کنترل اتوماتیک یکپارچه ایمنی هیدرولیکی سد و مدیریت بهرهبرداری مطلوب از آب مخزن
/محمدرحیم افشانی
: مهندسی عمران
، ۱۳۹۶
، افشاری
چاپی
دکتری
مهندسی عمران- سازههای هیدرولیکی
۱۳۹۶/۱۱/۱۸
تبریز
یکی از سازههای مهم یک سد، دریچههای سرریز، دریچههای تحتانی و آبگیر است که برای قطع و وصل جریان، تنظیم دبی و حجم آب موجود در مخزن، تنظیم سطح آب و تخلیهصی به هنگام دبی مازاد بر ظرفیت مخزن، بکار میروند .اما بعلت عدم کنترل مقدار بازشدگی آنها، سد از کارایی لازم برخوردار نیست و بهرهبرداری مطلوب و بهینه از آب درون مخزن بعمل نمیآید .بنابراین هوشمند کردن دریچهصها از اهمیت بالایی برخوردار است .در این تحقیق سه عمل عمده، کنترل و هوشمند شدن دریچهصهای سرریز، تحتانی، پیشبینی سیلاب و کنترل آنها از راه دور، با استفاده از سیستمهای مخابراتی) رادیویی (پیشنهاد میشود دراین مدل ارتفاع آب بالای سرریز سد، با استفاده از سنسورهای آلتراسونیک و یا ارتفاع سنج و ابزارهای الکترونیکی، اندازهگیری میشود، اندازهصها پس از فرآیند قابل انتقال، به اتاق فرمان مخابره میشوند .اندازهصها دریافت شده در اتاق کنترل، پس از فرآیند آشکار شدن، به میکروپروسسور یا میکروکنترلر در سیستم مرکزی، اعمال میصشوند و مورد تجزیه وتحلیل قرار میگیرند .در صورت تغییر ارتفاع آب، از طریق میکروپروسسور یا میکروکنترلر فرمان لازم به موتورهای الکتریکی داده میشود تا دریچهصی سرریز به اندازه مشخص باز و یا بسته شود .با این مدل تراز آب در یک سطح مشخص نگه داشته میشود علاوه بر آن مقدار دبی مورد نیاز در پایین دست، توسط متقاضیان مشخص و به سیستم کنترل کنندهصی دریچهصها در اتاق فرمان مخابره میشود و سیستم کنترل کننده، دریچهصی سرریز، تحتانی و یا آبگیر را به اندازه مشخص باز کرده و یا میبندد .این مدل علاوه بر دو کار عمده فوقالذکر، هنگام وقوع سیل، افزایش ارتفاع آب را به سیستم متمرکز اعلام میکند که اگر ارتفاع آب بیشتر از ارتفاع سیل طرح باشد، سیستم متمرکز دریچه و یا دریچههای سد را بصورت اتوماتیک و بطور کامل باز میکند تا از خسارات احتمالی به سد و پایین دست آن جلوگیری صشود .با هوشمند شدن دریچهصهای سرریز، تحتانی و آبگیر، پیشبینی هجوم سیلاب، کارایی سد افزایش مییابد و از آب مخزن استفادهصی بهینه به عمل میآید و مدیریت سد تسهیل میشود .در این تحقیق نمونه آزمایشگاهی سیستمهای هوشمند دریچهصها با ابزارهای الکترونیکی و ابزار دقیق ساخته شد و عملکرد سیستمها مورد بررسی قرار گرفت که نتایج آنها بسیار رضایتبخش و با واقعیت منطبق است .سیستمهای ساخته شده، با تغییراتی قابل نصب در سدها است و باعث کاهش نیروی انسانی در سدها و خطای ناشی از آنها میشود
Integrated automatic hydraulic control of safety in dam and the Optimal operating management from reservoir water One of the most important structures of dam is Overflow gates, lower gates and basin used for connect and disconnecting of water flow, discharge control and volumetric rate of water in reservoir, water surface control and releasing upon discharge more than reservoir capacity. But due to lake of control in their opening, dam hasnt suitable efficiency and couldnt use from reservoir water optimally. Hence, the smart of the gates is of great importance.in the present study proposed three important actions included smart and control of overflow and lower gates, flood prediction and remote control with communication (radio) systems .in this model, height of water in the upper of dam overflow measured by ultrasonic sensors or altimeter and electronic tools. After the transmittable process, the measures transmitted to control room. The received measures enforce in microprocessor or microcontroller located in central system after revealing process and analyzed. If water height has been changed, necessary message to open or close the overflow gate in specified size sends to electrical motors by microprocessor or microcontroller .This model kept the water level in the specified level, in addition, the required discharge amount in downstream transmit to gates controller system in control room by applicants and the controller system open or close the overflow gates, lower gates and/or basin in specified size. This model does another action, if the flood happened, it would inform increasing of water height to Centralized system. If the water height was more than flood height, centralized system open the dam gates automatically and completely to prevent possible losses to dam and downstream. With smart of overflow gates, lower gates and basin, prediction of flood and the efficiency of dam increased. The experimental sample of smart gates systems are made by electronic equipment and exact tool and the implementation of systems are investigated and the finding results are satisfactory and conformed to reality. The constructed systems are installable in dams and reduce the manpower and therefore decrease human fault