تاثیر سطح آب مخزن بر عملکرد حفاظتی سدهای وزنی بتنی تحت تاثیر انفجارات زیرآبی

بارهای انفجاری باعث آسیب جدی به سدهای وزنی بتنی می شود و شکستن احتمالی سد می تواند باعث فاجعه در نواحی پرجمعیت پایین دستی بشود. جلوگیری از آسیب به سازه های سد از اهمیت بالایی در طراحی سدهای مقاوم در برابر انفجار، برخوردار است. این مقاله، تاثیر سطح آب مخزن بر عملکرد حفاظتی یک سد وزنی بتنی معمول تحت بارهای انفجاری را مورد بررسی قرار می دهد. به این منظور، پنج سطح آب مختلف مخزن، در این مطالعه مورد ملاحظه قرار می گیرند. بخاطر اینکه سازه سد ممکن است تحت بارهای انفجاری هوایی و زیرآبی نزدیک سطح آزاد آب با پایین رفتن سب آب مخزن، قرار گیرد، تحلیل های مقایسه ای مشخصه های انتشار موج ضربه ای یک انفجار زیرآبی و یک انفجار هوایی نزدیک مرزها، ابتدا انجام می شوند. نتایج نشان می دهند که پیک فشار موج ضربه ای از انفجار زیرآبی نزدیک سطح آب آزاد، بسیار بیشتر از انفجار هوایی نزدیکسطح آزاد آب است. برای مقایسه بیشتر مشخصه های آسیب سدهای وزنی بتنی در این دو سناریوی انفجار، یک روش عددی کاملا تزویج شده با روش های ترکیبی لاگرانژی و اویلری انجام می شود تا سیستم سد-مخزن-فونداسیون، مدلسازی شود. برای سد تاثیر پذیرفته از یک انفجار هوایی نزدیک سطح آب آزاد، تقریبا هیچ آسیبی بوجود نمی آید و بنابراین، یک انفجار زیرآبی عمدتا مورد بررسی قرار می گیرد. تاثیر موقعیت انفجار بر درجه آسیب به یک سد قرار گرفته در معرض انفجار زیرآبی، مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین، تاثیر سطح آب مخزن بر عملکرد حفاظتی یک سد مورد بحث قرار می گیرد. نتایج نشان می دهند که عملکرد حفاظتی به میزان زیادی بهبود می یابد هنگامی که سطح آب مخزن، پایین تر از تغییر شیب پایین دست سد باشد، که این امر همچنین آسیب به نواحی پایین دست را حتی هنگامی که در سد بتنی ترک بوجود بیاید، را کاهش می دهد.

کلیدواژه ها:

سد وزنی بتنی ، عملکرد حفاظتی ، سطح آب مخزن ، انفجار زیرآبی ، انتشار موج ضربه ای