نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 شرکت مهندسی مشاور
2 دانشجوی دکتری
3 استاد دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
در بحث مدیریت سیلاب، استفاده از فیوز پلاگ‌های خاکی و سیل بندها امر بسیار مهمی بشمار می‌آید. فیوز پلاگ خاکی از روگذری ناگهانی سدها و سیل بندهای موجود در برابر سیل های ناگهانی جلوگیری نموده و اجازه تخلیه جریان های مازاد را در هنگام سیلاب میدهد. در این تحقیق با مدلسازی آزمایشگاهی فیوز پلاگ خاکی همگن با هدف بررسی نحوه تخریب سازه فیوز پلاگ خاکی و چگونگی گسترش شکاف در آن بر اثر روگذری جریان در نتیجه تغییر در ابعاد کانال هادی، به مطالعه نرخ افزایش ارتفاع آب در پشت سازه و تغییر در ارتفاع پرداخته شده است که در مجموع 36 عدد آزمایش انجام و مشخصات تخریب آنها تحلیل شد. تحلیلهای 3 بعدی از شکاف فیوز پلاگ خاکی بعد از روگذری آب از آن انجام گرفت که این تحلیل ها شامل نرخ گسترش شکاف، برداشت شکل شکاف و نحوه گسترش شکاف می‌باشد. نتایج به دست آمده از تحلیل شکاف نشان داد که فرآیند تخریب فیوز پلاگ در 3 مرحله انجام می‌گیرد. همچنین مدت زمان شکافتن کامل شکاف بین 40 تا 55 ثانیه در حالت‌های مختلف ثبت شد. نتایج بررسی نرخ بازشدگی شکاف نشان داد که در حدود ثانیه 20 نقطه عطفی در نمودارها مشاهده میشود که نشان دهنده کاهش نرخ بازشدگی در مرحله دوم به دلیل فرآیند زیرشویی اطراف کانال هادی است.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
3D Analysis on Washout of Homogenous Fuse-Plug Embankment with Constant Discharge by Experimental Model
نویسندگان [English]
- MOSTAFA NESHASTEGAR 1
- Saeed Hashemi Halvaee 2
1 CONSULTING ENGINEERS CO.
2 PHD STUDENT
چکیده [English]
In the discussion of flood management, the use of embankment plug fuses and dams is considered very important. The embankment plug fuse prevents the sudden overtopping of dams against sudden floods and allows the discharge of excess flows during floods. Gives. In this research, with the experimental modeling of a homogeneous embankment fuse plug, with the aim of investigating the destruction of the embankment plug fuse structure and how the breach in it expands due to the current passing through as a result of the change in the dimensions of the pilot channel, the rate of increase of the water height behind the structure and the change in height. A total of 36 tests were conducted and their degradation characteristics were analyzed. 3D analysis of the breach in embankment plug after passing water through it was done, and these analyzes include the crack expansion rate, the shape of the breach, and the way the breach expands. The results obtained from the gap analysis showed that the plug fuse destruction process takes place in 3 stages. Also, the duration of complete splitting between 40 and 55 seconds was measured in different modes. The results of the examination of the breach-opening rate showed that in about 20 seconds, a turning point can be seen in the graphs, which indicates a decrease in the opening rate in the second stage due to the undermining process around the pilot channel.
کلیدواژه‌ها [English]
- 3D Failure Process
- Embankment Fuse Plug
- Experimental Modeling
- Non-Cohesive Material
- Asghari Tabrizi A., Elalfy E., Elkholy M., Chaudhry M. H. and Imran J. 2017. Effects of compaction on embankment breach due to overtopping. Journal of Hydraulic Research, 55(2):236–247.
- Asghari Tabrizi A., Elalfy E., LaRocque L. A., Chaudhry M., and Imran J. 2015. Experimental modeling of levee failure process due to overtopping. In Annual Meeting of the Association of State Dam Safety Officials (ASDSO), September, New Orleans, LA, USA.
- Mohamed M.A.A., Samuels P.G., Morris M.W., and Ghataora G.S. 1999. A new methodology to model the breaching of non-cohesive homogeneous embankments. Proc. Concerted Action on Dam-Break Modelling CADAM, Zaragoza, 289–308 (hrwallingford.co.uk/projects/CADAM/CADAM /).
- Neshastehgar M., Salehi Neyshabouri S. A. A., Nasiri Saleh F., and Ghodsian M. 2017. Effect of pilot channel width on washout mechanism of fuse plug. 16th Iranian Hydraulic Conference. Ardabil. Iran (In Persian).
- Neshastehgar M., Salehi Neyshabouri S. A. A., Nasiri Saleh F., and Ghodsian M. 2018. Investigating the effect of plug fuse washout on the outflow discharge from the dam reservoir. Journal of Dam and Hydroelectric PowerPlant, 18:37-49 (In Persian).
- Neshastehgar M., Salehi Neyshabouri S. A. A., Nasiri Saleh F., and Ghodsian M. 2020. Investigating the effect of grain size of embankment fuse plug body on their washout mechanism. Modares Civil Engineering journal, 20(6):145-161 (In Persian).
- Pugh, C. A. 1985. Hydraulic model studies of Fuse plug embankments, REC-ERC-85-7, USBR, USA.
- Rajabzadeh V., Hekmatzadeh A., Tabatabaie P., and Torabi A. 2023. Introducing a probabilistic framework to measure dam overtopping risk for dams benefiting from dual spillways. Reliability Engineering & System Safety Journal, 231. https://doi.org/10.1016/j.ress.2022.109030
- Schmocker L. and Hager W. H. 2009. Modelling dike breaching due to overtopping. Journal of Hydraulic Research, 47(5):585–597.
- Schmocker L. Hӧck E., Mayor P. A., and Weitbrecht V. 2013. Hydraulic model study of the fuse plug spillway at Hagneck Canal, Switzerland. Journal of Hydraulic Engineering, 139(8):894–904.
- Tinney E. R., and Hsu H. 1961. Mechanics of washout of an erodible fuse plug. Journal of the Hydraulics Division, 87(3):1–29.
)