بررسی عددی عملکرد زهکش های پی در کاهش نیروی بالابرنده سدهای بتنی وزنی

در طراحی پرده آب بند فرض بر این است که تراوش از پرده به صورت محدود صورت گیرد. برای کنترل این آب ها زهکش های پی به موازات پرده آب بند در پایین دست آن ایجاد می گردد. هدف از احداث زهکش های پی جمع آوری آب های نشتی از پرده آب بند و کاهش نیروی بالابرنده می باشد. تعداد، فاصله و قطر این زهکش ها نیاز به قضاوت فنی از خصوصیات سنگ داشته و عمق آن ها نیز تابعی از مشخصات پرده آب بند است. در این تحقیق عملکرد زهکش در سدهای بتنی وزنی در حالت پایدار به کمک روش اجزاء محدود و با استفاده از نرم افزار seep/w مورد بررسی قرار گرفت. از جمله عوامل موثر در بررسی اثرات زهکش ها قطر، فاصله مرکز تا مرکز از یکدیگر و فاصله از پاشنه بالادست سد می-باشد که نقش به سزایی در مقدار نیروی بالابرنده و همچنین پایداری سد دارد. در این مقاله پارامترهای موثر در نیروی بالابرنده بررسی شد و در نتیجه معین گردید که افزایش قطر زهکش تاثیر کمی نسبت به سایر پارامترها در کاهش نیروی بالابرنده دارد. به عبارت دیگر انتخاب قطر زهکش ها تابع ملاحظات اجرایی می باشد. اما کاهش فاصله زهکش ها از هم و کاهش فاصله از بالادست تا یک حد معینی می تواند نقش به سزایی در کاهش نیروی بالابرنده داشته باشد. با توجه به محدوده پارامترها، زهکش هایی با قطر 15 سانتی متری و فاصله 3 متری از هم بهترین عملکرد را از لحاظ کارآیی در کاهش نیروی بالابرنده به دست می دهد. برای اعتبار سنجی، روش عددی به کار رفته در این پژوهش با روش تحلیلی دیگران نیز مقایسه گردید و تطابق مناسبی مشاهده شد.