ارزیابی مدلهای مختلف تخمین پارامترهای فیزیکی و مکانیکی مورد نیاز در آنالیز نشت و پایداری بدنه سدهای خاکی

پدیده نشت در سد های خاکی فقط از جنبه محاسبه دبی نشت مطرح نمی باشد، بلکه در پایداری ساختمان سد نقش بنیادی دارد. دقت در آنالیز پایداری با محاسبات نشت ارتباط مستقیم دارد. به طور طبیعی در مسائل نشت پایدار و ناپایدار در سد های خاکی می توان سه ناحیه کاملاً اشباع، نیمه اشباع و ناحیه خشک را از هم تفکیک کرد. در این تحقیق تأثیر نفوذ پذیری ناحیه غیر اشباع در موقعیت خط نشت و دبی نشت به صورت عددی و آزمایشگاهی تحت شرایط پایدار و ناپایدار مورد بررسی قرار گرفته و سعی شده که تا حد ممکن اثرات و نقش عوامل مختلف موثر در میزان نفوذ پذیری در حل مسأله نشت از سد های خاکی مورد بررسی قرار گیرد. برای نیل به این هدف، یک مدل فیزیکی بصورت سد خاکی تیپ ساخته شد و تحت گرادیان های مختلف حرکت آب در بدنه آن تحت بررسی قرار گرفت. جهت بررسی تأثیر پارامتر های دخیل در نفوذ پذیری، نفوذ پذیری مصالح بدنه سد و خصوصیات مختلف فیزیکی و مکانیکی موثر در آزمایشگاه به دقت تعیین شده و به کمک مدل های عددی موجود مقدار تأثیر هر پارامتر و نقش آن در روند پدیده نشت از بدنه سد مورد تحلیل قرار گرفت. از آنجا که توابع هدایت هیدرولیکی و منحنی مشخصه آب خاک، پارامتر های کلیدی در تحلیل عددی جریان آب در خاک های غیر اشباع می باشند. لذا هدف از تحقیق حاضر، معرفی بهترین مدل تخمین پارامتر های هیدرولیکی خاک در آنالیز تراوش به منظور تخمین دبی نشت و تعیین موقعیت خط تراوش بوده است. با مقایسه مدلسازی موقعیت سطح نشت با استفاده از 6 مدل موجود در نرم افزار retc و نتایج آزمایشگاهی، مدل vg, m=1-2/n & burdine conductivity به عنوان بهترین مدل تخمین پارامتر های هیدرولیکی خاک در آنالیز تراوش پایدار و گذرا انتخاب شد. همچنین مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی حاکی از آن است که قابلیت اعتماد و دقت مدل عددی seep/w برای آنالیز مسائل جریان تراوش در هر دو حالت اشباع و غیر اشباع مناسب بوده و می تواند سطح تراوش را در گذر زمان به دقت شبیه سازی کند. در نهایت مقایسه بین نتایج حاصل از مدلسازی و داده های ثبت شده در آزمایشگاه حاکی از آن است که در مواقعی که نفوذ پذیری ناحیه غیر اشباع تحت تأثیر فشار آب حفره ای در نظر گرفته شود، موقعیت سطح نشت با دقت بالایی مدل شده و مطابقت خوبی بین روش عددی و نتایج آزمایشگاهی وجود دارد.