نام پژوهشگر: غلامرضا شعاعی
فرهاد شهیدی غلامرضا شعاعی
بررسی مناطقی که از لحاظ زمین شناسی مستعد وقوع زمین لغزش هستند، در تمام پروژه های عمرانی به ویژه سازه های خطی امری ضروری می باشد. زمین لغزش 16 خرداد سال 1384 در منطقه آتشفشانی گردنه صائین در حدفاصل جاده اردبیل- سراب رخ داده و سبب تخریب زیربنائی 350 متر از جاده شده است. عوامل مختلفی در ایجاد این زمین لغزش نقش داشته اند. بدین منظور برای مشخص نمودن عوامل مهم اصلی تاثیرگذار در وقوع لغزش، پژوهشی مبتنی بر برداشت های صحرائی، آزمون های آزمایشگاهی، و مدلسازی عددی برنامه ریزی گردید. ابتدا تاثیر بارندگی 35 روز قبل از لغزش بر اشباع شدگی خاک بررسی شد و از طریق روش عناصر محدود شبیه سازی و تاثیر بارندگی در واقعه لغزش گردنه صائین مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از شبیه سازی نفوذ باران در توده لغزشی با استفاده از پارامترهای هیدرولیکی خاک غیراشباع در دوره 35 روزه پیش از لغزش نشان دادند که مقدار نفوذ آب باران در خاک درگیر در زمین لغزش برای تحریک آن در سطح برش خاک کافی نبوده و بنابراین باید رژیم هیدرولوژیکی حوضه بالادست این زمین لغزش مورد توجه قرار گیرد. بدین ترتیب، تاثیر تغییرات سطح آب زیرزمینی درون توده لغزش بر پایداری توده، به دو روش مدلسازی تعادل حدی و عناصر محدود مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات انجام شده نشان داد که شرایط محلی زمین-ریخت شناسی دیرین و وجود یک محدوده فروافتاده، سبب تجمع مواد فورانی آتشفشان سبلان و ایجاد توده لغزشی امروز گردیده و از آنجاییکه چنین فروافتادگی سبب زهکش شدن آب های سطحی و عمقی از منطقه بالادست به سمت توده لغزشی می گردد، در طول زمان مواد بشدت هوازده شده اند و بالا آمدگی آب زیرزمینی به دلیل بارندگی استثنایی فصل زمستان و بهار سال آبی 84-83 سبب ایجاد زمین لغزش گردیده است.
مصطفی محمدی واوسری غلامرضا شعاعی
عامل اصلی تحریک زمین لغزش های کم عمق و جریان های واریزه ای در شرق مازندران، رخداد های بارندگی است. این پژوهش به بررسی زمین لغزش های مرتبط با جاده و تحریک شده توسط رخداد های بارندگی که در حوزه آبریز رودخانه های تجن و نکارود روی داده اند می پردازد. 23 رخداد بارندگی در دوره 6 ماهه دوم سال 1391 در شرق مازندران ثبت شده اند. 15 رخداد از 23 رخداد بارندگی مورد پژوهش که از نوع کوتاه یا میان مدت است، موجب بروز ده ها زمین لغزش شده اند. شدت و مدت رخدادهای بارندگی محرک زمین لغزش های کم عمق و جریان های واریزه ای در نموداری تمام لگاریتمی رسم گردیدند. سپس آستانه شدت-مدت بارندگی برای لغزش هایی که در اثر بارندگی تحریک شده اند به دست آمد. این آستانه با استفاده از روش آماری رگرسیون چندک، به وسیله خط رگرسیون صدک پنجم به مرز پایینی داده بارندگی های محرک لغزش برازش شده و به صورت i=0.51×d-0.60 بیان می شود که i شدت بارندگی برحسب میلی متر بر ساعت و d مدت بارندگی برحسب ساعت است. سپس عوامل موثر بر شرایط شدت و مدت آستانه بارندگی، مورد واکاوی قرار گرفتند و همچنین آستانه به دست آمده، با آستانه های جهانی موجود مقایسه گردید و مشاهده شد که این آستانه، رویداد لغزش های با شدت میانگین بارندگی کم تری را پیش بینی می کند. برای ارزیابی درستی این آستانه و همچنین مقایسه نتایج به دست آمده از روش آماری با مدل های فرآیندمحور (تحلیل عددی)، طی شبیه سازی انجام شده توسط روش تعادل حدی و اجزاء محدود، مشاهده شد که مدل عددی تنها تا حدودی قادر به پیش بینی رویداد زمین لغزش ها است و برای عملکرد بهتر نیاز به انجام آزمایش های بیش تری برای تعیین ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک و سنگ است.
رضا زاهدی علی ارومیه ای
هدف کلی این پژوهش بررسی چگونگی تاثیر پارامترهای شکل درزه بر میرایی موج فراصوتی است. در این بررسی سه پارامتر تداوم درزه، ساختار گوه ای و انحنای درزه مد نظر قرار داده شد. تعیین سهم هر پارامتر در میرایی موج فراصوتی نیازمند یک بررسی مقایسه ای استاندارد بین اثر هر کدام از این پارامتر ها می باشد. با در نظر گرفتن این مسئله که این مطالعه جزو اولین پژوهش ها در زمینه مدل سازی عددی تاثیر این پارامترها بوده و نیز در دسترس نبودن منبعی که به صورت تخصصی این سوال را مورد بررسی قرار دهد و همچنین محدودیت زمانی این پژوهش، تعریف یک شرایط استاندارد به منظور این بررسی مقایسه ای امکان پذیر نبود. از این رو در این جا تنها به بررسی اثر هر پارامتر به صورت جداگانه بسنده شد. این مطالعه در دو بخش آزمایشگاهی و مدل سازی عددی انجام شد. در آزمون های آزمایشگاهی تاثیر درزه های واقعی و نیز تداوم آن ها بر امواج عبوری اندازه گیری شد؛ تا علاوه بر تحلیل اولیه تاثیر درزهها بر عبور امواج، از داده های حاصل برای هماهنگ سازی نرم افزار با واقعیت استفاده شود. در نهایت مشاهده شد که تمامی پارامترهای بررسی شده بر میرایی امواج فراصوتی تاثیر داشته و موجب تغییراتی در انرژی و نیز یکنواختی موج عبوری می گردند. تداوم درزه بیشترین اثر را بر انرژی و سرعت موج عبوری داشت. البته این تاثیر زمانی بارز می شود که تداوم درزه از حد خاصی بیشتر باشد. پس از آن ساختار گوه ای اثر گذاری بیشتری نسبت به ساختار کمانی بر میرایی امواج دارد.
شهرام مقامی علی ارومیه ای
علاوه بر داده¬های سرعت، داده¬های شکل موج عبوری از نمونه نیز ثبت شده و برای تحلیل¬های عددی استفاده شد. برای مدل سازی عددی از روش المان مجزا و نرم افزار udec استفاده شده است. دلیل انتخاب این روش، توانایی بالای آن در تعریف ویژگی¬های ناپیوستگی است. نتایج حاصل از این پژوهش مشخص کرد که وجود درزه تأثیر به سزایی در افت دامنه و انرژی موج عبوری از نمونه دارد و این تأثیر وابسته به زاویه ناهمسانگردی است. به گونه ای که در نمونه هایی با زاویه درزه ?? درجه نسبت به محور انتشار، موج بلافاصله بعد از عبور از درزه، ?? درصد انرژی خود را از دست می¬دهد. درحالی که در نمونه ای که درزه موازی محور انتشار موج است. این کاهش در حدود 55 درصد است. تغییرات آمار توصیفی داده های شکل موج عبوری از نمونه، انطباق خوبی با تغییرات سرعت نشان می¬دهد؛ یعنی دامنه موج که بیانگر انرژی موج عبوری است رابطه مستقیمی با سرعت موج دارد. همچنین با وجود محدودیت های موجود در توصیف دقیق شرایط آزمایشگاه، لیکن مدل سازی عددی تا حد زیادی تأییدکننده نتایج به دست آمده است. این پژوهش نشان داد روش المان مجزا که توانایی آن در شبیه سازی دینامیکی امواج فرکانس پایین به اثبات رسیده است، توانایی نسبتاً خوبی در شبیه سازی موج فرکانس بالا را نیز دارد.
صاحبه صادقی غلامرضا شعاعی
زمین لغزش به عنوان پدیده ای طبیعی همه ساله در بسیاری از نقاط جهان به ویژه مناطق کوهستانی رخ می دهد و خسارات ناشی از این پدیده نیز چشمگیر است.هدف ازانجام این پژوهش نیز پیش بینی زمان و مکان وقوع زمین لغزش در محدوده حوضه نکارود با استفاده از یک مدل فیزیکی به نام trigrs می باشد که توسط سازمان زمین شناسی آمریکا به عنوان مدل اختصاصی پیش بینی زمین-لغزش ارائه شده است.
مژگان باقری کاهکش غلامرضا شعاعی
منطقه باغستان واقع در شرق دشت شهریار، قسمتی از دشت تهران است که به علل مختلف دچار افت شدید سطح آب زیرزمینی می باشد که دلیل اصلی این افت، برداشت بیش از حد آب زیرزمینی از آبخوان های عمیق از طریق چاه های پمپاژ برای مصارفی همچون کشاورزی بوده است. این افت علاوه بر خسارات بی شمار به بخش کشاورزی، ساختمان ها و راه ها، سبب فرونشست شدید این منطقه گردیده است. در دشت تهران منطقه باغستاندارای نرخ فرونشست بالایی می باشد؛ به همین علتاین منطقه به عنوان محدوده مورد مطالعه در دشت تهران انتخاب و نقشه های مختلفی از آن تهیه گردیده است. در این پژوهش آزمایش های صحرایی و آزمایشگاهی نیز برای بدست آوردن پارامترهای زمین شناسی مهندسی مورد نیاز انجام گردیده اند چرا که این پارامترها به ویژه نفوذپذیری خاک، مستقیماً کنترل کننده تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی می باشند. تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی به منظور جبران افت سطح آب زیرزمینی و در نتیجه کنترل فرونشست، پیشنهاد گردیده است. در این تحقیق به بررسی روش بهینه تغذیه مصنوعی برای بهبود افت سطح آب زیرزمینی پرداخته شده است. ابتدا پروفیل زمین شناسی منطقه مورد مطالعه بازسازی شده است. شبیه سازی فرایند تغذیه مصنوعی با استفاده از مدلhydrus-2d/3d انجام گردیده و تغذیه مصنوعی کوچک مقیاس منطقه باغستان به روش های سطحی و زیرسطحی با هم مقایسه شده اند. برایاین شبیه سازی ها در سه سناریوی زمانی یک، سه و شش ماهه انتخاب و اعمال گردیده است. سپس مناسب ترین روش بر اساس پارامترهای زمین شناسی مهندسی دشت (بویژه بافت خاک، نفوذپذیری، دانسیته، نسبت پوکی، وزن مخصوص دانه های خاک) و ویژگی های آبخوان آن و کم ترین زمان رسیدن آب به سطح آب زیرزمینی انتخاب گردید. طبق این شبیه سازی ها، تغذیه مصنوعی سطحی و زیرسطحی با سناریوی زمانی شش ماهه بیشترین بازدهی را داشته است در حالی که به علت عدم وجود منابع آب سطحی، این سناریوی زمانی توصیه نمی شود. سپس تغذیه مصنوعی زیرسطحی با سناریوی زمانی یک و سه ماهه از نظر بازدهی و کنترل فرونشست، در اولویت قرار گرفته اند. تغذیه مصنوعی سطحی نیز علیرغم عدم جبران قابل توجه افت سطح آب زیرزمینی، به دلیل رساندن آب به لایه های سطحی¬تر برای مقابله با فرونشست احتمالی این لایه های سطحی فرایندی کنترل کننده بنظر آمده است.