معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور

⚠ این متن با نرم‌افزار از روی تصویر خوانده شده و ممکن است خطا داشته باشد؛ برای استناد، اصلِ سند را ببینید. جمهوری اسلامی ایران معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌های آبرفتی فشریه شماره ۵۵۲ معاونت نظارت راهبردی وزارت نیرو دفتر نظام فنی اجرایی دفتر مهندسی و معیارهای فنی آب و آبفا 1111 ۳3۳۳( ۱۳۹۰ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- )1( ریاست جمهوری معاون برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس جمهور بسمه تعالی ۱۳/۸ بخشنامه به دستگاه‌های اجرایی, ممندسان مشاور و پیمانکاراه ی اجرایی؛ مهندسان مضاور 2 رآن را 002 موضوع: دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌های آبرفتی به استناد ماده (۲۳) قانون برنامه و بودجه و ماده (۶) آیین‌نامه استانداردهای اجرایی طرح‌های عمرانی - مصوب سال ۱۳۵۲ و در چارچوب نظام فنی و اجرایی کشور (موضوع تصویبنامه شماره ۹ ت۷۷ ۳ مورخ ۱۳۸۵/۶/۲۰ هیأت محترم وزیران)» به پیوست نشریه شماره ۵۵۲ دفتر نظام فنی اجرایی, با عنوان «دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌های آبرفتی» از نوع گروه سوم ابلاغ می‌شود. دستگاه‌های اجرایی» مهندسان مشاورء پیمانکاران و عوامل دیگر می‌توانند از این نشریه به عنوان راهنما استفاده کنند و در صورتی که روش‌هاء دستورالعمل‌ها و راهنمای بهتری در اختیار داشته باشند. با ارسال نسخه‌ای از آن به دفتر نظام فنی اجرایی رعایت مفاد این بخشنامه الزامی نیست. 7460071 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- به تهیه این نشریه نموده و آن ر برای استفاده به جامعه م‌هندسی کشور عرضه نموده است. با وجود تلاش فراوان»؛ این اثر از این‌رو از نسما خواننده گرامی صمیمانه تقاضا دارد در صورت مشاهده ه رگونه ایراد و انسکال فنی مراتب را به صورت زیر گزارنس فرمایید: ۳- ایراد مورد نظر را به صورت خلاصه بیان دارید. ۳- در صورت امکان مت ن اصلاح نسده را برای جایگزینی ارسال نمایید. 6- نسانی خود را برای تماس احتمالی ذکر فرمایید. کارشناسان این دفتر نظرهای دریافتی را به دقت مطالعه نموده و اقدام مقتضی را معمول خواهند داشت. نشانی برای مکانیه تهران» میدان بهارستان» خیابان صفی علی‌شاه - مرکز تلفن ۲۳۲۷۱ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهورء دفتر نظام فنی اجرایی 111۱ : ۳1 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- بسمه تعالی امروزه ردیابی آب‌های زیرزمینی در مقایسه با گذشته کاربردی بسیار گسترده‌تر یافته است. به‌ویژه در جوامع توسعه‌یافته» گذشته از بررسی ارتباط هیدرولیکی و ویژگی‌های هیدرودینامیکی آبخوان» ارزیابی منشا و گسترش آلودگی از مهم‌ترین کاربردهای این روش است. در کشور ما نیز همگام با فرآیند توسعهء و با رشد فزاینده صنعت سدسازی و مطالعات منابع آب در حوضه‌های گوناگونء روش ردیابی آب‌های زیرزمینی نیز افزایش چشمگیری در کاربرد داشته است. برای مثال می‌توان به کاربرد این روش در ارزیابی تراوایی تکیه گاه‌های سدهای در دست ساخت در کشور اشاره نمود. البته آشکار است که جایگاه زمانی استفاده از این روش در یک برنامه سدسازی در فاز مطالعات» و بعد از به انجام رسیدن مطالعات ژئوفیزیک و هیدروژئولوژی و همچنین پس از انجام حفاری‌های ژئوتکنیک خواهد بود. در مورد کاربرد این روش در محیط‌های آبرفتی نیز بی‌شک پیش‌نیاز یک برنامه ردیابی آب زیرزمینی» مطالعات کلاسیک هیدروژئولوژی بوده تا بدین ترتیب از یافته‌های بررسی مزبور در طراحی عملیات ردیابی آب زیرزمینی بهره مناسبی برده شود. با توجه به فراوانی روش‌هاء دستگاه‌ها و ردیاب‌های مورد استفاده در کشورهای در حال توسعه و توسعه یافته جهان, امروزه نیاز به تهیه یک دستورالعمل مطالعاتی همخوان با نیازهای فنی کنونی کشور بیش‌تر احساس می‌شود. با توجه به اهمیت مبحث فوقء امور آب وزارت نیرو در قالب طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشورء تهیه «دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌های آبرفتی» را با هماهنگی دفتر نظام فنی اجرایی معاونت برنامه‌یزی نظارت راهبردی رییس جمهور در دستور کار قرار داد و پس از تهیه» آن را برای تایید و ابلاغ به عوامل ذینفع نظام فنی و اجرایی کشور به معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور (دفتر نظام فنی اجرایی) ارسال نمود که پس از بررسی» بر اساس ماده ۳ قانون برنامه و بودجه و آیین‌نامه استانداردهای اجرایی مصوب هیات محترم وزیران و طبق نظام فنی اجرایی کشور (مصوب شماره ۹ ت ۳۳۴۹۷ ۰- مورخ ۱۳۸۵/۴/۲۰ هیات محترم وزیران) تصویب و ابلاغ گردد. بدین‌وسیله معاونت نظارت راهبردی از تلاش و جدیت کارشناسان این دفتر و نماینده مجری محترم طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور وزارت نیروء جناب آقای مهندس محمد حاج‌رسولیها و متخصصان همکار در امر تهیه و نهایی نمودن این نشریه» تشکر و قدردانی می‌نماید و از ایزدمنان توفیق روزافزون آنان را آرزومند می‌باشد. امید است متخصصان و کارشناسان با ابراز نظرات خود درخصوص این نشریه ما را در اصلاحات بعدی یاری فرمایند. معاون نظارت راهبردی ۱۳۹۰ -------- صفحهٔ بعد -------- ترکیب اعضای تهیه کننده, کمیته و ناظران تخصصی این دستورالعمل با هماهنگی دفتر نظام فنی اجرایی معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور توسط موسسه تحقیقات آب و همکاری افراد زیر تهیه شده است. اسامی این افراد به ترتیب حروف الفبا به شرح زیر می‌باشد: فرهاد اسفندیاری کارشناس آزاد فوق‌لیسانس مهندسی زمین‌شناسی عبدالوحید آغاسی دانشگاه خواجه‌نصیرالدین طوسی دکترای منابع آب علیرضا افتخاری شرکت مهندسی مشاور مهاب قدس دکترای آب‌های زیرزمینی حمیدرضا جهانی موسسه تحقیقات آب فوق‌لیسانس مهندسی آب‌های زیرزمینی منوچهر سپاسی کارشناس آزاد دکترای زمین‌شناسی آب عباس هنرمند کارشناس آزاد فوق‌لیسانس فیزیک‌وفوق‌لیسانس مهندسی آب‌شناسی گروه نظارت که مسوولیت نظارت تخصصی بر تدوین این دستورالعمل را به عهده داشته‌اند به ترتیب حروف الفبا عبارتند از: احمد افراسیابیان مرکز ملی مطالعات و تحقیقات سازندهای سخت (کارست) ‏ دکترای‌آب‌شناسی (هیدروژئولوژی کارست) فیروزه امامی کارشناس آزاد لیسانس زمین‌شناسی مرتضی پاکزاد کارشناس آزاد دکترای مکانیک خاک مهرافروز مدنژاد سازمان انرژی اتمی کشور دکترای شیمی اعضای کمیته تخصصی مدیریت منابع آب طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور که بررسی و تایید دستورالعمل حاضر را به عهده داشته‌اند به ترتیب حروف الفبا عبارتند از: عبدالوحید آغاسی دانشگاه خواجه‌نصیرالدین طوسی دکترای منابع آب مریم رحیمی فراهانی ‏ طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور فوق‌لیسانس عمران آب صدیقه ترابی پلت‌کله ‏ وزارت نیرو دکترای منابع آب فضلعلی جعفریان شرکت مدیریت منابع آب ایران لیسانس زمین‌شناسی عباسقلی جهانی شرکت بهان‌سد فوق‌لیسانس مهندسی هیدرولوژی پیمان دانش کارآراسته ‏ دانشگاه بین‌المللی امام‌خمینی دکترای علوم و مهندسی آبیاری جمشید موسوی دانشگاه صنعتی امیر کبیر دکترای منابع آب -------- صفحهٔ بعد -------- همکاران دفتر نظام فنی اجرایی در هدایت و راهبری پروژه: آقای علیرضا دولتشاهی ‏ دفتر نظام فنی اجرایی خانم ساناز سرافراز دفتر نظام فنی اجرایی ت لیسانس مهندسی کشاورزی فوق‌لیسانس مهندسی صنایع فوق‌لیسانس مهندسی منابع آب -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان مقدمه فصل اول- کلیات ۱-۱- کلیات و بررسی‌های مقدماتی ۱-۱-۱- بررسی ویژگی‌های هیدروژئولوژیکی آبخوان‌های آبرفتی ۲-۱-۱- جمع‌آوری گزارش‌ها و ادبیات فنی موجود و مروری بر آنها ۳-۱-۱- مطالعات مقدماتی صحرایی محدوده مورد مطالعه ۴-۱-۱- تخصص‌های لازم در تیم اجرایی فصل دوم - تعاریف و طبقه‌بندی انواع ردیاب‌ها ۱-۲- ویژگی‌های ردیاب‌ها ۲-۲ انواع ردیاب‌های منداول ۱-۲-۲ ردیاب‌های طبیعی (محیطی) ۲-۲-۲ ردیاب‌های مصنوعی (افزودنی) فصل سوم- مبانی لازم در اجرای کار ۱-۳- زمین‌شناسی مهندسی ۱-۱-۳- تشریح معیارهای مطالعات زئوفیزیکی ۲-۱-۳ تشریح روش‌ها و اصول حفاری چاه‌های تزریق» پمپاز و مشاهده‌ای ۳-۱-۳- تشریح روش‌های انجام آزمایش‌های ردیابی از دیدگاه زمین‌شناسی ۲-۳- زمین‌شناسی ۱-۲-۳- تعیین ضوابط برای انتخاب نوع ردیاب و آزمایش‌های ردیابی از دیدگاه زمین‌شناسی ۲-۲-۳ تعیین ضوابط برای انتخاب نوع آزمایش‌های ردیابی از دیدگاه سنگ‌شناسی ۳-۲-۳ تعیین ضوابط برای انتخاب نوع آزمایش‌های ردیابی از دیدگاه پنروگرافی ۳-۳- هیدروژئولوژی ۱-۳-۳ تشریح اصول مطالعات هیدروژئولوژی ایزوتوپی ۲-۳-۳ تشریح اصول هیدرولیک آب‌های زیرزمینی ۳-۳-۳ تعیین ضوابط برای انتخاب نوع آزمایش ردیابی متناسب با آبخوان ۴-۳-۳- تعیین محدودیت های آزمایش‌های ردیابی از نظر خصوصیات جریان آب زیرزمینی (سرعت و جهت) ۱۱ ۱۱ ۱۱ ۱۱ ۱۵ ۱۷ ۱۷ ۱۷ ۱۷ ۱۷ ۱۷ ۱۷ ۱۸ ۱۸ ۱۸ ۳ ۳ ۳۱ -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان فصل چهارم- دستورالعمل انجام پروژه ردیابی در آبخوان‌های آبرفتی ۱- ۴ - اهداف پروزه ردیابی در آبخوان‌های آبرفتی ۱-۱-۴- اهداف کیفی ۲-۱-۴- اهداف کمی ۲-۴- تعیین ضوابط انتخاب ردیاب مناسب و تعیین محدودیت‌ها و ضوابط اجرای کار از نظر زید ۱-۲-۳ زمین‌شناسی و زئوشیمی ۲-۲-۴- هیدروژئولوژی ۳-۲-۴- زیست محیطی ۳-۴- تنظیم برنامه زمانی مطالعات ۱-۳-۴- برنامه زمانی ردیابی ایزوتوپی محیطی ۳-۳-۴ برنامه زمانی ردیابی رنگی و نمک‌های معدنی در روش چند چاهه فصل پنجم- تزریق ردیاب و ضوابط مربوط به آن ۱- ۵- تزریق ردیاب و ضوابط مربوط به آن ۱-۱-۵- ضوابط انتخاب زمان تزریق ۲-۱-۵- ضوابط انتخاب محل تزریق ۳-۱-۵- روش‌های تزریق و ضوابط انتخاب آن ۴-۱-۵- مقدار مناسب ردیاب ۵-۱-۵- آماده‌سازی محل تزریق ۶-۱-۵- آماده‌سازی ردیاب برای تزریق فصل ششم- نمونه‌برداری و ضوابط آن ۱-۶ تشریح روش‌های نمونه‌برداری ۱-۱- ۶- مراحل نمونه‌برداری ایزوتوپی ۲-۱-۶ نمونه‌برداری شیمیایی و نمک‌های معدنی ۲-۶- ضوابط انتخاب منابع آب مناسب برای نمونه‌برداری ۱-۲-۶- نقاط نمونه‌برداری ایزوتوپ‌های محیطی ۳-۲-۶ نقاط نمونه‌برداری ردیاب‌های مصنوعی ۳۶ ضوابط انتخاب زمان و فواصل زمانی نمونه‌برداری ج ۳۳ ۳۵ ۳۵ ۳۵ ۲۶ ۲۳۶ ۲۶ ۲۶ ۳۷ ۲۷ ۲۷ ۳۸ ۳۹ ۳۱ ۳۱ ۳۱ ۲۳۲ ۳۱ ۳ ۳۵ ۴۶ ۴۸ ۴۸ ۳۹ ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان ۱-۳-۶ نمونه‌برداری ایزوتوپ‌های محیطی ۳-۳-۶ نمونه‌برداری مواد رنگی و معدنی و ایزوتوپ‌های مصنوعی فصل هفتم- تشریح روش‌های آماده‌سازی اولیه و شرایط حمل نمونه‌ها به آزمایشگاه ۱- ۷- تشریح روش‌های آماده‌سازی اولیه و شرایط حمل نمونه‌ها به آزمایشگاه ۱-۱-۷- نمونه‌های ماده رنگی» شیمیایی و نمک‌های معدنی ۲-۱-۷ نمونه‌های کربن - ۱۴ ۳-۷ وسایل ولوازم مورد نیاز و روش‌های اندازه‌گیری ۱-۲۷ تشریح دستگاه‌ها و تجهیزات لازم در عملیات تزریق» نمونه‌برداری و اندازه‌گیری صحرایی ۲-۲-۷ تشریح تجهیزات و سیستم‌های آزمایشگاهی لازم برای سنجش ردیاب‌های ایزوتوپی محیطی: مصنوعی ۳-۲-۷ اصول کاربرد. روش استفاده و تعیین ضوابط هر سنجش فصل هشتم- انجام محاسبات و تهیه نمودارهای لازم ۱- ۸- محاسبات ۱-۱-۸- زمان اقامت آب در آبخوان ۲-۱-۸- محاسبه خواص هیدرودینامیکی آبخوان ۳-۱-۸ محاسبه میزان بازیافت ردیاب‌های رنگی ۲-۸- تهیه نمودارها ۱-۲-۸ نمودارهای مربوط به ایزوتوپ‌های رادیواکتیو ۳-۲-۸ نمودارهای مربوط به ایزوتوپ‌های پایدار(اکسیژن ۰۱۸-۲ دوتریوم) ۳-۲-۸ نمودارهای مربوط به تجزیه کامل شیمیایی ۴-۲-۸- نمودارهای مربوط به ردیاب‌های رنگی فصل نهم- عملیات صحرایی تکمیلی ۱- ۹- عملیات صحرایی تکمیلی ۳-۹ تشریح ارزیابی و تفسیر نتایج و نتیجه‌گیری نهایی در مسیر اهداف مورد نظر ۱-۲-۹- ایزوتوپ‌های رادیواکتیو محیطی ۴-۲-۹ ردیاب‌های رنگی ۸8 ۸8 ۳ ۵۵ ۵۵ ۵۵ ۶۱ ۹۵ ۶۷ ۶۳۷ ۶۸ ۷. ۷۱ ۷۱ ۷۲ ۷۲ ۷۳ ۷۵ ۷۷ ۷۷ ۷۷ ۷۹ ۸ -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان ۳-۹- تهیه گزارش منابع و مراجع فهرست جدول‌ها عنوان جدول ۱-۲- گزیده‌ای از ویژگی‌های برخی از ردیاب‌های رنگی فلئورسنت جدول ۱-۷- جدول فروپاشی تریتیوم نسبت به زمان جدول ۲-۷- ضریب دما برای برخی از مواد رنگی عنوان شکل ۱-۳- نوسانات تریتیوم در جو نسبت به زمان شکل ۱-۵- تزریق لحظه‌ای شکل ۲-۵- دستگاه مورد استفاده برای تزریق با دبی ثابت شکل ۳-۵- تزریق با دبی ثابت شکل ۴-۵- شمایی از روش تشخیص جریان قائم در آب زیرزمینی شکل ۵-۵- اندازه‌گیری ویژگی‌های آبخوان در روش چند چاهه شکل ۶-۵- تشخیص جهت جریان آب زیرزمینی در روش ماکزیمم شکل ۱-۶ - نمونه‌برداری کربن ۱۴ به روش رسوب شکل ۲-۶ - نمونه‌برداری کربن ۱۴ به روش گازی شکل ۱-۷- نمای شماتیک شمارنده گازی شکل ۲-۷- نمایی از بیناب سنج جرمی( 1۸/15])گازی» با هر دو ورودی پیوسته و دوگانه شکل ۱-۸- نمودارهای زمان-غلظت در حالت‌های مختلف ضریب پخشیدگی ابخوان شکل ۲-۸- نمودار تغییرات کربن -۱۴ بر حسب محتوای کربن- ۱۲ شکل ۳-۸- خط آب جوی ۸۱ ۸۳ ۲ ۶۲ ۶۴ ۳۲ ۳۳ ۳۳ ۳۶ ۳۷ ۳۹ ۴۳۷ ۴۸ ۵۸۸ ۸۹ ۶۹ ۷۱ ۷۲ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- مقدمه ۱ مقدمه نخستین آزمایش ردیابی ثبت شده در تاریخ به بیش از ۱۹۰۰ سال پیش باز می‌گردد. در این آزمایش از خرده‌های کاه برای پی بردن به سرچشمه رودخانه‌ای در اردن استفاده شد. از آن پس تاکنون روش‌های گوناگون ردیابی به‌وسیله بشر به‌کار گرفته شده است. هم‌اکنون در مطالعات منابع آب زیرزمینی و همچنین شاخه‌های دیگر منابع آب مانند آب‌های سطحی, یخ و برف و دیگر شاخه‌های مهندسی روش‌های ردیابی کارایی گسترده‌ای دارند. در گذشته کاربرد عمده ردیاب‌ها در آب‌های زیرزمینی در پی بردن به مواردی همچون جهت. مسیرء» سرعت و زمان عبور آب بوده است. امروزه با توجه به روند رو به افزایش آلودگی منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی» علاوه بر موارد فوق مواردی همچون پخشیدگی و انتقال آلاینده‌ها نیز مورد توجه می‌باشد. به منظور شناخت و حفاظت کیفی منابع آب داشتن دانشی دقیق از رفتار مواد آلاینده در درون این سیستم ضروری است که به کمک روش‌های ردیابی می‌توان این رفتار را تا حدود زیادی شبیه‌سازی نمود. مطالعات ردیابی آب‌های زیرزمینی همیشه بعد از انجام مطالعات کلاسیک هیدروژئولوژی و انجام بررسی‌های ژئوفیزیکی و زئوتکنیکی معمول انجام می‌پذیرد. همچنین به‌کارگیری ردیاب‌ها در منابع آب‌های زیرزمینی براساس ویژگی‌های آبخوان و خصوصیات ردیاب صورت می‌گیرد. گاهی اوقات خصوصیات هیدروژئولوژیکی آبخوان محدودیت‌هایی را برای استفاده از برخی ردیاب‌ها به‌وجود می‌آورد. علاوه بر ویژگی‌های فوق عوامل دیگری مانند اثرات فیزیکی» شیمیایی و بیولوژیکی نیز ممکن است بر - هدف هدف از «دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌های آبرفتی»» ارائه مجموعه‌ای از راهنمایی‌ها به کارشناس و پژوهشگر می‌باشد تا بر پایه آنها بتواند با کم‌ترین هزینه و خطای ممکن, آزمایش ردیابی را انجام و نتایج به دست آمده را تحلیل نماید. این راهنمایی‌ها حاصل تجربه نویسندگان بوده و کارشناس یا پژوهشگر باید در تجزیه و تحلیل نتایج به دست آمده خود را محدود به شیوه‌های ارائه شده» ننماید و از قضاوت مهندسی خود نیز کمک گیرند. - دامنه کاربرد در این راهنما روش‌های گوناگون ردیابی آب‌های زیرزمینی در محیط‌های متخلخل آبرفتی مورد اشاره قرار گرفته است. با این وجود.ء با هدف تمرکز بیش‌تر بر روش‌های کاربردی به روش‌های ردیابی رنگی فلئورسنت. شیمیایی و ایزوتوپی محیطی توجه ویژه‌ای همچنین با وجودی که بخش‌هایی از این نشریه به شرح روش‌های آزمایشگاهی و محاسبات مربوط اختصاص ییافته است. روش‌های سنجش آزمایشگاهی به تفصیل مورد توجه قرار نگرفته‌اند و ضروری است که برای هر یک از روش‌های مزبور اقدام به تهیه راهنما یا دستورالعمل جداگانه شود. در این دستورالعمل ضمن آشاره به سرفصل‌های اصلی این روش‌هاء در هر مورد به انتشارات آژانس بین‌المللی انرژی اتمی یا انتشارات داخلی ارجاع داده شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۱ کلیات -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- کلیاتن ۱-۱- کلیات و بررسی‌های مقدماتی آبخوان‌های آبرفتی هم اکنون در بسیاری از مناطق شهری و روستایی کشور یکی از منابع مهم تامین آب آشامیدنی و کشاورزی تهدید عمده‌ای برای این منابع آب به‌شمار می‌آید که لزوم شناخت هر چه بهتر آنها را نشان می‌دهد. روش‌های مطالعاتی هیدرولوژی ایزوتوپی و ردیابی یکی از بهترین و رایج ترین روش‌های شناسایی ویژگی‌های هیدروژئولوژیکی و هیدرودینامیکی آبخوان‌های آبرفتی می‌باشد. در این بخش نخست به بررسی ویژگی‌های هیدروژئولوژیکی آبخوان‌های آبرفتی پرداخته شده و سپس محورهای کلی ۱-۱-۱- بررسی ویژگی‌های هیدروژولوزیکی آبخوان‌های آبرفتی آبرفت‌ها که از محیط‌های رسوبی ناپیوسته تشکیل شده‌اند در صورتی که از تخلخل مفید و تراوایی مناسبی برخوردار باشند و شرایطی نظیر وجود لایه ناتراوا در بخش تحتانی و تغذیه کافی وجود داشته باشد. آبخوان آبرفتی را تشکیل می‌دهند. تغییرات دانه‌بندی در این آبخوان‌ها معمولا تدریجی بوده و مقدار خلل و فرج و نحوه ارتباط آنها با یکدیگر بر تراوایی» ذخیره سازی و جریان مهم‌ترین خواص و ویژگی‌های آبخوان‌های آبرفتی عبارتند از: الف - ویژگی‌های هیدرولوژیکی - جریان‌های سطحی - جریان‌های زیرزمینی جریان آب در آبخوان‌های آبرفتی شامل حرکت قائم نزولی» صعودی و جانبی است. معمولا جهت غالب جریان آب زیرزمینی از جریان‌های سطحی و به‌عبارت دیگر از توپوگرافی تبعیت می‌نماید. - سطح آب زیرزمینی -------- صفحهٔ بعد -------- ی دسئورالعم لکاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها ی آبرفتی ب - ویژگی‌های هیدرودینامیکی از خصوصیات هیدرودینامیکی این نوع آبخوان‌ها تخلخل, نفوذپذیری ذاتیء قابلیت هدایت هیدرولیکی» ضریب قابلیت انتقال و ضریب ذخیره(تخلخل مفید)» ضریب پخشیدگی و ... می‌باشد. خصوصیات مذکور می‌تواند نسبت به مکان و زمان تغییر نماید که تغییرات مکانی آن ناشی از تغییرات زمین‌شناسی محیط است در صورتی که تغییرات زمانی ناشی از اثرات تغذیه, تخلیه و تراکم طبیعی یا مصنوعی و انحلال‌پدیری و ورقه‌ای این محیط می‌باشد. سرعت جریان آب زیرزمینی در آبرفت‌ها کند و از رژیم ورقه‌ای" برخوردار می‌باشد و قانون دارسی در آن صادق است. ج- آلودگی و پالایش محیط‌های آبرفتی توان پالایش نسبتا خوبی داشته و در نتیجه آبخوان‌های آبرفتی نسبت به آبخوان‌های کارستی از قابلیت انتقال آلودگی کم‌تری برخوردارند. ۳-۱-۱- جمع‌آوری گزارش‌ها و ادبیات فنی موجود و مروری بر آنها نخستین گام در روند مطالعات هیدرولوژی ایزوتوپی و ردیابی آب‌های زیرزمینی در یک منطقه, مانند هر روش مطالعاتی دیگر استفاده از منابع موجود و نتایج بررسی‌های پیشین می‌باشد. این کار در دو مرحله انجام می‌پدیرد: - گردآوری گزارش‌هاء مدارک و نقشه‌های موجود از منطقه و بررسی و ارزیابی آنها. این مدارک شامل: سطحی» لوگ چاه‌هاء زئوتکنیک و غیره می‌باشد. - گرد آوری و ارزیابی گزارش‌های ردیابی قبلی منطقه در صورت انجام ۳-۱-۱- مطالعات مقدماتی صحرایی محدوده مورد مطالعه پس از بررسی منابع و مدارک موجود. به منظور دستیابی به شناختی اولیه از منطقه و آشنایی با وضعیت منابع آب در گستره مورد شامل موارد زیر می‌باشد: - بازدید از کلیه منابع آبی محدوده مورد مطالعه نظیرچاه‌ها. قنوات» چشمه‌هاء رودخانه‌هاء مسیل‌هاء زهکش‌هاء بر که‌ها و ... وکسب اطلاعات لازم از افراد بومی در مورد تغییرات کمی و کیفی آنها - بازدید و بررسی زمین‌شناسی سطح الارضی آبرفت - تعیین حدود منطقه مطالعاتی و منابع آبی بر اساس: هدف پروژه گزارشات موجود. بررسی‌های اولیه صحرایی به منظور تهیه برنامه مطالعات صحرایی برای تکمیل داده‌های مورد نیاز - نمونه‌برداری و سنحش‌های اولیه به منظور شناسایی مقدماتی منابع آب نظیر: 7 -| -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- کلیات / * نمونه‌برداری از کلیه منابع انتخابی جهت تجزیه کامل شیمیایی * نمونه‌برداری از آب باران جهت تجزیه ایزوتوپی * اندازه‌گیری پارامترهای صحرایی شامل: دمای آب و محیطء 1(م و آب - تعیین آن بخش از عملیات صحرایی که به عهده کارفرماست عواملی نظیر: آماده‌سازی راه‌های دسترسی به منابع آبی, نقشه‌برداری مورد نیاز» اندازه‌گیری دبی منابع آبی انتخابی مشاور»ء حفر گمانه‌های جدید در صورت نیاز و تجهیز و نگهداری آنها در طول مطالعات باید با توجه به دستورالعمل مشاور و ابلاغ کارفرما اجرا گردد. 2-۱-۱ تخصص‌های لازم در تیم اجرایی نظر به این که مطالعات ردیابی ایزوتوپی و غیرایزوتوپی به تخصص‌های متفاوتی نیازمند است. حداقل نفرات تیم اجرایی و تخصص‌های لازم به شرح زیر می‌باشد: ۱-2-۱-۱ تیم اجرایی ردیابی غیرایزوتوپی این تیم متشکل از دو گروه برای عملیات صحرایی» آزمایشگاهی و تحلیل نتایج است که زیر نظر یک نفر با مدرک کارشناسی ارشد در رشته‌های هیدروژئولوژی و یا مهندسی آب‌های زیرزمینی با حداقل ۵ سال سابقه کار در مطالعات ردیابی غیرایزوتوپی به عنوان سرپرست پروژه انجام وظیفه می‌نماید. * _کارشناس در رشته‌های زمین‌شناسی یا مهندسی عمران آب و یا مهندسی آب‌های زیرزمینی با حداقل ۵ سال سابقه کار در زمینه آب‌های زیرزمینی تکنسین آب با حداقل ۳ سال سابقه کار در زمینه منابع آب * دیپلم با حداقل ۳ سال سابقه کار در زمینه منابع آب * کارگر ساده ه حداقل دو راننده برای دو وسیله نقلیه محزا - گروه عملیات آزمایشگاهی * _کارشناس شیمی با حداقل ۵ سال سابقه کار در زمینه آنالیزهای شیمیایی و شیمی دستگاهی * دیپلم باحداقل ۵ سال سابقه کار در آزمایشگاه شیمی ۳-۶-۱-۱ تیم اجرایی ردیابی ایزوتوپی تخصص‌های لازم برای عملیات صحرایی» آزمایشگاهی و تحلیل نتایج به شرح زیر می‌باشد که زیر نظر یک نفر با مدرک کارشناسی ارشد هیدروژئولوژی یا مهندسی آب‌های زیرزمینی با حداقل ۱۰ سال سابقه کار در مطالعات ردیابی ایزوتوپی به عنوان سرپرست پروژه» انجام وظیفه می‌نماید. -------- صفحهٔ بعد -------- ۲ دستورالعمل کاربرد رونس‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها یآبرفتی * کارشناس زمین‌شناسی یا مهندسی عمران آب و یا مهندسی آب‌های زیرزمینی با حداقل ۵ سال سابقه کار در زمینه آب‌های زیرزمینی * _تکنسین با حداقل ۳ سال سابقه کار در زمینه منابع آب * دیپلم با حداقل ۳ سال سابقه کار در زمینه منابع آب ۰ کار گر ساده ۰ راننده برای یک وسیله نقلیه - گروه عملیات آزمایشگاهی * _کارشناس ارشد شیمی یا فیزیک هسته‌ای با حداقل ۱۰ سال سابقه کار در زمینه آنالیزهای ایزوتوپی به عنوان * _کارشناس شیمی یا فیزیک با حداقل ۵ سال سابقه کار در زمینه سنجش‌های ایزوتوپ‌های پایدار (اکسیژن-۰۱۸ دوتریوم و کربن -۱۳) * کارشناس شیمی یا فیزیک با حداقل ۵ سال سابقه کار در زمینه سنجش کربن-۱۴ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۲ تی ۰ بو ریف و طبقه‌بندی انواع ردیاب‌ها -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - تعاریف و طبقه‌بندی انواع ردیاب‌ها )۱ ۱-۳- ویزگی‌های ردیاب‌ها از جمله ویژگی‌های عمده ردیاب‌ها عبارتند از [۲۱] و [۲۷]: - پایداری - بی‌خطر بودن برای محیط زیست حتی در غلظت کم - امکان استفاده توام از ردیاب‌های مختلف - امکان آشکارسازی با دقت بالا در غلظت کم - انحلال‌پدیری در آب - قابلیت جدایش از محیط زیست ۳-۲- انواع ردیاب‌های متداول انواع ردیاب‌های متداول در مطالعات آب‌های زیرزمینی به قرار زیر می‌باشند [۲۷]: ۱-۲-۳ ردیاب‌های طبیعی (محیطی) - ایزوتوپ‌های محیطی پایدار نظیر اکسیژن-۱۸ دوتریوم» کربن-۱۳ و ... - ایزوتوپ‌های محیطی پرتوزا (ناپایدار) نظیرکربن-۱۴ تریتیوم و ... از بین ردیاب‌های فوق اکسیژزن-۱۸ دوتریوم و تریتیوم جز مولکول آب می‌باشند. - ردیاب‌های میکروارگانیک نظیر باکتری و ویروس‌های حیوانی - یون‌های موجود در آب - دمای آب. گرچه کاربرد وسیعی نداردء ولی در مقیاس کوچک و موارد زیست محیطی مفید خواهد بود. همچنین نظر به این که تغییرات دما در آب رودخانه‌ها نسبت به آب زیرزمینی زیاد می‌باشد.ء لذا می‌توان به منظور بررسی تغذیه آب زیرزمینی توسط رودخانه‌ها و بالعکس از این ردیاب استفاده نمود. ۲-۲-۲ ردیاب‌های مصنوعی (افزودنی) - ردیاب‌های رنگی * ردیاب‌های رنگی فلئورسنت چون بیش‌تر ردیاب‌های رنگی تحت نام‌های تجاری مختلف در دسترس هستند., لذا داشتن شاخص رنگ .لح (1۵40۲ ۵۱۵۲)) و یا نام ژنریک آنها برای جلوگیری از سردرگمی ضروری است (جدول ۱-۲). -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳ نام ماده رنگی ائوزین سولفو رودامین رودامین ۷۷۲ رودامین بی مواد رنگی ن از ردیا: ستفاده دیابی ورث -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم - تعاریف و طیفه‌بندی انواع ردیاب‌ها ۳ * رودامین ]۷/7 که محلول آن به رنگ قرمزمی‌باشد (1<0۳1:0:12آدد)). مقادیر جذب ماده رنگی در محیط‌های ریزدانه رسی برای رودامین ۷/7 ۲۸ / و برای رودامین بی ۹۶ ۸ و برای سولفورودامین بی ۶۵ ۸ گزارش شده است. - ردیاب‌های ایزوتوپی پرتوزاء نظیر: کبالت ۶۰ (0۳۳)) *ه کبالت ۵۸ (*05)) ۰ کرم ۵۱ (۲۳۳۱) ۰ تریتیوم (۱۳) همچنین مواد پرتوزای گاما نیز جزاین گروه می‌باشند. - ایزوتوپ‌های قابل فعال شدن,» نظیر: * برم ۸۰ ( 80 3۲ا) ۰ لانتانیوم ۱۳۹ (139 1۵) ایندیوم ۱۱۶ (116 1) هه یبد ۱۳۰ ( 130 ]) - ردیاب‌های جامد (نامحلول)» نظیر: باکتری‌ها مخمرها * _ویروس‌ها * بیوکلوئیدها (0110105ع010) هه نمک طعام (۱12۳1) کلرور کلسیم ‏ (۲+4012) ۰ کلرور پتاسیم ‏ (۴۱) کلرور لیتیم (16-1]) - پاک کننده‌ها (شوینده‌ها) - هالوکرین‌ها - اسیدهای آلی فلئوری شده - کلروفلئوروکرین (۳۲)) - آب گرم و آب سرد (در مقیاس محدود) -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۳ مبانی لازم در اجرای کار -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم - مبآلی لازم در اجرا ی کار ۱۷ ۱-۱-۳- تشریح معیارهای مطالعات زئوفیزیکی از جمله مطالعات پایه که استفاده از نتایج آن در مطالعات ردیابی بسیار مفید می‌باشد مطالعات ژئوفیزیکی است. نتایج مطالعات زئوفیزیکی سطحی در تعیین ضخامت آبخوان» عمق سطح ایستابی آبخوان» تعیین عمق واحدهای تراوا و ناتراوا و ... و همچنین نتایج مطالعات ژئوفیزیکی زیر سطحی در تعیین افق‌های تراوا و ناتراوا در گمانه‌ها و چاه‌های مطالعاتی مورد استفاده قرار می گیرند. برای اطلاعات بیش‌تر می‌توان به دستورالعمل‌های استاندارد مطالعات زئوفیزیک با شماره ۱۱۷ به تاریخ شهریور ۱۳۷۵ و شماره ۱۴۷ به تاریخ اردیرهشت ۱۳۷۹ و نیز شماره ۱۵۴ به تاریخ اردیرهشت ۱۳۷۹ از انتشارات طرح تهیه استانداردهای مهندسی آب کشور ۳-۱-۳- تشریح روش‌ها و اصول حفاری چاه‌های تزریق» پمپاژ و مشاهده‌ای در ردیابی جهت نقاط تزریق و نمونه‌برداری می‌توان از چاه‌های موجود به‌طور اعم و در صورت نیاز چاه‌های جدید حفر و استفاده نمود. برای حفر چاه‌های اخیر می‌توان از دستورالعمل‌هایی نظیر شماره ۹۶ مورخ آبان ۵ و شماره ۱۰۱ مورخ مرداد ۶ و شماره ۱۱۳ مورحخ در ۱۳۹۵ (از نشریات طرح تبهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور) استفاده نمود. معمولا مناسب‌تر است از چاه‌های بهره‌برداری» اکتشافی و کگمانه‌ها ۳ توجه زک هدف پروژه بد عنوان نقاط ترریق و از چاه‌های مشاهده‌ای؛ پیزومئشسر گمانه. چاه‌های بهره‌برداری و اکتشافی به عنوان نقاط نمونه‌برداری استفاده نمود. ۳-۱-۳ تشریح روش‌های انجام آزمایش‌های ردیابی از دیدگاه زمین‌شناسی با توجه به زمین‌شناسی منطقه می‌توان روش‌های گوناگونی برای انجام آزمایش‌های ردیابی در منطقه اعمال نمود که تشریح روش‌ها در فصل ۷ این دستورالعمل توضیح داده خواهد شد. ۲-۳ زمین‌شناسی ۱-۲-۳ تعیین ضوابط برای انتخاب نوع ردیاب و آزمایش‌های ردیابی از دیدگاه زمین‌شناسی با توجه به زمین‌شناسی منطقه می‌توان از ردیاب‌های مختلف و روش‌های گوناگون برای انجام ردیابی استفاده نمود که تشریح انواع این ردیاب‌ها در فصل ۲ ضوابط انتخاب آنها در فصل ۵ و تشریح روش‌ها در فصل ۷ این دستورالعمل توضیح داده خواهد شد. ۲-۲-۳ تعیین ضوابط برای انتخاب نوع آزمایش‌های ردیابی از دیدگاه سنگ‌شناسی باتوجه به ترکیب سنگ‌شناسی ذرات تشکیل دهنده آبرفت می‌توان نوع آزمایش ردیابی را انتخاب نمود. به عنوان مثال در آبرفت‌های حاوی کانی‌های رس استفاده از ردیاب‌های رنگی کاتیونی بازیک نظیر رودامین بی توصیه نمی‌شود. همجنین چنانجه -------- صفحهٔ بعد -------- ذرات تشکیل دهنده و9 ماتریکس آبرفت دارای منشا مارنی و گجی باشد.ء استفاده از روش‌های ردیابی مصنئوعی به‌ویره نمک‌های معدنی در شرایط متعارف توصیه نمی‌شود. ۳-۲-۳ تعیین ضوابط برای انتخاب نوع آزمایش‌های ردیابی از دیدگاه پتروگرافی ۳-۳- هیدروژئولوزی ۱-۳-۳ تشریح اصول مطالعات هیدروژئولوزی ایزوتوپی |۱۳۰۱ برای ‎٩۲‏ عنصر در طبیعت بیش از ۱۰۰۰ ایزوتوپ وجود دارد که اغلب ایزوتوپ‌های محیطی نامیده می‌شوند. این ایزوتوپ‌های محیطی به دو گروه ایزوتوپ‌های پایدار و ایزوتوپ‌های ناپایدار تقسیم می‌شوند. اغلب ردیاب‌های ایزوتوپی پایدار با محیط واکنش نشان نداده و از اهمیت به‌سزایی در تعیین منشا آب زیرزمینی برخوردار می‌باشند و از این نظر بر آنیون‌ها و کاتیون‌های موجود در آب ارجحیت دارند. این نکته به‌ویژه از آنجا دارای اهمیت است که ویژگی‌های شیمیایی آب تنها در موارد معدودی می‌توانند به عنوان ردیاب محیطی موثر باشند. زیرا در بیش‌تر موارد بین محیط جریان و آب واکنش رخ می‌دهد و این امر سبب می‌شود. ماهیت شیمیایی آب تنها به عنوان ابزاری برای شناخت منشا و مسیر جریان به کار آید و کمکی به شناخت هیدرولیک جریان ننماید. حال آنکه ترکیب ایزوتوپ‌های پایدار آب تا حد زیادی مستقل از محیط می‌باشد. ایزوتوپ‌های ناپایدار معمولا در تعیین سن آب زیرزمینی بسیار مهم می‌باشند. الف - ایزوتوپ‌های پایدار ایزوتوپ‌های پایدار را می‌توان نوعی ردیاب طبیعی در نظر گرفت که با سرعت میانگین جریان آب زیرزمینی حرکت نموده و استفاده در مطالعات ردیابی اکسیژن-۱۸ و دوتریوم می‌باشد. - استفاده از ایزوتوپ‌های پایدار در هیدرولوزی محتوای ایزوتوپ‌های پایدار نمونه‌ها را با دلتا (6) نشان می‌دهند که برای هر ایزوتوپ عبارت است از نسبت در هزار اختلاف نسبت ایزوتوپی نمونه و استاندارد بر استاندارد که مثلا برای اکسیژن-۱۸ به ترتیب زیر نشان داده می‌شود: (۱-۳) (1000) [ 4+علصهاه (*0*/0۱) / (۵د وهای *0۷ /0۹) - مامسوی ۵0۳-00۵۹ برای بارندگی هر منطقه خاص, رابطه بین*" 0 6 و 1 8 تقریبا خطی است و می‌توان آن را به‌طور تجربی به‌صورت یک خط آب جوی" نشان داد. ۱-1۵1۵0۲1۵ ۷۵1۵۲ 0 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- مبالی لازم در اجرا ی کار اج جدایش ایزوتوپی" اکسیژن-۱۸ و دوتریوم فرآیندی وابسته به دما و جرم است که در حین تغییرات فازی منجربه غنی شدن" محتوای ایزوتوپی می‌شود. آبی که در معرض تبخیر قرار گرفته به دلیل سرعت تبخیر بیش‌تر ایزوتوپ‌های سبک. نسبت به ایزوتوپ‌های سنگین غنی‌تر خواهد شد. با توجه به تاثیر پدیده جدایش ایزوتوپی از دما بارش‌های زمستانی از نظر محتوای اکسیژن-۱۸ و دوتریوم در مقایسه با بارش‌های تابستانی تهی‌تر " می‌باشد (اثر دما). همین‌طور با توجه به جدایش ایزوتوپ‌های سنگین‌تر در فاز بخارء بارش‌های ابتدای هر بارندگی از نظر محتوای ایزوتوپ‌های پایدار غنی‌تر از بارش‌های پایان آن بارندگی می‌باشند(اثرجرم). این پدیده ها سبب می‌شوند که بتوان از ایزوتوپ‌های پایدار به عنوان ردیاب طبیعی استفاده نمود. بنابراین می‌توان به منشا آب‌های مختلف و الگوی اختلاط بین آب‌های ب- ایزوتوپ‌های ناپایدار اهمیت ویژه ایزوتوپ‌های ناپایدار در تعبین سن آب می‌باشد. رایج ترین ایزوتوپ‌های ناپایدار در هیدرولوژی ایزوتوپی تریتیوم و کربن ۱۴" می‌باشند. از کلر ۳۶" نیز می‌توان در تعیین سن آب‌های زیرزمینی خیلی قدیمی استفاده نمود. تریتیوم با نیمه عمر ۱۲/۳۵ سال در مقادیر جزئی در طبیعت تولید می‌شود. آزمایش‌های هسته‌ای سال‌های ۱۹۵۲ تا ۱۹۶۳ منحر به افزایش تریتیوم بارندگی از ۵ تا ۱۰ تا در دهه ۱۹۴۰ به ۱۰۰ تا ۵۰۰۰ 77 در دهه ۱۹۶۰ شد. غلظت ماکزیمم تریتیوم در سال ۱۹۶۳ رخ داده است (شکل ۱-۳). هم اکنون غلظت تریتیوم در بارندگی حدود ۱۰ تا ۳۰ []] می‌باشد. تریتیوم در آب زیرزمینی هیچ‌گونه واکنش شیمیایی با آب و محیط ندارد. عمده کاربرد تریتیوم شامل موارد زیر می‌باشد: - تشخیص آب‌های ورودی به آبخوان پیش از ۱۹۵۲ و پس از آن کربن-۱۴ دارای نیمه عمری برابر ۵۷۳۰ سال می‌باشد. کربن-۱۴ مانند تریتیوم مقادیر اندکی از آن در جو تولید می‌شود که پس از آزمایش‌های هسته‌ای مقادیر زیادی از این ایزوتوپ وارد جو شده است. به دلیل نیمه عمر طولانی آنء می‌توان از این ایزوتوپ برای تعیین سن آب‌های زیرزمینی جوان‌تر از ۳۰۰۰۰ سال استفاده نمود. رژیم هیدروژئولوژیک همخوان با چنین زمان ماندگاری را می‌توان در حوضه های آبریز بزرگ مقیاس و نیز آبخوان‌هایی با ضخامت زیاد و تراوایی پایین یافت. به کمک اندازه‌گیری کرین-۱۴ و برخی پارامترهای دیگر می‌توان در حوضه های آبریز بزرگ درباره مواردی همچون اختلاف سن منابع آب» مناطق تغذیه و سرعت‌های جریان اظهار نظر نمود. استفاده از کرین-۱۳ با پیچیدگی‌هایی نیز همراه است که می‌توان به موارد زیر اشاره نمود: - انحلال کانی‌های کربناته یا اکسیداسیون موادآلی ممکن است منجر به افزوده شدن کربن «مرده»" به آب و جایگزینی آن با کربن-۱۴ شده و در تعیین سن خطا ایجاد نماید که روش‌های گوناگونی برای اصلاح این خطا وجود دارد. 0 13010016 -| 2-1 ها عل -3 0 ۳۵010 -4 ۳0106 -5 1] 1۳111110 -6 0 620 -7 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها یآبرفقتی ۹ 7 1۱۱ ۰ ۱۱1 8 5 ۹ ۱ ۱ ]1 ۱ ]موی ۱1 5 ْ ا ۱ بلا۱ ۱ ۵ ۰۹ ار 5: 1 - 5 72 را تا 2 -الل او سس ٍ ۹ ۳ ۱ : ۴ :1 ۴ . الا 98 ۱ ا را ]| .۱ ۹0 ۳ ۹۹ ۹۵ ۹ ۸۵ ۸۰ ۷۵ ۹۰ ۶۵ ره ۵ ۱۹۵۲ شکل ۱-۳- نوسانات تریتیوم در جو نسبت به زمان |۳۲| کلر-۳۶ دارای نیمه عمری برابر با ۳۰۰۰۰۰ سال است. این ایزوتوپ ناشی از واکنش تابش‌های کیهانی با جو می‌باشد و برای فراوانی بسیار اندک آن و پیچیدگی و گرانقیمت بودن هزینه‌های اندازه‌گیری آن می‌باشد. ۲-۳-۳ تشریح اصول هیدرولیک آب‌های زیرزمینی نظر به این که سرعت جریان آب زیرزمینی در آبخوان‌های آبرفتی قابل توجه نبوده و حدود میلی‌متر در ثانیه می‌باشد. لذا جریان آب در این محیطها به‌صورت ورقه‌ای بوده و بالطبع از بار هیدرولیکی نظیر سرعت ( ۷*/28) آن صرف نظر می‌شود. قانون دارسی در این آبخوان‌ها اعتبار داشته و دو پدیده پخشیدگی" و انتشار" ردیاب‌های مصنوعی در این محیط دارای آهمیت است. در این ابخوان‌ها دو نوع سرعت جریان مطرح است: سرعت دارسی و سرعت واقعی. ۳-۳-۳ تعیین ضوابط برای انتخاب نوع آزمایش ردیابی متناسب با آبخوان با توجه به ویژگی‌های زمین‌شناسی, سنگ‌شناسی» پتروگرافیک و خصوصیات آبخوان» نوع ردیاب مناسب و روش آزمایش را 7 - ]| 0 لس-2 0 -3 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- مباتی لازم در اجرا ی کار )۳ 2-۳-۳ تعیین محدودیت های آزمایش‌های ردیابی از نظر خصوصیات جریان آب زیرزمینی (سرعت و جهت) الف - ردیاب‌های رادیواکتیومصنوعی یکی از عواملی که در انتخاب ردیاب‌های رادیوایزوتوپ مصنوعی مطرح است. نیمه عمر این‌گونه ردیاب‌ها می‌باشد که این عامل با توجه به فواصل بین نقاط تزریق و نمونه‌برداری» قابلیت هدایت هیدرولیکی آبخوان و سرعت جریان آب زیرزمینی انتخاب می‌شود. به عنوان مثال در آبخوان‌های ریزدانه که فاصله بین نقاط تزریق و نمونه‌برداری زیاد باشدء از ردیاب‌هایی استفاده می‌شود که نیمه عمر آنها متناسب با عوامل مذکور باشد. ب- ردیاب‌های رنگی عواملی نظیر 1 و دمای آب و ابعاد ذرات تشکیل دهنده آبخوان محدودیت‌هایی را در انتخاب نوع ردیاب رنگی به‌وجود می‌آورد. به عنوان مثال در آبخوان‌های آبرفتی دانه ریز و همجنین به منظور بررسی ارتباط هیدرولیکی بین 200101000 و 20011270 با اکیفر(آبخوان) استفاده از رودامین بی (بعلت جذب زیاد که تا حدود ۹۶/ نیز گزارش شده است) در محیط دانه ریز توصیه نمی‌شود. برای توضیحات بیش‌تر به جدول ۱-۲ مراجعه شود. رودامین ]۷۷: با توجه به ماهیت بونی و خاصیت جذب شدید آن توسط مواد ریز دانه و رسی اصولا در آبرفت‌های دانه ریز کاربرد ندارد. در این محیط‌ها می‌توان از ردیاب‌هایی استفاده نمود که ویژگی جذب در رسوبات را ندارند مانند اورانین. همچنین ردیاب‌های رنگی غیر فلئورسنت نظیر: پرمنگنات پتاسیم» اریتروزین (قرمز کنگو) و متیلن آبی در مقیاس محدود و در آبرفت‌های دانه درشت کاربرد دارند. ج- نمک‌های معدنی عواملی نظیرگسترش عدسی‌های رسی» []0 آب» غلظت زمینه یون در آب زیرزمینی و محدودیت روش‌های اندازه‌گیری از محدودیت‌های استفاده از این نوع ردیاب‌ها به‌شمار می‌آیند. ردیاب‌های آنیونی معمولا تمایلی به جذب و تبادل یونی نشان نمی‌دهند ولی با حضور کانی‌های رسی و در 011 پایین تبادل یونی صورت می‌گیرد. ردیاب‌های کاتیونی به شکل فراوان‌تری با کانی‌های رسی از طریق فرآیند تبادل کاتیونی واکنش خواهند داشت. به خصوص در آبخوان‌های با قابلیت تراوایی و نرخ جریان کم [۲۹]. موضوع مهم دیگر در کاربرد ردیاب‌های یونی به غلظت زمینه بالای ردیاب در آب زیرزمینی می‌باشد که تحت چنین شرایطی نیاز به تزریق ردیاب با غلظت بالا است که ممکن است منجر به جدایش چگالی در طول آزمایش ردیابی و در نتیجه تغییر الگوی جریان» تغییردرجه تبادل یونی و رسوب شیمیایی ثانوی (تغییر قابلیت تراوایی آبخوان) شود. بنابراین از محدودیت‌های دیگر استفاده از این نوع ردیاب نیاز به حجم بالای ردیاب و کاربرد آن در مسیرهای کوتاه جریان را می‌توان ذکر کرد. د - سایر ردیاب‌ها سایر ردیاب‌ها شامل ویروس‌هاء باکتری ها و بیو کلوئیدها در محیط‌های آبرفتی دانه درشت و فواصل کوتاه می‌باشندء به عنوان مثال بیوکلوئیدها در آبخوان‌های تشکیل شده از شن رودخانه ای و در فواصل چند ده متر کاربرد دارد. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۴ دستورالعمل انعام پروزژه ردیابی در آبخوان‌های آبرفتی -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- دستورالعمل انجامم پروژه ردیابی د رآبخوان‌ها یآبرفتی ۳ ۱-2- اهداف پروژه ردیابی در آبخوان‌های آبرفتی ۱-۱-2- اهداف کیفی مهم‌ترین اهداف کیفی به شرح زیر خلاصه می‌شود: - بررسی تبادلات هیدرولیکی بین آبخوان‌های آبرفتی با یکدیگر و یا با سازندهای سخت حاشیه دشت - تعیین گستره حوضه آبگیر چشمه‌ها - تعیین مناطق تغذیه و تخلیه آبخوان‌های آبرفتی ۰ ۰ ۰ ۰ ۰ ا ۱ - تعیین نوع جریان سطحی از نقطه نظر ارتباط هیدرولیکی با منابع اب زیرزمینی - تعیین نوع منبع تغذیه آبخوان _ تعیین منشا آلاینده‌های آبخوان تعیین نحوه پراکندگی آلاینده - بررسی ارتباط شیرابه های زباله های شهری در محل دفن آنها با آب‌های زیرزمینی مهم‌ترین اهداف کمی عبارتند از تعیین: - سن آب‌های زیرزمینی - میزان اختلاط آب آبخوان - سرعت جریان آب زیرزمینی (جانبی و قائم) - متوسط زمان تأخیر - قابلیت انتقال و هدایت الکتریکی - تعیین حریم حفاظتی چاه‌های آب آشامیدنی |- ۳:11, 1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها ی آبرفقتی ۳-2 تعیین ضوابط انتخاب ردیاب مناسب و تعیین محدودیت‌ها و ضوابط اجرای کار از نظر با توجه به ویژگی‌های مذکور در بند (۱-۲) در انتخاب ردیاب‌های مناسب موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرد [۲۷]: - خصوصیات هیدروژئولوزیکی منطقه - عدم واکنش ردیاب با آب و یا سازند - عدم رسوب ردیاب در طول مسیر جریان و انحلال مجدد در آب -۱-۳- زمین‌شناسی و زئوشیمی در محیط‌های آبرفتی دانه ریز که حاوی در صد رس قابل توجهی می‌باشند. استفاده از ردیاب‌های رنگی کاتیونی نظیر رودامین بی و رودامین ۷۷۲ مجاز نمی‌باشد. همچنین با توجه به ترکیب شیمیایی عناصر تشکیل دهنده آبرفت باید ردیابی را انتخاب کرد که با محیط واکنش شیمیایی نداشته و یا محیط با آن واکنش نشان ندهد. حضور ترکیباتی نظیر گچ و نمک طعام در آبخوان استفاده از نمک‌های معدنی را به عنوان ردیاب محدود می‌سازد. ۲-۳-4- هیدروژئولوزی - استفاده از ردیاب‌های رنگی در مسافت‌های کوتاه و محیط‌های دانه درشت توصیه می‌شود. - از مواد رنگی غیر فلئورسنت فقط در محیط‌هایی که طول مسیر جریان کوتاه و همچنین زمان تماس ردیاب با محیط و آب کم باشد. می‌توان استفاده نمود. - کمیت آب زیرزمینی پارامتری است که باید در انتخاب ردیاب و مقدار آن مد نظر قرار گیرد. - در آبخوان‌های آبرفتی نیمه آزاد و نیمه تحت فشار و همچنین آبخوان‌های تحت فشار و ریزدانه استفاده از ردیاب‌های - در انتخاب ردیاب باید سعی شود.ء ردیابی انتخاب گردد که غلظت زمینه آن در محیط صفر ویا ناچیز باشد. - نظر به تغییرات دما در محیط‌های هیدروترمال (گرمابی) استفاده از ماده رودامین بی توصیه نمی‌شود. زیرا این ماده در دمای بیش از ۲۵ درجه سانتی گراد تجزیه می‌شود. ۳-۲-2 زیست محیطی نظر به آلوده‌سازی آب‌های زیرزمینی به‌وسیله ردیاب‌های رادیواکتیو بهتر است. از موادی استفاده شود که نیمه عمر فروپاشی کوتاه داشته و در کوتاه‌ترین زمان آلودگی آن برطرف شود. برای این منظور از ردیاب‌هایی استفاده می‌شود که پرتو گاما منتشر می‌نمایندء زیرا توانایی نفود پرتو گاما از مزایای این مواد است. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- دستورالعمل انجام پروژه ردیابی د رآبخوان‌های آبرفتی ۳۷ در ایران معمولا از سزیم-۱۳۷ که امکان تهیه آن فراهم است و سنجش آن در محل به‌سهولت انجام می‌پذیرد. استفاده می‌شود. همچنین از بین مواد رادیواکتیوی که اشعه بتا منتشر می‌نمایند تنها تریتیوم است که اشعه بتا ضعیفی منتشرمی‌نماید و ترکیب آن به صورت آب می‌باشد. بنابراین از بهترین ردیاب‌ها به حساب می‌آید. - نظر به اثرات زیانبار زیست محیطی ردیاب‌های ایزوتوپی پرتوزا استفاده از هر نوع آنها باید با کسب مجوز از آژانس بین‌المللی انرژی اتمی از طریق سازمان انرژی اتمی ایران صورت پذیرد. - مواد تزریقی باید برای موجودات زنده و محیط زیست از هر نظر بی‌خطر باشد. استفاده از ردیاب‌هایی همچون رودامین‌بی یا رودامین-]۱۷۷/7 در نزدیکی منابع آب آشامیدنی یا در نقاطی که احتمال راهیابی به منابع آب آشامیدنی را داشته باشد.ء 5-۲-5- سهولت انجام عملیات - در انتخاب ردیاب باید سهولت انجام عملیات اجرایی اعم از صحرایی و آزمایشگاهی مد نظر قرار گیرد. مثلا سهولت انحلال ردیاب در آب یکی از پارامترهای مهم انتخاب ردیاب است. - امکان تشخیص سریع ردیاب فراهم باشد به‌گونه‌ای که بتوان تغییرات مورد نیاز در برنامه زمانبندی را مد نظر قرار داد. - سهولت دسترسی و عدم پیچیدگی وسایل مورد نیاز برای تشخیص ردیاب یکی دیگر از پارامترهای مهم در انتخاب ردیاب علاوه بر مطالب فوق به دو مورد زیر نیز در انتخاب ردیاب باید توجه شود. - قیمت ردیاب و وجود آن در بازار و امکان دسترسی آسان به آن - در صورتی که پروژه نیاز به استفاده هم‌زمان از ردیاب‌های مختلف داشته باشد.ء لازم است مواد رنگی به گونه‌ای انتخاب ۳-2 تنظیم برنامه زمانی مطالعات مدت پروژه ردیابی به عواملی نظیر: هدف و حجم پروژه» گسترش منطقه» سهولت دسترسی به منابع آبی و شرایط هیدرولوژیکی محیط بستگی دارد. به‌علاوه در تنظیم برنامه زمانی این گونه پروژه ها باید به ترتیب زیر عمل نمود. - گردآوری و بررسی کلیه مدارک و گزارشات موجود مربوطه - بررسی‌های اولیه صحرایی شامل بررسی‌های زمین‌شناسی و هیدروژئولوزیکی منطقه مورد مطالعه بر اساس بندهای فوق پس از انتخاب نوع ردیابی ادامه برنامه به شرح زیر می‌باشد: ۱-۳-۶- برنامه زمانی ردیابی ایزوتوبی محیطی -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ دستورالعمل کاربرد روئس‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها ی اآبرفتی - ارسال نمونه‌ها به آزمایشگاه - انجام آزمایش‌های ایزوتوپی نمونه‌ها - انجام تجزیه کامل شیمیایی نمونه‌ها - تحلیل و تفسیر نتایج به‌دست آمده - ارائه گزارش ۳-۳-۶ برنامه زمانی ردیابی رنگی و نمک‌های معدنی در روش چند چاهه - شناسایی و انتخاب منابع آبی و تهیه نقشه و موقعیت آنها - تعیین نقاط تزریق و نمونه‌برداری (در روش چند چاهی) - انجام نمونه‌برداری‌های زمینه" - انجام سنجش‌های صحرایی - نمونه‌برداری و انجام سایر عملیات صحرایی مورد لزوم - ارسال نمونه‌ها به آزمایشگاه - انجام آنالیزهای آشکارسازی و فیزیکو شیمیایی نمونه‌ها - تحلیل و تفسیر نتایج به دست آمده 60 - | -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۵ قزریق ردیاب و ضوابط مربوط به آن -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- تزریق ردیاب و ضوابط مربوط به آن )۳ ۱-۵- تزریق ردیاب و ضوابط مربوط به آن ۱-۱-۵- ضوابط انتخاب زمان تزریق نظر به این که تغییرات شرایط هیدرولوژیکی تاثیر به‌سزایی در نتایج آزمایش ردیابی دارد بنابراین بهترین زمان برای انجام عملیات تزریق» دوره مرطوب می‌باشد. ولی چنانچه نیاز به ردیابی در دوره خشک باشد در این صورت لازم است که به نکات زیر توجه شود: - محلول ردیاب باید در محیط اشباع آبخوان تزریق شود. - چون امکان نگهداشت محلول ردیاب در ناحیه تهویه آبخوان در طول فصل خشک وجود دارد که ممکن است پس از اولین بارندگی( که احتمالا ماه‌ها بعد از عملیات تزریق رخ دهد) در نقاط نمونه‌برداری ظاهر شود.ء لذا باید در این‌مورد طول مدت نمونه‌برداری افزایش یاید. - به منظور استفاده بهینه از طول روز جهت کنترل نمونه‌برداری بهتر است. عملیات تزریق در ساعات اولیه روز انجام گیرد. - عملیات تزریق در روزهای بارانی و باد شدید نباید انجام گیرد. ۳۲-۱-۵- ضوابط انتخاب محل تزریق از جمله مهم‌ترین مراحل مطالعاتی در یک آزمایش ردیابی مصنوعی انتخاب محل تزریق است که با توجه به حساسیت امر نقتش عمده ای در موفقیت آزمایش دارد و به‌همین جهت مستلزم صرف وقت کافی و مطالعات زیاد می‌باشد. در انتخاب نقطه تزریق که تا حد زیادی بستگی به هدف طرح و نتایج مطالعات کلاسیک دارد.ء باید علاوه بر زمین‌شناسی محل به نکات زیر توجه نمود: - وجود ارتباط هیدرولیکی بین نقاط انتخابی تزریق با آبخوان - بالا بودن تراز سطح آب در محل تزریق نسبت به نقاط نمونه‌برداری (خاص روش چند چاهه) - تراوایی بالای آبرفت در محل تزریق و عدم وجود زمینه رسی" غالب - تناسب تعداد و پراکندگی نقاط تزریق با اهداف مطالعه - امکان دسترسی به آب برای عملیات قبل و بعد از تزریق (آماده‌سازی ردیاب و عملیات لازم بر روی محل تزریق) - عدم استفاده هم‌زمان از یک نقطه جهت تزریق ردیاب‌های مختلف معمولا (در روش چند چاهه) برای تزریق در محیط‌های آبرفتی از چاه‌ها و گمانه‌های موجود استفاده می‌شود. در صورت عدم وجود چاه یا گمانه باید در محلی که با توجه به ضوابط بالا مناسب تشخیص داده شود.ء کارفرما باید با هماهنگی با مشاور و رعایت استانداردهای موجود.ء اقدام به حفر چاه یا گمانه» حتی‌الامکان تا چند متر زیر سطح ایستابی آبخوان نموده یا دسترسی به آن را برای علاوه بر چاه‌ها یا گمانه‌ها در روش چند چاهی می‌توان مکان‌های زیر را نیز به عنوان محل تزریق انتخاب نمود. اف - منابع آب‌های سطحی و رودخانه‌های فرو رو به منظور بررسی ارتباط با آب‌های زیرزمینی" ۰ :۶ و ۱ س 8 7 ط 5 ب - زهکش‌های سیستم‌های دفع فاضلاب به منظور بررسی احتمال گسترش آلودگی در آب‌های زیرزمینی |- 03۷ 2- 1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۱-۵- روش‌های تزریق و ضوابط انتخاب آن تزریق ردیاب به منابع آبی به دو صورت می‌تواند انجام گیرد. الف - روش تزریق لحظه‌ای یا ناگهانی ۱-۳-۱-۵- تشریح روش‌های تزریق متداول و ضوابط تعیین هر یک در انتخاب یکی از دو روش فوق عواملی نظیر هدف مطالعهء نوع منبع آبی» وضعیت زمین‌شناسی آبخوان» دسترسی به محل, امکانات و تحهیزات موجود و محدودیت زمانی تعیین کننده می‌باشد. روش تزریق لحظه‌ای بسیار ساده بوده و مستلزم برداشت تعداد نمونه‌های زیاد در زمانی کوتاه به منظور پی بردن به موقعیت نقطه اوج منحنی ردیاب می‌باشد (شکل ۱-۵). روش تزریق با دبی ثابت قدری مشکل بوده و مستلزم استفاده از لوازم خاص می‌باشد. ولی مستلزم برداشت نمونه‌های کم‌تر در زمانی طولانی‌تر نسبت به روش تزریق لحظه‌ای می‌باشد. (شکل ۲-۵) در این روش ردیاب مورد نظر از طریق سیستمی شامل پمپ و لوله‌های مربوطه و منبع محلول ردیاب با بار هیدرولیکی ثابت (به منظور ثابت بودن دبی تزریق) وارد منبع آبی می‌شود (شکل ۳-۵). شکل ۱-۵- تزریق لحظه‌ای |۱۳۲۷| |- 500110 1265 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- تزریق ردیاب و ضوابط مربوط به آن ۳۳ حربان ورودی هوا.. . بار هیدرولیکی ثابت ۵ شکل ۲-۵- دستگاه مورد استفاده برای تزریق با دبی ثابت| ۲۵| تزریق ردیاب پایان آغاز شکل ۳-۵- تزریق با دبی ثابت |۲۷] لازم به یادآوری است که تزریق مواد رادیواکتیو به صورت ناگهانی متداول‌تر است. در این روش آمپول حاوی ماده رادیواکتیو در ۲-۳-۱-۵- تشریح روش تک چاهی و ضوابط کاربرد این روش تنوع آزمایشات ردیابی با توجه به انواع ترکیب‌های مختلف ردیاب‌های در نظر گرفته شده, شرایط هیدرولوژیکی محلی» روش‌های تفاوت در آزمایشات ناشی از پارامترهای مورد اندازه‌گیری (همانند سرعت» ضریب پخشیدگی و تخلخل) مقیاس آزمایش و تسداد چاه‌های مورد استفاده می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- در روش تک چاهی تنها با تزریق و نمونه‌برداری در یک چاه با استفاده از دو تکنیک تزریق / تخلیه و رقیق شدن نقطه‌ای - مزایای روش تک چاهی * ردیاب کم‌تری نسبت به روش چند چاهه مورد نیاز خواهد بود. * فرض جریان شعاعی کاملا معتبر بوده به‌طوری که جریان طبیعی آبخوان قابل صرف‌نظر می‌باشد. * نیازی به دانستن جهت دقیق جریان نمی‌باشد. * کل عملیات ردیابی تنها در یک چاه صورت می‌گیرد. در این تکنیک فرض بر شناخت مقدار تخلخل و یا تخمین آن با دقت نسبتا خوبی می‌باشد. مقدار مشخصی ردیاب به‌طور لحظه‌ای به چاه (که بر اساس دستورالعمل‌های مربوطه حفر شده است) اضافه شده و با آب چاه مخلوط می‌شود و سیس ۲ تا ۲ برایر حجم چاه آب تازه وارد آن کرده تا ردیاب بتواند به داخل آبخوان نفود نماید. با توجه به حجم کم آب اضافه شده» جریان طبیعی چاه مذکور با یک نرخ ثابت پمپ شده به‌طوری که مقدار حجم پمپاژ شده به‌قدری است که بر جریان آب زیرزمینی طبیعی تاثیر گذارد و سپس غلظت ردیاب نسبت به زمان یا حجم آب تخلیه شده اندازه‌گیری می‌شود. سرعت جریان به ترتیبی که در قسمت‌های بعد ارائه خواهد شدء به دست می‌آید. داخل چاه» اختلاط کامل آن و نهایتا اندازه‌گیری کاهش غلظت با زمان می‌باشد. * تعیین سرعت ظاهری یا سرعت دارسی* ۰۰ اس ۰.۰ ۰ ۰ ۰ ۵ ۰ ۰ ۰۰ ۰.۰ 1 ۰ ۰ ۰ ۰ 1 برای تعیین این پارامتر از تکنیک پیمایش رقیق شدن استفاده می‌شود. برای این منظور ستون اب زیرزمینی (در ناحیه مشک چاه) با ماده ردیاب که به خوبی مخلوط شده نشاندار می‌گردد. تعقیب کاهش غلظت ردیاب در اثر حرکت آب» سرعت ظاهری با | - 0 2-11۵1 3- 001۲ 0 4- 11116۳۵1100 17 5- 011110 8 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- تزریق ردیاب و ضوابط مربوط به آن ۳ عامل مهمی که بر رقیق شدن ردیاب اثر می گذارد وجود جریان قائم در چاه می‌باشد(به بخش تعیین سرعت قائم آب مراجعه شود). عوامل دیگرء جریان‌های غلیظ بواسطه تغییرات در غلظت یا درجه حرارت و اثرهای انتشار مرزی! می‌باشند. برای پرهیز از اثر غلظت. باید غلظت ردیاب پایین نگه داشته شود(کم‌تر از ۲۵۱/1۲ * ۱۰ ۴). اگر دمای محلول ردیاب قبل از تزریق معادل دمای گمانه یا چاه باشد.ء اثرات درجه حرارت هم قابل اغماض است. در سرعت‌های خیلی کم (1۳/۵ 0.05 > ۷۲) انتشار عامل محدود کننده کاربرد این روش می‌باشد. در سرعت‌های بالا وقوع جریان متلاطم!" عامل محدودکننده‌ای است. در سرعت‌های بحرانی» که جریان ورقه‌ای به جریان متلاطم تغییر می‌یابده دامنه ۱۳/۵ ۲۰-۲۰۰ غلظت ردیاب بستگی به ساختمان برای تعیین این پارامتر از تکنیک پالس تک چاهی استفاده می‌شود. اصولا روش تعیین تخلخل در منطقه اشباع بر اساس تساوی (۱-۵) حجم کل / حجم آب ثقلی < 1۱۵ روش عمل بدین نحو است که ردیاب به داخل یک چاه تزریق می‌شود. با چشم‌پوشی از پخشیدگی ردیاب در مسیر جریان حجم (۲-۵) 6 2 ]. ۷۷۶ ۲ فاصله دور شدن ردیاب از چاه ۲ ضخامت قسمت اشباع آبخوان, 16 تخلخل مفید آبخوان» 0 دبی پمپاز 1 زمان بازیافت ردیاب بعد از آغاز پمپاز است. با این روش لازم است دو بار آزمایش با زمان‌های متفاوت انجام گیرد تا بتوان تخلخل مفید و فاصله دور شدن ردیاب از چاه را به دست آورد. کاربرد این روش بر اساس این فرض است که حجم مخروط افت" در مقایسه با حجم آب پمپاژ شده قابل چشم‌پوشی باشد (رژیم ماندگار). * تعیین سرعت قائم آب به منظور شناخت مولفه قائم سرعت با استفاده از ردیاب‌های رادیو اکتیو می‌توان از روش رقیق شدن تک چاهی استفاده نمود. بدین منظور تعدادی آشکار ساز" در اعماق مختلف چاه قرار داده و حرکت قائم ردیاب به کمک این آشکارساز ثبت می‌شود (شکل ۴-۵ سپس با توجه به فاصله آشکارسازها و زمان رسیدن ردیاب به آنها می‌توان سرعت جریان قائم آب زیرزمینی را محاسبه نمود. ۳-۳-۱-۵- تشریح روش چند چاهی و ضوابط کاربرد این روش این روش بر پایه اضافه نمودن لحظه‌ای ردیاب به داخل آب زیرزمینی و تشخیص آن در یک یا چند نقطه واقع در پایین دست 0 00۵۵۲۷ -۱ 1070۷1 -2 0 ]0۲۴ 000۵ -3 07۳ -4 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۹ .]۲۱[ - آزمایش در جریان ردیاب در یک چاه بل می‌گیرد. این آزمایش برا برای آزمایش خیلی بیش فواصل زیاد و جهات مخ - آزمایش در جریان ن جریان‌های همگرا و واگر دستورالعمل کاربرد رونّس‌های ردیابی در م نیز جهت غالب جریان می‌باشد. این روش برای جریان یکنواخت(جانبی) و جریان ن کنواخت ون ایجاد اغتشاش در جریان طبیعی تزریق شده و در نقاط دیگری واقع در پایین د. ی ردیابی با مقیاس‌های محلی ۵-۲ متر یا حد واسط ۱۰۰-۵ متر مورد استفاده قرار تر از زمان مورد نیاز برای آزمایش جریان شعاعی می‌باشد. همچنین مقدار سرعت با . زیادی چاه مشاهده‌ای مورد نیاز خواهد بود. مقدار ردیاب مورد نیاز و تعدد چاه‌های : نلف می‌تواند هزینه‌ها را بالا ببرد. در این آزمایش جهت غالب جریان» زمان انتقال» س شکل 2۶-۵- شمایی از روش تشسخیص جریان قائم در آب زیرزمینی سعاعی ر تخلخل, ضریب قابلیت انتقال آبخوان و ضریب پخشیدگی محاسبه می‌شود. این لالعات آبخوان‌ها یآبرفقنی سعاعی به کار می‌رود ستء نمونه‌برداری انجام می‌گیرد. زمان مورد نیاز شاهده‌ای برای و ند سنُْ رعت متوسط جریان» آزمایش از دو روش با -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- تزریق ردیاب و ضوابط مربوط به آن ۳۷ * روش جریان همگرا در این روش ردیاب در یک چاه مشاهده‌ای تزریق و چاه دیگر پمپاز می‌شود و جریان به صورت همگرا به سمت چاه پمپاز هدایت می‌شود. غلظت در چاه در حال پمپاز اندازه‌گیری می‌شود. در این روش علاوه بر پی بردن به ارتباط هیدرولیکی بین چاه تزریق و پمپاژ پارامترهای قابل اندازه‌گیری در این روش تخلخل و ضریب قابلیت انتقال آبخوان می‌باشد. برخلاف آزمایش در جریان یکنواخت زمانی که آب از یک آبخوان پمپاز شود و تزریق ردیاب در داخل محدوده ناشی از عملکرد چاه پمپاز (مخروط افت) انجام گیرد. حجم می‌شود. برای تعیین ضریب قابلیت انتقال باید ردیاب در دو چاه که در دو افق مختلف آبخوان حفر شده‌اند. تزریق و در فاصله‌ای دورتر توسط چاه پمپاز دریافت می‌شود. * روش جریان واگرا در این روش محلول ردیاب به صورت پیوسته یا لحظه‌ای به‌درون یک چاه تزریق می‌شود و به‌طور واگرا در آبخوان گسترش می‌یاید. سپس در یک یا چند چاه مشاهده‌ای که پمپاز نمی‌شودء نمونه‌برداری صورت می‌گیرد. ححم نمونه‌برداری در چاه مشاهده‌ای باید به‌گونه‌ای باشد که در جریان طبیعی آبخوان اغتشاش ایجاد ننماید (شکل ۵-۵). 0-01۱ 2 لایه محبوس کننده بالایی ۲ نوا یگ و0 لت 2 ۳ 0 ۳ لایه محبوس کننده باس ۱ را و شکل ۵-۵- اندازه‌گیری ویژگی‌های آبخوان در روش چند چاهه |۲۵۱]| ۶-۳-۱-۵ تشریح روش ماکزیمم و ضوابط کاربرد آن روش ماکزیمم و ضوابط کاربرد آن در آزمایش‌هایی به کار می‌رود که هدف تعیین جهت جریان آب زیرزمینی می‌باشد و معمولا توسط یک چاه منفرد انجام می‌شود و محل تزریق ردیاب و سنجش یک نقطه می‌باشد. ردیاب به چاه افزوده شده و در جهت جریان حمل می‌شود. به واسطه وجود خاصیت پخش و پراکندگی» ردیاب در تمام جهات به صورت غیر یکنواخت پخش می‌شود. فعالیت تشعشعی یا رادیواکتیویته ردیاب تزریق شده توسط کنتور گایگر یا کنتور مناسب دیگری که با سرب محافظت شده و از منفد کوچکی -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ دستورالعم لکاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها یآبرفقتی که معمولا توسط رزین پوشیده شده» وارد شمارنده شده و سیس تشخیص داده می‌شود. این کنتور طوری تعبیه شده که می‌تواند در با رسم نمودار شعاعی نظیر شکل (۶-۵) جهت ماکزیمم شمارش (جهت کشیدگی نمودار) جهت جریان غالب آب را نشان می‌دهد. در این حالت بر عکس اندازه‌گیری‌های سرعت جریان» مناسب‌ترین رادیوایزوتوپ‌ها آنهایی هستند که به نسبت سریعا توسط مواد معمولا طلای- ۱۹۸ و کرم-۵۱ به صورت کلرور برای این منظور به کار می روند. همچنین می‌توان از روش نمونه‌برداری از ذغال فعال به ترتیب ارائه شده در شکل (۶-۵) استفاده کرد. استفاده از این ابزار نیاز به چاهی با قطر به اندازه کافی دارد. بدین ترتیب می‌توان بجای مواد رادیواکتیو از مواد رنگی قابل جذب به‌وسیله دغال فعال استفاده نمود. -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل پنجم- نز ویو [ ی م ردیاب و ضوابط مربوط به آن (ط 6 أ کابل باه ۸ شمار ید۳ , ۹ میزان شمارش 7 با 1 ۸ , 1 0۱۳۵۱۱۵۱-6 کا, ۱ ۵ ۱ 1 ی 4 وسیله تزریقی ِ : ۹ ۸ ۱ 1 ۱ 1 ۵ 18 5 0 8 بر با 5 ۷ .را رورم وله های انباشته از ۱ ۳ کزیمم تس دی ی ار( ان اف 2( ای شکل 1-۵- تشخیص جهت جریان آب زیرزمینی در روش ماکزیمم [۲۵] ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- 5 دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها ی آبرفقتی 2-۱-۵ مقدار مناسب ردیاب موفقیت آزمایش ردیابی در اکثر مواقع به مقدار ردیاب به کار رفته بستگی دارد. عوامل متعددی که در تعیین کمیت ردیاب نقش دارد عبارتند از [۲۷]: - حجم کل آبی که باید ردیاب در آن تزریق شود. - گرادیان هیدرولیکی آبخوان - قابلیت هدایت هیدرولیکی آبخوان - قابلیت انتقال آبخوان - طول مسیر جریان - دبی خروجی محل نمونه‌برداری - فاصله مستقیم بین نقطه تزریق و محل نمونه‌برداری - قیمت ردیاب - پایداری ردیاب اکثر این عوامل غالبا برای متخصصین ناشناخته بوده و در نتیجه احتمال ارائه یک رابطه دقیق برای تعیین کمیت ماده رنگی تا کنون امکان پذیر نبوده است. ولی معادلات تحجربی متعددی توسط متخصصین ارائه شده است. در زیر به رابطه تحربی که یونسکو برای روش چند جاهه ارائه داده است. اشاره می‌شود: (۳-۵) [ ۴۵| ۱۷-1۰۴ که در آن > ضریبی است که برای محیط‌های متخلخل ۲ - ۰/۲ است. آ فاصله بین نقاط تزریق و نمونه‌برداری بر حسب کیلومتر و ]۸ مقدار ردیاب بر حسب کیلوگرم است. رابطه (۳-۵) برای تعیین مقدار اورانین پیشنهاد شده است. برای اطلاع از روابط دیگر می‌توان به مراجع [۳ و ۱] مراجعه نمود. تجربه نشان داده است که برای فاصله بین محل تزریق و نمونه‌برداری معادل ۵ کیلومتر و دبی چند متر مکعب بر ثانیه, ماده رنگی مورد لزوم برای هرمحل تزریق حدود۱۰ کیلوگرم پیشنهاد می‌شود. بدیمی است در روش تک چاهه میزان ردیاب مورد نیاز به مراتب کم‌تر از روش چند چاهه می‌باشد. نظر به این که استفاده از ردیاب‌های رنگی باید با توجه به استانه مجاز هر ماده رنگی (از نظر سمی نمودن) و نیز با توجه به نوع مصرف منبع آبی باشد. لذا با اطلاعات موجود باید سعی شودء کمیت ماده رنگی طوری بر آورد شود که باعث آلودگی منابع آبی منطقه نشود. به عنوان مثال استفاده از رودامین بی باید طوری باشد که حداکثر غلظت رودامین در محل‌های نمونه‌برداری کم‌تر از ۱۰۰ میلی‌گرم بر متر مکعصب ۵-۱-۵ آماده‌سازی محل تزریق بسته به این که محل تزریق چاه یا گمانه باشدء نکات زیر باید در آماده‌سازی آنها مورد نظر قرار گیرد: -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- تزریق ردیاب و ضوابط مربوط به آن یک - چاه: در این نقاط لازم است. عملیات شستشو و توسعه انجام گیرد تا اطمینان حاصل شود که در دیواره و کف آنما هیچ گونه مواد رسی وجود نداشته باشد و سپس در چاه‌های قائم نصب شیلنگ پلاستیکی با قطر حداقل ۲ اینچ تا افق تزریق و در چاه‌های مایل نصب لوله فلزی از سر چاه تا حداقل عمق مورد نظر تزریق ضروری است. - گمانه: در این محل نیز باید عملیات شستشو و توسعه انجام گرفته و دیواره و کف آن فاقد مواد ریزدانه باشد. همجنین با توجه به محل نصب لوله جدار و مشبک در این گمانه‌هاء لازم است به منظور آنجام تزریق در زیر سطح آیستابی از یک شیلنگ پلاستیکی با قطر حداقل ۲ اینچ تا افق تزریق استفاده شود. در صورت نیاز به انجام تزریق در یک افق خاص باید از پکرهای مکانیکی یا پنوماتیک منفرد" یا مضاعف" استفاده نمود. همچنین در صورت نیاز به انجام عملیات تزریق تحت فشار می‌توان دستگاه حفاری و پکرهای مضاعف در افق مربوطه را به کار گرفت. به منظور تسریع در انجام تزریق باید سکویی با آرتفاع مناسب (حداقل یک متر) در مجاورت گمانه یا چاه ایجاد شود. 1-۱-۵ آماده‌سازی ردیاب برای تزریق ۱-1-۱-۵ ماده رنگی عملیات تزریق ماده رنگی توسط اکیپ تزریق متشکل از حداقل یک نفر کارشناس هیدروژئولوژی و یک نفر تکنسین با تجربه و دو نفر کارگر انجام می‌گیرد. - مرحله قبل از تزریق * حمل مواد رنگی, تجهیزات و مواد افزودنی به محل تزریق لازم است بسته‌های دست نخورده مواد رنگی و مواد افزودنی(نظیر الکل) و تجهیزات مورد نیاز توسط اکیپ تزریق به محل تزریق حمل شود. لازم به تذکر است که اکیپ تزریق و وسیله نقلیه‌ای که برای حمل مواد فوق به کار می‌رود به هیچ وجه در عملیات نمونه‌برداری دخالت نداشته و حتی در نقاط نمونه‌برداری حضور نیابند. مواد و تجهیزات مورد نیاز شامل موارد زیر می‌باشد: ۵ به ازا هر۵ کیلوگرم ماده رنگی گالنی ۸۰-۱۲۰ لیتری مجهز به درپوش و شیر ۲/۵ اینچی (شیرگازی) جمت تهیه محلول ۵ پوشاک حفاظتی شامل (لباس کار - دستکش پلاستیکی - ماسک - کفش و ...) ۵ همزن پلاستیکی یا چوبی ۵ قیف ۵ آب ۵ مواد افزودنی شامل آبء الکل اتیلیک و هیدرو کسیدسدیم 1۵0 -| اب40 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- نظر به این که برای تهیه محلول ماده رنگی و همچنین شستشوی نقاط تزریق» شستشو پس از عملیات تزریق» آب با حجم زیاد (چند متر مکعب) نیاز است, لذا ضروری است تمهیدات لازم جهت انتقال این حجم آب به محل تزریق در نظر گرفته شود. عملیات آماده‌سازی محلول باید قبل از عملیات تزریق در محل تزریق صورت گیرد. به نحوی که عاری از مواد کلوخه و ذرات جامد باشد. به منظور انحلال‌پذیری بیش‌تر و جلوگیری از وجود کلوخه و ذرات جامد تجربه نشان می‌دهد که از مواد افزودنی به شرح زیر استفاده شود: 0 به ازای هر یک کیلوگرم ماده اورانین دوکیلوگرم هیدرو کسید سدیم جامد ۵ به ازای هریک کیلوگرم رودامین بی دو لیتر الکل اتیلیک ۵ بعد از تهیه محلول باید در بشکه‌های در بسته برای زمان تزریق نگهداری شود. ۵ به ازای هر پنج کیلوگرم ماده رنگی یک عدد بشکه ضروری است. نسبت تقریبی غلظت محلول ردیاب در آب معادل یک کیلوگرم ردیاب در ده لیتر آب می‌باشد. ۲-1-۱-۵ نمک‌های معدنی طرز عمل,ء مشابه روش آماده‌سازی ردیاب رنگی استء ولی با پیچیدگی کم‌تر و با سهولت بیش‌تر و احتمال آلودگی کم‌تر. ۳-۹-۱-۵- مواد رادیوایزوتوپ اتمی» تحت نظر سازمان انرژی اتمی ایران و با رعایت ضوابط و مقررات سازمان مذکور انجام گیرد [۲۵]. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۶ نمونه‌برداری و ضوابط آن -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ستسم- نمونه‌برداری و ضوابط آن یک ۱-1- تشریح روش‌های نمونه‌برداری برای کلیه ردیاب‌ها قبل از نمونه‌برداری باید به نکات زیر توجه شود و پرسنل و وسایل مورد نیاز به شرح زیر فراهم شود. - تعیین نقاط نمونه‌برداری بر روی نقشه بر اساس ضوابط مذکور در بند ۲-۶ _ آماده‌سازی محل نمونه‌برداری‌ها به منظور اندازه گیری دبی چشمه‌ها - انتخاب اکیپ نمونه‌بردار شامل حداقل یک نفر کارشناس هیدروژئولوژی» یک نفر تکنسین باتجربه و دو نفر کارگر - فراهم نمودن وسیله نقلیه - تهیه تجهیزات نمونه‌برداری شامل: ۹ جعبه‌های مناسب به منظور حمل نمونه‌ها * سیم گردان۱ * نمونه‌بردار مکانیکی نقطه‌ای ۲ (برای برداشت نمونه از اعماق معین) * نمونه‌بردار ضربه‌ای (برای برداشت نمونه از اعماق معین) * نمونه‌بردار مکانیکی تدریحی۲ (برای برداشت نمونه میانگین از اعماقق مختلف منبع) * نمونه‌بردار اتوماتیک (برای نمونه‌برداری از نقاط صعب العبور و نمونه‌برداری در شب) * پمپ نمونه‌برداری * _ظروف نمونه‌برداری مناسب و برچسب که باید کلیه ظروف قبل از نمونه‌برداری با آب منبع مربوطه شسته شود و همچنین ظروف نمونه‌برداری باید از آب لبریز و مجهز به درپوش عایق باشد و برچسب‌ها نیز باید حاوی اطلاعات زیر 0 کد پروژه ۵ کد نمونه ۵ تاریخ و ساعت نمونه‌برداری ۵ محل نمونه‌برداری ۵ نوع آنالیز ۵ نمونه صاف شده با نشده 0 - | ۲- عبارت است از یک لوله فلزی با قطر حدود ۲ سانتی‌متر و طول حدود ۴۰ سانتیمتر که از دو سو بسته بوده و در بالا دارای دو سوراخ برای ورود تدریجی اب و خروج هوا می باشد و با حلقه ای به طناب وصل می شود. این نمونه‌بردار باید از وزن مناسب برخوردار باشد به گونه ای که در آب شناور نگردد. ۳- عبارت است از یک لوله فلزی با قطر حدود ۲ سانتی‌متر و طول حدود ۴۰ سانتیمتر که از پایین بسته بوده و از بالا با حلقه‌ای به طناب وصل می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- یک دستورالعم لکاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها یآبرفقتی علاوه بر درج اطلاعات فوق بر روی برچسب نمونه‌ها لازم است. اطلاعات دیگری نظیر نوع منبع (چاه» پیزومتر و ...)» عمق نمونه‌برداری» روش نمونه‌برداری» آماده‌سازی محیط (مدت پمپاز قبل از نمونه‌برداری)» اطلاعاتی در مورد وضعیت محل نمونه‌برداری (پیزومتر تازه حفر شده و ...)» شرایط محیطی (بارندگی» دما و ... ) در دفترچه مخصوص ثبت شود. ۱-۱-1 مراحل نمونه‌برداری ایزوتوپی الف - مرحله قبل از نمونه‌برداری - ایزوتوپ‌های پایدار محیطی ( ۰11۶ 217. *0) جهت نمونه‌برداری ازاکسیژن - ۱۸و دوتریوم لازم است ظروف شیشه‌ای تیره یا ازجنس پلی‌اتیلن با حجم بین۱۰-۱۰۰۵۵ به تعداد کافی آماده شود. برای ارزیابی کربن - ۱۳ از نمونه برداشت شده کربن - ۱۴ که در زیر به آن اشاره خواهد شد.ء استفاده به عمل می‌آید. بر روی ظروف نمونه‌برداری این ردیاب‌ها علاوه بر مطالب فوق باید قابلیت هدایت الکتریکی نمونهء نوع ماده شیمیایی افزودنی و قلیائیت نمونه در صحرا درج شود[ ۲۰]. - ایزوتوپ‌های محیطی رادیو اکتیو (11], *۲) برای نمونه‌برداری ازتریتیوم ظروفی از جنس پلی‌اتیلن با حجم یک لیتر ضروری است. در مورد کربن -۱۴ برحسب روش ارزیابی تجهیزات لازم به شرح زیر می‌باشد: چنانچه روش ارزیابی صعود تدریجی گاز باشد: * _ظروف نمونه‌بردار از جنس پلی‌اتیلن با حجم ۶۰ لیتر * _ظروف کوچک با حجم 20 ۵۰۰ از جنس پلی‌اتیلن برای جمع‌آوری بی‌کربنات نمونه‌ها * پمپ آکواریوم و اتصالات مربوطه * اسید کلریدریک ۸۳۷ به مقدار ۱۰۰۵۵ به ازای هر نمونه * هیدروکسید سدیم به مقدار ۴۰ گرم برای هر نمونه چنانچه روش رسوب کربنات باریم مد نظر باشدء علاوه بر تجهیزات فوق سه پایه مخصوص و ظرف رسوب‌گیر" وکلرور باریم به 58 -| -------- صفحهٔ بعد -------- فصل تسسم- نمونه‌برداری و ضوابط آن ۷ ظرف جمع اوری رسوب نمونه شکل ۱-1 - نمونه‌برداری کربن ۱۶ به روش رسوب [۱۹| لازم به یاد آوری است پیش از نمونه‌برداری صحرایی باید با آزمایشگاه‌های سنجش ایزوتوپی هماهنگی لازم به عمل آید تا از تطبیق استانداردها ی نمونه‌برداری فوق با آنجه مورد نظرآزمایشگاه است اطمینان حاصل شود. ب - مرحله نمونه‌برداری (۳۰] نمونه‌برداری برای تریتیوم» اکسیژن -۱۸ و دوتریوم ساده بوده و به‌طور مستقیم از منبع آبی صورت می‌گیرد. چنانچه مطالعات شیمیایی به‌طور هم‌زمان با مطالعات ایزوتوپی صورت نگیرد لازم است حجم نمونه‌ها طوری در نظر گرفته شود که برای ارسال به آزمایشگاه شیمی به منظور تعیین آنیون‌ها کافی باشد. نمونه‌برداری از آب باران با حجم 00 ۵۰۰ ترجیحا باید از ایستگاه باران‌سنجی و برف‌سنجی منطقه مورد مطالعه به عمل آید و در صورت عدم وجود ایستگاه در منطقه مورد مطالعه از ایستگاه‌های مناطق محاور استفاده شود. در این ایستگاه‌ها باید با ریختن مقداری پارافین در ظرف باران‌سنجی» از تبخیر آب جمع‌آوری شده جلوگیری نمود. نمونه‌های برداشت شده در محل مناسبی جمع‌آوری شده و سپس نمونه‌های مربوط به هر ماه با هم مخلوط شده و یک نمونه معرف آن ماه برای آنالیز به آزمایشگاه ارسال می‌شود. در صورت وجود بارندگی به صورت رخدادهای پراکنده از هر رخداد به صورت جداگانه نمونه‌برداری و نمونه تاریخ‌گذاری می‌شود. در صورتی که منبع نمونه‌برداری چاه باشد ترجیحا باید چاه قبل از نمونه‌برداری به مدت کافی پمپاز شود. در نمونه‌برداری از کرین -۱۴ در روش گازی باید حدود ۵۰-۶۰ لیتر از آب منبع مورد نظر را (با اضافه نمودن مقدار کافی اسید کلریدریک) اسیدی نموده و گاز کربنیک حاصل از تجزیه بی‌کربنات را در محیط قلیایی (حدود نیم لیتر محلول سود با غلظت کافی) جذب نمود. این عمل به کمک یک پمپ آکواریوم که جریان هوای بسته ای بین نمونه حجیم و نمونه کوچک ایجاد می‌کند انجام می‌گیرد. در خاتمه کار باید دقت شود که نمونه ححیم کاملا اسیدی باشد (شکل ۲-۶). -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها ی آبرفقتی 1 ْ 0 < [70] شکل ۲-۹ - نمونه‌برداری کربن ۱۶ به روش گازی |۱۹| در روش رسوب ابتدا مقداری سود عاری از بی کربنات به ظرف نمونه اضافه نموده تا 1ا0 نمونه در حدود ‎٩‏ تثبیت شود. با اضافه کردن» کلرور باریم به نمونه و همزدن آن کربنات باریم در ته ظرف رسوب می‌نماید. این نمونه کربنات باریم جهت آزمایش از نمونه چ - مرحله بعد از نمونه‌برداری نمونه‌های برداشت شده در جعبه‌های مخصوص حمل نمونه قرار گرفته و به آزمایشگاه جهت آنالیز ارسال می‌شود. ۳-۱-۹ نمونه‌برداری شیمیایی و نمک‌های معدنی تجهیزات مورد لزوم برای این نمونه‌برداری عبارتند از: - ظروف پلی‌اتیلن با حجم ۵0 ۵۰۰ که این حجم بستگی به نوع عوامل شیمیایی مورد اندازه‌گیری دارد. - فیلتر ۰/۳۵ میکرون جهت صاف نمودن نمونه (مواد جامد و باکتری) در صحرا قبل از عملیات تزریق لازم است از محل‌های نمونه‌برداری تعیین شده نمونه زمینه در فواصل زمانی معین برداشت شود. نمونه‌های برداشت شده باید در جعبه‌های مخصوص به آزمایشگاه جهت آنالیز ارسال شود. درصورتی که هدایت الکتریکی (۲ت]) به عنوان پارامتر ردیابی انتخاب شودء نیاز به نمونه‌برداری نیست و تغییرات هدایت الکتریکی در محل با کنداکتیویمتر صحرایی اندازه‌گیری می‌شود و نمودار تغییرات هدایت الکتریکی بر حسب زمان رسم می‌شود. الف - مرحله قبل از نمونه‌برداری و تجهیزات مورد نیاز: - ظروف شیشه‌ای تیره به حجم 0 ۵۰ - تهیه کیسه‌های ذغال فعال: -------- صفحهٔ بعد -------- فصل تستسم- نمونه‌برداری و ضوابط آن 2۹ گوناگون چاه یا گمانه به کار می‌برند. این کیسه‌ها باید از جنس نایلون سفید رنگ (به ابعاد 217 ۱۰۷۴) و مشبک (با شبکه‌های ۱/۵ میلی‌متر) با نخ سفید تهیه شود و در هر یک از کیسه‌ها حدود ۵ گرم دذغال فعال که دارای دانه‌بندی بین ۳-۲ میلی‌متر است. ریخته شود. برای تهیه این دانه‌بندی لازم است از الک هایی با قطر منافذ کوچک‌تر از یک میلی‌متر استفاده به عمل آید تا گرده‌های ذغال جدا شود. ب - مرحله نمونه‌برداری در این مرحله باید به موارد زیر توجه نمود [۲۷]: - استفاده از اکیپ مجزا برای نمونه‌برداری که هیچ دخالتی در عملیات تزریق نداشته‌اند. - استفاده از ابزار و وسایل و وسیله نقلیه‌ای که هیچ‌گونه دخالتی در عملیات تزریق نداشته‌اند - استفاده از نمونه‌گیرهای مجزا برای هر چاه یا گمانه - نصب و برداشت کیسه‌های ذغال فعال در نقاط نمونه‌برداری مورد نیاز با فواصل زمانی معین. کیسه‌ها در مسیر اصلی جریان و در نواحی از این مسیر که سرعت جریان کم است قرار داده می‌شود. - نقاط نمونه‌برداری هرگز نباید به عنوان نقطه تزریق به کار رود مگر در روش تک چاهی - قبل از عمل تزریق لازم است. ازمحل‌های نمونه‌برداری تعیین شده» نمونه زمینه در فواصل زمانی معین برداشت شود. ج - مرحله بعد از نمونه‌برداری ۲-۹- ضوابط انتخاب منابع آب مناسب برای نمونه‌برداری در انتخاب نقاط نمونه‌برداری» هدف طرح و نتایج مطالعات کلاسیک باید در نظر گرفته شود. این انتخاب باید به گونه‌ای باشد که ۱-۳-۹ نقاط نمونه‌برداری ایزوتوپ‌های محیطی زیرزمینی نمونه برداشت شود و با عنایت به این که در انتخاب نقاط نمونه‌برداری این نوع ردیاب‌هاء توزیع ارتفاع نقاط نیز باید مد نظر قرارگیردء لذا منابع آبی زیر می‌تواند به عنوان نقاط نمونه‌برداری انتخاب شود. -------- صفحهٔ بعد -------- 5۰ دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها ی آبرفقتی - چشمه‌های دایمی و موقت - چاه‌هایی که شستشو و توسعه آن پایان یافته و ترجیحا دارای لوگ زمین‌شناسی باشد. اعم از چاه‌های عمیق» نیمه - گمانه‌ها - محل آب‌های فرورو - زهکش‌ها - نقاط بالا دست و پایین دست جریان‌های سطحی (رودخانه‌ها) - داخل گودال‌ها - مادر چاه قنات و در صورت عدم دسترسی به مادر چاه مظهر قنات - به منظور نمونه‌برداری از آب‌های جوی لازم است از ایستگاه‌های باران‌سنجی و برف‌سنجی منطقه به عنوان نقاط نمونه‌برداری استفاده شودء در صورت عدم وجود این ایستگاه‌ها نقاطی به عنوان محل نمونه‌برداری آب‌های جوی باید در نظر گرفته شود. - در مورد چشمه‌های انتخابی دایم که به عنوان منابع شاخص منطقه می‌باشد و همچنین چشمه‌های موقت. ترجیحا نمونه‌برداری باید از مظهر و یا نزدیک‌ترین نقطه به مظهر صورت گیرد. در ضمن باید دقت شود که از منبع و یا محل تجمع آب نمونه‌برداری نشود. ۲-۲-۹- نقاط نمونه‌برداری ردیاب‌های مصنوعی کلیه منابعی که در بند ۱-۲-۶ معرفی شد. می‌تواند برای این نوع ردیابی هم به کار رود به‌استننای محل‌های نمونه‌برداری که برای آب‌های جوی و نیز آب‌های فرورو ذکر شده است که در این گونه ردیاب‌ها مطرح نمی‌باشد. همچنین در مورد نمونه‌برداری جهت ردیابی نمک‌های معدنی باید از میله‌های حفر شده در ترکار قنات استفاده نمود. به‌علاوه در انتخاب نقاط نمونه‌برداری باید ضوابط زیر رعایت شود: - پایین بودن رقوم سطح آب نقاط نمونه‌برداری نسبت به منبع تزریق - آلوده نبودن منابع نمونه‌برداری با هیدرو کربورها و مواد ارگانیکی و نظایر آن - تناسب تعداد منابع نمونه‌برداری با توجه به هدف طرح ۳-۹- ضوابط انتخاب زمان و فواصل زمانی نمونه‌برداری در انتخاب زمان و فواصل نمونه‌برداری لازم است» اهداف پروژه و شرایط محیطی منطقه مد نظر قرارگیرد. از آنجا که انتخاب زمان و فواصل زمانی نمونه‌برداری نا مناسب منجربه نتایج گمراه کننده‌ای می‌شودء لذا عملیات نمونه‌برداری باید با توجه به ضوابط زیر -------- صفحهٔ بعد -------- فصل تُسسم- نمونه‌برداری و ضوابط آن )د ۱-۳-۹ نمونه‌برداری ایزوتوپ‌های محیطی انتخاب زمان و فواصل زمانی نمونه‌برداری به‌طور کلی به فراوانی ماه‌های مرطوب در طول سال و واکنش آبخوان نسبت به بارندگی بستگی داردء ولی به‌طور معمول نمونه‌برداری به‌طور دوره‌ای حداقل ۲ مرتبه در سال (دوره‌های خشک ومرطوب) از منابع آب و به‌طور ماهانه از آب بارندگی در دوره مرطوب (و در دوره خشک در صورت وقوع بارش) باید صورت گیرد. ۳-۳-۹ نمونه‌برداری مواد رنگی و معدنی و ایزوتوپ‌های مصنوعی لازم است قبل از انجام تزریق» نمونه‌برداری زمینه از منابع آب به عمل آید. - نمونه‌برداری زمینه شیمیایی: در صورتی که قبلا در مطالعات هیدروشیمی منطقه نمونه‌برداری به صورت ماهانه برای عامل مورد نظر انجام نگرفته باشد باید انجام گیرد. ترجیحا این اندازه‌گیری باید دوره‌های مرطوب و خشک را پوشش دهد. - نمونه‌برداری زمینه رنگی: لازم است ۳ روز قبل از عمل تزریق به‌طور روزانه از منابع آب نمونه‌برداری شود. در سیستم تک چاهی زمان نمونه‌برداری از یک دقبقه تا ۲۴ ساعت در فواصل زمانی مناسب تداوم خواهد داشت. زمان نمونه‌برداری و فواصل آن با توجه به ویژگی‌های هیدروژئولوژیکی و فاصله مکانی بین نقاط تزریق و نقاط نمونه‌برداری و با توجه به نوع دانه‌بندی آبرفت و سرعت تخمینی جریان آب زیرزمینی تعیین می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۷ تشریح روش‌های آماده‌سازی اولیه و ۹ ۱ ۰ ۰ ۱ شر ایط حمل نمونه‌ها به آز مایشگاه -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم- تشریح روئس‌ها یآماده‌سازی اولیه و نسرایط حمل نمونه‌ها به آزمایشگاه ۵ ۱-۷- تشریح روش‌های آماده‌سازی اولیه و شرایط حمل نمونه‌ها به آزمایشگاه ۱-۱-۷ نمونه‌های ماده رنگی, شیمیایی و نمک‌های معدنی نمونه‌ها پس از برداشت در جعبه‌های مخصوص قرار داده شده و طوری به آزمایشگاه ارسال شود که حداکثر یک هفته بعد از نمونه‌برداری مورد آزمایش قرار گیرد؛ ولی چنانچه یون کربنات و بی‌کربنات مد نظر باشدء آنالیز باید حداکثر ظرف ۷۲ ساعت به کیسه‌های دغال فعال پس از برداشت از محل نمونه‌برداری در کیسه‌های نایلونی مجزا قرار داده شود و با ذکر مشخصات لازم ۳-۱-۷ نمونه‌های کربن - ۱۶ جهت آزمایش کربن- ۱۴ عملیات تغلیظ بی کربنات نمونه‌ها عمدتا در محل انجام شده و نمونه‌های تغلیظ شده در جعبه‌های مخصوص قرار داده شود و جهت آزمایشات بعدی به آزمایشگاه ارسال شود. عمل تغلیظ بی‌کربنات در محل آزمایشگاه نیز قابل انجام است در این صورت نمونه آب برداشت شده مستقیما به آزمایشگاه برده می‌شود. کلیه نمونه‌های ارسالی باید به همراه لیست حاوی زمان نمونه‌برداری» شماره نمونه‌هاء تاریخ ارسال و سایر مشخصات ضروری در جعبه‌های مطمئن به آزمایشگاه منتقل می‌شود. ۲-۷- وسایل ولوازم مورد نیاز و روش‌های اندازه‌گیری ۱-۲-۷ تشریح دستگاه‌ها و تجهیزات لازم در عملیات تزریق, نمونه‌برداری و اندازه‌گیری صحرایی ۱-۱-۲-۷ دستگاه‌ها و تجهیزات عملیات تزریق ردیاب‌های رنگی دستگاه‌ها و تجهیزات لازم برای عملیات تزریق عمدتا به شرح زیر می‌باشد: - به آزا هر ۵ کیلو گرم ماده رنگی یک عدد بشکه ۸۰-۱۲۰ لیتری مجهز به شیر گازی ۲/۵ اینچی برای رقیق کردن ماده رنگی - لوله پلاستیکی به قطر ۲ اینچ و بطول کافی جهت تزریق ماده رنگی» متناسب با عمق محل تزریق - پوشاک حفاظتی (لباس کارء دستکش پلاستیکی» ماسک» کفش و ...) - همزن پلاستیکی یا چوبی - وسیله نقلیه منحصرا برای عملیات تزریق - تجهیزات لازم نظیر پمپ و بشکه‌های شیر دار جهت ثابت نگه داشتن دبی تزریق برای عملیات تزریق به روش پیوسته با -------- صفحهٔ بعد -------- . دستورالعم لکاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها یآبرفقتی در صورتی که نیاز به تعیین ارتباط هیدرولیکی بین دو یا چند نقطه در افق‌های مختلف آبخوان باشد می‌توان از سیستم تزریق تحت فشار با یک مسدود کننده! و یا دو مسدود کننده" استفاده نمود. ۲-۱-۲-۷ دستگاه‌هاو تجهیزات نمونه‌برداری ردیاب‌های رنگی دستگاه‌ها و تجهیزات نمونه‌برداری عمدتا به شرح زیر می‌باشد: - وسیله نقلیه منحصرا برای نمونه‌برداری - جعبه‌های مناسب برای حمل نمونه‌ها - سیم گردان - نمونه‌بردار مکانیکی - نقطه‌ای (برای برداشت نمونه از اعماق مشخص) برای هر منبع یک عدد - نمونه‌بردار مکانیکی - تدریجی (برای برداشت نمونه میانگین از اعماق مختلف منبع) برای هر منبع یک عدد - نمونه‌بردار اتوماتیک (برای نمونه‌برداری در شب و در نقاط صعب العبور) - ظروف نمونه‌برداری مناسب و بر چسب - دستگاه تغلیظ کننده بی کربنات نمونه آب برای سنجش کربن - ۱۳و کربن - ۱۴ - کیسه‌های کرین فعال - استوانه‌های فلری مشبک جهت قرار دادن کیسه‌های ذغال فعال در اعماق مختلف چاه یا گمانه - ماژیک ضد آب ۳-۱-۲-۷ دستگاه‌ها و تجهیزات اندازه گیری صحرایی دستگاه‌ها و تجهیزات اندازه‌گیری صحرایی عمدتا به قرار زیر می‌باشند: - [ا0 متر - کنداکتیویمتر - دماسنج (صفر تا صد درجه سانتی گراد) - دستگاه فلئوریمتر صحرایی - لوله آزمایش به تعداد لازم - الکل اتیلیک و پتاس جهت تشخیص مواد رنگی در کیسه‌های دغال فعال در صحرا - وسیله اندازه‌گیری سرعت و دبی جریان - وسیله اندازه‌گیری عمق سطح آب زیرزمینی - دستگاه اشعه فرا بنفش صحرایی جهت تشخیص کیفی ماده رنگی در نمونه 67 |51۵2 -| 67 6[ 100 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم- تریح روس‌ها یآماده‌سازی اولیه و شسرایط حمل نمونه‌ها به آزمایشگاه ۷ - سیستم نمونه‌گیری گاز کربنیک شامل ظروف نمونه‌بردار با حجم ۶۰ لیتر» ظروف کوچک با حجم ۵۰۰20 جمت جمع‌آوری بی کربنات» پمپ آکواریوم و اتصالات مربوطه جهت اتصال ظروف و مبدل برق اتومبیل به برق شهر (0۸0) - سیستم جمع‌آوری بی‌کربنات به روش رسوب شامل سه پایه مخصوص» ظرف نمونه و ظرف رسوب‌گیر - کیت صحرایی و مواد لازم جهت سنجش کلر و گاز کربنیک آزاد و قلیائیت نمونه‌ها - شمارنده گایگر جهت سنجش پرتوگاما در عملیات ردیابی با رادیو ایزوتوپ‌های مصنوعی - سوند مخصوص اندازه‌گیری جریان قائم در آب زیرزمینی ۲-۲-۷ تشریح تجهیزات و سیستم‌های آزمایشگاهی لازم برای سنجش ردیاب‌های ایزوتوبی محیطی, ۱-۲-۲-۷ تجهیزات و دستگاه‌های آزمایشگاهی لازم برای سنجش ردیاب‌های ایزوتوپی الف- تجهیزات و دستگاه‌های آزمایشگاهی لازم برای سنجش رادیوایزوتوپ‌های محیطی کربن - ۱۶ و تریتیوم - کربن - ۱۶ * روش گازی ۰۵ ظرف استخراج گاز کربنیک از نمونه تغلیظ شده ۵ گیره و پایه واتصالات مورد نیاز ۵ همزن مغناطیسی ۰۵ پمپ تخلیه ۰ سیستم تخلیص گاز کربنیک شامل: تله‌هاء بالن‌ها و ستون دغال فعال ۵ بالن‌های انباره برای ذخیره نمونه گاز ۵ محفظه نمونه ۵ محافظ فولادی ۰ تقویت کننده (آمپلی فایر) ۰ شمارنده گازی جهت سنجش کرین - ۱۴ (شکل ۱-۷) 0 اتوکلاو ۵ سیستم تهیه آب مقطر -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها ی ابرفقتی را 0[ 11۱1 الا له شکل ۱-۷- نمای شماتیک شمارنده گازی * روش سنتیلاسیون مایع" ۵ پمپ تخلیه ۰۵ ظرف استخراج گاز کربنیک از نمونه تغلیظ شده ۵ گیره و پایه و اتصالات مورد نیاز ۰ همزن مغناطیسی ۵ کوره الکتریکی جهت تهیه لیتیم کاربید ۵ شمارنده سنتیلاسیون مایع جهت سنجش کربن - ۱۳ و تریتیوم ۵ سیستم تهیه آب مقطر - تریتیوم ۵ لوازم تقطیر اولیه نمونه‌ها ۰ سل‌های الکترولیز با حجم 20 ۲۵۰ جهت تغلیظ تریتیوم نمونه‌های آب ۵ منبع تغذیه الکتریکی با کنتور مربوط برای تهیه جریان یک‌سو برای عمل الکترولیز ۵ لوازم تقطیر ثانویه (تقطیر در خلا یا تقطیر معمولی) نمونه‌های حاصل از الکترولیز ۵ شمارنده سنتیلاسیون مایع جهت سنجش تریتیوم و کرین - ۱۳ ۵ بالن ژوژه به حجم ۲۵۰۵و به تعداد لازم ۰ یخچال مربوط برای سل‌های الکترولیز ۵ سیستم تهیه آب مقطر ۵ اتوکلاو 8 501111131100 10010] -۱ -------- صفحهٔ بعد -------- 0 رو این روش ب- تج‌هیز اد << در _ ک ۲-۲-۲-۷- _ ۳ - ان ریخ روس‌ها یآماده‌سازی اولیه و تسرایط حمل نمونه‌ها به آزمایشگاه ترازو ش گازی علیرغم دقت بالا" به دلیل زمان بر بودن و مشکل تهیه مواد اولیه برای اندازه‌گیری تریتیوم متداول نمی‌بان ت و دستگاه‌های لازم جهت سنجش ایزوتوپ‌های پایدار(کربن- ۱۳ اکسیزن- ۰۱۸ دوتریوم) بستم اسپکترومتر (بیناب سنج) جرمی (شکل ۲-۷) با پمپ‌ها و اتصالات و ملحقات آن برای سنجش محتواء ونه‌ها ستگاه لرزاننده! برای تهیه گاز کربنیک متعادل شده با آب نمونه جچهت سنجش اکسیژن -۱۸ جمع آوری کننده فارادی ز پا ک-وو وووب۸ شناد : اک 2 وو۷ 00 ۵ تویت کننده‌ها جریان خروجی گاز (از پشت) 1 ۴ رشته بونیزاسیون تغییر نمونه < مرجع بسول‌های کوچک شیشه‌ای با حجم ۲۵۵ برای تهیه هیدروژن از نمونه آب جهت سنجش دوتریوم به تعدا تجهیزات و دستگاه‌های آزمایشگاهی لازم برای سنجش شیمیای یم فتومترجهت سنجش سدیم و پتاسیم اهه ند. کرین -۱۳ د لازم 7۲ -| -------- صفحهٔ بعد -------- 7 دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها یآبرقتی - اسپکتروفتومتر جهت تشخیص نیترات و نیتریت - کنداکتیویمتر جهت اندازه‌گیری هدایت الکتریکی آب - کوره الکتریکی با حداکثر ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد جهت اندازه‌ گیری سولفات - سیستم تیتراسیون برای اندازه‌گیری کربنات‌هاء بی کربنات‌ها و کلر که شامل: بورت اتوماتیک و پی‌پت‌های حباب‌دار می‌باشد - حمام بخار (ین ماری) جهت اندازه‌گیری سولفات - اتوکلاو - 01 متر - ترازو ۳-۲-۲-۷ تجهیزات و دستگاه‌های آزمایشگاهی لازم برای سنجش ردیاب‌های مصنوعی - رادیوایزوتوپ‌های مصنوعی تریتیوم: تحهیزات مشابه بند الف بخش ۱-۲-۲-۷ می‌باشد چون نمونه‌ها فعال می‌باشند. لذا نیازی به الکترولیز آنها نخواهد بود. - ردیاب‌های رنگی به‌طور کلی برای انجام این کار سه نوع فلئوریمتر موجود می‌باشد الف- فلئوریمتر دو فیلتری(برای سنجش کیفی) ب - فلئوریمتر یک فیلتری یک مونوکروماتوری (برای سنجش کیفی) ج- فلئوریمتر دو مونو کروماتوری(اسپکتر وفلئوروفتومتر) با توجه به دقت بسیار بالای فلئوریمترهای دومونوکروماتوری لازم است به منظور انجام مطالعات کمی از این‌گونه دستگاه‌ها استفاده شود. برای سنجش کیفی استفاده از فلئوریمتر یک فیلتری یک مونوکروماتوری توصیه می‌شود. دستگاه‌ها باید قابلیت های زیر را دارا باشند [۱۹]: الف - دامنه طول موج برای آنالیز نمونه‌های حاوی مواد رنگی بین :1 400 تا 1:۱ 700 باشد. ب - قابلیت جستجو : دستگاه باید قابلیت جستجوی هم‌زمان دو مونوکروماتور را با یک اختلاف طول موج ثابت دار باشد. ج - ]18| /(51۳2: دستگاه باید قابلیت حذف تشعشعات اضافه را دارا باشد. د- نسبت [5181۵ به0196: این نسبت باید بالاتر از ۷۰ باشد. ه- لامپ: دستگاه باید محهز به لامپ پر فشار گزنون باشد که توانایی ایحاد بیناب پیوسته با شدت بالا را در دامنه بیناب 400 تا 1 700 دارا باشد. 40 5020 5۳۵۵۲۹ -۱ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم- نشریح روس‌ها یآماده‌سازی اولیه و شرایط حمل نمونه‌ها به آزمایشگاه )7 - نمک‌های معدنی توصیه می‌شود بخشی از هر یک از نمونه‌ها مورد آزمایش قرار گیرد و بخش دیگر آن در انبار مخصوص نگهداری شود تا در صورت نیاز به تایید نتایج به دست آمده مورد استفاده قرار گیرد. ۱-۳-۲-۷ ایزوتوپ‌های محیطی پر توزا الف - کربن- ۱۶ [۰]۱۷[41۱۹ ۳۰۱] و (۳۱| - سنجش به روش گازی: برای سنجش کربن - ۱۴ به‌روش گازی مراحل زیر انجام می‌شود: * خنثی نمودن نمونه بی کربنات تغلیظ شده و جمع‌آوری گازکربنیک حاصل * تخلیص نمونه و کالیبره نمودن آن (گاز کاملا خشک و خالص باشد) * برداشتن مقدار ۱۵- ۲۰ 20 گاز جهت آزمایش کربن - ۱۳ در آمپول‌های مخصوص سنحش کربن -۱۴ نمونه‌هاء حد اقل یک هفته بعد از تهیه نمونه در دو فاصله زمانی (به فاصله یک هفته از یکدیگر, جهت اجتناب از آلودگی حاصل از رادون جوی) * سنجش زمینه و بهره شمارنده (با نمونه‌هایی با اکتیویته صفر و استاندارد) * تعیین مقدار کربن -۱۴ نمونه بر حسب در صدء نسبت به کربن -۱۳ مدرن (اکتیویته نسبی) حداکثر دقت به دست آمده حدود 2۰/۰۵ در صد کربن-۱۴ مدرن (ع011) - سنجش به روش سنتیلاسیون مایع: در روش سنجش بطریق مایع و به دست آوردن بنزن مراحل زیر انجام می‌گیرد: * خنثی نمودن نمونه بی کربنات تغلیظ شده و جمع‌آوری گاز کربنیک حاصل * برداشت مقدار ۱۵ تا ۵۵ ۲۰ از گازنمونه جهت سنجش کربن - ۱۳ * وارد نمودن تدریجی گازکربنیک در کوره حاوی لیتیم و تبدیل آن به لیتیم کاربید * انتخاب مقداری از بنزن و اضافه نمودن محلول سنتیلاتور مناسب به آن جهت شمارش در دستگاه سنتیلاسیون مایع * سنجش مقدار زمینه و بهره شمارنده سنتیلاتور مایع با نمونه‌های صفر و استاندارد * تعیین محتوای کربن -۱۳ نمونه بر حسب کربن -۱۳ مدرن حداکثر خطای این روش ۰/۲ + درصد کربن -۱۴ مدرن می‌باشد -------- صفحهٔ بعد -------- ب - تریتیوم - روش سنتیلاسیون مایع [۲۲]: * تقطیر اولیه نمونه‌ها * الکترولیز نمونه‌ها * تقطیر ثانویه نمونه‌ها * تعیین ضریب کاهش حجم و بهره سل‌های الکترولیز و ضریب تغلیظ تریتیوم * انتخاب مقدارمناسبی از نمونه الکترولیز شده و اختلاط آن با محلول سنتیلاتور جهت سنجش تریتیوم در شمارنده سنتیلاسیون مایع * تعبین مقادیر زمینه و بهره شمارنده با نمونه‌های صفر و استاندارد در هر دور الکترولیز باید حداقل یک سل برای آب مقطر و حداقل دو سل برای آب تریتیوم دار استاندارد جهت تعیین و محاسبه ضریب تغلیظ سل‌ها منظور شود که بعد از هر الکترولیز سل‌های این نمونه‌ها را تغییر داده و بدین ترتیب کلیه سل‌ها کنترل می‌شود. * تعیین اکتیویته تریتیوم نمونه‌ها بر حسب واحد تریتیوم (111) ه حداکثر دقت در کم‌تر شدن تماس نمونه‌ها با هوای آزاد باید رعایت شود. در صورتی که فاصله زمانی بین زمان نمونه‌برداری و زمان آزمایش نمونه وجود داشته باشد و با توجه به این‌که به ازا هر سال حدود ۵/۵ در صد از اکتیویته تریتیوم کاهش می‌یابد. لذا لازم است تریتیوم اندازه‌گیری شده نمونه نسبت به زمان نمونه‌برداری اصلاح شود. این تصحیح با استفاده از رابطه نمایی فروپاشی رادیواکتیویته که در بند ۱-۱-۸ به آن اشاره خواهد شد و یا اطلاعات موجود در جدول (۱-۷) زیرصورت می‌پذیرد. جدول ۱-۷ - جدول فروپاسی تریتیوم نسبت به زمان شا نا ۱۷ اس اس ی اس تفس اس سس سک انس -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم- نشریح روس‌ها یآماده‌سازی اولیه و شرایط حمل نمونه‌ها به آزمایشگاه 7۳ - روش گازی این روش علیرغم دقت بالا به دلیل زمان بر بودن و مشکل تهیه مواد اولیه برای اندازه‌گیری تریتیوم متداول نمی‌باشد. ۳-۳-۲-۷ ایزوتوپ‌های محیطی پایدار الف - اکسیژن -۱۸ ۷۱| |۲۰۱] این سنجش بر مبنای ایجاد تعادل ایزوتوپی بین گاز کربنیک و نمونه‌های آب به ترتیب زیر انجام می‌گیرد: - تهیه نمونه‌های متعادل شده با گاز کربنیک در ظرفهای شیشه‌ای مخصوص - ورود نمونه‌های گاز متعادل شده همراه با نمونه استاندارد به داخل دستگاه بیناب سنج جرمی - تعیین محتوای اکسیژن - ۱۸ بر حسب انحراف در هزار نسبت به نمونه استاندارد ب - دوتریوم [۲۰] سنجش دوتریوم به ترتیب زیر انجام می‌گیرد: - تهیه هیدروژن از نمونه - خشک نمودن هیدروژن و ورود آن به دستگاه بیناب سنج جرمی همراه با نمونه استاندارد - سنجش محتوای دوتریوم بر حسب انحراف در هزار نسبت به نمونه استاندارد چ - کربن -۱۳ ۲۰۱] سنجش کرین ۱۳-۲ به ترتیب زیر انجام می‌گیرد: - ورود گا ز کربنیک نمونه همراه با نمونه استاندارد به داخل دستگاه بیناب سنج جرمی - سنحش محتوای کربن - ۱۳ نمونه‌ها برحسب انحراف در هزارنسبت به نمونه استاندارد ۳-۲-۲-۷ یون‌ها و نمک‌های معدنی سنجش یون‌ها و نمک‌های معدنی به ترتیب زیر می‌باشد: - صاف نمودن تمام نمونه‌ها - اندازه‌گیری هدایت الکتریکی بر حسب میکرو موس بر سانتی‌متر و 11 نمونه‌های آب در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد - اندازه‌گیری آنیون‌ها (کرینات. بی کربنات» سولفات, کلرء نیتریت و نیترات) بر حسب میلی‌گرم بر لیتر و تبدیل آن به میلیاکیوالان بر لیتر - اندازه‌گیری کاتیون‌ها (کلسیم» منیزیم» سدیم» پتاسیم) برحسب میلی‌گرم بر لیتر و تبدیل آن به میلی‌اکیوالان بر لیتر - اندازه‌گیری سختی آب بر حسب میلی گرم بر لیتر کربنات‌ها -------- صفحهٔ بعد -------- 715 دستورالعمل کاربرد روس‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها یآبرفنی 2-۳-۲-۷ ردیاب‌های رنگی سنجش ردیاب‌های رنگی به صورت زیر انجام می‌گیرد [۱۹] [۲۱] [۲۷]: - آماده‌سازی نمونه‌ها: در مورد اورانین» پیرانین و ائوزین افزایش 1]م با افزودن محلول سود یک نرمال و در مورد رودامین بی کاهش دمای آب و محیط آزمایشگاه به زیر ۲۵ درجه سانتی گراد - شستن نمونه‌های ذغال فعال با محلول الکل و پتاس و در نتیجه تهیه محلول حاوی ماده رنگی - صاف نمودن نمونه‌ها - اندازه‌گیری شدت فلئورسانس و غلظت ردیاب در نمونه‌ها همچنین با توجه به اثردما بر شدت فلوُرسانس مواد رنگی شدت اندازه گیری طبق رابطه زیر و با توجه به جدول (۲-۷) اصلاح می‌گردد. (۱-۷) (را -)) ۳ ۳-۳6 جدول ۲-۷- ضریب دما برای برخی از مواد رنگی [۱۹| -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۸ نجام محاسبات و ثهیه نمودارهای لازم -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هشتم- انجام محاسبات و تهیه نمودارهای لازم 1۷ ۱-۸ محاسبات ۱-۱-۸- زمان اقامت آب در آبخوان - تعیین سن آب زیرزمینی با استفاده از کربن ۱۶ |۳۵] * اسن ظاهری: برای محاسبه سن ظاهری پس از محاسبه در صد کربن-۱۳ نمونه‌ها بر حسب کرین-۱۴ مدرن باید به شرح زیر عمل نمود: با استفاده از رابطه نمایی فروپاشی پرتوزایی زیرء با داشتن محتوای کربن - ۱۴ که از آزمایش نمونه حاصل شده است سن ظاهری به دست می‌آید. (۱-۸) ( و۸ /10)۸ 1-8268 که در این رابطه ۸ اکتیویته نمونه بر حسب در صد و و۸ اکتیویته اولیه نمونه که همیشه صد در صد است و 1 سن ظاهری بر حسب سال می‌باشد. * اسن تصحیح شده: برای تصحیح سن ظاهری محاسبه شده از محتوای کربن- ۱۳ نمونه‌ها و با داشتن نسبت 8۱7 نمونه بر حسب انحراف در هزارء به ۲۵ در هزار کربن-۱۳ (آب‌های جوان) استفاده می‌شود.ء به این ترتیب که در صد 87 کربن - ۱۴ نمونه را بر نسبت 7 که رابطه متداول برای تصحیح کرین-۱۳ می‌باشد. تقسیم نموده و درصد کربن -۱۳ تصحیح شده به دست می‌آید. در صد اخیررا در رابطه (۱-۸) قرار داده تا سن تصحیح شده نمونه به دست آید. نظر به این که کرین -۱۳ آب جوان در ایران معین نشده است و عدد ۲۵ در هزار» خاص مناطق معتدل با پوشش گیاهی است. بنابراین لازم است که این در صد برای آب‌های جوان مناطق خشک و نیمه خشک» طی پروژه خاصی معین شود. ضمنا تا انجام این پروژه عدد ۱۷ در هزار برای مناطق خشک و ۱۵ در هزار برای مناطق نیمه خشک قابل قبول است. - تعیین سن آب زیرزمینی با استفاده از تریتیوم * سن‌یابی کمی: با تریتیوم می‌توان سن آب را حداکثر تا ۵۰ سال به شرح زیر تعیین نمود. فرض اول: در صورتی که بارش بلافاصله و به‌طور مستقیم به منابع آب بپیوندد (بدون اختلاط و پخشیدگی) در این صورت از رابطه (۱-۸) سن آب محاسبه می‌شود. فرض دوم: در صورتی که زمان عبور آب باران به دلایل مختلف در ناحیه تهویه یا غیر اشباع آبخوان به طول انجامد باید از مدل جریان پیستونی استفاده نمود. در این مدل هر بخش آب بدون اختلاط و پخش با بخش‌های دیگر جریان دارد (مانند واگن‌های قطار). برای محاسبه زمان عبور آب در ناحیه تهویه از نمودار تغییرات تریتیوم آب باران به ازا زمان استفاده به عمل می‌آید. این زمان را با زمان حاصل از رابطه (۱-۸) زمان اقامت آب در آبخوان جمع نموده و در نتیحه سن آب به دست می‌آید. اشکال این مدل آن است که فرض می‌نماید فقط باران یک سال مشخص در تغذیه آبخوان دخالت دارد. برای رفع این نقص از مدل اختلاط استفاده می‌شود. در این حالت فرض می‌شود که هر نمونه آب» حاصل اختلاط بارانهای چند سال می‌باشد که با توزیع نرمال سهم هر سال در تغذیه مشخص می‌شود و محاسبه سن آب نظیر مدل پیستونی خواهد بود. -------- صفحهٔ بعد -------- * سن‌یابی کیفی: سن یابی کیفی با استفاده از تریتیوم بر اساس سال انفجارات هسته‌ای در جو (۱۹۶۳-۱۹۵۲) صورت ۲-۱-۸- محاسبه خواص هیدرودینامیکی آبخوان ۱-۲-۱-۸ محاسبه سرعت آب زیرزمینی (۲۵] الف - با استفاده از ایزوتوپ‌های محیطی (ناپایدار) در این روش با استفاده از زمان اقامت آب در آبخوان و با توجه به فاصله بین نقاط نمونه‌برداری سرعت میانگین و ناحیه ای آب ب - با استفاده از ردیاب‌های مصنوعی - روش تک چاهی در این روش با استفاده از مسافت طی شده توسط ردیاب که از رابطه زیر به دست می‌آید و با توجه به زمان عبور ردیاب سرعت متوسط به دست می‌آید. (۲-۸) کر مه که در آن ۷۶0 مقدار حجم آب پمپ شده بر حسب متر مکعب می‌باشد که پنجاه درصد مقدار ردیاب بازیافت شده است. « ضخامت آبخوان بر حسب متر و 1 تخلخل بر حسب درصد است. سرعت متوسط از رابطه 1 / * محاسبه می‌شود که در حقیقت ] فاصله زمانی از لحظه تزریق اولیه تا زمان شروع پمپاژ( بر حسب ثانیه) می‌باشد. * روش رقیق شدن در این روش سرعت ظاهری از رابطه زیر به دست می‌آید. 71 7 )۳-۸( 0 - .۷۷ ۷[ ۳0 او 6 که در آن ۷۲ سرعت ظاهری آب زیرزمینی یا سرعت دارسی( بر حسب متر)» ,۲ شعاع داخلی ناحیه مشبک چاه( بر حسب متر) و 4 ۳ اد ات 12 12 که ,کا هدایت هیدرولیکی( بر حسب سانتی متر در روز)» ۲۱ قطر داخلی ناحیه مشبک چاه( بر حسب متر)» ۲2 قطر خارجی ناحیه مشبک چاه( بر حسب متر) می‌باشد. اگر چاه با فیلتر گراولی تجهیز شده باشد رابطه فوق به شکل زیر تغییر می کند. رابطه (۵-۸) 0 )۴-۸( دراگ _ _ 8 + ۰۸یا -------- صفحهٔ بعد -------- و دا هدایت هیدرولیکی تو غلظت ردیاب در زمان ] ( بر - روش چند چاهی با توجه به شکل (۱-۸) ( ۱ میانگین موثر » سرعت ماکزیه و تهیه نمودارهای لازم ده گراول( بر حسب متر در روز) و 1 شعاع حفاری( بر حسب متر)و ل) غلظ حسب گرم در لیتر) می‌باشد. مودار زمان - غلظت ماده رنگی) می‌توان سرعت های مختلف حرکت ردیا 0۱| -< 3 7 2/5 0۳| > 6 7 8 11 ع ۱8 :8 ااه ۱۵ ا ا نط 0.5 > را ۱ ۱ 8 ۴-5 1.7 > ۷8۵ ۱ را ۱ ا سس چ ۱۱۱ ۱ ۱۱۱ ۱ 8 ین ۱ زمان ‏ ۱ : ۱ ِ 58 ۴-6 3 >- |۵0 ۱ ۱ ۱8 اه ال هر ان ۱ ۱ ا ۱ ۳ - بت ۳ زمان ۱-۸- نمودارهای زمان - غلظت در حالت‌های مختلف ضریب بخشیدگی آبخو 01 7۹ 2 ۲ +الا +1 ا(را+ )۸ 15 2 ۲ اسلا | ا(ررط + ا)-3 15 ت ردیاب در زمان 70۰ آو) ب در آبخوان را شامل سرعت آن |۱۲۷۱ |۷۵ ۳1۵۷ 11۲۵011۷۵ ۱-۷۵۵۵ ۷۷۵10017 ۳1۵۷۷ ۱1۵۵۵۵ -2 ۵11۷ 101۳۵۲ -3 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها ی آبرفقتی ۲-۲-۱-۸ محاسبه قابلیت هدایت هیدرولیکی آبخوان با در دست داشتن شیب هیدرولیکی آبخوان و نیز با توجه به سرعت جریان که در بالا به آن اشاره شد قابلیت هدایت هیدرولیکی (۶-۸) یت که «4 /ل شیب هیدرولیکی جریان می‌باشد و 1۳ قابلیت هدایت هیدرولیکی آبخوان بوده و واحد آن متر در روز می‌باشد. ۳-۲-۱-۸ محاسبه قابلیت انتقال آبخوان (ترانسمیسیویته) (۳۵] با توجه به ضخامت اشباع آبخوان که از روش‌های مختلف ژئوفیزیکی و در مرحله مطالعات پایه معلوم می‌باشد» ضریب قابلیت انتقال آبخوان از رابطه زیر به دست می‌آید. (۷-۸) - ۲ که در آن 0 ضخامت اشباع آبخوان بر حسب متر و 7 قابلیت انتقال آبخوان بر حسب متر مربع بر روز می‌باشد. 2-۲-۱-۸ محاسبه ضریب پخشیدگی آبخوان با توجه به روابط زیر ضریب پخشیدگی بطریقه زیر محاسبه می‌شود: (۸-۸) )) 1 ] (۹-۸) ۱ | - دا (۱۰-۸) 1 | * دا در این رابطه 7۳ متوسط زمان ماندگاری ردیاب در آبخوان می‌باشد که از رابطه زیر به دست می‌آید. (۱۱-۸) 1 ۲/71(4)] / ۲۵| که در آن ۲ غلظت ردیاب در محل نمونه‌برداری بر حسب 000 و ۲ زمان پس از تزریق بر حسب روز می‌باشد. با توجه به انتگرال‌های بالاء واریانس منحنی زمان - غلظت به ترتیب زیر به دست می‌آید: (۱۲-۸) *5ا)-(1/ا) - 82 سرانجام ضریب پخشیدگی ردیاب بر حسب متر مربع بر روز از رابطه زیر به دست می‌آید: (۱۳-۸) 27 0-822 ۳-۱-۸- محاسبه میزان بازیافت ردیاب‌های رنگی میزان بازیافت ماده ردیاب بر حسب کیلوگرم از رابطه زیر به دست می‌آید: (۱۴-۸) ۷-06 که در آن دبی چشمه بر حسب متر مکعب در روز می‌باشد. در صورتی که دبی چشمه در طول دوره نمونه‌برداری ثابت باشد از فرمول زیر استفاده می‌شود: -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هشسم- انجام محاسبات و تهیه نمودارهای لازم ۷) )۱۵-۸( ۲-۸- تهیه نمودارها ۱-۳-۸ نمودارهای مربوط به ایزوتوپ‌های رادیواکتیو اهم نمودارهای مربوط به ایزوتوپ‌های رادیواکتیو که باید ترسیم شود به شرح زیر می‌باشد: - نمودار تغییرات تریتیوم نمونه‌ها نسبت به زمان - نمودار تغییرات محتوای تریتیوم نسبت به کربن ۱۴-۲ نمونه‌ها - نمودار تغییرات محتوای تریتیوم نمونه‌ها نسبت به قابلیت هدایت الکتریکی - نمودار تغییرات محتوای کربن- ۱۳ نسبت به کربن -۱۳ نمونه‌هازشکل ۲-۸) - نمودار تغییرات محتوای تریتیوم نسبت به اکسیژن -۱۸ نمونه‌ها - نمودار تغییرات محتوای تریتیوم نسبت به یون‌های مختلف (به ویژه یون کلر) در نمونه‌ها - نمودار تغییرات سن آب کربن -۱۴ نمونه‌ها نسبت به فاصله از حوضه تغذیه 14 ۸ 0 ز. ی 4 5 1 ۹ هک و ۹ منطقه آبهای بسیارقدیمی ۰ 02-18 8 9 ۸ - 102 ۵ موی 25 - 850 ۵ 100 :2 4۵ شکل ۲-۸- نمودار تغییرات کربن -۱۶ بر حسب محتوای کربن- ۱۳ [۲۲] ۷-5 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها ی آبرفقتی ۳-۲-۸- نمودارهای مربوط به ایزوتوپ‌های پایدار(اکسیژن -۰۱۸ دوتریوم) جدول سنجش‌های ایزوتوپی شامل: مشخصات نمونه‌هاء محتوای تریتیوم» کربن -۰۱۳۴ اکسیژن ۰۱۸-۲ دوتریوم» کربن -۱۳. سن ظاهری» سن تصحیح شده و یون کلرتنظیم شده و نتایج سنجش‌های ایزوتوپی بر روی نقشه آرائه می‌شود. همچنین اهم نمودارهای مربوط به ایزوتوپ‌های پایدار که باید ترسیم شودء به شرح زیر می‌باشد: خط آب جوی ناحیه مورد مطالعه با استفاده از محتوای اکسیژن -۱۸ و دوتریوم نمونه‌های آب باران (چنانجه قبلا تمیه نشده باشد) (شکل ۳-۸). - هیستوگرام یا نمودار ستونی محتوای اکسیژن - ۱۸ نمونه‌های آب باران - هیستوگرام یا نمودار ستونی محتوای اکسیژن -۱۸ نمونه‌ها - هیستوگرام یا نمودار ستونی دوتریوم مازاد نمونه‌های باران - نمودار تغییرات آنیون‌ها و محتوای اکسیژن -۱۸ نمونه‌ها - نمودار تغییرات محتوای تریتیوم و اکسیژن -۱۸ نمونه‌ها - نمودار تغییرات اکسیژن -۱۸ نسبت به ارتفاع 5 20 10 ی در 8 رد 6 4 2 "در 0 3 4 6 8 10 نرر مشش ی که - ظ بارشهای حاره ای ام 10 9 ی 20 ی اد مر تبادل رو ترمال 7 بارشهای حاره‌ای و منطقه آلپ شکل ۳-۸- خط آب جوی [۲۳] ۳-۲-۸ نمودارهای مربوط به تجزیه کامل شیمیایی جدول سنجش‌های کیفیت شیمیایی نمونه‌های آب باید تنظیم شودء همچنین نقشه‌های هم ازر پارامترهای شیمیایی فوق‌الذکر نیز بر اساس داده‌های به دست آمده تمیه شود. اهم نمودارهای مربوط به تجزیه کامل شیمیایی که باید ترسیم شود به شرح زیر می‌باشد: -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هشسم- انجام محاسبات و تهیه نمودارهای لازم ۳۳ - دیاگرام‌های شولر- برکالف و پایپر 2-۲-۸ نمودارهای مربوط به ردیاب‌های رنگی اهم نمودارهای مربوط به ردیاب‌های رنگی که باید ترسیم شود. به شرح زیر می‌باشد [۲۷]: - منحنی غلظت رنگ بر حسب زمان (برای محل برداشت نمونه‌ها) - منحنی آبنمود جریان خروجی رنگ محاسبات مربوط به ردیاب‌های رنگی پس از رسم نمودارهای مربوطه به شرح زیر می‌باشد: - محاسبه زمان ظهور ردیاب - محاسبه سرعت ماکزیمم جریان ردیاب - محاسبه زمان عبور غلظت ماکزیمم ردیاب - محاسبه سرعت غالب" ردیاب - محاسبه زمان عبور ۵۰ درصد ردیاب بازیافت شده - محاسبه سرعت میانگین " ردیاب - محاسبه جرم ماده رنگی بازیافتی با توجه به سطح زیر منحنی زمان - غلظت و دبی همچنین مسیرهای جریان به دست آمده برروی نقشه‌های مربوط ارائه می‌شود. | - 1 2-۱۵۵ 1۷ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- ٩ ‏فصل -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- ۱-۹- عملیات صحرایی تکمیلی عملیات صحرایی تکمیلی با توجه به نتایج آنالیز اولین نمونه‌های ارسالی به آزمایشگاه صورت می‌گیرد و حسب مورد می‌تواند شامل موارد زیر باشد: - تغییر نقاط تزریق پیش‌بینی شده - انتخاب نقاط تزریق اضافی و تکمیلی با توجه به نقاط پیش‌بینی شده - تغییر محل‌های نمونه‌برداری پیش‌بینی شده - انتخاب محل‌های نمونه‌برداری اضافی و تکمیلی با توجه به محل‌های نمونه‌برداری پیش‌بینی شده - عملیات فوق‌الذ کر ممکن است. منجر به تغییر برنامه زمانی نمونه‌برداری بشود. ۲-۹- تشریح ارزیابی و تفسیر نتایج و نتیجه‌گیری نهایی در مسیر اهداف مورد نظر ارزیابی‌ها و نتیجه‌گیری ها باید با توجه به اهداف پروژه مورد نظر و به شرح زیر صورت پذیرد [۲۵] [۲۱]. ۱-۳-۹ ایزوتوپ‌های رادیواکتیو محیطی ۱-۱-۲-۹- کربن -۱۶ - نمونه‌هایی که اکتیویته آنها بیش از 7/۸۵ کربن -۱۴ مدرن می‌باشد. آب‌های جوان محسوب می‌شوند. مانند آب‌های رودخانه یا چاه‌های کم عمق وآب‌های زیر سطحی - نمونه‌هایی که کربن -۱۴ آنها کم‌تر از ۳۰ کربن -۱۴ مدرن می‌باشد. آب‌های قدیمی محسوب می‌شوند - نمونه‌هایی که کربن-۱۴ آنها بین ۸/۳۰ تا ۸۵ کربن-۱۴ مدرن می‌باشد. آب‌های فعال محسوب می‌شوند با نقل مقادیر کرین -۱۴ نمونه‌ها روی نقشه. جهت جریان آب زیرزمینی با توجه به جهت کاهش کرین -۱۴ به دست می‌آید. کلیه منابعی که کربن -۱۳ قابل تشخیص (حداقل 0130 ۲) داشته باشند با توجه به تجزیه و فروپاشی اکتیویته و نیمه عمر کرین -۱۳ (۵۷۳۰ سال جوان‌تر از ۳۰۰۰۰ سال است. آب‌هایی که کربن-۱۴ آن کم‌تر از حد قابل اندازه‌گیری (حداکثر 01۵ ۲) باشد سن آن بیش از ۳۰۰۰۰ سال است. این طبقه‌بندی برای تشخیص آب‌های غیرفعال از نظر هیدرولوژیکی سودمند است. با استفاده توام از نتایج آنالیز تریتیوم و کرین -۰۱۴ آب‌ها را از نظرزمانی به سه گروه تقسیم می کنند. الف - آب‌هایی با مقدار کربن - ۱۴ بالا و تریتیوم قابل تشخیص مربوط به بعد از سال ۱۹۵۴ می‌باشد. ب - آب‌هایی که تریتیوم غیر قابل تشخیص و کربن-۱۴ قابل تشخیص داشته باشندء مربوط به قبل از سال ۱۹۵۴ و جوان‌تر از ۰ سال می‌باشد که مشخصه آب‌های فعال است. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها یآبرقتی کربن-۱۴ غیر از استفاده در تعیین سن» می‌تواند به عنوان ردیاب معمولی نیز به کار رود. به‌طور مثال میزان کربن-۱۴۳ بالا" تا حدود ۸۵ کربن-۱۴ مدرن» نشانگر ارتباط هیدرولیکی آبخوان با آب‌های سطحی می‌باشد. گذشته از این که منابع آب منطقه بر اساس سن آنها گروه‌بندی می‌شوند» با به دست آوردن سن تصحیح شده آنها بروش ۲ ۲-۱-۲-۹ تریتیوم! میانگین غلظت طبیعی تریتیوم در باران قبل ازآزمایشات هسته‌ای (بسته به شرایط جغرافیایی) بین ۱۰-۵ ل]7 بوده و بعد از آزمایشات هسته‌ای از سال ۱۹۵۲ این مقدار افزایش ییافت و در سال ۱۹۶۳ به حدود ۸۰۰ []] در نیم‌کره شمالی و ۶۰ [آ] در نیم کره جنوبی رسید و پس از توقف آزمایش‌های هسته‌ای به حد کنونی رسیده است. اصطلاح«سن تریتیوم منفی» برای آب‌های زیرزمینی با مقدار خیلی کم و غیر قابل سنجش تریتیوم قبل از انفجارات هسته‌ای ۲ و «اصطلاح سن تریتیوم مثبت» برای آب‌های زیرزمینی با تریتیوم بالا بعد از انفجارات هسته‌ای پیشنهاد شده است. الف- نواحی قاره‌ای - اگر محتوای تریتیوم نمونه‌ها کم‌تر از ۰/۸ []7 باشد. معرف تغذیه آبخوان قبل از سال ۱۹۵۲ می‌باشد. - اگر محتوای تریتیوم نمونه بین ۳۰/۸ ۵ ل]] باشد., معرف مخلوطی از تغدیه جدید و تغدیه قبل از سال ۱۹۵۲ می‌باشد. - اگر محتوای تریتیوم نمونه بین ۵ - ۱۵ (]7 باشد. معرف تغذیه جدید (بین ۵ تا ۱۰ سال) می‌باشد. - اگر محتوای تریتیوم نمونه بین ۱۵ - ۳۰ []7 باشد. معرف تغذیه از سال ۱۹۶۳ در نمونه می‌باشد. - اگر محتوای تریتیوم نمونه بین ۵۰ - ۳۰ []] باشد. معرف آن است که سهم عمده تغذیه مربوط به اواخر دهه ۶۰ و - اگر محتوای تریتیوم نمونه بیش‌تراز ۵۰ []7 باشد» معرف آن است که تغذیه عمده از سال ۱۹۶۳ تا ۱۹۶۹ می‌باشد. ب - نواحی ساحلی - اگر محتوای تریتیوم نمونه‌ها کم‌تر از ۰/۸ []1 باشد. معرف تغذیه آبخوان قبل از سال ۱۹۵۲ می‌باشد. - اگرمحتوای تریتیوم نمونه بین ۰/۸ ۳ ۲ ل]] باشد., معرف مخلوطی از تغدیه جدید و تغدیه قبل از سال ۱۹۵۲ می‌باشد. - اگر محتوای تریتیوم نمونه بین ۲ ۸۳ ل]] باشد. معرف تغذیه جدید (بین ۵ تا ۱۰ سال) می‌باشد. - اگر محتوای تریتیوم نمونه بین ۲۰-۸ لا باشد. معرف بقایای تریتیوم ناشی از انفجارات هسته‌ای می‌باشد. - اگر محتوای تریتیوم نمونه بیش‌تر از ۲۰ ل]] باشد. معرف سهم قابل ملاحظه ای از تغدیه مربوط به سال‌های ۱۹۶۰ یا ۰ می‌باشد. ارقام تفاسیر مربوط به تریتیوم بر اساس سنجش‌های سال ۱۹۹۶ می‌باشد. ۱ ارقام مربوط به تریتیوم بر اساس سنجش‌های سال ۱۹۹۶ می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۲-۹ ایزوتوپ‌های پایدار (*0*۰۲*11) الف - کربن-۱۳ با استفاده از نمودار تغییرات کربن-۱۳۴ مدرن بر حسب کربن-۱۳ می‌توان با داشتن مقادیر محتوای کربن-۱۴ و کرین-۱۳ نمونه‌هاء آب‌ها را به شرح زیر طبقه‌بندی نمود: - آب‌های خیلی جوان» بعد از انفجارات هسته‌ای در جو - آب‌های مدرن - آب‌های قدیمی همجچنین با استفاده از محتوای کربن- ۱۳ و کربن-۱۴ نمونه‌ها می‌توان سن ظاهری حاصل از کربن-۱۴ نمونه‌ها را تصحیح نمود. ب- اکسیژن-۱۸ و دوتریوم با استفاده از خط آب جوی ناحیه و خط حاصل از تغییرات محتوای اکسیژن-۱۸ و دوتریوم نمونه‌ها می‌توان به نتایج زیر دست - آب‌هایی با منشا جوی - آب‌های ژئوترمال (یا با تبادل ژئوترمال) - تغذیه آب از نواحی گرم - ارتباط منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی با یکدیگر - ارتباط هیدرولیکی آبخوان‌ها با یکدیگر - تعیین اثرات قاره‌ای » کمی» ارتفاعء حرارت و جغرافیایی در منابع آب منطقه - تعیین نواحی تغذیه با استفاده از دیاگرام تغییرات محتوای اکسیژن-۱۸ بر حسب ارتفاع - تعیین منشا مولفه آب شور در آب زیرزمینی با توجه به میزان اکسیژن-۱۸ - سن یابی آب‌های زیرزمینی خیلی عمیق با استفاده از تغییرات اکسیژن-۱۸ و محتوای کربن-۱۴ نمونه‌ها در نمودارهای تغییرات محتوای اکسیژن-۱۸ نسبت به دوتریومء آب زیرزمینی مسن عموما زیر خط آب جوی قرار می‌گیرد. [01 -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۰ دستورالعمل کاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها ی آبرفقتی ۳-۲-۹- یون‌ها و نمک‌های معدنی با توجه به نتایج به دست آمده از تجزیه کامل شیمیایی نمونه آب‌ها و محاسبات مربوطه و ترسیم دیاگرام‌ها و نقشه‌ها می‌توان به - تعیین جهت و مسیر عمومی جریان آب زیرزمینی با توجه به روند افزایشی و یا کاهشی پارامترهای مختلف شیمیایی با فیزیکی اندازه‌گیری شده و نقشه‌های هم ارز حاصل - تعیین مناطق تغذیه و تخلیه آبخوان با توجه به نقشه‌های هم ارز هیدروشیمی - تعیین تاثیرپذیری آب زیرزمینی از سازندهای در بر گیرنده آن و مسیر جریان - تعیین تیپ منابع آبی مختلف منطقه بر اساس کیفیت شیمیایی و تعیین ارتباط هیدرولیکی بین منابع آب سطحی و - تعیین سر حد آب‌های شور در آبخوان‌های ساحلی - تعیین منشا آلاینده‌های شیمیایی آبخوان و پراکندگی آن - ارتباط شیرابه زباله‌های شهری با آب‌های زیرزمینی با توجه به نتایج به دست آمده از آنالیز اسپکتروفلئوریمتری نمونه‌ها و محاسبات و رسم دیاگرام‌های مربوطه می‌توان به نتایج زیر الف - تجزیه و تحلیل کمی - تعیین و تفسیر میزان رنگ بازیافت شده در رابطه با سهم چشمه نسبت به کل ردیاب تزریقی و تعیین حوضه آبگیر آن - مقایسه سرعت جریان آب زیرزمینی با سرعت‌های به دست آمده در دیگر مناطق - مقایسه نمودارهای آبنمود چشمه‌هاء بارش نمود" و منحنی‌های زمان - غلظت و تفسیر آنها - متوسط زمان تخیر ب - تجزیه وتحلیل کیفی - تشخیص ارتباط یا عدم ارتباط محل تزریق با نقاط نمونه‌برداری و تعیین مسیر جریان - تعبین و تحلیل جهت جریان آب زیرزمینی با توجه به ترتیب ظهور ردیاب در نقاط نمونه‌برداری ۱- ۲1۷۵1۵۵۵ -------- صفحهٔ بعد -------- - تعبیر و تفسیر مقایسه‌ای تخلل و نوع دانه‌بندی با توجه به شکل منحنی زمان - غلظت و سرعت جریان آب زیرزمینی - تعبیر و تفسیر مقایسه‌ای ضریب پخشیدگی ردیاب پیرامون نقاط مختلف نمونه‌برداری - تعبیر و تفسیر مقایسه‌ای سرعت جریان ردیاب پیرامون نقاط مختلف نمونه‌برداری - تعبیر و تفسیر مقایسه‌ای حجم آب ردیابی شده در نقاط مختلف نمونه‌برداری یا ارتباط شکل منحنی زمان - غلظت با شرایط فصل مرطوب و فصل خشک - ارتباط شیرابه زباله شهری با آب‌های زیرزمینی ۳-۹- تهیه گزارش گزارش نهایی هر پروژه ردیابی باید شامل مطالب زیر باشد: * _لیست افراد شرکت کننده و تخصص آنها در مطالعات ردیابی - فصل اول (کلیات) ۹ مقدمه هه هدف * موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه * مروری بر ادبیات فنی و خلاصه ای از مطالعات ردیابی قبلی در منطقه * زمین‌شناسی کلی منطقه مورد مطالعه (چینه شناسی» زمین ساختء زمین‌شناسی ساختمانی» زمین ریخت شناسی؛ زمین‌شناسی مهندسی) * هیدروکلیماتولوژی (هواشناسی» منابع آب سطحی) * هیدروژئولوژی (سطح آب زیرزمینی» مناطق تغذیه و تخلیه» مسیر عمومی جریان» موقعیت چشمه‌ها- گمانه‌ها- چاه‌هاء زئوفیزریک و حفاری) - فصل دوم (روش اجرا) * خلاصه‌ای از بررسی‌های اولیه صحرایی * انتخاب روش ردیابی * انتخاب ردیاب (ردیاب‌ها) ۰ انتخاب نقاط نمونه‌برداری و تزریق *تشریح روش ردیابی و مراحل اجرا کار میدانی (صحرایی) ۰ ارائه روش‌ها و نتایج ازمایشگاه - فصل سوم (تجزیه و تحلیل داده‌ها) * رسم دیاگرام‌هاء گراف‌هاء نقشه‌ها و ارائه محاسبات -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۳ دستورالعم لکاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات ابخوان‌ها ی ابرفقتی * تجزیه وتحلیل داده‌های به دست آمده - فصل چهارم (نتیجه‌گیری) * نتیجه‌گیری از داده‌ها - منابع و ماخد -------- صفحهٔ بعد -------- منابع و مراجع ۸۳ منابع و مراجع ۲- افتخاری .علیرضاء کاربرد ردیاب‌های رنگی در بررسی خصوصیات هیدروژئولوزیکی منطقه کارستی سپیدان-فارس پایان نامه ۳ طرح تهیه استانداردهای مهندسی آب کشورء تئوری» اصول و بررسی وضعیت موجود کاربرد ردیابی در کشورء نشریه ۱۳۰ خرداد ۱۳۷۹ زیرزمینی» نشریه ۲۳۰ ۱۳۸۱ ۵- طرح تهیه استانداردهای ممهندسی آب کشورء دستورالعمل تهیه استانداردها و نشریات» نشریه ۸۴ مرداد ۷۹ ۶ سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشورء دستورالعمل رفتار سنجی کیفی آب‌های زیرزمینی نشریه شماره ۱۸۷ ۱۳۷۸ ۷ عزیزبیگلوء فرهادء مدنژاه مهرافروزء هنرمند. عباس» هیدرولوزی ایزوتوپ‌های ثابت» دوتریوم و اکسیژن-۱۸ در چرخه آب. مرکز تحقیقات آب ۱۳۷۰ ۱۳۹۷۷ ۱۳۹۷۵ ۰ کمیته کارست و سازندهای سخت. فرهنگ چند زبانه واژه های کارست. تماب ۱۳۹۷۳ ۱- کمیته کارست و سازندهای سخت. دستورالعمل و راهنمای انجام آزمایشات ردیابی در کارست و سازندهای سخت. کد ۴۲۰-۲۷۹-۴ شهریور ۷۵ ۲- مر کز تحقیقات آب» اندازه گیری کربن-۱۴ در هواء مر کز تحقیقات آب ۱۳۹۲ ۴- مرکز مطالعات و تحقیقات کارست کشورء دستورالعمل نمونه‌برداری آب جهت اندازه‌گیری ایزوتوپ‌های محیطی تریتیوم, ۵- مرکز مطالعات و تحقیقات کارست کشور (کمیته فنی کارست کشور)» دستورالعمل انجام آزمایشات ردیابی با استفاده از ۶- مرکز مطالعات و تحقیقات کارست کشورء دستورالعمل سنتز بنزن جهت اندازه‌گیری کربن ۱۴ نمونه‌های آب» مرتضی پاکزادء کد ۴۳۴۰-۱۰۷-۱۲۲۴ بهمن ماه ۱۳۷۹ ۷- مرکز ملی پژوهشهای منابع آب کارست. دستورالعمل اندازه‌گیری کرین ۱۴ نمونه‌های آب به روش گازی» پاکزاده مرتضی, کد ۴۴۴۰-۲۲-۹۴۶. اسفند ۷۴ -------- صفحهٔ بعد -------- ۸5 دستورالعم لکاربرد روش‌های ردیابی در مطالعات آبخوان‌ها یآبرفقتی 0۳۶ 0۷۵121100 03۵01113116 ۳۵ 1۵۳ 00۹5 آهعزی ۷۵۵۱ 150۱006 ماشهاه ,8۵127۵ -۱8 1۵ ۳۵۵0۵ ۳۵ آ0 0000621100 ۳۵۵۵۵۵۵ 1۵۳ ب ۱ که 5000 200 2۳10 1 کع۵0 ۲ 0 ۰ له کعن و 0601 ۵۳ 1:1۵ بوع۵۱ ۷۵ رز کون ما۳ بط معماطادنظ -19 1۰ ,۸۹1۳13 00127 ۰ .۳۷۷0 ۷15ع] ,۷۵۳۵200102 1۵ 1۵10065 ۳۵۷۱۳۵۵۵ ۳.۰ ۳۳2 200 ۰] اقا -20 ۰ ,۸550012110 ۷/۵11 ۷۷۵167 ۲12100۵ 1۳205 0۳0۵/۵۲ ملق 60۰ ۰ .5 ,ق1081 -21 5 0[ ,۷۵۵۹۳۳۵۰ ۳۵ 1۵ کعم ما1 ۳۵۷۱۳۵۵۵۵ ۸.۳۵1۵0 ۷۰ 200 ۷۰1 ۳۵۳۵۵۵ -22 ۰ ,505 2 لآ ۲1۷۵ 1۷۱۵ ۳۵۵۵م] ,۵۲۵102 200 جع مام ام همع اکشگط ,۷۷:۱۱:۵۹ 200 ۲۳۵۳۵ -23 ۰ .۳0 2160۵ ,اع ۷۵۲۵1۵ 1۳300 ,۲1 ,1102 -24 ۰ ,۷۷16۵ ,91 310 .56۳ .را بطع6] مبوع|۵ ۵ ۱۵ کعوتمطاع) ممعا مب 00 6امم علنبی 1۸۳۸۰ -25 071 5016 0016118 1۵۲ 1۵۳۵۵۵ 1۳30108 06 ۲م 1۵1100 م۸ ماه .60 یک ب10 ,ا|۱/۷ -26 ۸06/۰ ۳۳۵110۵ ۳۷۱۳۵۵۳۵۵ مکلن] ,1۳۳۵۵65 ۵51 ززز ۵6 م۲ اه کعناد ادها 48 ,۸۴۳۵/۸ .۸ .۸ و1010 امععی ۵ کعو 0 1۵08 ۷/۰ قفا -27 ,110۰ 0۲0۵۵6۲ 0۳32016172108 کعط 2000 0 ,کل ۷/۵۳۵ .5 6۶ .۳ مانمگ -28 2001 6 م6306 ا۵ ۵۷۳۵10۵ عزعزام۵ ۲1۷۵۰ ,5۵۳۳۵۵6۵۶ ۳۵۲۳۶ کما با ۴عااع0 50۳ -29 2 ,3۳۵۲5 ,60115 006 ا6 2830 1۵5065 کعل 02121100 ا6 00اه ماه 006 10061 ,1998 عودنادااهه» 200 عصاصسم معدزاااعدی) 14 صمطاه) با 13706۳ -30 0 ۸۹5۳366 13اه ۷16۳۵۰ 200 5000۹۵0۲ 21 1300۳۵1065 1۸۳۸۵ ‎٩1۸111۷104020002 1۲۱۱05 468 ,1۸۳۸ ,2021755 014 1۵۳ 1107106 ۲2۳00۵ اه ۳۳۵۳۵110 ۲1۰ 137060 -اد3 40 60۳۲۱۳۵ 5011111311010 10و11 عماق کعام 52 ۵6۳ ۵۲ کاص 2 113 بش ۹۵۵۵۱۲ -32 9 ,1۸۳۸ ,6۳1۳ 01۷1۵ 0ع61 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- که ۳۳۵۵۵۱۱1۲ 1512۳۲ 53 م2020 ۳121۶ ۹۳۵۵۶1 ۵۲ ۳۳۹۱1۲ ۷1۵ #و حیمز) وم زآونم۸ 1۱۲۶ یم م105۷ 5 05مل810 1۲212 0۵۲۲۹۵۳ 0۳) دز اب۹۲ 0۳۹][ب۸0 [۸۱11۷۲۵ ۳2 71 آ0 ۱1۱1۹۷ 0 51۳3182 1۵۲ 160 01۲ 0116 [2 166016 200 ۳۵۶16611۵2 اه 5۳۵۲ 0 ۳۲۷۵۵ [2ع01 160 اه 5۳۲۵۲ 7 م0 ۷۷۵1۵۲ 10۳ 0011611۵5 ۳۳( ۱/7 2011 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- ردیابی یکی از روش‌های کاربردی در مطالعات منابع آب و ژئوتکنیک است که در گذشته کاربرد عمده آن به ویژه در تعیین سرعت و مسیر جریان و سرچشمه آب‌های زیرزمینی بوده است. امروزه با توجه به گسترش روزافزون جمعیت و پی‌آمد آن فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی و ورود پیوسته فاضلاب‌ها و پساب‌ها به چرخه هیدرولوژی» این روش به طور گسترده‌ای در بررسی‌های زیست‌محیطی و آلودگی منابع آب استفاده می‌شود. در کشور ما کاربرد عمده این روش در زمینه تعیین جهت و سرعت جریان و ارتباط منابع آب‌های زیرزمینی و سطحی به ویژه در ساختگاه سدهای کشور بوده است. امتیاز اصلی روش‌های ردیابی» فراهم آوردن امکان دسترسی مستقیم به داخل سیستم آب‌زیرزمینی است. از جمله کاربردهای اصلی روش‌های ردیابی می‌توان به تعیین پارامترهای زیرزمینی» تعیین سرچشمه آلودگی در منابع آب و مطالعه الگوی گسترش آن در محیطء اندازه گیری آبدهی جریان‌های سطحی, مطالعات فرار آب در سدهاء تعیین مرزهای آبخوان, بررسی نقش ساختارهای تکتونیکی در جریان آب‌های زیرزمینی و ... اشاره نمود.