Fulltext

The Effect Of Cutoff Wall Angle On Seepage Under Dams

Zainal, Abdul Kareem Esmat

Journal of Engineering مجلة الهندسة
ISSN: 17264073 25203339 Year: 2011 Volume: 17 Issue: 5 Pages: 1109-1131
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Abstract

Flow of water under concrete dams generates uplift pressure under the dam, which may cause the dam to function improperly, in addition to the exit gradient that may cause piping if exceeded a safe value.Cutoff walls usually used to minimize the effect of flow under dams. It is required to 1)minimize the flow quantity to conserve water in the reservoir, it is also required to 2)minimize the uplift pressure under the dam to maintain stability of the dam, and it is required to 3) minimize the exit gradient to prevent quick condition to occur at the toe of the dam where piping may occur and may cause erosion of the soil.Varying the angle of cutoff walls affects its influence on the factors aforementioned that are required to be minimized.In this paper, the cutoff wall angle was varied from 0 to 180 using GeoStudio 2007 SEEP/W computer program, and the variations of the three factors were studied and analyzed.The results shows that the best angle to minimize the water flow is about 60, the best angle to minimize the uplift pressure was about 120 to 135, and the best angle to minimize the exit gradient was about 45 to 75.The case where two cutoff walls were used one with angle 60, the other with an angle 120 were investigated. The results indicated where the minimum values for all factors may be obtained.

ان عملية جريان الماء تحت السدود الخرسانية تولد ضغط للمياه تحت السد، ومن الممكن لهذا الضغط ان يقلل من الاداء الصحيح للسد، اضافة الى ما يسببه انحدار الخروج من جرف للتربة في نهاية السد اذا ما زادت عن حدها المسموح به.لذا تستخدم الجدران القاطعة للتقليل من تاثيرات جريان المياه تحت السد. حيث انه من المطلوب 1) تقليل كمية المياه التي تجري تحت السد وذلك للمحافظة على كمية المياه في الخزان امام السد، كذلك من المطلوب 2) تقليل ضغط المياه تحت السد للمحافظة على استقرارية السد، اضافة الى 3) تقليل انحدار الخروج لتفادي حصول حالة انجراف التربة في نهاية السد. ان تغيير زاوية انشاء الجدار القاطع له تاثير على العوامل التي تم ذكرها بشكل مباشر والتي من المطلوب تقليلها.في هذا البحث، تمت دراسة تاثير تغيير زاوية الجدار القاطع من 0 حتى 180 درجة باستعمال برنامج حاسوبي متخصص GeoStudio 2007 SEEP/W)) وتم تحليل نتائج تغير الزاوية على العوامل المذكورة.اسفرت النتائج عن تقليل جريان المياه الى اقل ما يمكن بزاوية 60 درجة وتقليل ضغط المياه اقل ما يمكن تحت السد بزاوية تتراوح بين 120 حتى 135 درجة وتقليل انحدار الخروج اقل ما يمكن بزاوية تتراوح بين 45 حتى 75 درجة.تمت تحليل حالة وجود جدارين قاطعين الاول بزاوية 60 درجة والثاني بزاوية 120درجة. اسفرت النتائج عن الحصول على اقل قيم ممكنة للعوامل المدروسة جميعا

Keywords

Flow under dams --- optimization --- cutoff walls --- uplift pressure --- exit gradient