عنوان مقاله :پیش بینی تغییرات تراز بستر در حوضچه های جزر و مدی به کمک تخمینگر غیر قطعی انتقال رسوب
محل انتشار:نهمین کنگره ملی مهندسی عمران مشهد
تعداد صفحات: 9
نوع فایل : pdf
فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 5 صفحه
تعریف و معرفی :
بالا آمدن آب نسبت به بستر واقعی را مد و پائین رفتن سطح آب نسبت به بستر واقعی را جزر گویند که عامل ایجاد این پدیده ها، کشش جاذبه ای کره ماه بر سطح زمین است. تأثیر این نیروی جاذبه به علت فاصله نزدیک بین کره زمین و ماه است. در حقیقت جاذبه ماه بر پیکره زمین اثر می گذارد ولی چون مایعات نسبت به جامدات در مقابل نیروی جاذبه انعطاف بیشتری نشان می دهند، اثر نیروی جاذبه ماه بر آب های سطح زمین کاملا محسوس است، ولی در سنگ های تشکیل دهنده لایه های زمین ظاهرا قابل تشخیص نیست.
اگر چه از قرون اول پس از میلاد بشر مشخص شده بود که پدیده جزر و مد یا بالا آمدن و پائین رفتن آب از سطح واقعی خود توسط نیروهای حاصل از ماه و خورشید کنترل می شود، ولی توجیه آن و علل اصلی این پدیده کار مشکلی بود تا اینکه در سال 1686 میلادی، قوانین جاذبه عمومی توسط نیوتن وضع و از این طریق علل جزر و مد توسط این قوانین کاملا شناخته شد.
چون پدیده جزر و مد به نیروی جاذبه بین دو کره مربوط است،از آن رو از قوانین جادبه نیوتن تبعیت می کند که دو جسم یکدیگر را نسبت به هم جذب می نمایند و شدت نیروی جاذبه با جرم اجسام رابطه مستقیم دارد و با مجذور فاصله آنها رابطه معکوس دارد.
طبق اصل اول این قانون اگر یک جسم جرمی دو برابر جسم دیگر داشته باشد جاذبه آن دو برابر جاذبه جسم کوچکتر خواهد بود.
آنالیز جزر و مد شامل مشخص نمودن دامنه تمام مولفه های مهم هارمونیک های اصلی و تعیین تاخیر فاز نسبت به فازهای اصلی مولفه های فوق درجزر و مد تعادلی می باشد. در واقع آنالیز جزر و مد تجزیه نتایج حاصل از مشاهدات ثبت شده جزر و مدی به مولفه های ان می باشد که از روشهای مختلفی می توان این پدیده را مورد بررسی قرار داد یکی ازاین روشها تئوری فوریه است که بحث اصلی ما در این مقاله می باشد . این مولفه های هارمونیک می توانند در پیش بینی جزر و مد در آینده مورد استفاده قرار گیرند اگر اطلاعات جزرو مدی در یک موقعیت ثابت برای یک پریود زمانی مناسب شده باشد آنالیز هارونیک اثر مولفه های نیروی جزر و مدی بر روی ارتفاع جزر و مد در این موقعیت را نشان خواهد داد ولی مولفه های ارتفاع جزر و مد خواص مشابه با مولفه های تولید جزر و مد برای یک موقعیت معلوم را ندارند بنابراین شکل حوزه آبگیر اطراف آن نقطه باعث می شودکه آب در یک روش واحد به مولفه های نیروی تولید جزر و مدی پاسخ دهد به همین دلیل جهت آنالیز و پیش بینی دقیق جزر و مد در یک منطقه وسیع مانند خلیج فارس نیاز به ایستگاه های جزر و مدی متعدد با اطلاعات پیوسته می باشد. که در این مقاله جهت نیل به این هدف از چندین ایستگاه جزر و مدی استفاده شده است.
جزر و مد ، آنالیز طیفی ، کمترین مربعات ، آنالیز جزر و مد
همانطور که میدانید بالاآمدن سطح آب دریاها را مد (High Tide) و پائین آمدن سطح آب را جزر (Low Tide) میگویند و اختلاف این دو سطح را اختلاف سطح جذر و مد (Tidal Range).
افزایش ارتفاع آب به دلایلی که در این پروژه ذکر می شود باعث به و جود آمدن انرژی جزر و مدی می شود.بعد از به وجود آمدن جزر و مد میتوان با ساختن سد در کنار دریاها این انرژی را مهار کرد و از آن برای تولید برق استفاده کررد.مقدار انرژی به دست آمده از انرژی جزر و مدی بسیار زیاد است.به طوری که بعضی که از کشورها
تاریخچه جزر و مد به ۲۴۵۰ سال قبل از میلاد مسیح می رسد ، جایی که در هند بعد از حفاری مکانی یک حوضچه جزر و مدی کشف شده بود.
چندین نظریه مختلف در مورد انرژی جزر و مد وجود دارد که از مهمترین ان ها میتوان به نظریه گالیله ، دکارت(فیلسوف فرانسوی) و کپلر را نام برد که نظریه کپلر از همه بیشتر طرفدار پیدا کرد.
زمانبندی جزر و مد از روزی به روز دیگر متفاوت است و آن هم به خاطر آنکه مدار ماه برحسب منظم ۲۴ ساعت اتفاق نمی افتد. در عوض چرخش ماه به دور زمین هر ۲۴ ساعت و ۵۰ دقیقه یکبار رخ می دهد. در بین این مدت، جزر و مد دوبار رخ می‌دهد که در نتیجه سیکل آن کمتر از ۱۲ ساعت و ۲۵ دقیقه است.
نیروگاه های جزر و مد به صورت سیکلی کار می کنند بر عکس نیروگاههای آبی که در یکی از ۲ حالت عمده پیک یا بار پایه کار می کند.از این رو در این پرژه به طور کامل به بررسی نحوه کار نیروگاه جزر و مدی نیز پرداخته شده است.
پروژه بررسی تولید برق از طریق جزر و مد :رشد رو به تزاید مصرف منابع غیرقابل تجدید انرژی و افزایش آلودگی های ناشی از بهره برداری های بی رویه، توازن این ذخائر پایان پذیر را به مخاطره افکنده و در این رابطه، بررسی راهکارهای عملی استفاده از منابع جدید انرژی (انرژیهای تجدیدپذیر ) در دستور کار محققان و دانشمندان قرار داده است. حفظ سلامت محیط زیست و قابلیت بازیافت طبیعی دو خصوصیت مهمی است که در گزینش نهایی این منابع مورد توجه بوده و در این راستا، جذب انرژی مفید از اقیانوس ها، دریاها و رودخانه ها بعنوان یکی از پاکیزه ترین منابع بکر به جهان معرفی گردیده است. بحران انرژی در دهه ۱۹۷۰ میلادی، فکر دانشمندان را به سوی منابع انرژی مستقل از سوخت فسیلی کشانده که از آن جمله استفاده از انرژی پایان ناپذیر نهفته در دریاها می باشد. در این پروژه به چگونگی تولید برق از جزر و مد دریاها بعنوان یکی از انرژیهای پایان ناپذیر نهفته در دریا اشاره شده است.در مورد جزر و مد و چگونگی به وجود آمدن جزر و مد و پارامترهای موثر در جزر و مد مطالبی ارائه گردیده است. شرایط لازم مکانی، برای ایجاد نیروگاههای جزر و مدی و نکات اساسی طراحی نیروگاههای جزر و مدی اشاره شده است. روشهای مختلف تولید برق از طریق نیروی جزر و مدی می پردازیم.
مقدمه
منشاء و تاریخچه جزر و مد
مکانیسم تشکیل جزر و مد
ترکیب اثر ماه و خورشید برروی جزر و مد
اثر اینرسی آب برروی جزر و مد
۲-۶- اثر عدم تقارن مدار زمین و ماه برروی جزر و مد
سایر پارامترهای موثر در جزر و مد
مقدار انرژی قابل استحصال از جزر و مد
شرایط مکان مناسب برای احداث نیروگاه جزر و مدی
کشورهای دارای پتانسیل جزر و مدی بالا
نکات اساسی طراحی نیروگاههای جزر و مدی
نحوه عملکرد نیروگاه جزر و مدی
نحوه و تجهیزات آبگیری نیروگاه جزر و مدی
ساختن دایک
طراحی داخلی نیروگاه جزر و مدی
انواع توربین های به کارگرفته شده در نیروگاههای جزر و مدی
طراحی محور توربین
تولید برق از جزر و مد
توربین های استفاده شده در نیروگاههای جزر و مدی
پره های جزر و مدی
توربین های جزر و مدی
محدودیت نیروگاههای جزر و مدی
روشهای مختلف تولید برق از انرژی جزر و مد
سیستم یک حوضچه ای
سیستم یک حوضچه ای با جریان از سوی حوضچه به دریا
سیستم یک حوضچه ای با جریان از سوی دریا به حوضچه
سیستم دوطرفه حوضچه به دریا و بالعکس
سیستم دو حوضچه ای
سیستم ترکیبی شامل دو حوضچه
نیروگاههای جزر و مدی در حالت تلمبه ذخیره ای
مزایا و معایب نیروگاههای جزر و مدی در حالت تلمبه ذخیره ای
بررسی سواحل ایران برای استفاده از انرژی جزر و مدی برای تولید برق
مسائل زیست محیطی نیروگاههای جزر و مدی
رسوبات
اثرات بر طبیعت
نتیجه گیری