«بند» (Dam) یا بند، ساختمانی است که به منظور توقف، تغییر یا انحراف جریان آبهای سطحی و زیر زمینی برای مصارف زراعتی، خانگی، صنعتی، تولید برق، پرورش موجودات آبزی مورد استفاده قرار میگیرد.
بند برای کاربردهای دیگری مانند جمعآوری مواد باطله یا گرفتن رسوب آب نیز ساخته میشود. با این وجود، بندهای آبی یا هایدرولیکی، متداولترین نوع بندها است.
اصطلاحات و اجزای بند کدام هستند؟
بند ها دارای انوع مختلفی هستند. با این وجود، بسیاری از اجزای بندهای مختلف مشابه یکدیگر است. در ادامه، به معرفی اجزای بندها میپردازیم.
۱- اتکای بند؛
«اتکا» (Abutment)، به بخشی از دیوارهای کناری دره (طبیعی یا مصنوعی) گفته میشود که بدنه سدها بر روی آن قرار میگیرد. اگر اتکاهای طبیعی از مقاومت کافی و ویژگیهای مناسب برای نگهداری بندها برخوردار نباشند، با ساخت دیوارههای کانکریتی یا تزریق کانکریت به درون خالیگاهای محل، اتکا مصنوعی ساخته میشود.
وضعیت اتکا، یکی از مهمترین معیارهای انتخاب نوع بندها است. اصطلاح اتکا در مورد دیواره بین سرریز یا دریچه تخلیه بندها نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
۲- ذخیرهگاه؛
به سمتی که آب در آن ذخیره میشود و در خلاف جهت جریان آب قرار دارد، «بالادست» (Upstream) میگویند.
۳- پایین دست:
بخشی که آب بالادست به سمت آن جریان مییابد با عنوان «پایین دست» (Downstream) شناخته میشود.
۴- مخزن:
مخزن، حجمی از آب است که در پشت بندها جمعآوری میشود. ظرفیت مخزن تابعی از ارتفاع است. این ظرفیت، تاثیر زیادی بر روی کاربری بندها دارد. هرچه آب ذخیره شده در مخزن بیشتر باشد، توانایی آن در تامین آب زراعتی، آشامیدنی و تولید برق نیز بیشتر خواهد بود. حداکثر حجم مخزن، حجمی است که بعد از آن، آب از بالای تاج بند عبور میکند.
۵- تاج:
«تاج» (Crest یا Crown)، به بالاترین بخش بند گفته میشود. این بخش برای عبور آب طراحی نشده است. با این وجود، در صورتی که امکان عبور آب از روی بالاترین بخش بتدها فراهم شده باشد، آن ناحیه به عنوان سرریزه در نظر گرفته میشود (بندهای سرریزه).
۶- سراب یا سطح آب:
به ارتفاع سطح آب مخزن بالادست (Upstream)، سطح آب بند گفته میشود. سطح آب بندها به دبی ورودی از دریا، بارشهای فصلی، حرارتی هوا (تبخیر) و حجم سیلابها بستگی دارد. کنترل و تنظیم سطح توسط سرریزه صورت میگیرد.
۷- ارتفاع آزاد:
«ارتفاع آزاد» (Freeboard)، فاصله عمودی بین سطح آب مخزن در قسمت بالا و تاج بند است. به منظور جلوگیری از سرریز شدن آب از روی تاج، در نظر گرفتن عدم قطعیتهای احتمالی در محاسبه ارتفاع موجهای و اطمینان از عملکرد صحیح بند، طول آزاد در طراحی در نظر گرفته میشود.
۸- جانپناه چیست؟
در بالای تاج، مسیری وجود دارد که کنارههای آن توسط دیوار محافظت میشوند. این دیوارها، با عنوان «دیوار جانپناه» (Parapet Wall) شناخته میشوند.
۹- محور چیست؟
به خط فرضی گذرنده از مرکز مقطع افقی بند، محور بند میگویند.
۱۰- تهداب:
به مواد طبیعی یا مصنوعی زیر بند (پایین پاشنه و پنجه)، فونداسیون یا تهداب گفته میشود. تهداب، یکی از عوامل مهم در انتخاب نوع بندها است.
۱۱- پنجه
بخشی از قسمت پائین بند که با کف زمین در ارتباط است، با عنوان «پنجه» (Toe) شناخته میشود.
۱۲- پاشنه
پایینترین بخش در بالادست سد که با تهداب در تماس است، «پاشنه» (Heel) میگویند.
۱۳- پایاب:
سطح آب در انتهای کانال خروجی و در نزدیکی پایین دست، با عنوان «پایاب» (Tailwater) شناخته میشود.
۱۴- ظرفیت:
به حجم آب قابل جریان از سرریزه، ظرفیت یا ظرفیت هایدرولیکی بند میگویند. ظرفیت بندها با واحد متر مکعب بر ثانیه نشان داده میشود.
۱۵- سرریزه چیست؟
«سرریزه» (Spillway)، بخشی است که به منظور عبور دادن آب از بالادست به پایین دست توسط دریچههای مخصوص مورد استفاده قرار میگیرد. بسیاری از سرریزها دارای دریچه کنترل جریان هستند (سرریزه کنترلدار).
۱۶- ظرفیت سرریزه چیست؟
ظرفیت سرریز، بیشترین مقدار آبی است که سرریز میتواند در شرایط بحرانی (سیل و یا طوفان) با ایمنی کامل از خود عبور دهد. به منظور طراحی و تخمین حداکثر آب مورد نیاز برای عبور از سرریز در شرایط بحرانی، معمولاً از هایدروگراف جریان ورودی (نمودار تغییرات جریان آب دریا در گذر زمان) استفاده میشود.
۱۷- تاج سرریزه کجاست؟
تاج سرریزه، بخش بالایی سرریزه است که آب از روی آن به سمت پایین سرازیر میشود.
۱۸- سرریزه کمکی یا سرریزه اضطراری چیست؟
سرریزه سرویس یا سرریزه اصلی، جریان عادی آب را از خود عبور میدهد. معمولاً علاوه بر سرریز سرویس، یک سرریز کمکی در کنار بند ساخته میشود تا در هنگام رخ دادن سیلهای شدید، ایجاد مشکل برای سرریزه اصلی یا کافی نبودن ظرفیت سرریز اصلی، تخلیه آب اضافی و بیش از توان سرریز سرویس بدون مشکل انجام بگیرد.
۱۹- گالری چیست؟
به تونلهای افقی یا چاههای عمودی حفر شده در داخل بدنه بند در ارتفاعهای مختلف، گالری گفته میشود. گالریها به منظور کنترل نفوذ یا نشت آب به داخل بند، تعمیر و نگهداری بندها مورد استفاده قرار میگیرند.
۲۰- دیوار آب بند یا پرده آب بند چیست؟
«دیوار آببند» (Cut-Off Wall) یا اصطلاحاً پرده آب بند، صفحهای است که با تزریق موادی نظیر کانکریت، آسفالت کانکریتی و ورقهای فولادی به تهداب بند ساخته میشود. پرده آببند از نشست آب جلوگیری میکند.
۲۱- محل ساخت پرده آببند:
در صورت عدم انجام مطالعات و برداشتهای زمینشناسی دقیق در نواحی پیشنهادی، احتمال ساخت بند بر روی سنگهای نمکی حلشونده در آب وجود دارد. در صورت برخورد آب به این سنگها، حفرههایی معروف به «کارست» (Karst) در زیر بند به وجود میآیند. این حفرهها، با عبور دادن آب از بالادست به پایین دست، مانع از ذخیره آب در مخزن سد و آبگیری میشوند. پرده آببند میتواند یک اقدام اصلاحی برای جلوگیری از این مشکل باشد.
۲۲- هسته چیست؟
«هسته» (Core)، یک بخش عمودی در مرکز بند است که به منظور جلوگیری از نشست آب و توسط موادی با نفوذپذیری پایین ساخته میشود.
۲۳- آبگیر چیست؟
«برج آبگیر» (Intake Tower)، یک ساختمان عمودی است که به منظور انتقال آب از مخزن بالادست به ژنراتور نیروگاه برق-آبی مورد استفاده قرار میگیرد. برج آبگیر وظیفه انتقال آب پاک و بدون رسوب برای مصارف بعدی را بر عهده دارد.
۲۴- حوضچه آرامش چیست؟
«حوضچه آرامش» (Plunge Pool یا Stilling Basin)، یک حوضچه طبیعی یا مصنوعی در پایین دست بند است. این حوضچه به منظور اتلاف انرژی جریان آب آزاد و جلوگیری از پرش آب مورد استفاده قرار میگیرد.
۲۵- وال تخلیه چیست؟
«شیر تخیله» (Valve)، وسیلهای است که به منظور توقف یا کنترل جریان آب خروجی از مجراها مورد استفاده قرار میگیرد.
۲۶- تونل انحراف آب چیست؟
به منظور انحراف آب در هنگام ساخت بند، از تونل انحراف آب استفاده میشود.
۲۷- مجرای تخلیه رسوب چیست؟
در بخش پایینی بند، مجرایی وجود دارد که به منظور کنترل و تخلیه رسوبات جمعشده در مخزن مورد استفاده قرار میگیرد.
۲۸- رسوب زدایی یا لایروبی چیست؟
«لایروبی» (Dredging) یا رسوبزدایی، عملیه برای تخلیه رسوبات موجود در ذخیرهگاه بند است.
ته نشین شدن مواد در ذخیرهگاه بند، ظرفیت آن را کاهش میدهد. به همین دلیل، یکی از اقدامات مهم در طول عمر بند، کنترل و تخلیه رسوبات آن است.
لایروبی معمولاً به دو روش میخانیکی و هایدرولیکی انجام میشود.
در لایروبی هیدرولیکی، ماشینهای لایروب شناور بر روی آب و در لایروبی میخانیکی، ماشینآلاتی نظیر بیل مکانیکی برای تخلیه رسوب بند مورد استفاده قرار میگیرند.