درحال مشاهده: سد قوسی

,.


ادعونیاهدای خون
موسسه محک
اهداء عضو

سد قوسی

۱۳۸۹/۱۲/۱۷
14:25
امیرحسین ستوده بیدختی
 | 
سد قوسی

سد قوسي يك پوسته فضايي است كه در پلان داراي انحنا بوده و بار را به تكيه گاهها و فوندانسيون منتقل مي نمايد. معمولا قسمت اعظم بارهاي ناشي از آب به صورت افقي به تكيه گاهاي كناري سد نتقل مي گردند كه اين امر ناشي از عملكرد قوس مي باشد. مابقي بار بوسيله عملكرد كنسول ( نظير سدهاي وزني) به فوندانسيون كف منتقل مي گردد. بنابراين رفتار اين نوع سدها اندركنشي از رفتار قوسي نوارهاي افقي و رفتار طره اي نوارهاي قائم مي باشد. تنشهاي داخلي سد قوسي به دو دسته تنشهاي عمود بر مقطع قائم شعااعي سد ( بعبارتي تنشهاي قوسي) و تنشهاي عمود بر مقطع افقي سد ( تنشهاي طره اي) تقسيم مي گردند. با تغيير نرمي و سختي فوندانسيون و جداره ميزان باربري عملكرد قوسي و كنسولي تغيير مي نمايند. در نتيجه اين تغييرات در سختي و نرمي جداره ها و فوندانسيون محل تشكيل تنشهاي كششي و در نتيجه ترك در سدهاي قوسي تغيير مي نمايد و با توجه به اينكه در سدها نبايد هيچگونه تنشهاي كششي ( كه نتيجه آن ترك در سد مي باشد) بوجود آيد لذا دانستن عملكرد سد در برابر وضعيت مختلف تكيه گاهي بسيار مهم مي باشد.

 اولين‌ سد قوسي‌ در جهان‌ (سد زولا) در فرانسه‌ در سال‌ 1854 و اولين‌ سد قوسي‌ بلند در جهان‌(سد هاور) (به‌ اسد رتفاع‌ 221 متر و طول‌ تاج‌ 372 متر) در آمريكا در سال 1936، سدهاي ‌قوسي‌ به‌ لطف‌ اضافه‌ ظرفيت‌ باربري‌ منحصر بفرد و خصيصه ي خود- تنظيمي، به‌ وفور مورد توجه‌ مهندسين‌ سد در زمينه‌ ساخت‌ سد در سراسر جهان ‌قرار گرفته‌ اند‌. در حال‌ حاضر بيش‌ از نيمي‌ از سدهاي‌ عظيم‌ ساخته‌ شده‌ در سراسر جهان‌ با ارتفاعي‌ بيش‌ از 200 متر از نوع‌ سدهاي‌ قوسي‌ مي‌باشند. در نواحي‌ غربي‌ چين‌ گروهي‌ از سدهاي‌ قوسي‌ ممتاز جهان‌ با ارتفاعي‌ بيش‌ از 300 متر در دست‌ ساخت‌ بوده‌ و يا ساخته‌ خواهند شد. سد سازي‌ در تمام‌ كشورهاي‌ جهان اين‌ موضوع‌ را به‌ اثبات‌ رسانيده‌ است‌، كه‌ هر چه‌ سد بلندتر و مرتفع تر باشد، اهميت‌ اقتصادي‌ و جنبه هاي‌ امنيتي‌ آن‌ بيشتر خواهد بود. بطور كلي‌، سدهاي‌ قوسي‌ با مخازن‌ عظيم مانند سد قوسي‌ مالپاست‌ فرانسه‌، سد قوسي‌ وايونت‌ ايتاليا و غيره ثابت كرده اند كه در صورت‌ فروريزي و خرابي، عواقب‌ اين‌ مسئله‌ كاملاً جدي‌ بوده‌ و نه‌ تنها اقتصاد ملي‌ را متحمل‌ زيان‌ قابل‌ توجهي‌ مي كنند، بلكه‌ جان‌ و مال‌ مردم‌ را شديداً به‌ خطر خواهند انداخت‌. در سال‌ 1959 سد قوسي‌ مالپاست‌ فرانسه‌ به‌ دليل‌ لغزش‌ بدنه‌ سد بهمراه‌ لايه ي‌ عميق ‌سنگي‌ شالوده‌، فرو ريخت‌ كه‌ اين‌ اتفاق‌ منجر به‌ مرگ‌ 400 نفر و از دست‌ رفتن‌ سدمايه ي اقتصادي‌ هنگفتي‌ گرديد. بنابراين‌ اهميت‌ بالايي‌ بايد به‌ مسائل‌ امنيتي‌ سدهاي ‌قوسي‌ داده‌ شود و بررسي‌هاي‌ عميقي‌ بايد به‌ سمت‌ تنش‌، تغيير شكل‌ و مكانيزم تخريب در حين‌ بهره‌ برداري‌ از اين‌ سدها سوق‌ داده‌ شود و همچنين‌ ارزيابي هايي در ارتباط‌ با ضريب‌ اطمينان‌ سدهاي‌ قوسي‌ بايد صورت‌ پذيرد..( به‌ اين‌ معني‌ كه‌ فاصله ي بين‌ حالت‌ طراحي‌ شده‌ و حالت‌ تخريبي‌ سد قوسي‌ بايد ارزيابي‌ شود). به‌ طور كلي‌ اكثر سدهاي‌ قوسي‌ داراي‌ شرايط‌ ژئولوژيكي‌ پيچيده‌، شرايط‌ محيطي ناسازگار، عدم‌ قطعيت‌ فيزيكي‌ (تصادفی)، پارامترهاي‌ مكانيكي‌ و غيره‌ مي باشند. تمام‌ اين‌ فاكتورها باعث‌ عدم‌ قطعيت‌ در تحقيقات‌ صورت‌ گرفته‌ درزمينه ي امنيت سدهاي‌ قوسي‌ شده‌ است‌. تمام‌ تئوري ها و اهداف‌ حال‌ حاضر داراي‌ هم نقطه‌ ي ضعف‌ و هم نقطه ي قوت‌ بوده كه‌ بايد پيشرفت ها و تكميلات مربوطه‌ به‌ سرعت‌ صورت‌ پذيرد.

اولین سد قوسی در ایران

اولین سدهای ساخته‌شده را می‌توان سدهای وزنی دانست که راست و قائمند و از آجرهای سنگی یا سیمان ساخته می‌شوند تا در برابر نیروی وارده از آب مقاومت کنند. در حدود سال‌های 2750-2950 پیش از میلاد مسیح، مصریان عهد باستان اولین سد شناخته‌شده را ساختند که «سدالکفره» نام دارد. این سد 37 فوت ارتفاع دارد و عرض آن در تاج سد 348 فوت و در قسمت پایینی آن 265 فوت است. بیرون این سد از آجرهای قلوه‌سنگی ساخته شده بود و درون آن را با 100 هزار تن سنگریزه پر کرده بودند. روی آن یک پوشش سنگ‌آهکی نیز برای مقاومت در برابر خوردگی و تاثیر امواج کشیده شده بود. این ساختار احتیاجی به سیمان نداشت چون وزن برشی (Shear) آن برای اطمینان از پایداری‌اش کفایت می‌کرد. با تخمین آبی که در دوران باستان در آنجا وجود داشت می‌توان ظرفیت سد را چیزی حدود 20 میلیون فوت مکعب تخمین زد. این سد بعد از چند سال فرو ریخت و دلیل اصلی آن را لبریز شدن سد از آب و تخریب سریعش می‌دانند. کارگران بیچاره‌ای در این واقعه جان خود را از دست دادند و چون این سد در بین مصریان یک شکست محسوب می‌شد برای مدت‌ها به سراغ چنین کارهایی نرفتند.

بررسي‌ ايمني‌ سدهاي‌ قوسي‌ توسط‌ تئوري‌ مقاومت‌:


بر طبق‌ تئوري‌ مقاومت‌، خرابي‌ يك‌ سد قوسي‌ به‌ جهت‌ ترك هاي‌ قوسي‌ ايجاد شده‌ براثر تنش‌هاي‌ كششي‌ اضافي‌، تسليم شانه و يا بدنه ي سد بر اثر تنش هاي‌ فشاري‌ اضافي‌، لغزش‌ بدنه ي صخره‌اي‌ سد در امتداد سازه ي‌ نرم‌ و ضعيف‌ بر اثر تنش هاي‌ برشي‌ اضافي و... به‌ وقوع‌ مي پيوندد. با مقايسه ي‌ مقاومت‌ تحت‌ شرايط‌ محدود شده‌ و اثر بار طراحي‌ مي‌توان‌ مشخص‌ نمود، كه آيا سازه‌ به‌ مقاومت‌ تخريبي‌ (مقاومت‌ نهايي‌) خود رسيده ‌است‌ يا خير. در كشورهايي‌ مانند ايالات‌ متحده‌، ژاپن‌، چين‌ و... رسم‌ بر اين‌ است‌ كه‌ ضريب اطمينان‌ مقاومت‌ كششي‌ و فشاري‌ از طريق‌ آناليز تنش‌ ـ كرش‌ سد قوسي‌ توسط‌ فرايند تقسيم‌ بار تير قوسي‌ بدست‌ آمده و سپس‌ ضريب‌ اطمينان‌ مقاومت‌ برشي‌ براساس‌ اصل‌ تعادل‌ حد بدنه ي صلب محاسبه‌ شود.

در محاسبات‌ عددي‌ توسط‌ فرآيند المان ‌محدود و...مقياس‌ مور- كولمب و دراكر ـ پراگر به‌ طور معمول‌ به‌ عنوان‌ ميزان‌ تسليم‌ براي ‌مصالح‌ سنگي‌ خاكي‌ مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرند. در حالي‌ كه‌ براي بتن مقياس‌ پارامتري‌ چهارگانه به‌ طور معمول‌ مورد استفاده‌ قرار مي گيرد.

مزاياي‌ ضريب‌ اطمينان‌ مقاومت‌ عبارت‌ است: از محاسبات‌ ساده‌، قرارگيري‌ بر پايه ي سال‌ها تجربه‌ و فعاليت‌ مهندسين‌ سد، متداول‌ در بين ‌مهندسين‌ و متخصصين‌ سد و همچنين‌ قابليت‌ انطباق‌ با ضرائب اطمينان‌ مجاز مشخص‌ شده‌ در كشورهاي‌ مختلف‌. مشكل‌ اين‌ راه‌ حل‌ آن‌ است‌ كه‌ نارسايي‌ مقاومت‌ موضعي‌ ممكن‌ نيست‌ باعث‌ تخريب‌ كلي‌ سد قوسي‌ شود و تنها زماني‌ كه‌ سطح‌ تماس‌ لغزش،‌ يك‌ صفحه‌ و يا يك‌ قوس دايروي باشد و از قبل‌ داده‌ شده‌ باشد، مي‌توانيم‌ يك‌ نتيجه ي محاسباتي‌ منطقي‌ ازضريب‌ اطمينان‌ تنش‌ برشي‌ بدست‌ آوريم‌. به‌ علاوه روش تئوري‌ مقاومت‌، بدنه‌، شانه و شالوده ي‌ سد را به‌ عنوان‌ يك تسليم جامع‌ و كلي‌ در نظر نمي‌گيرد. براي‌ كامل كردن‌ فرآيند آناليز ضريب‌ اطمينان‌ مقاومت‌، بسياري‌ از دانشجويان‌ از جنبه‌هاي‌ مختلف‌ به‌ تحقيق‌ پرداخته‌اندسان مينگ كووان، ژانگ جينگ جيان و… ضريب اطمينان نقطه اي را بررسي و پيشنهاد كرده‌اند. چنجيان پينگ، وانگ ليانكوي و… تأثير و طول ترك ها را بر روي‌ تخريب ‌سدهاي‌ قوسي‌ مورد مطالعه‌ قرار داده‌ و يك مقدار بحراني را براي‌ ترك‌ و طول‌ ترك ها پيشنهاد كرده اند. چن جين، هووانگ وي و… تحليل هايي‌ را بر روي اندازه‌ سطح‌ ترك‌ خورده‌ انجام‌ داده‌ و فرضيه ي ‌سطح‌ ترك‌ را پيشنهاد كرده‌ و دامنه ي‌ بحراني‌ را نيز به‌ دست‌ آورده‌اند. تمام‌ تحقيقات‌ و مطالعات‌ فوق‌ الذكر به‌ مفاد آناليز تئوري‌ مقاومت‌ سدهاي‌ قوسي‌اضافه‌ شده‌ است‌. با اين‌ وجود قبول‌ و انتخاب‌ اين‌ مفاهيم‌ نيازمند مطالعات‌ بيشتري ‌مي باشد.

بررسي‌ ايمني‌ سدهاي‌ قوسي‌ توسط‌ تئوري‌ پايداري‌:


طبق‌ مكانيك‌ سنتي، هيچ‌ گونه‌ مشكل‌ پايداري‌ وجود ندارد، و لغزش‌ سد قوسي‌ درامتداد سطح‌ تماس‌ فونداسيون‌، ناپايداري‌ شانه هاي‌ سد، و لغزش بلوك‌ سنگي‌ درامتداد سطح‌ تماس‌ سازه‌، همگي‌ مرتبط‌ با تخريب‌ مقاومتي‌ مي باشند. اما با توجه‌ به ‌تعريف‌ پايداري كينماتيك، هر گونه‌ تغيير در يك‌ حالت‌ و يا يك‌ شيئ‌، يك‌ حركت‌ به‌ حساب‌ آمده‌ و موضوع‌ پايداري‌ مطرح‌ مي‌شود. زماني‌ كه‌ تمام‌ بدنه‌ سد به‌ دلايل‌ مختلف‌ درحالت‌ پايداري‌ محدود شده‌ به‌ سر مي‌برد، تنها يك‌ آشفتگي‌ جزئي‌ باعث‌ انحراف‌ سد ازحالت‌ تعادل‌ اوليه‌ خود شده‌ و باعث‌ تخريب‌ غير قابل‌ بازگشت‌ مي‌شود. با توجه‌ به‌ اين ‌اصل‌ كه‌ زماني‌ كه‌ تخريب‌ كامل‌ سد قوسي‌ اتفاق‌ مي‌افتد، حالت‌ سكون‌ سد به‌ حالت قابل‌ حركت‌ تغيير مي‌كند، رن دينگ ون با توجه‌ به‌ منبع مطالعات‌ تغيير حالت ‌سيستم‌، پيشنهاد كرد كه‌ تخريب‌ كامل‌ سدهاي‌ قوسي‌ ممكن‌ است‌ در ارتباط‌ باپايداري‌ باشد. اما بر خلاف‌ ناپايداري‌ كمانشي، اين‌ نوع‌ ناپايداري‌ مربوط‌ به‌ ناپايداري‌ حد نقطه‌اي‌ بوده و شاخص‌ تعيين‌ كننده ي‌ امنيت‌ سد قوسي‌ همان‌ اتكاء سد مي باشد. با توجه‌ به‌ تحقيقات‌ صورت‌ گرفته‌ در ارتباط‌ با ناپايداري‌ سد قوسي‌ تا هم‌ اكنون‌هيچگونه‌ پيشرفتي‌ نه‌ بر پايه ي‌ تئوري مكانيكي‌ دقيق‌ حتي‌ به‌ شكلي‌ ساده‌ و عملي‌صورت‌ نگرفته‌ است‌. در حال‌ حاضر، پيشرفت‌هايي‌ در زمينه‌هاي‌ تحقيقاتي‌ در ارتباط ‌با پايداري‌ كلي‌ سد قوسي‌ به‌ قرار زير صورت‌ گرفته‌ است‌: روش‌ اضافه‌ بار، ذخيره ي مقاومت‌، روش‌ تركيبي اضافه‌ بار و ذخيره ي مقاومت و غيره.

ـ روش‌ اضافه‌بار

طبق‌ اين‌ روش‌ با فرض‌ ثابت بودن پارامترهاي‌ مقاومت‌ مصالح‌ و تحت‌ عمل‌ تركيبي‌ بارهاي ‌عملي‌ نرمال‌، بار افقي‌ با افزايش‌ حجم‌ مخزن‌ (بالاتر رفتن تراز آب‌) تا آنجا افزايش‌ مي‌يابد، كه‌ ناپايداري‌ و تخريب‌ سد قوسي‌ واقع‌ شود. ثابت‌ اضافه‌ بار عبارت‌ است‌ از نسبت‌ بار تخريبي‌ به‌ بار قائم‌ (نرمال‌)، ضريب‌ اطمينان‌ اضافه‌ بار غالباً بسيار بالا بوده‌ و مي‌تواند به‌ روش‌ مدلسازي‌ ژئومكانيكي‌ و ياشبيه‌ سازي‌ حسابي‌ بدست‌ آيد. با اين‌ حال‌ در عين‌ فعاليت‌ طبيعي‌ سد قوسي‌ اضافه‌بار بيش‌ از اندازه‌ بسيار غير محتمل مي باشد، بعلاوه، اثر عواملي‌ همچون‌ پي‌ سنگي، خوردگي‌، نشست‌ و قليايي شدن‌ مصالح‌ سازه‌اي‌ به دليل وجود آب‌ بر روي‌ مقاومت‌ در نظر گرفته نشده است ‌( الالخصوص‌ ناحيه ي‌ ضعيف‌ پي‌ سنگي ‌).بهر حال‌، خطر واقعي‌ به‌ خاطرتشديد بار نمي باشد، بلكه‌ بخاطر كافي نبودن مقاومت‌ مصالح‌ مي باشد.

ـ روش‌ ذخيره ي مقاومت‌
بر طبق‌ اين‌ روش‌، تحت‌ شرايط‌ عدم‌ تغيير بارعمودي‌، مقاومت‌ بدنه‌ سد و پي‌ سنگي به تدريج‌ كاهش‌ مي‌يابد، تا زماني‌ كه‌ ناپايداري‌ و تخريب‌ سد قوسي‌ وقوع‌ يابد و ضريب ذخيره ي‌ مقاومت عبارت‌ است‌ از تعداد دفعات‌ كاهش‌ نيمه‌. با اين‌ حال‌، در اين روش به‌ تعدادي مدل نياز است‌. به‌ طور كلي‌ اين‌ آزمايش‌ بر طبق‌ اصل‌ تعادل‌ انجام ‌مي‌شود، بدين‌ معنا كه‌ به‌ جاي‌ ثابت‌ نگه داشتن‌ بار خارجي‌ و كاهش‌ تدريجي‌ مقاومت‌ مصالح‌، مقاومت‌ مصالح‌ ثابت‌ نگه‌ داشته‌ مي‌شود وهمزمان‌ بار خارجي‌ و بار مرده ي‌ خود سد افزايش‌ مي‌يابد، تا آنجا كه‌ تخريب‌ صورت‌ پذيرد. براي‌ آزمايش‌ به‌ روش‌ ذخيره‌ ي مقاومت‌ معادل،‌ مشكل‌ اساسي‌ كه‌ همزمان‌ بودن‌ افزايش‌ بار خارجي‌ پي‌ سنگي‌ و بدنه ي‌ سد مي باشد بايد حل‌ گردد
گو چونماو، گونگ ژاوزياگ و… بر طبق‌ اصل‌ ارضاء تشابه‌ مدل‌ فيزيكي‌ و با استفاده‌ از دستگاه گريز ازمركز* بعنوان‌ دستگاه‌ بارگذاري‌ و جايگزين‌ كردن‌ ميدان‌ ثقلي با ميدان‌ نيروي‌ گريز از مركز‌، متوجه ي‌ افزايش‌ همزمان‌ بار خارجي‌ پي‌ سنگي‌ و بدنه‌ سد شدند و آزمايش‌ به روش ذخيره ي مقاومت معادل‌ را بر روي‌ يك‌ مدل‌ انجام‌ دادند. نتيجه‌ آزمايش‌ نشان‌ داد كه‌ گرايش‌ بزرگي‌ تنش‌ و بزرگي‌ تنش هاي‌ كششي‌ و فشاري به‌ طور اساسي‌ به‌ سمت‌ قانون‌ عمومي‌ مي باشد. براي‌ انجام‌ آزمايش‌ به‌ روش‌ ذخيره ي مقاومت‌ بر روي‌ يك‌ نمونه‌، نياز به‌ ايجاد مصالح‌ جديدي‌ مي باشد كه‌ بتواند تغييرتدريجي‌ مقاومت‌ برشي‌ پي‌ سد، سطح نرم‌ و ضعيف‌ سازه‌ بر روي‌ پي‌ سنگي‌ را آشكار ساخته‌ و همچنين‌ تكنيك هاي‌ آزمايش‌ را پاسخ‌ گو باشد.
لو جينچي، لي چاووگو و... بعد از سالها بررسي “ مصالح با تغييرات مشابه دما“ را توسعه‌ داده اند كه‌ براي‌ مدلسازي‌ گسل هاي‌ بين‌ لايه‌اي‌ و بدنه‌ هاي صخره اي‌ قابل‌ استفاده مي‌باشد. اين‌ مصالح‌ از بلنك فيكس*، روغن‌ موتور، مصالح‌ و مخلوطهاي حل‌ شدني‌ پليمري كه‌ به‌ ميزان‌ معيني‌ با هم‌ تركيب‌ شده‌اند، ساخته‌ شده‌ است‌. در حين‌ آزمايش‌ با افزايش‌ دما، مقاومت‌ مصالح‌ بتدريج‌ كاهش‌ مي‌يابد. با وجود اينكه‌ ضريب‌ ذخيره ي‌ مقاومت‌ يك‌ تصوير واضح را ارائه‌ مي كند، اما علت‌ اصلي تخريب‌ سد قوسي‌ نمي‌باشد. بنابراين‌ كاهش‌ مقاومت به‌ نسبت‌ نامساوي‌ منطقي تر مي باشد و فرآيند تضمين‌ برابراغلب‌ مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرد.

ـ روش ترکیبی

تخریب یک سد قوسی تنها به دلیل اضافه بار و یا کاهش مقاومت مصالح نیست، بلکه به دلیل اثر توامان دو فاکتور مذکور است. بر طبق روش ترکیبی، با ترکیب کردن اضافه بار با ذخیره مقاومت، زمانی که سد قوسی به یک ضریب اضافه‌بار مشخصه می‌رسد، مقاومت باید به اندازه آن مرتبه کاهش داشته شود، که باعث تخریب سد قوسی می‌شود روش ترکیبی از لحاظ تئوری معقول می‌باشد، اما عملکرد واقعی نسبتا کامل شده باشد. خصوصا هیچ‌گونه استاندارد استواری در ارتباط با اینکه تا چه اندازه باید اضافه بار ایجاد شود، قبل از اینکه مقاومت مصالح کاهش پیدا کند، وجود ندارد. در حال حاضر، مطالعه کلی تخریب ناپایداری تنها توسط آزمایش‌های مدل هندسی صورت می‌پذیرد و موفقیت‌هایی در شبیه‌سازی کامپیوتری و محاسبات عددی روند خرابی سدهای قوسی صورت پذیرفته است.

در جهت شناسایی طرح مهندسی بر پایه آنالیز پایداری سیستماتیک باید صورت پذیرد، مخصوصا برای بررسی و حل یک سری از مشکلات تکنیکی و تئوریکال مانند روش آنالیز پایداری سیستماتیک، تکنیک آنالیز شبکه احتمال کاربردی، سیستم تصمیم‌گیری، پارامترهای آماری قانون و توزیع و غیره.

تئوری‌های دیگری در زمینه ارزیابی ایمنی سد قوسی :

عده‌ای از پژوهشگران معتقدند که تخریب یک سد و توده سنگی به دلیل گسترش مستمر ترک‌های ایجاد شده بر اثر تجمع دائمی آسیب اولیه است و بنابراین فرایند‌های مکانیک آسیب و مکانیک شکست را می‌توان برای مطالعه تخریب سدهای قوسی انطباق داد. هوانگ یون و دیگران پایداری و تمایل گسترش ترک‌های پاشنه سد در طرف بالا دست سدهای قوسی را به کمک فرایند المان شکست سه بعدی و تئوری فاکتور تراکم انرژی کرنش حداقل مورد مطالعه قرار داده و متوجه شده‌اند که شکافتن بر اثر آب، فاکتور اصلی در جهت انتشار ترک‌های ابتدایی است. پژوهشگران دیگر به سد قوسی به عنوان یک سیستم دینامیکی توجه کرده و خرابی را از نقطه نظر تغییر شکل غیر خطی مورد بررسی قرار داده‌اند. زمانی که تخریب تجمعی و تغییر شکل سیستم سد قوسی از بی‌نظمی به انتظام گسترش می‌یابد، خرابی کلی در حال صورت پذیرفتن است. طبق بررسی‌های صورت گرفته در زمینه علل خطاهای صورت گرفته در سد دو قوسی «کن» واقع در اتریش، لومبادری متخصص و مهندس سد سوئیسی، نظریه ضریب لاغری سدها را در سال ۱۹۸۶ بیان و منحنی لومبادری را ارائه کرد، این منحنی یک خط صاف است که تنها بستگی به ارتفاع سد دارد. رن کویینگ ون و دیگران شکل و علل ایجاد این منحنی آسیب را به کمک تئوری پایداری کمانشی و مقاومت بدنه سد مورد مطالعه قرار داده و پیشنهاد کردند که منحنی لومبادری به دو دسته تقسیم شود: دسته اول هذلولی‌هایی با در نظر گرفتن مقاومت بتون بدنه سد به عنوان پارامتر می‌باشند، که بستگی به ارتفاع سد و مقاومت بتون بدنه سد دارند، دسته دوم منحنی‌های توانی می‌باشند، که بستگی به کمانش بدنه سد دارند، به این معنا که بستگی به مدول الاستیسیته بتون بدنه سد، ارتفاع سد و ... دارند.

نتیجه‌گیری

خصوصیاتی از قبیل ذخیره سرمایه‌گذاری، ظرفیت باربری و ایمنی بالا، باعث شده است که سدهای قوسی، مخصوصا سدهای بلند قوسی مورد توجه تمام کشورهای جهان قرار گیرند. سدهای قوسی به طور فزاینده‌ای بلندتر ساخته می‌شوند و شالوده‌ها نیز به طور فزاینده‌ای پیچیده‌تر می‌شوند. شرایط ژئولوژیکی پیچیده و متغییر، به همراه تلفات سنگین در صورت تخریب سدهای قوسی، دانشمندان را بر آن داشته تا به بررسی و حل مشکلات تکنیکی ساخت سدهای قوسی بپردازند. شکافتن و تسلیم شدن به دلیل تنش موضعی بیش از حد پاسخ طبیعی هر سد قوسی است. بی‌شک قبل از تخریب سد قوسی، یک فرایند شکافت و تسلیم به وجود می‌آید و در طی این فرایند پتانسیل سد قوسی پایدار مانده و بنابراین کارکرد ایمنی ادامه می‌یابد.

بنابراین بررسی عملکرد و مکانیسم سدهای قوسی در طی فرایندی که از تسلیم موضعی مقاومت شروع و تا تخریب کامل سد به طول می‌انجامد، بسیار لازم و ضروری است. در بعضی کشورها مانند چین معتقدند که از تئوری پایداری سازه باید در طراحی سدهای قوسی استفاده شود. با این وجود، در ارزیابی حال حاضر، پایداری سدهای قوسی به کمک تئوری پایداری، توابع و عملکردهای انتخاب شده بیشتر براساس خصوصیات تخریب مقاومت سدهای قوسی بوده و آنچه در حال حاضر در حال بررسی است، همچنان پایداری موضعی است. یکی از مباحث عمده در مطالعات آینده چگونگی انتخاب متغیرهای تصادفی به گونه‌ای است که منعکس کننده‌ حالت سیستم سد قوسی به عنوان متغیرهای اصلی برای آنالیز پایداری کلی سدهای قوسی باشد. با وجود اینکه موفقیت‌های چشمگیری در زمینه بررسی پایداری لغزشی سدهای قوسی در طول سطح تماس شالوده و همچنین در زمینه ناپایداری بدنه سنگی شانه سد به کمک تئوری پایداری جنبشی صورت پذیرفته است، اما اجزای یک سد قوسی شامل بدنه و شانه سد و شالوده سنگی و تغییر شکل‌هایشان بر روی هم اثر متقابل گذاشته و جدانشدنی است. بنابراین در نظر گرفتن بدنه و شانه سد و شالوده سنگی به عنوان یک مجموعه واحد جهت بررسی مکانیسم خرابی سدهای قوسی ارزش بررسی را داشته و یک معیار ناپایداری کلی را به دست داده و ایمنی کل سد را مشخص می‌سازد. بدنه سدهای قوسی و مصالح فوندانسیون که اغلب بتونی، سنگی و خاکی است جزء مصالح با کشش پایین و یا غیرکششی است. در حال حاضر، معیارهای تسلیم مور- کولمب و دراکر- پراگر و معیار چهار پارامتری به طور معمول مورد پذیرش مصالحی مانند مصالح سنگی- خاکی و بتونی می‌باشد. تفاوت عمده‌ای بین نسبت‌های تنش- کرنش اندازه‌گیری شده سدهای قوسی و روابط مذکور وجود دارد. از لحاظ اقتصادی این موضوع عملی نیست که به طول نامحدودی نقاط اندازه‌گیری شالوده سد را برای بررسی مدل ساختمانی مصالح افزایش دهیم. در عوض، بسیار واقع‌بینانه و منطقی است که یک مدل ساختمانی از مصالح افزایش دهیم. در عوض، بسیار واقع‌بینانه و منطقی است که یک مدل ساختمانی از مصالح براساس اطلاعات اندازه‌گیری شده صریح به کمک فرایند آنالیز معکوس و یا تکنیک تطبیق شبکه عصبی به دست آوریم. به لطف خصوصیاتی مانند مخارج پایین آزمایش کردن، غیر تخریبی بودن و ... تکنولوژی اندازه‌گیری مایکروویو و تکنولوژی بررسی لیزری، در ارزیابی ایمنی سدهای قوسی کاربردهای وسیعی پیدا کرده‌اند. اطلاعات نشان دهنده آن است که کاربی بیش از ۳۰ درصد از سدهای قوسی متناقض با کاربردهای پیش‌بینی توسط الگوهای طراحی است. در حین مطالعه ایمنی طراحی سدهای قوسی، لازم است که بررسی‌ها را معطوف به ایمنی کارکرد واقعی سدهای قوسی کنیم.

  ایزوترم لانگمیر(Langmuir isotherm) - شنبه بیستم فروردین 1390
نیکل و تاثیرات آن بر انسان - شنبه بیستم فروردین 1390
كلریناسیون‌ - جمعه نوزدهم فروردین 1390
آلودگي هاي زيست محيطي - جمعه نوزدهم فروردین 1390
نیترات چیست و چگونه وارد آب می‌شود؟ - جمعه نوزدهم فروردین 1390
آلاینده های آب - جمعه نوزدهم فروردین 1390
انواع و کاربرد حوضچه های ته نشینی و انواع و کاربرد الکها و صافی ها - جمعه نوزدهم فروردین 1390
آب معدنی مزایای بیشتری دارد یا آب لوله کشی؟! - جمعه نوزدهم فروردین 1390
کاربرد ازن در تصفیه آب آشامیدنی - جمعه نوزدهم فروردین 1390
آب رسانی برای دیگ بخار - جمعه نوزدهم فروردین 1390
در خرید آب معدنی دقت کنید - جمعه نوزدهم فروردین 1390
درباره " وبا " یا "CHOLERA" بیشتر بدانیم - جمعه نوزدهم فروردین 1390
چند نکته درباره پارچ‏های فیلتردار - جمعه نوزدهم فروردین 1390
تاثیر آبیاری با پسباب بر برخی ویژگی های چمن ژاپنی دربافت های مختلف خاک - جمعه نوزدهم فروردین 1390
تولید بتنی با توانایی تصفیه آب وهوا در ایران جلوه دیگری از فناوری نانو - جمعه نوزدهم فروردین 1390
آب، خشکسالی و تعیین قیمت - جمعه نوزدهم فروردین 1390
محاسبه سایز لوله های آبسرد و گرم مصرفی - جمعه نوزدهم فروردین 1390
تعیین دبی آب حامل بار گرمایی و سرمایی - جمعه نوزدهم فروردین 1390
بوستر پمپ - جمعه نوزدهم فروردین 1390
مزایای سیستم لوله كشی كلكتوری - جمعه نوزدهم فروردین 1390
شبكه آب رسانی - جمعه نوزدهم فروردین 1390
جدول استاندارد خروجي فاضلاب ها - جمعه نوزدهم فروردین 1390
شبکه های فاضلاب - جمعه نوزدهم فروردین 1390
تصفيه پساب ‌هاي صنعت آبكاري - جمعه نوزدهم فروردین 1390
فلزات سنگین در فاضلاب - جمعه نوزدهم فروردین 1390
وبا - سه شنبه شانزدهم فروردین 1390
سالمونلازیس - سه شنبه شانزدهم فروردین 1390
شيگلا - سه شنبه شانزدهم فروردین 1390
يرسينيا انتروكوليتيكا - سه شنبه شانزدهم فروردین 1390
طرح و محاسبه سپتیک تانک - یکشنبه چهاردهم فروردین 1390
لوله ‌های مورد استفاده در شبکه جمع آوری فاضلاب - یکشنبه چهاردهم فروردین 1390
خوردگی میکروبیولوژی و نحوه کنترل آن - یکشنبه چهاردهم فروردین 1390
سیستم های بالابری در چاه - یکشنبه چهاردهم فروردین 1390
پرآب ‌ترین جلگه ایران کلافه از پیامد های ‌سدسازی - یکشنبه چهاردهم فروردین 1390
کمبود آب یک میلیارد نفر از ساکنان زمین را تهدید می کند - یکشنبه چهاردهم فروردین 1390
سد‌سازی‌ تنها راهکار تأمین آب نیست - یکشنبه چهاردهم فروردین 1390
روشهای آبرسانی - شنبه سیزدهم فروردین 1390
دانلود متون آموزشی در زمینه آب و فاضلاب - شنبه سیزدهم فروردین 1390
کنترل کیفیت آب های آشامیدنی - شنبه سیزدهم فروردین 1390
شاخص های آب آشامیدنی - شنبه سیزدهم فروردین 1390
کاربرد سیستم HACCP راهبردی نوین در کنترل کیفیت آب آشامیدنی - شنبه سیزدهم فروردین 1390
تامین آب و مدیریت مصرف در عصر جدید - شنبه سیزدهم فروردین 1390
آب، فقر و توسعه - شنبه سیزدهم فروردین 1390
تهیه آب برای صنعت - جمعه دوازدهم فروردین 1390
املاح آب و ارزش تغذیه‌ای آن‌ها - جمعه دوازدهم فروردین 1390
شبكه فاضلاب شهري در پيشگيري از اسهال كودكان نقش محوري دارد - جمعه دوازدهم فروردین 1390
بررسی روش های خالص سازی آب با به کارگیری فناوری نانو - جمعه دوازدهم فروردین 1390
ايمني وبهداشت ساختمان واحد كلرزني در تصفيه خانه ها - جمعه دوازدهم فروردین 1390
46 راه براي صرفه جويي و مصرف بهينه آب - جمعه دوازدهم فروردین 1390
مديريت كلرزني آب آشاميدني - جمعه دوازدهم فروردین 1390
نگاهی به جریان سیال در لوله - چهارشنبه بیست و یکم مهر 1389
علل استفاده از ازن به عنوان گند زدا - چهارشنبه بیست و یکم مهر 1389
نحوه عملكرد رزين در سيستم سختي گير - سه شنبه بیستم مهر 1389
پمپ های گریز از مرکز و کاویتاسیون در پمپ ها - سه شنبه بیستم مهر 1389
استفاده از ازن در استخرهای شنا - دوشنبه نوزدهم مهر 1389
شرح کاملی از سختی آب - دوشنبه نوزدهم مهر 1389
دیونایزر ( آب بدون یون) - یکشنبه هجدهم مهر 1389
مراحل اجراي استخرهای شنا - یکشنبه هجدهم مهر 1389

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

برچسب‌ها: سد , سد قوسی

لیست مطالب

سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...


امیرحسین ستوده بیدختی
تمامی حقوق این وب سایت متعلق به مرجع تخصصی آب و فاضلاب است. |طراحی و توسعه:امیرحسین ستوده بیدختی|