سد‌های خاکی 1

 سد خاکی یکی از قدیمی‌ترین تأسیسات ساختمانی است که انسان به دلیل نیازهای اولیه‌اش در زمینه‌ی عملیات کشاورزی و تأمین آب مشروب مبادرت به ایجاد آن کرده است.

  

 ابتدایی‌ترین سدهای خاکی که حتی امروز نیز می‌توان نظایر آن را در اغلب نقاط ایران مشاهده کرد, بندهایی هستند کوچک یا بزرگ که با وسایل اولیه‌ای چون بیل و کلنگ در مسیر انهار آبیاری یا مسیل‌ها ساخته شده‌اند. حجم عملیات انجام شده بستگی کامل به قدرت کاری موجود در محل و میزان احتیاجات داشته است. بعضی از این نوع سدهای قدیمی که با مصالحی چون سنگ و ملات ساخته شده‌اند هنوز نیز موجودند. به طور کلی, می‌توان گفت سد خاکی, ساختمان یا تأسیساتی است که بر روی رودخانه یا مسیل و با استفاده از مصالح بدون ملات به منظور ذخیره و بالا آوردن سطح آب در پشت آن ساخته می‌شود. به عبارت دیگر, یک سد خاکی نیز مانند سد بتنی هم باید بتواند سطح آب را در پشت خود بالا بیاورد و در مقابل فشار آب مقاومت کند و هم باید قادر به ذخیره‌ی آب باشد, یعنی در مقابل آب غیر قابل‌نفوذ باشد. به این ترتیب دیده می‌شود که کاربرد و نحوه‌ی عمل یک سد خاکی عیناً مانند سد بتنی است و تنها اختلاف آن‌ها در نوع مصالح مورد مصرف برای ساخت و همچنین در نحوه‌ی اجرای کارهای ساختمانی است. سدهای بتنی تأسیساتی هستند که عموماً از بتن ساده یا مسلح ساخته شده و بر حسب وضعیت و موقعیت محل به شکل وزنی, قوسی یا پایه‌دار ساخته می‌شوند. به طور کلی, بدنه‌ی اصلی سدهای بتنی یکپارچه است که این خصوصیت درست نقطه مقابل سدهای خاکی قرار دارد. همانطور که اشاره شد, بدنه‌ی اصلی سدهای خاکی معمولاً از مصالح بدون ملات نظیر لاشه‌ی سنگ, قلوه‌سنگ, شن, ماسه, لای و رس به طور مخلوط یا مجزا و به صورت همگن یا منطقه بندی شده ساخته می‌شوند. بنابراین مشخصه‌ی کلی این سدها یکپارچه نبودن بدنه‌ی اصلی سد است. چنانچه دیده شد, وظیفه‌ی اصلی یک سد مخزنی در درجه‌ی اول ذخیره‌ی آب و جلوگیری از نفوذ آن از بدنه و در درجه دوم پایداری در مقابل نیروهای وارده است. در سدهای بتنی و به طور کلی سدهایی که با مصالح ملات دار ساخته می‌شوند بدنه‌ی سد غیر قابل‌نفوذ است و جلو نشت آب را می‌گیرد. در این نوع سدها, نیروهای وارده یا توسط وزن بدنه‌ی سد تحمل می‌گردد (مانند سدهای بتنی وزنی) با توسط بدنه به پی‌های تحتانی و جانبی سد منتقل می‌شود. (مانند سدهای بتنی قوسی و پایه‌دار). در سدهای خاکی به دلیل پیوسته نبودن مصالح معمولاً تنها راه مقابله با نیروهای وارد بر بدنه‌ی سد استفاده از وزن است, بنابراین سد خاکی به ناچار باید به صورت وزنی و با مقطع ذوزنقه‌ای شکل ساخته شود. اما از نظر نفوذ آب, چون بدنه‌ی از مصالح خاکی یعنی ذرات جدا از هم و بدون ملات ساخته شود, از این رو در مقابل آب نفوذپذیر خواهد بود و باید برای جلوگیری از نشت و تلفات آب تدابیر لازم اتخاذ گردد. در سدهای نوع خاک (به طور کلی منظور سدهایی است که از مصالح بدون ملات اعم از خاک, سنگریزه یا لاشه سنگ ساخته می‌شوند.) برای جلوگیری از نشت آب, معمولاً از یک لایه‌ی غیر قابل‌نفوذ که ممکن است بتنی, آسفالتی, لاستیکی, پلاستیکی, فولادی یا چوبی یا از خاک‌های ریزدانه‌ی نفوذناپذیر مانند رس و رس-لای ساخته شده باشد, استفاده می‌شود. این لایه‌ی نفوذناپذیر ممکن است به صورت یک لایه‌ی مغزی (هسته) در قسمت میانی بدنه‌ی اصلی سد یا به صورت یک پوشش در سطح بالادست آن اجرا گردد.

همانطور که اشاره شد, تحمل نیروها در سدهای خاکی توسط وزن بدنه و انتقال نیرو به تکیه‌گاه کف صورت می‌گیرد, از این رو در مقایسه با انواع سدهای بتنی, سدهای خاکی نیاز به مشخصات تکیه‌گاهی بسیار قوی ندارند و قابل استقرار بر روی پی‌های ضعیف‌ترند و اصولاً هر جا که به دلیل ضعف پی امکان احداث سد بتنی نباشد, احداث سد خاکی به منزله‌ی یک گزینه‌ی مناسب مد نظر قرار می‌گیرد.

منبع: کتاب سدهای خاکی تألیف دکتر حسن رحیمی