نشریه زمین شناسی مهندسی

طبقه‌بندی و تعیین عدم قطعیت‌های خصوصیات ذاتی توده سنگ معدن مس سونگون

ارزیابی مقاومت توده سنگ های درزه دار به منظور تحلیل رفتار سازه های سطحی و زیرزمینی از اهمیت بسیاری دارد. از آن جا که تنها آزمون های آزمایشگاهی بر روی نمونه های بکر نمی تواند معرف خواص توده سنگ در حجم بزرگ باشد و از سوی دیگر انجام آزمایش های پر هزینه برای تعیین مقاومت های برجای توده سنگ به ویژه در مراحل ابتدایی پروژه، توجیه پذیر نیست، بنا بر این در صورتی که لغزش هایی در توده سنگ رخ داده باشد مناسب ترین روش برآورد مقادیر مقاومتی توده سنگ ها، انجام آنالیز برگشتی لغزش ها است. روش هایی که امروزه کم و بیش برای حل این مشکل مد نظر قرار می گیرند استفاده از معیارهای گسیختگی تجربی مانند معیار موهر- کولمب یا معیار هوک- براون است. در این روش ها شاخص های مورد نیاز توده سنگ به کمک روش های مختلف از جمله طبقه بندی توده سنگ ها از دیدگاه مهندسی برآورد می شود. با توجه به تغییرات شدید خصوصیات توده سنگ معدن مس سونگون به علت تنوع آلتراسیون و هوازدگی، همچنین محدودیت برای تعیین عدم قطعیت های مقاومت چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی مصالح در برگیرنده دیواره های معدن مس سونگون، شاخص های مؤثر در طبقه بندی توده سنگ به صورت متغیرهای تصادفی فرض شده و طبقه بندی برای هر مرحله از حفاری صورت گرفته است. در این تحقیق طبقه بندی توده سنگ دیواره معدن مس سونگون با استفاده از دو روش RMR و GSI انجام شده است. شاخص های مؤثر در رده بندی به صورت متغیر تصادفی مورد تحلیل قرار گرفت. با توجه به تغییرات شدید خصوصیات توده سنگ، مقادیر مقاومت چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی هر لیتولوژی- آلتراسیون موجود در مقاطع مختلف با سطح اطمینان 90% برآورد شده است. سپس برای تولید توزیع چگالی احتمالی متناسب با متغیر تصادفی مورد بررسی(مقاومت چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی)، از روش شبیه سازی مونت کارلو استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که شبیه سازی متغیرهای تصادفی خصوصیات ذاتی توده سنگ با انحراف معیار و ضریب تغییرات مناسبی انجام شده است

تفکیک واحدهای سنگی ناحیه ایران‌کوه اصفهان با استفاده از الگوریتم تهیه تصاویر طبقه‌بندی شده داده‌های ماهواره‌ای ناحیه

امروزه وجود داده های رقومی ماهواره ای و امکان دسترسی آسان و ارزان به این داده ها و همچنین در دسترس بودن بسته های نرم افزاری پرقدرت برای تجزیه و تحلیل این داده ها، باعث جبران حجم وسیعی از عملیات صحرایی زمین شناسی شده است. یکی از موضوعات مهم زمین شناسی، ترسیم و تعیین مرز دقیق واحد های زمین شناسی است، در این مقاله با هدف تهیه نقشه طبقه بندی شده واحدهای سنگی منطقه و جداسازی مرز دقیق واحد های مختلف ناحیه ایران کوه(شامل معادن باما واقع در 25 کیلومتری جنوب غرب اصفهان) با استفاده از روش های سنجش از دور، ابتدا پردازش ها و تصحیحات لازم بر روی داده های این منطقه صورت گرفته و سپس با به کارگیری انواع مختلف طبقه بندی مناسب ترین الگوریتم برای تهیه نقشه کلاس های مختلف واحد های سنگی در منطقه ارائه شده و در نهایت این نقشه برای محدوده پژوهش تهیه شده است. در الگوریتم ذکر شده، با به کارگیری تکنیک MNF و همچنین تعیین پیکسل های خالص و سپس به کارگیری نمایش گر n بعدی تصویر طبقه بندی شده منطقه تهیه شده است. سپس با استفاده پردازش های نهایی از جمله اجرای فیلتر Clump بر روی این تصویر برای انتقال پیکسل های حد واسط به درون کلاس ها و واضح تر شدن مرز کلاس ها تصویر نهایی به عنوان نقشه واحدهای سنگی منطقه تهیه شده است. با مقایسه این نقشه با مرز واحدهای سنگی ارائه شده در نقشه زمین شناسی منطقه که از طریق استفاده از عکس های هوایی و پیمایش های صحرایی تهیه شود و همچنین مقایسه با ترکیب های رنگی دیگر از منطقه صحت و دقت عملیات قابل تأیید است.

آشکارسازی تغییرات ژئومورفولوژیک و کاربری اراضی خورموسی با استفاده از RS و GIS

ساحل به منزله فضایی جغرافیایی دارای شرایط ویژه اقتصادی، تجاری تفریحی و در برخی موارد استراتژیکی است. بهره برداری بهینه از امکانات محیطی مستلزم شناخت ویژگی های مختلف یک منطقه است. ساحل به منزله یک اکوسیستم توان مندی های بالقوه و بالفعل بسیار زیادی برای جذب جمعیت داراست. خورموسی و سواحل آن به دلایل مختلف تجاری، بازرگانی و منابع عظیم نفت و گاز در جنوب ایران حائز اهمیت استراتژیکی زیادی است. در این تحقیق با استفاده از تکنیک های سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی و بر اساس تصاویر ماهواره ای سال های 1991 و 2003 میلادی، نقشه های توپوگرافی(سال 1335 شمسی)، خاک، زمین شناسی، کاربری اراضی و همچنین داده های هواشناسی و جزر و مدّ منطقه، تغییرات کاربری اراضی و ژئومورفولوژیک منطقه شناسایی شده اند. برای آشکارسازی تغییرات، ابتدا نقشه های توپوگرافی و تصاویر ماهواره ای منطقه زمین مرجع و موزاییک شده اند. سپس از روش های مختلف شامل تفریق باندهای مشابه سال های مختلف، تحلیل مؤلفه های اصلی(PCA) بر روی باندهای تفریقی برای تولید تصاویر(PCD) و منطق فازی استفاده شده است و نقشه درجه شدت تغییرات ایجادشده در نقاط و پدیده های مختلف منطقه تهیه شده است. بیش ترین تغییرات در پدیده های طبیعی در اطراف خط ساحل و جزایر موجود در داخل خورموسی ایجاد شده اند. همچنین طی دوره بررسی تغییرات زیادی در کاربری های اراضی شهرهای ساحلی ماهشهر و بندر امام ایجاد شده است. این تغییرات شامل توسعه بندر امام خمینی و تأسیسات عظیم پتروشیمی و شرکت های وابسته، منطقه ویژه اقتصادی، احداث فرودگاه و غیره هستند که خود باعث جذب جمعیت از سایر نقاط و گسترش مراکز شهری منطقه شده اند.

بررسی پتانسیل آلودگی آب زیرزمینی دشت باغملک با استفاده از روش AVI و مدل های GOD و DRASTIC در محیط GIS

یکی از روش های مدیریت کیفی منابع آب زیرزمینی ارزیابی پتانسیل آلودگی است که با توجه به آن می توان حریم کیفی منابع آب زیرزمینی را تعیین و مدیریت مناسبی جهت کاربری اراضی مرتبط با سفره آبدار اعمال کرد. با توجه نفوذپذیری منطقه تغذیه در بخش عمده ای از دشت باغملک و مصرف زیاد کودهای کشاورزی در این منطقه، پتانسیل آلودگی آب زیرزمینی بررسی شده است. در این تحقیق برای ارزیابی پتانسیل آلودگی آب زیرزمینی دشت باغملک از روش AVI و مدل هایGOD و دراستیک (DRASTIC) استفاده شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که علیرغم درشت دانه بودن رسوبات سطحی در بخش نسبتاً وسیعی از دشت، پتانسیل آلودگی در محدوده وسیعی از منطقه پژوهش کم است. این موضوع با میزان نیترات موجود در آب زیرزمینی نیز مطابقت می کند. با توجه به پارامترهای به کار رفته در ارزیابی پتانسیل آلودگی منطقه پژوهش، مهم ترین عامل مؤثر در رابطه با کاهش آلودگی در منطقه پژوهش، ضخامت نسبتاً زیاد رسوبات ریزدانه ای است که در بخش وسیعی از منطقه در زون غیراشباع سفره آبدار قرار گرفته است.

الگوی جدید بارش- رواناب حوضه آبریز هلیل رود با استفاده از مدل هیبرید شبکه عصبی- موجکی

برآورد سیلاب و مدیریت آن از دیرباز مورد توجه کارشناسان و مدیران علوم محیطی بوده است. برای این امر روش های بسیاری وجود دارد که یکی از چشم گیرترین آن ها استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی است. در این تحقیق، مدل بارش- رواناب حوضه آبریز رودخانه هلیل رود در جنوب شرق ایران ارائه شده است. ظهور تئوری های توانمند مانند منطق فازی و شبکه های عصبی مصنوعی(ANN)، الگوریتم ژنتیک و موجک تحولی عظیم در تحلیل رفتار سیستم های دینامیک در علوم مختلف مهندسی ایجاد کرده است. در این مقاله با استفاده از تئوری موجک و شبکه عصبی، شبکه عصبی- موجکی طراحی شده است. در واقع عمل کرد شبکه عصبی پرسپترون چند لایه(MLP)، با استفاده از موجک بهبود داده شده و با استفاده شبکه عصبی- موجکی الگوی جدیدی در بارش- رواناب ارائه شده است. نتایج به دست آمده از این مدل با نتایج شبکه عصبی انتشار برگشتی و بنیادی شعاعی مقایسه شده است. در الگوی ارائه شده، داده ها در گروه های همگن با توجه به میزان بارش و رواناب و به کارگیری آن ها توسط شبکه عصبی- موجکی، دسته بندی شده است. کنترل دقت محاسبات با محاسبه ضریب همبستگی R، و ریشه میانگین مربعات خطا(RMSE) صورت گرفته است. نتایج حاکی از بهبود بسیار خوب عمل کرد شبکه عصبی- موجکی با استفاده از داده های تقسیم بندی شده با الگوی جدید است.

تراکم دینامیکی: روشی مؤثر برای مقابله با پدیده روان‌گرایی، بررسی موردی: پروژه حوض خشک مجتمع کشتی‌سازی فرا ساحل ایران

یکی از علل اصلی خرابی ها در هنگام زلزله و زمان اعمال نیروهای شدید، گسیخته شدن زمین است. گسیختگی زمین ممکن است به واسطه وجود ترک ها و شکاف ها، حرکاتی مانند خزش و یا از دست دادن مقاومت زمین به وقوع بپیوندد. پدیده از دست دادن مقاومت زمین در زمین های ماسه ای، ممکن است به دلیل افزایش فشار آب حفره ای روی دهد و این پدیده سیلان یا روان گرایی خاک نامیده می شود. یکی از روش های به سازی خاک برای افزایش مقاومت در هنگام اعمال بارهای دینامیکی، فرآیند تراکم دینامیکی است. معمولاً طراحی و کاربرد تراکم دینامیکی تا حد زیادی بر اساس ارزیابی های مهندسی و اجرای آن به صورت آزمایشی انجام می شود. تراکم دینامیکی یک طراحی فعال است که در حین اجرا با توجه به واکنش زمین در برابر ضربات وارده نیاز به بازنگری و اصلاح روش دارد. گستره مورد بررسی بر روی رسوبات ساحلی کواترنری در منتهی الیه جنوب غربی زاگرس چین خورده قرار دارد. در مناطق12گانه بستر کارخانجات تعمیر و ساخت کشتی مجتمع کشتی سازی و صنایع فراساحل ایران واقع در40 کیلومتری غرب بندرعباس، برای مقابله با پدیده روان گرایی از روش تراکم دینامیکی استفاده شده است. در حین اجرای مراحل مختلف تراکم دینامیکی، مشکلاتی از قبیل : تراوش آب در محل گمانه ها، تورم زمین های اطراف گمانه ها و تراوش آب در مرحله اتوکشی به وقوع پیوست. برای مقابله با آن ها این راه کارهای پیشنهاد می شود:1. تخلیه آب از درون گمانه ها با پمپ، 2. انجام عملیات تراکم دینامیکی در دو مرحله به همراه در نظر گرفتن زمان کافی بین مراحل اعمال ضربات، 3. لجن برداری زمین های اطراف و ریختن مخلوط درشت دانه و در نهایت، در صورت نیاز زه کشی نسبتاً عمیق در ناحیه وسیع.