Transcript آبهای زير زمينی  تعداد واحد 3 : واحد  منبع : زمين و منابع آب  مولف : محمود صداقت  تهيه کننده اساليد : يزدان محبی حسن.

‫آبهای زير زمينی‬
‫‪ ‬تعداد واحد‪ 3 :‬واحد‬
‫‪ ‬منبع‪ :‬زمين و منابع آب‬
‫‪ ‬مولف‪ :‬محمود صداقت‬
‫‪ ‬تهيه کننده اساليد‪:‬يزدان محبی حسن آبادی‬
‫اين درس جزء دروس تخصصی رتیتز زنیين‬
‫تناسیییییی میییییییرايد نمییییییی و یییییییار رد نییییییی‬
‫اتیید‪.‬دانتییجويان درايیین درس ییا نمییو ا تتییا و‬
‫هر ردار از آ ها زير زنين آتنا ن توند‪.‬‬
‫فصل اول‬
‫کليات‬
‫نوضوعات نورد نطالعز در اين فصل‬
‫‪ ‬اهنيت استفاد از آ ها زير زنين‬
‫‪ ‬تاريخچز هر ردار از آ ها زيرزنين‬
‫اهنيت استفاد از آ ها زير زنين‬
‫آب زيییر زنن ی يز ی از نهنتییرين ننییا تییانين آب تییيرين‬
‫نیییورد نيیییاز انسیییان اسیییت‪ .‬هیییر یییردار از ننیییا آب زيیییر‬
‫زنين ‪ ،‬را نصیارف چیون تیاورز ‪ ،‬صینعت و تیرب‪،‬‬
‫توسعز زياد پيدا یرد اسیت‪.‬در میال ماضیر در تیور نیا‬
‫میییدود ‪ 49‬نيليیییارد نتیییر نزعیییب آب از ننیییا زيیییر زنينییی‬
‫رداتت نيتود‪.‬‬
‫تاريخچز استفاد از آب زير زنين‬
‫اولين را هر ردار از آب زيرزنين امتناال‬
‫چا ود است‪.‬قدين ترين چیا آ ی یز تیا نون جیا‬
‫نانییید در در رود سیییند اسیییت یییز سیییاختنان آنیییرا یییز‬
‫‪ 6000‬سییال پییيد ن ی داننیید‪.‬ايرانيییان ن تزییر سییاختن‬
‫قنات هستند و از ‪ 3000‬سیال پیيد تیرود تید و یز‬
‫ديگر نقاط مسترد پيدا رد است‪.‬‬
‫فصل دوم‬
‫‪‬آب در زنين و اليز ها آ دار‬
‫نوضوعات نورد مث در اين فصل‬
‫‪ ‬ويژميها فيزيز و سنگ تناس نميطها نتخلخل‬
‫‪ ‬پخد آب در زنين‬
‫‪ ‬اليز آ دار يا سفر آب زيرزنين‬
‫‪‬آب در زير زنين در ننافذ و فضاها خال سنگها و خا ها‬
‫جن ن تود‬
‫‪‬اصطالح آب زير زنين را را خت از آ ها زير‬
‫سطح زنين زار ن رند ز ز وسيلز چا ‪ ،‬چتنز يا قنات‬
‫قا ل رداتت است‪.‬‬
‫منافذ موجود در سنگ ها‬
‫‪ ‬ننافذ اوليز ‪ :‬ننافذ هستند ز در زنان تتزيل سنگ در‬
‫آن وجود آند است‪.‬‬
‫‪ ‬ننافذ ثانويز‪ :‬ننافذ هستند ز در نتيجز فرايند ها زنين‬
‫تناس نختل پس از تتزيل سنگ در آن وجود ن آيد‪.‬‬
‫تخلخل‬
‫‪ ‬ع ارت است از در صد مجم فضاها خال نوجود در يک سنگ‬
‫ز مجم ل آن‪.‬‬
‫‪Vv‬‬
‫‪n  ‬‬
‫‪Vt‬‬
‫‪ : n ‬تخلخل‬
‫‪ : Vv ‬مجم فضا خال‬
‫‪ : Vt ‬مجم ل‬
‫عوامل مؤثر بر تخلخل در رسوبات سخت‬
‫نشده‪:‬‬
‫‪ ‬درجز جور تدم و تزل دانز ها‬
‫‪ ‬آرايد دانز ها‬
‫عوامل مؤثر بر تخلخل در سنگ ها‬
‫‪ ‬تزستگ ها‬
‫‪ ‬هوا زدم‬
‫‪ ‬انمالل‬
‫نسبت پوکی‬
‫‪ ‬ع ارت است از نس ت ين مجم فضاها خال‬
‫قسنت جاند‪.‬‬
‫‪Vv‬‬
‫‪e‬‬
‫‪Vs‬‬
‫‪ :e ‬نس ت پو‬
‫‪ : Vv ‬مجم فضا خال‬
‫‪ : VS ‬مجم قسنت جاند‬
‫ز مجم‬
‫دانه بندی رسوبات‬
‫‪ ‬تجزيز و تمليل انداز دانز ها رسو در نطالعات‬
‫هيدرولوئوژي اهنيت زياد دارد و ز وسيلز آن يز از‬
‫ترايط فيزيز نميط ها نتخلخل را ن توان نتخص‬
‫رد‪ .‬را اين ار ننمن دانز ند رسو ات را رسم ن‬
‫نيم‪.‬‬
‫ضريب يکنواختی‬
‫‪d 60‬‬
‫‪Cu ‬‬
‫‪d10‬‬
‫‪ :Cu‬ضريب يزنواخت‬
‫‪ :d60‬قطر ز ‪ 60‬درصد وزن ذرات ننونز از آن‬
‫وچزترند‪.‬‬
‫‪ :d10 ‬قطر‬
‫وچزترند‪.‬‬
‫ز ‪ 10‬درصد وزن ذرات ننونز از آن‬
‫پخش آب در زمين‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ننطقییز تهويییز يییا بيییر ات ی اد‪ :‬خت ی از زنییين اسییت ییز از‬
‫سطح فوقان تا ننطقز ات اد ادانز دارد ‪.‬‬
‫ننطقز ات اد ‪:‬در زير ننطقز تهويیز قیرار دارد ودر آن تنیام‬
‫ننافذ ز وسيلز آب اتغال تد است ‪.‬‬
‫قسمتهای مختلف منطقه تهويه‬
‫‪ ‬ننطقز رطو ت خاک‬
‫‪ ‬ننطقز نيان‬
‫‪ ‬ننطقز نويين‬
‫اصطالحات منطقه رطوبت خاک‬
‫‪‬رطو ت نعادل‬
‫‪‬ضريب هيزروسزوپ‬
‫‪‬آب هيزروسزوپ‬
‫‪‬نقطز پژنردم‬
‫‪‬منجايد زراع‬
‫‪‬مدا ثرمنجايد آب‬
‫‪ ‬ننطقییز نيییان ‪ :‬ايیین ننطقییز از قسیینت زيییرين ننطقییز رطو ییت‬
‫خاک تا مد اال ننطقز نويين ادانز دارد‪.‬‬
‫‪ ‬فتار آب در ننطقز تهويز ز علت تد سیطم آب ‪ ،‬ننفی‬
‫اسییت ییز ییرا انییداز ميییر آن از تیید سیین اسییتفاد نی‬
‫تود‪.‬‬
‫منطقه مويين‬
‫‪‬‬
‫از سطح ايستا تا مد اال رفتن آب ادانز دارد‪.‬‬
‫آب تا ارتفاع اال نی رود یز دو نيیرو نیويين و مرانی‬
‫توند‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪ :Hc‬ارتفاد اال رفتن آب نويين‬
‫‪ : t‬تد سطم آب‬
‫‪ : λ‬زاويز تناس‬
‫‪ : r‬تعاد لولز‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫را یر‬
‫‪2‬‬
‫‪0.15‬‬
‫‪hc  cos   cos ‬‬
‫‪r‬‬
‫‪r‬‬
‫مقدار رطوبت خاک‬
‫‪‬‬
‫‪ =Ww –Wd×100/Wd‬درصد وزن رطو ت‬
‫‪‬‬
‫‪=Ww-Wd×100/Vt‬درصد مجن رطو ت‬
‫‪‬‬
‫‪ = Vw×100/Vv‬درصد ات اد‬
‫‪‬آب نگهدار تد ‪ :‬آ است ز در نقا ل نيرو مران در‬
‫اين ننطقز نگهدار ن تود ‪.‬‬
‫‪‬نگهداتت ويژ ( ‪:) Sr‬ع ارت اسیت از نسی ت یين مجیم آ ی‬
‫ز يک سینگ يیا خیاک ‪ ،‬پیس از اتی اد تیدن ‪،‬نی توانید در‬
‫نقا ل نيرو مران در خود نگهدارد ز مجیم یل آن یز یز‬
‫صورت درصد يان ن تود‪.‬‬
‫‪Sr= Vr×100/Vt‬‬
‫‪ : Sr‬نگهداتت ويژ‬
‫‪ :Vr‬مجن ز توسط آب نگهدار تد اتغال تد است‪.‬‬
‫‪ :Vt‬مجم ل ننونز‬
‫آبدهی ويژه‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ز ن توان‬
‫ع ارت است از نس ت در صد مجم آ‬
‫از يک ننونز ات اد از آب ر اثر نيرو مران خارج تود‬
‫ز مجم ل آن ننونز ‪.‬‬
‫عوانل نؤثر ر آ ده ويژ در يک اليز رسو ‪:‬‬
‫انداز دانز ها‬
‫تزل وتوزي ننافذ‬
‫ترا م اليز ها‬
‫‪Vr+Vy=Vv‬‬
‫‪Sy=Vy×100/Vt‬‬
‫‪:Sy‬آ ده ويژ يا تخلخل نؤثر‬
‫‪:Vr‬مجم آب نگهدار تد‬
‫‪:Vy‬نقدار آب زهزت تد‬
‫‪:Vt‬مجم ل‬
‫‪=α= sr+sy‬تخلخل‬
‫‪:α‬تخلخل‬
‫‪:Sr‬نگهداتت ويژ‬
‫‪:Sy‬آ ده ويژ‬
‫عوامل مؤثر بر آبدهی ويژه در يک اليه‬
‫رسوبی‬
‫‪‬انداز دانز ها‬
‫‪‬تزل وتوزي ننافذ‬
‫‪‬ترا م اليز ها‬
‫سطح ايستابی‬
‫‪ ‬سطم است فرض ز در تنیام نقیاط آن فتیار را یر فتیار‬
‫اتنسفر است و طور قرار داد آن را نعادل صفر در نظیر‬
‫ن ميرند‪.‬‬
‫‪ ‬ییار فتییار آب زيییر زنينی در نقطییز نعينی از ننطقییز اتی اد‬
‫‪،‬ع ارت است از ارتفاد اال آندن آب در يک لولز قائم ز تا‬
‫آن نقطییز فییرو رفتییز اتیید‪ .‬چنییين لولییز ا را پيزونتییر نیی‬
‫مويند‪.‬‬
‫سطح پيزومتريک‬
‫‪ ‬نییرز ییاالي ننطقییز اتیی اد را ننزیین اسییت يییک اليییز نفییوذ‬
‫ناپذير تتزيل دهد ز در اين صورت فتار در سطح فوقیان‬
‫ننطقز ات اد يد از فتار اتنسفر است یز در ايین صیورت‬
‫آن را سطح پيزونتريک ن مويند‪.‬‬
‫عوامل موثر در عمق سطح ايستابی‬
‫‪‬نقدار ارندم‬
‫‪‬نقدار ت خير‬
‫‪‬نيزان تخليز ط يع و نصنوع‬
‫‪ ‬خصوصيات زنين تناس نمل‬
‫‪ ‬توپو مراف زنين‬
‫اليه آبدار يا سفره آب زير زمينی يا آبخوان‬
‫‪ ‬اليز يا سازند ز ماو آب اتد و اجاز مر ت نقادير قا ل‬
‫توجز آب را در ترايط نعنول صمراي دهد‪.‬‬
‫‪ ‬اليز م تراوا يا نينز تراوا يا سازند نتت ‪ :‬اليیز ا اسیت یز‬
‫ناهيییت نينییز نفییوذ پییذير دارد ودر نقايسییز ییا يییک اليییز آ ییدار‬
‫‪،‬آب خيل ن از خود ع ور ن دهد ‪.‬‬
‫سنگهای رسوبی‬
‫‪ ‬سیینگها آهز ی مفییر دار‪ :‬از نظییر تتییزيل اليییز هییا آ ییدار‬
‫هترين پتانسيل را در ين سنگها رسو نتان نی دهید و‬
‫تزانییل نهییاي سییازند هییا آهزیی ‪ ،‬ايجییاد نییوام ارسییت‬
‫است‪.‬‬
‫‪ ‬تيلها‪ :‬نعنوالً اليز ها آ دار خو تتزيل نن دهند‪.‬‬
‫سنگ های آتشفشانی‬
‫سنگها آتتفتیان از نظیر تتیزيل مفیر هیا آب زيیر‬
‫زنين سیيار نتفاوتنید‪ .‬عضی از میداز هیا یازالت جديید‬
‫فوق العاد نفوذ پذيرنید و نی تیوان چاههیاي یا آ یده زيیاد‬
‫در آنها مفر رد‪ .‬از طر ديگر توفها و ريوليت هیا مرچیز‬
‫نتخلخل اند‪ ،‬ول نعنوالً نفوذ پذير خيل ن دارند‪.‬‬
‫سنگهای متبلور‬
‫سییینگها آذريییین و دمرمیییون نثیییل مرانيتهیییا و منيسیییها‬
‫اساسیا ً نفییوذ ناپذيرنیید و امییر خییرد تییدم داتییتز اتییند آ ییده‬
‫نییی دارنییید ‪ .‬یییز هنیییين دليیییل ننیییا آب زيرزنينییی خیییو‬
‫نيستند‪.‬‬
‫اليه نا تراوا يا ريز سازند‬
‫سازند است ز مرچز تواناي جذب آب را ز آهستگ‬
‫دارد و مت ننزن است ماو نقدار زيیاد آب اتید ولی ‪،‬‬
‫در ترايط نعنول صمراي قادر ز انتقال قا ل توجز نيست‬
‫واساسا ً نفوذ ناپزير است نانند يک اليز رس ‪.‬‬
‫انواع اليه آبدار‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫آزاد‬
‫تمت فتار‬
‫نعلق‬
‫نينز تراوا‬
‫آبدهی اليه های آبدار تحت فشار عمدتا ً نتيجه‬
‫مکانيسمهای زير است‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ترا م يا فتردم اليز آ دار و اليز ها نمصور نند‬
‫نتست از اليز ها آ دار ديگر‬
‫زهزتی از ننافییذ اليییز آ ییدار در نمییل يییرون زدمی خییود‬
‫در سطح زنين‬
‫ضريب ذخيره‬
‫‪‬‬
‫مجم آ اسیت یز در وامید از سیطح افقی سیفر ‪ ،‬یز ازا‬
‫وامد افت سطح ايستا يا سطح پيزونتريک نی توانید آزاد‬
‫ند‪ .‬ضريب ذخير هنان آ ده ويیژ يیا تخلخیل نیؤثر اسیت‬
‫در سفر ها آزاد است ‪.‬‬
‫‪S=vy×100/vt‬‬
‫آبدهی مجاز‬
‫‪‬‬
‫نقدار آ است ز ساالنز ن توان از يیک موضیز آب زيیر‬
‫زنين ی رداتییت ییرد ییدون آنزییز نتيجییز نییا نطلییو ییز یار‬
‫آورد‪.‬‬
‫فصل ‪3‬‬
‫جريان آب زير زنين‬
‫نوضوعات نورد مث در اين فصل‬
‫‪ ‬قانون ما م ر مر ت آب در زير زنين‬
‫‪ ‬رديا مر ت آب زير زنين‬
‫‪ ‬نقتز تراز آب زير زنين‬
‫نقدنز‬
‫آب زير زنين تقري اًدر هنز جیا‪ ،‬میر چیز یز نید ‪ ،‬در‬
‫مال مر ت است اين مر ت نا ر اصول هيدروليک انجیام‬
‫ن ميرد‪.‬‬
‫قانون حاکم بر حرکت آب در زير زمين‬
‫آب زيیییر زنينییی ‪ ،‬یییز طیییور لییی از ترازهیییا پیییر‬
‫انرژ تر ز ترازها م انیرژ تیر مر یت نی نید و‬
‫ايییییین انیییییرژ اساسیییییا ً نتيجیییییز ارتفیییییاد و فتیییییار اسیییییت‪.‬‬
‫خط جريان‬
‫نسیییير مر یییت آب را در زيیییر زنیییين را یییز صیییورت‬
‫نسيرها نسیتقين در نظیر نی ميرنید‪ .‬ايین خطیوط نسیتقيم‬
‫نسییییير مر ییییت نولزولهییییا آب را اصییییطالماًخط جريییییان‬
‫نییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییی خواننییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییییید‪.‬‬
‫جريان يکنواخت‬
‫از آنجیییا یییز خطیییوط جريیییان نسیییتقيم ونیییواز هسیییتند‪،‬‬
‫جريان آب نس ت ز فاصلز تغيير نن ند‪ ،‬چنیين جريیان را‬
‫جريان يزنواخت ن مويند‪.‬‬
‫جريان غير يکنواخت‬
‫جريان است ز نس ت ز فاصلز تغييیر نی نیدوخطوط‬
‫جريییان پییيم وخنهییاي دارنییدوننزن اسییت هنگییرا يییا وامییرا‬
‫اتند‪.‬‬
‫جريان ماندگار‬
‫‪ ‬امر جريان نسی ت یز زنیان تغييیر نزنید‪،‬آنرا جريیان نانیدمار‬
‫ن مويند‪.‬‬
‫‪ ‬در صییورت ییز جريییان نسی ت ییز زنییان تغيير نیید آنییرا بيییر‬
‫ناندمار ن مويند‪.‬‬
‫قانون دارسی‬
‫امر پيزونترهاي در دو نقطز از يک خیط جريیان قیرار‬
‫داد تود‪،‬سرعت جريان آ زير زنين در آن خط جريان را‬
‫ن توان از نعادلز زير مساب رد‪:‬‬
‫‪V=k[(h1+z1)-(h2+z2)]/L‬‬
‫‪ :V‬سرعت دارس جريان آب(طول‪/‬زنان)‬
‫‪ :h2,h1‬ار فتار در نقاط ‪1‬و‪(2‬طول)‬
‫‪ :Z2,Z1‬ار ارتفاد نقاط ‪1‬و‪(2‬طول)‬
‫‪ :L‬فاصلز ين نقاط ‪1‬و‪2‬در انتداد يک خط جريان‬
‫‪ :K‬ضريب نفوذ پذير نواد سازند سفر (طول‪/‬زنان)‬
‫بار فشار‬
‫ار فتار ‪ h‬دريک نقطز نعين از سيستم جريان ع یارت‬
‫اسییت از ارتفییاد آب در پيزونتییر ییز تییا آن نقطییز فرورفتییز‬
‫اتد ‪.‬‬
‫بار ارتفاع‬
‫ییار ارتفییاد يییک نقطییز نعییين ‪،‬فاصییلز قییائم ییين آن نقطییز‬
‫ويک سطح ن نا افق دلخوا است‪.‬‬
‫بار کل‬
‫نجنییود ییار فتییار و ارتفییاد در يییک نقطییز نعییين را ییار‬
‫ل( ‪( H‬يا ا ر هيدروليک ن مويند‪.‬‬
‫‪H=h+z‬‬
‫‪ : H‬ار فتار‬
‫‪ : z‬ار ارتفاد‬
‫گراديان هيدروليکی‬
‫اختال ار هيدرليک نا یين دو نقطیز تقسیيم یر فاصیلز‬
‫آن دونقطز را مراديان هيدروليز يا تيب آ ن مويند‪.‬‬
‫‪i=dh/dl‬‬
‫‪: i‬مراديان هيدروليز‬
‫‪: dh‬اختال ار‬
‫‪: dl‬فاصلز دو نقطز‬
‫دبی يا گذر حجمی جريان‬
‫‪‬د يا میذر مجنی جريیان‪:‬مجیم آ ی یز در وامید زنیان از‬
‫يک سطح نقط عنود رجريان ن مذرد‪.‬‬
‫‪Q=V× A=KA.dh/dl‬‬
‫‪:‬د يا مذر ده جريان آب‬
‫‪:V‬سرعت دارس‬
‫‪:A‬سطح نقط‬
‫‪:dh/dl‬مراديان هيدروليز‬
‫حدود اعتبار قانون دارسی‬
‫ییز جريییان آب از نییود‬
‫‪ ‬نعادلییز دارسی تنهییا در تییرايط‬
‫ورقز ا يا آرام است اعت ار دارد ‪.‬‬
‫‪ ‬در رسها نترا م نيز قانون دارس اعت ار ندارد‪.‬‬
‫عدد رينولدز‬
‫در نزانيیییک سیییياالت نیییود جريیییان‪ ،‬یییا عیییدد رينولیییدز‬
‫نتخص ن تود‪.‬عدد رينولدز عدد دون عد است‪ ،‬ز یز‬
‫صورت زير نماس ز نيتود ‪:‬‬
‫‪NR=ρvd/µ‬‬
‫‪: ‬سرعت سيال‬
‫‪ρ: ‬چگال سيال (‪)gr/cm3‬‬
‫‪:μ ‬مرانرو يا ويسزوزيتز سيال(‪)gr/cm.s‬‬
‫‪ :d ‬عديا نتخصز نجراست(در نميطها رسو ‪ u‬ز عنوان‬
‫سرعت دارسی و ‪ d‬یز عنیوان قطیر نتوسیط ذرات (‪)d50‬در‬
‫نظر مرفتز ن تود ‪.‬‬
‫‪‬جريیییان آب در لولیییز هیییا وقتییی از نیییود ورقیییز ا اسیییت یییز‬
‫‪NR‬آن نتر از ‪ 2100‬اتد‪.‬‬
‫‪‬امر ‪NR‬از ‪ 2100‬تجیاوز نید یز تیدري تیرايط آتیفتز نی‬
‫تود‪.‬‬
‫نفوذپزيری‬
‫توانیییاي يیییک نمیییيط نتخلخیییل را یییرا ع یییور دادن آب‬
‫نتان ن دهد‪.‬‬
‫نقیییدار ضیییريب نفوذپیییذير در رسیییو ات و سییینگها یییز‬
‫انییداز و تعییداد فضییاها خییال و نمییو ارت ییاط آنهییا ییا هییم‬
‫ستگ دارد ‪.‬‬
‫ساخت فلسی‬
‫‪‬‬
‫نتییر ییز صییورت ییرو‬
‫ذرات تتییزيل دهنیید نییواد رسییو‬
‫هستند‪ .‬اين ذرات در زير آب نعنوال از طر پهن خیود تیز‬
‫نتين نی تیوند‪.‬ايین مونیز آرايید رسیو ات را سیاخت فلسی‬
‫ن مويند‪.‬‬
‫‪ ‬رسیییو ات یییز در آنهیییا ‪ k‬در تنیییام جهیییت يزسیییان اتییید‬
‫ايزوتروپ خواند ن تود‪.‬‬
‫رسییو ات ییز در آنهییا ‪ k‬در تنییام جهییت يزسییان ن اتیید‬
‫‪‬‬
‫ان ايزوتروپ خواند ن تود‪.‬‬
‫نفوذپزيری قائم و افقی‬
‫‪ ‬رسو ات دارا دانز ها تقري ا ً رو‬
‫ن توند‪.‬‬
‫‪ ‬در رسو ات ز دارا انيزوتروپي هسیتند ضیريب نفیوذپز‬
‫در جهت قائم (‪ )KZ‬نتر از جهت افق (‪ )KX‬است‪.‬‬
‫ز اين مالیت نزديیک‬
‫ان ايزوتوووروپی تنهووا نتيجووه ی جهووت يووابی ذرات نيسوت‬
‫بلکه ناشی از اليه بندی رسووباتی بوا مقوادير ‪K‬متفواوت‬
‫نيز هست‪.‬‬
‫‪Kx=(k1z1+k2z2+...knzn)/z‬‬
‫‪: Kx‬ضريب نفوذ پذير در جهت افق‬
‫)‪Kz=z/(z1/k1+z2/k2+…+zn/k‬‬
‫‪: Kz‬ضريب نفوذ پذير در جهت قائم‬
‫ضريب آبگذری‬
‫ضییريب آ گییذر يییا قا ليییت انتقییال‪ :‬پییارانتر اسییت ییز‬
‫قا ليت ع ور آب را در تنام ضخانت اليز آ دار نتان نی‬
‫دهد‪.‬‬
‫در نعادلز دارس‬
‫ن توان نوتت‪:‬‬
‫ز جا سطح نقط عنود یر جريیان‬
‫‪A=W.D‬‬
‫‪ :A‬سطح نقط‬
‫‪ :W‬عر جريان‬
‫‪ :D‬ضخانت اليز آ دار‬
‫‪Q=WDKi‬‬
‫‪ :Q‬د جريان‬
‫‪ :K‬ضريب نفوذپذير‬
‫‪ :i‬مراديان هيدروليز‬
‫‪T=KD‬‬
‫‪ :T‬ضريب آ گذر‬
‫‪ :K‬ضريب نفوذپذير‬
‫‪ :D‬ضخانت سفر‬
‫ا توجز ز نوارد ق ل ن توان د‬
‫را طز زير دست آورد‪:‬‬
‫جريان را یا اسیتفاد از‬
‫‪Q=WTi‬‬
‫ردياب‬
‫نییواد نثییل رنگهییا ‪،‬ننزهییا ییز در نقطییز ا آن را وارد‬
‫اليز آ دار ن نند و در نقاط ديگر در پیايين دسیت ‪،‬ننتظیر‬
‫ظاهر تدن آن ن توند را ردياب ني مويند ‪.‬‬
‫اهميت رديابها‬
‫‪ ‬ررس نسير مر ت آب در نميط ها نتخلخل‬
‫‪ ‬ارزيا سرعت جريان آب زير زنين‬
‫‪ ‬تخنين ضريب نفوذ پذير اليز ها آ دار‬
‫‪ ‬تعيين سن ‪،‬ننتا و نمل تغذيز آ ها زير زنين‬
‫‪ ‬ارت اط اليز ها آ دار ا يزديگر‬
‫‪ ‬نيزان اختالط تود ها نختل آب زير زنين‬
‫‪ ‬تعيییين ننییا آلییود ننیید و مر ییت آنهییا مییائز اهنيییت نیی‬
‫اتند‪.‬‬
‫پديده پراکندگی‬
‫چییون سییرعت جريییان آب در انتییداد ننافییذ نختلی يییک‬
‫نميط نتخلخل نتغيير است‪ .‬نا راين بلظت ناد ردياب نيیز‬
‫در جهت جريان آب تغيير ن نید‪ ،‬ايین پديید را پرا نیدم‬
‫ن مويند ‪0‬‬
‫پراندگی طولی و جانبی ردياب‬
‫‪ ‬هر چیز آب فاصیلز يتیتر را طی نید ايین تغييیر يتیتر‬
‫خواهد تد ‪ .‬اين پديد را پراندم طول ردياب ن مويند ‪.‬‬
‫‪ ‬آب در مییين مر ییت خییود از ییين دانییز هییا نمییيط نتخلخییل‬
‫دائنا ً ننتعب ن توند و دو ار ز هم ن پيوندند ز ز ايین‬
‫پديد پرا ندم جان ن مويند‪.‬‬
‫ويژگيهای رديابها‬
‫اتد‪.‬‬
‫‪ ‬ز آسان قا ل آتزار ساز‬
‫‪ ‬در نقادير م ز ار رود‪.‬‬
‫‪ ‬خواص هيدرليز اليز ها آ دار را تغيير ندهد‪.‬‬
‫‪ ‬ز وسيلز نميط نتخلخل جذب نتود‪.‬‬
‫‪ ‬ا آ ها ط يع وا ند ندهد‪.‬‬
‫‪ ‬در اليز ها آ دار ز نقادير زياد وجود نداتتز اتد‪.‬‬
‫نقشه های تراز آب زير زمينی‬
‫را تهيز اين نقتز ها تعیداد چیا نتیاهد ا تیا عنیق‬
‫اليز آ دار مفر ن تود‪ .‬ا رداتت سطح آب در اين چاههیا‬
‫و سییپس دسییت آورن تییراز سییطح آب زيییر زنين ی و درون‬
‫يا ترازها هم ارتفاد نقتز تراز آب زير زنينی را رسیم‬
‫ني نناييم‪.‬‬
‫‪ ‬ییرا سییفر هییا تمییت فتییار نيییز نقتییز هییا تییراز سییطح‬
‫پيزونتريک تهيز ن تود ‪.‬‬
‫‪ ‬اين مونز نقتز ها را نقتز ها ايزوپيز نی ناننید یز تیراز‬
‫آب وجهت جريیان آب رادر اليیز آ یدار تمیت فتیار را نتیان‬
‫ني دهند‪.‬‬
‫‪ ‬در تهيیییز نقتیییز هیییا تیییراز آب زيرزنينییی ايییید از تنیییام‬
‫اطالعییات زنییين تناس ی نوجییود در نییورد مسییلها‪،‬نرزها‬
‫اليز ها آ دار‪،‬تغييرات ضخانت اليز آ یدار‪ ،‬تغييیر ضیرايب‬
‫نفیییوذ پیییذير ‪ ،‬عنیییق سیییطح ايسیییتا و اصیییول هيیییدروليز‬
‫مر ت ا ها زير زنين استفاد رد‪.‬‬
‫نکته‬
‫‪ ‬جهت جريان در هیر نقطیز یر خطیوط تیراز آب زيیر زنينی‬
‫عنود است‪.‬‬
‫‪- ‬در يک اليز آ دار ايزوتروپ‪ ،‬مذر مجن جريیان در وامید‬
‫عییر سییفر (‪ )Q‬ع ییارت اسییت از ‪ Q=Ti‬نقییدار مراديییان‬
‫هيدروليک را نيتوان از رو نقتز تیراز یز سیادم نمسی ز‬
‫رد‪.‬‬
‫‪ ‬ییا رسییم خطییوط جريییان ییر رو نقتییز هییا تییراز آب زيییر‬
‫زنين ی ن ی تییوان ننییاطق تغذيییز و تخليییز اليییز هییا آ ییدار را‬
‫نتخص رد‪.‬‬
‫‪ ‬وجیییود يیییک فرورفتگییی يیییا رانیییدم در سیییطح ايسیییتا یییز‬
‫صورت ننمن ها ستز ا ظاهر ن تود‪.‬‬
‫‪ ‬وقت خطوط جريیان از يیک رودخانیز دور تیوند نتیانز‬
‫آن است ز رودخانز اليز آ دار را تغذيز ن ند(رود دهند )‬
‫وچنانچییز خطییوط جريییان ییز سیینت رودخانییز اتیید‪ ،‬رودخانییز‬
‫آب زيرزنين را زهزت ن ننايد(رود زايند )‪.‬‬
‫‪ ‬مراديییییان هيییییدروليز ننزیییین اسییییت در جهییییت جريییییان آب‬
‫زيرزنينیی افییزايد يییا ییاهد پيییدا نیید‪.‬در صییورت ن ییودن‬
‫ننا تغذيز يا تخليز‪ ،‬ايین نوضیود نتيجیز تغييیرات ضیخانت‬
‫اليز آ دار يا ضريب نفوذپذير يا هر دو عانل است‪.‬‬
‫‪ ‬سییطوح و زون هییا نفوذناپییذير(نثییل يییک مسییل يییا يییک‬
‫زون رس ) س ب نيتیوند یز خطیوط جريیان جهیت خیود را‬
‫نند‪.‬‬
‫عو‬
‫‪ ‬خط تقسيم آب زيرزنين ‪،‬خطی اسیت در سیطح افیق یز‬
‫موضز آب زيرزنين را ز ختهاي تقسيم ن ند‪.‬‬
‫رآورد ‪ T,K‬ا اسیتفاد از نقتیز هیا تیراز آب زيرزنينی‬
‫انزان پذير اسیت‪ .‬یرا ايین یار یا اسیتفاد از اخیتال خطیوط‬
‫انالهییا جريییان‪ ،‬فاصییلز خطییوط‬
‫پتانسییيل و هنچنییين عییر‬
‫پتانسيل و ضخانت سفر ‪ T ،‬و‪ K‬را ن توان راورد ننود‪.‬‬
‫‪QA=TAWA∆HA/LA‬‬
‫‪ :QA ‬جريان در قطعز ‪A‬‬
‫‪ :TA ‬ضريب آ گذر در قطعز ‪A‬‬
‫‪ : WA ‬عر نتوسط قطعز‬
‫‪ :LA ‬طول نتوسط قطعز‬
‫‪ :∆HA ‬افت تراز آ زيرزنين درطول قطعز‬
‫به همين ترتيب جريان درقطعه‪B‬نيوز محاسوبه موی‬
‫شود‪.‬‬
‫‪QB=TBWB∆HB/LB‬‬
‫ا تقسيم دو نعادلز فوق و مل آن را ‪TB‬داريم‪:‬‬
‫‪TB=QBLBWA∆HA/QALAWB∆HB×TA‬‬
‫‪ QB/QA‬در را طیییز فیییوق ننايیییانگر تغييیییرات‬
‫‪ ‬نس ت‬
‫نس در لولز جريان ر اثر تخليز يیا تغذيیز آب زيیر زنينی‬
‫است‪.‬‬
‫‪- ‬هر چز فاصلز خطوط جريان يتتر تود نقدار ‪ T‬نتیر نی‬
‫تود‪.‬‬
‫فصل‪4‬‬
‫نطالعز خصوصيات هيدروليز اليز ها آ دار‬
‫(آزنونها پنپاژ)‬
‫موضوعات مورد مطالعه در اين فصل‬
‫‪ ‬جريان آب از اليز آ دار ز چا (هيدروليک چاهها)‬
‫‪ ‬انداز مير ضريب آ گذر و ضريب ذخير‬
‫ضرايب هيدروديناميک‬
‫ضیییییريب نفوذپیییییذير ‪، K‬ضیییییريب ذخيیییییر يیییییا آ یییییده‬
‫‪T‬وضیییییريب ذخيیییییر يیییییا آ یییییده ويیییییژ ‪ S‬نتیییییخص ننییییید‬
‫خصوصيات هيدروليز اليز ها آ دار اسیت‪.‬ايین ضیرايب‬
‫را ضرايب هيدرودينانيک ن نانند‪.‬‬
‫افت سطح آب‬
‫وقت از يیک چیا آ زتی نی نیيم ‪،‬نقیدار پیايين افتیادن‬
‫سطح ايستا يا سطح پيزونتريک را در هر نقطز نس ت یز‬
‫مالت اوليز (افت) افت سطح آب نيگويند‪.‬‬
‫سطح دينانيک ‪ :‬پس از ندت از تیرود پنپاژسیطح آب‬
‫درون چییا ثا ییت ن ی نانیید ییز ع ییارت ديگییر افییت ییز مالییت‬
‫تعادل ني رسد‪ .‬در اين مالت سیطح آب داخیل چیا را سیطح‬
‫دينانيک ن نانند‪.‬‬
‫سیییطح اسیییتاتيک ‪ :‬سیییطح آب اوليیییز در چیییا را‪ ،‬ق یییل از‬
‫زهزت و خارج از موز تاثير چاهها نجاور ز در مال‬
‫آ زت است سطح استاتيک ن مويند‪.‬‬
‫مخروط افت‬
‫هنگام آ زت از چا سیطح ايسیتا يیا پيزونتريیک یز‬
‫صورت يک فرورفتگی نخروطی تیزل اسیت یز راس آن‬
‫در چا وقائد آن درسطح ايستا يا پيزونتريک اوليیز واقی‬
‫اسیییت ‪ .‬ايییین فرورفتگییی را اصیییطالما ً نخیییروط افیییت نییی‬
‫مويند‪.‬‬
‫منطقه تاثير‬
‫ننطقز ا را ز سطح نخروط افت ا سطح ايستا يیا‬
‫پيزونتريک اوليز ننیاس اتید ننطقیز تیاثير يیا دايیر تیاثير و‬
‫تعاد آن را تعاد تاثير ن مويند ‪.‬‬
‫شعاع تاثيرمتعادل‬
‫وقت ی پییس نییدت پنپییاژ ییا د ی ثا ییت‪ ،‬نخییروط وض ی‬
‫ثا ت پيدا رد و سطح آب در جا ز سطح دينانيک نيرسد‬
‫در اين مالت تعاد تاثير را تعاد تاثير نتعادل ن مويند‪.‬‬
‫نکته‬
‫‪ ‬نخروط افت در اطرا يک چا زنان تزل نتقارن نسی ت‬
‫ز نمور چا دارد ز اليز آ دار هنگن و ايزوتروپ اتد‪.‬‬
‫‪ ‬هر چز ضريب آ گذر نتر اتد افت در چا يتتر وتيب‬
‫نخروط افت نيز يتتر خواهد ود‪ .‬ز عزس هرچز ضیريب‬
‫آ گذر يتتر اتد‪.‬تعاد تاثير يتتر و عنق نخروط نتیر‬
‫خواهد تد‪.‬‬
‫معادالت جريانهای شعاعی اطراف چاهها‬
‫نعادالت ز را نماس ز د ی چاههیا یز یار نی رود‬
‫در دو مالیییت يعنییی در مالیییت نانیییدمار(رژيیییم دائیییم) و بيیییر‬
‫ناندمار(رژيم نوقت يا نتغيير) در نظر مرفتز ن تود‪.‬‬
‫چاههیا نعنیوال یر‬
‫نعیادالت جريانهیا تیعاع اطیرا‬
‫اساس فرضيات زير نا نهاد تد است‪:‬‬
‫‪ ‬چا ا د ثا ت پنپاژ ن تود‪.‬‬
‫‪ ‬چیییا تنیییام ضیییخانت اليیییز آ یییدار را قطییی یییرد و در تنیییام‬
‫ضخانت اليز آ دار دارا لولز نت ک است‪.‬‬
‫‪‬اليز آ دار هنگن‪،‬ايزوتروپ‪،‬افق و دارا مسترد نانمیدود‬
‫اسییت و جريییان آب در آن فقییط در جهییت افق ی اسییت و هییيم‬
‫جريان ديگر جز جريان نات از پنپاژ وجود ندارد‪.‬‬
‫‪‬آب از ذخيیییر اليیییز آ یییدار و یییر اثیییر افیییت الفاصیییلز سیییطح‬
‫ايستا يا سطح پيزونتريک آزاد ن تود‪.‬‬
‫‪‬مجم آب داخل چا در نقايسز ا مجیم آب اسیتخراج نیاچيز‬
‫است‪.‬‬
‫جريان ماندگار در چاه حفر شده در اليه آبدار‬
‫تحت فشار‬
‫ییا فییر افقی ییودن جريییان نی تییوان مفییت ییز میذر‬
‫مجن جريان در انتداد سطح جان يک اسیتوانز فرضی‬
‫در اليز آ دار ز تعاد ‪ r‬از نمور چا نعادل د ی ‪ Q‬چیا‬
‫است‬
‫‪Q=K2πrDdh/dr‬‬
‫‪ :Q‬د چا‬
‫‪ :K‬ضريب نفوذپذير‬
‫‪ :D‬ضخانت اليز آ دار‬
‫‪ :r‬فاصلز پيزونتر از نر ز چا‬
‫‪ :dh/dr‬مراديان هيدروليک‬
‫‪Q dr/r =2πKDdh‬‬
‫‪ :Q‬د چا‬
‫‪ :K‬ضريب نفوذپذير‬
‫‪ :D‬ضخانت اليز آ دار‬
‫)‪Q =2ΠkD(h2-h1)/Ln(r2/r1‬‬
‫‪ :Q‬د چا‬
‫‪ :K‬ضريب نفوذپذير‬
‫‪ :D‬ضخانت اليز آ دار‬
‫‪ :h1h2‬ار فتار در نقطز يک و دوم‬
‫‪ :r1,r2‬فاصلز نقطز اول و دوم از نر ز چا‬
‫امییر ‪ r1‬را عنییوان تییعاد چییا در نظییر گيییريم ن ی تییوان‬
‫نوتت‪.‬‬
‫)‪Q=2πkd(h0-hW)/Ln(r0/rW‬‬
‫‪ :Q‬د چا‬
‫‪ :K‬ضريب نفوذپذير‬
‫‪ :D‬ضخانت اليز آ دار‬
‫‪ :h0 , hw,‬ار فتار در درون چا و پيزونتر‬
‫‪ :r0,rw‬تعاد چا و پيزونتراز نر ز چا‬
‫نقدار افت را ر خواهد ود ا‪:‬‬
‫‪h0-hW=QLn(r0/rW)/2πkD‬‬
‫روابط معادالت جريان شعاعی در اطراف چاه حفر شده‬
‫در اليه آبدار آزاد‪:‬‬
‫)‪Q=2πrhk(dh/dr‬‬
‫‪ :Q‬دبی چاه‬
‫‪ :K‬ضريب نفوذپذيری‬
‫‪ :h‬ارتفاع سطح ايستابي از مرز پاييني اليه آبدار‬
‫‪ :r‬فاصله پيزومتر از مركز چاه‬
‫‪ :dh/dr‬گراديان هيدروليک‬
‫)‪Q=πk(h2-h1)/Ln(r2/r1‬‬
‫‪ :Q‬د چا‬
‫‪ :K‬ضريب نفوذپذير‬
‫‪ :h‬ارتفاد سطح ايستا ي از نرز پاييني اليز آ دار‬
‫‪ :r1,r2‬فاصلز پيزونتر از نر ز چا‬
‫‪ :h1,h2‬ار استا ي در نقاط ‪ 1‬و ‪2‬‬
‫‪‬امر ‪ r1‬را ر تعاد چا اتد‬
‫)‪Q=Πk(h0 2-hW 2)/Ln(r0/rW‬‬
‫جريان غيرماندگار‬
‫‪ ‬نعادالت جريانها بير ناندمار عالو ر پارانترهیا ق لی‬
‫تانل زنان پنپاژ و ضريب ذخير اليز آ دار نيز ن تود‪.‬‬
‫‪ ‬تيس نعادلز ا را اليز ها آ دار تمیت فتیار در تیرايط‬
‫بير ناندمار ارائز ن دهد یز میل آن نهايتیا ً یز نعادلیز زيیر‬
‫ننجر ن تود‬
‫‪S=Q[-5772-Lnu+u-u2/2×2!+u3/3×3!-….]/4πt‬‬
‫ز در اين نعادلز ‪ u‬را ر است ا‬
‫‪U=r2s/4Tt‬‬
‫‪:Q ‬د ثا ت چا‬
‫‪:T ‬ضريب آ گذر‬
‫‪:T ‬زنان از ترود پنپاژ‬
‫‪:S ‬ضريب ذخير‬
‫‪: s ‬نقییدار افییت سییطح پيزونتريزییدر پيزونتییر نزديییک چییا‬
‫اصل‬
‫‪:r ‬فاصلز پيزونتر تا چا اصل‬
‫تییا داخییل روتییز را تییا چییا نی موينیید و ییا‬
‫)‪W(x‬نتان ن دهند ‪.‬‬
‫‪S=QW(U)/4Πt‬‬
‫‪U‬و )‪w(x‬هییر دو ییدون عیید هسییتند و از داخییل جییدول قا ییل‬
‫رداتت ن اتند ‪.‬‬
‫جريان آب در نزديک مرزهای محدود کننده اليه‬
‫آبدار‬
‫‪ ‬مل نسائل نرز در جريان آب در اطیرا چاههیا را بال یا ً‬
‫ا ز ار ردن رود تصوير ن توان ساد ننود‪.‬‬
‫‪ ‬تصوير ع ارتست از چا يا رودخانز ا نجاز است ز از‬
‫نظییر هيییدروليز تییاثير نتییا ز يییک نییرز فيزيزی نعلیوم در‬
‫رو سيستم جريان داتتز اتد‪.‬‬
‫ز جیا رودخانیز نی تیوان يیک چیا تغذيیز را در نظیر‬
‫مرفت ز ا فاصلز ا نعادل فاصلز چا مقيق تا رودخانیز‪،‬‬
‫نستقيناًدر طر ديگر رودخانز واق تد است‪.‬‬
‫سيستم چاههای مجازی در اطراف يک چاه در‬
‫حال پمپاژمجاور مرزه های سفره‬
‫سيستم های چند چاهی‬
‫نقییدار افییت در هییر نقطییز از ننطقییز تییاثير ییز ییر اثییر‬
‫پنپییاژ از چنیید چییا ايجییاد نی تییود را ییر ییا نجنییود افتهییا‬
‫نر وط ز هر دام از چاهها ز تنهاي است ‪.‬‬
‫افت چاه‬
‫‪ ‬ییر اثییر ع ییور آب از تی زز هییا لولییز جییدار افقی ايجییاد نی‬
‫تود ز ز آن افت چا يا افت ت زز ن مويند ‪.‬‬
‫‪ ‬در اثییر تییاثير افییت چییا سییطح آب در چییا پییايين تییر ازسییطح‬
‫ايستا يا پيزونتريک در اطرا چا قرار ن ميرد ‪.‬‬
‫دبی ويژه‬
‫ويییژ يییا‬
‫‪‬امییر د ی را ییر افییت داخییل چییا تقسییيم نییيم د ی‬
‫ظرفيت ويژ چا دست ن آيد‪.‬‬
‫‪‬د ويژ يا ظرفيت ويژ نعيار است ز نؤثر ودن يا یز‬
‫ع ارت ديگر استعداد آ ده چیا را نتیان نی دهید ‪.‬ظرفيیت‬
‫ويییژ چیییا نقییدار ثیییا ت نيسییت و یییا افیییزايد ‪ Q‬اسیییتز‬
‫نيتود ‪.‬‬
‫اندازه گيری ‪T‬و‪S‬در شرايط ماندگار‬
‫در اليیییز هیییا آ یییدار تمیییت فتیییار ‪،‬در تیییرايط نانیییدمار‬
‫‪،‬نقدار ‪T‬و‪S‬را ن توان از نعادلز تعادل دست آورد‬
‫)‪T=QLn(r2/r1)/2π(s1-s2‬‬
‫اندازه گيری ‪T‬و‪ S‬در شرايط غير ماندگار‬
‫نماس ز ‪T‬و‪ S‬ا انداز مير سیرعت افیت سیطح آب در‬
‫چاههییا پيزونتريییک ییر اثییر پنپییاژ ییا د ی ثا ییت ییر اسیاس‬
‫نعادلز تيس صورت ن ميرد‪.‬‬
‫‪T=QW(u)/4Πs‬‬
‫‪s=4Tu/r2/t‬‬
‫روش تيس‬
LogS=Log(Q/4Πt) + LogW(u)
Log (r2/t) =Log (4T/S) + Log(u)
‫روش ژاکوب‬
‫‪S=2.3Q Log(2.25Tt/r2s) /4Πt‬‬
‫‪ :∆S‬اختال‬
‫‪T=2.3Q/4π∆S‬‬
‫افت نر وط ز دو رقم از نمور زنان‬
‫آزمون برگشت‬
‫وقت آزنون پنپاژ انیل تید‪ ،‬پیس از قطی پنپیاژ سیطح‬
‫آب در چا اصل و چاهها نتاهد ا ترود ز اال آنیدن‬
‫ن ند‪ ،‬ز ز آن رمتت يا ج ران ن مويند‪.‬‬
‫)'‪S'=2.3Q/4Πt Log(t/t‬‬
‫‪ :t‬زنان ترود پنپاژ‬
‫‘‪ :t‬زنان پس از خانود ردن پنپ‬
‫فصل‪5‬‬
‫راهها‬
‫هر ردار‬
‫از ننا‬
‫آ زير زنين‬
‫موضوعات مورد بحث دراين فصل‬
‫‪ ‬چا‬
‫‪ ‬قنات‬
‫‪ ‬چتنز‬
‫مقدمه‬
‫هیییر یییردار از ننیییا آب زيیییر زنينییی از راههیییا‬
‫نختلی انجییام نی ميییرد ییز نهنتییرين آنهییا ع ارتنیید از‪ :‬مفیر‬
‫چا و قنات و استفاد از آب چتنز ها‪.‬‬
‫چاه آب‬
‫‪ ‬چا آب مفر ا استوانز ا تیزل ونعنیوالً قیائم اسیت یز‬
‫در زنين مفر ن نند تا ز اليز آ دار رخورد ند ‪.‬‬
‫‪ ‬چاهها آب را نعنوالً ر اساس عنق یز چاههیا یم عنیق‬
‫و عنيق تقسيم ن نند ‪.‬‬
‫‪ ‬چا م عنق چاه است ز آب آن از فاصلز نس تا ً ن‬
‫از سطح زنين از م عنقتیرين اليیز آ یدار تیانين نی تیود و‬
‫توسط نقن مفر ن تود‪.‬‬
‫‪ ‬چییا عنيییق چییاه اسییت ییز آب آن از اعنییاق نسی تا ً زيییاد‬
‫اليییز آ ییدار آزاد يییا يییک يییا چنیید اليییز آ ییدار تمییت فتییار ییا هیم‬
‫تانين ن تود و توسط دستگا مفار ند ن تود‪.‬‬
‫چاههای عميق به دو روش ضربه ای و دورانی‬
‫حفر می شوند‬
‫مفییییار ضییییر ز ا ‪ :‬در ايیییین رود مفییییاري ضییییر ات‬
‫نتوال نتز در تز چا نوجب خرد ردن سینگها نی تیود‪.‬‬
‫سپس توسط مل د نواد خرد تید از ی چیا خیارج تید‬
‫و مفاري ادانز ني يا د‪.‬‬
‫ابزار حفاری ضربه ای‬
‫نتز مفار ‪ :‬نهنترين قسنت ا زار مفار است و عنیل‬
‫خیییرد یییردن سییینگها و مفیییر چیییا توسیییط ايییین قسییینت انجیییام‬
‫ن ميرد‪.‬‬
‫دنز يا ساقز مفار ‪ :‬نيلز فوالد لنید اسیت یز اعیث‬
‫افزايد وزن و طول ا زار مفار و مفیر سیري و قیائم چیا‬
‫ن تود‪.‬‬
‫جار يیا دانیگ‪ :‬اعیث نیي تیود یز اوالً ضیر ز یز ا یل‬
‫ننتقل نتود ثانيا در نیواقع یز نتیز در میل ميیر نی نید یا‬
‫زدن ضر ز نتز را يرون ن آورد‪.‬‬
‫ملوي دوار‪ :‬ا زار مفاري را ز ا ل نتصل ني ند‬
‫و اعث ن تود ز ا زار مفاري تواند نس ت ز ا ل ني‬
‫مردد ند‪.‬‬
‫ن تز‬
‫‪ ‬در مفار ضر ز ا عنل مفیر نتناو یا قطی نی تیود تیا‬
‫نواد ند تید از چیا خیارج میردد‪.‬خیارج یردن نیواد نید‬
‫تد توسط مل د انجام ن ميرد‪.‬‬
‫‪ ‬در هر عنق ز مفار ا توجز یز سیرعت مفیار تغييیر‬
‫جنس در اليز ها امساس ند‪،‬ننونز ردار ن تود‪.‬‬
‫معايب روش حفاری ضربه ای‬
‫‪‬نمدوديت عنق مفار‬
‫‪ ‬سرعت م مفار‬
‫‪ ‬نتیییزالت يیییرون تیییيدن لولیییز هیییائ اسیییت یییز در ضییینن‬
‫مفار در چاهها عنيق مذارد ن تود‪.‬‬
‫‪ ‬رود مفار دوران ‪ :‬در اين رود نتز ز انتها يک‬
‫سر لولز ها تو خال ز نام لولز مفار يا سوزن مفار‬
‫نتصل ن تود‪ .‬را خارج ردن نواد ند تد از مل‬
‫مفار استفاد ن تود‪.‬‬
‫عوامل مؤثر در سرعت حفاری دورانی‬
‫‪ ‬سخت سنگ‬
‫‪ ‬انداز ونود نتز‬
‫‪ ‬سرعت چرخد نتز‬
‫‪ ‬نجنود وزن رو نتز‬
‫‪ ‬خواص مل مفار‬
‫‪ ‬فتار مل در تز چا ومردد مل مفار‬
‫تکميل و تجهيزچاه‬
‫‪‬ال ) لولز مذار‬
‫‪ ‬ب) صاف تن (مراول پک)‬
‫‪‬ج) توسعز چا‬
‫لوله گذاری‬
‫‪ ‬ق ییل از قییرار دادن پنییپ در چییا ییرا جلییومير از ورود‬
‫ذرات داخل چا و پايدار ديوار چا و سیهولت نفیوذ آب‬
‫آنرا لولز مذار ن نند‪ .‬ز آنرا لولز جدار ن مويند‪.‬‬
‫ن تز‬
‫‪ ‬را اين ار از لولز ها نت ک يا اسزرين يا لولز‬
‫ها فوالد نعنول ز در نمل چا نت ک ن مردند‬
‫استفاد ن تود‪.‬‬
‫‪ ‬انداز ت زز ها در لولز ها نت ک ز دانز ند رسو ات‬
‫اليز آ دار و صاف تن اطرا چا ستگ دارد‪.‬‬
‫صافی شنی‬
‫‪ ‬پییس از لولییز مییذار چییا ‪ ،‬در اطییرا قسیینتها نتی ک‬
‫لولز جدار يا اسیزرينها قتیر از میراول ايجیاد نی ننید یز‬
‫اعث افزايد قطر نؤثر چا ‪ ،‬جلومير از ورود ذرات دانز‬
‫ريییز و خییال تییدن پتییت لولییز جییدار از رسییو ات و هنچنییين‬
‫مفاظت لولز جدار ن تود ‪.‬‬
‫ن تز‬
‫‪ ‬ضخانت صاف تن ‪15‬تا ‪ 25‬سانت نتر است‪.‬‬
‫‪ ‬نعنوالً انداز دانز ها در صاف تن طور انتخاب ن‬
‫تود ز )‪ d(50‬صاف ‪ 5‬را ر )‪ d(50‬نواد تتزيل دهند‬
‫اليز آ دار اتد‪.‬‬
‫توسعه چاه‬
‫‪ ‬عنليات ز ط آن ناسز ونواد دانیز ريیز ديگیر از ال یز‬
‫ال نواد تتزيل دهند اليز آ دار در اطرا چا خارج تید‬
‫و ز داخل چا مر ت ن ند‪ .‬سیپس ايین ذرات توسیط میل‬
‫ت ی يییا پنییپ از چییا خییارج ن ی مییردد‪ .‬توسییعز چییا اعییث‬
‫افزايد قطر نؤثر‪ ،‬آ ده و عنر چا ن تود‪.‬‬
‫روشهای توسعه چاه‬
‫‪ -1‬پنپاژ نتناوب چا ا استفاد ازپنپ تور ين‬
‫‪ -2‬استفاد از عنليات سن ز زن‬
‫آزمون آبدهی چاهها‬
‫عد از تتزيل چا ايد آن را از نظر آ ده و نقدار‬
‫‪‬‬
‫افت آب در چا نورد آزنايد قرار داد‪ .‬اين اطالعات از‬
‫نظر نيزان آ ده نطنئن چا ‪،‬انتخاب پنپ نناسب تعيين‬
‫قدرت نوتور‪،‬عنق قرار دادن پنپ و تعيين قينت وسايل‬
‫پنپاژ نورد نياز است‪.‬‬
‫دبی بحرانی‬
‫‪ ‬نيزان آ ده چا را ز ازاء رسيدن یز سیرعت مرانی‬
‫‪،‬د مران يا د مدا ثر ن مويند‪ .‬را نماس ز عنل‬
‫د ییی مرانییی از نتیییاي يیییک آزنیییايد افیییت پلیییز ا اسیییتفاد‬
‫ن تود ‪.‬‬
‫اريفيس‬
‫آب چاهها از وسیيلز ا‬
‫‪ ‬را انداز مير د‬
‫استفاد ن تود‪.‬‬
‫‪Q=kA√2gh‬‬
‫‪ :Q‬د‬
‫‪ :A‬سطح نقط اريفيس‬
‫‪ :g‬تتاب مران‬
‫‪ : h‬افت فتار‬
‫‪ :K‬ضري است ز ز اريفيس ستگ دارد‪.‬‬
‫نیام اريفیيس‬
‫انواع پمپ‬
‫‪ .1‬پنپ ها تناور‬
‫‪ .2‬نوتور و تافت‬
‫‪ .3‬پنپها پروانز ا‬
‫قنات‬
‫‪ ‬ع ارت است از يک نجرا زيرزنين ا تيب م‪ ،‬هنرا‬
‫ا تعداد چا قیائم یز نیام نيلیز‪ ،‬یز در زيیر زنیين مفیر نی‬
‫تییود تییا آب زيییر زنییين خییود ییز خییود ییدون نيییاز ییز تلن ییز يیا‬
‫وسايل نصنوع ديگر در سطح زنين جريان پيدا ند‪.‬‬
‫چشمه‬
‫‪ ‬ع ییارت اسییت از تخليییز نتنر ییز آب زيییر زنينیی‬
‫صورت جريان از آب درسطح زنين ظاهر ن تود‪.‬‬
‫ییز ییز‬
‫چتیینز هییا را ییر اسییاس دنییا آب ییز انییواد زيییر تقسییيم‬
‫ن نند‪:‬‬
‫‪ ‬چتنز ها سرد‬
‫‪ ‬چتنز ها نعنول‬
‫‪ ‬چتنز ها مرم‬
‫‪ ‬چتنز ها داغ‬
‫تقسيم ند چتنز ها ر اساس تغييرات د‬
‫‪‬چتنز ها دائن‬
‫‪‬ال ) چتنز ها ثا ت‬
‫‪‬ب)چتنز ها تقري ا ً نتغيير‬
‫‪ -2‬چتنز ها نتناوب‬
‫فصل ‪6‬‬
‫يفيت آب زير زنين‬
‫موضوعات مورد بحث دراين فصل‬
‫‪ ‬ننا تور‬
‫‪ ‬خصوصيات تينياي آ ها زير زنين‬
‫‪ ‬نقتز ها و ننودارها تين آب‬
‫‪ ‬خصوصيات فيزيز آ ها زير زيرزنين‬
‫‪ ‬خصوصيات ا ترياي آب زيرزنين‬
‫‪ ‬ط قز ند و نعيارها يفيت آب‬
‫مقدمه‬
‫يفيت آب زير زنين نتيجز ليز فرايند ها و وا نتهاي‬
‫است ز از زنان تتزيل و تر م آب در اتنسفر تا زنان ز‬
‫توسط چا ‪ ،‬قنات يا چتنز از زير زنين خارج ن تیود یر‬
‫رو آن عنل رد است‪.‬‬
‫منابع شوری آب‬
‫نیییواد نملیییول نوجیییود در آ هیییا زيرزنينییی عنیییدتا ً از‬
‫انمییالل سیینگها ننتییاء نیی ميییرد‪ .‬ییز هنییين جهییت در يییک‬
‫موضز آب زير زنين نقدار ننزها نملول از نمیل تغذيیز‬
‫ز طر نمل تخليز ز تدري افزود ن تود‪.‬‬
‫نكته‬
‫‪ ‬آ هییییا زيییییر زنينیییی در سیییینگها آذريیییین و سیییینگها‬
‫دمرمییون نت لییور‪ ،‬ییز علییت قا ليییت انمییالل نس ی تا ً ییم ايیین‬
‫ن هسستند‪.‬‬
‫سنگها ماو نواد نملول خيل‬
‫‪ ‬سنگها ت خير نثیل سینگ ننیک و سینگ میم انمیالل‬
‫پذير زياد دارند و نوجب اال ردن تور آ هیا زيیر‬
‫زنين ن تود ‪.‬‬
‫واحد های اندازه گيری‬
‫بلظییت عناصییر يییا يییون هییا نملییول درآب را نعنییوالً‬
‫ر مسیب نيلی میرم در ليتیر يیا یر مسیب وزن یز صیورت‬
‫قسنت در نيليون (‪ )ppm‬يان ن نند ‪.‬‬
‫کل مواد محلول وهدايت الکتريکی‬
‫ل نیواد نملیول (‪)T.D.S‬تیانل نیواد جانید اسیت یز‬
‫در آب نملول است ‪.‬‬
‫سختی کل‬
‫نجنییود بلظییت يییون هییا ‪ca2+‬و‪ mg2+‬ییز ‪ppm‬و ییر‬
‫مسب ر نات لسيم نعادل آن ن اتد‪.‬‬
‫(‪TH=(Ca×Caco3/ca)+(mgcaco3/mg‬‬
‫‪ : TH‬سخت ل‬
‫قليائيت‪ :‬ع ارت است از توانیاي آب یرا خنثی‬
‫اسيد‪.‬‬
‫اسییيديتز‪ :‬ع ییارت اسییت از توانییاي آب ییرا‬
‫يون ها هيدرو سيل‪.‬‬
‫یردن‬
‫وا ییند ییا‬
‫نمودارهای شيمی آب‬
‫‪ -1‬ننودار نستطيل يا ستون‬
‫‪ -2‬ننوداراستي‬
‫‪ -3‬ننودارپ پر‬
‫‪-4‬ننودار لگاريتن‬
‫خصوصيات فيزيکی آبهای زير زمينی‬
‫‪ -1‬رنگ‬
‫‪ -2‬دورت‬
‫‪-3‬دنا‬
‫‪-4‬نز و و آب‬
‫طبقه بندی و معيارهای کيفيت آب‬
‫یز‬
‫نناسییب ییودن آب ییرا يییک هیید نعيییين‪ ،‬سییتگ‬
‫نعيارهاي دارد ز را يفيت آب تعيين ن تود‪.‬‬
‫ییییییرا نقاصیییییید آتییییییانيدن ‪ ،‬تییییییاورز و صیییییینعت‬
‫استانداردها نختلف وجود دارد‪.‬‬
‫اثرات مهم سديم در آب‬
‫‪ ‬اهد نفوذ پذير‬
‫‪ ‬سخت تدن خاک‬
‫نمودار اصالح شده ويلکوکس‬
)S.A.R( ‫نس ت جذب سديم‬
S.A.R=Na/√(ca+mg/2)
‫فصل‪7‬‬
‫تغذيز نصنوع‬
‫موضوعات مورد بحث در اين فصل‬
‫‪ ‬هدفها تغذيز نصنوع‬
‫‪ ‬روتها تغذيز نصنوع‬
‫مقدمه‬
‫تغذيیییز نصییینوع را نییی تیییوان عنليیییات طرامییی تییید‬
‫انسان یرا انتقیال آب از سیطح زنیين یز داخیل اليیز آ یدار‪،‬‬
‫تعري رد‪.‬‬
‫هدفهای تغذيه مصنوعی‬
‫‪ ‬نترل رژيم آب تناس ناميز ا‬
‫‪ ‬ذخير آب‬
‫‪ ‬نترل يفيت آب‬
‫روش های تغذيه مصنوعی‬
‫‪ ‬روتها افزايد تراود‬
‫‪ ‬روتها پخد سطم‬
‫‪ ‬تغذيز نصنوع ز وسيلز چامها‬
‫‪ ‬تغذيز نصنوع ز وسيلز قناتها‬
‫‪ ‬تغذيز وادار‬
‫روشهای افزايش تراوش‬
‫در ايیین رود ییا انجییام عنليییاتي ییز ییر رو نییاهنوار‬
‫سییطح زنییين‪ ،‬تییيب‪ ،‬پوتیید ميییاهي و ‪ ...‬انجییام نییي مییردد‬
‫نيزان تراود آب ز زنين افزايد داد ن تود ‪.‬‬
‫روشهای پخش سطحی‬
‫در ايیین رود آب ییز سیینت موضییچز هییا يییا اسییتخرها‬
‫ساختز تید ننمیر نيتیود تیا از ی نفوذپیذيرآنها یز داخیل‬
‫زنين تراود ند‪.‬‬
‫تغذيه مصنوعی به وسيله چاحها‬
‫در اين رود آب از طريق چاهها آ زت نعنیول يیا‬
‫چاهها تغذيز ا ز ز هنين ننظور مفرنيتود‪،‬وارد زنين‬
‫ن مردد و اعث اال آندن سطح ايستا ي نيتود‪.‬‬
‫تغذيه مصنوعی به وسيله قناتها‬
‫تغذيز نصنوع یز رود تزريیق یردن آب در نجیار‬
‫قناتها ختک تد انجام نيگيرد‪.‬‬
‫تغذيه واداری‬
‫تاسيسییات اسییتخراج آب زيییر زنين ی ییز صییورت يییک‬
‫مییالر يییا رتییتز ا از چاههییا ییم عنییق در فاصییلز نس ی تا ً‬
‫نزديزی از يییک رودخانییز يییا درياچییز و ییز نییوازات آن قییرار‬
‫داد نییی تیییود و یییا اسیییتخراج آب از ايییین تاسيسیییات‪ ،‬سیییطح‬
‫ايستا پايين نيرود و درنتيجیز نوجیب واداتیتن مر یت آب‬
‫ز طر سفر آب زيرزنين نيتود‪.‬‬
‫فصل ‪8‬‬
‫نفوذ آب سور در اليز ها آ دار سامل‬
‫موضوعات مورد بحث در اين فصل‬
‫‪‬نوقعيت نرز آب تور و تيرين‬
‫‪‬عوانل نوثر ر نيزان نفوذ آب تور‬
‫‪‬تتخيص نفوذ آب دريا در اليهها آ دار سامل‬
‫‪‬راهها جلومير از پيترو آب تور‬
‫مقدمه‬
‫هیر یردار ی رويیز از سیفر هییا سیامل يیا تغذيیز‬
‫نتر آنها نوجب نفیوذ يتیتر آب تیور درآنهیا نی تیود‪ .‬در‬
‫رخ نناطق آب دريا ز فواصل زياد در داخیل اليیز هیا‬
‫آ یییدار پيتیییرو نییی نییید یییز ايییین پديییید را نفیییوذ آب تیییور‬
‫ن مويند‪.‬‬
‫موقعيت مرز آب شيرين وشور‬
‫عوامل مؤثر بر نفوذ آب شور‬
‫در ننیییاطق یییز نقیییدار زيیییاد آب از اليیییز هیییا آ یییدار‬
‫سامل رداتت ن تود آب تور ز طیر ختیز مر یت‬
‫ن ند‪ .‬پنپاژ آب تيرين از چیا هیا سیامل و افیت سیطح‬
‫ايسییتا در اطییرا آنهییا نوجییب ییاال آنییدم سییطح نتییترک‬
‫آب تور و تيرين ن تود ‪.‬‬
‫تشخيص نفوذ آب دريا در اليه های آبدار ساحل‬
‫نا ز نظر رول نس ت يون لريید یز نجنیود يیون هیا‬
‫رنات و ر نات نعيار خو یرا ارزيیا و تتیخيص‬
‫آلودم آب زير زنين وسيلز درياست‪.‬‬
‫راههای جلوگيری از پيشروی آب شور‬
‫هر ردار‬
‫‪‬تغيير در نقدار و چگونگ‬
‫‪‬تغذيز نصوع‬
‫‪‬ايجاد يک خط افت وسيلز پنپاژ‬
‫‪‬سد زير زنين‬
‫فصل‪9‬‬
‫استفاد از ندلها در نطالعز آ ها زير زنين‬
‫موضوعات مورد بحث در اين فصل‬
‫‪ ‬را مل عدد (نلها رياض )‬
‫‪ ‬ندلها ناسز ا‬
‫‪ ‬ندلها سيال ويسزوز‬
‫‪ ‬ندلها الزتريز‬
‫مقدمه‬
‫نطالعز آ هیا زيیر زنينی یا نیدل هیا ‪ ،‬در نیواقع یز‬
‫تجزيز وتمليل نسیتقيم يیا ررسی هیا یاف نقیدور ن اتید‪،‬‬
‫ن تواند ار رد ها نفيد داتتز اتد ‪.‬‬
‫مدل های رياضی (راه حل عددی)‬
‫جريییان آب زيییر زنين ی از نعییادالت ديفرانسییيل جزئ ی‬
‫ت عيییت نی نیید ییز جییز در مییاالت خییاص نسییتقينا ً قا ییل مییل‬
‫نيسییتند ‪ .‬انییا ايیین نعییادالت را ن ی تییوان ییا روتییها عییدد‬
‫خییاص مییل ییرد و در نتيجییز توزي ی ییار ییل را در جريییان‬
‫سيستم دست آورد‪.‬‬
‫مدل های ماسه ای‬
‫نیییدل هیییا فيزيزییی وچیییک تییید ا از سيسیییتم هیییا‬
‫جريیییان آب زيیییر زنينییی اسیییت یییز یییرا میییل سيسیییتم هیییا‬
‫جريان در نميط ها يزنواخت يا اليز ا نرز ها پيچيید‬
‫و سییطوح آزاد نثییل سییطح ايسییتا يییا سییطوح نتییترک ییين‬
‫سياالت نختل نناسب است‪.‬‬
‫مدلهای سيال ويسکوز‬
‫اين مونز ندلها را ازدو صفمز تيتز ا يیا پالسیتيز ‪،‬‬
‫ییا فاصییلز ثا ییت‪ ،‬نی سییازند‪ .‬نییدل سییيال ويسییزوز نی توانیید‬
‫قائم يا افق ‪ ،‬را ت يز ساز جريیان دو عید در اليیز آ یدار‬
‫اتد‪.‬‬
‫مدل های الکتريکی‬
‫در اين ندل جريان رق در نقاونیت هیا يیا ديگیر نمیيط‬
‫ها هاد ‪ ،‬ت يز جريان آب در نميط ها نتخلخل در زيیر‬
‫زنين است‪.‬‬
‫موارد قابل مقايسه در مدل الكتريكي‬
‫‪ ‬ار هيدروليز ا ولتاژ‬
‫‪ ‬مراديان هيدروليک ا مراديان ولتاژ‬
‫‪ ‬نفییوذ پییذير ییا هییدايت الزتريز ی ويییژ خطییوط هییم پتانسییيل‬
‫جريان رق‬
‫‪ ‬خطوط جريان آب ا خطوط جريان رق‬
‫فصل‪10‬‬
‫ا تتا‬
‫ننا آب زير زنين‬
‫موضوعات مورد بحث در اين فصل‬
‫‪ ‬ررسيها اوليز و نطالعات زنين تناس‬
‫‪ ‬نطالعات آ تناس‬
‫‪ ‬نطالعات ژئوفيزيز‬
‫‪ ‬مفاريها ا تتاف‬
‫‪ ‬چا نگار‬
‫‪ ‬نطالعات يف آ ها زيرزنين‬
‫‪ ‬نعادلز يالن آب‬
‫مقدمه‬
‫ییا ررسی هییاي ییز در سییطح و زيییر زنییين انجییام نی‬
‫تود‪ ،‬ن تیوان اطالعیات نختلفی در نیورد نيیت و يفيیت‬
‫ننا آب زير زنينی در هیر نمیل دسیت آورد و یا اسیتفاد‬
‫از اين اطالعات رنانز ريز دقيق را توسیعز ننیا آب‬
‫ننطقز انجام داد‪.‬‬
‫مراحل اکتشاف منابع آب زير زمينی‬
‫‪ ‬ررس ها اوليز و نطالعات زنين تناس‬
‫‪ ‬نطالعات آب تناس‬
‫‪ ‬نطالعات ژئوفيزيز سطم‬
‫‪ ‬مفار ها ا تتاف‬
‫‪ ‬چا نگار‬
‫‪ ‬نطالعات يف آ ها زير زنين‬
‫‪ ‬نعدلز يالن آب‬
‫نقشه ها ومقاطع ژئوالکتريک‬
‫تغييییرات نقاونییت ويییژ ظییاهر زنییين را نی تییوان ییز‬
‫طور جان يا قائم ررس رد و نتاي را ز صورت نقتها‬
‫يا نيم رخ هاي نتان داد ‪.‬‬
‫موارد كاربرد نيم رخ هاي ژئوالكتريك‬
‫‪ ‬ررس تغييرات عنق سنگ‬
‫‪ ‬ضخانت آ رفت‬
‫‪ ‬تناساي در ها ندفون‬
‫‪ ‬تغييرات يف آ ها زير زنين‬
‫‪ ‬تاثير مسلها‬
‫‪ ‬يافتن نمل ذخاير آب زير زنين نناسب‬
‫انواع نمودارهای چاه نگاری در مطالعات آب‬
‫های زير زمينی‬
‫‪ ‬ننودار پتانسيل خود زا‬
‫‪ ‬ننودارنقاونت ويژ‬
‫‪ ‬ننودارمانا‬
‫‪ ‬ننودارنوترون‬
‫‪ ‬ننودارمانا مانا‬
‫اطالعات الزم جهت حل معادله بيالن آب‬
‫‪ ‬نقدار ارد‬
‫‪ ‬د جريان ها سطم‬
‫‪ ‬تغييرات ذخير سطم‬
‫‪ ‬تغييرات ذخير آب زير زنين‬
‫‪ ‬ت خير وتعرق‬
‫‪ ‬جريان ها ورود و خروج زير زنين‬
‫دانلود از‬
www.daneshjoyaneab.blogfa.com