عمران آنلاین

سد قوسی چیست و اولین سدهای قوسی

سد قوسی یک پوسته فضایی است که در پلان دارای انحنا بوده و بار را به تکیه‌گاه‌ها و فونداسیون منتقل می‌نماید. معمولاً قسمت اعظم بارهای ناشی از آب به‌صورت افقی به تکیه گاهای کناری سد منتقل می‌گردند که این امر ناشی از عملکرد قوس می‌باشد. مابقی بار به‌وسیله عملکرد کنسول (نظیر سدهای وزنی) به فونداسیون کف منتقل می‌گردد. بنابراین رفتار این نوع سدها اندرکنشی از رفتار قوسی نوارهای افقی و رفتار طره‌ای نوارهای قائم می‌باشد. تنش‌های داخلی سد قوسی به دو دسته تنش‌های عمود بر مقطع قائم شعاعی سد (به عبارتی تنش‌های قوسی) و تنش‌های عمود بر مقطع افقی سد (تنش‌های طره‌ای) تقسیم می‌گردند. با تغییر نرمی و سختی فونداسیون و جداره میزان باربری عملکرد قوسی و کنسولی تغییر می‌نمایند. درنتیجه این تغییرات در سختی و نرمی جداره‌ها و فونداسیون محل تشکیل تنش‌های کششی و درنتیجه ترک در سدهای قوسی تغییر می‌نماید و با توجه به اینکه در سدها نباید هیچ‌گونه تنش‌های کششی (که نتیجه آن ترک در سد می‌باشد) به وجود آید لذا دانستن عملکرد سد در برابر وضعیت مختلف تکیه‌گاهی بسیار مهم می‌باشد.

اولین سد قوسی تاریخ:

سد کبار سدی قدیمی است که در دشت کبار در نزدیکی زنبورک از توابع جنت‌آباد قم قرار دارد. این سد با تاریخچه‌ای هزار و ۷۰۰ ساله همچنان دشت کبار را آبیاری می‌کند و کشاورزی منطقه را رونق بخشیده است. سد کبار به‌عنوان قدیمی‌ترین سد قوسی دنیا که هنوز هم پابرجا می‌باشد قدمت آن به حدود ۱۳۰۰ میلادی می‌رسد و در ۲۴ کیلومتری شهرستان قم در نزدیکی زنبورک از توابع جنت‌آباد قم بر روی رودخانه کبار قرار دارد. این سد با ارتفاع ۲۶ متر و طول ۵۵ متر از سنگ لاشه سخت بنا گردیده‌است. این سد دارای یک برج آبگیر است که آب از طریق آن به قسمت زیرآب منتقل می‌شود. در کنار حفره خروجی آب سد کانالی در دامنه صخره‌ای از کوه، در سطحی بالاتر از بستر رودخانه، کنده‌اند که آب را به سطوح مرتفع‌تری منتقل می‌کرده است. سد در کوه پی‌سازی شده و شالوده دیواره در شکاف به وجود آمده قرارگرفته که از آب‌بندی مناسبی برخوردار است. انتخاب محل مناسب برای برپایی سد و همچنین شکل قوسی آن، نشان‌دهنده مهارت و دانش بالای مهندسین سازنده سد است. این مهارت سبب شده که دیواره سد در برابر فشار آب مخزنی به طول و عرض ۵۰۰ ×۱۰۰۰ متر به خوبی مقاومت کند.

اولین سد قوسی بتنی:

از زمان ساخت اولین سد قوسی بتنی در جهان (سد زولا) در فرانسه در سال ۱۸۵۴ و اولین سد قوسی بتنی بلند در جهان (سد هوور) به ارتفاع ۲۲۱ متر و طول تاج ۳۷۲ متر) در آمریکا در سال ۱۹۳۶، سدهای قوسی به لطف اضافه ظرفیت باربری منحصربه‌فرد و خصیصه خودتنظیمی، به‌وفور موردتوجه مهندسان سد درزمینه ساخت سد در سراسر جهان قرارگرفته‌اند، در حال حاضر بیش از نیمی از سدهای عظیم ساخته‌شده در سراسر جهان با ارتفاعی بیش از ۲۰۰ متر از نوع سدهای قوسی هستند. در نواحی غربی چین گروهی از سدهای قوسی ممتاز جهان با ارتفاعی بیش از ۳۰۰۰ متر در دست‌ساخت بوده و یا ساخته خواهند شد.