بهینه‌یابی موقعیت چاله زهکشی به‌منظور کاهش نیروی زیرفشار در پی سدها

نیروی زیرفشار یکی از عوامل ناپایداری در سازه های آبی است. به همین علت تعیین و کنترل آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. استفاده از چاله های زهکشی یکی راه های کاهش این نیرو است که به صورت قائم با لوله هایی با قطر های مختلف در پی سازه های آبی ساخته می شوند. برای بررسی عملکرد این چاهک ها یک مدل آزمایشگاهی از پی سدهای بتنی در فلوم اختصاصی ساخته شد. طول پی مدل سد به پنج قسمت تقسیم بندی و تعداد چهار چاله زهکشی با ارتفاع معادل ضخامت پی سد در مدل نفوذناپذیر ایجاد شد. تغییرات فشار در پی سد با تغییر ارتفاع آب بالادست سد انجام و توسط لوله های پیزومتر نصب شده در پی و تغییر موقعیت چاله اندازه گیری شد. با استفاده از پتانسیل هیدرولیکی محاسبه شده از زهکش های تعبیه شده، نیروی زیرفشار محاسبه شد. سپس بهترین حالت که کمینه نیرو بالادهنده به ازای موقعیت زهکش در پی سد بود، مشخص شد. نتایج نشان داد در حالتی که a/l=0/4 باشد، بهترین وضعیت برای قرار دادن زهکش های قائم برای کاهش نیروی زیرفشار است (a فاصله زهکش از پاشنه سد و l طول سد در پی است) که علت آن ایجاد فشار اتمسفریک در زیر پی سد است که خود سبب کاهش نیروی زیرفشار به مقدار چشمگیری می شود.