كاربرد زمين آمار در تجزيه و تحليل سطح ايستابي در محدوده سدهاي خاكي (مطالعه موردي: سد شاه قاسم)

Application of Geostatistical Methods in Analyzing Water Table of Embankment Dams A Case Study: Shahghasem Dam

از مهم‌ترين چالش ها در پروژه هاي عمراني، علاوه بر طراحي و اجراي آن‌ها، كنترل ايمني و پايداري اجزاي مختلف آن در طول دوران ساختمان و بهره برداري است. هدف اين تحقيق، تدقيق سطح ايستابي آب در بدنه و تكيه گاه هاي سد خاكي شاه قاسم واقع در نزديكي شهر ياسوج با استفاده از داده هاي ثبت شده است. درون‌يابي با روش هاي زمين آماري كريجينگ ساده، كريجينگ معمولي و ميانگين متحرك وزني براي مدل هاي كروي، نمايي و گوسي انجام گرفت. براي مقايسه آماري مدل ها از شاخص هاي آماري MBE، MAE، RMSE وGSD استفاده شد. نتايج نشان داد كه روش كريجينگ ساده با مدل گوسي بهترين روش درون‌يابي سطح ايستابي آب سد خاكي شاه قاسم است. روش هاي كريجينگ معمولي با مدل گوسي و كريجينگ معمولي با مدل كروي در اولويت هاي بعدي قرار دارند. روش ميانگين متحرك وزني با توان هاي مختلف داراي خطاي بيش‌تري نسبت به‌روش هاي كريجينگ است. با بررسي نقشه ها، احتمال وجود يك حفره در اين قسمت از سد دور از انتظار نيست. وجود حفره احتمالي سبب مي شود كه به مرور زمان آب مخزن سد تخليه شده و سرانجام ممكن است باعث بروز پديده زيرشويي شود كه در مجموع براي پايداري سد خطرناك است

Stability and safety of the dam is one of the most important challenges during construction and operation. The aim of this study is to make accurate water table and piezometric heads through embankment and its foundation of the Shahghasem dam which is located near Yasouj city. Applying geostatistical, Simple Kriging, Ordinary Kriging and Weighted Moving Average, interpolation was done using Gaussian, exponential and spherical models. For comprising the results, we use the statistical index including MAE, MBE, RMSE and GSD. Results indicate that Simple Kriging with Gaussian model is the best one, while Ordinary Kriging with Gaussian model and Ordinary Kriging with spherical model are in the next order. The Weighted Moving Average method with different exponents shows a significant error comparing to other methods. As a result, the depicted maps display a cavity through foundation near right abutment of the dam. Finally, existence of probable cavity in foundation may cause piping and internal erosion