مدیریت ریسک مخزن سد در شرایط مختلف هیدرولوژیکی

تغییرات درجه حرارت در سدهای بتنی قوسی، تأثیر مستقیمی در خواص ترموالاستیسیته مخلوط بتن، پدیده خزش و واکنش¬های دانه¬های قلیایی در توده بتن دارد، این تغییرات، تنش¬ و کرنش¬های ناشی از آن بایستی در سدهای بتنی ارزیابی شوند تا به عنوان بارگذاری اولیه در آنالیز پایداری سد به منظور حصول اطمینان از پایداری و یا انجام اقدامات ترمیمی احتمالی بکار روند. در این مطالعه جهت تعیین پاسخ حرارتی سد بتنی قوسی تحت اثر تغییرات دمای هوا، تابش¬های خورشیدی در طول سال و آب پشت مخزن سد، مدل المان محدود سه بعدی تدوین گردید. در این مطالعه جهت بررسی اثرات دما بر روی پایداری مخزن سد، با استفاده از نرم افزار آباکوس، گرادیان حرارتی بر روی بدنه سد با توجه به تابش و همرفت مورد مدلسازی قرار گرفت. نتایج حاصل از این تحلیل سه بعدی نشان دهنده توانایی بالای این روش برای ارزیابی پایداری سد است. تحلیل ¬های صورت گرفته نشان می¬ دهد که حداکثر درجه حرارت و گرادیان دمایی در ناحیه کم عمقی از سطح پایین دست رخ می ¬دهد. همچنین اختلاف درجه حرارت بین نقاط مختلف سطح پایین¬دست با نقاط هم تراز اطراف این سطح تحت شرایط دمایی یکسان بدلیل اثرات تابش¬های خورشیدی قابل توجه است. با کاهش تراز آب به زیر تراز حداقل بهره برداری ایمن سطح تنش¬ها از ناحیه فشاری به طور محسوس به سمت ناحیه کششی میل می¬کند و این به معنای افزایش سطح تنش¬های اصلی کششی در بدنه سد با کاهش تراز آب است و نیز مشخص شد که تاثیر دما در سطح تنش¬های بحرانی بیشتر از اثر فشار آب می¬باشد به طوری که در ترازهای پایین بهره برداری کاهش دمای بتن در ماه¬های سرد موجب افزایش سطح تنش¬های اصلی کششی می¬شود. این امر حاکی از آن است که عدم توجه به بهره برداری از مخزن سد در شرایط مختلف دمایی و ورودی جریان به مخزن، که تعیین کننده تراز آب مخزن می باشد، می تواند منجر به بروز ناپایداری و ایجاد ترک در کل بدنه سد بتنی قوسی نماید. لذا با تدوین سیاست ¬های بهینه بهره برداری از مخزن تحت شرایط ذکر شده می¬توان تا حدود زیادی در بهره برداری پایدار از مخزن تحت تنش های مختلف حرارتی، راهکارهای اجرایی را در اختیار مدیران بهره بردار قرار دهد. تا به وسیله آن بتوان سیاست بهره برداری و منحنی فرمان را مشخص نمود.