تحلیل عددی پایداری شیروانی‌های سد خاکی همگن گلستان در شرایط مختلف مخزن

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

3 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

4 گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز

doi
چکیده

اگرچه اندازه‌گیری روزانه فشار آب منفذی در نقاط مختلف سد خاکی، یکی از راهکارهای ارزیابی پایداری شیب‌ها و شیروانی‌ها در مراحل ساخت و بهره‌برداری است، اما برای افزایش دقت تحلیل‌ها به‌ویژه در حالت وقوع پدیده‌های هیدرولوژیکی حدی باید رفتار سد مدل‌سازی ‌شود. مدل‌سازی رفتار سدهای خاکی به دو صورت عددی (فرایندمحور) و یادگیری ماشین (داده‌محور) قابل انجام است. در این تحقیق، وضعیت پایداری شیروانی‌های سد خاکی همگن گلستان در شرایط مهم و بحرانی مانند تراوش دائمی، انتهای ساخت و افت سریع آب مخزن و در سه حالت مخزن پر، مخزن نیمه‌‌پر و مخزن خالی به‌کمک نرم‌افزار GeoStudio مدل‌سازی شده است. تحلیل‌های انجام گرفته بر مبنای روش تعادل حدی اسپنسر می‌باشد. همچنین تحلیل لرزه‌ای این سد به روش شبه‌استاتیک و در ترکیب با شرایط ترواش دائمی و انتهای ساخت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که در حالت مخزن پر و در شرایط تراوش دائمی، انتهای ساخت و افت سریع آب مخزن، حداقل ضریب اطمینان به‌دست آمده از محاسبات به‌ترتیب 5/1، 32/1 و 62/1 می‌باشند که همگی برابر یا بزرگتر از ضریب اطمینان مجاز می‌باشند. تحلیل اثر زمین‌لرزه به روش شبه‌استاتیک نشان داد که کمینه ضرایب اطمینان شیروانی‌های سد گلستان در دو حالت افت سریع تراز سطح آب مخزن و انتهای ساخت به‌ترتیب 46/1 و 35/1 می‌باشند. این نتایج نشان می‌دهد که تقریباً در هر دو این حالت‌ها، پایداری شیروانی‌های این سد با حاشیه ایمنی یا اطمینان بسیار کمی همراه است.