مدل سازی دو بعدی و سه بعدی تراوش ناپایدار از سدهای خاکی با استفاده از مدل المان محدود (مطالعه موردی: سد کردعلیا)

الموضوعات :

سعید اسلامیان ¹ (گروه مهندسی آب، واحد اصفهان،دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.)
ماندانا بیات ² (گروه مهندسی عمران، واحد نجف آباد،دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.)
غلامرضا شمس ³ (گروه مهندسی عمران، واحد شهرکرد،دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران.)
البرز حاجیان نیا ⁴ (گروه مهندسی عمران، واحد نجف آباد،دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.)

تاريخ الإرسال : 26 الإثنين , محرم, 1442 تاريخ التأكيد : 14 الإثنين , رمضان, 1442 تاريخ الإصدار : 09 الأربعاء , رمضان, 1442

الکلمات المفتاحية: سد خاکی, تراوش ناپایدار, نرم افزارSEEP/W, نرم افزارSEEP ЗD,

ملخص المقالة :

مقدمه و هدف:   با توجه به قرار گرفتن ایران در منطقه خشک ونیمه خشک، توزیع نامناسب بارش های جوی، نیاز به ذخیره آب و احداث سد ضروری می گردد. یکی از مسایل مهم در حفظ و پایداری سدهای خاکی، مساله تراوش است که با توجه به اینکه ارتفاع آب در مخزن بالادست سد در فصول مختلف سال در حال تغییر می باشد، میزان تراوش از سد هم پیوسته تغییر می کند. مواد و روش­ها: در این مطالعه، تراوش ناپایدار برای حالت دوبعدی و سه بعدی با استفاده از نرم افزارهای SEEP/W  و SEEP ЗD بر پایه المان محدود، در مخزن بالادست و پایین دست برای حالت اشباع و نیمه اشباع بررسی شده است. یافته­ها: با در نظر گرفتن این مدلسازی، با افزایش سطح آب در مخزن بالادست میزان تراوش سد افزایش می یابد و بالعکس، که بیانگر رابطه مستقیم بین آنها می باشد. دقت تراوش محاسبه شده با نرم افزار  SEEP 3D  در حالت سه بعدی از نرم افزار SEEP/W درحالت  دو بعدی برای حالت اشباع، در بالا دست سد بیشتر است که ضریب تعیین آن با استفاده از نرم افزار SPSS در مقایسه با تراوش واقعی در آن نقطه، برابر با 0.92  است که نشان دهنده تطابق بالای این نرم افزار با واقعیت می باشد. برای حالت نیمه اشباع در پایین دست سد زمانیکه سطح آب در بالادست کاهش می یابد، دقت تراوش محاسبه شده در نرم افزار SEEP/W  بیشتر از نرم اقزار SEEP 3D می باشد و ضریب تعیین  آن معادل 0.72 است که بیانگر برتری نرم افزارSEEP/W  برای مدل سازی دوبعدی تراوش ناپایدار، در حالت نیمه اشباع است. بحث و نتیجه­گیری: درحالت کلی، نرم افزار SEEP/W از نرم افزار SEEP 3D برای محاسبه تراوش ناپایدار در خاکهای نیمه اشباع از دقت بالاتری برخوردار می باشد.

المصادر:

1. گزارش فنی سد خاکی کرد علیا،1381،  شرکت گوهرآب کلار اصفهان.


2. حقیقت اندیش س، قادری ک، محمدی م، بارانی غ.  1394. بهینه سازی هسته رسی سدهای خاکی با روش تکامل رقابتی جوامع (SCE). مجله پژوهش آب ایران. 9: 19-26.

https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=283831.

1.  گرجی م، ملکی ع. 1394. بررسی کنترل نشت در پی سد خاکی به روش اجرای دیوار آب بند با استفاده از نرم افزار SEEP/W  در سد خاکی کمندان ازنا. کنفرانس بین المللی پژوهش های نوین در علوم مهندسی. تهران.

 https://civilica.com/doc/506363/certificate/print.

1. رحیمی ح.1382. سدهای خاکی. تهران. انتشارات دانشگاه تهران.
   
   
   1. Asadi M, Khazaei J. 2015. Seepage analysis in body and foundation of Dam using the SEEP 3D and SEEP/W. Journal of Science and Today's World. 3: 457-461.
   
   

     https://europub.co.uk/articles/29502.

1. Geo Slop International Ltd. Seepage modelling with SEEP ЗD. 2002.


2. Geo Slop International Ltd. Seepage modelling with SEEP/W. 2009.


3. jafarzadeh F, Garakani A, Raeesi R, Maleki Banikhair, J. 2018. Predicating seepage behavior of silveh earth dam by implementing 3D numerical modeling and instrumental measurments during first impounding. CIGB ICOLD.

 https://www.researchgate.net/publication/326224320_PREDICTING_SEEPAGE_BEHAVIOR_OF_SILVEH_EARTH_DAM_BY_IMPLEMENTING_3D_NUMERICAL_MODELING_AND_INSTRUMENTAL_MEASUREMENTS_DURING_FIRST_IMPOUNDING

1. Kheiri GH, Javdanian H, Shams GH. 2020. The effect of soil layering on the seepage through embankment dam foundation. Modeling Earth Systems and Environment. 3: 1-13.

 https://www.researchgate.net/publication/333999213_The_effect_of_soil_layering_on_the_seepage_through_embankment_dam_foundation.

1. Li Z, Ye w, Marence M, Bricker J. 2019. Unsteady seepage behavior of an earthfill dam during drought-flood cycles. Geosciences. 9: 17-24.

 https://www.researchgate.net/publication/329977824_Unsteady_Seepage_Behavior_of_an_Earthfill_Dam_During_Drought-Flood_Cycles.

 

1. Mortazavi S, Soleimani S. 2015.  Leakage analysis of Embankment dams using SEEP/W Software. J Appl Environ Biol Sci. 5(10):122–128.

 https://www.textroad.com/pdf/JAEBS/J.%20Appl.%20Environ.%20Biol.%20Sci.,%205(10)122-128,%202015.pdf.

1.  Rehamnia I, Bachir B. 2020. Computation of seepage through a non-homogeneous earth dam by using SEEP/W Software, Biological Research. 5: 137-146.

 https://www.researchgate.net/publication/344781322_Computation_of_Seepage_through_a_NonHomogeneous_Earth_Dam_by_Using_SEEPW_Software

1. Soleimanbeigi A, Jafarzadeh F. 2005. 3D steady seepage analysis Of embankment dams. Geotechnical Journals.

 https://www.researchgate.net/publication/290870355_3D_steady_state_seepage_analysis_of_embankment_dams.

1. Zahedi P, Farshbaf Aghajani H. 2018. The effect of clay core specifictions on the seepage behavior of an earthfill dam. 5th International Symposium on Dam Safty. Istanbul. Turkey.

 https://www.researchgate.net/publication/328730122_The_Effect_of_Clay_Core_Specifications_On_the_Seepage_Behavior_of_an_Earthfill_Dam.