رفتار هیدرودینامیکی سازند آهکی سورمه در جریان ورودی آب به تونل نوسود در گستره دره زیمکان، کرمانشاه
محورهای موضوعی :حميدرضا ناصري 1 , نرگس بیات 2 , جواد عزتی فیض 3
1 - دانشگاه شهید بهشتی
2 - دانشگاه شهید بهشتی
3 - دانشگاه شهید بهشتی
کلید واژه: آبخوان کارستی# تونل انتقال آب نوسود# جریان مجرایی# منحنی فرود#,
چکیده مقاله :
کنترل آبهای زیرزمینی مسئله مهمی در طی حفاری های زیرزمینی در سنگ های درزه دار است. نبود کنترل آبهای زیرزمینی می تواند باعث تأخیر در حفاری های زیرزمینی و افزایش هزینه ها شود. در این پژوهش اطلاعات مربوط به آب نفوذی به تونل نوسود در دره زیمکان با تحلیل منحنی فرود دبی خروجی به‌منظور تعیین ویژگی های سیستم کارستی سازند سورمه در آبخوان زیمکان استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهند که رفتار منحنی فرود جریان خروجی تونل مشابه با تخلیه چشمه‌های کارستی با سیستم مجرایی غالب است. شیب منحنی فرود در هفت روز ابتدایی زیاد و برابر 041/0 بوده است، ولی به‌مرور زمان و پیشرفت حفاری و افت 41 متری سطح آب در آبخوان کارستی سازند سورمه، شیب منحنی فرود کم و شبیه به تخلیه سیستم افشان محیط کارستی شده است. در نمودار فرود دبی تونل نوسود هر سه سیستم تخلخل مجرایی، شکستگی و زمینه به ترتیب با زمان‌های هفت، 48 و 87 روز به‌خوبی قابل تفکیک است. با توجه به شباهت تغییرات جریان خروجی تونل با تغییرات دبی چشمه‌های کارستی، از هیدروگراف آب نفوذی به تونل می‌توان به‌عنوان تخلیه در زیر تراز سطح اساس سیستم هیدرولوژیک کارست برای برآورد ذخیره دینامیک بخش بالایی مخزن کارست (بالاتر از تراز تونل) استفاده کرد.
Groundwater control is an important issue during underground excavation in fractured rocks. More than any other factor, the lack of groundwater control can cause costs to rise. In this study, the characteristics of the Surmeh Formation in Zimkan aquifer were analyzed using the recession curve of discharge water from the tunnel. The results show that behavior of the recession curve of discharge water from the tunnel is similar to discharge of the conduit flow system of karst springs. In the first seven days, the slope of the recession curve was high and equal to 0.041, but over time in considering to progress of tunnel excavation and 41 meters groundwater table drawdown in karstic aquifer of Surmeh Formation; the slope of the recession curve decreased and it became similar to diffuse flow system of the karstic aquifer. In the recession curve of discharge water from the Nowsud Tunnel, all three porous systems, including conduit, semi conduit and diffuse are properly identifiable in time intervals of seven, 48, and 87 days respectively. with respect to similarities in the behavior of discharge water from the tunnel with karst springs, the hydrograph of recharge water into the tunnel can be used as a discharge below the base level of the karst hydrologic system in order to assess the dynamic reserve of the upper karst aquifer (above the tunnel level).
آقانباتی، ع.، 1383. زمین‌شناسی ایران. انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.640 .
بیات، ن.، 1394. ارزیابی توانایی روشهای تجربی، تحلیلی و بیلان در برآورد آب ورودی به قطعه دوم تونل زاگرس– کرمانشاه. پایان‌نامه کارشناسی ارشد آب‌شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی. 155.
سازمان زمین‌شناسی کشور، 1386. نقشه زمین‌شناسی غرب پاوه با مقیاس 1:100000.
شرکت ملی نفت ایران، 1388. نقشه زمین‌شناسی باینگان با مقیاس 1:100000.
مهندسين مشاور ایمن‌سازان، 1394- الف. گزارش هيدروژئولوژي تونل قطعه دوم تونل نوسود.
مهندسین مشاور ایمن‌سازان، 1394- ب. گزارش زمین‌شناسی تکمیلی، هیدروکلیماتولوژی، هیدروژئولوژی، آماربرداری ادواری گمانه‌ها و منابع آب‌زیرزمینی مسیر تونل انتقال آب نوسود.
مهندسين مشاور پارس کانه کیش، 1385. مطالعات هيدروژئولوژيکي بخش دوم تونل زاگرس.
مهندسين مشاور ساحل، 1385. گزارش مطالعات زمین‌شناسی مهندسي مسير قطعه دوم تونل نوسود.
مهندسین مشاور لار،1383. مطالعات مرحله يک تونل انتقال آب نوسود.
ناصری، ح.ر.، بیات، ن.، ایزدی کیان، ل.، و علیجانی، ف.، 1397. نقش ساختارهای تکتونیکی در هدایت آبهای زیرزمینی به قطعه دوم تونل انتقال آب زاگرس – استان کرمانشاه. فصل‌نامه زمین‌شناسی ایران، سال11، شماره 45.
Atkinson, T.C., 1977. Diffuse flow and conduit flow in limestone terrain in Mendip Hills, Somerset (Great Britain). Journal of Hydrology, 35, 93-10
Bonacci, O., 1993. Karst springs hydrographs as indicators of karst aquifers. Journal of Hydrological Sciences, 38, pp 51-62. https://doi.org/10.1080/02626669309492639
Fernandez, G. and Moon, J., 2010. Excavation-induced hydraulic conductivity reduction around a tunnel – part 1: Guideline for estimate of groundwater inflow rate. Journal of Tunneling and Underground Space Technology, 25, 560-566. DOI: 10.1016/j.tust.2010.04.001.
Foladgar, A., 2003. Introduction of Kuhrang tunnel project and excavation methods. In: 6th Iranian Tunneling Conference, Tehran, Iranb.
Komac, B., 2006. The Karst Springes of Kanin Massif Kra Ki Izvir Pod Kanin Skim Pograje. .http://www.zrc-sazu.si/giam/zbornik/komac41
Korkmaz, N., 1990. The Estimation of groundwater recharge from spring hydrographs. Journal of Hydrological Sciences, 35, 209-217.
Li, D., Li, X., Li, Ch., Huang, B., Gong, F. and Zhang, W., 2009. Case studies of groundwater flow into tunnels and an innovative water-gathering system for water drainage. Journal of Tunnelling and Underground Space Technology. 24, 260-268.
Li, X. and Li, Y., 2014. Research on risk assessment system for water inrush in the karst tunnel construction based on GIS: Case study on the diversion tunnel groups of the Jinping II Hydropower Station. Journal of Tunnelling and Underground Space Technology, 40, 182–191.
Maillet A., 1905. Essais d’Hydraulique Souterraine et Fluviale. Herman, Paris, France.
Mudry, J., 1997. Role of karstification and rainfall in the behavior of a heterogeneous karst system", Journal of Environmental Geology, 114-123.
Ramsay J. and Huber, M., 1987. The Techniques of Modern Structural Geology, 2; Folds and Fractures, Ramsay, Academic Press; 1 edition.
Shahriar, K., Sharifzadeh, M. and Khademi, H.J., 2008. Geotechnical risk assessment based approach for rock TBM selection in difficult ground conditions. Journal of Tunneling and Underground Space Technology, 23, 318–325.
Zarei, H.R., Uromeihy, A. and Sharifzadeh, M., 2012. Identifying geological hazards related to tunneling in carbonate karstic rocks - Zagros, Iran. Arabian Journal of Geosciences, 5. pp 457–464. DOI 10.1007/s12517-010-0218-y.
Zarei, H.R., Uromeihy, A. and Sharifzadeh M., 2011. Evaluation of high local groundwater inflow to a rock tunnel by characterization of geological features. Journal of Tunneling and Underground Space Technology, 26, 364–373.
Zhang, J. and Chen, G., 1988. Some new ideas on the prediction of tunnel inflow in Karst area by water balance method. In: IAH 21th Congress on Karst Hydrogeology and Karst Environment Protection, 10–15 October, China.
رفتار هیدرودینامیکی سازند آهکی سورمه در جریان ورودی آب به تونل نوسود در گستره دره زیمکان، کرمانشاه
حمیدرضا ناصری1، نرگس بیات*2و جواد عزتی فیض3
1- استاد گروه زمین‌شناسی معدنی و آب، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی
2- دانشجوی دکتری آبهای زیرزمینی، گروه زمین‌شناسی معدنی و آب، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی
3- کارشناسی ارشد آب‌شناسی، گروه زمین‌شناسی معدنی و آب، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی
چکیده
کنترل آبهای زیرزمینی مسئله مهمی در طی حفاریهای زیرزمینی در سنگهای درزهدار است. نبود کنترل آبهای زیرزمینی میتواند باعث تأخیر در حفاریهای زیرزمینی و افزایش هزینهها شود. در این پژوهش اطلاعات مربوط به آب نفوذی به تونل نوسود در دره زیمکان با تحلیل منحنی فرود دبی خروجی به‌منظور تعیین ویژگیهای سیستم کارستی سازند سورمه در آبخوان زیمکان استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهند که رفتار منحنی فرود جریان خروجی تونل مشابه با تخلیه چشمه‌های کارستی با سیستم مجرایی غالب است. شیب منحنی فرود در هفت روز ابتدایی زیاد و برابر 041/0 بوده است، ولی به‌مرور زمان و پیشرفت حفاری و افت 41 متری سطح آب در آبخوان کارستی سازند سورمه، شیب منحنی فرود کم و شبیه به تخلیه سیستم افشان محیط کارستی شده است. در نمودار فرود دبی تونل نوسود هر سه سیستم تخلخل مجرایی، شکستگی و زمینه به ترتیب با زمان‌های هفت، 48 و 87 روز به‌خوبی قابل تفکیک است. با توجه به شباهت تغییرات جریان خروجی تونل با تغییرات دبی چشمه‌های کارستی، از هیدروگراف آب نفوذی به تونل می‌توان به‌عنوان تخلیه در زیر تراز سطح اساس سیستم هیدرولوژیک کارست برای برآورد ذخیره دینامیک بخش بالایی مخزن کارست (بالاتر از تراز تونل) استفاده کرد.
واژههای کليدي: آبخوان کارستی، تونل انتقال آب نوسود، جریان مجرایی، منحنی فرود
مقدمه
ورود آبهای زیرزمینی به تونلها میتواند دارای خطر بالقوه باشد و همچنین یکی از عوامل مؤثر در کاهش سرعت حفاری تونل است(Li et al., 2009) . برآورد مناسب از میزان جریان ورودی به تونل در انتخاب تراز تونل، تزریق، نصب پوشش، برنامه زمان‌بندی و برآورد هزینه حفاری اهمیت زیادی دارد.(Fernandez and Moon, 2010) ناصری و همکاران (1397) با ارزیابی جریانهای مقطعی آب زیرزمینی با دبی بالا در 4/17 کیلومتر ابتدایی قطعه دوم تونل نوسود نتیجه گرفتند، حجم زیادی از جریان آب ورودی به تونل بهصورت متمرکز از درزهها و یا پهنههای گسله و خرد شده صورت میگیرد. ساختارهای زمین‌شناسی همانند گسلها و شکستگیهای باز معابر مناسبی را برای ورود آب فراهم کردهاند. بنابراین ارزیابی جریان، بر اساس ویژگیهای ساختارهای زمین‌شناسی نسبت به روشهای تحلیلی و تجربی مناسب‌تر است (Zarei et al., 2011).
پیش‌بینی آب ورودی به تونل در مناطق کارستی پیچیدگیهای زیادی دارد و شامل مسائل هیدروژئولوژی، زمین‌شناسی مهندسی، تکنولوژی ساخت و مکانیک سنگ است (Li and Li, 2014). رویه‌های فعلی برای تخمین آب ورودی به تونل با استفاده از روشهای تحلیلی و تجربی است و شامل فرضیات ساده کننده محیط متخلخل همگن و ایزوتروپ اطراف تونل است که جریان را بهصورت خطی فرض میکند، است. اما در کارست بیشتر جریان بهصورت آشفته و غیرخطی است (Zhang and Chen, 1988). شناخت تقاطع شكستگي‌ها در مطالعات كارست به سبب تمركز جريان آب‌زيرزميني در محل تقاطع اهميت دارد، زیرا در محل تلاقی نفوذ بیشتر میشود و به همراه آن کارست بیشتر توسعه می‌یابد. اغلب فروچاله‌ها و حفرات کارستی، در پهنههای کارستی به این صورت تشکیل می‌شوند.
ارزیابی روشهای تحلیلی و تجربی در برآورد آب ورودی به قطعه دوم تونل زاگرس نشان داد، این روشها در پهنههای کارستی از دقت لازم برخوردار نیستند (بیات، 1394) و میتوانند موجب تأخیر در حفاری و افزایش هزینه شوند. حفاری تونلها در پهنههای کارستی و آبدار با مجاری و کانالهای زیرزمینی، با مشکل هجوم ناگهانی آب زیاد به داخل تونل در هنگام حفاری روبرو میباشند. برخورد به لایه‌های کارستی در هنگام حفاری باعث به وجود آمدن مشکلات پیش‌بینی نشده، غرقاب شدن تونل، وارد شدن خسارت به تجهیزات ساخت تونل و کارکنان، کند شدن روند حفر تونل و در نهایت توقف عملیات اجرایی میشود. تونلهای انتقال آب کوهرنگ (Foladgar, 2003- Zarei et al., 2012) و سبزکوه در استان چهار محال و بختیاری و تونل نوسود در استان کرمانشاه (Shahriar et al., 2008) نمونه‌هایی از تونلهای درگیر با مشکلات سازندهای کارستی در ایران میباشند. از این‌رو بررسی کارست در مسیر تونلها از جمله مسائلی است که باید برای آن اهمیت ویژه‌ای قائل شد. در چند دهه اخير به علت پديد آمدن مشكلات كم آبي و ارتباط پديدههاي كارستي با مسائل منابع آب، كارست به‌طور روزافزون مورد توجه قرار دارد. از جمله اين مطالعات، شناخت ویژگیهای كارست براساس، شاخص‌های هيدروگرافي چشمهها است، پژوهشگراني همچون(2006) Komac، Atkinson (1997)، (1993) Bonacci، (1993) Mudry و (1990) Korkmaz به این موضوع پرداخته‌اند. بيشترِ اين مطالعات كه داراي تحليل هيدروژئولوژيك میباشند به‌نوعی دنباله‌رو مدل هیدروتکنیکی مایلت (Maillet, 1905) هستند.
در مرداد ماه 1394 با برخورد مته TBM به مجرای کارستی سازند سورمه در هنگام حفاری تونل نوسود، هجوم آب به تونل با دبی اولیه حدود 7/4 متر مکعب در ثانیه رخ داد. به‌مرور زمان دبی آب خروجی از تونل با افت سطح آب در حریم تونل کاهش یافت به‌طوری‌که در خرداد ماه 1395 دبی خروجی از تونل به 3/1 متر مکعب در ثانیه رسید.
هدف اصلی این پژوهش بررسی متغیرهای کلیدی در ورود آب به قطعه دوم تونل زاگرس، که موجب هجوم جریان ناگهانی به داخل تونل شده است، میباشد. به این منظور ابتدا ضرایب تخلیه با استفاده از منحنی فرود تعیین شد. سپس نمودار گل‌سرخی درزه‌های برداشت شده صحرایی در دره زیمکان با نمودار گل‌سرخی خطواره‌های استخراج شده حاصل از تصاویر ماهوارهای مقایسه شده‌اند. همچنین دبی در ماههای مختلف حفاری مورد بررسی قرار گرفت. حداکثر دبی 39/4156 لیتر در ثانیه در متراژ 18900 میباشد (مهندسین مشاور ایمن‌سازان، 1394، الف) که کانالهای کارستی و گسلها عامل اصلی هدایت‌کننده آب زیرزمینی میباشند. دبی آب ورودی به قطعه دوم تونل زاگرس توسط متغیرهای مختلفی کنترل میشود و پیچیدگیهای زیادی را به همراه داشته است.
موقعیت جغرافیایی و راه‌های دسترسی به گستره مورد مطالعه
گستره مورد نظر از نظر تقسیمات کشوری در شمال غربی استان کرمانشاه و در نزدیکی مرز ایران و عراق واقع شده است. گستره بيشتر كوهستاني و در شمال غرب كرمانشاه و باختر پاوه در ناحيه مرزي قرار دارد. راه اصلی برای دسترسی به گستره مورد مطالعه، راه آسفالته کردی قاسمان به هماجگه که در بخشی از مسیر بهصورت خاکی ادامه می‌یابد،میباشد (شکل 1). ورودي تونل نوسود در مختصات طـول شرقي ״10 ׳6 ˚34 و عرض شمالي ״30 ׳10 ˚45 که در فاصله تقريبي دو کيلومتري جنوب‌شرقی بخش ازگله واقع شده است. خروجي آن در مختصات جغرافيايي طـول شرقی ״11 ׳51 ˚34 و عرض شمالي ״49 ׳52 ˚45 واقع شده است و در فاصله تقريبي 300 متري شمال‌غرب روستاي بانيلوان قرار دارد.
زمین‌شناسی گستره مورد مطالعه
سازندهای زمین‌شناسی گستره مورد مطالعه شامل واحدهای سنگی دوران دوم و سوم و رسوبات کواترنری هستند. دولوميت با ميان لايه‌هاي آهك مارنی و شیلی و برش‌های تودهای سازند خانه کت، قدیمی‌ترین واحد سنگی واحد رخنمون يافته در گستره مورد مطالعه است و در هسته تاقدیس زيمكان رخنمون دارد. سنگ مارن و آهک مارنی متوسط لایه تا نازک لایه كه گاهی با ميان لايه‌هايی از تبخيري‌ها (انیدریت) و شيل سازند نیریز همراه است که مشخص‌ترین واحد سنگی در گستره مورد مطالعه است (آقانباتی، 1383). واحدهای آهکی ژوراسیک شامل سازند آهکی سورمه، شیلهای گورپي، آهک ايلام، آهک‌رسی نازک لایه و شیلهای گرو دیگر واحدهای سنگی در مسیر تونل میباشند (شکل 2).
شکل 1. موقعیت جغرافیایی قطعه دوم تونل نوسود
شکل 2. نقشه زمین‌شناسی گستره مورد مطالعه (سازمان زمین‌شناسی کشور 1386، شرکت ملی نفت ایران 1388)
گستره مورد مطالعه تحت تأثیر حرکات تکتونیکی جوان کوهزاد زاگرس، گسل‌خوردگی و چین‌خوردگی پیدا کرده است. سطح محوری تاقدیس‌ها و ناودیس‌ها اغلب قائم و امتداد آنها شمال غرب به جنوب شرق است. شدت چین‌خوردگی در گستره قطعه دوم تونل زاگرس کمتر از گستره قطعه اول است. علت آن قرار گرفتن قطعه اول در پهنه زاگرس مرتفع که گسل‌های فشاری معکوس زیادی در آن ایجاد شده است، میباشد. گستره مورد مطالعه تحت تأثیر گسلش راندگی و امتدادلغز متعدد قرار دارد. بیشتر گسل‌های واقع در مسیر تونل، گسل‌های معکوس میباشند و شیبی به سمت شمال شرق دارند. گسل‌های امتدادلغز از فراوانی کمتری برخوردارند. با بررسی‌های ساختاری و پیمایش‌های انجام شده توسط موسسه ایمن‌سازان، 12 پهنه گسلی برداشت شده و دو پهنه گسلی امتدادلغز و 10 پهنه گسلی بهصورت راندگی است. شناسایی گسلها با برداشتهای دقیق سطحی انجام شده است که برخی دارای شواهد مستقیم و برخی با شواهد غیرمستقیم تشخیص داده شده‌اند. برخی گسلها نیز با داده‌های زیرسطحی از جمله داده‌های حاصل از گمانه‌ها ژرف‌نگری شده‌اند. البته لازم به ذکر است برخی از این راندگی‌ها در نزدیکی محور تونل هستند و در نیمرخ تونل نشان داده نشده‌اند (شکل‌های 3 تا 5).
شکل 3. موقعیت ساختارهای گستره محور تونل.( الف) مهندسین مشاور ایمن‌سازان 1394، ب) مهندسین مشاور ایمن‌سازان 1394)
الف
پ
ث
|
ب
ت ج
چ |
شکل 4. الف) قطع‌شدگی امتدادی لایهها پس از برخورد به پهنه گسلی SF1 (دید به سمت شرق)، ب) موقعیت راندگی TF2 (دید به سمت شمال غرب)، پ) موقعیت راندگی TF5 در جنوب روستای هماجگه (دید به سمت شرق)، ت) راندگی TF3 در فاصله حدود 2 کیلومتری خاور محور تونل (باعث راندگی بخشهای زیرین این واحد بر روی بخشهای بالایی)، (دید به سمت جنوب شرق)، ث) موقعیت راندگی TF6 در شمال روستای هماجگه در مسیر تونل (دید به سمت شمال شرق)، ج) موقعیت راندگی TF5 در مجاور رودخانه زیمکان (دید به سمت شمال شرق)، چ) پهنه خرد شده راندگی (مهندسین مشاور ایمن‌سازان، 1394 - الف، مهندسین مشاور ایمن‌سازان، 1394- ب، مهندسين مشاور پارس کانه کیش، 1385)
[1] * نویسنده مرتبط: Nbayat87@yahoo.com
شکل 5. مقطع تونل نوسود در گستره تاقدیس زیمکان (الف- مهندسین مشاور ایمن‌سازان، 1394، مهندسین مشاور ایمن‌سازان، 1394؛ ب - مهندسین مشاور لار، 1383) و آب ورودی به تونل
شاید یکی دیگر از ساختارها در گستره مورد مطالعه که باعث هجوم جریان آب به داخل تونل شده است، تشکیل سدل ریف1 میباشد. این ساختار شاید در تاقدیس زیمکان در فاصله بین 20200 تا 21000 وجود دارد و باعث ورود حجم زیادی از آب به داخل تونل شده است (شکل 6). دو مکانیسم چین‌خوردگی مختلف برای دو سنگ با ویژگیهای مکانیکی مختلف باعث ایجاد این ساختار میشود. در این حالت لایه بالایی با سازوکار جناغی و لایه پایینی بهصورت مدور چین میخورد و باعث ایجاد یک فضای خالی میشود که معبر مناسبی برای جریان آب زیرزمینی را فراهم میکند. به این فضاهای خالی سدل ریف گفته میشود (Ramsay and Huber, 1987).
شکل 6. شکل شماتیک سدل ریف
هیدروژئولوژی گستره مورد مطالعه
آهك سازند ایلام و همچنین دولومیت‌های سازند سورمه در تاقديس زیمکان با داشتن درز و شکاف‌های فراوان و وجود لايه شيل آهكي در زير آنها، بستر مناسبي را براي تشكيل آبخوان فراهم کردهاند. آبخوانهای کارستی گستره مورد مطالعه در سازندهای کربناته ایلام- سروک با مساحت 153/92 کیلومتر مربع و سورمه با مساحت 54/239 کیلومتر مربع تشکیل شده‌اند.
روش مطالعه
بررسی داده‌های ایستگاه‌های هیدرومتری بالادست و پایین‌دست تونل نشان میدهد، بین رودخانه زیمکان و تونل نوسود ارتباط هیدرولیکی وجود دارد. زیرا میزان دبی آب رودخانه قبل و بعد از محور تونل به میزان 1/0 متر مکعب در ثانیه کاهش می‌یابد (جدول 1) و حاکی از تغذیه آبخوان توسط رودخانه است. بنابراین زمانی‌که حفاری تونل در موقعیت زیر رودخانه قرار میگیرد، جریان ورودی به تونل تحت تأثیر تغذیه ناشی از رودخانه قرار دارد.
جدول 1. دبی اندازه‌گیری شده رودخانه زیمکان برحسب لیتر بر ثانیه (مهندسین مشاور ایمن‌سازان، 1394- الف، مهندسین مشاور ایمن‌سازان،1394- ب)
ایستگاه هیدرومتری رودخانه زیمکان | تاریخ اندازه‌گیری | ||||
A | B | C | D | شاه‌گذر | |
411 | 507 | 516 | 550 | 350 | خرداد94 |
380 | 490 | 510 | 540 | 345 | تیر 94 |
380 | 495 | 511 | 542 | 345 | مرداد 94 |
354 | 455 | 475 | 500 | 310 | شهریور 94 |
350 | 460 | 479 | 494 | 305 | مهر 94 |
950 | 1059 | 1080 | 1100 | 900 | آبان 94 |
780 | 898 | 920 | 945 | 750 | آذر 94 |
775 | 890 | 912 | 942 | 740 | دی 94 |
774 | 891 | 910 | 940 | 740 | بهمن 94 |
782 | 905 | 932 | 960 | 750 | اسفند 94 |
895 | 1008 | 1015 | 1040 | 860 | فروردین 95 |
781 | 890 | 905 | 940 | 740 | اردیبهشت 95 |
خطواره‌های گستره مورد مطالعه با استفاده از تصویر ماهوارهای IRS و فیلترهای Laplacian وHigh Pass در نرم‌افزار Envi v5.1، همچنین با استفاده از تصاویر ماهوارهای لندست (باند پان‌کروماتیک2) در محیط نرم‌افزار PCI Geomatica استخراج شد. در استخراج خطوارهها بهصورت خودکار، نرم‌افزار به‌طور اشتباه جاده‌ها، خطوط انتقال کانالهای آب، مرز زمینهای کشاورزی، ستیغ ارتفاعات و غیره را بهصورت خطواره نشان داده است. در صورت استفاده از این خطواره‌های غیرواقعی، خطا اتفاق می‌افتد. بنابراین، این خطواره‌های غیرواقعی باید حذف شوند. برای حذف خطواره‌های غیرواقعی، خطواره‌های استخراج شده از این دو نرم‌افزار را به نرم‌افزار Google Earth برده و خطواره‌های مشکوک که در بالا اشاره شد، حذف شدند. شکل 10 خطواره‌های تصحیح شده را نشان میدهد. برای به دست آوردن خطواره‌های گستره مورد مطالعه با استفاده از تصاویر ماهوارهای Bing در افزونه Arc-brutile، در محیط نرم‌افزارGIS اقدام صورت گرفت و در نهایت با تطابق خطواره‌های استخراج شده از این سه نرم‌افزار نقشه خطوارهها و تقاطع خطوارهها تهیه شد (شکل10).
سپس از روی خطوارهها استخراج شده در محیط نرم‌افزار GIS، نقشه تقاطع خطوارهها گستره به دست آمد. با استفاده از تابع density از ابزار spatial analyst tools در نرم‌افزار GIS نقشه چگالی خطواره‌های گستره تهیه شد. به‌منظور تعیین روند شکستگیهای گستره و نمایش گرافیکی آن از نمودار گل‌سرخی استفاده شده است. نمودار گل‌سرخی شکستگیهای گستره، بر اساس شکستگیهای استخراج شده رسم شده است. جهت یافتن روند کلی شکستگیهای گستره، با استفاده از نرم‌افزار lineament statistics در محیط GIS مجموع فراوانی محاسبه شده است.
جریان ورودی به تونل در محل مغار
بررسي و تحليل هيدروگراف چشمهها روشي براي ارزيابي سیستم جریان و ميزان كارستي بودن مخزن آن میباشد. تخليه سیستم‌های کارستی بیشتر در تراز سطح اساس هیدرولوژیک از طريق چشمهها صورت مي‌گيرد. در حقیقت ضریب فرود نشان‌دهنده میزان کارست شدگی در آبخوان آهکی است. در این پژوهش برای تحلیل سیستم کارست از آمار دبی روزانه آب ورودی به تونل نوسود (به‌عنوان تخلیه کننده سیستم کارستی) و داده‌های روزانه سطح آب چاه‌های مشاهده‌ای در دره زیمکان استفاده شده است. با تحلیل هیدروگراف آب خروجی از تونل نوسود به محاسبه و تحليل پارامترهايي همچون، حجم ذخيره ديناميكي، زمان مرگ آب ورودی به تونل، ضرايب فرود و تعیین سهم انواع تخلخل در تخلیه آب در سیستم پرداخته شده است. مناسب‌ترين زمان براي تجزيه و تحليل منحنی فرود گستره هیدروگراف آب خروجی تونل، پس از باران‌هاي بهاري كه ورودي سطحی به سيستم در عمل صفر است. در حقیقت در اين زمان آبخوان در مرحله تخليه مداوم است و اين تخليه به‌وسیله آبدهي تعیین شده است. برای برآورد و تحليل ميزان ضريب فرود از دو روش خط برازش منحني فرود چشمهها بهصورت توانی از عدد نپرین (e) در نمودار فرود و فرمول تجربي مایلت (Maillet, 1905) استفاده شده است. بر اساس مباني نظري و معادله‌ای كه مايلت براي منحني پسروي در يك دورة خشك به كار گرفت، مي‌توان به اطلاعات و داده‌هاي كمي مربوط به توانايي تخليه آبخوان گستره دست يافت. معادله‌ای که به بررسی ضریب تخلیه α می‌پردازد، از طریق زاویه تانژانت بین خط مستقیم و محور افقی بیان میشود. ضریب تخلیه نتیجه ویژگیهای هیدروژئولوژیک گستره کارستی (فضاهای خالی مؤثر و قابلیت انتقال آبخوان) و شاخص توانایی تخلیه آبخوان است. طبق رابطه1 می‌توان ضریب تخلیه را محاسبه کرد:
رابطه 1 |
|
رابطه 2 |
|
رابطه 3 |
|
