سیستم های انحراف آّب

سیستم های انحراف آ�ب درس بناهای آبی

استاد ارجمند : جناب دکتر رضاپور

نادر سارانی

س�ی�س�ت�م� ه�ا�ی� ا�ن�ح�ر�ا�ف� آ�ب

بند انحرافی

سد انحرافی

نردبان ماهی

NAVIGATION LOCKسیستم های

حمل ونقل

س�د� ا�ن�ح�ر�ا�ف�یباال آوردن سطح آب

برای هدایت به داخل

کانال

تنظیم و کنترل

جریان به جلوگیری از داخل کانال

ورود رسوب بداخل کانال

کاهش نوسانات سطح آب رودخانه

ذخیره آب برای مدت کوتاه

سابقه بسیار طو6النی سد های انحرافی در ایران از دوره ساسانیان – سازه های آب شوشتر و سد

شاهپوردر دوران صفویه تمرکز بر سدهای انحرافی، پل

ها در سازه های آبی وجود آثار این دوره در شهرهای اصفهان و مشهد

مانند پل خواجو

ا�ج�ز�ا�ء� ا�ص�ل�ی� س�د� ا�ن�ح�ر�ا�ف�ی

دیوار حفاظتی دو طرف رودخانه در باالدست سد

بدنه اصلی سددریچه تخلیه رسوبات در مقابل دهانه

آبگیرحوضچه آرامش در پائین دست سددیوار حفاظتی پائین دست حوضچه

آرامشدیوار آب بند برای آب بندی پی

محل ماهی رو در رودخانه هایی که پرورش ماهی در آن وجود دارد

h

h'

B

hs

ن�ی�ر�و�ه�ا�ی� و�ا�ر�د� ب�ر� س�د� ا�ن�ح�ر�ا�ف�ی

وزن سازهفشار داخلی آب فشار باالبرنده

فشار خاک نیروی زلزله

فشار یخ فشار موج

ب�ن�د� ا�ن�ح�ر�ا�ف�ی

بند های انحرافی اغلب به صورت یک مانع در سراسر رودخانه احداث می شوند که وظیفه آن تغییر رژیم جریان است که اجازه می دهد جریان را با باال دست و کانال های انحرافی

هدایت کردهمچنین رودخانه ها را برای کشتیرانی مناسب می گردد

م6ج6ر6ا6ی6 ت6خ6ل6ی6ه6 ر6س6و6ب

د6ی6و6ا6ر6ه6ا6 و6 ک6ف6 ب6ن6د6 ه6ا6ی6 آ6ب6 ب6ن6د

ع6م6ل6ی6ا6ت6 س6ا6م6ا6ن6د6ه6ی

دیوارهای حائل ، گورها ، آب شکن ها و سنگ چین ها از انواع . عملیان ساماندهی هستند

ت6ا6س6ی6س6ا6ت6 ح6ذ6ف6 ر6س6و6ب

ق�س�م�ت� ه�ا�ی� م�خ�ت�ل�ف� ی�ک� ب�ن�د� ا�ن�ح�ر�ا�ف

های جریان در حجمی جریان نرخ گیری اندازه برایشود می استفاده زیر فرمول از بزرگ و : کوچک

Q=CLH

C  است سازه ثابت L  است تاج عرض H  است تاج سر بر آب از سر ارتفاع

از دیگر استفاده های بند های انحرافی می توان به : موترد زیر اشاره کرد

مانع برای هجوم مار ماهی دریا می باشدفراهم کردن یک منطقه مناسب برای اندازه گیری

جریان آب برای محاسبه مقدار ماده شیمیایی موجود در آب

همچین از اختالف آبی که در پایین دست وجود دارد در گذشته از این نیرو برای آسیاب های آبی استفاده

گفته می شده WATERMILL می شده است که باآن

ن�م�و�ن�ه� ا�ی� ا�ز� آ�س�ی�ا�ب� ه�ا� آ�ب�ی

ا6ش6ک6ا6ال6ت6 ب6ن6د6 ه6ا6ی6 ا6ن6ح6ر6ا6ف6ی

آبی که از تاج بند انحرافی می گذرد اکسیژن بیشتری را وارد آب می کند که باعث خطرات زیست محیطی

برای رودخانه و منطقه شودبا توجه به کند شدن سرعت آب ، بعضی از موجودات رودخانه دچار مشکل می شوند که با سرعت طبیعی

حرکت می کنندمسدود شدن راه عبور ماهی ها که باید در این موارد از

نردبان ماهی استفاده کرددر محل احداث بند می تواند محلی برای زباله ها و

مسدود شدن مسیر که از نظر زیست محیطی نامناسب است

بند ها می توانند بتنی و فلزی باشند که در سراسر رودخانه احداث شوند

انواع مختلفی می تواند داشته باشد که شامل یک صفحه فلزی یا یک پل برای عبور عابر پیاده

. باشدآبی که در پشت بند جمع می شود می تواند معیار

دقیقی برای عمق آب و شدت جریان باشد

ا�ن�و�ا�ع� ب�ن�د�ه�ا�ی� ا�ن�ح�ر�ا�ف�ی

بند هزارتوی

بند تاج پهن

بند فیوم بند ترکیبی

Vبند درجه

ب�ن�د� ه�ز�ا�ر�ت�و�ی

این بند با استفاده از شکل ذوزنقه ای که باعث می شود ارتفاع بند افزایش یابد

با توجه به این ساختار می نواند قابل تغیرر به کابری های دیگر شود

ب6ن6د6 ت6ا6ج6 پ6ه6ن

بند پهن کاکل دار یک ساختار تخت کاکل دار، با تاج طوالنی نسبت به ضخامت جریان است

زمانی که تاج گسترده باشد باعث می شود توزیع فشار در باالی تاج صورت می گیرد

گشترش پیدا کرد20-19این بند در قرن

ب�ن�د� ف�ی�و�م

تاج این بند معموال در انواع مختلفی است که نوع نوک تیز یا نازکتر از صفحه فلزی به کار 1/4آن ضخامتی برابر با

رفته در آن استاین بند برای اندازه گیری عمق و شدت جریان بسیار دقیق

نیست و اندازه گیری را مشکل می کند

ب�ن�د� ت�ر�ک�ی�ب�ی

بند ترکیبی را می توان از نظر هندسه به سه دسته ذوزنقه ای ، دایره ای ، سهمی وار تقسیم کرد که

دارایی یک سرریز مستطیلی است

ن�ر�د�ب�ا�ن� م�ا�ه�ی

ماهي ها در رودخانه در فصول تخم ريزي ، به طور غريزي در خالف جهت جريان شنا مي كنند تا خود را به محل هايي كه از تخم تفريخ شده اند،برسانند . اين عمل در

طي قرون متمادي انجام شده و عامل بقاء و توليد مثل ماهي ها مي باشد . ماهي در حركت خود به باال دست اگر با مانعي روبرو شود، سعي در عبور از آن

مانع را دارد و از تصميم خود منصرف نمي شود؛ بنابر .اين اگر نتواند از آن عبور نمايد، تلف مي شود

سدها و بندهاي انحرافي بيشترين مشكل را در روند مهاجرت ماهي ها بوجود مي آورند . با احداث سد، كل عرض مقطع رودخانه بسته مي شود و عمال راه عبور ماهي ها بسته مي شود . اين عمل باعث تلف شدن

ماهي ها در پايين دست سد شده و تهديدي جدي براي منبع ماهي بشمار مي رود و باعث انقراض گونه هايي

.از ماهيها خواهد شد

به منظور رفع اين مشكل در طراحي سد ، سازه أي هيدروليكي تحت عنوان نردبان ماهي تعبيه مي شود . شرايط هيدروليكي جريان در اين

سازه بايد به نحوي باشد كه ماهي قادر باشد از آن صعود كند . طراحي راه ماهي بايستي متناسب با ميزان مهاجرت ماهيها باشد، در غير

اينصورت در روند مهاجرت ماهيها تاخير ايجاد شده و اين تاخير باعث تلف شدن بسياري از ماهيها مي گردد . البته شايان ذكراست كه

ساخت راه ماهيها يك درمان براي همه مشكالت بيولوژيكي و فيزيكوشيميايي كه يك� سد در حوضه آبريز بوجود ميآورد نبوده و تنها

مسيري را براي مهاجرت ماهي آماده مي سازد كه معهذا يكي از مهمترين نكات مي باشد

ا�ن�و�ا�ع� ن�ر�د�ب�ا�ن� م�ا�ه�ی

نردبان ماهی از نوع بازشدگی

قائم

نردبان ماهی دنیل

بند نردبان ماهی نردبان ماهی

کالورت

انواع

ب�ا�ز�ش�د�گ�ی� ق�ا�ئ�م

بازشدگی قائم شامل یکسری شکاف های عمودی در فواصل منظم در امتداد طول به ایجاد یک سری از استخرها که

ماهی می توامد موقع�یت خود را به راحتی درون آنها حفظ کند و درون هر استخر حرکت کند

سرعت آبی که در هر شکاف است تقریبا ثابت و از باال به پایین است

معموال تفاوت بین سطح آب در حوضچه های پی در  میلی متر برای ماهی قزل آال بزرگسال و 300پی 

 میلی متر در ماهی بالغ است200% می باشد10شکاف عمودی معموال دارای شیب

ن�ر�د�ب�ا�ن� م�ا�ه�ی� د�ن�ی�ل

شامل ناودان یا مجرای سرازیر مستطیل شکل و دیوار های جدا  کننده فاصله نزدیک یا پره های واقع در کنار و پایین است.در

طول این سالها نسخه های های مختلف از راه ماهی دنیل عرضه شده است و امروزه متداول ترین آنها راه ماهی است

 .که در شکل مشاهد می کنیداین راه ماهی شامل یکسری دیوارهای مسطح رو به باالست که

درجه می سازند45با کف نردبان زاویه .

% است25-10شیب آن بین

ب�ن�د� ن�ر�د�ب�ا�ن� م�ا�ه�ی

بند راه ماهی  متشکل از تعدادی از استخر چیده شده در یک الگوی پله از هم جدا شده توسط بند که هر کدام کمی

. باالتراز یک دیوار پایین دست استماهی که در جریان آب است با ورود به هر استخر از استخری به

 استخر دیگری می پرد ) با توجه به ع�مق آب (افت سطح آب بسیار حساس است و باید مداوم تنظیم شود این

میلیمتر برای ماهی قزل آال بزرگسال و 300عمق  میلی متر در ماهی بالغ شده است200

% است10و شیب راه ماهی معموال

ک�ا�ل�و�ر�ت� م�ا�ه�ی

از کالورت استفاده می شود برای انتقال آب از یک طرف جاده خاکریزی به طرف دیگر. سطح مقطع کالورت با دایره، بیضی، لوله قوسی، مستطیل و

 .یا مربع ساخته شده است.اگر نهر سرپوشیده مورد نیازاست

مالحظات خاص مورد نیاز برای اینکه  ماهی می تواند از آن وارد شود، عبور کنند . و خروج از نهر سرپوشیده بدون مدت زمان معقول یا مضر امکان پذیر باشد

برای ساخت دیواره کالورت از بلوک ها و صفحاتی که در عمدتا در ساخت و ساز  .جاده ای استفاده می شود بهره گرفته می شود

% می باشد15تا 5شیب این کالورت معموال بین

NAVIGATION LOCK

سیستم قفل برای باال بردن و پایین آورن قایق بین امتداد سطوح مختلف در رودخانه و کانال آب

 . استفاده می شود

Sault_Ste._Marie_Lock_video_sequence.ogg

ا�ن�و�ا�ع� ق�ف�ل� ه�ا

Lock flights پرواز قفل Staircase locks پله قفل Doubled, paired or twinned locks زوج قفل Stop locks توقف قفل Round locks دور قفل Drop locks پرتابی قفل Flood locks سیل قفل Flood gates سیل دروازه Tidal locks جزومد قفل Very large locks بزرگ خیلی های قفل

ق�ف�ل� پ�ر�و�ا�ز

شامل تعدادی از قفل های پشت سر هم که هر قفل نسبت به قفل پایین دست خود باالتر است و در 16محدود گسترده ای امتداد دارد که معموال شامل

قفل است

ق�ف�ل� پ�ل�ه

این قفل برای مکانی استفاده می شود که شیب زیادی در آن منطقه وجود دارد ، که سعی می شود بسیار

فشرده ساخته شود

ق�ف�ل� ز�و�ج

قفل زوج که به آن قفل موازی هم گفته می شود ، در واقع دو مسیر حرکت است که به صورت موازی در کنار هم ساخته می شود که انجام

. حرکت را تسریع می کند

ق�ف�ل� د�و�ر

این قفل توانای چرخش به سمت های مختلف را دارد . که معموال بیشتر از دو خروجی را دارد

پایان