۴-۴- محاسبه گرادیان هیدرولیکی در فواصل مختلف از چاه در ۳ نوع خاک………………۶۹
۴-۵- رابطه دانه بندی خاک با شعاع تاثیر چاه ……………………………….……۷۱
فصل پنجم،نتیجه گیری وپیشنهادات………………………..……..…..………۷۳
۵-۱- نتیجه گیری……………………………………………………….……۷۵
۵-۲- پیشنهادات………………………………………………………………۷۶
مراجع………………………………………………………….……۷۷
فهرست اشکال
شکل ۲-۱: رابطه فشاروبار آبی برای جریان در خاک………………………………………۱۳

شکل ۲-۲:شبکه جریان ……………………………………….…….…………۱۶
شکل ۲-۳: جریان شعاعی آب به طرف چاه در آبخوان آزاد……………………………۱۷
شکل ۳-۱: دستگاه هیدرولوژی وچرخه آب در آن………………………..…..……۲۹
شکل۳-۲: فاصله پیزومترها در دستگاه هیدرولوژی……………………….………….۳۲
شکل۳-۳: منحنی دانه بندی خاک های به کاررفته…………………………….……۳۳
شکل ۳-۴: رابطه تخلخل، آبدهی مخصوص ونگهداشت مخصوص با اندازه ذرات…….………۳۷
شکل ۴-۱: نمودار ضریب نفوذپذیری برای خاک نوع ۱ ……………………….…… ۵۲
شکل۴-۲: نمودار ضریب نفوذپذیری برای خاک نوع۲ …………………….………..…۵۲
شکل ۴-۳: نمودار ضریب نفوذپذیری برای خاک نوع۳ ……………………………..……..۵۳
شکل ۴-۴: مقایسه ارتفاع آب در پیزومترها در فواصل مختلف از چاه از زمان شروع پمپاژ
درخاک نوع ۱ …………………………………..……….………….………۵۶
شکل۴-۵: مقایسه ارتفاع آب در پیزومترها در فواصل مختلف از چاه از زمان شروع پمپاژ
درخاک نوع۲ …………………………………….………………….……….۵۷
شکل ۴-۶: مقایسه ارتفاع آب در پیزومترها در فواصل مختلف از چاه از زمان شروع پمپاژ
درخاک نوع۳………………………………………………..………….……۵۷
شکل ۴-۷ : نمودار ارتفاع نسبی درپیزومترها برحسب زمان از شروع پمپاژ در خاک نوع ۱ ….۵۹
شکل ۴-۸: نمودار ارتفاع نسبی درپیزومترها برحسب زمان از شروع پمپاژ در خاک نوع۲ ……۵۹
شکل ۴-۹: : نمودار ارتفاع نسبی درپیزومترها برحسب زمان از شروع پمپاژ در خاک نوع۳ ….…۶۰
شکل۴-۱۰: نمودار مقایسه ارتفاع نسبی پیزومتر شماره ۷ بر حسب زمان ازشروع پمپاز برای سه نوع خاک ……………………………………………………………………۶۱
شکل ۴-۱۱: نمودار مقایسه زمان رسیدن به تعادل نسبی بر حسب اندازه متوسط ذرات خاک…۶۲
شکل ۴-۱۲: نمودار داده های پیزومتریک بر حسب فاصله از چاه در خاک نوع ۱ ………..….۶۳
شکل ۴-۱۳: : نمودار داده های پیزومتریک بر حسب فاصله از چاه در خاک نوع۲………….۶۴
شکل ۴-۱۴: : نمودار داده های پیزومتریک بر حسب فاصله از چاه در خاک نوع ……………۶۴
شکل ۴-۱۵: نمودار تغییر نسبی بر حسب زمان در پیزومتر۱۴ …………….……..…….۶۶
شکل ۴-۱۶: نمودار تغییر نسبی بر حسب زمان در پیزومتر۳ ………………….………۶۶
شکل ۴-۱۷: نمودار ارتفاع پیزومتریک سه نوع خاک در پیزومترهای ۳،۵،۹،۱۲،۱۴ …………۶۷
شکل ۴-۱۸: نمودار گرادیان هیدرولیکی در فواصل مختلف از چاه برای سه نوع خاک ……۶۹
شکل ۴-۱۹: نمودار رابطه گرادیان هیدرولیکی با ضریب نفوذپذیری در ۳نوع خاک …………۷۰
شکل ۴-۲۰: نمودار شعاع تاثیر چاه بر حسب دانه بندی ذرات خاک…………………..…..۷۱
فصل اول
مقدمه وکلیات

مقدمه
هیدروژئولوژی را می­توان به عنوان علمی پیرامون پدید­آمدن، توزیع و حرکت آب در زیر سطح­زمین تعریف­کرد. انجمن تحقیقات ملی آمریکا هیدروژئولوژی را این­گونه توضیح داده­است:
هیدروژئولوژی علمی است که راجع به آب­های زمین، چگونگی به وجود­آمدن آن، چرخش و توزیع آن، ویژگی­های چرخش و توزیع آن، ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی، واکنش آن به محیط اطراف و ارتباط آن با موجودات زنده بحث می­ کند (Todd,2005) .
آبهای­زیرزمینی به دلایل مختلف زمین شناسی، هیدرولیکی، هیدرولوژیکی و … در زیر زمین حرکت می­ کنند، برای مطالعه وپژوهش درباره ماهیت این جریان تاکنون از روش های صحرایی، تحلیلی و مدل­های فیزیکی استفاده شده است. روش های صحرایی برای اعتیارسنجی فرضیه هایی که در مورد جریان آب­زیرزمینی به کار برده می شود، همیشه مقدور نیست. جدا از بحث هزینه­ های زیاد روش های صحرایی، در طبیعت ما قادر به تغییر وضعیت موجود ومقایسه آنها با هم نیستیم. ولی استفاده از مدل­های فیزیکی این امکان را به ما می دهد که اعتبار فرضیات را در شرایط مختلف سنجیده و مقایسه کنیم.
سیستم­های جریان زیرزمینی غالبا پیچیده­تر از جریان­های ساده یک بعدی یا جریان­های شعاعی است. سیستم­های ساده­تر را ممکن است بتوان با راه حل­های ریاضی تحلیل کرد. ولی بهتر است که جریان در سیستم­های پیچیده­تر، به ویژه در محیط­هایی که مرزهای نامنظم، شرایط مرزی پیچیده یا لایه­ های ناهمسان دارند و در مواردی که چندین سیستم جریان به طور همزمان وجود دارد، با بهره گرفتن از مدل­ها (فیزیکی، تشابهی یا عددی) حل شود(صداقت، ۱۳۸۷).
دستگاه هیدرولوژی که در آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده عمران قرار­دارد، نمونه ای از یک مدل فیزیکی است، که با تقریب خوبی، یک آبخوان در طبیعت را شبیه سازی می­ کند. در این پژوهش با در نظر­گرفتن فرضیات لازم برای استفاده از معادلات حاکم بر جریان آب­های زیرزمینی، آزمایشات مختلف با هدف اندازه ­گیری پارامترهای هیدرودینامیکی آبخوان روی این مدل فیزیکی انجام شد. با تخمین این پارامترها قادر به ارزیابی سطح ایستابی آبخوان خواهیم بود، همچنین در آزمایشگاه امکان تعویض خاک­های آبخوان را داشته و با بهره گرفتن از این امکان خاک­های مختلف را در شرایط یکسان مورد سنجش قرار دادیم. با بهره گرفتن از این مدل فرضیات مربوط به ارتباط ضریب هدایت­هیدرولیکی با دانه­بندی خاک و تاثیر روش­های مختلف آزمایشگاهی در مقدار این ضریب بررسی شد.
نیاز به مدل­سازی آب زیرزمینی امروز بیش از هر زمان دیگری احساس می­ شود و این نیاز از دو دیدگاه قابل بررسی­است. دیدگاه اول نیاز روزافزون بشر به آب شرب، در حالی که استفاده بی رویه و بدون برنامه تاکنون مقدار قابل توجهی از این منبع را هدر داده است وجهان را با مشکل جدی در دسترسی به آب آشامیدنی مورد نیازش مواجه کرده است. مطالعه وبررسی و داشتن اطلاعاتی راجع به چگونگی حرکت این آب ها زیرزمین، در خاک های مختلف وتاثیر چاه­ها، قنات­ها، زهکش­ها سدهای خاکی، سدهای زیرزمینی، وبه طور کلی هر سازه ساخت بشر که در روند طبیعی این جریان تاثیرگذارد، به منظور مدیریت صحیح این منبع لازم وضروری است. دیدگاه دیگر راجع به اهمیت این مطالعات در بخش مهندسی است. درفعالیت های مهندسی آب زیرزمینی در عین اینکه به عنوان عاملی مزاحم باید مهار شود، به همان اندازه برای ادامه پروژه به آن نیاز است. به همین خاطر شناخت کافی از رفتار آب، کنترل آن را ممکن می سازد. برای مثال در پروژه های معدنی نشت آب زیرزمینی در تونل های اکتشافی عاملی مزاحم محسوب می شود که با روش های مناسب زهکشی باید حرکت آب را به سمت خاصی هدایت کرد تا باعث تخریب نشود و در عین حال بتوان ار این آب به صورت بهینه بهره برد. در پروژه­ های عمرانی اعم از ساخت سد، فونداسیون، جاده­ها با مشکلاتی مشابه مواجه هستیم.