طبقه‌بندی شکل آبشستگی سد‌‌‌های خاکی همگن - چسبنده ناشی از روگذری جریان

پژوهش حاضر برای بررسی آزمایشگاهی مکانیزم شکست سد خاکی ناشی از اثر میزان شیب بالادست و پایین دست بدنه سد، طرح‌ریزی شده است. با توجه به اینکه شیب وجه پایین دست این نوع سد‏ تاثیر زیادی بر زمان و نحوه‏ی خرابی دارد، بدین منظور 8 مدل از سد خاکی با شیب‌‌‌های متفاوت بالادست و پایین دست (1:1 و 2:1) برای دو نوع خاک (خاک sc) ساخته شد. زمان تخریب سد و نحوه آن برای دبی‌‌‌های سیلابی مورد نظر بررسی شد. نتایج نشان داد که شیب بالادست سد خاکی به مراتب تاثیر کمتری نسبت به شیب پایین دست بر روند آبشستگی حاصل از پدیده روگذری دارد. همچنین، با افزایش شیب پایین دست بدنه سد خاکی، میزان آبشستگی در شکاف آبشستگی تا ماکزیمم 28 درصد افزایش پیدا می کند. همچنین، با استفاده از تکنیک رگرسیون غیر خطی، روابطی برای تخمین میزان دبی خروجی و محل تشکیل آبشار ارائه شد. همچنین، با درنظرگرفتن نحوه شسته شدن و تشکیل آبشار درون بدنه سد های خاکی چسبنده، دو طرح کلی آبشار بزرگ و سری آبشارها ارائه شد. درنهایت نحوه تشکیل این آبشارها با تنش موجود در زمان شسته شدن رسوبات نسبت به تنش برشی مواد سازنده سد مورد بررسی و ارزیابی قرار داده شد و با ارائه محدودیت هایی بر پایه تنش برشی، وضعیت تشکیل نوع و الگوی شسته شدن بدنه سد های خاکی چسبنده در زمان روگذری تخمین زده شد. درنهایت طرح کلی برای تخمین رفتار آبشستگی در سدهای همگن با خاک چسبنده معرفی شد.

classification of scouring form of homogeneous and sticky earth dams in overtopping

the objective of this study was to investigate how the earth dam is destroyed due to the effect of upstream and downstream slope of the body in overflow conditions. therefore, eight models were provided that each model is constructed from the embankment dam with different upstream and downstream slopes (1:1, 2:1) and the soil properties (sc) on breach formation. the time and method of dam break for flood discharges were investigated. the results showed that the upstream side slope of the embankment dam has less effect than the downstream side slope on the scour process resulting from the phenomenon and by increasing the downstream side slope of the embankment dam, the amount of erosion in the scour hole increases 28 %. then, using nonlinear regression, relationships were presented to estimate the output flow rate and the location of the waterfall. a to the erosion and formation of the waterfall inside the body of sticky earth dams, two main outlines of the great waterfall and a series of waterfalls were presented. finally, the formation of these waterfalls due to the effect of shear stress created during sediment erosion relative to the critical shear stress of the dam constituents was investigated and evaluated. considering the limitations based on shear stress, the formation status of the type and the leaching pattern of the body of the cohesive earth dams during the overpass were estimated. then, a general plan was presented to predict the behavior of the overflow stream in homogeneous and sticky soil.