مقایسه کارایی مدل های رفتاری در طراحی سدهای خاکی

تشخیص مناسب¬ترین مدل¬رفتاری جهت طراحی سدهای خاکی که پیش¬بینی¬های آن با نتایج ابزار دقیقی که در سد نصب خواهد شد تطابق داشته باشد، می¬تواند کمک بزرگی در بهینه سازی سدها باشد.این منظور با شبیه¬سازی یک سد خاکی توسط مدل¬های رفتاری مختلف و مقایسه نتایج آنها با اطلاعات حاصل از ابزار دقیق نصب شده در بدنه سد حاصل می¬شود. سد مخزنی آزاد، واقع در کردستان، که در مراحل پایانی ساخت و آبگیری اولیه است، جهت مقایسه دقت پیش¬بینی¬ مدل¬های رفتاری مختلف انتخاب شده است. ابزار¬دقیق¬های نصب شده در هسته سد صحت¬سنجی شده و دستگاه¬هایی که قرائات نادرستی ثبت کرده¬اند، مشخص و حذف شده¬اند. سپس با استفاده از نرم¬افزار تفاضل محدود flac 2d v.5، آزمایش¬های سه¬محوری انجام شده روی مصالح هسته سد شبیه¬سازی شده تا پارامترهای مورد نیاز مدل¬های عددی به دست آید. نهایتاً با بهره¬گیری از سه مدل رفتاری، دانکن- چانگ (هایپربولیک)، موهر کولمب و کم- کلی اصلاح¬شده، مدل عددی سد آزاد برای مراحل مختلف ساخت، به صورت مرحله به مرحله، تهیه شده و مقادیر تنش¬های وارده ناشی از خاکریزی¬ها و فشارهای آب منفذی ایجاد شده در هسته و همچنین نشست¬های صورت گرفته در بدنه سد بدست آمده است. نتایج حاصل از مدل¬های فوق با مقادیر ثبت شده توسط ابزار دقیق¬های سالم مطابقت داده شده¬اند تا میزان دقت مدل¬ها و صحت نتایج آنها مشخص گردد. نتایج بررسی¬ها حاکی از آن است که، در زمینه تنش¬ها مدل موهر کولمب نسبت به سایر مدل¬ها نتایج بهتری را نشان داده و از طرف دیگر مدل دانکن- چانگ نیز به¬جز در نواحی واقع در محور تقارن هسته، در دیگر نقاط دقت خوبی دارد و در این نواحی نتایجی نزدیک به مدل موهر کولمب را نشان می¬دهد، همچنین مدل کم- کلی اصلاح¬شده در زمینه تنش¬ها نتایج قابل قبولی ارائه کرده اما در مقایسه با مدل موهر کولمب عملکرد ضعیف¬تری داشته است. در زمینه نشست¬ها در درجه اول مدل دانکن-چانگ نتایج بهتری از دیگر مدل¬ها را ارائه کرده و همچنین مدل کم-کلی اصلاح شده عملکر د خوبی داشته است اما مدل موهر کولمب به نسبت سایر مدل¬ها در نشان دادن نشست ضعیف¬تر عمل کرده¬است. در زمینه فشار آب منفذی مدل¬های موهر کولمب و دانکن-چانگ نتایج بهتری نسبت به مدل کم-کلی ارائه کردند. همچنین مدل کم- کلی اصلاح¬شده برای قسمت¬های فوقانی هسته عملکرد مناسبی نداشته است .