بررسی کاربرد بنتونیت در سد زیرزمینی به کمک مدل آزمایشگاهی

Abstract

در مناطق خشک و نیمه‌خشک کمبود بارندگی، و در دسترس نبودن منابع آب‌های سطحی به صورت پایه و دائمی، استفاده بهینه از منابع آب‌های زیرزمینی را موجب می‌شود. در سازه‌های ذخیره آب که سد زیرزمینی نیز از آن مستثنی نیست میزان ضریب آبگذری از مهم‌ترین مولفه‌های موثر در عملکرد می‌باشد. در برخی موارد به علت عدم وجود منابع قرضه و یا فاصله زیاد بین خواستگاه سد و منابع قرضه هزینه احداث سد افزایش می‌یابد، در این موارد ترکبیی از مصالح موجود و بنتونیت می‌تواند معیارهای مورد نیاز را تامین کند. در این تحقیق با ساخت مدل فیزیکی مقطعی از سد زیرزمینی تاثیر افزودن بنتونیت در کاهش ضریب آبگذری اشباع افقی در خاک غیر چسبنده بررسی می‌شود. برای این منظور یک نمونه خاک غیر چسبنده انتخاب و بنتونیت به میزان 2، 4 و 6 درصد ورن خاک خشک به آن اضافه شد و پس از تراکم در مدل فیزیکی مورد آزمایش نفوذپذیری قرار گرفت. نتایج نشان داد افزودن بنتونیت به علت سطح مخصوص بالا و تورم پذیری زیاد ضریب آبگذری را کاهش می‌دهد. هدایت هیدرولیکی با افزایش بنتونیت تا 4 درصد با شیب تندی کاهش یافته و در محتوای بالاتر بنتونیت، شدت کاهش هدایت هیدرولیکی کندتر می‌شود بگونه‌ای که می‌توان گفت نمودار لگاریتم هدایت هیدرولیکی اشباع در برابر محتوای بنتونیت تابعی خطی است. بر اساس این تابع مقدار بنتوتیت مورد نیاز برای کاهش آبگذری اشباع افقی خاک غیر چسبنده مورد آزمایش به مقدار آبگذری نمونه خاک استفاده شده در هسته سد زبرزمینی سنگانه در یک تراکم نسبی مشابه 6/4 درصد می‌باشد.