دانلود پروژه:رسوب گذاری در رودخانه ها و مقایسه معادلات انتقال رسوب Van-Rign _Ackers and White _ Yang

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                    صفحه

فصل اول: مقدمه   ……………………………………………………………………………………………………………………        1

1-1- مقدمه  …………………………………………………………………………………………………………………………….        2

1-2- ضرورت انجام تحقیق  ……………………………………………………………………………………………………….       3

فصل دوم: کلیات ……………………………………………………………………………………………………………………..       6

2-1- رسوب­شناسی   ………………………………………………………………………………………………………………..        7

2-2- تئوري فرسايش و آستانه حركت………………………………………………………………………………………..        8

2-3- پديده آب‌شستگي…………………………………………………………………………………………………………….       9

2-3-3-پارامترهاي مؤثر بر پديده‌ي آب‌شستگي موضعي……………………………………………………………..     12

2-3-4- مراحل آب‌شستگي …………………………………………………………………………………….. ……………….    14 

2-4- روش­های برآورد بار رسوبی …………………………………………………………………………………………………   15

2-2-3- روش ايكرز و وايت  …………………………………………………………………………………………………..….     20

2-2-4- روش انگلند و هانسن   …………………………………………………………………………………………………     23

2-2-5- روش مير-پيتر و مولر……………………………………………………………………………………………………     24

2-2-6- روش یانگ  …………………………………………………………………………………………………………………      25

2-2-7- روش فان – راین  ……………………………………………………………………… ……………………………….      27

2-2-7- روش شن و هانگ  ……………………………………………………………………………………………………..       28

2-2-8- روش اينشتين   …………………………………………………………………………………………………………..      29

2-3- بررسی پیشینه تحقیق روش­های هیدرولیکی برآورد رسوب  ……………………………………………..       29

2-3-1- پیشینه خارجی  ………………………………………………………………………………………………………….       29

2-3-2- پیشینه داخلی  …………………………………………………………………………………………………………..       30

فصل سوم: مدلسازی ssiim V2  .و بررسی مدل و معادلات انتقال رسوب…………………………….      32

3-1- مدل عددی ssiimm  ……………………………………………………………………………………………………..        33

3-2- معادلات حاكم بر جريان سيال  ……………………………………………………………………………………….     36

3-2-4- معادلات حاكم بر انتقال رسوب ……………………………………………………………………………………     38

3-2-5- مدل تغييرات بستر  ……………………………………………………………………………………………………      41

3-3- مدل‌هاي آشفتگي  …………………………………………………………………………………………………………..     41

3-3-1-  مدل‌  استاندارد  …………………………………………………………………………………………….    42

3-3-2- مدل RNG–  ……………………………………………………………………………………………..……    43  

3-4- شرايط مرزي  ………………………………………………………………………………………………………………….     44

3-4-1- شرط مرزي ديواره وكف…………………………………………………………………………………………………    44

3-4-2- شرط مرزي سطح آزاد  …………………………………………………………………………………………………    46

3-4-3- شرط مرزي ورودي وخروجي  ………………………………………………………………………………………..   47

3-5- روشهاي منقطع سازي  ……………………………………………………………………………………………………     48

3-5-1- روش منقطع سازي جهتي از كرانه بالا  …………………………………………………………………………..    48

3-5-2- روشPower Law  …………………………………………………………………………………………………..       49

3-5-3-2- روش SIMPLEC  …………………………………………………………………………………………………   49

فصل چهارم:  بررسی و مقایسه عملکرد معادلات مختلف انتقال رسوب  …………………………….   52

  4-2- مطالعات آزمایشگاهی مورد استفاده برای انجام شبیه­سازی عددی  ………………………………….    53

4-2-1- مطالعه آزمایشگاهی تغییرات بستر اطراف سری آبشکن­ها  ……………………………………………    53

4-2-2- مطالعه آزمایشگاهی تغییرات بستر اطراف تکیه­گاه مستطیلی پل ……………………………………  54

4-2-3- مطالعه آزمایشگاهی تغییرات بستر اطراف تکیه­گاه ذوزنقه­ای پل …………………………………….  55

4-2-3- مطالعه آزمایشگاهی تغییرات بستر اطراف پایه پل استوانه­ای شکل …………………………………  56

4-3- عملکرد معادلات مختلف انتقال رسوب برای سری آبشکن­ها  ……………………………………………… 56

4-3-2- شرایط مرزی  …………………………………………………………………………………………….……………………  57

4-3-3- تولید و تنظیم شبکه بندی میدان حل  ………………………………………………………………………….. 58

4-3-4- کالیبراسیون مدل عددی  ……………………………………………………………………………………….………. 59

4-3-4-1- تاثیر الگوهای مختلف انفصال ترم­های جابحایی معادلات حاکم، بر نتایج عددی …………….  59

4-3-4-2- بررسی تاثیر مدل­های مختلف آشفتگی بر نتایج محاسبات ………………………………………. 60

4-3-4-3- کالیبراسیون زبری بستر …………………………………………………………………………………………. 60

4-3-5- بررسی عملکرد معادلات مختلف انتقال رسوب برای کانال با سری آبشکن­ها ………………… 62

4-3-5-1- بررسی عملکرد معادله ایکرز و وایت  ………………………………………………………………………. 64

4-3-5-2- بررسی عملکرد معادله انگلند  هانسن …………………………………………………………………….  65

4-3-5-3- بررسی عمکرد معادله یانگ ……………………………………………………………………….. …………  66

4-3-5-4- بررسی عملکرد معادله فان – راین  …………………………………………………………………………. 66

4-3-5-5- بررسی عملکرد معادله شن و هانگ …………………………………………………………………………  67

4-3-5-6- بررسی عملکرد معادله اینشتین ……………………………………………………………………………..  68

4-3-6- بررسی توپوگرافی مقاطع عرضی کانال برای نتایج حاصل از معادله فان – راین ………………… 69

4-4- بررسی عمکرد معادلات مختلف برای کانال با سازه تکیه­گاه مستطیلی پل  …………………………… 70

4-4-5- بررسی عمکرد معادلات انتقال رسوب برای کانال با سازه تکیه­گاه مستطیلی پل ……………   73

بررسی عملکرد کلیه  معادلات بر روی تکیه گاه مستطیلی پل …………………………………………………  79-75

4-5- بررسی عمکرد معادلات مختلف برای کانال با سازه تکیه­گاه ذوزنقه­ای پل …………………………   81

4-5-5- بررسی عملکرد معادلات انتقال رسوب برای کانال با سازه تکیه­گاه پل ذوزنقه­ای ……………. 83

4-6- بررسی عمکرد معادلات مختلف انتقال رسوب برای کانال با سازه پایه پل  ………………………..   90

4-6-5- بررسی عمکرد معادلات مختلف انتقال رسوب برای کانال با سازه پایه پل   …………………… 94

فصل پنجم : نتيجه­گيري و پيشنهادات  ……………………………………………………………………………    97

5-2- نتيجه­گيري  ………………………………………………………………………………………………………………..   98

5-3- پيشنهادات  …………………………………………………………………………………………………………………  100

مراجع و پیوست ها ……………………………………………………………………………………………………………..  105

     فهرست جدول ها

عنوان جدول   جدول 2-1- روش­های مختلف محاسبه بار رسوب رودخانه­ها و حوضه­های آبریز جدول(2-2) معروف ترین روش های برآورد بار رسوبی بر اساس معادلات انتقال رسوب جدول 2-3- ضرایب مربوط به معادله ایکرز و وایت جدول 2-4- ضرايب اوليه و اصلاح شده روش ايكرز و وايت جدول 4-1- مشخصات دانه رسوب مربوط به آزمایش آبشکن جدول 4-2- نسبت ابعاد شبکه بندی کانال جدول 4-3- نتایج آزمون MAE و R2 برای مدل آشفتگی  و   جدول 4-4- نتایج آزمون MAE و R2 برای مقادیر زبری d90 و 5d90 جدول 4-5- مشخصات و نتایج مربوط به چاله آبشستگی برای معادلات انتقال رسوب جدول 4-6- مشخصات دانه رسوب آزمایش مربوط به تکیه­گاه پل جدول 4-7- نسبت ابعاد شبکه بندی کانال جدول 4-8- نتایج آزمون R2 و MAE برای کالیبراسیون زبری و مدل آشفتگی جدول 4-9- مشخصات و نتایج مربوط به چاله آبشستگی برای معادلات انتقال رسوب جدول 4-10- نسبت ابعاد شبکه بندی کانال جدول 4-11- نتایج آزمون R2 و MAE برای کالیبراسیون زبری و مدل آشفتگی جدول 4- 12- مشخصات و نتایج مربوط به چاله آبشستگی برای معادلات انتقال رسوب مختلف جدول 4-13- مشخصات هندسی کانال جدول 4-14- نسبت ابعاد شبکه بندی کانال و در اطراف پایه جدول 4-15- نتایج بدست آمده برای دو شبکه ایجاد شده شبیه­سازی پایه پل در کانال جدول 4-16- زمان اجرای محاسبات برای دو شبکه ریز و درشت جدول 4-17- حداکثر عمق آبشستگی و میزان خطا برای معادلات آشفتگی مختلف جدول 4-18-  حداکثر عمق آبشستگی و میزان خطا برای مقادیر زبری مختلف جدول 4-19- حداکثر عمق آبشستگی برای معادلات انتقال رسوب مختلف

صفحه   16 17 21 23 57 59 60 62 68 70 72 72    79 83 83 85 85   92 93 93 94 94 94

 

 

 

 

 

فهرست شكل ها

عنوان شكل شکل 3-1- فایل­های ورودی و خروجی موجود در مدل عددی SSIIM شکل 3-2- مدلي شماتيك از چگونگي تعيين تنش‌هاي رينولدز شکل3‑3- توابع ديوار براي  مختلف شکل3-4-محاسبه تغييرات سطح آب در هر نقطه با استفاده از يك نقطه ثابت در مدل عددی SSIIM شکل 3-5- محاسبه متغير در سطح سلول در روش منقطع سازي جهتي از كرانه بالا شكل 4-1– نحوه قرارگيري آبشكن‌هاي مطالعه شكل 4-2- خصوصيات تکیه­گاه مستطیلی پل مورد استفاده شكل 4-3- خصوصيات تکیه­گاه ذوزنقه‌اي پل مورد استفاده شکل4-4- نمایی شماتیک از کانال آزمایشگاهی Oliveto&Hager شکل 4-5- شمایی از شبکه بندی صورت گرفته شكل 4-6- مشاهدات آزمايشگاهي و تغييرات بستر در كانال شكل 4-7- کانتور تغییرات بستر در کانال با استفاده از معادله ایکرز و وایت شكل 4-8- کانتور تغییرات بستر در کانال با استفاده از معادله انگلند هانسن شكل 4-9- کانتور تغییرات بستر در کانال با استفاده از معادله فان – راین شكل 4-10- کانتور تغییرات بستر در کانال با استفاده از معادله شن و هانگ شكل 4-11- کانتور تغییرات بستر در کانال با استفاده از معادله اینشتین شکل 4-12- مقاطع عرضی تغییرات بستر در اطراف آبشکن­ها در مقاطع شکل 4-13-  شمایی از شبکه بندی صورت گرفته شكل 4-14- مشاهدات آزمايشگاهي و تغييرات بستر در كانال شكل 4-15- کانتور تغییرات بستر در کانال با استفاده از معادله ایکرز و وایت شكل 4-16- کانتور تغییرات بستر در کانال با استفاده از معادله انگلند و هانسن شكل 4-17- کانتور تغییرات بستر در کانال با استفاده از معادله فان- راین شكل 4-18- کانتور تغییرات بستر در کانال با استفاده از معادله شن و هانگ شكل 4-19- کانتور تغییرات بستر در کانال با استفاده از معادله اینشتین شکل 4-20- مقاطع عرضی تغییرات بستر در اطراف تکیه­گاه مستطیلی پل در مقاطع شکل 4-21- شمایی از شبکه بندی صورت گرفته شكل 4-22- مشاهدات آزمايشگاهي تغییرات بستر در کانال شكل 4-23- کانتور تغییرات بستر در کانال با استفاده از معادله ایکرز و وایت   شكل 4-25- کانتور تغییرات بستر در کانال با استفاده از معادله فان – راین شكل 4-26- کانتور تغییرات بستر در کانال با استفاده از معادله شن و هانگ شكل 4-27- کانتور تغییرات بستر در کانال با استفاده از معادله اینشتین شکل 4-28-  نمایی شماتیک از کانال آزمایشگاهی Oliveto&Hager شکل 4-29- نمایی از شبکه­های ایجاد شده در نرم افزار SSIIM 2.0 شکل 4-30– کانتور تغییرات بستر برای معادلات انتقال رسوب

صفحه 34 41 46   47 48 54 55 55 56 59   64 65 66 67 68 69 71 73 75 76 77 78 79 80 82 83 85   87 88 89 90 92 96