بررسی پایداری سدهای خاکی تحت بارگذاری های مختلف هیدرولیکی به هنگام تخلیه سریع مخزن (مطالعه موردی سد ساروق)

سدهای خاکی ازجمله مهمترین و پیچیده ترین سازه های مهندسی می باشند که هزینه های هنگفتی صرف مطالعه و اجرای این نوع پروژه ها می شود لذا پرداختن به مسائل مربوط به ایمنی آنها ضمن ساخت و نیز در دوران بهره بر داری از اهمیت خاصی برخوردار است. براساس آمار کمیته بین المللی سدهای بزرگ، طی صد سال گذشته، تنها در اثر خرابی سدهای بزرگ حدود هیجده هزار نفر تلفات جانی و خسارات سنگین اقتصادی وارد آمده است. جهت پیشگیری از گسیختگی سد در اثر عوامل مختلف، رفتارسنجی مستمر سد ضروری می باشد. به این منظور با استفاده از ابزار دقیق و نصب آنها در محل های مناسب و قرائت دوره ای داده ها به همراه تحلیل برگشتی آنها، می توان قریب به یقین ترین عامل ناپایداری را پیش بینی کرده و اقدامات لازم در جهت مقابل با آن را معمول داشت. از طرفی با استفاده از روش های عددی می توان مدل سد را در محیط نرم افزاری ایجاد نموده و پایداری سد در مقابل عوامل مختلف را برای حالات مختلف سد چه از نظر هندسی و چه از نظر خصوصیات مصالح بکار رفته در هسته و... برای سدهای اجرا شده و سدهای در حال طراحی بررسی نمود و به حالت بهینه ای دست یافت. یکی از عواملی که در نوع خود برای پایداری سد خاکی می تواند خطرآفرین باشد و بی توجهی به آن منجر به آسیب دیدگی جدی سد خاکی می گردد وقوع پدیده تخلیه سریع مخزن است. این عامل با ایجاد پتانسیل لغزش در شیب بالادست، زمینه ایجاد شکست در سدهای خاکی را فراهم می سازد. در این رساله با استفاده از روش آنالیز استاتیکی (به کمک نرم افزارgeo studio) که یکی از دقیق ترین و به روزترین روش ها برای تحلیل سدهای خاکی است به بررسی پایداری سدهای خاکی در حالت تراوش دائم و تخلیه سریع پرداخته شد. برای این منظور مقطع عرضی سد ساروق بصورت مطالعه موردی جهت انجام تحلیلها انتخاب شده وتوسط نرم افزارهای slope/w و seep/w از بسته نرم افزاری geo-studio مدل گردید. سپس با انجام تحلیل برگشتی مدل عددی توسط اطلاعات ابزار دقیق کالیبره گردید و مورد تحلیل قرار گرفت. در آنالیزهای انجام شده، اثر تغییرات نفوذ پذیری هسته(k=〖10〗^(-10),k=〖10〗^(-9),〖k=10〗^(-7) m⁄sec)، سرعت تخلیه (r=1.6,0.8,0.4,0.2m⁄day) و همچنین تاثیر زهکش بالادست بر تغییرات نرخ افت آب در هسته موردارزیابی قرار گرفته و سطح آزاد آب در هسته در حالتهای متعدد محاسبه و رسم شد. همچنین در تمامی حالات پایداری استاتیکی شیروانی بالادست وپایین دست کنترل و ضرایب اطمینان بدست آمده با استاندارد گروه مهندسین ارتش آمریکا (u.s.corps of engs.) مقایسه گردید.