انتخاب صفحه

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه

سد زیرزمینی سازه ای است که به منظور ایجاد مانع در برابر جریان طبیعی آب زیرزمینی و ایجاد یک مخزن برای آب زیرزمینی طراحی و ساخته می شود. این سدها در مناطق خشک و نیمه خشک مورد استفاده قرار می گیرند. در این مناطق، آب زیرزمینی به عنوان تنها منبع برای تامین آب جهت مصارف گوناگون در دسترس می باشند. سدهای زیرزمینی به عنوان تامین کننده نیاز آبی این مناطق مورد توجه قرار گرفته است. تامین آب توسط این گونه از سدها برای حجم های کم مورد استفاده قرار می گیرند و نمی تواند به عنوان یک روش کلی برای تامین نیاز آبی مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از سدهای زیرزمینی به منظور ذخیره سازی آب مشکلاتی نظیر نرخ بالای تبخیر، آلودگی آب، ورود آب شور به منابع آب شیرین که در روش های مرسوم ذخیره سازی آب وجود دارد، بوجود نمی آید. به منظور جانمایی محل مناسب برای ساخت سدهای زیرزمینی اطلاعات مربوط به شرایط هیدرولوژیکی منطقه، مطالعات ژئوتکنیکی، ژئوفیزیکی و زمین شناسی مورد نیاز می باشد. ذخیره سازی آب زیرزمینی و استفاده از این منبع آب برای مصارف گوناگون جنبه تاریخی دارد به گونه ای که در زمان رم باستان در Sardinia و شمال آفریقا استفاده از سدهای زیر زمینی مرسوم بوده است. با گذشت زمان تکنیک و دانش استفاده از این سدها نیز افزایش یافته است به طوری که در شرق و جنوب آفریقا و همچنین هند ساخت این سدها مورد توجه قرار گرفته است. دیوارهای آبند تزریقی به منظور ذخیره سازی آب در شمال آفریقا و ژاپن و محافظت منابع آب شیرین در برابر آلودگی های منابع آب شرب در اروپا و امریکا از دیگر موارد استفاده از سدهای زیرزمینی می باشد (Hanssan and Nilsson, 1986). در این پایان نامه علاوه بر توصیف سد زیرزمینی و بیان کاربردها به مدلسازی سد زیرزمینی با استفاده از نرم افزار PLAXIS در آبرفت ماسه ای بر اساس پارامترهای مختلف ماسه، جنسهای مختلف بدنه سد و مدل های مرسوم برای مدلسازی مسائل ژئوتکنیک نظیر مدل موهر کولمب و مدل خاک سخت شونده پرداخته شده است. سپس از این نتایج برای مدلسازی سد زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه ( منطقه علی آباد استان فارس) استفاده می گردد. علاوه بر این اثر برداشت آب از آبخوان ایجاد شده، بر سازه سد مورد بررسی قرار می گیرد.
1.1تاریخچه سدهای زیرزمینی………………………………………………. 3

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل دوم: بررسی سد های زیرزمینی

حجم ذخیره واقعی سدهای مدفون در محدوده چند صد متر مکعب تا چندین میلیون متر مکعب، وابسته به کاربری و طراحی سد، متفاوت خواهد بود. اثر سدهای زیرزمینی بر جریان آب زیرزمینی در شکل 2.2 نمایش داده شده است. مراحل اجرای سدهای مدفون عبارتند از ایجاد یک ترانشه در محل مناسب یک دره که دارای سنگ بستر نفوذ ناپذیر باشد، این ترانشه مجدد با مواد نفوذ ناپذیر به عنوان بدنه سد زیرزمینی پر می شود. عمق متوسط برای حفاری ترانشه در حدود سه تا شش متر می باشد (Nilsson, 1988).

فصل مناسب برای ساخت سدهای مدفون معمولا انتهای فصول خشک سال، زمانی که حداقل آب در آبخوان وجود دارد، می باشد. در طی فرآیند ساخت آب موجود در ترانشه باید پمپاژ شود و محل اجرا خشک باشد. سدهای زیرزمینی با مصالح گوناگونی ساخته می شود، این مصالح برای ساخت سد باید آبند و با حداقل نفوذپذیری باشند. مصالح بکار رفته در ساخت سدهای زیرزمینی عبارتند از: بتن (بتن آبند)، مصالح بنایی، بتن مسلح، آجر، صفحات پلاستیک، دیوارها تزریقی Grouting و خاکریز رسی (Nilsson, 1988). سدهای زیرزمینی باید قادر به تحمل نیروهای وارد بر سد باشند و در سد نباید مشکلاتی نظیر لغزش رخ دهد. اگر سد روی لایه های نفوذ پذیر ساخته شود باید در لایه های نفوذ پذیر از رس و ملات های آبند نظیر گروت استفاده کرد. به منظور افزایش ظرفیت ذخیره سازی آب توسط سد زیرزمینی و افزایش نفوذ پذیری زمین در قسمت بالا دست سد، (شکل 3.2)، در مناطقی که خاک نفوذ ناپذیر مثل رس وجود دارد، می توان از جت آب به منظور شستشوی ریز دانه ها استفاده کرد (Matsuo, 1975). با خارج شدن ریز دانه ها در بالا دست سد می توان ظرفیت ذخیره آب را در بالا دست سد افزایش داد.

خاکریز رسی (Clay dike) در شکل 4.2 نشان داده شده است. استفاده از خاکریز رسی در آبخوان های نفوذپذیر با عمق محدود نظیر بستر رودخانه های ماسه ای مناسب می باشد. مزیت خاک های رس دار این است که باعث کاهش نفوذ ناپذیری لایه های نفوذ پذیر آبخوان و کاهش هزینه های حمل مصالح به منظور آببندی لایه ها، به محل اجرای پروژه می شود. خاکریز رسی باید به صورت لایه ای ساخته و هر لایه کاملا متراکم شود. برای جلوگیری از فرسایش خاکریز رسی می توان از صفحه های پلاستیکی استفاده کرد.
سدهای سنگی (Stone Masonary Dam)، که در شکل 6.2 نشان داده شده است، مانند سدهای بتنی باید آزمایش های لازم بر روی مصالح مورد نیاز برای ساخت انجام شود. سدهای بتنی مسلح بوسیله میلگرد یا شبکه سیمی (Wire Mesh)، به منظور افزایش مقاومت سازه در برابر بارهای وارده نظیر فشار هیدرواستاتیک آب و فشار خاک، مسلح می گردند. همچنین این سد باید بوسیله مهار(Anchor)، به سنگ بستر مهار شوند. در استفاده از این سد باید هزینه های قالب بندی و مصالح بکار رفته در حد معقولی باشد، تا استفاده از این سد اقتصادی باشد (شکل 7.2).

مقطع شماتیک سد زیر زمینی مدفون

مقطع شماتیک سد زیر زمینی مدفون

1.2 سد های زیر سطحی یا مدفون…………………………………………… 5
1.1.2 روش طراحی برای آرایش تعداد زیادی از چاه های پمپاژ……………. 12
2.2 سدهای نیمه مد فون……………………………………………………… 13
3.2 استفاده از سدهای زیرزمینی در معادن………………………………….. 19
1.3.2 تخمین ضخامت سد بر اساس مقاومت خرد شدگی مصالح…………. 19
2.3.2 تخمین ضخامت سد براساس مقاومت برشی………………………… 21
3.3.2تخمین ضخامت سد بر اساس تنش کششی مصالح سد…………….. 22
4.3.2تخمین ضخامت سد بر اساس نفوذ پذیری بدنه سد ………………….23
5.3.2تخمین پایداری سد و ستون های سنگی………………………………. 23

فصل سوم: مکان یابی محل مناسب برای اجرای سد زیرزمینی

پارامتر های اصلی در انتخاب محل مناسب برای اجرای سد زیرزمینی و تاسیسات جانبی آن اکثرا بر اساس عکسهای هوایی، نقشه های کارتوگرافی و تکنیکهای سنجش از راه دور انتخاب می شود. این پارامترها در ادامه توضیح داده می شوند.

1.1.3 مشخصات زمین
– عرض تنگه: موقعیت تنگه و عرض تنگه (L) براساس عکسهای ماهواره ای، اطلاعات GIS و نقشه های کارتوگرافی با مقیاس 1:200000 و مدل تراز دیجیتالی مشخص می شود.
– سطح اثر سد زیر زمینی: سطح اثر (Aall)عبارتست از سطح بالا دست سد که با ایجاد یک مانع می توان سطح آب زیرزمینی را افزایش داد. تخمین این سطح بر اساس اطلاعات GIS و عکسهای ماهواره ای امکان پذیر می باشد.
– طول آبخوان مصنوعی: طول آبخوان (Loued) طولی از سطح موثر است که به تنگه و محل اجرای سد ختم می شود.
– حوضه آبریز: حوضه آبریز (Aidr) بر اساس مدل تراز دیجیتالی محاسبه می شود. این مدل بیانگر اطلاعات درباره عوارض زمین در یک منطقه مشخص می باشد که از طریق اطلاعات جغرافیایی در سیستم مختصات UTMبدست می آید.
– موقعیت گسلها: موقعیت گسلها بر اساس نقشه های زمین شناسی با مقیاس 1:500000و تفسیر عکسهای ماهواره ای نظیر LANDSAT 7TM مشخص می شود.
– عمق سنگ بستر: عمق سنگ بستر (P) بر اساس بازدیدهای محل اجرای پروژه و مطالعات ژِئوفیزیکی و یا ژئوتکنیکی تعیین می شود. برای تعیین تخلخل سنگ بستر می توان از نتایج بدست آمده از گمانه های حفر شده استفاده کرد. در بستر های آبرفتی مقدار تخلخل نباید از 35% تجاوز کند. اگر امکان استفاده از روشهای ژِئوفیزیکی برای مطالعه وضعیت لایه ها وجود نداشته باشد، می توان باحفر گمانه یا استفاده از چاهها و قنوات موجود می توان وضعیت لایه بندی، عمق آبرفت و سنگ بستر را تخمین زد.
2.1.3 پوشش گیاهی
پوشش گیاهی در منطقه بر اساس شاخص NDVI مشخص می شود که یک روش پردازش تصویری می باشد. NDVIبیانگر شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی می باشد.

3.1.3 مشخصات اقلیمی
یکی از پارامتر های مهم اقلیمی میزان بارش سالیانه می باشد. این پارامتر بر اساس اطلاعات ایستگاه های هواشناسی بدست می آید. با تحلیل این اطلاعات توسط مدل های هواشناسی و روشهای آماری، می توان محل مناسب برای اجرای سد، طوری که این میزان بارندگی قادر به پر کردن حجم خالص مخزن باشد، را انتخاب کرد.

مشخصات حوضه آبگیر سد زیرزمینی Kidal, Mali (Forzieri et al., 2007)

مشخصات حوضه آبگیر سد زیرزمینی
Kidal, Mali (Forzieri et al., 2007)

1.3 روش شناسی……………………………………………………………… 28
1.1.3مشخصات زمین…………………………………………………………… 28
2.1.3پوشش گیاهی…………………………………………………………….. 29
3.1.3 مشخصات اقلیمی……………………………………………………… 29
2.3 روند غربالگری………………………………………………………………. 29
1.2.3شناسایی محل……………………………………………………………. 29
2.2.3انتخاب کیفی محل سد…………………………………………………… 30
3.3 برداشت های ژئوفیزیکی…………………………………………………… 32
4.3 طبقه بندی محل اجرای سد…………………………………………………. 32

فصل چهارم: بررسی نفوذ پذیری بدنه سد زیرزمینی

هزینه ساخت بدنه سد زیرزمینی به علت بالا بودن هزینه های ساخت بدنه با نفوذپذیری کم، افزایش می یابد. برای شناخت رفتار هیدرولیکی سدهای زیرزمینی از مدل های عددی استفاده می گردد. توزیع نفوذ پذیری بر اساس روش های آماری تخمین زده می شود. به منظور آنالیز آب زیرزمینی از مدل تخمینی استفاده می شود و صحت این مدل با استفاده از بررسی سطح آب زیرزمینی، توسط چاه های مشاهده ای مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین می توان موقعیت مناسب و موثر چاه های برداشت آب را بر اساس توزیع نفوذ پذیری تعیین کرد. به منظور توصیف روشهای آماری، اطلاعات بدست آمده از سد زیرزمینی ساناگاوا در ژاپن مورد بررسی قرار می گیرد. با استفاده از اطلاعات محدود، خواص فیزیکی زمین و توزیع نفوذپذیری، سعی بر تخمین رفتار آب زیرزمینی با استفاده از روش های آماری و عددی می باشد. با استفاده از این مدل ها می توان موثرترین موقعیت برای چاه های برداشت و اقتصادی ترین موقعیت سازه سد زیرزمینی را بدست آورد. در شکل 1.4 منطقه مورد مطالعه سد زیرزمینی Sunagawa نشان داده شده است.

1.4روش های آماری………………………………………………………………….. 38
1.1.4 روش Krigingا…………………………………………………………………. 38
2.1.4 روش Variogram ا…………………………………………………………….38
2.4بررسی تغییرات نفوذ پذیری بدنه سد بر عملکرد سد زیرزمینی……………… 42
3.4 بررسی اثر تغییرات موقعیت چاه های برداشت بر تغییرات سطح آب زیرزمینی………………………………………………………………………………… 44
4.4 تعیین ضریب هدایت هیدرولیکی بهینه سدهای زیرزمینی به منظور
کنترل و کاهش جریان آلودگی از بدنه سد……………………………………………. 46
1.4.4رنج بهینه ضریب هدایت هیدرولیکی…………………………………………….. 47
2.4.4جریان آلودگی در محیط متخلخل بدنه سد…………………………………….. 48
3.4.4تخمین حد پایین ضریب هدایت هیدرولیکی در محیط متخلخل
بدنه سد زیرزمینی………………………………………………………………………. 52
4.4.4تخمین جرم ذخیره شده در بدنه سد در حالت جریان پایدار…………………… 54

فصل پنجم: مدلسازی سد های زیرزمینی عمیق

در این قسمت به مطالعه درباره طراحی و آنالیز یک سد زیرزمینی عمیق در شهر مقدس مکه می پردازیم. این سد در ناحیه Wadi Naman، در شرق شهر مقدس مکه به منظور تامین آب مورد نیاز حجاج در ایام حج ساخته شده است. جنس بدنه سد از نوع بتن پلاستیک می باشد و بر اساس ضخامت های مختلف سد و ارتفاع مختلف سد اثر تنش ها و کرنش ها وارد بر سد مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه اثر تغییرات سختی خاک، Soil Rigidity، نسبت به عمق در نظر گرفته شده است. با استفاده از نرم افزار STAAD PR0, 2004 ، بر اساس روش اجزای محدود و بر حسب ضخامت های1-1.2 , 0.8-1 ,0.6-0.8 m و ارتفاع های 30, 50 and 70 mاین نتیجه بدست آمد که با افزایش ضخامت دیواره سد به علت توزیع بهتر فشار مقاوم در برابر نیروهای محرک مانند فشار محرک خاک و فشار هیدرواستاتیک آب، سد دارای کارایی بهتر می باشد و در برابر نیروهای وارد بهتر مقاومت می کند.

2.5 بررسی منطقه مورد مطالعه

Wadi Naman، در 10 کیلومتری شرق مکه و در حدود 3 کیلومتری عرفات قرار گرفته است. بر اساس عکس های هوایی موجود از منطقه مورد مطالعه و آزمایشهای صحرائی این ناحیه برای اجرای سد در نظر گرفته شده است. ضخامت لایه آبرفتی از 20 متر در کناره ها و تا70 متر در وسط متغییر می باشد. طول کلی سد حدود 87/912 متر می باشد. موقعیت سد طوری انتخاب شده که تا حد امکان دور از گسل های موجود باشد و حداقل طول و هزینه ساخت را داشته باشد. در اشکال 1.5 و 2.5 موقعیت در نظر گرفته شده برای اجرای سد زیرزمینی مکه مقدس توسط عکس هوایی در سال 2007 و تنگه مورد نظر برای اجرای سد نشان داده شده است.

موقعیت در نظر گرفته شده برای اجرای سد زیرزمینی (Khairy et al., 2009)

موقعیت در نظر گرفته شده برای اجرای سد زیرزمینی
(Khairy et al., 2009)

1.5آ نالیز سد زیرزمینی مکه مکرمه…………………………………………………. 58
2.5بررسی منطقه مورد مطالعه ………………………………………………………58
1.2.5 شرایط مرزی……………………………………………………………………. 63
2.2.5نتایج بدست آمده حاصل از آنالیز سد زیرزمینی……………………………… 65
1.2.2.5تنش افقی موثر………………………………………………………………. 65
2.2.2.5تنش قائم موثر…………………………………………………………………. 69

فصل ششم: آنالیز سد زیرزمینی در محیط ماسه با پارامتر های مقاومتی مختلف

به منظور مدلسازی سد زیرزمینی در توده خاک، می توان از مدلهای مرسوم نظیر مدل الاستو پلاستیک، مدل موهر-کولمب (M.C model)، یا مدل خاک سخت شونده (H.S model) استفاده کرد. این مدلها کاربردهای فراوانی در شبیه سازی مسائل ژئوتکنیک دارند. در این فصل از این دو نوع مدل برای شبیه سازی رفتار سد زیرزمینی در توده خاک با پارامترهای مختلف مقاومتی استفاده شده است. به همین دلیل در ادامه توضیحات مختصری در رابطه با این دو نوع مدل ارایه می گردد.

1.6 مدل موهر- کولمب

مدل موهر کولمب یکی از پر کاربردترین مدلها حالت الاستوپلاستیک یا Elastic perfectly-plastic ، می باشد. در این مدل علاوه بر استفاده از پارامترهای الاستیک نظیر مدول را الاستیک (E) و ضریب پواسن ( )، پارامترهای پلاستیک نظیر چسبندگی (C)، زاویه اصطکاک داخلی و زاویه اتساع نیز اعمال می شود. زاویه اتساع با استفاده از آزمایش سه محوره در حالت زهکشی شده استاندارد قابل محاسبه است. شرایط تسلیم (Yield condition)، در مدل موهر-کولمب شامل سه عامل تسلیم (Yield function) ، می باشد، که براساس تنش های اصلی به فرم زیر نوشته می شوند (Brinkgreve, 1994).

1.6 مدل موهر-کولمب………………………………………………………………. 76
2.6 مدل خاک سخت شونده……………………………………………………….. 78
1.2.6 رابطه هذلولی در حالت آزمایش سه محوری زهکشی شده استاندار…. 79
3.6 مدلسازی سد زیر زمینی در محیط ماسه با پارامترهای مختلف…………… 81
1.3.6 نرم افزار PLAXIS ا……………………………………………………………..85
4.6 نتایج مدلسازی سد زیرزمینی………………………………………………… 88
1.4.6 نتایج حاصل از مدلسازی دیوار دیافراگمی………………………………….. 89
1.1.4.6 جابجایی کل در حالت دیوار دیافراگمی………………………………….. 89
2.1.4.6 حداکثر ممان خمشی در حالت دیوار دیافراگمی………………………. 96
3.1.4.6 نیروی برشی حداکثر در حالت دیوار دیافراگمی……………………….. 102
4.1.4.6 جابجایی کل دیوار دیافراگمی در حالت مدول الاستیسیته ثابت
و افزایش وزن مخصوص …………………………………………………………….. 108
2.4.6 نتایج حاصل از مدلسازی سپر فولادی2 ……………………………………115
1.2.4.6جابجایی کل در حالت سپر فولادی2 ………………………………………115
2.2.4.6 ممان خمشی حداکثر در حالت سپرفولادی 2 ………………………….123
3.2.4.6 نیروی برشی حداکثر در حالت سپر فولادی2 ………………………….131
4.2.4.6 جابجایی کل سپر فولادی2 در حالت مدول الاستیسیته
ثابت و افزایش وزن مخصوص……………………………………………………….. 138
5.2.4.6 ممان خمشی حداکثر سپر فولادی2 در حالت مدول الاستیسیته
ثابت و افزایش وزن مخصوص ………………………………………………………….147
6.2.4.6 نیروی برشی حداکثر سپر فولادی2 در حالت مدول الاستیسیته
ثابت و افزایش وزن مخصوص………………………………………………………… 154
3.4.6 سپر فولادی 1………………………………………………………………….. 162
1.3.4.6جابجایی کل در حالت سپر فولادی1………………………………………. 162
2.3.4.6 ممان خمشی حداکثر در حالت سپر فولادی…………………………….. 170
3.3.4.6 نیروی برشی حداکثر در حالت سپر فولادی.1 ……………………………177
4.3.4.6 جابجایی کل سپر فولادی1 در حالت مدول الاستیسیته ثابت
و افزایش وزن مخصوص………………………………………………………………… 183
4.4.6 نتایج حاصل از مدلسازی بتن پلاستیک……………………………………… 191
1.4.4.6 جابجایی کل بتن پلاستیک ………………………………………………….191
2.4.4.6 جابجایی کل بتن پلاستیک در حالت مدول الاستیسیته ثابت
و افزایش وزن مخصوص……………………………………………………………….. 199
5.6 مقایسه نتایج مدلسازی سد زیر زمینی با استفاده از مدل موهر- کولمب (M.C)
و مدل خاک سخت شونده (H.S)ا…………………………………………………….. 206
1.5.6 تنش برشی در توده خاک………………………………………………………. 208
2.5.6 جابجایی کل………………………………………………………………………. 211
3.5.6 فشار جانبی خاک……………………………………………………………… 214

فصل هفتم: بررسی اثر برداشت آب بر سازه سد زیر زمینی

1.7 اثر برداشت آب بر دیوار دیافراگمی…………………………………………….. 218
1.1.7 جابجایی افقی دیوار دیافراگمی…………………………………………….. 219
2.1.7 جابجایی قائم دیوار دیافراگمی……………………………………………….. 220
3.1.7 ممان خمشی حداکثر دیوار دیافراگمی……………………………………… 222
4.1.7 نیروی برشی حداکثر دیوار دیافراگمی………………………………………….. 223
2.7 بررسی دیوار دیافراگمی در حالت نرمال…………………………………………. 225
1.2.7 جابجایی افقی دیوار دیافراگمی……………………………………………….. 225
2.2.7 جابجایی قائم دیوار دیافراگمی………………………………………………… 227
3.2.7 ممان خمشی حداکثر دیوار دیافراگمی……………………………………….. 228
4.2.7 نیروی برشی حداکثر دیوار دیافراگمی…………………………………………. 230
3.7 اثر برداشت آب بر سپر فولادی……………………………………………………. 231
1.3.7 جابجایی افقی سپر فولادی1 ………………………………………………….232
2.3.7 جابجایی قائم سپر فولادی 1………………………………………………….. 233
3.3.7 ممان خمشی حداکثر سپر فولادی1…………………………………………. 235.
4.3.7 نیروی برشی حداکثر سپر فولادی 1………………………………………….. 236
4.7 بررسی سپر فولادی1 در حالت نرمال……………………………………………. 238
1.4.7 جابجایی افقی سپر فولادی1…………………………………………………. 238
2.4.7 جابجایی قائم سپر فولادی 1………………………………………………….. 240
3.4.7 ممان خمشی حداکثر سپر فولادی1 …………………………………………..241
4.4.7 نیروی برشی حداکثر سپر فولادی 1…………………………………………… 243
5.7 اثر برداشت آب بر سپر فولادی 2 …………………………………………………244
1.5.7 جابجایی افقی سپر فولادی2…………………………………………………… 244
2.5.7 جابجایی قائم سپر فولادی 2 …………………………………………………..246
3.5.7 ممان خمشی حداکثر سپر فولادی2 ………………………………………….247
4.5.7 نیروی برشی حداکثر سپر فولادی 2 ……………………………………………249
6.7 بررسی سپر فولادی 2 در حالت نرمال ………………………………………………250
1.6.7 جابجایی افقی سپر فولادی2 ……………………………………………………251
2.6.7 جابجایی قائم سپر فولادی 2 ……………………………………………………..252
3.6.7 ممان خمشی حداکثر سپر فولادی.2 …………………………………………..254..
4.6.7 نیروی برشی حداکثر سپر فولادی 2 …………………………………………….255

فصل هشتم: مطالعه موردی سد زیرزمینی علی آباد

1.8 سازندهای زمین شناسی حوضه آبریز علی آباد……………………………….. 260
1.1.8 فیزیوگرافی حوضه آبریز …………………………………………………………..261
1.1.1.8 طول آبراهه اصلی…………………………………………………………….. 262
2.8 محاسبه پارامترهای کمی برای منطقه مورد مطالعه………………………….. 263
3.8 مدلسازی سد زیرزمینی علی آباد………………………………………………. 265
1.3.8 ممان خمشی…………………………………………………………………… 267
2.3.8 نیروی برشی و نیروی محوری……………………………………………….. 268
3.3.8 جابجایی افقی بدنه سد……………………………………………………… 269
4.3.8 تنش افقی موثر (Sig’x-x)ا……………………………………………………. 270
5.3.8 تنش برشی موثر (Sig’ x-y)ا………………………………………………… 270
4.8 بررسی کفایت مقطع سد تحت اثر بارگذاری بحرانی………………………… 273

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل نهم: نتیجه گیری و پیشنهادها

با انجام مدلسازی بر اساس جنسهای مختلف بدنه سد در توده خاک با پارامتر های مقاومتی مختلف نتایج زیر بدست آمد:
در هر حالت وزن مخصوص و زاویه اصطکاک داخلی ثابت با افزایش مدول الاستیسیته خاک مقادیر جابجایی کل سد، ممان خمشی حداکثر و نیروی برشی حداکثر در سد کاهش می یابد.
با افزایش وزن مخصوص اشباع و غیر اشباع خاک مقادیر جابجایی کل سد، ممان خمشی حداکثر و نیروی برشی حداکثر در سد کاهش می یابد.
با افزایش زاویه اصطکاک داخلی خاک در هر حالت وزن مخصوص خاک مقادیر جابجایی کل سد، ممان خمشی حداکثر و نیروی برشی حداکثر در سد افزایش می یابد.
توصیه می شود در ساخت سد زیرزمینی از جنسهای انعطاف پذیر نظیر بتن پلاستیک استفاده شود. زیرا اگر از جنس های صلب برای ساخت بدنه سد استفاده شود، مقادیر ممان خمشی و نیروی برشی ایجاد شده در سد به میزان قابل توجه ای نسبت به جنس های انعطاف افزایش می یابد.
هرچه خاک درشت دانه تر باشد، مقدار Φ بزرگتر باشد، توصیه می شود که از جنس های انعطاف پذیر برای ساخت بدنه سد استفاده شود.
به منظور افزایش پایداری سد می توان از مهار های قائم(Anchor) ، که به طول 1/20 ارتفاع سد امتداد یافته و در سنگ بستر مهار می شود، استفاده کرد. در پای سد به منظور افزایش ظرفیت خمشی و برشی مقطع می توان از مخلوط با مقدار سیمان بیشتر (Rich cement)، استفاده کرد. به منظور اطمینان از عدم ترک خوردگی مقطع، که تاثیر نامطلوبی بر آببندی سد دارد، و افزایش مقاومت کششی مقطع می توان از Steel fibers، در مخلوط بتن پلاستیک استفاده کرد.
با افزایش ضخامت بدنه سد توزیع فشار جانبی خاک بر سد (تنش موثر افقی) و تنش موثر قائم بر بدنه سد یکنواخت تر خواهد بود. در نتیجه پایداری سد افزایش می یابد.
افزایش ضخامت بدنه سد باعث کاهش تراوایی سد می شود.

نتیجه گیری……………………………………………………………………………. 275
پیشنهادها…………………………………………………………………………….. 277

فهرست منابع و مأخذ………………………………………………………………… 278

پیوست الف تنش برشی در توده خاک…………………………………………….. 283
پیوست ب جابجایی کل سد………………………………………………………….. 288
پیوست پ فشار جانبی خاک ………………………………………………………..292
پیوست ت ممان خمشی ایجاد شده در سد………………………………………… 297
پیوست ث نیروی برشی ایجاد شده در سد…………………………………………. 301
پیوست ج نقاط پلاستیک ایجاد شده در توده خاک مجاور سد……………………..305

 

Abstract

Subsurface dam is a barrier that is designed and built against the groundwater flow and causes an artificial reservoir to be generated. In recent decades building of these structures received considerable attentions in the regions with arid or semi-arid climate. In these regions groundwater is usually the only source of water supply for domestic and in some cases for agricultural water consumptions. By using the underground dams, some of the deficiencies of conventional surface storage, such as high rate of evaporation, pollution and salt water intrusion may be avoided. Selection of the suitable site, design and construction of underground dams are the most important issues in practice as for conventional surface dams. Therefore further information concerning the geotechnical, geophysical and geological, hydrological characteristics of the study area, shape and materials used in the construction of underground dams is essential. In this thesis, in addition to presenting the underground dams’ chararacteristics and the applications of these dams, the modeling of the underground dams with different material, in the alluvial sand is performed. By modeling of the underground dams it is concluded that by increasing the internal friction angle of soil, shear force and bending moment of rigid dam body are greater than those for flexible dam. It was also found that the hardening soil model prdicts the shear force, total displacement and bending moment of dam body less than those predicted by Mohr-Coulomb model.



بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان