ابزار دقیق بکار رفته در سد خاکی
چکیده:
سدهای خاکی و سنگریزه ای از جمله سازه های مهم بشمار می روند که همواره در خطر تخریب قرار داشته بطوری که کنترل پایداری و رفتار نگاری دقیق آن از جمله مسائل حیاتی بشمار می روند. از عوامل مخرب موجود که در رفتار یک سد خاکی حائز اهمیت می باشد می توان به موارد زیر اشاره کرد:
فشار آب منفذی،تنش های حاصله،فشار هیدرو استاتیک، پایداری شیب ها، حجم آب زهکشی و غیره
بررسی عوامل فوق محقق نمی گردد مگر با استفاده از ابزار دقیق (instrumentation)سالم و کارآمد و انجام رفتار نگاری (monitoring) و تحلیل درست داده های ابزار دقیق .
مقدمه:
می دانیم که کنترل پایداری سد از ساخت سد آغاز و تا سالهای بهره برداری نیز ادامه دارد.عواملی که کنترل می گردند هر یک برای پاسخ دادن به مسئله ای یا جلوگیری از بروز مشکلی بکار می روند که انتخاب نوع ابزار برای پاسخ به همین عوامل موجود می باشد. بطور مثال :قرار است فشار هیدرواستاتیک وارد بر بدنه سد کنترل گردد. همانگونه که می دانیم فشار هیدرواستاتیک سد از فرمول محاسبه می گردد.در این فرمول نیاز به اندازه گیری ارتفاع استایی آب مخزن سد ( ) داریم .بنابراین ابزاری بنام لیمینوگراف یا اشل باید در سد تعبیه گردد تا امر ذکر شده محقق شودوبهره بردار با توجه به این داده فشار هیدرواستاتیک محاسبه و با داده های طراحی و مجاز کنترل نماید.
می توان نتیجه گرفت بررسی سلامت سد چه در حین ساخت و چه در زمان بهره برداری بدون وجود این ابزار و یک بهره بردار متخصص امکان پذیر نمی باشد.
شبکه های آبرسانی:
شبکه های آبرسانی از دوبخش اصلی و فرعی تشکیل گردیده و هر کدام نیز وظایف مختص خود را ایفا می نمایند.
شبکه های آبیاری اصلی:
به کلیه ساختمان ها و مجاری هیدرولیکی که وظیفه انتقال آب از آبگیر اصلی به آبگیرهای واحدهای کشاورزی برعهده دارند شبکه اصلی گویند.
منظور از واحدهای آبیاری همان محدوده زمینهای کشاورزی به وسعت حدود 500تا1000 هکتار می باشد.
شبکه های آبیاری فرعی:
مجموعه کانالهایی که آب را از شبکه اصلی به مزارع منتقل می نماید .این مجاری بعد از شبکه های اصلی قرار می گیرند و طبق برنامه ارائه شده آب در آنها جریان دارد.
انواع کانال های آبیاری:
کانالهای پوشش شده:
آبروهایی که بدنه آن با انواع پوشش های مناسبی پوشیده شده باشد.
کانالهای پوشش نشده:
آبروهای روبازی هستند که برای انتقال و توزیع آب ساخته شده اند و ورودی بدنه و کف آنها غیر از کوبیدن و شکل دادن عملیات پوششی انجام نگرفته است.
شبکه های زهکشی:
آبروهایی که بمنظور جمع آوری و هدایت آب مازادسطحی، رواناب ناشی از بارندگی یا زهاب به خارج مزرعه ساخته می شوند.
نگهداری و بهره برداری از سد و شبکه های آبیاری و زهکشی:
بطور کلی این بخش را می توان به دوقسمت مجزا تقسیم نمود:
الف)اندازه گیری ها و تحلیل داده های اندازه گیری
اندازهگيري برخی پديدهها در كنترل رفتار سد ركن اصلي بشمار می رود. بسياري از پديدههای موجود را ممكن است نتوان بطور عيني مشاهده كرد و بنابراين روشهاي اندازهگيري بخوبي قادر به انعكاس شرايط ميباشند. آنچه در امر اندازهگيري از اهميت زيادي برخوردار است دقت و حفظ نظم در فاصله بين اندازهگيري ميباشد. نكته مهم ديگر آن است كه اندازهگيري بسياري از پديدهها ميبايد توام با اندازهگيري پديدههاي ديگر باشد. براي مثال اندازهگيري مقدار آبهاي نفوذي بايد توام با ثبت تراز آن مخزن سد، ميزان بارندگي و احتمالاً دماي محيط باشد. از اينرو لازم است در مورد ارتباط پديدههاي مختلف با يكديگر مطلع بود تا بتوان در انجام اندازهگيريها بطور مؤثر اقدام كرد.
نکته مهم اینکه تحلیل داده ها باید بروز باشد تا از بروز احتمالی خطرات ناشی از برخی پدیده ها در زمان لازم جلوگیری کرد.در ذیل معرفی چند نمونه از ابزار های اندازه گیری و توضیح کارکرد هر یک ارائه گردیده است:
پیزومتر:
خاک دارای ساختمان دانه ای می باشد که در آن دانه های خاک بر یکدیگر متکی بوده و بین هر چند دانه متکی بر هم فضای خالی وجود دادر که یا با اب پر می شود یا با هوا
اگر فضای خالی ذرات خاک را آب پر نماید فشار آب بین ذرات خاک را فشار آب منفذی می نامند.برای اندازه گیری فشار منفذی آب از ابزاری بنام پیزومتر استفاده می گرددکه انواع مختلفی دارد.
انحراف سنج ،ودرزسنج و نشست سنج:
حرکات قائم و افقی جسم سد ،پی وشیبها از جمله تغییر شکلهای مهم بشمار می روند و بررسی آنها همواره حائز اهمیت می باشدوابزارهای اندازه گیری مسائل فوق عبارتند از:
انحراف سنج:
ابزاری است که میزان انحراف بدنه و پی سد را نسبت به محور تاج سد را نمایش می دهد.
نشست سنج:
برای کنترل میزان انحراف محور قائم سد ،می توان از نشست سنج استفاده نمود.
درز سنج:
اگر قسمتی از شیب ها درز یا ترکی وجود داشته باشد برای کنترل آن می توان از این ابزار استفاده نمود.
سلولهای تنش کل:
اصطلاح فشار خاک اغلب به معنی فشار کل بکار می رود که همان فشار موجود در خاک در جهات افقی و قائم (سه بعد) می باشد.بطور دقیق می توان با استفاده از فرمول زیر فشار کل را محاسبه نمود.
فشارآب حفره ای +فشار موثر=فشار کل
برای اندازه گیری این پارامتر از دستگاهی بنام سلولهای تنش کل که در پی سد تعبیه شده است استفاده می کنند.
ادامه دارد...
با سلام