تأثیرات دیواره آب بند و زهکش بر نیروی زیرفشار و گرادیان خروجی زیر سازههای آبی با حل عددی معادله عمومی جریان آب درخاک به روش احجام محدود
نویسندگان
1 دانشگاه رازی کرمانشاه
2 دانشگاه رازی کرمانشاه
doi
10.22067/jsw.v0i0.2479چکیده
چکیده از جمله اقداماتی که برای جلوگیری از پدیده زیرشویی، کاهش گرادیان خروجی و همچنین دبی نشت از زیر سازههای آبی صورت میگیرد احداث دیوارههای آب بند و نصب زهکش میباشد. از این رو در این تحقیق به منظور بررسی دقیق تأثیر هر یک از عوامل مذکور بر نیروی زیر فشار و گرادیان خروجی مدلی کامپیوتری تهیه شده است که درآن معادله عمومی جریان آب در خاک همگن اشباع در شرایط همسان و غیر همسان با استفاده روش احجام محدود و الگوریتم گوس- سایدل حل شده است. به منظور صحت سنجی مدل تهیه شده از نتایج اندازه گیری آزمایشگاهی و همچنین نتایج مدل WinMseep که یک مدل پذیرفته شده است استفاده گردید. یکی از مزیتهای نسبی مدل مذکور در نظر گرفتن نفوذپذیری برای پرده آب بند میباشد. نتایج این تحقیق نشان داد که با احداث یک دیواره آب بند در هر وضعیت مکانی، مقدار گرادیان خروجی نسبت به گرادیان خروجی مبنا (بدون دیوار آب بند)کاهش مییابد. همچنین بیشترین نیروی زیر فشار و کمترین گرادیان هیدرولیکی خروجی در موقعیتی که دیوار آب بند در پائین دست احداث شود، دیده میشود. در شرایط وجود دو پرده آب بند یکی در پاشنه ودیگری در پنجه سد و یک زهکش در حد فاصل آنها هر چقدر زهکش در فاصله بیشتری از پاشنه احداث شود تأثیر آن در کاهش نیروی زیرفشار کل و گرادیان خروجی بیشتر میباشد. علاوه براین با افزایش عمق پرده آب بند بالادست در مقایسه با پرده آب بند پائین دست مقدارگرادیان خروجی کاهش مییابد. شدت این کاهش برای پرده آب بند پائین دست با عمق کوتاه تر مشهود تر میباشد. توزیع فشار بالابرنده و گرادیان خروجی محاسبه شده برای شرایط خاک همسان و غیر همسان در زیر سازه تطابق بسیار نزدیکی با نتایج مدل WinMSeep داشت. واژههای کلیدی: سازه هیدرولیکی، دیواره آب بند، زیر فشار، گرادیان خروجی، احجام محدود
