زهکشی در بدنه سد

زهکشی در بدنه سد به منظور جمع آوری و هدایت زه عبور کرده در بدنه سد و یا از شالوده می باشد و هدف آن این است که دامنه پایین دست حتی الامکان خشک نگاه داشته شود.

و نیز از ایجاد هر گون های اضافه فشار آب منفذی در مناطق مختلف سد جلو گیری گردد. از آنجا که زهکش ها دارای نفوذ پذیری زیاد و از قطعات دانه می باشند لازم است.

ارتباط آنها با بدنه و بخصوص هسته سد به صورت تدریجی باشد یعنی الزاما منطقه ای به نام فیلتر بین زهکش و خاک بدنه تعبیه گردد.

این فیلتر ممکن است از یک لایه و یا چند لایه ای تشکیل شده باشد که هر لایه ای برای لایه زیرین نقش فیلتر را دارد.

وجود زهکش ها همراه با منطقه فیلتر نه تنها موجب هدایت زه و گرد آوری و تخلیه آب به مجاری پیش بینی شده می گردد، بلکه در مواردی که منطقه های ضعیف احتمالی در اثر گرادیان هیدرو لیکی آب برای شسته شدن و پوکه شدن مستعد هستند، و جود یک فیلتر مناسب از یک پدیده جلو گیری می کند

و اصطلاحا از پیدایش عمل پایپینگ فرسایش درونی – رگاب ممانعت می کند و نیز مواردی که تکان های حاصل از زلزله یا نشست های نامساوی موجب ایجاد شکاف هایی در جسم سد گردد و آب بتواند با سرعت و دبی زیاد و پیش بینی نشده ای از آن ترک ها جریان یابد وجود فیلتر در تمامی مواردی که دو لایه با دانه بندی متفاوت در کنار یکدیگر قرار دارند

و نیز جهت هدف هایی که در بالا ذکر گردید به ویژه در طرفین هسته سد ضروری است.

به عنوان یک تخمین ظرفیت زهکش ها برای عبور دادن آب زه باید حداقل دو برابر مقداری باشد که از رابطه دارسی حساب می شود.

در مواردی که احتمال تقریب هایی در اندازه گیری ها باشد و یا تعیین مقدار دقیق ظرفیت بر اساس قانون دارسی میسر نباشد و در صورتی که احتمال ورود آب از مجاری دیگر به غیر از نفوذ زه وجود داشته باشد.

ضریب اطمینان را هر چقدر مقدور باشد بزرگتر انتخاب نمود زیرا دردی که برای تامین هزینه اضافی جهت ضخیم تر کردن زهکش بکار می رود سد را در برابر تخریب های حاصل از عدم ظرفیت زهکش بیمه می کند.

زهکش لایه ای افقی

این نوع زهکش که در دامنه پایین دست و در قاعده سد قرار می گیرد تمامی زه درون بدنه و قسمت عمده زه شالوده را در صورتی که شالوده حاوی زه باشد به طرف بیرون سد هدایت می کند این نوع زهکشها همان گونه که قبلا اشاره شد، به وسیله یک یا چند طبقه فیلتر به خاک بدنه سد مربوط گردند.

در مواردی ممکن است یک پنجه سنگی و یا یک ترانشه زهکشی در پنجه سد سیستم زهکشی افقی را تکمیل کند. نقش دیگری که زهکش افقی ممکن است داشته باشد در شرایطی است که شالوده تحکیم پذیر و نفوذ پذیر باشد و در این صورت وجود لایه ای از زهکشی افقی می تواند تحکیم لایه زیرین را در اثر وجود بارسد تسهیل و تسریع کند، طول و ضخامت زهکش باید بر اساس متحمل زه و شرایط دیگر تعیین گردد. عموما میتوان حداکثر طول زهکش افقی را با اطمینان کامل سه برابر ارتفاع سد در نظر گرفت.

زهکش مایل

قرار دادن زهکش مایل در نیمه پایین دست با شیب های مختلف کاملا معمولی است ابتدا این نوع زهکش تقریبا به محور سد یعنی تا زیر تاج آن می رسد و انتهای آن به زهکشی افقی متصل می گردد.

وجود این نوع زهکشی که عمدتا هدایت زه به زهکش افقی است در مناطق زلزله خیز به پایداری سد نیز کمک می کند، زیرا در صورت بروز شکستگی ها در بخش غیر اصطکاکی بدنه از گسترش آنها و ایجاد جریان های قوی آب جلوگیری می کند.

در مناطق زلزله خیز قرار دادن لایه های فیلتر در دامنه بالادست به منظور التیام شکستگی ها احتمالی نیز در جهت اطمینان است که در این مورد رعایت معیار دانه بندی فیلتر ممکن است با همان دقتی که برای زهکشی پایین دست منظور می شود ضروری نباشد ممکن است زهکش مایل را به طور قائم ایجاد نمود که در این صورت محل آنرا می توان در محور سد یا بالادست و پایین دست انتخاب کرد و حتی زهکش مایل را نیز می توان در بدنه بالادست قرارداد محل قرار دادن زهکش و نوع آن بستگی به مسائل اقتصادی و شرایط دیگر دارد.

چنان چه حجم زهکش میانی سد نسبت به حجم کل بدنه مقدار قابل توجهی باشد باید آنرا هسته زهکشی نامید.

مشخص کردن ضخامت زهکشی

بطور کلی برخی شرایط در تاسیسات خاکی وجود دارند که به فیلتر نیاز دارند

اول آنکه آب از شیب پایین دست خاکریز مستقیما خارج نشود.

دوم آنکه براثر جریان آب از یک خاک به خاک دیگرو یا از یک خاک به زهکش جابجایی ذرات خاک صورت نگیرد.

برای اینکه یک زهکش بتواند جریان طبیعی آب را از خود عبور دهد و در خود جمع نکند حداقل سطح مقطعی لازم دارد که می توان آن را به کمک قانون دارسی بدست آورد.