سد لاستیکی | مزایا و معایب سدهای لاستیکی - شرکت لاستیک‌های هنری و صنعتی مل
سد لاستیکی | مزایا و معایب سدهای لاستیکی
سد لاستیکی (Rubber Dam) و اجزای تشکیل دهنده این نوع سدها به علاوه مزایا و معایب آنها موضوع مقاله ای است که پیش رو دارید.
انحراف و ذخیره آب رودخانه ها در بیشتر موارد با سازه های بتنی حجیم که مجهز به دریچه های فلزی سنگینی هستند صورت می گیرد.
اجراء و راه اندازی هریک از اجزاء این سدها مستلزم صرف وقت و هزینه های قابل توجه است. اما مسئله صرفا اجرای این سدها نیست، بلکه پس از اجرا مشکلات خاصی در مرحله بهره برداری به وجود خواهد آمد که مهمترین آنها پدیده رسوب گذاری است.
رفع این مشکل نیاز به تجهیزات الکترومکانیک با هزینه های بالا دارد. تکنیک سد لاستیکی مشکل رسوب گذاری را به عنوان مساله اساسی سدهای کنونی که باعث بسیاری از مشکلات زیست محیطی و اکولوژیک می شود، همواره حل نموده است.
معرفی این تکنولوژی به عنوان تکنولوژی نوین مطرح در صنعت آب و خصوصا توجه خاص در جهت کاهش هزینه این نوع سدها می تواند در پروژه های آتی نقش مهمی ایفا نماید.
تاریخچه سد لاستیکی
استفاده از سد 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 می باشند.
اولین سد لاستیکی ایران در استان مازندران در سال 1375 بر روی رودخانه بابل رود ساخته شده است.
مهمترین موارد استفاده از سدهای لاستیکی ذخیره و تغییر مسیر آب رودخانه، جلوگیری از تداخل آب شور و شیرین، کنترل پدیده جزر و مد در سواحل، افزایش حجم ذخیره آب سدهای ساخته شده، بهبود محیط زیست، افزایش سطح آب رودخانه ها جهت کشتیرانی و سامان بخشی سواحل رودخانه ها می باشد.
اساس کار سد لاستیکی
اساس کار سدهای لاستیکی، استفاده از یک تیوپ بزرگ با فضای بسته که با دمیدن هوا یا آب به درون تیوپ، لاستیک متورم می شود و به صورت ایستاده در می آید، است.
در این حالت، لاستیک شبیه یک سازه صلب و به عنوان یک سد یا بند عمل می کند. سدهای بادی به علت سهولت در عملیات پر و خالی کردن توسط دمنده های هوا، سرعت عمل در تخلیه و یا باد کردن آنها و کاهش هزینه نسبت به سدهایی که با آب پر می شود، ارجحیت دارد.
محدودیت هایی از جمله کمبود آب زلال در محل، آلوده بودن آب، نبودن آب زیرزمینی برای استفاده در تیوپ سد لاستیکی آبی، در سدهای لاستیکی بادی وجود ندارد و از این رو حدود 70 درصد سدهای لاستیکی جهان از نوع بادی است.
اجزاء سد لاستیکی
بدنه سد
مهمترین جزء سدهای لاستیکی را بدنه لاستیکی آن تشکیل می دهد، بدنه ای که از جنس ورق لاستیک با فونداسیون خاص و تقویت شده با الیاف ویژه است.
این ورق لاستیکی و خصوصیات آن در استحکام، مقاومت در برابر عوامل طبیعی، انعطاف پذیری و دوام، بعد اصلی تکنولوژی سدها و دریچه های لاستیکی را تشکیل می دهد.
این لاستیک از مقاومت فرسایشی و کششی بسیار بالایی برخوردار است و عمر مفید آن بین 30 تا 40 سال است. این لاستیک در برابر اشیا تیز و برنده طبیعی مقاوم است.
برای حفاظت بدنه در برابر عوامل جوی و همچنین اجسام معلق در آب از مواد مختلفی برای مقاوم کردن 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.
این نوع مواد از فیبرهای سخت که تحت فشار و حرارت زیاد قرار می گیرند تشکیل می گردند.
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 و خالی 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 پلی استر در محل، این قسمت سخت و محکم می شود.
بخش بیرونی پیچ های مهار پس از عبور از سوراخ های 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 باشد تا از تجمع گل و لای هنگامی که سد خالی است جلوگیری به عمل آید. نصب بدنه سد به بستر به دو روش سیستم مهار یک 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 متر مربع می باشد، اتاق کنترل شامل یک قاب کنترل و یک کمپرسور هوا می باشد.
از مهمترین اجزاء سدها و دریچه های لاستیکی ، سامانه کنترل و بهره برداری خودکار آن است، که دارای مزایای ویژه است. معیار اصلی عمل سد رقوم آب رود خانه یا کانال در بالادست آن است که توسط یک سنسور مناسب سنجیده می شود .
مطابق با آن فشار داخل سد و رقوم تاج سد لاستیکی تنظیم می شود. پائین آمدن رقوم سطح آب از یک حد مشخص به معنی پایان سیل است، که در این صورت سامانه الکترونیکی کنترل، دستور بهره برداری سد را اعلام می دارد.
این کار از راه شروع به کار کمپرسور هوا یا پمپ آب برای پر کردن بدنه لاستیکی سد صورت می گیرد. از این رو سد لاستیکی پس از گذر سیل به صورت خودکار آماده بهره برداری می شود.
در زمینه فرآیند عملکرد سدهای لاستیکی به صورت یک دریچه آبگیر یا دریچه تنظیم، وظیفه سد لاستیکی به ترتیب، حفظ یک ارتفاع آب مشخص روی تاج بدنه لاستیکی (دریچه آبگیر) یا تثبیت رقوم آب در بالادست (دریچه تنظیم) است .
این عمل با استفاده از سنسور سنجش رقوم آب بالادست و سنسور سنجش فشار داخل دریچه لاستیکی (که تعیین کننده رقوم تاج دریچه لاستیکی) و تنظیم فشار داخل دریچه لاستیکی به میزان مورد نیاز (به منظور تغییر رقوم تاج دریچه لاستیکی) انجام می گیرد.
مزایای استفاده از سد لاستیکی
از مزایای استفاده از سدهای لاستیکی موارد زیر را می توان نام برد که در ادامه دو مورد از آن ها توضیح داده شده اند :
- صرفه اقتصادی به دلیل نیاز به کمترین تعمیرات و نگهداری
- نداشتن اجزاء مکانیکی متحرک
- امکان نصب و راه اندازی در زمان کوتاه
- بهره برداری تمام خودکار (اتوماتیک)
- کاهش کارهای ساختمانی و تجهیزات کارگاهی
- سازگاری کامل با وضعیت طبیعی رودخانه
- عملکرد دقیق و مشابه سدهای بتنی
- نداشتن مشکل رسوب
- بازگشت سریع سرمایه
- انعطاف پذیری سد در مقابل زلزله
صرفه اقتصادی به دلیل نیاز به کمترین تعمیرات و نگهداری
همانطوری که بیان گردید یکی از محاسن مهم استفاده از سدهای لاستیکی بعد اقتصادی استفاده از آنها به ویژه هزینه خرید و نصب بدنه لاستیکی سد و دیگر تاسیسات و تجهیزات مربوطه در مقایسه با سدهای انحرافی متداول و دریچه های فلزی ساخت داخل است.
این کار با توجه به نبود قابلیت ساخت این تکنولوژی در داخل کشور و نیاز به صرف هزینه ارزی از اهمیت بیشتری برخوردار است.
از جمله دیگر مزایای اقتصادی این سدها نسبت به موارد جایگزین می توان به موارد زیر اشاره کرد :
- سدهای لاستیکی به فونداسیون پیچیده ای نیاز ندارند.
- این سدها می توانند تا دهانه ای به طول 100 متر اجرا شوند.
- این سدها به حداقل حفاظت و نگهداری نیاز دارند. قسمت عمده تعمیرات مربوط به سیستم های مکانیکی سد می باشد. تعمیر و نگهداری بدنه لاستیکی سد نیز شباهت بسیاری به تعمیر تیوب لاستیک اتومبیل دارد و در صورت سوراخ شدن بدنه سد آن را مانند تیوب لاستیک اتومبیل ترمیم می کنند.
- انعطاف پذیری سد در مقابل زلزله
- نصب و ساختن بسیار سریع