امیر دانته
13th June 2013, 08:47 PM
مقدمه :
تكنولوژي نسبتاً جديدي كه براي مهار آبهاي سطحي به كار گرفته شده است تكنولوژي ساخت سدهاي لاستيكي مي باشد . قبل از اين نوع سدها براي مهار و هدايت آب به سوي زمينهاي وسيع و آبروها ، از دريچه هاي فولادي و تخته هاي چوبي استفاده مي شد كه در جلوي دريچه ها قرار مي گرفت تا آب با فشار بيشتري جريان داشته باشد . در اين كار نيز به نيروي انساني نياز بود و اگر در باز كردن اين دريچه ها تأخيري روي مي داد سيل ايجاد مي شد و دريچه را با خود مي برد .
ايدة استفاده از سدهاي لاستيكي اولين بار در سال 1950 توسط «ايمبرسون» مطرح شد . در سال 1965 اولين سد لاستيكي بادي در ژاپن براي ذخيره سازي آب به بهره برداري رسيد .
هم اكنون در حدود 100 سد لاستيكي در آمريكاي شمالي ، بيش از 1000 سد لاستيكي در ژاپن و خاور دور ، و در مجموع 2600 سد در نقاط مختلف جهان به طور موفقيت آميز در دست بهره برداري ميباشند.
كاربرد ها و مزايايسدهاي لاستيكي
كنترل سيلابها وتنظيم جريان رودخانه:
اين كار نوسط دستگاههاي الكترونيكي در اتاق كنترل و به طور خودكار انجام مي گيرد . پايي آمدن رقوم سطح آب از يك سطح مشخص به معناي پايان سيلاب است ، كه در اين صورت دستگاه الكترونيكي كنترل ، دستور افراشتن سد را اعلام مي دارد كه با اين اعلام كمپرسور هوا به كار افتاده و سد را باد ميكند .
كنترل رسوب رودخانه:
از آن جا كه سكوي بتني محل استقرار سد لاستيكي ، در كف رودخانه و هم تراز با بستر آن كار گذاشته مي شود ، در هنگام خواباندن سد ، شرايط رودخانه مانند شرايط قبل از احداث سد لاستيكي است . اين ويژگي باعث مي شود كه پشت سدهاي لاستيكي را رسوب پر نكند ، زيرا در هنگام وقوع سيل كه بيشترين بار رسوب گذاري رودخانه است ، سد به صورت اتوماتيك به حالت خوابيده در مي آيد و رودخانه شرايط طبيعي پيدا مي كند .
موارد استفاده ازسدهاي لاستيكي :
1. كنترل سد و حفاظت ساحلي در برابر فرسايش .
2. نصب بر روي بندها و سدها به منظور افزايش ارتفاع آنها و كمك به توليد برق .
3. كاهش آلودگي آب .
4. افزايش ظرفيت ذخيرة سدها .
5. مسائل تفريحي از قبيل شنا ، قايق راني ، ...
6. جلوگيري از نفوذ آب شور دريا به هنگام مد به ساحل .
7. ...
مزاياي اقتصادي سدهاي لاستيكي نسبت به موارد جايگزين
از جمله مزاياي اقتصادي اين سد ها نسبت به موارد جايگزين شده عبارتند از :
1. سدهاي لاستيكي به فونداسيون پيچيده اي نياز ندارند .
2. اين سد ها مي توانند تا دهانه اي به طول 100 متر اجرا شوند .
3. اين سدها به حداقل حفاظت و نگهداري نياز دارند . قسمت عمدة تعميرات مربوط به سيستمهاي مكانيكي سد مي باشد . تعمير و نگهداري بدنة سد نيز شباهت بسياري به تعمير لاستيك اتومبيل دارد و در صورت سوراخ شدن بدنة سد آن را مانند لاستيك اتومبيل پنچر گيري مي كنند .
4. انعطاف پذيري سد در مقابل زلزله .
5. نصب و ساختن بسيار سريع .
اجراي سدهاي لاستيكي :
سدهاي لاستيكي از يك تيوپ هوا كه به يك بستر متصل مي شود تشكيل شده است ، انواع قديم سدهاي لاستيكي fabri dam ناميده مي شد كه به در آنها مخلوط آب و هوا براي متورم كردن تيوپ استفاده مي شد ، در حال حاضر از سدهايي به نام inflatable dam استفاده مي گردد يعني سدهايي كه قابل باد شدن مي باشند .
ساختمان سدهاي لاستيكي را مي توان متشكل از سه بخش دانست :
1. بدنة سد ( rubber dam body )
2. بستر سد و تجهيزات مهار
3. سيستم كنترل و بهره برداري
بدنه سد :
بدنه سد پيشرفته تيرن جز تشكيل دهندة سد لاستيكي مي باشد كه تركيبي از لاستيك و الياف تقويت كننده بوده و به صورت ورق توليد مي گردد . ورقه هاي لاستيكي در طولهاي مورد نياز به عرض 1 متر الي 2 متر توليد مي گردد كه از اتصال آنها به يكديگر به صورت عرضي بدنة سد به صورت يكپارچه توليد مي شود .
براي حفاظت بدنه در برابر عوامل جوي و همچنين اجسام معلق در آب از مواد مختلفي براي مقاومكردن بدنه استفاده مي شود از جمله كلروپرن ( cr ) و اتيلن پروپيلن مونومد ( epdm ) كه هر دو ماده مقاومت بالايي در برابر عوامل جوي و تغييرات گستردة درجه حرارت محيط دارند كه اين نوع مواد از فيبرهاي سخت كه تحت فشار و حرارت زياد قرار مي گيرند تشكيل مي گردد .
بستر سد و تجهيزات مهار :
بستر سد عموماً در كف به صورت سطح و در دو طرف به صورت شيب دار ساخته مي شود . لوله هايي كه در پر وخالي كردن آب يا هوا به كار مي روند عمدتاً در بستر كار گذاشته مي شوند . بدنة لاستيكي سد به وسيله لوله و ميله در محل نگه داشته و توسط پيچ مهار ، نصب مي گردد . با تزريق رزين پلياستر در محل ، اين قسمت سخت و محكم مي شود . بخش بيروني پيچهاي مهار پس از عبور از سوراخهاي تعبيه شده در بدنة سد لاستيكي توسط مهره و واشر به بستر محكم مي گردد . ارتفاع اين پيچ و مهره ها پس از بستن سد لاستيكي بايستي پايين تر از سطح كف بستر رودخانه باشد تا از تجمع گل و لاي هنگامي كه سد خالي است جلوگيري به عمل آيد .
نصب بدنة سد به بستر به دو روش سيستم مهاريك رديفي و سيستم مهار دو رديفي صورت مي گيرد . مزيت سيستم مهار دو رديفي اين است كه هر چه فاصلة دو رديف بيشتر باشد تأثير تغييرات ارتفاع سد با نوسانات سطح آب به حداقل مي رسد .
اتاق كنترل :
ابعاد يك اتاق كنترل استاندارد در حدود 10 مترمربع مي باشد ، اتاق كنترل شامل يك قاب كنترل و يك كمپرسور هوا مي باشد .
دلايل انتخاب هوا به جاي آب براي متورم كردن سدهاي لاستيكي :
انتخاب هوا به جاي آب به چند دليل زير مي باشد :
1. دسترسي به هواي تميز با حجم زياد خيلي راحت تر از دسترسي به آب تميز با حجم زياد است .
2. از لحاظ اقتصادي هزينة پركردن سدهاي لاستيكي با هوا خيلي كمتر از هزينة پركردن با آب ميباشد .
3. لوله هاي حامل آب جهت پر كردن سد اغلب به خاطر در بر داشتن آب حاوي رسوب مبتلا به گرفتگي شده و مشكلات تعميري را بوجود مي اورد.
4. سدهاي پر شده از آب به يك سيستم لوله كشي خيلي پيچيده و لوله هاي قطور احتياج دارند و براي پر كردن يك سد در هنگام نبودن آب اغلب به يك مخزن نگهداري آب در حاشيه آن نياز است.
5. از لحاظ عملي هوا زمان خيلي كمتري از آب براي آهسته بلند كردن يك سد لاستيكي نياز دارد.
6. سدهاي پر شده از آب در يك هواي سرد ممكن است دچار يخ زدگي شود .
7. هزينة ساخت فونداسيون سدي كه از آب پر شده نسبت به سدي كه از هوا پر شده بيشتر است . علاوه بر اين از نظر سازه اي پي سد آبي از لحاظ استحكام به دليل تحمل وزن عظيمي از آب روي خود از پي سد بادي حجيم تر است .
برخي از مشكلات سدهاي لاستيكي :
1. آسيب ديدگي بدنة سد در هنگام خالي كردن باد بدنه .
2. برخورد اجسام بزرگ و نوك تيز كه موجب آسيب به بدنه مي شود .
3. فرار و خروج هوا : به هنگام خالي كردن باد بدنة سد ممكن است اجسام نوك تيز ايجاد پنچري نمايند و نيز هنگام سيلاب در اثر برخورد اجسام بزرگ مانند تنه درخت و ... با بدنه سد در آن خراشيدگي يا سوراخ ايجاد شود .
تكنولوژي نسبتاً جديدي كه براي مهار آبهاي سطحي به كار گرفته شده است تكنولوژي ساخت سدهاي لاستيكي مي باشد . قبل از اين نوع سدها براي مهار و هدايت آب به سوي زمينهاي وسيع و آبروها ، از دريچه هاي فولادي و تخته هاي چوبي استفاده مي شد كه در جلوي دريچه ها قرار مي گرفت تا آب با فشار بيشتري جريان داشته باشد . در اين كار نيز به نيروي انساني نياز بود و اگر در باز كردن اين دريچه ها تأخيري روي مي داد سيل ايجاد مي شد و دريچه را با خود مي برد .
ايدة استفاده از سدهاي لاستيكي اولين بار در سال 1950 توسط «ايمبرسون» مطرح شد . در سال 1965 اولين سد لاستيكي بادي در ژاپن براي ذخيره سازي آب به بهره برداري رسيد .
هم اكنون در حدود 100 سد لاستيكي در آمريكاي شمالي ، بيش از 1000 سد لاستيكي در ژاپن و خاور دور ، و در مجموع 2600 سد در نقاط مختلف جهان به طور موفقيت آميز در دست بهره برداري ميباشند.
كاربرد ها و مزايايسدهاي لاستيكي
كنترل سيلابها وتنظيم جريان رودخانه:
اين كار نوسط دستگاههاي الكترونيكي در اتاق كنترل و به طور خودكار انجام مي گيرد . پايي آمدن رقوم سطح آب از يك سطح مشخص به معناي پايان سيلاب است ، كه در اين صورت دستگاه الكترونيكي كنترل ، دستور افراشتن سد را اعلام مي دارد كه با اين اعلام كمپرسور هوا به كار افتاده و سد را باد ميكند .
كنترل رسوب رودخانه:
از آن جا كه سكوي بتني محل استقرار سد لاستيكي ، در كف رودخانه و هم تراز با بستر آن كار گذاشته مي شود ، در هنگام خواباندن سد ، شرايط رودخانه مانند شرايط قبل از احداث سد لاستيكي است . اين ويژگي باعث مي شود كه پشت سدهاي لاستيكي را رسوب پر نكند ، زيرا در هنگام وقوع سيل كه بيشترين بار رسوب گذاري رودخانه است ، سد به صورت اتوماتيك به حالت خوابيده در مي آيد و رودخانه شرايط طبيعي پيدا مي كند .
موارد استفاده ازسدهاي لاستيكي :
1. كنترل سد و حفاظت ساحلي در برابر فرسايش .
2. نصب بر روي بندها و سدها به منظور افزايش ارتفاع آنها و كمك به توليد برق .
3. كاهش آلودگي آب .
4. افزايش ظرفيت ذخيرة سدها .
5. مسائل تفريحي از قبيل شنا ، قايق راني ، ...
6. جلوگيري از نفوذ آب شور دريا به هنگام مد به ساحل .
7. ...
مزاياي اقتصادي سدهاي لاستيكي نسبت به موارد جايگزين
از جمله مزاياي اقتصادي اين سد ها نسبت به موارد جايگزين شده عبارتند از :
1. سدهاي لاستيكي به فونداسيون پيچيده اي نياز ندارند .
2. اين سد ها مي توانند تا دهانه اي به طول 100 متر اجرا شوند .
3. اين سدها به حداقل حفاظت و نگهداري نياز دارند . قسمت عمدة تعميرات مربوط به سيستمهاي مكانيكي سد مي باشد . تعمير و نگهداري بدنة سد نيز شباهت بسياري به تعمير لاستيك اتومبيل دارد و در صورت سوراخ شدن بدنة سد آن را مانند لاستيك اتومبيل پنچر گيري مي كنند .
4. انعطاف پذيري سد در مقابل زلزله .
5. نصب و ساختن بسيار سريع .
اجراي سدهاي لاستيكي :
سدهاي لاستيكي از يك تيوپ هوا كه به يك بستر متصل مي شود تشكيل شده است ، انواع قديم سدهاي لاستيكي fabri dam ناميده مي شد كه به در آنها مخلوط آب و هوا براي متورم كردن تيوپ استفاده مي شد ، در حال حاضر از سدهايي به نام inflatable dam استفاده مي گردد يعني سدهايي كه قابل باد شدن مي باشند .
ساختمان سدهاي لاستيكي را مي توان متشكل از سه بخش دانست :
1. بدنة سد ( rubber dam body )
2. بستر سد و تجهيزات مهار
3. سيستم كنترل و بهره برداري
بدنه سد :
بدنه سد پيشرفته تيرن جز تشكيل دهندة سد لاستيكي مي باشد كه تركيبي از لاستيك و الياف تقويت كننده بوده و به صورت ورق توليد مي گردد . ورقه هاي لاستيكي در طولهاي مورد نياز به عرض 1 متر الي 2 متر توليد مي گردد كه از اتصال آنها به يكديگر به صورت عرضي بدنة سد به صورت يكپارچه توليد مي شود .
براي حفاظت بدنه در برابر عوامل جوي و همچنين اجسام معلق در آب از مواد مختلفي براي مقاومكردن بدنه استفاده مي شود از جمله كلروپرن ( cr ) و اتيلن پروپيلن مونومد ( epdm ) كه هر دو ماده مقاومت بالايي در برابر عوامل جوي و تغييرات گستردة درجه حرارت محيط دارند كه اين نوع مواد از فيبرهاي سخت كه تحت فشار و حرارت زياد قرار مي گيرند تشكيل مي گردد .
بستر سد و تجهيزات مهار :
بستر سد عموماً در كف به صورت سطح و در دو طرف به صورت شيب دار ساخته مي شود . لوله هايي كه در پر وخالي كردن آب يا هوا به كار مي روند عمدتاً در بستر كار گذاشته مي شوند . بدنة لاستيكي سد به وسيله لوله و ميله در محل نگه داشته و توسط پيچ مهار ، نصب مي گردد . با تزريق رزين پلياستر در محل ، اين قسمت سخت و محكم مي شود . بخش بيروني پيچهاي مهار پس از عبور از سوراخهاي تعبيه شده در بدنة سد لاستيكي توسط مهره و واشر به بستر محكم مي گردد . ارتفاع اين پيچ و مهره ها پس از بستن سد لاستيكي بايستي پايين تر از سطح كف بستر رودخانه باشد تا از تجمع گل و لاي هنگامي كه سد خالي است جلوگيري به عمل آيد .
نصب بدنة سد به بستر به دو روش سيستم مهاريك رديفي و سيستم مهار دو رديفي صورت مي گيرد . مزيت سيستم مهار دو رديفي اين است كه هر چه فاصلة دو رديف بيشتر باشد تأثير تغييرات ارتفاع سد با نوسانات سطح آب به حداقل مي رسد .
اتاق كنترل :
ابعاد يك اتاق كنترل استاندارد در حدود 10 مترمربع مي باشد ، اتاق كنترل شامل يك قاب كنترل و يك كمپرسور هوا مي باشد .
دلايل انتخاب هوا به جاي آب براي متورم كردن سدهاي لاستيكي :
انتخاب هوا به جاي آب به چند دليل زير مي باشد :
1. دسترسي به هواي تميز با حجم زياد خيلي راحت تر از دسترسي به آب تميز با حجم زياد است .
2. از لحاظ اقتصادي هزينة پركردن سدهاي لاستيكي با هوا خيلي كمتر از هزينة پركردن با آب ميباشد .
3. لوله هاي حامل آب جهت پر كردن سد اغلب به خاطر در بر داشتن آب حاوي رسوب مبتلا به گرفتگي شده و مشكلات تعميري را بوجود مي اورد.
4. سدهاي پر شده از آب به يك سيستم لوله كشي خيلي پيچيده و لوله هاي قطور احتياج دارند و براي پر كردن يك سد در هنگام نبودن آب اغلب به يك مخزن نگهداري آب در حاشيه آن نياز است.
5. از لحاظ عملي هوا زمان خيلي كمتري از آب براي آهسته بلند كردن يك سد لاستيكي نياز دارد.
6. سدهاي پر شده از آب در يك هواي سرد ممكن است دچار يخ زدگي شود .
7. هزينة ساخت فونداسيون سدي كه از آب پر شده نسبت به سدي كه از هوا پر شده بيشتر است . علاوه بر اين از نظر سازه اي پي سد آبي از لحاظ استحكام به دليل تحمل وزن عظيمي از آب روي خود از پي سد بادي حجيم تر است .
برخي از مشكلات سدهاي لاستيكي :
1. آسيب ديدگي بدنة سد در هنگام خالي كردن باد بدنه .
2. برخورد اجسام بزرگ و نوك تيز كه موجب آسيب به بدنه مي شود .
3. فرار و خروج هوا : به هنگام خالي كردن باد بدنة سد ممكن است اجسام نوك تيز ايجاد پنچري نمايند و نيز هنگام سيلاب در اثر برخورد اجسام بزرگ مانند تنه درخت و ... با بدنه سد در آن خراشيدگي يا سوراخ ايجاد شود .