Optimum Design of Control Devices for Safe Seepage through Earth Dam

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

This research aims at determining the optimal design of control devices for safe seepage through earth dam. The finite element method has been used to analyze two-dimensional steady state seepage through non homogenous isotropic earth dam .This analysis is performed for a practical case study, Al-Qadisiya Dam under a package program titled as (seep6d .)The validity of the program was evaluated by using existing experimental results measured in a laboratory model dam.This model is applied for (569) design cross sections with different dimensions of concrete cut-off, grout curtain and dolomite core as seepage control devices. This model is used to investigate the effect of these devices on seepage flow and pore water pressure .A set of figures is presented to show the distribution of pressure and total head, as well as, location of the free surface for some cases.The results of the application of the model on these cross sections indicate that the increasing of the dimensions of the control devices leads to decreasing seepage discharge and pore water pressure. Also, the location of free surface was lowered. In general, using more seepage control devices means decreasing the seepage quantity and pore pressure .The second part of this work presents formulation of the optimization problem. A set of curves has been obtained showing the relationships between seepage flow and pore pressure for various dimensions of seepage control devices. Then, the relationships between the dimensions of these devices which achieve safe seepage and pore pressure have been applied as constrains .The optimization problem has been solved by the simplex and Lagrange multiplier methods to find the minimum cost of control devices .The results of the analysis have indicated that the minimum total cost could be achieved when using core width of 79.77m with grout curtain width of 0..6m or using core width of 9:.65m with cut-off depth of 7..8m. However, this value of core width is rather too large when compared with the total width of the embankment and the core width should not exceeds 80m. This result required increasing the width of shell. The first case is preferable because it is less expensive and seepage flow and pore pressure are less. Also, the location of free surface was lowered. Using of dolomite core, grout curtain and concrete cut-off together is infeasible solution

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

04340798-589b-4e9f-8c07-6bd9df85285d

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

1002033_1.pdf

بيانات النشر

ترجمة العنوان

التصميم الأمثل لوسائل السيطرة لتسرب آمن خلال السد الترابي

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"Abdul-Hassan K. Shukur","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"Salah T. Ali ","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"Zahra Abd Saleh","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"}]

اللغة

English

المصدر والدورية

اسم المصدر

Optimum Design of Control Devices for Safe Seepage through Earth Dam

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

فكرة هذا البحث هي إيجاد التصميم الأمثل لوسائل السيطرة المستخدمة في تقليل التسرب خلال السد الترابي. استخدمت طريقة العناصر المحددة (finite elements) لتحليل التسرب المستقر ثنائي الأبعاد خلال السد الترابي المختلف النفاذية.تلك التحليلات طبقت على حاله عمليه هي سد القادسية من خلال برنامج جاهز تحت عنوان (Seep2d).للتأكد من صحة و دقة البرنامج فقد تم مقارنة نتائج تجربة لسد مختبري مع نتائج النموذج الرياضي. وبذلك تم تطبيق البرنامج على الحالة العملية.النموذج الرياضي طبق على(125) مقطع تصميمي بوسائل سيطرة على التسرب مختلفة الأنواع و الأبعاد وهي القاطع الرأسي الكونكريتي و ستارة التحشية و اللب الطيني. النموذج الرياضي استخدم للتحري عن تأثير هذه الوسائل على التسرب و ضغط الماء المسامي.إن مجموعة من الأشكال رسمت لبيان توزيع شحنة الضغط و الشحنة الكلية و كذلك موقع السطح الحر لبعض الحالات.تشير نتائج تطبيق النموذج على هذه المقاطع إلى إن زيادة أبعاد و سائل السيطرة يعني تقليل كمية التسرب وتقليل ضغط الماء المسامي و كذلك انخفاض موقع السطح الحر. وبشكل عام أن استخدام و سائل سيطرة أكثر يعني تقليل لكمية التسرب وتقليل لضغط الماء المسامي.الجزء الثاني من هذا البحث يتضمن مسألة الأمثلية. مجموعة من المنحنيات رسمت لبيان العلاقة بين التسرب و ضغط الماء المسامي من جهة وبين أبعاد و سائل السيطرة على التسرب من جهة أخرى. ثم تم الحصول على مجموعة من العلاقات بين أبعاد و سائل السيطرة التي تعطي نضح امن وضغط مسامي امن واستخدمت كمحددات لمسألة الأمثلية.استخدمت طريقة (Simplex) و طريقة (Lagrange Multiplier) لحل مسألة الأمثلية وذلك لإيجاد اقل كلفة لوسائل السيطرة مع المحافظة على تسرب أمين وضغط مسامي أمين.دلت نتائج البحث أن أكثر المعالجات اقتصادية هي عند استخدام اللب بعرض (35.33 m) مع ستارة تحشية بعرض (0.72 m) أو عند استخدام اللب بعرض (56.28 m) مع قاطع رأسي بعمق (3.94 m) ولكن النتيجة الأخيرة لعرض اللب كبيره إلى حد ما إذا ما قورنت بالعرض الكلي لجسم السد. عرض اللب يجب أن لا يتجاوز m)40) ولذلك هذه النتيجة تتطلب زيادة عرض القشرة. الحالة الأولى أفضل لأنها اقل كلفة واقل نضح واقل ضغط مسامي. وكذلك موقع السطح الحر أوطاْْ من الحالة الثانية. بينما دلت النتائج على إن استخدام اللب الطيني مع ستارة التحشية مع القاطع الرأسي سويا يعطي حلا غير مقبول.

كلمات الباحثين

Reinforced Concrete, Finite Elements, Flow Analysis, Water Seepage, Water Pressure, Numerical Modeling

إشراف وإعداد

الإشراف

Abdul-Hassan K. Shukur, Salah T. Ali

الإعداد

Zahra Abd Saleh

الاقتباسات الببليوغرافية