پیشگامان ساختمان : سد سازی از عوامل تخریب محیط زیست به شمار می رود که آسیب جبران ناپذیری به آبخیز ها، کوهستان ها، جنگل ها و رودخانه ها تا سیلاب دشت ها، دهانه ها، تالاب ها، دریاچه ها و دریاهای کشور وارد کرده است. سد سازی فعالیتی بیابان زا به شمار می رود. هر سد سالانه بخشی از آب تجدید پذیر کشور را تبخیر می کند و سالانه تا 5 میلیارد متر مکعب یا بیشتر از آب تجدید پذیر کشور از پشت سدها تبخیر می شود. سدها سبب تخریب یا تهدید جدی اکوسیستم های آبی و زیستگاه های وابسته به آن در تالاب ها و دریاچه های کشور شده اند. در این مقاله بررسی مسائل و مشکلاتی که شیوه ذخیره منابع آب از راه ذخیره در پشت مخازن سدها بوجود آورده و همچنین معضلاتی که این شیوه ذخیره بر روی سایر روش های ذخیره و جمع آوری آب در کشور سبب شده مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به اینکه این روش در شرایط خشک ایران و سطح تبخیر بالا سالانه میزان زیادی آب را از دسترس خارج می کند، به ارائه راهکارهایی در مواجه با این مشکل پرداخته شده است. این صنعت در کشورهای در حال توسعه رونق دارد در حالی که بازار آن در کشورهای توسعه یافته، برچیده شده است. اثرات منفی سدها بر روی محیط زیست فیزیکی، بیولوژیکی و اجتماعی آن قدر زیاد است که بسیاری از کشورهای توسعه یافته از دهه 70 به بعد دیگر نه تنها سدی نمی سازند بلکه به جمع کردن و برچیدن سدهای خود به قیمت های بسیار گزاف پرداخته اند تا اثرات منفی آنها را بر محیط زیست بزدایند و رودخانه ها و سفره های آب زیر زمینی خود را احیا کنند.

1 - تعريف سد

هر مانعي كه در مسير جريان آب قرار گيرد و باعث شود تا ارتفاع آب در بالادست آن افزايش يافته، مقداري آب ذخيره گردد، سد ناميده مي شود و به عبارتي ديگر «سد» عبارتست از سازه اي كه در عرض رودخانه جهت ذخيره و افزايش ارتفاع آب ساخته مي شود.

 2 – هدف از ساخت سد

 در يك تقسيم بندي هدف از ساخت سد را يك يا چند مورد از موارد زير تشكيل مي دهد: 

الف – كشاورزي (تامين آب مورد نياز كشاورزي، احيا اراضي موات و نميه موات)

ب – تامين آب شرب و بهداشتي

ج – مصارف صنعتي و رفع نيازهاي جريان مربوط

د – كنترل سيلاب و تنظيم جريان رودخانه ها و سيلاب ها 

ك – نيروگاه هاي برق آبي

ل – افزايش ارتفاع جهت انحراف آب

م_ كشتيراني و حمل و نقل

و – حفظ محيط زيست حيوانات وحشي

 

3 – انواع سدها بر اساس نوع مصالح بدنه

الف – سدهاي خاكي: كه از خاك ساخته شده اند.

ب – سدهاي سنگي (سنگريزه اي): كه مصالح تشكيل دهنده بدنه آن ها، سنگ هاي درشت دانه هستند.

پ – سدهاي بتني: در اين نوع، بدنه سد از بتن و يا بتن مسلح ساخته شده است.

ت – سدهايي با مصلاح بنايي: كه از مصالح بنايي نظير سنگ و ملات ماسه سيمان و گاه رويه بتني براي ساخت سد استفاده مي شود.

ث – سدهاي الواري (چوبي) و فولادي: كه به ندرت و براي استفاده هاي محدود و با استفاده از مصالح چوب و يا فولاد ساخته مي شوند.

ج – سدهاي لاستيكي: سدهاي با ارتفاع كم (تا حدود 6 متر) هستند كه اخيرا و به صورت محدود مورد استفاده قرار گرفته اند. سد لاستيكي از ورقه لاستيكي با مقاومت كششي بالا ساخته شده كه با دميده شدن هوا و يا وارد كردن آب به داخل آن متورم شده و به صورت مانعي جلو آب قرار مي گيرد و هر گاه سيال مذكور از داخل دو لايه لاستيكي خارج گردد، و به صورت يك كفپوش در بستر رودخانه قرار مي گيرد.

 

4 – انواع سدها بر اساس رفتار سازه اي

الف – سدهاي خاكي : كه مقاومت برشي خاك، ايستايي آن را در مقابل نيروهاي وارده تامين مي نمايد. عموما براي جلوگيري از نشست آب از هسته هاي غير قابل نفوذ يا نيمه پذير نظير هسته هاي رسي در داخل بدنه سد استفاده مي كنند.

ب – سدهاي سنگريزه اي : كه مشابه سدهاي خاكي است. با اين تفاوت كه ابعاد دانه ها به مراتب درشت تر و به صورت سنگ مي باشد.

پ – سدهاي وزني : كه وزن بدنه سد تعادل آن را در مقابل مجموعه نيروهاي وارده حفظ مي نمايد.

ت – سدهاي پايه داره : كه بارهاي وارده بر سد توسط يك پوست به پايه ها و از آنجا به پي و زمين منتقل مي گردد.

ث – سدهاي قوسي : كه نيروهاي وارده بر سد توسط يك بدنه انحنا دار به فونداسيون و سپس به سنگ زمين (كف و جناحين) منتقل مي گردد.

ج – سدهاي فولادي: كه از يك قالب فولادي و يك صفحه فولادي روي وجه بالا دست آن تشكيل شده است. اين نوع سدها مي توانند در شكل هاي گوناگون سازه اي ساخته شوند.

ج – سدهاي چوبي (الواري): كه نظير سدهاي فولادي از يك قالب چوبي و يك صفحه ساخته شده اند از الوار تشكيل شده اند براي انتقال نيروهاي وارده بر سد به زمين از سيستم هاي مختلف مي تواند استفاده گردد.  

– انواع سدهاي بتني

آن چه سدهاي بتني را بيشتر از ساير موارد از يكديگر متمايز مي سازد، تقسيم بندي بر اساس نوع طراحي و رفتار سازه اي آنهاست كه ذيلا به آن پرداخته مي شود:

الف – سدهاي بتني و وزني

اين نوع از سدهاي بتني كه نيروهاي ثقلي در آن ها مقاومت لازم جهت حفظ تعادل و پايداري سد را تامين مي نمايند و عموما در پلان در راستاي محور متصل كننده جناحين مستقيم هستند خود به انواع زير تقسيم مي گردند:

سد وزني توپر (يكپارچه) كه بدنه آن به استثنا محل زهكش ها و گالري ها توپر و يكپارچه مي باشد. بر اين اساس وزن آن نسبتا سنگين تر اما اجراي ساده تر دارند. سد وزني با اين خصوصيات، مهم ترين و معمول ترين نوع سدهاي وزني بوده، كمترين هزينه تعميرات را لازم دارند. سدهاي وزني توپر براي هر موقعيت مكاني مناسب هستند ولي ارتفاع آن ها تابعي است از مقاومت سنگ كف .

ب: وزني توخالي (محوف)

گاه براي كاهش وزن بتن مصرفي در سد و در مناطقي از بدن سد وزني كه تنش كمتري به آن وارد مي شود، فضاهاي خالي ايجاد مي كنند كه در اين صورت سد را «سد وزني تو خالي يا مجوف» مي نامند. اين نوع سدها شبيه سدهاي پايه دار بوده بيشترين آن ها از بتن مسلح ساخته شده اند. فضاي خالي موجود در بدنه (يا پايه ها) مي تواند براي قراردادن دستگاه ها و سيستم هاي احتمالي نظير توربين ها و ... مورد استفاده قرار گيرد. اگر چه سدهاي وزني مجوف، بتن كمتري در مقايسه با سدهاي وزني توپر نياز دارند، اما مسائل اجرایی و امكان نياز به مسلح كردن بتن (به دليل مسائل سازه اي)، نسبت به سدهاي وزني توپر، هزينه بيشتري را در بر دارد و لذا لازم است تا جهت مقايسه با دو نوع بررسي هاي كافي و كامل انجام مي پذيرد. در حاضر ساخت اين گونه سدها زياد معمول نمي باشد.

پ: سدهاي وزني داراي هسته (هسته دار)

در اصل همان سد وزني تو خالي است با اين تفاوت كه فضاهاي خالي به جاي آنكه در وسط مقطع قرار گيرند، در حد فاصل درزهاي اجرايي ساخته مي شوند و لذا مقطع هر بلوك بين دو درز اجرايي به شكل I خواهد بود با دو بال در بالا دست  و پايين دست و يك جان در وسط. شايان ذكر است با توجه به مشكلات اجرايي سدهاي وزني تو خالي و هسته دار در حال حاضر عموما سدهاي وزني توپر ساخته شده اند و هر جا صحبت از سد وزني شد مقصود سد وزني توپره مي باشد.

ت: سدهاي قوسي

سدهاي قوسي در پلان انحنا بوده به گونه اي كه تحدب منحني به سمت بالا دست مي باشد. اين نوع سدهاي كه براي ذره هاي تنگ بسيار مناسب هستند عموما بيشترين نيروهاي وارده بر سد را به جناحين و قسمت كمي از آنها را به سنك كف در بستر رودخانه منتقل مي نمايد. سدهاي قوسي داراي انواع مختلف بوده و مقطع آنها نيز مي تواند از يك مقطع تقريبا مثلثي تا يك مقطع دارايي انحنا تغيير كند. از نظر سازه اي، گاه سد قوسي به صورت دو سرگيردار (جناحين) و گاه به صورت سه طرف ديگر ساخته مي شود كه تمام اين موارد تابعي از موقعيت دره و مجموع هزينه هاي لازم مي باشد.

ث: سدهاي پايه دار (پشت بنددار)

اگر بال هاي پايين دست سد وزني تو خالي يا هسته دار را حذف كنيد،سد پايه دار يا پشت بند دار تشكيل مي گردد. اين نوع سد، مركب است از يك دال (پوسته) بتني (مسطح يا قوسي) و تعدادي پايه كه بارهاي وارده يا پوسته يا پوسته را به فونداسيون و سنگ كف منتقل مي كنند. اگر چه بتن مصرفي در اين سدها در حدود 60 درصد بتن مصرفي در سدهاي وزني توپر است اما هزينه هاي ساخت و مسطح كردن بتن و مشكلات سازه اي، معمولا جايگزين مصرف كمتر بتن مي گردد. اين سدها به خصوص براي مناطقي كه سنگ كف از مقاومت يكپارچه برخودار نيست مناسب هستند.

ج: سدهاي بتن غلطتكي

سدهاي بتن غلتكي از جمله سدهاي بتني هستند كه از حدود سال 1970، بيشتر به عنوان يك روش جديد در ساخت سدهاي بتني وزني مطرح و بكار گرفته شدند. از اين روش همچون مي توان بر باز سازي سدهاي موجود استفاده نمود.اين نوع سدها در حقيقت همان سدهاي بتني هستند كه از نظر اموال اصول طراحي و شكل مقطع بسيار شبيه سدهاي وزني موسوم بوده و تنها به منظور كاهش هزينه هاي آن، در ساخت آن از بتن غلطكي استفاده مي شود.بتن غلطكي عبارت است از بتني كه اسلامپ آن صفر بوده و به منظور حمل پخش و تراكم آن از ماشين آلات عمليات خاكي استفاده مي شود. لذا ملاحظه مي شود كه بتن غلطكي بايستي آنقدر خشك باشد كه بتوانند تقريبا نظير دانه هاي خاك به راحتي پخش شده و بوسيله ماشين آلات متراكم كننده نظير غلطك متراكم گردد.

ادامه دارد...

 

سازه های ساختمان

اثرات ضد یخ بتن در ساختمان سازی

خوردگی در سازه های ساختمانی

نقش سازه در ساختمان