پيزومترها (piezometers)

از جمله مهمترين و كاراترين ابزار در سدهاي خاكي پيزومترها مي‌باشند كه جهت اندازه‌گيري فشار منفذي مورد استفاده قرار مي‌گيرند و مي‌توان آنها را به چهار گروه زير تقسيم نمود.

ـ پيزومتر چاهي يا پيزومتر لوله باز يا لوله قائم (open stan pipe)

ـ پيزومتر هيدروليكي(Hydraulic)

ـ پيزومتر پنوماتيكي(pneu matic)

ـ پيزومتر الكتريكي (مقاومت و تارمرتعش) (Ele. Resistance & Vibration Wire)

الف) پيزومترهاي لوله قائم (open stan pipe piz…)

در خاكهاي درشت دانه براي اندازه‌گيري سطح ايستايي آب از اين نوع پيزومترها استفاده مي‌شود. در بدنه سدهاي خاكي در جاهايي كه از مصالح درشت دانه استفاده شده است از اين نوع پيزومترها استفاده مي‌كنند. اين پيزومترها تغييرات سريع فشار را نشان نمي‌دهند و براي خاكهاي ريزدانه نمي‌توان از اين نوع پيزومتر استفاده نمود كه از اشكالات اين نوع پيزومترها مي‌توان دو مورد فوق را نام برد.

ب) پيزومترهاي هيدروليكي (Hydraulic piz)

داراي یک سيستم هسته‌اي كه با فشار آب كار مي‌كنند و فشارسنج (گيج)‌هاي جداگانه،مقادير فشار ورودي و خروجي دستگاه را قرائت مي‌نمايند. كليه فشارسنج‌ها در يك ترمينال قرائت در عمق پوسته پايين دست قرار دارند و به كمك عمليات شستشو و هواگيري سرويس شده و سپس قرائت‌ها اخذ مي‌گردد و چنانچه اختلاف بين قرائت‌ها فشارسنج‌هاي ورودي و خروجي مربوط به پيزومتر بيش از مقدار معيني باشد، متوسط ايندو را بعنوان قرائت معتبر تلقي مي‌كنيم و پس از اعمال ضرايب مقدار فشار آب حفره‌اي محاسبه مي‌شود.

ج) پيزومتر پنوماتيكي (pneumatic)

داراي سيستم يك طرفه‌اي هستند كه با فشار گاز كار مي‌كند. در اين مورد نيز ترمينال واحدي وجود خواهد داشت كه مي‌توان آنرا در هر نقطه قرار داد و در آنجا پيزومترها را قرائت نمود در اين نوع پيزومترها فشار آب حفره‌اي در داخل جسم سد ديافراگم حساسي را جابجا مي‌نمايد. با اعمال فشار گاز ديافراگم به موقعيت نول خود بازگردانيده شده و فشار لازم براي اين عمل قرائت مي‌شود و گازهاي اعمال شده اضافي از هواكش خاصي كه هر پيزومتر به آن مجهز است تخليه مي‌گردد.

د) پيزومتر تار مرتعش و مقاومت (Ele Resistance & Vibralion Wire)

با استفاده از رابطه كشش سيم و فركانس طرح گرديده است به كمك جريان برق ولتاژ كم قرائت مي‌شود. مقدار فشار آب حفره‌اي در خاك با كشش موجود در تار مرتعش متناسب و نهايتا با فركانس ارتعاشات مرتبط مي‌باشد. بنابراين با اندازه‌گيري فركانس مي‌توان فشار حفره‌اي هر پيزومتر را محاسبه نمود. اندازه‌گيري پيزومترهاي اخير نيز در يك ايستگاه قرائت مركزي صورت مي‌گيرد.

به كمك نتايج پيزومتري در جسم سد و پي ممكن است بتوان از بروز تركهاي احتمالي و يا فرسايش داخلي در قسمتهاي مختلف سد و پي آگاه شد و اين در حالتي است كه در نقطه‌اي فشار حفره‌اي افزايش مشهودي نسبت به روند قبلي نشان دهد.

ترسيم فشارهاي حفره‌اي:

قرائت‌هاي بدست آمده را در عدد ثابت قرائت سنج كه ضريب پيزومتر ناميده مي‌شود ضرب شده تا نتيجه نهايي حاصل گردد در پيزومترهاي الكتريكي چون اكثر مقادير قرائت، فركانس تارمرتعش را بدست مي‌دهد بنابراين بايستي حتما با استفاده از فرمولها يا جداولي كه براي هر پيزومتر بطور جداگانه تهيه شده است مقادير فشار آب حفره‌اي بر سانتيمتر مربع و يا تن بر مترمربع ثبت مي‌شود. براي ترسيم مقادير فوق در بيشتر موارد لازم است تا فشار آب حفره‌اي برحسب ستون آب (به متر طول) معادل حساب شده و تراز موقعيت پيزومتر مربوطه افزوده گردد تا فشارهاي حرفه‌اي بصورت تراز ايستايي قابل ترسيم باشد. با عنايت به موارد فوق اهميت ثبت نتايج در فرمهاي استاندارد مشخص مي‌گردد زيرا اگر تراز محل استقرار پيزومترها در فرم‌هاي اشاره شده ثبت شده باشد انجام محاسبات اخير به آساني امكانپذير بوده و احتمال خطا در محاسبات بسيار كم مي‌شود.نمودارهاي پيزومتري نيز نسبت به زمان ترسيم مي‌شوند و همانگونه كه در مورد پارامترهاي ديگر گفته شد با در نظر گرفتن تعدادي از پيزومترها كه در مقاطع عرضي و يا پروفيل طولي واحدي قرار دارند هر نمودار از تعدادي منحني تغييرات پيزومترهاي انتخابي با اعمال علایم مشخص براي هريك تشكيل خواهد شد.در اينجا نيز مقياس ترسيم بايستي بنحوي باشد كه با افزودن منحني نوسانات تراز آب مخزن نسبت به زمان و فضاي كافي براي نوشته‌هاي لازم يكي از ابعاد صفحه از 295 ميليمتر تجاوز ننمايد در عين حال تعدادي شكل نماي افقي و نماي قائم سد را بايستي منظم نمود تا به روشني موقعيت ابزار معلوم باشد.