کتاب مکانیک رسوب در آبراهه‌های روباز و مخازن سدها

کتاب مکانیک رسوب در آبراهه‌های روباز و مخازن سدها

درباره کتاب مکانیک رسوب در آبراهه‌های روباز و مخازن سدها

مکانیک رسوب که در آن ساز و کار انتقال رسوبات در کانالها و مجاری روباز, مخازن سدها و سواحل و بنادر مورد بررسی قرار می‌گیرد, در ساماندهی رودخانه‌ها, کنترل سیلاب, طراحی کانال‌های پایدار, طراحی مناسب آبگیرها, طراحی مناسب حوضچه‌های رسوب‌گیر در کانال‌های آبیاری و طرحهای آبخیزداری, تخمین مناسب حجم رسوبگذاری در مخازن سدها و ارائه راهکارهای مناسب رسوب‌زدایی آن‌ها, طراحی مناسب سازه‌ها یا کنترل انتقال رسوب در سواحل و بنادر کاربرد دارد. سالانه میلیونها تن رسوب در مسیر رودخانه‌ها یا پیرامون سازه‌های آبی,‌ برداشته و انباشته می‌شود و در بسیاری از موارد هزینه‌های زیادی را بر بهره‌برداران این سازه تحمیل می‌کند. این فرایند علاوه بر اینکه حاصل رفتار طبیعی جریان است, به دلیل طراحی نامناسب سازه‌ها و یا پیش‌بینی نادرست از میزان ته‌نشیت و آورد رسوبات نیز رخ می‌دهد. تعیین پارامترهایی که بر این فرآیندها موثرند, بیشتر بر اساس مطالعات آزمایشگاهی و یا میدانی صورت می‌گیرد که علت این موضوع را می‌توان در پیچیدگی موجود در ساز و کار انتقال رسوب و پارامترهای موثر بر آن جستجو نمود. این مطالعات پیشینه طولانی دارد و همچینان نیز مورد علاقه و توجه محققین است, چرا که همچنان مجهولات زیادی در رفتار, کمیت و اثرگذاری جریانهای حاوی رسوب وجود دارد.

فهرست مطالب کتاب مکانیک رسوب در آبراهه‌های روباز و مخازن سدها

فصل اول: مبانی مكانیک رسوب :

• ۱-۱- مقدمه
• ۱-۲- ویژگیهای فیزیکی آب
• ۱-۲-۱- چگالی آب
• ۱-۲-۲- لزجت (گرانروی) آب
• ۱-۲-۳- کشش سطحی آب
• ۱-۳- ویژگیهای فیزیکی دانه رسوب
• ۱-۳-۱- اندازه دانه‌های رسوب
• ۱-۳-۲- دانه‌بندی مصالح رسوبی
• ۱-۳-۳- شکل دانه‌های رسوب
• ۱-۳-۴- چگالی دانه‌های رسوب
• ۱-۳-۵- سرعت سقوط دانه‌های رسوب
• ۱-۳-۶- چگالی کل مصالح رسوبی
• ۱-۴- هیدرولیک جریان در آبراهه‌های روباز
• ۱-۵- ساز و کار پخش و انتقال در جریان آشفته
• ۱-۶- آستانه حرکت دانه رسوب
• ۱-۶-۱- پارامترهای مؤثر بر آستانه حرکت ذرات رسوب
• ۱-۷- آستانه حرکت مصالح سنگی

فصل دوم: ساز وکار‌های انتقال رسوب و تشکیل فرم‌های بستر :

• ۲-۱- مقدمه
• ۲-۲- ساز وکار‌های انتقال رسوب
• ۲-۳- فرم‌های بستر
• ۲-۳-۱- محاسبه ارتفاع و طول موج شکل‌های بستر
• ۲-۳-۲- پیش‌بینی شكل بستر
• ۲-۳-۳- مقاومت بستر در مقابل جریان در حضور شکل‌های بستر
• ۲-۴- جریان و انتقال رسوب در قوس‌ها

فصل سوم: انتقال رسوبات از جنس مصالح بستر :

• ۳-۱- مقدمه
• ۳-۲- بار بستر
• ۳-۲-۱- روابط قطعی محاسبه بار بستر
• ۳-۲-۲- روابط احتمالاتی برای محاسبه بار بستر
• ۳-۲-۳- عوامل مؤثر بر بار بستر
• ۳-۳- بار معلق
• ۳-۴- بار كل
• ۳-۵- مقایسه روشهای مختلف برآورد بار رسوبی

فصل چهارم: معادلات حاكم بر انتقال رسوب در بسترهای فرسایشی :

• ۴-۱- مقدمه
• ۴-۲- دسته‌بندی معادلات انتقال رسوب
• ۴-۳- معادله پخش- انتقال غلظت رسوب

فصل پنجم: رسوب‌گذاری در مخازن سدها :

• ۵-۱- مقدمه
• ۵-۲- فرآیند رسوب‌گذاری در مخازن
• ۵-۳- الگوهای توزیع رسوب در مخازن سدها
• ۵-۴- پیش‌بینی نحوه توزیع رسوب در مخازن سدها
• ۵-۴-۱- هیدروگرافی مخازن
• ۵-۴-۲- مدلسازی فیزیکی و آزمایشگاهی
• ۵-۴-۳- مدلسازی عددی
• ۵-۴-۴- روشهای تجربی

فصل ششم: ساز‌وکار‌های انتقال و روشهای تخلیه رسوب مخازن سدها :

• ۶-۱- مقدمه
• ۶-۲- رسوب‌زدایی مخزن در زمان كم آبی رودخانه با عملیات شاس (فلاشینگ)
• ۶-۳- رسوب‌زدایی با جریان سیلاب
• ۶-۴- تخلیه جریان‌های غلیظ
• ۶-۵- رسوب‌زدایی مخزن با روش هیدروساكشن
• ۶-۵-۱- اجزاء مكانیكی و هیدرولیكی مورد استفاده در هیدروساكشن
• ۶-۵-۲- پیشینه تاریخی استفاده از روش هیدروساكشن
• ۶-۵-۳- طرح هیدرولیكی عملیات هیدروساكشن
• ۶-۵-۴- امكان‌سنجی عملیات رسوب‌زدایی هیدروساكشن

فصل هفتم: شبیه‌سازی انتقال و تخلیه رسوب در مخازن سدها :

• ۷-۱- مقدمه
• ۷-۲- مدلسازی فیزیكی رسوب‌زدایی مخزن
• ۷-۳- مدلسازی عددی رسوب‌زدایی مخزن
• ۷-۳-۱- مدلهای یك‌بعدی
• ۷-۳-۲- مدلهای دو‌بعدی
• ۷-۳-۳- مدلهای سه‌بعدی
• ۷-۴- مطالعه موردی شبیه‌سازی عددی رسوب‌زدایی مخزن سد سفیدرود
• ۷-۴-۱- معادلات حاكم بر مدل عددی مورد استفاده
• ۷-۴-۲- نتایج شبیه‌سازی عددی رسوب‌زدایی مخزن سد سفیدرود

فصل هشتم: انتقال رسوب در لوله‌ها و مجاری تحت فشار :

• ۸-۱- مقدمه و تعاریف
• ۸-۲- سرعت بحرانی
• ۸-۳- افت هد

فهرست نشانه‌ها و نمادها در کتاب مکانیک رسوب در آبراهه‌های روباز و مخازن سدها

منابع و مآخذ کتاب مکانیک رسوب در آبراهه‌های روباز و مخازن سدها

فرهنگ اصطلاحات فارسی به انگلیسی کتاب مکانیک رسوب در آبراهه‌های روباز و مخازن سدها

فهرست شکلها در کتاب مکانیک رسوب در آبراهه‌های روباز و مخازن سدها

• شکل (۱-۱) ذره در حال سقوط در سیال و نیروهای وارد بر آن
• شکل (۱-۲) دیاگرام آلبرتسون برای محاسبه ضریب دراگ بر حسب عدد رینولدز و فاکتور شکل ذره
• شکل (۱-۳) دیاگرام محاسبه سرعت سقوط ذرات رسوب کوچکتر از ۱۰۰ میکرومتر در دماهای مختلف آب (فن راین، ۱۹۹۳)
• شکل (۱-۴) دیاگرام محاسبه سرعت سقوط ذرات رسوب بزرگتر از ۱۰۰ میکرومتر در دماهای مختلف آب (فن راین، ۱۹۹۳)
• شکل (۱-۵) نمای شماتیک میدان جریان دو‌بعدی
• شکل (۱-۶) نمای شماتیک نواحی زیر لایه لزج، توزیع لگاریتمی سرعت و ناحیه انتقالی
• شکل (۱-۷) نیروهای وارد بر ذره رسوب قرار گرفته در بستر
• شکل (۱-۸) دیاگرام شیلدز برای محاسبه آستانه حرکت دانه‌های رسوب
• شکل (۱-۹) نتایج بررسی‌های محققین مختلف در ارتباط با آستانه حرکت ذرات رسوب (فن راین، ۱۹۹۳)
• شکل (۱-۱۰) دیاگرام محاسبه تنش برشی بحرانی بر حسب قطر دانه‌های رسوب (فن راین، ۱۹۹۳)
• شکل (۱-۱۱) دانه رسوب بر روی بستر صاف که در آن برابر با صفر است
• شکل (۱-۱۲) دانه رسوب بر روی بستر دارای شیب طولی برابر با
• شکل (۱-۱۳) دانه رسوب بر روی بستر دارای شیب عرضی برابر با
• شکل (۱-۱۴) مقایسه سرعت بحرانی با استفاده از روابط مختلف برای مصالح سنگی
• شكل (۲-۱) موقعیت لایه‌های بار بستر و بار معلق
• شكل (۲-۲)‌ انتقال رسوب به شکل بار بستر و قبل از پیدایش شكل بستر در رژیم پایین جریان (بستر مسطح)
• شكل (۲-۳)‌ شكل بستر ریپل در رژیم پایین جریان
• شكل (۲-۴)‌ نمایی از شكل بستر دیون و شیب های بالادست و پایین‌دست مربوط به آن
• شكل (۲-۵)‌ شكل بستر دیون و ریپل‌های شکل گرفته روی آن به همراه جوشش جریان در سطح آزاد در اثر رسیدن گردابه‌ها به سطح آزاد جریان (در رژیم پایین جریان)
• شكل (۲-۶)‌ شكل بستر دیون و جوشش جریان در سطح آزاد در اثر رسیدن گردابه‌ها به سطح آزاد جریان (انتهای رژیم پایین جریان)
• شكل (۲-۷) شكل‌ بستر مسطح که در اثر شسته شدن امواج دیون ایجاد می‌شود
• شكل (۲-۸) شكل‌ بستر آنتی‌دیون در رژیم جریان بالا
• شكل (۲-۹) شكل‌ بستر شوت و آبگیر در رژیم جریان بالا
• شكل (۲-۱۰) دیاگرام طبقه‌بندی شکل بستر (فن راین، ۱۹۸۹(
• شكل (۲-۱۱) دیاگرام طبقه بندی شکل بستر فن دن برگ و فن گلدر (۱۹۸۹)
• شكل (۲-۱۲) دیاگرام طبقه بندی شکل بستر (انگلاند و هانسن، ۱۹۶۶)
• شكل (۲-۱۳) دیاگرام طبقه بندی شکل بستر (سیمون و ریچاردسون، ۱۹۶۶)
• شکل (۲-۱۴) تغیرات تنش برشی ناشی از زبری بستر و شکل بستر با سرعت جریان (فن‌راین، ۱۹۹۳)
• شکل (۲-۱۵) تغیرات تنش برشی و فشار در بستر جریان با شکل بستر دیون (فن راین، ۱۹۹۳)
• شکل (۲-۱۶) مقاومت در برابر جریان در اثر وجود شکل بستر (انیشتاین و بارباروسا، ۱۹۵۲)
• شکل (۲-۱۷) تغییرات با (انگلوند و هانسن، ۱۹۶۷)
• شکل (۲-۱۸) ضریب شکل دیون (ون راین، ۱۹۸۴)
• شکل (۲-۱۹) نمای شماتیک آبراهه مئاندری و مشخصات آن
• شکل (۲-۲۰) سازوکار و نحوه پیشروی مئاندر
• شکل (۲-۲۱) نحوه شکل‌گیری دریاچه رها شده اوکسبا
• شکل (۲-۲۲) شکل‌گیری جریان سه‌بعدی هلیکالی در قوس آبراهه‌ها (گرف، ۱۹۸۵)
• شکل (۲-۲۳) نمای شماتیک بالا‌آمدگی آب در قوس بیرونی خم آبراهه
• شكل (۳-۱) نمای بالای كانال‌های همگرا و واگرا
• شکل (۳-۲) فرم دیاگرامی روابط قطعی بار بستر (فن راین، ۱۹۹۳)
• شکل (۳-۳) احتمال فرسایش مصالح رسوبی بر حسب پارامتر شیلدز مؤثر (فن راین، ۱۹۹۳)
• شکل (۳-۴) محاسبه انتگرال‌های I1 و I2 (فن راین، ۱۹۹۳)
• شکل (۳-۵) اثر اندازه دانه‌های رسوب بر روی نرخ بار بستر (فن راین، ۱۹۹۳)
• شکل (۳-۶) شیب های رو به بالا و پایین و علامت‌های منفی و مثبت در رابطه (۳-۲۹)
• شکل (۳-۷) ضریب اصلاحی بار بستر برای شیب طولی (فن راین، ۱۹۹۳)
• شکل (۳-۸) نسبت بار بستر در راستای طولی و عرضی (فن راین، ۱۹۹۳)
• شكل (۳-۹) نمای شماتیك پروفیل‌های سرعت، غلظت رسوب و حاصلضرب
• شکل (۳-۱۰) تأثیر پارامتر تعلیق بر پروفیل غلظت رسوب در عمق (وانومی، ۱۹۴۶)
• شکل (۳-۱۱) تأثیر پارامتر تعلیق بر پروفیل غلظت رسوب در عمق (فن راین، ۱۹۹۳)
• شکل (۳-۱۲) تقسیم عمق جریان به اجزاء عمق و پروفیل‌های سرعت و غلظت رسوب
• شکل(۳-۱۳) محاسبه پارامتر در رابطه بار معلق (فن راین، ۱۹۹۳)
• شكل (۵-۱) نمای شماتیك رسوب‌گذاری در مخزن سد
• شکل (۵-۲) مراحل رسوب‌گذاری در مخزن
• شکل (۵-۳) الگوی رسوب‌گذاری دلتایی
• شکل (۵-۴) الگوی رسوب‌گذاری نواری
• شکل (۵-۵) الگوی رسوب‌گذاری گوه‌ای
• شکل (۵-۶) الگوی رسوب‌گذاری یکنواخت
• شكل (۶-۱) نمای شماتیك شاس تحت فشار از طریق تخلیه کننده‌های عمقی
• شكل (۶-۲) نمای شماتیك تخلیه جریان سیلاب حاوی مقادیر زیاد رسوبات
• شكل (۶-۳) نمای شماتیك تخلیه جریان غلیظ از دریچه‌های تحتانی سد
• شکل (۸-۱) نمای شماتیک شکل انتقالی شبه همگن
• شکل (۸-۲) نمای شماتیک شکل انتقالی نا‌همگن
• شکل (۸-۳) نمای شماتیک شکل انتقالی بستر متحرک
• شکل (۸-۴) نمای شماتیک شکل انتقالی بستر ثابت- متحرک
• شكل (۸-۵) افت هد در مجاری با جریان حاوی رسوب بر حسب سرعت جریان كه با منحنیهای هم غلظت رسوب مشخص می‌شود (دوراند، ۱۹۵۳)
• شکل (۸-۶) تغییرات با قطر ذرات رسوب بر حسب غلظت رسوبات معلق در مجرای تحت فشار (دوراند، ۱۹۵۳)
• شکل (۸-۷) دیاگرام مودی برای محاسبه ضریب افت اصطکاکی در مجرا با جریان صاف
• شکل (۸-۸) افت فشار در مجاری برای قطر مصالح ۴۴/۰ میلیمتری (دوراند، ۱۹۵۳)
• شکل (۸-۹) افت فشار در مجاری برای قطر مصالح ۰/۲ میلیمتری (دوراند، ۱۹۵۳)
• شکل (۸-۱۰) دیاگرام دوراند برای محاسبه افت هد اصطکاک اضافی (دوراند، ۱۹۵۳)
• شکل (۸-۱۱) دیاگرام دوراند (۱۹۵۳) برای محاسبه افت اصطکاک اضافی برای دو نوع ماده معلق در جریان
• شکل (۸-۱۲) دیاگرام دوراند (۱۹۵۳) برای محاسبه افت اصطکاک اضافی برای دو نوع پوشش مجرا

فهرست جدولها در کتاب مکانیک رسوب در آبراهه‌های روباز و مخازن سدها

• جدول (۱-۱) تغییرات چگالی آب در دماهای مختلف
• جدول (۱-۲) تغییرات لزجت سینماتیک آب در دماهای مختلف
• جدول (۱-۳) طبقه بندی دانه‌های رسوب بر حسب اندازه‌شان، توسط مرکز ژئوفیزیک ایالات متحده
• جدول (۱-۴) و بر حسب شرایط مختلف بهره‌برداری از مخزن سد و جنس مصالح رسوبی
• جدول (۱-۵) بر حسب شرایط بهره‌برداری از مخزن سد یا مصالح رودخانه‌ای و جنس مصالح رسوبی
• جدول (۱-۶) اثر چسبندگی بر روی سرعت بحرانی
• جدول (۴-۱) معادلات حاكم بر میدان جریان و انتقال رسوب از نظر ابعاد مسئله
• جدول (۵-۱) حجم ذخیره، میزان نیروی برقابی تولیدی و اتلاف حجم مخزن در اثر رسوبگذاری در سدهای بزرگ جهان

منابع و مآخذ کتاب مکانیک رسوب در آبراهه‌های روباز و مخازن سدها

کتاب مکانیک رسوب در آبراهه‌های روباز و مخازن سدها