در این پایان نامه تیوری های مورد استفاده در مطالعات هجوم آب شور بخصوص تیوری انتقال جرم در محیط اشباع بیان و بررسی شده است. نیز عوامل مـوثر بر صحت جوابهای روش انتقال جرم شرح داده شده است. خصوصیات دشت کاشان به عنوان منطقه مورد مطالعه ارایه شده است. در مرحله بعد، با استفاده از نقشه rt و چند آزمایش پمپاژ ضرایب انتقال کل منطقه مورد مطالعه مشخص شده است. لازم به ذکر است که برای در نظر گرفتن اثر املاح آب در نتایج rt، نتایج به وسیله نقشه ec دشت تصحیح شد. سپس مدلسازی کمی و کیفی به وسیله نرم افزار visual modflow انجام شده، مدلسازی کیفی بر اساس غلظت کلراید آب زیرزمینی دشت انجام شده است. دوره صحت سنجی مدل 38 سال و از سال 1344 تا 1382 انتخاب شد. صحت مدل جریان با ضریب همبستگی بالای 99 درصد و میانگین قدرمطلق خطای 4/1 متر بین مقادیر سطح آب مشاهده و م حاسبه شده مورد تایید قرار گرفت و صحت مدل انتقال نیز با ضریب همبستگی بالای 99 درصد و میانگین قدرمطلق خطای 52 میلی گرم در لیتر بین مقادیر غلظت کلراید مشاهده و محاسبه شده تایید شده است. با استفاده از مدل صحت سنجی شده وضعیت آبخوان در سال 1400 با توجه به گزینه های مختلف مدیریتی مورد بررسی قرار گرفت. بررسی گزینه روند بهره برداری کنونی نشان دهنده حداکثر افت سطح آب برابر با 78 متر می باشد. مدل انتقال نشان داد که چاههای حاشیه جبهه آب شور بیشترین تاثیر را در افزایش غلظت کلراید دشت خواهند داشت. همچنین تاثیر خط لوله انتقال آب زاینده-رود بر آبخوان در سال 1400 بررسی شد و نتایج نشان از تاثیر این گرینه در تغییر روند افت در مرکز دشت داشت ولی تاثیر چندانی در کاهش اثر چاههای حاشیه جبهه آب شور درتغییر کیفیت آب دشت نداشت. سپس تغییرات شیب هیدرولیکی دشت در مقطع عمود بر جبهه آب شور در سال های مختلف نشان داد که با گذشت زمان شیب هیدرولیکی مجاور جبهه آب شور تغییر کرده و به سمت بالادست دشت شده است. به منظور ارایه یک راهکار عملی برای بهبود وضعیت آبخوان حجم تخلیه چاههای مجاور جبهه آب شور متوقف شد ونتیجه مدلسازی نشان داد که تا سال 1400 شیب هیدرولیکی دوباره به سمت پایین دست تغییر خواهد کرد. در گزینه ای دیگر حجم تخلیه چاههای مجاور جبهه به صورت پراکنده به بالادست دشت منتقل شد و در این گزینه نیز تا سال 1400 شیب هیدرولیکی به طرف دشت تغییر کرد.

در این پایان نامه ابتدا به معرفی سدهای زیرزمینی و کاربرد آن پرداخته و سپس به بررسی شاخصهای مکانی مورد نیاز جهت ساخت اینگونه سازه ها می پردازیم. شرایط نرمال یک سدزیرزمینی شامل یک سفره عمیق ، در یک دره ، با شیب مناسب با وجود تنگه باریک در معبر خروجی است. بررسی شاخصهایی از جمله زمین شناسی ، هیدرولوژی ، هیدروژئولوژی ، نیاز آبی ، شرایط اقتصادی-اجتماعی و زیست محیطی در منطقه مورد مطالعه صورت گرفته که شاخصهای مذکور دارای ویژگیهای ایده آلی هستند که محل انتخابی باید تمام شرایط را در بر داشته باشد. در این تحقیق مکانهایی جهت ساخت سد معرفی شد که پس از بررسی بر روی چهار محل انتخابی تنها تنگه حسین آباد واقع در 100 کیلومتری استان اصفهان به عنوان مطالعه موردی انتخاب گردید.

جمع آوری آبهای سطحی در پشت مخازن سدها یکی از پیچیده ترین و پرهزینه ترین مسائل مهندسی به شمار می آید. از مهمترین مسائلی که در ساخت سدها وجود دارد مسئله نشت آب از محل پی سنگ محور و تکیه گاهها می باشد که علاوه بر هدر رفتن آب ذخیره شده در پشت سد، پایداری سازه سد را نیز به خطر می اندازد. جهت جلوگیری از این امر از روشهای مختلف آب بندی در محل پی سنگ سدها استفاده می شود تا از یک سو میزان نشت آب حداقل ممکن برسد و از سوی دیگر مسیر حرکت آب در زیر محور سد طولانی تر گردد. از مهمترین روشهای آب بندی انجام عملیات تزریق می باشد که در این عملیات یک سیال پرکننده مناسب تحت فشار به درون خلل و فرج تشکیلات خاکی و درزه و شکاف و تشکیلات سنگی وارد شده و باعث بهبود خصوصیات آنها می گردد. در محدوده سد قره آقاچ به منظور طراحی بهینه عملیات تزریق از مجموعه مطالعات زمین شناسی، ژئوفیزیک و هیدروژئولوژی استفاده شده است. در این رابطه با استفاده از بررسیهای زمین شناسی وضعیت ساختارهای تکتونیکی حاکم بر منطقه و مشخصات این ساختارها مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین به منظور مشخص نمودن ساختارهای زیر سطحی و مناطق با پتانسیل بالا در فرار آب از عملیات مدلسازی معکوس هموار و پارامتری بر روی اطلاعات حاصل از برداشتهای مقاومت سنجی استفاده شده است و با استفاده از این عملیات مناطق با درزه و شکاف زیاد از مناطق با درزه و شکاف کم جدا شده و همچنین امتداد گسل موجود در پائین دست محور که در محدوده محور سد توسط آبرفت پوشیده شده، مشخص شده است. آنالیز نفوذپذیری در محور وتکیه گاهها نشان دهنده نفوذ پذیریهای بالا در محور و تکیه گاه راست و نفوذپذیری پائین در تکیه گاه چپ می باشد. همچنین با بررسی وضعیت حرکت آب زیرزمینی در واحدهای مختلف زمین شناسی موجود بر روی محور و تکیه گاهها و محدوده مخزن نشان دهنده حرکت آب زیرزمینی به سمت پائین دست می باشد که لزوم استفاده از عملیات آب بندی را مشخص می نماید. در نهایت با تلفیق نتایج حاصل از بررسیهای ذکر شده نیاز به انجام عملیات تزریق در محور و تکیه گاه راست مشخص می گردد و به منظور مشخص نمودن عمق و طول پرده تزریق از تلفیق نتایج حاصل از آزمایش لوژان و نتایج حاصل ا زمدلسازیهای انجام شده بر روی داده های مقاومت سنجی استفاده شده است.