تاثیر هندسه هسته ناتراوای سدهای خاکی در ضریب اطمینان شکست هیدرولیکی

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی دانشگاه خوارزمی

2 دانش آموخته دانشگاه خوارزمی

چکیده

هسته سدهای خاکی نه تنها در آب‌بندی سد، بلکه در احتمال رخداد شکست هیدرولیکی نقش مهمی دارند. بنابراین انتخاب ابعاد و نوع مصالح برای هسته‌ی سدهای خاکی بسیار مهم است. درتحقیق حاضر، هدف بررسی پدیده شکست هیدرولیکی و تاثیر ابعاد و شکل مقطع هسته رسی یک سد خاکی و محاسبه ضریب اطمینان در برابر شکست هیدرولیکی است. برای این منظور ابتدا با استفاده از مدل اجزای محدود به بررسی پدیده شکست هیدرولیکی در دو مقطع وسط هسته و وجه بالادست هسته برای دو نوع مصالح قرضهCL و CH پرداخته شده است. تحلیل‌ها در مراحل پایان ساخت، آبگیری اولیه و تراوش پایدار صورت گرفته و همچنین در مدل‌سازی‌ها مراحل ساخت سد نیز در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می‌دهد که خاک CL به عنوان خاک بحرانی و خاک CH به عنوان خاک منتخب برای استفاده در هسته سد است. همچنین احتمال وقوع شکست هیدرولیکی در هسته‌های ضخیم‌تر و کف هسته نیز بررسی گردید. نتایج نشان داد معیارهای فوکوشیما و قنبری به ترتیب خوشبینانه‌ترین داده‌ها و محافظه‌کارانه‌‌ترین داده‌ها را دارا می‌باشد. با توجه به معیارهای بکار گرفته شده در تحقیق حاضر، خاک CH در برابر شکست هیدرولیکی ایمن بوده و احتمال وقوع شکست هیدرولیکی برای خاک بحرانی (CL) در نقاطی از پایین دست هسته سد محتمل تشخیص داده شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of the impermeable core geometry of earth dams on the reliability coefficient of hydraulic fracture

نویسندگان [English]

  • seyed shahab Emamzadeh 1
  • Mostafa Zalnejad 2
1 Faculty Member, Kharazmi University
2 Kharazmi University
چکیده [English]

The core of earth dams plays an important role not only in dam sealing but also in the possibility of hydraulic failure. Therefore, choosing the dimensions and type of materials for the core of earth dams is very important. In this research, the aim is to investigate the phenomenon of hydraulic fracturing and the effect of the dimensions and shape of the clay core on the reliability coefficient of hydraulic fracturing. For this purpose, first, using finite element model , the phenomenon of hydraulic fracturing in two sections of the middle of the core and the upstream side of the core for two types of CL and CH materials has been investigated. Analyzes have been done in the stages of construction completion, initial dewatering and steady state seepage, and the stages of dam construction have also been considered in the modeling. The results show that CL soil is the critical soil and CH soil is the selected soil to be used in the core of the dam. Also, the possibility of hydraulic fracture in thicker cores and the bottom of the core was also investigated. The results showed that the criteria of Fukushima and Ghanbari have the most optimistic data and the most conservative data, respectively. According to the criteria used in this research, CH soil is safe from hydraulic failure and the possibility of hydraulic failure for critical soil (CL) in the downstream of the dam core was found to be probable.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Earth dams
  • Hydraulic fracturing
  • Finite Element
  • Impermeable core
  • Seepage