مقايسه روش‌هاي عددي مختلف در تحليل پايداري مغار نيروگاه زير زميني مسجد سليمان

Comparison of Numerical Methods in Stability Analysis of masjed-Soleyman Power House Cavern

هدف از اين تحقيق كاربرد روش‌هاي عددي مختلف جهت بررسي رفتار مغار نيروگاه مسجد سليمان است. براي نيل به اين هدف از روش‌هاي عددي پيوسته مانند المان محدود( نرم افزار Phase2) و تفاضل محدود( نرم افزارFLAC ) استفاده شد. همچنين از روش عددي المان مجزا( نرم‎افزار دو بعدي UDEC ) جهت مدل‌سازي محيط به صورت ناپيوسته و مقايسه با ديگر روش‌ها استفاده شد. در اين تحقيق مغارهاي نيروگاه با اعمال يك سيستم نگهداري بهينه با استفاده از روش‌هاي مختلف عددي مدل‌سازي شدند. در نهايت نتايج حاصل از روش‌هاي مختلف با نتايج ابزار دقيق مقايسه شدند. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد كه مدل ساخته شده توسط نرم افزار UDEC در مقايسه با دو نرم افزار ديگر، به شرايط واقعي زمين نزديك تر است. با توجه به نتايج بدست آمده از مقايسه مقدار جابجايي هاي رخ داده در اطراف فضاي حفاري شده مي‌توان گفت كه اين محيط داراي يك رفتار شبه پيوسته است. ولي وجود لايه‌هاي ضعيف (به خصوص لايه سيلتستون در سقف مغار اصلي) باعث به وجود آمدن درزه هايي با پارامترهاي مقاومتي پايين شده است كه اين عامل باعث باز شدگي درزه ها و ناپايداري در اين نواحي شده‌اند. مدل‌سازي با UDEC اين موضوع را تاييد مي‌كند.

The aim of this research is the application of numerical methods in investigating the behavior of Msjed Soleyman hydroelectric cavern. With this regard continuum numerical methods such as finite element (Phase2 software) and finite difference (FLAC Software) methods were used. The discontinum distinct element method (UDEC code) was also utilized for comparison with the other two methods. The stability analysis was then carried out using UDEC software. In this study, Msjed Soleyman hydroelectric cavern were modeled by applying a support system. The results from different numerical methods were then compared with instrumentation readings. The results show that UDEC models in comparison with the other two methods is closer to real ground conditions. With respect to displacements gained around caverns, it can be said that the ground behaves as a pseudo continuum media. However the presence of weak siltstone (specially in the cavern’s roof) created joints with low strength, which causes local instabilities. The UDEC models confirm this finding.