بررسی انتقال آب به روش پمپاژ از سرشاخه های رودخانه باستفاده از نرم افزارمتلب : پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران گرایش مهندسی آب
پایان نامه ای که معرفی میگردد از سری پایان نامه های جدید رشته عمران و با عنوان بررسی انتقال آب به روش پمپاژ از سرشاخه های رودخانه باستفاده از نرم افزارمتلب (مطالعه موردی:سد سیمره در دره شهر) در 101 صفحه با فرمت Word (قابل ویرایش) در مقطع کارشناسی ارشد تهیه و نگارش شده است. امیدواریم مورد توجه کاربران سایت و دانشجویان عزیز مقاطع تحصیلات تکمیلی رشته های جذاب عمران قرار گیرد.
چکیده بررسی انتقال آب به روش پمپاژ از سرشاخه های رودخانه باستفاده از نرم افزارمتلب (مطالعه موردی:سد سیمره در دره شهر) :
در این تحقیق 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 است.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 برخی فعل و انفعالات در طول مسیر معمول رودخانه به دلیل هدر رفت ،تبخیرو انشعابات گرفته شده سد سيمره با کمبود دبی آب تحویلی مواجه شده است که لازم است 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 یافت و تمامی محدودیت های طول مسیر مورد بررسی 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 میزان 300 مترمکعب بر ثانیه مورد ارزیابی قرار گرفت ودر نرم افزار Matlab شبیه سازی و تجزیه وتحلیل شده است.
نتایج استنتاج شده از نرم افزار نشان داد با توجه به شرایط توپوگرافیکی مسیر محدودیت هایی وجود دارد که در طول نیمی از مسیر بدليل شرایط مناسب شیب، بازدهی و توان مؤثر پمپ ها روند 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 می بایست یا از موتور های با توان بالاتر بهره گرفت یا تعداد ایستگاههای تقویت فشار را بیشتر کرد که در صورت برطرف شدن این محدودیت ها مسیر سامانه انتقال به یک مسیر مطلوب وبهینه بدل خواهد شد.
مقدمه تحقیق بررسی انتقال آب به روش پمپاژ :
یکی از مهمترین چالش های پیش روی مديران و دست اندركاران تأمين منابع پايدار آب آن هم در شرايط حاد وهيدرولوژيكي نظير بحران هاي خشكسالي است كه ميتواند كم وكيف شرايط زيستي را تحت تأثيرقراردهد.نارسايي در آبرساني به محصولات كشاورزي از يكسو وضعف سيستم هاي آبرساني در صنايع وشيلات از سوي ديگر به يكي از عوامل چالش برانگيز تبديل شده است.حفظ وصيانت اين منابع حياتي تجديد شونده وبهره وري بهينه اقتصادي وعادلانه ازآب به عنوان يكي از چالش هاي بشري بوده وكليد توسعه پايدار تلقي ميگردد.بدليل ثابت بودن عرضه اين منابع تجديد پذيرودرمقابل،تقاضاي فزاينده آن در جهان طي صد سال اخيربيش از شش برابر شده است ونسبت به افزايش جمعيت سه برابري، اهميت تنظيم نمودن اين معادله را بيش از پيش برجسته مي نمايد.تداوم اين روند چالش زا بالاخص در مقرضي كه حجم عرضه نيز بدليل ورود بخش عمده اي از آلاينده ها شامل پساب هاي صنعتي،زه آب هاي كشاورزي ، فاضلاب هاي شهري و روستايي ،منابع محدود آب را از حيض انتفاع خارج ساخته است[1].
مطالعه پهنه جغرافیایی و اکولوژیکی برخي ازمناطق كشورنشانگر وجود استعداد ذاتي براي تحقق اهداف توسعه در بخش توليدات كشاورزي ودامپروري مي باشد يكي از راهبردهاي عملي درهمين زمينه توسعه اين مناطق از طريق بكارگيري شيوه انتقال آب از سرشاخه هاي رودخانه سيمره به سد سيمره در شهرستان دره شهر مي باشد كه پايش وارزيابي اوليه اين طرح ميتواند به ارتقاء جايگاه اقتصادي اين طرح بسيارارزشمند منجر گردد.
دراین پژوهش محقق قصد داشته به بررسی 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 است.مسیر معمول حرکت جریان آب در طول رودخانه از منبع تا حوزه آبریز سد سیمره به طول 650 کیلومتر بوده که با گذر از مناطق مختلف، میزان پرت آب ويا هدر رفت آب بسیار زیاد می باشد. در مسیر معرفی شده، طول جریان حرکت آب به 220 کیلومتر کاهش یافته و میزان پرت آب با توجه به حرکت آب در لوله های بتنی و فولادی در نظر گرفته شده بسیار ناچیز است. بنآبر این بازدهی مصرف آب بالا رفته و از سویی با توجه به بالا بودن دبی محل آبگیری، میزان 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 از جمله مستعد ترین زمین های کشاورزی بوده که با طرح انتقال آب، میزان بازدهی آنها بسیار بالا خواهد رفت. به هر روی، بنا بر اهمیت موضوع انتقال آب در محدوده مورد مطالعه، هدف از
اين پژوهش به دنبال مطالعه چگونگي انتقال آب به روش پمپاژ از سرشاخه هاي رودخانه با استفاده از نرم افزار متلب مي باشد.
اهداف مشخص تحقيق:
- هدف اصلی این تحقیق عبارت است از
بررسی انتقال آب از سرشاخه های رودخانه سیمره به سد سیمره در شهرستان دره شهر
- ترتیب سایر اهداف این تحقیق عبارتند از:
- بررسی تأثیر شرایط توپوگرافیکی و شیب زمین بر انتقال آب از سرشاخه های رودخانه سیمره به سد سیمره
- بررسی تأثیر تفاوت ارتفاع از سطح دریا در انتقال آب از سرشاخه های رودخانه سیمره به سد سیمره
- بررسی تجهیزات و ادوات کاربردی مطابق با شرایط خاص انتقال آب از سرشاخه های رودخانه سیمره به سد سیمره
- بررسی شرایط لازم کانال انتقال آب از سرشاخه های رودخانه سیمره به سد سیمره
فرضيه هاي تحقیق:
در این تحقیق با توجه به اهداف تحقیق، فرضیاتی مطرح گردیده اند که به شرح ذیل آورده شده اند:
ترتیب فرضیات این تحقیق عبارتند از:
- شرایط توپوگرافیکی و شیب زمین از مهمترین چالش هاي انتقال آب از سرشاخه های رودخانه سیمره به سد سیمره می باشد.
- تفاوت ارتفاع از سطح دریا یکی از مهمترین مشکلات در انتقال آب از سرشاخه های رودخانه سیمره به سد سیمره می باشد.
نتيجه گيري:
نتايج حاصله نشان داد، بررسي انتقال آب به روش پمپاژ ريشه در وجود مسيري ايده ال وبهينه و شرايط توپوگرافيكي زمين دارد و يا معلول عللي چون پستي و بلنديها ،شيب زمين،شرايط ژئولوژي زمين ،اختلاف ارتفاع ايستگاهها نسبت به هم و … كه از معيارهاي محدود كننده و چالش برانگيز در زمينه انتقال آب هستند مي باشند .
نتايج همچنان نشان داد در يك مسير خط انتقال آب محل استقرار ايستگاههاي تقويت فشار به عنوان بازوي محرك انتقال آب حائز اهميت مي باشند كه عملكرد وضيت موجود را با توجه به محل قرارگيري و پمپاژ به ايستگاههاي ديگر بهبود خواهد بخشيد و عملكرد سازه هاي موجود در مسير چون كانال آبياري،خطوط لوله ها ، تونل هاي انتقال آب را بطور قابل توجهي ارتقاء خواهد داد.
مقايسه نتايج اين پژوهش در نرم افزار Matlab باتوجه به اينكه اين نرم افزار از حساسيت ودقت بالايي برخوردار است ،حاكي از آن است كه باتوجه به وارد نمودن تمامي شيب طول مسير، محل استقرار ايستگاهها واختلاف ارتفاع آنها از همديگر،توان موتورها، حجم آب انتقالي به مقصد در طول مسير 220 كيلومتري در بيش از نيمي از طول مسير 220 كيلومتري عملكرد ادوات و تجهيزات با توجه به عملكرد توان ايستگاهها از كيفيت و بازدهي بالايي برخوردار بوده ودر ادامه مسيرتوان و بازدهي موتورهاي پمپاژ با توجه به جانمايي و چيدمان آنها در طول سامانه انتقال به دليل شرايط سخت شيب به ارتفاعات بالاتر بهره وري كافي را نداشته و كاهش شدت جريان و افت فزاينده اي را نشان ميدهد،لذا بايد تمهيداتي در ادامه مسير از جمله؛ استفاده از ايستگاههاي تقويت فشار بيشتر درطول سامانه انتقال و يا ارتقاء توان پمپ هاي12.3 كيلو واتي انجام گردد تا به مسيري مطلوب و بهينه مبدل شود.
فهرست مطالب تحقیق بررسی انتقال آب به روش پمپاژ
1-فصل اول) کلیات تحقیق( 13
1-1 مقدمه 15
1-2- بیان مساله اساسی تحقیق 16
1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق
1-4-مرحله ساخت واجرا 18
1-4-1- مرحله بهره برداری 18
1-5- اهداف مشخص تحقیق 19
1-6- نحوه انجام كار 19
1-7- سوالات تحقيق 19
1-8- فرضيه هاي تحقيق 20
1-9- محدوديت هاي تحقيق 20
1-9-1-قلمرو زماني و مكاني تحقيق 20
1-9- 2-محدوديت هاي خارج از كنترل 20
1-10- تعاريف كليدي 21
1-11-نوآوری و پژوهش 22
2-فصل دوم (ادبیات و پیشینه تحقیق) 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 27.
2-7- انتقال آب بین حوضه ای در ایران 27.
2-8- جایگاه قانونی انتقال آب حوضه به حوضه در ایران 28
2-9- بررسی ادبیات تحقیق 29
2-10- افزایش میزان 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 استفاده 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 نحوه 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 (بررسی روش پژوهش) 48
3-1- مقدمه 48
3-2- بررسی روش پژوهش 48
3-3- بررسی شاخص های ارزیابی عملکرد در این تحقیق 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 نحوه 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 دبي-ارتفاع در فلوم مركب 58
4-فصل چهارم (تجزيه و تحليل پژوهش) 60
4-1مقدمه 61
4-2- حوزه هاي اصلي رودخانه سيمره 61
4-3- موقعيت منطقه مورد مطالعه در مبدا و طول مسير 63
4-4- ملاحظات كلي در خطوط انتقال آب ،انتخاب مسير وگزينه هاي مختلف انتقال آب 66
4-5- تجزيه و تحليل خط انتقال 67
4-6- محدوديت هاي فني خط انتقال(مسائل هيدروليكي) 70
4-7-اجزا و مؤلفه هاي 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 هاي مد نظر در طرح انتقال 73
4-11- مخازن در سامانه هاي انتقال آب 77
4-12- ملاحظات پيشنهادي پمپ ها در طول مسير 77
4-13- بررسي محاسبات نوسانات سطح آب در مخزن و دبي ذخيره در هر ايستگاه 78
4-14-پيش بيني مصرف در بخش مقصد 81
4-14-1 مصرف آب در بخش كشاورزي،باغي،دامي 81
4-15- برآورد دبي آب مورد نياز از مبدا 81
4-16-ميزان دبي ماهانه و سالانه از سرچشمه رودخانه و دبي ورودي به دهانه آبكير سد 83
4-17-بررسي جزييات مسير انتقال آب 84
4-17- 1شيب مسير انتقال آب 84
4-17-2-اختلاف ارتفاع ايستگاهها از همديگر 85
4-17-3 ايستگاههاي پمپاژ 86
4-17-4 تبيين سرعت حركت آب در طول كانال 86
4-17-5 نوع پمپ هاي سانتريفيوژي 86
4-18- بررسي شبيه سازي انتقال از مسير توصيه شده و محدوديت هاي مسير 87
4-19- موقعيت جغرافيايي سد سيمره 91
4-19-1- اهداف سد سيمره 92
4-19-2- مشخصات مخزن سد سيمره 92
4-19-3 مشخصات تونل آب بر و نيروگاه سد سيمره 93
5-فصل پنجم 94
5-1- بحث و بررسي 95
5-2- نتيجه گيري 96
5-3- پيشنهادات 97
منابع فارسي 98
منابع لاتين 99
فهرست جداول
جدول2‑1 : وضعيت طرح هاي انتقال آب در كشور. 28
جدول3-1 :توزيع هزينه ها بر حسب سالهاي ساخت… 53
جدول3‑2:بررسي فاصله مسير به منظور لوله گذاري.. 54
جدول3‑3:تصفيه خانه هاي در دست بهره برداري . 54
جدول4‑1 : محاسبه حجم مورد نياز حوضچه هاي فشار شكن.. 68
جدول4-2جدول كلاس هاي متفاوت لوله هاي چدني:. 73
جدول 4-3:مشخصات موتور بكار گرفته شده 78
جدول4-4:سطوح سرعت موتور، گشتاور و زمان پاشش سوخت… 78
جدول4-5:گستره حداكثر مصرف كشاورزي، باغي،دامي.. 81
جدول4-6:دبي اضافي ويژه در لوله هاي شبكه انتقال آب… 82
جدول4-7: دبي اضافي ويژه مصرف بخش هاي كشاورزي،باغي،دامي.. 82
جدول4-8: تعداد مصرف در بخش هاي كشاورزي ،باغي،دامي 82
جدول4-9: برآورد ميزان دبي ماهانه و سالانه درسرچشمه و ورودي دهانه آبگير سد. 83
جدول4-10: شيب زمين در مسير ايستگاهها 84
جدول4-11: اختلاف ارتفاع ايستگاهها در طول مسير. 85
جدول4-12:مشخصات مخزن سد سيمره 92
جدول4-13: مشخصات تونل آب بر و نيروگاه سد سيمره 93
فهرست شکلها
نمودار2-1:مجانب ها و تغييرات شاخص رشد مناطق مبدا ومقصد قبل و بعد طرح 31
شکل2-1 : مهمترين گراديان هاي فشار سطح دريا مؤثر بر بارش مديترانه اي 33
نمودار2-2:نتايج مدل بهينه سازي در مورد تغييرات حجم دهانه آب رودخانه زاينده 35
شکل2-3:نحوه ارتباط اجزا مختلف سيستم هشدار سيل 36
نمودار2-4:تغييرات نياز آبي اراضي كشاورزي حاشيه زاينده رود 37
شکل2-5:مدل شبيه سازي سيستم منابع آب جنوب تهران با استفاده از برنامه ريزي شي گرا 39
شکل2-6:ساختار مديريت جامع منابع آب 40
شکل2-7:شماتيك سه سد كرج لتيان و لار درDSSسدهاي تهران 41
نمودار2-4:شماتيك پايين دست سد كرخه در شرايط توسعه كامل 44
شکل2-8:درجه بندي مخزن سد زاينده رود براي تحمل سيلاب ها با دوره بازگشت مختلف 43
شکل3-1:تقسيم بندي فلوم گلو بلند با گلويي مركب 59
تصوير4-1:محل اتصال دو سرچشمه اصلي رودخانه سيمره 62
تصوير4-2:موقعيت منطقه مورد مطالعه در مقصد 63
تصوير4-4:مسير جريان آب فعلي مبدا تا مقصد 64
تصوير4-5:مسير انتقال آب پيشنهادي 65
تصوير 4-6:توپوگرافي زمين از مبدا تا مقصد 65
نمودار1-4:محدوديت هاي طول مسير با توجه به شرايط موجود 88
نمودار4-2:چگونگي عملكرد پمپ ها با توجه به طول مسير 89
نمودار4-3:مسير بهينه و مطلوب در صورت مرتفع شدن نقاط ضعف محدوديت ها 90
نمودار4-4:بررسي پستي و بلندي ها در طول مسير 90
نمودار4-5:بررسي سه بعدي توپوگرافي از سرچشمه تا سد 91
نمودار 4-6:اختلاف ارتفاع ايستگاهها در طول مسير 91
تصوير4-7:موقعيت قرارگيري منطقه مورد مطالعه در مقصد 91
راهنمای خرید و دانلود فایل
برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.
بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.
در صورت بروز هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا مشکل مورد بررسی قرار گیرد. دیجی لود متعهد میشود که هر طور شده فایل خریداری شده ، به دست شما خواهد رسید.
برای دانلود فابل روی دکمه خرید و دانلود کلیک نمایید.
ديدگاه ها