امتیاز موضوع:
  • 78 رأی - میانگین امتیازات: 2.82
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
عمران-آب
#1
انواع سرریز ها

[تصویر:  4.jpg]
براي
عبور آبهاي اضافي و سيلابها از سراب به پاياب سدها از سازه اي به نام «
سرريز » استفاده مي شود . يكي از سازه هاي مهم سد ، سرريز مي باشد با توجه
به وظيفه اي كه بر عهده آن مي باشد ، سرريز بايد سازه اي قوي ، مطمئن و با
كارآيي بالا انتخاب شود كه هر لحظه بتواند براي بهره برداري آمادگي داشته
باشد .
معمولاً سرريزها را بر حسب مهمترين مشخصه آنها تقسيم بندي مي
كنند ، اين مشخصه مي تواند در رابطه با سازه كنترل ، كانال تخليه و يا هر
عضو ديگر آن باشد . بر حسب اينكه سرريز مجهز به دريچه و يا فاقد آن باشد ،
به ترتيب با نام سرريزهاي كنترل دار و يا سرريزهاي بدون كنترل شناخته مي
شوند .

نوع سرريزها معمولاً با عناوين : ريزشي ، اوجي ، جانبي ،
شوت ، مجرايي ، تونلي ، نيلوفري ، سقوطي با بار شكن ، آبرو و سيفوني مشخص
مي گردد .

1- سرريز ريزشي آزاد ( سرريز هاي با سقوط مستقيم )
در
اين نوع سرريزها جريان آب بطور آزاد از روي تاج سرريز فرو مي ريزد . اين
سرريزها براي سدها ي بتني قوسي نازك ، سدهاي پشت بنددار و يا تاجهايي كه
وجه پايين دست آنها تقريباً قائم است ، مناسب مي باشد . جريان ممكن است
بصورت آزاد همانند يك لبريز لبه تيز انجام گيرد و يا تا فاصله كمي در روي
اوجي هدايت شود . غالب اوقات تاج را بصورت يك لبه آويزان ادامه مي دهند ،
تا جريانهاي كوچك را به نقطه اي دورتر از ديواره مقطع سرريز شونده هدايت
كند .
در سرريزهاي ريزشي آزاد ، به زير سفرة آب به اندازة كافي هوا داده مي شود تا از شكل گيري جتهاي ضرباني و نوسان كننده جلوگيري شود .
اگر
هيچگونه تأ سيسات حفاظتي مصنوعي در پاي سقوط در نظر گرفته نشود ، در بيشتر
موارد در بستر رودخانه فرسايش ايجاد مي شود و يك حوضچه استغراق شكل مي
گيرد عمق و حجم حوضچه تابعي از عمق پاياب ، ارتفاع سقوط آب و تغييرات دبي
جريان است .
فرسايش ناپذيري مواد بستر ( مانند سنگ ) اثر جزئي بر روي
اندازه حوضچه دارد ، چرا كه فقط مي تواند زمان حفر كامل حوضچه را به تعويق
بيندازد . در مواردي كه فرسايش بستر غير قابل تحمل باشد ، مي توان با
احداث يك سد كمكي در پايين دست سازه اصلي ، به ايجاد يك حوضچه مصنوعي
پرداخت . اين كار همچنين مي توان با حفر يك حوضچه انجام داد و سپس آنرا به
كف بند بتني مجهز ساخت .
به شرط وجود عمق كافي ، هنگامي كه جت آب به
روي يك كف بند افقي سقوط مي‌كند ، جهش هيدروليكي شكل خواهد گرفت . براي
تعيين مولفه هاي جهش هيدروليكي فوق‌الذكر مي توان معادله مومنتم را در پاي
سقوط به كار گرفت .
از سرريزهاي ريزشي آزاد ، كه در محدوده وسيعي از
عمق پاياب بتواند مؤثر باشند ، مي‌توان در سدهاي خاكي استفاده كرد . اين
سرريز از يك ديواره مستقيم مجهز به لبريز تشكيل شده كه در قسمت بالاي يك
فلوم با مقطع مستطيلي كار گذاشته شده است .كف بند افقي آن بر رقوم كف
رودخانه منطبق است و يا پايين تر از آن قرار مي گيرد . در اين حالت ، به
منظور كمك به تشكيل جهش هيدروليكي و كاهش فرسايش پايين دست ، سيستم به
بلوكهايي در كف و يك آستانه در انتها مجهز شده است . اين نوع سازه
هيدروليكي ، براي اختلاف ارتفاعهاي زياد مناسب نيست ، زيرا در اينصورت
بايد كف بند ، نيروي عظيم برخورد جت با فونداسيون را تحمل كند . ارتعاشهاي
حاصل از اين برخورد ، ممكن است سبب ترك خوردگي و يا جابجائي قسمتهايي از
سازه شود و خطر انهدام آنها در اثر بروز پديده هاي جوشش ماسه ( پايپينگ )
و زير شويي را به‌وجود آورد .
معمولاً نبايد در مواردي كه اختلاف تراز آب مخزن و پاياب از 6 متر متجاوز است ، از اين نوع سازه هيدروليكي استفاده شود .

2- سرريز اوجي ( آبريز )
اين
سرريزها يك لبريز كنترل دارند كه به شكل منحني اوجي ( پيوند ) يا داراي
پروفيل S شكل است . معمولاً قسمت فوقاني منحني پيوند طوري طراحي مي شود كه
هر چه نزديكتر ، بر پروفيل زيرين سفره آبي كه از روي يك لبريز لبه تند هوا
دهي شده ، فرو مي ريزد منطبق باشد . با جلوگيري از ورود هوا به زير سفره
آب ، امكان تماس بين آب سرريز شده و پروفيل تاج سرريز فراهم مي آيد . براي
دبي هاي نظير ارتفاع طراحي ، جريان آب بدون مزاحمتي از طرف لايه مرزي ، به
آرامي بر روي پروفيل تاج سرريز حركت مي كند و تقريباً حداكثر بازده تخليه
به دست مي آيد . پايين تر از قسمت فوقاني منحني پيوند ، پروفيل به صورت
مماسي در طول يك شيب ادامه مي يابد و بدين ترتيب ورقه آب را در روي سطح
قسمت آبريز حفاظت مي‌كند . در انتهاي شيب ، يك منحني معكوس جريان را بداخل
حوضچه آرامش و يا كانال تخليه سرريز برمي‌گرداند .
منحني فوقاني تاج
سريز را مي توان تند تر و ياملايمتر از پروفيل سفره ريزشي آب انتخاب كرد .
شكل ملاتمير پروفيل سبب خواهد شد كه ورقه آب به سطح پروفيل بچسبد و فشار
هيدرواستاتيكي مثبتي را در سطح تماس پديد آورد . در اين حالت ، مقاومت
جريان افزايش مي‌يابد و بازده تخليه سرريز كاسته مي شود . براي پروفيل
تندتر ، امكان جدا شدن ورقه آب از سطح تاج وجود دارد كه با وقوع فشار منفي
در سطح تماس همراه خواهد بود . اثر اين گونه فشارها ي منفي ، در افزايش
ارتفاع مؤثر است كه در نتيجه برد بي جريان مي افزايد . يك تاج آبريز همراه
با كف بند پايين دست ، مي تواند به عنوان يك سرريز كامل مورد استفاده قرار
گيرد . اين حالت را مي توان در سدهاي بتني وزني مشاهده كرد . در حالت ديگر
، تاج آبريز ممكن است فقط بصورت سازة كنترل ، براي انواع ديگر سرريزها
مورد استفاده قرار گيرد .

3 - سرريز جانبي
سرريز جانبي عبارتست
از سريز جداگانه اي كه در كنار سد در دره ساخته مي شود . جريان آب پس از
عبور از سرريز جانبي وارد كانالي مي شود كه موازي تاج سرريز است و كانال
جانبي ناميده مي شود .
معمولاً اين نوع سرريز در قسمت باريك دره ساخته
مي شود . جريان آب پس از عبور از روي سرريز وارد كانال جانبي مي شود و
حدود 90 درجه تغيير جهت مي دهد . سپس جريان وارد شوت يا تونل مي گردد .
انرژي جنبشي جريان ناشي از پايين آمدن جريان آب ، از روي سرريز توسط تلاطم
داخل كانال جانبي مستهلك شده و سرعت ديگري در جهت موازي سرريز بوجود مي
آيد . كانال جانبي بايد آنقدر گود باشد كه ارتفاع آب كافي جهت حركت در آن
بوجود آيد‌. معمولاً سطح مقطع كانال متناسب با افزايش بده در جهت پايين
دست جريان زياد مي گردد . جريان از شوت يا تونل معمولاً بصورت فواره به
رودخانه وارد مي شود . پرتاپ كننده جامي يكي از راههاي مناسب هدايت جريان
و مستهلك كردن انرژي آن مي باشد .

خصوصيات هيدروليكي تاج سرريز
جانبي نيز شبيه خصوصيات سرريز آبريز معمولي است و از پروفيل تاج
لبريزتبعيّت مي كند . البته براي حداكثر جريان ممكن است خصوصيّات
هيدروليكي سرريز جانبي با سرريز آبريز تفاوت نمايد. علت امر اين است كه
امكان وجود محدوديت در كانال جانبي كه به سهم خود سبب استغراق نسبي تاج
سرريز مي شود ، وجود دارد‌. در اينصورت كنترل دبي جريان توسط عامل محدود
كننده اي كه در پايين بخش كانال جانبي وجود دارد ، انجام خواهدگرفت .
سرريزهاي
جانبي ، نه تنها از نظر هيدروليكي كارآيي خوبي ندارند ، بلكه از نظر
اقتصادي نيز ارزان تمام نمي شود . البته داراي محاسني نيز مي باشند كه
كاربرد آنها را توجيه پذير مي‌كند. در مواردي كه محدود كردن ارتفاع طراحي
سرريز با طولاني تر شدن تاج سرريز همراه باشد و تكيه گاه ها داراي شيب تند
و بصورت پرتگاه باشند ، انتخاب سريزها ي جانبي مي تواند بهترين گزينه باشد
. همچنين در مواردي كه لازم است تأسيسات كنترل به كانال يا تونل تخليه
باريكي وصل شود‌، سرريز جانبي مي تواند مورد توجه قرار گيرد‌.

4 ـ سرريز شوت
در
سرريز هاي شوت جريان آب مخزن اصلي از طريق يك كانال باز كه در طول تكيه
گاه سد و يا قسمت فرو رفته بين دو قله قرار مي‌گيرد ، به رود خانه مي رسد
. اين تعريف را مي توان بدون توجه به تأسيسات كنترلي كه براي تنظيم جريان
مورد استفاده قرار گرفته است ، به كار برد‌. بنابراين ، سازة كنترلي سرريز
شوت مي تواند به صورت تاج آزاد ، روزنه دريچه دار ، تاج جانبي و يا انواع
ديگر باشد . تنها شرط لازم اين است كه كانال تخليه آنها بصورت شوت باشد .
البته
سرريز شوت بيشتر به سرريز هايي اطلاق مي شود كه سازه كنترل سرريز تقريباً
عمود بر محور يك كانال باز است و خطوط جريان در بالاو پايين تاج كنترل با
محور سرريز هم سو هستند . سرريز هاي شوت در سدهاي خاكي بيش از انواع ديگر
به كار رفته است . عواملي كه سبب انتخاب اين سرريز مي شوند ، عبارتنداز :
1 ) به سادگي قابل طرح و اجرا هستند .
2 ) تقريباًدر كليه شرايط فونداسيون مي توان از آنها استفاده كرد .
3
) حجم وسيع خاكبرداري حاصله را مي توان در بدنه سد خاكي مورد استفاده قرار
داد و از اين طريق از هزينه كاست . سرريز شوت ، بر روي انواع مختلف
فونداسيون از سنگ سخت تا زمين نرم با موفقيت اجرا و بهر ه برداي شده است .
سرريز شوت معمولاً شامل يك آبراهه ورودي ، يك سازه كنترل ، كانال تخليه ، سازه پايانه و يك آبراهه خروجي است.
ساده
ترين شكل سرريز شوت ، يك محور مستقيم دارد و عرض آن در سرتاسر شوت ثابت
است . اغلب لازم مي شود كه به منظور انطباق بر پستي و بلندي طبيعي ، محور
آبراهه ورودي و يا كانال تخليه را بصورت قوس در نظر گرفت . در اينگونه
موارد سعي مي شود كه حتي‌المقدور ، بخاطر سرعت تقرّب كم ، انحناء را به
آبراهه ورودي محدود كرد . هر گاه لازم باشد كه به كانال تخليه قوس داده
شود ، كف شوت را مي توان در سمت خارجي قوس بلندتر ساخت . در اينصورت جريان
سريع در اطراف قوسها محافظت شده و از تراكم جريان آب در سمت خارجي شوت
جلوگيري مي شود . معمولاً انتخاب نهايي پروفيل شوت ، با توجه به توپوگرافي
منطقه و شرايط لايه هاي زيرين انجام مي پذيرد . سازه كنترل نيز عموماً با
محور سد در يك خط قرار مي گيرد و يا بالا دست آن واقع ميشود . معمولاً ،
براي به حداقل رساندن خاكبرداري ، قسمت اوليه كانال تخليه را با حداقل شيب
ممكن تا آنجايي ادامه مي دهند كه كانال تخليه به سطح زمين برسد . سپس
قسمتي از كانال تخليه كه داراي شيب تند خواهد بود آغاز مي‌شود و با توجه
به شيب طبيعي زمين ادامه مي يابد .
جريان در بالا دست تاج سرريز
معمولاً در حالت زير بحراني است و به هنگام عبور از روي سازه كنترل به
سرعت بحراني ميرسد . در شوت عموماً جريان به صورت فوق بحراني و بر حسب
مورد بصورت يكنواخت يا تند شونده خواهد بود .اين حالت مي تواند تا رسيدن
به تأسيسات نهايي ادامه يابد . براي عملكرد خوب هيدروليكي ، لازم است كه
از تغيير ارتفاعهاي ناگهاني و منحنيهاي قائم مقعر و يا محدب در پروفيل شوت
خودداري شود . به همين گونه ، براي جلوگيري از بروز امواج عرضي و سوار شدن
جريان بر روي ديواره ها ، آشفتگي اضافي و يا توزيع غير‌يكنواخت جريان در
تأسيسات نهايي بايد همگرايي و واگرايي در سطح شوت تدريجي باشد .

4 ـ سرريز پلكاني
در
بعضي موارد و زماني كه شيب براي احداث تنداب بسيار تند است ، براي انتقال
آب از سراب به پاياب از سرريز پلكاني استفاده مي شود . همانطوري كه در شكل
ديده مي شود در سرريزهاي پلكاني چند حوضچه آرامش پشت سر هم قرار مي گيرند
. در سالهاي اخير در بعضي از سدهاي وزني سرريز پلكاني بدون حوضچه آرامش و
بصورت پله هاي معمولي ساخته شده اند ، هدف در اينجا كاهش انرژي جنبشي مخرب
در پايانه سرريز است .

5 ـ سرريزهاي تونلي و مجرايي
هرگاه براي
انتقال آب از يك مجراي سر پوشيده اي استفاده شود كه از اطراف و يا زير سد
عبور كند ، سرريز حاصله را به ترتيب ‹ سرريز تونلي و يا مجرايي › گويند .
مجراي
سرپوشيده مي تواند به شكل يك شفت قائم يا مايل ، يك تونل افقي از ميان خاك
يا سنگ و يا يك مجراي سرپوشيده اي باشد كه در ترانشه‌هايي ساخته شده و سپس
توسط مواد خاكي پشت آن پر مي شود .
در قسمت كنترل اين نوع سرريزها مي
توان از اغلب اشكال سازه هاي كنترل ، مانند تاجهاي آبرريز دهانه‌هاي ورودي
روزانه‌اي قائم و يا مايل ، دهانه هاي ورودي سقوطي و تاجهاي سرريز جانبي
استفاده كرد . به استثناي مواردي كه از دهانه هاي ورودي روزنه اي و سقوطي
استفاده مي شود ، طرح اين سرريزها به نحوي صورت مي گيرد كه در سرتاسر طول
تونل جريان آزاد برقرار باشد . در مواردي كه از دهانه ورودي روزنه اي و يا
سقوطي استفاده مي شود ، قطر تونل به نحوي تعيين مي گردد كه فقط براي قسمت
كوتاهي جريان تحت فشار باشد و در بقيه طول تونل جريان آزاد برقرار باشد .
براي جلوگيري از شكل گيري و توقف متوالي عمل سيفوني ، لازم است اين گونه
سرريزها به سيستم هوادهي گسترده اي مجهز شوند . اين پديده در مواردي اتفاق
خواهد افتاد كه قسمتي از تونل ، به علت بر گشت آب و عملكرد امواج ، موقتاً
هوايش را از دست بدهد و بسته شود .
براي تضمين جريان آزاد در تونل ،
نسبت سطح مقطع جريان به سطح مقطع تونل غالباً به حدود 75 % محدود مي شود .
ممكن است در نقاط بحراني طول تونل ، مجراي هوادهي ساخت تا هواي كافي به
تونل برسد و مانع ايجاد جريان غير دائمي در سرريز شود . در سدهايي كه در
دره‌هاي باريكي ساخته مي شوند كه ديواره هاي آنها شيب بسيار تندي دارد و
يا در مواردي كه كانالها ي باز از خطر برف و لغزش سنگ مصون نيست ، ممكن
است سرريزهاي تونلي رجحان داشته باشد .

سرريزهاي مجرايي ممكن است
براي دره هاي عريضي كه شيب ديواره هاي ملايم است و تكيه گاهها به فاصله
نسبتاً زيادي از بستر رودخانه قرار دارند ، مناسب باشد . استفاده از سرريز
مجرايي اجازه خواهد داد كه كانال تخليه سرريز ، زير سد و نزديك بستر
رودخانه قرار داده شود .

6 ـ سرريز با دهانه سقوط
در اين گونه
سرريزها، همان طور كه از اسم آنها پيداست ، آب از روي يك تاج افقي وارد يك
شفت قائم و يا مايل مي شود و سپس از طريق يك تونل يا مجراي سرپوشيده
تقريباً افقي به رودخانه مي پيوندد . در واقع اين نوع سرريزها را بايد
متشكل از سه عضو زير دانست :

1 ـ لبريز كنترل 2 ـ تبديل قائم 3 ـ آبراهه تخليه سر پوشيده
به
سرريزهايي كه دهانه آنها بصورت قيف است ، سرريز نيلوفري مي گويند .
خصوصيات هيدروليكي سرريزهاي با دهانه سقوط ، با تغييرات ارتفاع آب روي
سرريز متغير خواهد بود . قسمت كنترل جريان ممكن است بر حسب دبي جريان در
تاج سرريز تبديل و يا تونل باشد . بعنوان مثال ، هرگاه ارتفاع آب روي تاج
سرريز كم باشد ، جريان بصورت آزاد است و كنترل در تاج سرريز خواهد بود .
با افزايش ارتفاع آب ، قسمت كنترل به تبديل قائم منتقل مي شود و دبي جريان
توسط جريان روزنه اي كنترل خواهد شد .از اين مرحله به بعد ممكن است جريان
مجاري تحت فشار حاكم شود و دبي جريان توسط تونل پر كنترل گردد . البته طرح
سرريزها بر اساس تونل پر توصيه نمي شود . در مواردي كه ارتفاع سقوط خيلي
كم است ، مي تواند از اين قاعده مستثني باشد .

7 ـ سرريز نيلوفري ( لا له اي )
سرريز
نيلو فري ( سرريز با دهانه سقوط ) معمولاً در سدهايي كه در درة باريك اجرا
شده‌اند و يا داراي شيب تند تكيه گاه مي باشد ، بكار مي روند . همچنين در
مواردي كه تونل ها و گالريهاي انحراف با قطر كافي در اختيار باشد ، مي
توان از اين نوع سرريزها استفاده كرد . يكي ديگر از نكات مثبت اين سرريزها
اين است كه با ارتفاع نسبتاً كم مي توان به ظرفيت ماكزيمم آن نزديك شد .
اين خصوصيت مي تواند در مواردي كه حداكثر جريان خروجي از سرريز بايد محدود
باشد ، مفيد واقع شود .
از طرف ديگر اگر ارتفاع آب روي سرريز از ارتفاع
مبناي طرح تجاوز كند ، تغييرات دبي جريان خروجي بسيار جزئي خواهد بود .
اين نكته مي تواند بعنوان يكي از نقاط ضعف اين نوع سرريزها تلقي شود . چرا
كه اگر دبي سيل ورودي از سيل مبناي طرح تجاوز كند ، ارتفاع لازم براي
تخلية آن بسيار زياد خواهد بود . البته در صورتيكه اين نوع سرريز بعنوان
سرريز اصلي عمل كند و در كنار آن يك سرريز كمكي نيز وجود داشته باشد . اين
ضعف بر طرف مي شود .


8 ـ سرريز ريزشي مجهز به بار شكن
از
اين نوع سرريزها در مواردي استفاده مي شود كه بخواهيم ، بدون ساختن حوضچه
آرامش ، آب را از يك ارتفاع زياد به ارتفاع كمتري منتقل كنيم . در اين
سرريزها پايه هاي بار‌شكن مي تواند بصورت مانع عمل كند و سبب استهلاك
انرژي آب شود . بدين ترتيب آب در مسير حركت خود داراي سرعت نسبتاً كمي
خواهد بود . سرعت خروجي كم و اقتصادي بودن را مي توان ، بدون توجه به
بلندي آبشار ، از محاسن اين نوع سرريزها دانست .

همچنين در اين
سرريزها ، سايش پايين دست اثري بر روي عملكرد سرريزندارد و نيازي به تأ
مين عمق پاياب مشخصي براي عملكرد صحيح حوضچه آرامش نخواهد بود . كانال
تخليه معمولاً با شيب 1 : 2 و يا مسطحتر ساخته مي شود و تا پايين تر از كف
آبراهه خروجي ادامه مي‌يابد . اگر لازم باشد شيب ناودان تخليه از 1 : 2
تجاوز كند ، مطالعات مدلي ضروري است و بايد پايداري آن بررسي و كنترل گردد
. انتهاي پايين دست ناودان تخليه بايد به ميزان قابل توجهي پايين‌تر از كف
رودخانه ساخته شود تا مانع بروز خسارات ناشي از فرسايش و سايش گردد .

9 ـ سرريز آبرو ( زير گذر )
سرريز
آبرو يك شكل خاصي از سرريزهايي است كه آبراهه تخليه آنها بصورت تونل و يا
مجاري سر پوشيده است . سرريز زير گذر از يك مجرا كه از بدنه يا تكيه گاه
هاي سد عبور ميكند تشكيل مي گردد . مقطع مجراي زير گذر مي تواند به شكل
دايره اي ، مربعي ، مستطيلي ، يا نعل اسبي ساخته شود .
تفاوت سرريز
آبرو با سرريز مجهز به دهانه سقوط ، در اين است كه دهانه ورودي آنها شكل
قائم و يا مايل دارد و شيب كف آنها در سرتاسر مسير تقريباً يكنواخت است و
محدوديتي ندارد دهانه ورودي سرريز مي تواند داراي لبه هاي تيز و يا مدور
باشد و كانال تقرّب سرريز ممكن است ديواره هاي موازي و يا واگرا داشته
باشد . كف كانال تقرب سرريز ممكن است مسطح و يا داراي يك شيب دلخواه باشد
. هرگاه دهانه سرريز آبرو مستغرق نباشد ، سيستم همانند كانال باز عمل
خواهد كرد . ممكن است دهانه سرريز مستغرق باشد ، ولي روزنه ورودي طوري
تنظيم شده باشد كه آبرو پر نشود . در اينصورت سرريز ، مانند يك سرريز با
دهانه سقوط يا يك سرريز شوت كه كنترل روزنه اي بر آنها حاكم است ، عمل
خواهد كرد . هنگامي كه عمل هواگيري منظور شده و جريان در آبرو بصورت پر
است ، عملكرد آن شبيه سرريز سيفوني خواهد بود . هرگاه از سرريز آبرو بصورت
سرريز سيفوني استفاده شود . بايد به نقاط ضعف سرريز هاي سيفوني ( اشاره
شده در بخش سرريزهاي سيفوني ) توجه كرد .
اگر سرريزهاي آبرو در شيب تند
قرار گرفته و جريان در آن بصورت پر باشد ، فشار در طول مرزها ي آبروكاهش
مي يابد و ممكن است به حالت منفي در آيد . در صورتيكه فشار منفي زياد باشد
، خطر پديدة كاويتا‌سيون در سطح آبراهه زياد مي شود و امكان انهدام آن
وجود خواهد داشت . در صورتيكه در مناطق با فشار منفي چنين تركها و حفره
هايي بوجود آيد ، ممكن است كه خاك اطراف آبرو را به داخل خود بكشد .
بنابراين براي سيستمهاي با ارتفاع زياد كه ممكن است ايجاد فشار منفي قابل
توجهي در آبرو نمايد ، نبايد از اين گونه سرريزها استفاده كرد . افزون بر
آن ، گذر از جريان آزاد به جريان تحت فشار با ارتعاشات زيادي همراه است كه
با افزايش اختلاف ارتفاع بين ابتدا و انتهاي آبرو ، بر ميزان آن افزوده مي
شود . به اين دلايل نبايد از سرريزهاي فوق براي مواردي كه افت هيدروليكي
از 5 /7 متر تجاوز مي كند ، بهره جست .
امكان بهره برداري بصورت پر و
نيمه پر ، اقتصادي بودن و سهولت اجراي آنها ، از جمله محاسن اين نوع
سرريزهاست . آبروها را مي توان بر روي يك بستر كه در طول تكيه گاه و با
شيب نسبتاً تند حفاري شده است ،كار گذاشت . همانند سرريزهاي مجهز به دهانه
سقوط و سرريزهاي سيفوني ، عيب اصلي اين نوع سرريزها اين است كه بعد از پر
شدن آبرو تغييرات ظرفيت سرريز با افزايش ارتفاع ، زياد نيست . اين امر سبب
پايين آمدن ضريب اطمينان سرريز مي‌شود . البته در صورتيكه در كنار سرريز
آبرو از يك سرريز اضطراري و يا كمكي نيز استفاده شود ، اين عيب بر طرف
خواهد شد .

10 ـ سرريز سيفوني
سرريز سيفوني عبارتست از مجراي
بسته به شكل U معكوس كه تاج آن در سطح نرمال قرار مي گيرد . هنگامي كه سطح
آب در مخزن بالاي سطح نرمال قرار بگيرد ، جريان از روي سرريز به شكل جريان
آزاد رود گذر خواهد بود . عمل سيفوني شدن موقعي شروع مي شود كه هواي روي
تاج مجرا خارج شود و جريان ادامه يابد .
غالب سرريزهاي سيفوني از 5 جزء اصلي تشكيل شده اند ، دهانه ورودي ، ران رويي ، گلوگاه يا مقطع كنترل ، ران زيرين و مجراي خروجي .
معمولاً
براي جلوگيري از ادامه عمل تخليه ، به هنگامي كه سطح آب مخزن به تراز
نرمال ميرسد ، از يك مجراي هوادهي كه عمل سيفون را متوقف مي سازد ،
استفاده مي شود . در غير اينصورت ، سيفون آنقدر به عمل تخليه ادامه خواهد
داد تا هوا وارد دهانه ورودي شود . براي جلوگيري از ورود آشغال و يخ و ...
به داخل سيفون ، دهانه ورودي را به ميزان قابل توجهي پا‌يينتر از سطح
نرمال درياچه قرار مي دهد . افزون بر آن ، با اين عمل از تشكيل گردابها
نيز در مدخل كه ممكن است سبب پايين آمدن راندمان كار سيفون شود ، جلوگيري
به عمل مي آيد .
براي اتصال دهانه ورودي قائم به گلوگاه از ران فوقاني
به صورت يك تبديل همگرا استفاده مي شود ، معمولاً گلوگاه يا مقطع كنترل
داراي سطح مقطع مستطيلي است و در بالاترين قسمت خم زيرين سيفون قرار مي
گيرد . ادامه خم زيرين به يك لوله قائم يا مايل وصل مي شود كه ران زيرين
را تشكيل مي دهد . اغلب همانطور كه در شكل نشان داده شده است ، ران زيرين
بر روي شيب معكوس قرار مي گيرد ، اين امر سبب خواهد شد كه عمل هواگيري با
تشكيل يك پرده جريان كه سرتاسر ران زيرين را مي پوشاند به خوبي انجام
پذيرد .
از سرريز سيفوني نيز مي توان در سدهاي خاكي استفاده نمود . به
علت وجود فشارهاي منفي ، لازم است لولـه به اندازه كافي سخت باشد تا
بتواند نيروهاي مخرب را تحمل نمايد . اتصالات بايد كاملاً آب بندي شوند و
اقدامات لازم براي جلوگيري از ترك خوردگي لولـه كه ممكن است در نتيجه حركت
و يا نشست خاكريز حاصل شود ، بعمل آيد . براي جلوگيري از كاهش فوق العاده
فشار مطلق و نزديك شدن به حد كاويتاسيون ، كل افت بار در سيفون نبايد از 6
متر تجاوز كند .
حسن عمده سرريز سيفوني در اين است كه با افزايش جزئي
سطح آب بالا دست مي تواند دبي كامل طرح را از خود عبور دهد حسن ديگر اين
نوع سرريزها در خودكار بودن و عملكرد خوب آنها بدون نياز به وسايل مكانيكي
يا وسايل محرك است . علاوه بر هزينه سنگين ، در مقايسه با ساير سرريزها ،
سرريزهاي سيفوني داراي معايبي هستند كه موارد زير از آن جمله است :
1 ـ قادر نيستند يخ و آشغال را از خود عبور دهند .
2 ـ امكان دارد سيفون و يا لوله هوا دهي ، توسط شاخ و برگ درختان بسته شود .
3
ـ امكان دارد در نتيجه تغييرات ناگهاني شروع و توقف عمل سيفون جريان خروجي
بطور سريع قطع و وصل شود و يا بصورت امواج به رود خانه بريزد . اين عمل
سبب ايجاد نوسانهاي نا‌خواسته در تراز پاياب رود خانه خواهد شد .
4 ـ
ارتعاشات در اين نوع سرريزها ، در مقايسه با ساير انواع بيشتر است . لذا
لازمه استفاده از آنها ، داشتن فونداسيون خوب است كه بتواند ارتعاشات را
تحمل كند .
همانندساير انواع سرريزها كه داراي مجاري تخليه سر پوشيده
هستند ، يكي از عمده ترين عيوب سرريزهاي سيفوني عدم قدرت آنها در تخليه
جريانهاي بزرگتر از سيل طرح ، براي افزايش معمول سطح آب مخزن است . زيرا
با تجاوز سطح آب مخزن از ارتفاع طرح سرريز ، تغييرات دبي جريان خروجي قابل
توجه نخواهد بود . در نتيجه مي توان گفت كه انتخاب سرريزسيفوني ، بعنوان
سرريز اصلي ، به همراه يك سرريز اضطراري و يا كمكي مي تواند انتخاب معقولي
باشد .
پاسخ
#2
بررسي آلاينده ها در سيستم هيدروليك

يكي
از علومي كه بيشترين كاربرد را در صنايع مختلف به خود اختصاص داده, علم
هيدروليك است. البته علوم ديگري نظير شيمي, مكانيك سيالات و ترموديناميك
نيز به كمك اين علم آمده و تلفيقي از آنها را به صورت ساده در يك سيستم
هيدروليك مي توان مشاهده كرد.
از طرفي با توجه به نقش اساسي و مهم سيال
هيدروليك (انتقال نيرو), بحث آلايندگي آن از اهميت بسيار زيادي برخوردار
است. در يك سيستم هيدروليك, سيال هيدروليك با تغيير جهت نيرو و همچنين
تغيير مقدار آن باعث حذف يك سري از عمليات مكانيكي در سيستم مي شود كه
بعنوان مثال از حذف استفاده از دنده ها, اهرم ها و نيز حذف تنش هاي شديد
اجزاي مي توان سيستم نام برد. همچنين سيال هيدروليك به دليل انتقال سريع
نيرو و تا فاصله زياد, در شرايط دما و فشار بالا بازدهي بهتري خواهد داشت.
براساس
نظر كارشناسان تعميرات و نگهداري, حدود80 درصد خرابي ها در سيستم
هيدروليك, نتيجه مستقيم آلودگي سيال آن است. بنابراين با انتخاب يك سيال
مناسب و همچنين كنترل آلاينده ها مي توان آسيب هاي ناشي از آلاينده ها را
به حداقل رساند. در اين مقاله آلاينده هاي سيستم هيدروليك به طور اجمالي
معرفي شده و هر كدام به صورت جداگانه بررسي مي شود.
حرارت بيش از
اندازه (Over Heat) متاسفانه در بسياري از موارد, حرارت به عنوان يك
آلاينده در نظر گرفته نمي شود. يكي از عوامل بوجود آمدن حرارت بيش از
اندازه در سيستم مي تواند مربوط به انتخاب نادرست گريد (ISO VG) روغن
هيدروليك باشد. بدين ترتيب كه چون در شرايط روانكاري هيدرو ديناميك تنها
اصطكاك موجود, اصطكاك داخلي روغن در گردش است, اگر گريد مصرفي بيش از گريد
توصيه شده باشد به دليل افزايش اصطكاك داخلي, دماي روغن به شدت افزايش مي
يابد. بر اثر افزايش غيرعادي دماي روغن, روند اكسيداسيون از حالت تدريجي
خارج شده و روغن پايه به سرعت اكسيد
مي شود. (پس از شروع اكسيداسيون به
ازاي هر15 درجه سانتيگراد افزايش دما, شدت اكسيداسيون, دو برابر مي شود)
نتيجه اين امر كاهش ادتيوهاي آنتي اكسيدان و در نهايت كاهش عمر مفيد روغن
خواهد بود.
از دلايل ديگر Over Heat مي توان به انجام تماس فلز با فلز
در اثر وجود اشكال فني در سيستم و برقراري شرايط روانكاري مرزي اشاره كرد
كه باعث سايش مكانيكي قطعات مي شود. در برخي موارد نيز بدليل طراحي
نامناسب, انتقال حرارت موثر بين سيستم و محيط انجام نشده و در شرايط آب و
هوايي گرم, تاثير پذيري سيستم از محيط بسيار زياد مي شود.
در نهايت با
افزايش عدد اسيدي و تحليل ادتيوها در روغن, ميزان خوردگي و زنگ زدگي قطعات
نيز افزايش مي يابد. از طرف ديگر بدليل افزايش گرانروي روغن (اكسيداسيون)
جريان روغن درون سيستم كاهش يافته و بدليل افت فشار, دقت كنترل سيستم كاهش
خواهد يافت.
براي رفع چنين مشكلاتي در سيستم مي توان ضمن انتخاب صحيح
گريد سيال هيدروليك و نيز اطمينان از طراحي مناسب, با افزايش ظرفيت تغذيه
روغن و همچنين افزايش سرعت گردش آن, دماي روغن را در حد مطلوب كنترل كرد
كه بنا به عقيده كارشناسان تعميرات دماي روغن در مخزن اصلي هيدروليك,
نبايد از60 درجه سانتيگراد تجاوز كند.
آلايندگي ذرات جامد (Solid
Particle Contamination) در يك سيستم هيدروليك بدليل اينكه امكان حذف كامل
ذرات جامد از سيال هيدروليك وجود ندارد, بناچار براي آلايندگي ناشي از
ذرات, يك محدوده تعريف مي شود. در سيستم هاي امروزي كه داراي لقي مجاز
(Clearance) بسيار كمي بوده و در فشارهاي به نسبت بالا (بيشتر از 7 bar )
كار مي كنند كنترل آلاينده هاي جامد از اهميت بسيار زيادي برخوردار است.
منابع ورود ذرات جامد به سيستم مي تواند از طريق هواي ورودي به سيستم از
محيط (گرد و غبار), ذرات عبوري از آب بندها, باقي ماندن ذرات درون سيستم
هنگام نصب قطعات و نيز ذرات حاصل از سايش داخلي قطعات باشد. حضور اين ذرات
در سيستم مي تواند سبب بوجود آمدن صدمات مكانيكي (پارگي شيلنگها و شكستن
Valve ها), سايش و خراشيدگي سطوح فلزي, گرفتگي فيلترها و در نهايت ايجاد
افت فشار در سيستم شود كه نتيجه اين امر كاهش ميزان توليد و افزايش هزينه
هاي كلي تعميرات خواهد بود.
براي جلوگيري از ورود ذرات به سيستم, بايد
تمامي سيالات, قبل از ورود به مخزن, فيلتر شده و در نواحي قرارگيري سيستم
در معرض هواي محيط, فيلترهاي مناسب بكارگرفته شوند. هم چنين فلاشينگ نهايي
سيستم پس از نصب قطعات (قبل از راه اندازي) و نيز بازرسي شرايط آب بندها و
درپوش مخازن مركزي مي تواند مانع ورود ذرات جامد به سيستم شود. از طرفي
بررسي فيلترها از نظر مش صحيح ( اندازه منافذ و تعداد) و جنس آنها با توجه
به نوع عمليات, مي تواند بازدهي فيلتراسيون را در سيستم افزايش داده و با
در نظر گرفتن لقي مجاز قطعات مي توان محدوده مناسبي براي آلاينده ها تعريف
كرد.
يكي از روشهاي اندازه گيري, روش اسپكتروسكوپي است كه بدليل
محدوديت اين روش (عدم اندازه گيري ذرات بزرگتر از7 ميكرون), روش هاي ديگري
نظير NAS و اخيراً روش ISO 4406 بكار گرفته مي شوند.
در اين روشها, با
توجه به لقي مجاز قطعات و توصيه سازنده اصلي تجهيزات (OEM) يك محدوده
بعنوان كد تميزي سيستم در نظر گرفته مي شود, بدين ترتيب كه بوسيله شمارش
الكترونيكي ذرات با توجه به سايز آنها (در محدوده بين5,2 تا15 ميكرون) كد
تميزي سيستم مشخص مي شود. بعنوان مثال سازنده ويكرز براي يك سيستم هيدروليك
كد
ISO 4406 18/16/13 معادل با NAS 1638 Level 7 را بعنوان كد تميزي سيستم در
نظر گرفته است كه اگر ميزان آلاينده ها از اين حد تجاوز كند, با بهبود
فيلتراسيون ( يا تعويض فيلتر) و در صورت لزوم جايگزيني روغن جديد مي توان
آثار مخرب آلاينده ها را به حداقل رساند.

آلايندگي آب (Water Contamination) :
ميزان
ايده آل آب در يك سيال هيدروليك, كمتر از ميزان اشباع آن (در دماي عملياتي
دستگاه) است. حدود (200-300)ppm آب مي تواند بصورت محلول در سيال پايه
معدني وجود داشته باشد بدون اينكه رنگ روغن تغيير كند.
اگر ميزان آب به
500 ppm افزايش يابد, روغن كمي كدر شده و به اصطلاح ظاهر آن ابري مي شود.
بالاترين ميزان مجاز آب در يك سيال هيدروليك 100 ppm بوده و اگرميزان آب
از 0.1 درصد وزني تجاوز كند, بصورت‌ آب آزاد ظاهر خواهد شد. آب بدليل كاهش
مقاومت فيلم روانكار باعث افزايش شدت سايش شده و در حضور فلزاتي نظير مس,
شدت سايش دو برابر خواهد شد.
از طرفي بدليل كاهش ادتيوهاي R&O ,
ميزان خوردگي و زنگ زدگي سطوح فلزي افزايش يافته و در حضور كاتاليزورهاي
فلزي, تخريب سطوح چند برابر مي شود. همچنين بدليل انجام سريع اكسيداسيون,
لجن اسيدي در سيستم ايجاد شده و راندمان فيلتراسيون كاهش مي يابد.
بهترين
روش براي اندازه گيري ميزان آب, آزمايش كارل فيشر است. براي جلوگيري از
ورود آب به سيستم مي توان به مواردي نظير دقت در انبارداري صحيح, برطرف
كردن نشتي از مبدلهاي حرارتي يا ورودي هاي مخزن و تعويض آب بندهاي آسيب
ديده, اشاره كرد.
آلايندگي هوا (Air Contamination) :
يكي ديگر از
آلاينده هايي كه در ارتباط با سيال هيدروليك مي توان به آن پرداخت,
حبابهاي هواست. خروج حبابهاي درون سيال در مواقعي كه فشار اعمال شده روي
سيال از فشار اشباع حلاليت هوا در آن كمتر باشد, مي تواند با شكستن و از
بين رفتن ناگهاني باعث بروز حوادثي نظير كاويتاسيون شود. يكي ديگر از
صدماتي كه حضور حبابهاي هوا درون روغن هيدروليك ايجاد مي كند, توليد كف
(تراكم پذير) و افزايش شديد درجه حرارت بدليل كاهش حجم درون سيلندر
هيدروليك است كه اين افزايش دماي ناگهاني باعث تسريع روند اكسيداسيون
خواهد شد.
براي جلوگيري از ورود هوا به سيستم مي توان با تامين هد مورد
نياز پمپ از بوجود آمدن افت فشار در اريفيس ها و همچنين مقاومت در مكش و
هواگيري پمپ ها جلوگيري كرد.
در برخي موارد باز و بسته شدن سريع شير
كنترل ها (ايجاد توربولنسي), تنفس كلاهك مخزن و ورودي هاي سيستم مي تواند
بعنوان منابع ورود هوا به سيستم باشند كه با رفع اين عيوب, تشكيل حبابهاي
هوا در سيال هيدروليك به پايين ترين ميزان ممكن خواهد رسيد.
مشكل نشتي (Leakage)
متاسفانه
در جامعه صنعتي, نشتي بعنوان يك امر معمولي در نظر گرفته شده و براي رفع
آن, تلاش جدي صورت نمي گيرد. بررسي آثار نامطلوب نشتي در يك سيستم مي
تواند اهميت آنرا بيش از پيش مشخص ساخته و تاثير آن را در كيفيت محصول
نهايي و افزايش هزينه هاي تمام شده, نشان دهد.
در يك سيستم هيدروليك
بدليل نشتي, همواره ميزان مصرف روغن از ظرفيت واقعي مخزن بيشتر بوده و
هزينه هاي مربوط به خريد روانكار افزايش مي يابد. از طرفي بدليل كاهش
جريان روغن و ايجاد افت فشار, دقت كنترلي سيستم كاهش يافته و بعلت كاركرد
نامنظم سيستم, مشخصات محصول نهايي (مثلاً ابعاد) بر موارد از پيش تعيين
شده منطبق نخواهدبود. در ارتباط با معضل نشتي در كنار آثار مخرب زيست
محيطي (ورود روغن به منابع آب و خاك), احتمال قرار گرفتن روغن در معرض
سطوح داغ (دستگاههاي دايكاست و تزريق پلاستيك) و اشتعال آن وجود داشته و
بروز حوادثي نظير آتش سوزي محتمل خواهد بود.
نكته بسيار مهم ديگر در
ارتباط با نشتي اين است كه تمامي آلاينده هاي ياد شده مي توانند از محل
نشت روغن وارد سيستم شده و استهلاك زودرس تجهيزات و ماشين آلات را باعث
شوند. بنابراين بازرسي منظم اتصالات و آب بندها و تعويض آنها در صورت لزوم
مي تواند در كاركرد مطمئن ماشين آلات, موثر باشد.
يكي ديگر از روشهاي جلوگيري از نشتي, بحث سازگاري سيال هيدروليك با الاستومرها و انتخاب مناسب سيال هيدروليك از نظر نقطه آنيلين است.
بدين
معني كه نقطه آنيلين معرف ميزان تركيبات آروماتيك در روغن بوده و اگر از
ميزان توصيه شده بيشتر باشد, باعث تورم آب بندها شده و اگر كمتر از حد
مجاز باشد سبب سفت شدن اتصالات و كاهش حجم آنها مي شود.
از روش هاي
موثر ديگر جلوگيري از نشتي, انتخاب صحيح آب بندها (از نظر دما, فشار و شدت
جريان), تنظيم دماي سيال هيدروليك (حداقل نگه داشتن دماي سيال) و بالانس
مكانيكي سيستم (در يك راستا قرار گرفتن شفت پمپ و موتور) است كه با اجراي
اين روشها مي توان ميزان نشتي را به حداقل رساند.
پاسخ
#3
آب بندها ( واتر استاپ Water Stop )

[تصویر:  water-stop.jpg]
آب بند چیست و مناسب ترین نوع آن کدام است؟

سالهاست
استفاده از آب بند (واتر استاپ) به منظور آب بندی درزهای اجرایی و محل های
قطع بتن (Construction Joint) متداول است. امروزه تمامی کشورهای توسعه
یافته و پیشرفته از آب بندهای هیدروفیلیک یا بنتونیتی برای آب بندی درزهای
اجرایی استفاده می کنند نه نوع P.V.C آن، زیرا محل ثابت سازی آب بندها در
بین آرماتورها می باشد و با گذشت چند سال از عمر سازه و بررسی شرایط
آرماتورها و بتن مشاهده می کنیم آرماتورهای طولی و عرضی که در سمت آبگیر
سازه قراردارند به واسطه عبور آب از طریق درز سرد موجود بین مقاطع بتن
ریزی شده و لوله های موئین ناشی از تبخیر آب بتن، دچار زنگ زدگی شده که در
برخی از موارد با انبساط 6 الی 15 درصدی حجم آرماتورها، بتن دچار ترک
خوردگی می گردد. این نقصان عاملی جهت تشدید نفوذپذیری و کاهش شدید طول عمر
سازه بتنی می باشد. آب بندهای هیدروفیلیک یا بنتونیتی علاوه بر سهولت و
سرعت بسیار زیاد در نصب تمامی نواقص فوق الذکر را رفع می کنند.


برای آب بندی یک سازه بتنی باید دو کار اساسی صورت بگیرد:
• آب بندی خود بتن توسط بتن مناسب
• آب بندی درزهای بتن توسط واتراستاپ
که هر دو صورت می بایست برقرار باشد.

اصول آب بندی بتن
اصلاح
منحنی دانه بندی و کنترل میزان فیلر (FILLER) بتن یعنی بیشتری نسبت به
سایر مواد داشته باشد و تغییر نسبت مصالح درشت به ریز (در بتن های معمولی
شن بیشتر است ولی در اینجا نسبتها برابر باید باشد)، نسبت آب به سیمان
حداقل است، از دیگر عوامل موثر ویبره ی مناسب است و برای افزایش ضریب
اطمینان لزوما همه بتن ها نیاز به افزودنی ندارند البته اگرخوب اجرا شود.

اصول آب بندی درزها
• واتر استاپ
• درزگیر که به عنوان مکمل استفاده می شود نه به عنوان جایگزین

کاربرد واتراستاپ ها برای آب بندی درزهای اجرایی و درزهای انبساط در سازه های بتنی آبی استفاده می شود.
اهمیت واتر استاپ ها را در سازه های آبی می توان به مانند بادبند ها در سازه ها عنوان نمود.
واتر
استاپ طول مسیر جریان و حرکت آب را طولانی می کند تا آب نتواند نشت کند.
ضخامت بتن بر اساس میزان نفوذ پذیری از آن جهت اهمیت دارد که اگر ضخامتش
بیشتر از میزان نفوذ پذیری آب باشد تا آب از آن عبور نکند.
یکی از نکات در طراحی، عرض واتر استاپ است، که عمق نفوذ بیشتر از یک دور رفت و برگشت باشد.

انواع درزها
1- درزهای ثابت: در این درزها آرماتور قطع نمی شود.
الف) درزهای اجرایی (مثل قطع بتن ریزی و عدم پیوستگی)
ب) ترک

2- درزهای حرکتی:
الف) انبساط حرارتی
ب) انقباض
ج) فرعی ترکیبی

بنا به نوع درزها 2 نوع واتر استاپ داریم که شامل تخت که در وسطش حفره نمی باشد.
همه واتر استاپ ها آج دارند که باعث چسبندگی و افزایش طول مسیر آب می باشند و نوع آنها با توجه به نوع درز تعیین می شوند.
در واتر استاپ هایی که در وسطش حفره دارند، حفره دقیقا وسط درز حرارتی انبساطی می افتد که جلوگیری از بازی کردن درز میشود .
انواع واتر استاپ ها از لحاظ محل قرار گیری در مقاطع بتنی به انواع زیر تقسیم می شوند:
الف) واتر استاپ های میانی
ب) واتر استاپ های کفی (کف استخر)
ج) واتر استاپ های روکار

نکته: در درزهای انبساطی واتر استاپ ها مستقیما با آب در تماس هستند ولی در درزهای اجرائی اینگونه نیست.

عوامل موثر در تعیین اشکال و ابعاد واتر استاپ ها
• نوع و اندازه درز
• محل قرار گیری واتر استاپ ها در مقطع بتنی
• ضخامت قطعه بتنی که واتر استاپ ها در آن قرار دارند
• فشار هیدرواستاتیک درون سازه

نکته
1: دو گوه انتهایی واتر استاپ ها نقش بسیار مهمی در جلوگیری از عبور آب
دارد،چون گوه های وسطی که در کشش قرار می گیرند تخت می شوند ولی انتها هیچ
تغییری نمی کند.
نکته 2: واتر استاپ به هیچ وجه خم یا سوراخ نمی شود. این واتر استاپ ها را باید از بالا و پایین کاملا مهار شود.

ساده ترین راه همپوشانی (Overlap) هرچقدر که Overlap زیاد باشد به خاطر آج ها دو سر کاملا بر هم منطبق نمی شوند.
بهترین
راه Overlap توسط جوش لب به لب توسط دستگاه مخصوص هویه برقی می باشد به
این صورت است که دو سر واتر استاپ را ذوب می کنند و به هم می چسبانند.

نکته: دقت شود که واتر استاپ باید ذوب شود نه اینکه بسوزد.
نکته: دقت شود که در هنگام ذوب گاز سمی متصاعد می شود و باید در فضای باز و از ماسک استفاده شود.

مراحل کار: هنگام ذوب کردن هر دو لبه به طور همزمان توسط المانی که وسطش می گذاریم و با گرما می شود.
واتر استاپ در محل عمود بر درز در کشش است و ما در مورد مقاومت کششی این محل اتصال نداریم.

آزمایش کنترل کیفیت واتر استاپ
دو قطعه I شکل از واتر استاپ در هر دو جهت آنها بریده می شود و مورد بررسی قرار می گیرد.
نکته: افزایش طول در زمان بریدگی و مقاومت مهم است.
در
سالهای گذشته ار واتر استاپ های مسی استفاده می شد که راحت پاره می شدند و
در جوش دادن آنها به مشکل بر می خوردند و در ضمن گران بودند و استفاده از
آنها به صرفه نبود.
واتر استاپ های P.V.C در مقابل اشعه ماوراء بنفش خشک و شکننده می شوند.

از ویژگی های واتر استاپ های مرغوب می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• دارای رنگ روشن باشد (چون رنگ تیره از جنس مواد کهنه می باشد)،
• سطح آنها حتما آجدار باشد
• زیر تابش مستقیم نور خورشید قرار نگیرد.
• به هیچ وجه سطح آن چرب نباشد.
پاسخ
#4
نکاتی درباره حفاری

كندن
چاه و رسیدن به هدف مورد نظر را حفاری می گویند حفاری یكی از كارهای
پیچیده و گران و طاقت فرسا وتخصصی در صنعت نفت بشمار می رود. هر كاری كه
ما قبل از حفاری انجام داده باشیم در صورتی كه عمل حفاری بدرستی انجام
نگیرد بی فایده است.بنابراین به حفاری خیلی اهمیت می دهند قبل از حفاری ما
فقط با تخیل و فرضیات مختلف لایه ها و عمق ها را تعیین می كنیم ولی در
حفاری واقعاً به اینها می رسیم زمین شناس، مهندس راه و ساختمان، حفار و …
همه دست به دست هم می دهند تا حفاری به طور مداوم انجام شود. چون هزینه
دكل و لوازم حفاری خیلی گران است.بنابراین حفاری در سه نوبت و بطور 24
ساعته انجام می گیرد.
تعیین محل حفاری نیز مهم است مثلاً فاصله آن از
مناطق مسكونی، چاههای مجاور، مسكونی فشار قوی برق و ….. كه اینها همه
تخصصی و مخصوص به خود را دارند بعد از تعیین محل مهندس راه و ساختمان
اقدام به نصب كردن وسایل مورد نیاز، اتاق ها، جاده و … می كند سپس دكل به
منطقه آورده می شود و عمل بطور 24 ساعته انجام می شود. عمل حفاری بوسیله
دکل صورت میگیرد . این دکل ابتدا بصورت جدا از هم به محل آورده میشود .
سپس آن را در محل سر هم کرده و آمده حفاری میکنند . دکل و وسایل حفاری
بصورت کرایه ای و گران قیمت می باشند بنابراین عمل حفاری بصورت 24 ساعته
انجام میگیرد .
لوازم و قطعات حفاری عبارتند از :

1) Hook
قلاب آویزان از قطعات و رشته های بالا و پایین رو و متصل به دکل حفاری

2) Swivel
دستگاه متصل کننده قسمتهای دوار داخل چاه و قسمت های ثابت در خارج

3) Mud line
لوله قابل انعطاف ( لاستیکی ) جهت انتقال گل حفاری به داخل لوله های حفاری

4) Derrick
دکل حفاری

5) Kelly
لوله با قطع 6 ضلعی یا 4 ضلعی که بوسیله یک رابط به ........ و از طرف دیگر به لوله های حفاری داخل چاه متصل میگردد

6) Stand pipe
لوله انتقال گل از داخل پمپها به لوله لاستیکی

7) Kelly bushing
بوشن که با دواران خود ... را به حرکت در می آورد

8) Rotary table
صفحه دوار

9) Sub-Structure
پایه های زیر دکل

10) Foundation
پی بتونی زیر دکل

11) Seller
چاله ای که جاه در آن حفر میشود

12) Blow out control
دستگاه جلوگیری کننده از فوران چاه

13) Flow line
لوله انتقال گل برگشتی از داخل چاه به مخازن گل حفاری

14) Shale shaker
محل تفکیک گل حفاری از مواد و سنگ ریزه های حفاری شده

15) Screen
توری فلزی یا الک

16) Return tank
مخزن یا محل تجمع گل برگشتی از چاه

17) Mud pump
پمپ های ارسال گاز از .... به داخل چاه

18) Casing
لوله های دیوار بندی در اندازه های مختلف

19) Annulus
مجرای برگشت گل و مواد حفاری شده از چاه به خارج

20) Drill pipe
لوله حفاری که محتوی گل ارسالی به داخل چاه است

21) Bit
مته حفاری

عمل
حفاری بصورت 24 ساعته و در 3 نوبت کاری انجام می شود . ولی همه افرادی که
برای حفاری استخدام میشوند بصورت اقماری هستند و باید هر زمان که لازم
باشد آماده کار باشند . کما اینکه در بعضی موارد حتی تا 3 روز یا بیشتر
فرد وقت استراحت ندارد . عمل طاقت فرسا / وقت گیر / پر هزینه / خطرناک
/آلوده کننده محیط زیست /.... انجام میگیرد تا چاه به نتیجه برسد.

گل حفاری

یكی
از حفاری دورانی گل حفاری است گل حفاری نقش مهم و حساسی در حفاری دارد در
واقع سرمایه های مالی و انسانی به این ماده بستگی دارد و اشتباهی در
انتخاب كردن نوع و وزن آن از بسته شدن چاه تا ذوب شدن دكل و نابود شدن
انسان های بسیاری همراه است. مسیر حركت گل بصورت مسیر بسته واز كناردكل
شروع شده از درون لوله های حفاری عبور كرده سپس از شكافهای درون مته خارج
و بعد از آن از كناره هی لوله حفاری به محل اولیه خود بر میگردد در این
مسیر گل نقش های تعیین كننده ای دارد. كه عبارتنداز:

- خارج كردن خوده سنگهای كنده شده ازاطراف مته و آوردن آنها به سطح
- خنك كردن و تقلیل اصطحلاك مته با زمین
- محافظت دیواره چاه و ممانعت از ریزش طبقات
- ایجاد تعادل بین مایعات طبقه ای و مایعات داخل چاه
- انتقال گاز و یا نفت طبقات زیرزمینی به سطح و دستگاههای اندازه گیری مثل دستگاه شناسی گازها و یا دستگاه تعیین كننده نوع گاز

وظیفه
اصلی گل ثابت نگه داشتن فشار هیدرواستاتیكی در داخل چاه است اگر فشار گل
از فشار مواد موجود در داخل چاه بیشتر باشد در این صورت گل به داخل سازنده
ها نفوذ كرده و باعث كم شدن (loss) گل می شود. اگر حفار سرچاهی متوجه این
جریان نشود گل به سرعت كم شده و بعد از تمام شدن و یا كم شدن فشار گل چاه
فوران (flow rate) می كند این موجب می شود كه دكل حفاری نابود شود در
سازنده هایی كه گاز و یا نفت وجود دارد این جریان با آتش سوزی همراه بوده
و موجب گیر كردن لوله حفاری در چاه می شود كه این موجب اشكال در حفاری می
شود برای سنگین كردن گل از مواد مختلفی همچون نمك و … استفاده می شود كه
این تركیبات را با آزمایش بدست آورده اند.

مواد مورد استفاده در گل حفاری

برای
انجام مراحل مختلف اکتشاف مواد معدنی فلزی و غیر فلزی ، نفت ، گاز و آب و
همچنین به منظور بررسی و مطالعه خصوصیات سنگ شناسی ، آلتراسیون و کانی
سازی لایه‌های زیرزمینی یک منطقه به حفاری می‌پردازند. انواع مهم حفاری
عبارتند از : نوع مقر گیر ، نوع روتاری و نوع ضربه‌ای. مواردی که برای
حفاری استفاده می‌شود تابع روش حفاری ، مقاومت سنگها ، میزان شکستگی ، عمق
، مواد گازی و ترکیب کانی شناسی سنگ است.

نقش مواد در گل حفاری

کنترل وزن مخصوص
برای
منترل مخصوص از باریت ، گالن و آهک استفاده می‌شود. در مواردی که فشار آب
و یا گاز در منطقه حفاری زیاد باشد، یا حفاری در سنگ خاصی (نظیر شیل) صورت
گیرد، از باریت می‌توان استفاده نمود. در صورتی که فشار آب و یا گاز در
سنگهایی که حفاری می‌شود خیلی زیاد باشد، از گالن استفاده می‌کنند. از آهک
به منظور کاهش وزن مخصوص کمک می‌گیرد.

مواد تغییر دهنده غلظت
به
منظور بازیابی سریع مواد حفاری شده ، جلوگیری از گیر کردن مته و افزایش
سرعت حفاری ، از نبتونیت سدیم‌دار ، اتاپولژیت (Attapulgite) ، آزبست ،
موسکویت ، گرافیت و دیاتومیت می‌توان استفاده کرد.

کنترل ترکیب شیمیایی محلول حفاری
ترکیب
شیمیایی محلول حفاری بر غلظت ، وزن مخصوص ، سرعت حفاری و دستگاههای حفاری
تاثیر مستقیم می‌گذارد. مواد معدنی مورد استفاده عبارتند از بی‌کربنات
سدیم ، نمک ، آهک ، دولومیت و ژیپس.

مواد معدنی که در حفاری استفاده می‌شوند.

بنتونیت :
به
منظور جلوگیری از هدر رفتن محلول حفاری در چاههایی که درز و شکاف زیاد
دارند. می‌تواند از نبتونیت سدیم‌دار به عنوان پوشش داخلی سطح چاه استفاده
نمود. نبتونیت خاصیت کلوئیدی را افزایش می‌دهد. و در نتیجه درصد بازیابی
پودر و سنگ افزایش می‌یابد.

میکا :
برای جلوگری از گیر کردن مته در سنگهای دارای خاصیت چسبندگی زیاد ، نظیر وزن گسلی یا در سنگهای مارنی از میکا باید استفاده شود.

گرافیت :
هر
گاه مته و محور آن به هنگام حفاری گیر کند استفاده از گرافیت لازم می‌آید
که البته بعد از بر طرف شدن مانع باید آن را از چاه خارج کرد.

باریت :
برای کنترل وزن مخصوص از باریت استفاده می‌کنند.

گالن :
به منظور کنترل وزن مخصوص از گالن استفاده می‌نمایند.

آهک و دولومیت :
جهت کاهش وزن مخصوص و کنترل خاصیت قلیای از آهک و دولومیت می‌توان استفاده نمود.

ژیپس :
برای جلوگیری از آلودگی کربنات و همچنین جهت لخته کردن کانیهای رسی از ژیپس استفاده می‌شود.

آزبست :
به منظور افزایش درصد مواد حفاری می‌توان از آزبست استفاده نمود.

نمک :
در موقع حفاری به منظور کنترل قطر چاه و همچنین برای کنترل پراکندگی رسها از نمک استفاده می‌شود.

کربنات و بی‌کربنات سدیم :
به منظور کنترل محلولها و جلوگیری از خطر آلودگی ، کربنات را مورد استفاده قرار می‌دهند.

پرلیت و خاکسترهای آتشفشانی :
این مواد به عنوان سیمان بکار می‌روند

حفاری جهت دار

مواقعی
پیش می آید كه حفاری عمودی غیر ممكن است مثلاً مخزن ما زیر منطقه مسكونی و
یاتجاری و … آنجا غیر ممكن است قرار دارد یادر بعضی مواقع قطعه ای درچاه
گم شده و عمل حفاری غیر ممكن است بعضی از مخازن نیز cllovser آنها بصورتی
است كه اگر اقدام به حفاری عمودی كردیم چاه به آب نمك نشسته واز كار می
افتد در این موقعیت ها تكنولوژی هایی وجود دارد كه حفاران میتوانند بوسیله
آنها اقدام به حفاری جهت دار كنند این نكته نیز قابل توجه است كه لوله
حفاری قادر به خم شدن حتی تا زاویه 90 نیز می باشد.
حفاری جهت دار روش
های متفاوتی دارد مثلاً‌ از ابتدا جهت دار حفاری كنیم و یا اینكه مقداری
عمودی و مقداری جهت دار. در بعضی موارد زمین شناس تشخیص می دهد سازنده ی
كه به آن حفاری عمودی برخورد می كنند باحفاری جهت دار برخورد نمی كنند در
صورتی كه این سازنده سخت باشد عمل حفاری كند پیش می رود بنابراین با
برنامه ریزی دقیق و حساب شده به اصطلاح لایه را دور می زنند در مناطق
دریایی هزینه سكوی نفتی گران تمام می شود بنابراین با یك سكوی نفتی از
چندین مخزن مختلف برداشت می كنند و ابتكار فقط با حفاری جهت دار امكان
پذیر است.
پاسخ
#5
تکنیک های حفاری

آشنایی
تاریخچه
حفر گمانه بسیار قدیمی است و پیشینیان برای جستجوی آب در دشتها و دره‌ها
به حفر گمانه می‌پرداخته‌اند و چون تلمبه اختراع نشده بود، در اغلب موارد
آب از چاه (گمانه) به صورت آرتزین خارج شده و یا چهارپایان کار آبکشی را
انجام می‌دادند. تا آنجا که تاریخ نشان می‌دهد قدیمیترین گمانه‌ها در چین
حفر شده و سیستم حفاری ضربه‌ای که امروزه در حفر گمانه مورد استفاده قرار
می‌گیرد، همان طریقه قدیمی است که در چین متداول بوده است. برای حفر گمانه
به اعماق مختلف، اقطار و در سنگهای گوناگون، وسایل و تجهیزات و ماشین آلات
حفاری در انواع و استانداردهای مختف با تکنولوژیهای گوناگون متداول است.
انواع روشها و تکنیکهای حفاری
حفاری شوئیدنی (Wash boring)
این
حفاری برای بدست آوردن نمونه‌های خاک، حفاری اکتشافی برای بررسیهای اولیه،
حفر گمانه برای برخی آزمونهای برجا از جمله آزمایش SPT بکار می‌رود.

* روش حفاری :

بالا و پایین رفتن سر مته باعث سست شدن مواد زیر لوله تزریق آب می‌شود. آب
با فشار زیاد از سوراخ سر مته خارج و خرده‌ها را به خارج هدایت می‌کند.

* مزایا :
نیاز به کارگری با مهارت کم دارد. در همه نقاطی که برای وسایل سبک قابل دسترس باشند، قابل اجرا است.

* محدودیتها :

اجرای عملیات، مخصوصا در عمق بیش از 10 متر کند است. نفوذ در خاک مقاوم
مشکل و در سنگ غیر ممکن است. خارج کردن گراول از لوله جدار مشکل است و
منجر به کاهش کیفیت نمونه‌ها می‌شود. گرفتن نمونه دست نخورده مشکل است.

مته دورانی (Ratary drill)
این
روش هم نمونه‌های خاک و سنگ را بدست می‌دهد و هم نمونه‌هایی برای انواع
آزمایشهای برجا ایجاد می‌کند. این روش در حفر گمانه‌های غیر قائم برای
زهکشی افقی یا ایجاد مهار کاربرد دارد.

* روش حفاری :

پیشروی توسط سر مته برنده که در انتهای لوله حفاری قرار دارد و تحت فشار
هیدرولیکی است، انجام می‌شود. دیواره چاه را معمولا گل نگاه می‌دارد.

* مزایا :
روشی نسبتا سریع است و می‌تواند در همه نوع مواد نفوذ کند. برای همه نوع نمونه گیری مناسب است.


* محدودیتها : جابجا کردن وسایل در زمینهای ناهموار و باتلاقی مشکل است و
محتاج راه مناسب است. همچنین محتاج سکوی تسطیح شده است. کارآیی حفاری با
توجه به اندازه دستگاه متغیر است.

اوگر مارپیچی ممتد
این دستگاه
سوراخهایی به قطر کوچک تا متوسط حفر می‌کند و بطور پیوسته نمونه‌های دست
خورده می‌گیرد. معمولا در خاکهای دارای چسبندگی، که چاه بدون لوله جدار
ریزش نمی کند، انجام می‌شود.

* روش حفاری :
حفاری با چرخاندن رشته ممتد اوگر مارپیچی صورت می‌گیرد.

* مزایا :
روش سریع در خاکهای مقاوم و سنگ نرم است. پس از خروج اوگر، اگر چاه باز باقی بماند، امکان نمونه گیری SPT وجود دارد.


* محدودیتها : پس از خروج اوگر در مواد با چسبندگی کم یا دانه‌ای و یا
بدون چسبندگی، چاه ریزش می‌کند و لذا عمق حفاری تا نزدیکی سیستم ایستابی
محدود می‌شود. روشهای نمونه گیری محدود و نمونه‌های بدست آمده دست
خورده‌اند.

اوگر میان تهی
این دستگاه سوراخهایی با قطر کم تا متوسط برای نمونه گیری از خاک حفر می‌کند.

* روش حفاری :
روش حفاری مشابه حالت قبل است با این تفاوت که ساقه مجوف به داخل زمین پیچانده می‌شود تا نقش یک لوله جدا را بازی کند.

* مزایا :

روش سریع خاکهای ضعیف تا نسبتا مقاوم است. گرفتن نمونه‌های SPT و UD
امکانپذیر است. در خاکهای مقاوم حاوی لایه‌های شنی، نفوذ به اعماق زیاد
مشکل و به داخل قطعات سنگ غیر ممکن است. دست خوردگی قابل ملاحظه‌ای ممکن
است بر اثر مته اوگر در خاک بوجود آید.

اوگرهای با قطر زیاد
این
روش برای حفر سوراخهای با قطر زیاد (تا 10 سانتیمتر) برای کسب نمونه‌های
دست خورده و بررسی لایه‌ها در خاکهای دارای چسبندگی که گمانه نیاز به حایل
ندارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

* روش حفاری :
با چرخاندن اوگر دارای قطر زیاد خاک بریده شده و گمانه حفر می‌شود.

* مزایا :
روشی سریع بوده و بررسی شرایط خاک در زیر زمین از نزدیک را امکانپذیر می‌سازد.

* محدودیتها :

عمق حفاری توسط سطح ایستابی و شرایط سنگ محدود می‌شود. ماشینهای بزرگتر
محتاج راه دسترسی مناسب هستند. برای خاکهای بدون چسبندگی، رسهای نرم و
خاکهای آلی مناسب نیست. نمونه‌ها دست خورده است.

حفاری ضربه‌ای

تنها در حفاری چاههای آب بکار می‌رود. نمونه‌های شسته شده توسط گل‌کش ‌خارج می‌شود. عمق تا سنگ بستر را مشخص می‌کند.

* روش حفاری :

سر مته سنگین بالا آورده شده و رها می‌شود تا مواد شکسته شده و یک مخلوطی
از خرده‌ها و آب ایجاد شود که توسط گل‌کش با پمپهای ماسه کش خارج می‌شود.
دیواره چاه توسط لوله جدار، پابرجا نگاه داشته می‌شود.

* مزایا :
روشی نسبتا اقتصادی جهت تعبیه گمانه‌های با قطر زیاد (تا 60 سانتیمتر) در انواع مواد است.


* محدودیتها : ابزارها بزرگ و پر زحمت است. در خاکهای قوی و سنگ به کندی
انجام می‌شود. اغتشاشات اطراف سر مته که ناشی از ضربات پر انرژی سر مته
است، به شدت بر مقادیر SPT تاثیر می‌گذارد. مغزه گیری و نمونه UD سنگ
امکانپذیر نیست.

مته چکشی
برای حفر چاه آب و چاههای اکتشافی در داخل قطعه سنگها مناسب است.

* روش حفاری :

مشابه حفاری ضربه‌ای است. شمعی که توسط نیروی دیزل رانده می‌شود برای
راندن لوله جدار مضاعف استفاده می‌شود. در حالی که جریان هوا تراشه‌ها را
از لوله داخلی خارج می‌کند.

* مزایا :
نفوذ نسبتا سریع در قطع سنگها و قلوه سنگها است.

* محدودیتها :
مشابه حفاری ضربه‌ای است، با این تفاوت که پیشروی به مراتب سریعتر است.



مته ضربه‌ای بادی
این
روش برای حفر گمانه برای آتشباری، دوغاب زنی و مهار سنگ است. روش سریع
برای حفر چالهای با قطر کم در سنگ سخت است. بهترین کاربرد را در سنگهای
سخت توده‌ای دارد. نمونه‌ها منحصرا به ذرات و تراشه‌های کوچک است. برای
نمونه گیری بکار نمی‌رود. در سنگهای سست دارای شکستگی با لایه‌های رس یا
شیل مرطوب ممکن است تمام لوله حفاری در سوراخ باقی بماند.

* روش حفاری :
ضربات و چرخیدن سر مته، سنگ را خرد می‌کند و تراشه‌ها توسط فشار هوا خارج می‌شود.
پاسخ
#6
علل رایج تخریب سدهای خاکی

در
ادبیات مهندسی، سدها را گاه به موجودات زنده تشبیه می‌کنند، زیرا به دلیل
تغییر در وضعیت محیط زمین شناختی در طول زمان شرایط حکمفرما در سد و مخزن
نیز دائما در حال تغییر است. از این رو سدها باید بگونه‌ای طراحی و اجرا
شوند که در تمام طول بهره برداری پایداری قابل قبولی از خود نشان دهند.
آگاهی از هر گونه تغییر در شرایط سد و محیط اطراف آن محتاج نصب دستگاههای
متنوع رفتار سنجی دایمی است.
آب جمع شده در مخزن ممکن است از محل پی سد
یا تکیه گاههای جانبی آن یا از جسم سد تراوش نماید. فرار آب از جسم سد،
بویژه در سدهای خاکی اهمیت خاصی در پایداری سددارد.روشهای متنوعی برای
کاستن از میزان آب نشتی و تحت کنترل در آوردن آن وجود دارد. ویژگیهای سنگ
و خاک سازنده پی سد و تکیه گاهای آن، مصالح در دسترس برای ساختمان سد،
نحوه طراحی و شکل انتخاب شده برای سد و سرانجام محدودیتهای اجرایی هر یک
به نحوی می‌توانند در انتخاب روشهای مناسب برای آب بندی سد موثر واقع شوند.



مهمترین علل رایج تخریب سدهای خاکی

• سر ریز شدن سد


· نحوه ایجاد و خسارات :
این امر موجب شسته شدن تاج و نهایتا تخریب سد می‌شود. حدود 30 درصد از خرابیهای سد خاکی ناشی از سر ریز شدن آنها بوده است.




· روشهای مقابله :
برآورد
دقیق بزرگترین سیلاب محتمل و طراحی سرریزهایی با ظرفیت مناسب تخلیه آنها،
علاوه بر آن باید فاصله سطح آزاد آب مخزن تا تاج سد (ارتفاع آزاد )
بگونه‌ای در نظر گرفته شود تا بر اثر نشست سد یا امواج حاصل از زمین لرزه،
آب از روی سد سر ریز نکند.





• برخورد خط تراوش با دامنه پایاب:

· نحوه ایجاد و خسارات:
اگر سطح ایستایی درون سر دامنه پایاب را قطع نماید، شسته شدن ذرات ریز و ناپایداری سد را به همراه خواهد داشت.


· روشهای مقابله :
با بقیه زهکشهای مناسب در پاشنه سد، خط تراوش آب به داخل جسم سد منتقل می‌شود.



• رگاب


· نحوه ایجاد و خسارات :
شسته شدن ذرات ریز از میان ذرات درشت تر به تدریج به ایجاد مسیر های آزاد گذر آب منجر می‌شود.


· روشهای مقابله :
این
کار از طریق به حداقل رساندن مقدار و سرعت آب نشتی توسط انتخاب مصالح
مناسب و تعبیه هسته نفوذ ناپذیر و صافیهای مناسب صورت می‌گیرد.



• مسیر آزاد گذر آب


· نحوه ایجاد و خسارات :
در
امتداد ترکهای ناشی از شست سد یا ترکهای ایجاد شده در مراحل آغازین
گسیختگی ایجاد می‌شود. به موازات سطح خارجی لوله‌ها و مسیر آب بر، در
امتداد سطح تماس بخشهای بتنی با خاک، در سطح لایه‌های خاکی که به دقت
کوبیده یا متراکم نشده‌اند و از طریق سوراخهای ایجاد شده توسط حیوانات
حفار و ریشه گیاهان بوجود می‌آید.


· راههای مقابله :
چون در
سدهای خاکی پس از تشکیل مسیر گذر آب، مقابله با آن دیگر امکانپذیر نیست.
لذا باید در مراحل طراحی و اجرای سد دقت کافی جهت جلوگیری ار این شکل به
عمل آید.



• ناپایداری دامنه‌ها


·نحوه ایجاد و خسارات :
نشست
بدنه سد، ایجاد ترکهایی در طول تاج سد یا دامنه پایاب و افزایش دبی زهکشها
در پاشنه سد می‌توانند نشانه‌هایی از آغاز توسعه یک گسیختگی باشند.


·روشهای مقابله :
طراحی
مناسب شیب دامنه‌های سراب و پایاب سد با در نظر گرفتن جنس و مشخصات مصالح
مصرفی، جلوگیری از افزایش ناخواسته فشار آب در جسم سد و در نظر گرفتن زمین
لرزه‌ های محتمل مهمترین عوامل برای مرتفع کردن این مساله است.



• گسیختگی پی


·نحوه ایجاد و خسارات :
اگر
بر اثر بارگذاری ناشی از ایجاد سد، آبگیری آن با نیروهای ناشی از زمین
لرزه، تنشهای برشی ایجاد شده در پی سد از مقاومت برشی مصالح بیشتر شود، پی
گسیخته می‌شود. این شرایط در رسهای تحکیم نیافته اغلب بلافاصله بعد از
اولین آبگیری و در رسوبات ماسه‌ای بیشتر بر اثر بار گذاری چرخه‌ای زمین
لرزه ایجاد می‌شود.


·روشهای مقابله :
تحکیم کافی خاکهای
چسبنده و متراکم نمودن خاکهای بدون چسبندگی به روش تحکیم دینامیکی یا لرزش
و ایجاد امکان زهکشی آب در زمان وقوع زمین لرزه به توسط ایجاد ستونهای
سنگی یا چاههای زهکش.



• فرسایش پذیری


·نحوه ایجاد و خسارات :
فرسایش
سطح خارجی سد، گر چه در کوتاه مدت همانند مشکلات دیگری که ذکر شد
نمی‌تواند خطر آفرین باشد. ولی در دراز مدت ممکن است از کارآیی سد بکاهد.


·روشهای مقابله :
انتخاب سنگریز مناسب در دامنه سراب برای محافظت آن از اثر امواج و در دامنه پایاب برای مقابله با اثرات زیانبار نزولات جوی و هوازدگی
پاسخ


پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان