ابـزار دقيـق در سـدهاي بتنـي
فــــهرست صفحه
۲ مقدمه
۳ ۱ – حکمت و فلسفه نصب ابزار دقیق
۳ الف – تشخیص
۴ ب – پیش بینی

۵ ج- مسائل حقوقی
۵ د – تحقیقات
۵ ۲- تعداد نوع و موقعیت ابزار دقیق در سدهای بتنی
۶ ۳ – طبقه بندی ابزار های اندازه گیری
۶ ۳ – ۱ – وسایل اندازه گیری فشار هیدرو استاتیک
۶ ۳ -۲ – وسائل اندازه گیری تنش

۸ ۳ – ۳ – وسائل اندازه گیری تغییر شکل های داخلی
۸ ۳ -۴ – وسائل اندازه گیری تغییر شکل های سطحی
۹ ۴ – خود کار سازی سیستم ابزار دقیق
۱۰ ۵ – تواتر بازدید و ثبت اطلاعات ابزار دقیق و اندازه گیری
۱۰-۱۱ جدول زمانی پیشنهادی برای قرائت ابزار دقیق
۱۲ ۶ – ابزار دقیق های بکار رفته در سد بازرو شیروان
۱۲ ۶ – ۱ – کرنش سنج جابجائی
۱۴ ۶ – ۲ – پاندول
۱۶ ۶ – ۳ – اکستنسومتر
۱۷ ۶- ۴- شيب سنج
۱۸ ۶- ۵- مانو متر
۱۹ ۶ – ۶ – کانال وی ناچ

۲۰ دستگاه اندازه گیری تراز آب مخزن- ۷ — ۶
۲۰ ۶ -۸ – senslog
21 6 -9 – ترمینال باکس
۲۲ ۶-۱۰ – کرنش سنج الکتریکی
۲۳ ۶-۱۱- کرنش سنجهای اسپایدر
۲۴ ۶-۱۲- فشار و کرنش سنج الکتریکی
۲۵ ۶-۱۳- درزه سنج

۲۶ ۶-۱۴- دما سنج بتن
۲۷ ۶-۱۵ – دما سنج آب
۲۷ ۶ -۱۶ – دماسنج هوا
۲۹-۳۵ عکسها و توضیحات

مقدمـه:
سدها به عنوان منابع ذخيره سازي و انحراف آب و کنترل سیلاب های مخرب و تولید انرژی الکتریکی و بسیاری موارد دیگر ، طراحي و ساخته مي شوند، لذا اين سازه ها عامل مهمي در توسعه ظرفيت رودخانه با اهداف كشاورزي، تأمين آب شرب شهرها و روستاها ،و ساير پروژه هاي اقتصادي محسوب مي گردند و بدين لحاظ سدها بايد در طول ساليان متمادي در برابر بارهاي نسبتاً بزرگ كه توسط آب و ساير عوامل ايجادمي گردد، به صورت ايمن مقاومت نموده و پايداري لازم را از خود نشان دهند.

در صورت آزاد شدن ناگهاني آب ذخيره شده، به هنگام تخريب سد، پتانسيل عظيمي به وجود خواهد آمد كه قادر است صدمات جاني و مالي شديدي به قسمت هاي پائين دست وارد آورد. بنابراين عملكرد مناسب و ايمن يك سد مساله مهمي در سوددهي اقتصادي و ايمني عمومي آن محسوب مي گردد. در نظر گرفتن تأثيرات مخرب و ويران شدن سد كه سبب بروز آسيب هاي مالي و جاني شده و رفاه و آسايش عمومي را به مخاطره مي اندازد، موجب منتفي شدن سوددهي طرح مي گردد و لذا وجود لوازم و تأسيساتي جهت جمع آوري اطلاعات براي دسترسي به عملكرد صحيح و اطمينان از ايمني سد در حال حاضر و آينده را ضروري مي سازد. بنابراين
مي توان گفت كه مهمترين هدف ابزار گذاري در يك سد، تأمين اطلاعات ضروري در مورد رفتار سازه است كه در برنامه نظارت و ايمني سد مورد نياز مي باشد.

 

۱ – حكمت و فلسفه نصب ابزار دقيق:
عوامل مهم و متغيرهايي كه در يك سد بتني مي بايست مورد مشاهده قرار گيرند و سير تغييرات آن ها به دقت كنترل گردد، عمدتاً شامل جابجائي ها، تغيير شكل ها، نشست ها، تراوش، سطوح پيزومتري در پي سازه و زير فشارهاي وارده به بدنه سد مي باشد. ضمنا جابجايي كل و جابجائي نسبي بين بخش هاي مختلف سازه مي بايست قسمت به قسمت مورد بررسي و كنكاش قرار گيرد. به هر حال لازم است تا با ارائه يك برنامه ريزي جامع و فراگير و با استفاده از اطلاعات و ارقام بدست آمده از تجهيزات نصب شده، روابط كلي بين متغيرها به دست آيد تا بتواند در هنگام بروز اشكال در سيستم راه حل مناسب را ارائه نمايد. بدين لحاظ اهداف كلي ابزارگذاري شامل تشخيص، پيش بيني، استفاده در مسائل حقوقي و موضوعات تحقيقاتي خواهد بود.

الف) تشخيص: تشخيص خود مي تواند شامل چهار مرحله ارزيابي پارامترهاي طراحي، ارزيابي تكنيك هاي جديد ساختماني، تشخيص تأثيرات ناشي از يك حادثه نامطلوب و ارزيابي عملكرد رضايتبخش در بلند مدت باشد كه در ادامه توضيح داده مي شود.

ارزيابي پارامترهاي طراحي: ابزار گذاري غالباً نقش اصلي را در ارزيابي پارامترهاي طراحي ايفاء مي نمايد، بخصوص آنكه در طي ساخت، مهندسين قادر خواهند بود كه با اطلاعات بدست آمده، صحت طراحي در هر مرحله را كنترل نمايند. علاوه بر اين اطلاعات بدست آمده كمك مي نمايند تا فرضيات تئوريك اوليه كه در طرح سازه به كار رفته است در مقايسه شرايط واقعي تصحيح گردند.

ارزيابي مطلوبيت تكنيك هاي جديد ساختماني: تجربه نشان داده است كه
تكنيك هاي ساختماني جديد يا اصلاح شده، تا زمانيكه بر اساس كاركرد عملي به نحو مطلوب و ارضاء كننده آزمايش نشده اند، نمي توانند با اطمينان كافي مورد پذيرش متخصصان و مهندسان عمران قرار گيرند، داده ها و اطلاعات بدست آمده از ابزار دقيق مي تواند به ارزيابي مطلوبيت روش هاي جديد و يا تصحيح آن ها كمك موثر نمايد.

ارزيابي عملكرد رضايتبخش در دراز مدت:هنگامي كه اطلاعات به دست آمده از سيستم ابزار گذاري با مقادير پيش بيني شده، سازگاري مناسبی داشته باشد و نشان دهنده رفتار مطلوب سازه باشد، ممكن است كه وجود ابزار ضروري به نظر نرسد، اما همين اطلاعات ثابت مي كند كه تغييرات قابل توجه بعدي مي تواند سبب بروز اشكال در سيستم گردند و به همين دليل آگاهي از عملكرد رضايتبخش سد، به تنهايي براي استفاده از طرح هاي بعدي ارزشمند است.
ب)پيش بيني: داده هاي بدست آمده از تجهيزات ابزار دقيق نصب شده در داخل بدنه سد و جناحين مي تواند جهت پيشگويي و پيش بيني رفتار سد در آينده مورد استفاده قرار گيرد. اين پيشگويي ممكن است حاكي از عملكرد رضايتبخش سد يا خرابي جدي آن باشد كه ايمني و بقاي سد را به خطر انداخته و لذا نيازمند اقدامات پيشگيري كننده و چاره جويانه باشد.

ج ) مسائـل حقوقـي:اطلاعات بدست آمده از قرائت ابزار دقيق نصب شده مي توانند براي تخمين اوليه پارامترهاي عملكرد سازه تا تأسيس يك بانك اطلاعاتي قوي براي استفاده احتمالي آتي سودمند باشد. در هنگام بروز صدمه جدي به سد و يا وقوع دعواي قضايي و مطالبات خسارت ناشي از احداث سد يا بروز حوادث نامطلوب، اطلاعات بدست آمده از ابزارها قادرند در تعيين عوامل موثر در حادثه و در قضاوت حقوقي صحيح، مورد استفاده قرار گيرند.

د) تحقيقـات: براي آگاهي از طبيعت پيچيده متغيرهاي مختلف كه به يك سد اعمال شده و در رفتار آن موثر هستند، مطالعه رفتارسازه هاي موجود بسيار مناسب و مفيد مي باشد. و اطلاعات بدست آمده از ابزارها مي توانند به عنوان داده هاي مفيد و ارزنده اي براي استفاده در طرح هاي آتي به كار گرفته شوند.

۲ – تعداد، نوع و موقعيت ابزار دقيق در سدهاي بتني قوسي:
به دليل رفتار يكپارچه سدهاي قوسي، تغيير مكان سازه مهمترين عاملي است كه بايد
اندازه گيري شود، اگرچه تغيير مكان در يك فضاي سه بعدي رخ مي دهد ولي مهمترين عامل آن تغيير مكان در صفحه افقي است و لذا تمام سدهاي قوسي بايد براي اندازه گيري اين تغيير مكان، تأسيسات لازم را دارا باشند. شايان ذكر است كه اين تغيير مكان شامل تغيير مكان هاي نسبي و مطلق نقاط مختلف سد مي باشد. تغيير مكان هاي مطلق نسبت به يك نقطه ثابت در خارج از بدنه سد اندازه گيري مي شوند. عوامل مهم ديگري كه مي توان از آن ها نام برد، عبارتنداز: تغيير شكل هاي نسبي پي و درزهاي ساختماني، كيفيت آب مخزن، آب تراوش يافته و آب جاري در پاياب سد مي باشد.
۳ – طبقه بندي ابزارهاي اندازه گيري

۳ – ۱- وسائل اندازه گيري فشار هيدرواستاتيك:
هدف: اندازه گيري فشار آب تراوش يافته به داخل سد از داخل خلل و فرج موجود در بدنه به دليل وجود تفاوت سطح آب مخزن و پاياب بسيار مهم است و مي توان به وسيله آن موارد خطرناك نظير وقوع تراوش متمركز (piping) و نيز تغييرات افزايش زير فشار در پي سد را
پيش بيني نمود.
انواع: وسايل متنوعي براي اندازه گيري فشار هيدرواستاتيك وجود دارد كه به صورت عمده به سه سيستم باز، بسته و بسته نوع بُردن تقسيم بندي مي شوند. سيستم هاي بسته عمدتاً شامل انواع سيستم لرزان Wire) – Vibrating) و كارلسون بوده. در سيستم هاي باز معمولاً بنام چاه هاي مشاهده اي ناميده مي شوند. در سيستم هاي بسته، در بالاي چاه يا لوله از نوعي فشار سنج خاص استفاده شده و مي توان مستقيماً فشار را قرائت نمود.
۳ – ۲ – وسائل اندازه گيري تنش

هدف: ممكن است مقادير تنش هاي وارده بر تست هاي مختلف مرتبط با بدنه ها،
تكيه گاه ها، پي و نيز نقاط مختلف داخل سد با آنچه از محاسبات حاصل شده است متفاوت باشد و به دليل عدم پيش بيني مقدار واقعي نيروها و نوع بارگذاري در تركيب نيروها، عدم در نظر گرفتن پاره اي عوامل موثر مثل تغييرات درجه حرارت و … مقدار تنش واقعي بيش از مقدار محاسبه شده باشد، لذا اطلاع از ميزان و چگونگي توزيع تنش ها و كنترل آن ها از ضروريات بوده، نصب ابزار ويژه در موقعيت هاي مختلف و حاصل، جهت تعيين این امر لازم است.
اقسام مختلف وسائل اندازه گيري تنش وجود داشته كه چهار نوع معروف آن عبارتنداز:
سلول گلوتزل (Gloetzl cell)، سلول بار كارلسون (Carlson load cell) و

تار مرتعش(Vibrating – wire gauge) و‌ جك صفحه اي (flat Jacks) است. عملكرد سيستم گلوتزل بصورت هيدروليكي است تا به حالت متعادل بر سد در صورتي كه نوع كارلسون با تغيير مقاومت الكتريكي يك سيستم و تغيير طول آن فشار اعمالي موثر را اندازه مي گيرد.
تفاوت سيستم تار مرتعش و سيستم كارلسون در آن است كه در سيستم تارمرتعش ميزان فركانس سيستم تحت كشش، تحت بارهاي مختلف اندازه گيري مي شود ولي در سيستم

جك صفحه اي از سيستم بُردن استفاده مي گردد.

۳ -۳ – وسايل اندازه گيري تغيير شكل هاي داخلي
هدف: اندازه گيري تغيير شكل داخلي يك سطح در هر صفحه و امتداد و كنترل و مقايسه
آن ها با تغيير شكل هاي مجاز محاسبه شده، از اهميت ويژه اي برخوردار است كه شامل
مولفه هاي اصلي قائم و افقي مي باشد و به طور مرسوم اندازه گيري تغيير شكل نسبي بين

قسمت هاي مختلف سد و بين سد و تكيه گاه يا پي صورت مي گيرد. بنابراين به طور معمول تغيير شكل نسبي در امتداد درز يا ترك، بين تأسيسات وابسته به سازه نظير لوله انتقال آب تحت فشار (pen stock) و تغيير شكل داخلي سازه در هنگام بارگذاري تناوبي درجه حرارت و آب مشاهده و اندازه گيري مي شود.
انواع: براي اندازه گيري تغيير شكل داخلي سازه، وسائل مختلفي در دسترس مي باشد كه مشتمل بر نوار اندازه گيري (Calibrated tape) كنترل سنج گمانه اي يك نقطه اي و

چند نقطه اي، درزه سنج، پاندول، ابزارهاي سنجش، اندازه گير وايت مور (white more gauge) اندازه گيري مقاومتي، اندازه گير ميزان كج شدن، شيب سنج، تغيير مكان سنج است. اين وسايل و ابزار مي توان در داخل بدنه سد در پي و تكيه گاه ها، روي سطح بدنه سد، داخل گالري بازديد يا روي لوله انتقال آب تحت فشار و نيروگاه نصب شوند.

۳ – ۴ – وسايل اندازه گيري تغيير شكل سطحي
تغيير شكل هاي افقي يا قائم بوجود آمده بر روي سطوح خارجي بدنه بتني سد براي محاسبه تغيير مكان در مقايسه يك سطح مبنا بايد اندازه گيري شود. نقطه مرجع مي تواند يك بناي يادگاري يا يك نقطه طراحي شده روي تاج سد، روي سطوح پاياب و سراب يا تأسيسات ديگر باشد. هر تغيير مكان جانبي يا انتقال يا چرخش سد بايد مورد توجه قرار گيرد.

انواع: تغيير مكان سطحي معمولاً با روش هاي متعارف و يا نقشه برداي تعيين مي شود. نقشه برداي و تعيين موقعيت مي تواند با مثلث بندي و … انجام پذيرد. وسايل جانبي مورد نياز شامل مير، دوربين تئودوليت، متر يا اندازه گير طول الكترونيكي و … مي باشد.
۳-۵- وسايل اندازه گيري لرزه (لرزه سنج): لرزش هاي شديد در محل سد امكان ايجاد ترك در بتن يا روانگرايي پي و نيز بروز مشكلات پايداري در خاكريزها را فراهم مي سازد. اين لرزش ها مي تواند ناشي از وقوع زمين لرزه با انفجار باشد. اندازه گيري حركات ناشي از اين لرزه قادر است تا ميزان مقاومت سد طراحي شده را در مقابل حركات زمين و يا تا حد يك زلزله مشخص و معين نمايد.

انواع: از لرزه سنج ها يا ابزار اندازه گيري براي نشان دادن پاسخ سازه، پي يا تكيه گاه ها به زلزله اي كه اتفاق افتاده است، استفاده مي شود. عنوان كلي زلزله نگار به ابزارهايي اطلاق

مي گردد كه به صورت اتوماتيك و پيوسته حركات زمين را معين و ثبت مي كنند. پيكره اصلي يك دستگاه زلزله نگار شامل يك قاب است كه به زمين يا بدنه سد مهار مي گردد. در صورت حركت قاب، حركات افقي و قائم مي توانند به صورت الكتريكي نوري يا مكانيكي ثبت شده و سپس بصورت شتاب، سرعت يا جابجائي تفسير گردند.

۴ – خودكار سازي سيستم ابزار دقيق
لزوم افزايش كيفيت داده هاي دستگاه، اخذ سريع، مخابره و تحليل اطلاعات، حذف خطاهاي انساني (ثبت و قرائت) و قابليت تطابق برنامه ريزي كامپيوتري از جمله مواردي است كه اهميت خودكارسازي سيستم هاي اندازه گيري را نشان مي دهند. با اين حال اين روش هم داراي مشكلات خاص خود بوده كه از جمله آن ها مي توان به لزوم بكارگيري تكنسين هاي ماهر با آموزش هاي سطح بالا، عدم جايگزيني تجربه پرسنل، با دستگاه اشاره نمود.
به طور كلي سيستم اخذ اطلاعات به عنوان مهمترين عامل در خودكارسازي اندازه گيري محسوب مي گردد، و اكثر فعاليت ها و وظايف رفتارسنجي در سدهاي بزرگ نياز به يك سيستم گسترده همراه با واحدهاي كوچك تلمتري از راه دور، كه در نقاط بحراني و مهم سازه نصب

شده اند، دارد. اين واحدها، اطلاعات را طبق جدول زماني از پيش تعيين شده و يا در زمان مواجهه با داده غيرعادي به ايستگاه اصلي مخابره مي كنند. ايستگاه اصلي واحد كنترل وظيفه جمع آوري و ذخيره و مخابره داده هايي كه توسط اجزاي ديگر سيستم اخذ گرديده را به عهده دارد. استفاده از خدمات و امكانات مخابره ماهواره اي از مواردي است كه مي توان براي هر پروژه بررسي نمود.

۵ – تواتر بازديد و ثبت اطلاعات ابزار اندازه گيري
با توجه به اينكه هدف از نصب هر ابزار، اندازه گيري مقادير مربوط مي باشد، لذا مي بايست با ارائه يك برنامه زمانبندي شده، مقادير هر پارامتر در زمان مورد نظر قرائت گردد، بدين لحاظ با توجه به سه مرحله اجرائي سه كه شامل دوره ساخت، دوره آبگيري و دوره بهره برداري مي باشد، برنامه مشروحي مطابق جدول زير ارائه شده است كه مي توان تواتر ثبت اطلاعات از دستگاه هاي نصب شده را تعيين نمود.
زمانهای قرائت پیشنهادی برای ا بزار دقیق

ردیف نوع ابزار در طی زمان ساخت در طی اولین ابگیری دوره بهره برداری
اجراء تعطیلی سال اول سالهای دوم و سوم سالهای سوم به بعد
۱ پیزومتر تار مرتعش هفتگی ماهانه هفتگی دو هفته ای ماهانه ماهانه
۲ لوله تعیین زیر فشار هفتگی ماهانه هفتگی هفتگی دو هفتگی ماهانه

۳ پیزومتر لوله متخلخل ماهانه ماهانه هفتگی هفتگی ماهانه ماهانه
۴ پیزومتر لوله شکافدار هفتگی ماهانه هفتگی هفتگی دو هفتگی ماهانه
۵ چاهک مشاهده ای هفتگی ماهانه هفتگی هفتگی دو هفتگی ماهانه
۶ اندازه گیر تراوش ==== ==== هفتگی هفتگی دو هفتگی ماهانه
۷ کنترل بعدی تراوش ==== هفتگی هفتگی هفتگی دو هفتگی ماهانه
۸ حرات سنج مقاومتی دو هفتگی ماهانه هفتگی هفتگی دو هفتگی ماهانه

۹ توموکوپل روزانه ماهانه هفتگی هفتگی ماهانه ماهانه
۱۰ کرنس سنج کارلسون هفتگی هفتگی هفتگی دو هفتگی ماهانه ماهانه
۱۱ تنش سنج هفتگی ماهانه هفتگی دو هفتگی ماهانه ماهانه
۱۲ کنترل تسلیح هفتگی ماهانه ماهانه ماهانه ماهانه ماهانه
۱۳ کنترل پن استاک هفتگی ماهانه ماهانه ماهانه ماهانه ماهانه
۱۴ تغییر مکان سنج هفتگی ماهانه هفتگی هفتگی ماهانه ماهانه

۱۵ کرنش سنج تار مرتعش هفتگی ماهانه ماهانه ماهانه ماهانه ماهانه
۱۶ اندازه گیر فشارکل تارمرتعش هفتگی ماهانه ماهانه ماهانه ماهانه ماهانه
۱۷ سلول فشار هفتگی ماهانه هفتگی دو هفتگی ماهانه ماهانه
۱۸ فشار منفذی سنج (بدون تنش کرنش) هفتگی ماهانه هفتگی دو هفتگی ماهانه ماهانه
۱۹ اندازه گیر تغییر شکل پی هفتگی هفتگی هفتگی دو هفتگی ماهانه ماهانه
۲۰ جک مسطح روزانه هفتگی هفتگی دو هفتگی ماهانه ماهانه

۲۱ اندازه گیری نواری (تونل) هفتگی ماهانه هفتگی دو هفتگی ماهانه ماهانه
۲۲ اندازه گیر وایت مور === === دوهفتگی دو هفتگی ماهانه ماهانه
ادامه جدول زمان قرائت ابزار دقیق
ردیف نوع ابزار در طی زمان ساخت در طی اولین ابگیری دوره بهره برداری
اجراء تعطیلی سال اول سالهای دوم و سوم سالهای سوم به بعد
۲۳ نشاندهنده ترک اوانگارد هفتگی ماهانه هفتگی هفتگی ماهانه ماهانه
۲۴ Ames dial meters هفتگی ماهانه هفتگی هفتگی ماهانه ماهانه

۲۵ اندازه گیری تفاوت بین تکیه گاه ها هفتگی ماهانه هفتگی هفتگی ماهانه ماهانه
۲۶ پاندول روزانه هفتگی روزانه هفتگی دو هفتگی ماهانه
۲۷ شیب سنج هفتگی هفتگی هفتگی هفتگی دو هفتگی ماهانه
۲۸ Collimation هرروز برای یک ماه ماهانه هفتگی دو هفتگی ماهانه ماهانه
۲۹ نقاط شاخص نشست خاکریز === === ماهانه دو ماهه با شش بار در سال سه ماهه دو بار در سال
۳۰ نقاط مبنا ماهانه سه ماهه ماهانه ماهانه ۶ بار در سال ۶ بار در سال
۳۱ کشش سنج چند نقطه ای هفتگی ماهانه هفتگی ماهانه ماهانه ماهانه
۳۲ Traingulation === === ماهانه ماهانه سه ماهه ۲ بار در سال

۳۳ Trilateration(EDM ) === === دو هفتگی ماهانه سه ماهه سه ماهه
۳۴ سیستم تعیین لغزش در مخزن === === ماهانه ماهانه ماهانه سه ماهه
۳۵ تغییر مکان در نیروگاه === === هفتگی ماهانه ماهانه ماهانه
۳۶ تغییر مکان در سنگ هفتگی ماهانه هفتگی هفتگی ماهانه ماهانه

۳۷ اندازه گیری سطح اب هفتگی ماهانه هفتگی هفتگی ماهانه ماهانه
۳۸ سر ریز لبه پهن === === ماهانه ماهانه ماهانه سه ماهه
۳۹ درزه سنج هفتگی هفتگی هفتگی دو هفتگی ماهانه ماهانه

۶ – ابزار دقیق های بکار رفته در سد بارزو شیروان

ابزار دقيق هاي به كار رفته و نصب شده در سد بارزو شيروان به دو دسته زير تقسيم بندي مي شوند.ابزارهاي الكتريكي كه به سيستم قرائت مركزي متصل مي باشند و از طريق كامپيوتر به صورت روزانه به طور خودكار قرائت مي شوند.ابزارهاي مكانيكي كه با دستگاه اندازه گيري مربوط به خودشان به صورت دستي در محل نصب ابزار قرائت مي شوند.
ابتدا در مورد ابزارهاي مكانيكي، تعداد و نوع آن ها، محل نصب و موقعيت آن ها و نحوه قرائت آن ها توضيحات لازم داده خواهد شد:

۶ – ۱ – كرنش سنج جابجايي( ( Joint meter strain Gauge
اين ابزار تشكيل شده از دو عدد صفحه پولكي شكل كه سوراخي در مركز هر صفحه پولكي وجود دارد و اين ابزار (اين پولكي ها) ما بين دو ژوئن در محل ديواره سد در پايين دست سد نصب شده است، از اين ابزار جهت اندازه گیری مقدار انبساط يا انقباضي كه بين ژوئن ها در اثر فشارهاي وارده و همچنين شرايط جوي اعم از گرما و سرماي هوا وجود دارد استفاده مي شود:

نحوه قرائت : ابتدا دستگاه مربوط به قرائت درزه سنج ها كه از يك صفحه مدرج دايره اي شكل تشكيل شده است را در محل صفحه هاي پولكي به اين ترتيب كه ابتدا پايه آزاد يا متغير را روي سوراخ يك صفحه گذاشته و پايه ثابت را آن قدر به سمت چپ يا راست مي بريم تا روي سوراخ صفحه ديگر قرار گيرد، سپس عقربه صفحه مدرج كه روي يك عدد ثابت شده قرائت میکنیم . به اين صورت كه عدد بزرگتر مربوط به دايره مدرج شده كوچك و عدم كوچكتر يا عدد بعد از اعشار مربوط به دايره مدرج بزرگتر مي باشد.
تعداد كل درزه سنج ها يا همان Joint Meter نصب شده در محل سد بارزو شيروان بيست عدد مي باشد كه تمام آن ها در محل ديوار پايين دست بدنه سد نصب شده كه محل هر كدام از آن ها به ترتيب به شرح زير مي باشد:
رديف تراز ژوئن رديف تراز ژوئن
۱ ۲۱-۲۰ ۵۰/۱۸۷ ۱۱ ۱۲-۱۱ ۰۰/۱۷۰
۲ ۱۸-۱۷ ۵۰/۱۸۷ ۱۲ ۹-۸ ۰۰/۱۷۰
۳ ۱۵-۱۴ ۵۰/۱۸۷ ۱۳ ۶-۵ ۰۰/۱۷۰
۴ ۱۲-۱۱ ۵۰/۱۸۷ ۱۴ ۱۸-۱۷ ۵۰/۱۵۲
۵ ۹-۸ ۵۰/۱۸۷ ۱۵ ۱۵-۱۴ ۵۰/۱۵۲
۶ ۶-۵ ۵۰/۱۸۷ ۱۶ ۱۲-۱۱ ۵۰/۱۵۲
۷ ۳-۲ ۵۰/۱۸۷ ۱۷ ۹-۸ ۵۰/۱۵۲
۸ ۲۱-۲۰ ۰۰/۱۷۰ ۱۸ ۱۸-۱۷ ۵۰/۱۳۷
۹ ۱۸-۱۷ ۰۰/۱۷۰ ۱۹ ۱۵-۱۴ ۵۰/۱۳۷
۱۰ ۱۵-۱۴ ۰۰/۱۷۰ ۲۰ ۱۲-۱۱ ۵۰/۱۳۷

تمام ترازهاي مربوط به نصب درزه سنج ها (Joint Meter) به صورت محلي مي باشد كه اگر بخواهيم اين ترازها را به صورت ارتفاع از سطح آب هاي آزاد بدست بياوريم بايد عدد مربوط به تراز هر درزه سنج را با عدد ۵/۱۲۷۱ جمع نموده كه عدد حاصل ارتفاع از سطح
آب هاي آزاد مي باشد.
۶ – ۲ – پاندول( Pendulum)
پاندول هاي نصب شده در سد بارزو شيروان به دو صورت مي باشند:
۱- پاندول هاي مستقيم يا Direct Pendulum
2- پاندول هاي معكوس يا Inverted pendulum

در پاندول هاي مستقيم نقطه ثابت يا صلب در بالاترين تراز روي بدنه سد كه همان تاج سد مي باشد وجود دارد ولي به دليل اينكه اگر ما بخواهيم نقطه ثابت را در روي تاج سد نصب كنيم، به دليل عرض كم تاج سد (m 5/4) امكان ساخت اطاقك مربوط به اين كار وجود ندارد، در نتيجه در راهروي اول كه همان تراز ۵۰/۱۸۷ مي باشد در محل پايين دست ديواره سد نصب مي كنيم.

آنگاه نقطه متغير يا متحرك، در محل در نظر گرفته شده در نقاط مختلف بدنه سد مي باشد كه تمام اين نقاط متحرك توسط سيم استيل زنگ نزني از نقط ثابت كه در بالاترين تراز سد وجود دارند داخل يك مخزن روغن به يك وزنه متصل شده اند، كه اين روغن داراي يك ويسكوزيته خاص مي باشد و هر روغني براي اين كار مناسب نيست.
آنگاه با كوچكترين جابجايي كه در اثر فشارهاي وارده به بدنه سد رخ مي دهد وزنه داخل مخزن روغن حركت كرده و همان طور سيم متصل به آن به حركت در مي آيد، كه اين

حركت هاي جزئي با دستگاه مربوط به خودش قرائت مي شود.
حال سيستم و اساس كار پاندول هاي معكوس در كل شبيه كار پاندول هاي مستقيم

مي باشد، با اين تفاوت كه ايستگاه يا نقطه ثابت ما در پايين ترين تراز سد كه همان پي يا نقاطي كه در سنگ بستر رودخانه حفاري مي كنند و پايه ثابت را در آن جا قرار مي دهند و از هر لحاظ آن را محكم و به صورت صلب در مي آورند و پايه متغير يا متحرك ما در ترازهاي مختلف در نظر گرفته شده در بدنه سد مي باشد.
نحوه قرائت: ابتدا دستگاه مربوط به قرائت پاندول كه از يك دوربين ساده با تارهاي رتيكول جهت قراولروي به نقطه مورد نظر و همچنين يك پايه ثابت كه دوربين روي آن سوار مي باشد و اين پايه ثابت كه از جنس آلومينيوم مي باشد به صورت مدرج است كه روش قرائت آن مانند دستگاه كوليس مي باشد تشكيل شده، در قرائت هاي پاندول ها ما دو روش قرائت داريم كه روش اول به صورت مماسي يا در جهت طول بدنه سد مي باشد و روش دوم به صورت شعاعي يا در جهت عرض بدنه سد مي باشد.
قرائت به اين صورت انجام مي شود كه ابتدا دستگاه كه داراي سه پايه ثابت مي باشد در محل ايستگاه پاندول هاي مستقيم يا معكوس گذاشته تا دستگاه كاملاً ثابت و در جاي خود محكم شود آنگاه دوربين سوار بر روي دستگاه كه به صورت متحرك مي باشد را آن قدر جابجا

مي كنيم تا دقيقاً تارهاي رتيكول آن مماس بر سيم پاندول شود. آنگاه از روي پايه ثابت و مدرج دستگاه قرائت مربوط انجام مي شود.
تعداد كل پاندول هاي نصب شده در محل سد بارزو شيروان يازده عدد مي باشد كه از اين تعداد، چهار عدد آن پاندول معكوس (Inverted pendulum) مي باشد، كه تمام اين پاندول ها در نقاط و ترازهاي مختلف در داخل بدنه سد نصب شده اند.
۶ -۳ – اكستنسومتر(Extention meter )

اكستنسومترهاي به كار رفته در محل سد بارزوي شيروان نه عدد مي باشد كه با توجه به اينكه هر اكستنسومتر داراي چهار محل اندازه گيري مي باشد جمعاً سي و شش مورد جهت
اندازه گيري اسكتنسومترها وجود دارد، حال موقعيت و محل و تراز نصب اكستنسومترهاي به كار رفته در سد بارزوي شيروان به شرح جدول زير مي باشد:
رديف نام Ex بلوك تراز نصب زاويه نصب نسبت به افق عمق سوراخ هر اكستنسومتر
۱ ۲ ۳ ۴
۱ Ex1 5 00/170 ْ۱۸۰ ۲۸ ۲۰ ۱۲ ۴
۲ Ex2 5 00/170 45 28 20 12 4
3 Ex3 10 00/140 45 28 20 12 4
4 Ex4 10 00/140 ْ۱۸۰ ۲۸ ۲۰ ۱۲ ۴
۵ Ex5 13 50/121 70 28 20 12 4
6 Ex6 19 50/137 ْ۱۸۰ ۲۸ ۲۰ ۱۲ ۴
۷ Ex7 19 50/137 ْ۴۵ ۲۸ ۲۰ ۱۲ ۴
۸ Ex8 21 00/170 ْ۱۸۰ ۲۸ ۲۰ ۱۲ ۴
۹ Ex9 21 00/170 ْ۴۵ ۲۸ ۲۰ ۱۲ ۴

تمام ترازهاي اكستنسومترها به صورت محلي مي باشد و اگر مي خواهيم ارتفاع نصب آن نسبت به سطح آب هاي آزاد بسنجيم بايد عدد ترازهاي مربوط را با عدد ۵۰/۱۲۷۱ جمع كنيم، آنگاه ارتفاع نصب اكستنسومترها نسبت به سطح آب هاي آزاد اندازه گيري مي شود.
۶- ۴ – شيب سنج( Clinometer)

ابزار شيب سنج تشكيل شده از يك صفحه دايره اي شكل فولادي كه روي اين صفحه
دايره اي تعدادي پايه جهت استقرار دستگاه شيب سنج تعبيه شده است، اين ابزار در ديواره هاي داخلي بدنه سد و به صورت كاملاً افقي كه نسبت به خط افق زاويه ْ۱۸۰ را مي سازد نصب

شده است. از اين ابزار جهت اندازه گيري مقدار جابجايي و انحراف ديواره هاي داخلي بدنه سد تحت فشار هاي وارده در جهت طولي و عرضي بدنه سد استفاده مي شود و دستگاه اندازه گيري اين ابزار (شيب سنج) از سد پايه تشكيل شده كه ما مي توانيم هم به صورت مماسي يا در جهت طول بدنه سد و هم به صورت شعاعي يا در جهت عرض بدنه سد روي ابزار شيب سنج سوار كرده و ثابت كنيم و آنگاه ترازهاي كروي و لوبيايي دستگاه را كاملاً تراز كرده و آنگاه شروع به
قرائت كنيم.شيب سنج ها يا Clinometer بكار رفته در سد بارزوي شيروان چهارده عدد مي باشند كه هر كدام از آن ها بصورت مماسي و شعاعي قرائت مي شوند؛ حال موقعيت، محل و تراز نصب

شيب سنج هاي بكار رفته در سد بارزوي شيروان به شرح جدول زير مي باشد.
رديف بلوك تراز رديف بلوك تراز
۱ ۲ ۵۰/۱۸۷ ۸ ۱۵ ۵۰/۱۵۲
۲ ۶ ۵۰/۱۸۷ ۹ ۱۵ ۰۰/۱۱۵
۳ ۶ ۵۰/۱۸۷ ۱۰ ۱۸ ۵۰/۱۸۷
۴ ۱۰ ۵۰/۱۸۷ ۱۱ ۱۸ ۵۰/۱۵۲
۵ ۱۰ ۵۰/۱۸۷ ۱۲ ۱۸ ۰۰/۱۳۰
۶ ۱۰ ۵۰/۱۸۷ ۱۳ ۲۱ ۰۰/۱۷۰
۷ ۱۵ ۵۰/۱۸۷ ۱۴ ۲۲ ۵۰/۱۸۷
تمام ترازهاي نصب شيب سنجها بصورت محلي مي باشد و اگر مي خواهيم ارتفاع نصبت آنها را نسبت به سطح آبهاي آزاد بسنجم بايد عدد ترازهاي مربوط را با عدد ۱۲۷۱٫۵ جمع كرده؛ آنگاه ارتفاع شيب سنجها نسبت به سطح آبهاي آزاد اندازه گيري مي شود.
۶-۵ – مانو مترها ( Stand-pipe piezometer )
مانومترها ابزاري هستند كه از يك لوله دو سر آزاد تشكيل شده اند كه يك سر اين لوله در داخل سنگ يا كف بستر محل احداث سد در ترازهاي مختلف نصب گرديده اند و سر ديگر اين لوله به يك فشارسنج متصل شده است كه تمام نشتي آب داخل لوله از طريق فشار سنج و همچنين ميزان فشار آب قابل قرائت كردن است.از مانومترها جهت اندازه گيري ميزان نشتي آب در سنگ كف بستر سد و همچنين اين ميزان نشتي چه فشاري را وارد مي كند استفاده مي شود و جهت قرائت آن ها فقط لازم است از روي فشارسنج كه به صورت دايره اي مدرج مي باشد عدد مربوط را قرائت كرد.مانومترها يا Stand – pipe piezometer بكار رفته در سد بارزوي شيروان هفت عدد ميباشند كه هر كدام از آن ها در محل و تراز مشخصي نصب شده اند كه وضعيت قرارگيري آن ها در داخل بدنه سد به شرح جدول زير مي باشد:
رديف بلوك تراز نصب مانومتر عمق لوله هاي مانومتر تراز لوله در كف سنگ بستر
۱ ۱۰ ۰۰/۱۴۰ m 50/30 50/109
2 13 50/120 m 50/30 00/90
3 14 00/115 m 50/30 50/84
4 15 00/115 m 50/30 50/84
5 16 00/115 m 50/30 50/84
6 16 50/120 m 50/30 00/90
7 19 50/137 m 50/30 00/107

تمام ترازهاي نصب مانومترها به صورت محلي مي باشد و اگر بخواهيم ارتفاع نصب آن ها را نسبت به سطح آب هاي آزاد محاسبه كنيم بايد عدد ترازهاي مربوطه را با عدد ۵/۱۲۷۱ جمع كرده، آن گاه ارتفاع نصب مانومترها نسبت به سطح آب هاي آزاد اندازه گيري مي شود.
۶-۶ – كانال وي ناچ( Wire Measurement Unit)

وي ناچ ها ابزاري هستند كه مقدار نشتي هاي داخل بدنه سد و ميزان آب هايي كه از نقاط مختلف داخلي بدنه سد تراوش مي كنند را اندازه گيري مي كنند. وي ناچ هاي به كار رفته در سد بارزوي شيروان از نوع مثلثي شكل و از جنس آلومينيوم مي باشند.
وي ناچ هاي موجود در سد بارزوي شيروان كه همگي در داخل بدنه سد نصب شده اند چهار عدد مي باشند كه هر كدام از آن ها در محل و موقعيت و تراز مشخصي نصب شده اند كه شرح آن ها در جدول زير آمده است:

رديف بلوك تراز
۱ ۱۱ ۵۰/۱۳۷
۲ ۱۵ ۰۰/۱۱۵
۳ ۱۶ ۰۰/۱۱۵
۴ ۱۸ ۵۰/۱۳۷

نحوه اندازه گيري آب هاي سطحي و تراوش شده داخلي بدنه سد از طريق وي ناچ ها به اين صورت است كه ميزان آبي كه از قسمت اشل مثلثي شكل وي ناچ مي گذرد را با توجه به اينكه اين اشل مثلثي مدرج شده است قرائت مي كنيم و ملاك اندازه گيري آب با توجه به مقدار آبي كه از روي از هر كدام از خطوط مدرج شده مي گذرد مي باشد و به اين صورت است كه عددي به ما مي دهد كه ما اين عدد را در فرمول هاي مخصوص گذاشته و دبي آب بدست مي آيد.

۶-۷ – دستگاه اندازه گيري تراز آب مخزن( Water Level)
دستگاه اندازه گيري تراز آب در سد بارزو به اين طريق كار مي كند كه ابتدا آب مخزن از طريق لوله هاي ارتباطي به دستگاه مي رسد و از طريق فشارسنجي كه سر راه نصب شده ميزان فشار آب سنجيده مي شود و بر اساس يكسري روابط نتيجه از طريق اين دستگاه به دستگاهي كه در ساختمان بهره برداري نصب شده انتقال داده مي شود و از طريق اين دستگاه و يكسري محاسبات ديگر تراز آب مخزن سد بارزوي شيروان بصورت روزانه قرائت مي شود.
تراز و بلوك نصب شده دستگاه اصلي اندازه گيري آب مخزن در تراز ۱۵۲٫۵۰ و بلوك ۱۵ نصب شده است و دستگاه تبديل آن در ساختمان بهره برداري كه روي تاج سد احداث شده است نصب گرديده. اين دو دستگاه به صورت برقي كار مي كنند.

حال مي پردازيم به ابزارهاي الكتريكينصب شده در سد بارزوي شيروان، تعداد و نوع آن ها، محل نصب و موقعيت آن ها و نحوه قرائت آن ها كه در زير شرح آن ها آمده است:
۶-۸ – SENSLOG
Senslog ها ابزاري هستند كه داراي يك حاقطه جانبي مي باشند كه به سيستم قرائت مركزي متصل هستند و اساس كار آنها به اين صورت است كه تمام داده ها را از ترمينال
باكس هاي منصب شده در بدنه سد بارزوي شيروان مربوط به ابزار الكتريكي مدفون نصب شده در داخل بتن بدنه سد گرفته و آنها را به صورت خودكار و روزانه به كامپيوتر مركزي موجود در محل انتقال مي دهند.
Senslog هاي موجود در سد بارزوي شيروان پنج عدد مي باشد كه تمامي آنها در داخل بدنه سد نصب شده اند كه هر كدام از آنها در محل و موقعيت و همچنين تراز مشخصي مستقر هستند كه شرح آنها در جدول زير آمده است.
رديف نوع Senslog بلوك تراز
۱ ۱Senslog 18 00/130
2 2Senslog 18 00/130
3 3Senslog 20 50/152
4 4Senslog 21 00/170
5 5Senslog 22 50/187

۶- ۹- ترمينال باكس ها ( Selection panel )
ترمينال باكس ها ابزاري هستند كه تمام داده هاي مربوط به اندازه الكتريكي نصب شده و مدفون در بتن بدنه سد اعم از كرنش سنجها، كرنش سنج هاي اسپايدر، دماسنج بتن، دماسنج آب و دماسنج هوا را به Senslog هاي مرجود در سد انتقال داده (به صورت خودكار و روزانه)و از Senslog ها هم داده ها به سيستم قرائت مركزي و در نهايت به كامپيوتر منتقل مي شوند.

ترمينال باكس هاي موجود در سد بارزوي شيروان كه همگي آنها در داخل بدنه سد نصب شده اند ۲۲ عدد مي باشد كه هر كدام از آنها در محل موقعيت و تراز مشخص نصب
شده اند كه شرح آنها در جدول زير آمده است:

رديف بلوك تراز رديف بلوك تراز
۱ ۲ ۵۰/۱۸۷ ۱۲ ۱۴ ۵۰/۱۵۲
۲ ۵ ۰۰/۱۷۰ ۱۳ ۱۴ ۵۰/۱۵۲
۳ ۶ ۵۰/۱۸۷ ۱۴ ۱۵ ۵۰/۱۸۷
۴ ۸ ۵۰/۱۵۲ ۱۵ ۱۵ ۰۰/۱۱۵
۵ ۸ ۵۰/۱۵۲ ۱۶ ۱۸ ۵۰/۱۸۷
۶ ۱۰ ۵۰/۱۸۷ ۱۷ ۱۸ ۰۰/۱۷۰
۷ ۱۰ ۰۰/۱۷۰ ۱۸ ۱۸ ۵۰/۱۵۲
۸ ۱۰ ۵۰/۱۵۲ ۱۹ ۱۸ ۰۰/۱۳۰
۹ ۱۰ ۰۰/۱۴۱ ۲۰ ۲۰ ۵۰/۱۵۲
۱۰ ۱۴ ۰۰/۱۷۰ ۲۱ ۲۱ ۰۰/۱۷۰
۱۱ ۱۴ ۵۰/۱۵۲ ۲۲ ۲۲ ۵۰/۱۸۷

تمام ترازهاي نسب Senslog ها و ترمينال باكس ها بصورت محلی مي باشند و اگر بخواهيم ارتفاع نصب آنها را نسبت به سطح آبهاي آزاد محاسبه كنيم بايد عدد ترازهاي مربوطه را با عدد ۱۲۷۱٫۵ جمع كرده، آنگاه ارتفاع نصب Senslog ها و ترمينال باكس ها نسبت به سطح آب هاي آزاد سنجيده مي شود.

۶-۱۰- كرنش سنج الکتریکی ( Electrical Strain Meter)
كرنش سنج ها ابزاري هستند كه در داخل بتن بدنه سد بارزو واقع شده اند و از طريق يكسري كابل كه به حسگر اصلي دستگاه و از آن به ترمينال باكس مربوطه منقل شده و اطلاعات و
داده هاي مربوط به كرنش بتن در همان نقطه را به ما مي دهند، اين ابزار به تعداد دوازده عدد در داخل بتن بدنه سد بارزوي شيروان و در محل و موقعيت و تراز و بلوك مشخصي نصب شده اند كه شرح آن ها در جدول زير آمده است:
رديف بلوك تراز رديف بلوك تراز
۱ ۴ ۵۰/۱۸۷ ۷ ۱۳ ۵۰/۱۸۷
۲ ۴ ۵۰/۱۸۷ ۸ ۱۳ ۵۰/۱۸۷
۳ ۴ ۵۰/۱۸۷ ۹ ۱۶ ۵۰/۱۸۷
۴ ۴ ۵۰/۱۸۷ ۱۰ ۱۶ ۵۰/۱۸۷
۵ ۴ ۵۰/۱۸۷ ۱۱ ۱۹ ۵۰/۱۸۷
۶ ۴ ۵۰/۱۸۷ ۱۲ ۱۹ ۵۰/۱۸۷

۶-۱۱-كرنش سنج هاي اسپايدرSpider Strain meter ) )