انتخاب محل برای سدهای خاکی

سدهای خاکی

سدهای نوع خاکی متشکل از مصالح طبیعی بدون ملات می‌باشند، بنابراین بدنه سد به دلیل یکپارچه نبودن قادر به تحمل نیرو‌های خمشی وکششی نیست و کلیه نیروها از طریق وزن بدنه‌ سد و یا کمک مقاومت برشی مصالح تحمل می‌شوند. از طرف دیگر به دلیل انعطاف‌پذیری قابل‌توجه مصالح فاقد ملات و یکپارچه نبودن بدنه، اساسا سدهای نوع خاکی را می‌توان روی هر نوع پی و در محل‌هایی که امکان ساخت سدهای بتنی وجود ندارد، احداث کرد.

به طور کلی، در سالهای اخیر ساخت سدهای نوع خاکی به دلایل زیر به عنوان متداولترین روش سد‌سازی در بیشتر کشو‌رها مورد استفاده قرار گرفته‌است: 

الف - در اغلب کشورها، بویژه کشورهای پیشرفته، بسیاری از ساختگاه‌های مناسب برای احداث سدهای بتنی مورد استفاده قرار گرفته‌اند و ساختگاه‌های باقیمانده از کیفیت چندان مطلوبی برخوردار نیستند و در نتیجه عموما فقط برای احداث سدهای نوع خاکی مناسبند.

ب - هزینه عملیات خاکی نسبت به هزینه کارهای بتنی به میزان خیلی کمتری افزایش یافته، از این رو به لحاظ اقتصادی عموما ساخت سدهای نوع خاکی مقرون‌به‌صرفه‌تر است. بنا به دلایل فوق از سال 1955 تعداد سدهای‌خاکی بزرگ (‌بزرگتر از15 متر ارتفاع‌)، با نرخ تقریبا ثابت 200 درصد در سال در سطح جهانی افزایش یافته است. به علاوه رشد و توسعه نظریه‌های جدید علم ژئوتکنیک و پیشرفت فناوری در ساخت ماشین‌الات و ابزار نیز موجب شده است تا علاوه بر افزایش تعداد سدهای خاکی، ابعاد فیزیکی سدهای خاکی (ارتفاع ، طول‌تاج، حجم‌ بدنه و...) نیز به میزان چشمگیری افزایش یابد، به گونه‌ای که در حال حاضر مرتفع‌ترین سدهای با ارتفاع بیشتر از 300متر با استفاده از مصالح خاکی ساخته شده‌اند.

انتخاب محل برای سدهای خاکی

قبلا اشاره شد که یک سد‌خاکی نیز همانند سدهای مخزنی بتنی باید قادر به ذخیره‌سازی حجم مناسبی آب و نیز بالا آوردن سطح‌آب تا ارتفاع مطلوب باشد، تا در نتیجه قادر به تامین مقاومت برای تحمل نیرو‌های ناشی از فشار آب و وزن سد و نیز مقاومت در مقابل نشت آب باشد. از نظر کلی، در سدهای خاکی نیز بهترین محل احداث به لحاظ توپوگرافی محلی است که در آن دره‌ای عریض با دیواره‌های بلند به یک گلوگاه یا دره‌ای باریک با عرض کم و دیواره‌های مستحکم منتهی شود‌، به گونه‌ای که با حداقل طول‌تاج در ارتفاع معینی، حداکثر حجم ذخیره را ایجاد کند. البته این شرایط معمولا برای تمام انواع سدهای مخزنی صادق است. مع‌ذالک علاوه بر شرایط مذکور، در انتخاب محل برای احداث سدهای نوع خاکی شرایط دیگری نیز قابل ذکر است که در ذیل مورد بحث قرار می گیرد.

نظر به اینکه در سدهای نوع خاکی معمولا سرریز آب از روی بدنه (به دلیل انرژی فرسایشی آب جاری و عدم چسبندگی و مقاومت برشی کم مصالح خاکی در مقابل آن) مجاز نیست، از این رو وجود محل مناسب برای استقرار یک سرریز از شرایط اولیه در انتخاب محل است. در این زمینه وجود دره‌های فرعی در کنار بستر اصلی رودخانه یا وجود تکیه‌گاه‌های سنگی با توپوگرافی مناسب و نیز زینچه‌ کناری جهت احداث سرریز و تخلیه طغیان‌ها از جمله مزایای یک محل محسوب می‌شود. در خصوص احداث تونل یا مجاری انحراف و انتقال آب از بالا‌دست به پایین دست، وجود بستر دارای انحنا به شکل  uیا S به لحاظ امکان یافتن مسیر کوتاهتر انتقال از جمله مزایای محل محسوب می‌شود. از نظر زمین‌شناسی نیز علی‌رغم اینکه سدهای نوع خاکی قابل احداث بر روی بسیاری از تکیه‌گاه‌های نه‌چندان مناسب‌اند، اما محل احداث سد باید دارای حداقل شرایط فنی لازم به منظور تحمل تنش‌های اعمال شده (‌ناشی از وزن بدنه سد و فشار ‌آب )‌‌ باشد و تغییر شکل‌های حادث شده نیز در حد منطقی و قابل ‌پذیرش با توجه به نوع مصالح متشکله و طرح مقطع عرضی بدنه‌سد باشند. از آنجا که سدهای خاکی به هیچ‌وجه نباید در معرز سرریز آب از روی بدنه قرار گیرند، بنابراین در انتخاب محل برای احداث آنها باید به مساله امکان ایجاد لغزش شیب‌ها به داخل دریاچه ( بر اثر اشباع شدن مصالح ) و تولید موج‌های بزرگ ناخواسته که ممکن است منجر به سرریزی آب شوند، توجه کافی مبذول داشت. وجود شیب‌های پایدار در مخزن به هنگام اشباع شدن مصالح از جمله مزایا در انتخاب محل احداث یک سد خاکی تلقی می‌شود.

یکی از شرایط اولیه و ضروری برای انتخاب گزینه سد نوع خاکی، وجود مصالح خاکی مطلوب با حجم مورد نیاز در فاصله نسبتا کم و قابل‌قبول (از نظر اقتصادی) از محل احداث سد است. از آنجا که در سدهای‌خاکی حجم زیادی از مصالح مورد استفاده قرار می‌گیرند، از این رو همواره باید منابع تهیه مصالح در فاصله معقولی از محل احداث سد قرار داشته باشند تا هزینه‌های زیاد ناشی از حمل از فواصل دور، پروژه را از نظر اقتصادی غیر قابل توجیه نسازد. شایان ذکر است که اصولا کیفیت و کمیت مصالح موجود در محل ، تعیین کننده نوع سد‌خاکی است و همواره چنانچه انواع مصالح خاکی در حجم مطلوب برای ساخت قسمت‌های مختلف بدنه در نزدیکی محل احداث موجود باشد، احداث سد دارای توجیه اقتصادی مطلوبی خواهد بود.

علاوه‌بر موارد فوق، در انتخاب محل برای احداث یک سد‌خاکی همانند سایر انواع سدها و پروژه‌های عمرانی، نیاز به وجود یا تامین یک سری امکانات، تجهیزات و تسهیلات ضروری از جمله راه ارتباطی، برق‌، مخابرات، و غیره است که در هر صورت باید مد نظر قرار گیرد.

بخش بعدی              مطالبی در رابطه با سد و سدسازی (4)            بخش قبلی

---