مدلسازی عددی فرونشست زمین ناشی از استخراج آب های زیرزمینی با لحاظ کردن اثرات غیر اشباع و به روش بدون المان گالرکین (EFG)

در پژوهش حاضر، به کمک یک مدل عددی کاملا همبسته ی هیدرومکانیکال، پدیده ی فرونشست ناشی از استخراج آب های زیرزمینی از آبخوان ها با درنظرگرفتن آثار غیراشباع به روش بدون المان گالرکین (EFG) شبیه سازی شده است. به کمک مدل اخیر می توان یک پیش بینی مناسب برای تغییرات هد هیدرولیکی و میزان فرونشست زمین ارائه کرد. پس از حل مسائل محک، مدل نهائی برای حل مسئله ی فرونشست استفاده شد. نتایج پژوهش حاضر با نتایج روش المان محدود (FEM) برای یک آبخوان همسان و با درنظرگرفتن شرایط غیراشباع مقایسه و خطای فرونشست زمین ۵۱/۵٪ و خطای افت هدهیدرولیکی ۳۵/۱۳٪ محاسبه شد، که نشان از تطابق مناسب بین نتایج دو روش اخیر است. نتایج نشان می دهند که روش EFG قابلیت مدل سازی پدیده ی فرونشست را دارد. همچنین آثار غیرخطی استخراج آب های زیرزمینی در کاهش هد هیدرولیکی و افزایش فرونشست قابل تعیین است. درنهایت، یک مطالعه ی پارامتری به منظور بررسی میزان تاثیر ویژگی های ژئوتکنیکی آبخوان در میزان فرونشست انجام شد. پارامترهای مدول کشسان و ضریب پواسون بیشترین تاثیر را در میزان فرونشست زمین دارند و لازم است پیش از اجرای پروژه های برداشت آب های زیرزمینی، پارامترهای مذکور با دقت قابل قبول درنظر گرفته شوند.

کلیدواژه ها:

فرونشست زمین ، استخراج آب های زیرزمینی ، مدل سازی عددی ، تحلیل همبسته جریان-تغییرشکل ، روش بدون شبکه EFG ، اثرات غیراشباع