بخشی از مقاله
چکیده
در سرزمینهای خشک و کم باران به دلیل شرایط خاص جوی و اقلیمی که تبخیر بالا می باشد، امکان ذخیرهسازی سطحی آبها در مقیاس کوچک مشکل و غیراقتصادی است زیرا بخشی از آب در اثر تبخیر و بخشی در اثر نفوذ از دسترس خارج می شود و همچنین مخازن سطحی عمر مفید زیادی ندارند و در اثر انباشت رسوبات، پرشده و بلا استفاده می گردند. شاید بهترین شیوه و مدل برداشت جریانهای زیرقشری در اینگونه مناطق بکارگیری سدهای زیرزمینی باشد.
از جمله مطالعات ضروری جهت اجرای سد زیرزمینی مطالعه ژئوتکنیک می باشد، که انجام این بررسیها به صورت عملیات اکتشافی زیرسطحی، انجام آزمایشهای آزمایشگاهی و نهایتا استفاده از نتایج آنها برای تعیین ویژگی های آبرفت داخل مخزن سد و خصوصیات سنگ بستر مادری و ویژگیهای مصالح مورد استفاده در ساخت بدنه سد، الزامی است.
مطالعات در سه منطقه راور، راین و دهبکری به منظور تعیین ویژگیهای آبرفت داخل مخزن و سنگ بستر مادری انجام شده است، که نتایج حاصل از این تحقیق در راور بیانگر ضخامت آبرفت در محدوده محور و مخزن، حداقل 4 متر و حداکثر 15 متر میباشد و در زیر آبرفتها سنگ کف هادی از نوع شیل و مارن و در بعضی از نقاط، کنگلومرا وجود دارد.
مقدمه
با در نظر گرفتن شرایط اقلیمی مساعد بطور میانگین حدود 280 سال طول میکشد تا یک سفره آب زیرزمینی به دورهی بازیابی خود دست یافته و تجدید شود. با وجود دانستن موارد مذکور، متأسفانه در طی سالیان اخیر با سوء مدیریت و عدم شناخت صحیح منابع آب و خاک و با روند رو به رشد تخلیه و استحصال منابع آب زیرزمینی شاهد این بوده ایم که سفرههای زیرزمینی با کم آبی و افت شدید مواجه شدهاند و اکثر قنوات عمده که شاهرگ حیاتی دشتها و صنعت عظیم نیاکان ما بودهاند، خشک شده و یا روند خشکی را می پیمایند.
از این رو یافتن تکنولوژیهای جدید برای توسعه منابع آب زیرزمینی دشت ها باید در اولویت اصلی قرارگیرد و باید کوشید و به گونهای عمل کرد که آبهای زیرزمینی کنترل شده و از دسترس خارج نشوند. یکی از فنآوریهای جدیدی که در زمینه توسعه آبهای زیرزمینی بکارگرفته می شود سد زیرزمینی است که این نوع سد برای اهداف و موارد مختلف دیگری نیز مانند جلوگیری از پیشروی آبهای شور در حاشیه کویر، کاربرد دارد.
اجرای این نوع سدها نیاز مند مطالعات اولیه کامل و جامعی است . از جمله این پیش نیاز ها، مطالعه ژئوتکنیک می باشد که انجام این بررسی ها به صورت عملیات اکتشافی زیر سطحی، انجام آزمایش های آزمایشگاهی و نهایتا استفاده از نتایج آنها برای تعیین ویژگیهای آبرفت داخل مخزن سد و تعیین خصوصیات سنگ بستر و تعیین ویژگیهای مصالح مورد استفاده در ساخت بدنه سد، الزامی است. بررسیهای ژئوتکنیکی از پر هزینه ترین بخشهای اجرای پروژه سد زیرزمینی است و به دلیل نیاز به عملیات صحرایی، زمان طولانی را نیز به خود اختصاص میدهد.
اما علی رغم هزینه بالا و صرف زمان طولانی، چون این بررسیها مهم ترین نقش را در اجرای این سازهها به عهده دارد بایستی حتما انجام شوند تا موجب صرفهجویی درتحمیل هزینههای اضافی در روند اجرای پروژه گردند. در زمینه ژئوتکنیک سازههای آبی استانداردها و دستورالعملهای فراوانی توسط سازمان مدیریت و برنامهریزی سابق و همچنین استاندارد صنعت آب کشور تهیه شده و اجرا میشود. همچنین سازمانهای خارج از کشور انجمن مهندسین ارتش آمریکا، دفتر آبادانی وزارت کشور آمریکا و ... استانداردهایی برای سازههای آبی رایج مانند سدهای مخزنی، سدهای انحرافی، دهانههای آبگیر و...ارائه کردهاند.
اما در زمینه سدهای زیرزمینی تا کنون دستورالعمل خاصی تدوین و حتی پیشنهاد نشده است. در عین حال داودی - 1383 - در این زمینه توصیههایی نموده است و بررسیهای ژئوتکنیکی را جزء ضروریترین بخش مطالعاتی اعلام نموده است. طباطبایی و همکاران - 1381 - بررسیهای سد زیرزمینی کوهزر دامغان را با استفاده از دو چاهک اجرا نموده است. داودی - 1386 - در سد راین با استفاده از یک چاهک بررسیهای ژئوفیزیکی را انجام داد.
دامپزشکان بدون مرز - 2006 - دستورالعملی برای ارزیابی محل سد زیرمینی تهیه کردند. این دستورالعمل ساده و ناقص بود ولی بهرحال خیلی از مسائل ژئوتکنیکی شامل مشاهده سنگ مادر و سنگریزه و همچنین بررسی جنس آنها را در برداشت. نیلسون - 1987 - مجموعه ای از مطالعات شامل هیدروژئولوژی، اقتصادی، اجتماعی، هیدرولوژی، زمین شناسی، اقلیمی را ضروری می داند و توصیه میکند که با توجه به پر هزینه بودن آزمایش های لرزه نگاری و یا ژئوالکتریک، محدوده کردن آنها حائز اهمیت است.
سازمان منابع سبزژاپن - 2004 - در زمینه استفاده از سدهای زیرزمینی توصیههایی دارد. امینیزاده در سال 1387 در گزارش نهایی طرح تحقیقاتی بررسی کاربرد سدهای زیرزمینی در بهرهبرداری از جریانات زیرسطحی در آبراهههای فصلی منتهی به کویر در منطقه راور مطالعات مربوط به ژئوالکترک را انجام دادهاند که نتایج این مطالعات حاکی از این است که ضخامت آبرفت در محدوده محور و مخزن ، حداقل 4 متر و حداکثر 15 متر میباشد و در زیر آبرفت ها سنگ کف هادی از نوع شیل و مارن و در بعضی از نقاط، کنگلومرا وجود دارد.
همچنین نتایج حاصل از آزمایشها نشان داد که مصالح ریزدانه محلی کیفیت لازم جهت اجرای پرده اب بند سد را دارند. همچنین آزمایش شیمیایی جهت تعیین درصد گچ و نمک و سایر املاح موجود در خاک صورت گرفت. با توجه به اینکه املاح موجود در خاک درحد مجاز بود استفاده از آن مصالح جهت پرده آب بند تجویز گردید. درگزارش زمینشناسی و ژئوفیزیک روستای توتک - راین - که شرکت مهندسین مشاور آینده نگار زمین را انجام داده به این نتایج دست یافتهاند که مقطع مورد مطالعه محصور به دو برونزد سنگی با جنس ریولیت و پیروکلاستیک میباشد. همچنین اطلاعات زیرسطحی سونداژهای ژئوالکتریک نشانگر تداوم سنگ آذرین ولکانیکی در زیر سطح حدواسط بین دو برونزد فوقالذکر در عمقی معادل با 8 تا 14 متر از سطح بستر رودخانه میباشد.
موقیت سد زیرزمینی موقعیت سد زیرزمینی راین:
منطقه مورد مطالعه واقع در جنوب شرقی شهرستان کرمان میباشد. نام محل مورد مطالعه توتک است. راه دسترسی به این منطقه از طریق جاده آسفالته کرمان- راین، به سمت منطقه امکان پذیر است. این منطقه در فاصله تقریبی 30 کیلومتری از شهر راین قرار دارد که در حدود 12 کیلومتر آن جاده خاکی می باشد - شکل . - 1 ناحیه مورد مطالعه از لحاظ جایگاه زمین شناسی در زون ساختاری ارومیه - دختر واقع شده، که بیشتر دارای لیتولوژی ولکانیکی می باشد .
برونزدهایی از پیروکلاستها و روانه های بازیکی تا اسیدی، ریولیتهایی با مختصری از توف در قسمت شرق و غرب محل مورد مطالعه و همچنین با کمی فاصله در سمت شمال و شمال غرب، برونزدهایی از توف ، توفیت و ریولیت وجود دارد. سن این مجموعه رخنمون یافته مربوط به ائوسن فوقانی است. رسوبات عهد حاضر و کواترنری محل شامل پادگانه ها ، آبرفتها و آواریهای قدیمی و جوان و رسوبات آبرفتی بستر رودخانه می باشد. به لحاظ ساختاری ریولیتهای شرق و جنوب شرقی منطقه بصورت تاقدیس با پلانژ به سمت جنوب شرق وجود دارد - شکل . - 2 ریز گسله هایی بر برونزدها و کنتاکت آنها با رسوبات عهد حاضر تاثیر گذار بوده اند و همچنین جابجایهایی در طول مسیر آبراهه ای ایجاد نموده اند که روند غالب آنها شمال غرب Bجنوب شرق می باشند.
منطقه مورد مطالعه واقع در بستر رودخانه تهرود میباشدکه فعالیت رودخانه با دبی و گذردهی بالا از ارتفاعات دور دست شرق و جنوب شرق نشات گرفته و با روند شمال شرق- جنوب غرب از منطقه گذشته و در نتیجه تغییرات ساختاری و بیشتر عوامل مورفولوژیکی روند آن به سمت شمال غرب - جنوب شرق تغییر مسیر داده است. منطقه مورد مطالعه به لحاظ تغذیه سفره های زیرزمینی در شرایط مساعد و مناسبی از نظر قرار گیری در بین ساختارها و عوامل توپوگرافی می باشد.
نحوه اقدامات ژئوالکتریک درمنطقه
روش برداشت در منطقه مورد مطالعه به شیوه برداشت چهار الکترودی صورت پذیرفت که در چهار نقطه سونداژی، فاصله بین AB های برداشتی تا 250 متر و MN ها به فاصله 1، 5 و 10 متری اعمال گردیده است. پس از برداشت دادهها و پردازش آنها توسط نرمافزار IPI2win اطلاعات هر کدام از نقاط برداشتی در منطقه، مشخص گردیده است.
