چکیده :

حوضچه آبگیر پارس جنوبی در حوزه گازی پارس جنوبی در منطقه عسلویه واقع در ٢٨٠ کیلـومتری غـرب شهرسـتان بوشـهر احـداث گردیده است. هدف از ساخت این حوضچه تامین آب جهت خنک کردن تجهیزات پالایشگاهی فازهای مختلف حوزه گـازی پـارس جنـوبی میباشد.

به منظور اجرای پروﮊه فوق الذکر با توجه به مشخصات فنی طرح، نیاز به خاکبرداری تا عمق ١٣ متری از سطح زمین طبیعی بـوده و بـا توجه به نزدیکی محل احداث حوضچه به دریا و بالا بودن سطح آب زیرزمینی، کنترل سطح آب زیرزمینی اجتناب ناپذیر بوده است. یکـی از روشهای کنترل سطح آب زیرزمینی، آبکشی١ میباشد. عوامل مختلفی جون فاصله از سنگ بستر، مشخصات هندسی گود، نفوذپذیری خاک اطراف گود، وجود نا همگنی در محیط پیرامون گودبرداری و … در مقدار دبی ورودی به گود تاثیر گذارند و بی شک اولین قدم در طراحـی سیستم آبکشی تعیین دبی ورودی به گودبرداری میباشد.

در این مقاله علاوه بر نگاه اجمالی به روشهای مختلف آبکشی و سیستمهای بکـار رفتـه در برخـی از پـروﮊههـای کشـور، تـدابیر لازم و اقدامات صورت گرفته جهت اجرای پروﮊه مذکور بطور تفصیلی بررسی میگردد. اقدامات صورت گرفتـه را مـیتـوان از چهـار منظـر ایجـاد پایداری دیوارهها در زمان خاکبرداری، نحوه جلوگیری از نفوذ آب زیرزمینی به داخل گـود، روش بکـار رفتـه جهـت عملیـات خـاکبرداری و بتنریزی مورد بحث قرار داد.

واﮊه های کلیدی : آبگیر پارس جنوبی، آبکشی، اجرای حوضچه خشک

۱٫ Dewatering

١_ مقدمه :

حوضچه آبگیر پارس جنوبی در حوزه گازی پارس جنوبی در منطقه عسلویه واقع در ٢٨٠ کیلومتری غرب شهرستان بوشهر احداث گردیده است. هدف از ساخت این حوضچه تامین آب جهت خنک کردن تجهیزات پالایشگاهی فازهای مختلف حوزه گازی پارس جنوبی میباشد.

این حوضچه امکان تامین آب مورد نیاز پالایشگاه به میزان ٢٥٠٠٠ متر مکعب بر ساعت را دارا بوده و آب از طریق چهار خط لوله ٥٦ اینچی از فاصله حدود ٧٠٠ متری داخل دریا و عمق تقریبی نه متر از سطح آب دریا، به حوضچه منتقل می گردد و پس از تصفیه اولیه به پالایشگاه پمپاﮊ میشود. آب پس از مصرف، مجدداﹰ توسط یک کانال روباز به دریا برگردانده میشود. در شکل (١) محل اجرای پروﮊه و پلان کلی آن ارائه گردیده است.

به منظور گودبرداری حوضچه آبگیر پارس جنوبی با توجه به مشخصات فنی طرح، نیاز به خاکبرداری تا عمق حدود ١٣ متری از سطح زمین طبیعی بوده است. با توجه به نزدیکی محل احداث حوضچه به دریا و بالا بودن سطح آب زیرزمینی، اتخاذ تدابیر لازم جهت پایداری دیوارهها در زمان خاکبرداری و همچنین جلوگیری از نفوذ آب زیرزمینی به داخل گود امری ضروری به نظر میرسید. در بخشهای بعدی نگاهی هر چند اجمالی به روشهای مختلف آبکشی و سیستمهای بکار رفته در برخی از پروﮊههای کشور، خواهیم داشت و در ادامه به بررسی تدابیر لازم و اقدامات صورت گرفته جهت اجرای پروﮊه مذکور می پردازیم.

٢_ مروری بر روشهای آبکشی :

اولین قدم جهت طراحی سیستم آبکشی تعیین دبی ورودی به گود میباشد؛ که باید با توجه به شرایط محیط اطراف گود تعیین گردد. عوامل مختلفی نظیر فاصله از سنگ بستر، مشخصات هندسی گود، نفوذپذیری خاک اطراف گود، وجود نا همگنی در محیط پیرامون گودبرداری و … در مقدار دبی ورودی به گود تاثیر گذارند.
آبکشی یا پایین آوردن سطح آب زیرزمینی، به صورت موضعی آب زیرزمینی را کنترل می کند. هدف از اجرای این روش پایین آوردن سطح آب زیرزمینی به فاصله کمی (حدود ٥/٠ متر) زیر عمیق ترین مکان گود می باشد. خلاصهای از روشهای آبکشی و دامنه کاربرد آنها با جمعآوری از مراجع مختلف در جدول (١) آورده شده است.

دو اصل مهم اجرایی به منظور حفظ پایداری گود و به خصوص شیروانیها توسط آبکشی و پایین آوردن سطح آب زیرزمینی عبارتند از : ١. آبی که در اثر آبکشی از گود خارج می شود نباید در پشت گود انبار شود، زیرا این امر ممکن است سبب بالا رفتن فشار آب حفره ای شده و موجب ایجاد شرایط نا مطلوب گردد.

٢. بهتر است از فیلتر مناسب در آبکشی استفاده کرد تا مانع شسته شدن ریزدانه خاک شود. در صورتیکه ضریب نفوذ پذیری از ٧-١٠ کمتر باشد حرکت ریزدانه ها خود به خود متوقف میشود.

٣_ روشهای گودبرداری در زیر سطح آب، تجربه شده در ایران:

در ایران، با توجه به نوع پروﮊه و شرایط ﮊئوتکنیکی منطقه روشهایی جهت گودبرداری در زیر سطح آب، طرح و اجرا گردیده است، که به اختصار در جدول (٢) آورده شده است.

با توجه به مطالب بیان شده توجه به نکات ذیل حائز اهمیت است :

الف) جهت طراحی سیستم آبکشی مطالعات دقیق و ﮊئوتکنیکی به منظور تعیین ضریب نفوذپذیری خاک در این پروﮊهها ضروری میباشد و نباید به دلیل مشکلات گمانهزنی، از آن صرفنظر نمود.

ب) سیستم آبکشی پیشنهادی باید با توجه به خصوصیات خاک منطقه بررسی و پیشنهاد گردد و راه حلهای شتابزده، پس از بروز مشکلات اجرایی میتواند موجب بروز مشکلات ثانویه گردد.
ج) در طراحی سیستم آبکشی باید مسئله وجود لایهها و مناطق ناهمگن به دقت مورد بررسی و تحلیل قرار گیرد.

٤_ پروﮊه حوضچه آبگیر پارس جنوبی :

٤_١_ خلاصه ای از وضعیت ﮊئوتکنیکی :

محل پروﮊه آبگیر، در کنار دریا و بر روی رسوبات خشکی و دریایی قرار گرفته است. شیب لایههای رسوبی به سمت دریا بوده و مقدار آن برابر با شیب بستر رسوبگذاری میباشد. در رسوبات سیلابی معمولاﹰ لایهها ممتد وگسترده نبوده و اکثراﹰ به شکل عدسی هستند.

برای شناسایی وضعیت زمین در محل حوضچه و مسیر انتقال آب، در دو مرحله عملیات شناسایی ﮊئوتکنیکی در فروردین ١٣٧٨ تا تابستان ١٣٧٨ انجام شده است.

نتایج حفاریهای ﮊئوتکنیکی و مشاهده دیوارههای حوضچه نشان می دهد که تا عمق ١٠ متری در محل حوضچه ٣ افق رسوبی غالب وجود دارد که از بالا به پایین، لایه شن و ماسه نخودیرنگ، لایه سیلتی و ماسهای سیاهرنگ و لایه شن وماسه قهوهای رنگ است. در شکل (٢) پروفیل طبیعی منطقه و موقعیت حوضچه و دریا به صورت شماتیک نشان داده شده است.

٤_٢_ ارزیابی نفوذپذیری زمین :

برای تعیین نفوذپذیری خاک، بهترین روش انجام آزمایشات صحرایی میباشد، زیرا آزمونهای آزمایشگاهی با توجه به دستخوردگی نمونه و همچنین محدود بودن آن، نتایج قابل اطمینانی ارائه نمیکند. متداولترین آزمایشهای تعیین نفوذپذیری صحرایی آزمایش پمپاﮊ از چاه و آزمایش لوفران می باشد.

آزمایشات تعیین ضریب نفوذپذیری بستر در محل حوضچه آبگیر در دو نوبت صورت گرفته است.

در مرحله اول این عملیات که توسط شرکت »جهاد تحقیقات آب و آبخیزداری« انجام شده است، نفوذپذیری لایههای مختلف با استفاده از آزمایشهای لوفران با بار ثابت و بار افتان اندازهگیری شد. میانگین نتایج بدست آمده در این مطالعات برابر ٣-١٠*٤ سانتیمتر بر ثانیه میباشد. البته نتایج حاصل از آزمایش لوفران با بار ثابت حدود ٢٠ درصد بیشتر از نتایج آزمایش با بار افتان میباشد.

در مرحله دوم انجام عملیات ﮊئوتکنیکی که توسط موسسه »مهندسین مشاور ساحل« انجام شده است، تعیین ضریب نفوذپذیری بستر بیشتر مورد نظر قرار گرفت و این پارامتر توسط آزمایشهای صحرایی لوفران و پمپاﮊ از چاه بررسی گردید. بر اساس نتایج آزمایشات لوفران که اکثراﹰ به روش بار افتان انجام گرفت، میزان ضریب نفوذپذیری بطور متوسط برابر ٤-١٠*٤ سانتیمتر بر ثانیه تعیین گردید.

آزمایش پمپاﮊ با یک چاه اصلی و ٥ چاه مشاهده انجام شده است. این آزمایش با دبی ثابت ٤٤ لیتر بر ثانیه به مدت حدود هشت ساعت ادامه یافت و با فرض حالت ماندگار محاسبات مربوطه صورت گرفت. نتایج بدست آمده از این آزمایش در جهات مختلف متفاوت بوده است ولی به طور متوسط می توان مقدار آن را برابر ٢-١٠*٣ سانتیمتر بر ثانیه در نظر گرفت.