تعریف سد
هر مانعی که در مسیر جریان آب قرار گیرد و باعث شود تا ارتفاع آب در بالادست آن افزایش یافته، مقداری آب ذخیره گردد، سد نامیده می شود و به عبارتی دیگر «سد» عبارتست از سازه ای که در عرض رودخانه جهت ذخیره و افزایش ارتفاع آب ساخته می شود.
2 – هدف از ساخت سد
در یک تقسیم بندی هدف از ساخت سد را یک یا چند مورد از موارد زیر تشکیل می دهد.
الف – کشاورزی (تامین آب مورد نیاز کشاورزی، احیاء اراضی موات و نمیه موات)
ب – تامین آب شرب و بهداشتی
ج – مصارف صنعتی و رفع نیازهای جریان مربوط
د – کنترل سیلاب و تنظیم جریان رودخانه ها و سیلاب ها
ک – نیروگاه های برق آبی
ل – افزایش ارتفاع جهت انحراف آب
م – کشتیرانی و حمل و نقل
و – حفظ محیط زیست حیوانات وحشی
3 – انواع سدها بر اساس نوع مصالح بدنه
الف – سدهای خاکی: که از خاک ساخته شده اند.
ب – سدهای سنگی (سنگریزه ای): که مصالح تشکیل دهنده بدنه آن ها، سنگ های درست دانه هستند.
پ – سدهای بتنی: در این نوع، بدنه سد از بتن و یا بتن مسلح ساخته شده است.
ت – سدهایی با مصلاح بنایی: که از مصالح بنایی نظیر سنگ و ملات ماسه سیمان و گاه رویه بتنی برای ساخت سد استفاده می شود.
ث – سدهای الواری (چوبی) و فولادی: که به ندرت و برای استفاده های محدود و با استفاده از مصالح چوب و یا فولاد ساخته می شوند.
ج – سدهای لاستیکی: سدهای با ارتفاع کم (تا حدود 6 متر) هستند که اخیراً و به صورت محدود مورد استفاده قرار گرفته اند. سد لاستیکی از ورقه لاستیکی با مقاومت کششی بالا ساخته شده که با دمیده شدن هوا و یا وارد کردن آب به داخل آن متورم شده و به صورت مانعی جلو آب قرار می گیرد و هر گاه سیال مذکور از داخل دو لایه لاستیکی خارج گردد، و به صورت یک کفپوش در بستر رودخانه قرار می گیرد.
3 – انواع سدها بر اساس رختارسازه ای
الف – سدهای خاکی: که مقاومت برشی خاک، ایستایی آن را در مقابل نیروهای وارده تامین می نماید. عموماً برای جلوگیری از نشست آب از هسته های غیر قابل نفوذ یا نیمه پذیر نظیر هسته های رسی در داخل بدنه سد استفاده می کنند.
ب – سدهای سنگریزه ای: که مشابه سدهای خاکی است. با این تفاوت که ابعاد دانه ها به مراتب درشت تر و به صورت سنگ می باشد.
پ – سدهای وزنی: که وزن بدنه سد تعادل آن را در مقابل مجموعه نیروهای واده حفظ می نماید.
ت – سدهای پایه داره: که بارهای وارده بر سد توسط یک پوست به پایه ها و از آنجا به پی و زمین منتقل می گردد.
ث – سدهای قوسی: که نیروهای وارده بر سد توسط یک بدنه انحناء دار به فونداسیون و سپس به سنگ زمین (کف و جناحین) منتقل می گردد.
ج – سدهای فولادی: که از یک قالب فولادی و یک صفحه فولادی روی وجه بالادست آن تشکیل شده است. این نوع سدها می توانند در شکل های گوناگون سازه ای ساخته شوند.
ج – سدهای چوبی (الواری): که نظیر سدهای فولادی از یک قالب چوبی و یک صفحه ساخته شده اند از الوار تشکیل شده اند برای انتقال نیروهای وارده بر سد به زمین از سیستم های مختلف می تواند استفاده گردد.
4 – انواع سدهای بتنی
آن چه سدهای بتنی را بیشتر از سایر موارد از یکدیگر متمایز می سازد، تقسیم بندی بر اساس نوع طراحی و رفتار سازه ای آنهاست که ذیلاً به آن پرداخته می شود
الف – سدهای بتنی و وزنی
این نوع از سدهای بتنی که نیروهای ثقلی در آن ها مقاومت لازم جهت حفظ تعادل و پایداری سد را تامین می نمایند و عموما در پلان در راستای محور متصل کننده جناحین مستقیم هستند خود به انواع زیر تقسیم می گردند:
سد وزنی توپر (یکپارچه) که بدنه آن به استثناء محل زهکش ها و گالری ها توپر و یکپارچه می باشد. بر این اساس وزن آنه نسبتاً سنگین تر اما اجرای ساده تر دارند. سد وزنی با این خصوصیات، مهمترین و معمولترین نوع سدهای وزنی بوده، کمترین هزینه تعمیرات را لازم دارند. سدهای وزنی توپر برای هر موقعیت مکانی مناسب هستند ولی ارتفاع آن ها تابعی است از مقاومت سنگ کف
ب: وزنی توخالی (محوف)
گاه برای کاهش وزن بتن مصرفی در سد و در مناطقی از بدنه سد وزنی که تنش کمتری به آن وارد می شود، فضاهای خالی ایجاد می کنند که در این صورت سد را «سد وزنی تو خالی یا مجوف» می نامند. این نوع سدها شبیه سدهای پایه دار بوده بیشترین آن ها از بتن مسلح ساخته شده اند. فضای خالی موجود در بدنه (یا پایه ها) می تواند برای قراردادن دستگاها و سیستم های احتمالی نظیر توربین ها و ... مورد استفاده قرار گیرد. اگر چ سدهای وزنی مجوف، بتن کمتری در مقایسه با سدهای وزنی توپر نیاز دارند، اما مسائل اجرائی و امکان نیاز به مسلح کردن بتن (به دلیل مسائل سازه ای)، نسبت به سدهای وزنی توپر، هزینه بیشتری را در بر دارد و لذا لازم است تا جهت مقایسه با دو نوع بررسی های کافی و کامل انجام می پذیرد. در حاضر ساخت این گونه سدها زیاد معمول نمی باشد.