منصة الرسائل والاطاريح: التصميم الأمثل لوسائل السيطرة لتسرب آمن خلال السد الترابي

الخلاصة

فكرة هذا البحث هي إيجاد التصميم الأمثل لوسائل السيطرة المستخدمة في تقليل التسرب خلال السد الترابي. استخدمت طريقة العناصر المحددة (finite elements) لتحليل التسرب المستقر ثنائي الأبعاد خلال السد الترابي المختلف النفاذية. تلك التحليلات طبقت على حاله عمليه هي سد القادسية من خلال برنامج جاهز تحت عنوان (Seep2d). للتأكد من صحة و دقة البرنامج فقد تم مقارنة نتائج تجربة لسد مختبري مع نتائج النموذج الرياضي. وبذلك تم تطبيق البرنامج على الحالة العملية. النموذج الرياضي طبق على(125) مقطع تصميمي بوسائل سيطرة على التسرب مختلفة الأنواع و الأبعاد وهي القاطع الرأسي الكونكريتي و ستارة التحشية و اللب الطيني. النموذج الرياضي استخدم للتحري عن تأثير هذه الوسائل على التسرب و ضغط الماء المسامي. إن مجموعة من الأشكال رسمت لبيان توزيع شحنة الضغط و الشحنة الكلية و كذلك موقع السطح الحر لبعض الحالات. تشير نتائج تطبيق النموذج على هذه المقاطع إلى إن زيادة أبعاد و سائل السيطرة يعني تقليل كمية التسرب وتقليل ضغط الماء المسامي و كذلك انخفاض موقع السطح الحر. وبشكل عام أن استخدام و سائل سيطرة أكثر يعني تقليل لكمية التسرب وتقليل لضغط الماء المسامي. الجزء الثاني من هذا البحث يتضمن مسألة الأمثلية. مجموعة من المنحنيات رسمت لبيان العلاقة بين التسرب و ضغط الماء المسامي من جهة وبين أبعاد و سائل السيطرة على التسرب من جهة أخرى. ثم تم الحصول على مجموعة من العلاقات بين أبعاد و سائل السيطرة التي تعطي نضح امن وضغط مسامي امن واستخدمت كمحددات لمسألة الأمثلية. استخدمت طريقة (Simplex) و طريقة (Lagrange Multiplier) لحل مسألة الامثلية وذلك لإيجاد اقل كلفة لوسائل السيطرة مع المحافظة على تسرب أمين وضغط مسامي أمين. دلت نتائج البحث أن أكثر المعالجات اقتصادية هي عند استخدام اللب بعرض (35.33 m) مع ستارة تحشية بعرض (0.72 m) أو عند استخدام اللب بعرض (56.28 m) مع قاطع رأسي بعمق (3.94 m) ولكن النتيجة الاخيره لعرض اللب كبيره إلى حد ما إذا ما قورنت بالعرض الكلي لجسم السد. عرض اللب يجب أن لا يتجاوز m)40) ولذلك هذه النتيجة تتطلب زيادة عرض القشره. الحالة الأولى أفضل لأنها اقل كلفة واقل نضح واقل ضغط مسامي. وكذلك موقع السطح الحر أوطاْْ من الحالة الثانية. بينما دلت النتائج على إن استخدام اللب الطيني مع ستارة التحشية مع القاطع الرأسي سويا يعطي حلا غير مقبول.