بخشی از مقاله
چکیده
روش ژئوالکتریک یکی از مجموعه روشهای ژئوفیزیک برای مطالعه خصوصیات زیر سطحی در عمق های کم تا متوس میباشد. تفسیر داده های برداشت شده به روش سونداژ زنی قائم و شلومبرگر می تواند به شناخت ساختارهای زیر سطحی کمک موثری بنماید. یکی از کاربردهای این روش شناخت ساختار های زیر سطحی در مسیر حفر تونل ها می باشد. به منظور مطالعه ساختارهای زیر سطحی در مسیر تونل انتقال آب کانی سیب به طول حدود 35/7 کیلومتر در استان آذربایجان غربی، جهت انتقال آب به دریاچه ارومیه، تعداد 144 سونداژ قائم الکتریکی، در امتداد چندین پروفیل با روش شولومبرگر برداشت شده است.
سونداژ های برداشت شده با استفاده از مطالعات زمین شناسی در این ناحیه ابتدا با روش برازش منحنی دو لایه مورد تفسیر قرارگرفته و پس از شناسایی لایه های مختلف و مقاومت های ویژه مربوطه در امتداد هر سونداژ، شبه مقاطع دوبعدی ترسیم گردیده و سپس با توجه به اطلاعات زمین شناسی ولوگ چاههای حفاری ساختارهای مختلف زیر سطحی شناسایی گردیده اند. سپس برای بهینه سازی نتایج بدست آمده، روش های معکوس سازی دوبعدی برای برگردان سازی داده های مقاومت ویژه ظاهری به مقاومت های ویژه واقعی بکار برده شده اند. با تفسیر مقاطع ژئوالکتریک بدست آمده از نتایج معکوس سازی، بررسی ساختارهای زمینشناسی ، تعیین ضخامت آبرفت، هیدروژئولوژی، شناسایی شکستگی ها و گسلها، تعیین وضعیت و جنس تودهسنگ و تفکیک لایههای روباره در امتداد محور تونل در حال احداث صورت گرفته است.
واژههای کلیدی: مقاومت ویژه، مقاطع ژئوالکتریک، روش معکوس سازی داده ها،گسل، تونل انتقال آب
مقدمه
مشکل ا صلی در هن گام ح فر یک تو نل عدم آ گاهی از شرای سنگ، نشت آب و تغیرات در خواص مکانیکی سنگ ها می باشد. طراحان تونل نیاز به اطلاعات هرچه بیشتر در باره شرای زمین دارند تابتوانند شرای هر چه به تر را برای ح فر تو نل فراهم آور ند.بنابراین بکار گیری روش های مختلف از جمله ژئوفیزیک برای به دست آوردن اطلاعات بیشتر در باره خواص سنگها پیشنهاد می شود. روش های مختلف ژئوفیزیک تباین در خواص فیزیکی سنگهای زیر سطحی را به خدمت می گ یرد. در ا ین تحق یق ی کی از روش های ژئوفیز یک یعنی تصویر سازی الکتریکی برای شناخت ساختارهای زیر سطحی برای ساخت تونل بکار گرفته می شود. نمونه های زیادی وجود دارد که روش های تصویر سازی الکتری کی برای پروژه های تو نل سازی ب کار برده شده اند . - Cavinato et al., 2006; Ganerød et al., 2006; Dahlin et al., 1999 - روش تصویر سازی الکتریکی سریع و کم هزینه می باشند ولی باید با روش های دیگر مثل حفاری در سنگ و گرفتن مغزه به کار گرفته شود. در این تحقیق این روش برای شناسایی ساختارهای زیر سطحی برای احداث تونلی به نام کانی سیب جهت انتقال آب در شمال غرب ایران بکار گرفته شده است
روش تحقیق
در این تحقیق روش مقاومت ویژه الکتریکی بکار گرفته شده است که در این روش، جریان الکتریکی معمولا از دو الکترود به زمین تزریق شده وتوس دو الکترود دیگراختلاف پتانسیل اندازه گیری می شود وسپس می توان مقاومت ویژه ظاهری را محاسبه نمود. برای بررسی تشکیلات در عمق بیشترباید فاصله الکترودهای جریان راافزایش داد. که باتغییراین فاصله مقاومت ویژه ظاهری اندازه گیری شده تغییر خواهد کرد. رونداین تغییر بستگی به ویژگی های الکتریکی لایه های زیرزمینی دارد.یکی ازانواع آرایه های مقاومت ویژه،شلومبرژه می باشدکه در تونل اصلی در حال مطالعه انتقال آب بااستفاده از این آرایه تعداد144سونداژالکتریکی در قالب 12 پروفیل در سه منطقه مجزا شامل ورودی تونل،قسمت میانی وانتهایی تونل برداشت گردیده است. ابتدا مقاطع دوبعدی مقاومت های ویژه ظاهری ترسیم شده و سپس داده ها با فرض مدل های یک بعدی و دو بعدی مورد تفسیر قرار گرفته اند که در زیر به شرح مختصری از این تفاسیر پرداخته خواهد شد.
شبه مقاطع دوبعدی مقاومت ویژه ظاهری شبه مقاطع دوبعدی مقاومت ویژه ظاهری نشان دهنده نحوه تغییرات مقاومت ویژه ظاهری در صفحه های قائمی است که ازامتدادخطوط برداشت بصورت پروفیلی می گذرند. این شبه مقاطع ها برای تمامی پروفیل ها ترسیم شده اند که یکی از این شبه مقاطع در شکل - 1 - نمایش داده شده است. دراین شبه مقاطع مقاومت ویژه ظاهری از سطح تا عمق - مبنا سطح تراز دریا گرفته شده است - در حال افزایش است. شکل کل نماینگر یک حوزه آبرفتی می باشد که تشکیلات آبرفتی از جنس رسوبات دوران چهارم می باشند که مقاومت های کمتر از 100 اهم متر را نشان می دهند. و درعمق تشکیلات سنگی می شوند. همانطور که مشاهده می شود این نوع مقاطع می توانند سیمای کلی را از ساختارهای زمین شناسی در هر مقطع به تصویر بکشند.
شبه مقاطع دوبعدی مقاومت ویژه
پس از برداشت داده ها، ابتدا داده های مقاومت های ویژه ظاهری حاصل از هر سونداژه الکتریکی، ترسیم و با منحنی های استاندار مورد تفسیر قرار گرفته اند. که با استفاده از این تفسیر، لایه ها و مقاومت های ویژه برای هر لایه در امتداد قائم برای هر سونداژ برآورد شده و سپس با استفاده از اطلاعات زمین شناسی و لوگ چاههای حفاری جنس لایه ها که شامل لایه های آبرفتی یا ساختارهای سنگی بوده مشخص گردیده و سپس شبه مقاطع دوبعدی ژئوالکتریک برای تمامی پروفیل ها ترسیم شده اند. درشکل - 2 - یکی از مقاطع نشان داده شده است. که دراین مقطع لایه هایآبرفتی و جنس آنها و همچنین ساختارهای سنگی مشخص گردیده اند. تغیرات جانبی مقاومت های ویژه به شکستگی ها نسبت داده شده اند - این ناپیوستگی ها بصورت خطوط قاتم تفکیک شده اند - .
