انتخاب مناسبترین و اقتصادیترین گزینه، اولین مرحله در سدسازی است. به طور کلی، عواملی نظیر توپوگرافی (هندسه سطح زمین)، خصوصیات ژئومکانیکی زمین (شرایط زمینشناسی و مقاومت بستر)، مصالح موجود، ابعاد و محل سرریز، شرایط لرزهخیزی، ارتفاع مورد نیاز، هزینه ساخت، تعمیر، نگهداری، طول عمر و ظاهر بر روی نوع سدهای انتخابی تاثیرگذار هستند. در ادامه، به معرفی هر یک از این موارد میپردازیم.
تاثیر توپوگرافی بر انتخاب نوع سد چیست؟
توپوگرافی و هندسه زمین در ناحیه مورد نظر، اولین عامل موثر بر انتخاب نوع سدها است. این عامل، گزینههای موجود را به سه گروه زیر تقسیمبندی میکند:
- دره باریک U شکل: برای جریانهای کمعرض با دیوارههای سنگی بلند، سدهای سرریز بتنی گزینه مناسبی هستند.
- دره کم ارتفاع: برای بسترهای کم ارتفاع و تقریبا مسطح، سدهای خاکی با سرریزهای مجزا میتوانند گزینه مناسبی باشند.
- دره باریک V شکل: سدهای قوسی، بهترین گزینه برای درههای کمعرض با دیوارههای پرشیب هستند.
البته باید موارد بالا را به عنوان پیشنهادهای اولیه در نظر گرفت و با بررسی عوامل دیگر، صحت آنها را مورد بررسی قرار داد.
تاثیر شرایط زمین شناسی و فونداسیون بر انتخاب نوع سد چیست؟
به منظور تعیین وضعیت زمینشناسی و فونداسیون، ابتدا باید چندین برداشت زمینشناسی دقیق و مفصل در محلهای پیشنهادی انجام شود. فونداسیون، اهمیت بالایی در انتخاب نوع سدها دارد؛ چراکه وظیفه تحمل وزن سد بر عهده این بخش از زمین است. به طور کلی، فونداسیون رودخانه را میتوان به گروههای زیر تقسیمبندی کرد:
- فونداسیون سنگ سخت: سنگهایی نظیر گرانیت دارای ساختار یکپارچه و ظرفیت باربری بسیار بالا هستند. فونداسیون سنگ سخت، امکان ساخت هر نوع سدی را فراهم میکند.
- فونداسیون سنگدانه: رودخانههایی با بستر دارای سنگدانه (شن و ماسه)، گزینه مناسبی برای ساخت سدهای خاکریزی و سنگریزهای هستند.
- فونداسیون لای و ماسه ریز: در زمینهایی با مواد ریز، سدهای خاکی یا سدهای وزنی با ارتفاع کم میتوانند گزینههای مناسبی باشند.
- فونداسیون رسی: در زمینهای رسی، احتمال رخ دادن نشست بسیار زیاد است.به این ترتیب، ساخت سدهای وزنی یا سنگریزهای در این نواحی مناسب نخواهد بود. در این شرایط، معمولا از سدهای خاکی با اصلاحات خاص استفاده میشود.
تاثیر مصالح موجود بر انتخاب نوع سد چیست؟
مصالح موجود، یکی از عوامل مهم در انتخاب نوع سدها و همچنین هزینه تمامشده آنها است. برای صرفهجویی در هزینهها، باید از مصالحی استفاده کرد که در فواصل نزدیک به پروژه، موجود بوده و به راحتی قابل انتقال باشند.
تاثیر نوع، ابعاد و محل سرریز بر انتخاب نوع سد چیست؟
وظیفه سرریز، تخلیه آب اضافی در مخزن است. ظرفیت سرریز، به مقدار جریان عبوری مورد نیاز و مقدار سیلابهای مورد انتظار بستگی دارد. به همین دلیل، تاثیر نوع، ابعاد و ظرفیت سرریز برای رودخانههایی با احتمال سیلابهای بزرگ، بیشتر خواهد بود. دسترسی به محل سرریز نیز در انتخاب نوع سدها بسیار مهم است. معمولا در اکثر سدهای خاکریزی، به دلیل عدم امکان ساخت سرریزهای مجزا، آب از روی تاج سد عبور میکند. بنابراین، در صورتی که ظرفیت طراحی سرریز از مقدار محاسبه شده برای این سدها کمتر باشد، باید گزینههای دیگر را مد نظر قرار داد.
تاثیر زلزله بر انتخاب نوع سد چیست؟
شکست سد میتواند زیانهای جانی و مالی جبرانناپذیری را در پی داشته باشد. یکی از عوامل موثر بر شکست سد، تاثیر بارهای دینامیک، مخصوصا بارهای ناشی از زلزله است. از اینرو، در صورت قرارگیری سد درون ناحیه لرزهخیز، طراحی آن باید با در نظر گرفتن نیروهای زلزله و اصول دینامیک سازه انجام شود. بهترین نوع سد برای مقاومت در برابر بارهای زلزله، سدهای خاکی و بتنی وزنی هستند.
تاثیر ارتفاع بر انتخاب نوع سد چیست؟
بهرهوری سدها برای ارتفاعهای مختلف، متفاوت است. سدهای خاکی با ارتفاعهای بیشتر از 30 متر اجرا نمیشوند. به منظور احداث سد برای ارتفاعهای بیشتر، سدهای وزنی و قوسی گزینههای مناسبی خواهند بود.