بررسی نشت، نیروی بالابرنده و گرادیان هیدرولیکی در زیر سازه های هیدرولیکی با ترکیب بندی مختلفی از دیوارهای آب بند دوگانه

در طراحی سازه های هیدرولیکی از دیوارهای آب بند برای کنترل نیروی بالابرنده و گرادیان هیدرولیکی خروجی استفاده می گردد. در این تحقیق نحوه قرارگیری دیوار آب بند دوگانه در زیر سازه های هیدرولیکی از لحاظ موقعیت، فاصله و همچنین عمق کارگذاری آن ها به روش عددی مورد بررسی قرار گرفت. حل معادلات حاکم به همراه شرایط مرزی، به روش المان های محدود (FEM) انجام گرفت. نتایج نشان داد که اگر دیوار آب بند پایین دست از دیوار آب بند بالادست عمیق تر باشد، باعث افزایش برآیند نیروی بالابرنده نسبت به حالت بدون دیوار آب بند خواهد شد. به ازای یک عرض ثابت برای سازه، با کاهش فاصله دو دیوار آب بند نسبت به هم، نیروی بالابرنده (U) کاهش پیدا می کند. هر چه عرض سازه کمتر و یا عمق پی نفوذپذیر بیشتر باشد، نیروی بالابرنده کمتر خواهد بود. با افزایش فاصله دو دیوار آب بند نسبت به هم و افزایش عمق دیوار آب بند انتهایی، گرادیان هیدرولیکی خروجی (GR) کاهش می یابد. مقدار GR هنگامی که دو دیوار آب بند در ابتدا و انتهای سازه قرار داشته باشند نسبت به حالتی که دیوار آب بند انتهایی در موقعیت 33/0 L=/B و 66/0 L=/B نسبت به دیوار آب بند ابتدایی باشد، کمتر خواهد شد. مقایسه نتایج حاصل از مدل عددی با نتایج ارایه شده در تحقیقات قبلی برای یک شرایط یکسان نشان داد که حداکثر خطا در مدل عددی جهت برآورد فشار آب منفذی در انتهای سازه (Pc) و گرادیان هیدرولیکی خروجی (GR) کمتر از 5% می باشد.