مقدمه :
تکنولوژی نسبتاً جدیدی که برای مهار آبهای سطحی به کار گرفته شده است تکنولوژی ساخت سدهای لاستیکی می باشد. قبل از این نوع سدها برای مهار و هدایت آب به سوی زمینهای وسیع و آبروها، از دریچه های فولادی و تخته های چوبی استفاده می شد که در جلوی دریچه ها قرار می گرفت تا آب با فشار بیشتری جریان داشته باشد. در این کار نیز به نیروی انسانی نیاز بود و اگر در باز کردن این دریچه ها تأخیری روی می داد سیل ایجاد می شد و دریچه را با خود می برد.
ایده استفاده از سدهای لاستیکی اولین بار در سال 1950 توسط «ایمبرسون» مطرح شد. در سال 1965 اولین سد لاستیکی بادی در ژاپن برای ذخیره سازی آب به بهره برداری رسید.
هم اکنون در حدود 100 سد لاستیکی در آمریکای شمالی، بیش از 1000 سد لاستیکی در ژاپن و خاور دور، و در مجموع 2600 سد در نقاط مختلف جهان به طور موفقیت آمیز در دست بهره برداری میباشند.
کاربرد ها و مزایای سدهای لاستیکی
کنترل سیلابها و تنظیم جریان رودخانه :
این کار نوسط دستگاههای الکترونیکی در اتاق کنترل و به طور خودکار انجام می گیرد. پایی آمدن رقوم سطح آب از یک سطح مشخص به معنای پایان سیلاب است، که در این صورت دستگاه الکترونیکی کنترل، دستور افراشتن سد را اعلام می دارد که با این اعلام کمپرسور هوا به کار افتاده و سد را باد میکند.
کنترل رسوب رودخانه
از آن جا که سکوی بتنی محل استقرار سد لاستیکی، در کف رودخانه و هم تراز با بستر آن کار گذاشته می شود، در هنگام خواباندن سد، شرایط رودخانه مانند شرایط قبل از احداث سد لاستیکی است. این ویژگی باعث می شود که پشت سدهای لاستیکی را رسوب پر نکند، زیرا در هنگام وقوع سیل که بیشترین بار رسوب گذاری رودخانه است، سد به صورت اتوماتیک به حالت خوابیده در می آید و رودخانه شرایط طبیعی پیدا می کند.
موارد استفاده از سدهای لاستیکی
1- کنترل سد و حفاظت ساحلی در برابر فرسایش.
2- نصب بر روی بندها و سدها به منظور افزایش ارتفاع آنها و کمک به تولید برق.
3- کاهش آلودگی آب.
4- افزایش ظرفیت ذخیره سدها.
5-مسائل تفریحی از قبیل شنا، قایق رانی،...
6- جلوگیری از نفوذ آب شور دریا به هنگام مد به ساحل.
مزایای اقتصادی سدهای لاستیکی نسبت به موارد جایگزین
از جمله مزایای اقتصادی این سد ها نسبت به موارد جایگزین شده عبارتند از :
1-سدهای لاستیکی به فونداسیون پیچیده ای نیاز ندارند.
2-این سد ها می توانند تا دهانه ای به طول 100 متر اجرا شوند.
3-این سدها به حداقل حفاظت و نگهداری نیاز دارند. قسمت عمده تعمیرات مربوط به سیستمهای مکانیکی سد می باشد. تعمیر و نگهداری بدنه سد نیز شباهت بسیاری به تعمیر لاستیک اتومبیل دارد و در صورت سوراخ شدن بدنه سد آن را مانند لاستیک اتومبیل پنچر گیری می کنند.
4-انعطاف پذیری سد در مقابل زلزله.
5- نصب و ساختن بسیار سریع.
اجرای سدهای لاستیکی
سدهای لاستیکی از یک تیوپ هوا که به یک بستر متصل می شود تشکیل شده است، انواع قدیم سدهای لاستیکینامیده می شد که به در آنها مخلوط آب و هوا برای متورم کردن تیوپ استفاده می شد، در حال حاضر از سدهایی به نام INFLATABLE DAM استفاده می گردد یعنی سدهایی که قابل باد شدن می باشند.
ساختمان سدهای لاستیکی را می توان متشکل از سه بخش دانست :
1- بدنه سد ( RUBBER DAM BODY )
2- بستر سد و تجهیزات مهار
3- سیستم کنترل و بهره برداری FABRI DAM
بدنه سد
بدنه سد پیشرفته تیرن جز تشکیل دهنده سد لاستیکی می باشد که ترکیبی از لاستیک و الیاف تقویت کننده بوده و به صورت ورق تولید می گردد. ورقه های لاستیکی در طولهای مورد نیاز به عرض 1 متر الی 2 متر تولید می گردد که از اتصال آنها به یکدیگر به صورت عرضی بدنه سد به صورت یکپارچه تولید می شود.
برای حفاظت بدنه در برابر عوامل جوی و همچنین اجسام معلق در آب از مواد مختلفی برای مقاومکردن بدنه استفاده می شود از جمله کلروپرن ( CR ) و اتیلن پروپیلن مونومد ( EPDM ) که هر دو ماده مقاومت بالایی در برابر عوامل جوی و تغییرات گسترده درجه حرارت محیط دارند که این نوع مواد از فیبرهای سخت که تحت فشار و حرارت زیاد قرار می گیرند تشکیل می گردد.
بستر سد و تجهیزات مهار
بستر سد عموماً در کف به صورت سطح و در دو طرف به صورت شیب دار ساخته می شود. لوله هایی که در پر وخالی کردن آب یا هوا به کار می روند عمدتاً در بستر کار گذاشته می شوند. بدنه لاستیکی سد به وسیله لوله و میله در محل نگه داشته و توسط پیچ مهار، نصب می گردد. با تزریق رزین پلیاستر در محل، این قسمت سخت و محکم می شود. بخش بیرونی پیچهای مهار پس از عبور از سوراخهای تعبیه شده در بدنه سد لاستیکی توسط مهره و واشر به بستر محکم می گردد. ارتفاع این پیچ و مهره ها پس از بستن سد لاستیکی بایستی پایین تر از سطح کف بستر رودخانه باشدتا از تجمع گل و لای هنگامی که سد خالی است جلوگیری به عمل آید.
نصب بدنه سد به بستر به دو روش سیستم مهاریک ردیفی و سیستم مهار دو ردیفی صورت می گیرد. مزیت سیستم مهار دو ردیفی این است که هر چه فاصله دو ردیف بیشتر باشد تأثیر تغییرات ارتفاع سد با نوسانات سطح آب به حداقل می رسد.
اتاق کنترل
ابعاد یک اتاق کنترل استاندارد در حدود 10 مترمربع می باشد، اتاق کنترل شامل یک قاب کنترل و یک کمپرسور هوا می باشد.
دلایل انتخاب هوا به جای آب برای متورم کردن سدهای لاستیکی :
انتخاب هوا به جای آب به چند دلیل زیر می باشد :
1-دسترسی به هوای تمیز با حجم زیاد خیلی راحت تر از دسترسی به آب تمیز با حجم زیاد است.
2- از لحاظ اقتصادی هزینه پرکردن سدهای لاستیکی با هوا خیلی کمتر از هزینه پرکردن با آب میباشد.
3-لوله های حامل آب جهت پر کردن سد اغلب به خاطر در بر داشتن آب حاوی رسوب مبتلا به گرفتگی شده و مشکلات تعمیری را بوجود می اورد.
4-سدهای پر شده از آب به یک سیستم لوله کشی خیلی پیچیده و لوله های قطور احتیاج دارند و برای پر کردن یک سد در هنگام نبودن آب اغلب به یک مخزن نگهداری آب در حاشیه آن نیاز است.
5-از لحاظ عملی هوا زمان خیلی کمتری از آب برای آهسته بلند کردن یک سد لاستیکی نیاز دارد.
6-سدهای پر شده از آب در یک هوای سرد ممکن است دچار یخ زدگی شود.
7-هزینه ساخت فونداسیون سدی که از آب پر شده نسبت به سدی که از هوا پر شده بیشتر است. علاوه بر این از 8-نظر سازه ای پی سد آبی از لحاظ استحکام به دلیل تحمل وزن عظیمی از آب روی خود از پی سد بادی حجیم تر است
برخی از مشکلات سدهای لاستیکی
1- آسیب دیدگی بدنه سد در هنگام خالی کردن باد بدنه.
2- برخورد اجسام بزرگ و نوک تیز که موجب آسیب به بدنه می شود.
3- فرار و خروج هوا : به هنگام خالی کردن باد بدنه سد ممکن است اجسام نوک تیز ایجاد پنچری نمایند و نیز هنگام سیلاب در اثر برخورد اجسام بزرگ مانند تنه درخت و... با بدنه سد در آن خراشیدگی یا سوراخ
