دانلود مقاله عمران سدها

فصل اول

اهداف سدسازي و انتخاب ساختگاه مناسب

شامل:

1- تاريخچه سدسازي در ايران و جهان

2- اهداف سدسازي

3- طبقه بندي انواع سدها

4- انتخاب نوع سد مناسب براي ساختگاه

5- مطالعه، تحليل و بررسي انواع سدها

1-1. تاريخچه سدسازي در ايران و جهان

بشر از زمانهاي دور، براي مهار نيروهاي طبيعي و در اختيار گرفتن آنها تلاش و تكاپوي زيادي انجام داده است. يكي از عمده ترين نياز انسان در زندگي، مسئله آب است كه عامل اساسي تشكيل تمدنهاي كهن در مناطق مختلف جهان بوده و عدم آن، باعث نابودي تمدنهاي قديمي زيادي شده است. تاريخ و تمدن بشر نشان مي دهد كه اكثر شهرها و تمدن ها، تا حد امكان در كنار رودخانه ها يا سواحل درياها بنا شده است. با افزايش جمعيت و افزايش آگاهي ها، انسانها سعي نمودند در مناطق دورتر از رودخانه نيز از امتياز آب بهره مند شوند. مهندسي سد از روش هاي ساخت ابتدائي و ساده به شكل پيچيده امروزي، تكامل يافته است. سدسازي كهن را بايد ارج نهاد چرا كه يك هنر اوليه و آزمايشات منتج از تجارب و آزمونهاي ساده بوده است كه بتدريج طي قرنهاي متمادي با علم درآميخته است. سدهاي خاكي ساخته شده در هزاران سال پيش از استحكام چنداني برخوردار نبودند لذا به راحتي بوسيله سيلاب شسته شده و از بين مي رفتند. ولي ساخت سدهاي با مصالح سنگي در بسياري از نقاط دنيا رايج بوده است. يكي از اولين سدهاي سنگريزه اي جهان، سد الكفاره در وادي الغراوي، نزديكي حلوان در كشور مصر است. بقاياي جامانده از اين سد كه زمان ساخت آن بين سالهاي 2600 تا 2900 قبل از ميلاد تخمين زده مي‌شود، نظر هر بيننده اي را به خود جلب مي كند. اين سد از نوع سنگريزه و به ارتفاع 14 متر و طول 115 متر با پوشش ساخته شده از سنگ تراشيده و هسته سنگ لاشه اي – شني بوده است.

مهارت سازندگان سدها به تدريج در طول قرنهاي متمادي افزايش يافت. روميان سدهاي زيادي با مصالح بنائي و ملات بسيار بادوام احداث كردند كه برخي از آنها، هنوز هم مورد بهره برداري قرار مي گيرد و سرريزهاي بزرگ آن سدها، گواه بر درك روميان از مباني مهندسي است. در ايران قديم نيز سد مهمي در تنگه باريكي بروي رودخانه كبار در حدود 24 كيلومتري شهرستان قم ساخته شده است. تصور مي شود اين سد كه قدمت آن به حدود 1300 سال قبل از ميلاد مي رسد، قديمي ترين سد قوسي باشد كه هنوز هم پابرجا مانده است. ارتفاع آن به حدود 26 متر و طول آن به 55 متر بالغ مي شود. بدنه اين سد از سنگ لاشه سخت و رويه آن از ملات و تخته سنگ ساخته شده و دو سر قوس سد به ديواره هاي تنگه قفل و بست گرديده است.

طراحي سدهاي پشتبنددار با احداث سد البوئورادفريا (كه به نام سد المند الجو نيز معروف است) در نزديكي باداجو اسپانيا در سال 1747 پيشرفت نمود. اين سد يك سازة سنگ لاشه اي – بنائي به ارتفاع 5/23 متر و طول 170 متر مي‌باشد. كه سطح پائين دست آن به پشتبندها تكيه دارد. مفاهيم طراحي سدهاي سنگي از اسپانيا به آمريكالي شمالي و آمريكاي جنوبي انتقال يافت در مكزيك سدهاي سنگ لاشه اي – بنائي در موارد زيادي انتخاب گرديد.

سازه بنائي معروف به ميرالوم اولين سد چند قوس شناسائي شده دنيا است كه در حدود سال 1800 ميلادي در نزديكي حيدرآباد هند ساخته شد. ارتفاع اين سد تقريباً 12 متر و طول آن 762 متر است. جدول (1-1) ليست تعدادي از سدهاي مهم ايران را نشان مي دهد. همچنين در جدول (2-1) ليست بزرگترين سدهاي مهم جهان با تقسيم بندي بر حسب ارتفاع و تيپ ساخت و به تفكيك كشورها و زمان ساخت و اجراء‌، ارائه شده است. با توجه به اينكه اطلاعات ارائه شده در اين جدول، آخرين اطلاعات مأخوذ از شبكه هاي اطلاع رساني جهاني است، لذا حتي بعضي از سدهاي در حال ساخت را نيز شامل مي شود.
]براي مثال بلندترين سد در حال ساخت جهان در حال حاضر در كشور روسيه با تيپ (E-R) به ارتفاع 335 متر مي باشد.

جدول (1-1): ليست تعدادي از سدهاي مهم ايران

جدول (2-1): ليست تعدادي از بلندترين سدهاي جهان

Type: E= Earth fill (خاكريز); R=Rockfill (سنگريز);

G=Gravity (وزني); A=Arch (قوسي)

UC=Under construction

Source: Vscold Register of Dams

تقريباً تا سال 1850، معيارهاي ملي براي طراحي سد معدود بود. شكست سد پوئن تس برروي دورخانة ريوگوادالن تين در اسپانيا در سال 1802، عدم كفايت برخي روشهاي تجربي را به نمايش گذاشت.

ابتدا قرار بود كه اين سازه بنائي وزني، كاملاً برروي سنگ ساخته شود، اما كشف آبرفت عميق در آبراه رودخانه منجر به استفاده از شمعكها و قيدهاي چوبي در پي همان قسمت شد. پس از 11 سال بهره برداري، زيربندي در هم شكست و بريدگي بزرگي در سد ايجاد شد. طي قرن نوزدهم، پيشرفت قابل توجهي در مهندسي سدهاي وزني در اروپا حاصل گرديد. در سال 1853، مهندس فرانسوي ام. دوسازيلي توصيه كرد كه فشار داخلي سد پائين تر از حد معين نگه داشته شده و نيز ابعاد آن طوري تعيين شود كه از لغزش جلوگيري به عمل آيد، 25 سال بعد، مفهوم خط منتجة نيروها در داخل يك سوم مياني هر صفحه افقي بوسيلة دبل يو.جي.ام رانكين انگليسي به تفصيل تشريح و روشن گرديد. مفاهيم پيشنهاد شده بوسيلة ام. دو سازيلي و رانكين راه را براي تحليل منطقي سدها گشود.

درحالي كه معيار يك سوم مياني بطور عام براي تأمين مقاومت سدهاي وزني تحت بار متوسط در مقابل واژگوني پذيرفته شده بود، مهندسين به اهميت فشار بر كنش و لغزش پي مي بردند.

در اين راستا، در طراحي سد ويرنوي در انگليس كه طي سالهاي 1882 تا 1890 ساخته شد، يك سيستم زهكشي براي كاهش فشار بر كنش پيش بيني گرديد.

جدول (3-1): تعداد حوادث اتفاق افتاده در سدهاي با تيپ هاي مختلف بر اساس انتشارات كميته بين المللي سدهاي بزرگ

از اوايل قرن بيستم پيشرفت مهمي در فن آوري بتن سدها كه شامل مخلوطهاي دقيقاً كنترل شده، لرزش، سيمانهاي مخصوص، انواع پوزولان، دانه بندي شن و ماسه، هوادهي، سرمايش و مواد افزودني مي باشد، به دست آمده است.

سازه هاي شگفت انگيزي چون سد گراندديكسنس سوئيس كه در سال 1962 به ارتفاع 285 متر در كشور سوئيس ساخته شد، نمونه پيشرفت به دست آمده در طراحي و ساخت سدهاي بتني مي باشند. در قرن نوزدهم با آغاز استفاده از ماشين آلات به جاي حيوانات در حمل مصالح و متراكم ساختن خاكريز و غيره توسعة سدهاي خاكي شتاب بيشتري گرفت. انتقال از دورة گريدرها و گاريهاي اسبي، غلطك هاي صاف و ماله كشي بزودي با تعميم استفاده از ماشين آلات سنگين مانند غلطك پاچه بزي و كشنده هاي با يدك چرخ زنجيري به صورت كامل انجام گرفت. تا سال 1940 تجهيزات بزرگ ويژه اي براي جابه جائي و تراكم خاك و سنگ ساخته شده بود. در دو دهه 1950 تا 1970، غلطك لرزان در وهلة اول براي متراكم كردن شن و ماسه و سپس براي متراكم كردن سنگريزه ها مقبوليت گسترده اي پيدا كرد. اين وسيله در انتخاب و ساخت سدهاي سنگريز متراكم به جاي خاكريز يا سنگريز غيرمتراكم تأثير زيادي داشت.

با افزايش زياد توانائيهاي انسان در سدسازي، روند كار به سوي احداث سدهاي خاكي بزرگ گرايش يافت و با شناخت عمومي از قابليت اين نوع سد براي انطباق با شرائط مختلف ساختگاه نسبت به سدهاي صلب تر، اين گرايش رو به فزوني گذاشت.

ساخت سدهاي سنگريز با احداث سد سالتسپرينگز به ارتفاع بي سابقة 100 متر در كاليفرنياي آمريكا (1931) جذابيت بيشتري يافت.

تعداد صفحات:74

متن کامل را می توانید دانلود نمائید چون فقط تکه هایی از متن در این صفحه درج شده (به طور نمونه) و ممکن است به دلیل انتقال به صفحه وب بعضی کلمات و جداول و اشکال پراکنده شده یا در صفحه قرار نگرفته باشد که در فایل دانلودی متن کامل و بدون پراکندگی با فرمت وردwordکه قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است.