آناليز هندسي تغيير شكل سد گتوند عليا با استفاده از مشاهدات شبكه پايش ژئودتيك دائم

Geometrical Deformation Analysis of Gotvand-Olya Dam Using Permanent Geodetic Monitoring Network Observations

در اين مقاله با استفاده از بردارهاي جابجايي روزانه، ماهانه، فصلي و سالانه¬ حاصل از مشاهدات دائم شبكه پايش ژئودتيك سد گتوند عليا، آناليز دو بعدي تغيير شكل براي نواحي بدنه و تاج سد صورت گرفته و تانسور كرنش صفحه‌اي و مفسرهاي ناورداي آن همچون اتساع و ماكزيمم برش محاسبه شده¬اند. از آنجاكه المان محدود خطي به درستي روند تغيير شكل واقعي سد مزبور را آشكار نمي‌سازد، در نتيجه تحليل تغيير شكل اين سد با به¬كار¬گيري روش المان محدود غيرخطي بر مبناي درون‌يابي پيوسته بزير مكعبي صورت گرفته و تانسور كرنش خطي بر مبناي نگرش لاگرانژي محاسبه گرديده ‌است. نتايج به دست آمده از كميت اتساع حاصل از مشاهدات روزانه، مربوط به روز پنج آبان از سال¬هاي 93 و 94، نشان¬دهنده اين مطلب است كه اكثر نقاط شبكه دستخوش انبساط بوده‌اند. اين در حالي است كه در همان روز از سال 95، دستخوش انقباض شده‌اند. از طرفي، نتايج حاصل از مشاهدات ماهانه مربوط به ماه شهريور از سال‌هاي¬ 93 و 94 نشان مي‌دهد كه اكثر نقاط شبكه دچار انقباض شده، اما در شهريور ماه سال 95 دچار انبساط شده‌اند. نتايج به دست آمده از كميت اتساع حاصل از مشاهدات فصلي، براي فصل تابستان در سال 93 نشان‌دهنده اين مطلب است كه اكثر نقاط شبكه دستخوش انقباض بوده و در فصل زمستان همان سال دستخوش انبساط بوده‌اند. همچنين بردارهاي جابجايي سالانه (از تير 93 تا تير94) نشان مي¬دهند كه اكثر نقاط شبكه دچار انقباض بوده است. اما مقادير اتساع حاصل از بردارهاي جابجايي سالانه (از تير 94 تا تير95) نشان مي‌دهد كه اكثر نقاط شبكه دچار انبساط شده‌اند. نتايج ذكر شده حاصل از مشاهدات در بازه‌هاي ماهانه، فصلي و سالانه با تغييرات تراز آب پشت سد مطابقت دارد. همچنين آزمون آماري به منظور بررسي معنادار بودن پارامترهاي ناورداي حاصل از مشاهدات انجام گرديد.

In this paper, two-dimensional deformation analysis of the Gotvand-Olya dam is done using daily, monthly, seasonal and annual displacement vectors derived from permanent observations of the dam geodetic monitoring network. The strain tensor and its invariant parameters like dilatation and maximum shear are computed as well. Nonlinear finite element interpolation based on C1 Cubic Bezier interpolant function is used to compute the strain tensor in the Lagrangian approach. According to the results, the dilatations computed from the daily observations on March 25, 2014 and 2015 reveal the extension of dam, while on March 25, 2016 they indicate contraction in dam’s body and crown. Monthly results show the extension of dam’s geodetic network in September 2016 and contraction in September 2014 and 2015. Seasonal results showed the contraction in summer 2014 and extension in winter 2014 in dam’s geodetic network. Dilatation values from annual displacement vectors indicate contraction in dam from July 2014 to July 2015 and extension from July 2015 to July 2016. Statistical test is used to investigate the statistical significance of daily, monthly and seasonal strain tensor invariants.