https://jeg.khu.ac.ir/ زمین شناسی مهندسی fa daily 1 Sun, 26 Jul 2026 00:00:00 +0330 Sun, 26 Jul 2026 00:00:00 +0330 https://jeg.khu.ac.ir/article_11647.html فرونشست زمین یکی از مخاطرات ژئومورفولوژیکی مهم در مناطق خشک و نیمه‌خشک محسوب می‌شود که عمدتاً ناشی از برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی است. در چنین مناطقی، افت سطح آب موجب فشردگی غیرقابل برگشت لایه‌های ریزدانه، کاهش ظرفیت ذخیره‌سازی آب و آسیب به زیرساخت‌های حیاتی می‌گردد. هدف این پژوهش، پایش نرخ فرونشست زمین در آبخوان دامغان و تحلیل ارتباط آن با افت سطح آب زیرزمینی با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای، اطلاعات پیزومتری و شواهد میدانی است. منطقه مورد مطالعه بخشی از آبخوان دامغان در استان سمنان با وسعتی حدود ۱۵۲۲ کیلومتر مربع است که میزبان یک آبخوان آزاد در میان نهشته‌های آبرفتی ناهمگن می‌باشد. داده‌های مورد استفاده شامل تصاویر Sentinel-1A در بازه ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۱، اطلاعات ۳۸ چاه مشاهده‌ای طی سال‌های 1396تا 1402، و لاگ‌های حفاری ۱۳ گمانه بهره‌برداری بوده است. نتایج نشان داد که افت سطح آب زیرزمینی در بخش‌های مرکزی و جنوب‌شرقی آبخوان تا 5 متر و با نرخ متوسط سالانه حدود 0/33 متر رخ داده است. نقشه‌های تداخل‌سنجی راداری نرخ متوسط فرونشست را حدود 0/32 متر در همین نواحی تأیید کردند. تحلیل بافت خاک و ضخامت لایه‌های اشباع نشان داد که مناطق با درصد بالای رس و سیلت حساسیت بیشتری به افت آب دارند و در گمانه‌هایی با ریزدانه بالا حتی افت‌های کوچک نیز منجر به نشست محسوس شده است، در حالی‌که در گمانه‌های با ریزدانه ناچیز نشست محدود بوده است. شواهد میدانی شامل بیرون‌زدگی لوله‌های جدار چاه‌های پیزومتری تا حدود ۲۷ سانتی‌متر، فروچاله‌های اولیه و تغییر در الگوی زهکشی طبیعی، ابعاد عملی این پدیده را برجسته می‌سازد. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که افت سطح آب زیرزمینی در تعامل با ویژگی‌های زمین‌شناسی و بافت خاک عامل اصلی بروز فرونشست در آبخوان دامغان است و پایش مستمر منابع آب زیرزمینی و مدیریت هدفمند بهره‌برداری برای کاهش مخاطرات و حفظ پایداری زیست‌محیطی منطقه ضروری است. https://jeg.khu.ac.ir/article_11638.html برآورد دقیق پارامترهای هیدرودینامیکی در آبخوان‌های آبرفتی ناهمگن از چالش‌های اساسی در مدیریت پایدار منابع آب زیرزمینی است، زیرا روش‌های مختلف اندازه‌گیری در مقیاس‌های مکانی گوناگون نتایج متفاوتی ارائه می‌دهند. در این پژوهش، پارامترهای هدایت هیدرولیکی، ضریب ذخیره و آبدهی ویژه با استفاده از سه روش شامل آزمون پمپاژ، مطالعات ژئوفیزیکی و تحلیل دانه‌بندی ذرات برآورد و سپس با بهره‌گیری از فرآیند تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP) در قالب یک چارچوب تلفیقی ادغام شدند. به‌منظور ارزیابی عدم‌قطعیت، از شاخص آماری ضریب تغییرات (CV) استفاده شد. نتایج آزمون پمپاژ نشان داد که هدایت هیدرولیکی در بازه 0.416 تا 0.524 متر بر روز با میانگین 0.475 متر بر روز و ضریب تغییرات حدود 8 درصد قرار دارد که بیانگر قابلیت اعتماد بالای این روش است. در مقابل، روش ژئوفیزیکی میانگین حدود 3.9 متر بر روز و ضریب تغییرات نزدیک به 41 درصد را نشان داد که بیانگر ناهمگنی فضایی و عدم‌قطعیت بالاتر است. روش دانه‌بندی ذرات بیشترین پراکندگی را با دامنه 0.7 تا 8 متر بر روز و ضریب تغییرات بیش از 50 درصد ارائه داد. تلفیق نتایج با AHP و تخصیص وزن بیشتر به آزمون پمپاژ، وزن متوسط به دانه‌بندی و وزن کمتر به ژئوفیزیک، موجب کاهش سوگیری روش‌ها و بهبود سازگاری فضایی نتایج شد. بر اساس نتایج نهایی، بیشترین مقادیر هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه در شرق و شمال‌شرق و کمترین آن‌ها در غرب و شمال‌غرب دشت مشاهده شد. این رویکرد تلفیقی چارچوبی کارآمد برای مدیریت عدم‌قطعیت و بهبود تصمیم‌گیری در آبخوان‌های ناهمگن فراهم می‌کند. https://jeg.khu.ac.ir/article_11043.html فرونشست زمین به‌عنوان یکی از مخاطرات پیچیده ژئوتکنیکی، تهدیدی جدی برای امنیت طبیعی، اجتماعی و اقتصادی استان البرز محسوب می‌شود. در این مقاله، با استناد به شواهد میدانی گردآوری‌شده در دشت‌های هشتگرد، اشتهارد و کرج طی فصول بهار و تابستان سال ۱۴۰۴، علائم صحرایی فرونشست مورد ارزیابی قرار گرفته است. علائمی نظیر ترک‌های کششی و فشاری در سطح زمین، نشست موضعی در سازه‌ها، جابجایی دهانه چاه‌ها، شکاف‌های سطحی عمیق، و تغییر در سطح آب‌های زیرزمینی به‌عنوان نشانه‌های کلیدی فرونشست شناسایی شده‌اند. نتایج حاصل نشان می‌دهد که دشت هشتگرد، به‌ویژه در مناطق سعیدآباد، سپهر، و نجم‌آباد، دارای بیشترین شواهد صحرایی از جمله نشست‌های پیوسته، شکاف­های سطحی و لایه‌های ناپایدار سطحی است. در دشت اشتهارد نیز شواهد متعددی از ترک­خوردگی در ساختمان مدارس، شکاف در سطح زمین و در اطراف دکل­های برق، و دیواره‌های سازه‌ای مشاهده شده است. همچنین شکاف­های عمیقی در منطقه فتح­آباد (حدفاصل اشتهارد و بویین زهرا) به وقوع پیوست است. با این حال، در بخش‌هایی از دشت کرج، علی‌رغم برداشت قابل‌توجه از منابع آب زیرزمینی، علائم صحرایی مشهودی از فرونشست دیده نشده است. بررسی‌ها حاکی از آن است که توزیع مکانی و شدت فرونشست رابطه مستقیمی با ویژگی‌های زمین‌شناسی، بهره‌برداری غیرمجاز از آب‌های زیرزمینی، و عدم تجهیز چاه‌ها به کنتور هوشمند دارد. این مطالعه ضمن ارائه تصویری عینی از وضعیت فرونشست در استان البرز، بر لزوم پایش مستمر، تدوین راهکارهای مدیریتی تلفیقی، و استفاده از فناوری‌های سنجش از دور برای کنترل و پیشگیری از گسترش این پدیده تأکید می‌کند. https://jeg.khu.ac.ir/article_11044.html با توجه به عمیق شدن معادن روباز و ملاحظات زیست محیطی ناشی از آن، دوران حاضر را دوره بازگشت به معدن‌کاری زیرزمینی نامیده‌اند. یکی از ملاحظات اساسی در گذر از معدنکاری روباز به زیرزمینی، طراحی لنگه‌ی تاج بر اساس ملاحظات اقتصادی و فنی است. با توجه به عدم قطعیت‌های موجود در این زمینه، پژوهش حاضر با بهره‌گیری از شبیه‌سازی سه‌بعدی عددی به بررسی تاثیرات متقابل پارامترهای هندسی و ژئومکانیکی بر رفتار لنگه‌ی تاج در گذار به معندکاری زیرزمینی پرداخته است. رفتار لنگه با توجه به مقدار جابه‌جایی و حجم زون پلاستیک در لنگه مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج تحلیل نشان داد که، پارامترهای هندسی نقش بسیار مهم‌تری نسبت به خصوصیات مکانیکی سنگ ایفا می‌کنند. در میان پارامترهای هندسی، شاخص ابعاد لنگه (حاصل‌ضرب ضخامت و دهانه لنگه) و دهانه‌ی لنگه‌ی تاج نقش تعیین‌کننده‌ای در کنترل رفتار لنگه دارند. از دیدگاه ژئومکانیکی، در دامنه‌ی تغییرات لحاظ شده در این پژوهش، مدول الاستیسیته سنگ به ‌عنوان پارامتر تاثیرگذار بر رفتار لنگه‌ی تاج شناسایی شد که با مقدار بحرانی 7 گیگاپاسگال، رفتار لنگه تاج را کنترل می‌کند. دهانه‌ی لنگه‌ی تاج به عنوان دومین پارامتر تاثیر‌گذار قادر است با ضریب همبستگی 83/. میزان جابه‌جایی لنگه‌ی تاج را پیش‌بینی کند و شاخص ابعاد لنگه با دقت 20 درصد قادر است حجم زون پلاستیک در لنگه را برآورد کند. https://jeg.khu.ac.ir/article_11045.html مقاله حاضر به مقایسه سیستماتیک تحلیل احتمالاتی پایداری شیب با استفاده از سه نرم‌افزار رایج در مهندسی ژئوتکنیک، یعنی Plaxis LE V21، GeoStudio 2024 (ماژول SLOPE/W) و Slide2 می‌پردازد. با توجه به اهمیت ارزیابی ریسک و ماهیت ذاتی عدم قطعیت در پارامترهای خاک، تحلیل احتمالاتی به عنوان رویکردی ضروری برای کمّی‌سازی عدم اطمینان‌ها و محاسبه معیارهایی مانند احتمال شکست و شاخص قابلیت اطمینان مورد توجه قرار گرفته است. این تحقیق با اجرای تحلیل‌های یکسان بر روی سه سناریوی مختلف (خاک همگن، خاک سه‌لایه و شرایط شبه استاتیکی) و با استفاده از ۱۰ روش متداول تعادل حدی، قابلیت‌ها، دقت، کارایی و محدودیت‌های هر نرم‌افزار را ارزیابی کرده است. نتایج نشان می‌دهد که هر سه نرم‌افزار قابلیت انجام تحلیل احتمالاتی با دقت قابل قبول را دارند، اما هر یک نقاط قوت متمایزی ارائه می‌دهند: Slide2 با ابزارهای تخصصی و نمایش گرافیکی پیشرفته برای تحلیل‌های ریسک پیچیده ایده‌آل است؛ GeoStudio با رابط کاربری شهودی و یکپارچگی با ماژول‌های دیگر برای پروژه‌های معمولی مناسب‌تر است؛ و Plaxis LE با دقت بالای محاسباتی در مسائل پیچیده و رویکرد ترکیبی المان محدود تعادل حدی (FELA) برتری دارد. این مطالعه راهنمایی عملی برای مهندسان در انتخاب نرم‌افزار مناسب بر اساس پیچیدگی پروژه، سطح دقت مورد نیاز و منابع در دسترس فراهم می‌کند و بر مزایای رویکرد احتمالاتی نسبت به تحلیل‌های قطعی سنتی در مدیریت ریسک تأکید می‌ورزد. https://jeg.khu.ac.ir/article_11046.html شهر منجیل به‌دلیل قرارگیری در مجاورت سامانه‌های گسلی فعال و استقرار در مسیر شریان‌های حیاتی منطقه، از کانون‌های پرریسک لرزه‌ای شمال ایران محسوب می‌شود. تجربه زمین‌لرزه‌های مخرب گذشته نشان می‌دهد که فقدان ارزیابی فضایی ریسک می‌تواند پیامدهای انسانی، اقتصادی و زیرساختی را تشدید کند. هدف این پژوهش تحلیل و پهنه‌بندی ریسک زلزله در محدوده شهری منجیل با بهره‌گیری از رویکرد تلفیقی سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، فرایند تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP) و منطق فازی است. در این چارچوب، ریسک به‌عنوان برهم‌کنش خطر لرزه‌ای و آسیب‌پذیری فضایی مدل‌سازی شد. شاخص‌های آسیب‌پذیری شامل کاربری‌ها و تراکم مسکونی، کاربری‌های مهم شهری و شریان‌های حیاتی استخراج و پس از استانداردسازی در محیط GIS، وزن‌دهی آن‌ها با استفاده از AHP انجام گرفت. نتایج نشان داد کاربری‌های مسکونی به‌دلیل تمرکز جمعیت بیشترین سهم را در افزایش آسیب‌پذیری دارند، در حالی‌که زیرساخت‌های حیاتی نیز به‌دلیل اهمیت عملکردی در شرایط بحران نقش قابل توجهی ایفا می‌کنند. در تحلیل خطر، شاخص‌هایی نظیر فاصله و چگالی گسل‌ها، بیشینه شتاب زمین، شاخص زمین‌ساخت فعال، شیب و ویژگی‌های زمین‌شناسی بررسی شد که بیانگر وضعیت نامناسب‌تر بخش‌های مجاور گسل است. تلفیق لایه‌ها با تابع عضویت فازی و اپراتور گامای ۰٫۹ انجام شد و نقشه نهایی ریسک در پنج طبقه بسیار کم تا بسیار زیاد تهیه گردید. تحلیل فضایی نتایج نشان داد چهار پهنه کانونی ریسک بالا در محدوده شهری شناسایی است که ناشی از هم‌پوشانی خطر لرزه‌ای و تمرکز کاربری‌های مسکونی و زیرساخت‌های حیاتی است. یافته‌ها بیانگر کارآمدی رویکرد GIS–AHP–Fuzzy برای پشتیبانی از برنامه‌ریزی شهری و مدیریت پیشگیرانه ریسک در شهرهای لرزه‌خیز است. https://jeg.khu.ac.ir/article_11047.html در مناطق خشک و نیمه‌خشک، فشار فزاینده بر منابع آب زیرزمینی، پایداری کمی آبخوان‌ها را با چالش‌های جدی مواجه ساخته است. آبخوان مشهد-چناران به‌عنوان یکی از مهم‌ترین آبخوان‌های آبرفتی شمال شرق ایران و منبع اصلی تأمین آب شرب شهر مشهد، طی سال‌های اخیر تحت تأثیر برداشت‌های گسترده قرار گرفته است. در این پژوهش، پایداری کمی آبخوان مذکور بر اساس تحلیل هم‌زمان تغییرات دبی چاه‌ها، ضخامت اشباع آبخوان، ضریب آبدهی ویژه، ظرفیت ویژه و افت ویژه طی دوره آبی 96-1395 تا 402-1401 ارزیابی شده است. نتایج نشان می‌دهد دبی چاه‌ها، به‌ویژه در نواحی جنوب شرقی و مرکزی آبخوان، کاهش محسوسی داشته و هم‌زمان، ضخامت اشباع آبخوان روندی کاهشی را تجربه کرده است. آبدهی ویژه آبخوان از حدود 0/95 به حدود 0/25 کاهش یافته که بیانگر کاهش حدود ۷۴ درصدی ظرفیت ذخیره‌سازی آبخوان می باشد. همچنین، ظرفیت ویژه از حدود 0/63 به 0/43 میلیون مترمکعب در سال کاهش‌یافته که معادل کاهش حدود ۳۲ درصدی این شاخص است. در مقابل، افت ویژه از حدود 1/56 به 2/30 متر افزایش یافته که نشان‌دهنده افزایش حدود ۴۷ درصدی افت سطح ایستابی به‌ازای دبی برداشت و کاهش کارایی هیدرولیکی سیستم بهره‌برداری آبخوان است. نتایج تحلیل مساحتی پایداری کمی آبخوان در دوره آبی 402-1401 نشان می‌دهد که حدود ۳۵ درصد از مساحت آبخوان در وضعیت ناپایدار، ۴۲ درصد در وضعیت نیمه‌پایدار و تنها ۲۳ درصد در وضعیت پایدار قرار دارد. نتایج این پژوهش بیانگر تشدید ناپایداری کمی آبخوان مذکور و بازنگری در الگوی بهره‌برداری و کنترل برداشت به‌منظور حفظ بهره‌برداری پایدار از منابع آب زیرزمینی منطقه است. https://jeg.khu.ac.ir/article_11706.html هدف این مطالعه ارائه یک روش عملی جدید برای استفاده از ضایعات تخریب به عنوان بتن بازیافتی است. بتن فومی با چگالی 960 (کیلوگرم بر متر مکعب) با استفاده از ضایعات تخریب ریزدانه تولید شد. به جای استفاده از سنگدانه‌های سنتی، از دو گروه ضایعات تخریب، با گچ (WG) و بدون گچ (W)، در مخلوط بتن با درصدهای وزنی 30، 70 و 100 استفاده شده است. آزمایش‌های انجام شده شامل جدول جریان، مقاومت فشاری تک محوری (UCS) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بودند. نتایج نشان داد که افزایش درصد ضایعات ساختمانی جایگزین شده، به دلیل جذب آب بالای آنها، سرعت جریان نمونه‌ها را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، چگالی مرطوب اندازه‌گیری شده نمونه‌های بازیافتی از 906 تا 1022 (کیلوگرم بر متر مکعب) متغیر است. با جایگزینی ضایعات ساختمانی با ماسه به میزان 30، 70 و 100 درصد، UCS 28 روزه به ترتیب 36، 23 و 19.9 درصد کاهش می‌یابد. بالاترین UCSها در S0W100 و S0WG100 مشاهده شد، با میانگین UCSهای 28 روزه به ترتیب 2.38 و 2.55 (مگاپاسکال). سپس، مقدار ضایعات گچ (6.6٪) تأثیر قابل توجهی در کاهش UCS ندارد. نتایج SEM همچنین نشان داد که میانگین درصد منافذ ناشی از استفاده از معرف فوم در نمونه‌هایی با جایگزینی 100٪، 30٪ و 70٪ مواد بازیافتی به ترتیب 17.6٪، 18.6٪ و 21.3٪ کاهش یافته است. مطالعه حاضر استفاده مستقیم از ضایعات تخریب به همان صورت تولید شده قبل از دفع آنها را پیشنهاد می‌کند. https://jeg.khu.ac.ir/article_11707.html یکی از چالش‌های اساسی مهندسی تونل، برآورد و پیش‌بینی ورود آب به تونل می‌باشد. اگرچه تاکنون روش‌های متعددی جهت ارزیابی رفتار هیدرولیکی، برآورد و تخمین تراوایی توده‌های خاک و سنگ بسته به ساختار زمین‌شناسی آن‌ها ارائه‌شده است ولی این روش‌ها همچنان از دقت و قطعیت کافی برخوردار نمی‌باشند. بنابراین در این پژوهش میزان نشت آب به قسمت‌های مختلف تونل انتقال آب سرپل ذهاب (T4) در طول 3/4 کیلومتر، قطر 8/6 متر و با تراز دهانه‌های ورودی و خروجی تونل از سطح دریا به ترتیب برابر با 51/552 و 5/549 متر به‌عنوان بخشی از طرح انتقال آب محدوده سیروان به مناطق گرمسیری استان‌های کرمانشاه و ایلام با کمک روش‌های تحلیلی (گودمن، کارلسرود و التانی)، روش‌های تجربی (SGR, TIC) و روش عددی (Seep/w) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که میزان آب ورودی به مقاطع مختلف تونل در روش‌های تحلیلی از >1 تا 161 لیتر بر ثانیه، در روش‌های تجربی SGR (از >1 تا 8 لیتر بر ثانیه) و TIC (از >1 تا 35 لیتر بر ثانیه) و در روش عددی نیز از >1 تا 19 لیتر بر ثانیه متغیر می‌باشد. همچنین مؤلفه‌های جریان هیدرولیکی، تأثیر رودخانه بر میزان آب ورودی به تونل به همراه تفاوت در نظر گرفتن هدایت هیدرولیکی لایه به لایه بجای هدایت هیدرولیکی معادل مورد مدل‌سازی قرار گرفت. درنهایت ضمن تطبیق مسئله با شرایط زمین‌شناسی محدوده موردمطالعه مشخص گردید ورود آب به تونل می‌تواند در کیلومترهای 239+0 و 829+1 خطرساز شود و باید در حین اجرا، به این دو مقطع از تونل توجه ویژه‌ای گردد. https://jeg.khu.ac.ir/article_11708.html بارش یکی از مهم‌ترین متغیرهای اقلیمی است که به‌دلیل نقش مستقیم آن در منابع آب، کشاورزی و معیشت انسان، ارزیابی دقیق آن اهمیت فراوانی دارد. در سال‌های اخیر، داده‌های شبکه‌ای بارش شامل داده‌های ایستگاهی، ماهواره‌ای و بازتحلیل، به دلیل دسترسی آسان، هزینه کمتر، پوشش مکانی مناسب، نبود داده‌های گمشده و طول دوره زمانی بلند، کاربرد گسترده‌ای یافته‌اند؛ با این حال، بررسی دقت و اعتبار آن‌ها برای استفاده علمی ضروری است. در این پژوهش، پنج پایگاه داده بارش شامل APHRODITE و CRU (مبتنی بر باران‌سنج)، PERSIANN-CDR (ترکیبی از ماهواره و باران‌سنج) و NCEP CFSR و ERA5 (مبتنی بر تحلیل مجدد) با استفاده از شاخص‌های R²، NSE، NRMSE، BIAS، POD، FAR و CSI و در مقایسه با داده‌های ۹ ایستگاه سینوپتیک استان خوزستان ارزیابی شدند. از آنجا که تعداد شاخص‌ها زیاد بود، برای رتبه‌بندی نهایی پایگاه‌ها در هر ایستگاه از روش تصمیم‌گیری چندمعیاره TOPSIS استفاده شد. نتایج نشان داد که APHRODITE، CRU و NCEP/ CFSR بهترین عملکرد را ارائه داده‌اند و APHRODITE در میان همه ایستگاه‌ها بیشترین انطباق را با مشاهدات داشته است؛ به‌طوری‌که میانگین شاخص‌های آن POD=0.756، FAR=0.290 و CSI=0.692 بود. همچنین مشخص شد که برخی پایگاه‌های داده ممکن است در برآورد مقدار بارش دقت پایین‌تری داشته باشند، اما در شناسایی روزهای بارانی عملکرد مناسبی نشان دهند. بنابراین، انتخاب پایگاه داده باید بر اساس هدف کاربردی انجام شود.