سدهاي لاستيكي:
قبل از اين نوع سدها براي مهار و هدايت آب به سوي زمين هاي 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 .
ايده 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 مي باشند.
كاربرد ها و مزاياي سدهاي لاستيكي
كنترل سيلابها و تنظيم جريان رودخانه :
اين كار نوسط دستگاههاي الكترونيكي در اتاق كنترل و به طور خودكار انجام مي گيرد . پايين 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 از سدهاي 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
انواع سد لاستيكي
اصولاً سد لاستيكي كه از يك تيوب بزرگ و حجيم تشكيل شده است به روشهاي مختلفي طبقهبندي ميشود ، از جلمه :
1- سدهاي لاستيكي با باله (Deflector )
2- سدهاي لاستيكي بدون باله
در سدهاي لاستيكي با باله ، زائده بالي شكلي در محل قوس تاج در بخش پايين دست در نظر ميگيرند كه در هنگام عبور جريان از تماس آب با بخش پايين دست لاستيك جلوگيري ميشود. علت وجود اين باله جلوگيري از خطر خلاء زایي ( Cavitations ) درهنگام سرريزي آب از تاج سد است كه اين پديده منجر به ارتعاش ميگردد.
در سدهاي لاستيكي بدون باله در سطح خارجي سهمي شكل تيوب لاستيك كه با آب در تماس است هيچگونه زائده و يا بالهاي وجود ندارد.
در روش ديگر ، طبقهبندي سدهاي لاستيكي بر نحوه تأمين سيال درون تيوب براي متورم كردن آن تأكيد دارد و اين روش معموليترين و متداولترين طبقهبندي اين قبيل سدها است. بر اين اساس سدهاي لاستيكي به دو گروه تقسيم ميشوند:
-
سدهاي لاستيكي بادي (Air inflated rubber dam )
-
سدهاي لاستيكي آبي ( Water inflated rubber dam )
استفاده از هر كدام از انواع سدهاي فوق به شرايط محيط ارتباط پيدا ميكند ، از جمله :
- وجود يا عدم وجود آب به مقدار و كيفيت مناسب در محل .
- مشكل پايداري سد در هنگام ايستادگي كامل بر روي پي.
- مدت زمان لازم براي پر و خالي نمودن تيوپ سد در مقابله به هنگام ، با سيلاب رودخانهها.
- تكنولوژي ساخت لاستيك در كشور مصرف كننده.
- هزينههاي اجرايي طرح سدهاي بادي يا آبي.
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
AM 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
NFLATABLE 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 دهنده سد لاستيكي مي باشد كه تركيبي از لاستيك و الياف تقويت كننده بوده و به صورت ورق توليد مي گردد . ورقه هاي لاستيكي در طول هاي 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
مله 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 . بدنه 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 سوراخ هاي تعبيه شده در بدنه 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 بدنه 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 فاصله 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 بدنه 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 بدنه 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 .
