فهرست مطالب:

فصل اول: کلیات

1-1- مقدمه………………………………………………………….. 1

1-2- طرح مسئله……………………………………………………. 2

1-3- ضرورت انتقال آب به دریاچه ارومیه…………………………… 3

1-4- اهداف…………………………………………………………….4

1-5- روش تحقیق……………………………………………………. 5

1-6- پیشینه موضوع………………………………………………… 6

فصل دوم: زمین­ شناسی و هیدروژئولوژی

2-1- موقعیت منطقه مورد مطالعه………………………………….. 9

2-2- آب و هوا…………………………………………………………. 9

2-3- عوامل اقلیمی…………………………………………………. 11

2-3-1-درجه حرارت………………………………………………….. 11

2-3-2- ریزش­های جوی………………………………………………. 11

2-3-3- تبخیر………………………………………………………….. 12

2-4- رودخانه­ های منطقه……………………………………………. 12

2-5- زمین­ شناسی…………………………………………………… 13

2-5-1- سنگ­های رسوبی……………………………………………. 15

2-5-1-1- نهشته ­های پالئوزوئیک……………………………………15

سازند باروت………………………………………………………….. 15

سازنده زاگون………………………………………………………… 15

سازند میلا……………………………………………………………. 15

سازند روته……………………………………………………………. 16

2-5-1-2- نهشته­ های مزوزوئیک…………………………………… 16

2-5-1-3- نهشته­ های سنوزوئیک…………………………………. 18

2-5-2- سنگ­های آذرین منطقه……………………………………… 18

گرانیت ها (Gr)……………………………………………………….. 18

رگه ها و لنز های سیلیسی (Vs)…………………………………. 20

دایک های بازالتی (Db)…………………………………………….. 21

2-5-3- سنگ­های دگرگونی مجاورتی………………………………. 21

2-5-4- موقعیت تکتونیکی محدوده مورد مطالعه…………………. 23

2-6- هیدروژئولوژی………………………………………………….. 25

2-6-1- بررسی سازندهای منطقه از دیدگاه منابع آب………….. 25

2-6-2- مشخصات چشمه های موجود در محدوده اطراف تونل….26

2-6-3- طبقه­ بندی چشمه­ های منطقه……………………………65

2-6-4-کیفیت منابع آب زیرزمینی…………………………………. 68

فصل سوم: مبانی نظری و روش تحقیق

3-1- مقدمه………………………………………………………….. 70

3-2-سیستم­های اطلاعات مكانی………………………………….70

3-2-1- تعریف GIS…………………………………………………….

3-2-2-توابع GIS……………………………………………………..

3-2-2-1- ورود داده ها………………………………………………. 71

3-2-2-2- ذخیره سازی و مدیریت داده­ ها…………………………. 71

3-2-2-3-پردازش و تحلیل داده……………………………………… 73

 

 

3-2-2-4- توابع مربوط به خروج داده………………………………… 73

3-2-3- تهیه نقشه ­های معیار……………………………………… 74

3-2-3-1- GIS و نقشه­ های معیار………………………………….. 74

3-2-3-2- نقشه ­های معیار و مقیاس­های اندازه ­گیری……………. 74

3-2-4- وزن دهی به نقشه­ های معیار…………………………….. 75

3-2-4-1- روش­های رده ­بندی………………………………………… 75

3-2-4-2- روش­های رتبه­ بندی……………………………………….. 76

3-2-5-  تلفیق نقشه ­های معیار…………………………………… 76

3-2-5-1-  روش بولین……………………………………………….. 77

3-2-5-2- روش همپوشانی شاخص………………………………. 77

3-2-6- روش AHP…………………………………………………….

3-3- تعریف نمایه خطر افت…………………………………………. 80

3-4- روش  DHI……………………………………………………….

3-4- 1-  معرفی پارامترهای DHI……………………………………

3-4-1-1- ویژگی ناپیوستگی­ها  FF………………………………….

3-4-1-2-  نفوذپذیری توده سنگ MK……………………………..

3-4-1-3- وزن روباره OV…………………………………………….

3-4-1-4- زون پلاستیک PZ………………………………………..

3-4-1-5- پتانسیل جریان PI………………………………………

تقاطع گسل اصلی با چشمه IF…………………………………

نوع چشمه SP…………………………………………………….

فاصله بین چشمه و تونل DT…………………………………….

3-4-2- منابع داده­ ها………………………………………………. 86

3-4-3- آنالیز حساسیت روش DHI……………………………….

3-5- خطواره ها و نحوه استخراج آنها……………………………. 86

فیلترها………………………………………………………………. 87

فصل چهارم: تأثیر حفر تونل بر آبدهی چشمه­ های منطقه

4-1- روش تحقیق……………………………………………………89

4-1-1- تهیه نقشه­ های معیار……………………………………. 90

4-1-1-1- ویژگی شکستگی­ها (FF)……………………………….. 91

4-1-1-2- نفوذپذیری توده سنگ (MK) …………………………….95

4-1-1-3- وزن روباره (OV) ………………………………………….97

4-1-1-4- زون پلاستیک (PZ)……………………………………… 99

4-1-1-5- پتانسیل جریان (PI) ……………………………………..99

4-1-1-6- تقاطع گسل اصلی با چشمه (IF)………………………99

4-1-1-7- نوع چشمه (SP) …………………………………………99

4-1-1-8- فاصله بین چشمه تا تونل (DT)……………………….. 101

4-1-2- هم­مقیاس­سازی…………………………………………… 103

4-2- وزن­دهی……………………………………………………….. 109

4-2-1- وزن­دهی دماتیس و همكاران……………………………… 110

4-2-1- استفاده از روش AHP جهت تعیین وزن بهینه…………… 110

4-3- تهیه نقشه نمایه خطر افت………………………………….. 111

4-4- تحلیل حساسیت………………………………………………117

فصل پنجم: نتایج و پیشنهادات

نتایج …………………………………………………………………….118

پیشنهادات ……………………………………………………………..119

منابع ……………………………………………………………………..120

چکیده:

پروژه تونل انتقال آب گلاس، آذربایجان غربی، كه هم­زمان با ساخت سد رودخانه لاوین در سنگ های رسوبی و آذرین حفر خواهد شد، نیازمند مطالعه دقیق هیدروژئولوژی به منظور پیش بینی اثرات حفاری بر جریان آب زیرزمینی می باشد. این تونل به طول 35 كیلومتر با روند جنوب غربی – شمال شرقی از پیرانشهر تا نقده امتداد خواهد داشت. این تونل سالانه 623 میلیون متر مكعب آب را از رودخانه لاوین به دریاچه ارومیه انتقال خواهد داد. در این تحقیق قابلیت كاربرد روش DHI (نمایه خطر افت) برای ارزیابی خطر افت آبدهی در 40 دهنه چشمه، ناشی از حفاری تونل مورد بررسی قرار گرفت. داده ­ها و اطلاعات لازم برای هر پارامتر از منابع و فرمت­های مختلف جمع­آوری گردید. پردازش، تلفیق، و تحلیل داده ­ها برای روش DHI، همچنین نمایش نتایج، در مراحل مختلف کار، در محیط GIS انجام شد. پس از انجام انواع تبدیلات و تحلیل داده ­های DHI محاسبه و نتایج بحث شد و چشمه­ها از لحاظ تأثیر تونل بر آبدهی آنها رده­بندی شدند. سپس با بهره گرفتن از روش AHP ضرایب معادله DHI تغییر کرده و بار دیگر DHI محاسبه شد. تحلیل حساسیت نقشه نهایی DHI به روش حذف تك پارامتری به منظور تعیین اهمیت آنها بر روی نمایه افت انجام گردید. نتایج نشان داد كه تونل گلاس دارای تاثیر منفی بر اکثریت چشمه ها می باشد و نمایه DHI از متوسط (در مناطق آبرفتی) تا زیاد (در سنگ­های سخت) تغییر می نماید.

فصل اول: کلیات

1-1- مقدمه

آب کالایی با ارزش و غیرقابل جایگزین در توسعه اقتصادی و اجتماعی کشور­هاست و نقش محوری آن را در آمایش سرزمین، توسعه زیر ساخت­ها و حفظ، تعادل و پایداری اکوسیستم و محیط زیست، نمی­توان انکار کرد. کمبود آب در ایران، تأمین آن را در بسیاری از مناطق کشور مشکل ساخته و به تدریج بر ابعاد آن افزوده است.

در سال­های اخیر، تشدید خشکسالی و همچنین کاهش منابع آب ورودی به دریاچه ارومیه باعث افت شدید تراز آب آن دریاچه شده است. اهمیت اجرای پروژه­ های توسعه منابع آب در حوضه دریاچه ارومیه با توجه به پتانسیل مناسب آب و خاک منطقه و همچنین تراکم جمعیت در حاشیه آن شرایطی را ایجاد می­نماید که جهت حفظ، بهبود و بهره ­برداری بهینه از این منابع؛ پروژه­ های آبی متعددی مورد مطالعه قرار گیرد. درجهت حفظ شرایط اکوسیستم منطقه و همچنین بهبود وضعیت دریاچه ارومیه، بررسی­های متعددی در طول سال­های اخیر بعمل آمده است، که یکی از آنها طرح انتقال آب مازاد رودخانه زاب (گلاس) می باشد. از سال 1390 طرح حفاری تونل انتقال آب گلاس و انتقال بخشی از آب رودخانه لاوین که سرشاخه اصلی رودخانه زاب می­باشد به سمت حوضه آبریز دریاچه ارومیه و دشت نقده در دست مطالعه و اجرا قرار گرفته است. انتقال آب این رودخانه از طریق یک تونل به طول تقریبی 35 کیلومتر صورت خواهد گرفت. تونل گلاس به دو قطعه یک (جنوبی) از کیلومتراژ 000 تا 000+15و قطعه دو (شمالی) از کیلومتراژ 000+15 تا 661+35 تقسیم شده است (شکل 1-1). محدوده مورد مطالعه در این تحقیق شامل هر دو قطعه تونل می­ شود. دهانه ورودی این تونل از بالادست مخزن سد کانی سیب آبگیری می­ شود و دهانه خروجی آن در دامنه شمالی کوهستان بیگم قلعه قرار دارد و آب تونل را وارد دشت نقده و حوضه آبریز دریاچه ارومیه خواهد نمود. قطر پیش ­بینی شده این تونل 3/6 متر و میزان دبی آب انتقالی به حوضه دشت نقده و دریاچه ارومیه حدود 623 میلیون متر مکعب در سال در نظر گرفته شده است (مؤسسه مهندسین مشاور ایمن­سازان، 1390).

2-1- طرح مسئله

طرح تونل انتقال آب گلاس با طول تقریبی7/35 کیلومتر جهت انتقال بخشی از آب رودخانه لاوین كه سرشاخه اصلی رودخانه زاب می‌باشد به سمت حوضه آبریز دریاچه ارومیه و دشت نقده در مرحله مطالعه و اجرا است.

دهانه ورودی تونل در عرض جغرافیای´45 °36 شمالی و طول جغرافیایی ´26 °45 شرقی قرار دارد و شهرستان پیرانشهر در10 كیلومتری غرب محدوده مورد مطالعه، نزدیكترین شهر به دهانه ورودی می‌باشد. دهانه خروجی تونل در عرض جغرافیایی ´09 °36 شمالی و طول جغرافیایی ´46 °45 شرقی و در 16 كیلومتری جنوب شرق شهرستان نقده واقع شده است  (مؤسسه مهندسین مشاور ایمن­سازان، 1390).

احداث سازه‌های زیرزمینی نظیر تونل‌ها معمولاً باعث تغییراتی در رژیم جریان آب­های زیرزمینی می­ شود. در هنگام اجرا و احداث سازه‌های زیرزمینی معمولاً مقادیر متنابهی آب زیرزمینی به داخل آنها وارد می شود و موجب كاهش بار هیدرولیكی منابع آب­های زیرزمینی، كاهش آبدهی چشمه‌ها و چاه­های منطقه می­ شود. با توجه به وجود چشمه­های متعدد در اطراف مسیر تونل گلاس و تأمین آب شرب و کشاورزی روستاهای اطراف از آب این چشمه ها، این نکته که تأثیر حفر تونل گلاس بر روی آبدهی این چشمه­ها به چه میزان خواهد بود باید مورد توجه قرار گیرد.

3-1- ضرورت انتقال آب به دریاچه ارومیه

دریاچه ارومیه، بزرگترین دریاچه داخلی کشور و دومین دریاچه آب شور جهان است. تغییر شرایط اقلیمی وکاهش نزولات جوی، بهره‌برداری بیش از حد از رودخانه‌های جاری به دریاچه و پایین بودن بازده کشاورزی در حوضه سبب کاهش شدید سطح آب و افزایش شوری شده است. آورد متوسط سطحی حوضه در حدود 2/7 میلیارد متر­مکعب در سال می‌باشد که حداقل نیاز اکولوژیکی دریاچه در حدود 1/3 میلیارد مترمکعب در سال، باید از آن تأمین گردد. بنابراین کنترل و تخصیص بهینه آب قابل برداشت، یعنی 1/4 میلیارد متر­مکعب، مسئله مهمی به شمار می‌آید. حوضه آبریز دریاچه در شمال­غرب ایران واقع شده است. مساحت این حوضه در سال 1389 در حدود ٥١٨7٦ کیلومتر مربع می­باشد. این حوضه حدود نیمی از استان‌ آذربایجان غربی، بخش وسیعی از استان آذربایحان شرقی و بخشی از کردستان را شامل می­ شود (بی­نام، 1389).

آمارها نشان می‌دهد که از سال 1374 تراز آب دریاچه ارومیه سیر نزولی داشته است به ‌طوری که در اواخر سال 1388 به سطح 4/1271 متر از سطح آب‌های آزاد رسیده است (Zarghami, 2010)، که این میزان 7/2 متر کمتر از سطح تراز اکولوژیک و3/4 متر کمتر از تراز متوسط درازمدت 40 ساله (1385-1345) آن می‌باشد. سطح تراز اکولوژیک، سطح آب اکولوژیکی با در نظر گرفتن نیازهای بیوشیمیایی برای رشد و حیات آرتمیا (نوعی سخت پوست که در آب­های شور زیست می­ کند) در نظر گرفته می­ شود. میانگین بارش بر روی سطح حوضه دریاچه ارومیه در دوره آماری 1375-1346 برابر 46/246 میلی­متر بوده است در شرایطی که در دوره 1386-1376 این مقدار به 68/204 میلی­متر کاهش یافته است (شکل 1-2). از طرف دیگر میانگین بلند مدت غلظت نمک این دریاچه 180 گرم بر لیتر و میانگین غلظت نمک طی 20 سال گذشته 210 گرم بر لیتر بوده است، این رقم در سال 1388 در بحرانی­ترین شرایط به 320 گرم بر لیتر که حد فوق اشباع است، رسیده است (بی­نام، 1389). بنابراین طرح­های توسعه منابع آب مانند طرح انتقال آب تونل گلاس در دست اجرا هستند تا از افزایش افت تراز در دریاچه ارومیه جلوگیری شود. اما باید به این نکته نیز توجه شود که حفر چنین تونل­هایی خود چه تأثیری بر منابع آب، در طول مسیر حفر می­گذارد.