استفاده از مصالح مختلف در ساخت سازه هاي ابي از زمان گذشته روج داشته ، اما جديدترين اين مصالح ، ماده مصنوعي لاستيك است كه در چند سال اخير در كشورهاي دنيا مطرح شده است .
سابقه استفاده از لاستيك در صنعت آب ، عمر بسيار كوتاهي دارد، اما ساخت بيش از 4000 سد لاستيكي در دنيا و اجراي صدها طرح افزايش ارتفاع سد و استفاده از لاستيك به جاي دريچه هاي فلزي نمايانگر اين است كه اين ماده جاي خود را بين مصاح مختلف كاملا باز كرده است و هر روز شاهد استفاده هر چه بيشتر از اين فناوري هستيم . به علت اهميت موضوع ، لازم است مهندسان طراح و دست اندركاران صنعت لاستيك با تجربياتي كه در زمينه طرح هاي سد لاستيكي وجود دارد، بيشتر آشنايي يابند. از اين رو ، سعي شده است كه براي معرفي كاربرد لاستيك در صنعت آب ومسائل كليدي مربوط به اين قبيل سازه هاي آبي ، اين گزارش تهيه شود.
اميد است كه اين آشنايي بتواند به استفاه هر چه بيشتر از لاستيك در طرح هاي آبي منجرشود.
هدف هاي كلي از ساخت سدهاي لاستيكي :
از سدهاي لاستيكي مي توان در طرح هاي آبي كشور به شرح ذير استفاده كرد :
- ذخيره موقت دبي پايه آب رودخانه ها و كاهش هزينه پمپاژ آب به اراضي كشاورزي ،
- جداسازي آب هاي آلوده يا شور از آب شيرين ،
- استفاده از سدهاي لاستيكي براي افزايش ارتفاع سدهاي بتوني موجود به منظور ازدياد حجم ذخيره آب ،
- استفاده از تيوپ لاستيكي به جاي دريچه هاي فولادي ،
- كاهش فرسايش در رودخانه پرشيب ،
- توليد الكتريسته توسط نيروگا ه هاي آبي كوچك.
تخمين تعداد طرح هاي اجرايي با استفاده از سدهاي لاستيكي :
امكان اجراي طرح هاي سد لاستيكي در كشور ، اعم از سواحل شمالي ، جنوبي و نواحي مركزي بسيار زياد است . در واقع ،در بررسي هاي اوليه در سواحل شمالي مي توان بيش از 200 طرح سد لاستيكي اجرا كرد كه فوايد اقتصادي آن براي كشاورزي منطقه محرز است . در نقاط ساحلي جنوبي به علت پراكندگي جمعيت و غير متراكم و غير كشاورزي بودن بسياري از اراضي آن ، استفاده از اين سدها كاهش مي يابد . اما در هر حال با توجه به مسائل گوناگون از جمله حفظ محيط زيست ، بهبود وضع اكولوژيكي منطقه ، طرح هاي تغذيه مصنوعي ، پرورش ميگو و... مي توان تعدا قابل توجهي طرح سد لاستيكي را در حاشيه ساحلي درياي عمان و خليج فارس قابل اجرادانست.
در بخش مركزي كشور پتانسيل زيادي براي استفاده از سدهاي لاستيكي مشاهده مي شود ، ضمن اينكه در تعدادي از سدهاي بزرگ كشور مسئله افزايش ارتفاع مطرح است ، از جمله سدهاي پيشين ، درودزن ، زاينده رود ، قشلاق ، اكباتان ... كه با اجراي چنين طرح هايي مي توان مقدار زيادي به حجم ذخيره اين سدها افزود.
نكات فني افزايش ارتفاع سدهاي مخزني:
اصولاً در سدهاي مخزني با افزايش هر متر ارتفاع سد ، حجم قاب توجهي و حتي گاهي در حدود -200 500 ميليون متر مكعب آب ذخيره ، قاب استحصال خواهد بود.
به طور كلي شايسته است ، براي بررسي امكان افزايش ارتفاع سدها در چهار چوب مسائل زير مطالعاتي انجام داد :
1- بررسي پايداري سد مخزني و تمهيدات لازم براي ترميم بخش هاي ضعيف آن ، در هنگام افزاش ارتفاع سد ،
2- بررسي اقتصادي افزايش ارتفاع سد مخزني و آثار آن در كاهش ميزان سرمايه گذاري در سدهاي جديد ،
3- ارائه راه حل هاي علمي به منظور افزايش ارتفاع سد مخزني با حفظ پايداري سد از نظر استاتيكي ، ديناميكي ،
4- ارائه نحوه افزايش ارتفاع سد هم زمان با حفظ پايداري د مقابل عبور سيلاب هاي طرح ،
5- حل مسائل هيدروليكي سيستم جديد ،
6- ضرورت بررسي مسائل زيست محيطي ، برآورد خسارت مخزن به علت غرقابي در نتيجه افزايش ارتفاع سد.
مشخصات فني سد لاستيكي :
در كشورهاي مختلف جهان سدهاي لاستيكي تا ارتفاع حدود 8 متر موجود ، و د نظر است تا ارتفاع 10 متر نيز از اين نوع سدها ساخته شود و در حال حاضر معمولا با ارتفاع 2-6 متري طراحي و ساخته مي شود.
سد لاستيكي را مي توان به سه دسته تقسيم كرد:
- سد لاستيكي بادي ،
- سد لاستيكي آبي ،
- سد لاستيكي دو منظوره كه گاهي با آب يا باد پر مي شود.
اساس كار سدهاي لاستيكي ، استفاده از يك تيوپ بزرگ با فضاي بسته كه با دميدن هوا يا آب به درون تيوپ ، لاستيك متورم مي شود و به صورت ايستاده در مي آيد.
در اين حالت ، لاستيك شبيه يك سازند صلب و به عنوان يك سد يا بند عمل مي كند . سدهاي بادي به علت سهولت در عمليات پر و خالي كردن توسط دمنده هاي هوا ، سرعت عمل در تخليه و يا باد كردن آنها و كاهش هزينه نسبت به سدهايي كه با آب پر مي شود ،ارجحيت دارد. محدوديت هايي از جمله كمبود آب صاف در محل ، آلوده بودن آب ، نبودن آب زيرزميني براي استفاده در تيوپ سدهاي لاستيكي آبي ، در سدهاي لاستيكي بادي وجود ندارد واز اين رو حدود 70 درصد سدهاي لاستيكي جهان از نوع بادي است.
سدهاي لاستيكي ساخته شده در ايران
تا به امروز در كشور 3 سد لاستيكي در منطقه بابلسر با مشخصات فني زير ساخته شده است :
1- سد لاستيكي مياندشت : با ارتفاع 8/2 متر ، طول لاستيك در قاعده 60 متر ، در تاج 70 متر ، ضخامت كل لاستيك 9 ميليمتر ، تعداد لايه هاي منجيد 2 لايه .
2- سد لاستيكي عرب خيل : با ارتفاع 3 متر ، طول لاستيك در قاعده 5/36 متر ، در تاج 5/45 متر ،ضخامت كل لاستيك 9 ميليمتر ، تعداد لايه هاي منجيد 2 لايه .
3- سد لاستيكي آرميچ كلا : با ارتفاع 5/3 متر ، طول لاستيك در قاعده 40 متر ،در تاج 5/50 متر ، ضخامت كل لاستيك 10 ميليمتر ، تعداد لايه هاي منجيد 3 لايه .
4- سد لاستيكي خواجه نفس در استان گلستان با ارتفاع 3 متر ، طول لاستيك در قاعده 34 متر ، تاج 39 متر ، ضخامت كل لاستيك 10 ميليمتر ، تعداد لايه هاي منجيد 3 لايه