پژوهش آب ایران

چکیده توسعه کشاورزی در ایران تابع میزان و محدودیت آب است و دانستن میزان نشت آب از کانال‌ها لازم است. اگرچه روابط تجربی زیادی برای تخمین میزان نشت از کانال‌ها به دست آمده،‏ ولی تجربه نشان داده که ضریب‌های این معادلات با شرایط کشور ایران متفاوت است و از طرفی نوع روابط نیز به‌صورت منطقه‌ای تغییر می‌کنند. در این بررسی،‏ مدل نرم‌افزاری Seep/W برای تخمین میزان نشت از کانال خاکی فرضی استفاده می‌شود. عوامل متغیر در این پژوهش شامل شیب بدنه کانال و نیز هدایت هیدرولیکی خاک است. همچنین بررسی گرادیان هیدرولیکی،‏ نیروی زیر فشار و سرعت نشت در بدنه کانال در شرایط مختلف بررسی می‌شود. نتایج نشان می‌دهند که با کاهش شیب دیواره کانال مقدار دبی نشتی از بدنه کانال،‏ به طور خطی افزایش می‌یابد. در وسط کف کانال گرادیان هیدرولیکی و سرعت نشت کمترین مقدار را دارد. با افزایش ضریب هدایت هیدرولیکی مقدار دبی نشتی از بدنه کانال،‏ به طور خطی افزایش می‌یابد.

چکیده مدل‌سازی جریان نشت از زیر سازه‌های آبی که بر روی پی با مواد نفوذپذیر ساخته شده‌اند،‏ از جمله موارد اساسی است که قبل از احداث سازه باید بررسی شود،‏ تا از مشکلاتی مانند فرسایش مواد پی،‏ نشست سازه و نشت آب از زیر سازه جلوگیری شود. در صورتی که در فرآیند طراحی نتوان بر مواردی مانند پدیده لوله‌ای شدن،‏ کاهش نیروهای زیرفشار و گرادیان هیدرولیکی و همچنین کنترل جریان نشت از زیر سازه فائق آمد،‏ می‌توان از راه‌حل‌هایی کمکی مانند احداث کف‌بندهای افقی،‏ دیواره‌های آب‌بند و همچنین نصب سوراخ‌آب استفاده کرد. در این پژوهش به بررسی تأثیر سوراخ‌آب روی توزیع زیرفشار و گرادیان هیدرولیکی پرداخته شده است. برای این منظور معادله حاکم بر جریان نشت از محیط متخلخل به کمک روش عددی حجم کنترل برای حالت‌های مختلف حل شد. تمامی محاسبات توسط محیط ساده ولی قدرتمند صفحه گسترده Excel انجام شده است. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد استفاده از سوراخ‌آب در کف‌بند حوضچه آرامش سد می‌تواند از عمق دیواره‌های آب‌بند مورد نیاز بکاهد که این امر موجب صرفه‌جویی اقتصادی زیادی برای طرح می‌شود. هر‌چه سوراخ‌آب از پنجه سد فاصله پیدا کند و به پایین‌دست سازه منتقل ‌شود از تأثیر مثبت آن کاسته می‌شود.

چکیده برای ایمنی سد در برابر آبشستگی زیر پی و نیروی بالا برنده می‌توان از روش‌هایی مانند تعبیه دیواره سپری در بالادست و پایین‌دست سازه،‏ افزایش طول کف‌بند بتنی سازه و یا احداث سوراخ‌آب در حوضچه آرامش استفاده کرد. در این پژوهش که بر روی سد انحرافی یوسف کند مهاباد انجام شده،‏ با شبیه‌سازی سد در نرم‌افزارSeep/W تأثیر تعداد سوراخ‌ها،‏ موقعیت سوراخ آن‌ها در طول حوضچه آرامش و همچنین طول پرده‌های آب‌بند بر روی زیرفشار و گرادیان هیدرولیکی خروجی در نقاط کلیدی پی زیر سد انحرافی بررسی و پایداری کلی سد بررسی شده است. در بررسی انجام شده دیده شد که احداث دیوار آب‌بند ابتدایی به عمق 8 متر موجب کاهش 63 درصد از نیروی بالا برنده و کاهش 79 درصد از گرادیان خروجی نسبت به حالت بدون آب‌بند می‌شود. همچنین احداث سوراخ‌آب در حوضچه آرامش سبب کاهش 8 درصد از نیروی بالا برنده و کاهش 74 درصد از گرادیان خروجی نسبت به حالت بدون سوراخ‌آب می‌شود.