پیش‌بینی نشست منطقه‌ای زمین به روش محاسبه برگشتی و تأثیر نشست بر شبکه فاضلاب

نوع مقاله: یاداشت‌ فنی

نویسندگان

1 دانشیار بخش مهندسی عمران، دانشگاه شهید باهنر، کرمان

2 - کارشناس ارشد مکانیک خاک و پی، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن

چکیده

یکی از مهم‌ترین علل نشست منطقه‌ای زمین، برداشت بیش از حد آب زیرزمینی است. نشست‌های نامساوی سبب ایجاد شکافهایی در سطح زمین، خسارات به سازه‌ها، جاده‌ها، تاسیسات شهری، مسیر راه ‌آهن و همچنین باعث تغییر شیب کانال‌های آبیاری، مجاری آب و سیستم فاضلاب شهری می‌شود. برای مدل‌سازی نشست بر اثر افت سطح آب زیرزمینی، مدل اجزای محدود تحکیم کوپل تهیه و به‌کارگرفته شد. این مدل بر اساس تئوری تحکیم سه بعدی بایوت فرمول‌بندی شده است. در این تحقیق شهر رفسنجان برای مطالعه موردی در نظر گرفته شد. به این منظور مجموعة اطلاعات مؤثر و مرتبط با نشست زمین از جمله نقشه‌های زمین‌شناسی، ژئوفیزیک، آبهای زیرزمینی، پروفیل خاک و نشست‌های اندازه‌گیری شده در منطقه تهیه شد. با توجه به کمبود اطلاعات آزمایشگاهی از پروفیل خاک مناطق مختلف، با اندازه‌گیری میزان نشست و انجام محاسبه برگشتی در چندین نقطه، اطلاعات لازم برای تهیه مدل در سایر مناطق شهر فراهم شد. سپس با تهیه مدل نرم‌افزاری، میزان و روند نشست‌ شهر رفسنجان در سالهای آتی، پیش‌بینی و تأثیرات آن بر شبکه فاضلاب مشخص گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Land Subsidence Prediction by Back Calculation Method and its Effects on Sewage Network

نویسندگان [English]

  • Mohammad Mohsen Toufigh 1
  • Seyed Taha Tabatabaee Aghda 2
1 Associate Professor of Civil Engineering, BahonarUniversity, Kerman
2 MSc. of Geotechnical Eng., Building and Housing Research Center of Iran
چکیده [English]

Groundwater overdraft is one of the main reasons of land subsidence. Differential subsidence leads to earth fissures and damages to structures, roads, railroads, pipelines, irrigation canals, and sewage networks. In order to simulate land subsidence due to groundwater overdraft, a fully coupled finite element consolidation model was developed. Formulation of finite element was based on Biot three-dimensional consolidation theory. Land subsidence studies inRafsanjanCitywere conducted by collecting and analyzing data on geology, geophysics, hydrology, soil properties, and observed land subsidence. Due to lack of sufficient experimental data about different soil profiles, land subsidence monitoring and back calculation were used in several spots to obtain the necessary data for use in other places. A computer model was finally developed to predict the subsidence of the city and its effects on the sewage network were studied.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Land subsidence
  • Groundwater overdraft
  • Consolidation
  • Sewage network
  • Rafsanjan

1- Galloway, D., Jones, D.R., and Ingebritsen, S.E. (1999). Land subsidence in the united states, U.S. Geological Survey,Virginia.USA.

2- Poland, J.F. (1984). Guidebook to studies of land subsidence due to ground-water withdrawal, UNESCO/IH,Michigan.USA.

3- طباطبایی عقدا، س.ط. (1385). پیش‌بینی و پهنه‌بندی نشست منطقه‌ای زمین در اثر برداشت آب‌های زیرزمینی در رفسنجان. پایان‌نامه کارشناسی ارشد بخش عمران، دانشگاه شهید باهنر، کرمان.

4- Toufigh, M. M., and Tabatabaee Aghda, S.T (2004). “Land subsidence and its consequences of large groundwater withdrawal inRafsanjan,Iran.” Workshop on Management of Aquifer Recharge and Water Harvesting in Arid and Semi-arid Regions of Asia, International Center on Qanats, Iran, 253-261.

5- Khamehchiyan, M. (1995). Land subsidence and earth fissures due to withdrawal of groundwater in Rafsanjan plain, Iran, Reports of Faculty of Science and Engineering, 23 (2), 81-91.

6- Toufigh, M. M., and Shafiei, B. (1996). “Finite element consolidation model for subsidence problem based on Biot's three dimensional theory.” Indian Geotechnical Journal, 26(3), 1-8.