بررسی مزایا و معایب احداث سدهای لاستیکی + نکات فنی افزایش ارتفاع سدهای مخزنی
سدهای لاستیکی مدت کوتاهی است که به جرگه خانواده سد‌ها پیوسته اند؛ ایده استفاده از این سد‌ها نخستین بار در سال ۱۹۵۰ مطرح شد.
از جمله سدهای تازه واردی محسوب می شوند که چند سالی است پا به عرصه فعالیت گذاشته اند که مزایا و معایبی را به نام خود به ثبت رسانیده اند.
ایده استفاده از سدهای لاستیکی از کجا نشات گرفت؟
، سدهای تازه واردی هستند که اغلب بر روی رودخانه‌های فصلی زده می‌شود. این سد‌ها از جنس لاستیک بوده که در زمان مورد نیاز این سد‌ها را از باد پر می‌کنند و این عمل باد کردن حجم سد را بالا می‌برد و سد مانع عبور آب می‌گردد.
از این نوع سد که کوتاه نیز است در شمال کشور خودمان نیز وجود دارد.
ایده استفاده از سدهای لاستیکی اولین بار در سال ۱۹۵۰ توسط «ایمبرسون» مطرح شد. در سال ۱۹۶۵ اولین سد لاستیکی بادی در ژاپن برای ذخیره سازی آب به بهره برداری رسید. هم اکنون در حدود ۱۰۰ سد لاستیکی در آمریکای شمالی، بیش از ۱۰۰۰ سد لاستیکی در ژاپن و خاور دور، و در مجموع ۲۶۰۰ سد در نقاط مختلف جهان به طور موفقیت آمیز در دست بهره برداری هستند.
کاربرد‌ها و مزایای سدهای لاستیکی کنترل سیلاب‌ها و تنظیم جریان رودخانه
این کار توسط دستگاه‌های الکترونیکی در اتاق کنترل و به طور خودکار انجام می‌گیرد. پایی آمدن رقوم سطح آب از یک سطح مشخص به معنای پایان سیلاب است، که در این صورت دستگاه الکترونیکی کنترل، دستور افراشتن سد را اعلام می‌دارد که با این اعلام کمپرسور هوا به کار افتاده و سد را باد میکند.
کنترل رسوب رودخانه
از آن جا که سکوی بتنی محل استقرار سد لاستیکی، در کف رودخانه و هم تراز با بستر آن کار گذاشته می‌شود، در هنگام خواباندن سد، شرایط رودخانه مانند شرایط قبل از احداث سد لاستیکی است.
این ویژگی باعث می‌شود که پشت سدهای لاستیکی را رسوب پر نکند، زیرا در هنگام وقوع سیل که بیشترین بار رسوب گذاری رودخانه است، سد به صورت اتوماتیک به حالت خوابیده در می‌آید و رودخانه شرایط طبیعی پیدا میکند.
موارد استفاده از سدهای لاستیکی کنترل سد و حفاظت ساحلی در برابر فرسایش. نصب بر روی بند‌ها و سد‌ها به منظور افزایش ارتفاع آن‌ها و کمک به تولید برق. کاهش آلودگی آب. افزایش ظرفیت ذخیره سد‌ها. مسائل تفریحی از قبیل شنا، قایق رانی، ... جلوگیری از نفوذ آب شور دریا به هنگام مد به ساحل. مزایای اقتصادی سدهای لاستیکی نسبت به موارد جایگزین
از جمله مزایای اقتصادی این سد‌ها نسبت به موارد جایگزین شده عبارتند از:
سدهای لاستیکی به فونداسیون پیچیده‌ای نیاز ندارند. این سد‌ها می‌توانند تا دهانه‌ای به طول ۱۰۰ متر اجرا شوند. این سد‌ها به حداقل حفاظت و نگهداری نیاز دارند. قسمت عمده تعمیرات مربوط به سیستم‌های مکانیکی سد است. تعمیر و نگهداری بدنه سد نیز شباهت بسیاری به تعمیر لاستیک اتومبیل دارد و در صورت سوراخ شدن بدنه سد آن را مانند لاستیک اتومبیل پنچر گیری می‌کنند. انعطاف پذیری سد در مقابل زلزله. نصب و ساختن بسیار سریع. اجرای سدهای لاستیکی
سدهای لاستیکی از یک تیوپ هوا که به یک بستر متصل می‌شود تشکیل شده است، انواع قدیم سدهای لاستیکی FABRI DAM نامیده می‌شد که به در آن‌ها مخلوط آب و هوا برای متورم کردن تیوپ استفاده می‌شد، در حال حاضر از سد‌هایی به نام INFLATABLE DAM استفاده می‌گردد یعنی سد‌هایی که قابل باد شدن هستند.
ساختمان سدهای لاستیکی را می‌توان متشکل از سه بخش دانست:
بدنه سد (RUBBER DAM BODY) بستر سد و تجهیزات مهار سیستم کنترل و بهره برداری بدنه سد
ترکیبی از لاستیک و الیاف تقویت کننده به صورت ورق بدنه را تشکیل می دهند.
ورقه‌های لاستیکی در طول‌های مورد نیاز به عرض ۱ متر الی ۲ متر تولید می‌گردد که از اتصال آن‌ها به یکدیگر به صورت عرضی بدنه سد به صورت یکپارچه تولید می‌شود.
برای حفاظت بدنه در برابر عوامل جوی و همچنین اجسام معلق در آب از مواد مختلفی برای مقاومکردن بدنه استفاده می‌شود از جمله کلروپرن (CR) و اتیلن پروپیلن مونومد (EPDM) که هر دو ماده مقاومت بالایی در برابر عوامل جوی و تغییرات گسترده درجه حرارت محیط دارند که این نوع مواد از فیبر‌های سخت که تحت فشار و حرارت زیاد قرار می‌گیرند تشکیل می‌گردد.
بستر سد و تجهیزات مهار
بستر سد عموماً در کف به صورت سطح و در دو طرف به صورت شیب دار ساخته می‌شود.
لوله‌هایی که در پر وخالی کردن آب یا هوا به کار می‌روند عمدتاً در بستر کار گذاشته می‌شوند.
بدنه لاستیکی سد به وسیله لوله و میله در محل نگه داشته و توسط پیچ مهار، نصب می‌گردد. با تزریق رزین پلیاستر در محل، این قسمت سخت و محکم می‌شود. بخش بیرونی پیچ‌های مهار پس از عبور از سوراخ‌های تعبیه شده در بدنه توسط مهره و واشر به بستر محکم می‌گردد. ارتفاع این پیچ و مهره‌ها پس از بستن سد لاستیکی بایستی پایین‌تر از سطح کف بستر رودخانه باشد تا از تجمع گل و لای هنگامی که سد خالی است جلوگیری به عمل آید.
نصب بدنه سد به بستر به دو روش سیستم مهاریک ردیفی و سیستم مهار دو ردیفی صورت می‌گیرد. مزیت سیستم مهار دو ردیفی این است که هر چه فاصله دو ردیف بیشتر باشد تأثیر تغییرات ارتفاع سد با نوسانات سطح آب به حداقل می‌رسد.
اتاق کنترل
ابعاد یک اتاق کنترل استاندارد در حدود ۱۰ مترمربع است، اتاق کنترل شامل یک قاب کنترل و یک کمپرسور هوا است.
دلایل انتخاب هوا به جای آب برای متورم کردن :
انتخاب هوا به جای آب به چند دلیل زیر است: دسترسی به هوای تمیز با حجم زیاد خیلی راحت‌تر از دسترسی به آب تمیز با حجم زیاد است. از لحاظ اقتصادی هزینه پرکردن سدهای لاستیکی با هوا خیلی کمتر از هزینه پرکردن با آب است. لوله‌های حامل آب جهت پر کردن سد اغلب به خاطر در بر داشتن آب حاوی رسوب مبتلا به گرفتگی شده و مشکلات تعمیری را بوجود می‌اورد. سدهای پر شده از آب به یک سیستم لوله کشی خیلی پیچیده و لوله‌های قطور احتیاج دارند و برای پر کردن یک سد در هنگام نبودن آب اغلب به یک مخزن نگهداری آب در حاشیه آن نیاز است. از لحاظ عملی هوا زمان خیلی کمتری از آب برای آهسته بلند کردن یک سد لاستیکی نیاز دارد. سدهای پر شده از آب در یک هوای سرد ممکن است دچار یخ زدگی شود. هزینه ساخت فونداسیون سدی که از آب پر شده نسبت به سدی که از هوا پر شده بیشتر است. نظر سازه‌ای پی سد آبی از لحاظ استحکام به دلیل تحمل وزن عظیمی از آب روی خود از پی سد بادی حجیم‌تر است. نکات فنی افزایش ارتفاع سدهای مخزنی
اصولاً در سدهای مخزنی با افزایش هر متر ارتفاع ، حجم قابل‌توجهی و حتی گاهی در حدود -۲۰۰، ۵۰۰ میلیون مترمکعب آب ذخیره، قابل استحصال خواهد بود.
به‌طورکلی شایسته است، برای بررسی امکان افزایش ارتفاع سد‌ها در چهارچوب مسائل زیر مطالعاتی انجام داد:
بررسی پایداری سد مخزنی و تمهیدات لازم برای ترمیم بخش‌های ضعیف آن، در هنگام افزاش ارتفاع سد بررسی اقتصادی افزایش ارتفاع سد مخزنی و آثار آن در کاهش میزان سرمایه‌گذاری در سدهای جدید ارائه راه‌حل‌های علمی به‌منظور افزایش ارتفاع سد مخزنی با حفظ پایداری سد ازنظر استاتیکی، دینامیکی ارائه نحوه افزایش ارتفاع سد هم‌زمان با حفظ پایداری در مقابل عبور سیلاب‌های طرح حل مسائل هیدرولیکی سیستم جدید ضرورت بررسی مسائل زیست‌محیطی، برآورد خسارت مخزن به علت غرقابی درنتیجه افزایش ارتفاع سد برخی از مشکلات سدهای لاستیکی آسیب دیدگی بدنه سد در هنگام خالی کردن باد بدنه. برخورد اجسام بزرگ و نوک تیز که موجب آسیب به بدنه می‌شود. فرار و خروج هوا: به هنگام خالی کردن باد بدنه سد ممکن است اجسام نوک تیز ایجاد پنچری نمایند و نیز هنگام سیلاب در اثر برخورد اجسام بزرگ مانند تنه درخت و ... با بدنه سد در آن خراشیدگی یا سوراخ ایجاد شود.
منبع: باشگاه خبرنگاران جوان
728
