%41تخفیف

استفاده از لاگ های حفاری و مطالعات ژئو فیزیک برای مدل سازی آبخانه بجنورد با تاکید بر لایه بندی آن

تعداد 117صفحه در فایل word

 

مهندسی آب

کارشناسی ارشد 

استفاده از لاگ های حفاری و مطالعات ژئو فیزیک برای مدل سازی آبخانه بجنورد با تاکید بر لایه بندی آن

چکیده

در سال­های اخیر با افزایش روز افزون جمعیّت و رشد فعالیت­های اقتصادی و اجتماعی، میزان مصرف آب در بخش­های مختلف در شهرستان بجنورد افزایش پیدا کرده است که این افزایش مصرف، هزینه­های بالایی را به منظور تحقّق تامین آب در این دشت به دنبال داشته است. لذا به نظر می­رسد آگاهی از نحوه لایه­بندی مخزن دشت بجنورد و برآورد مناسب­تری از ضرایب هیدرودینامیک (K,S) آن می­تواند تصمیمات مناسبی را در مقابله با مشکلاتی نظیر کاهش کمی و کیفی آب بر اساس مدل عددی آب زیرزمینی اتخاذ نماید. در نتیجه هدف از این پایان نامه، تعیین لایه­بندی آبخوان و تصحیح تراز سنگ کف در سفره آب زیرزمینی دشت بجنورد می­باشد. از این رو در این تحقیق با استفاده از تکنیک­های مدل­سازی سه بعدی در نرم افزار Rockworks، مدل سه بعدی لیتولوژی آبخوان را با اطلاعاتی نظیر لاگ چاه­های بهره­برداری و مطالعات ژئوفیزیک بدست آمد. در این مطالعه آبخوان رسوبی از چهار گروه بافت خاک درشت دانه (Coarse grain)، متوسط دانه (Medium grain) و ریزدانه (Fine grain) و خیلی ریزدانه(Very Fine grain) تشکیل شده است. خروجی­های بدست آمده وجود عدسی­ها و ناهمگنی رسوبات را در سطح آبخوان به خوبی نشان می­دهد که در صحت تخمین ضرایب هیدرودینامیک بسیار تاثیرگزار هستند. مدل لیتولوژی بدست آمده آبخوان به نرم افزار GMS وارد شد تا براساس آن مدل جریان آب زیرزمینی بدست آید و ضرایب هیدرودینامیک با دقت قابل قبولی برآورد شود. بنابراین مدل سه بعدی لیتولوژی از عمق لایه آبدار یعنی تراز 1080 تا 980 به صورت چهار لایه و با ضخامت­ 30  متر به نرم افزار GMS وارد شد. سپس مدل در شرایط ماندگار اجرا شد که مجذور میانگین مربعات خطا بعد از کالیبراسیون به مقدار 0.794 رسید. لازم به ذکر است که مجذور میانگین مربعات خطا، نسبت به مدل تک لایه که دارای مقدار 0.852 هست، بهبود یافته است. با توجه به این که مصالح آبخوان ناهمگن می­باشد، مقادیر ضرایب هیدرودینامیکی هم به صورت موضعی و با توجه به جنس­های مختلف موجود در آبخوان با مقادیر 8.1، 6.7، 1.9 و 0.4 به ترتیب برای بافت خاک درشت دانه، متوسط دانه، ریزدانه و خیلی ریزدانه بدست آمد.

کلید واژه­ها: بجنورد، ضرایب هیدرودینامیکی، لایه­بندی، Rockworks، GMS.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                    صفحه

1-فصل اول: کلیات.. 1

1-1- مقدمه. 1

1-2-  ضرورت انجام تحقیق.. 2

1-3- اهداف تحقیق.. 3

1-4- فرضیات تحقیق.. 3

1-5-  روند تدوین پایان نامه. 4

2-فصل دوم: بررسی منابع. 5

2-1- مقدمه. 5

2-2- جمع بندی.. 10

3-فصل سوم: مواد و روش­ها. 11

3-1- مقدمه. 11

3-2- منطقه مورد مطالعه. 11

3-3- توسعه مدل مفهومی.. 12

3-4- جمع آوری دادهها 13

3-4-1- مدل مفهومی مورد استفاده در این تحقیق.. 13

3-4-1-1- مرز مدل سازی.. 13

3-4-1-2- تغذیه. 13

3-4-1-3- تخلیه. 14

3-4-1-4- چاه­های مشاهدهای.. 14

3-4-2- اطلاعات مورد نیاز به منظور تهیه مدل زمین­شناسی آبخوان. 14

3-4-2-1- مطالعات زمین­شناسی.. 14

3-4-2-2- مطالعات ژئوفیزیک… 16

3-4-2-3- اطلاعات لاگ چاه­ها و طبقه بندی بافت خاک آن­ها 29

3-4-2-4- نتایج آزمون­های پمپاژ. 51

3-4-3- انتخاب نرم افزار مدلسازی سه بعدی زمین­شناسی rockwork. 52

3-4-4- مدل­سازی سه بعدی زمین­شناسی آبخوان. 53

3-4-4-1- تهیه برش­های عرضی.. 53

3-4-4-2- مدل­سازی سه بعدی لیتولوژی.. 54

3-4-5- مدل سازی جریان آب زیرزمینی توسط نرم افزار GMS. 54

3-4-5-1- معرفی و کاربرد نرم افزار GMS. 54

3-4-5-2- تعیین ضرایب هیدرودینامیک… 55

3-4-6- تهيه مدل رياضي دشت بجنورد. 57

3-4-6-1- انتخاب کد کامپيوتري و معادله حاکم. 57

3-4-6-2- شبکه بندي آبخوان. 57

3-4-6-3- نوع و تعداد لايه­ها 58

3-4-6-4- شرايط مرزي.. 58

3-4-6-5- گسسته سازی زمانی.. 59

3-4-7- اجرای مدل. 59

3-4-8- واسنجی مدل. 59

3-4-9- آنالیز حساسیت.. 60

4-فصل چهارم: نتایج و بحث.. 61

4-1- مقدمه. 61

4-2- تدقیق سنگ کف… 61

4-3- نتایج مدل­سازی جریان آب زیرزمینی با استفاده از سنگ بستر جدید. 63

4-3-1- مدل­سازی در شرایط ماندگار. 63

4-3-2- مدل­سازی در شرایط غیرماندگار. 63

4-4- مراحل تهیه مدل سه بعدی زمین­شناسی آبخوان. 64

4-4-1- تهیه برش­های لیتولوژی عرضی در نرم افزار Rockworks. 64

4-4-1-1- برش عرضی A-A’ 66

4-4-1-2- برش عرضی  B-B’ 67

4-4-1-3- برش عرضی C-C’ 67

4-4-1-4- برش عرضی D-D’ 68

4-4-1-5- برش عرضی E-E’ 68

4-4-1-6- برش عرضی F-F’ 69

4-4-1-7- برش عرضی G-G’ 69

4-4-1-8- برش عرضی I-I’ 70

4-4-1-9- برش عرضی J-J’ 70

4-4-1-10- برش عرضی M-M’ 71

4-4-1-11- برش عرضی O-O’ 71

شکل4-15. برش عرضی O-O.. 72

4-4-1-12- برش عرضی P-P’ 72

4-4-1-13- برش عرضی S-S’ 72

4-4-1-14- برش عرضی U-U’ 73

4-4-1-15- برش عرضی X-X’ 73

4-4-1-16- برش عرضی Z-Z’ 74

4-4-2- مدل­سازی لیتولوژی (Lithology) سیستم آب زیرزمینی.. 75

4-4-2-1- وارد کردن DEM 90  SRTM به نرم افزار Rockwork. 76

4-4-2-2- مدل لیتولوژی سیستم آب زیرزمینی.. 77

4-5- ساختن مدل جریان آب زیرزمینی.. 79

4-6- اجرا و واسنجی مدل در شرایط ماندگار. 80

4-7- معيار کنترل نتايج مدل. 83

4-8- تحلیل مولفه­های بیلان آب زیرزمینی حاصل از اجرای مدل. 84

4-9- حساسيت­سنجي مدل نسبت به پارامتر هدايت هيدروليکي.. 85

4-10- بحث… 86

5-فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات.. 87

5-1- نتیجه­گیری.. 89

5-2- پیشنهادات… 90

5-2-1- پیشنهادات سیاستی.. 90

5-2-2- پیشنهادات مطالعاتی.. 91

منابع. 93

پیوست­ها. 96

پیوست1. فهرست اسامی لاتین.. 97

پیوست2. جدول ظرایب هیدرودینامیکی.. 98

فهرست شکل‌ها

 عنوان                                                                                                                                   صفحه

شکل3-1.موقعیت منطقه ی مورد مطالعه………………………………………………………………………………. 12

شکل3-2. موقعیت پروفیل­های ژئوفیزیک… 17

شكل3-3. مقطع هيدروژئولوژيكي پروفيل A-A’ ……………………………………………………  18

شكل3-4. مقطع هيدروژئولوژيكي پروفيل B-B’ …………………………………………………… 19

شكل3-5. مقطع هيدروژئولوژيكي پروفيلC-C’  ……………………………………………………. 21

شكل3-6. مقطع هيدروژئولوژيكي پروفيلD-D’  ……………………………………………………. 22

شكل3-7. مقطع هيدروژئولوژيكي پروفيلE-E’  …………………………………………………….. 23

شكل3-8. مقطع هيدروژئولوژيكي پروفيلF-F’  …………………………………………………….. 24

شكل3-9. مقطع هيدروژئولوژيكي پروفيل G-G’……………………………………………………. 25

شكل3-10. مقطع هيدروژئولوژيكي پروفيل H-H’………………………………………………….. 26

شكل3-11. مقطع هيدروژئولوژيكي پروفيل J-J’…………………………………………………….. 27

شکل3-12. مقطع هيدروژئولوژيكي پروفيل K-K’………………………………………………….. 29

شکل3-13. پراکندگی چاه­های دارای لاگ… 31

شکل3-14. لاگ چاه شماره4. 31

شکل3-15. لاگ چاه شماره 5. 32

شکل3-16. لاگ چاه شماره 6. 32

شکل3-17. لاگ چاه شماره 7. 32

شکل3-18. لاگ چاه شماره 8. 33

شکل3-19. لاگ چاه شماره 9. 33

شکل3-20. لاگ چاه شماره 13. 33

شکل3-21. لاگ چاه شماره 12. 34

شکل3-22. لاگ چاه شماره 11. 34

شکل3-23. لاگ چاه شماره 14. 34

شکل3-24. لاگ چاه شماره 15. 35

شکل3-25. لاگ چاه شماره 16. 35

شکل3-26. لاگ چاه شماره 17. 35

شکل3-27. لاگ چاه شماره 21. 36

شکل3-28. لاگ چاه شماره 18. 36

شکل3-29. لاگ چاه شماره 19. 36

شکل3-30. لاگ چاه شماره 22. 37

شکل3-31. لاگ چاه شماره 20. 37

شکل3-32. لاگ چاه شماره 25. 37

شکل3-33. لاگ چاه شماره 23. 38

شکل3-34. لاگ چاه شماره 24. 38

شکل3-35. لاگ چاه شماره 26. 38

شکل3-36. لاگ چاه شماره 27……………………………………………………………………… 39

شکل3-37. لاگ چاه شماره 37. 39

شکل3-38. لاگ چاه شماره 29. 39

شکل3-39. لاگ چاه شماره 28. 40

شکل3-40. لاگ چاه شماره 31. 40

شکل3-41. لاگ چاه شماره 32. 41

شکل3-42. لاگ چاه شماره 33. 41

شکل3-43. لاگ چاه شماره 43. 41

شکل3-44. لاگ چاه شماره 34. 41

شکل3-45. لاگ چاه شماره 35. 42

شکل3-46. لاگ چاه شماره 39. 42

شکل3-47. لاگ چاه شماره 38. 42

شکل3-48. لاگ چاه شماره 40. 43

شکل3-49. لاگ چاه شماره 41. 43

شکل3-50. لاگ چاه شماره 44. 43

شکل3-51. لاگ چاه شماره 45. 44

شکل3-52. لاگ پیزومتر شماره 60. 45

شکل3-53. لاگ پیزومتر شماره 61. 45

شکل3-54. لاگ پیزومتر شماره 62. 45

شکل3-55. لاگ پیزومتر شماره 63. 46

شکل3-56. لاگ پیزومتر شماره64. 46

شکل3-57. لاگ پیزومتر شماره 65. 47

شکل3-58. لاگ پیزومتر شماره 66. 47

شکل3-59. لاگ پیزومتر شماره 58. 47

شکل3-60. لاگ پیزومتر شماره 59. 47

شکل3-61. لاگ چاه شماره 54. 49

شکل3-62. لاگ چاه شماره 56. 49

شکل3-63. لاگ چاه شماره 57. 49

شکل3-64. لاگ چاه شماره 53. 50

شکل3-65. لاگ چاه شماره 55. 50

شکل4-1. نمایش سه بعدی لایه سنگ بستر قدیم حاصل از مطالعات ژئوفیزیک… 62

شکل4-2. نمایش سه بعدی لایه سنگ بستر اصلاح شده و ارتباط آن با سطح آب سال 90        63

شکل4-3. نمایش برش­های زمین­شناسی در سطح آبخوان.. 64

شکل4-4. نمایش چاه­های قابل تصحیح با سونداژها. 65

شکل4-5 . برش عرضی A-A’ در امتداد شمال شرقی – شمال غربی.. 66

شکل4-6. برش عرضی  B-B’ در امتداد شمال شرقی- شمال غربی.. 67

شکل4-7 . برش عرضی C-C’ در امتداد شمال شرقی- شمال غربی.. 67

شکل4-8 . برش عرضی D-D’ در امتداد شمال شرقی- شمال غربی.. 68

شکل4-9. برش عرضی E-E’ در امتداد شمال شرقی – جنوب غربی.. 68

شکل4-10 . برش عرضی F-F’ در امتداد شمال شرقی – جنوب غربی.. 69

شکل4-11. برش عرضی G-G’ در امتداد شمال شرقی – جنوب غربی.. 69

شکل4-12. برش عرضی I-I’ در امتداد شرق- جنوب… 70

شکل4-13. برش عرضی J-J’ در امتداد شرق – غرب… 70

شکل4-14. برش عرضی M-M’ در امتداد شمال شرقی- غرب… 71

شکل4-15. برش عرضی O-O’ در امتداد شمالی – غربی.. 72

شکل 4-16. برش عرضی P-P’ در امتداد شمال شرقی- غربی.. 72

شکل 4-17.برش عرضی S-S’ در امتداد شمالی – جنوبی.. 73

شکل 4-18. برش عرضی U-U’ در امتداد شرقی- جنوبی.. 73

شکل 4-19. برش عرضی X-X’ در امتداد جنوب شرقی- شمال غربی.. 74

شکل4-20. برش عرضی Z-Z’ در امتداد شرق به جنوب… 74

شکل4-21. نمایش لیتولوژی بافت لاگ چاه­ها. 76

شکل4-22. نمایش نقشه رقومی ارتفاعی مورد استفاده درRockwork  ……………………………………. 77

شکل4-23. نمایش سه بعدی مدل لیتولوژی آبخوان بجنورد با دقت 20×20×5. 78

شکل4-24. نمایش سه بعدی مدل لیتولوژی آبخوان بجنورد با دقت 250×250×30. 79

شکل4-25. نمایش مدل لیتولوژی آبخوان بجنورد در نرم افزارGMS  ………………………………. 80

شکل4-26. تغییرات مقادیر بار آبی در لایه اول.. 81

شکل4-27.تغییرات مقادیر بار آبی در لایه دوم. 82

شکل 4-28.تغییرات مقادیر بار آبی در لایه سوم. 82

شکل4-29.تغییرات مقادیر بار آبی در لایه چهارم. 83

 

 

 

فهرست جدول­ها

   عنوان                                                                                                                         صفحه

جدول3-1. نتایج آزمایش­های پمپاژ. 51

جدول4-1. مقایسه مقدار خطا دوره کالیبراسیون برای هر پیزومتر در مدل تک لایه و چهار لایه…83

جدول4-2. مقایسه مولفه­های بیلان مدل چندلایه و تک لایه………………………………………………… 85

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