فهرست مطالب

نشریه سد و نیروگاه برق آبی ایران
پیاپی 32 (بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/03/31
  • تعداد عناوین: 7
|
  • آرزو قادری، زهرا عزیزی*، خدایار عبدالهی صفحات 1-10

    دریاچه های مصنوعی پشت سدها، سطح تبخیر بزرگی را ایجاد و تاثیرات معناداری بر میکرواقلیم اطراف سد دارند. تبخیر و تعرق با استفاده از اندازه گیری های میدانی قابل تعیین است اما با استفاده از داده های سنجش از دور جهت ارزیابی تبخیر و تعرق در نواحی وسیع این محدودیت را برطرف می نماید. لذا در این تحقیق با استفاده از تصاویر Modis و مدل Wetspass مقدار تبخیر و تعرق برای حوضه کارون شمالی در سال های 2000 تا 2014 به صورت ماهانه برآورد گردید. ضریب همبستگی برای تبخیرهای به دست آمده 72/0 شد. این مدل برای مناطق مختلف با پارامترهای مختلفی واسنجی و صحت سنجی شد. داده های  2000 تا 2009 برای واسنجی و 2010 تا 2014 برای صحت سنجی استفاده شد. ضریب نش مرحله اول  56/0 و مرحله دوم 54/0 بود. پارامترهای اقلیمی دما، بارش، تبخیر در دوره قبل از احداث سد و بعد از آن اثرات وارده بر میکرواقلیم منطقه مورد بررسی قرار گرفت و بررسی تغییرات تبخیر و تعرق با استفاده از تصاویر Modis در طی دوره آماری مورد مطالعه با طبقه بندی تصاویر ماهواره ای انجام شد. نتایج نشان داد که میزان تبخیر و تعرق بعد از احداث افزایش و تغییرات آن با فاصله از سد در برخی از ماه نیز افزایش چشمگیری داشته است.

    کلیدواژگان: تبخیر تعرق، سد، میکرواقلیم، Modis، Wetspass
  • محمدحسین منصورقناعی* صفحات 11-22

    در این پژوهش آزمایشگاهی یک طرح اختلاط از بتن معمولی نوع 2 با عیار500 کیلوگرم بر متر مکعب از سیمان پرتلند ساخته شد. آزمون های مقاومت فشاری، مقاومت کششی و مدول الاستیسیته بتن، در سن عمل آوری90 روزه در دمای 21 و حرارت 600 درجه سلسیوس بر روی نمونه های بتنی انجام گرفت. در ادامه به منظور بررسی بیشتر و صحت سنجی نتایج، آزمون های SEM و XRD در سن عمل آوری 90 روزه، بر روی نمونه های بتنی انجام گرفت. بررسی های حاصله از این پژوهش حاکی از این مطلب است که اعمال حرارت بالا در نمونه های بتنی موجب افت نتایج آزمون ها می گردد، در این راستا در آزمون مقاومت فشاری بتن، میزان مقاومت از 92/64 به 45/37 مگاپاسکال کاهش یافت که افت 31/42 درصدی را شامل گردید. در آزمون مقاومت کششی بتن، میزان مقاومت از 22/5 به 27/2 مگاپاسکال کاهش یافت که افت 51/56 درصدی را شامل گردید، و در آزمون مدول الاستیسیته بتن، میزان مدول الاستیسیته از 73/33 به 24/12 گیگاپاسکال کاهش یافت که افت 71/63 درصدی را به خود اختصاص داد. نتایج حاصل از آزمون های SEM و XRD در دمای 21 درجه سلسیوس و تحت حرارت بالا، ضمن هماهنگی با یکدیگر، در همپوشانی با نتایج حاصل از سایر آزمون های این مقاله قرار گرفتند.

    کلیدواژگان: مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مدول الاستیسیته، میکروسکوپ الکترونیک روبشی (SEM)، طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD)
  • لیلا گلشنی، امیرمسعود کاظمی راد، ودود نجاری*، محسن کوکبی نژاد صفحات 23-36

    دراین مقاله توابع مفصل و بویژه توابع مفصل ارشمیدسی با مولد هیپربولیک بررسی شده و نحوه به کارگیری این نوع توابع در فرایندهای مرزی تصادفی نشان داده می شود. سپس به  بررسی کارایی نیروگاه های برق آبی مستقر بر سدهای مطرح ایران می پردازیم و بر اساس عملکرد سال 1399 به کمک تحلیل پوششی داده ها، فرآیندهای مرزی تصادفی و توابع مفصل، آنها را رتبه بندی می کنیم. در مطالعه حاضر، از بین 58 سد مذکور، سدهایی که میانگین قدرت تولید عملی آنها حداقل 10 مگاوات بودند مورد ارزیابی قرارداده می شوند. تعداد این سدها 29 تا می باشد و محاسبات نشان دهنده قرارگرفتن سد گتوند در رتبه اول و سد ملاصدرا در رتبه آخر است.

    کلیدواژگان: تحلیل پوششی داده ها، فرایندهای مرزی تصادفی، توابع مفصل، کارایی، نیروگاه برق آبی
  • علیرضا مردوخ پور، رامتین صبح خیز فومنی*، امیرمحمد مرحمتی صفحات 37-58

    بررسی رفتار لرزه ای سدهای بتنی، به دلیل اهمیت ایمنی سد در هنگام زلزله، مورد توجه بسیاری از محققین بوده است. زیرا تخریب این سازه ها در اثر زلزله میتواند آثار سو اقتصادی و اجتماعی در پی داشته باشد. از طرفی پیش بینی رفتار سدهای بتنی در زمان وقوع زلزله یکی از پیچیده ترین و سخت ترین مسایل در دینامیک سازه است . در تحقیق حاضر تاثیرات نیروی برکنش و توزیع آن  بصورت متغیر بر پاسخ دینامیکی غیرخطی سد بتنی وزنی تحت زمین زلزله های حوزه نزدیک و حوزه دور از گسل با استفاده مدل عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان داد موجهای حاصل از زلزله در مخزن سد باعث جلوگیری از بازگشت سد به سمت مخزن و در عین حال کمک به جابجایی در جهت پایین دست سد میکند به همین دلیل جابجایی جانبی سد بطور کلی متمایل به سمت پایین دست جریان می باشد. همچنین نتایج نشان داد که فشار آب حفره ای در طول زلزله نوسانات بسیار شدید ولی با دامنه کمی دارد به همین دلیل تاثیر کمی بر روی جابجایی های جانبی و قایم سازه را داراست.

    کلیدواژگان: سد بتنی، فشار آپلیفت، ترک، زمین لغزه، نرم افزار آباکوس
  • عادل عساکره، امید توسلی*، مجتبی رزمجو صفحات 59-73

    با توجه به استعداد لرزه خیزی بالا در بیش تر مناطق کشور ایران، ضرورت مطالعه رفتار سدهای خاکی تحت بارگذاری زلزله به ویژه در مناطق جنوبی به دلیل تعدد این سدها و لرزه خیزی رشته کوه زاگرس، دارای اهمیت فراوانی می باشد. در سال های اخیر تحقیقات بسیاری بر روی تاثیر زلزله بر سدهای خاکی انجام گردیده، ولی این گونه سازه ها در شرایط مختلف هندسی و مشخصات مصالح گوناگون، پاسخ لرزه ای و رفتار دینامیکی متفاوتی را در مقابل زلزله از خود نشان می دهند. در پژوهش حاضر، سد خاکی شمیل واقع در استان هرمزگان با توجه به اهمیت کاربری آن به کمک روش های عددی با استفاده از روش معادل خطی در حالت بحرانی مورد بررسی قرار گرفته و رفتار دینامیکی و پاسخ لرزه ای سد و پی آن از نظر لحاظ کرنش ها، تنش ها، توزیع شتاب و تغییرمکان ها مطالعه گردیده و این نواحی از بدنه که مستعد ترک خوردگی هستند، بر مبنای معیارهای مربوطه شناسایی شده اند. نتایج بدست آمده نشان می دهند که ناحیه بالای هسته سد دارای پتانسیل ترک خوردگی بوده و مقادیر حداکثر تغییر مکان بسیار ناچیز و کمتر از یک درصد ارتفاع سد بدست آمده است، که بیانگر پایداری سد در زمان وقوع زلزله و پس از آن می باشد.

    کلیدواژگان: سد خاکی، تحلیل دینامیکی، پاسخ لرزه ای، تراوش پایدار، کرنش برشی، روانگرایی
  • رضا رفیعی دهخوارقانی*، عباس قلندرزاده صفحات 74-90

    در برخی مواقع سد ها بر روی زمین های غیرسنگی و مصالح آبرفتی مانند مصالح ماسه ای و لای دار احداث می شوند. بنابراین بررسی رفتار و مقاومت زهکشی نشده ماسه های لای دار از اهمیت زیادی برخوردار است. برای مطالعه و تفسیر دقیق رفتار ماسه های لای دار اشباع که تحت اثر تنش های برشی که در حین بارگذاری های مختلف اعمال می شوند، لازم است تا اثر ناهمسانی ذاتی به خوبی بررسی شود. ناهمسانی ذاتی به جنس و بافت خاک بستگی دارد و باعث می شود تا خاک در اثر چرخش زاویه تنش های اصلی رفتار متفاوتی از خود نشان دهد. در این مطالعه، رفتار ناهمسان مخلوط های ماسه و لای با استفاده از آزمایش های سه محوری فشاری و کششی مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که اثر ناهمسانی ذاتی با افزایش میزان لای تا 30 درصد به مقدار زیادی کاهش و پس از آن با افزودن مقدار لای افزایش می یابد. همچنین نوع رفتار انقباضی و انبساطی و میزان مقاومت خاک در آزمایش های فشاری و کششی در درصد لای های مختلف متفاوت است و مقاومت حداکثر لای خالص در آزمایش های کششی بزرگتر از مخلوط های حاوی 50 و 70 درصد لای است.

    کلیدواژگان: ناهمسانی ذاتی، ماسه اشباع، لای، آزمایش سه محوری
  • بهروز صمدیان*، علی فاخر صفحات 91-102

    آزمایش نفوذ مخروط دینامیکی (DCP) بیشتر برای کنترل عملیات خاکی در راهسازی مورد استفاده قرار گرفته و کمتر ابن آزمایش برای شناسایی ژیوتکنیکی لایه های زیرسطحی و هسته سدها بکار رفته است. در این مقاله، قابلیت آزمایش نفوذ مخروط دینامیکی برای تعیین پارامترهای ژیوتکنیکی خاک رس بررسی شده است. بدین منظور در نقاط مختلف شهر سنندج که دارای خاک رس هستند، 6 چاه تا عمق حداکثر 15 متر به روش دستی حفاری و در هر یک متر درون چاه ها، 3 سری آزمایش نفوذ مخروط دینامیکی انجام و تکرار گردید. جهت تعیین مشخصات فیزیکی و مکانیکی خاک رس، در ترازهای 1 متری نمونه برداری و سپس بر روی نمونه ها، آزمایش های آزمایشگاهی شامل رطوبت، دانه بندی، وزن مخصوص، خواص خمیری و سه محوری انجام شد. بر اساس تحقیق حاضر، آزمایش نفوذ مخروط دینامیکی در خاک رس سنندج تکرارپذیری قابل قبول دارد %30 (CoV< . همچنین توزیع اندازه دانه ها و رطوبت خاک رس بر روی نتایج آزمایش نفوذ مخروط دینامیکی تاثیرگذار بوده و با توجه به ضریب تعیین بدست آمده 84/0 (R2≥ همبستگی نسبتا خوبی میان نشانه روانی، وزن مخصوص خشک و چسبندگی خاک رس با آزمایش DCP وجود دارد.

    کلیدواژگان: خاک رس، نفوذ مخروط دینامیکی(DCP)، خواص ژئوتکنیکی، آزمایش های آزمایشگاهی
|
  • Arezoo Ghaderi, Zahra Azizi*, Khodayar Abdollahi Pages 1-10

    In this study, using Modis images and wets pass model, the value of evapotranspiration for the northern Karun basin was estimated monthly from 2000 to 2014. The value of correlation coefficient for the obtained evaporations was R2 = 0.72. This model was calibrated and verified for different regions with different parameters. Data from 2000 to 2009 were used for calibration and data from 2010 to 2014 were used for validation of the model. The value calculated 0.54. In this study, with a review of climatic parameters of temperature, precipitation, evaporation during the period before the dam construction and after that, the effects on the microclimate of the area is investigated. Finally, to study the changes caused arising from the creation of a dam on the amount of evapotranspiration using the monthly images of Modis during the studied statistical period, the classification of images was done and the amount of changes were calculated. The results showed that the amount of evapotranspiration in the basin after the construction increased and its changes with distance from the dam in some months also has been increased.

    Keywords: Evapotranspiration, Dam, Modis, Microclimate, Wets pass
  • Mohammadhoossein, Ansourghanaei* Pages 11-22

    In this laboratory research, a mixing plan was made of ordinary concrete containing Portland cement type 2 with a grade of 500 kg / m3. Compressive strength, tensile strength and modulus of elasticity tests of concrete were performed on concrete samples at 90 days of processing age at 21 °C and 600 ° C. In order to further evaluate and validate the results, SEM and XRD tests were performed on concrete samples at 90 days of processing age. Application of heat in concrete samples caused a decrease in test results in this study. In this regard, in the concrete compressive strength test, the strength decreased from 64.92 to 37.45 MPa, which included a decrease of 42.31%. In the concrete tensile strength test, the strength decreased from 5.22 to 2.27 MPa, which included a decrease of 56.51%, and in the concrete modulus of elasticity test, the modulus of elasticity decreased from 33.73 to 12.24 gPa Which decreased by 63.71 percent. The results of SEM and XRD tests at 21 °C and high temperature, while coordinating with each other, overlapped with the results of other tests in this article.

    Keywords: Compressive strength, Tensile strength, Modulus of elasticity, Scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD)
  • Leila Golshani, AMIR. M KAZEMI RAD, Vadoud Najjari*, MOHSEN KOKABI NEJAD Pages 23-36

    In this paper, copulas and Archimediean copulas (especially with hyperbolic generator) are investigated and it is shown how to use this type of functions in the stochastic frontier analysis. Then we study the efficiency of hydropower plants located on prominent dams in Iran, and based on their performance in 1399 we use data envelopment analysis and stochastic frontier analysis and copulas functions to rank them. In the present study, among the 58 mentioned dams, the dams with an average practical production capacity of at least 10 MW are evaluated. The number of these dams is 29. The calculations show that Gotvand Dam is in the first place and the Mulla Sadra dam has the last rank.

    Keywords: data envelopment analysis, stochastic frontier analysis, copulas, efficiency, Hydroelectricity
  • Alireza Mardookhpour, Ramtin Sobhkhiz Foumani*, AmirMohammad Marhamati Pages 37-58

    The study of seismic behavior of concrete dams has been considered by many researchers due to the importance of dam safety during earthquakes. Because the destruction of these structures by earthquakes can have adverse economic and social effects. On the other hand, predicting the behavior of concrete dams during an earthquake is one of the most complex and difficult issues in structural dynamics. In the present study, the effects of compressive force (uplift) and its distribution as a variable on the nonlinear dynamic response of a weighted concrete dam under earthquakes near and far from the fault have been studied using a numerical model. The results showed that the waves generated by the earthquake in the reservoir of the dam prevent the return of the dam to the reservoir and at the same time help to move downstream of the dam, therefore the lateral displacement of the dam is generally inclined downstream. The results also showed that the cavity water pressure fluctuates very strongly during the earthquake but with a small amplitude, therefore it has little effect on lateral and vertical displacements of the structure.

    Keywords: Concrete Dam, Uplift Pressure, Crack, Landslide, Abaqus Software
  • Adel Asakereh, Mojtaba Razmjoo Pages 59-73

    Considering the high seismic potential in most parts of Iran, the importance of studying the behavior of earth dams under earthquake loading, especially in the southern regions, is very important due to the number of these dams and seismicity of the Zagros mountain range. In recent years, many studies have been performed on the effects of earthquakes on earth dams, but these structures exhibit seismic response and different dynamic behavior in earthquakes under different geometric conditions and properties of different materials.In this study, the Shamil earth dam located in Hormozgan province has been investigated due to the importance of its application by means of numerical methods using the critical linear equation method. Dynamic behavior and seismic response of the dam and its following in terms of strains, tensions, acceleration and displacement distribution have been studied and the areas which susceptible to fracture were identified based on the relevant criteria. The results show that the upper part of the dam has a potential to crack and the maximum displacement is very small and occurred in less than one percent of the height of the dam, which indicates the stability of the dam during and after earthquakes.

    Keywords: Earth Dam, dynamic Analysis, seismic response, steady-state seepage, shear strain, liquefaction
  • Reza Rafiee-Dehkharghani*, Abbas Ghalandarzadeh Pages 74-90

    In some situations, dams need to be built on non-rock alluvial grounds such as sand and sand-silt deposits. Therefore, undrained behavior and strength of silty sands are of great importance. One of the critical factors in studying the behavior of sand-silt mixtures is inherent anisotropy, a natural soil characteristic that depends on its texture and is independent of the soil's initial stress state. This type of anisotropy causes the soil behaves differently under the rotation of the principal stress angle concerning the vertical direction. In this study, the effect of inherent anisotropy is studied in sand-silt mixtures using triaxial compression and extension tests. The results show that adding 30 percent of silt to the sand significantly reduces the effect of inherent anisotropy. However, adding more silt increases the inherent anisotropy effect again. Furthermore, the dilative and contractive specimen behaviors at different silt contents and their peak strength values differ in compression and extension tests. The peak strength in pure silt is larger than in specimens containing 50 and 70 percent of silt.

    Keywords: Inherent anisotropy, saturated sand, silt, triaxial test
  • Behrooz Samadian*, Ali Fakher Pages 91-102

    Dynamic cone penetration (DCP) test is used more in pavement design and construction, and less for subsurface geotechnical investigation and clay core dam. In the present article, evaluating geotechnical parameters of Sanandaj’s clay in the western region of Iran using the DCP test was taken into account. Accordingly, 6 trial pits with maximum depths of 15 m were excavated manually in various sites of Sanandaj on clay soils (CL). During the excavation process, 3 series of DCP tests were carried out and repeated in the pits after excavating every one meter. The soil samples for the selected sites were also obtained for the laboratory tests including water content, grain size, Atterberg limits, and triaxial compression tests. Based on the results of the experiments, the DCP test was repeatable (CoV<30%). The relationships between Dynamic Penetration Index (DPI), liquid index (LI), undrained shear strength (Cu) and dry density (gd) of the clay soil were also obtained with a high coefficient of determination (R2>83%). Using the DCP test, geotechnical properties of the clay (CL) can be investigated rapidly and inexpensively

    Keywords: Clay soil, Dynamic Cone Penetration (DCP), Geotechnical Properties, Laboratory Tests