تحلیل عددی تاثیر افزایش ابعاد زهکش بر کنترل تراوش سد خاکی آغ چای

سدهای خاکی به عنوان زیرساخت های حیاتی در مدیریت منابع آب، همواره با چالش تراوش مواجه هستند که براساس گزارش های ICOLD، عامل بیش از ۳۵ درصد خرابی هاست. این پژوهش با مدل سازی عددی المان محدود، به تحلیل تاثیر افزایش ۱۰ درصدی ابعاد زهکش های افقی و قائم بر کنترل تراوش در سد خاکی آغ چای (ارتفاع ۱۰۸ متر، هسته رسی مرکزی، آذربایجان غربی) می پردازد. با استفاده از نرم افزار SEEP/W، شبکه ای شامل ۴۵.۲۸ المان کوادریتیک ساخته و با داده های ۳۶ ماهه ابزاردقیق اعتبارسنجی شد (R²= ۰.۹۵۸). چارچوب تحلیلی با ادغام تحلیل حساسیت، شبیه سازی سه بعدی در PLAXIS ۳D، ارزیابی جریان گذرا در سناریوهای بحرانی و کمی سازی عدم قطعیت به روش مونت کارلو، بهینه سازی کارایی زهکشی را میسر ساخته است. نتایج نشان دهنده افزایش ۲۲ درصدی دبی تراوش (از ۰.۰۱۸ به ۰.۰۲۲ مترمکعب بر ثانیه)، کاهش ۰.۳۱ درصدی حداکثر فشار آب منفذی هسته (از ۶۶۸.۹ به ۶۶۶.۸ کیلوپاسکال)، افت ۸.۵۷ درصدی گرادیان هیدرولیکی خروج (از ۰.۳۵ به ۰.۳۲) و بهبود ۲.۱۱ درصدی ضریب اطمینان پایداری شیب پایین دست بر مبنای روش بیشاپ (از ۱.۴۲ به ۱.۴۵) است. این بهینه سازی ضمن کاهش ۹۱ درصدی ریسک فرسایش داخلی، صرفه جویی ۸۰ درصدی در هزینه های نگهداری و ۲۰ درصدی در هزینه های عملیاتی را به همراه دارد.

کلیدواژه ها:

سد خاکی ، جریان تراوشی ، زهکش ، مدل سازی عددی ، فشار آب منفذی ، هد کل ، پایداری ، بهینه سازی ، سد خاکی آغ چای