■ مشخصات فنی سد کرخه بخش عمومی

مشخصات فنی سد کرخه
سیستم انحراف آب ●

سیستم انحراف آب سد کرخه شامل یک آبراهه بتنی چهار دهانه (کالورت)، سازه های آبگیر ورودی، حوضچه آرامش انتهائی، پیش فرازبند، فراز بند و نشیب بند می باشد

● مشخصات فرازبند

- طول : 950 متر
- حجم بدنه : 5/4 میلیون متر مکعب
- عرض تاج : 20 متر
- بیشترین عرض در پی: 495 متر
- ارتفاع از کف رودخانه : 52 متر
- حداکثر حجم ذخیره : 433 میلیون مترمکعب


● نشیب بند

براساس منحنی دبی - اشل رودخانه برای دبی 150 مترمکعب در ثانیه ، سطح آب در پایین دست نشیب بند در رقوم 115 متر و برای دبی سیل 4570 مترمکعب در ثانیه سطح آب در رقوم 5/120 متر و بنا براین رقوم تاج نشیب بند 5/121 متر از سطح دریا در نظر قرار گرفته شده است.

● کالورت انحراف آب

عملیات انحراف آب از مسیر اولیه خود معمولا اولین اقدامی است که در پروژه های سد سازی به عمل می آید. در سد مخزنی کرخه برای انحراف آب، استفاده از یک آبراهه بتنی (کالورت)و چهار دهانه بهترین روش شناخته شده است. مشخصات این آبراهه بتنی به شرح ذیل میباشد:


- شکل: چهار دهانه با مقطع هشت ضلعی
- ابعاد هر دهانه : 5/10×5 (ارتفاع × عرض) متر
- طول : 790 متر (با احتساب سازه های ورودی و خروجی)
- نوع پوشش : بتن مسلح
- حجم خاکبرداری : حدود 5/1 میلیون مترمکعب
- حجم بتن مصرفی : 223 هزار مترمکعب
- تراز کف دهانه ورودی: 113 متر از سطح دریا
- تراز کف حوضچه آرامش: 100 متر از سطح دریا
- ظرفیت تخلیه : 3680 مترمکعب در ثانیه در تراز 70/161 متر از سطح دریا (قبل از تبدیل به تخلیه کننده عمقی)

● سازه ورودی

سازه ورودی آبراهه سیستم انحراف، بطول 32 و عرض 6/30 متر شامل چهار دهانه آبگیر، برج آبگیر، شیار دریچه ها و دریچه های انسداد میباشد.


برای انسداد مسیر آب در دهانه های اول و دوم کالورت، از دو دریچه انسداد رأس (
Bulk head Gate) هر یک به وزن 32 تن، و برای انسداد مسیر آب در دهانه سوم از یک دریچه چرخ ثابت (Fixed-wheel Gate) به وزن 62 تن و برای انسداد مسیر آب در دهانه چهارم از یک دریچه غلطکی (Roller Gate) به وزن 82 تن استفاده شده است.


برای بالابردن قطعات و جایگذاری دریچه های کالورت از یک جرثقیل دروازه ای طره دار (Gantry Crane) به ظرفیت 120 تن که در تراز تاج برج آبگیر (160 متر)، نصب شده بود استفاده شده است. جرثقیل مزبور پس از آبگیری و انسداد دائم دریچه ها، از محل خود دمونتاژ گردید.
در قسمت فوقانی برج آبگیر، مجاری و پنجره هائی در نظر گرفته شده است که پس از تبدیل کالورت به تخلیه کننده عمقی، از آنها به عنوان مسیرهای ورود آب به تخلیه کننده، استفاده میشود.

● سازه خروجی

جهت استهلاک انرژی آب خروجی از کالورت، در انتهای آن حوضچه آرامشی به عرض 35، طول 5/128 و تراز کف 100 متر نسبت به سطح دریا احداث شده است.
در خروجی هر یک از آبراهه ها نیز شیارهائی برای نصب دریچه های استاپ لاگ تعبیه شده است تا در مواقع لازم بتوان با نصب دریچه ها از بازگشت آب به داخل آبراهه ها جلوگیری کرد. برای این منظور از سه سری دریچه استاپ لاگ استفاده میشود.

● تخلیه کننده عمقی

از مجاری کالورت انحراف در زمان بهره برداری به عنوان تخلیه کننده عمقی استفاده میشود. بدینمنظور در 50 متر میانی هر یک از آبراهه های اول، دوم و سوم کالورت انحراف و لوله و شیر آلاتی نصب شده است که ضمن محدود کردن سطح مقطع عبور آب در آنها از 48 متر مربع به 14/3 متر مربع، مجموع دبی خروجی آنها را به 360 متر مکعب در ثانیه (در تراز نرمال مخزن) محدود کرده اند.
دهانه چهارم کالورت انحراف نیز بطور کامل مسدود شده و به عنوان راه دسترسی به موقعیت تخلیه کننده و شیر آلات دهانه های دیگر استفاده میشود.
در سیستم تخلیه کننده برای کنترل دبی آب خروجی از دو دریچه اضطراری و سرویس استفاده میشود که هر یک بوسیله سرووموتوری به قدرت 175 تن باز و بسته میشوند.

● سیستم آب بندی پی

به منظور نفوذ ناپذیر نمودن پی و جلوگیری از زه آب، در پی سد دیواره یا غشائی نفوذ ناپذیر اجرا میگردد. به علت هزینه زیاد حفاری و تزریق نا پذیری پی سد کرخه و برای آب بندی مطمئن تر پی، بجای اجرای پرده آب بند، از دیوار آب بند با بتن پلاستیک استفاده شده است.


این دیواره آب بند که با بدنه سد هم محور میباشد، در زیر پی و در مرکز هسته رسی اجرا شده است. سایر مشخصات دیوار آب بند به شرح ذیل میباشد:
- طول دیواره : 2930 متر
- عرض دیواره : 80 /0 تا 1 متر
- حجم کل بتن دیواره : 147370 مترمکعب
- حداقل عمق : 18 متر
- حداکثر عمق : 78 متر

بدلیل اهمیت تکیه گاه چپ سد و قرارگیری نیروگاه در این منطقه و با توجه به تأثیری آبگیری و تراوش در لایه های مختلف کنگلومرائی، جهت محافظت و پایداری شیبهای محدوده نیروگاه و کاهش تراوشات، اجرای دیوار آب بند در شرق نیروگاه در نظر گرفته شد. جهت اتصال این دیوار آب بند به دیوار آب بند اصلی سد، از پرده تزریق در گالری دسترسی کیلومتر 950+0 استفاده میشود و بدینوسیله عملا جلوی نفوذ آب به محدوده نیروگاه گرفته خواهد شد.

مشخصات دیوار آب بند شرق نیروگاه


طول : حدود 750 متر
تعداد پانل : حدود 300
عمق دیواره : 20 تا 70 متر
حجم تقریبی بتن دیواره : 30 هزار متر مکعب

● گالری بازرسی پی

بمنظور دسترسی به پی بدنه واقع در زیر هسته رسی، دیوار آب بند، رفتار نگاری دیوار آب بند و برطرف نمودن نقاط ضعف احتمالی در دوران بهره‌برداری، یک گالری بتنی به فاصله کمی از دیوار آب بند و در پائین دست آن طراحی و ساخته شده است.


موارد استفاده این گالری عبارتند از:
- امکان رفتار نگاری و اطلاع از فشار پیزومتری آب در لایه های مختلف زیر پی سد
- امکان افزایش عمق و یا ترمیم آب بندی پی سد
- امکان رفتار نگاری و کنترل نشست پی سد
- امکان زهکش نمودن و کاهش دادن فشار آب هر یک از لایه های زمین شناسی زیر پی سد
- امکان بازرسی و مشاهده ظاهری وضعیت زیر پیمشخصات گالری بازرسی - موقعیت: زیر هسته رسی به فاصله 5/7 متر، از محور دیوار آب بندپی در پائین دست
- ابعاد: 2/3*6/2 (ارتفاع*عرض) متر
- طول گالری بازرسی: حدود 1300 متر
- تعداد گالری های دسترسی: سه عدد به ترتیب در کیلومترهای 950+0 و 450+1 و 160+2
- طول گالریهای دسترسی: جمعاً 465 متر
- حجم کل بتن ریزی: 46000 متر مکعب

● ابزار دقیق

ابزاردقیق در تاسیسات وپروژه‌های حساس و مهم همچون سدهای بزرگ نقش شریانهای اطلاعاتی و آگاه‌کننده از عکس‌العمل‌ها و رفتارهای این سازه‌ها در برابر شرایط مختلف بارگذاری در مراحل ساخت و بهره‌برداری را بر عهده دارند. به همین منظور برای بررسی رفتار پی و بدنه سد کرخه در حین اجرا و علی الخصوص در زمان بهره برداری، از نقطه نظر فشار منفذی آب، فشار خاک، نشت ها و انحرافات احتمالی بدنه، از نهصد و بیست قطعه ابزار دقیق استفاده شده است . ابزار فوق در 23 مقطع از بدنه و متناسب با وضعیت پی و ارتفاع سد توزیع شده اند.

( ســـرریــــز )

● مشخصات سرریز

با در نظر گرفتن پارامترهائی از قبیل ارتفاع سد، حجم مخزن، نوع سد و اهمیت آن در تأمین نیازهای کشاورزی، تولید انرژی برقابی، موقعیت قرارگیری سد نسبت به مناطق مسکونی پائین دست و خسارات اقتصادی و اجتماعی ناشی از شکست سد، سرریز سد کرخه برای تخلیه مطمئن حداکثر سیلاب محتمل (P.M.F) و با در نظر گرفتن ارتفاع آزاد مناسب طراحی گردیده است.

مشخصات این سرریز به شرح ذیل میباشد:

نوع : اوجی با شوت دریچه دار
موقعیت : جناح راست بدنه
ظرفیت تخلیه : 18260 متر مکعب در ثانیه (در حالت وقوع سیلاب P.M.F)
طول کل سرریز: 1118 متر (با احتساب طول حوضچه آرامش و کانال خروجی)
عرض سرریز: 110 متر (بدون احتساب پایه های میانی 90 متر)
طول حوضچه آرامش : 164 متر
عرض حوضچه آرامش: 110 متر
بار آب طراحی اوجی سرریز : 17 متر
تراز آستانه سرریز: 209 متر از سطح دریا
حجم خاکبرداری : 5/5 میلیون مترمکعب
حجم بتن مصرفی : 758 هزار متر مکعب

بخشهای مختلف سرریز

● کانال تقرب

طول این کانال حدود 90 متر و تراز کف آن 201 متر از سطح دریا در نظر گرفته شده است. این کانال وظیفه هدایت آب به سرریز را به عهده دارد.

● سازه ورودی

سازه ورودی سرریز یک سازه بتنی حجیم به ابعاد 59×110 متر می باشد که شامل اوجی سرریز ، پایه های میانی و کناری، دریچه های قطاعی و تعمیراتی، پل دسترسی در تاج سد، پل جرثقیل دروازه ای و تجهیزات هیدرومکانیکی مانور دریچه‌ها می باشد.
تاج سازه ورودی سرریز در تراز 209 متر از سطح دریا قرار دارد که نسبت به رقوم کانال سرریز (تراز 201 از سطح دریا) دارای اختلاف ارتفاع 8 متر می باشد.
رویه بالادست تاج سرریز با شیب 1:1 و عرض پایه های میانی سرریز معادل 4 متر مد نظر قرار گرفته است.
جهت کنترل عبور آب از سرریز از شش سری دریچه قطاعی استفاده میشود که هر یک دارای 18 متر ارتفاع ، 15 متر عرض، 22 متر شعاع و 170 تن وزن میباشند و در نوع خود از بزرگترین دریچه های قطاعی ساخته شده در ایران میباشند. عملکرد هر دریچه قطاعی توسط دو سرووموتور هر یک به ظرفیت 126 تن و با کورس 11 متر انجام میشود.
جهت تعمیرات دریچه های قطاعی نیز از 4 قطعه دریچه استاپ لاگ استفاده میشود که هریک داری 15 متر عرض، 3 متر ارتفاع و 30 تن وزن میباشند عمل جابجائی و جایگذاری دریچه های استاپ لاگ با استفاده از یک جرثقیل دروازه ای 35 تن و با طول ریل 130 متر استفاده میشود.

● شوت

شوت سرریز با طولی حدود 600 متر ، از دو دهانه 54 متری که توسط یک دیوار میانی به ضخامت 2 متر از یکدیگر جدا شده اند، تشکیل شده است.
این شوت ، در 170 متر اولیه با شیب طولی معادل 25 درصد و در 320 متر بعدی با شیب طولی معادل 5 درصد و در انتها با قوس سهموی محدب به طول تقریبی 100 متر، تا نقطه اتصال به حوضچه آرامش ادامه می یابد.
برای جلوگیری از بروز پدیده کاویتاسیون در شوت، از سه هواده در ایستگاههای 230 (محل اتصال شوت 25% به 5% ) ، 550 (محل اتصال شوت 5% به سهمی ) و 614 (در طول قوس سهمی) استفاده شده است.

● سیستم استهلاک انرژی و مشخصات آن ( حوضچه آرامش )

جهت استهلاک مطمئن انرژی جریان خروجی از حوضچه آرامش استفاده شده است . حوضچه آرامش از نوع U.S.B.R نوع یک می باشد. رقوم کف حوضچه آرامش با توجه به ارتفاع ثانویه پرش هیدرولیکی و رقوم سطح آب پایاب ، در تراز 95 متر از سطح دریا در نظر گرفته شده است . طول حوضچه آرامش معادل 164 متر و عرض حوضچه برابر 110 متر در نظر گرفته شده است . در قسمت انتهایی ، کف حوضچه با شیب 1:5 (V:H) از رقوم 95 متر در طول 65 متر به تراز 108 متر می رسد. رقوم تاج دیواره های کناری حوضچه بر اساس حداکثر رقوم سطح آب در حال وقوع سیل 1000 ساله با احتساب ارتفاع آزاد معادل تراز 5/122 متر از سطح دریا در نظر گرفته شده است.

● منابع قرضه و مشخصات آن

منبع قرضه


سطح منبع قرضه

(کیلومتر مربع)


عمق منبع قرضه

(متر)


فاصله تا ساختگاه سد

(کیلومتر)


مقدار حجم مفید

(میلیون متر مکعب)


نوع مصالح


محل استفاده

* درشت دانه


G1


4


10-5


8-4


20


GW-GP


پوسته، زهکش، فیلترها، لایه های انتقالی و مصالح بتن

G2


8/0


متوسط 2


14-11


75/1


GW-GP و مقداری GC

G3


8


متوسط 3


12-9


5/2


GW-GP

** ریزدانه


C1


5/2


5-3


13-10


2/6


گل سنگ هوا زده CH


هسته رسی سد

معدن چناره






57




سنگ آهک


ریپ رپ شیروانی بالا دست

ملاحظات:

GP = شن ماسه دار با دانه بندی نا مطلوب GC = شن ماسه دار مخلوط با خاک رس

GW = شن ماسه دار با دانه بندی مطلوب CH = رس غیر آلی با درجه خمیری زیاد

* بر پایه نتایج آزمایشات این مصالح جهت تراکم مساعد میباشند و بیشینه دانسیته خشک آنها بیش از ((g/cm3 08/2 میباشد.

** نتایج آزمایشات تراکم ناپذیری برجا، نشان میدهد امکان استفاده از این مصالح بعنوان هسته رسی وجود دارد