بهینه سازی ابعاد و ضخامت انواع زهکش ها در پایداری سدهای خاکی

برای کاهش انرژی جریان نشتی اشباع در بدنه سد خاکی تدابیر مختلفی مانند استفاده از هسته رسینفوذناپذیر، زهکش های افقی، دودکشی و پنجه ای اتخاذ می گردد. در این تحقیق به بررسی زهکش هایافقی در طول ها و ضخامت های مختلف و همچنین بررسی زهکش های پنجه ای در حالات مختلف نسبتارتفاع مخزن به ارتفاع زهکش، برای دستیابی به بهترین عملکرد و بیشترین ضریب اطمینان پایین دستسد خاکی پرداخته شده است. سپس بهینه سازی ابعاد زهکش افقی و مایل به منظور بدست آوردن ابعاداین نوع زهکش ها و مناسب ترین زاویه بین زهکش افقی با مایل و انتخاب بهترین زهکش با توجه به وارتفاع و شرایط مختلف صورت پذیرفت. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که در سدهای خاکی بازهکش افقی با طول نسبی ۰/۱ تا ۰/۱۵ حالت ناپایدار به دلیل برخورد اولین خط جریان با شیب پایین دست و در نتیجه بدست آمدن ضریب اطمینان زیر ۱/۵ صورت میپذیرد. همچنین زهکش با طول نسبی ۰/۴ تا ۰/۵ به عنوان بهینه ترین حالت با بیشترین ضریب اطمینان و زهکش با طول نسبی ۰/۷ تا ۰/۸۵ به عنوان نامناسب ترین حالت برای سد معرفی می شود. زهکش دودکشی بهینه ترین طول زهکش افقی در تمامی ارتفاع ها، در محدوده ای طولی برابر با ارتفاع سد و ۲۵ درصد بیش از آن و طول بهینه زهکش مایل در طولی برابر با ۵۰ درصد ارتفاع نرمال آب در مخزن سد خاکی هست. نتایج آنالیز نشت توسط نرم افزار seep w و slope w نشان داد که در شاخص بی بعد دوم n/h=۰/۲۵ خط فریاتیک نزدیک به شیب پاییندست از داخل زهکش پنجه عبور کرد ولی برای عبور ایمن این خط با فاصله ای مناسب از شیب پاییندست شاخص بی بعد n/h=۰/۳۵ مناسب تر بود و با توجه به نتایج این نرم افزار مقدار n/h را تا ۰/۳ نیز می توان در نظر گرفت. این در حالی است که زهکش پنجه ای با زوایای ۴۵ و ۶۰ درجه مورد استفاده قرار می گیرد.

کلیدواژه ها:

بهینه یابی ، زهکش افقی ، زهکش پنجه ای ، زهکش دودکشی ، سد خاکی