شبیه سازی عددی سه بعدی تولید امواج ناشی از زمین لغزش در مخازن سدها ( مطالعه موردی سد سیاه بیشه)

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد ،دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه علم و فرهنگ، تهران، ایران

چکیده

زمین لغزش‌های بزرگ می‌تواند باعث ایجاد روگذری و به تبع آن تخریب سدها و تاسیسات وابسته به آن شوند. هزینه پایدارسازی این توده‌ها به علت بزرگی و گستردگی آن بسیار بالا بوده بطوریکه تخمین مناسبی از ارتفاع امواج ناشی از لغزش این توده‌ها به منظور تعیین ریسک روگذری امری اجتناب ناپذیر است. در این تحقیق با استفاده از مدلسازی سه بعدی توده لغزنده به داخل مخزن سد بالای سیاه بیشه با استفاده از نرم افزار Flow-3D، ارتفاع امواج ایجاد شده ناشی از این پدیده بدست می آید. برای مدلسازی توده لغزشی فرض صلب بودن توده لحاظ شده و حرکت توده بصورت ترکیبی از حرکت انتقالی و دورانی در نظر گرفته شده است. با توجه به عرض کم رودخانه در محل توده (حدود 60 متر)، حرکت توده در این فاصله محدود بوده بطوریکه تمام توده وارد آب نخواهد شد. در مقابل موج بوجود آمده ناشی از لغزش به علت برخورد با دیواره مقابل مستهلک می شود. بر اساس نتایج به دست آمده می‌توان گفت ارتفاع موج ایجاد شده، در نزدیکی بدنه سد از 5/2 متر تجاوز نخواهد کرد. این در حالی است که بیشترین ارتفاع موج تولیدشده در مخزن در سرعت‌های بالای توده از 10 متر تجاوز می کند. با استفاده از نشریه 53 کمیته ملی سدهای بزرگ ایران ارتفاع موج سطحی ناشی از لغزش توده محاسبه شده است. با توجه به جداول و روابط تجربی، ارتفاع موج در فاصله400 و 800 متری از بدنه سد حدود 2.5 و 1 متر بدست آمده است.

کلیدواژه‌ها


Ataei-Ashtiani, B. and Najafi Jilani, A. (2008). Experimental simulation of landslide impulsive waves in dam reservoir. 4th national congress in civil engineering, Tehran University. (in Persian).
Ataie-Ashtiani. B. and Shobeyri, G. (2007). Numerical simulation of landslide impulsive waves by incompressible smoothed particle hydrodynamics. International Journal for Numerical Methods in Fluids. 56(2), 209-232.
Ataei-Ashtiani, B. and Yavari Ramshe, S. (2010). Simulation of landslide impact waves in Shafaroud reservoir. 8th national congress on civil engineering, Shiraz. IRAN. (in Persian).
Fritz, H. and Hager, W. (2003). Landslide generated impulse waves. Instantaneous flow fields. Experiments in Fluids. 35(6), 505-519.
Heinrich, P. (1992). Nonlinear water waves generated by submarine and aerial landslides. J. Waterway, Port, Coastal & Ocean Eng., 118, 249-266.
Hong-Zhou, A., Ling-kan, Y. and Yi-Liang Z.  (2017). Laboratory investigations of earthquake and landslide induced composite surges. Journal of Mountain. 14(2), 1537-1549.
IRCOLD. (2015). Basics of Stability Evaluation of Landslide in Dams reservoir. Issue 53. (in Persian).
IWPCO. (2017). Stabilization Study on SM5 Landslide in Siyah Bishe Reservoir. Consultant reports.
IWPCO. (2015). Studies on Generation Energy Improvement of Siyah bishe pump storage Dam. Consultant reports. (in Persian).
Lotfi, E., Safarzadeh, A. and Habibzadeh, H. (2013). Using Moving Object for investigation of various parameter in landslide impact waves. 1th national conference of geotechnics. (in Persian).
Quecedo, M., Pastor, M. and Herreros, M.I. (2004). Numerical modelling of impulse wave generated by fast landslides. International Journal for Numerical Methods in Engineering. 59(12), 1633-1656.