بخشی از مقاله
مقدمه
در جهــان امــروز و در شــرایطی کــه مشــکل کمبــود آب بخــش هــاي وســیعی ازکــره زمــین را فراگرفته است، نه تنهـا آب زراعـی بلکـه آب آشـامیدنی هـر روز کمتـر وکمیـابتر مـی شـود. بـیش از شـش میلیـارد جمعیـت پراکنـده بـر روي زمـین اکنـون دریافتـه انـد کـه آب قـدر و قیمـت دیگـري دارد و بدون این مایع حیاتی دوام و بقاي انسان ناممکن است.
از آنجـا کـه کشـور ایـران در منطقـه اي خشـک و نیمـه خشـک قـرار گرفتـه اسـت، همـواره از کـم آبی و خشکسالیهاي متمادي رنج مـی بـرد. لـذا مسـئله مهـار و ذخیـره آبهـا و سـیلابهاي سـطحی در فصول پر باران و استفاده آنها در فصول خشک سال امري حیاتی و اجتناب ناپذیر می باشد.
سد ها از جمله سازه هایی هسـتند کـه بـه منظـور کنتـرل و مهـار آبهـاي جـاري احـداث مـی گردنـد
و هدف از ساخت آنها ممکن اسـت یـک منظـوره یـا چنـد منظـوره باشـد. بـراي اجـراي هـر پـروژه سد سازي بررسـی وضـعیت آبگـذري سـاختگاه از جملـه مهمتـرین بخشـهاي فـاز شناسـایی ، اجـرا
و بهره بـرداري اسـت و بـا توجـه بـه اینکـه مسـاله آبگـذري بـه خصوصـیات زمـین شناسـی منطقـه وابسته است و انجام چنین مطالعاتی ضروري و حائز اهمیت می باشد.
مطالعــات زیــادي توســط محققیــق مختلــف بــر روي نفوذپــذیري تــوده هــاي ســنگی و درزه هــاي موجـود در سـنگ انجـام شـده اسـت کـه از آن جملـه مـی تـوان بـه مطالعـات1988, Snow اشـاره
نمــود کــه در آن نفوذپــذیري هیــدرولیکی یــک دســته درزه در هــر جهتــی بــه مــوازات دســته درزه ثابـت فـرض مـی شـود. 1996 ,Kutzner و1993, Priest شـرایط زمـین را بـراي آببنـدي پـی
ســد از جهــت آرایــش درزه هــا و شــیب و نــوع لایــه هــا مــورد بررســی قــرار دادنــد. Witherspoonوهمکــاران1980 مفهــوم بازشــدگی هیــدرولیکی درزه هــا را مطــرح نمــوده کــه توســط Lee و همکــاران1995 ، 1997,Barton & Quadros ،1993,Priest و Wei
وهمکاران2001 ، همچنین توسط((Park et al , 2002 این تحقیقات دنبال گردید.
با توجه به مطالعـات انجـام شـده در زمینـه نفوذپـذیري سـنگها و عوامـل زمـین شناسـی مـوثر در آن که تعدادي از آنهـا در بـالا ذکـر گردیـد در ایـن تحقیـق سـعی شـده تـا بـا توجـه بـه نتـایج بدسـت آمـده از مطالعـه سـاختگاه سـد کـوران بـوزان شـمایی از وضـعیت نفوذپـذیري ایـن سـاختگاه ارائـه گردد تا در آب بندي پی و تکیه گاههاي این سد مورد استفاده قرار گیرد.
موقعیت جغرافیایی و زمین شناسی ساختگاه
منطقـه مـورد مطالعـه از نظـر جغرافیـائی در محـدودة اسـتان لرسـتان و شهرسـتان کوهدشـت واقـع شــده اســت. منطقــه مــورد مطالعــه در زاگــرس چــین خــورده قــرار دارد، ناهمواریهــاي زیــادي را شامل می شـود. طبیعـت تپـه مـاهوري منطقـه ناشـی از سـازندهاي نامقـاوم شـیلی، مـارنی و وجـود ستیغ هاي مرتفع معلول سازندهاي آهکی (آسماري، شهبازان) است.
ساختگاه سد بر روي رودخانـه سـیمره قـرار دارد کـه ایـن رودخانـه بخشـی از حوضـه آبریـز کرخـه را تشکیل می دهد.
ســازندهاي کشــکان (Kn) و آســماري- شــهبازان (As – Sh) در منطقــه بیشــتر رخنمــون را دارند. نهشته هـاي جـوان ماننـد آبشسـت دامنـه اي (Qs) ،زمـین هـاي لغزشـی (Ql)، پادگانـه هـاي
137
بررسی نفوذپذیري و تزریق پذیري در ساختگاه سد
آبرفتــی قــدیم و جدیــد (Qt2 , Qt1) ، آبرفــت هــاي رودخانــه اي (Qa1) دیگــر پوششــهاي سطحی منطقه می باشـند. شـکل1 مقطـع زمـین شناسـی سـاختگاه را نشـان مـی دهـد.خلاصـه اي از ویژگیهایسنگها و نهشته هاي ساختگاه در جدول 1 ارائه شده است.
تصویر-1 وضعیت زمین شناسی ساختگاه سد
نام سازند لیتولژي غالب
سازندکشکان (پالئوسن تا ائونس میانی) Kn کنگلومرا(Kn-2 )، گل سنگ، ماسه سنگ، رس سنگ((Kn-1
آسماري- شهبازان (ائوسن میانی- پسین) As – Sh لایه هاي آهکی((As-Sh-1 تا آهک دولومیتی((As-Sh-2
زمین هاي لغزشی (Ql) در محدوده سازندهاي دیده می گردند
آبرفت رودخانه اي (Qal) متشکل از شن، ماسه و مصالح
پادگانه هاي آبرفتی (Qt2 , Qt1) -
آبشست هاي دامنه اي (Qs) مواد متشکله آنها عمدتاً از جنس آهک و آهک مارنی
جدول -1 مشخصات سازندها و رسوبات رخنمون در محل ساختگاه
مطالعات زمین شناسی مهندسی ساختگاه سد
درزه هاي متعددي تکیـه گاههـاي سـد را تحـت تـأثیر قـرار داده انـد. در هـر تکیـه گـاه، درزه هـاي توسعه یافته و شـناخته شـده در صـحرا برداشـت گردیـد. بطـور کلـی 5 دسـته درزه در تکیـه گاههـا
138
مجموعه مقالات نهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، دانشگاه تربیت معلم تهران، 1384
تشخیص داده شد کـه ویژگیهـاي ایـن دسـته درزه هـا در جـدول 2 آورده شـده اسـت. خصوصـیات نفوذپذیري تـوده سـنگ بـا اسـتفاده از نتـایج آزمایشـات فشـار آب وتزریـق آزمایشـی کـه در گمانـه هـاي اکتشـافی سـاختگاه صـورت گرفــت مـورد بررسـی قـرار گرفــت. گمانـه هـاي کـه در محــل ســاختگاه حفــر شــده انــد در شــکل 1و2 قابــل مشــاهده انــد. نتــایج لــوژن در دو گمانــه KB-7
وKB-7A که بصورت قائم و مایل حفر شده اند در نودار 2 نشان داده شده است.
جدول- 2 مشخصات دسته درزه هاي ساختگاه
زبري آغشتگی پرشدگی بازشدگی(( mm طول((m جهت شیب (درجه) شیب(درجه) سیستم درزه
مسطح زبر - سیلت،رس (%47)0/5-2/5 1 - 3 091-120 74-90 J1
نامنظم زبر اکسید آهن سیلت،رس 0/5-2/5 1-2 196-215 63-90 J2
نامنظم زبر اکسید آهن سیلت،رس 0/5-2 1-3 144-165 65-90 J3
نامنظم زبر اکسید آهن سیلت ،رس 0/5-2 1> 027-039 75-87 J4
موجدار صاف - سیلت،رس (%50)1-3 1-3 280 70-82 J5
مسطح زبر - سیلت ،رس (%67)2/5-10 - 170-180 2-3 Bedding
هیدروژئولوژي
وضـعیت هیــدروژئولوژي محــل سـد از دو جنبــه مــورد بررسـی قــرار گرفتــه اسـت. یکــی از نظــر نفوذپـذیري تـوده سـنگ کـه بـا اسـتفاده از نتـایج آزمایشـهاي نفوذپـذیري مـورد تجزیـه و تحلیـل قــرار گرفتــه اســت و دیگــري از لحــاظ میــزان خورنــد دوغــاب ســیمان در طــی تزریــق آزمایشی.آزمایش نفوذپذیري به طریـق لـوژان و بـا اسـتفاده از پکـر منفـرد در گمانـه هـا انجـام شـده اسـت. طـول قطعـات آزمـایش معمـولاً 5 متـر انتخـاب شـده کـه در برخـی مـوارد هـم کمتـر بـوده اسـت. رفتـار تـوده سـنگ در برابـر فشـار آب ناشـی از انجـام آزمـایش نفوذپـذیري مـورد تجزیـه و تحلیل قرار مـی گیـرد. مطـابق نمـودار شـماره 1 مشـخص اسـت کـه تـوده سـنگ در اثـر فشـار آب حــدود %23 رفتــار را بصــورت بازشــدگی از خــود نشــان مــی دهــد. رفتــار شستشــویی و مــتلاطم ناشـی از فشـار آب حـدود %27 از آزمـایش هـاي نفوذپـذیري را شـامل مـی شـود. رفتـار آشـفته را نیز می توان به بخـش هـایی از سـنگ هـاي کـه داراي حفـره هـاي کوچـک اسـت و یـا مسـیر درزه
139
بررسی نفوذپذیري و تزریق پذیري در ساختگاه سد
هــایی کــه بازشــدگی یکنــواختی ندارنــد نســبت داد کــه ایــن رفتــار (%25) بیشــتر در واحــدهاي مربوط به سـازند آسـماري- شـهبازان حـادث مـی شـود. رفتارهـاي پرکننـده و خطـی بـه ترتیـب %6
و %19 را شـامل مـی شـود. پـایین بـودن مقـدار 6) درصـد) رفتـار پرکننـده، مـی توانـد بیـانگر ایـن موضوع باشد که درزه ها و بازشدگی در این محل بطور عمده پر شده اند
