استاد راهنما
 

دکتر نادر هاتف
 

 
بهمن ماه 1390
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
چکیده
 
نقش سدهای زیر زمینی در کنترل مخازن و تامین آب زیر زمینی
 
به کوشش
محمد متدین اعتمادی
 
سد زیر زمینی سازه ای است که به منظور ایجاد مانع در برابر جریان طبیعی آب زیر زمینی و ایجاد یک مخزن مصنوعی طراحی و ساخته می شود. در دهه های اخیر ساخت این نوع سد در مناطق خشک و نیمه خشک مورد توجه قرار گرفته است. در این مناطق آب زیر زمینی تنها منبع اصلی آب مصرفی مردم منطقه جهت مصارف روزانه و در مواردی برای تامین آب مورد نیاز برای کشاورزی می باشد. استفاده از سد زیر زمینی به منظور ذخیره سازی آب مشکلاتی نظیر نرخ بالای تبخیر در مناطق خشک و نیمه خشک، آلودگی آب زیر زمینی و ورود آب شور به منابع آب شیرین را تا حد مطلوبی حل می کند. بحث طراحی و محل مناسب برای اجرای سد زیرزمینی مانند سدهای سطحی مرسوم، از مهمترین مباحث در عملکرد اینگونه سدها می باشد، به همین دلیل علاوه بر بررسی اطلاعات مربوط به شرایط ژئوتکنیکی، ژئو فیزیکی و زمین شناسی منطقه، بررسی ویژگیهای هیدرولوژیکی منطقه، شکل سد و مصالح مورد استفاده در ساخت سد زیر زمینی ضروری می باشد. در این پایان نامه علاوه بر توصیف سد زیرزمینی و بیان کاربردها به مدلسازی سد زیرزمینی در آبرفت ماسه ای بر اساس پارامترهای مختلف ماسه و جنسهای مختلف بدنه سد پرداخته شده است. بر اساس مدلسازی سد زیرزمینی مشخص گردید که با افزایش زاویه اصطکاک داخلی خاک، جنسهای انعطاف پذیر نظیر بتن پلاستیک برای ساخت سد مناسبتر می باشند. مقایسه مدل موهر-کولمب و خاک سخت شونده نشان می دهد که در حالت خاک سخت شونده مقادیر ممان خمشی و نیروی برشی در بدنه سد نسبت به مدل موهر-کولمب کوچکتر می باشد. همچنین مقدار جابجایی کل در مدل موهر-کولمب بزرگتر از مدل خاک سخت شونده می باشد.
 
 
 
 
 
 
 
 
فهرست مطالب
 
 
عنوان                                         صفحه
 
فصل اول: مقدمه
1.1تاریخچه سدهای زیرزمینی. 3
 
فصل دوم: بررسی سد های زیرزمینی
1.2 سد های زیر سطحی یا مدفون 5
1.1.2 روش طراحی برای آرایش تعداد زیادی از چاه های پمپاژ  12
2.2 سدهای نیمه مد فون 13
3.2 استفاده از سدهای زیرزمینی در معادن 19
1.3.2 تخمین ضخامت سد بر اساس مقاومت خرد شدگی مصالح  19
2.3.2 تخمین ضخامت سد براساس مقاومت برشی. 21
3.3.2تخمین ضخامت سد بر اساس تنش کششی مصالح سد   22
4.3.2تخمین ضخامت سد بر اساس نفوذ پذیری بدنه سد  23
5.3.2تخمین پایداری سد و ستون های سنگی. 23
 
فصل سوم: مکان یابی محل مناسب برای اجرای سد زیرزمینی
1.3 روش شناسی 28
1.1.3مشخصات زمین 28
2.1.3پوشش گیاهی. 29
3.1.3 مشخصات اقلیمی. 29
2.3 روند غربالگری. 29
1.2.3شناسایی محل 29
2.2.3انتخاب کیفی محل سد. 30
3.3 برداشت های ژئوفیزیکی 32
4.3 طبقه بندی محل اجرای سد 32
عنوان                                         صفحه
 
فصل چهارم: بررسی نفوذ پذیری بدنه سد زیرزمینی
1.4روش های آماری 38
1.1.4 روش Kriging 38
2.1.4 روش Variogram 38
2.4بررسی تغییرات نفوذ پذیری بدنه سد بر عملکرد سد زیرزمینی 42
3.4 بررسی اثر تغییرات موقعیت چاه های برداشت بر تغییرات سطح آب زیرزمینی 44
4.4 تعیین ضریب هدایت هیدرولیکی بهینه سدهای زیرزمینی به منظور
کنترل و کاهش جریان آلودگی از بدنه سد . 46
1.4.4رنج بهینه ضریب هدایت هیدرولیکی 47
2.4.4جریان آلودگی در محیط متخلخل بدنه سد. 48
3.4.4تخمین حد پایین ضریب هدایت هیدرولیکی در محیط متخلخل
بدنه سد زیرزمینی 52
4.4.4تخمین جرم ذخیره شده در بدنه سد در حالت جریان پایدار 54
 
فصل پنجم: مدلسازی سد های زیرزمینی عمیق
1.5آ نالیز سد زیرزمینی مکه مکرمه . 58
2.5بررسی منطقه مورد مطالعه 58
1.2.5 شرایط مرزی 63
2.2.5نتایج بدست آمده حاصل از آنالیز سد زیرزمینی 65
1.2.2.5تنش افقی موثر. 65
2.2.2.5تنش قائم موثر . 69
 
فصل ششم: آنالیز سد زیرزمینی در محیط ماسه با پارامتر های مقاومتی مختلف
1.6 مدل موهر-کولمب . 76
2.6 مدل خاک سخت شونده 78
1.2.6 رابطه هذلولی در حالت آزمایش سه محوری زهکشی شده استاندارد 79
3.6 مدلسازی سد زیر زمینی در محیط ماسه با پارامترهای مختلف 81
1.3.6 نرم افزار PLAXIS 85
4.6 نتایج مدلسازی سد زیرزمینی 88
عنوان                                         صفحه
 
1.4.6 نتایج حاصل از مدلسازی دیوار دیافراگمی     89
1.1.4.6 جابجایی کل در حالت دیوار دیافراگمی    89
2.1.4.6 حداکثر ممان خمشی در حالت دیوار دیافراگمی . 96
3.1.4.6 نیروی برشی حداکثر در حالت دیوار دیافراگمی 102
4.1.4.6 جابجایی کل دیوار دیافراگمی در حالت مدول الاستیسیته ثابت
و افزایش وزن مخصوص 108
2.4.6 نتایج حاصل از مدلسازی سپر فولادی2 115
1.2.4.6جابجایی کل در حالت سپر فولادی2 . 115
2.2.4.6 ممان خمشی حداکثر در حالت سپرفولادی 2   123
3.2.4.6 نیروی برشی حداکثر در حالت سپر فولادی2 131
4.2.4.6 جابجایی کل سپر فولادی2 در حالت مدول الاستیسیته
ثابت و افزایش وزن مخصوص 138
5.2.4.6 ممان خمشی حداکثر سپر فولادی2 در حالت مدول الاستیسیته
ثابت و افزایش وزن مخصوص 147
6.2.4.6 نیروی برشی حداکثر سپر فولادی2 در حالت مدول الاستیسیته
ثابت و افزایش وزن مخصوص 154
3.4.6 سپر فولادی 1. 162
1.3.4.6جابجایی کل در حالت سپر فولادی1 . 162
2.3.4.6 ممان خمشی حداکثر در حالت سپر فولادی1   170
3.3.4.6 نیروی برشی حداکثر در حالت سپر فولادی1 177
4.3.4.6 جابجایی کل سپر فولادی1 در حالت مدول الاستیسیته ثابت
و افزایش وزن مخصوص . 183
4.4.6 نتایج حاصل از مدلسازی بتن پلاستیک 191
1.4.4.6 جابجایی کل بتن پلاستیک. 191
2.4.4.6 جابجایی کل بتن پلاستیک در حالت مدول الاستیسیته ثابت
و افزایش وزن مخصوص 199
5.6 مقایسه نتایج مدلسازی سد زیر زمینی با بهره گرفتن از مدل موهر- کولمب (M.C)
و مدل خاک سخت شونده (H.S). 206
1.5.6 تنش برشی در توده خاک . 208
2.5.6 جابجایی کل . 211
3.5.6 فشار جانبی خاک . 214
فصل هفتم: بررسی اثر برداشت آب بر سازه سد زیر زمینی
1.7 اثر برداشت آب بر دیوار دیافراگمی 218
1.1.7 جابجایی افقی دیوار دیافراگمی 219
2.1.7 جابجایی قائم دیوار دیافراگمی. 220
3.1.7 ممان خمشی حداکثر دیوار دیافراگمی 222
4.1.7 نیروی برشی حداکثر دیوار دیافراگمی . 223
2.7 بررسی دیوار دیافراگمی در حالت نرمال 225
1.2.7 جابجایی افقی دیوار دیافراگمی 225
2.2.7 جابجایی قائم دیوار دیافراگمی. 227
3.2.7 ممان خمشی حداکثر دیوار دیافراگمی. 228
4.2.7 نیروی برشی حداکثر دیوار دیافراگمی . 230
3.7 اثر برداشت آب بر سپر فولادی1 231
1.3.7 جابجایی افقی سپر فولادی1. 232
2.3.7 جابجایی قائم سپر فولادی 1 233
3.3.7 ممان خمشی حداکثر سپر فولادی1 235
4.3.7 نیروی برشی حداکثر سپر فولادی 1 . 236
4.7 بررسی سپر فولادی1 در حالت نرمال 238
1.4.7 جابجایی افقی سپر فولادی1. 238
2.4.7 جابجایی قائم سپر فولادی 1 240
3.4.7 ممان خمشی حداکثر سپر فولادی1 241
4.4.7 نیروی برشی حداکثر سپر فولادی 1 . 243
5.7 اثر برداشت آب بر سپر فولادی 2 244
1.5.7 جابجایی افقی سپر فولادی2. 244
2.5.7 جابجایی قائم سپر فولادی 2 246
3.5.7 ممان خمشی حداکثر سپر فولادی2 247
4.5.7 نیروی برشی حداکثر سپر فولادی 2 . 249
6.7 بررسی سپر فولادی 2 در حالت نرمال 250
1.6.7 جابجایی افقی سپر فولادی2. 251
2.6.7 جابجایی قائم سپر فولادی 2 252
3.6.7 ممان خمشی حداکثر سپر فولادی2 254
4.6.7 نیروی برشی حداکثر سپر فولادی 2 . 255
 
عنوان                                         صفحه
 
فصل هشتم: مطالعه موردی سد زیرزمینی علی آباد
1.8 سازندهای زمین شناسی حوضه آبریز علی آباد 260
1.1.8 فیزیوگرافی حوضه آبریز 261
1.1.1.8 طول آبراهه اصلی. 262
2.8 محاسبه پارامترهای کمی برای منطقه مورد مطالعه  263
3.8 مدلسازی سد زیرزمینی علی آباد. 265