وبلاگ

شکل ۳-۲- محدوده جغرافیایی منطقه مورد مطالعه در پروژه البرز شکل ۳-۳- نقشه تغییرات ارتفاعی (توپوگرافی) در محدوده منطقه مورد مطالعه در پروژه البرز ۳-۲- مشخصه­های مورد بررسی در محدوده پروژه البرز به­منظور اولویت­ بندی مکانی زهکشی در محدوده پروژه البرز، در پروژه حاضر از داده ­های هدایت هیدرولیکی خاک، هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک و فاصله سطح ایستابی از سطح زمین استفاده شده است. این داده ­ها از شرکت مهندسی مشاور مهاب قدس گرفته شده است. داده ­های مذکور مربوط به ۱۶۳ نقطه در محدوده آبگیر اراضی در محدوده پروژه البرز می­باشند؛ موقعیت مکانی نقطه­ها در شکل ۳-۲ آورده شده است. نقاط مشاهده­ای به طور متوسط روی شبکه ۱ کیلومتر در ۱ کیلومتر واقع شده­ بودند. ۳-۲-۱- هدایت هیدرولیکی[۶] به حجم آبی که در واحد زمان از خاکی با سطح مقطع واحد و با شیب هیدرولیکی واحد عبور کند هدایت هیدرولیکی اشباع خاک گفته می‌شود. این پارامتر بیانگر آن است که آب تا چه اندازه می‌تواند به راحتی در خاک حرکت کند. هدایت هیدرولیک افقی یکی از مهم­ترین مشخصه­های هیدرودینامیکی خاک است که در محاسبه فواصل زهکش­های زیرزمینی مورد نیاز بوده و در مطالعات زهکشی مورد توجه قرار می­گیرد. در سال ۱۸۵۶ دارسی[۷] شدت جریان آب در داخل خاک را به صورت رابطه ۳-۱ بیان کرد؛ این رابطه که به قانون دارسی معروف می‌باشد، شدت جریان را نسبت به هدایت آبی و نیروی موجود حرکت آب در خاک نشان می‌دهد. ۳-۱ Q = دبی عبور یافته از نمونه (متر مکعب بر ثانیه) [L2.T-1] K = هدایت هیدرولیکی (متر بر ثانیه) [L.T-1] i = شیب هیدرولیکی [L.L-1] A = سطح مقطع نمونه (متر مربع) [L2] ۳-۲-۱-۱- اندازه ­گیری هدایت هیدرولیک خاک تعیین این پارامتر به دو روش آزمایشگاهی و صحرایی امکان­ پذیر است. روش آزمایشگاهی معمولاً نتایج قابل قبولی را ارائه نمی­دهد. زیرا برداشت نمونه­های دست نخورده واقعی بسیار دشوار بوده و در تهیه و حمل این نمونه­ها دقت کافی به عمل نمی­آید. از سوی دیگر با توجه به کوچکی حجم نمونه­ها و وجود ناهمگنی مختصری در آن موجب تغییراتی شدید در نتایج شده و نمی­تواند معرف منطقه قرار گیرد. در روش­های صحرایی، موقعیت سطح ایستابی و عمق مورد نظر برای اندازه ­گیری هدایت هیدرولیک خاک عامل مهمی در تعیین روش آزمایشگاهی به شمار می­رود. چنانچه سطح ایستابی بالا باشد (در هنگام مطالعه مشکل زهکشی وجود داشته باشد) از روش چاهک[۸] و به کارگیری رابطه ارنست[۹] برای اندازه ­گیری هدایت هیدرولیک خاک استفاده می­ شود. در شرایطی که مشکلاتی از نظر زهکشی وجود نداشته اما امکان بروز حالات ماندابی در آینده وجود داشته باشد و یا به عبارتی برخورد به آب در حدود ۳ متری یا بیشتر از سطح زمین باشد از روش چاهک معکوس[۱۰] و به کارگیری رابطه پورشه[۱۱] استفاده خواهد شد. ۳-۲-۱-۱-۱- اندازه ­گیری هدایت هیدرولیک خاک به روش چاهک هدف از انجام آزمایش تعیین هدایت هیدرولیک خاک به روش چاهک، تعیین این پارامتر در زیر سطح ایستابی در محل است. در مناطقی که سطح آب بالا و در زمان مطالعه دارای مشکل زهکشی باشد این روش به عنوان متداول­ترین و قابل اعتماد ترین روش اندازه ­گیری مورد توجه قرار می­گیرد. شکل ۳-۴ ابعاد و پارامترهای اندازه ­گیری در روش چاهک را نشان می­دهد. در این روش ابتدا چاهک آزمایش به وسیله مته دستی حفر می­ شود. عمق چاهک به اندازه­ای انتخاب می­ شود که با توجه به ارتفاع ستون آب، امکان برداشت و تخلیه آب به مقدار لازم میسر باشد. این عمق در خاک­های سنگین با میزان آبگذری کم، بیشتر و در خاک­های سبک با آبگذری زیاد، کمتر است. در شرایط متعارف حداقل ارتفاع ستون آب درون چاهک حدودد ۶/۰ متر است. در مرحله بعد آب از داخل چاهک تخلیه می­ شود. باید توجه داشت که در عمل تخلیه آب درون چاهک، آبکشی به نحوی صورت گیرد که همواره ۱۰ الی ۱۵ سانتی­متر آب در کف چاهک باقی بماند تا در اثر برخورد با آبکش تغییری ایجاد نگردد. سنجش میزان بالا آمدن سطح آب در چاهک توسط شناور متصل به ریسمان و از طریق حرکت آن بر روی کاغذ میلی­متری، بلافاصله پس از آبکشی از چاه صورت می­پذیرد و در زمان­های ثابت میزان صعود سطح آب اندازه ­گیری و یادداشت می­ شود. به طور کلی در خاک­های با بافت سبک­تر، فواصل قرائت­ها کمتر و در خاک­های با بافت سنگین این فواصل بیشتر است. اندازه ­گیری باید قبل از آن که ۲۵ درصد مقدار آب تخلیه شده از چاهک مجدداً جبران شود، خاتمه یابد. شکل ۳-۴- ابعاد و پارامترهای اندازه ­گیری در روش چاهک در محاسبه هدایت هیدرولیک خاک به روش چاهک از رابطه ۳-۲ و جدول ۳-۱ استفاده می­ شود که در آن پارامترهای مورد نیاز برای محاسبه هدایت هیدرولیکی موجود است. ۳-۲ K: ضریب هدایت هیدرولیکی m.day-1 : سرعت بالا آمدن آب در چاهک cm.sec-1 C: ضریب (بی بعد) مربوط به شکل و ابعاد چاهک، فاصله کف چاهک تا لایه نفوذ ناپذیر و ارتفاع آب در چاهک در روش چاهک لایه­ای به عنوان لایه نفوذ ناپذیر در نظر گرفته می­ شود که اولاً حداقل ضخامت آن ۱ تا ۲ متر باشد و در ثانی هدایت هیدرولیکی آن حداقل ۱/۰ هدایت هیدرولیکی در لایه بالایی باشد. جدول ۳-۱- مقادیر C برای استفاده از روش چاهک (باست و کرکهام، ۱۹۷۱)