واحد علوم و تحقیقات هرمزگان

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد

گرایش: مهندسی عمران-مهندسی آب

موضوع:

مطالعه انتقال آب به روش پمپاژ از سرشاخه های رودخانه باستفاده از نرم افزارمتلب

 (مطالعه موردی:سد سیمره در دره شهر)

استاد راهنما:

دکتر نجف هدایت

استاد مشاور:

دکتر رسول مهدوی

سال تحصیلی:1390-1392

زمستان92

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
 
 
1-فصل اول)  کلیات پژوهش(                                                                                                          13
1-1 مقدمه                                                                                                                                        15
1-2- اظهار مساله اساسی پژوهش                                                                                          16
1-3- اهمیت و ضرورت انجام پژوهش                         Error! Bookmark not defined.
1-4-مرحله ساخت واجرا                                                                                                                18
1-4-1- مرحله بهره برداری                                                                                                   18
1-5- اهداف مشخص پژوهش                                                                                                             19
1-6- چگونگی انجام کار                                                                                                                    19
1-7- سوالات پژوهش                                                                                                                             19
1-8- فرضیه های پژوهش                                                                                                                20
1-9- محدودیت های پژوهش                                                                                                          20
1-9-1-قلمرو زمانی و مکانی پژوهش                                                                             20
1-9- 2-محدودیت های خارج از کنترل                                                                          20
1-10- تعاریف کلیدی                                                                                                                       21
1-11-نوآوری و پژوهش                                                                                                                    22
2-فصل دوم (ادبیات و پیشینه پژوهش)                                                                    23
2-1مقدمه                                                                                                                                                       24
2-2- تعریف انتقال بین حوضه ای                                                                                       25
2-3- معیار های جهانی انتقال آب بین حوضه ای                                          26
2-4- ضوابط سازمان یونسکو برای اجرای طرح انتقال آب                   26
2-5- انتقال آب بین حوضه ای از دیدگاه مدیریت جامع منابع آب 26
2-6- معیارهای انتقال آب بین حوضه ای از دیدگاه توسعه پایدار      27Error! Bookmark not defined.
2-7- انتقال آب بین حوضه ای در ایران    27Error! Bookmark not defined.
2-8- جایگاه قانونی انتقال آب حوضه به حوضه در ایران                28
2-9- مطالعه ادبیات پژوهش                                                                                                      29
2-10- افزایش اندازه آسیب پذیری سیستم های تامین آب                       31
2-11- افزایش نیاز در بخش های مختلف صنعتی و کشاورزی                 32
2-12- تغییرات اقلیمی و ضرورت پیش بینی های بلند مدت                 32
2-13- آلودگی منابع آب و طرح های جامع کاهش آلودگی                       33
2-14- عدم بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی 34
2-15- چالش ها و فرصت ها در بهره گیری از مدل های بهینه سازی در مدیریت منابع آب                         35
2-16- ابزار کار از طریق کاربرد فن آوری های مرتبط  با سیستم های اطلاعات جغرافیایی                                                                                                                                                  35
2-17- شناخت  و کمی کردن  عدم قطعیت ها و چگونگی برخورد با آنها                                                    36
2-18- شناخت پویایی ها و مجانب های رشد سیستم                                       38
2-19- مدیریت جامع منابع آب                                                                                             40
2-20- توسعه بهره برداری در ایران                                                                          41
2-20-1- مدل بهره برداری از سدهای تهران                                                       41
2-20- 2- افزایش توانایی بهره برداری از سد بوکان                         41
2-20-3- مدل سدهای کارون و دز                                                                                        42
2-20- 4- مدل بهره برداری از سد پا علم                                                            42
2-20- 5- مدل بهره برداری از رودخانه زاینده رود                              43
2-22- مرور ادبیات و سوابق مربوطه                                                                          45
2-23- آشنایی با نرم افزار MATLAB 3D-2D                                                               46
3-فصل سوم (مطالعه روش پژوهش)                                                                                        48
3-1- مقدمه                                                                                                                                                48
3-2- مطالعه روش پژوهش                                                                                                                48
3-3- مطالعه شاخص های ارزیابی عملکرد در این پژوهش                          49
3-4- روش جمع آوری داده ها                                                                                                 50
3-5- روش تعیین ظرفیت نصب بهینه                                                                                50
3-6- روش انجام محاسبات انرژی                                                                                    50
3-7- روش انجام محاسبات اقتصادی                                                                             50
3-8- سرمایه گذاری                                                                                                                          51
3-8-1  هزینه های مهندسی و طراحی پروژه                                                           51
3-8-2- هزینه های نظارت و مدیریت                                                                             51
3-8-3- بهره برداری-تعمیرات-نگهداری                                                                 51
3-9- جایگزینی تجهیزات                                                                                                            52
3-10- فواید و درآمدهای حاصل از پروژه                                                             52
3-11-  مشخصات مالی و زمانی و چگونگی توزیع سرمایه                              52
3-12- آبگیر رودخانه سیمره                                                                                                54
3-13- مراحل فرایند تصفیه                                                                                                   55
3-14-ایستگاههای پمپاژ                                                                                                            55
3-15- مخازن ذخیره آب                                                                                                                 55
3-16- شبکه  انتقال آب                                                                                                             56
3-17- اندازه گیری دبی جریان انتقال آب رودخانه سیمره        58
3-19- روابط دبی-ارتفاع در فلوم مرکب                                                            58
 
4-فصل چهارم (تجزیه و تحلیل پژوهش)                                                                      60
4-1مقدمه                                                                                                                                                      61
4-2- حوزه های اصلی رودخانه سیمره                                                                          61
4-3- موقعیت منطقه مورد مطالعه در مبدا و طول مسیر                       63
4-4- ملاحظات کلی در خطوط انتقال آب ،انتخاب مسیر وگزینه های مختلف انتقال آب                                                                                                                                                                                66
4-5- تجزیه و تحلیل خط انتقال                                                                                       67
4-6- محدودیت های فنی خط انتقال(مسائل هیدرولیکی)                        70
4-7-اجزا و مؤلفه های مهم در خط انتقال آب                                                 71
4-8- عوامل مؤثر در انتخاب لوله سامانه انتقال آب در پژوهش 71
4-9-عوامل مؤثر در انتخاب جنس لوله                                                                      72
4-10- لوله های مد نظر در طرح انتقال                                                                 73
4-11- مخازن در سامانه های انتقال آب                                                                 77
4-12- ملاحظات پیشنهادی پمپ ها در طول مسیر                                                 77
4-13- مطالعه محاسبات نوسانات سطح آب در مخزن و دبی ذخیره در هر ایستگاه       78
4-14-پیش بینی مصرف در بخش مقصد                                                                                 81
4-14-1 مصرف آب در بخش کشاورزی،باغی،دامی                                                   81
4-15- برآورد دبی آب مورد نیاز از مبدا                                                           81
4-16-اندازه دبی ماهانه و سالانه از سرچشمه رودخانه و دبی ورودی به دهانه آبکیر سد                                                                                                                                                      83
4-17-مطالعه  جزییات مسیر انتقال آب                                                                       84
4-17- 1شیب مسیر انتقال آب                                                                                                 84
4-17-2-اختلاف ارتفاع ایستگاهها از همدیگر                                                  85
4-17-3  ایستگاههای پمپاژ                                                                                                    86
4-17-4  تبیین سرعت حرکت آب در طول کانال                                                     86
4-17-5 نوع پمپ های سانتریفیوژی                                                                                86
4-18- مطالعه شبیه سازی انتقال از مسیر توصیه شده و محدودیت های مسیر 87
4-19- موقعیت جغرافیایی سد سیمره                                                                             91
4-19-1- اهداف سد سیمره                                                                                                      92
4-19-2- مشخصات مخزن سد سیمره                                                                                    92
4-19-3 مشخصات تونل آب بر و نیروگاهسد سیمره                                          93
5-فصل پنجم                                                                                                                                                94
5-1- بحث و مطالعه                                                                                                                              95
5-2- نتیجه گیری                                                                                                                                96
5-3- پیشنهادات                                                                                                                                   97
 
منابع فارسی                                                                                                                                            98
منابع لاتین                                                                                                                                                99
 
 
فهرست جداول
جدول‏2‑1 : وضعیت طرح های انتقال آب در کشور.. 28
جدول‏3-1 :توزیع هزینه ها بر حسب سالهای ساخت.. 53
جدول‏3‑2:مطالعه فاصله مسیر به مقصود لوله گذاری.. 54
جدول‏3‑3:تصفیه خانه های در دست بهره برداری .. 54
جدول‏4‑1 : محاسبه حجم مورد نیاز حوضچه های فشار شکن.. 68
جدول‏4-2جدول کلاس های متفاوت لوله های چدنی:.. 73
جدول‏ 4-3:مشخصات موتور بکار گرفته شده.. 78
جدول‏4-4:سطوح سرعت موتور، گشتاور و زمان پاشش سوخت.. 78
جدول‏4-5:گستره حداکثر مصرف کشاورزی، باغی،دامی.. 81
جدول‏4-6:دبی اضافی ویژه در لوله های شبکه انتقال آب.. 82
جدول‏4-7: دبی اضافی ویژه مصرف بخش های کشاورزی،باغی،دامی   82
جدول‏4-8: تعداد مصرف در بخش های کشاورزی ،باغی،دامی .. 82
جدول‏4-9: برآورد اندازه دبی ماهانه و سالانه درسرچشمه و ورودی دهانه آبگیر سد.. 83
جدول‏4-10: شیب زمین در مسیر ایستگاهها .. 84
جدول‏4-11: اختلاف ارتفاع ایستگاهها در طول مسیر.. 85
جدول‏4-12:مشخصات مخزن سد سیمره.. 92
جدول‏4-13: مشخصات تونل آب بر و نیروگاه سد سیمره.. 93
 
فهرست شکل­ها
نمودار2-1:مجانب ها و تغییرات شاخص رشد مناطق مبدا ومقصد قبل و بعد طرح   31
شکل‏2-1 : مهمترین گرادیان های فشار سطح دریا مؤثر بر بارش مدیترانه ای   33
نمودار2-2:نتایج مدل بهینه سازی در مورد تغییرات حجم دهانه آب رودخانه زاینده   35
شکل‏2-3:چگونگی ارتباط اجزا مختلف سیستم هشدار سیل   36
نمودار2-4:تغییرات نیاز آبی اراضی کشاورزی حاشیه زاینده رود   37
شکل‏2-5:مدل شبیه سازی سیستم منابع آب جنوب تهران با بهره گیری از برنامه ریزی شی گرا   39
شکل‏2-6:ساختار مدیریت جامع منابع آب   40
شکل2-7:شماتیک سه سد کرج لتیان و لار درDSSسدهای تهران   41
نمودار2-4:شماتیک پایین دست سد کرخه در شرایط توسعه کامل   44
شکل2-8:درجه بندی مخزن سد زاینده رود برای تحمل سیلاب ها با دوره بازگشت مختلف   43
شکل‏3-1:تقسیم بندی فلوم گلو بلند با گلویی مرکب   59
تصویر4-1:محل اتصال دو سرچشمه اصلی رودخانه سیمره   62
تصویر4-2:موقعیت منطقه مورد مطالعه در مقصد   63
تصویر4-4:مسیر جریان آب فعلی مبدا تا مقصد   64
تصویر4-5:مسیر انتقال آب پیشنهادی   65
تصویر 4-6:توپوگرافی  زمین از مبدا تا مقصد   65
نمودار1-4:محدودیت های طول مسیر با در نظر داشتن شرایط موجود   88
نمودار4-2:چگونگی عملکرد پمپ ها با در نظر داشتن طول مسیر   89
نمودار4-3:مسیر بهینه و مطلوب در صورت مرتفع شدن نقاط اشکال محدودیت ها   90
نمودار4-4:مطالعه پستی و بلندی ها در طول مسیر   90
نمودار4-5:مطالعه سه بعدی توپوگرافی از سرچشمه تا سد   91
نمودار 4-6:اختلاف ارتفاع ایستگاهها در طول مسیر   91
تصویر4-7:موقعیت قرارگیری منطقه مورد مطالعه در مقصد   91
چکیده:
در این پژوهش اثر شیب زمین، اختلاف ارتفاع ایستگاههای تقویت فشار،ارتفاع ازسطح دریا بر ویژگی های طول مسیر سامانه های انتقال آب بمنظور امکان سنجی و تسهیل پیش بینی بکارگیری آن وبهره وری بهینه مورد مطالعه قرار گرفته می باشد.هدف از این پژوهش انتخاب بهترین گزینه انتقال آب با در نظر گرفتن مؤلفه های گفته شده از سرچشمه رودخانه سیمره به سد سیمره در جهت افزایش تراز نسبی آب سد در جهت پاسخگویی به پوشش نیازهای موجود در سال های آتی بر اساس بحران های آبی و خشکسالی ودر حال حاضر قرار گیری منطقه مورد مطالعه درشرایط اقلیمی خشک و وجود بعضی فعل و انفعالات در طول مسیر معمول رودخانه به دلیل هدر رفت ،تبخیرو انشعابات گرفته شده سد سیمره با کمبود دبی آب تحویلی مواجه شده می باشد که لازم می باشد تمهیداتی در جهت جبران آب در سد سیمره صورت گیرد.مسیر معمول از سرچشمه تا سد 650 کیلومتر بوده و با انتخاب مسیر بهینه به 220کیلومتر تقلیل پیدا نمود و تمامی محدودیت های طول مسیر مورد مطالعه قرار گرفت.در مسیر انتخابی 22 ایستگاه تقویت جریان آب–توان مؤثر پمپ های بکار گرفته شده  هرکدام 12.3کیلو وات بمنظور حجم انتقال آب به اندازه 300 مترمکعب بر ثانیه مورد ارزیابی قرار گرفت ودر نرم افزار Matlab شبیه سازی و تجزیه وتحلیل شده می باشد.
نتایج استنتاج شده از نرم افزار نشان داد با در نظر داشتن شرایط توپوگرافیکی مسیر محدودیت هایی هست که در طول نیمی از مسیر بدلیل شرایط مناسب شیب، بازدهی و توان مؤثر پمپ ها طریقه صعودی داشته ودر بخشی دیگر بدلیل بالا رفت شیب زمین که نتیجه آن تفاوت ارتفاع از سطح ایستگاه ها بوده قدرت انتقال آب افت فزاینده ای را نشان میدهد که بایستی یا از موتور های با توان بالاتر بهره گرفت یا تعداد ایستگاههای تقویت فشار را بیشتر نمود که در صورت برطرف شدن این محدودیت ها مسیر سامانه انتقال به یک مسیر مطلوب وبهینه بدل خواهد گردید.
کلمات کلیدی:اختلاف ارتفاع،پمپاژ،سیمره،شیب،انتقال آب
 
 
 

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد عمران سازه :بررسی نسبت های شکل پذیری در روش طراحی بر اساس عملکرد در قیاس با روش های تجویزی در قاب های ساده فلزی بهمراه مهاربند هم محور

1-           فصل اول

 
(کلیات پژوهش)
(مقدمه هدف ضرورت)
 
 
 
 
 
 

  • مقدمه:

یکی از مهمترین چالش های پیش روی مدیران و دست اندرکاران تأمین منابع پایدار آب آن هم در شرایط حاد وهیدرولوژیکی نظیر بحران های خشکسالی می باشد که میتواند کم وکیف شرایط زیستی را تحت تأثیرقراردهد.نارسایی در آبرسانی به محصولات کشاورزی از یکسو وضعف سیستم های آبرسانی در صنایع وشیلات از سوی دیگر به یکی از عوامل چالش برانگیز تبدیل شده می باشد.حفظ وصیانت این منابع حیاتی تجدید شونده وبهره وری بهینه اقتصادی وعادلانه ازآب به عنوان یکی از چالش های بشری بوده وکلید توسعه پایدار تلقی میگردد.بدلیل ثابت بودن عرضه این منابع تجدید پذیرودرمقابل،تقاضای فزاینده آن در جهان طی صد سال اخیربیش از شش برابر شده می باشد ونسبت به افزایش جمعیت سه برابری، اهمیت تنظیم کردن این معادله را بیش از پیش برجسته می نماید.تداوم این طریقه چالش زا بالاخص در مقرضی که حجم عرضه نیز بدلیل ورود بخش عمده ای از آلاینده ها شامل پساب های صنعتی،زه آب های کشاورزی ، فاضلاب های شهری و روستایی ،منابع محدود آب را از حیض انتفاع خارج ساخته می باشد[1].
مطالعه پهنه جغرافیایی و اکولوژیکی بعضی ازمناطق کشورنشانگر وجود استعداد ذاتی برای شکل گیری اهداف توسعه در بخش تولیدات کشاورزی ودامپروری می باشد یکی از راهبردهای عملی درهمین زمینه توسعه این مناطق از طریق بکارگیری شیوه انتقال آب از سرشاخه های رودخانه سیمره به سد سیمره در شهرستان دره شهر می باشد که پایش وارزیابی اولیه این طرح میتواند به ارتقاء جایگاه اقتصادی این طرح بسیارارزشمند منجر گردد.
دراین پژوهش محقق قصد داشته به مطالعه و زمینه یابی مطالعات اولیه آن اقدام نموده و با در نظر گرفتن مسیر انتقال آب از یکی از سرچشمه ها، با بازدهی و دبی آب بسیار بالا در منطقه ای در شهرستان کوهدشت در استان لرستان، به ارزیابی شیوه ها و مسیر بهینه انتقال آب پرداخته می باشد.مسیر معمول حرکت جریان آب در طول رودخانه از منبع تا حوزه آبریز سد سیمره به طول 650 کیلومتر بوده که با گذر از نواحی گوناگون، اندازه پرت آب ویا هدر رفت آب بسیار زیاد می باشد. در مسیر معرفی شده، طول جریان حرکت آب به 220 کیلومتر کاهش یافته و اندازه پرت آب با در نظر داشتن حرکت آب در لوله های بتنی و فولادی در نظر گرفته شده بسیار ناچیز می باشد. بنآبر این بازدهی مصرف آب بالا رفته و از سویی با در نظر داشتن بالا بودن دبی محل آبگیری، اندازه کاهش جریان عبوری آب تا حدودی کم خواهد بود.
این شیوه انتقال بخصوص در سالهای خشکسالی و یا کاهش جریان آب در مسیر رودخانه میتواند بسیار سودمند و مقرون به صرفه باشد. حوزه آبخور زمین های کشاورزی در منطقه دره شهر مانند مستعد ترین زمین های کشاورزی بوده که با طرح انتقال آب، اندازه بازدهی آنها بسیار بالا خواهد رفت. به هر روی، بنا بر اهمیت موضوع انتقال آب در محدوده مورد مطالعه، هدف از
این پژوهش به دنبال مطالعه چگونگی انتقال آب به روش پمپاژ از سرشاخه های رودخانه با بهره گیری از نرم افزار متلب می باشد.
1-2- اظهار مسأله اساسی پژوهش :
منابع آب تجدید شونده یکی از مؤلفه های مهم در توسعه پایدار کشاورزی وصنعتی در مناطق خشک ونیمه خشک می باشد.طریقه فزاینده جمعیت ورشد اقتصادی بخش عمده ای از اقشار کشورهای در حال توسعه مانند چین وهند که لکوموتیو حرکت مصرف گرایی در دهه های اخیر را تشکیل داده اند باعث اعمال فشار روی عرضه وتقاضای منابع آب تجدید شونده  شده اند.رقابت پذیری در بخش های مهم مصرف مانند کشاورزی با مصرف بیش از 90درصد از آب تجدید شونده در کنار مصارف شرب شهری،صنعتی،شیلات ونیازهای زیست محیطی بهمراه نیازهای بخش تفرجی، مدیریت وبهره برداری بهینه از این امکانات محدود وحیاتی را بیش از پیش در اولویت برنامه ریزی کلان کشورهای در حال توسعه و پیشرفته قرار داده می باشد.درصورتی که تدابیر مدیریتی منظمی همسو با روندروبه رشد مصرف آب اندیشیده نگردد، شرایط را برای بروز بحرانهای حادتر فراهم خواهد نمود.به لحاظ اهمیت این منابع طبیعی تجدید شونده، مطالعات نظام مند در جهت رسیدن به یک مدل کارآمد مدیریتی اجتناب ناپذیر شده می باشد.یکی از ابزارهای کارآمد برای تأمین نیازآب بخش های شرب ،کشاورزی و صنعتی  استحصال آب از سرچشمه ها و انتقال آن به بخش های متقاضی می باشد.بنابر این ایجاد سازوکار های مؤثر برای  مدیریت عرضه وتقاضامیتواند دراین راستا مشکل گشا باشد.[2]
سیستم های انتقال آب معمولاً یابه روش ثقلی ویا پمپاژ بوده که می تواند در کانال های انتقال  وتوزیع از طریق سامانه های لوله کشی به مصارف متفاوت برسد.  عوامل متعددی برمیزان کارایی این سیستم ها ازجمله، شرایط توپوگرافی مسیر انتقال از مبداء تا مکان مصرف، شیب اراضی، کیفیت خاک و موردها دیگر دخالت دارد.
احداث سد سیمره در منطقه دره شهر و وجود استعداد های بالقوه اراضی آبخور آن وانتقال بخشی ازآب این رودخانه به حوزه بالادستی سد سیمره مانند راهبردهایی می باشد که در ایجاد توسعه پایدار منطقه می تواند تأثیر گذار باشد. به این منظوربررسی روش های ارتقاء راندمان انتقال یکی از مهمترین مورد هایی می باشد که به توسعه پایدار کمک شایانی میتواند داشته باشد.
لازمه انتقال آب در یک محدوده  وسیع(فاصله 220 کیلومتر از انتهای مسیر رودخانه سیمره در شهرستان کوهدشت-عباس خان و ابتدای آبگیری سد سیمره ) و با ترازهایی متفاوت ازسطح دریا( سرچشمه رودخانه سیمره با 1030 متر و دره شهر با2247 متری از سطح دریا) نیازمند بهره گیری از کانال های انتقال آب توسط سامانه تحت فشار برای پمپاژ آب می باشد.این سامانه شرایط را برای آبگیری توسط سیستم های مکش میسر می کند .با در نظر داشتن  لزوم افزایش سطح آب سد سیمره  برای تأمین  نیازمصرف کنندگان، چگونگی انتقال آب  به روش پمپاژاز سرشاخه های رودخانه سیمره با بهره گیری از نرم افزار مطالعه میگردد. در این راستا سوالی که میتواند مطرح باشد این می باشد که ادوات و سیستم های مورد نیاز برای انتقال این حجم از آب شامل چه مورد هایی بوده و درصد کارایی و راندمان این طرح به چه اندازه می باشد.
[1] Hedayat ,2005
[2] Hedayat, 2005
تعداد صفحه : 104
قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :        ****       [email protected]

دسته‌ها: عمران