بررسی موقعیت بهینۀ دیواره های آب بند در حضور زهکش در پی ناهمگن سد بتنی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد سازه‌های آبی، گروه آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشیار، گروه آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 دانشیار، گروه آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22092/idser.2020.125694.1381
چکیده

به­ منظور مطالعۀ تأثیر توأم به­ کارگیری زهکش و دیوارۀ آب­ بند در سد­های بتنی یا انحرافی و تعیین موقعیت بهینه آنها، رفتار هیدرولیکی دیواره­ های آب­ بند و زهکش در عمق­ های مختلف روی پی نا­همگن ماسه­ ای به ­صورت عددی و آزمایشگاهی بررسی شد. در مدل آزمایشگاهی ساخته شده، مقادیر نشت و فشار پیزومتری در 18 نقطه از مدل تحت چهار هد آبی مختلف برداشت گردید. بعد از واسنجی و صحت­ سنجی مدل ریاضی با داده­ های آزمایشگاهی، موقعیت بهینۀ  دیواره ­های آب­بند با استفاده از مدل عددی اجزای محدود تعیین گردید. نتایج این تحقیق به هر دو صورت آزمایشگاهی و عددی نشان داد که استفاده از زهکش در حضور دو دیوارۀ آب­بند سبب افزایش مقدار دبی نشت، کاهش چشمگیر مقدار زیر­فشار و کاهش گرادیان خروجی نسبت به حالت مبنا (بدون دیواره آب­بند و زهکش) می ­شود. همچنین، افزایش عمق زهکش سبب افزایش مقدار دبی نشت و کاهش گرادیان خروجی می­ گردد، اما تأثیر چندانی بر تغییر نیروی زیر­فشار ندارد. نتایج تحقیق همچنین نشان  داد که در صورت وجود دو دیوارۀ آب­ بند، موقعیت بهینۀ  دیوارۀ آب­ بند بالا­دست در حضور زهکش در پاشنۀ سد و دیوارۀ پایین ­دست به فاصلۀ 0.27 طول بدنه از پنجه است که در این حالت هر سه پارامتر یعنی دبی نشت، زیر­فشار و گرادیان خروجی کمترین مقدار خود را خواهند داشت.