نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

2 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران، ایران

3 موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

توموگرافی از زمان اولین رسید برای ارایه تصویری از ساختار سرعتی زیر زمین از امواج لرزهای استفاده میکند. این روش به‌طور وسیع در علوم‌زمین و زمین‌شناسی مهندسی به‌کار میرود. زمان سیر امواج حاصل از چشمه لرزهای که توسط گیرندهها دریافت میشوند، برای مطالعه محدوده بین چشمه و گیرندهها به‌کار میرود. این نوشتار، برداشت‌های توموگرافی انجام یافته در ساختگاه سد بختیاری را مورد بررسی قرار میدهد. هدف این بررسی، پیدا کردن زون‌های کم‌سرعتی است که منطبق با بخش‌های درزه‌دار با پتانسیل نشت در  جناحین ساختگاه است. برای تجزیه و تحلیل دادههای برداشت شده در سد بختیاری، تحلیل توموگرافی سه بعدی انجام شده است. توانایی تحلیل سه بعدی برای مقابله با مسئله عدم یکتایی جواب در دادههای توموگرافی، یک برتری بسیار بالا  به‌شمار می‌رود برای ردیابی پرتو و محاسبه زمان رسید در هر تکرار، از روش ارائه شده توسط  Um & Thurber (1987)استفاده شده و عملیات وارون با استفاده از تکنیک SIRT صورت گرفته است. در این مطالعه، میانگین سرعت در بیشتر مقاطعی که برداشت توموگرافی در آنها انجام شده در حدود km/s 3 به‌دست آمده است. با استناد به رابطهBarton (2006) میتوان گفت که نفوذپذیری تکیهگاه‌های سد، در مجموع پایین است. در جناح راست و در افق‌های بالاتر از 690 متری، یک زون کم‌سرعت دیده میشود که نشان‌دهنده گسترش زون‌های ضعیف موجود در سطح تا این ژرفا است. با وجود حضور زون‌های ضعیف در برخی از توموگرام‌ها، کیفت توده سنگ ساختگاه در مجموع خوب است و با طراحی پرده آب‌بند مناسب میتوان از نشت آب از این زون‌‌ها جلوگیری کرد.

کلیدواژه‌ها

References
Angioni, T., Rechtien, R. D. , Cardimono, S. J. & Luna, R., 2003- Crosshole seismic tomography and borehole logging for engineering site characterization in Sikeston, MO, USA, Tectonophysics, vol. 368, P.P.119 – 137.
Baan, M. V.& Jutten, J., 2000- Neural networks in geophysical applications, Geophysics, vol. 65, NO. 4, P.P. 1032–1047.
Bai, C. & Greenhalgh, S., 2005- 3-D Non-linear travel-time tomography: imaging high contrast velocity anomalies, Pure and Applied Geophysics, vol.162, P.P. 2029–2049.
Barton, N., 2006 - Rock quality, seismic velocity, attenuation and anisotropy, First Edition Taylor & Francis.
Berryman, J. G., 2000-  Analysis of approximate inverses in tomography:I. Resolution analysis of common inverses , Optimization and Engineering, vol. 1, 87–115.
Berryman, J. G., 1991- Lecture notes on nonlinear traveltime and tomography, Earth resources laboratory, Massachusetts Institute of Technology, University of California.
Bichkar, R. S., Singh, S. K. , Ray, A. K., 1998- Genetic algorithmic approach to the detection of subsurface voids in cross-hole seismic tomography  , Pattern Recognition Letters vol. 19, P.P. 527–536.
Boschetti, F. , Dentith, M. C. & List, R. D., 1996- Inversion of seismic refraction data using genetic algorithms  , Geophysics, vol. 61, NO. 6, p.p 1715–1727.
Dietler, Th. , Malekzadeh, L. , Binazadeh, K. H. & Novin, H., 2008- Bakhtiari dam and hydrolic power project ,Geological report, Iran Water and Power Resources Development Co (IWPC) Authority.
Gheshlaghi, F., 1997- Tomographic imaging in civil engineering infrastructure, PH.D. Thesis university of waterloo.
Golami, A., 2005- Nonlinear travel time tomography, Institute of geophysics university of  Tehran (in Persian).
Greenhalgh, S., Zhou, B. & Cao, S., 2003- Crosswell seismic experiment for nickel sulphide exploration,  Journal of Applied Geophysics 53, P.P. 77– 89.
Gu, H., Cai, C. & Wang, Y., 2006- Investigation of Fractures Using Seismic Computerized Crosshole Tomography, JEEG, vol. 11, Issue 2, P.P 143–150.
Hansen, T. M. , Journel, A. J. , Tarantola, A. & Mosegaard, K. , 2006- Linear inverse Gaussian theory and geostatistics,  Geophysics, vol. 71, NO. 6, P.P. R101–R111.
Hanson, D. R., Vandegrift,T. L. , Demarco, M. J. & Hanna, K., 2002- Advanced techniques in site characterization and mining hazard detection for the underground coal industry  , Int. J. Coal Geol., vol. 50, P.P. 275–301.
Hyndman, D. W. & Harris, J. M., 1996- Traveltime inversion for the geometry of aquifer lithologie  , Geophysics, Vol. 61, Issue 6, pp. 1728-1737.
Li, C., 2005- Seismic tomography with non-uniform ray coverage and autoregressive extrapolation, Ph.D. thesis, Purdue University,  213 pages; AAT 3185792.
Liu, J., 2005- Nonlinear seismic tomography and model uncertainty estimation with the Markov Chain Monte Carlo method , Ph.D. thesis, Purdue University, 161 pages; AAT 3210741.
Nicksiar, M. , Esfandiary, M., Mehinrad, A. & Binazadeh, K., 2007- Application of Seismic Tomography for detecting potential seepage paths in Bakhtyari dam,  Iran  , Int J Rock Mech Mining Sci,  vol. 44.
Santamarina, J. C. & Fratta, D., 2005- Discrete signals and inverse problems: An introduction for engineers and scientists, First Edition, Wiley.
Um, J. & Thurber, C., 1987- A fast algorithm for two-point seismic ray tracing  , Bull. Seismol. Soc. Am., vol. 77, P.P. 972-986.
Williams, M. C. , Leighton, V. L. , Vassiliou, A. A. , Tan, H. & Nemeth, T., 1997- Crosswell seismic imaging: A technology whose time has come?  , The Leading Edge, vol. 16, Issue 3, P.P. 285-291. 
Wong, J., 2000- Crosshole seismic imaging for sulfide orebody delineation near Sudbury, Ontario, Canada  , Geophysics, Vol. 65, Issue 6, pp. 1900-1907.