مطالعة آزمایشگاهی تأثیر تابع هدایت هیدرولیکی بر مدل‌سازی نشت از بدنة سدهای خاکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه آب دانشگاه ارومیه

2 دانشیار گروه آب دانشگاه ارومیه

چکیده

آنالیز نشت از بدنة سدهای خاکی، علاوه بر محاسبة میزان تلفات آب، در محاسبة مقدار فشار آب منفذی و به تبع آن در آنالیز پایداری بدنه نقش اساسی دارد. همچنین هر گونه آنالیز نشت وابسته به خصوصیات هیدرولیکی مصالح تشکیل‌دهندة سد است. برای بررسی تأثیر پارامتر هدایت هیدرولیکی بر پدیدة نشت، مدل آزمایشگاهی یک سد خاکی ساخته شد و با اندازه‌گیری دقیق پارامترهای هیدرولیکی مصالح در حالت اشباع و غیر اشباع، با استفاده از دستگاه نفوذسنج دیسک، جریان آب در داخل مدل آزمایشگاهی با نرم‌افزار Seep/w مدل شد و نتایج آن با داده‌های مشاهده‌شده مقایسه شد. نتایج این تحقیق نشان داد با به‌کارگیری تابع هدایت هیدرولیکی غیر اشباع در مقایسه با حالت به‌کارگیری هدایت هیدرولیکی اشباع نتایج مدل با داده‌های مشاهداتی تطابق بهتری دارد. مقایسة نتایج مدل ریاضی و داده‌های اندازه‌گیری‌شده نشان داد اختلاف بین نتایج مدل و داده‌های واقعی با نزدیک‌شدن به محدودة خط فریاتیک بیشتر می‌شود. همچنین مقایسة نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهد در حالت نشت غیر ماندگار به صورت پایین‌افتادگی سطح آب، تحلیل عددی با فرض هدایت هیدرولیکی ثابت، سرعت پایین‌افتادن سطح آب در بدنه و زهکشی آن را نسبت به حالت به‌کارگیری هدایت هیدرولیکی غیر اشباع کندتر پیش‌بینی می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

A Laboratory Study of the Effect of the Function of Hydraulic Conductance on Modeling of Seepage from Earth Dams

نویسندگان [English]

  • HOJJAT AHMADI 1
  • HOSSEIN REZAEI 2
  • KAMRAN ZEINALZADEHAssistant Professor, Department of Water Engineering, Urmia University 1
1 Assistant Professor, Department of Water Engineering, Urmia University
2 Associate Professor, Department of Water Engineering, Urmia University
چکیده [English]

Seepage analysis through earth dams is employed to determine the water loss. Moreover, as the magnitude of pore pressure in dam body is calculated using seepage analysis, this analysis plays an important role on the stability analysis in these types of structures. As the hydraulic conductivity of the earth dam materials, is considered as one of the effective parameters on the magnitude of seepage, an experimental model of an earth dam was constructed, and by the accurate measurement of saturated vs. unsaturated hydraulic parameters of materials (and by use of Disk Infiltrometer), the flow through the experimental model was simulated, employing by Seep/W as a finite element based model. The results of the study revealed that application of unsaturated hydraulic conductivity function, rather than constant saturated permeability, presents more accurate results. A comparison of the model results with the obtained data confirmed that the differences between model results and the real data diminishes, as by approaching the Phreatic Line limits. Furthermore, a comparison of results revealed that, in the transient state of seepage under drawdown conditions, the model predicted the draining of the body occurring more slowly than when the function of hydraulic conductivity being employed rather than constant saturate hydraulic conductivity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydraulic conductivity
  • Earth dam
  • Seepage
  • Pore Pressure
  • Disc infiltrometer

مراجع

Ataie-Ashtiani, B., Volker, R. E., and Lockington, D. A. (1999). Numerical and experimental study of seepage in unconfined aquifers with a periodic boundary condition . Journal of Hydrology, 222(1-4): 165-184.
Bardet, J. P. and Tobita, T. (2002). A practical method for solving free surface seepage problems. Journal of Computer and Geotechnics. 29: 451-475.
Feng, J. F. and Sheng, J. (2009). A study on unsteady seepage flow through dam. Journal of Hydrodynamics. 21 (4): 499-504.
Gardner, W. R. (1958). Some steady-state solutions of unsaturated moisture flow equations with application to evaporation from a water table. Soil Sci. 85:228–232.
Ghanbarian-Alavijeh, B., Liaghat. A., Huang, G. H., and Van Genuchten, M. Th. (2010). Estimation of the van genuchten soil water retention properties from soil textural data. Pedosphere, 20 (4).
Ji, C. N., Wang, Y. Z., and Shi, Y. (2007). Application of modified EP method in steady seepage analysis. Journal of Computer and Geotechnics. 32 : 27-35.
Logsdon, S. D. and Jaynes, D. B. (1993). Methodology for determining hydraulic conductivity with tension infiltrometers. Soil Science Society of America Journal. 57: 1426–1431.
Reynolds, W. D., Gregorich, E. G., and Curnoe, W. E. (1995). Characterisation of water transmission properties in tilled and untilled soils using tension infiltrometers. Soil tillage res. 33: 117–131.
Sedghi-Asl, M. H., Rahimi, and Khaleghi, H., (2010). Experimental Analysis of Seepage Flow under Coastal Dikes. Experimental Techniques 34(4): 49–54.
SUN Dong-mei, ZHU Yue-ming, and Zhang Ming-jin (2007). Water-air two-phase flow model for numerical analysis of rainfall infiltration. Journal of Hydraulic Engineering, 38(2): 150-156.
White, I., Sully, M. J., and Perroux, K. M. (1993). Measurement of surface-soil hydraulic properties: disk permeameters, tension infiltrometers and other techniques. In: Topp, G.C., Reynolds, W.D., Green, R.E. (Eds.), Advances in Measurement of Soil Physical Properties: Bringing Theory into Practice. Soil Sci. Soc. Am. Special Publication. 30: 69–104.
 Wooding, R. A. (1968). Steady infiltration from a circular shallow circular pond. Water Resources Research. 4: 1259–1273.
Zhang, Y. L., Chen, R., and Li, J. H. (2011). Evaluation the accuracy of unsaturated hydraulic conductivity determined by instantaneous profile method. Unsaturated Soils: Theory and Practice. Proceeding. Kasetsart University, Thailand.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار