%31تخفیف

ارزیابی قابلیت واگرایی خاک در محدوده شبکه آبیاری و زهکشی رودخانه آجی چای در دشت تبریز

تعداد 140صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد رشته زمین‏شناسی مهندسی

 

ارزیابی قابلیت واگرایی خاک در محدوده شبکه آبیاری و زهکشی

رودخانه آجی چای در دشت تبریز

چکیده

واگرایی پدیده‏ای است که طی آن، خاک‏های رسی در صورت قرار گرفتن در معرض آب‏های نسبتا̋ خالص، چسبندگی خود را از دست داده و به صورت کلوئیدی در آب حل می‏شوند. این خاک‏ها که میزان سدیم آنها بالا است، برای ایجاد فرسایش بسیار مساعد بوده ودر صورت استفاده از آنها در سازه‏های خاکی و یا به عنوان تکیه‏گاه این سازه‏ها یا سایر سازه‏ها مشکلاتی را حین ساخت یا در طول بهره‏برداری ایجاد می‏کنند.

شبکه آبیاری رودخانه آجی چای در دشت تبریز وظیفه انتقال و توزیع آب این رودخانه را در زمین‏های زراعی این دشت به عهده دارد. اگر خاک‏های دشت تبریز واگرا باشند، در صورت قرار گرفتن در معرض جریان آب (به طور مثال در هنگام سیلاب) شسته شده و باعث تخریب کانال انتقال آب می‏شوند.

در این تحقیق نظر به اهمیتی که شناخت وضعیت و موقعیت این نوع خاک‏ها دارد، سعی شد با بررسی‏های زمین‏شناسی و ژئوتکنیکی، مناطقی که دارای خاک واگرا هستند شناسایی شده تا تدابیر مربوط به خاک‏های واگرا (از جمله به‏کارگیری فیلتر مناسب) مورد توجه قرار گیرد. در بازدید‏های صحرایی نقاط معدودی در مناطق خاکبرداری شده در طول کانال مشاهده شد که در آنها فرسایش و آبشستگی چهره نمایانی داشت. غیر از این نقاط معدود در بقیهٔ نقاط با توجه به مسطح و بدون شیب بودن سطح زمین، نشانی از فرسایش و آبشستگی دیده نشد. مرحله بعدی، نمونه برداری و انجام آزمایش‏های مختلف شناسایی خاک‏های واگرا (کرامب، هیدرومتری دوگانه، پین هول و آزمایش‏های شیمیایی بر روی عصارۀ اشباع) بود. سپس ضمن مقایسه نتایج، میزان واگرایی نمونه‏ها ارزیابی شد. در مورد اغلب نمونه‏ها جواب‏های یکسانی از چهار آزمایش فوق بدست آمد، هر چند به نظر می‏رسد سیستم پیشنهادی بل و واکر بهترین روش مقایسه جواب‏ها بوده و باعث جلوگیری از تفسیرهای شخصی در مورد قابلیت و میزان واگرایی خاک‏ها می‏شود. نتایج بدست آمده نشان دهندۀ قابلیت بالای خاک‏های منطقه برای واگرایی است. لذا باید تمهیدات و تدابیر مربوط به خاک‏های واگرا در طراحی بخش‏های مختلف شبکه آبیاری، از جمله کانال‏های انتقال آب مورد توجه قرار گیرد.

 

واژه‏های کلیدی:  واگرایی، روش‏های شناسایی، دشت تبریز، شرایط زمین‏شناسی

فهرست عناوین

عنوان                                                                                                                      صفحه

 

فصل اول ( ویژگی‏های کلی طرح)                                                                                      1

1-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2

1-2- محل طرح و مشخصات……………………………………………………………………………………………………………… 5

1-2-1-  مشخصات رودخانه آجی‏چای……………………………………………………………………………………………… 5

12-2-  موقعیت جغرافیایی دشت تبریز …………………………………………………………………. 6

1-3- ضرورت انجام و اهداف تحقیق…………………………………………………………………………………………………. 6

1-4- روش تحقیق………………………………………………………………………………………………………………………………. 6

 

فصل دوم (مروری بر سابقۀ تحقیقات)                                                                         9

2-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………. 10  

 1-2- کلیاتی دربارۀ  رس‏ها…………………………………………………………………………………… 11 

2-2-1- فرایند تشکیل رس‏ها……………………………………………………………………………………………………………. 11

2-2-1-1- تأثیر شرایط محیطی در نوع کانی رسی………………………………………………………………………… 13

2-2-2- ساختمان کانی‏های رسی……………………………………………………………………………………………………… 14

2-2-3- سطح ویژه……………………………………………………………………………………………………………………………… 15

2-2-4- ظرفیت تبادل کاتیونی کانی‏های رسی………………………………………………………………………………… 15 

2-2-5- جذب آب در رس‏ها………………………………………………………………………………….. 16

2-2-6- اجتماع و پراکندگی ذرات رسی………………………………………………………………………………………….. 19  

 2-3- ماهیت و مکانیزم پدیدۀ واگرایی……………………………………………………………………… 21 

2-4- تاریخچۀ خاک‏های واگرا……………………………………………………………………………………………………………. 22

2-5- ویژگی‏های فیزیکو- شیمیایی خاک‏های واگرا…………………………………………………………………………. 24

2-6- منشأ خاک‏های واگرا…………………………………………………………………………………………………………………. 25

2-7- عوامل مؤثر بر پدیدۀ واگرایی……………………………………………………………………………………………………. 26

2-7-1- عوامل شیمیایی…………………………………………………………………………………………………………………….. 27

2-7-2- خواص فیزیکی خاک‏ها………………………………………………………………………………. 29

2-7-2-1- تأثیر درجه تراکم و رطوبت…………………………………………………………………………………………….. 30

2-7-2-2- تأثیر درصد رس و حدود اتربرگ……………………………………………………………………………………. 30

2-7-3- تأثیر ترک خوردگی……………………………………………………………………………………………………………… 32

2-7-4- کانی‏های رسی………………………………………………………………………………………… 33

 

فصل سوم (نحوۀ شناسایی خاک‏های واگرا)……………………………………………………………………………….. 34

3-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………. 35    3-2- شناسایی خاک‏های واگرا در بررسی‏های محلی (صحرایی)……………………………………………………………. 36 

3-3- شناسایی خاک‏های واگرا با روش‏های آزمایشگاهی…………………………………………………………………. 38

3-3-1- آزمایش هیدرومتری دوگانه (نسبت واگرایی)…………………………………………………………………….. 39

3-3-2- آزمایش کرامب……………………………………………………………………………………………………………………… 41

3-3-3- آزمایش پین هول…………………………………………………………………………………………………………………. 42

3-3-4- آزمایش‏های شیمیایی…………………………………………………………………………………………………………… 47 

3-3-4-1- معیار شیمیایی شرارد……………………………………………………………………………. 49

3-3-4-2- معیار شیمیایی استرالیایی………………………………………………………………………………………………. 51  

 3-3-4-3- معیار شیمیایی رحیمی…………………………………………………………………………. 51 

3-3-4-4- سیستم رتبه‏دهی بل……………………………………………………………………………………………………….. 52

3-4- سایر آزمایش‏های شناسایی خاک‏های واگرا…………………………………………………………………………….. 53

فصل چهارم (خصوصیات و شرایط زمین‏شناسی منطقه)……………………………………………………….. 56

4-1- زمین‏شناسی استان آذربایجان شرقی………………………………………………………………………………………. 57

4-2- زمین‏شناسی منطقۀ دشت تبریز……………………………………………………………………………………………… 58

4-3- زمین‏شناسی مسیر رودخانۀ آجی چای…………………………………………………………………………………… 59

 

فصل پنجم (روش اجرای طرح)…………………………………………………………………………………………………….. 64

5-1- مطالعات دفتری…………………………………………………………………………………………… 65

5-2- بازدید صحرایی………………………………………………………………………………………………………………………….. 65

5-3- نمونه‏برداری……………………………………………………………………………………………………………………………….. 66

5-4- انجام آزمایش‏ها………………………………………………………………………………………………………………………….. 67

5-4-1- آزمايش‌هاي متعارف شناسايي و طبقه‌بندي خاك‌ها…………………………………………… 68

5-4-1-1- تعيين درصد رطوبت خاك……………………………………………………………………………………………… 68

5-4-1-2- آزمایش دانه‏بندی و هیدرومتری…………………………………………………………………………………….. 68

5-4-1-3- تعیین حدود اتربرگ……………………………………………………………………………………………………….. 68

5-4-2- آزمایش‏های تعیین واگرایی نمونه‏ها……………………………………………………………………………………. 68

5-4-2-1- آزمایش کرامب…………………………………………………………………………………………………………………. 68

5-4-2-2- آزمایش هیدرومتری دوگانه…………………………………………………………………………………………….. 69

5-4-2-3- آزمایش پین هول…………………………………………………………………………………………………………….. 69

5-4-2-4- آزمایش شیمیایی…………………………………………………………………………………………………………….. 69

فصل ششم (تجزیه و تحلیل نتایج)……………………………………………………………………………………………… 70

6-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………. 71

6-2- آزمايش‌هاي شناسايي و طبقه‌بندي خاك‌ها…………………………………………………………………………….. 71

6-3- نتایج آزمون تراکم آزمایشگاهی و دانسیته صحرایی (دانسیته در محل)………………………………. 72

6-4- آزمایش‏ تعیین نوع کانی‏ها……………………………………………………………………………………………………….. 75

6-5- نتایج آزمايش‌هاي تعیین واگرایی……………………………………………………………………… 78

6-5-1- آزمایش کرامب……………………………………………………………………………………………………………………… 78

6-5-2- آزمایش هیدرومتری دوگانه………………………………………………………………………………………………….. 80

6-5-3- آزمایش پین هول………………………………………………………………………………………………………………….. 83

6-5-4- آزمایش‏های شیمیایی…………………………………………………………………………………………………………… 83

6-5-5- ارزیابی براساس سیستم رتبه‏دهی بل…………………………………………………………………………………. 89

6-5-6- مقایسۀ نتایج………………………………………………………………………………………………………………………….. 89

فصل هفتم (نتیجه‏گیری و پیشنهادات)……………………………………………………………………………………… 95

نتیجه‏گیری………………………………………………………………………………………………………… 96

پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 97

منابع……………………………………………………………………………………………………………….. 98

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                       صفحه

جدول 3-1  طبقه‏بندی خاک‏های واگرا بر اساس مقدار درصد واگرایی در آزمایش هیدرومتری………    ….

دوگانه‏……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 40

جدول 3-2  سیستم رتبه‏دهی بل و واکر برای شناسایی خاک‏های واگرا………………………………………. 55

جدول 6-1  تعداد و نوع آزمایش‏های انجام شده……………………………………………………………………………… 70

جدول 6-2  مشخصات فیزیکی و طبقه‏بندی نمونه‏های مورد مطالعه……………………………………………… 72

جدول 6-3  مشخصات تراکمی و دانسیته طبیعی نمونه‏های مورد مطالعه…………………………………….. 75

جدول 6-4 میزان کانی‏های مختلف رسی در خاک بستر کانال………………………………………………………. 77

جدول 6-5 نتایج آزمایش‏ کرامب……………………………………………………………………………………………………….. 78

جدول 6-6 نتایج آزمایش‏های هیدرومتری دوگانه…………………………………………………………………………….. 80

جدول 6-7 نتایج آزمایش‏های پین هول……………………………………………………………………………………………. 83

جدول 6-8 ویژگی‏های شیمیایی عصارهٔ اشباع نمونه‏ها…………………………………………………………………. 86

جدول 6-9 ارزیابی واگرایی نمونه‏ها با استفاده از سیستم پیشنهادی بل……………………………………….. 90

جدول 6-10 مقایسه نتایج آزمایش‏های مختلف……………………………………………………………………………….. 93

فهرست نمودارها

عنوان                                                                                                                       صفحه

نمودار 6-1  میزان واگرایی در طول کانال…………………………………………………………………………………………. 92

نمودار 6-2  مقایسه نتایج آزمایش هیدرومتری دوگانه و آزمایش شیمیایی نمونه هایی که…………. …..

در آزمایش پین هول واگرا بوده‏اند……………………………………………………………………………………………………… 92

فهرست شکل‏ها

عنوان                                                                                                                     صفحه

شکل 1-1 موقعیت جغرافیایی تقریبی دشت تبریز………………………………………………………………………….. 7

شکل 2-1 ساختمان کانی‏های رسی………………………………………………………………………………………………….. 14

شکل 2-2 مولکول دو قطبی آب………………………………………………………………………………………………………… 16

شکل 2-3 حالت‏های قرارگیری مولکول‏های آب در اطراف ذره رس………………………………………………. 18

شکل 2-4 توزیع بار الکتریکی در اطراف ذره رسی- لایه دوگانه…………………………………………………….. 19

شکل 2-5 ضخامت لایه دوگانه در اطراف الف)کائولینیت  ب)مونت‏موریلونیت……………………………… 19

شکل 2-6  الف) ساختمان مجتمع  ب)ساختمان پراکنده……………………………………………………………….. 20

شکل 2-7 ارتباط پدیده واگرایی و حدود اتربرگ…………………………………………………………………………….. 32

شکل 3-1 تونل‏های ایجاد شده در بدنه سد خاکی…………………………………………………………………………… 37

شکل 3-2  محاسبه نسبت واگرایی در آزمایش هیدرومتری دوگانه……………………………………………….. 40

شکل 3-3  شمای کلی دستگاه پین‏هول…………………………………………………………………………………………… 44

شکل 3-4  معیار‏های ارزیابی واگرایی در روش C……………………………………………………………………………. 45

شکل 3-5 شمای دستگاه عصاره اشباع……………………………………………………………………………………………… 47

شکل 3-6  نمودار شرارد برای تقسیم‏بندی خاک‏های واگرا، بینابین و غیر واگرا………………………….. 50

شکل 3-7  نمودار ارزیابی میزان واگرایی در روش شیمیایی رحیمی- دلفی…………………………………. 54

شکل 4-1  موقعیت استان آذربایجان شرقی و شهر تبریز……………………………………………………………….. 58

شکل 4-2  نقشه زمین‏شناسی استان آذربایجان شرقی…………………………………………………………………… 60

شکل 4-3  نقشه زمین‏شناسی منطقه دشت تبریز………………………………………………………………………….. 61

شکل 4-4  نقشه زمین‏شناسی مسیر رودخانه آجی چای……………………………………………………………….. 63

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “ارزیابی قابلیت واگرایی خاک در محدوده شبکه آبیاری و زهکشی رودخانه آجی چای در دشت تبریز”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo