تعریف اصطلاحات و اجزای سد

اصطلاحات و اجزای سد کدام هستند؟
سدها دارای انوع مختلفی هستند. با این وجود، بسیاری از اجزای سدهای مختلف مشابه یکدیگر است. در ادامه، به معرفی اجزای سدها می پردازیم.

تکیه گاه چیست؟
«تکیه گاه» (Abutment)، به بخشی از دیوارهای کناری دره (طبیعی یا مصنوعی) گفته می شود که بدنه سدها بر روی آن قرار می گیرد.

اگر تکیه گاه های طبیعی از مقاومت کافی و ویژگی های مناسب برای نگهداری سدها برخوردار نباشند، با ساخت دیواره های بتنی یا تزریق بتن به درون ناپیوستگی ها، تکیه گاه مصنوعی ساخته می شود.

وضعیت تکیه گاه، یکی از مهم ترین معیارهای انتخاب نوع سدها است. اصطلاح تکیه گاه در مورد دیواره بین سرریز یا دریچه تخلیه و سدها نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

بالا دست کجاست؟
به سمتی که آب در آن ذخیره می شود و در خلاف جهت جریان آب قرار دارد، «بالا دست» (Upstream) می گویند.

پایین دست کجاست؟
بخشی که آب بالادست به سمت آن جریان می یابد با عنوان «پایین دست» (Downstream) شناخته می شود.

مخزن چیست؟
مخزن، حجمی از آب است که در پشت سدها جمع آوری می شود. ظرفیت مخزن تابعی از ارتفاع است. این ظرفیت، تأثیر زیادی بر روی کاربری سدها دارد.

هرچه آب ذخیره شده در مخزن بیشتر باشد، توانایی آن در تامین آب کشاورزی، آشامیدنی و تولید برق نیز بیشتر خواهد بود. حداکثر حجم مخزن، حجمی است که بعد از آن، آب از بالای تاج سد عبور می کند.

تاج چیست؟
«تاج» (Crest یا Crown)، به بالاترین بخش سد گفته می شود. این بخش برای عبور آب طراحی نشده است. با این وجود، در صورتی که امکان عبور آب از روی بالاترین بخش سدها فراهم شده باشد، آن ناحیه به عنوان سرریز در نظر گرفته می شود (سدهای سرریز).

سراب یا تراز آب چیست؟
به ارتفاع سطح آب مخزن بالادست، تراز آب سد گفته می شود. تراز آب سدها به دبی ورودی از رود، بارش های فصلی، دمای هوا (تبخیر) و حجم سیلاب ها بستگی دارد. کنترل و تنظیم تراز توسط سرریز صورت می گیرد.

ارتفاع آزاد چیست؟
«ارتفاع آزاد» (Freeboard)، فاصله عمودی بین تراز آب مخزن بالادست و تاج سد است. به منظور جلوگیری از سرریز شدن آب از روی تاج، در نظر گرفتن عدم قطعیت های احتمالی در محاسبه ارتفاع موج های و اطمینان از عملکرد صحیح سد، طول آزاد در طراحی در نظر گرفته می شود.

جان پناه چیست؟
در بالای تاج، مسیری وجود دارد که کناره های آن توسط دیوار محافظت می شوند. این دیوارها، با عنوان «دیوار جان پناه» (Parapet Wall) شناخته می شوند.

محور چیست؟
به خط فرضی گذرنده از مرکز مقطع افقی سد، محور سد می گویند.

فونداسیون چیست؟
به مواد طبیعی یا مصنوعی زیر سد (پایین پاشنه و پنجه)، فونداسیون یا پی گفته می شود. فونداسیون، یکی از عوامل مهم در انتخاب نوع سدها است.

پنجه چیست؟
بخشی از پایین دست سد که با کف زمین در ارتباط است، با عنوان «پنجه» (Toe) شناخته می شود.

پاشنه چیست؟
پایین ترین بخش در بالادست سد که با فونداسیون در تماس است، «پاشنه» (Heel) می گویند.

پایاب چیست؟
سطح آب در انتهای کانال خروجی و در نزدیکی پایین دست، با عنوان «پایاب» (Tailwater) شناخته می شود.

ظرفیت چیست؟
به حجم آب قابل جریان از سرریز، ظرفیت یا ظرفیت هیدرولیکی سد می گویند. ظرفیت سدها با یکای متر مکعب بر ثانیه بیان می شود.

سرریز چیست؟
«سرریز» (Spillway)، بخشی است که به منظور عبور دادن آب از بالادست به پایین دست توسط دریچه های مخصوص مورد استفاده قرار می گیرد. بسیاری از سرریزها دارای دریچه کنترل جریان هستند (سرریز کنترل دار).

سرریز، یکی از بخش های مهم و معرف سدها است. معمولا در کنار نوع سدها، ابعاد آن ها و ظرفیت مخرنشان، نوع و ظرفیت (دبی خروجی) سرریز نیز معرفی می شود.

از اجزای اصلی سرریز می توان به تکیه گاه (دیواره بین سرریز و سد) و کانال (مجرای عبور آب از مخزن به پایین دست) اشاره کرد. سرریزهای آزاد، اوجی، پلکانی، سیفونی، جانبی، نیلوفری، شوت و مجرایی از انواع مختلف سرریزها هستند.

ظرفیت سرریز چیست؟
ظرفیت سرریز، بیشترین مقدار آبی است که سرریز می تواند در شرایط بحرانی (سیل و یا طوفان) با ایمنی کامل از خود عبور دهد. به منظور طراحی و تخمین حداکثر آب مورد نیاز برای عبور از سرریز در شرایط بحرانی، معمولا از هیدروگراف جریان ورودی (نمودار تغییرات جریان آب رودخانه در گذر زمان) استفاده می شود.

تاج سرریز کجاست؟
تاج سرریز، بخش بالایی سرریز است که آب از روی آن به سمت پایین سرازیر می شود.

سرریز کمکی یا سرریز اضطراری چیست؟
سرریز سرویس یا سرریز اصلی، جریان عادی آب را از خود عبور می دهد. معمولا علاوه بر سرریز سرویس، یک سرریز کمکی در کنار سد ساخته می شود تا در هنگام رخ دادن سیل های شدید، ایجاد مشکل برای سرریز اصلی یا کافی نبودن ظرفیت سرریز اصلی، تخلیه آب اضافی و بیش از توان سرریز سرویس بدون مشکل انجام بگیرد.

گالری چیست؟
به تونل های افقی یا عمودی حفر شده در داخل بدنه سد در ارتفاع های مختلف، گالری گفته می شود. گالری ها به منظور کنترل نفوذ یا نشت آب به داخل سد، تعمیر و نگهداری سدها مورد استفاده قرار می گیرند.

دیوار آب بند یا پرده آب بند چیست؟
«دیوار آب بند» (Cut-Off Wall) یا اصطلاحا پرده آب بند، صفحه ای است که با تزریق موادی نظیر بتن، آسفالت بتنی و ورق های فولادی به فونداسیون سد ساخته می شود. پرده آب بند از نشست آب جلوگیری می کند.

در صورت عدم انجام مطالعات و برداشت های زمین شناسی دقیق در نواحی پیشنهادی، احتمال ساخت سد بر روی سنگ های نمکی حل شونده در آب وجود دارد. در صورت برخورد آب به این سنگ ها، حفره هایی معروف به «کارست» (Karst) در زیر سد به وجود می آیند.

این حفره ها، با عبور دادن آب از بالادست به پایین دست، مانع از ذخیره آب در مخزن سد و آب گیری می شوند. پرده آب بند می تواند یک اقدام اصلاحی برای جلوگیری از این مشکل باشد.

هسته چیست؟
«هسته» (Core)، یک بخش عمودی در مرکز سد است که به منظور جلوگیری از نشست آب و توسط موادی با نفوذپذیری پایین ساخته می شود.

آبگیر چیست؟
«برج آب گیر» (Intake Tower)، یک سازه عمودی است که به منظور انتقال آب از مخزن بالادست به ژنراتور نیروگاه برق-آبی مورد استفاده قرار می گیرد. برج آبگیر وظیفه انتقال آب تمیز و بدون رسوب برای مصارف بعدی را بر عهده دارد.

حوضچه آرامش چیست؟
«حوضچه آرامش» (Plunge Pool یا Stilling Basin)، یک حوضچه طبیعی یا مصنوعی در پایین دست سد است. این حوضچه به منظور اتلاف انرژی جریان آب آزاد و جلوگیری از پرش آب مورد استفاده قرار می گیرد.

شیر تخلیه چیست؟
«شیر تخیله» (Valve)، وسیله ای است که به منظور توقف یا کنترل جریان آب خروجی از مجراها مورد استفاده قرار می گیرد.

تونل انحراف آب چیست؟
به منظور انحراف آب در هنگام ساخت سد، از تونل انحراف آب استفاده می شود.

مجرای تخلیه رسوب چیست؟
در بخش پایینی سد، مجرایی وجود دارد که به منظور کنترل و تخلیه رسوبات جمع شده در مخزن مورد استفاده قرار می گیرد.

رسوب زدایی یا لایروبی چیست؟
«لایروبی» (Dredging) یا رسوب زدایی، فرآیندی برای تخلیه رسوبات موجود در مخزن سد است. ته نشین شدن مواد در مخزن سد، ظرفیت آن را کاهش می دهد.

به همین دلیل، یکی از اقدامات مهم در طول عمر سد، کنترل و تخلیه رسوبات آن است. لایروبی معمولا به دو روش مکانیکی و هیدرولیکی انجام می شود.

در لایروبی هیدرولیکی، دستگاه های لایروب شناور بر روی آب و در لایروبی مکانیکی، ماشین آلاتی نظیر بیل مکانیکی برای تخلیه رسوب سد مورد استفاده قرار می گیرند.