مطالعات ژئوتكنيكي در گستره سد خوانسار به روش رادار نفوذي به زمين تقويت شده

روش رادار نفوذي به طور گسترده اي در به تصوير كشيدن اهداف زيرسطحي كم عمق استفاده شده است و كاربردهاي فراواني در علوم مختلف دارد. اين روش در به تصوير كشيدن گسلها و پراكنش شكافها در درون سنگ (زمين شناسي مهندسي) موفقيت فراواني را نشان داده است. يكي از اهداف مقاله حاضر، نشان دادن توانايي روش رادار نفوذي به زمين در انجام مطالعات ژئوتكنيكي، به ويژه در محدوده هاي رساناي سدها، به منظور ارزيابي و تعيين خصوصيات ژئوفيزيكي آنها است. مقاله حاضر دربرگيرنده نتايج حاصل از مطالعات ژئوتكنيكي به روش رادار نفوذي به زمين در محدوده سد خوانسار مي باشد. يكي از مشكلات موجود در اين سد وجود فضاهاي خالي و مجراهاي احتمالي گذر آب و درزه و شكستگي هاي احتمالي مي باشد. وارد شدن آب به اين حفره ها، به مرور زمان مي تواند استحكام سد را تحت تاثير قرار دهد. بنابراين، شناسايي اين فضاهاي خالي و مجراها، براي مقاوم سازي و ترميم كف سد خوانسار بسيار حائز اهميت است. بدين منظور براي تعيين محل قرارگيري خط سنگ بستر و خط هسته رسي با آبرفت، تعيين سطح آب زيرزميني، تعيين فضاهاي خالي و مجراهاي احتمالي گذر آب در سنگ، آبرفت و بدنه سد از روش رادار نفوذي به زمين استفاده شده است. يكي از مهمترين محدوديت هاي روش رادار نفوذي، قدرت نفوذ كم در محيط هاي با رسانندگي بالا مانند رس ها و خاك هاي شور و آبدار است. بنابراين، هدف ديگر اين مطالعه، به تصوير كشيدن توانايي نسل متفاوتي از سامانه رادار نفوذي به زمين براي شناسايي اهداف عميق در محيط هاي رسانا (مانند مطالعات ژئوتكنيكي حاضر) مي باشد. در اين مقاله همچنين سعي شده است با تشريح خصوصيات اصلي اين نسل از رادار نفوذي به زمين، راه براي مطالعات آينده در اين زمينه و انجام تحقيقات بيشتر هموار گردد. برخلاف سامانه هاي رادار نفوذي معمول، اين نوع از رادار نفوذي قادر به نفوذ و ثبت داده تا عمق بسيار زياد (250متر) مي باشد. اين سامانه با ثبت مستقيم امواج رادار (بدون تبديل استروبوسكوپي) و به كارگيري دايپل هاي داراي مقاومت، قادر به نفوذ زياد، حتي در زمين هاي رسي و شور، بوده كه براي سامانه هاي معمول رادار نفوذي غيرممكن مي باشد. در اين مطالعه از آنتن با بسامد 25هرتز و فرستنده با توان 10000وات براي مطالعات زير سطحي تا عمق بيش از 100متر استفاده شده است. همچنين، 9916متر پروفيل رادار نفوذي در محدوده مطالعاتي برداشت گرديده و با وجود رسانندگي بالاي زمين در محل سد، داده هاي بسيار مناسبي تا عمق حدود 100متر دريافت شده است. بر پايه تحليل داده هاي برداشت شده و تلفيق آنها با اطلاعات زمينشناختي، بي هنجاريهايي در برخي از نواحي سد بر روي پروفيل ها شناسايي شده اند. تفكيك لايه هاي زمينشناختي تا عمق حدود 100متر نشان دهنده كارايي اين سامانه حتي در زمين هاي رسانا است. همچنين در تفسيرها و مدل هاي ارائه شده از پروفيل هاي رادار نفوذي، عمق سنگ بستر، بي هنجاري مربوط به نايكنواختي ساختاري ناشي از وجود يك كانال قديمي مدفون، بي هنجاري موجود در اطراف كالورت سد و نفوذ آب به آن و گسل ها و شكستگي هاي موجود در اطراف سد، تفكيك شده است.