پیزومترها (piezometers)

از جمله مهمترین و کاراترین ابزار در سدهای خاکی پیزومترها می‌باشند که جهت اندازه‌گیری فشار منفذی مورد استفاده قرار می‌گیرند و می‌توان آنها را به چهار گروه زیر تقسیم نمود.

ـ پیزومتر چاهی یا پیزومتر لوله باز یا لوله قائم (open stan pipe)

ـ پیزومتر هیدرولیکی(Hydraulic)

ـ پیزومتر پنوماتیکی(pneu matic)

ـ پیزومتر الکتریکی (مقاومت و تارمرتعش) (Ele. Resistance & Vibration Wire)

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

در خاکهای درشت دانه برای اندازه‌گیری سطح ایستایی آب از این نوع پیزومترها استفاده می‌شود. در بدنه سدهای خاکی در جاهایی که از مصالح درشت دانه استفاده شده است از این نوع پیزومترها استفاده می‌کنند. این پیزومترها تغییرات سریع فشار را نشان نمی‌دهند و برای خاکهای ریزدانه نمی‌توان از این نوع پیزومتر استفاده نمود که از اشکالات این نوع پیزومترها می‌توان دو مورد فوق را نام برد.

ب) پیزومترهای هیدرولیکی (Hydraulic piz)

دارای یک سیستم هسته‌ای که با فشار آب کار می‌کنند و فشارسنج (گیج)‌های جداگانه،مقادیر فشار ورودی و خروجی دستگاه را قرائت می‌نمایند. کلیه فشارسنج‌ها در یک ترمینال قرائت در عمق پوسته پایین دست قرار دارند و به کمک عملیات شستشو و هواگیری سرویس شده و سپس قرائت‌ها اخذ می‌گردد و چنانچه اختلاف بین قرائت‌ها فشارسنج‌های ورودی و خروجی مربوط به پیزومتر بیش از مقدار معینی باشد، متوسط ایندو را بعنوان قرائت معتبر تلقی می‌کنیم و پس از اعمال ضرایب مقدار فشار آب حفره‌ای محاسبه می‌شود.

ج) پیزومتر پنوماتیکی (pneumatic)

دارای سیستم یک طرفه‌ای هستند که با فشار گاز کار می‌کند. در این مورد نیز ترمینال واحدی وجود خواهد داشت که می‌توان آنرا در هر نقطه قرار داد و در آنجا پیزومترها را قرائت نمود در این نوع پیزومترها فشار آب حفره‌ای در داخل جسم سد دیافراگم حساسی را جابجا می‌نماید. با اعمال فشار گاز دیافراگم به موقعیت نول خود بازگردانیده شده و فشار لازم برای این عمل قرائت می‌شود و گازهای اعمال شده اضافی از هواکش خاصی که هر پیزومتر به آن مجهز است تخلیه می‌گردد.

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

با استفاده از رابطه کشش سیم و فرکانس طرح گردیده است به کمک جریان برق ولتاژ کم قرائت می‌شود. مقدار فشار آب حفره‌ای در خاک با کشش موجود در تار مرتعش متناسب و نهایتا با فرکانس ارتعاشات مرتبط می‌باشد. بنابراین با اندازه‌گیری فرکانس می‌توان فشار حفره‌ای هر پیزومتر را محاسبه نمود. اندازه‌گیری پیزومترهای اخیر نیز در یک ایستگاه قرائت مرکزی صورت می‌گیرد.

به کمک نتایج پیزومتری در جسم سد و پی ممکن است بتوان از بروز ترکهای احتمالی و یا فرسایش داخلی در قسمتهای مختلف سد و پی آگاه شد و این در حالتی است که در نقطه‌ای فشار حفره‌ای افزایش مشهودی نسبت به روند قبلی نشان دهد.

ترسیم فشارهای حفره‌ای:

قرائت‌های بدست آمده را در عدد ثابت قرائت سنج که ضریب پیزومتر نامیده می‌شود ضرب شده تا نتیجه نهایی حاصل گردد در پیزومترهای الکتریکی چون اکثر مقادیر قرائت، فرکانس تارمرتعش را بدست می‌دهد بنابراین بایستی حتما با استفاده از فرمولها یا جداولی که برای هر پیزومتر بطور جداگانه تهیه شده است مقادیر فشار آب حفره‌ای بر سانتیمتر مربع و یا تن بر مترمربع ثبت می‌شود. برای ترسیم مقادیر فوق در بیشتر موارد لازم است تا فشار آب حفره‌ای برحسب ستون آب (به متر طول) معادل حساب شده و تراز موقعیت پیزومتر مربوطه افزوده گردد تا فشارهای حرفه‌ای بصورت تراز ایستایی قابل ترسیم باشد. با عنایت به موارد فوق اهمیت ثبت نتایج در فرمهای استاندارد مشخص می‌گردد زیرا اگر تراز محل استقرار پیزومترها در فرم‌های اشاره شده ثبت شده باشد انجام محاسبات اخیر به آسانی امکانپذیر بوده و احتمال خطا در محاسبات بسیار کم می‌شود.نمودارهای پیزومتری نیز نسبت به زمان ترسیم می‌شوند و همانگونه که در مورد پارامترهای دیگر گفته شد با در نظر گرفتن تعدادی از پیزومترها که در مقاطع عرضی و یا پروفیل طولی واحدی قرار دارند هر نمودار از تعدادی منحنی تغییرات پیزومترهای انتخابی با اعمال علایم مشخص برای هریک تشکیل خواهد شد.در اینجا نیز مقیاس ترسیم بایستی بنحوی باشد که با افزودن منحنی نوسانات تراز آب مخزن نسبت به زمان و فضای کافی برای نوشته‌های لازم یکی از ابعاد صفحه از 295 میلیمتر تجاوز ننماید در عین حال تعدادی شکل نمای افقی و نمای قائم سد را بایستی منظم نمود تا به روشنی موقعیت ابزار معلوم باشد.