Iranian Dam and Hydroelectric Powerplant
سد و نیروگاه برق آبی ایران
Journal of Dam and Hydroelectric Powerplant
Engineering & Technology
http://journal.hydropower.org.ir
1
admin
2322-5882
2322-5882
8
7
14
8888
13
fa
jalali
1399
11
1
gregorian
2021
2
1
7
27
online
1
fulltext
fa
شبیه سازی عددی تاثیر لوله زهکش بر نیروی بالابرنده و گرادیان هیدرولیکی خروجی در سدهای وزنی
Numerical Simulation of Effect of Drain Pipe in Uplift Force and Exit Hydraulic Gradient in Gravity Dams
سد و سازه
سد و سازه
پژوهشي
Research
در این تحقیق تاثیر قطر و موقعیت لوله­ زهکش در پی سد­های­ وزنی بر روی نیروی بالابرنده و گرادیان هیدرولیکی خروجی مورد بررسی قرار گرفت. برای این کار، از یک مدل عددی با روش المان­های محدود استفاده گردید و پی یک سد وزنی شبیه­سازی شد. نتایج نشان داد که وجود لوله­ زهکش در زیر سد وزنی، باعث کاهش نیرو­ی بالابرنده و گرادیان هیدرولیکی خروجی می­گردد. همچنین تعبیه لوله زهکش در فاصله یک چهارم عرض کف سد (<span dir="LTR">L</span>25/0) و سه چهارم عرض کف سد (<span dir="LTR">L</span>75/0) از پاشنه­، به ترتیب کمترین نیروی بالابرنده و گرادیان هیدرولیکی خروجی را خواهد داشت. تاثیر عمق کارگذاری لوله زهکش بر نیروی بالابرنده نیز بررسی گردید و مشاهده شد که ابتدا روند کاهشی و سپس روند افزایشی دارد. همچنین مشخص گردید که انتخاب قطر لوله زهکش تخلیه تابع ملاحظات اجرایی می­باشد. با مشخص شدن بهترین موقعیت برای تعبیه لوله زهکش مشاهده گردید که کارگذاری لوله زهکش در این موقعیت باعث افزایش 5/1 تا 2 برابری ضریب اطمینان در مقابل واژگونی سازه مورد نظر می­گردد.
In this study, the effects of diameter and location of drain pipe in uplift force and exit hydraulic gradient in the foundation of gravity dams are investigated. For this purpose, a numerical model of gravity dam foundation is simulated using finite elements method. The results indicate that drain pipe under the gravity dam reduces the uplift force and exit hydraulic gradient. Location of the drain pipe in 0.25<em>L</em> (<em>L</em> is the dam width), and 0.75<em>L</em> from the dam heel, causes to reduce for uplift force and exit hydraulic gradient in minimum value, respectively (optimum place). In addition with increasing the depth of drain, the uplift force at first decreases and then increases. The drain pipes diameter has little effect in uplift force and exit hydraulic gradient and thus its selection is dependent to construction cost considerations. By defining the best position for the location of drain pipes, it was observed that drainage pipes in these situations increase the safety factor up to 1.5 to 2 times against the structural overturning.
سد وزنی, نیروی بالا برنده, لوله زهکش, گرادیان هیدرولیکی خروجی, المانهای محدود
Drain pipe, Exit Hydraulic Gradient, Finite Elements Method, Gravity Dam, Uplift Force
14
1
http://journal.hydropower.org.ir/browse.php?a_code=A-10-674-2&slc_lang=fa&sid=1
Ali
Taheri Aghdam
علی
طاهری اقدم
alitaheriagdam@gmail.com
054547301
10031947532846003492
No
University of Tabriz
دانشگاه تبریز
Farzin
Salmasi
فرزین
سلماسی
salmasi@tabrizu.ac.ir
0054547301
10031947532846003493
Yes
University of Tabriz
دانشگاه تبریز
Hadi
Arvanaghi
هادی
ارونقی
arvanaghi.hadi@gmail.com
054547301
10031947532846003494
No
University of Tabriz
دانشگاه تبریز