چکیده :
جریان آب زیرزمینی به داخل تونلها همیشه یک مشکل فنی و محیطی عمده برای سازه های زیرزمینی بوده است . پیش بینی جریان آب زیرزمینی با استفاده از ابزارهای تحلیلی و عددی اغلب به علت عمومیت دادن و مختصر سازی پارامترهای مهم ، خصوصا“ در محیطهای نامتجانس همانند سنگهای متبلور ناموفق و بدون نتیجه موثر، مانده است . برای مشخص کردن پارامترهایی که در این سنگها جریانهای آب را کنترل می کنند، یک تجزیه تحلیل آماری اصولی در یک تول که در سنگهای متبلور سخت، در جنوب سوئد قرار دارد ، انجام شده است . این پارامترها شامل ، متغیرهای مهم عارضه ای ، فنی و زمین شناسی در سنگهای متبلور سخت و همچنین در پوشان سنگها می باشند. مطالعات مشخص کرد که عوامل زیادی به خصوصیات سنگ و همچنین خصوصیات پوشان سنگ وابسته می باشند. همچون تعداد شکافها، ضخامت پوشان سنگ ، نوع خاک و میزان مواد پرکننده در بین سنگها که مقدار چکه و نشت را کنترل می کنند. این مطالعات نشان میدهد که یک تفاوت آشکار بین پارامترهایی که نشتهای عمده و نشتهای جزئی را کنترل می کنند وجود دارد. نشتهای کوچکتر بیشتر به زهکشی توده سنگ مرتبط می باشد. در صورتیکه نشتهای عمده مشخصا“ به پارامترهای مختلف در پوشان سنگ بستگی دارند. در صورتی که پوشان سنگ وتوده سنگ بعنوان یک سیستم مشترک مطرح شوند، پیش بینی جریانهای آب زیرزمینی احتمالا“ با خطا همراه است .
فهرست علائم اختصاری بکار برده شده در متن :
1) V. L.F: (Very low Frequenxy )
2) A NOVA : (Analysis Of Variance )
3) GIS : (Geographic Information System )
4) K- W : (Kruskal – WALLIS )
5) K-T : (Kendall Tau )
فهرست مطالب
عنوان : صفحه
1- مقدمه . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2- سنگ ها . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3- مشکلات ناشی از نشت آب . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .. . . . . . . . . 5
4- آب در روزنه ها و شکاف ها . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4-1- چرخه آب شناختی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4-2- روزنه داری نخستین و ثانوی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4-3- سفره آب زیرزمینی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4-4- واحد های زمین شناختی آبده ، نیم آبده و نا آبده . . . . . . . . . . . 7
5- حرکت آبهای زیرزمینی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
6- قانو ن دارسی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
7- ضریب نفوذ پذیری یا هدایت هیدرولیکی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
8- ضریب انتقال . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
9-نشست ناشی از زهکشی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
10- حل شدن سنگ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
11- رسانندگی هیدرولیک سنگ ها . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
12- نگرشهای هیدرودینامیکی در مورد سنگها . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
13- تونل بولمن در جنوب سوئد . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
14- زمین شناسی و فرایند نشت در تونل بولمن . . . . . . . . . . . . . . . 22
15- پیش بینی جریانها و جمع آوری اطلاعات جربان های روبه داخل آبهای زیرزمینی در تونل بولمن . . . . . . . . 25
16- اطلاعات ورشهای بکاربرده شده درمطالعه موردی تونل بولمن 28
17-مطالعه جریانات ورودی آب با استفاده از نقشه های تونل. . . . . 32
18-نتایج بدست آمده . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
18-1- متغیرهای توپوگرافی . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
18-2- متغیرهای خاک . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
18-3- متغیرهای سنگ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
18-4- متغیرهای تکنیکی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 38
18-5- متغیرهای ژئوفیزیکی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
19-آنالیزرگراسیون مرکب چندگانه متغیرهای مستقل درارتباط با تونل بولمن . . . . . . . 45
19-1-آنالیز رگرسیون درمقیاس 100 متری تونل بولمن . . . . . . . 45
19-2-آنالیز رگرسیون درمقیاس 500 متری تونل بولمن . . . . . . . . 46
20-بحث و بررسی نتایج بدست آمده از مطالعه موردی تونل بولمن48
21-نتیجه گیری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
22-معادل فارسی واژه های انگلیسی بکار برده شده درمتن . . . . . . 58
23- منابع . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 1: ارتباط بین نشت واندازه مخزن درسنگهای پوشاننده . . . . . . . 3
شکل 2: تونل بولمن در جنوب سوئد . . . . . . . . . . . . ….. . . . . . . . . . . . . . . 3
شکل 3: مفاهیم سفره آب . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …. . . . . . . . . . . . . . . 6
شکل 4: نفوذ پذیری هیدرولیکی سنگها و توده های سنگی . . . . . . . . . 11
شکل 5: رابطه بین نفوذ پذیری و عرض شکستگی . . . . . . . . . . . . . . . . 12
شکل 6: نمودار همبستگی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..... . . . . . . . . . . . 19
شکل 7: جهت اصلی تمام درزه ها و ترکها. . . . . . . . . . . . …. . . . . . . . . . . 23
شکل 8: توجیه اصلی تمام ترکهای دارای نشت . . . . . . . . … . . . . . . . . . 23
شکل 9: توزیع فراوانی ترکها و ترکهای دارای نشت . . … . . . . . . . . . . . 24
شکل 10: توزیع هندسی شکافهای با نشت جزئی . . . . . … . . . . . . . . . . . 34
شکل 11: توزیع هندسی شکافهای با نشت عمده . . . . . …. . . . . . . . . . . 34
شکل 12: توزیع لگاریتمی نرمال ترکهای با نشت جزئی …. . . . . . . . . . 34
شکل 13: توزیع فراوانی شکافهای با نشت عمده . . . . . . ….. . . . . . . 36
شکل 14: نتایج کراسکال والیز آنووابه وسیله رتبه بندی. . . . …. . . . . 43
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1: فهرست متغیرهای هیدرولوژی ، توپوگرافی و تکنیکی که در تونل بولمن مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفته اند.. . . . . 30
جدول 2: نتایج عمده همبستگی متغیرهای مختلف در ارتباط با نشت عمده و جزئی شکافها . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
جدول 3: نتایج حاصل از آنالیز واریانس کراسکال والیزآنووا متغیرهای توپوگرافی . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
جدول 4: نتایج حاصل ازآنالیزواریانس کراسکال والیزآنووامتغیرهای خاک37
جدول 5: نتایج حاصل ازآنالیزواریانس کراسکال والیزآنووامتغیرهای سنگ38
جدول6:نتایج حاصل ازآنالیزواریانس کراسکال والیزآنووامتغیرهای تکنیکی39
جدول7:نتایج حاصل ازآنالیزواریانس کراسکال والیزآنووامتغیرهای ژئوفیزیکی 39
جدول8: فرمول های رگرسیون خطی برای نشتهای عمده و جزئی در مقیاس 100 متری . . . . . . . . . . . . . . 47
جدول 9: فرمول های رگرسیون خطی برای نشتهای عمده وجزئی در مقیاس 500 متری . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 47