کتاب هیدرولیک سدها و مخازن

کتاب هیدرولیک سدها و مخازن

کتاب هیدرولیک سدها و مخازن :

این کتاب هیدرولیک جریان آب را از بدو ورود به مخزن، به حرکت آن در مخزن، عبور از روی سرریز و ورود به مجرای آب پائین‌دست تا رسیدن به یک نقطه کنترل معین، تبیین می‌کند. رسوب انتقال یافته و ورود هوا و تاثیرات آنها بر سیال در حال حرکت با مثال‌های که داده‌های آن از سازه‌های هیدرولیکی واقعی گرفته شده است، مطالعه و تشریح شده است. مثال‌های متعددی برای تسهیل درک پدیده جریان ارائه شده است. در این کتاب طراحی نهایی یک سازه هیدرولیکی کامل مانند سرریز، از کانال رسش شروع و تا جایی ادامه می‌یابد که کف کنی کانال پائین دست هم تعیین گردد. در این کتاب، حل جامع مسائل طراحی به صورت یکجا و پیوسته ارائه شده و نتایج حل با هم مقایسه شده است. هم چنین یک فصل ویژه به مطالعه مدل‌ها اختصاص یافته‌ است.

مولف کتاب به هدف خود مبنی بر ارائه یک کتاب مفید برای دانشجویان، مهندسین و متخصصین میدانی، به خوبی دست یافته‌ است.

محتوا کتاب

فصل‌های ۱ تا ۵ سرریزهایی را توصیف می‌کند که اغلب در کار مهندسی بیشترین کاربرد را دارد. در فصل ۱ در مورد پیش زمینه تاریخی ساخت سد در سراسر جهان بحث می‌کند. فصل ۲ اصول سرریز سدها مانند طراحی سرریز، اجزا، نوع طبقه‌بندی، را معرفی می‌کند.

۳ و ۴ هیدرولیک سرریزهای جریان آزاد و سرریزهای دریچه‌دار را به ترتیب تحلیل می‌کند؛ و فصل ۵ در مورد هیدرولیک انواع ویژه سرریزها، سرریزهای کانالی لبه پهن، سرریزهای میله‌ای، سرریزهای سیفونی و مرکب بحث می‌کند. هیدرولیک کانال پائین دست در فصل ۶ بحث شده است. نیروهای تأثیرگذار در تحلیل پایداری مانند بارهای استاتیکی و دینامیکی برروی سرریز در فصل ۷ اشاره شده است.

در فصل ۸ به پدیده‌های هیدرولیکی در مخازن مانند امواج، جریان‌های غلیظ، رسوب‌گذاری، غیره اشاره دارد.

فصل ۹ به هیدورلیک بدنه سدها می‌پردازد. وسایل تماسی استفاده شده برای مقاصد اندازه‌گیری و تفسیر اندازه‌گیری‌ها نیز در این فصل، همراه با محاسبات هیدرولیکی ارائه شده است.

فصل ۱۰ راه حل‌های ممکن مرتبط با جزئیات طراحی فرازبندهای بالادست و پائین دست و تونل‌های انحراف را بحث می‌کند. مسائل مختلف در ارتباط با تاسیسات تخلیه و راه حل آنها در فصل ۱۱ تشریح شده است. فصل ۱۲ به اثرات مختلف مربوط به کف‌ کنی ، بالا آمدن بستر و آبشستگی موضعی در کانال پائین دست سدها اشاره دارد.

فهرست مطالب کتاب هیدرولیک سدهد و مخازن

فصل اول :

پیشینه تاریخی احداث سد
۱-۱ مقدمه
۱-۱-۱ ساختمان‌‎های سد در سراسر جهان
۱-۲ سازه‎‌های هیدرولیكی شبه جزیره آناتولی قبل از امپراطوری عثمانی
۱-۲-۱ سدها و فنون ساخت بکار رفته توسط رومیان در آناتولی
۱-۲-۲ سدهای ساخته شده توسطUrartu
۱-۳ سدهای ساخته شده در دوره امپراطوری عثمانی
۱-۳-۱ فنون استفاده شده و توسعه یافته توسط ترک‌‎های عثمانی برای ساخت سدها
۱-۳-۲ مشخصات سدهای عثمانی
۱-۴ فنون جدید استفاده شده برای ساخت سدها

فصل دوم 

مفاهیم مقدماتی سرریز سدها
۲-۱ مقدمه
۲-۲ انتخاب طرح اولیه سرریز، نوع سرریز و طبقه‌بندی سرریزها
۲-۲-۱ انتخاب طرح سرریز
۲-۲-۲ نوع و طبقه‌‎بندی سرریزها
۲-۳ اجزای سرریز
۲-۳-۱ کانال رَسِش
۲-۳-۲ سازة کنترل
۲-۳-۳ کانال پائین‎دست
۲-۳-۴ سازه‌های انتهایی
۲-۴ مفاهیم پایه در انتخاب سیلاب طرح و بهره‌برداری از مخازن
۲-۴-۱ ملاحظات كلی
۲-۴-۲ بزرگی جریان خروجی
۲-۴-۳ بهره‌برداری از مخازن
۲-۵ انتخاب نوع سرریز
۲-۵-۱ انتخاب نوع سرریز به صورت تابعی از نوع سد
۲-۵-۲ انتخاب نوع سرریز به صورت تابعی از توپوگرافی محل سد
۲-۵-۳ انتخاب نوع سرریز به صورت تابعی از وضعیت زمین‌‎شناسی محل سد
۲-۵-۴ انتخاب نوع سرریز به صورت تابعی از شرایط هیدرولوژیکی
۲-۵-۵ انتخاب نوع سرریز به صورت تابعی از شرایط اقتصادی
۲-۶ اطلاعات پایه در طراحی سرریز
۲-۶-۱ اطلاعات کلی
۲-۶-۲ اطلاعات مخزن
۲-۷ تحلیل خطر در طراحی سرریز
۲-۷-۱ خطرات
۲-۷-۲ آنالیز کمّی ریسک
۲-۸ مسائل

فصل سوم 

هیدرولیک سرریزهای جریان آزاد
۳-۱ مقدمه
۳-۲ هیدرولیک کانال رَسِش
۳-۲-۱ محاسبات هیدرولیکی کانال رَسِش برای جریان یکنواخت
۳-۲-۲ محاسبات هیدرولیکی کانال رَسِش برای جریان متغیر تدریجی
۳-۳ هیدرولیک سرریزهای جریان آزاد
۳-۳-۱ ضریب تخلیه m و نیمرخ سرریز جریان آزاد
۳-۳-۲ گسترش فشار بر روی وجه پائین‎‌‍دست سرریزهای جریان آزاد
۳-۴ مسائل

فصل چهارم 

هیدرولیک سرریزهای دریچه‌‎دار
۴-۱ مقدمه
۴-۱-۱ اهداف
۴-۱-۲ طبقه‌‎بندی دریچه‌ها
۴-۲ ویژگی‌های هیدرولیکی سرریزهای دریچه‌دار
۴-۲-۱ مسائل هیدرولیکی سرریزهای دریچه‌دار
۴-۲-۲ محاسبات هیدرولیکی سرریزهای دریچه‌دار
۴-۳ پدیدة هوادهی در جریان سرریز
۴-۳-۱ افزایش عمق جریان در اثر ورود هوا
۴-۳-۲ هوادهی سطح زیرین تیغه آب به منظور جلوگیری از جریان
۴-۴ مسائل

فصل پنجم 

هیدرولیک انواع سرریزهای خاص
۵-۱ مقدمه
۵-۲ هیدرولیک سرریزهای كانالی لبه پهن
۵-۳ هیدرولیک سرریزهای جانبی
۵-۳-۱ روش ترسیمی
۵-۳-۲ حل تحلیلی
۵-۳-۳ نیمرخ جریان بر روی سرریز جانبی
۵-۳-۴ جریان در پائین‎دست سرریز جانبی
۵-۴ هیدرولیک سرریزهای میل‌ه‎ای
۵-۴-۱ جریان در ورودی سرریز
۵-۴-۲ جریان در میله
۵-۴-۳ جریان در محدودة استغراق
۵-۴-۴ نیمرخ سطح زیرین قشر آب در سرریزهای میل‌ه‎ای
۵-۵ هیدرولیک سرریزهای سیفونی
۵-۵-۱ محاسبات هیدرولیکی سرریز سیفونی
۵-۶ مسائل

فصل ششم 

هیدرولیک کانال پایین‎دست
۶-۱ مقدمه
۶-۲ مسایل هیدرولیکی در پایین‎دست سرریزها
۶-۲-۱ جریان مستغرق
۶-۲-۲ هیدرولیک کانال پایین‎دست
۶-۳ استهلاک انرژی جریان برگشتی به رودخانه اصلی
۶-۴ حوضچه آرامش
۶-۴-۱ هیدرولیک برگشت آب مستقیم
۶-۴-۲ هیدرولیک حوضچه‌های آرامش
۶-۴-۳ انواع حوضچه‌های آرامش
۶-۴-۴ راهنمایی‌هایی برای طراحی
۶-۴-۵- طراحی حوضچه نوع II
۶-۴-۶- طراحی حوضچه SAF

۶-۴-۷ هیدرولیک پر‎ش‌های اسکی
۶-۵. مسایل

فصل هفتم 

بارهای استاتیکی و دینامیکی سرریز
۷-۱ مقدمه
۷-۲ بارهای استاتیکی
۷-۲-۱ نیروهای ناشی از وزن مصالح ساختمانی
۷-۲-۲ فشار آب، فشار ناشی از بار رسوب
۷-۲-۳ فشار یخ
۷-۲-۴ تنش‎های حرارتی
۷-۳ بارهای دینامیکی روی سرریزها
۷-۳-۱ نیروهای بالابرنده
۷-۳-۲ فشار موج
۷-۳-۳ نیروهای زلزله
۷-۳-۴ نیروی برشی ناشی از جریان
۷-۴ مسائل

فصل هشتم 

هیدرولیک مخازن
۸-۱ مقدمه
۸-۱-۱ منحنی‌های مساحت–ظرفیت
۸-۲ باد، جزر و مد و امواج در مخازن
۸-۲-۱ محاسبه موج‎گاه
۸-۲-۲ محاسبه سرعت باد
۸-۲-۳ محاسبه ارتفاع موج
۸-۲-۴ محاسبه خیز موج
۸-۲-۶ محاسبه عمق آزاد
۸-۳ فرسایش ساحل
۸-۳-۱ فعالیت موج
۸-۳-۲ اثر افت سطح آب در مخزن
۸-۴ رسوبات مخزن- رسوب‎گذاری در مخزن
۸-۴-۱ رسوبات ابتدایی
۸-۴-۲ تشکیل دلتا
۸-۴-۳ رسوبات ته‎نشین شده در بستر
۸-۴-۴ چگالی رسوبات ته‎نشین شده
۸-۵ جریان‌های غلیظ
۸-۵-۱ هیدرولیک جریان غلیظ

۸-۵-۲ قوانین مقاومت در زیرجریان یکنواخت
۸-۶ بار اضافی حاصل از دریاچه‎های گلی بلافاصله در بالادست سدها
۸-۶-۱ میزان ته‌نشینی و راندمان تله‌‎اندازی مخازن
۸-۷ مسائل

فصل نهم 

هیدرولیک بدنه سدها
۹-۱ مقدمه
۹-۲ محاسبه عمق آزاد
۹-۳ تعیین عرض تاج
۹-۴ حفاظت شیب
۹-۴-۱ وزن سنگ استفاده شده برای حفاظت شیب‎ سدها
۹-۴-۲ ضخامت لایة سنگ‎چین ماشینی
۹-۴-۳ پایداری سنگ‎چین پائین‌‎دست در حوضچه‌‎های آرامش
۹-۵ تراوش از بدنه سد
۹-۵-۱ نشت از درون هسته نفوذناپذیر
۹-۵-۲ فیلترها در سدهای خاکی
۹-۶ وسایل اندازه‌‎گیری برای مشاهده کارکرد سد
۹-۶-۱ وسایل اندازه‎گیری
۹-۷. مسائل

فصل دهم 

هیدرولیک سازه‎‌های انحراف آب
۱۰-۱ مقدمه
۱۰-۲ تعیین دبی طرح
۱۰-۳ تعیین تعداد تونل‌های انحراف
۱۰-۴ تحلیل بهینه ابعاد سازه انحراف
۱۰-۵ هیدرولیک سازه‌‎های انحراف
۱۰-۵-۱ جریان عبوری در تونل انحراف
۱۰-۵-۲ هیدرولیک تونل‌‎ها با سطح مقطع دایره‎ای
۱۰-۶ طراحی سازه‎‌‌های انحراف
۱۰-۶-۱ جانمایی
۱۰-۶-۲ تعداد تونل‌ها
۱۰-۶-۳ تعیین رقوم تاج فرازبندها و قطر تونل‌های انحراف
۱۰-۶-۴ جزئیات محاسبات هیدرولیکی سامانه انحراف
۱۰-۶-۵ طراحی سامانه‎های انحراف
۱۰-۶-۶ محاسبات هیدرولیکی سامانه‌‎های انحراف با دو تونل انحراف
۱۰-۷ مسائل

فصل یازدهم 

هیدرولیک تاسیسات تخلیه
۱۱-۱ مقدمه
۱۱-۲ هیدرولیک تاسیسات تخلیه، تلفات موضعی بارآبی
۱۱-۲-۱ افت موضعی بارآبی مربوط به آشغال‎گیر
۱۱-۲-۲ افت بارآبی موضعی مربوط به ورودی‌ها
۱۱-۲-۳ افت بارآبی موضعی مربوط به زانوها
۱۱-۲-۴ افت بارآبی موضعی مربوط به تبدیل‌ها
۱۱-۲-۵ افت بارآبی مربوط به اصطکاک یا مقاومت جریان
۱۱-۲-۶ تلفات بارآبی و بارآبی مورد نیاز برای ایجاد جریان درون دریچه‌ها و شیرها
۱۱-۳ معادله جریان و روش‌‎های محاسباتی پایه
۱۱-۳-۱ معادله جریان برای تاسیسات تخلیه
۱۱-۳-۲ تعیین تراز آستانه
۱۱-۳-۳ تعیین خشک‎ترین و مرطوب‎ترین سال
۱۱-۴ مسائل

فصل دوازدهم  

کف‎کنی، بالا آمدن بستر و آب‎‎شستگی موضعی در كانال پائین‎دست سدها
۱۲-۱ مقدمه
۱۲-۲ پدیده کف‎کنی
۱۲-۲-۱ جریان در قسمت کاهش عرض یافته
۱۲-۲-۲ جریان لبریزی و جریان كانال اصلی
۱۲-۳ آب‎شستگی موضعی
۱۲-۳-۱ سازوکار آب‎شستگی موضعی
۱۲-۳-۲ تعیین آب‎شستگی موضعی
۱۲-۴ كف‎كنی بستر آبراهه‌‎ها
۱۲-۴-۱ مکانیزم كف‎كنی
۱۲-۴-۲ ارزیابی كف‎كنی
۱۲-۵ جوشن‌بندی بستر رودخانه‌‎ها
۱۲-۵-۱ فرآیند جوشن‌بندی
۱۲-۶ مسائل

فصل سیزدهم 

تکنیک‎‌‌های مدلی به کار رفته برای حل مسائل خاص جریان
۱۳-۱ مقدمه
۱۳-۲ مطالعات مدل سرریزها
۱۳-۲-۱ مسائل مربوط به رَسِش جریان به سرریز
۱۳-۲-۲ مسائل مرتبط با وقوع جریان در كانال رَسِش
۱۳-۲-۳ مسائل جریان در سرریزها و اطراف آن‌ها
۱۳-۲-۴ مطالعه مدل بازگردانی آب به آبراهه اصلی
۱۳-۲-۵ مطالعات مدلی جریان در آبراهه پائین‎دست
۱۳-۳ مطالعات مدل مجاری بسته
۱۳-۳-۱ جریان آزاد در مجاری بسته
۱۳-۳-۲ جریان متغیر تدریجی در مجاری بسته
۱۳-۴ مطالعه مدل تراوش
۱۳-۵ مطالعه مدل سازه‌‎های هیدرولیكی
۱۳-۵-۱ مسائل انحراف
۱۳-۵-۲ مسائل شكست فرازبند
۱۳-۵-۳ مسائل دهانه آبگیری
۱۳-۵-۴ مسائل خروجی آب
۱۳-۵-۵ مسائل سازه سراب
۱۳-۶ مسائل

منابع و مآخذ کتاب هیدرولیک سدها و مخازن