پایان نامه ارشد: بررسی انتقال آب به روش پمپاژ از سرشاخه های رودخانه باستفاده از نرم افزارمتلب

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :مهندسی عمران

گرایش :مهندسی آب

عنوان : بررسی انتقال آب به روش پمپاژ از سرشاخه های رودخانه باستفاده از نرم افزارمتلب

 واحد علوم و تحقیقات هرمزگان

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد

گرایش: مهندسی عمران-مهندسی آب

موضوع:

بررسی 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 شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)  1-فصل اول)  کلیات تحقیق(                                                                                                          131-1 مقدمه                                                                                                                                        151-2- بیان مساله اساسی تحقیق                                                                                          161-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق                         Error! Bookmark not defined.1-4-مرحله ساخت واجرا                                                                                                                181-4-1- مرحله بهره برداری                                                                                                   181-5- اهداف مشخص تحقیق                                                                                                             191-6- نحوه انجام کار                                                                                                                    191-7- سوالات تحقیق                                                                                                                             191-8- فرضیه های تحقیق                                                                                                                201-9- محدودیت های تحقیق                                                                                                          201-9-1-قلمرو زمانی و مکانی تحقیق                                                                             201-9- 2-محدودیت های خارج از کنترل                                                                          201-10- تعاریف کلیدی                                                                                                                       211-11-نوآوری و پژوهش                                                                                                                    222-فصل دوم (ادبیات و پیشینه تحقیق)                                                                    232-1مقدمه                                                                                                                                                       242-2- تعریف انتقال بین حوضه ای                                                                                       252-3- معیار های جهانی انتقال آب بین حوضه ای                                          262-4- ضوابط سازمان یونسکو برای اجرای طرح انتقال آب                   262-5- انتقال آب بین حوضه ای از دیدگاه مدیریت جامع منابع آب 262-6- 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                282-9- بررسی ادبیات تحقیق                                                                                                      292-10- افزایش میزان آسیب پذیری سیستم های تامین آب                       312-11- افزایش نیاز در بخش های مختلف صنعتی و کشاورزی                 322-12- تغییرات اقلیمی و ضرورت پیش بینی های بلند مدت                 322-13- آلودگی منابع آب و طرح های جامع کاهش آلودگی                       332-14- عدم بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی 342-15- چالش ها و فرصت ها در استفاده از مدل های بهینه سازی در مدیریت منابع آب                         352-16- ابزار کار از طریق کاربرد فن آوری های مرتبط  با سیستم های اطلاعات جغرافیایی                                                                                                                                                  352-17- شناخت  و کمی کردن  عدم قطعیت ها و نحوه برخورد با آنها                                                    362-18- شناخت پویایی ها و مجانب های رشد سیستم                                       382-19- مدیریت جامع منابع آب                                                                                             402-20- توسعه بهره برداری در ایران                                                                          412-20-1- مدل بهره برداری از سدهای تهران                                                       412-20- 2- افزایش توانایی بهره برداری از سد بوکان                         412-20-3- مدل سدهای کارون و دز                                                                                        422-20- 4- مدل بهره برداری از سد پا علم                                                            422-20- 5- مدل بهره برداری از رودخانه زاینده رود                              432-22- مرور ادبیات و سوابق مربوطه                                                                          452-23- آشنایی با نرم افزار MATLAB 3D-2D                                                               463-فصل سوم (بررسی روش پژوهش)                                                                                        483-1- مقدمه                                                                                                                                                483-2- بررسی روش پژوهش                                                                                                                483-3- بررسی شاخص های ارزیابی عملکرد در این تحقیق                          493-4- روش جمع آوری داده ها                                                                                                 503-5- روش تعیین ظرفیت نصب بهینه                                                                                503-6- روش انجام محاسبات انرژی                                                                                    503-7- روش انجام محاسبات اقتصادی                                                                             503-8- سرمایه گذاری                                                                                                                          513-8-1  هزینه های مهندسی و طراحی پروژه                                                           513-8-2- هزینه های نظارت و مدیریت                                                                             513-8-3- بهره برداری-تعمیرات-نگهداری                                                                 513-9- جایگزینی تجهیزات                                                                                                            523-10- فواید و درآمدهای حاصل از پروژه                                                             523-11-  مشخصات مالی و زمانی و نحوه توزیع سرمایه                              523-12- آبگیر رودخانه سیمره                                                                                                543-13- مراحل فرایند تصفیه                                                                                                   553-14-ایستگاههای پمپاژ                                                                                                            553-15- مخازن ذخیره آب                                                                                                                 553-16- شبکه  انتقال آب                                                                                                             563-17- اندازه گیری دبی جریان انتقال آب رودخانه سیمره        583-19- روابط دبی-ارتفاع در فلوم مرکب                                                            58 4-فصل چهارم (تجزیه و تحلیل پژوهش)                                                                      604-1مقدمه                                                                                                                                                      614-2- حوزه های اصلی رودخانه سیمره                                                                          614-3- موقعیت منطقه مورد مطالعه در مبدا و طول مسیر                       634-4- ملاحظات کلی در خطوط انتقال آب ،انتخاب مسیر وگزینه های مختلف انتقال آب                                                                                                                                                                                664-5- تجزیه و تحلیل خط انتقال                                                                                       674-6- محدودیت های فنی خط انتقال(مسائل هیدرولیکی)                        704-7-اجزا و مؤلفه های مهم در خط انتقال آب                                                 714-8- عوامل مؤثر در انتخاب لوله سامانه انتقال آب در پژوهش 714-9-عوامل مؤثر در انتخاب جنس لوله                                                                      724-10- لوله های مد نظر در طرح انتقال                                                                 734-11- مخازن در سامانه های انتقال آب                                                                 774-12- ملاحظات پیشنهادی پمپ ها در طول مسیر                                                 774-13- بررسی محاسبات نوسانات سطح آب در مخزن و دبی ذخیره در هر ایستگاه       784-14-پیش بینی مصرف در بخش مقصد                                                                                 814-14-1 مصرف آب در بخش کشاورزی،باغی،دامی                                                   814-15- برآورد دبی آب مورد نیاز از مبدا                                                           814-16-میزان دبی ماهانه و سالانه از سرچشمه رودخانه و دبی ورودی به دهانه آبکیر سد                                                                                                                                                      834-17-بررسی  جزییات مسیر انتقال آب                                                                       844-17- 1شیب مسیر انتقال آب                                                                                                 844-17-2-اختلاف ارتفاع ایستگاهها از همدیگر                                                  854-17-3  ایستگاههای پمپاژ                                                                                                    864-17-4  تبیین سرعت حرکت آب در طول کانال                                                     864-17-5 نوع پمپ های سانتریفیوژی                                                                                864-18- بررسی شبیه سازی انتقال از مسیر توصیه شده و محدودیت های مسیر 874-19- موقعیت جغرافیایی سد سیمره                                                                             914-19-1- اهداف سد سیمره                                                                                                      924-19-2- مشخصات مخزن سد سیمره                                                                                    924-19-3 مشخصات تونل آب بر و نیروگاهسد سیمره                                          935-فصل پنجم                                                                                                                                                945-1- بحث و بررسی                                                                                                                              955-2- نتیجه گیری                                                                                                                                965-3- پیشنهادات                                                                                                                                   97 منابع فارسی                                                                                                                                            98منابع لاتین                                                                                                                                                99  فهرست جداولجدول‏2‑1 : وضعیت طرح های انتقال آب در کشور.. 28جدول‏3-1 :توزیع هزینه ها بر حسب سالهای ساخت.. 53جدول‏3‑2:بررسی فاصله مسیر به منظور لوله گذاری.. 54جدول‏3‑3:تصفیه خانه های در دست بهره برداری .. 54جدول‏4‑1 : محاسبه حجم مورد نیاز حوضچه های فشار شکن.. 68جدول‏4-2جدول کلاس های متفاوت لوله های چدنی:.. 73جدول‏ 4-3:مشخصات موتور بکار گرفته شده.. 78جدول‏4-4:سطوح سرعت موتور، گشتاور و زمان پاشش سوخت.. 78جدول‏4-5:گستره حداکثر مصرف کشاورزی، باغی،دامی.. 81جدول‏4-6:دبی اضافی ویژه در لوله های شبکه انتقال آب.. 82جدول‏4-7: دبی اضافی ویژه مصرف بخش های کشاورزی،باغی،دامی   82جدول‏4-8: تعداد مصرف در بخش های کشاورزی ،باغی،دامی .. 82جدول‏4-9: برآورد میزان دبی ماهانه و سالانه درسرچشمه و ورودی دهانه آبگیر سد.. 83جدول‏4-10: شیب زمین در مسیر ایستگاهها .. 84جدول‏4-11: اختلاف ارتفاع ایستگاهها در طول مسیر.. 85جدول‏4-12:مشخصات مخزن سد سیمره.. 92جدول‏4-13: مشخصات تونل آب بر و نیروگاه سد سیمره.. 93 فهرست شکل­هانمودار2-1:مجانب ها و تغییرات شاخص رشد مناطق مبدا ومقصد قبل و بعد طرح   31شکل‏2-1 : مهمترین گرادیان های فشار سطح دریا مؤثر بر بارش مدیترانه ای   33نمودار2-2:نتایج مدل بهینه سازی در مورد تغییرات حجم دهانه آب رودخانه زاینده   35شکل‏2-3:نحوه ارتباط اجزا مختلف سیستم هشدار سیل   36نمودار2-4:تغییرات نیاز آبی اراضی کشاورزی حاشیه زاینده رود   37شکل‏2-5:مدل شبیه سازی سیستم منابع آب جنوب تهران با استفاده از برنامه ریزی شی گرا   39شکل‏2-6:ساختار مدیریت جامع منابع آب   40شکل2-7:شماتیک سه سد کرج لتیان و لار درDSSسدهای تهران   41نمودار2-4:شماتیک پایین دست سد کرخه در شرایط توسعه کامل   44شکل2-8:درجه بندی مخزن سد زاینده رود برای تحمل سیلاب ها با دوره بازگشت مختلف   43شکل‏3-1:تقسیم بندی فلوم گلو بلند با گلویی مرکب   59تصویر4-1:محل اتصال دو سرچشمه اصلی رودخانه سیمره   62تصویر4-2:موقعیت منطقه مورد مطالعه در مقصد   63تصویر4-4:مسیر جریان آب فعلی مبدا تا مقصد   64تصویر4-5:مسیر انتقال آب پیشنهادی   65تصویر 4-6:توپوگرافی  زمین از مبدا تا مقصد   65نمودار1-4:محدودیت های طول مسیر با توجه به شرایط موجود   88نمودار4-2:چگونگی عملکرد پمپ ها با توجه به طول مسیر   89نمودار4-3:مسیر بهینه و مطلوب در صورت مرتفع شدن نقاط ضعف محدودیت ها   90نمودار4-4:بررسی پستی و بلندی ها در طول مسیر   90نمودار4-5:بررسی سه بعدی توپوگرافی از سرچشمه تا سد   91نمودار 4-6:اختلاف ارتفاع ایستگاهها در طول مسیر   91تصویر4-7:موقعیت قرارگیری منطقه مورد مطالعه در مقصد   91چکیده: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 سیمره 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 بدلیل 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.کلمات کلیدی:اختلاف ارتفاع،پمپاژ،سیمره،شیب،انتقال آب   

1-           فصل اول

 (کلیات تحقیق)(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 است 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 است.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 است ونسبت به افزایش جمعیت سه برابری، اهمیت تنظیم نمودن این معادله را بیش از پیش برجسته می نماید.تداوم این روند 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 است[1].مطالعه پهنه جغرافیایی و اکولوژیکی برخی ازمناطق کشورنشانگر وجود استعداد ذاتی برای تحقق 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 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 ویا 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 ازاین پژوهش به دنبال مطالعه چگونگی انتقال آب به روش پمپاژ از سرشاخه های رودخانه با استفاده از نرم افزار متلب می باشد.1-2- بیان مسأله اساسی تحقیق :منابع آب تجدید شونده یکی از مؤلفه های مهم در توسعه پایدار کشاورزی وصنعتی در مناطق خشک ونیمه خشک می باشد.روند 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 است.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 است.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 است.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 موارد 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 از جمله راهبردهایی است که در ایجاد توسعه پایدار منطقه می تواند تأثیر گذار باشد. به این منظوربررسی روش های ارتقاء راندمان انتقال یکی از مهمترین مواردی است 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 توجه به  لزوم افزایش سطح آب سد سیمره  برای تأمین  نیازمصرف کنندگان، چگونگی انتقال آب  به روش پمپاژاز سرشاخه های رودخانه سیمره با استفاده از نرم افزار بررسی میگردد. در این راستا سوالی که میتواند مطرح باشد این است که ادوات و سیستم های مورد نیاز برای انتقال این حجم از آب شامل چه مواردی بوده و درصد کارایی و راندمان این طرح به چه میزان است.[1] Hedayat ,2005[2] Hedayat, 2005تعداد صفحه : 104قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

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

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید