جيولوجيا هندسيه

2012-06-27, 8:28 am

0 جيولوجيا هندسيه

سوف اقوم بتقديم نبذه موجزة عن جيولوجيا السدود وسوف اتناول في هذا الموضوع ما يلي :
-مقدمة عامه عن السدود
- انواع السدود
-ما هي لمشاكل التي تحدث وتسبب انهيار للسد
-ماهي مكونات السد الرئيسية
-كيف يمكن اختيار منطقة السد
-ما هي القوى المؤثرة على السد
**** سوف اقوم من خلال هذا الدرس بالاعتماد على الصور الموجودة في الانترنت وبعض المواقع لترتيب المعلومات في ترجمتهن
السد يعتبر حاجز يبنى با اتجاه النهر اولتجميع المياه ويكون عموديا با اتجاه انحدار المياةacross section build up the stream

وكان
اول سد بني في التاريخ هو سد مأرب في اليمن سوف اشرح لك عنه فيما بعد اما
الان فسوف اقدم لكم نبذه مختصره عن جيولوجيا السدود بشكل عام
وتبنى السدود للاغراض التالية
- تخزين المياة
-لتغذية المياة الجوفيه
-للحد من الفيضانات وخطورتها
-توليد الطاقة الكهربائية
-تنمية المنطقة سياحيا
ولكن
قد تكمن خطورة السد عند بنائة اذا لم يبنى وفق اسس هندسية وجيولوجيه معينه
حيث انه عند تهدمه فأنه يؤدي الى تدمير هائل للسكان اسفل منطقة السد
بالاضافة
ما يحدثه من دمار هائل وقد يؤدي الى زيادة عمل التعرية في المنطقة التي
تزيد من عملية الانزلاقات في المنطقه وما ننسى تكلفة بنائة الباهظه اصلا

لذلك قبل بناء السد لا بد من الدراسات التاليه

دراسات جيولوجيه وتشمل :

دراسات لطبقات المنطقه

دراسات لطبيعة المنطقة التكنوينة ونشاطها الزلزالي

دراسات لهيدرولوجية المنطقه(كمية الامطار الساقطة والمياة السطحيه ) وهيدروجيولوجية المنطقه (المياة الجوفية في المنطقه )

دراسات للتراكيب الجيولوجية الموجودة في المنطقه من فوالق وطيات وصدوع

دراسات لطبوغرافية المنطقة
]ودراسات جيوتكتونية

وتشمل ما يلي

قياس نفاذية التربة

اخذ عينات من المنطقة وقياس خواصها وقياس خواص الصخور مثلا قوة تحملها لقوى الاجهاد المختلفه

-حساب سعة السد التخزينية

-حساب قوة تحمل السد للمياة

بالاضافة الى الخصائص الأخرى الموجودة في منطقة السد

العودة للأعلى

الان ننتقل الى انواع السدود

تقسم السدود الى نوعين حسب الشكل وحسب مواد الأساس ]

القسم الأول ويسمى السدود الخراسانية

القسم الثاني وتسمى السدود الأملائية او التخزينية

وتنقسم الى نوعين املائية ترابية واملائية صخرية dams

السدود الخراسانية (الاسمنتية ) ]CONCRETE DAMS

وتقسم هذه السدود الى ثلاثه انواع

خراسانية تثاقليه وخراسانية مقوسة وخراسانية ذات دعائم

وتقسم هذه السدود الى ثلاثه انواع بناء على شكلها ومواد الاساس المستخدمه في بنائها

1- السدود الخراسانية التثاقلية : وتعتمد في قوتها على وزن الاسمنت المقاوم للضغط الجانبي للماءside pressure[ والهزات الأرضية
] وقوة الجاذبية الأرضية]GRAVITY

- السدود الخراسانية المقوسة

وتعتمد
ايضا مثل التثاقليه في كمية الاسمنت المستخدمة في السد لمواجهة مختلف
القوى المؤثرة على السد ولكن هنا كمية الاسمنت اقل وتتحذ شكلا مقوسا لاحظ
الصوره

تعبتر هذا النوع من السدود مفيدا في المناطق الضيقة وشوف استعرض فيما بعد انواع القوى المؤثرة على كل نوع من هذه السدود

النوع الثالث من السدود الخراسانية ويسممى السدود الخراسانية المدعمه او Buttress Dam

وتعتمد على دعائم كما نرى في الصورة التالية وكمية اسمنت اقل من السدود التثاقلية

والى اللقاء في الدرس المقبل عن نوعية القوى التي تؤثر على السدود الخراسانية
]ملاحظة للمشرف

***طبعت هذه المعلومات في موضوع لوحده ارجو من المشرف حذفهن

العودة للأعلى

]اشكرك
يا مشرفي الغالي على كلماتك وبالعكس يا استاذي الغالي انا مجرد طالب في
السنه الرابعه وهذا اللي تعلمته من اساتذتي الأعزاء اكتبه هنا والصور من
خلال متابعتي للمواقع في الانترنت ,, يمكن يكون فيه طالب جيولوجيا يأتي الى
المنتدى ويسترجع معلوماته في الجيولوجيا الهندسية او يكون فيه ناس يحبوا
يعرفوا عن الجيولوحيا وانت استاذ الكل والله ... شكرا لك على تشجيعك من
اعماق قلبي
]الان عودة الى موضوعنا لاحظوا انا اركز على الجانب
الجيولوجي من تربة وصخور وما يتطلب من الجيولوجي ان يفهمه والباقي على
المهندس المدني طبعا

]القوى المؤثرة على السدود الخراسانية

السدود التثاقلية تكون مبينة من الاسمنت وبشكل اكثر من بقية انواع السدود الخراسانيةالاخرى ويكون شكلها على شكل مسطح

بحيث تقاوم اندافع الماء الى الأمام وكذلك تكون مقاومة لضغط الماء من الاسفل بحيث لا يؤدي ذلك انقلا[
المسطح وبالتالي انهيار السد ويوضح الشكل التالي كيف يكون اتجاه الضغط الجانبى للمياه حيث تتمركز قوة الجاذبية في وسط المسطح

لذلك
يجب ان يكون الاسمنت كافيا بحيث يكون مقاوما للقوة بالاضافة اذا كان هناك
شقوق او تكسرات في الارض فأن الماء ينساب الى الاسفل محاولا ان يقلب قاعدة
السد

لاحظ الصورة الثانية

]

بينما
تكون السدود المنحنيه بشكل يتيح لها ستيعاب الضغط وقوة الارتداد للماء
وتبني بشكل خاص في الوديان الضيقه او على جوانبها وتعتبر اقوى السدود
مقاومة

وكمان لاحظ تأثير القوى عليها باللون الاخضر

بينما
تكون السدود الخراسانية ذو الدعائم تمتلك اسمنت اقل ولكنها تحوي فراغات ما
بين الاعمده وذلك لتخفيف ضغط الماء الاتي من اعلى السد
]ولاحظ كيف تؤثر عليها القوى بحيث ممكن ان تهدمها بالاضافة الى القوى السابقة

]القوى
المؤثرة على السدود التثاقلية اما بسبب الزلازل او حركه التربة القاعدة
الاساسية السفلى بسبب تحملها (المواد اين كان نوعها تتحمل الى حد معين ثم
تنهار ) ناهيك عن الضغوط المختلفة للماء واهمها الضغط الجانبي
]بشكل عام يمكننا ان نقول بأن القوى التالية هي التي تؤثر على السدود التثاقلية

hydrostatic Headwater pressure[] الضغط الهيدروستاتيكي (الساكن) للماء على جدران السد
]siltration of reservior[تراكم الرسوبيات في قاع السد وضغطها على جدران السد

reservior freeze applying at top of the dam مثلا قوة الثلج الساقط او تجمد الماء

hydrostatic pressure due 2 tail of water]

]wave pressure disturbution at top of water level[ قوة الأمواج المتحركة في الاعلى

/hydrostatic uplift[] محاولة الرفع من الاسفل

siesmic force acting on the dam القوة الزالزالية للمياه الكبيرة نفسها

]siesmic force due to earthquak القوة الناتجه عن الهزات الزلزالية (من موجات الزلازل ما تعمل قوى ضغط واخرى تعمل قوى قص)

weight of the dam وزن السد نفسه

t]thermal effect] تأثير الحرارة اما على نسبة الرطوبة والجفاف والتشققات التي قد تحصل او تمدد الاسمنت نفسه

Seiche effect اي المقصود بها التموجات الطبيعية التي تحدث بفعل الرياح المتقطعة او التغير في اختلاف الضغط الجوي او حركة الارض الخ

t]لاحظ الصورة التالية

بينما هناك قوى اخرى مثلا كثافة الماء الموجود (كثافة الماء العذب اقل من المالح )

مواد التأسيس ومدى قوة تحمل الارض لها

لذلك يجب على المهندسين الجيولوجيين والمهندسين المدنيين عمل ما يلي في السدود الخراسانية

1- ان يكون صخر الاساس الواقع عليه السد ذو قوة تحمل كافي للضغط (bearing capicity )

بحيث يدعم حواجز السد خصوصا عندما يكون السد مليان

2- يجب ان يقاوم السد محاولة انقلابه بواسطة الماء خصوصا عند الاساس

3- يجب حساب الضغوط المختلفة للماء باتجاه جدران السد ووضع اكبر احتمال للضغط مثلا في حالة فيضانات او في حالة تجمد الماء

والى اللقاء مع السدود الأملائية

اتمنى
ان يكون كل شي واضح واذا تريدوا تسألوا اسألوا فيما يتعلق بجيولوجية السد
اما عن مواد الانشاء مالي دخل هذه للمهندسين المدنيين

القوى المؤثرة على السدود......

تؤثر
على السدود بشكل عام قوى مختلفة وتهدد ثبات السد ويجب علينا معرفة هذه
القوى لنعرف اهمية دراسة الموقع جيولوجيا قبل بدء العمل في السد

ا-قوى ناتجة عن ضغط وزن المواد المستخدمة في بناء السد....

نوع الضغوط الناتجه عن وزن السد نفسه وتوزيعها يعتمد على شكل السد والمواد المستخدمه في بنائه فالسدود الخرسانية (concrete dams) يمكن اعتبارها تراكيب متماسكه

تشكل كتلة واحدة لذلك تكون الضغوط المسلطة من هذه السدود تكون موزعه فوق المساحة الكلية للاساس

بينما تتصرف السدود الاملائية بشكل لدن (semi-plastic behavior) ويعتمد الضغط على اي نقطة يعتمد على سمك السد فوق تلك النقطه فقط

ب- قوى ناتجة عن ضغط مياة الخزان ....

الماء
يضغط باتجاه وجه السد المواجه لأعلى النهر وتزداد الضغوط مع العمق حيث
يسبب تأثيرات كبيره على القاعده أكثر من الاماكن العليا

من
خلال الصورة السابقه للخزان الاملائي لاحظ الاسهم التي تشير باتجاه اليمين
حيث توضح اتجاه ضغط المياه على جسم السد الاملائي

ج-قوى ناتجه عن ضغط المياه في الفراغ ....

اذا تسربت المياه من الاسفل بفعل الشقوق او المسامية فأن هذه المياه تولد ضغوطا رافعه uplift pressures
تؤثر على السطح الكلي للسد حيث تكون قوة الرفع الى الاعلى مساوية تقريبا
لقوة الضغط الهيدروستاتيكي عند العمق نفسه وتتأثر بهذه النوع من القوى
السدود التثاقلية

وتعالج هذه المشكله بزياده كتلة السدود التثاقلية اما السدود المقوسه Arch
لاتخضع لمثل هذه الضغوط نتيجة المساحة القليلة لقاعدة السد التي تؤثر
عليها الضغوط التحتية ولكن هناك خطر من ناحية تصدع الصخر مباشرة تحت الاساس

في المره المقبله سوف نتعرف على مزيد من القوى المؤثرة على السدود

تحياتي لكم وفي امان الله