ارزیابی روند نشت و نشست در سد خاکی کرخه با استفاده از نرم افزارهای mseep و plaxis

احداث سدهای خاکی بدلایل فنی و اقتصادی بسیار مورد توجه مهندسین طراح است و امروزه بیشتر سدهای ساخته شده در جهان از نوع خاکی و یا سنگریزه ای می باشد. بدلیل وجود مصالح مختلف در بدنه یک سد خاکی وهم چنین شرایط مختلف پی در هر سد نمی توان یک الگوی کلی برای مقادیر حرکات داخلی و نفوذ و نشت آب از بدنه و پی یک سد در دوران ساخت، آبگیری و بهره برداری ارائه نمود. به همین دلیل امروزه از روش های عددی برای شبیه سازی رفتار سدهای خاکی استفاده می شود. در همین راستا نرم افزارهای مختلفی به بازار عرضه شده اند. یکی از این موارد نرم افزار plaxis می باشد که برای محاسبات نشت، تنش و تغییرشکل و هم چنین پایداری در سدهای خاکی و سایر موارد در حوزه ژئوتکنیک مورد استفاده قرار می گیرد. هم چنین نرم افزار mseep نیز از همین دسته نرم افزارها است که تنها در مورد نفوذ و نشت از سدهای خاکی بکار می رود. هدف از این تحقیق مطالعه مقادیر نشت و نشست سد خاکی کرخه از طریق شبیه سازی رفتار سد با استفاده از نرم افزارهای یاد شده است. برای شبیه سازی رفتار نشست مصالح، از دو مدل رفتاری موهر-کولمب و خاک سخت شونده که برای عموم خاک ها قابل کاربرد هستند، استفاده شد. ابتدا با استفاده از آنالیز حساسیت میزان تأثیر پارامترهای هر مدل بر روی نشست محاسباتی مطالعه شد. در مدل موهر-کولمب مدول الاستیسیته و ضریب پواسون و در مدل سخت شونده پارامتر m (تنش وابسته به سختی) موثرترین پارامترها بودند. سپس با استفاده از آنالیز بازگشتی مدل واسنجی و صحت سنجی شد که نتایج بدست آمده در مورد هسته در مقایسه با داده های اندازه گیری دارای خطای3% در مدل موهر-کولمب و 0.2% در مدل خاک سخت شونده بود. در مورد پوسته خطای نتایج بیشتر بود که علت آن را می توان در شرایط متفاوت پی در مقاطع مختلف دانست. در مورد نشت بدنه و پی سد کرخه نیز ابتدا مدل نرم افزار plaxis واسنجی و سپس اعتبارسنجی شد که در مجموع مشخص شد که خطای برآورد نشت از پی و بدنه سد زیر 5 درصد می باشد که قابل قبول بود. با فرضیات مشابه مدل mseep نیز اجرا گردید ولی خطای بر آورد شده با این مدل حدود 50 درصد بدست آمد که نمایانگر کارایی پایین این مدل در مقایسه با نرم افزار plaxis است. یکی از علل این امر قابلیت بالاتر مدل plaxis در شبیه سازی شرایط پیچیده نفوذ و نشت در پی و بدنه سد است. هم چنین فشارهای منفذی محاسبه شده در مدل plaxis در زمان بهره برداری سد با داده های حاصل از پیزومترهای سد مقایسه شد که میزان خطای نتایج برای ترازهای پایین زیر 5 درصد و در ترازهای بالاتر حدود 15 درصد بود.