Break fill-dam simulation using GeoStudio (case study: Safarood earth dam, Kerman)

Document Type: Original Article

Authors

Department of Civil Engineering, Ramhormoz Branch, Islamic Azad University, Ramhormoz, Iran.

Abstract

One of the main reason of earth-dam breaks is inner erosion which is caused by washing fine soil particles and finally lead to seepage inside the dam. Seepage will decrease effective tension in the earth-dam's core and arching phenomena is occurred. More settlement of core than to shell is the consequence of arching and occurrence of cracking. In this paper, GeoStudio software based on finite element scheme was used to simulate numerical modeling of Safarood earth-dam according to two scenarios: (a) after construction; (b) after the first water impounding. Doing calibration and verification processes in SEEP/W and SIGMA/W modules, nonlinear elastic behavior and Mohr-Coulomb's elastic-plastic behavior was determined for core and body of the dam during calibration and verification processes with correlation coefficient of 0.94 and 0.921 between measured and calculated data. In this research, vertical tension distribution, horizontal and vertical displacement, and total tension were calculated and analyzed. After the first water impounding at ratio y/h less than 0.1, hydraulic failure is probable in Safarood earth-dam.

Keywords


بلوری­بزار، ج. و مبینی­زاد، م. (1389). ارزیابی رفتار سد خاکی نهرین در طول ساخت به روش اجزای محدود و مقایسه با مقادیر واقعی. مجله پژوهش آب ایران، (6)4: 10-1.

پاکباز، م.س. و احمدی، ص. (1388). تحلیل رفتار تنش-کرنش سد البرز با استفاده از قرائت­های ابزار دقیق و تحقیق میزان و موقعیت تنش­های بحرانی حین ساخت تا پایان ساخت. هشتمین کنگره بین­المللی مهندسی عمران، دانشگاه شیراز، 23-21 اردیبهشت، شیراز، ایران.

جهانی، ص.، گلمایی، ح. و ضیاتبار احمدی، م. (1390). مطالعه و بررسی مدلسازی عددی اجزای محدود جهت بررسی پایداری شیروانی­ها در حین ساخت و پرشدن و افت سریع مخزن (مطالعه موردی سد میجران با استفاده از نرم افزار پلکسیس). پایان­نامه دوره کارشناسی ارشد.

حکیمی­خانسر، ح.، گلمایی،س. ح.، و شیداییان، م. (1393). ارزیابی رفتار سد خاکی کبودوال (قره­سو-زرینگل) در طول ساخت به روش اجزای محدود با نرم افزار PLAXIS و مقایسه با مقادیر واقعی حاصل از داده­های ابزار دقیق. فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب، (9)4: 50-33.

خامسی، س.ا. و میرقاسمی، ع.ا. (1389). بررسی شکست هیدرولیکی در هسته سدهای خاکی. نشریه مهندسی عمران و نقشه برداری، (2)44: 191-181.

خزائی، ج.، شرفی، ح.، ستاری، د. و هدایتی، ج. (1392). تحلیل سه بعدی نشت از پی و جناحین سدهای خاکی با در نظر گرفتن توپوگرافی ساختگاه (مطالعه موردی: سد گیوی). هفتمین کنگره بین­المللی مهندسی عمران، دانشگاه زاهدان، 18-17 اردیبهشت، زاهدان، ایران.

روشنگر، ک.، روح­پرور، ب. و صداقتی، ط. (1395). ارزیابی تاثیرگزینه­های مختلف طراحی در تحلیل تراوش و پایداری سد گلفرج. نشریه دانش آب و خاک، جلد 26، شماره (1): 30-15. 

میرمحمدحسینی، س.م.، موسوی خونساری، م. و احمدی­فرد، ر. (1388). ارزیابی فشار منفذی در هسته سد کرخه هنگام ساختن و آبگیری همزمان. مجله مهندسی آب، سال دوم: 47-37. 

Derakhshandi, M., Pourbagherian, H.R., Baziar, M.H., Shariatmadari, N. and Sadeghpour, A.H. (2017). Numerical Analysis And Monitoring Of A Rock Fill Dam At The End Of Construction (Case Study: Vanyar Dam). International Journal of Civil Engineering, 12, 4, pp: 326-337.

Djarwadi, D., Suryolelono, K.B., Suhendro, B. and Hardiyatmo, H.C. (2014). A Study on Unsteady Seepage Flow through Dam (Jun-Feng FU, Author VitaeSheng JIN). Procedia Engineering, pp: 489-497.

Pakbaz, M.S., Dardaei, A. and Salahshoor, J. (2009). Evaluation of performance of plastic concrete cutoff wall in Karkheh dam using 3-D Seepage analysis and measurement. Journal of Applied Sciences 9, 4, pp: 724-730.

Vandamme, J. and Zou, Q. (2013). Investigation of slope instability induced by seepage and erosion by a particle method. Computers and Geotechnics, 48, pp: 14-20.