تحليل ريسك روگذري سد با در نظر گرفتن عدم قطعيت‌هاي هيدرولوژيكي و هيدروليكي

Analysis of Dam Overtopping by Considering Hydraulic and Hydrological Uncertainties

برآورد صحيح ريسك روگذري سد با در نظر گرفتن عدم قطعيت‌هاي متغيرهاي تصادفي موثر بر ‌آن يكي از مباحث مهم در طراحي سدهاي خاكي است. از اين رو صرف‌نظر كردن از عدم قطعيت‌هاي متغيرهاي تصادفي باعث برآورد كم و يا زياد ارتفاع سد مي‌شود. عدم قطعيت بارش و سيلاب از عوامل موثر در تحليل ريسك روگذري سد هستند. در اين تحقيق با استفاده از مدل‌هاي 1RPG و HEC1، سيلاب با در نظرگرفتن عدم قطعيت‌هاي بارش و پارامترهاي مدل بارش-رواناب توليد شده است. همچنين با استفاده از شبيه‌سازي مونت‌كارلو تحليل ريسك روگذري سد جاميشان انجام شده است. بر اساس گزينه‌هاي تعريف شده، اثرات ابعاد سرريز،‌ ارتفاع سد و تراز نرمال بر ريسك روگذري بررسي شده است. نتايج نشان داد كه متوسط تغييرات ريسك شكست سد جاميشان به ازاي يك واحد تغييرات واحد عرض سرريز در حدود 03/0 است. همچنين متوسط تغييرات ريسك شكست سد جاميشان به ازاي يك واحد تغييرات تراز نرمال بهره‌برداري و تاج سد به ترتيب برابر 1/3 و 56/1 درصد است. از اين رو در مقايسه دو عامل هيدروليكي موثر بر لبريز شدن سد جاميشان، حجم كنترل سيلاب بر ريسك شكست سد تاثير بيشتري نسبت به آب‌گذري سرريز دارد.

Adequate determination of dam overtopping risk by considering random variables uncertainty is an important issue in the design of earthfill dam. Therefore, ignoring these uncertainties cause overestimation or underestimation of dam height. Uncertainties of rainfall and flood have more effect on overtopping risk. In this study, flood hydrograph was generated by considering uncertainness of rainfall and rainfall-runoff parameters with using developed model named RPG (Rain Pattern Generator) and HEC1 models. In addition, overtopping risk of Jamishan dam was estimated by using the Monte Carlo simulation (MCs). The effect of main variables such as spillway width, dam height and normal water level on risk of dam overtopping was evaluated by considering related variants. Results show that average variation rate of dam overtopping risk was 0.03 based on unit variation of spillway width. Also average variation rate of overtopping risk was respectively 3.1 and 1.56 based on unit variation of normal water level and dam height. Therefore, variation of flood control volume is more effective on risk of dam overtopping than spillway capacity.