مطالعه عددی تاثیر اندرکنش پتوی زهکش افقی و دیوارآب بند بر فاصله خط آزاد جریان تا شیب پایین دست سدهای خاکی همگن

در سدهای خاکی تامین پایداری شیبهای بالا و پایین دست سد و جلوگیری از بروز پدیده رگاب یکی از مهمترین پارامترهای طراحی است.زمانی که خط آزاد جریان با سطح پاییندست برخورد میکند به علت پوسته شدگی و ضعیف شدن تودهی خاک، لغزش سطح پایین دست بسیارمحتمل است. استفاده از پتوی زهکش پاییندست در اینگونه مواقع میتواند بسیار مفید باشد زیرا خط آزاد جریان را درون بدنه سد نگه میدارد و زهکشی از داخل سد صورت میگیرد. از طرف دیگر بروز پدیده رگاب از مهمترین عوامل خرابی سدهاست. یک راهکار ویژه برای کم کردن این اتفاق استفاده از دیوار آب بند است زیرا طول مسیر جریان را افزایش داده و در نتیجه گرادیان هیدرولیکی کاهش مییابد. در این مقاله به بررسی عددی تاثیر اندرکنش طول پتوی زهکش افقی و دیوارآب بند بر فاصله خط آزاد جریان تا شیب پایین دست سدهای خاکی همگن با پی نفوذپذیر و نفوذناپذیر پرداخته شده است. برای بررسی عددی تراوش از روش المان محدود استفاده شده و پارامترهایی از قبیل طول زهکش، طول دیوار آب بند، موقعیت دیوار آب بند، نسبت نفوذپذیری خاک بدنه سد به خاک فونداسیون، ارتفاع آب پشت سد و شرایط غیر ایزوتروپ خاک بدنه سد مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که نفوذپذیری مصالح سد تاثیر زیادی بر جابجایی خط آزاد جریان نسبت به شیب پایین دست دارد. با افزایش نفوذپذیری مصالح در راستای x نسبت به راستای y فاصله خط آزاد جریان نسبت به شیب پایین دست دستخوش تغییرات چشمگیری میشود که نیازمند تمهیدات ویژهای از جمله افزایش طول زهکش، افزایش مقطع عرضی سد و کاهش شیبهای وجه بالادست و پاییندست برای نگه داشتن خط آزاد جریان درون بدنه سد میباشد

کلیدواژه ها:

سد خاکی همگن ، زهکش افقی ، دیوار آب بند ، خط آزاد جریان ، المان محدود