آشنایی با مراحل ساخت سد

سد جزو پیچیده ترین سازه هایی است که بشر تاکنون موفق به ساخت آن شده و ساخت آن نیازمند سال ها مطالعه و نیروی انسانی مجرب فراوان است. اگر علاقمند هستید تا با مراحل ساخت سد آشنا شوید با این مطلب از آرگا همراه شوید.

مراحل ساخت سد و آشنایی با انواع سد

یکی از پیچیده ترین سازه هایی که بشر موفق به ساخت آن شده، سدها هستند. ساخت یک سد به سال ها مطالعه و تعداد زیادی نیروی انسانی مجرب نیاز دارد. سد که به آن بندسار هم اطلاق می شود یکی از سازه های مهم و پر کاربرد مهندسی می باشد که با هدف توقف یا مسیر آب روی رودخانه احداث می شود.

شروع سدسازی به حدود سه هزار سال قبل از میلاد مسیح در بین النهرین و خاورمیانه بر می گردد. در این عصر، به جهت کنترل سطح آب رودهای دجله و فرات از سد استفاده می کردند. سد جاوا در کشور اردن را می توان اولین سد ساخته شده توسط بشر محسوب کرد.

این سد وزنی از دیوار سنگی با ارتفاع ۹ متر، طول ۵۰ متر و ضخامت ۱ متر ساخته شده است. هدف از ساخت سد جمع آوری آب برای مصارف کشاورزی، خانگی، تولید برق، صنعتی، پرورش آبزیان و ترابری می باشد. سد برای امور دیگری مانند گرفتن رسوب آب نیز احداث می شود. با این حال سدهای آبی یا هیدرولیکی مرسوم ترین نوع سدها هستند.

در حقیقت این سدها در مقابل حجم عظیمی از آب ها قرار گرفته و آن را متوقف و مهار می سازند. با این توقف آب، در پشت سدها دریاچه ای ایجاد می شود که به آن مخزن اطلاق می شود. هدف از تشکیل این مخزن ها جمع آوری آب بوده تا در مواقع نیاز از آن ها استفاده های مختلفی مانند پرورش ماهی، قایق رانی و ایجاد تفرجگاه طبیعی و … گردد. در این مطلب با مراحل ساخت سد و انواع آن آشنا می شوید.

مراحل ساخت سد

برای ساخت سد مراحل مختلفی باید طی شود. اولین مرحله جمع آوری اطلاعات از منطقه مد نظر است. که این مرحله خود به زیر بخش هایی تقسیم بندی می شود. همچنین باید اشاره کرد در حال حاضر بندهای دیواری متعددی در سطح کشور و دنیا احداث می شوند که بالطبع شیوه ساخت هر یک متفاوت است.

ولی به طور کلی مصالحی که در تمام این سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد شامل خاک، سنگ، باطله های معدنی یا کارخانه ای، سنگ، آجر، چوب، ملات، فولاد و پلاستیک و سیمان است.

۱. جمع آوری اطلاعات از منطقه مد نظر

همانطور که اشاره شد نخستین مرحله در ساخت سد جمع آوری اطلاعات از منطقه مدنظر می باشد. این اطلاعات شامل موقعیت کارگاه، اطلاعات هیدرولوژی، زمین شناسی، محیط زیست، و مخزن سد می باشد که هر یک شامل موارد مختلفی می باشد.

موقعیت کارگاه

موقعیت کارگاه شامل موارد زیر می باشد:

  • محل سد و پروژه هایی که تحت تاثیر واقع می شوند.
  • محل راه های اصلی
  • امکانات مرکزیت پروژه و مدیریت طرح و دسترسی آن

اطلاعات هیدرولوژی

موارد زیر در مورد هیدرولوژی منطقه مورد مطالعه واقع می شوند.

  • مکان ایستگاه های نمونه گیری
  • جریان مورد استفاده
  • احتیاج آبی بسته به هدف طرح
  • مطالعات سیل محتمل دوره ساخت و طرح
  • مطالعات کمی و کیفی رسوب
  • شرایط آب های زیر زمینی و تاثیر احداث شد روی آنها
  • حق آب و آمار هواشناسی
  • آمار درجه حرارت ماه های مختلف و آمار باران و شدت و مدت آن در ماه های مختلف
  • جهت و سرعت باد در ماه های مختلف و میزان تبخیر و تغییرات آن در ماه های سال
  • یخبندان، طول مدت و زمان آن و ضخامت لایه یخ در ماه های سال

اطلاعات زمین شناسی

در ساخت سد این موارد شامل اطلاعات زمین شناسی می باشد.

  • تشکیلات زمین شناسی و نفوذ پذیری آن ها
  • تهیه عکس های هوایی
  • وجود مواد معدنی و نمک
  • مطالعه آب های زیرزمینی

اطلاعات محیط زیستی

این موارد باید در ساخت سد درباره مسائل زیست محیطی مدنظر قرار گیرد.

  • تاثیر احداث سد بر زاد و ولد ماهی ها و حیوانات
  • مطالعه حیات حیوانی قابل تکثیر
  • اقدامت ضروری برای حفاظت از محیط زیست

اطلاعات مرتبط با مخزن سد

اطلاعاتی که درباره مخزن سد باید فراهم شود. شامل نقشه های توپوگرافی و نقشه راه و دسترسی به آن است. نقشه های توپوگرافی باید دارای اطلاعات مرتبط با نقاط ثبت ارتفاعی، سیستم مختصات، منحنی های هم تراز و زمین، مالکیت آن و مالکیت مناطق اطراف سد باشد.

در ضمن نقشه مخزن سد با مقیاس ۱/۵۰۰۰ تا ۱/۱۰۰۰۰ با فاصله خطوط تراز ۱.۵، ۳ و ۶ متر باید تهیه گردد. نقشه راه ها و دسترسی باید دارای اطلاعات مرتبط با ساخت راه های جدید و امکانات لازم این راه ها باشند.

از سایر اطلاعات مورد نیاز برای مخزن سد می توان به برآورد زندگی حیاتی در مخزن سد، برآورد ساختمان های لازم، حفاظت محیط زیست در مقابل سیل احتمالی، تخریب مزارع و هزینه های آن، دسترسی عموم و استفاده عمومی از پروژه، تخمین هزینه صرف شده برای تخلیه منطقه، محدودیت های فیزیکی و اقتصادی طرح می باشد.

شایان ذکر است در مرحله اول از مراحل ساخت سد موارد زیر نیز باید در نظر گرفته شود.

نقشه های محلی

این نقشه ها شامل توپوگرافی محل سد، نقاط کنترلی طول و عرض، اطلاعات زمین شناسی سد، مکان حفاری ها و تست های لازم می باشد. در ضمن نقشه محل سد در مقیاس یک هزار یا ۱/۲۵۰۰ باید تهیه شده و تکیه گاه سد طول مناسبی از بالا دست و پایین دست را بپوشاند تا در هنگام طرح سرریز مورد استفاده قرار گیرد.

حفر چاه های مورد نیاز

این کار برای اجرای آزمایشات زمین شناسی و ثبت اطلاعات ، نمونه برداری و ارزیابی جنس کف زیر پی باید انجام شود. این اطلاعات خیلی مهم هستند. به طور مثال در پی غیر سنگی نشت، آبشستگی و فرسایش پنجه به کمک این نتایج قابل بررسی خواهد بود.

سطح آب

برای تهیه منحنی های دبی /اشل و ارتفاع آب باید مقطع عرضی رودخانه تا حدود ۳۰۰-۵۰۰ متر از محور سد تهیه بشود.

مصالح

اطلاعات باید در بردارنده موقعیت و مشخصات مصالح مورد نیاز جهت احداث سد، موقعیت محل های قرضه، بررسی های محلی، گزارش های مرتبط به اکتشافات و نمونه های بدست آمده باشند.

شرایط محلی

در این مطالعات موارد زیر به منظور ساخت سد باید تحت مطالعه باشند.

  • احداث راه های جدید
  • حفاظت از ماهی ها و عبور آن ها
  • سرریز ها و تخلیه کننده ها بسته به موقعیت محل
  • وجود منابع برق کافی در محل
  • هزینه حمل و نقل و تجهیزات حمل و نقل جدید لازم
  • منابع معدنی لازم

۲. برنامه ریزی طرح سد

دومین مرحله از مراحل ساخت سر برنامه ریزی طرح سد می باشد. که شامل سه فاز است.

فاز اول

این فاز به شناسایی محلی، جمع آوری اطلاعات و شناسایی صحرایی مربوط است. توصیه می شود مطالعات شناسایی خیلی دقیق صورت گیرد. به ویژه که احتمال اجرای مرحله امکان یابی باید وجود داشته باشد. در این بررسی ها باید اسکان، موقعیت کارگاه و محیط اداری، مصالح، حمل و نقل تجهیزات، مطالعات زمین سد، مالکیت خصوصی، نیروی کار محلی، دسترسی به کارگاه از زمین مردم، تجهیزات حفاری ؛ نقشه های موجود، تعیین ایستگاه های اندازه گیری جریان، برآوردهای اقتصادی و شرایط زمین و طبقه بندی آن از نظر کاربری مشخص شوند.

در ضمن نقشه ها در فاز شناسایی شامل نقشه های ۱/۲۵ هزار بوده که تخمین اولیه مخزن را فراهم نموده و اطلاعات زمین طبیعی، موانع ، جنگل ها و مزارع باید مشخص شوند.

فاز دوم

در این فاز، به مطالعه امکان یابی و توجیه اقتصادی طرح پرداخته می شود و یک طرح از چند متغیر انتخاب می گردد.

فاز سوم

در فاز سوم؛ بررسی فاز دو و تایید نوع سد، تهیه مشخصات سد و تاسیسات وابسته صورت می گیرد.

نکته: در فاز دوم و سوم نقشه های مطمئن تری با مقیاس تا ۱/۵۰۰۰ و فاصله خطوط تراز نیم تا ۲.۵ متر باید فراهم شود. ولی نقشه های محلی سد با مقیاس ۱/۲۵۰ در سدهای کوچک و ۱/۱۰۰۰ تا ۱/۲۵۰۰ در سدهای بزرگ با همان فاصله خطوط تراز با تعیین موقعیت کارگاه و رودخانه و مقاطع آن تا حدود ۳۰۰-۵۰۰ متری بایستی تهیه گردد.

۳. تهیه گزارش طرح سد

سومین مرحله از مراحل ساخت سد تهیه گزارش طرح سد است که دربرگیرنده موارد زیر می باشد:

موقعیت و هدف

موقعیت و هدف موارد زیر را مدنظر قرار می دهد.

  • منطقه، بخش و استان
  • وضعیت ارتباط با صنایع و مراکز مهم
  • دسترسی به طرح و حجم ذخیره
  • محل های استفاده کننده از آب
  • نوع مخزن و ارتفاع سطح آب
  • آلترناتیوهای جانشین طرح در صورت موجود بودن

چکیده طرح

در چکیده طرح باید موارد زیر مورد بررسی واقع شود:

  • ظرفیت مخزن، سرریز و تخلیه کننده ها
  • عمق آزاد، نرمال، تراز حداکثر و حداقل سطح آب
  • نقشه های کلی و متقاطع
  • برآورد هزینه سد و مخزن
  • اطلاعات محل سد
  • هزینه کلی پروژه

اطلاعات طراحی

این اطلاعات شامل موارد زیر می باشد:

  • اطلاعات توپوگرافی که کاوش های سطحی را در برمی گیرد.
  • گزارش های زمین شناسی و جدول آزمایش و گمانه ها
  • حق آبه و عکس های مورد نیاز
  • اطلاعات هیدرولیکی که انحراف جریان، دبی اشل، هیدرولیک سر ریز و تخلیه کننده ها را شامل می شود.
  • اطلاعات هیدرولوژی از جمله وضعیت آب و هوایی، رسوب و آب های زیرزمینی

۴. انتخاب مکان احداث سد

مرحله چهارم از مراحل ساخت سد انتخاب مکان احداث آن می باشد. که در این انتخاب ۵ فاکتور نقش تعیین کننده دارند:

تامین آب

برای تامین آب جریان کافی وجود داشته باشد.

توپوگرافی

توپوگرافی مکان تعیین کننده ظرفیت ذخیره مخزن و حجم مصالح لازم برای ساخت و توجیه اقتصادی طرح می باشد.

فونداسیون

این مورد با اکتشافات زیر سطحی مرتبط بوده و بر نوع سد و هزینه های احداث سد اثر می گذارد.

دسترسی به مصالح

کمیت، کیفیت و توزیع مصالح فاکتور اقتصادی و مشخص کننده نوع سد و مکان آن می باشد.

هزینه ها

زمین های وسیعی که باید از تولید دور شوند و خاک باارزشی که باید زیر آب رود و شهر و روستاهایی که باید جابجا گردند باید در ارزیابی هزینه ها وارد و طرح را توجیه نمایند.

۵. انتخاب نوع سد برای احداث

پنجمین مرحله از مراحل ساخت سد شامل انتخاب نوع سد می باشد. که به برخی از انواع سد در ادامه اشاره می شود.

انواع سد

سدها جزو قدیمی ترین و پیچیده ترین فعالیت های مهندسی عمران به حساب می آیند. ساخت سد آب مورد نیاز برای شرب، کشاورزی، تولید برق و … را فراهم می کند. سدها به دو گروه اصلی طبقه بندی می شوند.

سد خاکی / سنگریزه ای

در سد خاکی بیشتر از ۵۰ درصد حجم مواد از خاک متراکم با کیفیت مناسب (رس یک دهم میلی متر یا ماسه ریز ۱.۲ میلی متر) که با رطوبت کنترل کننده متراکم و به شکل لایه ای اجرا می گردد. در سد سنگریزه ای مقطع سد یک المان مجزای ناتراوای دارد که از خاکریز متراکم یا غشای با ضخامت کم از آسفالت می باشد. بیش از ۵۰ درصد مصالح آن سنگریزه است.

در بیشتر موارد وجه تمایز مطلقی میان این دو وجود نداشته و از هر دو نوع مصالح مناسب با منطقه ممکن است استفاده گردد. جدا از ضعف مهم این نوع سدها که در اثر سیل فرو می ریزند و به تامین سر ریز مناسب و اطمینان از نشت پی سد نیاز است این سدها دارای مزایای زیر هستند:

  • در ساخت چه در دره عریض یا دره باریک تناسب دارند.
  • در انطباق با وضعیت پی سخت یا نرم خاکی تناسب دارند.
  • از مصالح محلی استفاده نموده و به سیمان و موارد دیگر نیاز ندارد.
  • در مصالح خاکی و سنگریزه ای انعطاف پذیرند.
  • پیوستگی روند عملیات و در نتیجه ساخت سریعتر و هزینه اجرای کمتر

سد بتنی

سدهای قدیمی با مصالح بنایی و ملات آهک و سنگ در این طبقه بندی جای می گیرند. به علت اقتصادی و فنی تعداد سدهای خاکی و سنگریزه ای از سد بتنی بیشتر می باشد و حدود هشتاد تا هشتاد و پنج درصد کل سدهای ساخته شده را شامل می شود. ساخت سدهای کوتاه بیشتر مورد توجه است.

در سد بتنی عموما از مصالح بنایی، ملا، سیمان و آهک استفاده می شود که به سدهای وزنی، پشت بند دار، قوسی، تک قوسی و دو قوسی تقسیم بندی می شود.

در صورت تمایل به آشنایی با روش های تبدیل آب شور به شیرین و تصفیه آب با کود روی لینک ها کلیک کنید.

منبع : آرگا

برچسب :

منابع سایتآرگا _ روزانه _ دانشنامه اسلامی _ تاپ ناز _ پرشین وی _ایرنا _ بیتوته _ دلگرم _ سلام دنیا _ همگام درس _ فال و خواب _ توپ تاپ

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دکمه بازگشت به بالا