فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سدهای باطله، سازه­های هستند که برای ذخیره­سازی باطله­های حاصل از فرآوری مواد معدنی و صنعتی به‌کار می­روند. این سدها نقش حیاتی در کنترل آلودگی­ها و کاهش اثرات زیست­محیطی فعالیت‌های معدنی دارند. عموماً اجرای این سدها تا تراز نهایی به‌صورت یک‌جا و در یک مرحله انجام نمی­گیرد بلکه با روند فرآیند استخراج و به‌تبع آن تولید باطله، تراز ارتفاعی این سدها به‌صورت مرحله­ای افزایش می­یابد. سد باطله معدن مس مزرعه از نوع سد سنگریزه­ای با گنجایش مخزن حدود 550 هزار مترمکعب در آذربایجان شرقی و در فاصله 18 کیلومتری شمال شهر اهر و در ضلع شرقی توده­های نفوذی شیور واقع شده است. تراز کنونی سد باطله پس از احداث اولیه و دو مرحله ترفیع 2085 (متر بالاتر از سطح دریا) و با ارتفاع حدود 50 متر از بستر می­باشد و در حال حاضر عملیات ترفیع مرحله سوم آن تا تراز 2095 متر در دست طراحی و احداث می­باشد. ساختگاه این سد از سنگ‌های گرانیت تشکیل شده و هوازدگی توده­سنگ در سطح و در راستای درزه­ها در حد کم تا متوسط ارزیابی می­گردد. شاخص کیفی توده­سنگ تا عمق 20 متری از سطح زمین در حد خیلی ضعیف تا ضعیف و در اعماق بیشتر در حد متوسط تا عالی است. در این مقاله گزینه­های ترفیع تراز تاج سد از تراز 2085 تا 2095 متر مورد بررسی قرار گرفته و بر‌اساس نتایج به‌دست آمده و محدودیت­های موجود، روش بهینه انتخاب شده و با استفاده از نرم­افزارهای Slope/W، Sigma/W وPlaxis  مورد طراحی قرار گرفته است. براساس نتایج به‌دست آمده استفاده از روش­های بالادست­رو روشی اقتصادی ولی خطرپذیر، گزینه پایین­دست­رو غیر اقتصادی ولی ایمن و گزینه مرکزرو حالت بینابینی دارد. به‌دلیل محدودیت‌های موجود و دوره بهره­برداری کوتاه مدت (حدود 10 سال)، استفاده از روش تلفیقی 5 متر به‌صورت مرکزرو و 5 متر بالادست­رو به‌عنوان روش بهینه پیشنهاد گردید. نتایج طراحی نشان می­دهد شیب شیروانی پایین­دست در این حالت لازم است از 6/1:1 (عمودی به افقی) در شرایط کنونی، به 75/1:1 (عمودی به افقی) کاهش یابد. میزان جابه‌جایی قائم (نشست) پس از انجام ترفیع در حدود 54 تا 60 سانتی­متر برآورد گردید. برای مرحله بستن و ترک سد باطله مورد مطالعه، کاهش شیب پایین­دست بدنه سد و انجام تمهیدات لازم برای تحکیم و خشک شدن باطله داخل مخزن (برای پیشگیری از روانگرایی احتمالی) توصیه می­گردد.