معیار طراحی ساخت سازه هایی که دارای پتانسیل بالای خطر هستند، نظیر سدها شامل بررسی بزرگ ترین سیلی است که آن سازه ممکن است در طول عمر خود در معرض آن قرار بگیرد. سازه های دارای پتانسیل بالای خطر آن ها یی هستند که ویرانی آن ها آسیب های شدید ناشی از سیل را برای ساکنین مناطق پایین رودخانه به دنبال خواهد داشت و صدمات جانی فوق العاده ای را نیز به همراه خواهد داشت.

انتخاب سیل طراحی یکی از مشکلات عمده در طراحی پروژه های آبی می باشد. انتخاب بده سیل طراحی با معیارهای اقتصادی، تلفات انسانی و عوامل هیدرولوژیکی انجام می گردد. در بعضی از موارد ایمنی سیستم و خسارات مربوطه چندان مهم به نظر نمی رسد و در پاره ای از موارد نیز سازه های آبی از اهمیت فوق العاده زیادی برخوردار اس ت و لذا باید در مقابل بزرگ ترین سیل مقاومت نموده و پایدار بماند.

سیلاب طراحی عبارت است از بده سیلاب بزرگی است که با دوره بازگشت کاملا قابل توجه به مخزن سد وارد می شود و انتخاب چنین سیلی مرتبط با کاهش خطر شکست احتمالی تا درجه ای قابل پذیرش بر حسب اهمیت سد و مخزن و شرایط ژئوتکنیکی پی، می باشد.

در طراحی سازه ها سه نوع سیل مورد توجه قرار می گیرد:

1- سیل هایی که از بررسی تناوبی به دست می آید.

2- سیل هایی که به نام استاندارد (Standard Project Flood) خوانده می شود و از رگبارهای Standard Project Storm به دست می آید. معمولا این سیل ها در حدود 50 درصد حداکثر سیل محتمل هستند.

3- سیل های حداکثر محتمل یا PMF

موضوع استاندارد کردن سیلاب های طراحی برای تاسیسات مختلف آبی به دلایل متعدد همواره مورد توجه دست اندرکاران صنعت آب در کشورهای مختلف دنیا بوده است. تحقیقات و مطالعات بسیار گسترده و در طیف وسیعی برای تثبیت روش ها و تعیین خط مشی ها صورت گرفته و دیدگاه های متفاوتی درباره انتخاب این عامل ارائه گردیده است.

بنابراین تعیین سیلاب طراحی فاقد یک روش یکسان و سراسری یا یک استاندارد واحد بین المللی است. به لحاظ اهمیت زیاد موضوع همواره بر سر انتخاب سیلاب طراحی و روش های محاسبه آن ها بحث و گفتگو بوده و هنوز هم ادامه دارد، این بحث ها که در یک سوی آن مقدار سیلاب طراحی، ایمنی، بهره برداری اطمینان بخش سد و تاسیسات قرار دارد و در سوی دیگر هزینه های احداث مطرح می باشند، متخصصان را به سمتی هدایت کرده است که با بهره گیری از تکنیک های مختلف ریاضی – آماری، فرمول های تجربی و بررسی های محلی وضعیت رسوب گذاری مسیر رودخانه در مناطق مختلف از مسیر خود و همچنین استفاده از روش حداکثر بارش محتمل و حداکثر سیل محتمل با رعایت ایمنی هر چه بیش تر، سیلاب طراحی سد و تاسیسات تخلیه کننده را طراحی و انتخاب کنند.

یکی از مسایل بسیار مهم آب شناختی محاسبه حداکثر بارش محتمل (PMP) به منظور طراحی سدهای بزرگ است از سال 1950 روش هایی برای محاسبه حداکثر بارش محتمل ارائه شده است. اولین برآوردها بر اساس بیشینه بارش ثبت شده روزانه در یک حوضه انجام می گرفت.

از اواسط 1970 روش کلی تری توسعه یافت که اجازه می داد بارش نواحی گسترده تری را تحلیل کرد. تجدیدنظرهای متوالی در روش شناسی برآورد حداکثر بارش محتمل به نوبه خود سبب برآورد بهتری از عمق حداکثر بارش محتمل در حوضه های منفرد شده است، زیرا در هر تجدیدنظر داده های بیش تر و فن آوری های بهتری برای محاسبه دقیق تر حداکثر بارش محتمل به کار رفته است. گرچه تعریف حداکثر بارش محتمل از نظر تئوری عبارت است از احتمال بیش ترین عمق بارش برای یک دوره زمانی معین چند ساعت تا چند روز متوالی که از نظر فیزیک هواشناسی در محل جغرافیایی معین و در زمان خاصی از سال امکان پذیر است. این تعریف بهترین عمق حداکثر بارش محتمل را برای حوضه ای خاص که می توان با استفاده از داده های روزانه محاسبه کرد، ارائه می دهد. بنابراین در این گزارش نیز به منظور استاندارد نمودن برآورد حداکثر بارش محتمل از روش های استاندارد شده سازمان هواشناسی جهانی استفاده شده است.

هدف

تهیه و تدوین استانداردها، ضوابط، راهنما و آیین نامه های فنی یکی از رایج ترین روش ها برای ایجاد یکنواختی در تصمیم گیری های مرتبط با سدها به شمار می آید. هدف از تهیه این دستورالعمل ارائه روش ها و مراحل محاسبه حداکثر بارش محتمل است. دستورالعمل تعیین حداکثر بارش محتمل با هدف ایجاد یکنواختی در روش محاسبه این معیار ارائه می گردد، هر چند که اتخاذ برخی تصمیم های کارشناسی در طی مراحل برآورد و با توجه به شرایط داده ها و ویژگی های منطقه همچنان به عهده طراح خواهد بود.

روش های ارائه شده در این دستورالعمل برای برآورد سیل ایمن سدهای بزرگ که در پایین دست آن ها خطرات جانی قابل توجهی وجود دارد و هیچ گونه ریسک تلفات قابل پذیرش نیست، به کار می رود. علاوه برآن برآورد PMP برای تدقیق برآوردهای حاصل از تحلیل فراوانی سیل استفاده می گردد.

این دستورالعمل یک متن جامع برای آموزش کلیه جزییات برآورد حداکثر بارش محتمل نیست. بنابراین کاربران باید با مباحث پایه ای علوم هواشناسی، آشنایی کافی داشته باشند. همچنین باید توجه داشت که عوامل بسیار متعددی بر روی حداکثر بارش محتمل نقش دارند و لذا طراح باید همچنان از تجربه و قضاوت خود بهره گیرد.

این دستورالعمل به منظور استانداردکردن روش و مراحل محاسبه حداکثر بارش محتمل برای هرحوضه آبخیز و برای تداوم یک تا بیش از 72 ساعت و برای پهنه هایی به وسعت از 30 تا بیش از 30 هزارکیلومترمربع، برا ی ماه هایی که احتمال رخداد بارش های شدید وجود دارد، تدوین شده است. همچنین این دستورالعمل برآورد حداکثر بارش محتمل را برای توفان های همرفتی محلی در دوره های زمانی کوتاه مدت تا 6 ساعت و در حوضه های آبخیزتا 1000 کیلومترمربع را نیز پوشش می دهد.

در این دستورالعمل روش های مورد استفاده به منظور برآورد حداکثر بارش محتمل قدم به قدم شرح داده شده است . یکی از اهداف تدوین این دستورالعمل جمع آوری مطالعات گذشته برآورد حداکثر بارش محتمل در حوضه های آبخیز مختلف و با روش ها و دوره های زمانی متفاوت است تا روش ارائه شده با روش های اجرا شده گذشته در حوضه مورد مطالعه مقایسه گردد تا به این طریق محاسن و به ویژه معایب موجود در این روش ها استخراج و تصحیح شود. لازم به گفتن است که در اکثر مناطق محاسبات حداکثر بارش محتمل براساس روش سینوپتیکی می باشد.

استفاده از حداکثر بارش محتمل به منظور طراحی سازه های آبی با ریسک یا خسارت بالا قدمت صد ساله دارد. در دسترس نبودن داده های بده قابل اعتماد و درازمدت در طراحی سد یا مخازن آبی سبب وابستگی بیش تر به داده های بارش شده است

در انجام چنین کاری شناسایی حد بالای مقدار بارش برای دوره زمانی و منطقه جغرافیایی معین دارای اهمیت است. هواشناسان و آبشناسان برای کمی کردن و به دست آوردن مقدار حداکثر بارش محتمل برای سازه های توسعه منابع آب که موجب خسارت بالقوه در پهنه های پایین دست جریان می شود، نیاز به داده ها، تجربیات و منابع به عنوان درون داد، برای محاسبه این برآورد دارند. چون روش های مختلفی (استفاده از بیشینه بده لحظه ای با دوره برگشت 10 هزار ساله، استفاده از بیشینه بارش 24 ساعته تا 72 ساعته برای دوره طولانی مدت بیش از پنجاه سال بدون در نظر گرفتن ضرایب رطوبت و باد، استفاده از روش آماری هرشفیلد، و...) برای محاسبه حداکثر بارش محتمل به کار گرفته می شود، دامنه تغییرات گسترده ای از حداکثر بارش محتمل حتی برای حوضه های مجاور که از نظر ویژگی های محیط زیستی یکسان هستند، مشاهده می شود. حداکثر بارش محتمل در برآورد حداکثر سیل محتمل (PMF) به منظور طراحی سرریز سدهای بزرگ به عنوان درون داد اولیه به کار می رود. اگر سرریزی نتواند حداکثر سیل محتمل را با ایمنی بالایی عبور دهد، ممکن است سرریز آب بر روی سد سبب شکسته شدن دیواره ها یا فرسایش پایه های کناری سد شود. با توجه به مطالب فوق، مراجع بین المللی سدسازی و به خصوص کمیته ملی سدهای بزرگ توصیه نموده اند که ظرفیت سرریزها باید باتوجه به حداکثر سیل محتمل که بر اساس حداکثر بارش محتمل و به روش همدیدی (سینوپتیکی) برآوردشده است، طراحی شود.

دامنه کاربرد

برآورد حداکثر بارش محتمل باید براساس استانداردهای بین المللی و توصیه های سازمان های جهانی مرتبط انجام شود. از این رو سعی شده است به منظور محاسبه حداکثر بارش محتمل دستورالعملی جامع براساس استانداردها و توصیه های جهانی تهیه و در اختیار مشاورین و سازمان هایی که در این رابطه فعالیت دارند، گذارده شود. همچنین هدایت و اجرای عملی و دقیق این دستورالعمل در صلاحیت یک کارشناس (یا بالاتر) با تجربه هواشناسی می باشد. مهندس طراح یا مدیر پروژه PMP باید سوابق کافی در مطالعات داشته باشد. با این حال چنانچه چند طراح با صلاحیت، به صورت منفرد مطالب این دستورالعمل را به کار گیرند، اخذ نتایج تا حدودی متفاوت دور از انتظار نیست.

دانلود دستور العمل روش های محاسبه حداکثر بارش محتمل PMP و منحنی های عمق، سطح، تداوم بارش DAD

دریافت یک پروژه واقعی انجام شده در ایران در همین زمینه

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح