مقایسه آنالیز پایداری سد شهرچای در حالت تخلیه سریع با روشهای تعادل حدی و اجزای محدود و شبیه سازی مونت کارلو

جهت کنترل پایداری شیب های بالادست و پایین دست بدنه سدهای خاکی، شرایط مختلف بارگذاری (حین ساخت، تراوش دائم و تخلیه سریع) باید در نظر گرفته شوند. تمام این شرایط از دیدگاه های مختلف اهمیت داشته و لازم است تا پایداری و ایمنی بدنه و پی سد در کلیه شرایط تامین گردد. روشهای متعددی جهت کنترل پایداری سدهای خاکی موجود است که بطورکلی در دو گروه اصلی قابل دسته بندی هستند؛ که عبارتند از روش های تعادل حدی و روشهای ارزیابی تنشها(اچزائ محدود). از طرفی یکی از پرکاربردترین روشهای شبیه سازی آماری، روش شبیه سازی مونت کارلو می باشد. این روش برای تعداد نامحدود متغیر تصادفی با هر نوع توزیع قابل کاربرد است. در حال حاضر روش مونت کارلو تنها روش موجود است که قادر به تحلیل دقیق تمام مسائل احتمالاتی با هر نوع توابع چگالی احتمال و کارایی میباشد. در این کار تحقیقاتی با مدلسازی سد شهرچای، مقایسه ای بین روشهای پایداری تعادل حدی و اجزائ محدود صورت گرفت. بدین منظور با انتخاب چند روش از روشهای تعادل حدی (از جمله بیشاب، جانبو و مورگن-پرایس) پایداری سد در حالت تخلیه سریع مورد تحلیل قرار گرفت. سپس با مدلسازی سد شهرچای به روش اجزائ محدود، تنشها و کرنش ها در نقاط مختلف سد بدست آمده و از روی آن پایداری سد به روش اجزائ محدود بررسی گرفت و نهایتا نیز با بکارگیری روش مونت کارلو تحلیل ریسک خرابی سد مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد در بیشتر حالات بررسی شده ، ضریب اطمینان کمتر از یک بوده و چگالی بسیار کمی از نتایج ضریب اطمینان نزدیک به 15 درصد نتایج، بالای 1 بوده است و این یعنی احتمال لغزش ترانشه در این حالت قوت زیادی دارد و ریسک خرابی ترانشه بالادست سد شهرچای با سرعت تخلیه 0/8 متر بر روز 68 درصد میباشد.

کلیدواژه ها:

پایداری ، سد شهرچای ، تخلیه سریع ، تعادل حدی ، اجزای محدود ، مونت کارلو