تحلیل تراوش در شرایط افزایش ظرفیت مخزن با بالا بردن تراز سرریز (مطالعه موردی: سد خاکی کمال صالح)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی گروه عمران- دانشکده فنی و مهندسی- دانشگاه اراک

2 مهندسی عمران، ژئوتکنیک. دانشگاه اراک

3 معاونت طرح و توسعه شرکت سهامی آب منطقه‌ای مرکزی

چکیده

تراوش یکی از دلایل اصلی تهدید پایداری سدهای خاکی است که می‌تواند سازه سد را تضعیف و سبب جوشش، شسته‌شدن مصالح درون بدنه یا پی سد و نهایتا تخریب آن گردد. در این تحقیق تحلیل تراوش سد خاکی کمال‌صالح با استفاده از نرم افزار Seep/W در سه شرایط تراوش پایدار، افت سریع و پایان ساخت برای وضعیت فعلی سد و همچنین برای افزایش تراز سرریز در شرایط تراوش دائمی انجام شد. تأثیر افزایش ارتفاع سرریز بر روی میزان تراوش از بدنه و پی سد، گرادیان هیدرولیکی و سطح فریاتیک بررسی گردید. به منظور بررسی رفتار سد در شرایط افزایش ظرفیت مخزن، تحلیل تراوش برای تراز فعلی سرریز و افزایش تراز در گام‌های یک متری انجام شد. براساس نتایج نرم‌افزار، سد در برابر تراوش برای تراز فعلی سرریز در هر سه شرایط پایدار بود و ضرایب اطمینان لازم را تأمین می‌کرد. در شرایط افزایش تراز سرریز، مقدار تراوش و گرادیان هیدرولیکی خروجی افزایش و ضریب اطمینان در برابر جوشش کاهش ‌یافت به طوریکه با افزایش تراز سرریز سد به میزان 4 متر، مقدار تراوش عبوری از بدنه و پی سد 85 درصد و ضریب اطمینان در برابر جوشش 5/4 درصد کاهش یافت اما در تمام این شرایط سد در برابر جوشش پایدار بود. در ارتفاع فعلی سرریز و در شرایط افزایش ارتفاع، تطابق مناسبی بین خط فریاتیک حاصل از روش‌ تحلیلی منتخب و محاسباتی وجود داشت. بیشترین تطابق در پوسته بالادست و هسته و بیشترین اختلاف در محل برخورد خط فریاتیک با دامنه پایین‌دست سد دیده شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Analysis of seepage in the conditions of increased reservoir capacity by raising the spillway level (Case study: Kamal-Saleh earth dam).

نویسندگان [English]

  • Nazanin Shahkarami 1
  • sanaz aalimohammadi piranshahi 2
  • Hosein Asadi 3
1 Department of Civil, Faculty of Engineering, Arak University, Arak, Iran
2 Arak university
3 Deputy of Planning and Development, Regional Water Company of Markazi, Arak, Iran
چکیده [English]

Seepage is one of the main threat for the stability of earth dam, which can weaken the dam structure and cause piping, washing the earth dam materials inside the body or foundation and eventually its failure. In this study, seepage analysis of Kamal-Saleh earth-dam was performed using Seep/W software for current dam and increased spillway level. The effect of increasing the height of spillway on the seepage rate inside the body and foundation, hydraulic gradient and phreatic surface was investigated. To evaluate the dam behavior in the conditions of increasing reservoir capacity, seepage analysis was performed for current level and increased levels of spillway by one meter intervals. According to the results of software, the dam was safe against seepage in the current spillway level and provided the required factors of safety. In the conditions of increased spillway level, the amounts of seepage and hydraulic gradients increased and the factors of safety against boiling decreased in a way that by increasing the dam spillway level equal to 4 meters, the seepage through the dam body and foundation increased 85% and the safety factor against boiling decreased 4.5% but in all these conditions, the dam was safe against boiling. In the current and increased spillway levels , there are appropriate similarity of phreatic lines produced by the selected analytical method and Seep/W. The most similarity is seen in the upstream shell and core and the maximum difference is seen in the phreatic line intersection with the downstream slope of the dam.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Seepage analysis
  • Kamal-Saleh earth dam
  • phreatic surface
  • storage capacity increase
  • seep/w