فهرست و منابع پایان نامه بررسی اثر تغییرات فشار مخزن در ایجاد نشت و وقوع پدیده رگاب Piping
فهرست:
عنوان صفحه
چکیده ...................................................................................................................................................١٣
مقدمه ....................................................................................................................................................١٤
ساختار پایاننامه .....................................................................................................................................١٦
اهداف پژوهش .....................................................................................................................................۱۷
پیشینه تحقیق .......................................................................................................................................۱۸
فصل اول : بررسی و مطالعه زه آب در سدهای خاکی و روشهای مقابله با آن
١‐١‐ تعریف ......................................................................................................................................٢١
١‐٢‐ حرکت آب در خاک و قوانین حاکم برآن ...................................................................................٢١
١‐٣‐ تعیین ضریب نفوذپذیری ..........................................................................................................٢٧
١‐٤‐ روشهای رسم شبکه جریان ........................................................................................................٢٧
١‐٤‐١‐ روش مشاهده مستقیم در محیط خاکی مدل ...........................................................................٢٧
١‐٤‐٢‐ روش مدل الکتریکی یا تکنیک کاغذ هادی ............................................................................٢٧
١‐٤‐٣‐ روش سعی و خطا...................................................................................................................٢٨
١‐٤‐٤‐ روش محاسبات عددی ...........................................................................................................٢٨
١‐٤‐٥‐ روش حل ریاضی معادله لاپلاس .............................................................................................٢٩
١‐٥‐ موارد استفاده از شبکه جریان .....................................................................................................٢٩
١‐٥‐١‐ تعیین فشار آب در هر نقطه از محیط ....................................................................................٢٩
١‐٥‐٣‐ تعیین سرعت جریان و نقاط بحرانی در محیط متخلخل .........................................................٣١
١‐٦‐ شرایط اساسی شبکه جریان .......................................................................................................٣١
١‐٦‐١‐ انواع شبکه های جریان .........................................................................................................٣٢
١‐٧‐ جریان در سدهای خاکی محیط همگن و همروند ........................................................................٣٢
١‐٧‐١‐ تعریف محیط همگن .............................................................................................................٣٢
١‐٧‐٢‐ تعریف محیط همروند (ایزوتروپ ) .......................................................................................٣٣
١‐٧‐٣‐ سدهای خاکی همگن .............................................................................................................٣٣
١‐٧‐٤‐ شکل عمومی اولین خط جریان در سدهای خاکی همگن ........................................................٣٤
١‐٨‐ جریان در سدهای خاکی محیط غیر همگن و همروند .................................................................٣٥
١‐٨‐١‐ تعریف محیط همگن .............................................................................................................٣٥
١‐٨‐٢‐ سدهای خاکی منطقه بندی شده ( غیر همگن ).......................................................................٣٥
١‐٨‐٢‐١‐ سدهای خاکی با هسته مرکزی قائم ...................................................................................٣٥
١‐٨‐٢‐٢‐ سدهای خاکی غیر همگن با هسته شیبدار..........................................................................٣٦
١‐٨‐٣‐ نشت آب در سدهای خاکی غیر همگن ..................................................................................٣٨
١‐٨‐٤‐ ضریب نفوذپذیری معادل ......................................................................................................٣٩
١‐٨‐٥‐ انکسار خطوط جریان هم پتانسیل ..........................................................................................٣٩
١‐٨‐٦‐ اهمیت استفاده از زهکش در سدهای خاکی غیرهمگن ...........................................................٣٩
١‐٩‐ جریان در محیط متخلخل ناهمروند.............................................................................................٤٢
١‐٩‐١‐ مقدمه ....................................................................................................................................٤٢
١‐٩‐٢‐ رسم شبکه جریان در محیط متخلخل ناهمروند ......................................................................٤٢
١‐٩‐٣‐ شالوده سدهای خاکی .............................................................................................................٤٣
فصل دوم : روشهای کنترل تراوش
٢‐١‐ مقدمه ........................................................................................................................................٤٥
٢‐٢‐ روشهای کنترل تراوش در سدهای خاکی ...................................................................................٤٥
٢‐٢‐١‐ روشهای کنترل تراوش بوسیله درونگاه دشتن آب از محل ...................................................٤٦
٢‐٢‐١‐١‐ پرده های نفوذ ناپذیر .......................................................................................................٤٨
٢‐٢‐١‐٢‐ جداکننده های نازک (Thin cut off).......................................................................................٥١
٢‐٢‐١‐٣‐ لایه نفوذ ناپذیری در بالادست ..........................................................................................٥٣
٢‐٢‐١‐٤‐ غشاهای نازک شیبدار ......................................................................................................٥٤
٢‐٢‐٢‐ روشهای مهار تراوش به کمک زهکش ..................................................................................٥٥
٢‐٢‐٢‐١‐ ناحیه بندی سد .................................................................................................................٥٥
٢‐٢‐٢‐٢‐ زهکشی طولی ..................................................................................................................٥٨
٢‐٢‐٢‐٣‐ زهکشهای دودکشی .........................................................................................................٥٨
٢‐٢‐٢‐٤‐ زهکشهای نیمه نفوذی ......................................................................................................٥٩
٢‐٢‐٢‐٥‐ چاههای فشارشکن ............................................................................................................٥٩
فصل سوم : رگاب Piping
٣‐١‐ مقدمه ........................................................................................................................................٦١
٣‐٢‐ تعریف پدیده رگاب piping ..........................................................................................................٦١
٣‐٣‐ عوامل موثر در ایجاد رگاب یا فرسایش درونی ..........................................................................٦٢
٣‐٤‐ نشت آب و عوامل تاثیرگذار در نشت .......................................................................................٦٣
٣‐٤‐١‐ ایجاد فرسایش داخلی piping ...................................................................................................٦٣
٣‐٤‐٢‐ شروع فرسایش پیش رونده از سطح پائین دست و ریزش بدنه sloughing .................................٦٣
٣‐٥‐ مواردی که بخاطر نشت آب ایجاد می شوند ................................................................................٦٤
٣‐٦‐ مقاومت سدخاکی و فنداسیون در برابر رگاب یا piping.................................................................٦٦
٣‐٧‐ شیوه های مختلف بروز فرسایش درونی در سدهای و توصیه های لازم و ضروری برای مقاله با
فرسایش درونی ...................................................................................................................................٦٩
٣‐٨‐ رگاب و شکست هیدرولیکی .......................................................................................................٧٢
٣‐٩‐ سد بتن و بررسی روند خرابی این سد ........................................................................................٧٢
فصل چهارم : فیلتر و طرح کنترل آب شکستگی
٤‐١‐ مقدمه ........................................................................................................................................٨١
٤‐٢‐ نواحی حساس به آب شکستگی در سدهای خاکی ......................................................................٨١
٤‐٣‐ معیارهای طرح فیلتر ..................................................................................................................٨٢
٤‐٤‐ ضخامت لایه فیلتر ......................................................................................................................٨٣
٤‐٥‐ محل های نصب فیلتر در سدهای خاکی .....................................................................................٨٣
٤‐٦‐ مشخصات مصالح فیلتر و روش فیلتر گذاری ..............................................................................٨٤
٤‐٧‐ تحقیقات آزمایشگاهی بر روی فیلتر سدهای خاکی ....................................................................٨٥
٤‐٧‐١‐ مشخصات دستگاه و روش آزمایش ......................................................................................٨٦
٤‐٧‐٢‐ عملکرد فیلتر موفق ...............................................................................................................٨٨
٤‐٧‐٣‐ طبقه بندی خاکها در آزمایش فیلتر بدون فرسایش ...............................................................٨٩
٤‐٧‐٤‐ شرایط آزمایش فیلتر بدون فرسایش ....................................................................................٩٠
٤‐٧‐٥‐ مشخصات خاک مبنا و فیلتر مورد آزمایش ...........................................................................٩٠
٤‐٧‐٦‐ آزمایش با ترکهای بیشتر در خاک مبنا .................................................................................٩٣
٤‐٧‐٧‐ تعیین D15 مجاز طراحی به طور غیر مستقیم .........................................................................٩٤
٤‐٧‐٨‐ نتیجه گیری ..........................................................................................................................٩٥
فصل پنجم : خاکهای واگرا
٥‐١ مقدمه ..........................................................................................................................................٩٧
٥‐٢‐ پدیده واگرائی و مکانیزم و عمل و وقوع واگرایی .......................................................................٩٨
٥‐٣‐ مسائل ناشی از خاکهای واگرا......................................................................................................١٠٠
٥‐٤‐ عوامل موثر در پدیده واگرایی ...................................................................................................١٠٣
٥‐٤‐١‐ نوع و غلظت نمک های محلول در آب منفدی .......................................................................١٠٣
٥‐٤‐٢‐ خصوصیات شیمیایی آب درتماس خاک ................................................................................١٠٤
٥‐٤‐٣‐ ترگ خوردگی ......................................................................................................................١٠٥
٥‐٤‐٤‐ کانی های تشکیل دهنده خاک رس .......................................................................................١٠٥
٥‐٤‐٤‐ میزان تراکم و درصد رطوبت ................................................................................................١٠٦
٥‐٤‐٦‐ حدود اتربرگ .......................................................................................................................١٠٦
٥‐٤‐٧‐ درصد رس ............................................................................................................................١٠٧
٥‐٥‐ روشهای شناسایی خکهای واگرا .................................................................................................١٠٨
٥‐٥‐١‐ شناسایی خاکهای واگرا در بررسی های محلی یا مقدماتی صحرائی ........................................١٠٨
٥‐٥‐٢‐ آزمایشهای متدالو در شناسایی خاکهای واگرا .......................................................................١٠٩
٥‐٦‐ ملاحظات طراحی در مواجهه با خاکهای واگرا .............................................................................١١١
٥‐٧‐ بهبود اصلاح خاک با افزودن مواد شیمیایی .................................................................................١١١
٥‐٧‐١‐ افزودن آهک به خاک واگرا ..................................................................................................١١٢
٥‐٧‐٢‐ افزودن سولفات آلومینیم به خاک واگرا ................................................................................١١٣
٥‐٧‐٣‐ افزودن ژیپس (سنگ گچ آبدار) به آب مخزن سد ................................................................١١٤
٥‐٨‐ روشهای مقابله با مشکلات ناشی از پدیده واگرایی در سدهای خاکی .........................................١١٥
٥‐٨‐١‐ استفاده از فیلترهای مانع فرسایش برای هسته واگرا .............................................................١١٥
٥‐٨‐٢‐ آماده سازی پی در سدهای خاکی ..........................................................................................١١٨
٥‐٨‐٣‐ جلوگیری از ترک خوردگی ..................................................................................................١٢٠
٥‐٨‐٥‐ استفاده از خاکهای غیر واگرا در مقاطع بحرانی .....................................................................١٢٢
فصل ششم : مطالعه آماری پیرامون خرابی سدهای خاکی
٦‐١‐ مقدمه ........................................................................................................................................١٢٤
٦‐٢‐ سدهای اوکلاهما و می سی سی پی .............................................................................................١٣٠
٦‐٣‐ سد ویستر .................................................................................................................................١٣٠
٦‐٤‐ سد هیته جوت ...........................................................................................................................١٣١
٦‐٥‐ سد استکتون کریک ..................................................................................................................١٣٢
٦‐٦‐ سد بالدرهر ................................................................................................................................١٣٣
٦‐٧‐ سد تتن .......................................................................................................................................١٣٣
٦‐٨‐ سد .Y.C.U ......................................................................................................................................١٣٤
٦‐٩‐ سدهای ایرانی ...........................................................................................................................١٣٥
٦‐١٠‐ جمع بندی مطالب و نتایج و توصیه های فنی و اجرایی لازم ......................................................١٣٦
فصل هفتم : بررسی سد علویان مراغه
٧‐١‐ مقدمه ........................................................................................................................................١٣٩
٧‐٢‐ تاریخچه و موقعیت جغرافیایی سد علویان .................................................................................١٣٩
٧‐٢‐١‐ تاریخچه مطالعاتی و اجرای سد علویان و اهداف آن .............................................................١٤٠
٧‐٣‐ مشخصات اصلی سد و پی ..........................................................................................................١٤٠
٧‐٣‐١‐ هندسه ومشخصات سد .........................................................................................................١٤٠
٧‐٣‐٢‐ اجزای تشکیل دهنده بدنه سد ...............................................................................................١٤١
٧‐٤‐ زمین شناسی ‐ ژئوتکنیک ...........................................................................................................١٤٣
٧‐٤‐١‐ زمین شناسی ..........................................................................................................................١٤٣
٧‐٥‐ هیدرو ژئولوژی ..........................................................................................................................١٤٤
٧‐٦‐ مشخصات ژئوتکنیک ساختگاه سد ............................................................................................١٤٤
٧‐٦‐١‐ مشخصات ژئوتکنیکی مصالح تشکیل دهنده اجزای سد .........................................................١٤٥
٧‐٧‐ آبگیری مخزن و دبی نشتی سد ..................................................................................................١٤٦
٧‐٨‐ نشت آب ....................................................................................................................................١٤٧
٧‐٨‐١‐ دستگاههای اندازه گیری نشت آب ........................................................................................١٤٧
٧‐٨‐٢‐ فرم اندازه گیری ....................................................................................................................١٤٨
٧‐٨‐٣‐ تواتر اندازه گیری ..................................................................................................................١٤٨
٧‐٨‐٤‐ تحلیل داده ها........................................................................................................................١٤٩
٧‐٩‐ بررسی تراز مخزن و میزان دبی نشتی با ارتفاع مخزن برای سالهای مختلف ...............................١٥٠
٧‐٩‐١‐ بررسی تراز مخزن و میزان دبی نشتی با ارتفاع مخزن برای سال ٧٦ .....................................١٥٠
٧‐٩‐٢‐ بررسی تراز مخزن و میزان دبی نشتی با ارتفاع مخزن برای سال ٧٧ .....................................١٥٢
٧‐٩‐٣‐ بررسی تراز مخزن و میزان دبی نشتی با ارتفاع مخزن برای سال ٧٨ .....................................١٥٤
٧‐٩‐٤‐ بررسی تراز مخزن و میزان دبی نشتی با ارتفاع مخزن برای سال ٧٩ .....................................١٥٦
٧‐٩‐٥‐ بررسی تراز مخزن و میزان دبی نشتی با ارتفاع مخزن برای سال ٨٠ .....................................١٥٨
٧‐٩‐٦‐ بررسی تراز مخزن و میزان دبی نشتی با ارتفاع مخزن برای سال ٨٢ .....................................١٦٠
٧‐٩‐٧‐ بررسی تراز مخزن و میزان دبی نشتی با ارتفاع مخزن برای سال ٨٣ .....................................١٦٢
٧‐١٠‐ تعیین رابطه تراز مخزن با دبی نشتی ........................................................................................١٦٤
٧‐١٠‐١‐ رابطه تراز مخزن با دبی نشتی برای سال ٧٦ بصورت صعودی .............................................١٦٤
٧‐١٠‐٢‐ رابطه تراز مخزن با دبی نشتی برای سال ٧٧ بصورت صعودی .............................................١٦٧
٧‐١٠‐٣‐ رابطه تراز مخزن با دبی نشتی برای سال ٧٨ بصورت صعودی .............................................١٦
٧‐١٠‐٤‐ رابطه تراز مخزن با دبی نشتی برای سال ٧٩ بصورت صعودی .............................................١٧١
٧‐١٠‐٥‐ رابطه تراز مخزن با دبی نشتی برای سال ٨٠ بصورت صعودی .............................................١٧٣
٧‐١٠‐٦‐ رابطه تراز مخزن با دبی نشتی برای سال ٨٢ بصورت صعودی .............................................١٧٥
٧‐١٠‐٧‐ رابطه تراز مخزن با دبی نشتی برای سال ٨٣ بصورت صعودی .............................................١٧٧
٧‐١٠‐٨‐ نتیجه گیری ........................................................................................................................١٧٩
٧‐١١‐ نسبت میزان نشت با طول عمر سد...........................................................................................١٨٠
٧‐١١‐١‐ مقایسه مقدار نشت در تراز ١٥٠٥......................................................................................١٨٠
٧‐١١‐٢‐ مقایسه مقدار نشت در تراز ١٥١٠......................................................................................١٨١
٧‐١١‐٣‐ مقایسه مقدار نشت در تراز ١٥١٥......................................................................................١٨٢
٧‐١١‐٤‐ مقایسه مقدار نشت در تراز ١٥٢٠......................................................................................١٨٣
٧‐١١‐٥‐ مقایسه مقدار نشت در تراز ١٥٢٥......................................................................................١٨٤
٧‐١١‐٦‐ مقایسه مقدار نشت در تراز ١٥٣٠......................................................................................١٨٥
٧‐١١‐٧‐ مقایسه مقدار نشت در تراز ١٥٣٥......................................................................................١٨٦
٧‐١١‐٨‐ مقایسه مقدار نشت در تراز ١٥٤٠......................................................................................١٨٧
٧‐١١‐٩‐ مقایسه مقدار نشت در تراز ١٥٤٥......................................................................................١٨٨
٧‐١١‐١٠‐ مقایسه مقدار نشت در تراز ١٥٥٠ ...................................................................................١٨٩
٧‐١١‐١١‐ مقایسه مقدار نشت در تراز ١٥٥٥ ...................................................................................١٩٠
٧‐١١‐١٢‐ مقایسه مقدار نشت در تراز ١٥٦٠ ...................................................................................١٩١
٧‐١١‐١٣‐ مقایسه مقدار نشت در تراز ١٥٦٥ ...................................................................................١٩٢
٧‐١١‐١٤‐ مقایسه مقدار نشت در تراز ١٥٦٨ ...................................................................................١٩٣
٧‐١١‐١٥‐ نتیجه گیری ......................................................................................................................١٩٤
13
فصل هشتم : نتیجه گیری و پیشنهادات
٨‐١‐ نتیجه گیری ...............................................................................................................................١٩٦
٨‐٢‐ پیشنهادات ................................................................................................................................١٩٧
٨‐٣‐ پیوست ......................................................................................................................................١٩٨
فهرست منابع فارسی ............................................................................................................................٢٠٣
فهرست منابع غیر فارسی .....................................................................................................................٢٠٤
منبع:
) حسنی ، ن ، اردکانی ، ر ، وزین رام ، ف ، ١٣٨٢ ، کنترل پایداری سدهای بتنی ، دانشکده صنعت آب و برق (شهید عباسپور).
٢) قنبری ، ع ، ١٣٨٣ ، مطالعه آزمایشگاهی پدیده شکست هیدرولیکی در هسته سدهای خاکی ، رساله دکتری ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر تهران .
٤) کاخی ، م ، ١٣٨٢ ، بررسی فرسایش تماسی در اثر حرکت موازی جریانهای افقی آبهای زیرزمینی بین لایه های آبرفتی ، نشریه دانشکده مهندسی فردوسی مشهد.
٥) طباطبائی ،١٣٧٩ ، بررسی نظری و مطالعه آزمایشگاهی نقش فیلتر در سدهای خاکی ، پایان نامه کارشناسی ارشد ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر.
٦) غلامی ، ١٣٨١، بررسی و مطالعه پدیده های تراوش و شکست هیدرولیکی در پی سدهای خاکی ، پایان نامه کارشناسی ارشد ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر.
٧) وفائیان ، کتاب سدهای خاکی .
٨) غلامی باویل علیائی ، تحلیل عددی اندرکنش شستشو و شکست آبی ،پایان نامه کارشناسی ارشد ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر.
فهرست منابع غیر فارسی Main
References
9) Jansen, R, B. 1980. Dams and Public Safety. Water and Power Resource Service,
Denver, CO. (USGPO).
10) Leadabrand, R. 1964. “The Day the Dam Broke”. Am. For. 70(February): 30-33,
65-66.
11) Leps, T.M. , 1988. “The Walter Bouldin Dam Failure.” In Jansen, R. B(ed.),
Advanced Dam Engineering, pp. 53-59. Van Nostrand Reinhold, New York.
12) Sherard , J. L. Etal, (1984), “Basic Properties of Sand and Gravel Filters”, Jr.
Geotech. Engg. ASCE, Vol. 110.