مدلسازی عددی رانش تکیه گاه در مخازن سدها با استفاده از روش SPH

درنتیجه اشباع شدن توده خاک در مخازن سدها، تکیه گاه ها ناپایدار گردیده و به داخل مخزن ریزش میکنند. حرکت و تغییر شکل توده خاک در محیط اشباع و موج حاصل از آن میتواند سبب تغییرات در پارامترهای هیدرولیکی مخزن سد گردد. در این رابطه اندرکنش آب و توده رسوبی در حال لغزش در مخزن سد موردتوجه مهندسین سد میباشد. در تحقیق حاضر حرکت ذرات رسوبی مستغرق بر سطح شیبدار (رانش زمین) بهصورت سیال غیر نیوتنی مدلسازی شده است که در اندرکنش با یک سیال نیوتنی (آب) قرار گرفته است. بدین منظور از توسعه کد لاگرانژی بدون شبکه هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) اسفیزیکس دوبعدی بهره گرفته شده است. برای مدلسازی رسوبات و بررسی نحوه حرکت آنها از مدل غیرنیوتنی ویسکوپلاستیک هرشل بالکی پاپاناستاسیو (HBP) استفاده شده است. ابتدا صحت سنجی مدل ریولوژیکی با نتایج آزمایشگاهی شکست سد دانهای انجام گرفت، سپس رانش زمین به صورت مستغرق مدلسازی گردید و نتایج آن با داده های آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از مدل توسعهیافته حاضر نشاندهنده دقت قابلقبول برای شبیه سازی این دسته از مسایل دوفازی است که به طور وسیعی در مهندسی هیدرولیک و مکانیک خاک موردتوجه محققین میباشد.

Keywords:

SPH , مدل ریولوژیکی HBP , رانش زمین , شکست سد دانه ای