بررسی و اولویت بندی انواع مصالح بدنه سدهای زیرزمینی با استفاده از مدل فیزیکی

توسعه سدهای زیرزمینی در کشور با هدف توسعه منابع آبی بویژه آبهای زیرزمینی، افزایش منابع آب شیرین و گسترش جغرافیایی تولیدات کشاورزی و صنعتی از طریق توسعه سدهای زیرزمینی در سراسر کشور، در شرایطی که ایران با کمبود منابع آبی مواجه می باشد، ضرورت دارد. با توجه به اهمیت عملکرد یک سد زیرزمینی، اقدام به طراحی بدنه سد با استفاده از مصالح ساختمانی مناسب و تقریبا غیر قابل نفوذ میشود، به طوری که اهداف طرح به نحو مناسب تامین شود. کاهش نفوذپذیری دیوار آب بند یک سد زیرزمینی عامل تعیین کننده ای در موفقیت احداث سد میباشد و با توجه به هدایت هیدرولیکی مصالح دیواره و ضخامت آن تعیین میشود. بر این اساس ارزیابی مصالح بکار رفته در بدنه سدهای زیرزمینی در بررسی های مربوط به معیارها و اصول و چگونگی طراحی این سدها عاملی مهم و تعیین کننده است. سوال این است که آیا می توان با بررسی دامنه ای از مصالح و با در نظر گرفتن شاخص آبگذری و نفوذپذیری الگوی مشخصی برای احداث دیوار آب بند سدها ارایه داد. در این پروژه، از یک مدل با سطح مقطع مربع از جنس پلاکسی گلاس دارای 3 جعبه مجزا به ابعاد ‮‭20‬*‮‭20‬*‮‭30‬ سانتی متر و به درازای ‮‭90‬ سانتیمتر که انواع مصالح خاک در جعبه مرکزی در آن متراکم شد استفاده گردید. منبع تامین ارتفاع آب، مخزنی است که این منبع قابلیت تغییر ارتفاع تا 2 متر را بر روی محور مدل تامین می کند. همچنین برای اندازه گیری فشار آب بر روی جعبه مرکزی ‮‭18‬ عدد پیزومتر در کف و دیواره و در جعبه های ابتدا و انتها هر یک 3 پیزومتر در کف تعبیه و مورد قرایت قرار گرفت. پس از تهیه انواع نمونه خاک با توجه به منابع قرضه موجود و تراکم نمونه ها در مدل با ایجاد تراز آب به مقدار 5/،‮‭1 0‬ و ‮‭1/5‬ متر روی نمونه ها، ضریب آبگذری نمونه ها، جریان عبوری و فشار استاتیک اندازه گیری و خطوط پتانسیل و فریاتیک رسم پس از اندازه گیری خصوصیات موردنیاز نمونه ها شامل خصوصیات تراکم، حدود اتربرگ، تخلخل و درجه اشباع پس از تراکم ‭(Src)‬، اطلاعات به دست آمده جهت دستیابی به معادله تخمین ‭ksat ‬مورداستفاده قرار گرفت. معادله به دست آمده با ضریب همبستگی ‮‭0/93‬ ‭R= ‬تخمین مناسبی را برای ‭ksat ‬ارایه می کند. در مرحله بعد با محاسبه تخلخل ثانویه، ‭ksat ‬به صورت تابعی توانی از تخلخل ثانویه ارایه شد. با بکار بردن معادله به دست آمده در مرحله قبل، به طور مجزا معادلاتی برای مقادیر ‭ksat ‬و ‭Src (‬درجه اشباع پس از تراکم) یکسان به صورت نموداری خطی توسعه یافت. این نمودارها تخمین ‭ksat ‬و ‭Src ‬را بر اساس نتایج تراکم در خاک چسبنده متراکم تسهیل می نماید. واژه های کلیدی: سد زیرزمینی، طراحی، مصالح، دیوار آب بند، هدایت هیدرولیکی