ارزیابی طراحی هیدرولوژیک سرریز سد با استفاده از دوره بازگشت‌های دو متغیره مبتنی بر توابع کاپولا (مطالعه موردی: سد گلستان ۲، استان گلستان)

Abstract

برای طراحی برخی از سازه‌های آبی مانند سدها، تجزیه و تحلیل چندمتغیره بر اساس متغیرهای دبی و حجم سیل مفید و کاربردی می‌باشد. با توجه به وابستگی میان متغیرهای سیل، لازم است تا این ویژگی در تحلیل همزمان پدیده مد نظر قرار گیرد. در این تحقیق برای تحلیل همزمان متغیرها و تعیین دوره بازگشت‌های توأم از توابع کاپولا استفاده شد. همچنین حداکثر ارتفاع آب بالای سرریز و خطر سرریز کردن سد در دوره بازگشت‌های یک متغیره و دومتغیره با توجه به روندیابی مخزن مورد مقایسه قرار گرفت. برای این منظور از داده‌های رواناب ثبت شده در یک دوره آماری ۴۰ ساله در ایستگاه هیدرومتری تمر واقع بر رودخانه گرگانرود در بالادست سد بوستان (گلستان 2) به همراه مشخصات فنی سد و مخزن آن استفاده شد. نتایج به دست آمده حاکی از مقادیر متفاوتی برای دبی و تراز آب بالای سرریز در دوره بازگشت‌های مختلف به دست آمده از دو شیوه تحلیل فراوانی یک متغیره و دو متغیره می‌باشد. تراز آب بالای سرریز متناظر با دبی اوج خروجی (روندیابی شده) بر اساس تحلیل یک متغیره برای دوره بازگشت 50 سال برابر 42/1 متر است. اما زمانی که از خروجی توابع کاپولا (دبی و حجم) جهت روندیابی مخزن استفاده شد، تراز آب بالای سرریز برای دوره بازگشت دو متغیره 50 ساله «یا» و «و» به ترتیب برابر ۷۰/1 متر و 5۵/1 متر برآورد گردید. در تحلیل دو متغیره با در نظر گرفتن اثر متقابل وابستگی متغیرهای سیلاب، مقادیر دبی و حجم در دوره بازگشت مورد نظر تعیین می‌گردد که می‌تواند در طراحی یک سازه امن و مقرون بصرفه از اهمیت زیادی برخوردار باشد. همچنین در این تحقیق با تأکید بر طراحی مبتنی بر سیل طرح روندیابی شده، نشان داده شده است که سیل در دوره بازگشت‌های توأم و روندیابی شده می‌تواند منجر به طراحی صحیح‌تر ابعاد سرریز شود.