1-مقدمه

اطلاعات دقیق از مقاومت ویژه ی لایه های مختلف خاک در مطالعات نرم-افزاری و طراحی یک سیستم بهینه برای الکترودهای زمین و نیز نصب سیستم مذکور در عمق مناسب، نقش اساسی دارد بدین منظورما قصد داریم با یک پروژه عملی آن را مطرح کنیم درنتیجه پس از مطالعات و بررسی های میدانی و اندازه گیری دقیق مقاومت ویژه در فواصل مختلف، مدل سازی دقیق خاک مجموعه با استفاده از نرم افزار cdegs انجام شده و در این گزارش نتایج آن به تفصیل ارائه گردیده است.

2- مدل دستگاه اندازه گیری

جهت اندازه گیری مقاومت ویژه خاک از دستگاه (METREL (MI 3123 استفاده شده که این دستگاه از روش ونر برای اندازه گیری مقاومت ویژه خاک استفاده می کند. همچنین با توجه به مجهزبودن این دستگاه به ۲ اندازه گیر جریانی (کلمپ)، قابلیت اندازه گیری انواع روش های محاسبه مقاومت بستر الکترود زمین را دارد. در شکل 1 تصویر دستگاه مذکور نمایش داده شده است.

3- روش اندازه گیری 

اندازه گیری مقاومت ویژه با استفاده از روش ونر (Wenner) براساس استاندارد ASTM G57 انجام شده است. در این روش هر چهار میل اندازه گیری در امتداد یک خط راست، با فاصله مساوی a از یکدیگر و در عمق b کوبیده می شوند و مطابق شکل 2، به ترمینالهای یک دستگاه ارت سنج چهارسیمه وصل می شوند.

شکل1: دستگاه اندازه ­گیر مقاومت ویژه خاک (METREL 3123)

شکل 2: نحوۀ اتصالات دستگاه اندازه­ گیر ونر

پس از اتصال سیم های رابط مقاومت R از دستگاه ارت سنج خوانده شده و از رابطه شماره (1) مقاومت ویژه خاک ρ متناسب با واحد انتخاب شده برای طول های a و b بدست می آید:

(1)

از نظر تئوری، الکترودها باید دارای تماس نقطه ای با خاک بوده و یا از نیم کره هایی با شعاع b ساخته شوند. ولی در عمل، چهار عدد میل به کار برده می شود که برای جلوگیری از بروز خطا بایستی عمق کوبیدن میل ها (b) از ۱۰٪ فاصله آنها (a) بیشتر نشود. (۵٪ حداقل فاصله براساس ASTM G57) میتوان در رابطه فوق از b در برابر a چشم پوشی نمود و از رابطه شماره (2) که رابطۀ ساده شده است، استفاده کرد:

(2)

در این رابطه ρ مقاومت ویژه متوسط خاک از سطح تا عمق a می باشد.

مهم ترین مزیت روش ونر این است که به آسانی با افزایش فاصله بین میله ای اندازه گیری در سطح زمین میتوان مقاومت ویژه متوسط خاک را تا عمقهای زیاد بدست آورد.

4- نتایج مطالعات میدانی مربوط به محدوده ی SUB.1 

شکل1: نتایج اندازه ­گیری در محدودۀ SUB.1

5- نتایج مطالعات میدانی مربوط به محدوده ی SUB.2

شکل2: نتایج اندازه­گیری در محدودۀ SUB.2

6- نتیجه شبیه سازی نرم افزاری

با استفاده از ماژول RESAP از پکیج نرم افزاری CDEGS و واردنمودن اطلاعات اندازه گیری شده، نتایج شبیه سازی برای هر دو ناحیه فوق الذکر به شرح ذیل است.

1-6- مدل خاک شبیه سازی شده مربوط به  محدوده ی SUB.1

 شکل، مدل خاک شبیه سازی شده مربوط به محدوده SUB.I را نمایش میدهد.

شکل4: مدل خاک شبیه­ سازی شده مربوط به SUB.1

2-6--مدل خاک شبیه سازی شده مربوط به محدوده ی SUB.2

شکل ، مدل خاک شبیه­سازی شده مربوط به ناحیه SUB.2 را نمایش می­دهد.

شکل 5: مدل خاک شبیه ­سازی شده مربوط به SUB.2

7- جمع بندی نتایج مطالعات میدانی و شبیه سازی نرم افزاری

با توجه به نتایج شبیه­ سازی در هر دو محدوده، نتایج ذیل حاصل شده است:

·       مطابق با نتایج ارائه ­شده برای SUB.1 که در شکل  مشخص شده است، برای این محدوده سه لایه خاک وجود دارد. مقاومت ویژه خاک تا عمق 46.63 سانتی متر در حدود 12.45 اهم ­متر ، در عمق بین46.63 و 92.78 سانتی متر حدود 165.2 اهم متر  و در عمق بیش از 92.78 سانتی متر در حدود 32.86 اهم­متر خواهد بود.

·       همان­طورکه در نتایج ارائه ­شده برای SUB.2 در شکل  مشخص شده است، برای این محدوده دو لایه خاک وجود دارد.  مقاومت ویژه خاک تا عمق 94.82 سانتی متر در حدود 230.51 اهم­ متر و در عمق بیش از آن در حدود 94.37 اهم ­متر خواهد بود.