مجله فانوس توانمندسازی جوانان از طریق رسانه
مطالب مرتبط
ارسالی مروه
بدنــــه ســــد
● مشخصات بدنه سد
نوع : خاكي با هسته رسي
حجم كل بدنه سد : 5/32 ميليون مترمكعب
تراز تاج سد : 234 متر از سطح دريا
ارتفاع سد از پي : 127 متر
طول تاج سد : 3030 متر
عرض تاج سد : 12 متر
حداكثر عرض سد در پي : 1100 متر
حجم مصالح پوسته : 6/19 ميليون مترمكعب
حجم مصالح هسته: 65/3 ميليون متر مكعب
حجم خاكبرداري بدنه و سرريز : 15/9 ميليون مترمكعب
شيب پوسته بالادست از رقوم 234 تاج سد با شيب 25/2 : 1 تا رقوم 192 و در اين رقوم برمي به عرض 10 متر ايجاد و سپس با شيب 25/2: 1 تا رقوم 163 و در اين رقوم برمي بطول 30 متر و سپس با شيب 5/2 : 1 كه شيب پوسته بالادست فرازبند مي باشد به پي مي رسد. (قابل ذكر است كه پوسته بالادست از رقوم 234 تا رقوم 192 داراي پوشش ريپ راپ و از رقوم 192 تا 163 و همچنين تا رقوم 140 داراي پوشش خاك سيمان ميباشد)
شيب پوسته پايين دست بدنه در مقطع عرضي كيلومتر 400+1 از رقوم 234 تاج سد با شيب 8/1 : 1 تا رقوم 200 و در همين رقوم برمي به عرض 5 متر سپس با همين شيب تا رقوم 170 به برمي به عرض 84 متر و سپس با شيب 8/1:1 تا رقوم 160 و 135 كه بترتيب به دو برم به عرضهاي 14 و 75 متر خواهد رسيد و سپس تا انتهاي پنجه بدنه سد با شيب 1:2 به رقوم 116 مي رسد.
سيستم انحراف آب ●
سيستم انحراف آب سد كرخه شامل يك آبراهه بتني چهار دهانه (كالورت)، سازه هاي آبگير ورودي، حوضچه آرامش انتهائي، پيش فرازبند، فراز بند و نشيب بند مي باشد
● پيش فرازبند و فرازبند
به منظور ممانعت از تأثير مستقيم آب در فصول سيلابي رودخانه در دوران اجراي بدنه اصلي سد، مي بايست قسمتهاي بالا دست و پائين دست محل اجراي سد توسط فرازبند و نشيب بند مسدود گرديده تا محوطه بين اين دو خشك و سازه اصلي اجرا گردد. از آنجا كه فرازبند سد كرخه نهايتا جزئي از بدنه اصلي سد خواهد شد، از يك پيش فراز بند استفاده شده است تا فرازبند نيز در محيط خشك و با مشخصات فني مناسب اجرا گردد.
رقوم تاج پيش فرازبند ، براي سيلاب با دوره بازگشت 20 ساله در دوره خشك، معادل دبي حداكثر 860 مترمكعب در ثانيه، در تراز 5/122 متر از سطح دريا طراحي شده است.
طراحي فرازبند سيستم انحراف كرخه براي سيلاب با دوره بازگشت 100 ساله (m3/s 7240) در رقوم 163 بوده كه در اين رقوم بخشي از سيل 100 ساله (حدود m3/s 3680) قادر به عبور از داخل گالريهاي انحراف مي باشد و باقيمانده آن در درياچه فرازبند مستهلك ميگردد
● مشخصات فرازبند
– طول : 950 متر
– حجم بدنه : 5/4 ميليون متر مكعب
– عرض تاج : 20 متر
– بيشترين عرض در پي: 495 متر
– ارتفاع از كف رودخانه : 52 متر
– حداكثر حجم ذخيره : 433 ميليون مترمكعب
● نشيب بند
براساس منحني دبي – اشل رودخانه براي دبي 150 مترمكعب در ثانيه ، سطح آب در پايين دست نشيب بند در رقوم 115 متر و براي دبي سيل 4570 مترمكعب در ثانيه سطح آب در رقوم 5/120 متر و بنا براين رقوم تاج نشيب بند 5/121 متر از سطح دريا در نظر قرار گرفته شده است.
● كالورت انحراف آب
عمليات انحراف آب از مسير اوليه خود معمولا اولين اقدامي است كه در پروژه هاي سد سازي به عمل مي آيد. در سد مخزني كرخه براي انحراف آب، استفاده از يك آبراهه بتني (كالورت)و چهار دهانه بهترين روش شناخته شده است. مشخصات اين آبراهه بتني به شرح ذيل ميباشد:
– شكل: چهار دهانه با مقطع هشت ضلعي
– ابعاد هر دهانه : 5/10×5 (ارتفاع × عرض) متر
– طول : 790 متر (با احتساب سازه هاي ورودي و خروجي)
– نوع پوشش : بتن مسلح
– حجم خاكبرداري : حدود 5/1 ميليون مترمكعب
– حجم بتن مصرفي : 223 هزار مترمكعب
– تراز كف دهانه ورودي: 113 متر از سطح دريا
– تراز كف حوضچه آرامش: 100 متر از سطح دريا
– ظرفيت تخليه : 3680 مترمكعب در ثانيه در تراز 70/161 متر از سطح دريا (قبل از تبديل به تخليه كننده عمقي)
● سازه ورودي
سازه ورودي آبراهه سيستم انحراف، بطول 32 و عرض 6/30 متر شامل چهار دهانه آبگير، برج آبگير، شيار دريچه ها و دريچه هاي انسداد ميباشد.
براي انسداد مسير آب در دهانه هاي اول و دوم كالورت، از دو دريچه انسداد رأس (Bulk head Gate) هر يك به وزن 32 تن، و براي انسداد مسير آب در دهانه سوم از يك دريچه چرخ ثابت (Fixed-wheel Gate) به وزن 62 تن و براي انسداد مسير آب در دهانه چهارم از يك دريچه غلطكي (Roller Gate) به وزن 82 تن استفاده شده است.
براي بالابردن قطعات و جايگذاري دريچه هاي كالورت از يك جرثقيل دروازه اي طره دار (Gantry Crane) به ظرفيت 120 تن كه در تراز تاج برج آبگير (160 متر)، نصب شده بود استفاده شده است. جرثقيل مزبور پس از آبگيري و انسداد دائم دريچه ها، از محل خود دمونتاژ گرديد.
در قسمت فوقاني برج آبگير، مجاري و پنجره هائي در نظر گرفته شده است كه پس از تبديل كالورت به تخليه كننده عمقي، از آنها به عنوان مسيرهاي ورود آب به تخليه كننده، استفاده ميشود.
● سازه خروجي
جهت استهلاك انرژي آب خروجي از كالورت، در انتهاي آن حوضچه آرامشي به عرض 35، طول 5/128 و تراز كف 100 متر نسبت به سطح دريا احداث شده است.
در خروجي هر يك از آبراهه ها نيز شيارهائي براي نصب دريچه هاي استاپ لاگ تعبيه شده است تا در مواقع لازم بتوان با نصب دريچه ها از بازگشت آب به داخل آبراهه ها جلوگيري كرد. براي اين منظور از سه سري دريچه استاپ لاگ استفاده ميشود.
● تخليه كننده عمقي
از مجاري كالورت انحراف در زمان بهره برداري به عنوان تخليه كننده عمقي استفاده ميشود. بدينمنظور در 50 متر مياني هر يك از آبراهه هاي اول، دوم و سوم كالورت انحراف و لوله و شير آلاتي نصب شده است كه ضمن محدود كردن سطح مقطع عبور آب در آنها از 48 متر مربع به 14/3 متر مربع، مجموع دبي خروجي آنها را به 360 متر مكعب در ثانيه (در تراز نرمال مخزن) محدود كرده اند.
دهانه چهارم كالورت انحراف نيز بطور كامل مسدود شده و به عنوان راه دسترسي به موقعيت تخليه كننده و شير آلات دهانه هاي ديگر استفاده ميشود.
در سيستم تخليه كننده براي كنترل دبي آب خروجي از دو دريچه اضطراري و سرويس استفاده ميشود كه هر يك بوسيله سرووموتوري به قدرت 175 تن باز و بسته ميشوند.
● سيستم آب بندي پي
به منظور نفوذ ناپذير نمودن پي و جلوگيري از زه آب، در پي سد ديواره يا غشائي نفوذ ناپذير اجرا ميگردد. به علت هزينه زياد حفاري و تزريق نا پذيري پي سد كرخه و براي آب بندي مطمئن تر پي، بجاي اجراي پرده آب بند، از ديوار آب بند با بتن پلاستيك استفاده شده است.
اين ديواره آب بند كه با بدنه سد هم محور ميباشد، در زير پي و در مركز هسته رسي اجرا شده است. ساير مشخصات ديوار آب بند به شرح ذيل ميباشد:
– طول ديواره : 2930 متر
– عرض ديواره : 80 /0 تا 1 متر
– حجم كل بتن ديواره : 147370 مترمكعب
– حداقل عمق : 18 متر
– حداكثر عمق : 78 متر
بدليل اهميت تكيه گاه چپ سد و قرارگيري نيروگاه در اين منطقه و با توجه به تأثيري آبگيري و تراوش در لايه هاي مختلف كنگلومرائي، جهت محافظت و پايداري شيبهاي محدوده نيروگاه و كاهش تراوشات، اجراي ديوار آب بند در شرق نيروگاه در نظر گرفته شد. جهت اتصال اين ديوار آب بند به ديوار آب بند اصلي سد، از پرده تزريق در گالري دسترسي كيلومتر 950+0 استفاده ميشود و بدينوسيله عملا جلوي نفوذ آب به محدوده نيروگاه گرفته خواهد شد.
مشخصات ديوار آب بند شرق نيروگاه
طول : حدود 750 متر
تعداد پانل : حدود 300
عمق ديواره : 20 تا 70 متر
حجم تقريبي بتن ديواره : 30 هزار متر مكعب
● گالري بازرسي پی
بمنظور دسترسي به پي بدنه واقع در زير هسته رسي، ديوار آب بند، رفتار نگاري ديوار آب بند و برطرف نمودن نقاط ضعف احتمالي در دوران بهره‌برداري، يك گالري بتني به فاصله كمي از ديوار آب بند و در پائين دست آن طراحي و ساخته شده است.
موارد استفاده اين گالري عبارتند از:
– امكان رفتار نگاري و اطلاع از فشار پيزومتري آب در لايه هاي مختلف زير پي سد
– امكان افزايش عمق و يا ترميم آب بندي پي سد
– امكان رفتار نگاري و كنترل نشست پي سد
– امكان زهكش نمودن و كاهش دادن فشار آب هر يك از لايه هاي زمين شناسي زير پي سد
– امكان بازرسي و مشاهده ظاهري وضعيت زير پي
مشخصات گالري بازرسي
– موقعيت: زير هسته رسي به فاصله 5/7 متر، از محور ديوار آب بندپی در پائين دست
– ابعاد: 2/3*6/2 (ارتفاع*عرض) متر
– طول گالري بازرسي: حدود 1300 متر
– تعداد گالري هاي دسترسي: سه عدد به ترتيب در كيلومترهاي 950+0 و 450+1 و 160+2
– طول گالريهاي دسترسي: جمعاً 465 متر
– حجم كل بتن ريزي: 46000 متر مكعب
● ابزار دقيق
ابزاردقيق در تاسيسات وپروژه‌هاي حساس و مهم همچون سدهاي بزرگ نقش شريانهاي اطلاعاتي و آگاه‌كننده از عكس‌العمل‌ها و رفتارهاي اين سازه‌ها در برابر شرايط مختلف بارگذاري در مراحل ساخت و بهره‌برداري را بر عهده دارند. به همین منظور برای بررسي رفتار پي و بدنه سد کرخه در حين اجرا و علی الخصوص در زمان بهره برداري، از نقطه نظر فشار منفذي آب، فشار خاك، نشت ها و انحرافات احتمالي بدنه، از نهصد و بیست قطعه ابزار دقيق استفاده شده است . ابزار فوق در 23 مقطع از بدنه و متناسب با وضعيت پي و ارتفاع سد توزيع شده اند.
ســـرريــــز
● مشخصات سرريز
با در نظر گرفتن پارامترهائي از قبيل ارتفاع سد، حجم مخزن، نوع سد و اهميت آن در تأمين نيازهاي كشاورزي، توليد انرژي برقابي، موقعيت قرارگيري سد نسبت به مناطق مسكوني پائين دست و خسارات اقتصادي و اجتماعي ناشي از شكست سد، سرريز سد كرخه براي تخليه مطمئن حداكثر سيلاب محتمل (P.M.F) و با در نظر گرفتن ارتفاع آزاد مناسب طراحي گرديده است. مشخصات اين سرريز به شرح ذيل ميباشد:
نوع : اوجي با شوت دريچه دار
موقعيت : جناح راست بدنه
ظرفيت تخليه : 18260 متر مكعب در ثانيه (در حالت وقوع سيلاب P.M.F)
طول كل سرريز: 1118 متر (با احتساب طول حوضچه آرامش و كانال خروجي)
عرض سرريز: 110 متر (بدون احتساب پايه هاي مياني 90 متر)
طول حوضچه آرامش : 164 متر
عرض حوضچه آرامش: 110 متر
بار آب طراحي اوجي سرريز : 17 متر
تراز آستانه سرريز: 209 متر از سطح دريا
حجم خاكبرداري : 5/5 ميليون مترمكعب
حجم بتن مصرفي : 758 هزار متر مكعب
بخشهای مختلف سرريز
● کانال تقرب
طول اين کانال حدود 90 متر و تراز کف آن 201 متر از سطح دريا در نظر گرفته شده است. اين کانال وظيفه هدايت آب به سرريز را به عهده دارد.
● سازه ورودي
سازه ورودي سرريز يك سازه بتني حجيم به ابعاد 59×110 متر مي باشد كه شامل اوجي سرريز ، پايه هاي مياني و كناري، دريچه هاي قطاعي و تعميراتي، پل دسترسي در تاج سد، پل جرثقيل دروازه اي و تجهيزات هيدرومكانيكي مانور دريچه‌ها مي باشد.
تاج سازه ورودي سرريز در تراز 209 متر از سطح دريا قرار دارد كه نسبت به رقوم كانال سرريز (تراز 201 از سطح دريا) داراي اختلاف ارتفاع 8 متر مي باشد.
رويه بالادست تاج سرريز با شيب 1:1 و عرض پايه هاي مياني سرريز معادل 4 متر مد نظر قرار گرفته است.
جهت كنترل عبور آب از سرريز از شش سري دريچه قطاعي استفاده ميشود كه هر يك داراي 18 متر ارتفاع ، 15 متر عرض، 22 متر شعاع و 170 تن وزن ميباشند و در نوع خود از بزرگترين دريچه هاي قطاعي ساخته شده در ايران ميباشند. عملكرد هر دريچه قطاعي توسط دو سرووموتور هر يك به ظرفيت 126 تن و با كورس 11 متر انجام ميشود.
جهت تعميرات دريچه هاي قطاعي نيز از 4 قطعه دريچه استاپ لاگ استفاده ميشود كه هريك داري 15 متر عرض، 3 متر ارتفاع و 30 تن وزن ميباشند عمل جابجائي و جايگذاري دريچه هاي استاپ لاگ با استفاده از يك جرثقيل دروازه اي 35 تن و با طول ريل 130 متر استفاده ميشود.
● شوت
شوت سرريز با طولی حدود 600 متر ، از دو دهانه 54 متری که توسط يک ديوار ميانی به ضخامت 2 متر از يکديگر جدا شده اند، تشکيل شده است.
اين شوت ، در 170 متر اوليه با شيب طولی معادل 25 درصد و در 320 متر بعدی با شيب طولی معادل 5 درصد و در انتها با قوس سهموی محدب به طول تقريبی 100 متر، تا نقطه اتصال به حوضچه آرامش ادامه مي يابد.
برای جلوگيری از بروز پديده کاويتاسيون در شوت، از سه هواده در ايستگاههای 230 (محل اتصال شوت 25% به 5% ) ، 550 (محل اتصال شوت 5% به سهمی ) و 614 (در طول قوس سهمی) استفاده شده است.
● سيستم استهلاك انرژي و مشخصات آن ( حوضچه آرامش )
جهت استهلاك مطمئن انرژي جريان خروجي از حوضچه آرامش استفاده شده است . حوضچه آرامش از نوع U.S.B.R نوع يك مي باشد. رقوم كف حوضچه آرامش با توجه به ارتفاع ثانويه پرش هيدروليكي و رقوم سطح آب پاياب ، در تراز 95 متر از سطح دريا در نظر گرفته شده است . طول حوضچه آرامش معادل 164 متر و عرض حوضچه برابر 110 متر در نظر گرفته شده است . در قسمت انتهايي ، كف حوضچه با شيب 1:5 (V:H) از رقوم 95 متر در طول 65 متر به تراز 108 متر مي رسد. رقوم تاج ديواره هاي كناري حوضچه بر اساس حداكثر رقوم سطح آب در حال وقوع سيل 1000 ساله با احتساب ارتفاع آزاد معادل تراز 5/122 متر از سطح دريا در نظر گرفته شده است.
● منابع قرضه و مشخصات آن
منبع قرضه
سطح منبع قرضه
(كيلومتر مربع)
عمق منبع قرضه
(متر)
فاصله تا ساختگاه سد
(كيلومتر)
مقدار حجم مفيد
(ميليون متر مكعب)
نوع مصالح
محل استفاده
* درشت دانه
G1
4
10-5
8-4
20
GW-GP
پوسته، زهكش، فيلترها، لايه هاي انتقالي و مصالح بتن
G2
8/0
متوسط 2
14-11
75/1
GW-GP و مقداري GC
G3
8
متوسط 3
12-9
5/2
GW-GP
** ريزدانه
C1
5/2
5-3
13-10
2/6
گل سنگ هوا زده CH
هسته رسي سد
معدن چناره
57
سنگ آهك
ريپ رپ شيرواني بالا دست
ملاحظات:
GP = شن ماسه دار با دانه بندي نا مطلوب GC = شن ماسه دار مخلوط با خاك رس
GW = شن ماسه دار با دانه بندي مطلوب CH = رس غير آلي با درجه خميري زياد
* بر پايه نتايج آزمايشات اين مصالح جهت تراكم مساعد ميباشند و بيشينه دانسيته خشك آنها بيش از ((g/cm3 08/2 ميباشد.
** نتايج آزمايشات تراكم ناپذيري برجا، نشان ميدهد امكان استفاده از اين مصالح بعنوان هسته رسي وجود دارد
