انتخاب شيبهاي پايدار ديواره‌هاي جانبي كانالهاي آبياري

Determination of Stable Side Slops in Irrigation Canals

هدف اين تحقيق تعيين شيب پايدار ديواره هاي جانبي كانالهاي آبياري ساخته شده در بسترهاي خاكي بوده است. بدين منظور از روش آناليز پايداري اجزا محدود استفاده شده‌ است. از نظر شرايط ژيوتكنيكي انواع خاكها بر اساس طبقه بندي يونيفايد و با توجه به مشخصات فني شامل چسبندگي، زاويه اصطكاك دروني، وزن واحد حجم و ساير خصوصيات مهندسي خاك توصيه شده در منابع علمي معتبر، مورد تجزيه تحليل قرار گرفتند. از نظر كاركرد كانال، سه حالت كانال پر، ‌كانال خالي (انتهاي مرحله ساخت) و بلافاصله پس از قطع آب در تحليلها ملحوظ شده است. نتايج بررسي‌ها نشان داد كه لغزشهاي احتمالي از نوع كم عمق با سطح لغزش عبوري از پاشنه شيب مي‌باشد و بيشترين تغيير شكلها در بخشهاي پاييني شيب در نزديكي پنجه اتفاق مي‌افتد. همچنين پايداري شيب جانبي كانال در درجه اول تابع جنس خاك به لحاظ چسبندگي، در درجه دوم تابع شرايط كاركرد كانال و در درجه بعدي تابع عمق كانال مي‌باشد. در اين مقاله بر اساس موارد مذكور، شيب جانبي پايدار كانالهاي آبياري تا عمق هشت متر و با ضريب اطمينان پايداري مجاز تعيين گرديد. براي خاكهاي غير چسبنده مقدار شيب مجاز بر اساس بحراني ترين حالت 6/1:0 و در خاكهاي چسبنده 1:3 بدست آمد.

The main objective of this research was to find the stable side slope of irrigation canals, considering type of subgrade materials as well as canal depth. For this purpose two methods of limit equilibrium and finite element methods were used for stability analysis. In respect to the geotechnical properties of subgrade materials, the Unified Soil Classification System as well as the technical properties of each soil group such as cohesion, angle of internal friction and unit weight was used based on the recommendations given in the literature. To consider operation conditions, three cases namely: steady seepage, rapid drawdown and end of construction of canal were taken in to consideration. The results of investigation showed that stability of side slopes in canals is a function of type of subgrade material in respect to its cohesiveness, operation conditions and depth. In non-cohesive materials, the safety factor is not related to the canal depth and is normally less. Based on the mentioned functions safety factor of side slopes of canals with depth up to 8 meters were calculated. For non-cohesive soils stable slopes were about 1:0.6 and for cohesive soils it was determinate around 1:3.