بخشی از مقاله
چکیده:
سد کهیر در جنوب شرق ایران به منظور تامین آب شرب شهرهای چابهار و کنارک و همچنین تامین آب کشاورزی مورد نیاز دشت کهیر در حال احداث است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی پایداری شیب تکیهگاههای راست و چپ سد کهیر میباشد. به این منظور در بازدید صحرایی از منطقه مورد مطالعه، سطوح ناپیوستگی شامل گسلهای محدوده مورد مطاله و دسته درزهای موجود در تکیهگاههای سد، برداشت گردید. پس از بررسیهای صورت گرفته، مشخص گردید که تکیهگاه راست و چپ سد از لحاظ پتانسیل وقوع گسیختگی صفحهای پایدار ولی از لحاظ پتانسیل وقوع گسیختگی گوهای کاملا ناپایدار میباشد.
مقدمه
وابستگی انسان به زمین امری است که حتی در دورههای پیش از تاریخ نیز همواره وجود داشته و توجه وی پیوسته معطوف به زمین و شناخت آن بوده است. یکی از اهداف مهم هر علم کشف اطلاعات جدید و سودمند برای جامعه است. در زمین-شناسی ما به دنبال راههایی برای بررسی تاریخ تحولات زمین و تفسیر زمان و مکان رخدادهای تکتونیکی ویرانگر مانند زمینلرزه و زمینلغزشهای تکتونیکی هستیم. برای استفاده جامعه، تفاسیر انجام شده برای کاهش خسارات مالی و جانی باید به اندازه کافی دقیق باشند. با شناخت و بررسی ناپیوستگیها در محدوده یک سد ما میتوانیم به ارتباط مهم بین ناپیوستگیها در یک منطقه با خواص ژئوتکنیکی آنها از جمله پایداری شیب، پی ببریم. سدها یکی از مناطق مهم در بررسی لغزشها محسوب می-شوند، زیرا یکی از مهمترین مخاطرات در آنها ناپایداریهای دامنهای محدوده سد میباشد. به دلیل اشباع شدگی خاکها وسنگها در محدوده مخزن ومحور سدها و رویداد زمین لغزش و باری که زمین لرزه به دامنه های ناپایدار وارد می کند سبب افزایش ضریب ایمنی و پتانسیل ناپایداری می شود. بنابراین ضرورت دارد عوامل ناپایداری و ضریب ایمنی در هنگام زلزله و در شرایط عادی مورد ارزیابی و آنالیز پایداری قرارگیرد. منطقه مورد مطالعه در 110 کیلومتری غرب شهر چابهار و در مختصات جغرافیایی 29"Eَ60//08 و 51"Nَ25//35 قرار گرفته است. منطقه کهیر در بخش مرکزی مکران بیرونی قرار دارد و از کلیه ویژگیهای ساختاری رسوبی مکران پیروی میکند. منطقه مورد بررسی عمدتاً از نهشتههای تخریبی پیدایش یافته و گوناگونی سنگهای واحدهای موجود در آن اندک و محدود به شیل، مارن، ماسه سنگ و کنگلومرا می باشد. ویژگی برجسته این منطقه تغییرات رخساره ای شدید افقی و قائم میان واحدهای سنگی است.{2} هدف از انجام این تحقیق، مشخص نمودن ساختارهایی که موجب ناپایداری تکیهگاهها و دیوارههای مخزن سد میشود، میباشد. سد کهیر بر روی رودخانهای به همین نام در جنوب استان سیستان و بلوچستان در حال احداث است. ساختگاه این سد در فاصله 110کیلومتری غرب شهر چابهار و در 4 کیلومتری شمال روستای کهیر - درمختصات UTM ،213044 شرقی و 2837873 شمالی - واقع شده است - شکل . - 1
شکل :1 موقعیت سد کهیر - - Google earth
این سد به عنوان سد مخزنی دو منظوره قسمت عمده نیازهای آب شرب دراز مدت شهرها و روستاهای چابهار،کنارک و آب کشاورزی مورد نیاز دشت کهیر را تأمین خواهد کرد. در این تحقیق ابتدا اندازهگیری و برداشتهای صحرایی شامل برداشت گسلها و درزههای منطقه سپس مطالعات پایداری شیب روی تکیهگاهها و دیوارههای مخزن سد و تحلیل دادههای اندازهگیری شده و در نهایت تلفیق نتایج حاصل از مراحل مختلف تحقیق و تجزیه و تحلیل دادهها انجام گرفته است. تهیه و گردآوری دادههای موجود از قبیل گزارش، نقشه، مطالعه و بررسی نقشههای توپوگرافی، زمین شناسی، تصاویر ماهوارهای و عکسهای هوایی از دیگر مراحل مطالعاتی تحقیق میباشد. طی بررسیهای انجام شده حدود 10 گسل در تکیهگاههای سد برداشت و مورد شناسایی قرار گرفته است - شکل . - 2
شکل :2 نقشه گسلهای محدوده مورد مطالعه
اکثر این گسل ها از سازوکاری نرمال تبعیت می کنند. که مشخصات آن ها در جدول 1 ارائه شده است.
درزها
درز نوعی شکستگی است که در آن هیچ گونه جابهجایی در بخش های طرفین شکستگی نسبت به هم رخ نداده باشد یا مقدار جابهجایی به قدری کم باشد که با چشم غیرمسلح دیده نشوداصولاً. درزها عوارضی هستند که در اثر شکست ناشی از تنش های اعمال شده به توده سنگی ایجاد میشوند. معمولاً سیستم درزداری هر منطقه از گسلهای اصلی آن منطقه تبعیت می-کند.{1}
بررسی پتانسیل گسیختگی ها در محدوده منطقه مورد مطالعه
مشخصات گسل های برداشت شده در محدوده مورد مطالعه در جدول 1 و مشخصات شیب و جهت شیب دسته درزها در جدول 2 و 3 نشان داده شده است. از آنجا که هر گسل به تنهایی و یا در ارتباط با سایر ناپیوستگیها میتواند باعث ناپایداری و گسیختگی در تکیهگاههای سد گردد، در این بخش با در نظر گرفتن شیب و جهت شیب تکیهگاهها، احتمال انواع گسیختگی صفحهای و گوهای، با توجه به حضور گسلها مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین به منظور بررسی تأثیر درزها بر ناپایداری تکیهگاه، پتانسیل گسیختگی با توجه به مشخصات شیب و جهت شیب درزها نیز بررسی شده است. در بررسیهای سینماتیکی انجام شده مبانی زیر مورد استفاده قرار گرفته است:
Ü جهت شیب در تکیهگاه راست برابر 180 و در تکیه گاه چپ برابر با 000 درجه میباشد.
Ü مطالعات صحرایی نشان میدهد که مواد پرکننده گسلها عمدتاً از نوع سنگ خردشده است. زاویه اصطکاک داخلی مواد پرکننده ناپیوستگیها بر اساس آزمایشهای صورت گرفته برابر با 20 درجه در نظر گرفته شده است. بر اساس معیارهای تجربی، گسیختگی صفحهای در شرایطی رخ میدهد که شیب صفحه ناپیوستگی کمتر از شیب تکیهگاه æ اختلاف امتداد آنها کمتر از 20 درجه باشد. ضمن آنکه زاویه اصطکاک داخلی سطح ناپیوستگی باید کمتر از زاویه شیب ناپیوستگی باشد.{1} به منظور تعیین زون گسیختگی صفحهای روی شبکه استریونت، قطب ناپیوستگیها و قطب صفحه دیواره روی شبکه استریونت ترسیم میشود. با توجه به شرایط لغزش صفحهای با استفاده از نرمافزار Dips محدودهای بین قطب صفحه تکیهگاه æ مرکز استریونت تعیین میشود. کلیه قطبهایی که در آن محدوده قرار میگیرند دارای شیب کمتر از شیب تکیهگاه و دارای امتدادی با اختلاف حداکثر ±20° با امتداد تکیهگاه میباشند. محدودهای که بین ناحیه فوق و دایره اصطکاک قرار دارد، محدوده گسیختگی صفحهای است.
Ü محدوده گسیختگی گوهای، ناحیه بین صفحه تکیهگاه و دایره اصطکاک میباشد. ناپیوستگیهایی که تقاطع صفحات آنها در این محدوده قرار گیرد، پتانسیل گسیختگی گوه ای دارند .[9] تکیه گاه راست جهت شیب این تکیهگاه برابر با 180 درجه بوده و شیب آن 50 درجه میباشد. پس از مشخص نمودن قطب صفحات گسل و دسته درزها و صفحه شیب تکیهگاه روی صفحه استریونت، با استفاده از نرم افزار Dips، محدوده گسیختگی صفحهای تعیین گردید. شکل 3 محدوده گسیختگی صفحهای در تکیه-گاه راست را نشان میدهد. که در این محدوده هیچگونه پتانسیل گسیختگی صفحهای وجود ندارد. در نتیجه تکیهگاه راست فاقد هرگونه گسیختگی صفحهای میباشد.
شکل 4 محدوده گسیختگی گوه ای در تکیه گاه راست را نشان می دهد. مطابق این شکل، پتانسیل گسیختگی گوه ای برای ناپیوستگی های متعددی در این تکیه گاه وجود دارد
شکل :4 محدوده گسیختگی گوه ای تکیه گاه راست - = 50° -
تکیه گاه چپ
جهت شیب این تکیه گاه برابر با 000 درجه بوده و شیب آن 65 درجه می باشد. برای تکیه گاه چپ نیز با توجه به مشخصات شیب و جهت شیب صفحات گسل و دسته درزها، محدوده پتانسیل گسیختگی صفحه ای و گوه ای تعیین شده است.
شکل 5 محدوده گسیختگی صفحه ای در تکیه گاه چپ را نشان می دهد.
شکل :3 محدوده گسیختگی صفحه ای تکیه گاه راست - α = 50° -
بنابراین با توجه به شکل 3 هیچ کدام از ناپیوستگی های تکیه گاه راست پتانسیل گسیختگی صفحه ای ندارند.
شکل :5 محدوده گسیختگی صفحه ای تکیه گاه چپ - α = 65° -
همانطور که مشاهده می شود، گسلها و دسته درزهایی که پتانسیل گسیختگی صفحهای دارند، به شرح زیر می باشد: گسلهای F7, F6 در محدوده گسیختگی صفحهای تکیهگاه چپ واقع شدهاند.
شکل 6 محدوده گسیختگی گوهای را در تکیهگاه چپ نشان میدهد.
