مدل سازی عددی پوشش سگمنتی تونل انتقال آب گلاب به دلیل کاهش اثرات زیست محیطی

فصلنامه زمین شناسی محیط زیست

مقاله 7، دوره 9، شماره 32، مهر 1394، صفحه 81-93   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

مهدی صانعی آرانی^{* 1}؛ میثم حکیمیان بیدگلی²؛ محمد امین وشادی آرانی³

¹دانش آموخته کارشناسی ارشد مکانیک سنگ معدن سنگ آهک سنجده کاشان،

²دانشجوی دکتری، گروه معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه کاشان

³دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)

چکیده

منابع آب کشور ایران به طور عمده در مناطق غرب، جنوب غربی و شمال ایران جریان دارد و مناطق مرکزی، شرقی و جنوب شرقی ایران از این منبع حیاتی بهره­ی چندانی ندارند. کمبود آب آشامیدنی مناسب همواره از مسائل عمده­ی شهرهای ایران ‌مرکزی و شرق کشور است. به همین دلیل لزوم مطالعات طرح‌های انتقال آب بین حوزه‌ای مطرح می­شود که برطرف کردن این نیاز با استفاده از روش‌های سنتی بسیار مشکل، زمان‌بر و پرهزینه است و در نتیجه از حفاری مکانیزه‌ی تونل و پوشش سگمنتی برای نگهداری استفاده می­شود. از نظر زیست‌محیطی اگر قرار است آبی توسط لوله منتقل شود، به میزان قابل توجهی تخریب سطحی دارد و این مسئله، بیش از انتقال آب از طریق لوله، مشکلات زیست‌محیطی را به دنبال دارد. همچنین هزینه‌های زیست‌محیطی انتقال آب از طریق لوله، بیشتر از تونل است.در این مقاله پس از معرفی تمامی روش­های طراحی سگمنت، پوشش سگمنتی تونل انتقال آب گلاب با استفاده از روش المان یکپارچه مدل‌سازی شد. ابتدا بارهای وارده بر پوشش سگمنتی پس از نصب در تونل توسط نرم­افزار UDEC تعیین شد و این مقادیر بار بر روی سگمنت­های مدل­سازی شده در نرم­افزار ABAQUSاعمال گردید. نتایج نشان داد که بیش‌ترین مقدار جابه‌جایی در سگمنت‌ها در شرایط مختلف تنش مربوط به سگمنت کف می‌باشد. بر اساس مدل‌سازی‌های انجام شده و معیارهای شکست، به دلیل بالا بودن تنش فشاری، احتمال ترک‌ خوردگی در بتن سگمنت در مدل‌، قابل پیش­بینی است که این نتایج کاملاً با مشاهدات در سگمنت‌های تونل گلاب انطباق دارد.

کلیدواژه‌ها

زیست محیطی؛ انتقال آب؛ پوشش سگمنتی؛ مدل‌سازی سه بعدی؛ روش عددی؛ تونل گلاب