بررسی تأثیر نشست حاصل از تخلیه آب زیرزمینی بر تخریب لوله جدار

نشست یکی از پدیده های مخاطره آمیز زمین شناسی می باشد که در اثر فعالیتهای بشری همچون تخلیه درازمدت آب ، نفت و گاز از مخازن زیرزمینی و یا استخراج از معادن زیرزمینی می تواند تشدید شود. هنگامی که سفره آبدار تحت بهره برداری قرار می گیرد ، نیروهای متعادل کننده سفره آبدار در اثر تخلیه آب زیرزمینی دچار تغییر می گردند ، و زمین نشست می کند و سرانجام فرونشست رخ می دهد. یکی از عواقب نشست ناشی از بهره برداری آبهای زیرزمینی ، رشد لوله جدار چاه آب می باشد. البته این لوله جدار نیست که رشد می کند بلکه زمین اطراف لوله جدار است که به سمت پایین می رود. نیروهای ناشی از نشست همچنین می تواند باعث تخریب لوله جدار چاه گردد که این موضوع باعث تحمیل هزینه های تعمیر و یا حتی جایگزینی چاه می گردد. در این مقاله توسط روش عددی المان محدود در حالتهای دو و سه بعدی و با استفاده از نرم افزار ABAQUS به بررسی تأثیر نشست حاصل از بهره برداری آبهای زیرزمینی و افت سطح آبهای زیرزمینی بر لوله جدار چاههای آب با استفاده از اطلاعات یک حوزه آبریز پرداخته شد. نتایج حاصل از شبیه سازی های ژئومکانیکی به کمک نرم افزار ABAQUS نشان داد که مکانیسم ایجاد کاسه فرونشست باعث پدید آمدن دو حالت گسیختگی لوله جدار می گردد. در یال این گودال رسوبات سطحی می توانند به سمت مرکز گودال ، بر روی رسهای نرم بلغزند و در مسیر حرکت خود باعث خمش در لوله جدار شوند. در نزدیکی مرکز گودال فرنشست ، مشکل از گونه دیگری است. تراکم قابل ملاحظه رسهای نرم با گذشت زمان ، باعث کوتاه شدگی فاصله سطح زمین تا کف چاه می گردد. همان گونه که انتظار می رود در این وضعیت لوله جدار دچار کمانش می شود و ر بعضی مواد ، لوله های جدار از زمین بیرون می زنند.

Keywords:

نشست , آب زیرزمینی , لوله جدار , کمانش , ABAQUS