مطالعات ژئوتکنیکی در گستره سد خوانسار به روش رادار نفوذی به زمین تقویت شده

روش رادار نفوذی به‌طور گسترده‌ای در به تصویر کشیدن اهداف زیرسطحی کم‌عمق استفاده شده است و کاربردهای فراوانی در علوم مختلف دارد. این روش در به تصویر کشیدن گسلها و پراکنش شکافها در درون سنگ (زمین‌شناسی مهندسی) موفقیت فراوانی را نشان داده است. یکی از اهداف مقاله حاضر، نشان دادن توانایی روش رادار نفوذی به زمین در انجام مطالعات ژئوتکنیکی، به ویژه در محدوده‌های رسانای سدها، به‌منظور ارزیابی و تعیین خصوصیات ژئوفیزیکی آنها است. مقاله حاضر دربرگیرنده نتایج حاصل از مطالعات ژئوتکنیکی به روش رادار نفوذی به زمین در محدوده سد خوانسار می‌باشد. یکی از مشکلات موجود در این سد وجود فضاهای خالی و مجراهای احتمالی گذر آب و درزه و شکستگی‌های احتمالی می‌باشد. وارد شدن آب به این حفره‌ها، به مرور زمان می‌تواند استحکام سد را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین، شناسایی این فضاهای خالی و مجراها، برای مقاوم‌سازی و ترمیم کف سد خوانسار بسیار حائز اهمیت است. بدین‌منظور برای تعیین محل قرارگیری خط سنگ بستر و خط هسته رسی با آبرفت، تعیین سطح آب زیرزمینی، تعیین فضاهای خالی و مجراهای احتمالی گذر آب در سنگ، آبرفت و بدنه سد از روش رادار نفوذی به زمین استفاده شده است. یکی از مهمترین محدودیت‌های روش رادار نفوذی، قدرت نفوذ کم در محیط‌های با رسانندگی بالا مانند رس‌ها و خاک‌های شور و آبدار است. بنابراین، هدف دیگر این مطالعه، به تصویر کشیدن توانایی نسل متفاوتی از سامانه رادار نفوذی به زمین برای شناسایی اهداف عمیق در محیط‌های رسانا (مانند مطالعات ژئوتکنیکی حاضر) می‌باشد. در این مقاله همچنین سعی شده است با تشریح خصوصیات اصلی این نسل از رادار نفوذی به زمین، راه برای مطالعات آینده در این زمینه و انجام تحقیقات بیشتر هموار گردد. برخلاف سامانه‌های رادار نفوذی معمول، این نوع از رادار نفوذی قادر به نفوذ و ثبت داده تا عمق بسیار زیاد (250متر) می‌باشد. این سامانه با ثبت مستقیم امواج رادار (بدون تبدیل استروبوسکوپی) و به‌کارگیری دایپل‌های دارای مقاومت، قادر به نفوذ زیاد، حتی در زمین‌های رسی و شور، بوده که برای سامانه‌های معمول رادار نفوذی غیرممکن می‌باشد. در این مطالعه از آنتن با بسامد  25هرتز و فرستنده با توان  10000وات برای مطالعات زیر سطحی تا عمق بیش از  100متر استفاده شده است. همچنین،  9916متر پروفیل رادار نفوذی در محدوده مطالعاتی برداشت گردیده و با وجود رسانندگی بالای زمین در محل سد، داده‌های بسیار مناسبی تا عمق حدود  100متر دریافت شده است. بر پایه تحلیل داده‌های برداشت شده و تلفیق آنها با اطلاعات زمینشناختی، بی‌هنجاریهایی در برخی از نواحی سد بر روی پروفیل‌ها شناسایی شده‌اند. تفکیک لایه‌های زمینشناختی تا عمق حدود  100متر نشان‌دهنده کارایی این سامانه حتی در زمین‌های رسانا است. همچنین در تفسیرها و مدل‌های ارائه شده از پروفیل‌های رادار نفوذی، عمق سنگ بستر، بی‌هنجاری مربوط به نایکنواختی ساختاری ناشی از وجود یک کانال قدیمی مدفون، بی‌هنجاری موجود در اطراف کالورت سد و نفوذ آب به آن و گسل‌ها و شکستگی‌های موجود در اطراف سد، تفکیک شده است.