براي عبور آبهاي اضافي و سيلابها از سراب به پاياب سدها از سازه اي به نام« سرريز » استفاده مي شود . يكي از سازه هاي مهم سد ، سرريز مي باشد باتوجه به وظيفه اي كه بر عهده آن مي باشد ، سرريز بايد سازه اي قوي ، مطمئنو با كارآيي بالا انتخاب شود كه هر لحظه بتواند براي بهره برداري آمادگيداشته باشد .
معمولاً سرريزها را بر حسب مهمترين مشخصه آنها تقسيم بندي مي كنند ، اينمشخصه مي تواند در رابطه با سازه كنترل ، كانال تخليه و يا هر عضو ديگر آنباشد . بر حسب اينكه سرريز مجهز به دريچه و يا فاقد آن باشد ، به ترتيب بانام سرريزهاي كنترل دار و يا سرريزهاي بدون كنترل شناخته مي شوند .
نوع سرريزها معمولاً با عناوين : ريزشي ، اوجي ، جانبي ، شوت ، مجرايي ،تونلي ، نيلوفري ، سقوطي با بار شكن ، آبرو و سيفوني مشخص مي گردد .
1- سرريز ريزشي آزاد ( سرريز هاي با سقوط مستقيم )
در اين نوع سرريزها جريان آب بطور آزاد از روي تاج سرريز فرو مي ريزد .اين سرريزها براي سدها ي بتني قوسي نازك ، سدهاي پشت بنددار و يا تاجهاييكه وجه پايين دست آنها تقريباً قائم است ، مناسب مي باشد . جريان ممكن استبصورت آزاد همانند يك لبريز لبه تيز انجام گيرد و يا تا فاصله كمي در روياوجي هدايت شود . غالب اوقات تاج را بصورت يك لبه آويزان ادامه مي دهند ،تا جريانهاي كوچك را به نقطه اي دورتر از ديواره مقطع سرريز شونده هدايتكند .
در سرريزهاي ريزشي آزاد ، به زير سفرة آب به اندازة كافي هوا داده مي شود تا از شكل گيري جتهاي ضرباني و نوسان كننده جلوگيري شود .
اگر هيچگونه تأ سيسات حفاظتي مصنوعي در پاي سقوط در نظر گرفته نشود ، دربيشتر موارد در بستر رودخانه فرسايش ايجاد مي شود و يك حوضچه استغراق شكلمي گيرد عمق و حجم حوضچه تابعي از عمق پاياب ، ارتفاع سقوط آب و تغييراتدبي جريان است .
فرسايش ناپذيري مواد بستر ( مانند سنگ ) اثر جزئي بر روي اندازه حوضچهدارد ، چرا كه فقط مي تواند زمان حفر كامل حوضچه را به تعويق بيندازد . درمواردي كه فرسايش بستر غير قابل تحمل باشد ، مي توان با احداث يك سد كمكيدر پايين دست سازه اصلي ، به ايجاد يك حوضچه مصنوعي پرداخت . اين كارهمچنين مي توان با حفر يك حوضچه انجام داد و سپس آنرا به كف بند بتني مجهزساخت .
به شرط وجود عمق كافي ، هنگامي كه جت آب به روي يك كف بند افقي سقوطميكند ، جهش هيدروليكي شكل خواهد گرفت . براي تعيين مولفه هاي جهشهيدروليكي فوقالذكر مي توان معادله مومنتم را در پاي سقوط به كار گرفت .
از سرريزهاي ريزشي آزاد ، كه در محدوده وسيعي از عمق پاياب بتواند مؤثرباشند ، ميتوان در سدهاي خاكي استفاده كرد . اين سرريز از يك ديوارهمستقيم مجهز به لبريز تشكيل شده كه در قسمت بالاي يك فلوم با مقطع مستطيليكار گذاشته شده است .كف بند افقي آن بر رقوم كف رودخانه منطبق است و ياپايين تر از آن قرار مي گيرد . در اين حالت ، به منظور كمك به تشكيل جهشهيدروليكي و كاهش فرسايش پايين دست ، سيستم به بلوكهايي در كف و يك آستانهدر انتها مجهز شده است . اين نوع سازه هيدروليكي ، براي اختلاف ارتفاعهايزياد مناسب نيست ، زيرا در اينصورت بايد كف بند ، نيروي عظيم برخورد جت بافونداسيون را تحمل كند . ارتعاشهاي حاصل از اين برخورد ، ممكن است سبب تركخوردگي و يا جابجائي قسمتهايي از سازه شود و خطر انهدام آنها در اثر بروزپديده هاي جوشش ماسه ( پايپينگ ) و زير شويي را بهوجود آورد .
معمولاً نبايد در مواردي كه اختلاف تراز آب مخزن و پاياب از 6 متر متجاوز است ، از اين نوع سازه هيدروليكي استفاده شود .
2- سرريز اوجي ( آبريز )
اين سرريزها يك لبريز كنترل دارند كه به شكل منحني اوجي ( پيوند ) ياداراي پروفيل S شكل است . معمولاً قسمت فوقاني منحني پيوند طوري طراحي ميشود كه هر چه نزديكتر ، بر پروفيل زيرين سفره آبي كه از روي يك لبريز لبهتند هوا دهي شده ، فرو مي ريزد منطبق باشد . با جلوگيري از ورود هوا بهزير سفره آب ، امكان تماس بين آب سرريز شده و پروفيل تاج سرريز فراهم ميآيد . براي دبي هاي نظير ارتفاع طراحي ، جريان آب بدون مزاحمتي از طرفلايه مرزي ، به آرامي بر روي پروفيل تاج سرريز حركت مي كند و تقريباًحداكثر بازده تخليه به دست مي آيد . پايين تر از قسمت فوقاني منحني پيوند، پروفيل به صورت مماسي در طول يك شيب ادامه مي يابد و بدين ترتيب ورقه آبرا در روي سطح قسمت آبريز حفاظت ميكند . در انتهاي شيب ، يك منحني معكوسجريان را بداخل حوضچه آرامش و يا كانال تخليه سرريز برميگرداند .
براي عبور آبهاي اضافي و سيلابها از سراب به پاياب سدها از سازه اي به نام« سرريز » استفاده مي شود . يكي از سازه هاي مهم سد ، سرريز مي باشد باتوجه به وظيفه اي كه بر عهده آن مي باشد ، سرريز بايد سازه اي قوي ، مطمئنو با كارآيي بالا انتخاب شود كه هر لحظه بتواند براي بهره برداري آمادگيداشته باشد .
معمولاً سرريزها را بر حسب مهمترين مشخصه آنها تقسيم بندي مي كنند ، اينمشخصه مي تواند در رابطه با سازه كنترل ، كانال تخليه و يا هر عضو ديگر آنباشد . بر حسب اينكه سرريز مجهز به دريچه و يا فاقد آن باشد ، به ترتيب بانام سرريزهاي كنترل دار و يا سرريزهاي بدون كنترل شناخته مي شوند .
نوع سرريزها معمولاً با عناوين : ريزشي ، اوجي ، جانبي ، شوت ، مجرايي ،تونلي ، نيلوفري ، سقوطي با بار شكن ، آبرو و سيفوني مشخص مي گردد .
1- سرريز ريزشي آزاد ( سرريز هاي با سقوط مستقيم )
در اين نوع سرريزها جريان آب بطور آزاد از روي تاج سرريز فرو مي ريزد .اين سرريزها براي سدها ي بتني قوسي نازك ، سدهاي پشت بنددار و يا تاجهاييكه وجه پايين دست آنها تقريباً قائم است ، مناسب مي باشد . جريان ممكن استبصورت آزاد همانند يك لبريز لبه تيز انجام گيرد و يا تا فاصله كمي در روياوجي هدايت شود . غالب اوقات تاج را بصورت يك لبه آويزان ادامه مي دهند ،تا جريانهاي كوچك را به نقطه اي دورتر از ديواره مقطع سرريز شونده هدايتكند .
در سرريزهاي ريزشي آزاد ، به زير سفرة آب به اندازة كافي هوا داده مي شود تا از شكل گيري جتهاي ضرباني و نوسان كننده جلوگيري شود .
اگر هيچگونه تأ سيسات حفاظتي مصنوعي در پاي سقوط در نظر گرفته نشود ، دربيشتر موارد در بستر رودخانه فرسايش ايجاد مي شود و يك حوضچه استغراق شكلمي گيرد عمق و حجم حوضچه تابعي از عمق پاياب ، ارتفاع سقوط آب و تغييراتدبي جريان است .
فرسايش ناپذيري مواد بستر ( مانند سنگ ) اثر جزئي بر روي اندازه حوضچهدارد ، چرا كه فقط مي تواند زمان حفر كامل حوضچه را به تعويق بيندازد . درمواردي كه فرسايش بستر غير قابل تحمل باشد ، مي توان با احداث يك سد كمكيدر پايين دست سازه اصلي ، به ايجاد يك حوضچه مصنوعي پرداخت . اين كارهمچنين مي توان با حفر يك حوضچه انجام داد و سپس آنرا به كف بند بتني مجهزساخت .
به شرط وجود عمق كافي ، هنگامي كه جت آب به روي يك كف بند افقي سقوطميكند ، جهش هيدروليكي شكل خواهد گرفت . براي تعيين مولفه هاي جهشهيدروليكي فوقالذكر مي توان معادله مومنتم را در پاي سقوط به كار گرفت .
از سرريزهاي ريزشي آزاد ، كه در محدوده وسيعي از عمق پاياب بتواند مؤثرباشند ، ميتوان در سدهاي خاكي استفاده كرد . اين سرريز از يك ديوارهمستقيم مجهز به لبريز تشكيل شده كه در قسمت بالاي يك فلوم با مقطع مستطيليكار گذاشته شده است .كف بند افقي آن بر رقوم كف رودخانه منطبق است و ياپايين تر از آن قرار مي گيرد . در اين حالت ، به منظور كمك به تشكيل جهشهيدروليكي و كاهش فرسايش پايين دست ، سيستم به بلوكهايي در كف و يك آستانهدر انتها مجهز شده است . اين نوع سازه هيدروليكي ، براي اختلاف ارتفاعهايزياد مناسب نيست ، زيرا در اينصورت بايد كف بند ، نيروي عظيم برخورد جت بافونداسيون را تحمل كند . ارتعاشهاي حاصل از اين برخورد ، ممكن است سبب تركخوردگي و يا جابجائي قسمتهايي از سازه شود و خطر انهدام آنها در اثر بروزپديده هاي جوشش ماسه ( پايپينگ ) و زير شويي را بهوجود آورد .
معمولاً نبايد در مواردي كه اختلاف تراز آب مخزن و پاياب از 6 متر متجاوز است ، از اين نوع سازه هيدروليكي استفاده شود .
2- سرريز اوجي ( آبريز )
اين سرريزها يك لبريز كنترل دارند كه به شكل منحني اوجي ( پيوند ) ياداراي پروفيل S شكل است . معمولاً قسمت فوقاني منحني پيوند طوري طراحي ميشود كه هر چه نزديكتر ، بر پروفيل زيرين سفره آبي كه از روي يك لبريز لبهتند هوا دهي شده ، فرو مي ريزد منطبق باشد . با جلوگيري از ورود هوا بهزير سفره آب ، امكان تماس بين آب سرريز شده و پروفيل تاج سرريز فراهم ميآيد . براي دبي هاي نظير ارتفاع طراحي ، جريان آب بدون مزاحمتي از طرفلايه مرزي ، به آرامي بر روي پروفيل تاج سرريز حركت مي كند و تقريباًحداكثر بازده تخليه به دست مي آيد . پايين تر از قسمت فوقاني منحني پيوند، پروفيل به صورت مماسي در طول يك شيب ادامه مي يابد و بدين ترتيب ورقه آبرا در روي سطح قسمت آبريز حفاظت ميكند . در انتهاي شيب ، يك منحني معكوسجريان را بداخل حوضچه آرامش و يا كانال تخليه سرريز برميگرداند .
منحني فوقاني تاج سريز را مي توان تند تر و ياملايمتر از پروفيل سفرهريزشي آب انتخاب كرد . شكل ملاتمير پروفيل سبب خواهد شد كه ورقه آب به سطحپروفيل بچسبد و فشار هيدرواستاتيكي مثبتي را در سطح تماس پديد آورد . دراين حالت ، مقاومت جريان افزايش مييابد و بازده تخليه سرريز كاسته مي شود. براي پروفيل تندتر ، امكان جدا شدن ورقه آب از سطح تاج وجود دارد كه باوقوع فشار منفي در سطح تماس همراه خواهد بود . اثر اين گونه فشارها ي منفي، در افزايش ارتفاع مؤثر است كه در نتيجه برد بي جريان مي افزايد . يك تاجآبريز همراه با كف بند پايين دست ، مي تواند به عنوان يك سرريز كامل مورداستفاده قرار گيرد . اين حالت را مي توان در سدهاي بتني وزني مشاهده كرد .در حالت ديگر ، تاج آبريز ممكن است فقط بصورت سازة كنترل ، براي انواعديگر سرريزها مورد استفاده قرار گيرد .
3 - سرريز جانبي
سرريز جانبي عبارتست از سريز جداگانه اي كه در كنار سد در دره ساخته ميشود . جريان آب پس از عبور از سرريز جانبي وارد كانالي مي شود كه موازيتاج سرريز است و كانال جانبي ناميده مي شود .
معمولاً اين نوع سرريز در قسمت باريك دره ساخته مي شود . جريان آب پس ازعبور از روي سرريز وارد كانال جانبي مي شود و حدود 90 درجه تغيير جهت ميدهد . سپس جريان وارد شوت يا تونل مي گردد . انرژي جنبشي جريان ناشي ازپايين آمدن جريان آب ، از روي سرريز توسط تلاطم داخل كانال جانبي مستهلكشده و سرعت ديگري در جهت موازي سرريز بوجود مي آيد . كانال جانبي بايدآنقدر گود باشد كه ارتفاع آب كافي جهت حركت در آن بوجود آيد. معمولاً سطحمقطع كانال متناسب با افزايش بده در جهت پايين دست جريان زياد مي گردد .جريان از شوت يا تونل معمولاً بصورت فواره به رودخانه وارد مي شود . پرتاپكننده جامي يكي از راههاي مناسب هدايت جريان و مستهلك كردن انرژي آن ميباشد .
خصوصيات هيدروليكي تاج سرريز جانبي نيز شبيه خصوصيات سرريز آبريز معمولياست و از پروفيل تاج لبريزتبعيّت مي كند . البته براي حداكثر جريان ممكناست خصوصيّات هيدروليكي سرريز جانبي با سرريز آبريز تفاوت نمايد. علت امراين است كه امكان وجود محدوديت در كانال جانبي كه به سهم خود سبب استغراقنسبي تاج سرريز مي شود ، وجود دارد. در اينصورت كنترل دبي جريان توسطعامل محدود كننده اي كه در پايين بخش كانال جانبي وجود دارد ، انجامخواهدگرفت .
سرريزهاي جانبي ، نه تنها از نظر هيدروليكي كارآيي خوبي ندارند ، بلكه ازنظر اقتصادي نيز ارزان تمام نمي شود . البته داراي محاسني نيز مي باشند كهكاربرد آنها را توجيه پذير ميكند. در مواردي كه محدود كردن ارتفاع طراحيسرريز با طولاني تر شدن تاج سرريز همراه باشد و تكيه گاه ها داراي شيب تندو بصورت پرتگاه باشند ، انتخاب سريزها ي جانبي مي تواند بهترين گزينه باشد. همچنين در مواردي كه لازم است تأسيسات كنترل به كانال يا تونل تخليهباريكي وصل شود، سرريز جانبي مي تواند مورد توجه قرار گيرد.
4 ـ سرريز شوت
در سرريز هاي شوت جريان آب مخزن اصلي از طريق يك كانال باز كه در طول تكيهگاه سد و يا قسمت فرو رفته بين دو قله قرار ميگيرد ، به رود خانه مي رسد. اين تعريف را مي توان بدون توجه به تأسيسات كنترلي كه براي تنظيم جريانمورد استفاده قرار گرفته است ، به كار برد. بنابراين ، سازة كنترلي سرريزشوت مي تواند به صورت تاج آزاد ، روزنه دريچه دار ، تاج جانبي و يا انواعديگر باشد . تنها شرط لازم اين است كه كانال تخليه آنها بصورت شوت باشد .
البته سرريز شوت بيشتر به سرريز هايي اطلاق مي شود كه سازه كنترل سرريزتقريباً عمود بر محور يك كانال باز است و خطوط جريان در بالاو پايين تاجكنترل با محور سرريز هم سو هستند . سرريز هاي شوت در سدهاي خاكي بيش ازانواع ديگر به كار رفته است . عواملي كه سبب انتخاب اين سرريز مي شوند ،عبارتنداز :
1 ) به سادگي قابل طرح و اجرا هستند .
2 ) تقريباًدر كليه شرايط فونداسيون مي توان از آنها استفاده كرد .
3 ) حجم وسيع خاكبرداري حاصله را مي توان در بدنه سد خاكي مورد استفادهقرار داد و از اين طريق از هزينه كاست . سرريز شوت ، بر روي انواع مختلففونداسيون از سنگ سخت تا زمين نرم با موفقيت اجرا و بهر ه برداي شده است .
سرريز شوت معمولاً شامل يك آبراهه ورودي ، يك سازه كنترل ، كانال تخليه ، سازه پايانه و يك آبراهه خروجي است.
ساده ترين شكل سرريز شوت ، يك محور مستقيم دارد و عرض آن در سرتاسر شوتثابت است . اغلب لازم مي شود كه به منظور انطباق بر پستي و بلندي طبيعي ،محور آبراهه ورودي و يا كانال تخليه را بصورت قوس در نظر گرفت . دراينگونه موارد سعي مي شود كه حتيالمقدور ، بخاطر سرعت تقرّب كم ، انحناءرا به آبراهه ورودي محدود كرد . هر گاه لازم باشد كه به كانال تخليه قوسداده شود ، كف شوت را مي توان در سمت خارجي قوس بلندتر ساخت . در اينصورتجريان سريع در اطراف قوسها محافظت شده و از تراكم جريان آب در سمت خارجيشوت جلوگيري مي شود . معمولاً انتخاب نهايي پروفيل شوت ، با توجه بهتوپوگرافي منطقه و شرايط لايه هاي زيرين انجام مي پذيرد . سازه كنترل نيزعموماً با محور سد در يك خط قرار مي گيرد و يا بالا دست آن واقع ميشود .معمولاً ، براي به حداقل رساندن خاكبرداري ، قسمت اوليه كانال تخليه را باحداقل شيب ممكن تا آنجايي ادامه مي دهند كه كانال تخليه به سطح زمين برسد. سپس قسمتي از كانال تخليه كه داراي شيب تند خواهد بود آغاز ميشود و باتوجه به شيب طبيعي زمين ادامه مي يابد .
جريان در بالا دست تاج سرريز معمولاً در حالت زير بحراني است و به هنگامعبور از روي سازه كنترل به سرعت بحراني ميرسد . در شوت عموماً جريان بهصورت فوق بحراني و بر حسب مورد بصورت يكنواخت يا تند شونده خواهد بود .اينحالت مي تواند تا رسيدن به تأسيسات نهايي ادامه يابد . براي عملكرد خوبهيدروليكي ، لازم است كه از تغيير ارتفاعهاي ناگهاني و منحنيهاي قائم مقعرو يا محدب در پروفيل شوت خودداري شود . به همين گونه ، براي جلوگيري ازبروز امواج عرضي و سوار شدن جريان بر روي ديواره ها ، آشفتگي اضافي و ياتوزيع غيريكنواخت جريان در تأسيسات نهايي بايد همگرايي و واگرايي در سطحشوت تدريجي باشد .
4 ـ سرريز پلكاني
در بعضي موارد و زماني كه شيب براي احداث تنداب بسيار تند است ، برايانتقال آب از سراب به پاياب از سرريز پلكاني استفاده مي شود . همانطوري كهدر شكل ديده مي شود در سرريزهاي پلكاني چند حوضچه آرامش پشت سر هم قرار ميگيرند . در سالهاي اخير در بعضي از سدهاي وزني سرريز پلكاني بدون حوضچهآرامش و بصورت پله هاي معمولي ساخته شده اند ، هدف در اينجا كاهش انرژيجنبشي مخرب در پايانه سرريز است .
5 ـ سرريزهاي تونلي و مجرايي
هرگاه براي انتقال آب از يك مجراي سر پوشيده اي استفاده شود كه از اطراف ويا زير سد عبور كند ، سرريز حاصله را به ترتيب ‹ سرريز تونلي و يا مجرايي› گويند .
مجراي سرپوشيده مي تواند به شكل يك شفت قائم يا مايل ، يك تونل افقي ازميان خاك يا سنگ و يا يك مجراي سرپوشيده اي باشد كه در ترانشههايي ساختهشده و سپس توسط مواد خاكي پشت آن پر مي شود .
در قسمت كنترل اين نوع سرريزها مي توان از اغلب اشكال سازه هاي كنترل ،مانند تاجهاي آبرريز دهانههاي ورودي روزانهاي قائم و يا مايل ، دهانههاي ورودي سقوطي و تاجهاي سرريز جانبي استفاده كرد . به استثناي مواردي كهاز دهانه هاي ورودي روزنه اي و سقوطي استفاده مي شود ، طرح اين سرريزها بهنحوي صورت مي گيرد كه در سرتاسر طول تونل جريان آزاد برقرار باشد . درمواردي كه از دهانه ورودي روزنه اي و يا سقوطي استفاده مي شود ، قطر تونلبه نحوي تعيين مي گردد كه فقط براي قسمت كوتاهي جريان تحت فشار باشد و دربقيه طول تونل جريان آزاد برقرار باشد . براي جلوگيري از شكل گيري و توقفمتوالي عمل سيفوني ، لازم است اين گونه سرريزها به سيستم هوادهي گسترده ايمجهز شوند . اين پديده در مواردي اتفاق خواهد افتاد كه قسمتي از تونل ، بهعلت بر گشت آب و عملكرد امواج ، موقتاً هوايش را از دست بدهد و بسته شود .
براي تضمين جريان آزاد در تونل ، نسبت سطح مقطع جريان به سطح مقطع تونلغالباً به حدود 75 % محدود مي شود . ممكن است در نقاط بحراني طول تونل ،مجراي هوادهي ساخت تا هواي كافي به تونل برسد و مانع ايجاد جريان غيردائمي در سرريز شود . در سدهايي كه در درههاي باريكي ساخته مي شوند كهديواره هاي آنها شيب بسيار تندي دارد و يا در مواردي كه كانالها ي باز ازخطر برف و لغزش سنگ مصون نيست ، ممكن است سرريزهاي تونلي رجحان داشته باشد.
سرريزهاي مجرايي ممكن است براي دره هاي عريضي كه شيب ديواره هاي ملايم استو تكيه گاهها به فاصله نسبتاً زيادي از بستر رودخانه قرار دارند ، مناسبباشد . استفاده از سرريز مجرايي اجازه خواهد داد كه كانال تخليه سرريز ،زير سد و نزديك بستر رودخانه قرار داده شود .
6 ـ سرريز با دهانه سقوط
در اين گونه سرريزها، همان طور كه از اسم آنها پيداست ، آب از روي يك تاجافقي وارد يك شفت قائم و يا مايل مي شود و سپس از طريق يك تونل يا مجرايسرپوشيده تقريباً افقي به رودخانه مي پيوندد . در واقع اين نوع سرريزها رابايد متشكل از سه عضو زير دانست :
1 ـ لبريز كنترل 2 ـ تبديل قائم 3 ـ آبراهه تخليه سر پوشيده
به سرريزهايي كه دهانه آنها بصورت قيف است ، سرريز نيلوفري مي گويند .خصوصيات هيدروليكي سرريزهاي با دهانه سقوط ، با تغييرات ارتفاع آب رويسرريز متغير خواهد بود . قسمت كنترل جريان ممكن است بر حسب دبي جريان درتاج سرريز تبديل و يا تونل باشد . بعنوان مثال ، هرگاه ارتفاع آب روي تاجسرريز كم باشد ، جريان بصورت آزاد است و كنترل در تاج سرريز خواهد بود .با افزايش ارتفاع آب ، قسمت كنترل به تبديل قائم منتقل مي شود و دبي جريانتوسط جريان روزنه اي كنترل خواهد شد .از اين مرحله به بعد ممكن است جريانمجاري تحت فشار حاكم شود و دبي جريان توسط تونل پر كنترل گردد . البته طرحسرريزها بر اساس تونل پر توصيه نمي شود . در مواردي كه ارتفاع سقوط خيليكم است ، مي تواند از اين قاعده مستثني باشد .
7 ـ سرريز نيلوفري ( لا له اي )
سرريز نيلو فري ( سرريز با دهانه سقوط ) معمولاً در سدهايي كه در درةباريك اجرا شدهاند و يا داراي شيب تند تكيه گاه مي باشد ، بكار مي روند .همچنين در مواردي كه تونل ها و گالريهاي انحراف با قطر كافي در اختيارباشد ، مي توان از اين نوع سرريزها استفاده كرد . يكي ديگر از نكات مثبتاين سرريزها اين است كه با ارتفاع نسبتاً كم مي توان به ظرفيت ماكزيمم آننزديك شد . اين خصوصيت مي تواند در مواردي كه حداكثر جريان خروجي از سرريزبايد محدود باشد ، مفيد واقع شود .
از طرف ديگر اگر ارتفاع آب روي سرريز از ارتفاع مبناي طرح تجاوز كند ،تغييرات دبي جريان خروجي بسيار جزئي خواهد بود . اين نكته مي تواند بعنوانيكي از نقاط ضعف اين نوع سرريزها تلقي شود . چرا كه اگر دبي سيل ورودي ازسيل مبناي طرح تجاوز كند ، ارتفاع لازم براي تخلية آن بسيار زياد خواهدبود . البته در صورتيكه اين نوع سرريز بعنوان سرريز اصلي عمل كند و دركنار آن يك سرريز كمكي نيز وجود داشته باشد . اين ضعف بر طرف مي شود .
8 ـ سرريز ريزشي مجهز به بار شكن
از اين نوع سرريزها در مواردي استفاده مي شود كه بخواهيم ، بدون ساختنحوضچه آرامش ، آب را از يك ارتفاع زياد به ارتفاع كمتري منتقل كنيم . دراين سرريزها پايه هاي بارشكن مي تواند بصورت مانع عمل كند و سبب استهلاكانرژي آب شود . بدين ترتيب آب در مسير حركت خود داراي سرعت نسبتاً كميخواهد بود . سرعت خروجي كم و اقتصادي بودن را مي توان ، بدون توجه بهبلندي آبشار ، از محاسن اين نوع سرريزها دانست .
همچنين در اين سرريزها ، سايش پايين دست اثري بر روي عملكرد سرريزندارد ونيازي به تأ مين عمق پاياب مشخصي براي عملكرد صحيح حوضچه آرامش نخواهد بود. كانال تخليه معمولاً با شيب 1 : 2 و يا مسطحتر ساخته مي شود و تا پايينتر از كف آبراهه خروجي ادامه مييابد . اگر لازم باشد شيب ناودان تخليه از1 : 2 تجاوز كند ، مطالعات مدلي ضروري است و بايد پايداري آن بررسي وكنترل گردد . انتهاي پايين دست ناودان تخليه بايد به ميزان قابل توجهيپايينتر از كف رودخانه ساخته شود تا مانع بروز خسارات ناشي از فرسايش وسايش گردد .
9 ـ سرريز آبرو ( زير گذر )
سرريز آبرو يك شكل خاصي از سرريزهايي است كه آبراهه تخليه آنها بصورت تونلو يا مجاري سر پوشيده است . سرريز زير گذر از يك مجرا كه از بدنه يا تكيهگاه هاي سد عبور ميكند تشكيل مي گردد . مقطع مجراي زير گذر مي تواند بهشكل دايره اي ، مربعي ، مستطيلي ، يا نعل اسبي ساخته شود .
تفاوت سرريز آبرو با سرريز مجهز به دهانه سقوط ، در اين است كه دهانهورودي آنها شكل قائم و يا مايل دارد و شيب كف آنها در سرتاسر مسير تقريباًيكنواخت است و محدوديتي ندارد دهانه ورودي سرريز مي تواند داراي لبه هايتيز و يا مدور باشد و كانال تقرّب سرريز ممكن است ديواره هاي موازي و ياواگرا داشته باشد . كف كانال تقرب سرريز ممكن است مسطح و يا داراي يك شيبدلخواه باشد . هرگاه دهانه سرريز آبرو مستغرق نباشد ، سيستم همانند كانالباز عمل خواهد كرد . ممكن است دهانه سرريز مستغرق باشد ، ولي روزنه وروديطوري تنظيم شده باشد كه آبرو پر نشود . در اينصورت سرريز ، مانند يك سرريزبا دهانه سقوط يا يك سرريز شوت كه كنترل روزنه اي بر آنها حاكم است ، عملخواهد كرد . هنگامي كه عمل هواگيري منظور شده و جريان در آبرو بصورت پراست ، عملكرد آن شبيه سرريز سيفوني خواهد بود . هرگاه از سرريز آبرو بصورتسرريز سيفوني استفاده شود . بايد به نقاط ضعف سرريز هاي سيفوني ( اشارهشده در بخش سرريزهاي سيفوني ) توجه كرد .
اگر سرريزهاي آبرو در شيب تند قرار گرفته و جريان در آن بصورت پر باشد ،فشار در طول مرزها ي آبروكاهش مي يابد و ممكن است به حالت منفي در آيد .در صورتيكه فشار منفي زياد باشد ، خطر پديدة كاويتاسيون در سطح آبراههزياد مي شود و امكان انهدام آن وجود خواهد داشت . در صورتيكه در مناطق بافشار منفي چنين تركها و حفره هايي بوجود آيد ، ممكن است كه خاك اطراف آبرورا به داخل خود بكشد . بنابراين براي سيستمهاي با ارتفاع زياد كه ممكن استايجاد فشار منفي قابل توجهي در آبرو نمايد ، نبايد از اين گونه سرريزهااستفاده كرد . افزون بر آن ، گذر از جريان آزاد به جريان تحت فشار باارتعاشات زيادي همراه است كه با افزايش اختلاف ارتفاع بين ابتدا و انتهايآبرو ، بر ميزان آن افزوده مي شود . به اين دلايل نبايد از سرريزهاي فوقبراي مواردي كه افت هيدروليكي از 5 /7 متر تجاوز مي كند ، بهره جست .
امكان بهره برداري بصورت پر و نيمه پر ، اقتصادي بودن و سهولت اجراي آنها، از جمله محاسن اين نوع سرريزهاست . آبروها را مي توان بر روي يك بستر كهدر طول تكيه گاه و با شيب نسبتاً تند حفاري شده است ،كار گذاشت . همانندسرريزهاي مجهز به دهانه سقوط و سرريزهاي سيفوني ، عيب اصلي اين نوعسرريزها اين است كه بعد از پر شدن آبرو تغييرات ظرفيت سرريز با افزايشارتفاع ، زياد نيست . اين امر سبب پايين آمدن ضريب اطمينان سرريز ميشود .البته در صورتيكه در كنار سرريز آبرو از يك سرريز اضطراري و يا كمكي نيزاستفاده شود ، اين عيب بر طرف خواهد شد .
10 ـ سرريز سيفوني
سرريز سيفوني عبارتست از مجراي بسته به شكل U معكوس كه تاج آن در سطحنرمال قرار مي گيرد . هنگامي كه سطح آب در مخزن بالاي سطح نرمال قراربگيرد ، جريان از روي سرريز به شكل جريان آزاد رود گذر خواهد بود . عملسيفوني شدن موقعي شروع مي شود كه هواي روي تاج مجرا خارج شود و جريانادامه يابد .
غالب سرريزهاي سيفوني از 5 جزء اصلي تشكيل شده اند ، دهانه ورودي ، ران رويي ، گلوگاه يا مقطع كنترل ، ران زيرين و مجراي خروجي .
معمولاً براي جلوگيري از ادامه عمل تخليه ، به هنگامي كه سطح آب مخزن بهتراز نرمال ميرسد ، از يك مجراي هوادهي كه عمل سيفون را متوقف مي سازد ،استفاده مي شود . در غير اينصورت ، سيفون آنقدر به عمل تخليه ادامه خواهدداد تا هوا وارد دهانه ورودي شود . براي جلوگيري از ورود آشغال و يخ و ...به داخل سيفون ، دهانه ورودي را به ميزان قابل توجهي پايينتر از سطحنرمال درياچه قرار مي دهد . افزون بر آن ، با اين عمل از تشكيل گردابهانيز در مدخل كه ممكن است سبب پايين آمدن راندمان كار سيفون شود ، جلوگيريبه عمل مي آيد .
براي اتصال دهانه ورودي قائم به گلوگاه از ران فوقاني به صورت يك تبديلهمگرا استفاده مي شود ، معمولاً گلوگاه يا مقطع كنترل داراي سطح مقطعمستطيلي است و در بالاترين قسمت خم زيرين سيفون قرار مي گيرد . ادامه خمزيرين به يك لوله قائم يا مايل وصل مي شود كه ران زيرين را تشكيل مي دهد .اغلب همانطور كه در شكل نشان داده شده است ، ران زيرين بر روي شيب معكوسقرار مي گيرد ، اين امر سبب خواهد شد كه عمل هواگيري با تشكيل يك پردهجريان كه سرتاسر ران زيرين را مي پوشاند به خوبي انجام پذيرد .
از سرريز سيفوني نيز مي توان در سدهاي خاكي استفاده نمود . به علت وجودفشارهاي منفي ، لازم است لولـه به اندازه كافي سخت باشد تا بتواند نيروهايمخرب را تحمل نمايد . اتصالات بايد كاملاً آب بندي شوند و اقدامات لازمبراي جلوگيري از ترك خوردگي لولـه كه ممكن است در نتيجه حركت و يا نشستخاكريز حاصل شود ، بعمل آيد . براي جلوگيري از كاهش فوق العاده فشار مطلقو نزديك شدن به حد كاويتاسيون ، كل افت بار در سيفون نبايد از 6 متر تجاوزكند .
حسن عمده سرريز سيفوني در اين است كه با افزايش جزئي سطح آب بالا دست ميتواند دبي كامل طرح را از خود عبور دهد حسن ديگر اين نوع سرريزها درخودكار بودن و عملكرد خوب آنها بدون نياز به وسايل مكانيكي يا وسايل محركاست . علاوه بر هزينه سنگين ، در مقايسه با ساير سرريزها ، سرريزهايسيفوني داراي معايبي هستند كه موارد زير از آن جمله است :
1 ـ قادر نيستند يخ و آشغال را از خود عبور دهند .
2 ـ امكان دارد سيفون و يا لوله هوا دهي ، توسط شاخ و برگ درختان بسته شود .
3 ـ امكان دارد در نتيجه تغييرات ناگهاني شروع و توقف عمل سيفون جريانخروجي بطور سريع قطع و وصل شود و يا بصورت امواج به رود خانه بريزد . اينعمل سبب ايجاد نوسانهاي ناخواسته در تراز پاياب رود خانه خواهد شد .
4 ـ ارتعاشات در اين نوع سرريزها ، در مقايسه با ساير انواع بيشتر است .لذا لازمه استفاده از آنها ، داشتن فونداسيون خوب است كه بتواند ارتعاشاترا تحمل كند .
همانندساير انواع سرريزها كه داراي مجاري تخليه سر پوشيده هستند ، يكي ازعمده ترين عيوب سرريزهاي سيفوني عدم قدرت آنها در تخليه جريانهاي بزرگتراز سيل طرح ، براي افزايش معمول سطح آب مخزن است . زيرا با تجاوز سطح آبمخزن از ارتفاع طرح سرريز ، تغييرات دبي جريان خروجي قابل توجه نخواهد بود. در نتيجه مي توان گفت كه انتخاب سرريزسيفوني ، بعنوان سرريز اصلي ، بههمراه يك سرريز اضطراري و يا كمكي مي تواند انتخاب معقولي باشد .
استفاده از حبابهای ریز برای پاکسازی دریاچهها - شنبه بیستم آذر 1389
آلودگی آب - شنبه بیستم آذر 1389
تاریخچه فرآیندهای تصفیه آب - شنبه بیستم آذر 1389
آلاینده های آب و روشهای حذف آنها - جمعه نوزدهم آذر 1389
ساخت دستگاه نمونه گیر هوشمند ودوربین باز بینی شبکه فاضلاب - جمعه نوزدهم آذر 1389
مجموعه کتاب های مهندسی آب و فاضلاب - جمعه نوزدهم آذر 1389
انواع فاضلاب - پنجشنبه هجدهم آذر 1389
فلوئور زنی Flouridatin - پنجشنبه هجدهم آذر 1389
فرآیند ته نشینی (زلال ساز) - پنجشنبه هجدهم آذر 1389
تصفیه بیولوژیکی پس آب صنعتی - چهارشنبه هفدهم آذر 1389
آب بطری شده - چهارشنبه هفدهم آذر 1389
پمپهای گریز از مرکز یا سانتریفیوژ - چهارشنبه هفدهم آذر 1389
اطلاعاتي در باره بيوفيلترها و صافي چكنده - سه شنبه شانزدهم آذر 1389
جدول ميزان بار سطحي و جامدات معلق در کاربردهاي اختصاصي فيلتر با جريان مداوم - سه شنبه شانزدهم آذر 1389
پیشگیری ازآلودگی آبهای زیرزمینی براثردفع موادزائدمعدنی درسدهای باطله - سه شنبه شانزدهم آذر 1389
تصفیه فاضلاب صنعتی- روغنی - دوشنبه پانزدهم آذر 1389
سرب تهدید سلامت محیطی شماره یک برای کودکانمان است - دوشنبه پانزدهم آذر 1389
روشهای نوین جمع آوری فاضلاب - دوشنبه پانزدهم آذر 1389
پمپ های هيدروليکي - یکشنبه چهاردهم آذر 1389
آلودگی آب و تاثیرش بر سلامت ما - یکشنبه چهاردهم آذر 1389
فناوری های نوین درموردتصفیه آب وفاضلاب - یکشنبه چهاردهم آذر 1389
معرفی شبکه ی آبیاری و زهکشی دز - شنبه سیزدهم آذر 1389
مواد مورد نیاز برای ساخت محلول DPD و محلول تنظیم کننده PH برای کلرسنجی - شنبه سیزدهم آذر 1389
پيرامون پمپ ها Centrifugal Pump - شنبه سیزدهم آذر 1389
راکتورهای تحقیقاتی هسته ای - جمعه دوازدهم آذر 1389
سابقه EPC درشركت هاي تصفيه آب وفاضلاب - جمعه دوازدهم آذر 1389
نحوهی تخلیه و دفع لجن در تصفیه خانه - جمعه دوازدهم آذر 1389
مخزن آب تصفیه شده و واحد تامین آب مصرفی در تصفیه خانه - پنجشنبه یازدهم آذر 1389
لجن فعال - پنجشنبه یازدهم آذر 1389
شير كنترل كننده مقدار آب مصرفي در بتنها ساخته شد - پنجشنبه یازدهم آذر 1389
كيفيت و آلودگي منابع آب در اجلاس استكهلم - چهارشنبه دهم آذر 1389
ويژگيهاي پس آبهاي صنعتي - چهارشنبه دهم آذر 1389
مواد منعقد کننده مورد نیاز در تصفیهخانه - چهارشنبه دهم آذر 1389
روش هاي تشخيص نشت گاز کلر در واحد کلرزنی و مقابله با آن - سه شنبه نهم آذر 1389
پارامتر های فیزیکی آب و فاضلاب - سه شنبه نهم آذر 1389
ويژگيهاي آب آشاميدني - دوشنبه هشتم آذر 1389
اصول و ضوابط طراحي ايمني و بهداشت ساختمان واحد كلرزني و انبار سيلندر گاز - دوشنبه هشتم آذر 1389
واحد سالمسازی آب(کلر زنی) - یکشنبه هفتم آذر 1389
میکروارگانیسم های نشانگر - یکشنبه هفتم آذر 1389
آلودگی میکروبی آب آشامیدنی - شنبه ششم آذر 1389
فیلتر شنی ثقلی تند(Rapid Sand Filter) - شنبه ششم آذر 1389
فیلترهای شنی ثقلی کند(Slow Sand Filter) - جمعه پنجم آذر 1389
آب آشامیدنی – ویژگی های میکروبیولوژی - جمعه پنجم آذر 1389
روش نمونه برداري آب - پنجشنبه چهارم آذر 1389
فیلترهای تحت فشار (Pressure filter) - پنجشنبه چهارم آذر 1389
فیلتراسیون - چهارشنبه سوم آذر 1389
روش اندازه گيري يون كلرور در آب و فاضلاب - چهارشنبه سوم آذر 1389
روش تعيين يون نيترات در آب - سه شنبه دوم آذر 1389
فلوکلاریفایرها یا کلاریفلوکولاتور (Clarifloculator) - سه شنبه دوم آذر 1389
اکسیلاتور (Accelator) - دوشنبه یکم آذر 1389
برچسب:
نویسنده: امیرحسین ستوده بیدختی
تاريخ: شنبه
4 13 ساعت: 18:20