فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سدهای خاکی به‌عنوان زیرساخت‌های حیاتی، نقش اساسی در مدیریت منابع آب، مهار سیلاب و تأمین آب کشاورزی و شرب دارند. چالش مهم در این سدها، کنترل نشت و فرسایش داخلی است که بر ایمنی و دوام آن‌ها اثر می‌گذارد. استفاده از دیوارهای آب‌بند با کاهش دبی نشت و گرادیان هیدرولیکی، می‌تواند کارایی هیدرولیکی سد را بهبود بخشد. این پژوهش به بررسی اثر عمق (9، 12، 15 و 16 متر) و ضخامت (1، 5/1، 2 و 2/2 متر) دیواره آب‌بند بر روی دبی نشت، گرادیان هیدرولیکی و نیروی زیر فشار براساس مشخصات محاصره یکی از سد های خاکی آذربایجان شرقی با استفاده از مدل‌سازی عددی (Seep/w و GeoStudio) می‌پردازد. نتایج نشان داد که افزایش عمق دیواره تا 15 متر، دبی نشتی را به میزان 4/53 درصد کاهش می‌دهد، درحالی‌که افزایش ضخامت تا 2 متر، کاهشی معادل 71/33 درصد دارد. افزایش بیشتر عمق و ضخامت، اثر قابل‌توجهی در کاهش نشت ندارد. بهینه‌سازی ابعاد دیواره آب‌بند منجر به کاهش 21/51 درصد در گرادیان هیدرولیکی با عمق 15 متر و کاهش 33/22 درصد با ضخامت 2 متر می‌شود. همچنین، نیروی زیر فشار با افزایش عمق و ضخامت به ترتیب 44/4 درصد و 81/3 درصد افزایش می‌یابد که با توجه به وزن بدنه سد، تأثیر منفی قابل‌توجهی بر پایداری ندارد. تحلیل اقتصادی نشان داد که با بهینه‌سازی ابعاد دیواره، می‌توان 53 درصد در هزینه‌های حفاری، 33درصد در هزینه‌های اضافی صرفه‌جویی کرد و 45 میلیارد ریال در اجرای سد خاکی مورد مطالعه صرفه‌جویی نمود. این پژوهش نشان می‌دهد که انتخاب بهینه عمق 15 متر و ضخامت 2 متر، ضمن کاهش مؤثر نشت و بهبود عملکرد هیدرولیکی، به کاهش هزینه‌ها کمک می‌کند.