بررسی پارامترهای زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیکی ساختکاه سد خاکی بر روی رودخانه ارواک مشهد جهت تأمین آب شرب و کشاورزی

بررسی پارامترهای زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیکی ساختکاه سد خاکی بر روی رودخانه ارواک مشهد جهت تأمین آب شرب و کشاورزی

 189 صفحه فایل ورد

بهترین سایت خرید فایل آماده

هدف اصلی طرح ، تأمین آب شرب شهر مشهد و آب مورد نیاز برای کشاورزی اراضی پایین دست سد می باشد . براساس برآورد انجام شده . 62/0 آب تنظیمی که معادل 97/18 میلیون متر مکعب است جهت آب شرب مشهد اختصاص می یابد. آبی که به شهر مشهد اختصاص یافته است به لحاظ توریستی بودن شهر مشهد و نیازهای فراوان این شهر به آب شرب حایز اهمیت فراوان می باشد . بقیه آب موجود در سد معادل 38/0 آب تنظیمی سالیانه جهت مصارف کشاورزی می باشد. از آنجا که در منطقه محل طرح و در اراضی پایین دست محل سد روستاهای ارواک ، فوشان ، پریشته ، دوله ، شیرین ، شوک و خوزستان با جمعیتی معادل 8674 نفر قرار دارند ، اجرای این طرح می توان اثرات سودمندی در منطقه داشته باشد . با توجه به اینکه شغل اصلی روستائیان منطقه کشاورزی است و در این منطقه حدود 2500 هکتار اراضی کشاورزی وجود دارد اجرای این طرح باعث رونق بیشتر کشاورزی و مانع از مهاجرت روستائیان به شهر می گردد .

بطور کلی در این تحقیق اهداف زیر بررسی شده است :

1- بررسی وضعیت زمین شناسی عمومی منطقه ، زمین شناسی مخزن ، زمین شناسی و زمین شناسی مهندسی ساختگاه سد .

2- بررسی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مغزه های سنگی بدست آمده از گمانه ها .

3- ارزیابی و تحلیل داده های بدست آمده حاصل از حفر گمانه های اکتشافی

4- تعیین پارامترهای ژئوتکنیکی پی آبرفت

5- بررسی پارامترهای ژئوتکنیکی توده سنگهای ساختگاه سد

6- طبقه بندی مهندسی توده سنگهای آهکی و آهک مارنی ساختگاه سد

7- روشهای بهسازی ساختگاه سد

8- ارزیابی روند تزریق در گمانه های تزریق شده

مختصات جغرافیایی ساختگاه سد

محل سد مذکور در استان خراسان رضوی و در فاصله 70 کیلومتری شمال غرب شهر مشهد مقدس بر روی یکی از سرشاخه های فرعی کشف رود بنام رودخانه ارواک واقع گردیده است ، محل این سد در طول جغرافیایی  و عرض جغرافیایی  می باشد .

مشخصات فنی سد

نوع سد                             سد خاکی با هسته رسی

موقعیت                             70 کیلومتری شمال غرب شهرستان مشهد

نام رودخانه                       ارواک

هدف                                سد مخزنی جهت تأمین آب شرب و کشاورزی

متوسط آورد سالانه رودخانه          77/33 میلیون متر مکعب

ارتفاع از پی                       5/55 متر

طول تاج سد                       410 متر

عرض تاج سد                     10 متر

حجم بدنه سد                     45/1 میلیون متر مکعب

حجم کل مخزن سد در تراز نرمال  30 میلیون متر مکعب

حجم مفید مخزن                 92/23 میلیون متر مکعب

حجم مرده مخزن                08/6 میلیون متر مکعب

آب قابل تنظیم سالانه           3/30 میلیون متر مکعب

نوع سر ریز                       اوجی استاندارد با شوت و باکت پرتابی

ظرفیت سرریز                             7/698 متر مکعب در ثانیه

حجم آب خروجی از سرریز   05/1 میلیون متر مکعب

طول تونل انحرافی               245 متر

قطر تونل انحرافی                4 متر

رقوم تاج سد از سطح دریا    5/1303 متر

رقوم نرمال از سطح دریا ( کف مخزن )    1250 متر

تراز نرمال آب در مخزن       1295 متر از سطح دریا

تراز تقریبی افقی مخزن پس از 50 سال بهره برداری    1260 متر از سطح دریا

راههای دسترسی به سد

در مسیر جاده مشهد – قوچان ، سمت راست جاده ( حدود 20 کیلومتری مشهد ) شهر طوس قرار دارد ، محل سد در شمال غرب شهر طوس ( حدود 41 کیلومتری) بعد از روستای ارواک به فاصله 5/2 کیلومتری از آن قرار دارد ( شکل 1-1 )

بررسی آب و هوای منطقه و محل پروژه

محل سد ارواک در حوضه رسوبی کپه داغ در شمال شرق ایران قرار دارد .این حوضه در امتداد رشته کوههای بلند البرز قرار دارد . روند اصلی این حوزه شرقی – غربی بوده و به موازات البرز واقع می باشد .

با توجه به روشهای آماری حداکثر بارش محتمل حوزه آبریز ارواک 5/209 میلیمتر اسن و متوسط بارندگی سالانه حوزه آبریز ، محل سد و اراضی پایاب به ترتیب 304 ، 237 و 236 میلیمتر محاسبه گردیده است . متوسط ماهانه بارندگی در محل سد در جدول (1-1) آمده است .

فهرست مطالب

عنوان

چکیده

فصل اول – کلیات

مقدمه اهداف و اهمیت موضوع مختصات جغرافیایی ساختگاه سد مشخصات فنی راههای دسترسی به سد بررسی آب و هوایی منطقه و محل پروژه مطالعات و بررسی های قبلی روش مطالعه

1-8-1- مطالعات زمین شناسی

1-8-2- مطالعات لیتپولوژیکی

1-8-3- مطالعات زمین شناسی ساختمانی

1-8-4- مطالعات ژئوتکنیکی

1-8-5- نقشه های زمین شناسی و زمین شناسی مهندسی

فصل دوم – بررسی روشهای تحقیق و لزوم اجرای طرح

2-1- مقدمه

2-2- اهمیت احداث سد و انتخاب نوع آن

2-3- سدهای خاکی

2-4- انواع سدهای خاکی

2-5- ساختگاه سد سنگهای کربناتی

2-5-1- سنگ آهک

2-5-2- بررسی خصوصیات مهندسی سنگ آهک

2-5-3- برخی از پارامترهای سنگهای آهکی

2-5-4- بررسی انحلال پذیری سنگ آهک

2-6- روش تحقیق

2-6-1- زمین شناسی

2-6-2- ویژگی های ژئوتکنیکی سنگ بکر

2-6-3- طبقه بندی مهندسی توده سنگ

2-6-3-1- طبقه بندی RMR و Q

2-6-3-2- طبقه بندی اندیس مقاومت زمین شناسی ( GSI )

2-6-4- ویژگی های ژئوتکنیکی توده سنگی

2-6-5- مطالعه خواص ژئوتکنیکی آبرفت محل پی

فصل سوم – زمین شناسی

3-1- مقدمه

3-2- زمین شناسی عمومی منطقه

3-2-1- ژئومورفولوژی

3-2-2- سنگ چینه شناسی

3-2-2-1- ژوراسیک

3-2-2-1-1- سازند کشف رود

3-2-2-1-2- سازند چمن بید

3-2-2-1-3- سازند مزدوران

3-2-2-2- کر تا سه

3-2-2-2-1- سازند شورجه

3-2-2-2-2- سازند تیرگان

3-2-2-2-3- سازند سرچشمه

3-2-2-2-4- سازند سنگانه

3-2-2-2-5- سازند آیتامیر

3-2-2-2-6- سازند آبدراز

3-2-2-7- سازند آبتلخ

3-2-2-2-8- سازند نیزار

3-2-2-2-9- سازند کلات

3-2-2-2-10- سازند نفته

3-2-3- پالئوژن

3-2-3-1- سازند پسته لیق

3-2-3-2- سازند چهل کمان

3-2-3-3- سازند خانگیران

3-2-3-4- نئوژن

3-2-4- نهشته های کواترنر ( رسوبات جوان )

3-2-5- زمین ساخت منطقه ای

3-3- زمین شناسی مهندسی ساختگاه سد

3-3-1- ژئومورفولوژی محل سد

3-3-2- زمین ساخت محل سد

3-3-3- ناپیوستگی های تکیه گاه سد

3-3-3-1- بررسی ویژگی های مهندسی درزه ها

3-4- هیدروژئولوژی ساختگاه سد 

3-4-1- بررسی سطح آب زیر زمینی در گمانه های اکتشافی

3-4-2- بررسی میزان نفوذ پذیری در توده سنگی و مصالح آبرفتی ساختگاه سد

فصل چهار – بررسی خواص ژئوتکنیکی آبرفت ساختگاه سد

4-1- مقدمه

4-2- بررسی ویژگی های خاکها

4-3- طبقه بندی رسوبات آبرفتی ساختگاه سد

4-4- بررسی خواص هیدرولیکی مصالح آبرفتی

4-4-1- آزمایش نفوذ پذیری لونران

4-4-2- قطعه لوفران پایین تر از سطح آب زیر زمین ( GWL)

4-4-2-1- آزمایش با بارخیزان

4-4-2-2- آزمایش با بار ثابت

4-4-2-3- آزمایش با بار افتان

4-4-3- محاسبه ضریب نفوذ پذیری

4-4-3-1- محاسبه ضریب نفوذ پذیری آزمایش با بار خیزان

4-4-3-2- محاسبه ضریب نفوذ پذیری آزمایش با بار ثابت

4-4-3-3- محاسبه ضریب نفوذ پذیری آزمایش با بار افتان

4-4-4- نفوذ پذیری مصالح آبرفتی ساختگاه سد

4-5- بررسی نفوذ پذیری گروههای مختلف رسوبات مصالح آبرفتی ساختگاه سد

4-6- بررسی پارامترهای مقاونتی و تراکمی مصالح آبرفتی ساختگاه سد

4-6-1- آزمون نفوذ استاندارد ( SPT )

4-6-2- آزمون نفوذ مخروطی ( CPT )

4-6-3- رابطه بین

فصل پنجم – بررسی خصوصیات ژئوتکنیکی توده سنگ

5-1- مقدمه

5-2- آزمایشات برجای مکانیک سنگ

5-3- ارزیابی کیفی توده سنگ براساس ضریب RQD

5-4- بررسی خصوصیات هیدرولیکی توده سنگ

5-4-1- مسیرهای هیدرولیکی سنگ

5-4-2- آزمایش فشار آب

5-4-3- آزمایش لوژان

5-4-3-1- روشهای مختلف تعیین عدد لوژان

5-4-3-2- حساسیت آزمایش لوژن

5-4-5- نفوذ پذیری توده سنگی ساختگاه سد

فصل ششم – بررسی ویژگی های ژئوتکنیکی سنگ بکر و طبقه بندی مهندسی توده های سنگی

6-1- مقدمه

6-2- بررسی های آزمایشگاهی

6-2-1- ویژگی های فیزیکی

6-2-1-1- تخلخل

6-2-1-2- میزان جذب آب

6-2-1-3- وزن واحد حجم سنگها

6-2-2- ویژگیهای مکانیکی

6-2-2-1- مقاومت فشاری تک محوری

6-2-2-1- زاویه اصطکاک داخلی

6-2-2-2-مقاومت چسبندگی

6-3- طبقه بندی مهندسی سنگ بکر

4-6- رده بندی مهندسی توده سنگ ساختگاه سد ارواک

6-4-1- انواع مختلف طبقه بندی

6-4-1-1- طبقه بندی ژئو مکانیکی RMR

6-4-1-2- طبقه بندی Q

6-4-1-3- طبقه بندی GST

فصل هفتم – نتیجه گیری و پیشنهادات

7-1- نتیجه گیری

7-2- پیشنهادات

فهرست منابع فارسی

فهرست منابع لاتین