بررسی موقعیت بهینه دیواره های آب بند در حضور زهکش در پی ناهمگن سد بتنی

به­ منظور مطالعه تاثیر توام به­ کارگیری زهکش و دیواره آب­ بند در سد­های بتنی یا انحرافی و تعیین موقعیت بهینه آنها، رفتار هیدرولیکی دیواره­ های آب­ بند و زهکش در عمق­ های مختلف روی پی نا­همگن ماسه­ ای به ­صورت عددی و آزمایشگاهی بررسی شد. در مدل آزمایشگاهی ساخته شده، مقادیر نشت و فشار پیزومتری در ۱۸ نقطه از مدل تحت چهار هد آبی مختلف برداشت گردید. بعد از واسنجی و صحت­ سنجی مدل ریاضی با داده­ های آزمایشگاهی، موقعیت بهینه  دیواره ­های آب­بند با استفاده از مدل عددی اجزای محدود تعیین گردید. نتایج این تحقیق به هر دو صورت آزمایشگاهی و عددی نشان داد که استفاده از زهکش در حضور دو دیواره آب­بند سبب افزایش مقدار دبی نشت، کاهش چشمگیر مقدار زیر­فشار و کاهش گرادیان خروجی نسبت به حالت مبنا (بدون دیواره آب­بند و زهکش) می ­شود. همچنین، افزایش عمق زهکش سبب افزایش مقدار دبی نشت و کاهش گرادیان خروجی می­ گردد، اما تاثیر چندانی بر تغییر نیروی زیر­فشار ندارد. نتایج تحقیق همچنین نشان  داد که در صورت وجود دو دیواره آب­ بند، موقعیت بهینه  دیواره آب­ بند بالا­دست در حضور زهکش در پاشنه سد و دیواره پایین ­دست به فاصله ۰.۲۷ طول بدنه از پنجه است که در این حالت هر سه پارامتر یعنی دبی نشت، زیر­فشار و گرادیان خروجی کمترین مقدار خود را خواهند داشت.

Keywords:

دبی نشت , دیواره آب بند , گرادیان خروجی , نیروی زیرفشار