بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
زمین شناسی مهندسی کارست
فصل پنجم
جریان آب زیرزمینی در کارست
اسلاید 2 :
جریان آب زیر زمینی در محیط های کارستی با جریان آب زیر زمینی در محیط های غیر کارستی متفاوت است.
در مورد مکانیسم جریان آب در محیط های کارستی نظریات مختلفی وجود دارد.
بسته به شرایط زمین شناسی، تکتونیکی و هیدروژئولوژی منطقه، مکانیسم جریان می تواند به صورت کانال های منفرد تا مجاری به هم پیوسته متفاوت ظاهر گردد.
جریان آب زیرزمینی
اسلاید 3 :
نظریه های جریان آب زیرزمینی در کارست
نظریه گراند Grund (1903)
سفره آب زیر زمینی در محیط های کارستی شامل دو ناحیه مجزا است.
ناحیه ساکن
ناحیه متغیر
اسلاید 4 :
نظریه گراند Grund (1903)
اسلاید 5 :
نظریه کاتزر Katzer (1909)
جریان آب زیرزمینی از میان مجاری و غار ها عبور می کند و با انحلال مواد قابل حل به اعماق کارست نفوذ و زمانی متوقف می شود که به لایه نا تراوا برسد.
اسلاید 6 :
نظریه سیویچ Cvijic (1918)
نواحی سه گانه براساس تکامل تدریجی فرایند کارستی شدن
ناحیه خشک
ناحیه انتقالی
ناحیه جریان آب مداوم یا پیوسته
اسلاید 7 :
نظریه لمن Lehman (1932)
اسلاید 8 :
نظریه یوجو لو و همکاران Yu-Ju-Lu et al (1972)
اسلاید 9 :
سرعت جریان آب زیرزمینی در کارست
سرعت جریان آب زیرزمینی در محیط های کارستی بسیار متغیر است
در محیط های متخلخل
مطالعات انجام شده در
چین < 1 m/day جریان آرام و یکنواخت
دیناریک 0.002 تا 55 cm/s با متوسط 5 cm/s
سد لار تا چشمه گلوگاه ( فاصله 5.5 کیلومتر) 7 cm/s
سد لار تا چشمه هراز ( فاصله 8 کیلومتر) 9 cm/s
اسلاید 10 :
سرعت جریان آب زیرزمینی در کارست
انواع جریان
جريان يكنواخت وغيريكنواخت (Uniform &Non Uniform Flow)
وقتي كه سرعت جریان سیال در تمام طول مسیر از نظر اندازه و جهت ثابت باشد جريان را يكنواخت گوييم.
در صورتی که سرعت سیال در قسمت های مختلف مسیر تغییر کند جریان غیر یکنواخت است.
اسلاید 11 :
سرعت جریان آب زیرزمینی در کارست
انواع جریان
جريان يكنواخت وغيريكنواخت (Uniform &Non Uniform Flow)
در جريان آرام (خطی)، سيال در طول مسيرهاي مستقيم و لايههاي موازي حركت ميكند و حركت هر ذره سيال اثري بر روي حركت ذرات ديگر ندارد.
جريان آرام (لايهاي، ورقه ای) تابع قانون گرانروي نيوتن بوده و در مواردي كه سرعت كم و يا گرانروي زياد باشد صورت ميگيرد.
در مواردي كه سرعت سيالي با گرانروي كم افزايش يابد جريان آرام پايدار نبوده و به تدريج به حالت آشفته تبديل ميگردد.
در جريان آشفته حركت ذرات مختلف سيال طي مسيرهايي متفاوت صورت گرفته و حركت یک ذره روي حركت ذرات ديگر اثر ميگذارد.
اسلاید 12 :
عدد رینولدز (Reynolds Number)
در مکانیک سیالات نوع جریان، با عدد رینولدز مشخص می شود.عدد رینولدز عددی بدون بعد است، که به صورت زیر محاسبه میشود
NR=ρ.v.d/µ
v:سرعت سیال
ρ:چگالی سیال (gr/cm3)
μ:گرانروی یا ویسکوزیته سیال(gr/cm.s)
d:بعد یا مشخصه مجراست (در محیطهای رسوبی vبه عنوان سرعت دارسی و dبه عنوان قطر متوسط ذرات (d50) در نظر گرفته می شود .
اسلاید 13 :
جریان آب در لوله ها وقتی از نوع آرام است که NRآن کمتر از 2100 باشد.
اگر NR از 2100 تجاوز کند به تدریج شرایط آشفته می شود.
محیط متخلخل
در جریان خطی یا آرام NR ≤1 است
در محیط متخلخل در اغلب موارد عدد رینولدز کوچکتر از یک است
مرحله انتقالی 10 > NR > 1
در جریان آشفته NR >10
اسلاید 15 :
زهکش ها و چشمه های کارستی
چشمه ها مهمترین زهکش های طبیعی آبهای زیرزمینی هستند که در مناطق کارستی تحت عنوان چشمه های کارستی نامیده میشوند.
مهمترین چشمه ها در اطراف مناطق فرسایش یافته، پولیه ها، دره های رودخانه ای و سواحل دریا واقع هستند.
دائمی یا موقتی بودن چشمه ها با میزان بارندگی ارتباط مستقیم دارد.
اسلاید 16 :
زهکش ها و چشمه های کارستی
فاکتورهای موثر در خصوصیات هیدروژئولوژیکی و ظرفیت چشمه های کارستی
وضعیت زمین شناسی منطقه
میزان بارندگی و جذب سطحی زمین
میزان تراوایی مواد تشکیل دهنده آبخوان کارستی
تخلخل مفید یا مؤثر مواد تشکیل دهنده آبخوان کارستی
اسلاید 17 :
زهکش ها و چشمه های کارستی
انواع چشمه های کارستی با توجه به وضعیت آبدهی
چشمه های دائمی
چشمه های فصلی
چشمه های متناوب یا استاولها
چشمه های زیردریایی
اسلاید 18 :
انواع چشمه های کارستی با توجه به وضعیت آبدهی
چشمه های متناوب یا استاولها
آبدهی متغیر دارند
در فصولی از سال آب از
دهانه چشمه خارج میشود
و در فصولی دیگر دهانه چشمه
به جای تخلیه نقش
تغذیه کننده دارد.
تابع نزولات جوی هستند
هنگام بارندگی زیاد محل تغذیه
و در مواقع خشک محل تخلیه
محسوب میشوند
اسلاید 19 :
انواع چشمه های کارستی با توجه به وضعیت آبدهی
چشمه های زیردریایی
این نوع چشمه ها در نزدیکی سواحل وجود دارند و ممکن است آبدهی دائم یا متناوب داشته باشند.
چشمه های زیردریایی بزرگ قادرند در فصول بارانی مقادیر مناسبی از آب شیرین را وارد دریا نموده و موجب تغییر مقدار نمک و درجه حرارت آب دریا در کمربند ساحلی شوند.
بندرت فعالیت مداوم دارند.
از سطح آب نیز قابل مشاهده میباشند بطوری که بصورت یک منطقه دایره ای شکلی که نسبت به نواحی احاطه کننده آنها متفاوت هستند دیده میشوند.
چشمه های زیردریایی در سواحل بسیاری مانند سواحل مدیترانه در طول سواحل لیبی، اسرائیل، لبنان، ترکیه، سوریه، یونان، یوگسلاوی، کرواسی، ایتالیا، فرانسه و اسپانیا بعلاوه در خلیج فارس در سواحل بحرین، در طول ساحل جزایر باهاما، باربادوس، کوبا، جامائیکا، مکزیک و دریای سیاه قابل مشاهده می باشند.
