مقاله کامل سدها

سدهاي سنگي
سدهاي سنگي سدهايي هستند که عمدتا از سنگ (توده سنگي) تشکيل يافته اند بديهي است همان طوري که ميدانيم توده سنگي بايد به نحوي غير قابل نفوذ باشد يعني داراي پرده غير قابل نفوذ باشد که در اين نوع سدها پرده فوق را در بالا دست سد و در شيرواني بالا دست قرار مي دهند.
ساختمان اين نوع سدها در جاهايي که ساختن ساير انواع سدها امکان پذير نباشد و همچنين معدن سنگ مناسب در محل باشد نيز مورد پيدا مي کند.اين نوع سدها معمولا در بست سنگي اجرا مي شوند منتها آن شرايط و مقاومت زياد بستر سنگي را که براي سدهاي بتني مورد لزوم است،در اينجا موردي ندارد.من باب مثال اين نوع سدها (سنگي) را مي توان در بستر سنگ شيست بنا نهاد ولي براي سد بتني (پس از بررسي نتايج آزمايشگاهي بر روي نمونه هاي سنگي) اين کار ممکن است خالي از اشکال نباشد.بستر سنگي بايد عاري از گسل و غيره باشد و مواد شن و ماسه و غيره از بستر سنگي بر داشته شود.سدهاي سنگي معمولا داراي سه قسمت متمايز و عمده زير مي باشند:
الف) توده سنگ لاشه با ابعاد بزرگ (ريخته شده در قشر برروي هم)
ب) قشر سنگ چين در بالادست قسمت قبلي (منظم و کوبيده شده)
ج) پرده آب بند که بر روي قشر سنگ چين قبلي سوار است که در اين حالت تيز مانند ساير سدها (سدهاي خاکي) پرده آب بند بايد در زير سد از حرکت آب جلوگيري کند لذا همان اصول حرکت آب در زير سد (فرمول دارسي) مطرح است.
ضمناً در سدهاي مدرن که امروزه بيشترين کاربرد را دارند ساختمان اين چنين است که در اين نوع سد مسئله لغزش مطرح نيست چه مقاومت برشي (خيلي زياد) سطوح سنگ و همچنين پرده آب بند در بالا دست مسئله اي را مطرح نمي کند.ضخامت تاج سد و ارتفاع آزاد روي درياچه سد بر اساس همان اصول و فرمول هاي گفته شده در سدهاي خاکي است.
مشخصات مقطع ساختماني سدهاي سنگي:
ضخامت قشر بتن مسلح در بالا دست معمولا 50-30 سانتيمتر (و احياناً کمي بيشتر) است که در جهت عمودي و افقي با آهن گرد (يا تور) مسلح شده است مقداردرصد آهن فوق نعمولا 5/0 درصد در جهت عمودي7/0 درصد افقي است.همچنين بتن فوق به منظور داشتن ضريب قابليت نفوذ حداقل
بايد داراي دانه بندي پيوسته باشد تا حد اکثر مخصوص و حداکثر اتلاف گراديان را داشته باشد.
مزيت سدهاي سنگي:اين نوع سدها (سد سنگي)در مناطق زلزله خيز مناسب مي باشد چه در اثر زلزله مواد سنگي فوق بر روي هم ميغلتند و بزرگترين ضايعه اي که ممکن است پيش آيد امکان ترک خوردن پرده آب بند بالا دست است.
اين مزيت سدهاي سنگي امروز شناخته شده است و از اين نوع سدها در تمام دنيا (حتي در حال حاضر) ساخته مي شود.سد قشلان در کردستان يکي از انواع سدهاي سنگي است.
مشخصات اجرايي سدهاي سنگي
يکي از مسائل عمده در سدهاي سنگي مسئله اجراي سد سنگي است و در بعضي از مواد اجراي آن خالي از اشکال نيست.مثلا اجراي پوشش بتني در روي سطح شيب دار براي پيمانکار کم تجربه در اين نوع کار خالي از اشکال نيست.
سد هاي خاکي
سد هاي خاکي از توده غير قابل نفوذي تشکيل شده اند که در جهت عمد بر جريان رودخانه در محل مناسبي به منظور (يا منظور هاي) معيني احداث مي شوند توده فوق بايد:
1- تعادل خود را در حالات مختلف (خشکي و پر آبي رود خانه ) و فصول مختلف (از نظر اقليمي ) حفظ نمايد.
2- به عنوان مخزن و منبع آب ، غير قابل نفوذ (نشت) باشد.
با تعاريف فوق مي توان به اين نتيجه رسيد که در سد هاي خاکي هرگز نبايد آب در ياچه از آن سرريز شود چه سرريزي آب درياچه از روي سد با ضايعات بزرگ و جبران ناپذير همراه خواهد بود.لذا طغيانگير اين سدها بايد قادر به تخليه طغيان هاي استثنايي (10000 ساله در مورد سد هاي مخزني بزرگ و پروژه هاي مهم) باشد.
مواد خاکي مقطع اين سدها صددرصد خاک بر داري و يا خاک قرضه نيست و بايد به منظور حصول مشخصات مورد لزوم با مواد خاکي و سنگي ساير قرضه ها (يا معادن)به نسبت هاي معيني اختلاط يابد.
الف)بستر سدهاي خاکي
در بستر هاي سنگي سالم ، سد خاکي را مي توان بدون هيچ مشکلي بر روي آن پيادا نمود ولي در صورتي که بستر فوق داراي شکاف و يا ترک هايي ( گسل) باشد در اين صورت بايد مطالعات زمين شناسي کافي براي آن انجام گيرد
تا وضعيت و عمق شکاف ها مشخص شود. در اين نوع زمين ها معمولا با تزريق سيمان (تحت فشار) قابليت نفوذ آب در زير سد را تا حد قابل قبولي کم مي کنند. در زمين هاي غير قابل نفوذ (رسي و يا عمدتا رسي) مسلما حرکت آب در زير سد نبايد مشکل عمده اي باشد ولي مشکل عمده ديگر وجود دارد و آن مشکل عدم امکان بارگزاري سريع در اين نوع زمين ها است که مدت زمان ساختمان سد را طولاني تر از ساير زمين ها مي کنند.دليل اين مطلب ذيلا بيان خواهد شد.(Pore water-pressure)
ب)مسئله فشار آب در داخل فضاي بين ذراتي رس Pore water-pressure
خاک رس اصولا با ذراتي به درشتي بسيار ريز تشکيل يافته که فضاي آن را معمولا آب پر مي کند و به مرور که تحت فشار نيرو هاي وارده (سربار) فشرده مي شود،آب فضاي بين ذراتي فشرده تر شده و به مرور (در صورت داشتن زمان کافي) از آن بيرون کشيده مي شود.به عبارت ديگر مقاومت فشاري يک مقطع عمودي در مصالح فوق ترکيبي از مقاومت سطح آب (فضاي بين ذراتي) و مقاومت ذرات رس است.
ج)انواع سد هاي خاکي
سد هاي خاکي را بر حسب فرم و مصالح مقطع عرضي سد به سه دسته تقسيم مي کنند.
1.سدهاي خاکي با توده همگن embankment Homogeneous
2.سدهاي خاکي با لايه هاي (مايل) مختلفZoned embankment
3.سدهاي خاکي با پرده غير قابل نفوذCored embankment
1.    سد هاي خاکي با توده همگن:
اين نوع سد ها از يک توده همگن که قسمت عمده آن رس و سيليت (به تناسبي که نتايج آزمايشات مکانيک خاک آنرا براي غير قابل نفوذ بودن تايد مي کنند) مي باشد،تشکيل شده است.
2.سدهاي خاکي با لايه هاي مختلف:
اگر چه مصالح مختلف (به وفور)در محل کارگاه وجود داشته باشد در اين صورت سد خاکي با لايه هاي مختلف مطرح شده و ممکن است اقتصادي تر از ساير انواع آن نيز جلوه کند.در اين سدها قشر غير قابل نفوذ در وسط مقطع و يا متمايل به طرف بالا دست قرار مي گيرد.
3.سدهاي خاکي با پرده قابل نفوذ:
در اين نوع سدها جلوگيري از حرکت آب در داخل توده خاکي توسط يک پرده غير قابل نفوذ تقريبا عمودي انجام مي گيرد که در داخل بستر سنگي (بستر غير قابل نفوذ) جاي گرفته است.دو طرف اين قشر را يک لايه از مصالح دانه ريز مي گذارند که به صورت زه کش کار مي کند و لايه هاي بيروني را مخلوط (تقريبا مخلوط رودخانه) پوشانده است.طبق نتايج حاصله از تجربيات عملي در مورد اين نوع سدها،ضخامت پرده فوق بايد دست کم ⅓ ارتفاع آب در درياچه سد باشد.از اين نوع سدها به تعداد زياد در کشورهاي انگليسي زبان دنياي غرب ساخته شده است.
د)مزيت عمده رس و سيليت چيست؟
مزيت عمده رس و سيليت به ساير مواد مصنوعي همان قابليت تراکم وامکان هم آهنگي آن با بستر طبيعي رودخانه (زمين طبيعي) است که در مورد ديواره هاي مصنوعي ممکن است با ترک هايي همراه باشد.درصورتي که ديواره از بتن و به ضخامت بيش از حد فوق ساخته شود به آن سد مختاظ نيز مي گويند که به ندرت ساخته ميشود.
ه)طرق کم کردن ميزان آب در داخل وزير سد:

فایل : 25 صفحه

فرمت : Word