تراوش سه بعدی

صفحه 1:
موضوع پروژه: تراوش سه بعدی . - ‎(three dimentional seepage)‏ 20 2 بهار 90 

صفحه 2:
معدمه (تراوش در سدها) از انجائیکه سدها ۰ ۳ ۰ [ سکونت انسانها ‎ee‏ ۳ ۳ ۳ ۲ ۱ 0 زیانبار است, بلکه تهدید بزرگي براي جان آفراد ساکن در يايين دست سد تبر و تراوش يك سد ‎Se‏ 0 مقدار فشار آب م 0 هيدروليكي در قسمت هاي مختلف سد مانند هسته و 

صفحه 3:
اس اس 11" ا ‎WOO‏ ‏هاي يايداري خاكريزهاي سد.ء تحليل هاي تنش - تغيير شكلء: بررسي لزوم ايجاد جاه هاي زهكش و بررسي لزوم و جكونكّي احداث يرده آب بند بسيار مهم مي ل 2 0 تيز در بررسي بايداري و دوام مصالح ‎ee‏ 20700070 0ك لإا تراوش در رها ا ‎٩‏ ۱ ار شرایط مناسبي براي ‎SE ange‏ 0 گردیده و چنانچه در ابتدای بروز 5 ‎Pau‏ لارم صورت نگیرد به لا لا ا ال ا ا ا ‎rice creed‏ الا ل ال ا ا ‎pO‏ ‏خاطر وجود مشكلات زبارء 02 ‎١ ١١١ ٠‏ يا تخليل معادله تراوش به ا ا لل 0 ل يك مقطع كه ظاهراً بخرات. ‎٠‏ ل ‎ee‏ وسازه سديادرٌ ا ا ا ۱ ا ‎PEG ee‏ نواخت هستند, تقريب بسيار خوبي است و 

صفحه 4:
و 1 خواهند بود . اما در دره هاي تنك يا دره هايي كه يروفيل آنها بسيار متغیر است و همچنین در دره هايي که جنس مصالح متنوع است, به علت بيجيده بودن الگوي تراوش و از آنجائیکه مقطعي که بیانگر کلیه خصوصيات درهاشد وجود ندارد. جنين فرضي با خطاي بسیار زيادي همراه خواهد بود و شاید قبول نیز باشد.لذا اطلاع دقيقي از مقدار تراوش | 5 ‎cy cee‏ ا ا منفذي و گردالانهای هيدر لا بود.در جنين دره ها ۲ ممكن است اختلاف بسيار زيادي با واقعيت داشته باشد توجه به عدم طراحي صحیح, امکان بروز خطرات اشاره شده به مراتب بیشتر مي شود. تحليل تراوش سه بعدي بندرت بر روي سدهاي خاكي ويا سنكريزه اي انجام شده اسث و در بيشتر موارد.تحليل تراوش ا ۱ 

صفحه 5:
تنوری تحلیل تواوث بر اساس آزمايشهاي دارسي در مورد حرکت آب در خاك این نتیجه 0 نمايد با افت بار نسبت مستقيم دآرد نيز دبي جريان يا طول مسير ال ا الل ا ل ا ‎Pity‏ ‏با۸نشان داده شودباً ‎tat‏ پرتولي ‎Per ci‏ 0 خواهیم داشت: Q=A.K.Ah/L Fewer Ol ‏ار ار‎ RPerntr ‏ا ا ا ات‎ ane ضريبغفونيذيريناميده ميشود. در خاكهاواشباع داريم: ‎ey‏ د ينا 

صفحه 6:
0 ‏ا ا‎ Dem ‏ا‎ By POO eg ‏ويا مكش حفره اي, اين ضريب تغيير مي كند. در خاكهاي غيراشباع, در يك‎ payee ‏ل‎ ۴ ‏تواندحرکت نماید و حفراتي که با شده اند جريان آب را هدايت نمي‎ ‏در این صورت خاك‎ ۲ ۲۱۱۳۱ 6 wee ۰ ‏را مى توان مانند يك خال‎ ۳ ‏گرفت. پس رابطه دارسي هما‎ ony eae ‏ی از و الت‎ Ube ‏کوچك و اشباع به ابعاد ,12,01 در نظر گرفته مي شود وسرعت جریان‎ ‏الك‎ Ses Sten) + te) 7a ere ane ael bee ies) 9 Hho Quits rule paline Uolee pil 59 yl! par ols Jl ifr ‏ل‎ ele ety Se arc raerdcmgerds) ‏الا‎ ‎0 ‏ل ا ا ا ا‎ wl ole ‏اك‎ se Ri 

صفحه 7:
qnet=qx+qy+qz+Qdv=(-dvx/dx-dvy/dy-dvz/ 0z+Q).dv 1 ‏ا‎ ‎POE) ‏ار‎ ‎"1/۳۱ UE SE a | d0@/dt=(vx/ox-avy/dy-dvz/az+Qo-) ا ار عم ۱ 0 را تس ۳ ‎Bs els Juul a>‏ 

صفحه 8:
/ ا 00 500 با وارد كردن صر 00000 خصوص در معادله خواهیم داشت: ‎c.V re ira‏ ‎V.(Yw.dh/dt‏ ERC SEMA CVAREG ‏را‎ en V={a 

صفحه 9:
‎Pt omey‏ را را[ ابا زمان تغيير نمي كند: معادله ‎ae‏ شكل زير ساده مى شود. ‎5 ‎V.(+Q=0 ‎ ‎ ‎Ty)‏ و ‎DPN BL eI Sipe Hiei y)‏ ‎Dorey Sere La Ded Ie LD) ae ‏دیفراسیل:‎ ‏مينوسي كا ريف لاو ۱۲۱ بن روش محدوده مسأله به تعداد‎ aisles sj) ‏اناا ار قا 0 ا داب شريبي‎ ‏واقعي مسآله (كمينه كردن‎ . ٠٠٠ 7٠ ‏ديفراتسيل و كمينه كررن الب‎ 0 ‏الما‎ ‏دست مي آيد.يا استفادم‎ <0 ٠ 15 +5 ‏مجهول درنقاط خاصى‎ 0 Sec pricy] eles) okecgy sire easier eye SPB) MSS i. | ree > ‏ار ل‎ ‏زر‎ 

صفحه 10:
ا ا ا 1 ‎CS‏ ل ل ل معادله مذکور به صورت زیر ۱ 10 - ماتریس های اقیی ۱۱ ۱۱ 0 د ‎١‏ ‎Posh cl... ge ae‏ نقاط مورد نظر (كره هاد ‎Bile ce‏ 

صفحه 11:
در سدهاي خاكي, در داخل جسم سد و در محدوده سطح آزاد آب, ‎lige ar seer eine yy errr: aristocrat) OvUWCR paves ve vy‏ در هر دو محیط و نیز بین دو محیط وجود دارد. همانطور که گفته شد. ضریب نفوا ۱ ‎٩‏ ۲۲ ۲ ۲۱ ا يا تغييرات مكش حفرهاي تغيير مي كند و در اين نوع جريان, قانون ی ار ۱ ‎PUL eee ede)‏ 0 مكشحفره اي مي توان معادله تراوش رابا ات ۱ ۱۱ 7 ال 2 1 ‎eanp- BC ey‏ ا ‎ne‏ شده و فشارهاي متفذي در هر المان از محیط محاسبه مي شوند. سپس با استفاده از مقدار فشار منفذي درمركز هر المان. مقدار ضريب نفوذيذيري آن المان تعيين شده و معادله تراوش با ضرايب نفوذيذيري جديد م ا 208 ‎ol‏ روند تا حصول همگرايي 0 0 

صفحه 12:
El oak Net as) ‏الف: محاسبه موقميت صطح آزاد جريان‎ در اين روش با استفاده از روش شعي و خطا ابتدا موقعيت سطح آزاد جریان دریدنه و پي سطح محاسبه مي گردد سپس تحلیل تراوش ‎2S 25 no plal‏ >25 ۲ روش زيرمي باشد. ۱۳ 0 way omer an ean a ‏درنظرگرفته مي شود و با حل همزمان معادله تراوش و معادلات‎ ‏دیگر , موقعیت سطح آزاد جریان محاسبه مي شود .اين روش در‎ Opener 9 peers ‏هندسه مدل قابل اجرا مي باشذ:ولي در مسائل سه بعدي جون با‎ ‏تعداد انبوهي از اين يارامترها مواجه مي شويم استفاده از اين روش.‎ ا ا ا 

صفحه 13:
Cee hee Bites orice wera Bis ا اا ا ‎ar yprecumee ince taro) /t bru bey e-pr pe rrr 101) co‏ استفاده از روش سعي و خطا , در نقاطي كه فشار منفي باشد . مقدار آن به صفر 0 بندي .فقط در مدل هاي كه هنذسه و الآ دق سأرة و منظمي دارند قابل استفاده ‎reg‏ ا م ا ا ال ا ‎ ‎ ‎ ‏ی ‎ ‎ ‎1۱ PMU ‏بيع یل‎ tl ‏ا سا‎ ae ‏دارد بو با در نظر گرفتن توابعي‎ ‏ا 0 (اشباع و غیر اشباع) انجام مي دهند.البته اين‎ ‏فرض براي مصالح ریز دانه که در آنها کتتش موبينگي قایل تو جهي وجود دارد, واقع‎ 1 00 ۳ ۱۱ ۱ ‏زيادي با واقعیت را‎ PP a aaa 0۳ ۲ ۰ ۰۰۰ ۳ ‏سل هي كند لذا اين روش‎ ٠١ [5-15 ‏كهتغييرات شديد تقو ,زرة‎ 1 ‏ا‎ 

صفحه 14:
ل ار 

صفحه 15:
نم افزار 5177۳-310 ا ا .< ۲ سر 20 .0 ۲5030۳ ‎BOR a ree)‏ ‎ee‏ ۲ ۱۳۳۳ ا ۰ ‎eee‏ ‏است 0 از روش اجز ‎j‏ 0 بهره که ان Ss استفادة ‎a.‏ در 0 در كنار هم 1 ۲ ۱9۲۱ مسق11 77 7 0 042005010202170 استفاده از تمام شرليط مرزوممكزاز قبي لهدكل هدفشار. دبيو همجنين شرليط خروج آباز مذلدر , كه ناك تدراو شوجود دارد. 

صفحه 16:
ری اب ‎ ..‏ ار ۲ 50 امكان تعريف تابع 7 9 این نرم 7۳ وجود دارد . رابطه ضريب تفوذيذيري با فشار منفذي, بصورت نقطه اي تعريف مي شود و نرم افزار با استفاده از روش هاي ‎ae‏ يك منحني به اين نقاط برازش داده و در ت نها اس تفاده مي کند . در ei We 10 ‏ا ا‎ 0 ‏مرزي راكنترل مي‎ iy 3 bes a 1 

صفحه 17:
اگر شرایط مرزي در محل خروج آب از مدل ال شده باشد. سعي و خطاي دوم نيز خاتمه مي يابد . در غير اينصورت با اعمال تغییرات لازم بر روي شرایط مرزي, مساله دوباره تحليل مي شود و اين روند تا حصول همكرايي ادامه مي يابد از اين نرم افزار براي انجام تحليل تراوشي استفاده است . مقاطع دو بعدي ‎jo a5 - DR EAC reg Be‏ ا ال ل تنصب شده است . مدلهاي دو بعدي از مقاطع سد به صورت مدلهاي سه بعدي با عرض واحد ساخته شده اند. و چون در آنها لايه بندي در ‎Slb Jr0 Jl isl aigai . olriol‏ 0 ‎Peri») by) ieee pe‏ | 3200 ‎ae le‏ دو بعدي دارند . در شكل زير - المان 1 | 2 3 252733330337 

صفحه 18:


صفحه 19:
نتایج آنالیزها در شکل خطوط جریان ‎orcs‏ 0 اي از مدلهاي دو بعدي و همجنين در مدل سه بعدي نشان داده شده است . مدل سه ب عدي جند ويزكي بارز دارد كه در مدلهاي دو بعدي به هيج وجه قابل مشاهده نیستند , در این ۱ ۰ م ا 5 ‎Ere sniper Canoe eo)‏ خطوط جريان داراي يك ‎Pe ee‏ بعدي هیچ جرياني در امتداد عمود بر صفح ه و بعد سوم وجود ندارد, خطوط جریان بصورت صفحه اي تشکیل مي شوند . خطوط جريان در مدل سه بعدي نشان دهنده اين مطلب است كه مدلسازي دو بعدي اين سد ممكن است با خطاي زيادي همراه باشد . در مدل سه بعدي خطوط ۳۳۱۱۱۳۹۱۳۹۱ 225 2 ‏اللا ا ال ل ا‎ ee 

صفحه 20:
و یا به عبارني دیگر سد را دور مي زنند, يعني از يك مقطع به ‎try peep rset yy‏ 0 اد 0 فقط در ۳ قابل برداشت ۳ از خطوط جريان به سمت دره يايين دست مي باشد . دست مي ايند. بس از عبور از هسته سد و يا دور زدن ا ا 700 00 انجائیکه این سد در يك د ‎el‏ ‏خطوط جرياندر يك 2ل . .نا محدود متمركز مي گردند . اثر اين تمرکز خطوط جریان به سمت پنجه سد با نادیده گرفتن تأثير نواحي كتدلي )932 0 ‎ypeecce‏ ل ‎S enc bu‏ ا ان بالا و گستردگي از بالادست به پایین دست سد. تاثيري مشابه زهکش در مح ‎jc eee he‏ سمت 

صفحه 21:


صفحه 22:
‎oly eo ee ee‏ سمشم ‎ 

صفحه 23:
در شکل زیر سطح آزاد آب در وشط دره از مدل سه بعدي و ‎pvc») POU TC St EE DD BY)‏ 1 0 ا مشاهده مي شود,ء در مدل سه بعدي آب در رقوم بالاتري ‎a Ullt—“‘“ ll‏ عامل همراء ب ۳ ا ا 000 ‎ese b)‏ ال ال ا ا ا 0 دو بعدي سطح آزاد آب در نمامي مدلها يايينتر ازموقعيت معادل خود در مدل سه بعدي ی پا مر لا 0 كه در اين مقطع سطح ازاد لب ‎ore Ly] Ipeay‏ مر ۱ شود. ‎aa‏ 0 اين مقطع بر رزيم جريان حاكم در آن مقطع است. ان هاي هيدروليكي در محل حروج أب أر بدئه سذء نقش مهمي در پايداري مصالح سد ايفا مي تمايتد . با مقايسه نتاي ج مدلهاي Sy Mes Gs ce es pc 

صفحه 24:
—Shell Boundry as 2D Analysis —-CoreBoundry 

صفحه 25:
نتيجه كيرى بررسي خطوط ‎oly‏ _نشان مي دهدكه در دره ‎Jao jl slabs eee pe od et g SH‏ جریان دو بعدي وجود ندارد و مسیر تمامي خطوط ‎Be‏ سس ۱ . بدون در نظر گرفتن 0 ى, به غير نواحي مركزي دره, در هیچ مقطعي ان دو بعدي وجود ا ا ا ا رك سمت خود منحرف مي کنند ‎Wie‏ ‏تأثير قابل ‎wi‘‏ ارط جريان داري 

صفحه 26:
1 ال 7 ‎(ol eee ESD) eer er OCS MOC eee‏ آب ‎A‏ سد به دلیل وجود ‎SE eg ee‏ گرادیان هيدروليکي پنجه سد در مدل سه بعد ر بيشتر از كراديان هيدروليكي خروجي در مدل دو بعدي است و ل ال ل ا ا ل ل ا تا نم در مدلهاي دو بعدي 34/. برداشت شده است. ‎enS‏ ا لل ا ان محل برده تزريق رخ مي دهد.جز در تعداد كمي از ييزومترهاي الكتريكي, در ساير ييزومترهاي 

صفحه 27:
شيب هاي لبي خروجي ازيوسته در تحليل سه بعدي بسيار بيشتر از مقادير مشابه درتحليل دو بعدي است,.علت اين امر تجمع خطوط جریان در يك درة تنگ در پایین دست سد و ‎pe ere greeny‏ | مي باشد.نکته قابل توجه دیگراین است که در مدل 3 بعدي آب دس سس ل 2 بعدي از بدنه سد خارج مي سمت ۳ دست 0 مي ‎cerreney‏ لا نا -نسبت دبي سه بعدي به دو بعدي با افزايش. عرض دره و كاهش زاويه جا 5 3 افق کاهش مي يابد. 

صفحه 28:
‎Sea E Red‏ ل 

صفحه 29:
المان بندی تعریف شده برای مدلهای ۳ بعدی 

صفحه 30:
منابع: 1 فردین ی فرزاد فردوس ۱ مهدي نوبري نسبء؛ ارش ‎S) peerrrt o‏ ۱ ال ل ‎en ae‏ الك ابوالفضل شمسايي-امیر عباس محمودي ‎ ‎ ‎ ‏۴- بررسی تراوش حاصل از تحلیل دو و سه بعدی در سد های خاکی با هسته قانم و ی عيسي شوش پاشا -رضا نور زاد-حسن رودگر آملي