سدها چگونه ساخته می شوند؟
سد سازه‌ای است که معمولاً بر روی رودخانه یا نهر ساخته می‌شود تا یک مخزن بزرگ در پشت آن ایجاد کند. ما از سدها برای مصارف مختلف انسانی مانند آبیاری، برق آبی، کاهش سیلاب و بهبود ناوبری استفاده می‌کنیم. برای اطلاعات بیشتر ادامه این مقاله از شرکت رایان برین راه کوشا همراه باشید.
سدها همچنین دارای کارهای اضافی مانند سرریزها، دریچه ها و دروازه های متحرک هستند که حرکت آب را به پایین دست کنترل می‌کنند. آنها گاهی اوقات به سازه‌های ورودی مانند کانال ها، آبراه ها و خطوط لوله متصل می‌شوند تا آب را در مکان‌های دور منتقل کنند.در مهندسی، سدها بسته به نوع سازه، مورد استفاده و مصالح مورد استفاده در ساخت و ساز به دسته های مختلفی تقسیم می‌شوند. در این مقاله راه سازی کوشا به بررسی انواع سدها و کاربرد آنها می‌پردازیم.
انواع سدها
ما سدها را بسته به کاربرد، نوع سازه و مصالح مورد استفاده در ساخت و ساز به انواع مختلفی دسته بندی می‌کنیم. انتخاب نوع خاصی از سد بستگی به شرایط پی، دسترسی محل سد به شبکه های حمل و نقل، در دسترس بودن مصالح ساختمانی و تامین کنندگان مالی دارد.
در زیر رایج ترین انواع سدها در ساخت و ساز آورده شده است.
ARCH DAM
سد قوسی یک سد بتنی است که به شکل قوسی منحنی شده است. قسمت خمیده به سمت آب برمی‌گردد. هنگامی که فشار آب به طاق فشار می‌آورد، فشار آب آن را کمی صاف می‌کند، در نتیجه ساختار را با عقب راندن پایه‌ها و تکیه گاه ها تقویت می‌کند.
سدهای قوسی برای دره‌ها و تنگه‌های باریک برای تحمل تنش‌های سازه مناسب هستند. به طور کلی، سدهای قوسی نازکتر از سایر سدها هستند. از این رو نسبت به سایر سدها مصالح ساختمانی کمتری مصرف می‌کنند. با توجه به عرض کم پایه سدهای قوسی، آنها مشکلات کمتری در فشار بالا بردن دارند زیرا تنها بخش کوچکی از بار آب به فونداسیون منتقل می‌شود.
ساخت سدهای قوسی به نیروی کار ماهر نیاز دارد و سرعت ساخت معمولا طولانی تر است. آنها همچنین به تکیه گاه‌های قوی نیاز دارند که بتوانند در برابر رانش مقاومت کنند.
ما سدهای قوسی را به سد شعاع ثابت، سد با شعاع متغیر و سد زاویه ثابت طبقه‌بندی می‌کنیم.
سد باترس
از یک سد تکیه‌گاهی به عنوان سد توخالی نیز یاد می‌شود. سدهای پشتی مفهوم ساخت و ساز را از سدهای گرانشی به عاریت گرفته‌اند، با این تفاوت که سدهای پشتی از مصالح ساختمانی بسیار کمتری استفاده می‌کنند. دیواره سد می‌تواند منحنی یا مستقیم باشد.
تکیه‌گاه‌ها در سمت پایین دست، مناطق تحت تنش سد را پشتیبانی می‌کنند. تکیه گاه ها به طور مساوی برای مقاومت در برابر نیروی آبی که سعی می کند سد را فشار دهد، قرار گرفته‌اند.
پنج نوع سد پشتی وجود دارد. اینها دال عرشه، طاق چندگانه، ستونی، سر عظیم و سد گنبدی متعدد هستند.
ما می‌توانیم در پی‌های نسبتاً ضعیف سدهای تکیه‌گاهی بسازیم و مشکلی با بالا بردن و زهکشی فونداسیون ندارند. فشار بالابرنده‌ای که بر روی سد تکیه گاه اعمال می2شود نیز به طور قابل توجهی کوچکتر از سدهای گرانشی است و آنها را مقرون به صرفه‌تر می‌کند. نیروگاه ها و تابلو برق‌ها را نیز می توان بین تکیه گاه‌ها قرار داد و در نتیجه در هزینه‌های ساخت و ساز صرفه جویی کرد.
کوفردام سد
سد سازه‌ای موقتی است که به فرآیند انحراف آب، آبگیری یا سدسازی در یک منطقه محصور اجازه می‌دهد. ساخت یک محفظه ضد آب امکان پمپاژ آب را فراهم می‌کند تا کار در یک محیط ایمن و خشک ادامه یابد.
ما از سدها برای تعمیر و ساخت پل ها، اسکله‌ها و سکوهای نفتی ساخته شده در آب استفاده می‌کنیم.
Cofferdams می‌تواند فشار بسیار بالایی را تحمل کند و با راندن شمع‌های ورق فولادی برای تشکیل یک بستر ضد آب ساخته می‌شود. دیوارهای کافردم باید به اندازه کافی محکم باشند تا در برابر نیروهای افقی آب اطراف مقاومت کنند. طراحی و شکل سدها به نوع خاک، منطقه کاری، عمق آبگیر مورد نیاز و نوسانات سطح آب بستگی دارد.
سدهای کوفرداممعمولاً پس از اتمام کار ساختمانی برچیده می‌شوند.
سد بازداشت
هدف اصلی یک سد نگهدارنده تنظیم نرخ جریان و به حداقل رساندن تأثیر سیل در کانال آب است. گاهی اوقات سدهای نگهدارنده نیز برای شارژ مجدد سیستم های آب زیرزمینی یا به دام انداختن رسوب ساخته می‌شوند.
سدهای نگهدارنده آب را برای مدت طولانی برای آبیاری، دام، برق آبی، تامین آب شهری و تفریح ذخیره می‌کنند. در مناطق سیل خیز، سدهای نگهدارنده در مناطقی بالاتر از منطقه سیل زده ساخته می‌شوند. آب در حوضه بالا جمع می‌شود و به آرامی با سرعتی که مناطق و کانال های سیلاب می‌توانند در خود جای دهند آزاد می‌شود.
مهم‌ترین خطر سدهای مهاری، سرازیر شدن آب سد از ارتفاع تاج سد است. طرح‌ها باید در نظر گرفتن سرپوش‌ها، زیرا در هنگام وقوع خطر بزرگی برای سازه سد ایجاد می‌کند.
سد انحرافی
سد انحرافی برای منحرف کردن آب از مسیر طبیعی آن است. آب منحرف شده عمدتاً برای تامین سیستم‌های آبیاری و مخازن است. به طور کلی، سدهای نگهدارنده مانند سایر سدها آب را مسدود نمی‌کنند، اما آب ها از طریق دایک‌ها، کانال ها یا لوله های زهکشی منحرف می‌شوند.
برخی از سدهای انحرافی برای گرفتن رواناب سطحی و به دام انداختن رسوبات ساخته شده‌اند تا انحراف مسیر آب به پایین دست را آسان‌تر کنند.
سد خاکی
یک سد خاکی از مصالح ساختمانی حفاری شده یا پسماندهای صنعتی ساخته می‌شود. سپس مواد متراکم می‌شوند تا دیواری با ترکیبات مختلف خاک تشکیل شود. سد نیمه نفوذناپذیر است و این مانع از فرسایش نشت می‌شود. فعل و انفعال و اصطکاک مواد ذرات را به یکدیگر متصل می‌کند و جرمی پایدار می‌سازد.
سدهای خاکی به دو دسته خاکی و سنگی تقسیم می‌شوند. هسته سدهای خاکی با مواد غیر قابل نفوذی مانند خاک رس یا بتن پر می‌شود تا از نفوذ آب جلوگیری شود. سدهای خاکی انتخاب خوبی هستند، به ویژه برای مکان هایی با دره های وسیع.
این سدها در برابر نشست و جابجایی زمین مقاومت بالایی دارند، از مصالح موجود در محل استفاده می‌کنند و ساخت آنها نسبتا آسان است.
سد گرانش
سد گرانشی یک سد عظیم ساخته شده از بتن یا بنایی است که برای مقاومت در برابر وزن آب ناشی از وزن خود طراحی شده است. هر بخش سد ثقلی پایدار و مستقل از سایر بخش‌های سد است.
این سدها برای محدود کردن نیروی حاصل از آب به پی‌های سفت با استحکام باربری بالا نیاز دارند. بهتر است ظرفیت باربری خاکی که فونداسیون روی آن قرار دارد آزمایش شود تا از تحمل وزن سد و آب اطمینان حاصل شود.
با این حال، به دلیل سختی سدهای ثقلی، زمانی که نشست دیفرانسیل وجود دارد، مستعد ترک خوردن هستند. سدهای گرانشی همچنین دارای ردپای قابل توجهی هستند که آنها را مستعد فشارهای بالابرنده ای می کند که سد را بی ثبات می‌کند.
بر خلاف سدهای خاکی، سدهای ثقلی می توانند جریان‌های جزئی را تحمل کنند زیرا بتن در برابر آبشستگی مقاوم است.
سد ذخیره
سدهای ذخیره سازی برای جذب و ذخیره آب، به ویژه در فصول بارندگی، برای استفاده توسط دام در فصول خشک ساخته می‌شوند. همچنین از سدهای ذخیره سازی برای تامین آب شهری، آبیاری، برق آبی و آبیاری استفاده می‌کنیم. اینها رایج ترین انواع سدها هستند.
همچنین سدهای ذخیره سازی منحصر به فردی برای به دام انداختن شن و ماسه و زباله وجود دارد. سدهای ذخیره شنی به تدریج در طول یک جریان ساخته می‌شوند. آنها باید به اندازه کافی قوی باشند زیرا اجازه می‌دهند آب روی تاج آنها بشوید. با گذشت زمان، توده های شن و ماسه در لایه‌های پشت سد که به ذخیره آب و جلوگیری از تبخیر کمک می‌کند. سپس می‌توانیم آب را از طریق لوله تخلیه، چاه یا بدنه سد استخراج کنیم.
چگونه یک سد بسازیم؟
سدها شگفتی‌های مهندسی هستند که مقادیر زیادی آب را برای کنترل سیل، تولید برق آبی یا تفریح ذخیره می‌کنند. با این حال، این سوال پیش می‌آید که سدها چگونه ساخته می‌شوند؟
سدسازی فرآیند پیچیده‌ای است که به نیروی کار، مواد اولیه و منابع زیادی نیاز دارد. در زیر مراحل لازم در ساخت سد آورده شده است.
انحراف آب: اولین مرحله آبگیری منطقه رودخانه‌ای است که سد در آن ساخته می‌شود. مهندسان این کار را با منحرف کردن آب با استفاده از تونل انجام می‌دهند. تونل‌ها باید به اندازه کافی عمیق باشند تا آب را بدون رواناب سطحی حمل کنند. لازم نیست رودخانه را خالی کنید، بلکه باید آن را به اندازه کافی کم عمق کنید تا در آن کار کنید. آماده سازی فونداسیون سد: اگر به اندازه کافی آب را از رودخانه منحرف نکرده‌اید، باید یک سد مخزن ایجاد کنید تا به شما کمک کند آب را از رودخانه به تونل هدایت کنید. هنگام ساختن فونداسیون، ابتدا سنگین‌ترین سنگ‌ها را روی هم قرار دهید، سپس سنگ‌های کوچکتر را روی هم بچینید تا بستر محکمی ایجاد کنید. ساختار اصلی را جمع آوری کنید: اطمینان حاصل کنید که سنگ سست در بستر رودخانه وجود ندارد و یک پایه (پایه بتنی) برای جلوگیری از نشت آب از لبه‌های سد بسازید. مرحله بعدی ساخت سد واقعی است، جایی که شما ساختار اصلی خود را در دو طرف فونداسیون می‌سازید. اکثر پروژه های ساخت سد از فولاد بتن مسلح برای مقاوم ساختن سد در برابر جریان آب استفاده می‌کنند.
پر کردن مخزن: پس از ساخت سد تا ارتفاع مورد نظر، مرحله بعدی پر کردن مخزن است. سپس باید آزمایش کنید که آیا دریچه‌ها و سیل گیرها کار می‌کنند و رفتار سد تازه ساخته شده را نظارت کنید. خلاصه اکنون انواع سدهای موجود و نحوه ساخت سد را درک می‌کنید. می‌توانیم از سدها برای مصارف خانگی، صنعتی و آبیاری استفاده کنیم. از سدها برای دریانوردی و برق آبی نیز استفاده می‌شود و می‌توان سدها را نشانه نبوغ انسان دانست.
دیدگاه خود را بنویسید