تحلیل عددی تاثیر ابعاد زهکش بر عملکرد هیدرولیکی و پایداری سد خاکی مطالعه موردی: سد آیدوغموش
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 57
فایل این مقاله در 20 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_CEEJ-56-122_002
تاریخ نمایه سازی: 13 مرداد 1405
چکیده مقاله:
سدهای خاکی به دلیل ماهیت نفوذپذیر خود، در معرض پدیده تراوش کنترل نشده قرار دارند که می تواند منجربه افزایش فشار آب منفذی، کاهش پایداری سازه ای و در مواردی، خرابی کامل سد شود. یکی از موثرترین راهکارهای کاهش این خطر، طراحی بهینه سیستم زهکشی است. در این تحقیق، با ارائه یک رویکرد نوین عددی، تاثیر افزایش ۱۰ درصدی ابعاد زهکش های افقی و قائم بر عملکرد هیدرولیکی و پایداری سد خاکی آیدوغموش بررسی شده است. مدل سازی عددی با استفاده از نرم افزار SEEP/W و روش اجزای محدود (FEM) برای حل معادله لاپلاس انجام شد و اعتبارسنجی با داده های ابزار شامل ۵۱ پیزومتر (Piezometers) در بدنه و ۱۲ پیزومتر در پی صورت گرفت. مش بندی با المان های مثلثی (۵/۰ متر در زهکش ها و ۱ متر در سایر نواحی) طراحی گردید و شرایط مرزی با هد بالادست ۶۶ متر و پایین دست ۱۰ متر تعریف شد. دو سناریو (ابعاد اولیه و افزایش ۱۰ درصدی) تحلیل شدند و الگوریتم بهینه سازی ژنتیکی (GA) برای تنظیم خودکار ابعاد زهکش ها توسعه یافت. تحلیل حساسیت با تغییرات ±۵ درصدی نفوذپذیری دقت مدل را به ۹۹ درصد رساند و تحلیل آماری ANOVA با P-value < ۰۰۱/۰ معناداری تغییرات را تایید کرد. نتایج نشان داد که افزایش ابعاد زهکش ها دبی تراوشی را تا ۲۰ درصد افزایش داد (از ۰۱۵/۰ به ۰۱۸/۰ مترمکعب بر ثانیه)، فشار آب منفذی در پی سد را ۴/۱۱ درصد کاهش داد (از ۲۲۰ به ۱۹۵ کیلوپاسکال) و هد هیدرولیکی را ۵/۳ درصد تعدیل کرد (از ۶۵ به ۷/۶۲ متر). توزیع دبی خروجی ۸۲ درصد از هسته و ۱۸ درصد از پاشنه سد را نشان داد، که تخلیه پاشنه ۲۰ درصد بهبود یافت. نوآوری کلیدی در کمی سازی تاثیرات بر سه پارامتر کلیدی و معرفی شاخص پایداری جدید است که پایداری سد را تا ۹/۱۴ درصد افزایش داد و ریسک خرابی ناشی از تراوش (۳۰ درصد شکست ها) را کاهش داد، که با استانداردهای ICOLD (Bulletin ۱۶۴) هم خوانی دارد. این چارچوب نوین، ایمنی و طول عمر سد را بدون افزایش قابل توجه هزینه ها بهبود می بخشد و برای اولین بار نتیجه پژوهش ریسک تراوش را در سدهای با مصالح متنوع تا ۹۸ درصد پیش بینی پذیر می کند. یافته ها می توانند در طراحی نسل جدید سدهای مقاوم در برابر تراوش کاربرد داشته باشند.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
ابراهیم اسدی
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز
توحید امیدپورعلویان
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه
مهدی سلطانی ستوبادی
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز
یوسف گل محمدی
گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
