دانلود مقاله سد ذخیره ای کریت طبس

بخشی از مقاله

چكيده
سد ذخيره اي كريت در حوالي شهرستان طبس توسط شركت ساختماني اويول احداث شده و در سال 1384 به بهره برداري رسيد. هدف از اجراي اين طرح تامين آب شرب و كشاورزي، مهار سيلاب و حفظ سد تاريخي كريت است. در متن حاضر، ويژگيهاي سد و نكات اجرايي برخي از بخشهاي آن تشريح مي گردد.

موقعيت جغرافيايي و تاريخي
سد ذخيره اي كريت، با هدف تامين آب شرب شهرستان طبس و تامين آب كشاورزي و مهار سيلابها، در 56 كيلومتري جنوب شرق شهرستان طبس و در نزديكي روستاي چيروك احداث شده است. موقعيت اين سد بر روي رودخانه كريت در نزديكي محل سد قديمي كريت انتخاب گرديده است. رودخانه كريت در جنوب شرقي شهرستان طبس جاري بوده و از ارتفاعات شتري سرچشمه گرفته و يكي از سرشاخه هاي رودخانه نمك كه به كوير (دق) روح مرغوم مي ريزد، مي باشد. مختصات جغرافيايي محل سد عبارتست از ’14 و ْ57 طول شرقي و ’26 و ْ33 عرض شمالي.

شكل1: موقعيت طرح در ايران
شكل 2: موقعيت طرح نسبت به شهر طبس

سد قديمي كريت با مصالح بنايي (سنگ و ملات ساروج) مرتفع ترين سد قوسي باستاني در جهان است. بنابر اطلاعات و مدارك موجود، اين سد بالغ بر 700 سال قدمت دارد. ارتفاع كل آن 50 متر مي‌باشد كه نيمي از آن، حدود 25 متر، در رسوبات مدفون مانده است. طول تاج در حدود 55 متر و پهناي سد در تراز تاج 120 سانتيمتر است. لازم به توضيح است كه به منظور جلوگيري از فرسايش و سهولت بازديد، پوشش بتني و جانپناه بر باريكه ي تاج اين سد، توسط سازنده سد بتني، اجرا گرديده است. عليرغم انباشتگي رسوبات در پشت سد قديمي، اين سد تا قبل از احداث سد جديد، هرچند به ميزان محدود، مورد بهره برداري قرار مي گرفته است.

شكل 3: سد قديمي كريت (نما از بالا دست)
1- مشخصات سد
سد جديد کريت از نوع بتني بوده و بشكل تركيبي قوسي – وزني طراحي شده است. از الزامات انتخاب اين شكل براي سد، حفظ سد باستاني بصورت دست نخورده است. جناح راست سد بصورت وزني و جناح چپ بصورت قوسي است. قسمت قوسي، از يك طرف به ديواره كوه تكيه دارد و از طرف ديگر به قسمت وزني سد. بديهي است پهناي قسمت تحتاني در قسمت قوسي، كمتر از قسمت وزني است. در ناحيه اتصال، اين دوقسمت بصورت تدريجي به يكديگر تبديل مي شوند. ارتفاع تاج سد از پايين ترين نقطه فونداسيون 53 متر و طول تاج 345 متر است، حجم سنگبرداري و حفاري پي سد 40000 متر مكعب و حجم بتن بدنه سد و سازه هاي جانبي مجموعاً 120000 مترمکعب است. سازه‌هاي جنبي سد، مشتمل بر سيستم انحراف آب، آبگيري و تخليه تحتاني و سرريز مي باشد.

شكل 4: پلان سد و مخزن
شكل 5: سد بتني كريت، سد تاريخي در مقابل آن ديده مي شود
مقطع سرريز احداث شده شكل 6: نما و قسمت وزني قسمت قوسي
در قسمت وزني مقاطع سد بتني كريت

3- روش اجراي بخشهاي مختلف سد

3-1- پي كني و سنگ برداري
برای رسيدن به ترازهاي تعيين شده جهت اجراي پي سد، لازم است با استفاده از روشهاي انفجاري نسبت به برداشت سنگ در محدوده مورد نظر اقدام گردد. با توجه به نزديكي محدوده اجراي سد به سد قديمي كريت و به منظور كاهش و يا حذف اثرات منفي ناشي از انفجار كه عمدتا به صورت شكستگيهاي ناخواسته و پديد آمدن ترك و شكاف در پي و بستر بروز مي كند، از روشهاي انفجار كنترل شده، استفاده گرديده است.

استفاده از روشهاي انفجار كنترل شده (smooth blasting)
نوع و مقدار مواد منفجره، آرايش هندسي چالها و فواصل زماني انفجارها بگونه اي انتخاب گرديد كه بيشترين سهم انرژي حاصل از انفجار، صرف جدا نمودن سنگ شود و حتي الامكان كمترين ميزان به انرژي لرزه اي تبديل گردد.

در شكل هاي زير دو روش انفجار كنترل شده گوه‌اي و موازي نشان داده شده است. درصورتيكه توده سنگ مورد نظر براي حفاري لبه آزادي نداشت، از روش گوه‌اي بعنوان اولين جبهه كاري استفاده مي‌شد. پس از ايجاد لبه هاي آزاد با استفاده از روش موازي، كار ادامه مي يافت. ارقام درج شده در كنار هر چال ترتيب انفجار را نشان مي‌دهند.

شكل7: آرايش چالها و توالي انفجار در روش انفجار كنترل شده (smooth blasting) گوه‌اي،
در اين حالت سطح توده سنگ لبه آزاد ندارد.

شكل8: مقطع كلي در روش انفجار كنترل شده (smooth blasting) گوه اي

شكل 9: آرايش چالها و توالي انفجار در روش انفجار كنترل شده (smooth blasting) موازي، در اين حالت سطح توده سنگ لبه آزاد دارد. اين لبه آزاد بعد از انجام انفجار به روش گوه اي ايجاد مي گردد.
ايجاد مانع در مقابل انتشار امواج از روش پيش شكافت (pre-split blasting) و ناحيه ضربه خور (buffer blasting)
اين دو روش به منظور جلوگيري از انتشار امواج ناشي از انفجار بكار رفته و مانع از ايجاد تخريب‌هاي ناخواسته گرديده است.
در روش پيش شكافت، قبل از آتشكاري اصلي و در پيرامون محدوده مورد نظر شكافهايي ايجاد گرديد كه موجب انعكاس امواج شده و از خروج آنها از محدوده مورد نظر جلوگيري مي نمود. اين شكافها با حفر چالهاي نزديك به هم و انفجار همزمان آنها با مواد منفجره اندك ايجاد مي شدند.

در روش ضربه خور ناحيه اي ايجاد مي شد كه با جذب ضربات ناشي از انفجار موجب استهلاك انرژي ارتعاشي امواج مي گرديد. براي ايجاد اين ناحيه يك سري چال با فاصله كم حفر شده؛ سپس مواد منفجره با چگالي و مقدار كم درون اين چالها قرار گرفته و بطور متوالي بين چالهاي اصلي و مرزي منفجر شده است.
شكل10: نماي شماتيك ايجاد ناحيه ضربه خور

انتخاب روش انفجار با توجه به فاصله از سد قديمي
با توجه به كاهش اثرات تخريبي نسبت افزايش فاصله از محل انفجار، محدوده عملياتي بر حسب فاصله از سد قديمي به سه ناحيه تقسيم شد.
ناحيه با فاصله زياد؛ انفجارهاي انجام شده در اين ناحيه ارتعاش هايي در سازه ايجاد كرد كه در حد مجاز ايمني قرار مي گرفت. در اين ناحيه بدون نياز به كنترل هاي خاص انفجار، عمليات حفاري انجام مي يافت.
ناحيه با فاصله متوسط؛ در اين ناحيه لازم بود تا عمليات انفجار به روشهاي كنترل شده
(smooth blasting) انجام گرفته و مقدار و نوع مواد منفجره بگونه اي انتخاب شود كه ارتعاشهاي ايجاد شده در سازه از حد مجاز فراتر نرود. در صورت لزوم در اين ناحيه موانع انتشار امواج (به روشهاي ذكر شده) ايجاد مي گردد.

ناحيه با فاصله كم؛ در اين ناحيه تعداد چالها زياد و مواد منفجره مصرفي بسيار اندك بود. به منظور كاهش انرژي لرزه اي دهانه چالها بسته نمي شد. در اين حالت انفجار فقط موجب ترك خوردن سنگها شده و جدا كردن آنها از توده سنگ بايد بصورت دستي انجام مي گرديد. با توجه به بازدهي كم عمليات در اين ناحيه اين امكان بود كه چالهايي با فواصل كم حفر كرده و از مواد منبسط شونده (مانند كتراك) براي ايجاد شكاف در توده سنگ استفاده نمود.

3-2- پرده آب بند
جهت كاهش گراديان هيدروليكي زير پي سد و كاهش ضريب نفوذ پذيري در پي و جناحين، پرده آب بند در سرتاسر محور سد ايجاد گردد. تزريق پرده آب بند موجب بهبود كيفيت سنگ از نظر تحكيمي نيز گرديد. عمق پرده آب بند معمولا تا قسمتي از توده سنگي در نظر گرفته شد كه آزمايش نفوذ پذيري در قطعات لوژن 1 را نتيجه بدهد.

ايجاد پرده آب بند از طريق عمليات حفاري و گمانه زني و تزريق دوغاب سيمان با فشار مناسب جهت آب بندي و پركردن درزه ها، شكافها و فواصل خالي در عمق پي انجام شده است.
در حالت طبيعي بهتر اين بود كه حفاري و تزريق قسمت پي اول انجام شود تا به تبع آن اجراي بتن بدنه از پايين ترين قسمت شروع گردد؛ ولي به لحاظ اينكه كار حفاري و تزريق در جناح راست تقريباً آماده انجام بوده و در قسمت پي با توجه به تداخل با رسوب برداری کف و سنگ برداری طرفين سد قديمی، هنوز اجراي عمليات حفاري و تزريق ميسر نبود، انجام عمليات از جناح راست شروع و متعاقبا در جناح چپ پی ادامه يافت. در اين طرح با توجه به جنس زمين كه سنگي است تزريقات از پايين به بالا انجام گرديد. در توده سنگ پی سد کريت لايه ها و قطعات كوارتز و سيليس به چشم مي‌خورد كه كار حفاري را تحت تاثير قرار مي داد و تجهيز لازم متناسب با حفاري در اين سنگها صورت پذيرفت.

جهت كنترل و تعيين شرايط كيفي تزريق در سنگ از گمانه هاي كنترل استفاده شد. اين گمانه‌ها در منطقه مورد نظر بصورت مايل و حداقل 5 تا 10 متر عميق تر از عمق پرده آب بند و محدوده تحكيم يافته حفر مي‌گرديد. با توجه به آثار سيمان در مغزه ها مي توان كيفيت تزريق را مورد مطالعه و سنجش قرار داد.
شكل 11: نحوه آرايش پرده آب بند در زير پي سد

3-3- دال بتني زير پي
در توده سنگ بستر زير پي سد و در عميق ترين ناحيه آن شكافي V شكل وجود دارد كه حاصل فرسايش در طي دوران گذشته است و در دوره بهره برداري از سد تاريخي، بتدريج با رسوبات آبرفتي انباشته شده است. حفاريهاي مطالعاتي و آزمايشها نشان دادند كه تراكم رسوبات در اين ناحيه به حدي است كه مي توان با تزريق مناسب، آنرا كاملا تحكيم و آب بند نمود. از اينرو طرح سد به گونه اي در نظر گرفته شد كه رسوبات شكاف مذكور به روش فوق اصلاح شده و يك دال بتني ضخيم بعنوان پي سد در اين قسمت، روي آن اجرا گردد.