بررسی الگوی نشت از بدنه سد خاکی غیرهمگن برپی نفوذ ناپذیر با و بدون زهکش پنجه با استفاده از مدل فیزیکی و عددی
Abstract
در این تحقیق مدل ها مختلفی سد خاکی غیر همگن با زاویه ی بدنه 1v:2h در فلوم آزمایشگاهی با ارتفاع 1متر, طول 5/4 متر در عرض60 سانتی متری ساخته شد. از تاج سد به سمت بالا دست با خاک درشت دانه (20در صد ریز دانه)و از تاج سد به سمت پایین دست با خاک ریز دانه(60 در صد ریز دانه) خاکریزی گردید. براساس موقعیت ها مختلف خاک ریزدانه و درشت دانه, مدل سد ساخته شد. (مدل های دو و سه با جایگذاری خاک درشت دانه به جای خاک ریز دانه در پنجه سد طرح ریزی گردید.) در مدل دو وسه به ترتیب ضخامت هسته رسی برابر یک هفتم و یک دهم فاصله پنجه تا پاشنه سد انتخاب شد). آزمایشات با سه ارتفاع آب 30, 60 و80 سانتی متری در بالا دست سد انجام گرفت. در حالت بدون زهکش پنجه و با زهکش پنجه روند نشت تعیین گردید. در مدل اول و دوم و سوم خط نشت آزاد با استفاده از 7 چاهک تعبیه شده در بدنه سد در دو حالت با زهکش و بدون زهکش(شاهد) تعیین شد. سه نوع زهکش زاویه 45 درجه و طول های 33, 44, 65 سانتی متر در پنجه سد برای مدل اول و دوم تعبیه شد. آزمایشات مدل دوم و سوم در ماکزیمم ارتفاع آب در پشت دیواره (80 سانتی متر)اجرا شد. روند نشت در مدل سه بدون زهکش انجام گردید. فشار آب منفذی در مدل های سد خاکی با استفاده از 30 پیزومتر تعبیه شده در بدنه فلوم در نقاط مختلف تعیین شد. دبی خارج شده از سد با جمع آوری حجم آب وارد شده در جعبه تعبیه شده در پایین دست اندازگیری گردید. نتایج مدل فیزیکی با نرم افزارplaxis v8.5 مقایسه شد. با استفاده از نرم افزار آماری sas داده های آزمایشگاهی با داده های نرم افزاری در سطح اعتماد 95 درصد مورد مقایسه قرار داده شد که از لحاظ آماری داده های آزمایشگاهی با داده های نرم افزاری با هم اختلاف معنی داری نداشتند.همچنین وضعیت شکست آب در فصل مشترک خاکهای ریز دانه و درشت دانه مورد تحلیل قرار داده شد. نهایتا با توجه به این مقایسه بهترین ابعاد زهکش و همچنین ارتفاع فیلتر( با توجه به میزان هدایت هیدرولیکی بدنه و هسته سد خاکی غیر همگن) با استفاده از نرم افزار مذکور بدست آمد. در مدل های آزمایشگاهی برای مدل های یک و دو به ترتیب زهکش 45 درجه با شاخص "p" /"h" "25/0=" و"p" /"h" "4/0=" (p ارتفاع زهکش پنجه و h ارتفاع ماکزیمم آب در پشت دیواره سد) بهترین زهکش معرفی گردیدند.