عنوان پایان‌نامه
آنالیز نشت آب به درون تونل با استفاده از پارامترها
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن-مکانیک سنگ
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 39152;کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1418
- تاریخ دفاع
- ۰۸ مهر ۱۳۸۷
- دانشجو
- امین موری روز علی
- استاد راهنما
- سیدمحمدفاروق حسینی, مهدی موسوی
- چکیده
- ورود آب زیرزمینی به درون تونل و سایر فضاهای زیرزمینی که در توده سنگ های درزه دار و در زیر سطح ایستابی حفر می شوند، اجتناب ناپذیر است. حجم بالای دبی ورودی می تواند مشکلات زیادی را در روند اجرای پروژه ها ایجاد کند. بنابراین پیش بینی صحیح حجم آب ورودی پیش از احداث این فضاها، می‌تواند تا حد زیادی از مخاطرات آن بکاهد. به همین منظور شبیه‌سازیهای عددی و آزمایشگاهی برای تخمین میزان گذردهی هیدرولیکی درزهها، همواره مدنظر محققین علوم زمین بوده است. در این تحقیق یک سیستم آزمایشگاهی طراحی شد و میزان حجم آب عبوری از درزهها، تحت شرایط متفاوت اندازه‌گیری شد. نتیجه این تحقیقات آزمایشگاهی نشان می‌دهد که افزایش تنش نرمال وارد بر سطح درزهها، زبری درزه ها و قطر مغزه‌ها، باعث کاهش گذردهی هیدرولیکی درزه خواهد شد. همچنین فشار آب موجود در درزه ها با گذردهی هیدرولیکی آنها ارتباط مستقیم دارد. به دلیل صعوبت کار آزمایشگاهی، در ادامه از روشهای غیرمستقیم برای پیش بینی نتایج آن استفاده شد. درصد ضریب همبستگی بین داده‌های واقعی و مقادیر پیش‌بینی شده، در مدل شبکه عصبی 95.7 و در روش رگرسیون چندمتغیره خطی و غیرخطی به ترتیب 75.8 و 91.1 به‌دست آمد. پس از شناخت ارتباط بین پارامترهای مختلف و دبی عبوری از درزه، با استفاده از مدل‌سازی عددی محیط توسط نرم‌افزار UDEC، حجم آب ورودی به تونل تحت شرایط مختلف هیدروژئودینامیکی محاسبه شد. همچنین میزان تأثیر پارامترهای مختلف بر روی نشت آب به دقت مورد بررسی قرار گرفت. در اثر شسته شدن لایه‌های نازک شیلی در منطقه مورد مطالعه، شکاف‌های دارای بازشدگی زیاد ایجاد می‌شود که موجب هدایت حجم زیادی از آب زیرزمینی به سمت تونل می‌گردد. در ادامه تحقیق، تأثیر قابل‌ملاحظه آنها بر رفتار هیدروژئودینامیکی محیط مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از نرم‌افزار UDEC و Fluent جهت مدل‌سازی مسئله استفاده شد. به علاوه این شکاف با استفاده از تئوری هیدرولیک آبروهای زیرزمینی شبیه‌سازی و دبی عبوری از آن تحت شرایط مختلف محاسبه شد.
- Abstract
- Entering water ground to tunnels and other undergrounds spaces excavated in jointed rock mass, under the water table, is inevitable. A large amount of entering discharge can create lots of problems in projects advancement. Estimating the precise volume of the entering water before excavation of such spaces, can prevent lots of hazards. Hence, numerical and experimental simulations are important tools for geoscientists in order to estimate the hydraulic transmissivity of joints. In this study, a laboratory set-up was designed and the amount of water passing through joint in different condition was measured. The results of these tests show that increase in normal stress, roughness and diameter of joints, results in joint hydraulic transmissivity decrease. Also the pressure of water in joints depends on joint hydraulic transmissivity. Because of experimental difficulties, indirect methods were used for flow estimation. Correlation coefficient between experimental and predicted values, in neural network model and linear and nonlinear multivariate regression was 95.7%, 75.8% and 91.1% respectively. After defining the relationship between joint hydraulic transmissivity and different parameters, the volumes of water inflow into the tunnel in different hydro-geodynamic conditions were calculated with numerical modeling by UDEC software. Also effect of different parameters on water leakage was measured precisely. Due to wash out of thin marly layers in the area, joints with large apertures are created which lead a large amount of water into the tunnel. Furthermore considerable effect of this opening on environment hyrogeodynamic behavior was analyzed. For this aim UDEC and Fluent Code were used for modeling. In addition to the study carried on this joint, underground water passages were simulated using water hydraulic theory and their hydraulic transmissivity were calculated in various conditions.
