مدل‌سازی عددی رانش تکیه‌گاه در مخازن سدها با استفاده از روش SPH

در نتیجه اشباع شدن توده خاک در مخازن سدها، تکیه­گاه­ها 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 مورد توجه مهندسین سد می­باشد. در تحقیق حاضر حرکت ذرات رسوبی مستغرق بر سطح شیب­دار (رانش زمین) به صورت سیال غیر نیوتنی مدل­سازی شده است که در اندرکنش با یک سیال نیوتنی (آب) قرار گرفته است. بدین منظور از توسعه روش لاگرانژی بدون شبکه هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) با تراکم­پذیری کم 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 رئولوژیکی با نتایج آزمایشگاهی شکست سد دانه­ای انجام گرفت، سپس رانش زمین به صورت مستغرق مدل­سازی گردید و نتایج آن با داده­های آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از مدل توسعه یافته حاضر نشان­دهنده دقت قابل قبول برای شبیه­سازی این دسته از مسائل دوفازی می­باشد که به طور وسیعی در مهندسی هیدرولیک و مکانیک خاک مورد توجه محققین می­باشد.