آمار خرابی در سدها ناشی از علل مختلف توسط گرونر [۷] (Gruner, 1994)
آمار خرابی در سدها ناشی از علل مختلف توسط تاکاسی ]۸[
آمار خرابی در سدها ناشی از علل مختلف توسط باب ]۹[
آمار خرابی در سدها ناشی از علل مختلف توسط USCOLD (2008)
آمار خرابی در سدها ناشی از علل مختلف (میانگین آمار ارائه شده توسط افراد متعدد)
با توجه به مطالب و نمودارهای فوق مشخص شد که تراوش یک از دلایل عمده خرابی سدها میباشد. با تکیه بر مطالعاتی که معمولاً قبل از ساخت سد صورت میگیرد، همیشه نمی توان رفتار هیدرولیکی بدنه سد و یا تشکیلات زمین شناسی مجاور آن را به دقت پیش بینی کرد. بنابراین احتمال وقوع تراوش پس از ساخت سد تقریباً قطعی به نظر میرسد. شدت تراوش در بسیاری از موارد تا زمانی که ایمنی سد به خطر نیفتد قابل قبول میباشد، در غیر اینصورت باید ملاحظات کافی لحاظ شود. از نقطه نظر ایمنی، بررسی خطرات ناشی از تراوش و نفوذ به علت پیچیدگی ذاتی در خصوصیات آنها حائز اهمیت میباشد. بسیاری از مخازن سدهای ساخته شده در جهان دارای تراوش میباشند. این تراوش ممکن است از تشکیلات زمین شناسی ساختگاه یا پی سد و یا از بدنه سد اتفاق بیفتد.
با مشخص شدن تأثیر عمده تراوش در خرابی سدها، در ادامه تلاش میشود به علل افزایش تراوش و اثرات نامطلوب آن پرداخته شود:
-
-
-
-
-
- علل افزایش تراوش
-
-
-
-
الف) ایجاد ترک در هسته:
در اثر نشست نامتقارن پی سد و نشست نسبی پوسته و هسته، چنین ترکهایی پدید می آید که در نهایت باعث پدیدارشدن مسیرهای جریان تراوش می شود. در صورت کوبیده شدن خاکریز با رطوبتی کمتر از رطوبت بهینه احتمال بروز ترک افزایش مییابد[۱۰] .(Kawasaki, 2010)
ب) فیلترهای نامناسب و زهکشی نامناسب:
فیلترها بعنوان نواحی اتصال هسته با نفوذپذیری بسیار پایین به پوسته با نفوذپذیری بالا طراحی میشوند. در صورتیکه فیلتر نتواند علاوه بر تأمین نفوذپذیری مانع از شسته شدن ریزدانهها شود از عوامل تراوش خواهد بود.
ج) اتصال نامناسب خاکریز با پی و یا خاکریز با تکیهگاه:
بدلیل شرایط خاص زمین شناسی و تپوگرافی نظیر سطوح پرشیب در تکیهگاهها، امکان تراکم مناسب خاکریز از میان رفته و اتصال خاکریز با دیواره ضعیف صورت میگیرد. این ضعف امکان تشکیل مسیرهای عبور آب را فراهم می کند.
د) وجود لنزهای ضعیف در خاکریز:
خصوصاً در سدهای همگن وجود لنزهای ضعیف باعث حلکردن مواد محلول و بالا رفتن پتانسیل تراوش می شود.
ه) پدیده کارست:
وجود میان لایه های آهکی یا گچی در پی سد باعث می شود در صورت اشباع شدن این لایه ها دانه های آهکی یا گچی در آب حل شده و در نهایت مسیر عبور آب فراهم شود.
و) وجود درز و ترک در پی سنگی:
ترکها به دلیل عوامل زمینساختی و حرکت پوستهها شکل میگیرند لذا میبایست قبل از ساخت سد با مطالعه دقیق درزهها اقداماتی به منظور پیشگیری از تراوش صورت گیرد. لازم به ذکر است که پارهای از درزهها بعد از ساخت سد و به دلیل وقوع برخی عوامل نظیر زلزله و نشستهای متقارن در پی ایجاد میشوند.
ز) تراکم نامناسب خاکریز:
درصورت متراکمنمودن خاکریز با رطوبت کمتر از رطوبت بهینه و یا ایجاد وقفه در عملیات خاکریزی احتمال بروز تراوش بعد از ساخت سد بالا میرود.
-
-
-
-
-
- حجم مجاز و قابل قبول تراوش
-
-
-
-
به نظر اغلب مهندسین اگر میزان نشت در هنگام پر بودن مخزن کمتر از ۰۳/۰ متر مکعب در ثانیه باشد کنترل تراوش به صورت مطلوب انجام شده است. اما نمی توان به این صورت کلی در مورد تراوش قضاوت نمود. موارد متعددی (نظیر سد راند بیوت با میزان تراوش بیش از ۳/۲ متر مکعب در ثانیه) وجود دارد که میزان تراوش بیش از مقدار فوق گزارش شده بدون آنکه مشکلی در سد حادث شود. اما توصیههای زیر در این باب می تواند موثر باشد:
-
- نشت بیش از ۰۶/۰ متر مکعب در ثانیه در سدهای با هسته نازک قابل قبول نیست و احتمالاً منجر به رگاب خواهد شد.
-
- در سدهای سنگریزهای با رویه غشایی حجم تراوش بالا معمولاً مشکلاتی را باعث نمی شود (تا حدود ۱۴ متر مکعب در ثانیه)
- در صورت وجود چاههای فشار شکن و زهکشهای بزرگ در پایین دست سد، نشت تا حدود ۶/۰ متر مکعب در ثانیه از پی آبرفتی قابل قبول خواهد بود.