وضعیت پی تکیهگاهها بدلیل تنوع و پیچیدگیهای ژئولوژیکی و ژئوتکنیکی همواره یکی از مشکل‌سازترین مسائل در امر سدسازی محسوب می‌شود. خرابی در این نواحی عمدتاً در اثر وقوع رگاب، ناپایداری شیبهای طبیعی و نشت دیده میشود.
ب- علل خرابی:
علل خرابی به واسطه ضعفهای طراحی و یا مطالعاتی به صورت زیر دسته بندی می‌شوند:
افزایش حجم تراوش
افزایش نشست
افزایش تنش
هر یک از موارد فوق می‌توانند باعث بروز مشکلات و یا بعضاً خرابی شوند.
ج- مکانیزم خرابی
با توجه به علل خرابی، شکست در سدها به صورت مختلفی اتفاق میافتد. اشکال مختلف خرابی به صورت زیر دسته بندی می‌شوند:
رگاب
سرریزشدن
ناپایداری شیبها
زلزله
سایر عوامل
در ادامه به بررسی موارد فوق پرداخته میشود.
ج- ۱: رگاب
رگاب یکی از شایعترین موارد مشکلساز در سدها به شمار میآید. شرایط وقوع رگاب عبارت است از:
تراوش بالا
وجود گرادیان خروجی بالا
خاک دانهای
ج-۲- سرریز کردن
سرریز شدن یکی از معروفترین و شناختهشدهترین عوامل شکست در سدها به شمار میرود. در اثر ورود حجم زیاد آب به درون مخزن و عدم توانایی سرریزها در تخلیه حجم اضافی وارد شده به مخزن، حجم اضافی آب از روی سد عبور کرده و خطر وقوع خرابی بالا میرود. این نوع خرابی که در سدهای خاکی بحرانیتر از سدهای بتنی میباشد، قبل از دهه ۵۰ و ۶۰ اصلیترین علت خرابی سد محسوب میشد، اما با پیشرفتهای علم هیدرولیک در ساخت سرریز و پیشرفت علم هیدرولوژی در زمینه پیش بینی دقیق‌تر سیلاب طراحی، مسئله سرریزنمودن تا حد زیادی حل شد.
ج-۳- ناپایداری شیبها
پایداری شیبها تابعی از جنس شیب، مشخصات هندسی شیب و اشباع بودن یا نبودن، میباشد. نیروهای اصطکاکی و چسبندگی به عنوان نیروهای مقاوم از گسیختگی شیب ممانعت میکنند، از سوی دیگر وزن شیب به عنوان نیروی محرک گسیختگی محسوب میشود. در صورت اشباع شدن شیب و کاهش پارامترهای مقاومتی آن خطر ناپایداری شیب بالا میرود. اگر نیروهای محرک به نیروهای مقاوم غلبه نمایند، شیب ناپایدار شده و حالت گسیختگی اتفاق میافتد.
شیب‌های بالادست و پاییندست سدهای خاکی و شیبهای طبیعی باید از نظر پتانسیل گسیختگی بررسی شوند. البته امروزه معضل گسیختگی شیبهای بالادست و پاییندست سد تقریباً از بین رفته، اما در صورت ناکافیبودن مطالعات زمینشناسی، امکان بروز زمینلغزه در شیبهای طبیعی وجود دارد.
ج-۴- زلزله
یکی دیگر از خطراتی که سد را تهدید میکند، وقوع زلزله میباشد. تاثیرات زلزله و سد متقابل است و به همان اندازه که وقوع زلزله خطر تخریب سد را به دنبال دارد، ساخت سد نیز متعاقباً خطر حادث شدن زلزله را به دنبال خواهد داشت.
در تاریخ سدسازی موارد متعددی از تخریب سد به وسیله زلزله ثبت شده است که از جمله آنها میتوان به سدهای ون نورمن سفلی، هبگن، اکلوتنا و … اشاره داشت. اما اصولاً زلزله از علل اصلی شکست سدها به شمار نمیرود.
آمار خرابی سدها
الف-آمار خرابی سدها در کشورهای مختلف
بر اساس آمار ثبتشده در کمیته ملی سدهای بزرگ (شکل ۲-۱۴) از میان ۳۰۰ سد شکسته شده یا آسیبدیده، کشور ایالات متحده با ۱۹۹ مورد بروز مشکل یا تخریب کامل سد رتبه نخست را به خود اختصاص داده است. پس از آن، هند با ۲۳ مورد و بریتانیا با ۱۱ مورد در مکان‌های بعدی قرار گرفتهاند.
البته نکتهای که در ارتباط با این آمار متذکر است عبارت است از:
بسیاری از کشورها سدسازی را از دهههای ۶۰ و ۷۰ به بعد شروع نمودهاند که دوران تحول سدسازی و رفع بسیاری از نواقص سدسازی به شمار میرود.
بسیاری از کشورها در دهههای اخیر عضو کمیته شدهاند.
در بسیاری از موارد، بدلیل مسائل سیاسی یا امنیتی، مشکل یا خرابی سد مسکوت مانده است.
تعداد موارد تخریب یا آسیب سدها در کشوهای مختلف (ICOLD, 2008)