ارائه مدلی برای شبکه درزه داری و تخمین آب ورودی به داخل حفریات زیرزمینی - به همراه مطالعه موردی

اهمیت سیستم شکستگی در توده سنگ در بسیاری از مسائل مهندسی علوم زمین توسط محققین مختلف مورد مطالعه قرار گرفته شده است. موفقیت مطمئن و ایمن در طراحی و اجرا سازه های زیرزمینی که برای ذخیره سازی سیالات با ارزشی مانند نفت و گاز و حتی دفن زباله های اتمی به کار می روند، بوسیله سیستم شکستگی ها کنترل می شود. در بسیاری از ساختارهای زمین شناسی، نفوذ-پذیری ماتریکس سنگی در مقایسه با نفوذ پذیری شکستگی های موجود در توده سنگ بسیار ناچیز است و شبکه شکستگی های سنگی به عنوان مجاری اصلی عبور آب زیرزمینی در توده سنگ ها محسوب می شوند. در این تحقیق، رفتار هیدرولیکی شبکه شکستگی ها در پیرامون حفریات زیر زمینی با استفاده از روش مدل سازی شبکه شکستگی مجزا، dfn، مورد مطالعه قرار گرفته شده است. از این رو در این تحقیق، یک مدل عددی شکستگی مجزای تصادفی دو بعدی توسعه داده شده است. این مدل عددی در دو مرحله توسعه یافته است: در مرحله اول با استفاده از تکنیک شبیه سازی مونت کارلو، شبکه شکستگی دو بعدی مبتنی بر توزیع تصادفی موقعیت، جهت گیری و اندازه شکستگی ها تولید شده است. به منظور شناسایی مسیرهای جریان از تئوری گراف استفاده شده است. در مرحله دوم تحلیل جریان آرام و پایا در شبکه شکستگی هادی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته شده است. در ادامه رفتار جریان در توده سنگ برای پروژه تونل انتقال آب سمنان با استفاده از داده های میدانی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از 15600 حالت هندسی و هیدرولیکی ساخته شده برای تونل، نشان می دهد که میزان آب ورودی به درون تونل بسته به مقدار بازشدگی شکستگی های سنگی و سطح آب زیر زمینی از کمتر از یک لیتر در ثانیه تا بیش از 20 لیتر در ثانیه به ازای هر متر از طول تونل متغیر می باشد.