بررسی سیستم شکستگی ها و ارتباط آن با آبگذری سد سیاهو (شرق سربیشه).....

چکیده:

مطالعه درزهها و گسلهادر بسیاری از مطالعات مهندسی ضرورت دارد. درزهها عوارض بسیار مهمی در کنترل پروسههایهیدروژئولیکی جریان آبهای زیر زمینی هستند. قبل از احداث سدها نیز مطالعه درزههاوگسلهای منطقه ضروری است. درزههابهشکلهایمختلفیبرجریانآبزیرزمینیتاثیرمیگذارندودریکمحیطباپراکندگی درزههاییباامتدادوشیبهایمختلف،مقادیرمتفاوتیازضریبنفوذپذیریدرجهتهایمختلفدیدهمیشود. بنابراین،چگونگیپراکنشدرزههادرساختگاهسدها،ازپارامترهایمهمدربررسیخصوصیاتتکتونیکیساختگاهآنهابودهکهتاثیرزیادیدرنفوذپذیریوفرارآبازتکیهگاههاوپیسددارد. ازاینرومطالعاتدرزهنگاریبخشمهمیازمطالعاتدرساختگاهسدهاراشاملمیشودکهمیتواندنقشبسزاییدرکاهشهزینههاواتلافزمانوطراحیصحیحپردهآببندداشتهباشد. در این پژوهش به بررسی الگوی شکستگیهای مخزن سد سیاهو و تاثیر آنها در روند نشت و فرار آب پرداختهایم.محاسبه اندیسهای مورفومتریکیهمچنین الگوی فرکتالی آبراههها و بعد فرکتالی توزیع شکستگیها نشانگر این موضوع است که تکیهگاه چپ سد از لحاظ تکتونیکی فعالتر از تکیهگاه راست میباشد. مطالعه آماری شکستگیهای مخزن سد بیانگر وجود سه دسته درزه در تکیهگاه راست و چپ میباشد. امتداد غالب درزههای تکیهگاه راست N75E/80NW بوده و شیب غالب آنها از 40 تا 90 درجه متغیر می باشد. میانگین فاصلهداری 62 سانتیمتر و میانگین بازشدگی درزهها نیز 13 میلیمتر است. در تکیهگاه چپ امتداد غالب درزهها S85E/80NEبوده و شیب غالب آنها نیز از 60 تا 90 درجه متغیر است. میانگین فاصلهداری درزهها 46 سانتیمتر و میانگین بازشدگی آنها نیز 9.5 میلیمتر میباشد. درزههای تکیهگاه چپ عموما عمود بر روند تکیهگاه (N-S) بوده و شیب بیشتری نسبت به درزههای تکیهگاه راست دارند. با مطالعه الگوی نشت و فرارآب با استفاده از روش HC-System، دبی نشت آب برای هر دو تکیهگاه در سه تراز آبگیری حداقل، میانگین و حداکثر محاسبه شد. نتایج حاصله نشاندهنده این است که مقدار نشت آب در تکیهگاه چپ در هر سه تراز آبگیری مخزن، از تکیهگاه راست بیشتر است. با افزایش تراز آبگیری، مقدار دبی نشت نیز افزایش مییابد که احتمالا به دلیل افزایش سطح تماس آب با سطوح هوازده و خرد شده و همچنین افزایش فشار ستون آب میباشد. مقاطع رسم شده برای تغییرات عدد لوژن نشانگر نفوذپذیری بیشتر در تکیهگاه چپ میباشد. با بررسی تغییرات عدد لوژن با عمق و معادلات بدست آمده، عمق پرده آببند برای تکیهگاه راست 25 تا 35 متر و برای تکیهگاه چپ 70 تا 80 متر پیشنهاد میگردد.

کلمات کلیدی:فرکتال، HC-System، لوژن، پرده آب بند، سد سیاهو،دبی نشت

فهرست مطالب

1-5)موقعیت جغرافیایی. 3

1-6)راههایدسترسیبهمنطقه. 4

1-7)وضعیتآبوهواییمنطقه. 4

1-8)تاریخچهیمختصرمطالعاتزمینشناسیمنطقه یموردمطالعه. 5

1-9)مطالعات پیشین:. 5

1-10)خلاصهای از سیمای منطقه. 6

1-11)روش انجام تحقیق شامل 3 مرحله به شرح ذیل می باشد:. 7

1-11-1)مطالعات کتابخانهای. 7

1-11-2)بررسی و مطالعات میدانی. 8

1-11-3)تحلیل و پردازش دادهها. 8

1-12)جنبه جدید بودن ونوآوری :. 8

فصل دوم.. 10

زمین‌شناسی منطقه ای.. 10

2-1) جایگاه زمینشناسی منطقه مورد مطالعه:. 11

2-1-1)چگونگی و زمان پیدایش حوضه فلیشی شرق ایران. 12

2-2) ژئومورفولوژیمنطقهموردمطالعه. 15

2-3) چینهشناسیمنطقه. 16

2-3-1) محدودهافیولیتی. 17

2-3-2) شیلوماسهسنگهایتوربیدیتی. 17

2-3-3) فلیشهایولکانوکلاستیکی. 18

2-3-4)پالئوسن – ائوسن. 18

2-3-5) تشکیلاتمارنیوماسهسنگیهمراهبابینلایههاییازآهک(PE^ms) 18

2-3-6) الیگوسن – میوسن. 19

2-3-7) نئوژن. 19

2-3-8) ماسهسنگوکنگلومراینئوژنNgcl19

2-3-9) کنگلومراوبازالت(Q_p^CL-Q_p^LCg)20

2-3-10) کواترنری. 20

2-4) زمینساخت ناحیه‌ای. 23

2-5 )گسلهایعمدهگسترهمنطقه. 24

2-6) زمینشناسیمخزنوساختگاهسد. 25

2-6-1) مقدمه. 25

2-6-2) زمینریختشناسی مخزن(Geomorphology)26

2-6-3) سنگچینهشناسی مخزن (Lithostratigraphy)29

2-6-4) زمینساخت مخزن:. 31

2-6-5) هیدروژئولوژیوآببندیمخزن. 32

2-6-6) ویژگیهایهیدروژئولوژیکیتودهسنگی. 33

2-6-7) جناحراست. 33

2-6-8) بستررودخانه. 34

2-6-9)جناحچپ. 34

2-6-10) پایداریمخزن. 34

فصل سوم.. 36

شکستگیها.. 36

3-1)بررسیشکستگیها. 37

3-2-2)تحلیل سامانه درزهها. 40

3-3) بررسیدرزههایمنطقه. 41

3-3-1) بررسی تصاویر ماهواره ای و تهیه لایه خطوارههای تکتونیکی: 41

3-3-2) برداشت صحرایی درزهها:. 42

3-3-3) رسم نمودار گل سرخی درزهها:. 43

3-3-4)تصاویر استریوگرافی و قطب شکستگیها. 44

3-3-5)مطالعات آماری درزهها. 45

3-3-6)فراوانی درزهها:. 46

3-3-7) شیب و جهت شیب درزهها:. 47

3-3-8)توزیع بازشدگی درزهها. 48

3-3-9) توزیع فاصلهداریدرزهها. 52

3-3-10) توزیع پرکنندگی درزهها:. 55

3-3-11) توزیع طول درزهها:. 57

3-4-4) نقش گسلها و شکستگیها در کنترل منابع آب زیزمینی. 64

3-5) بررسی گسلهای منطقه:. 66

3-5-1)تحلیلگسلها. 68

3-5-2) گسلهای تکیهگاه راست. 68

3-5-3)گسلهای تکیهگاه چپ. 70

3-6)روش های اندازه گیری بعد فرکتالی. 74

3-6-1)روش شمارش سلولی (box counting method). 75

3-7)تحلیل های فرکتالی منطقه. 76

3-7-1) فرکتال شکستگی ها و نقشه همشدت شکستگی ها. 76

3-7-2)تحلیل فرکتالی آبراهه ها:. 79

فصل چهارم.. 82

ریخت زمین ساخت.. 82

4-1) مقدمه. 83

4-2)شاخصهایمورفومتریکی. 84

4-2-1 شاخصسینوسیتهجبههکوهستان(Smf)84

4-2-2 شاخصنسبتپهنایدرهبهارتفاعدره (Vf). 86

4-2-3 شاخصسینوسیتهکانالرودخانه ( SR )87

4-2-4 تحلیل فرکتالی آبراهه ها:. 88

4-2-5 تغییراتدرمخروطهافکنهها:. 90

5-1-1)درجهکیفیتسنگ:93

5-1-2)شاخصعمق. 93

5-1-3)تعییننوعوکیفیتگوژ. 94

5-1-4)شاخصنفوذپذیریلیتولوژی (LPI):. 94

5-2) سیستمنفوذپذیریتودهسنگ:. 95

5-3) ارزیابیکیفیتتودههایسنگیدرمحدودهمخزنسد سیاهو:96

5-3-1) تعیین نوع و کیفیت گوژ:. 99

5-3-2) شاخص نفوذپذیری زمین شناسی:. 99

5-4)ارزیابیفرارآبازتودهسنگهایمحدودهمخزنسد:. 100

5-4-1) محاسبهحجمآبنفوذیدرتودههایسنگیوارزیابیپهنه هایفرارآب:100

5-5) تاثیر فاصه داری و پهنای سیستم های مختلف شکستگی در آبگذری سد:. 102

فصل ششم.. 105

زمین شناسی مهندسی.. 105

6-1) مقدمه. 106

6-2)آزمایش لوژن. 106

6-2-1)تکیهگاه راست:. 111

6-2-2)تکیهگاه چپ:. 112

6-3)بررسی رفتار هیدرولیکی توده سنگ در محل ساختگاه:. 116

6-4)شاخص کیفی توده سنگ (RQD)120

فصل هفتم.. 125

نتیجه گیری.. 125

نتیجهگیری. 126

فهرست منابع فارسی. 128

Refferences. 129

فهرست جداول

جدول2-1) مشخصات گسلههای اصلی گستره 100 کیلومتری منطقه سد سیاهو 24

جدول3-1)مشخصات مسیرهای پیمایش.. 43

جدول3-2)موقعیت دسته درزه های برداشت شده.. 44

جدول3-3:طول درزهها در تکیهگاههای سد.. 58

جدول3-4) نتایج حاصل از محاسبه بعد فرکتالی برای 16 محدوده مورد نظر.. 78

جدول3-5)نتایج محاسبات بعد فرکتالی آبراهه ها در تکیهگاه راست و چپ سد... 80

جدول4-1: محاسبه اندیس SmfLتکیهگاه چپ منطقه مورد مطالعه.. 84

جدول4-2:محاسبه اندیس SmfRتکیهگاه راست منطقه مورد مطالعه 85

جدول4-3: مقادیرشاخص Vfدرقسمتهایمختلف تکیه گاه ها.. 86

جدول4-4:محاسبه شاخصسینوسیتهکانالرودخانه شرق منطقه.. 87

جدول4-5: محاسبه شاخصسینوسیتهکانالرودخانه غرب منطقه.. 87

جدول 4-6: نتایج محاسبات بعد فرکتالی آبراههها در تکیهگاه راست و چپ سد... 89

جدول5-1) توصیف توده سنگ در تکیه گاه راست و چپ با استفاده از شاخص GSI، RQD، J_V ... 98

جدول5-2) مقدار شاخص نفوذپذیری زمین شناسی در سنگ های مختلف. 99

جدول5-3) مقایسه پارامترهای دبی نشت آب از تکیه گاه راست و چپ در سه ارتفاع حداقل، میانگسن و حداکثر آبگیری مخزن... 101

جدول5-4)مقادیر برداشت شده برای شکستگی های تکیه راست در سه پروفیل پیمایش شده که شامل فاصله داری، طول و پهنای شکستگی می باشند. 103

جدول5-5)مقادیر برداشت شده برای شکستگی های تکیه چپ در سه پروفیل پیمایش شده که شامل فاصله داری، طول و پهنای شکستگی می باشند. 103

جدول 6-1) مشخصات گمانه های حفاری شده.. 107

جدول6-2) وضعیت هیدرومکانیکی ساختگاه سد.. 120

جدول 7-10) طبقهبندیشاخصکیفیتودهسنگتوسط Deere (1986)123

جدول7-11) مقادیر RQD در ساختگاه سد.. 123

فهرست نمودارها

نمودار 3-1 ) رزدیاگرام شکستگیهای برداشت شده در تکیهگاه راست (سمت راست) و تکیهگاه چپ (سمت چپ)... 44

نمودار3-2) توزیع فراوانی شکستگیهای تکیهگاه راست.. 46

نمودار 3-3) توزیع فراوانی شکستگیهای تکیهگاه چپ.. 46

نمودار3-4) توزیع جهت شیب درزهها در تکیهگاه راست و چپ.. 47

نمودار3-5) توزیع شیب درزههای تکیهگاه راست و چپ.. 47

نمودار3-6) توزیع بازشدگی درزههای تکیهگاه راست.. 48

نمودار3-7 )توزیع بازشدگی درزههای تکیهگاه چپ.. 49

نمودار3-8) توزیع فراوانی باز شدگی درزهها در تکیهگاه راست. 49

نمودار3-9) توزیع فراوانی باز شدگی درزهها در تکیهگاه چپ. 50

نمودار3-10)نمودار گلسرخی درزههای با باز شدگی بیش از 5/0میلیمتر در تکیهگاه های راست و چپ... 51

نمودار3-11) مقدار فاصلهداری شکستگیها(بر حسب سانتیمتر) برای تکیهگاه راست.. 53

نمودار3-12) مقدار فاصلهداری شکستگیها(بر حسب سانتیمتر) برای تکیهگاه چپ.. 54

نمودار3-13) نوع کانی پرکننده درزهها... 55

نمودار3-14)نمودار گلسرخی درزهها بر اساس نوع ماده پرکننده برای تکیهگاه راست... 56

نمودار3-15)نمودار گلسرخی درزهها بر اساس نوع ماده پرکننده برای تکیهگاه چپ... 56

نمودار3-16) رابطه بین فراوانی درزهها و طول آنها در تکیهگاه های راست و چپ سد... 58

نمودار3-17)نمودار گلسرخی درزههای با طول بیش از 10متر در تکیهگاه های راست و چپ سد... 59

نمودار3-18)نمودار Nr-r و محاسبه بعد فرکتالی آبراهه های تکیهگاه راست و چپسد... 81

نمودار4- 1)نمودار Nr-r و محاسبه بعد فرکتالی ای تکیهگاه راست (west) و چپ (east)سد.. 90

نمودار6-1) تغییرات عدد لوژن با عمق در تکیهگاه راست... 112

نمودار6-2) تغییرات عدد لوژن با عمق در تکیهگاه چپ... 113

نمودار 6-3) نمودار دایره ای رفتارنگاریجریانآبدردرزههایمحلسد 116

نمودار 6-4) نمودار دایرهای رفتارنگاریجریانآبدردرزههایتکیهگاه راست.. 117

نمودار 6-5) نمودار ستونی رفتارنگاریجریانآبدردرزههایتکیهگاه راست.. 118

نمودار 6-6) نمودار دایره ای رفتارنگاریجریانآبدردرزههایبستر رودخانه.. 118

نمودار 6-7) نمودار ستونی رفتارنگاریجریانآبدردرزههایبستر رودخانه.. 119

نمودار 6-8) نمودار دایره ای رفتارنگاریجریانآبدردرزههایتکیهگاه چپ.. 119

نمودار 6-9) نمودار ستونی رفتارنگاریجریانآبدردرزههایتکیهگاه چپ 120

فهرست اشکال

شکل1-1)موقعیت منطقه مورد مطالعه.. 4

شکل 1-2) موقعیتمحورسدوتکیهگاهها،گالری، گمانههایحفاریوسرریز با مقیاس 1:3500(مهندسین مشاور مهارآب، 1389).. 7

شکل2-1) نمایی از تقسیمبندی حوضههای تکتونورسوبی ایران و موقعیت کمربند شرق ایران در آن (Alavi, 1991).. 11

شکل 2-2) a- نمایی از زمیندرز سیستان (Sistan Suture Zone) که حاصل فرورانش نئوتتیس و برخورد دو بلوک لوت و افغان بوده است. b- زیر پهنههای اصلی زون زمین درز سیستان در شرق ایران (Fotoohi Rad et al., 2005)... 13

شکل 2-3) مدل تکتونیکی بسته شدن حوضه فلیشی شرق ایران در بین بلوک لوت و بلوک افغان از کامپانین تا الیگوسن.. 14

شکل 2-5 ) نقشه زمینشناسی محدوده محور سد با مقیاس 1:5000 شرکت مهار آب(ترسیم مجدد)... 22

شکل2-5) نقشه لرزه زمینساخت شعاع 100 کیلومتری سد سیاهو)ترسیم مجدد).. 25

شکل2-6)جهت حرکت رودخانه.. 27

شکل2-7) پادگانه آبرفتیبهارتفاعحدود١٠متردرحاشیهرودخانه 27

شکل(2-8)نمایی از رخنمون گدازههای بازالتی در تکیهگاه راست(دید عکس به سمت غرب)... 28

شکل(2-9)تصویرسهبعدیمحدودهمحورومخزنسدسیاهو.. 28

شکل 2-10) رخنمون واحدهای تکیهگاه راست(دید عکس به سمت جنوب غرب). 30

شکل2-11) نمایی از واحدهای تکیهگاه راست و موقعیت محور سد(دید عکس به سمت شمال شرق)... 30

شکل2-12) رخنمون واحد آندزیتی در تکیهگاه چپ.. 30

شکل2-13):نمایی از تکیهگاه چپ سد (دید به سمت شرق).. 34

شکل 3-1)نمایی از محور سد و تکیه گاهها(دید به سمت شرق).. 42

شکل 3-3) تصاویر استریوگرافی شکستگیهای برداشت شده در تکیهگاه راست و چپ... 45

شکل 3-4) توزیع قطب شکستگیهای برداشت شده... 45

شکل3-5)جهتیابی شکستگیهای تکیه راست (آ) و تکیه چپ (ب)... 48

شکل 3-7) نمایی از بازشدگی شکستگیها در تکیهگاه راست(دید به سمت غرب).. 52

شکل 3-8) خرد شدگی بسیار شدید و فاصلهداری کم درزهها در تکیهگاه چپ.(دید عکس به سمت شرق).. 54

شکل3-9) نمایی از مقدار فاصلهداری درزهها در بازالت های تکیهگاه راست.(دید عکس به سمت شمال).. 55

شکل3-12) نمایی از پرشدگی درزههای تکیهگاه چپ توسط کلسیت.. 57

شکل3-13) نمایی دیگر از پرشدگی کلسیت در تکیهگاه سد (دید عکس به سمت شمال شرق).. 57

شکل3-15جابجایی مولفههای جانبی وعمودی روی یک گسل اریبلغز (1994٫ Angelier) ( ترسیم مجدد ).. 61

شکل 3-16.. 62

شکل 3-17 انواع هندسه لغزش گسلی برای صفحات گسل نشان میدهد؛Nنرمال ؛Iمعکوس؛Dراستگرد؛Sچپگرد.(1994٫ Angelier).(ترسیم مجدد).. 63

شکل3-18) چند حالت از تاثیر گسلها بر آبخوان و جریان آب زیرزمینی (Singhal and Gupta, 1999 )... 65

شکل3-19 نقشه ساختاری مخزن سد سیاهو.. 67

شکل3-20) گسلش معکوس در واحدهای تکیهگاه راست(دید عکس به سمت شمال)... 69

شکل3-21)چشمه گسلی واقع در تکیه راست (دید عکس به سمت غرب) 70

شکل3-22) قطع شدن و جابجایی گسلهای (دید عکس به سمت شرق).. 71

شکل3-23) نمایی از گسل خوردگی در توده آندزیتی(N88E/70NE) (دید عکس به سمت شرق).. 71

شکل3-24) نمایی از گسل خوردگی در توده آندزیتی(S87E/72NW)(دید عکس به سمت شرق).. 72

شکل3-25)نمایی از جابجایی لایهها در تکیه گاه چپ(دید به سمت شرق) 72

شکل 3-26)نمایی از گسل تکیه چپ (دید به سمت شرق).. 73

شکل 3-27)نمایی از گسل تکیه چپ به همراه خشلغز(N85E/60NW,R=30°SW)، گسل امتدادلغز چپگرد با مولفه نرمال(دید به سمت شرق).. 73

شکل3-28) نمایی از یک زون خرد شده گسلی در تکیهگاه چپ و نزدیک محور سد(مشخصات صفحه گسل: S75E/75NE)... 74

شکل3-26) تعیین بعد فرکتالی خطوط ساحلی با استفاده از روش مربع شمار (برگرفته از Addison , 1997)... 76

شکل3-27) تقسیم بندی منطقه مورد مطالعه به 16 محدوده برای محاسبه بعد فرکتالی شکستگی ها. رزدیاگرام شکستگی ها برای هرکدام از محدوده ها نیز رسم شده است... 77

شکل3-28) نقشه همشدت شکستگی های منطقه... 79

شکل3-29) نقشه آبراهه های منطقه (آ) و نقشه شبکه بندی شده منطقه (ب)... 80

شکل4-1: محاسبه اندیس SmfLتکیهگاه چپ (شرق منطقه مورد مطالعه) 85

شکل4-2 :محاسبه اندیس SmfRتکیهگاه راست(غرب منطقه مورد مطالعه( 85

شکل5-3:مقطع زده شده از تصویر google earth برای محاسبهVf 86

شکل4-4: محاسبه شاخصسینوسیتهکانالرودخانه شرق منطقه.. 87

شکل4-5: محاسبه شاخص سینوسیته کانال رودخانه در تکیهگاه راست (غرب منطقه).. 88

شکل4-6: نقشه آبراهههای منطقه (آ) و نقشه شبکهبندی شده منطقه (ب). 89

شکل4-7: مخروط افکنههای غرب منطقه(تکیهگاه چپ).. 91

شکل5-1) طبقه بندی GSI برای سنگهای محدوده مخزن.. 98

شکل5-2) تخلخل شکستگی به صورت تابعی از پهنای شکستگی و فاصله بندی شکستگی(Nelson,2001).. 102

شکل 6-1 )موقعیت گمانههای حفاری شده بر روی نقشه زمین شناسی ساختگاه با مقیاس 1:5000 ... 109

شکل6-2 )تراز آب زیرزمینی در زیر محور سد بر اساس دادههای حفاری 110

شکل6-3) مقطع عرضی رسم شده از محل محور سد با استفاده از اطلاعات مغزههای حفاری.. 110

شکل6-4)ترسیم تغییرات عدد لوژان در گمانه های حفاری عمود بر محور 114

شکل 6-5) مقطع نشان دهنده تغییرات عدد لوژن در عمق. همانگونه که دیده می شود، بیشترین تغییرات عدد لوژن در تکیه چپ دیده می شود. همچنین بیشینه مقدار آن نیز در تکیه گاه چپ می باشد... 115

شکل7-6) روش محاسبه RQD... 122

فهرست نقشه ها

نقشه زمین شناسی منطقه مورد مطالعه(اقتباس از نقشه 1:100000 پرنگ) 21

فصل اول

کلیات

1-1 مقدمه

امروزهاحداثسددربسیاریازکشورهایجهانامریمتداولومرسومبودهوبهعنوانشاخصیازپیشرفتوتوسعهیککشور محسوبمیشود. دراینراستااحداثسددرمناطقباپتانسیلفرارآببهدلیلتوسعهزیادآنهاو همچنینتشکیلمنابععظیمآبدرآنهاوباتوجهبهوجودحفراتومجاریانحلالی،امریرایجاست.

نظر به اهمیّت آب در بخشهای مختلف، همواره یکی از سیاستهای دولت مبتنی بر حفظ و بهره برداری بهینه از منابع آب (سطحی و زیرسطحی) بوده و توسعه منابع آب یکی از زیرساختهای اصلی توسعه پایدار به شمار میآید. رودخانه سیاهو یکی از رودخانههای مرزی ایران بوده که در دشت درح در استان خراسان جنوبی از شمال به جنوب و شرق جریان داشته و در نهایت وارد کشـور افغانستان میگردد. حوزه رودخانه سیاهو به 3028 کیلومترمربـع بـالـغ میگردد. ایـن محدوده عمدتاً در دشت حسینآباد (نازدشت) واقع گردیده که تا ابتدای تنـگه ارتـباطدهنده این دشت به دشت درح ادامه دارد. بر ایـن اسـاس احداث سـد مخزنی سیاهو در ابتدای تنگه ارتباطدهنده دو دشـت در جهت کـنترل سیلاب خـروجی از مرز شرقی کشور و استفاده بهینه از پتانسیل آبهای سطـحـی دشت برای توسعـه کشاورزی و ارتـقاء سطح اقتصادی، اجتماعی، ایجاد اشتغال و پرورش آبزیان توجیه پذیر میباشد.

1-2) بیان مسئله

چند سیستم شکستگی در منطقه وجود دارد و ویژگی آنها چیست؟

آیا ارتباطی بین این سیستمهای شکستگی و آبگذری سد وجود دارد؟ اگر وجود دارد دلیل آن چیست؟ به عبارت دیگر کدامیک از ویژگی شکستگیها تاثیر بیشتری روی آبگذری دارند؟

با توجه به پارامترهای فوق، احتمال نشت و فرار آب از کدام تکیهگاه بیشتر است؟

آیا ارتباط بینشاخصهای مورفوتکتونیک و بعد فرکتالی آبراههها و شکستگیها با آبگذری از تکیهگاهها وجود دارد؟ در صورت وجود ارتباط آنها چیست؟

در نهایت راه حل پیشنهادی برای جلوگیری از نشت و فرار آب از مخزن سد چیست؟

1-3)اهداف پژوهش

مطالعات زمینشناسی ساختمانی به عنوان مطالعات پایه در بسیاری از پروژههای عمرانی کاربرد دارد و بسته به اهداف هر پروژه انتظارات خاصی را برآورده مینمایند. مهمترین اهداف کاربرد مطالعات تکتونیک در بررسی نشت و فرار آب از مخازن و تکیهگاههای سدها عبارتند از:

1- مشخص کردن ویژگی شکستگیها در گستره طرح با بیشترین تاکید بر پتانسیل آبگذری و تعیین بیشترین تراکم شکستگی در بستر رودخانه و تکیهگاهها

2- تحلیل شکستگیهای ساختگاهسد برای تعیین و معرفی زونهای نیازمند بهسازی

3-آشکارسازی تراوایی درزههای تودهسنگ با تاکید بر جایگاه ساختاری و معماری گسل

1-4)کاربرد تحقیق

نظر به اهمیّت آب در بخشهای مختلف، نتایج این تحقیق در ابتدا در محیط دانشگاهی به کاربردی کردن علوم و بررسی ارتباطات زمینشناختی با علوم مهندسی کمک خواهد نمود. اما نتایج مستقیم طرح به کاهش هزینههای بهسازی سد سیاهو منجر خواهد شد. که مرتبط با کارفرمای پروژه و شرکت آب منطقه ای خراسان جنوبی خواهد بود. همچنین در آینده بهره برداران این سد از جمله بخش کشاورزی و سازمان جهاد کشاورزی متاثر از این موضوع در میزان آبگیری سد خواهد بود.

1-5)موقعیت جغرافیایی

سد مخزنی سیاهودر فاصله 60 کیلومتری شرق شهرسربیشه و 125 کیلومتری جنوب شرق بیرجند قراردارد. مختصات جغرافیایی محور سد´15°60طول شرقی و´19 °32عرض شمالی می باشد که در نقشه 1:250000گزیک و 1:100000پررنگ قراردارد.

شکل1-1)موقعیت منطقه مورد مطالعه

1-6)راههایدسترسیبهمنطقه

عمدهترین راه ارتباطی برای دستیابی به موقعیت منطقه جاده بیرجند-سربیشه-درح است. حدود 65 کیلومتری از جاده بیرجند به سربیشه در مسیر جاده زاهدان و سپس حدود 35 کیلومتری جاده آسفالته در مسیر جاده سربیشه – درح است که به سه راهی نازدشت میرسد و از آنجا در مسیر جاده خاکی روستای کندرود حرکت کرده و پس از طی حدود 19 کیلومتر به محل سد سیاهو میرسیم.

1-7)وضعیتآبوهواییمنطقه

ساختگاه این سد در فاصله 125 کیلومتری جنوب شرقی بیرجند واقع شده است. این حوضه از شمال غرب به جنوب شرق کشیده شده و قسمت های کوهستانی آن بیشتر در شمال و شمال غرب واقع شده که بلندترین نقطه آن در قسمت شمال غربی و به ارتفاع 2802 متر و پست ترین نقطه آن محل سد و دارای ارتفاع 1315 متر می باشد. منطقه مورد مطالعه دارای آب و هوایی خشک تا سرد و خشک بوده بطوریکه زمستانهای نسبتاً سرد و تابستانهای گرم از خصوصیات این منطقه می باشد. در زمستان و اواخر پاییز ریزش های جوی در ارتفاعات به صورت برف می باشد.

1-8)تاریخچهیمختصرمطالعاتزمینشناسیمنطقهیموردمطالعه

ازمطالعاتقبلیدرمنطقهمیتوانبهتهیه نقشه زمینشناسی پرنگ توسط نبوی با مقیاس 1:100000اشاره نمود که واحدهای سنگیوتکتونیکیمنطقهرادرخودجایداده است.

مطالعاتطرحاحداثسدبررویرودخانهسیاهویبیرجندتوسطشرکتسهامیآب منطقهایخراسان(کارفرما)بهشرکتمهندسیمشاورتحقیقاتخاکمهارآب(مشاور)باهدفتوسعهکشاورزیواغناءمنابعآبیزیرزمینیدشتدرح،واگذارگردیدهاست. مطالعات مرحلهشناساییطرحمذکوردراواخرخردادماه١٣٨٢صورتگرفتهاست.باتوجهبهمطالعاتصورتگرفته،تغذیهسفرهزیرزمینیدشتدرحازآوردرودخانه سیاهوموردتوجهقرارنگرفتودلیلاینامرسهمناچیزاینرودخانهدرتغذیهآبخواندشت درحبودهاست. قابلذکراستسایرحوزههایهمجوارسیاهودارایدبیپایهبودهکهپسازخروجازارتفاعاتوورودبهایندشتبهدلیلضخامتبالایآبرفتوبافتدرشتآنبه سفرهزیرزمینیمیپیوندندوتنهاسیلابآنهابهکالشورمیریزد. بهعبارتدیگرکنترل جریاندبیپایهرودخانهسیاهودراثراحداثسدهیچگونهتنشیدرمنابعآبیپاییندست(چاههایکشاورزی )ایجادنخواهدکرد. مطالعات مرحله شناسایی و توجیهی سد سیاهو و نظارت بر عملیات اجرایی این سد توسط شرکت مهار آب و عملیات حفاری ژئوتکنیکی این سد توسط شرکت جهد آزما انجام گردیدهاست.

1-9)مطالعات پیشین:

-مطالعه منابع رس در اطراف ساختگاه سد سیاهو و انتخاب مناسب ترین نوع رس. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد واحد زاهدان. (امید، پ.، 1390)

-بررسی ویژگی های زمین شناسی مهندسی پی آبرفتی ساختگاه سد مخزنی چپرآبر با نگرش ویژه به مسئله آب بندی (برزگری،1386)

- مطالعات مرحله شناسایی و توجیهی سد سیاهو) شرکت مهارآب،1385(

- نقشه زمین شناسی پرنگ،مقیاس 1:100000،سازمان زمین شناسی واکتشافات معدنی کشور )نبوی،م.ح.،1388)

- انحلال پذیری سنگ آهک و تکیه گاه چپ سد مارون جنوب غرب ایران قبادی،(1388)

- بررسی ارتباط بین سیستم شکستگی ها و آبگذری سد رودآب(جنوب سبزوار)( مژدی،م.،1391)

1-10)خلاصهای از سیمای منطقه

باتوجهبهاینکههرسالهروانابهایزیادیبدونکنترلازدسترسخارجمیشوند، جهت کـنترل سیلاب خـروجی از مرز شرقیکشور شرکتسهامیآب منطقهایخرسان(کارفرما)مطالعاتطرحاحداثسدبررویرودخانهسیاهویبیرجندرابهشرکتمهندسیمشاورتحقیقاتخاکمهارآب(مشاور)باهدفتوسعهکشاورزیواغناءمنابعآبیزیرزمینیدشتدرح،واگذارگردیدهاست. مطالعات مرحلهشناساییطرحمذکوردراواخرخردادماه١٣٨٢صورتگرفتهاست.

سد در دست مطالعه سیاهو از نوعخاکیباهستهرسی که طول تاج آن 352متر،ارتفاع آن٣٢مترازبستررودخانهدرنظرگرفته شدهاست وحجممخزنحدود١٧میلیونمترمکعبمیباشد. موقعیتجغرافیاییسد ˊ19و°32 عرض شمالی وˊ15و°60 طول شرقی،امتداد محور سد دارای آزیموت80 درجه و عرض بستر رودخانه در محل محور سد220متر است.

کـنترل سیلاب خـروجی از مرز شرقی کشور و استفاده بهینه از پتانسیل آب های سطـحـی دشت برای توسعـه کشاورزی و ارتـقاء سطح اقتصادی، اجتماعی، ایجاد اشتغال و پرورش آبزیان از اهداف این طرح است. شکل 1-2 موقعیتمحورسدوتکیهگاهها،گالری، گمانههایحفاریوسرریزرانشانمیدهد.

دریافت فایل