فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمه و هدفسدهای زیرزمینی سازه‌های آبی هستند که برای مسدود یا منحرف کردن جریان‌های زیرزمینی و زیرسطحی، ساخته‌ می‌شوند. استفاده از این فن‌آوری با هدف مدیریت، مهار، حفاظت و توسعة منابع آبی کوچک، در نواحی خشک و نیمه‌خشک نظیر ایران، توصیه‌شده است. آبخیز سد زیرزمینی اسلام آباد به‌دلیل کوهستانی بودن بدون سفره آب زیرزمینی آبرفتی است و منابع آب زیرزمینی محدود به آب زیرسطحی در آبراهه‌ها و یا آب سازند سخت است. ازاین‌رو، سد زیرزمینی یکی از راه‌‌کارهای تأمین آب در چنین شرایطی است. ویژگی‌های زمین‌شناسی مهندسی توده‌سنگ و آبرفت بستر آبراهه، تأثیر مستقیمی بر موفقیت، ایمنی و پایداری طرح‌های سد زیرزمینی دارد. در این پژوهش، در انتخاب محل سد، بررسی‌ها و مطالعه‌های زمین‌شناسی و ژئوتکنیک با هدف تعیین ساختارهای زمین‌شناسی، چینه‌شناسی و جنس سازندها، سطوح ناپیوستگی و گسل‌ها، دانه‌بندی، خصوصیات هیدرودینامیکی و ضخامت آبرفت بستر، موقعیت و شرایط آب‌های زیرزمینی در پی ‌سد و منطقه آبگیر، به منظور برآوردی از حجم آبگیر و آب‌بندی آن، انجام ‌شد. موفق نبودن و شکست طرح‌های سدسازی، اغلب ناشی از بررسی‌های ناکافی مهندسی و زمین‌شناسی در مراحل قبل از ساخت است.مواد و روش‌هاآبخیز سد زیرزمینی اسلام‌آباد در شهرستان ارسنجان استان فارس و در بلندی‌های پهنه زاگرس است. شکل کنونی آبخیز و شکستگی‌های پرشمار در محدوده مطالعه‌شده به تبعیت از ویژگی‌های این پهنه و متأثر از وضعیت ساختارهای زمین‌شناسی منطقه است. در این پژوهش، گروه‌های آب‌شناختی خاک در سطح آبخیز، با هدف برآورد آب زیرسطحی و بررسی ویژگی‌های زمین‌شناسی مهندسی توده‌سنگ و آبرفت بستر در محل ساختگاه سد برای برآورد حجم و ذخیره‌سازی آب به‌وسیلة سد زیرزمینی، ارزیابی شد. ازاین‌رو، ابتدا اطلاعات پایه در رابطه با منطقه، به‌ویژه زمین‌شناسی مهندسی آن جمع‌آوری و بر این اساس، پیشنهادی برای ساخت سد زیرزمینی در نظر گرفته شد. با استفاده از نتایج به‌دست آمده از گمانه‌ها، برداشت‌های میدانی، آزمون‌های برجا، بررسی‌های آزمایشگاهی و زمین‌شناسی ناحیه، وضعیت و ویژگی‌های ژئوتکنیکی ساختگاه سد زیرزمینی اسلام‌آباد، بررسی و ارزیابی شد.نتایج و بحثدر منطقة مطالعه‌شده، منابع آب زیرزمینی محدود به آب زیرسطحی در آبرفت بستر آبراهه و یا آب سازند سخت (توده‌سنگ‌های درز و شکاف‌دار) بود. در محل ساختگاه سد اسلام‌آباد، مهم‌ترین عامل زمین‌شناسی مؤثر بر ذخیره‌سازی آب، وضعیت و تراکم سطوح ناپیوستگی (گسل و ساختارهای درز و شکاف موجود در توده‌سنگ‌ها و دانه‌بندی و تراکم آبرفت بستر)، بود. نتایج بررسی‌های درزه‌نگاری مهندسی بیانگر وجود چند دسته درزه در توده‌سنگ‌های منطقة مطالعه‌شده به‌ویژه در تکیه‌گاه راست، با توان آبگذری، بود. با بررسی‌های میدانی و نتایج حفاری، ضخامت هوازده سنگ در محل ساختگاه میان 1 تا 2 متر برآورد شد. آبرفت در بستر محل ساختگاه سد لایه‌بندی بود و ضخامت آن میان 6 تا 10 متر بود. آبرفت اولیه بستر با ضخامت 1 تا 1/5 متر درشت‌دانه بود و مابقی ضخامت آبرفت از شن و ماسه همراه با درصدی ریزدانه، تشکیل‌شده بود. نفوذپذیری آبرفت بستر به‌دلیل تراکم متوسط تا نسبتاً کم (حدود 4- 10 سانتی‌متر بر ثانیه) بود. چسبندگی آبرفت میان 0/03 تا 0/3 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع و اصطکاک داخلی میان 28 تا 39 درجه، متغیر بود. نتایج آزمایش مکانیک خاک نمونه‌های آبرفت، بیانگر درشت‌دانه بودن آبرفت بود و سنجه‌های مقاومت برشی آن نشان‌دهندة پایداری مناسب خاک برای گودبرداری و نشست بود.نتیجه­ گیری و پیشنهادهانتایج درزه‌نگاری و بررسی آماری ویژگی‌های مهندسی دسته درزه‌ها، بیانگر توان فرار آب در تکیه‌گاه راست بود که دلیل آن رفتار متفاوت توده‌سنگ‌ها در دو سوی بستر سد، در مقابل تنش‌های زمین‌ساخت منطقه، بود. این پدیده، به‌دلیل ضخامت لایه‌بندی، اندازة تراکم و درصد رس در بدنه توده‌سنگ‌های آهکی و تناوب لایه‌های سخت با میان لایه‌های شکل‌پذیر و مارن یا شیل نسبتاً نرم بود. نتایج طبقه‌بندی مهندسی توده‌سنگ با روش (RMR) نشان داد که توده‌سنگ‌های ساختگاه سد در ردة سنگ‌های مناسب برای اجرای سازه بودند. نتایج حدود اتربرگ و اندازة چسبندگی خاک محل ساختگاه سد، نشان داد که بیشتر ویژگی‌های رس‌های موجود در آبرفت بستر، از گروه کائولینیت و ایلیت بوده و ظرفیت تورمی و چسبندگی کمی دارند. نتایج تجزیة شیمیایی آب نشان داد، سدیم، کاتیون غالب در ترکیب شیمیایی آب زیرسطحی منطقه، بود. ازاین‌رو، این یافته نشان‌دهندة ظرفیت واگرایی در بخش ریزدانه آبرفت بستر بود. ضخامت، تراکم و دانه‌بندی آبرفت بستر و نتایج آزمایش لوفران، نشان داد که  آبرفت ساختگاه، از دیدگاه ضریب ذخیره، حجم ذخیره و آب‌دهی، برای ساخت سدزیرزمینی در حد متوسط بود. ازاین‌رو، بر اساس این یافته‌ها، مناسب‌ترین روش بهره‌برداری از آبگیر، روش زهکش تحتانی با ایجاد زهکش‌هایی در طول آبگیر، پیشنهاد می‌شود و روش پمپاژ درون‌چاهی مناسب نخواهد بود.