ارزيابي ريسك در اجزاي سازه ي سرريز (مطالعه موردي سد چندير)

Risk Assessment of Hydraulic Components in the Overflow Spillways (Case Study: Chandir Dam

در اين مقاله به منظور بررسي ريسك سيلاب طراحي در سازه سرريز سد چندير در استان خراسان شمالي به بررسي توزيع قابل قبول ريسك در اجزاي سازه سرريز و اثرات پذيرش آن در عملكرد هيدروليكي سازه پرداخته شده است. براي اين منظور سازه بر اساس دبي هاي با دوره بازگشت 100 ساله و 1000 ساله طراحي و در ادامه الگوي جريان در سازه طراحي شده در اثر وقوع سيلاب با دوره بازگشت 100 ساله و 1000 به صورت سه بعدي و با استفاده از نرم افزار flow3d مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه در اثر وقوع سيلاب با دوره بازگشت 1000 ساله در حالي كه سازه بر اساس دبي با دوره بازگشت 100 ساله طراحي گرديده است، شاهد جدايي جريان از حوضچه آرامش و افزايش تنش برشي موضعي در حوضچه آرامش مي باشيم. علاوه بر آن، بررسي آناليز ريسك در حوضچه آرامش نشان مي دهد كه طول حوضچه آرامش نقش موثري در كاهش نرخ سرعت در سازه استهلاك انرژي داشته، ولي افزايش طول حوضچه آرامش بيش از 20 متر، باعث كاهش سرعت موثري نخواهد گرديد. همچنين طول حوضچه آرامش بر مقدار عمق ثانويه موثر بوده و كاهش طول حوضچه آرامش به كمتر از 15 متر باعث عدم شكل گيري پرش هيدروليكي حتي در دبي با دوره بازگشت 100 ساله ميگردد. در نهايت بررسي آناليز ريسك در عملكرد اجزاي هيدروليكي سرريز نشان ميدهد كه با قبول خسارت 13/56 درصدي، امكان كاهش طول حوضچه آرامش به 20 متر امكانپذير ميباشد.

In this research to investigate the flood risk over the Chandir spillway, located in the North Khorasan province, the acceptable distribution of risk for the spillway components and its consequences on the hydraulic performance were studied. For this purpose, the spillway was designed for discharges with a return period of 100 and 1000 years. The 3D flow field for the designed structure was investigated in the event of flooding with a return period of 100 and 1000 years using the FLOW3D software. The results show that in the event of a flood with a 1000-year return period, whilst the structure has been designed based on a discharge with a 100-year return period, flow separation and an increase in the local shear stress occurs in the stilling basin. Moreover, the risk assessment results show that the stilling basin length plays an important role in flow energy dissipation however, increasing the stilling basin length more than 20 meters would not decrease the dissipation rate. Also, the length of the stilling basin influences the amount of the secondary depth, and the reducing of the basin length to less than 15 meters will prevent the formation of a hydraulic jump even for a discharge with a return period of 100 years. Finally, the risk assessment shows that by accepting the risk amount of 13.56 %, it is possible to reduce the length of the stilling basin to 20 meters.