منشآت مائية نظري المحاضرة الثانية.... دراسة منشؤ السد الهد ار الفصل الثالث.... حسب شكل و أبعاد المقطع العرض لجدار الهدار : c * H : رق ق الحافة )a 0.5H : ذا مقطع عمل )b ( ) )c عر ض الحافة : ( ) : )d قناة ذات م ل 0 ح ث C :ه سماكة جدار الهدار عن القاعدة حسب طب عة الجر ان ف الهدار : مؽمور..a ؼ ر مؽمور. b. مالصق..c بدون إنضؽاط جانب )Bb( عرض المجرىعرض جبهة الهدار d. الهدار : حاجز عترض المجرى الماب بح ث نساب الماء من أعاله عبر فتحة تدعى فتحة الهدار. تستخدم ك : منشآت تحكم ومعا رة ف المآخذ ضمن المجمعات اله درول ك ة و تقوم بما ل : 1( توج ه الماء نحو المؤخذ. 2( رفع وتنظ م منسوب الماء. 3( تخف ض سرعة الجر ان. منشآت ق اس التدفق ف المخبر أو ف األقن ة. تصنف حسب : حسب الشكل الهندس لفتحته : مستط لة واسعة اإلستخدام. a( مثلث ة واسعة اإلستخدام ف ق اس التصر ؾ ح ث تعط دقة ج دة b( للتصار ؾ الصؽ رة. شبه منحرفة واسعة اإلستخدام. c( دابر ة نادرة. d( بشكل قطع مكافا ح ث تكون العالقة ب ن تصر ؾ الهدار e( والضاؼط أمامه خط ة. حسب توضع الهدار وشكله ف المسقط األفق : 1. هدارات ذات العتبة المستق مة : a( هدارات جبه ة عتبة الهدار تعامد المجرى b( هدارات مابلة عتبة الهدار تصنع زاو ة مع محور الجر ان c( هدارات جانب ة : عتبة الهدار توازي المجرى ح ث توضع الهدار على ضفة المجرى. هدارات ذات العتبة الغ ر مستق مة. هدارات على شكل ملعب كرة قدم. هدارات منحن ة. هدارات بئر ة دائر ة زهرة عباد الشمس.2.3.4.5 1Page منشآت مائية المحاضرة الثانية
: عامل الؽمر, ف عتبر مؽمورا إذا كان منسوب الماء خلؾ الهدار أعلى من منسوب قمة السد و حسب من : 1.05 [ 1 + 0.2 ]. أو من : أو ب ان ا كالتال : الدراسة اله درول ك ة عبر السد الهدار : : DWL / UWL منسوب الماء أمام / خلؾ السد الهدار : B عرض القناة أعلى الهدار, b : عرض فتحة الهدار,P : إرتفاع جسم الهدار من األمام والخلؾ : عمق الماء أمام السد, H : الضاؼط أعلى عتبة الهدار : الضاؼط الكل أعلى عتبة الهدار :عمق الماء النظام أسفل السد الهدار : Z فرق المنسوب ب ن أعلى و أسفل الهدار : Q التدفق المار عبر الهدار, : سرعة اإلقتراب أعلى السد الهدار Q m.... التدفق عبر الهد ار : ح ث : : m عامل التدفق حسب نوع و طب عة عمل الهدار رق ق حافة )0.420.45( ذي مقطع عمل بال إنفراغ )0.450.48( ذي مقطع عمل مع إنفراغ )0.5( عر ض الحافة )0.350.38( وهناك عالقات تجر ب ة حسب نوع الهدار : رق ق الحافة مع إهمال سرعة اإلقتراب : أو من الجدول التال : m (0.605 + + 0.08 ) العمق الحرج : ح ث : مساحة المقطع الحرج : عرض سطح الماء الحرج ف حال مقطع مستط ل تحسب من : هدار نظام : ضاؼط تصم م m 0.5(0.805 + 0.24 0.05 ) : العرض الكل الصاف المضؽوط لت ار الماء المنسكب : n * b 0.1 (ε ) العمق المضغوط : هو العمق األصؽري لت ار الماء خلؾ السد الهدار : N عدد اإلنضؽاطات الجانب ة لت ار الماء. : b عرض الفتحة الواحدة. ε : معامل تصح ح حسب شكل رأس الرك زة ب ن البوابات : الضاؼط الكل ح ث : نهمل الطاقة الحرك ة إذا كانت صؽ رة نسبة ل H أو عند تحقق : B.(P+H) 4.b.H العمق النظام : هو عمق الماء ف القناة ف حال الجر ات المنتظم, حسب من عالقات الجر ان المكشوؾ ف األقن ة مثل ش زيمان نػ أو من منحن الق اسات اله درومتر ة للقناة كالتال : : سرعة اإلقتراب ح ث : 2Page منشآت مائية المحاضرة الثانية
تبد د الطاقة الزائدة لت ار الماء وراء السد الهدار : عندما بلػ فرق مستو الماء أعلى و أسفل السد مقدارا Z فإن الماء صل إلى الح ز السفل بسرعة كب رة شالل ة بطاقة حرك ة كب رة, ب نما كون الجر ان ف القناة خلؾ السد الهدار هادئ بطاقة حرك ة منخفضة فنبدد الطاقة كالتال : 1( بدد قسم كطاقة بسبب إرتفاع مستوي الماء بتؤث ر القفزة 2( بدد قسم بتحوله لحرارة إحتكاك نت جة ظهور الدوامات وتحر ك ذرات التربة واصطدام ت ارات الماء الساقط 3( بدد قسم كب ر جدا ف القفزة اله درول ك ة. عالقات القفزة المائ ة : نعتبر مقطع المجرى عند القفزة مستط ل وم ل المجرى معدوم أو ضع ؾ ف كون لد نا األعماق المترافقة : [ 1 ] [ 1 ] و كون ض اع الحمولة ضمن القفزة : إلتحام الت ار المائ الهابط مع مستوي الماء ف القناة السفل ة : لد نا حالت ن : م ل القناة السفل ة أكبر من الم ل الحرج ( S( تحصل قفزة ف تم اإلنتقال من نظام جر ان سر ع آلخر سر ع. المقطع الطول للسد الهدار النظام : ف الهدار النظام كون شكل عتبة السد و السفح الخلف مطابق للسطح السفل لت ار الماء المنسكب فوق هدار رق ق الحافة برأس مشطوؾ وبذلك نحصل على أفضل كفاءة تصر ؾ ونتجنب حصول ضؽط سالب ف الفراغ ب ن لسان السكب و جسم الهدار. إذا : شكل المح ط تعلق بالتصر ؾ التصم م و بشروط اإلستقرار والتصم م اإلقتصادي وشكل حقق جر ان متوازن دون دوامات عند مالمسة اللسان الساكب ألرض ة الهدار وبالتال تآكلها. بإهمال سماكة اللسان الساكب وحسب جملة اإلحداث ات الموضحة : تتحدد إحداث ات أي نقطة ماء أثناء سقوطها من : X t * ( ) Y 0.5*g* t الزمن, سرعة اإلقتراب H إرتفاع الماء نسبة لمنسوب أعلى عتبة الهدار ف منطقة تشكل السرع أمام الهدار. من المعادلت ن نحصل على : t k. وبإهمال سرعة اإلقتراب و إعطاء K ق مة أصؽر ة و جعل OX مس أعلى عتبة الهدار و OY منطبق على الواجهة الشاقول ة األمام ة للهدار نحصل على : )عالقة س م م )SCIMEMI... م ل القناة السفل ة أصغر من الم ل الحرج ( )S تحصل قفزة ف تم اإلنتقال من نظام جر ان سر ع لهادئ و نم ز الحاالت : قفزة مدفوعة : تندفع القفزة مسافة l طول دفع القفزة وفق منحن راجع ( حال 0S( لإلنتقال من إلى. قفزة حد ة : & ح ث تتشكل القفزة عند العمق المضؽوط قفزة مؽمورة : الماء ف القناة الخلف ة ؽمر القفزة. ف أو Y 0.45 Y 0.47 : أخذ كرا ؽر عامل أمان 10% بالنسبة ل H )عالقة كرا ؽر )CRAEGER... نته الهدار بؤرض ة أفق ة ح ث تصل القسم الساكب باألرض ة بمنحن نصؾ قطره 0.15 R وبعد المنحن نؤخذ مسافة 2/R قبل إتصال جسم السدالهدار مع حوض التهدبة. أبعاد قمة السد و شكلها كالتال : 3Page إذا زودنا الهدار بسكر ف جب وضع السكر على مسافة 0.2 خلؾ النقطة الت كون ف ها المماس أفق ا!! منشآت مائية المحاضرة الثانية
e * سماكة الحوض : e الحلول اإلنشائ ة إلخماد الطاقة خلف السد الهدار : ال سمح بتشكل قفزة مدفوعة خلؾ المنشؤة ألنها تإدي إلى إهتراء األرض ة ف الح ز السفل وعدم إستقرار المنشؤ ككل لذا جب تحو ل القفزة الحرجة و المدفوعة إلى مؽمورة بحلول إنشاب ة و منها : )1 أحواض التهدئة حلبة بئر ة : منشآت فعالة جدا ف تخف ض سرعة الماء وخروجها بسرعة تناسب إستقرار القناة ف الح ز الخلف, الحصول عل ه : نز د عمق الماء ف القناة السفل ة بخفض قاعها خلؾ السد مباشرة بمقدار d مما إدي إلى : * زداد إرتفاع سقوط الت ار. إلى * قل العمق المضؽوط إلى *عمق الماء ف القناة السفل ة + المرافق األول له إلى حتى نطبق فتتشكل القفزة عند العمق المضؽوط., ف زداد المعمق المرافق له * نؤخذ d فعل أكبر من النظري بح ث صبح d (1.05 )* + (0.05 )*, ف نخفض العمق وفق : أو * * 0.15 e ح ث :, السرعة و العمق ف المقطع المضؽوط. تم تحد د السماكة النهاب ة للحوض حسب نتابج حسابات اإلستقرار والمتانة تحت تاث ر القوى المإثرة على بالطات الحوض. طبقة التكس ة : توضع بعد حوض التهدبة وه حص رة من حجارة مرصوفة أو بالطة تحسب من : ب تون ة مثقبة بطول + 9. كوم نا : ( 9. + ). بوجود مخمدات : ( 9. + ). : دون مخمدات سماكة هذه الطبقة: ).e (0.5 نقوم بإنشاء حفرة مرصوفة بركام حجري أو إنشاء ضرس ب تون أو أو..: بح ث عمق الحفرة : ح ث : q. التدفق النوع فوق طبقة التكس ة القطر الوسط لتربة المجرى المعرضة لإلنجراؾ حساب العمق النظري للحوض : كؤنو ف و أخطاء و مكن حاططها من شان العمل ف مكن ناخدها بالعمل على كل رح أرفقها متل ما ه ة 14 page 2( جدار التهدئة حلبة جدار ة : نستخدمه عندما تكون التربة خلؾ السد الهدار صخر ة ح ث صعب حفر حوض التهدبة. عمل الجدار كهدار رق ق حافة رفع منسوب الماء أمام الجدار بح ث تشكل ضاؼط كاف لتصر ؾ كم ة الماء الواردة من السد الهدار مبدأ اإلستمرار. طول الحوض : عطى طول أكبر من طول القفزة عندما ال وجد مخمدات طاقة ح ث ال تم تبد د كامل الطاقة ضمن القفزة : ) ( وف حال وجود مخمدات : ح ث : طول القفزة و عطى ب : (5 6)* بالفلومسك ) (1.9 * 2.5 شوم ان 3.6 * * (1 ) * (1+ ) اإلرتفاع النظري للجدار : كؤنو ف و أخطاء و مكن حاططها من شان العمل ف مكن ناخدها بالعمل على كل رح أرفقها متل ما ه ة 1718 page مالحظة :عندما تكون خواص المجرى ج دة تربة صخر ة أو صخر ة ل ست عم قة ومؽطاة بطبقة لحق ة سطح ة فنعتمد طول أقل نسب ا وبالعكس ف حال الترب الرخوة المتحركة فنعط طول أكبر بقل ل مما سبق. 4Page منشآت مائية المحاضرة الثانية
)3 جدار التهدئة حلبة جدار ة : حل مشترك ب ن الحل ن السابق ن فنصمم حوض تهدبة حتى عمق مع ن س كون أصؽر من العمق الموافق لحل حوض فقط و إضافة جدار عند عتبة الحوض إرتفاعه أقل منه ف حال جدار فقط, ح ث نلجؤ لهذا الحل عندما كون الحفر العم ق مكلؾ... هناك حسابات فا تة بالح ط. )4 مخمدات ب تون ة : عقبات مختلفة تقام بطر ق الت ار الماب ف القناة السفل ة تجعل الت ار تمدد بؤشكال خاصة فتتبعثر الطاقة لتؽ ر شكل الت ار. لهذه المخمدات نماذج مختلفة كالمكعبات و األهرام الب تون ة الصؽ رة الت تقام على سطح قاع مجرى القناة السفل ة على خالؾ أحواض وجدران التهدبة. ال تخضع المخمدات الخاصة لحسابات ه درول ك ة بل تحدد بالتجر ب. عادة نستخدمها مع حل آخر من الحلول السابقة )حوض,جدار( مما ساعد ف تخف ض الطاقة وبالتال تخف ض الطول الالزم للحوض أو اإلرتفاع الالزم للجدار بمقدرا %)1030( إنتهت المحاضرة الثانية 5Page منشآت مائية المحاضرة الثانية