تعیین ضریب آب گذری معادل در سدهای پاره سنگی دو لایه افقی و دو لایه عمودی

سدهای پاره سنگی لایه ای با لایه های افقی و  لایه های عمودی دو نوع از سدهای ناهمگن هستند که در کنترل سیلاب مورد استفاده قرار می گیرند. در این سدها اختلاف ضریب آب گذری لایه ها که به سبب اختلاف خصوصیات مصالح در هر لایه ایجاد می شود، سبب پیچیده تر شدن محاسبات می شود. بنابراین با یافتن یک ضریب آب گذری معادل، می توان سد را به صورت همگن در نظر گرفت که محاسبات آن نیز راحت تر انجام پذیر است. در تحقیق حاضر یک مدل عددی دو بعدی، برای بررسی جریان عبوری از سدهای پاره سنگی دولایه تهیه شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، در سدهای دولایه با لایه های افقی، لایه پایینی نسبت به لایه بالایی تاثیر بیشتری بر ضریب آب گذری معادل دارد به طوریکه در صورت استفاده از سنگدانه های درشت تر در این لایه می توان ضریب آب گذری معادل را افزایش داد. در حالیکه در سد با لایه های عمودی ترتیب قرارگیری لایه های ریز و درشت مهم نیست اما طول لایه ها مهم است و هر چه لایه درشت دانه تر طول بیشتری نسبت به لایه ریزدانه تر داشته باشد ضریب آب گذری معادل نیز بیشتر می شود. پس از تحلیل نتایج به دست آمده، روابط جداگانه ای جهت تخمین ضریب آب گذری معادل در سدهای دولایه ارایه شده است. ضرایب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطای این روابط برابر با 0.9422 و 0.016 برای سد با لایه های افقی و 0.9602 و 0.036 برای سد دولایه با لایه های عمودی است.

Assessing the Equivalent Hydraulic Conductivity of Rockfill Dam in Vertical and Horizontal Arrangements

Rockfill dams are considered as detention structures, used to control floods. Due to rocks’ size and large pores in between, Darcy’s law is invalid in these dams. Many studies have been conducted to investigate the nonlinear flow in homogenous coarse porous media. Wilkins (1955), Ahmed and Sonada (1969), and Stephenson (1979) tried to introduce appropriate coefficients of the nonlinear flow equation. Other studies have been also conducted to investigate the flow in heterogeneous rockfill structures, such as Hosseini and Joy (2007), introducing a onedimensional model for nonlinear flow in homogenous and heterogeneous coarse porous media. Realizing the importance of layered rockfill dams and the few conducted studies in this field, flow through layered rockfill dam, and horizontal and vertical arrangement of layers have been modeled in the current study.  In this regard, a twodimensional numerical model solving the governing equations by finite volume method has been developed.