تحلیل عددی تنش و تغییر شکل در سدهای خاکی با توجه به نتایج ابزار دقیق موجود در بدنه سد و بررسی پایداری بدنه سد در اثر افت سریع آب مخزن مطالعه موردی سد بانه

کنترل ایمنی و پایداری سدهای خاکی از نظر امنیت اجتماعی و اقتصادی؛ از اهمیت بسزایی در دوره بهره برداری برخوردار است. برای این منظور پارامترهای فیزیکی مهمی در سدهای خاکی اندازه گیری می شوند که از مهمترین آن ها؛ جابه جایی ها، تغییر شکلها و تنش هاست. سد خاکی بانه از نوع خاکی غیرهمگن بوده و در استان کردستان واقع شده است. در این تحقیق تغییر شکل های قائم (نشست) و افقی و تنشهای کل در سال آبی 1388 و در مقطع 22 بدنه سد توسط نتایج ابزار دقیق و نرم افزار plaxisv8.2 مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا رفتار نگاری در سال 1388 توسط نتایج ابزار دقیق بررسی گردیده است سپس به مدلسازی عددی توسط نرم افزار با توجه به شرایط کرنش صفحه ای به صورت دو بعدی برای مشخص شدن وضعیت جابه جائی های سد در نظر گرفته شده است. سپس جهت صحت سنجی مدلسازی عددی، توسط نتایج ابزار دقیق کنترل گردیده است و در نهایت به بررسی پایداری شیب سد خاکی بانه در اثر افت سریع آب به اندازه 10 متر طی پنج روز پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که نشست سد تقریباً متقارن بوده و به علت طولانی بودن زمان ساخت سد، تغییر شکل فایل محسوسی دراین مرحله از سد (مرحله بهره برداری) به علت تحکیم کامل مصالح بدنه سد در زمان ساخت و آبگیری، دیده نمی شود و رفتار استاتیکی سد تقریباً منطقی بوده و تنش افقی در پایین دست هسته سد از رابطه ko=σv/σh کمتر بوده که به دلیل مکانیسم گسیختگی بدنه سد و حرکت رو به جلو (فشار رانکین) هسته رسی می باشد. بیشترین تغییر فشارهای ابزار دقیق در اثر تغییرات آب دریاچه، مربوط به پیزومترهای پی می باشد. پدیده جوشش در سمت پایین دست سد نزدیک به مرز بحرانی است. در بعضی موارد نتایج ابزار دقیق بیشتر از نتایج نرم افزار می باشد که ناشی از تغییر جهت ابزار در طول ساخت و پدیده قوس زدگی موضعی است اما در کل مطابقت خوبی بین نتایج ابزار دقیق و مدلسازی عددی وجود دارد. بررسی پایداری بدنه سد در اثر افت سریع آب، شیب بالادست نیز بحرانی می گردد که از افت آب مخزن بیش از 10 متر در این سد کاملاً اجتناب کرد زیرا ضریب اطمینان بدنه را به سرعت کاهش می دهد.