پیش بینی ضریب اطمینان و پایداری شیب بالادست سدهای خاکی با استفاده از روشهای تحلیلی و عددی در اثر افت سریع آب مخزن (مطالعه موردی)

مولکولهای آب به دلیل وجود انرژی پتانسیلی در محیط متخلخل خاک جریان می یابند و طی مسیر در این محیط بتدریج انرژی خود را به واسطه اصکاک از دست می دهند که دارای آثار نامطلوبی مانند تلف شدن آب ذخیره شده در پشت سازه خاکی ایجاد فشار منفذی و کاهش تنش مؤثر در نتیجه کاهش مقاومت برشی، اعمال فشار بالا برنده، ایجاد پدیده فرسایش، ایجاد نیروی نشت هر یک از مسائل فوق می تواند بر پایداری سدهای خاکی اثر منفی داشته باشد. بررسی دقیق پایداری سرهای خاکی تحت شرایط مختلف آب از جمله افت سریع آب از عوامل مهم رفتارنگاری سازه های خاکی است. در این مقاله به تعیین پیش بینی ضریب اطمینان شیب بالادست و پایداری سدخاکی علویان در اثر افت سریع آب به دو روش عددی و تحلیلی پرداخته شده است و سپس با مقادیر تعیین شده آئین نامه های موجود (استرالیا، USBR.US Army) مقایسه می گردد. مدلسازی عددی توسط نرم افزار المان محدود PLAXIS، روش تحلیلی نیز روش مرگنسترن (Morgenstern) انجام شده است. که مطابقت خوبی بین نتایج عددی و تحلیلی است. نتایج حاصل از افت سریع آب، سبب افزایش فشار آب حرفه ای در سمت بالادست سد شده که از نیروی مقاوم پایداری کاسته و ضریب پایداری به طور محسوسی کاهش پیدا می کند. که باعث تغییرات محسوسی در تنش و تغییر شکل در بدنه سد می شود. شیب بالادست سدخاکی علویان، افت آب مخزن تا حدود 30 متر طی 5 روز پایدار بوده، ولی پایداری شیب در اثر افت سریع آب بیش از 30 متر، طبق آئین نامه های استرالیا و USBR دارای پایداری مرزی و طبق آئین نامه U.S Army ناپایدار تخیص داده می شود.

کلیدواژه ها:

سدخاکی ، ضریب اطمینان ، المان محدود morgenstern ، آئین نامه های موجود