پروژه درس جغرافياي جهانگردي باعنوان سدها

فصل اول
اهداف سدسازي و انتخاب ساختگاه مناسب

شامل:
۱- تاريخچه سدسازي در ايران و جهان
۲- اهداف سدسازي
۳- طبقه بندي انواع سدها
۴- انتخاب نوع سد مناسب براي ساختگاه
۵- مطالعه، تحليل و بررسي انواع سدها
۱-۱٫ تاريخچه سدسازي در ايران و جهان

بشر از زمانهاي دور، براي مهار نيروهاي طبيعي و در اختيار گرفتن آنها تلاش و تكاپوي زيادي انجام داده است. يكي از عمده ترين نياز انسان در زندگي، مسئله آب است كه عامل اساسي تشكيل تمدنهاي كهن در مناطق مختلف جهان بوده و عدم آن، باعث نابودي تمدنهاي قديمي زيادي شده است. تاريخ و تمدن بشر نشان مي دهد كه اكثر شهرها و تمدن ها، تا حد امكان در كنار رودخانه

ها يا سواحل درياها بنا شده است. با افزايش جمعيت و افزايش آگاهي ها، انسانها سعي نمودند در مناطق دورتر از رودخانه نيز از امتياز آب بهره مند شوند. مهندسي سد از روش هاي ساخت ابتدائي و ساده به شكل پيچيده امروزي، تكامل يافته است. سدسازي كهن را بايد ارج نهاد چرا كه يك هنر اوليه و آزمايشات منتج از تجارب و آزمونهاي ساده بوده است كه بتدريج طي قرنهاي

متمادي با علم درآميخته است. سدهاي خاكي ساخته شده در هزاران سال پيش از استحكام چنداني برخوردار نبودند لذا به راحتي بوسيله سيلاب شسته شده و از بين مي رفتند. ولي ساخت سدهاي با مصالح سنگي در بسياري از نقاط دنيا رايج بوده است. يكي از اولين سدهاي سنگريزه اي جهان، سد الكفاره در وادي الغراوي، نزديكي حلوان در كشور مصر است. بقاياي جامانده از اين سد كه زمان ساخت آن بين سالهاي ۲۶۰۰ تا ۲۹۰۰ قبل از ميلاد تخمين زده مي‌شود، نظر هر

بيننده اي را به خود جلب مي كند. اين سد از نوع سنگريزه و به ارتفاع ۱۴ متر و طول ۱۱۵ متر با پوشش ساخته شده از سنگ تراشيده و هسته سنگ لاشه اي – شني بوده است.
مهارت سازندگان سدها به تدريج در طول قرنهاي متمادي افزايش يافت. روميان سدهاي زيادي با مصالح بنائي و ملات بسيار بادوام احداث كردند كه برخي از آنها، هنوز هم مورد بهره برداري قرار مي گيرد و سرريزهاي بزرگ آن سدها، گواه بر درك روميان از مباني مهندسي است. در ايران قديم نيز سد مهمي در تنگه باريكي بروي رودخانه كبار در حدود ۲۴ كيلومتري شهرستان قم ساخته شده است. تصور مي شود اين سد كه قدمت آن به حدود ۱۳۰۰ سال قبل از ميلاد مي رسد،

قديمي ترين سد قوسي باشد كه هنوز هم پابرجا مانده است. ارتفاع آن به حدود ۲۶ متر و طول آن به ۵۵ متر بالغ مي شود. بدنه اين سد از سنگ لاشه سخت و رويه آن از ملات و تخته سنگ ساخته شده و دو سر قوس سد به ديواره هاي تنگه قفل و بست گرديده است.

طراحي سدهاي پشتبنددار با احداث سد البوئورادفريا (كه به نام سد المند الجو نيز معروف است) در نزديكي باداجو اسپانيا در سال ۱۷۴۷ پيشرفت نمود. اين سد يك سازة سنگ لاشه اي – بنائي به ارتفاع ۵/۲۳ متر و طول ۱۷۰ متر مي‌باشد. كه سطح پائين دست آن به پشتبندها تكيه دارد. مفاهيم طراحي سدهاي سنگي از اسپانيا به آمريكالي شمالي و آمريكاي جنوبي انتقال يافت در مكزيك سدهاي سنگ لاشه اي – بنائي در موارد زيادي انتخاب گرديد.

سازه بنائي معروف به ميرالوم اولين سد چند قوس شناسائي شده دنيا است كه در حدود سال ۱۸۰۰ ميلادي در نزديكي حيدرآباد هند ساخته شد. ارتفاع اين سد تقريباً ۱۲ متر و طول آن ۷۶۲ متر است. جدول (۱-۱) ليست تعدادي از سدهاي مهم ايران را نشان مي دهد. همچنين در جدول (۲-۱) ليست بزرگترين سدهاي مهم جهان با تقسيم بندي بر حسب ارتفاع و تيپ ساخت و به تفكيك كشورها و زمان ساخت و اجراء‌، ارائه شده است. با توجه به اينكه اطلاعات ارائه شده در اين جدول، آخرين اطلاعات مأخوذ از شبكه هاي اطلاع رساني جهاني است، لذا حتي بعضي از سدهاي در حال ساخت را نيز شامل مي شود.

]براي مثال بلندترين سد در حال ساخت جهان در حال حاضر در كشور روسيه با تيپ (E-R) به ارتفاع ۳۳۵ متر مي باشد.

رديف نام سد محل سد نوع سد ارتفاع‌ازشالوده
و از عمق (m) طول تاج سد عرض تاج سد در قاعده (m) سال اتمام
۱ گلپايگان گلپايگان پاره‌سنگي ۵۱/۵۶ ۳۴۰ ۱۵ ۱۳۳۹
۲ كرج (اميركبير) كرج بتني‌قوسي ۱۶۵/۱۸۰ ۳۹۰ ۸۲/۳۰ ۱۳۴۰
۳ دز شمال دزفول بتني‌قوسي ۱۹۰/۲۰۳ ۲۱۲ ۴٫۵/۲۷ ۱۳۴۱

۴ سفيدرود منجيل بتني‌باپشت‌بند ۱۰۶ ۴۲۵ ۱۰٫۵/۱۰۰ ۱۳۴۱
۵ اكباتان همدان بتني‌وزني‌پايه‌دار ۳۳/۵۴ ۲۸۶ ۵/۳۶ ۱۳۴۲
۶ لتيان شمال تهران پايه دار ۸۰/۱۰۷ ۴۵۰ ۹/۹۹ ۱۳۴۶
۷ زاينده رود اصفهان دو ‌قوسي ۸۸/۱۰۰ ۴۵۰ ۶٫۵/۲۹ ۱۳۴۹
۸ زرينه رود بوكان خاكي ۵۰/۵۲ ۷۲۰ ۱۰/۲۴۵ ۱۳۵۰
۹ وشمگير گرگان خاكي ۱۷٫۸/۲۸ ۴۳۰ ۱۲ ۱۳۴۹
۱۰ ارس قزل قشلاق خاكي ۳۸/۴۶ ۹۴۵ ۸/۱۸۲ ۱۳۴۹
۱۱ مهاباد مهاباد پاره سنگي ۴۶/۴۷٫۵ ۷۰۰ ۸/۲۱۵ ۱۳۴۹
۱۲ درودزن شمال شيراز خاكي ۵۵/۶۰ ۷۰۰ ۱۰/۴۰۰ ۱۳۵۲
۱۳ كارون مسجدسليمان بتني‌دو‌قوسي ۱۷۷/۲۰۰ ۳۸۰ ۶/۳۱٫۵ ۱۳۵۶
۱۴ چاه نيمه سيستان خاكي ۱۷ ۱۷۰ ۶/۱۶۸ ۱۳۶۰

۱۵ ميناب (استقلال) ميناب بتني‌قوسي ۵۲٫۵/۶۰ ۴۵۰ ۲٫۵/۵۸ ۱۳۶۲
۱۶ لار شمال تهران خاكي ۱۰۵/۱۰۵ ۱۱۷۰ ۱۲/۱۰۰ ۱۳۵۹
۱۷ قشلاق (وحدت) سنندج پاره سنگي ۸۰/۹۰ ۳۳۰ ۱۰/۲۶۰ ۱۳۶۲
۱۸ سد دوم كوهرنگ فارسان بتني وزني ۲۲ ۷۳ ۱۳۶۴
۱۹ كارده كارده(مشهد) بتني‌دو‌قوسي ۵۰/۶۷ ۱۴۴ ۳٫۲/۸٫۵ ۱۳۶۶
۲۰ طرق طرق (مشهد) بتني‌دو‌قوسي ۷۴/۸۱ ۳۳۰ ۴٫۸/۱۲۸ ۱۳

۲۲ خميران بالاي‌نجف‌آباد خاكي ۲۵٫۵/۳۱ ۱۸۵ ۱۱/۱۴۸ ۱۳۷۱
جدول (۱-۱): ليست تعدادي از سدهاي مهم ايران

سال تكميل (m) ارتفاع تيپ كشور رودخانه نام رديف
UC 335 E-R Russia Vakhah Kogun 1
1980 300 E Tajikistan Vakhah Nurek 2
1961 285 G

Switzerland Dixence Crand Dixence 3
1980 272 A Ceorgia Inguri Inguri 4
1980 261 R Mexico Crijalva Chicoasen 5

UC 261 E-R India Bhagirathi Tehri 6
UC 253 E-R India Toas Kishau 7
UC 245 A China Tiang Erlan Yalong 8
UC 245 A Russia Yenisei Sayano-shushensk 9

UC 243 R Colombia Cuavio Cuavio 10
جدول (۲-۱): ليست تعدادي از بلندترين سدهاي جهان
Type: E= Earth fill (خاكريز); R=Rockfill (سنگريز);
G=Gravity (وزني); A=Arch (قوسي)
UC=Under construction
Source: Vscold Register of Dams

تقريباً تا سال ۱۸۵۰، معيارهاي ملي براي طراحي سد معدود بود. شكست سد پوئن تس برروي دورخانة ريوگوادالن تين در اسپانيا در سال ۱۸۰۲، عدم كفايت برخي روشهاي تجربي را به نمايش گذاشت.

ابتدا قرار بود كه اين سازه بنائي وزني، كاملاً برروي سنگ ساخته شود، اما كشف آبرفت عميق در آبراه رودخانه منجر به استفاده از شمعكها و قيدهاي چوبي در پي همان قسمت شد. پس از ۱۱ سال بهره برداري، زيربندي در هم شكست و بريدگي بزرگي در سد ايجاد شد. طي قرن نوزدهم، پيشرفت قابل توجهي در مهندسي سدهاي وزني در اروپا حاصل گرديد. در سال ۱۸۵۳، مهندس فرانسوي ام. دوسازيلي توصيه كرد كه فشار داخلي سد پائين تر از حد معين نگه داشته شده و

نيز ابعاد آن طوري تعيين شود كه از لغزش جلوگيري به عمل آيد، ۲۵ سال بعد، مفهوم خط منتجة نيروها در داخل يك سوم مياني هر صفحه افقي بوسيلة دبل يو.جي.ام رانكين انگليسي به تفصيل تشريح و روشن گرديد. مفاهيم پيشنهاد شده بوسيلة ام. دو سازيلي و رانكين راه را براي تحليل منطقي سدها گشود.

درحالي كه معيار يك سوم مياني بطور عام براي تأمين مقاومت سدهاي وزني تحت بار متوسط در مقابل واژگوني پذيرفته شده بود، مهندسين به اهميت فشار بر كنش و لغزش پي مي بردند.
در اين راستا، در طراحي سد ويرنوي در انگليس كه طي سالهاي ۱۸۸۲ تا ۱۸۹۰ ساخته شد، يك سيستم زهكشي براي كاهش فشار بر كنش پيش بيني گرديد.

Number of incidents
Total Misc Rockfill Earthfill Cravity Buttress Arch
72 1 2 49 6 5 9 Exploration
11 —– —– 8 2 —– 1 Material
25 —– 3 17 4 1 —– Layout
76 2 3 48 13 6 4 Design
41 —– 5 32 2 1 1 Construction
6 —– 1 5 —– —– —– Operation
5 —– —– 3 —– 1 1 Supervision

۲۳۶ ۳ ۱۴ ۱۶۲ ۲۷ ۱۴ ۱۶ Total
جدول (۳-۱): تعداد حوادث اتفاق افتاده در سدهاي با تيپ هاي مختلف بر اساس انتشارات كميته بين المللي سدهاي بزرگ
از اوايل قرن بيستم پيشرفت مهمي در فن آوري بتن سدها كه شامل مخلوطهاي دقيقاً كنترل شده، لرزش، سيمانهاي مخصوص، انواع پوزولان، دانه بندي شن و ماسه، هوادهي، سرمايش و مواد افزودني مي باشد، به دست آمده است.
سازه هاي شگفت انگيزي چون سد گراندديكسنس سوئيس كه در سال ۱۹۶۲ به ارتفاع ۲۸۵ متر در كشور سوئيس ساخته شد، نمونه پيشرفت به دست آمده در طراحي و ساخت سدهاي بتني مي باشند. در قرن نوزدهم با آغاز استفاده از ماشين آلات به جاي حيوانات در حمل مصالح و متراكم ساختن خاكريز و غيره توسعة سدهاي خاكي شتاب بيشتري گرفت. انتقال از دورة گريدرها و گاريهاي اسبي، غلطك هاي صاف و ماله كشي بزودي با تعميم استفاده از ماشين آلات سنگين

مانند غلطك پاچه بزي و كشنده هاي با يدك چرخ زنجيري به صورت كامل انجام گرفت. تا سال ۱۹۴۰ تجهيزات بزرگ ويژه اي براي جابه جائي و تراكم خاك و سنگ ساخته شده بود. در دو دهه ۱۹۵۰ تا ۱۹۷۰، غلطك لرزان در وهلة اول براي متراكم كردن شن و ماسه و سپس براي متراكم كردن سنگريزه ها مقبوليت گسترده اي پيدا كرد. اين وسيله در انتخاب و ساخت سدهاي سنگريز متراكم به جاي خاكريز يا سنگريز غيرمتراكم تأثير زيادي داشت.

با افزايش زياد توانائيهاي انسان در سدسازي، روند كار به سوي احداث سدهاي خاكي بزرگ گرايش يافت و با شناخت عمومي از قابليت اين نوع سد براي انطباق با شرائط مختلف ساختگاه نسبت به سدهاي صلب تر، اين گرايش رو به فزوني گذاشت.
ساخت سدهاي سنگريز با احداث سد سالتسپرينگز به ارتفاع بي سابقة ۱۰۰ متر در كاليفرنياي آمريكا (۱۹۳۱) جذابيت بيشتري يافت. اين سد از نوع سنگريز غيرمتراكم با رويه بتني است كه تا اواسط قرن حاضر رايج بود.

۲-۱٫ اهداف سدسازي

هريك از سدها، داراي ويژگي خاصي است و براي اهداف مشخصي نيز طراحي و اجراء مي شوند. بعضي از سدها براي يك هدف مشخص مثل جلوگيري از سيلاب و تخريب شهرها و روستاها ساخته مي شوند و بعضي ديگر اهداف متعددي در ساخت آنها منظور شده است. در زير به اغلب اين اهداف اشاره مي شود كه هر سدي چه در گذشته و چه حال براي پوشش دادن به يكي از اين نيازها و يا تركيبي از اين موارد، ساخته شده و يا ساخته خواهد شد.

۱- كشاورزي (توسعه اراضي و بهبود نوع كشت)
۲- تامين آب شرب مردم و آب مورد نياز كارخانجات
۳- توليد برق شهري و برق صنعتي
۴- سياحتي و گسترش صنعت توريسم
۵- تلطيف هواي منطقه و بهبود محيط زيست
۶- پرورش ماهي و مرغابي (توليد پروتئين)

۷- مهار آبهاي سطحي و سيلابهاي فصلي
۸- رسوبگيري و جلوگيري از گسترش رسوب در اراضي پائين دست

۳-۱٫ طبقه بندي انواع سدها
بطور كلي انواع و اقسام سدهايي كه در سطح جهان براي پوشش هركدام از اهداف سدسازي،‌ ساخته شده اند به شرح زير طبقه بندي مي شوند. لازم به ذكر است كه اين طبقه بندي بر اساس مصالح تشكيل دهنده اجزاء سد و شكل سد صورت گرفته است:
الف) سدهايي كه توسط مواد متصل به هم ساخته مي شوند.

ب)‌ سدهايي كه توسط مواد غير متصل به هم ساخته مي شوند.
ج) سدهاي ساخته شده با مصالح خاص.
مورد الف بيشتر شامل سدهاي بتني و سدهاي ساخته شده با مصالح بنايي (در گذشته) است داراي تقسيم بندي زير مي باشد:
۱-سدهاي وزني
۲-سدهاي قوسي
۱-۲٫ تك قوس
۱-۱-۲٫ قوس با شعاع ثابت
۲-۱-۲٫ قوس با شعاع متغير
۲-۲٫ دو قوس
۳-سدهاي پايه دار يا پشت بنددار
۱-۳٫ تك قوسي

۲-۳٫ چند قوسي
۳-۳٫ ساده
۴-سدهاي انحرافي
۱-۴٫ انحرافي كاملاً متحرك
۲-۴٫ انحرافي نيمه متحرك
۳-۴٫ انحرافي ثابت
مورد ب در خصوص سدهاي ساخته شده با مواد غير متصل شامل انواع سدهاي خاكي و سنگي و سنگريزه اي مي باشد كه به ترتيب زير طبقه بندي مي شوند:
۱-سدهاي خاكي
۱-۱٫ سدهاي خاكي همگن.

۲-۱٫ سدهاي خاكي مغزه دار
۳-۱٫ سدهاي خاكي ديافراگمي
۲-سدهاي سنگي
۱-۲٫ سدهاي سنگي
۲-۲٫ سدهاي سنگريزه اي
مورد ج، سدهاي ساخته شده با مصالح خاص شامل سدهاي لاستيكي و زيرزميني است كه در فصل مربوطه توضيح بيشتر ارائه شده است.

۴-۱٫ انتخاب نوع سد مناسب براي ساختگاه
در اجراء پروژه هاي سدسازي، ابتدا درخواست مطالعه لازم جهت اجراي سد در يك منطقه خاص توسط مردم يا نمايندگان آنها يا كارشناسان سازمان ها، به واحدهاي ذيربط ارائه مي شود. (اين در صورتي است كه در آن منطقه شناسائي پتانسيل هاي سدسازي و محل هاي مناسب براي تمام منطقه صورت نگرفته باشد). در اين صورت منطقه مورد نظر ابتدا روي نقشه هاي مربوطه مورد

مطالعه اوليه قرار مي گيرد. در اين مطالعه وجود آب كافي و محل مناسب براي مخزن و محور سد مد نظر قرار مي گيرد. همچنين وضعيت كلي منطقه از لحاظ پوشش دادن به ديگر اهداف سدسازي از قبيل كشاورزي و حتي سطح زير كشت مورد محاسبه قرار مي گيرد. سپس در صورت وجود محل يا محل هاي مناسب، كارشناساني مركب از كارشناسان مسائل ژئوتكنيك، هيدرولوژي، زمين

شناسي و نقشه برداري به محل مورد نظر اعزام مي شوند تا از نزديك منطقه را مورد بازديد صحرائي قرار دهند. در پي اين بررسي، علاوه بر مسائل هيدرولوژي، ژئوتكنيك، زمين شناسي و توپوگرافي منطقه، وجود رسوبات، مسائل محيط زيست، مسائل اجتماعي و اقتصادي و غيره مطرح مي شود. در اين انتخاب، محل سد و نوع سد و ابعاد آن و هزينه تقريبي آن جهت بررسي هاي بيشتر تعيين مي گردد.

در انتخاب نوع سد، شرايط توپوگرافي و زمين شناسي محل، عوامل اوليه در ارزيابي مناسب بودن نسبي انواع سدها است. اين مشخصات ساختگاه سد، كه ارتباط متقابل با هم دارند، بر نحوه

بارگذاري روي پي و الگوي نشت از حاشيه هاي مخزن تأثير مي گذارند. اگر تغيير شكل پذيري يا شكل پي سد از نقطه اي به نقطه اي ديگر بسيار متغير باشد، ممكن است منجر به تمركز تنش در قسمتهاي خاصي از سد شود. مخصوصاً سدهاي خاكي ممكن است در اثر تغيير شكل، در نقاط بحراني آسيب پذير باشند. همچنين ممكن است در تكيه گاههاي پرنشيب و در سطوح مشترك

سازه اي، كه امكان متراكم نمودن مصالح به اندازه كافي وجود ندارد، نشستهاي نامساوي ايجاد شود. در اين محلها، تغيير شكل خاكريز ممكن است باعث بازشدن مجاري خطرناك براي نشست آب گردد. به همين دليل، شكستهاي زيادي در طول مجاري تخليه صورت گرفته است. هرچند خاكريزهائي كه به نحو صحيح ساخته شده است، قادر به تحمل حركات زيادي مي باشند ولي

مقاومت آنها در مقابل سرريز شدن آب نسبتاً كم است، لذا ارتفاع آزاد و ظرفيت سيستم سرريز آنها بايد مقداري دست بالا و محافظه كارانه درنظر گرفته شود. برعكس اين نوع سدها، اغلب سدهاي بتني مي توانند در شرايط استغراق (عبور آب از روي تاج آنها) حداقل تا چندين ساعت مقاومت كنند. رمز ايمني آنها ممكن است مقاومت پي در مقابل ضربة آب سرريز كننده باشد.

سدهاي قوسي مي توانند بارهاي سنگيني را تحمل كنند، اما مقاومت و يكپارچگي آنها ذاتاً به مقاومت تكيه گاهها بستگي دارد. شكست اين نوع سدها ممكن است در اثر فرسايش سنگ يا برش ناشي از فشار آب اتفاق افتد. تضعيف تكيه گاه قوس شايد در اثر فرسايش پي نيز حادث شود. سدهاي وزني به دليل عمر زيادشان مورد توجه قرار گرفته اند. حجم زياد اين نوع سدها مقاومت آنها را در مقابل هوازدگي و نارسائي هاي ساختگاه افزايش مي دهد. با وجود اين، برخي از همين سدها نيز كه اجزاي پي آنها نسبت به لغزش آسيب پذير و حساس بوده است، شكسته اند. اين نقطه ضعف در معدودي از سدهاي پشتبنددار نيز ديده شده است. هر يك از انواع سدها داراي ويژگيهاي مشخصي مي باشند،‌ اما نبايد آنها را غيرقابل تغيير دانست. مطمئناً هر نوع سد

براي يك ساختگاه معين، داراي برخي معايب و محاسن مي باشد. با وجود اين، ارزيابي بر اساس موارد استثنائي مي تواند گمراه كننده باشد. مثلاً سدهاي سنگريز عموماً به تحمل مقادير زياد نشت طي مدتهاي طولاني، معروفند. و اين در موارد زيادي صحيح مي باشد، اما برخي از آنها مقادير زيادي مصالح ريزدانه دارند كه آنها را، مخصوصاً اگر غير متراكم و يا از لايه هاي ضخيم تشكي

ل يافته باشند، مستعد فرسايش مي كند.
ويژگي سدهاي خاكي و پاره سنگي اين است كه اين سدها را مي توان با حجم فوق العاده زياد و در منطقه اي وسيع بر شالوده هاي غيرسنگي نيز بنا نمود. در صورتيكه اگر عرض منطقه آبگير (يا عرض دره) خيلي وسيع باشد و يا شالوده اي آبرفتي و بطور كلي غيرسنگي وجود داشته باشد، ساختن سدهاي بتني يا اقتصادي نيست و يا اصلاً مقدور نمي باشد و معمولاً در مواردي كه سد خاكي انتخاب مي شود تنها نوع ممكن براي آن منطقه است. مزيت ديگر سد خاكي اينست كه مصالح ساخت آن به فاصله كمي در دسترس است و به هر حال ارزان تر از مصالحي مانند بتن و فولاد تمام خواهد شد.
بنابراين در شرايط خاص مي توان با اطمينان بيشتر تصميم گرفت. مثلاً هنگامي كه عرض رودخانه كم و ديوراهاي محكم سنگي و بستر سنگي محكم وجود دارد مناسب ترين نوع سد، سد بتني است كه سرريز آن از تاج باشد و برعكس، اگر رودخانه بر يك دشت يا دره وسيع و بر يك بستر غيرسنگي مي گذرد، ساختن سدهاي بتني مقدور نيست و تنها روش ممكن سد خاكي است. در موارد بينابين كه امكان ساخت انواع سد ميسر است، انتخاب يكي بر ديگري به سادگي ميسر نيست.
در اين موارد تجربه كارشناسان و مهندسين مجرب نقش تعيين كننده را دارد. كه همراه با اين عنصر اصلي، پارامترهاي اقتصادي، وضعيت زمين محل، كارائي نوع سد براي هدف مورد نظر، امكان تهيه و حمل مصالح مورد نظر، مدت زمان ساخت و گاهي مدت زمان انحراف آب، امكان دسترسي به نيروي انساني، مسأله هزينه سرريز، حفاظت آن و مسايل مربوط به دريچه ها هركدام به نحوي در تصميم گيري دخالت دارد. در سد انتخاب شده، كليه موارد، مورد بررسي قرار گرفته است.

 

۵-۱٫ مطالعه، تحليل و بررسي انواع سدها
علوم مهندسي سد، با توجه به گسترده بودن دامنه مطالعاتي آن در شاخه هاي مختلف علمي از پيچيدگي خاصي برخوردار است. همچنين با توجه به اين تنوع و گستردگي، حجم مطالب مورد بحث در اين علم، بسيار زياد مي باشد. لذا به هيچ عنوان بررسي تمام جزئيات مطالعات، تحليل، طراحي و اجزاء در خصوص تمام انواع سدها در يك مجلد امكان پذير نمي باشد. اين درحالي است كه روز به روز بر حجم مطالعات و يافته هاي علمي در اين شاخه از علم افزوده مي شود. و حتي سدهاي جديدي با فن آوري هاي جديد ايجاد مي شود. در ادامه تعدادي از انواع سدها از نكته نظرات مختلف مورد بررسي قرار گرفته است.

فصل دوم
سدهاي بتني (Concrete Dams)

شامل:
۱- سدهاي بتني وزني (Concrete Gravity Dams)
2- سدهاي بتني قوسي (Concrete Arc Dams)
3- سدهاي بتني پايه دار (Concrete Buttress Dams)
1-2 سدهاي بتني وزني (Concrete Gravity Dams)
سدهاي بتني وزني براي پايداري به وزن خود وابسته اند. ارتفاع اين نوع سدها معمولاً به طول پي سد بستگي دارد. در اين نوع سدها، نيروي رانش آب در اثر اصطكاك سد با زمين خنثي مي شود. پي اين گونه سدها بايد مستحكم باشد و معمولاً سنگ يكپارچه انتخاب مي شود. البته احداث اين نوع سدها روي سنگهاي نفوذپذير هم جواب داده است. به دليل وزن بالاي سدهاي وزني، سدهايي از اين نوع با ارتفاع بيش ۲۰ متر را معمولاً بر روي سنگ بستر مي سازند. اين سدها

بيشتر براي سرريز آب از روي تاج مورد استفاده قرار مي گيرند. براي همين معمولاً در رودخانه هاي عريض، سد وزني را با سد خاكي تركيب مي كنند و از سد وزني به عنوان سرريز استفاده مي كنند.
يكي از قديمي ترين سدهاي وزني ثبت شده سد وزني الكانته (۱۵۹۴-۱۵۷۹) در اسپانيا است. سد فورن (۱۸۶۶-۱۸۶۱) كه برروي رودخانه لوير در ۹ كيلومتري بالادست سنت اتين ساخته شده است، نيز يكي ديگر از آنها است.
سد گراندكولي (Grand coulee) (1942) برروي رودخانه كلمبيا در ايالت واشنگتن يكي از نمونه هاي سدهاي وزني عظيم دنياست. اين سد ۱۶۸ متر ارتفاع و ۱۲۷۲ متر طول دارد و حدود ۷۶۴۵۵۵۰ متر مكعب بتن در ساختن آن استفاده شده است. در ايران سد اكباتان نمونه يك سد وزني است.
۲-۲ سدهاي بتني قوسي (Concrete Arc Dams)
اين گونه سدها از همان اصول اوليه ساختمان پلهاي قوسي تبعيت مي كنند. تحدب قوسها هميشه به سمت آب است و بار اصلي آب كه در امتداد سد پخش شده است، به ديواره هاي كناري دره يا تنگه اي كه سد در آن ساخته شده است، وارد مي شود. تحت شرايط مطلوب،

سدهاي قوسي از سدهاي وزني، بتن كمتري نياز دارند. البته در مقابل، مناطق كمتري شرايط ساخت اين گونه سدها را دارا مي باشند. وجود دره تنگ با جناحين سنگي سالم از شروط اصلي يك ساختگاه مناسب براي سد قوسي محسوب مي شود. سد كرج يكي از سدهاي دوقوسي مهم ايران مي باشد. حوضه آبريز اين سد، كه ۸۵۵ كيلومتر وسعت دارد، عمدتاً از سنگهاي آتشفشاني سازند كرج (توف سبز) پوشيده شده است. ميزان فرسايش و رسوبزايي اين حوضه كم و ساليانه حداكثر ۳۵۰۰۰۰ متر مكعب است. سد كرج برروي يك سيل ديوريتي مستحكم بنا شده است. پرده آب بند و پرده تزريق سد كرج بسيار خوب عمل مي كند و نفوذپذيري آن بسيار كم (كمتر از يك واحد لوژون) است.