مطالعه پارامتریک تاثیر مشخصات مصالح بر تغییرات ترمودینامیکی آب تراوش شده از داخل بدنه سد خاکی

مهمترین اصل در کنترل سدهای خاکی نظارت بر تراوش از سد خاکی میباشد. چرا که افزایش میزان تراوش در سد خاکی باعث فرسایش و خرابی در سد خاکی میشود. کنترل ایمنی سد خاکی از طریق مانیتورینگ و تحلیل نتایج حاصل از قرائت ابزاردقیق صورت میگیرد. در گذشته ابزاردقیق های معمول )مانند پیزومترهای ارتعاشی و کازاگرانده و...( مورد استفاده قرار میگرفت. امروزه با پیشرفت تکنولوژی ابزاردقیقه ای سنجش حرارتی کمک بسیاری به تحلیل تراوش از بدنه سد خاکی میکند. تغییرات دما در بدنه سد میتواند برای تخمین سرعت آب در الیه های خاک شبیه سازی شود. در حالی که آبی که در بدنه سد جریان دارد تمامی مشخصات آب مخزن که شامل حرارت آب نیز میباشد را حمل میکند. تاثیر حرارت بر نشت میتواند بیشتر از داده های ارتفاع پیزومتری مشاهده شده باشد.برای این منظور در این تحقیق یک سد خاکی در محیط نرمافزار TEMP/W از سری نرمافزار Geo-Studio 2018 مورد تحلیل حرارتی تحت شرایط مختلف پارامترهای ترمودینامیکی مصالح قرار گرفته است. منظور از پارامترهای ترمودینامیکی مصالح، ظرفیت حرارتی، هدایت حرارتی، محتوای آب حجمی مصالح و شرایط دمای بالادست است که متغییر میباشند. تحلیل در دو حالت شامل انتقال حرارت توسط خاک و انتقال حرارت در اثر تراوش صورت گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده از تحلیلهای عددی، دامنه تغییرات حرارت در بدنه سد با افزایش هدایت حرارتی مصالح هسته %50 افزایش یافته است. با افزایش ظرفیت حرارتی دامنه تغییرات حرارت در بدنه سد %20 کاهش مییابد. با کاهش محتوای آب حجمی مصالح تغییرات حرارت در بدنه سد کاهش یافته است. سرعت انتشار حرارت در بدنه سد با تغییر انتقال حرارت توسط خاک به انتقال حرارت توسط آب، افزایش یافته است.

Keywords:

سد خاکی , مدلسازی عددی , نرم افزار TEMP/W , مشخصات ترمودینامیکی