طبقه‌بندي شكل آبشستگي سد‌‌‌هاي خاكي همگن- چسبنده ناشي از روگذري جريان

Classification of Scouring Form of Homogeneous and Sticky Earth Dams in Overtopping

پژوهش حاضر براي بررسي آزمايشگاهي مكانيزم شكست سد خاكي ناشي از اثر ميزان شيب بالادست و پايين دست بدنه سد، طرح‌ريزي شده است. با توجه به اينكه شيب وجه پايين دست اين نوع سد تأثير زيادي بر زمان و نحوهي خرابي دارد، بدين منظور 8 مدل از سد خاكي با شيب‌‌‌هاي متفاوت بالادست و پايين¬دست (1:1 و 2:1) براي دو نوع خاك (خاك Sc) ساخته شد. زمان تخريب سد و نحوه آن براي دبي‌‌‌هاي سيلابي مورد نظر بررسي شد. نتايج نشان داد كه شيب بالادست سد خاكي به مراتب تأثير كمتري نسبت به شيب پايين¬دست بر روند آبشستگي حاصل از پديده روگذري دارد. همچنين، با افزايش شيب پايين¬دست بدنه سد خاكي، ميزان آبشستگي در شكاف آبشستگي تا ماكزيمم 28 درصد افزايش پيدا مي¬كند. همچنين، با استفاده از تكنيك رگرسيون غير خطي، روابطي براي تخمين ميزان دبي خروجي و محل تشكيل آبشار ارائه شد. همچنين، با درنظرگرفتن نحوه شسته شدن و تشكيل آبشار درون بدنه سد هاي خاكي چسبنده، دو طرح كلي آبشار بزرگ و سري آبشارها ارائه شد. درنهايت نحوه تشكيل اين آبشارها با تنش موجود در زمان شسته¬شدن رسوبات نسبت به تنش برشي مواد سازنده سد مورد بررسي و ارزيابي قرار داده شد و با ارائه محدوديت هايي بر پايه تنش برشي، وضعيت تشكيل نوع و الگوي شسته شدن بدنه سد¬هاي خاكي چسبنده در زمان روگذري تخمين زده شد. درنهايت طرح كلي براي تخمين رفتار آبشستگي در سدهاي همگن با خاك چسبنده معرفي شد.

The objective of this study was to investigate how the earth dam is destroyed due to the effect of upstream and downstream slope of the body in overflow conditions. Therefore, eight models were provided that each model is constructed from the embankment dam with different upstream and downstream slopes (1:1, 2:1) and the soil properties (Sc) on breach formation. The time and method of dam break for flood discharges were investigated. The results showed that the upstream side slope of the embankment dam has less effect than the downstream side slope on the scour process resulting from the phenomenon and by increasing the downstream side slope of the embankment dam, the amount of erosion in the scour hole increases 28 %. Then, using nonlinear regression, relationships were presented to estimate the output flow rate and the location of the waterfall. A to the erosion and formation of the waterfall inside the body of sticky earth dams, two main outlines of the great waterfall and a series of waterfalls were presented. Finally, the formation of these waterfalls due to the effect of shear stress created during sediment erosion relative to the critical shear stress of the dam constituents was investigated and evaluated. Considering the limitations based on shear stress, the formation status of the type and the leaching pattern of the body of the cohesive earth dams during the overpass were estimated. Then, a general plan was presented to predict the behavior of the overflow stream in homogeneous and sticky soil.