مدلسازی عددی رانش تکیه گاه در مخازن سدها با استفاده از روش SPH

در نتیجه اشباع شدن توده خاک در مخازن سدها، تکیه گاه ها ناپایدار گردیده و به داخل مخزن ریزش می کنند. حرکت و تغییر شکل توده خاک در محیط اشباع و موج حاصل از آن می تواند سبب تغییرات در پارامترهای هیدرولیکی مخزن سد گردد. در این رابطه اندرکنش آب و توده رسوبی در حال لغزش در مخزن سد مورد توجه مهندسین سد می باشد. در تحقیق حاضر حرکت ذرات رسوبی مستغرق بر سطح شیب دار (رانش زمین) به صورت سیال غیر نیوتنی مدل سازی شده است که در اندرکنش با یک سیال نیوتنی (آب) قرار گرفته است. بدین منظور از توسعه روش لاگرانژی بدون شبکه هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) با تراکم پذیری کم بهره گرفته شده است. برای مدل سازی رسوبات و بررسی نحوه حرکت آن ها از مدل غیرنیوتنی ویسکوپلاستیک هرشل بالکی پاپاناستاسیو (HBP) استفاده شده است. ابتدا صحت سنجی مدل رئولوژیکی با نتایج آزمایشگاهی شکست سد دانه ای انجام گرفت، سپس رانش زمین به صورت مستغرق مدل سازی گردید و نتایج آن با داده های آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از مدل توسعه یافته حاضر نشان دهنده دقت قابل قبول برای شبیه سازی این دسته از مسائل دوفازی می باشد که به طور وسیعی در مهندسی هیدرولیک و مکانیک خاک مورد توجه محققین می باشد.