مقدمه :

تکنولوژی نسبتا جدیدی که برای مهار آبهای سطحی به کار گرفته شده است تکنولوژی ساخت سدهای لاستیکی می باشد . قبل از این نوع سدها برای مهار و هدایت آب به سوی زمینهای وسیع و آبروها ، از دریچه های فولادی و تخته های چوبی استفاده می شد که در جلوی دریچه ها قرار می گرفت تا آب با فشار بیشتری جریان داشته باشد . در این کار نیز به نیروی انسانی نیاز بود و اگر در باز کردن این دریچه ها تأخیری روی می داد سیل ایجاد می شد و دریچه را با خود می برد .

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 میباشند.

کاربرد ها و مزایای سدهای لاستیکی

کنترل سیلابها و تنظیم جریان رودخانه

این کار نوسط دستگاههای الکترونیکی در اتاق کنترل و به طور خودکار انجام می گیرد . 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 می دارد 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 می شود ، در هنگام خواباندن سد ، شرایط رودخانه مانند شرایط قبل از احداث سد لاستیکی است . این ویژگی باعث می شود 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 می آید و رودخانه شرایط طبیعی پیدا می کند .

موارد استفاده از سدهای لاستیکی

۱) کنترل سد و حفاظت ساحلی در برابر فرسایش .

۲) نصب بر روی بندها و سدها به منظور افزایش ارتفاع آنها و کمک به تولید برق .

۳) کاهش آلودگی آب .

۴) افزایش ظرفیت ذخیرة سدها .

۵) مسائل تفریحی از قبیل شنا ، قایق رانی ، ...

۶) جلوگیری از نفوذ آب شور دریا به هنگام مد به ساحل .

مزایای اقتصادی سدهای لاستیکی نسبت به موارد جایگزین

از جمله مزایای اقتصادی این سد ها نسبت به موارد جایگزین شده عبارتند از :

۱) سدهای لاستیکی به فونداسیون پیچیده ای نیاز ندارند .

۲) این سد ها می توانند تا دهانه ای به طول ۱۰۰ متر اجرا شوند .

۳) این سدها به حداقل حفاظت و نگهداری نیاز دارند . قسمت عمدة تعمیرات مربوط به سیستمهای مکانیکی سد می باشد . تعمیر و نگهداری بدنة سد نیز شباهت بسیاری به تعمیر لاستیک اتومبیل دارد و در صورت سوراخ شدن بدنة سد آن را مانند لاستیک اتومبیل پنچر گیری می کنند .

۴) انعطاف پذیری سد در مقابل زلزله .

۵) نصب و ساختن بسیار سریع .

اجرای سدهای لاستیکی

سدهای لاستیکی از یک تیوپ هوا که به یک بستر متصل می شود تشکیل شده است ، انواع قدیم سدهای لاستیکی FABRI DAM نامیده می شد که به در آنها مخلوط آب و هوا برای متورم کردن تیوپ استفاده می شد ، در حال حاضر از سدهایی به نام INFLATABLE DAM استفاده می گردد یعنی سدهایی که قابل باد شدن می باشند .

ساختمان سدهای لاستیکی را می توان متشکل از سه بخش دانست :

۱) بدنة سد ( RUBBER DAM BODY )

۲) بستر سد و تجهیزات مهار

۳) سیستم کنترل و بهره برداری

بدنه سد

بدنه سد پیشرفته تیرن جز تشکیل دهندة سد لاستیکی می باشد که ترکیبی از لاستیک و الیاف تقویت کننده بوده و به صورت ورق تولید می گردد . ورقه های لاستیکی در طولهای مورد نیاز به عرض ۱ متر الی ۲ متر تولید می گردد که از اتصال آنها به یکدیگر به صورت عرضی بدنة سد به صورت یکپارچه تولید می شود .

برای حفاظت بدنه در برابر عوامل جوی و همچنین اجسام معلق در آب از مواد مختلفی برای مقاومکردن بدنه استفاده می شود از جمله کلروپرن ( CR ) و اتیلن پروپیلن مونومد ( EPDM ) که هر دو ماده مقاومت بالایی در برابر عوامل جوی و تغییرات گستردة درجه حرارت محیط دارند که این نوع مواد از فیبرهای سخت که تحت فشار و حرارت زیاد قرار می گیرند تشکیل می گردد .

بستر سد و تجهیزات مهار

بستر سد عموماً در کف به صورت سطح و در دو طرف به صورت شیب دار ساخته می شود . لوله هایی که در پر وخالی کردن آب یا هوا به کار می روند عمدتاً در بستر کار گذاشته می شوند . بدنة لاستیکی سد به وسیله لوله و میله در محل نگه داشته و توسط پیچ مهار ، نصب می گردد . با تزریق رزین پلیاستر در محل ، این قسمت سخت و محکم می شود . بخش بیرونی پیچهای مهار پس از عبور از سوراخهای تعبیه شده در بدنة سد لاستیکی توسط مهره و واشر به بستر محکم می گردد . ارتفاع این پیچ و مهره ها پس از بستن سد لاستیکی بایستی پایین تر از سطح کف بستر رودخانه باشد تا از تجمع گل و لای هنگامی که سد خالی است جلوگیری به عمل آید .

نصب بدنة سد به بستر به دو روش سیستم مهاریک ردیفی و سیستم مهار دو ردیفی صورت می گیرد . مزیت سیستم مهار دو ردیفی این است که هر چه فاصلة دو ردیف بیشتر باشد تأثیر تغییرات ارتفاع سد با نوسانات سطح آب به حداقل می رسد .

اتاق کنترل

ابعاد یک اتاق کنترل استاندارد در حدود ۱۰ مترمربع می باشد ، اتاق کنترل شامل یک قاب کنترل و یک کمپرسور هوا می باشد .

دلایل انتخاب هوا به جای آب برای متورم کردن سدهای لاستیکی :

انتخاب هوا به جای آب به چند دلیل زیر می باشد :

دسترسی به هوای تمیز با حجم زیاد خیلی راحت تر از دسترسی به آب تمیز با حجم زیاد است .

از لحاظ اقتصادی هزینة پرکردن سدهای لاستیکی با هوا خیلی کمتر از هزینة پرکردن با آب میباشد .

لوله های حامل آب جهت پر کردن سد اغلب به خاطر در بر داشتن آب حاوی رسوب مبتلا به گرفتگی شده و مشکلات تعمیری را بوجود می اورد.

سدهای پر شده از آب به یک سیستم لوله کشی خیلی پیچیده و لوله های 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 .

هزینة ساخت فونداسیون سدی که از آب پر شده نسبت به سدی که از هوا پر شده بیشتر است .

نظر سازه ای پی سد آبی از لحاظ استحکام به دلیل تحمل وزن عظیمی از آب روی خود از پی سد بادی حجیم تر است

برخی از مشکلات سدهای لاستیکی

۱) آسیب دیدگی بدنة سد در هنگام خالی کردن باد بدنه .

۲) برخورد اجسام بزرگ و نوک تیز که موجب آسیب به بدنه می شود .

۳) فرار و خروج هوا : به هنگام خالی کردن باد بدنة 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 .

میلاد تاجیک