با سلام
امید به اینکه مطالب این ماه توجه شما را به خود جلب نماید
نظر یادتون نره 
با تشکرمهران
ابزار دقیق سدهای خاکی ایران:
1ـ1ـ ابزارهاي مكانيكي:
ابزارهاي مكانيكي ابزارهايي هستند كه عمدتا از عوامل مكانيكي تشكيل شدهاند و سيستم قرائت آنها ممكن است دستي، مكانيكي و يا الكتريكي باشد.انواع ابزارهاي مكانيكي، هيدروليكي و پنوماتيكي (گازي) ميباشد. سيستم اصلي اين ابزارها چنان است كه ممكن است پديدههاي موردنظر را بطور مستقيم اندازهگيري كند و احتمالا نيازي به تبديل قرائت به پارامتر مورد نظر نباشد. براي مثال، اندازهگيري سطح آب زيرزميني بوسيله يك پيزومتر لوله قائم سطح ايستايي را از دهانه لوله پيزومتر اندازهگيري می نمایيم. مقدار بدست آمده بطور مستقيم تراز سطح آب زيرزميني را بدست ميدهد به همين ترتيب مقدار جابجايي يك درز در بتن، سنگ و... را بطور مستقيم ميتوان از طريق قرائت يك دستگاه درزسنج مكانيكي اندازهگيري كرد.
برخي از ابزارهاي مكانيكي در بسياري موارد داراي مزاياي زيادي هستند زيرا اولا تعبيه آنها نسبتا آسانتر صورت ميگيرد اما تعويض آنها در صورت خرابي كم زحمتتر است. ساخت آنها نيازمند تكنولوژي پيچيده نبوده و بسياري از آنها را ميتوان در كارگاههاي كوچك تهيه نمود. ضمن آنكه از نظر هزينه در برخي موارد به صرفه ميباشند. ولي در بسياري موارد ممكن است كاربرد ابزارهاي مكانيكي يا مقدور نباشد و يا آنكه نتواند منظور خاصي را در اندازهگيري برآورده سازد. ضمنا در صورتيكه دقت زيادي در اندازهگيري موردنياز باشد احيانا ابزارهاي الكتريكي داراي برتريهایي ميباشند.
1ـ2ـ ابزارهاي الكتريكي
اين ابزارها آنهايي هستند كه با جريان الكتريكي كار ميكنند و عامل اصلي اندازهگيري آنها بطور عمده مقاومتي و يا ارتعاشي ميباشد. امروزه در اغلب موارد كاربرد تار مرتعش در دستگاههاي اندازهگيري دارای برتریهای زیادی می باشد. ابزارهای الکتریکی در واقع پدیده های مورد نظر را بطور غیر مستقیم اندازه گیری می کنند ، به اين ترتيب كه نتيجه قرائت آنها را ميبايد بوسيله كاربرد فرمولهايي تبديل به پارامترهاي اصلي نمود براي مثال در صورتيكه يك پيزومتر الكتريكي از نوع تار مرتعش را در نظر بگيريم قرائت فشار آب حفرهاي بطور مستقيم امكانپذير نبوده، بلكه قرائت فركانس ارتعاش تار را بدست ميدهد. از اينجا با قرار دادن مقدار قرائت شده در فرمول داده شدهاي مقدار فشارآب حفرهاي بدست ميآيد.امروزه با پيشرفت تكنولوژي ابزارهاي اندازهگيري بسياري از دستگاههاي اندازهگيري الكتريكي،داراي حساسيت مناسب بوده و از نظر دوام و هزينه نيز با بسياري از ابزارهاي مكانيكي رقابت مينمايند. بعلاوه تكنولوژي ساخت آنها بمراتب پيچيدهتر از ابزار مكانيكي ميباشد از طرفي ديگر بعلت پاسخ سريع اين دستگاهها نسبت به تغييرات حاصله در پارامترهاي موردنظر كاربرد اين ابزارها در بسياري موارد جايگزين دستگاههاي مكانيكي و غيره ميشود.
2ـ معرفي ابزارهاي رايج در سدهاي خاكي ايران
2ـ1ـ ابزار اندازهگيري فشار آب حفره ای (پيزومترها).
ـ پيزومتر لوله دهانه باز
ـ پيزومتر هيدروليكي
ـ پيزومتر پنوماتيكي
ـ پيزومتر الكتريكي (تارمرتعش و مقاومتي)
3ـ2ـ ابزار اندازهگيري تنش كل
ـ سلول تنش كل پنوماتيكي
ـ سلول تنش كل هيدروليكي
ـ سلول تنش كل الكتريكي
2ـ3ـ ابزارهاي اندازهگيري تغيير شكلها و تغيير مكانها
ـ لوله قائم با بازوهاي متقاطع
ـ حلقههاي القایي يا مغناطيسي
ـ نشست منبع دو سياله افقي
ـ سلول نشست منبع (هيدروليك و پنوماتيك و...)
ـ انحراف سنج
ـ كرنشسنجها
2ـ4ـ ابزار اندازهگيري نشست آب
ـ سرريز دبيسنج، سرريز كاليبره
ـ دبيسنج مخزني
ـ پارشال فلوم
2ـ5ـ ابزار اندازهگيري دما
ـ دماسنج الكتريكي (تارمرتعش و مقاومتي)
ـ دماسنج از نوع مقاومت الكتريكي در جبهه بالادست و پایين دست
ـ دماسنج از نوع مقاومت الكتريكي مستقر در هوا يا آب
ـ دماسنج ثبات
2ـ6ـ ابزارهاي اندازهگيري رطوبت
ـ رطوبتسنج معمولي
ـ رطوبتسنج از نوع تارمو
ـ رطوبتسنج از نوع مقاومت مخصوص
ـ رطوبتسنج الكتريكي
2ـ7ـ ابزارهاي اندازهگيري درز و ترك
ـ درزسنج مكانيكي
ـ درزسنج الكتريكي
2ـ8ـ ابزارهاي اندازهگيري حركات پي و شيبها
ـ انبساط سنج ميلهاي
ـ انبساط سنج نواري
ـ نقشهبرداري رفتارنگاري
ـ نقطه نشانه (دائم) B.M
ـ علامت نقشهبرداري زميني (علامت ژئودتيكي)
ـ نشانه رفتارسنجي (شاخص، شاخص ثابت، شاخص دائم)
ـ ايستگاه اصلي نقشهبرداري
ـ تقاط مرجع (رفرانس)
ـ خط مبنا
2ـ10ـ اندازهگيري زمين لرزه ـ زلزلهسنجي
ـ لرزهنگار لرزههاي شديد
ـ لرزهنگار تغيير مكانها
ـ لرزهنگار سرعت
ـ لرزهنگار شتاب
ـ لرزهنگار مكانيكي (براي سنجش حركات و شديد و شتابهاي سه مولفهاي)
ـ لرزهنگار (با مولفه افقي و با مولفه قائم)
ـ لرزهنگار با سيم پيچ متحرك
2ـ11ـ اندازهگيري تراز آب
ـ اشل
ـ سوندالكتريكي
ـ ليمنوگراف
2ـ12ـ ساير اندازهگيريها
ـ سختي سنج (فلزات)
ـ ايستگاه فرستنده (روشهاي ارتعاشي)
ـ ايستگاه گيرنده
ـ سر و صدا سنج
ـ اندازهگيريهاي تركيبي رفتارسنجي
تعريف و توصيف هريك از ابزارها
1ـ پيزومترها (piezometers)
از جمله مهمترين و كاراترين ابزار در سدهاي خاكي پيزومترها ميباشند كه جهت اندازهگيري فشار منفذي مورد استفاده قرار ميگيرند و ميتوان آنها را به چهار گروه زير تقسيم نمود.
ـ پيزومتر چاهي يا پيزومتر لوله باز يا لوله قائم (open stan pipe)
ـ پيزومتر هيدروليكي(Hydraulic)
ـ پيزومتر پنوماتيكي(pneu matic)
ـ پيزومتر الكتريكي (مقاومت و تارمرتعش) (Ele. Resistance & Vibration Wire)
الف) پيزومترهاي لوله قائم (open stan pipe piz…)
در خاكهاي درشت دانه براي اندازهگيري سطح ايستايي آب از اين نوع پيزومترها استفاده ميشود. در بدنه سدهاي خاكي در جاهايي كه از مصالح درشت دانه استفاده شده است از اين نوع پيزومترها استفاده ميكنند. اين پيزومترها تغييرات سريع فشار را نشان نميدهند و براي خاكهاي ريزدانه نميتوان از اين نوع پيزومتر استفاده نمود كه از اشكالات اين نوع پيزومترها ميتوان دو مورد فوق را نام برد.
مشخصات پیزومتر لوله قائم
ب) پيزومترهاي هيدروليكي (Hydraulic piz)
داراي یک سيستم هستهاي كه با فشار آب كار ميكنند و فشارسنج (گيج)هاي جداگانه،مقادير فشار ورودي و خروجي دستگاه را قرائت مينمايند. كليه فشارسنجها در يك ترمينال قرائت در عمق پوسته پايين دست قرار دارند و به كمك عمليات شستشو و هواگيري سرويس شده و سپس قرائتها اخذ ميگردد و چنانچه اختلاف بين قرائتها فشارسنجهاي ورودي و خروجي مربوط به پيزومتر بيش از مقدار معيني باشد، متوسط ايندو را بعنوان قرائت معتبر تلقي ميكنيم و پس از اعمال ضرايب مقدار فشار آب حفرهاي محاسبه ميشود.
ج) پيزومتر پنوماتيكي (pneumatic)
داراي سيستم يك طرفهاي هستند كه با فشار گاز كار ميكند. در اين مورد نيز ترمينال واحدي وجود خواهد داشت كه ميتوان آنرا در هر نقطه قرار داد و در آنجا پيزومترها را قرائت نمود در اين نوع پيزومترها فشار آب حفرهاي در داخل جسم سد ديافراگم حساسي را جابجا مينمايد. با اعمال فشار گاز ديافراگم به موقعيت نول خود بازگردانيده شده و فشار لازم براي اين عمل قرائت ميشود و گازهاي اعمال شده اضافي از هواكش خاصي كه هر پيزومتر به آن مجهز است تخليه ميگردد.
د) پيزومتر تار مرتعش و مقاومت (Ele Resistance & Vibralion Wire)
با استفاده از رابطه كشش سيم و فركانس طرح گرديده است به كمك جريان برق ولتاژ كم قرائت ميشود. مقدار فشار آب حفرهاي در خاك با كشش موجود در تار مرتعش متناسب و نهايتا با فركانس ارتعاشات مرتبط ميباشد. بنابراين با اندازهگيري فركانس ميتوان فشار حفرهاي هر پيزومتر را محاسبه نمود. اندازهگيري پيزومترهاي اخير نيز در يك ايستگاه قرائت مركزي صورت ميگيرد.
به كمك نتايج پيزومتري در جسم سد و پي ممكن است بتوان از بروز تركهاي احتمالي و يا فرسايش داخلي در قسمتهاي مختلف سد و پي آگاه شد و اين در حالتي است كه در نقطهاي فشار حفرهاي افزايش مشهودي نسبت به روند قبلي نشان دهد.
ترسيم فشارهاي حفرهاي:
قرائتهاي بدست آمده را در عدد ثابت قرائت سنج كه ضريب پيزومتر ناميده ميشود ضرب شده تا نتيجه نهايي حاصل گردد در پيزومترهاي الكتريكي چون اكثر مقادير قرائت، فركانس تارمرتعش را بدست ميدهد بنابراين بايستي حتما با استفاده از فرمولها يا جداولي كه براي هر پيزومتر بطور جداگانه تهيه شده است مقادير فشار آب حفرهاي بر سانتيمتر مربع و يا تن بر مترمربع ثبت ميشود. براي ترسيم مقادير فوق در بيشتر موارد لازم است تا فشار آب حفرهاي برحسب ستون آب (به متر طول) معادل حساب شده و تراز موقعيت پيزومتر مربوطه افزوده گردد تا فشارهاي حرفهاي بصورت تراز ايستايي قابل ترسيم باشد. با عنايت به موارد فوق اهميت ثبت نتايج در فرمهاي استاندارد مشخص ميگردد زيرا اگر تراز محل استقرار پيزومترها در فرمهاي اشاره شده ثبت شده باشد انجام محاسبات اخير به آساني امكانپذير بوده و احتمال خطا در محاسبات بسيار كم ميشود.
نمودارهاي پيزومتري نيز نسبت به زمان ترسيم ميشوند و همانگونه كه در مورد پارامترهاي ديگر گفته شد با در نظر گرفتن تعدادي از پيزومترها كه در مقاطع عرضي و يا پروفيل طولي واحدي قرار دارند هر نمودار از تعدادي منحني تغييرات پيزومترهاي انتخابي با اعمال علایم مشخص براي هريك تشكيل خواهد شد.
در اينجا نيز مقياس ترسيم بايستي بنحوي باشد كه با افزودن منحني نوسانات تراز آب مخزن نسبت به زمان و فضاي كافي براي نوشتههاي لازم يكي از ابعاد صفحه از 295 ميليمتر تجاوز ننمايد در عين حال تعدادي شكل نماي افقي و نماي قائم سد را بايستي منظم نمود تا به روشني موقعيت ابزار معلوم باشد.
2ـ سلولهاي تنش كل (total pressure cells)
اين ابزار براي بدست آوردن تنش كل در سدهاي خاكي بكار ميروند. كه يكي از پارامترهاي مهم سدهاي خاكي است و هدف از كارگذاري اين ابزار به دو بخش تقسيم ميشود كه در ذيل نام برده ميشود.
(1) سلول تنش كل براي كنترل فرضيات طراحي
(2) آرايش سلولها براي تعيين توزيع، اندازه و جهت تنش كل در هسته رسي
فشار آب ـ تنش كل = تنش مؤثر
در مل با كارگذاري يك پيزومتر در كنار اين ابزار براحتي ميتوان مقدار تنش مؤثر در خاك را اندازه گرفت و با كمك آن ميتوان پايداري سد خاكي را ارزيابي نمود و نيز به راحتي ميتوان پديده قوسي شدن (Arching) در سدهاي خاكي را مورد بررسي قرار داد.
جهت اندازهگيري تنش كل چند روش موجود ميباشد كه رايجترين آن سلول تنش كل گلوتزل (Glotzl pc) ميباشد در اين نوع ابزار در قسمت اصلي ابزار يا سلول آن از دو صفحه فلزي الاستيك (فولاد ضدزنگ يا فولاد با پونش اپوكسي و...) تشكيل يافته است.فاصله بين صفحات را از سيالي كه قابليت تغيير شكل بسته به نوع محيط اطراف را دارد (روغن هيدروليك براي خاك و جيوه براي بتن و سنگ) پر ميكنند، سلول با يك لوله كوتاه فولادي كه تشكيل يك سيستم بسته هيدروليكي را ميدهد به يك مبدل متصل ميگردد. اين مبدل ميتواند يك ترانسه يوسر تارمرتعش يا يك سيستم پنوماتيك باشد. سلول و مبدل آن درون خاك مدفون ميگردد. يك كابل يا لوله، مبدل را به يك ترمينال يا مستقيما به يك دستگاه قرائت متصل ميگرداند كار اين نوع سلول در مقايسه با ساير انواع دقيق و يكپارچه بوده و در دراز مدت پايداري خوبي را از خود نشان ميدهد و به لحاظ تغييرات كم در حجم (مقطع نازك) خطاي حاصل از قوسي شدن را كمينه ميكند.از جمله مشكلات ديگري كه اين نوع ابزار بوجود ميآورد هنگام نصب آن در خاكريز ميباشد بدين ترتيب كه به خاطر ابعاد آن مقدار زيادي از خاك اطراف دست خورده ميگردد و يكپارچگي را از بين ميبرد بخصوص هنگامي كه از اين ابزار بصورت خوشه استفاده ميگردد.
ترسيم نمودار فشار كل:
آنچه حایز اهميت است، عبارت است از آنكه، فشار مؤثر (فشار معادل ميان ذرات خاك) را در صورتي ميتوان بدست آورد كه در مجاورت سلولهاي اندازهگيري فشار كل لااقل يك دستگاه پيزومتر جهت اندازهگيري فشار آب حفرهاي نيز نصب شده باشد، در چنين حالتي، با كسر مقدار فشار آب حفرهاي از فشار كل محاسبه شده، مقدار فشار مؤثر را بدست ميدهد كه با آن ميتوان به وجود ا حتمالي پديده طاقبندي پي برد.ترسيم مقادير فشار كل نسبت به زمان، همراه با نمودار فشار آب حفرهاي همان نقطه و نيز منحني نوسانات تراز آب مخزن قابل توصيه است. در اين نمودارها واحد پارامتر فشار كل و فشار آب حفرهاي ميبايد هر دو برحسب كيلوگرم بر سانتيمتر مربع و يا تن بر مترمربع بوده تا بتوان از آنها مقادير فشار مؤثر را محاسبه نمود. در اين نمودارها نيز لازم است شكلهاي كافي جهت ملاحظه موقعيت هريك از سلولهاي فشارسنجي ضميمه شود.
3ـ ابزارهاي اندازهگيري تغيير شكلها و تغيير مكانها
3ـ1ـ نشستسنج و شيبسنج (inclinometer)
حركات سازه چه بصورت جابجايي باشد و چه بصورت تغيير شكل نشان دهنده بسيار خوبي از نيروهاي داخلي و خارجي وارد بر سازه و نيز رفتار سازه ميباشد نظر به تنوع نيروهاي (داخلي و خارجي) و نيز رفتار متفاوت مصالح در برابر نيروهای حركات سازه بسيار متنوع ميباشد و به همين دليل ابزارهاي اندازهگيري مربوطه بسيار متفاوت است.
جابجايي و نشست بسيار ملموستر از نيرو بوده و درك آن براي افراد عادي و غيرحرفهاي نيز ساده ميباشد همچنين اندازهگيري اينگونه حركات معمولا بصورت مستقيم امكانپذير ميباشد و نياز به تبديل آن به نوع ديگري نیست جابجاييها و تغيير شكلهايي كه در سدهاي خاكي اندازهگيري ميشوند بدين ترتيب ميباشند.
ـ جابجاييها و نشستهاي قائم بدنه سد
ـ جابجاييها و نشستهاي افقي بدنه سد
ـ جابجاييها و نشستهاي قائم پي سد
ـ حركات سطحي بدنه سد
ـ جابجاييها و نشستهاي افقي پي سد
ـ جابجاييها در گالريهاي سد
ـ اندازهگيري كرنش در نواحي كششي
براي هركدام از موارد فوق ابزارهاي گوناگوني است كه به برخي از آن در زير اشاره ميگردد.
ـ جابجاييها و نشست قائم سد
الف) سلولهاي نشست (settlement cell) :
اين نوع سلول در مقاطع مختلف سد نصب ميگردد و جهت قرائت نشست مورد استفاده قرار ميگيرد و هدف از كاربرد آنها:
(1) اندازهگيري تحكم پي حين اجرا
(2) اندازهگيري نشست پي و خاكريز در يك دوره طولاني مدت
ب) نشستسنج مغناطيسي:
نوع ديگر ابزار كه اكنون كاربرد وسيعي پيدا كرده است نشستسنج مغناطيسي ميباشد بدين ترتيب كه لولهاي در خاك يا سنگ كار گذاشته ميشود و در كنار اين لوله در فواصل مساوي يكسري آهنربا كار گذاشته ميشود، اين آهنرباها به وسايلي متصل هستند كه با محيط اطراف خود و بدون تماس مستقيم با لوله حركت ميكنند معمولا در خاكهاي با چسبندگي زياد از لولههاي خرطومي استفاده ميشود و در خاكهاي غيرچسبنده و يا چسبندگي كم از صفحات بشقابي تو خالي كه لوله از درون آن ميگذرد استفاده ميگردد. در جاهایيكه نياز به كارگذاري در درون گمانه است براي نگهداري آهنربا از قطعات فلزي كه در درون گمانه باز ميشوند استفاده ميگردد.اين ابزار در سدهاي خاكي، اغلب همراه با لولههاي نشيبسنج مورد استفاده قرار ميگيرد. از لوله ابزار نشيبسنج هم بعنوان اندازهگيري نشست و هم بعنوان اندازهگيري تغيير شكل بدنه استفاده ميشود. هنگام كارگذاري لوله نشيبسنج موقعيت بشقابكها دقيقا توسط نقشهبردار قرائت ميگردد. بعد از بالا آمدن خاكريز تراز هر لوله اندازه گرفته ميشود پس يك پروپ مماس به ميدان مغناطيسي به درون لوله فرستاده ميشود سيم رابط اين نوع پروپ در تمام طول مدرج ميباشد. با فرستادن پروپ حساس و قرائت طول كابل در مقابل هر بشقابك يا آهنربا ميزان نشست خاك مشخص ميگردد.
ج) نشستسنج دو سياله:
اين وسيله نخستين بار در سد تاربلا (در كشور پاكستان) بكار بسته شد و برای دومين مرتبه در سد لار مورد استفاده قرار گرفت. اين وسيله يك پروفيل نشست به ما ميدهد بدين ترتيب از درون يك لوله پيوسته كه در بدنه سد در يك تراز خوانده شده است دو مايع مختلف عبور داده ميشود اولين مايع آب ميباشد سپس در تماس با آب جيوه از درون لوله عبور داده ميشود سطح تماس آب و جيوه در درون لوله حركت ميكند تا به انتهاي حلقه برسد در حين حركت با داشتن حجم جيوه ميتوان موقعيت محل سطح تماس آب و جيوه را بدست آورد و با اندازهگيري فشار جيوه ميتوان به تراز سطح تماس پي برد و پروفيل نشست را به دست آورد. كاربرد اين دستگاه بخصوص هنگامي كه پي قابل نشست داريم بسيارمفيد ميباشد. بغير از ابزارهاي فوق ابزارهاي ديگري براي اندازهگيري نشست موجود ميباشد كه در اينجا از ذكر آنها خودداري ميشود.
3ـ2ـ ابزار اندازهگيري جابجایي افقي:
اندازهگيري حركات افقي بسيار مهم بوده و اطلاعات زيادي از رفتار سد در اختيار ميگذارد. مهمترين اين ابزار همان نشستسنج يا (inclinometer) ميباشد كه در همان اجراي خاكريز بدنه سد لولههاي اين ابزار كه داراي چهار شيار طولي ميباشد كارگذاري ميشود.ترتيب قرار گرفتن چهار شيار بدين ترتيب ميباشد كه از دو محور عمود برهم محور اصلي در جهت پايين دست بالا دست قرار داده شده و محور ديگر موازي محور سد قرار ميگيرد. يك شتاب نگار توازن نيرو در درون يك ميله يا پروپ قرار دارد اين ترانسد يوسر ميتواند زاويه يا ميزان انحراف پروپ را نسبت به خط قائم اندازه بگيرد اين پروپ داراي دو چرخ است. چرخها در درون اين انحراف پروپ را نسبت به خط قائم انحراف پروپ را اندازه ميگيرد با داشتن اين زاويه و فاصله ثابت بين دوچرخ (در سيستم متريك اين فاصله نيممتر يا يك متر ميباشد) ميتوان ميزان انحراف را برحسب واحد طول (متر يا ميليمتر) محاسبه نمود.
الف) اندازهگيري كرنش در نواحي كششي:
اندازهگيري كرنش در محل نواحي كششي توسط انبساطسنج خاك يا انبساطسنج طولي صورت ميپذيرد. استفاده از آن در درون خاكريزها و جسم سدهاي خاكي رواج دارد به طور كلي هدف از كارگذاري اين نوع ابزار نشان دادن و كنترل حركات خاك و سنگ که شامل:
الف) تغيير شكلهاي جانبي و نشست در زير خاك و خاكريزها سنگي و سدها
ب) حركات پي، فرونشيني و نشست
ج) كنترل شيبهاي طبيعي و مصنوعي و حفاريهاي معادن روباز و زيرزميني
د) جابجايي در طول درزهاي ساختماني در بتن و در طول درزها و گسلها در سنگ
هـ) جابجاييهاي ديوارهاي حائل، پايه پلها و جناحين سدها
يك انبساطسنج خاك شامل پتاسيومتر مقاومتي كه در يك محفظه پر از روغن عايقبندي شده است و توسط يك پيستون لغزان عمل ميكند. موقعيت پيستون توسط يك واحد قرائت كننده ديجيتالي قابل حمل كه مستقيما برحسب ميليمتر كاليبره شده است اندازه گرفته ميشود. در نمونههاي جديد به جاي پتاسيوت از ترانسديوسرها تار مرتعش استفاده ميشود.
ميلههاي فولادي سه متري انبساطي با همديگر جفت ميشوند تا به طول اندازهگيري مورد نظر برسند و در يك انتها به پيستون ترانسديوسر متصل ميگردد و در انتهاي ديگر به تيرگيرداري متصل ميباشند. لولههاي تلسكوپي بر روي ميلههاي انبساطسنج ميتوانند در طول همديگر به صورت سري مرتب شوند تا بتوانند در يك فاصله مورد نظر تغييرات حركتها را اندازه بگيرند.
با در نظر گرفتن تمهيدات خاصي ضد آب بودن و نيز مقاومت در مقابل خوردگي اجزا را تامين مينمايد همچنين با استفاده از ترانسديوسرهاي الكتريكي قابليت دور از محل براي حالتهايي كه دسترسي مستقيم ممكن نيست فراهم آورده ميشود.
ترسيم تغيير مكانهاي سد و پي:
سد و پي در سدهاي خاكي از نظر تعبيه مكانها، تقريبا بصورت پيوسته و يكپارچه عمل ميكنند، بنحوي كه تغيير مكانهاي پي در سد بشدت تاثير ميگذارد مطالعه بموقع نمودارهاي تغيير شكلهاي داخلي و تغيير مكانهاي خارجي سد و پي آن نسبت به زمان و همراه با منحني نوسانات تراز آب مخزن نيز ممكن است از بروز تغيير شكلها و تغيير مكانهاي غيرعادي در مقايسه با روند گذشته آشكار كند.
اگر ابزاربندي سد مناسب باشد احتمالا با بررسي نتايج حاصل از اندازهگيري هريك از آنها ميتوان منشا تغيير مكانهاي غيرعادي را كشف كرد.
4ـ اندازهگيري آبهاي نفوذي
منشأ نفوذ آب از سدها بطور كلي عبارتند از: جسم سد، پي و تكيهگاهها.
هدف از اندازهگيري دبي آبهاي نفوذي و تهيه نقشه موقعيت نقاط كنترل تراوش است كه يكي از عوامل تعيين كننده رفتار و ايمني سدها ميباشد.
ابزارهاي اندازهگيري دبي آبهاي نفوذي عبارتند از: انواع سرريز، پارشال فلوم، كانال ذوزنقهاي، سرعتسنج و ظروف مدرج كه اندازهگيري تراوش آب در داخل زمين را امكانپذير ميسازند.
4ـ1ـ سرريزها
سرريزها اكثرا براي اندازهگيري جرياناتي با دبي كم تا متوسط بكار رفته و از دقت مناسبي برخوردارند. از عمدهترين نكات قابل توجه در مورد اندازهگيري صحيح سرريزها ارتفاع كافي جهت ريزش آب عبوري از آنها است. در صورتيكه آب پس از عبور از سرريز به سمت پايين فرود آيد تا به حوضچه پاياب سرريز بريزد، اندازهگيري از دقت كافي برخوردار بوده و در غير اينصورت قابل اطمينان نميباشد.
از متداولترين آنها سرريز مثلثي قائمالزاويه و سرريز مستطيلي است كه كاربرد آن وسيعتر ميباشد. بطور كلي اندازهگيري دبي جريان عبوري با اندازهگيري ارتفاع آب (بوسيله اشل) از لبه پایيني سرريز مستطيلي و راس زاويه قائمه در سرريز مثلثي ميباشد.
با داشتن ارتفاع اخير و دبي جريان و يا منحنيهاي ثابت ميتوان به آساني دبي آبهاي نفوذي مورد نظر را اندازهگيري كرد.
4ـ2ـ پارشال فلوم
اين ابزار داراي مقطع خاصي است كه با قراردادن آن در مسير جريان و عبور جريان از داخل آن ميتوان به دبي عبوري را اندازهگيري نمود. از مزاياي اين ابزار عملكرد آن بدون اتلاف زياد انرژي آب، عدم حساسيت نسبت به سرعت جريان ورودي آب، دقت مناسب اندازهگيري در شرايط غير غرقاب و نيمه غرقاب و غرقاب قابل ملاحظه جريان پاياب و عدم رسوبگذاري مواد معلق در آب در داخل دستگاه به لحاظ سرعت عبور زياد آب است.اندازهگيري دبي بوسيله اندازهگيري ارتفاع آب در قسمت سرآب و پاياب پارشال فلوم صورت ميگيرد. مقادير اندازهگيري شده با استفاده از جدول يا منحني يا فرمول مقادير دبي عبوري را بدست خواهد داد.
4ـ3ـ كانال ذوزنقهاي
كانالهاي مقطع ذوزنقهاي را در هر قسمت از مسيرهاي مستقيم ميتوان قرار داد تا بويژه دبيهاي كوچك را اندازهگيري نمايد. اين كانالها داراي ديوارهایي با شيبهاي 45 درجه و 60 درجه با دهانه به عرض 5 و 30 سانتيمتر كه بصورت قطعات پيش ساخته از جنس پلاستيك مقاوم ساخته ميشوند و قادر به اندازهگيري دبيهایي از 3/0 تا 200 ليتر در ثانيه ميباشند.
براي اندازهگيري دبي، ارتفاع آب در دو نقطه سرآب و پاياب كانال قرائت ميشود و با استفاده از جدول مخصوصي مقادير دبي عبوري بدست ميآيد.
4ـ4ـ سرعتسنجها (مولينه)
انواع سرعتسنجها با سيستمهاي متفاوت موجود است. اين ابزار براي اندازهگيري دبيهاي متوسط تا بزرگ و عمدتا در مواردي كه تعبيه يكي از ابزارهاي فوق به آساني امكانپذير نيست استفاده ميشود در صورتي كه پروفيل نقطهاي از مسير جريان معلوم باشد با بدست آوردن سرعت جريان آب در نقاط مختلف دبي عبوري محاسبه ميشود.
4ـ5ـ ظروف مدرج
از سادهترين روشهاي اندازهگيري دبي جريان آب زهكشها و چاههاي فشارشكن، استفاده از ظروف مدرج و پركردن آن ضمن سنجش زمان است. بطور كلي، به علت خطاي موجود در عمليات اندازهگيري و تعيين لحظه شروع اين اندازهگيري ميبايد مكررا چند بار انجام شود تا از متوسط نتايج بدست آمده بتوان از دقت كافي اندازهگيري اطمينان حاصل نمود.
ترسيم نفوذ آب در پي و سد:
دبي آبهاي نفوذي در سد و پي، تحت شرايط يكنواخت به نفوذپذيري مصالح سد و پي بستگي دارد اگر فرض نمایيم نفوذپذيري سد و پي ثابت باقي بماند تغييرات دبي آبهاي نفوذي وابسته به تغييرات تراز سطح آب مخزن سد و ميزان بارندگي و نيز تغييرات سطح آب تحتالارضي در پي و سد و تكيهگاهها است نمودار تغييرات دبي آبهاي نفوذي (شامل زهآبها) منحني نوسانات تراز سطح آب مخزن و نمودار بارندگي، هرگونه تغيير غيرعادي نسبت به روند گذشته را ممكن است بتوان تشخيص داد. در اينصورت روش تحقيق در مورد منشأ اين پديده ويژه را ابتدا ميبايد با كنترل تراز سطح آب مخزن و ميزان بارندگي درجه حرارت و تبخير ارزيابي كرد اگر چنانچه پارامترهاي فوق قادر نباشد وضعيت غيرعادي دبي آبهاي نفوذي را توجيه كند، سپس بايستي بلافاصله به تغييرات پيزومتري مراجعه گردد. احتمال وجود افزايش مشابهي در مقادير فشارهاي حفرهاي بررسي شود.
5ـ رفتار ديناميك در سدهاي خاكي
بررسي رفتار ديناميك سدهاي خاكي به دو قسمت عمده تقسيم ميگردد:
1ـ براي رفتار سازهاي جسم سد (شتابنگاري)
2ـ بررسي رفتار مجموعه سد و مخزن و اثر آن بر زلزلهخيزي منطقه (لرزهنگاري)
بطور كلي ابزار رفتار ديناميك سد بايد بتوانند به سوالات زير پاسخ دهند.
1ـ آيا زمين لرزه بوقوع پيوسته بزرگتر از زمينلرزه طرح بوده است يا كوچكتر از آن؟
2ـ در صورت صورت وقوع زمينلرزه شديد رفتار سد چگونه ميباشد؟
3ـ چه بازسازيهايي در مقاومت مورد نياز ميباشند؟
ابزارگذاري عادي در سدها معمولا در پديدههاي ديناميك حساسيت لازم را ندارند. بعنوان مثال در صورتيكه در يك سد نياز به داشتن فشار منفذي در حين زمين لرزه باشد حتما بايد از پيزومترهاي خاص تحت عنوان پيزومترهاي با پاسخ ديناميكي بالا استفاده كرد ولي در حالت كلي جهت بررسي رفتار ديناميكي از ابزارهاي ويژهاي استفاده ميشود كه ارتباط كمتري با ابزار سد در حالت استاتيك دارد و ابزار لازم جهت بررسي رفتار ديناميك به دو دسته تقسيم ميشود. نخست شتابنگارها و بعد لرزهنگارها در هر دو گونه از ابزار فوق طراحي بايد بصورت شبكه باشد. هر دو گونه شامل موارد زير ميباشد.
1ـ ابزار يا وسيله ثبت اطلاعات
2ـ باطري قابل شارژ جهت منبع تغذيه ابزار
3ـ يك ساعت فوقالعاده دقيق
4ـ پردازش كننده فركانس
الف) شتابنگار:
اين دستگاه در بدنه سد نصب ميگردد تا رفتار ديناميكي سد را در حين يك حادثه زمين لرزه بررسي كند. شبكه شتابنگاري شامل يك دستگاه شتابنگار شاهد ميباشد كه بروي بستر سنگي پي سد سركار گذاشته ميشود. وظيفه اين شتابنگار شاهد ثبت محتوي فركانسي رسيده به محل سد ميباشد كه پاسخ سازه به اين محتواي فركانسي در ترازهاي مختلف توسط ساير شتابنگارها ثبت شده و در نهايت ميتوان رفتار ديناميكي سد را بدست آورد. از ديگر مشخصههاي اين ابزار اين است كه شتابنگارها از يك شتاب خاصي شروع به ثبت ميكنند و براي شتابهاي كوچكتر از حد آستانه حركتي را ثبت مينمايند. نصب اين ابزار بايد بلافاصله بعد از ساخت سد حتما انجام گيرد.
ب) لرزهنگارها:
لرزهنگارها در اطراف مخزن سد توزيع ميشوند اين ابزار بصورت پيوسته كار ميكنند و كليه لحظههاي محيطي را ثبت ميكنند با كمك اين ابزار ميتوان به وضعيت لرزهشناسي محل احداث سد و مخزن آن قبل از آبگيري و بعد از آن پي برد به همين دليل اين ابزار حتما ميبايست قبل از آبگيري (حداقل 2 سال قبل از آبگيري و ترجيها قبل از شروع عمليات ساخت سد) نصب گردند.
با سلام