عنوان پایان‌نامه
مطالعه اثر لایه آرتزین کم فشار بر روی احداث حوضچه های ساحلی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه‌های هیدرولیکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50115;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1577
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- محمد محسنین فر
- استاد راهنما
- علی فاخر
- چکیده
- حوضچه¬های برداشت آب دریا و حوضچه¬های خشک کشتی¬سازی معمولا نیازمند گودبرداری گودبرداری عظیم زیر سطح ایستابی می¬باشد. اجرای این گودبرداری¬ها به دلیل تراوش آب به درون گود با خطر ناپایداری گود همراه است. وجود یک لایه آرتزین کم فشار در زیر محدوده گودبرداری باعث تغییر در میزان تراوش و ناپایداری بستر گود می¬گردد. شناخت پارامترهای موثر در تراوش ناشی از وجود لایه آرتزین در زیر گود، منتج به انتخاب روش مناسب اجرای گودبرداری و آبکشی از خاک می¬شود. به منظور مطالعه پارامترهای موثر در تراوش به داخل گود، تحلیل عددی ماندگار بکار گرفته شد. مدلسازی بر اساس گودبرداری مرجع انجام پذیرفت و شرایط مرزی و پارامترهای خاک در طول تحقیق تغییر داده¬شد. نتایج بدست آمده نشاندهنده آنست که فاصله قائم کف گود تا سطح لایه آرتزین بیشترین تاثیر در ایجاد ناپایداری را داشته و ضخامت لایه آرتزین تاثیری در تراوش ندارد. تغییرات نفوذپذیری لایه فوقانی تاثیر مستقیم در تراوش داشته ولی در گرادیان خروجی بی تاثیر است. با دانستن تاثیرات پارامتر های متفاوت، انتخاب روش مناسب گودبرداری اعم از اجرای شمع، حفر چاه آرتزین و یا آبکشی از گود مورد بررسی قرار گرفت و راهکار بهینه در هر بخش ارائه گردید. همچنین موارد متعددی از وجود لایه آرتزین در سواحل خلیج فارس از جمله منطقه بندر عباس و ماهشهر گزارش گردیده است. این سوال در عمده موارد مطرح بوده که آیا فشار آرتزین می¬تواند تحت تاثیر جزر و مد ایجاد گردد یا خیر. در مطالعات شناسایی خاک این مناطق، وجود لایه تراوای ماسه ای گزارش گردیده است. جزر و مد سطح آب دریا احتمال ایجاد اضافه فشار در لایه ماسه ای را بالا می¬برد. عدم شناسایی منشا این اضافه فشار باعث انتخاب نادرست روش مقابله با آن می گردد. وجود رابطه جزر و مد با پیدایش فشار آرتزین در لایه ماسه¬ای فرضیه ای است که با جستجوی محقق در متون فنی و عدم دریافت پاسخ روشن، احتمال میرود که تا کنون مورد مطالعه قرار نگرفته است. در این بخش از تحقیق با استفاده از تحلیل عددی غیر ماندگار غیر خطی، تاثیر جزر و مد در ایجاد لایه آرتزین در مناطق ساحلی مورد بررسی قرار گرفت. با انتخاب جزر و مد یک روزه، نوسانات سطح ایستابی آب و تغییرات فشار منفذی در لایه های مختلف خاک در طول زمانهای مختلف استخراج و با فشار مفروض خطی مقایسه شد. نتایج تحلیل¬ها نشاندهنده رابطه مستقیم جزر و مد در ایجاد لایه آرتزین در لایه ماسه ای می باشد لذا در این تز اثبات گردید که لایه آرتزین می¬تواند در سواحل به دلیل جزر و مد در صورت وجود لنز ماسه¬ای ایجاد گردد. اضافه فشار آرتزین ناشی از جزر و مد در زمان افت سطح آب دریا بوجود آمده و در زمان اوج گرفتن سطح آب دریا، فشار آب در لایه ماسه ای کمتر از فشار مفروض خطی می¬باشد. با دانستن منشا اضافه فشار در لایه ماسه در مناطق ساحلی، می توان زمان مناسب اجرا و روش مناسب برای کاهش خطرات ناشی از آنرا انتخاب نمود. همچنین مطالعات موردی با انتخاب دو پروژه عمرانی توسعه بندر صادرات مواد نفتی ماهشر و آبگیر نفت ستاره خلیج فارس، به منظور انطباق نتایج و کاربردی بودن آنها با صنعت انجام پذیرفت. کلید واژه : لایه آرتزین، حوضچه خشک، تراوش، جزر و مد، لنز ماسه ای
- Abstract
- Construction of sea water intakes often requires excavation below water table. The stability and progress of excavations are affected by the amount of seepage. Water flow force at the bottom of the excavated area could lead to boiling and also sides will be instable due to seepage. A low pressure artesian layer below the bottom of excavated area effects on seepage of sloped and bottom surface of excavations and it could also cause bottom instabilities. Numerical modeling was selected to study critical factors in underwater excavation above an artesian layer to present safe method of excavation. The results show that vertical distance from bottom of excavation to artesian layer and the pressure of this layer are the most important parameters which could change the method of construction. There were various solutions to protect excavation against critical parameters. Artesian well will be one of the solutions in some cases; dewatering and piling can be used for others. Also, there were some reports which submitted artesian layer in various zones in south of Iran such as Mah-Shahr and Bandar-Abbas. The source of over pressure head of artesian layer in these cases was not cleared. Relationship between artesian pressure and tidal fluctuation was one of question to find out generating over pressure head in coastal zones. The thesis of generating artesian layer by Tide induced ground water fluctuation while a sand lens existed near the sea could show the source of over pressure. During this study, numerical transient analysis was applied to prove relation of tide and artesian layer in coastal zones. Also, effects of permeability, distance from sea and tide intensity were considered. Applicable methods to reduce effect of tidal fluctuation were presented during the research.
