromental.Hydrology, 8,pp.13.

Hsieh, T.y and yang, J.C (2003), Investigation on the suitability of Two-Dimensional Depth-

averaged Models for Bend-Flow Simulation.J.Hydr.Engrg. ASCE. 129(8),pp597-612

Ippen, A.T. and Drinker, P. (1962), Boundary shear stress in curved trapezoidal channel,

Jur.Hyd.Div., 88(Hy5)

Jian, y and Mccorquadale, J.A.(1998), Simulation of Curved open Channel Flows by 3D

Hydrodynamic model. J.Hydr. Rngrg, ASCE.127(7)

Jianchun,Huang et.al. (2002), Three-Dimensional numerical study of flows in open-channel

Junctions, Hydr.Engrg, ASCE, 128(3), pp268-275

Joglekar, D.V. (1959), Control of and enterny cands, Irrigation and power, pp.177-190

th

Jung, J.W. and Yoon, S.E.(2000), Flow and bed topography in a 180˚ curved channel, 4

International conference on Hydroscience and Engineering, Seoul.

Larry,J et al. (2001), Experiments on flow at a 90˚ open-channel gunction. Hydr. Engrg, ASCE,

127(5), pp121-135

Kassem, A.A. and Chaudhry, F.(2002), Numerical modeling of bed evolution in channel bends,

ASCE, Jur.Hyd.Eng., 128(5), pp.507-514

Kikkawa, H., Ikeda, S. and Kitagawa, A.(1976), Flow and bed topography in curved open

channels, ASCE, Jur.Hyd.Div,102(HY9), pp.13227-1342

Lien, H.c.et al.(1999), Bend flow simulation using 2D depth-averaged.J.Hydr.Engrg, ASCE.

125: 1097.1108

Leopold,L.B. and M.gordon Wolman(1960),River Meanders,Bulletin of the Geological Society

of America,71,pp.769-794

Molls,T.Chaudhry,H. (1995), .Depth-Averaged open-channel flow model. Hydr. Engrg, ASCE,

121(6), pp453-465

Neary,   V.et.   al   (1999.),   Three-dimensional   numerical   model   of   lateral-intake   in

flows.d.Hydr.Engrg, ASCE.125(2):126:140

Novak, P.J.(1981), Models in hydraulic engineering. Physical principles and design application.

Pitman Advanced Publishing Program

205

Odgaard,J. and Bergs, A. 1988 . Flow processes in a curved  alluvial channel . water Resources

Research.24(1)

Pirestani, M.R.et al.(2005), Investigation of dividing streamline in lateral intake of U-shape

channels, 31th Congress of IAHR, South-Korea

Raudkivi, A.(1993), Sedimentation, Exclusion and  removal of sediment from diverted water.

AIRH Hydraulic Structures, Design Manual,pp. 63-87.

Razvan,E (1989), River intake and diversion dams.Elsevier science publishing company Inc,

New York, 10010, USA

Rod,W wand Leschziner A.1978. Calculation of Strongly curved open channel flow . Journal of

the Hydraulic Division, 105(Hy10)

Rozovskii,I.L.(1957), Flow of water in bend of open channel Academy of Sciences of Vkrainian

SSR, Institute of Hydrology and Hydraulic Engineering.

Safarzadeh,A.Salehi Neyshbouri.S.A.A. Numerical study on the effects of secondry flow on

river bend.XXXI  IAHR CONGRRESS

Schoklistsch, A. (1936), Hydraulic Structures, Translated by s.shulits, American Society of

mechanical Engineering, New York, N.Y., pp.722-751.

Shields, A. (1936), Anwendung der ahnlichkeitsmechanik und der Turbulenzforschung auf die

Geshiebebewegug, Mitteilungen der preussischen Versuchsanstalt fur Wasserbau and Schiffbau,

Berlin, Germany

Shukry, A.(1949), Flow around bends in open flum, Jur.Hyd.Eng., ASCE, 115, pp.751-759.

Sir clud Inglis.1949. The behavior and control of Rivers and Canals. Research Publication . NO-13,

Chapter6  Central water power, Irrigation and Navigation Research Station, Gaverment of

India,Poona, Bombay, India, Research publication, 13(6).

Smith V.H.et.al (1986), Flow in curved converging channel, Jur.Hyd.Eng, 112(6),pp.1301-1315

Tominaga, A, Nagao, M.(2000), Secondary flow structures in bends of narrow open channels with

various cross section, 4th International Conference on Hydroscience and Engineering, Seoul.

Toru,k.1975. Design of irrigation water intake ICID,9th, Congress Moscow, Question 30,  Report

35, pp.311-352

Vanoni, A.1977.Sedimentation engineering, ASCE. NEW YORK

Ye, J. and McCorquodale, J.A.(1977), Three-dimentional numerical model of mass transport in

curved channels, NRC, Jur.Civ.Eng.,24,pp.471-479.

Yen, B.C.(1965), Characteristics of subcritical flow in a meandering channel, rep.No. G-18988.

Institute of Hydraulic Research, Univ. of Iowa,Iowa