تحلیل احتمالاتی فرونشست زمین ناشی از برداشت آب زیرزمینی تحت شرایط غیرماندگار در خاک های ریزدانه

فرونشست زمین به عنوان یکی از پیامدهای برداشت بی رویه آب های زیرزمینی، تهدیدی جدی برای زیرساخت ها و محیط زیست به شمار می رود. در این تحقیق، مدل سازی فرونشست ناشی از برداشت آب زیرزمینی با استفاده از یک رویکرد تحلیل احتمالاتی انجام شده است. بدین منظور، یک برنامه رایانه ای در محیط نرم افزار MATLAB بر پایه تابع تاثیر اصلاح شده بودریک–کنات توسعه داده شد و برای مدل سازی همبستگی میان پارامترهای ورودی، از چندین تابع کاپولا استفاده گردید. در تحقیق حاضر، با توجه به اهمیت نقش عدم قطعیت در فرآیند مدل سازی فرونشست، دو رویکرد شامل اعمال عدم قطعیت موجود در متغیرهای زمانی و متغیرهای مرتبط با خصوصیات مکانیکی خاک مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج مطالعه موردی انجام شده در منطقه فومنات استان گیلان با نوع خاک رسی سیلتی نشان داد که در شرایط اعمال عدم قطعیت متغیرهای زمانی، با گذشت زمان دامنه تغییرات فرونشست محاسبه شده کاهش یافته و مدل رفتار پایدارتری نشان می دهد. در مقابل، با اعمال عدم قطعیت موجود در خصوصیات مکانیکی خاک، افزایش پراکندگی مقادیر فرونشست در طول زمان مشاهده می شود. بر این اساس، یافته ها بیانگر این است که در ارزیابی های کوتاه مدت فرونشست باید بیشتر به خصوصیات مکانیکی خاک تاکید گردد، در صورتی که عدم قطعیت های مبتنی بر زمان در بلندمدت تاثیر غالب ایفا می کنند. به طور کلی، نتایج بیانگر آن است که برای خاک رسی سیلتی، تابع کاپولا فرانک مناسب ترین توزیع احتمال مشترک در شرایط اعمال عدم قطعیت متغیرهای زمانی و خصوصیات مکانیکی خاک می باشد.

کلیدواژه ها:

پمپاژ ، تابع تاثیر ، عدم قطعیت ، کاپولا ، نشست تحکیمی