معیارهای جدید طراحی فیلتر و کاربرد آن در سدهای خاکی

در طراحی و اجرای سدهای خاکی با هسته ناتراوای رسی، عملکرد فیلترهای پائین دست و بالا دست هسته سد از اهمیت و حساسیت ویژه ای برخوردار است. این مسئله در واقع بخشی از موضوع های عام تر پدیده فیلتراسیونف در مطالعه تراوش آب از سازه های خاکی و یا جریان آب های زیرزمینی می باشد. از زمان پایه گذاری علم مکانیک خاک، تاکنون تحقیقات و آزمایشات فراوانی به منظور طرح مناسب فیلترها و زه کش ها در سازه های خاکی انجام شده است. اولین بررسی های مهم در خصوص استفاده از فیلترهای دانه ای به منظور جلوگیری از شستگی خاک، توسط ترازقی (Terzaghi. ۱۹۲۰) صورت گرفته است، که حاصل آن معیار معروف ترازاقی است و هنوز هم یکی از مراجع اصلی در طرح فیلترها محسوب می گردد. تحقیقاتی که توسط ترازاقی و پس از او، توسط برترام (۱۹۴۰Bertram) و نیز موسسه (۱۹۴۲، ۹۱۴۱) U.S.C.E صورت پذیرفته اند، بیشتر تجربی بوده و نتایج بدست آمده متکی بر روش های آزمایشگاهی می باشند. در زمینه تحلیل و بررسی نظری پدیده فیلتراسیون، نخستین مطالعات را داوید نکوف (Davidenkoff, ۱۹۵۵)، زورک (zwek, ۱۹۵۷)  و موسسه (U.S.B.R(۱۹۵۵ انجام داده اند. سدرگرن (Cedergren ۱۹۶۰)، این مطالعات را با تکیه بر ویژگی های هیدرولیکی فیلتر ادامه داد. وی نخستین بار، تاثیر ضخامت لایه فیلتر را درپدیده فیلتراسیون نشان داد. در ادامه ویت (witt ۱۹۸۶) و هونژو (Honjo ۱۹۸۹) ویژگی های محیط متخلخل را با استفاده از نظریه ها و روش های آمار و احتمالات مورد مطالعه قرار دادند. در سال های اخیر، یکی از مهمترین تحقیقات انجام گرفته، بررسی های تجربی شرارد بوده است (Sherard ۱۹۸۴, ۱۹۸۹). وی ضمن ارائه چند روش آزمایشی جدید، معیارهائی متفاوت با معیار طراحی ترژاقی پیشنهاد می کند. آخرین روش آزمایشی که در جریان این مطالعات توسط شرارد و همکارانش، ابداع گردیده است مرسوم به آزمایش فیلتر مانع فرسایش (NO EroSion Fillter- NEF) است که مورد استقبال محافل علمی جهان قرار گرفته و (ICOLD (۱۹۹۳ انجام این آزمایش را توصیه نموده است.