تأثیر زهکش افقی بر پایداری سد خاکی همگن در شرایط تخلیه سریع

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان

2 دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 دانشیار، گروه مهندسی خاک و پی، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز

چکیده

در سدهای خاکی فرایند تخلیه سریع موجب ایجاد شیب فشار بین بدنه سد و مخزن می­گردد. این شیب فشار پس از تخلیه مخزن به دلیل تأخیر زمانی لازم جهت اتلاف اضافه فشار آب منفذی موجود در شیب بالادست ایجاد گردیده و آن را در معرض لغزش قرار می­دهد. در این تحقیق در یک مدل سد خاکی همگن تأثیر طول و ضخامت زهکش افقی بر پایداری شیب بالادست در شرایط تخلیه سریع مورد بررسی قرار گرفت. به ازای ابعاد مختلف زهکش، بلافاصله پس از افت سطح آب محدوده تغییرات ضریب اطمینان در مقابل لغزش سطحی و عمیق به ترتیب 6/2-5/1 و 2/2-3/1 بدست آمد که با گذشت زمان تحت تأثیر زهکش با حداکثر طول و ضخامت موثر به ترتیب به 3-2 و
3-2/2 افزایش یافت . علاوه بر این به ازای نسبت افت سطح آب کمتر از 3/0،  زهکش با نسبت طول 43/0 (طول زهکش به عمق آب مخزن) به ازای تمامی ضخامت­ها پایداری را ایجاد کرد. برای نسبت­های بزرگتر افت سطح آب نیز، نسبت طول زهکش 71/0 با ضخامت متوسط، پایداری در مقابل لغزش را تأمین نمود. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Horizontal Drain on the Stability of Homogeneous Earth Dam Under Rapid Drawdown Conditions

نویسندگان [English]

  • A Malekpour 1
  • D Farsadizade 2
  • A Hosseinzadeh Dalir 2
  • J Sadr Karimi 3
چکیده [English]

In earth dams, the rapid drawdown process creates a pressure gradient between the embankment and reservoir. This pressure gradient which is due to the temporal delay that is required for dissipating excessive pore water pressure existing in the upstream slope, may let the upstream slope to be prone to failure. In this research, the effect of length and thickness (of horizontal drain) on upstream slope stability under rapid drawdown conditions were considered in a model of homogeneous earth dam. The factor of safety for different drain dimensions immediately after drawdown ranged within 1.5-2.6 and 1.3-2.2 for superficial and deep slips, respectively, and increased with time to 2-3 and 2.2-3 for the drain with maximum effective length and thickness. Moreover, for drawdown ratio of less than 0.3, drain with the length ratio (drain length to water depth in reservoir) of 0.43 assured the stability. For the greater ratios of drawdown, drain length ratio of 0.71 with medium thickness provided the stability against sliding.     

کلیدواژه‌ها [English]

  • Homogeneous earth dam
  • Horizontal drain
  • Pore water pressure
  • Rapid drawdown
  • Safety Factor