نقش ساختارهاي تكتونيكي در هدايت آب هاي زيرزميني به قطعه دوم تونل انتقال آب زاگرس - استان كرمانشاه

The role of tectonic structures in conducting groundwater inflow to the second part of Zagros water tunnel - Kermanshah province

جريان هاي محلي آب زيرزميني با دبي بالا در تونل هاي سنگي، باعث ايجاد مسائل تكنيكي و زيست محيطي در ساختارهاي زيرسطحي مي شوند. ساختار هاي زمين شناسي مانند گسل ها، شكستگي هاي باز و كانال هاي انحلالي نقش مهمي در هدايت آب هاي زيرزميني به داخل تونل دارند. بااين حال، اغلب پيش بيني هاي جريان آب از اين ساختارها با استفاده از روش هاي تحليلي و تجربي، به دليل مفرضيات هيدرولوژيكي و ساده كننده اي از قبيل محيط متخلخل همگن و همسو) ايزوتروپ (در اطراف تونل، ناكارآمد هستند. تونل انتقال آب زاگرس در شمال غرب استان كرمانشاه واقع شده است. در زمان حفاري قطعه دوم تونل زاگرس، سطوح شكستگي موجب هدايت حجم زياد آب زيرزميني به داخل تونل شدند. حفاري اين قطعه از تونل زاگرس از سازند پابده شروع شد و پس از عبور از سازند گورپي، با ورود به سازند ايلام در تاقديس ازگله، حجم زياد آب هاي زيرزميني، موجب ايجاد مشكلات و خسارات فراواني در عمليات حفاري شد. در اين مطالعه به منظور شناسايي عوامل موثر بر ورود جريان آب به تونل، ساختارهاي زمين شناسي در پهنه هاي داراي دبي بالا مشخص و مورد بررسي قرار گرفته اند. بيشترين دبي ورودي 800 ليتر بر ثانيه در پهنه 23Hz در تاقديس آهكي كردي قاسمان بوده است. ارتباط ساختارهاي زمين شناسي در مسير تونل و جريان آب زيرزميني ورودي نشان داد كه گسل ها به عنوان مجرايي موجب هدايت آب زيرزميني به داخل تونل شده اند. ارزيابي جريان هاي مقطعي آب زيرزميني با دبي بالا در تونل هاي سنگي بر اساس خصوصيات ساختار-هاي زمين شناسي نسبت به روش هاي تحليلي و تجربي مناسب تر مي باشد.

High local groundwater flow into rock tunnels is a technical and environmental problem for underground constructions. Geological structures such as faults, open fractures, and dissolution channels could play important roles in conducting ground waters to the tunnels. However, prediction of groundwater inflow from these structures using analytical and empirical method often failed due to given hydrogeological assumptions and simplification such as a homogeneous and isotropic porous medium around the tunnel. The Zagros water tunnel is located in the northwest of Kermanshah province. A huge amount of groundwater flow into the tunnel through fractures occurred during drilling of the second part of tunnel. The second part of tunnel passes through Pabdeh and Gurpi formations. A considerable amount of groundwater flushed into the tunnel when the Ilam Formation was penetrated, causing numerous problems and great damage to the drilling operation. The goal of this study is to identify the factors that influenced water flows into the tunnel. To this purpose, geological features of high flow rate zones have been identified and investigated. The highest input rate (800 l/s) was recorded in the zone Hz23 located in Kurdighaseman anticline. The relationship between geological features and the groundwater inflow into the tunnel indicated that faults play conveying role for ground water into the tunnel. Evaluation of high local groundwater inflow to rock tunnels based on characterization of geological structures is more reliable compared to available analytical and empirical estimation.