عنوان پایان‌نامه
تعیین فشار تزریق و میزان خورند سیال و بررسی تاثیر پارامترهای موثر بر آن در پرده آب بند سد گتوند علیا به روش مدلسازی حرکت سیال
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن-استخـراج معدن
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1644;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 42869;کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1644;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 42869
- تاریخ دفاع
- ۱۳ مهر ۱۳۸۸
- چکیده
- یکی از مهمترین پارامترها در عملیات تزریق در پرده آب بند سد، تعیین فشار تزریق مناسب در مقاطع مختلف گمانه های تزریق می باشد، به طوریکه این فشار تزریق بتواند آمیزه تزریق را ، تا فاصله ای که مورد نیاز است (ضخامت پرده آببند) رانش دهد. در احداث پرده آب بند در محیطهای اشباع آب مانند پی سدها، فشار تزریق باید قدرت رانش آب را نیز تا فاصله مورد نظر داشته باشد. درک مکانیزم تزریق آمیزه در سنگها و چگونگی توزیع آن، نیازمند تعیین توابع فشارتزریق و نرخ تزریق می باشد. در این مطالعه با مدلسازی جریان سیال به شکل دوفازی(آمیزه تزریق، آب و هوا)، به امکان تحلیل جریان سیال در پرده آب بند سد گتوند علیا در جناحهای مختلف سد پرداخته شده است. مدلهای بلوکی با توجه به خصوصیات توده سنگ(تخلخل و نفوذپذیری) و آمیزه تزریق(ویسکوزیته و چگالی) در هر مقطع گمانه تزریق ساخته شدند و نمودارهای تغییرات فشار با زمان و خورند و نرخ تزریق تحلیل گردیدند. جهت سنجیدن میزان اعتبار نتایج حاصل از مدلسازی، این نتایج با نمودارهای به دست آمده از ثبات دیجیتالی در مقاطع مختلف، مقایسه گردید. همچنین به کمک مدلهای گرافیکی، به تحلیل مکانی جبهه آمیزه تزریق و میزان نفوذ آن و چگونگی توزیع و درجات اشباع آن در اطراف گمانه تزریق، در زمانهای مختلف پس از شروع عملیات تزریق در هر ناحیه پرداخته شد. در قسمتهایی که نفوذپذیری و تخلخل پایین دارند، میزان جذب سیال نیز کمتر است که تقریبا در هر مقطع حدود سه ساعت تزریق کافی به نظر می رسد. در نهایت به بررسی پارامترهای موثر بر نمودارهای فشار و خورند مانند: ویسکوزیته، نفوذپذیری و تخلخل و تحلیل خورند و طول نفوذ آمیزه تزریق در فشار ثابت پرداخته شده است. با افزایش ویسکوزیته آمیزه تزریق، فشار لازم جهت رانش آن در محیط نیز افزایش می یابد. با کاهش نفوذپذیری در محیط، فشار لازم جهت رانش آمیزه تزریق در محیط افزایش یافته که این افزایش در نفوذپذیری های کمتر، بیشتر می باشد، که در این حالت با استفاده از آمیزه تزریق رقیقتر می توان فشار را کاهش داد.
- Abstract
- One of the most important parameters in grouting operations of a dam grout curtain is proper determination of the required grouting pressure at different stages of grouting boreholes. During construction of a grout curtain in saturated rocks the primary need is that the applied pressure must lead to displacement of saturated water. For understanding the grouting mechanism and its penetration into joints and crevices of in-situ rock masses, determination the functions of grouting pressure and the absorption rate is necessary. In this study, by using a two phase fluid flow modeling (grout, water or air), the evaluation of fluid flow in grout curtain of upper Gotvand dam for different layers have been made possible. Blocky models were prepared with respect to rock mass physical characteristics ( porosity and permeability) and grout mix (density and viscosity) for different stages of grouting boreholes based on which the pressure- time, pressure- take and absorption rate diagrams were constructed and assessed. The modeling results were compared with the digitally recorded grouting data at different stages. By using graphical models the penetration and frontier part of the grout and its distribution at different degree of saturation around the boreholes with respect to different time stages were also evaluated. It has been found that at low rock mass permeability a 3 hour period is enough for grouting a stage. Finally effective parameters on pressure- take diagrams at constant pressure are used to assess penetration length and manner of absorption with respect to the grout viscosity; and rock mass permeability and porosity. It has been seen that increasing the grout viscosity results the necessary pressure for grouting to be increased. A decrease of the rock permeability also causes an increase of the necessary grouting pressure. It is obvious that this increase is higher at lower rock mass permeability for which a thinner mix can cause in decreasing the pressure.
