مدلسازی نشت از پی و بدنه‌ی سدهای خاکی با استفاده از روش اجزاء محدود

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

2 گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران

چکیده

در این تحقیق، به بررسی نشت، تعیین سرعت و توزیع فشار آب منفذی در قسمت ‌های مختلف سد خاکی ماشکید در استان سیستان و بلوچستان پرداخته شد. برای مدل‌ سازی سد مذکور و ارزیابی نتایج مربوط به حرکت آب در محیط متخلخل، از نرم افزار آباکوس استفاده شد که از روش قدرتمند اجزاء محدود جهت پیشبرد برنامه بهره می ‌گیرد. طبق نتایج حاصل، بیشترین سرعت حرکت سیال برابر با 5-10×47/2 متر بر ثانیه در زهکش سد، برآورد شد. سپس سه مقطع کنترل در سازه به منظور تعیین میزان نشت، مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج، حداکثر دبی نشت از داخل هسته سد برابر 6-10×07/7 متر مکعب بر ثانیه است. در مرحله بعد تأثیر پارامتر وزن مخصوص سیال در میزان نشت و فشار آب حفره‌‌ ای در سد ماشکید ارزیابی شد. نتایج حاکی از آن است که با افزایش وزن مخصوص آب، میزان نشت کاهش و فشار آب حفره‌ای افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modelling of seepage from foundation and body of earth dams by finite element method

نویسندگان [English]

  • sima ohadi 1
  • Gholamabbas Barani 2
1 Department of Civil Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
2 Department of Civil Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
چکیده [English]

In this study, seepage investigation through earthen dam, its velocity and distribution of pore water pressure on the Mashkyd dam in Sistan and Baluchestan province has been studied. In order to modeling and analyzing of the results from the movement of water in porous media, the Abaqus software is used which is based on the powerful numerical method finite element method. According to the results, the maximum velocity is 2.47×10-5 (meter per second) which is estimated in drain. Then for leakage detection, three sections of mashkyd dam were considered. The results show that seepage through the core that encompasses all the leakage flow is 7.07×10-6 (cubic meter per second). In the next step, the influence of specific weight of fluid on the leakage and pore pressure in the mashkyd dam was evaluated. According to the results, by increasing the specific weight of water, leakage decreases and pore water pressure increases.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Seepage investigation
  • Mashkyd Dam
  • ABAQUS software

اصفهانی،ت.، قارایی،ر.، شاه­نظری،ا و نجات­بخش،ح. 1390. راهنمای جامع مدل­سازی و تحلیل در نرم­افزار ABAQUS. انتشارات عابد.

ضیایی،م و پیغاله،ا. 1388. راهنمای مدل‌سازی با نرم‌افزار ABAQUS. انتشارات انگیزه.

طاحونی،ش. 1389. اصول مهندسی ژئوتکنیک. موسسه انتشاراتی پارس آیین.

فدایی کرمانی،ا.، پورابراهیم،غ و قائینی­حصاروئیه،م. 1390. کاربرد روش تفاضلات محدود در حل عددی معادله حاکم بر نشت آب از بدنه سد خاکی. سومین همایش ملی مهندسی عمران. دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی­شهر. اصفهان. ایران.

قبادیان،ر. 1389. اثر دیوار آب­بند بر موقعیت خط نشت آزاد و دبی تراوش در سدهای خاکی با استفاده از روش عددی احجام محدود. ششمین کنگره ملی مهندسی عمران. دانشگاه سمنان. سمنان. ایران.

میرزایی،ز. 1392. بهینه­سازی پارامترهای زهکش مایل و افقی در سدهای خاکی همگن با استفاده از الگوریتم PSO. پایان­نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه بیرجند.

Asadi,M and Khazaei,J. 2014. Seepage analysis in body and foundation of dam using the Seep/3D and Seep/W. Journal of Science and Today's World. 10: 457-461.

Aufleger,M., Conrad,M., Perzlamaier,S and Porras,P. 2005. Improving fiber optics for monitoring dam leakage. Hydro Review Worldwide. 4: 18-23.

Beheshti,A., Kamanbedast,A.A and Akbari,H. 2013. Seepage analysis of rock-fill dam subjected to water level fluctuation:A case study on Gotvand-Olya dam. Iranica Journal of Energy and Environment. 4: 155-160.

Cote,A., Carrier,B., Leduc,J., Noel,P., Beauchemin,R., Soares,M., Garneau,C and Gervais,R. 2007. Water leakage detection using optical fiber at the Peribonka dam. Seventh International Symposium on Field Measurements in Geomechanics. Boston.

Jun-feng,F. and Sheng,J. 2009. A study on unsteady seepage flow through dam. Journal of hydrodynamics. 21: 499-504.

MS Abhilasha,P.S and Antony Balan,T.G. 2005. Numerical analysis of seepage in embankment dams. International Organization of Scientific Research Journal of Mechanical and Civil Engineering. 13-23.

Nicolini,M., Giacomello,C., Scarsini,M and Mion,M. 2014. Numerical modeling and leakage reduction in the water distribution system of Udine. Procedia engineering. 70: 1241-1250.

Reddi,L.N. 2003. Seepage in soils principles and applications. John Wiley and Sons inc.

Zhou,C.B., Liu,W., Chen,Y.F., Hu,R and Wei,K. 2015. Inverse modeling of leakage through a rockfill dam foundation during its construction stage using transient flow model. neural network and genetic algorithm. Engineering geology. 187: 183-195.