بررسی تاثیر سد مخزنی کرخه در کاهش رسوبات ورودی به شبکه های ابیاری پایین دست ( حمیدیه و قدس)

نوع محتوی: طرح پژوهشی
زبان: فارسی
استان موضوع گزارش: خوزستان
شهر موضوع گزارش: اندیمشک
شناسه ملی سند علمی: R-1047445
تاریخ درج در سایت: 31 خرداد 1397
دسته بندی علمی: مهندسی آب و هیدرولوژی
مشاهده: 256
تعداد صفحات: 160
سال انتشار: 1385

نسخه کامل طرح پژوهشی منتشر نشده است و در دسترس نیست.

  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این طرح پژوهشی:

چکیده طرح پژوهشی:

 

 پدیده رسوبگذاری در شبکه های ابیاری موجود در استان خوزستان بدلیل شرایط خاص رسوبگذار (شیب ملایم منطقه و حجم زیاد رسوبات انتقالی توسط رودخانه ها) ضمن ایجاد مشکلات فراوان و صرف هزینه های لایروبی زیاد، به یک مساله جدی برای این شبکه ها تبدیل شده است. تحقیق حاضر بمنظور بررسی جنبه های مختلف پدیده فوق در شبکه ابیاری حمیدیه و قدس (واقع در پایین دست رودخانه کرخه) صورت گرفته است. در این تحقیق اهداف زیر دنبال گردید : (1)مطالعه تاثیر رسوبات بر ظرفیت انتقال و ضریب زبری جریان در کانالها. (2)بررسی تیوریهای مختلف تعیین سرعت و شرایط غیر رسوبگذار در کانالهای ابیاری. (3)بررسی استفاد مجدد از رسوبات در امور کشاورزی. (4)ارایه راهکارهای کاهش رسوبگذاری در شبکه.

    بدین منظور  تعداد 15 ایستگاه مطالعاتی در سطح شبکه ابیاری حمیدیه و قدس تعیین گردید و از اذر ماه 1381 لغایت تیر ماه 1382 بصورت ماهیانه اندازه گیریها، نمونه برداریها و ازمایشات لازم صورت پذیرفت. در نهایت با تعداد 116 مورد اندازه گیری سرعت، دبی، شیب سطح اب و برداشت مقطع عرضی، 108 مورد نمونه برداری اب و رسوب، و تعداد 281 مورد ازمایش تعیین غلظت و دانه بندی بر روی رسوبات برداشت شده از شبکه، نتایج بدست امده بشرح زیر بوده است: (1)تیوری حد نهایی غلظت (Limiting concenteration) و بعد از ان روش کندی (Kennedy) ، بهترین مطابقت را در تعیین سرعت و شرایط غیر رسوبگذار با شرایط طبیعی شبکه ابیاری حمیدیه و قدس داشته اند. (2)متوسط سرعتهای رسوبگذار اندازه گیری شده 3/0 متر بر ثانیه و متوسط سرعتهای غیر رسوبگذار اندازه گیری شده 4/0 متر بر ثانیه بوده است. با توجه به نزدیک بودن این دو مقدار می توان با مانور دریچه ها و تنظیم صحیح سطح اب، شرایط غیررسوبگذار را در کانالها فراهم نمود. (3)ظرفیت انتقال جریان در کانالها در اثر ته نشینی رسوبات بطور متوسط 35 درصد کاهش یافته است که این مساله ضرورت یک برنامه زمانبندی منظم و بدن وقفه، و لایروبی مناسب مخصوصا در زیر پلها (که ظرفیت انتقال تا 50 درصد هم کاهش یافته است) را نشان می دهد  (4)اندازه گیریها نشان داد که با پایین بردن تراز اب در کانالها، می توان سرعت جریان اب را تا حد سرعت غیررسوبگذار افزایش داد و در کانالها شرایط غیررسوبگذار را فراهم نمود. (5)رسوبات لایروبی شده از نظر عناصر غذایی و حاصلخیزی خاک غنی بوده و نیز بدلیل شوری پایین، می توانند جهت تعدیل وضعیت شوری خاکهای شور منطقه مورد استفاده قرار گیرند. (6)بر اساس تحقیق حاضر چنانچه در 4 روز از فصل بارش که در ان غلظت مواد معلق رودخانه بالا بوده است، ابگیری شبکه صورت نمی گرفت در میزان رسوبات ورودی به شبکه 32 درصد کاهش ایجاد می شد. لذا با مونیتورینگ رسوب و عدم ابگیری در مواقع سیلابی می توان بطور موثر و کم هزینه ای از ورود رسوبات به شبکه جلوگیری نمود.

فهرست مطالب طرح پژوهشی

فصل اول : کلیات

1-1) مقدمه.....................................................................................................................................................      1

1-2) ضرورت بررسی مساله.......................................................................................................................... 3

1-3) مشکلات رسوب در شبکه های ابیاری................................................................................................... 4

1-4) اهداف.................................................................................................................................................... 6

فصل دوم : شبکه ابیاری حمیدیه و قدس (کرخه) و معضلات رسوب در ان

2-1) تاریخچه................................................................................................................................................. 8

2-2) موقعیت شبکه ها..................................................................................................................................... 10

2-3) شرایط اقلیمی......................................................................................................................................... 10

2-4) خاکهای منطقه حمیدیه و قدس............................................................................................................. 10

2-5) وضعیت کشاورزی منطقه...................................................................................................................... 11

2-6) منابع اب منطقه و شبکه های ابیاری موجود........................................................................................... 11

2-7) شبکه ابیاری حمیدیه و قدس (مدرن کرخه)......................................................................................... 12

2-7-1) شبکه ابیاری 1 و 2 حمیدیه سمت چپ........................................................................... 17

2-7-2) شبکه ابیاری حمیدیه سمت راست................................................................................... 17

2-7-3) شبکه ابیاری 1 و2 قدس................................................................................................... 18

2-7-4) شبکه ابیاری و زهکشی زمزم............................................................................................ 20

2-8) نقش سد انحرافی کرخه در ورود رسوبات به شبکه.............................................................................. 21

2-9) سابقه کانال وصیله در زمینه رسوبگذاری (وضع موجود)...................................................................... 23

2-10) بهره برداری از شبکه ابیاری حمیدیه و قدس....................................................................................... 25

فصل سوم : تیوری مساله و بررسی منابع

3-1) مقدمه..................................................................................................................................................... 29

3-2) سابقه تحقیق.......................................................................................................................................... 31

3-2-1) تیوری رژیم و روابط مبتنی بر ان..................................................................................... 32

3-2-2) روشهای مبتنی بر حداقل سرعت غیررسوبگذار................................................................ 35

3-2-3) روش حد نهایی غلظت در کانالهای پوششدار................................................................. 38

3-3) سرعت سقوط ذرات.............................................................................................................................. 46

3-4) معیارهای دیگر برای سرعت مجاز در کانالهای ابیاری.......................................................................... 47

3-5) مطالعات صورت گرفته در زمینه مسایل رسوب در شبکه های ابیاری................................................... 49

3-5-1) برخی مطالعات صورت گرفته در ایران............................................................................. 50

3-5-2) برخی مطالعات صورت گرفته در سایر کشورها................................................................ 52

3-5-3) مطالعات صورت گرفته در شبکه ابیاری حمیدیه و قدس................................................. 60

فصل چهارم : برنامه ریزی و طرح ریزی انجام ازمایشات و تحقیقات صحرایی

4-1) معرفی نقاط اندازه گیری و نمونه برداری................................................................................................. 62

4-2) اندازه گیریها (برداشت مشخصات هندسی و هیدرولیکی)...................................................................... 65

4-2-1) عمق جریان....................................................................................................................... 65

4-2-2) سطح مقطع و محیط خیس شده........................................................................................ 65

4-2-3) شیب کف کانال................................................................................................................. 66

4-2-4) سرعت متوسط جریان در یک امتداد قایم......................................................................... 66

4-2-5) محاسبه شدت جریان........................................................................................................ 66

4-2-6) ضریب مقاومت جریان...................................................................................................... 68

4-2-7) شیب خط انرژی................................................................................................................ 69

4-2-8) ضریب ویسکوزیته کینماتیک سیال................................................................................... 69

4-2-9) جرم مخصوص سیال......................................................................................................... 69

4-3) نمونه برداریها.......................................................................................................................................... 70

4-3-1) اصول کلی نمونه برداری بار معلق...................................................................................... 70

4-3-2) نمونه بردارهای بار معلق.................................................................................................... 71

4-4) ازمایشات............................................................................................................................................... 74

4-4-1) دانه بندی رسوبات.............................................................................................................. 74

4-4-2) غلظت مواد رسوبی............................................................................................................ 77

4-4-3) واحدهای اندازه گیری غلظت و محاسبه ان....................................................................... 78

4-4-4) اندازه گیری فاکتورهای شیمیایی و عناصر غذایی رسوبات................................................ 79

4-4-4-1) pH .............................................................................................. 79

4-4-4-2) هدایت الکتریکی (EC)................................................................ 80

4-4-4-3) اندازه گیری انیونها و کاتوینهای محلول......................................... 80

4-4-4-4) اندازه گیری عناصر مهم حاصلخیزی (ازت کل، پتاسیم و فسفر قابل جذب)...............................81

4-4-4-5) اندازه گیری مواد الی رسوبات....................................................... 82

فصل پنجم : نتایج و بحث

5-1) منشا رسوبات....................................................................................................................................... 83

5-1-1) شرایط عمومی حوزه ابریز................................................................................................ 84

5-1-2) رودخانه کرخه در حوزه میانی (دشتهای پای پل)............................................................. 87

5-1-3) امار مورد استفاده............................................................................................................... 88

5-1-4) بررسی تاثیر سد مخزنی کرخه در کاهش رسوبات ورودی به پایین دست....................... 89

5-1-4-1) روابط دبی اب- دبی رسوب در ایستگاه حمیدیه......................................... 90

5-1-4-2) انتخاب رابطه مناسب دبی اب- دبی رسوب................................................ 99

5-2) نتایج ازمایشات دانه بندی رسوبات معلق و مواد ته نشین شده کف کانالها............................................. 104

5-3) نتایج اندازه گیریهای صحرایی و شرایط هیدرولیکی برداشت شده......................................................... 110

5-4) محاسبه و ارزیابی ضریب زبری مانینگ و تاثیر رسوبات بر افزایش مقدار ان....................................... 113

5-5) بررسی تاثیر رسوبات بر کاهش ظرفیت انتقال اب در کانالها................................................................ 114

5-6) ارزیابی تیوریهای مختلف در تعیین سرعت غیررسوبگذار..................................................................... 115

5-7) ارزیابی روش حد نهایی غلظت در تعیین شرایط غیررسوبگذار............................................................ 130

5-8) مطالعه تراز سطح اب در کانالها............................................................................................................ 132

5-9) بررسی تغییرات غلظت در کانالها.......................................................................................................... 133

5-10) امکان سنجی کاهش رسوبات ورودی به شبکه، با عدم ابگیری در مواقع سیلابی................................ 133

5-11) تفسیر نتایج انالیز شیمیایی رسوبات.................................................................................................... 137

5-11-1) ضرورت بررسی مساله................................................................................................... 137

5-11-2) ……pH......................................................................................................................... 138

5-11-3) شوری و قلیاییت رسوبات.............................................................................................. 141

5-11-4) بررسی وضعیت یونهای موجود در عصاره اشباع رسوبات............................................. 144

5-11-5) ارزیابی مواد الی و عناصر موثر در حاصلخیزی (ازت، فسفر، پتاسیم) رسوبات............. 146

فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادات

6-1) نتیجه گیری............................................................................................................................................. 148

6-2) پیشنهادها............................................................................................................................................... 150

6-3) سایر پیشنهادها....................................................................................................................................... 150

فهرست مراجع................................................................................................................................................ 152

 

 

 

 

 

نمایش کامل متن

نویسندگان