فهرست مطالب

عنوان                              صفحه

فصل اول : کلیات پژوهش 1

1-1مقدمه. 2

2-1 اهمیت و ضرورت موضوع: 2

3-1گزاره های تحقیق: 3

1-3- 1پرسش های اصلی و فرعی: 3

2-3-1 فرضیه های تحقیق: 3

3-3-1هدف های تحقیق یا نتایج مورد انتظار: 3

4-1 روش کلی تحقیق: 4

1-4-1قلمرو مکانی-جامعه تحقیق: 4

2-4-1 قلمرو زمانی تحقیق: 4

3-4-1 روش نمونه گیری و تخمین حجم جامعه: 4

4-4-1 روش های گردآوری داده ها و ابزار مورد استفاده برای آن: 4

5-4-1 روش های تحلیل داده ها: 4

5-1 موانع ومحدودیتهای تحقیق : 5

6-1چارچوب کلان نظری تحقیق: 5

7-1نقشه راه: 6

8-1 شرح واژه ها و اصطلاحات تحقیق: 6

فصل دوم : ادبیات و پیشینه تحقیق.. 7

1-2مقدمه. 8

2-2گردشگری.. 8

3-2 مصرف گرایی.. 9

1-3-2خرید. 10

1-1-3-2فرایند خرید مصرف کننده 10

1-1-1-3-2 آگاهی و اطلاع. 11

2-1-1-3-2 پژوهش و درک… 11

3-1-1-3-2 بسط و توسعه نگرش… 11

4-1-1-3-2 ارزشیابی.. 11

5-1-1-3-2خرید. 11

6-1-1-3-2رفتار پس از خرید. 12

2-1-3-2 اهداف خرید مصرف کننده 12

1-2-1-3-2 گرایش به خرید یادگاری و یادبود. 13

2-2-1-3-2 در جستجوی اصالت.. 14

1-2-2-1-3-2 بی مانند بودن یک کالا. 15

2-2-2-1-3-2 پیوستگی فرهنگی و تاریخی.. 15

3-2-2-1-3-2 بعد زیبا شناختی.. 15

4-2-2-1-3-2 دست ساخت بودن کالا. 16

5-2-2-1-3-2 تجربه خرید. 16

6-2-2-1-3-2 کاربرد و سودمندی.. 16

7-2-2-1-3-2 تضمین اصالت.. 16

3-1-3-2  در جستجوی تازگی.. 17

4-1-3-2  گونه شناسی خریداران. 17

1-4-1-3-2 گونه شناسی استون. 18

2-4-1-3-2 گونه شناسی لسر و هیوگ… 18

3-4-1-3-2 گونه شناسی فین و همکاران. 19

4-4-1-3-2 گونه شناسی بلاچ و همکاران. 20

5-1-3-2 خرید کارکردی.. 20

6-1-3-2 خرید فراغتی.. 22

6-2 گردشگری خرید. 24

7-2 خرید در بازارچه های مرزی.. 26

8-2  مرز 26

1-8-2مرزها از نظر تعیین خط مرز : 27

2-8-2 مرزها از نظر شکل گیری.. 27

3-8-2مرزهای غربی.. 28

9-2 بازارچه های مرزی.. 28

1-9-2 اهداف تشکیل بازارچه های مرزی.. 31

2-9-2  مزایا بازارچه های مرزی.. 31

3-9-2  مشکلات تجارت خارجی از طریق بازارچه های مرزی.. 32

4-9-2 قوانین بازارچه های مرزی.. 32

 

 

10-2 اجزای گردشگری خرید. 33

1-10-2 کالا. 33

1-1-10-2 کالای گردشگری.. 34

1-1-1-10-2 کالا در گردشگری خرید. 34

1-1-1-1-10-2کالاهای خاص… 34

2-1-1-1-10-2سوغاتی / صنایع دستی.. 35

3-1-1-1-10-2 کالاهای معاف از مالیات 37

2-10-2 مقصد. 38

1-2-10-2 مقاصدی که دارای مناطق خرید معروفی هستند. 38

2-2-10-2مقاصد خرید موضوعی.. 39

3-2-10-2مراکز خرید معروف  بزرگ… 40

4-2-10-2جشنواره های خرید. 41

3-10-2 قیمت.. 42

11-2 انتخاب مقصد 43

12-2 منطقه مورد مطالعه. 43

1-12-2بازارچه مرزی سیران بند……….45

2-12-2 جمعیت شهر بانه. 44

3-12-2جاذبه های بانه. 45

4-12-2 اقامتگاه های شهر بانه. 46

1-4-12-2  متوسط مدت اقامت گردشگران در شهر بانه. 47

2-4-12-2 درصد اشغال واحدهای اقامتی.. 48

5-12-2امار ورودی گردشگران به شهر بانه طی سالهای 1384-1391. 48

13-2پیشینه تحقیق.. 49

1-13-2مطالعات داخلی : 49

2-13-2  مطالعات خارجی : 51

1-3 مقدمه: 55

1-2-3دسته بندی تحقیقات بر مبنای هدف.. 55

2-2-3دسته بندی تحقیقات بر مبنای نحوه گردآوری داده ها 55

3-3 متغیرهای تحقیق.. 55

4-3 جامعه اماری.. 56

1-4-3 روش نمونه گیری و تخمین حجم نمونه. 56

5-3 روش گرداوری داده ها 56

1-5-3 مطالعات کتابخانه ای.. 57

2-5-3 مطالعات میدانی.. 57

6-3 : روایی و پایایی پرسشنامه. 59

1-6-3 روایی پرسشنامه. 59

2-6-3 پایایی پرسشنامه. 59

7-3 روش های تجزیه و تحلیل داده ها 61

1-4 مقدمه. 63

2-4 تحلیل‌های آماری توصیفی.. 63

1-2-4 اطلاعات دموگرافیک مربوط به افراد پاسخ دهنده 63

1-1-2-4 جنسیت.. 64

2-1-2-4 سن.. 65

3-2-1-4 درآمد. 66

4-2-1-4 تحصیلات.. 67

2-2-4 ویِژ گیهای رفتاری اعضای نمونه. 68

1-2 -2- 4 کالای خریداری شده 68

2-2-2-4 مبدأ افراد بازدید کننده از شهر بانه. 69

3-2-2-4 میزان رضایت از خرید در بانه. 71

4-2-2-4 تعداد شب‌های اقامت افراد در بانه. 72

5-2-2-4 متوسط هزینه اقامت.. 73

6-2-2-4 متوسط هزینه حمل و نقل.. 74

7-2-2-4 حساسیت نسبت به تغییر قیمتها 75

8-2-2-4 پیش بینی حداکثر هزینه برای خرید کالا. 76

9-2-2-4 پرداخت حداکثر هزینه برای خرید کالا. 77

3-4 تحلیل آماری متغیرهای پژوهش… 78

1-3-4 تحلیل آماری مربوط به سوالات انتخاب شهر بانه به عنوان یک مقصد خرید. 78

4-4 آمار استنباطی.. 79

1-4-4 بررسی فرض نرمال بودن داده‌ها با بهره گرفتن از آزمون کولموگرف- اسمیرنوف (K- S) 79

5-4 بررسی وضعیت متغیرهای تحقیق.. 80

1-5-4 وضعیت انتخاب شهر بانه به عنوان یک مقصد خرید و عوامل مؤثر در رونق شهر بانه. 80

6-4 آزمون فرض‌ها 81

1-6-4 فرضیات پژوهش… 81

1-1-6-4 فرضیه اصلی: 81

2-1-6-4 فرضیات فرعی: 82

1-2-1-6-4 فرضیه اول: مزیت قیمتی بازارچه‌های مرزی با انتخاب شهر بانه به عنوان یک مقصد خرید همبستگی مثبت دارد. 82

2-2-1-6-4 فرضیه دوم: کالاهای بازارچه‌های مرزی با انتخاب شهر بانه به عنوان یک مقصد خرید همبستگی مثبت دارد. 83

3-2-1-6-4 فرضیه سوم: مقصدهای شکل گرفته ناشی از فعالیت بازارچه‌های مرزی با انتخاب شهر بانه به عنوان یک مقصد خرید همبستگی مثبت دارد. 84

7-4 مقایسه متغیرهای پژوهش بر اساس اطلاعات دموگرافیک… 86

1-7-4 مقایسه انتخاب شهر بانه به عنوان یک مقصد خرید و دلایل رونق شهر بانه بر اساس اطلاعات دموگرافیک… 86

1-1-7-4 بررسی وجود تفاوت در انتخاب شهر بانه به عنوان یک مقصد خرید بر اساس جنسیت.. 86

2-1-7-4 بررسی وجود تفاوت دیدگاه پاسخگویان در انتخاب شهر بانه به عنوان یک مقصد خرید بر اساس سن.. 87

3-1-7-4 بررسی وجود تفاوت دیدگاه پاسخگویان در انتخاب شهر بانه به عنوان یک مقصد خرید بر اساس درآمد. 88

4-1-7-4 بررسی وجود تفاوت دیدگاه پاسخگویان در انتخاب شهر بانه به عنوان یک مقصد خرید بر اساس تحصیلات.. 89

2-7-4 مقایسه میزان رضایت از خرید در بانه بر اساس اطلاعات دموگرافیک… 91

1-2-7-4 بررسی وجود تفاوت در رضایت از خرید در بانه بر اساس جنسیت.. 91

2-2-7-4 بررسی وجود تفاوت دیدگاه پاسخگویان در رضایت از خرید در بانه بر اساس سن.. 91

3-2-7-4 بررسی وجود تفاوت دیدگاه پاسخگویان در رضایت از خرید در بانه بر اساس درآمد. 92

4-2-7-4 بررسی وجود تفاوت دیدگاه پاسخگویان در رضایت از خرید در بانه بر اساس تحصیلات.. 93

1-5 مقدمه. 95

2-5 نتایج یافته های تحقیق.. 95

3-5 نتایج استنباطی.. 97

1-3-5 نتایج فرضیه اصلی.. 97

2-3–5 نتایج فرضیه فرعی 1. 98

3-3-5 نتایج فرضیه فرعی 2. 98

4-3-5 نتایج فرضیه فرعی 3. 98

4-2-5 نتایج کاربردی.. 99

1-2-4-5مستقیم. 99

2-2-4-5غیر مستقیم. 99

5-2-5 پیشنهاداتی برای تحقیقات اینده 100

6-2-5 محدودیتهای تحقیق.. 100

فهرست منابع: 101

منابع فارسی.. 101

منابع لاتین.. 103

منابع الکترونیکی.. 106

 

1مقدمه

مرزها نقاط حساس و استراتژیک یک کشور و دروازه ارتباط آن با کشورهای هم جوار هستند  . امنیت تضمین حیات بشری و ضامن توسعه پایدار است . امنیت مرزها تاثیری فزاینده در امنیت مرکز و کل کشور دارد ازین رو ارتقای امنیت مرزها امری حیاتی و اساسی به شمار می اید . یکی از بهترین راه های ارتقای امنیت در این مناطق مرزی ایجاد و بهره برداری از بازارچه های مرزی است . بازارچه هایی که امکان مبادله و تجارت کالاها را برای مرزنشینان و هموطنان فراهم می کنند و در عین حال باعث رونق و اشتغال ساکنان ان می گردند .  این مبادله به دلیل مزیت قیمتی و کالاهای خاص و منحصر به فردی که برای هم وطنان فراهم می کند باعث تشکیل نوعی از گردشگری می شود که به گردشگری خرید در مناطق مرزی[2] معروف است .  این نوع از گردشگری در دنیا اکثر ا به شکل خرید در مناطق مرزی دو کشور همسایه[3] اتفاق می افتد .  خرید از رایج ترین و محبوب ترین فعالیتهای گردشگری است که عمده ترین اقلام هزینه گردشگر را به خود اختصاص می دهد . سه عامل کلیدی که در رونق  گردشگری خرید موثر است مزیت قیمتی ، کالاها و مقصد است .

. شهر مرزی بانه و بازارچه آن سیران بند با پتانسیل بالایی که برای گردشگری خرید در خود ایجاد کرده ، به یکی از جذاب ترین مقصدهای گردشگری خرید در تمام کشور تبدیل شده است . گردشگری خرید در این شهر مقیاس داخلی داشته و در نزدیکی مرزهای سرزمینی با عراق اتفاق می افتد و منجر به عبور هموطنان از مرز نمی گردد اما با باز شدن بازارچه سیران بند و به دلیل نزدیکی ان با شهر سلیمانیه در کردستان عراق این اتفاق یعنی عبور گردشگران از مرز محتمل است . با این وجود نقش و میزان نفوذ و تاثیر سه عامل کلیدی در انتخاب یک مقصد خرید شامل کالا ، قیمت و مقصد در بانه هنوز به درستی مشخص نشده است. شناخت این عوامل کمک قابل توجهی به تدوین راهکارهایی برای توسعه بهینه گردشگری منطقه می کند. ازین رو این پژوهش به دنبال شناخت نقش سه عامل مذکور ـ در حوزه بازارچه های مرزی ـ بر گردشگری خرید در بانه است.

2-1 اهمیت و ضرورت موضوع:

تبیین نقش و میزان اثر گذاری بازارچه های مرزی باعث شناسایی نقش و میزان تاثیر سه عامل قیمت ، کالاها و مقصد در انتخاب این مقصد خرید شده و به مدیریت بهینه مقصد و برنامه ریزی درست ان کمک شایانی می کند . فعالیت بازارچه های مرزی و اثار جانبی ان که رونق گردشگری خرید یکی از انهاست موجب جلوگیری از مهاجرت بومیان ، از بین رفتن قاچاق و فقر از طریق اشتغال زایی و درامد زایی قابل توجه گردشگری و ایجاد امنیت در مرزها و اثار تکاثری ان در کل کشور می گردد .

باز شدن مرز سیران بند و فعالیت ان در مرزهای زمینی عراق بستگی به وضعیت سیاسی و اقتصادی کردستان عراق و بالطبع کل کشور عراق دارد و از انجا که شهر بانه به سلیمانیه عراق نزدیکی مرزی دارد فعالیت بازارچه سیران بند می تواند به ایجاد خرید میان مرزی[5] ما بین بانه و سلیمانیه در کردستان عراق منجر شود . از انجا که گردشگری خرید رایج در بانه تنها به مقیاس داخلی محدود شده و دارای حداقل ارتباط با خارج از مرزهاست با انجام چنین مطالعاتی می توان زمینه را برای بروز چنین فعالیتهایی فراهم کرد و از اثار سیاسی و اقتصادی ان بهره برد .

3-1گزاره های تحقیق:

3-1- 1پرسش های اصلی و فرعی:

• پرسش اصلی :

نقش بازارچه مرزی بر انتخاب مقصد خرید بانه  چیست ؟

• پرسشهای فرعی :

مزیت قیمتی بازارچه های مرزی بر  انتخاب بانه به عنوان یک مقصد خرید چه اثری دارد؟

کالاهای بازارچه های مرزی بر انتخاب بانه به عنوان یک مقصد خرید چه اثری دارد؟

مقصد شکل گرفته ناشی از فعالیت بازارچه های  مرزی بر انتخاب بانه به عنوان یک مقصد خرید  چه اثری دارد؟

3-2-1 فرضیه های تحقیق:

• فرضیه اصلی : رونق بازارچه های مرزی باانتخاب شهر بانه به عنوان یک مقصد خرید رابطه مستقیم دارد.
• فرضیه فرعی 1:مزیت قیمتی بازارچه های مرزیبا انتخاب شهر بانه به عنوان یک مقصد خرید رابطه مستقیم دارد .
• فرضیه فرعی 2 : کالاهای بازارچه های مرزی با انتخاب شهر بانه به عنوان یک مقصد خرید رابطه مستقیم  دارد .
• فرضیه فرعی 4 : مقصد های شکل گرفته ناشی از فعالیت بازارچه های مرزی با انتخاب شهر بانه به عنوان یک مقصد خرید رابطه مستقیم دارد .

3-3-1هدف های تحقیق یا نتایج مورد انتظار:

هدف اصلی :

شناخت نقش بازارچه های مرزی بر انتخاب مقصد های خرید به طور عام و بانه به طور خاص

اهداف فرعی :

• شناخت نقش بازارچه های مرزی در عرضه کالاهای متنوع و با کیفیت به گردشگران
• شناخت نقش بازارچه های مرزی در ایجاد مزیت قیمتی در مقصدهای گردشگری
• شناخت نقش بازارچه های مرزی در ایجاد یک مقصد جذاب و محبوب برای گردشگران

4-1 روش کلی تحقیق:

این تحقیق از لحاظ هدف کاربردی و از جهت روش پیمایشی است.

4-1-1قلمرو مکانی-جامعه تحقیق:

قلمرو مکانی ، شهر بانه و بازارچه مرزی سیران بند است.

4-2-1 قلمرو زمانی تحقیق:

قلمرو زمانی تحقیق، از اول فروردین تا اخر خرداد ماه 1393 است و به دلیل تراکم بالای مسافران در نیمه اول فروردین غالب تمرکز ما بر این 15 روز اول سال است.

4-3-1 روش نمونه گیری و تخمین حجم جامعه:

جامعه آماری تمام مسافران ورودی به شهر بانه در فصل بهار سال 1393 می باشند. روش نمونه گیری در دسترس می باشد. از انجا که توزیع جامعه و واریانس جامعه مشخص نیست برای اطمینان از کفایت داده ها از جدول مورگان استفاده می کنیم . بر اساس جدول مورگان برای اطمینان از کفایت داده ها در جامعه با تعداد بیشتر از 100000 و در سطح معنا داری 5% به تعداد 384 نمونه احتیاج داریم (حسن زاده، 1385 :ص134 )

4-4-1 روش های گردآوری داده ها و ابزار مورد استفاده برای آن:

 در جمع اوری داده ها از پرسشنامه محقق ساخته  استفاده می شود و با بهره گرفتن از الفای کرونباخ و روش های روایی سنجی مورد تایید قرار می گیرد .

4-5-1 روش های تحلیل داده ها:

اعتبار(Validity) ابزار این تحقیق محتوایی است یعنی از نظر متخصصان برای طراحی گویه های آن استفاده می شود ، پایایی(Reliability) ابزار نیز با بهره گرفتن از روش آلفای کرونباخ محاسبه می شود که مقدار 70/ و بیشتر مورد قبول است . در این تحقیق به منظور بررسی فرضیه ها از تحلیل توصیفی در قالب جداول و نمودارهای فراوانی ، ،سنجش اماره های متمایل به مرکز(میانگین و مد و …)و اماره های توزیعی (واریانس و انحراف معیار و …) و برای تحلیل رابطه متغیرها از روش مقایسه میانگین و واریانس و همچنین مقایسه نمونه های مستقل استفاده می شود . نرم افزار مورد استفاده برای تحلیل داده ها SPSS است .برای تعیین نرمال بودن توزیع داده ها نیز از آزمون کولموگروف-اسمیرنوف (کای دو)استفاده می کنیم .

5-1 موانع ومحدودیتهای تحقیق :

• این پژوهش در سال 1393 انجام شده و شاید در برهه های زمانی دیگر قابل استفاده نباشد .
• این پژوهش در بازارچه مرزی بانه استفاده شده و شاید در جا های دیگر نتوان از ان بهره برد .
• دسترسی سخت به اطلاعات و امار دولتی از محدودیتهای است که می تواند پژوهش را بهرورتر کند .

6-1چارچوب کلان نظری تحقیق:

در این پژوهش انتخاب مقصد های خرید متغیری وابسته است که تحت تاثیر متغیری مستقل به نام بازارچه های مرزی است  . رونق و شکل گیری بازارچه های مرزی نیز تحت تاثیر سه عامل مزیت قیمتی ، کالاها و مقاصد است که این سه عامل نیز خود متغیر های مستقلی به حساب می ایند .  این مدل برگرفته از مدل تیموتی (2005) است که عوامل اثر گذار بر خرید در بازار چه های مرزی را مزیتهای قیمتی ، مقاصد و کالاهای مورد نظر می داند .

پیشینه مصرف به ابتدای تاریخ بشری بر می گردد، زمانی که انسان اولیه برای تامین نیازهای خود به جمع اوری غذا از راه صید ماهی و شکار می پرداخت . در گذر زمان انسان برای تامین ما یحتاج خود به مبادلات “کالا به کالا “روی اورد .7-1نقشه راه:

نقشه راه ما راهنمای عمل ما  در این پژوهش به صورت زیر است :

• بیان مسئله و ضروت تحقیق
• ارائه یک مدل مفهومی مناسب
• طرح سوالات
• فرضیه سازی بر اساس سوالات
• طراحی پرسشنامه
• گرداوری داده ها
• تحلیل نتایج و ازمون فرضیات
• نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات

8-1 شرح واژه ها و اصطلاحات تحقیق:

در این پژوهش ذکر اصطلاحات تخصصی زیر لازم می نماید :

• همجواری منطقه با دسترسی های اصلی جاده ای (قرار گرفتن در مسیر پر تردد تهران – رشت )
• وجود سد، دریاچه پشت آن و نیز توربین های بادی (پتانسیل باالقوه برای اهداف گردشگری،اقتصادی و…)
• مطرح بودن منطقه به عنوان یک کریدور تفرجگاهی از دیگر ارزش های منطقه است

علاوه بر ارزشهای طبیعی منظر، ارزشهای اقتصادی و تفرجی آن اهمیت ارائه طراحی محیطی مناسب با ساختار اکولوژیکی آن را بیان می نماید. از سویی عدم وجود طراحی محیطی مناسب زمینه تخریب بستر طبیعی و منظر آن را فراهم ساخته است. با توجه به اهمیت موضوع در این تحقیق سعی بر آن است تا با طراحی اکوپارک به حفاظت از منظر طبیعی آن با توسعه گردشگری پرداخت.
 
ه- مرور ادبیات و سوابق مربوطه (بیان مختصر پیشینه تحقیقات انجام شده در داخل و خارج کشور پیرامون موضوع تحقیق و نتایج آنها و مرور ادبیات و چارچوب نظری تحقیق) :
 
نمونه های جهانی:
–اكوپارك هارتبرگ   (Hartberg): این اکوپارک در استیرمارك اطریش (Steirmark) یک پارك تجاری است كه تمام مشخصه های ذكر شده را با هم ، در هم می آمیزد (تركیب طیف وسیعی از تجارت و صنعت اكولوژیكی). جستجوی علمی مركز تحقیقات نمایش عمومی و دائمی تكنولوژی حفاظت محیطی و محیط طبیعی می باشد.
-اکوپارک آمازون :در شمال کشور برزیل و در شهر قدیمی وتاریخی Manaus قرار گرفته و دارای تنوع بیولوژیکی فراوان و حیات وحش نادر می باشد؛ به عنوان مثال بیش از۲۰۰ میمون در ۱۷ گونه مختلف در اکوپارک مذکور تحت حفاظت آژانس محیط زیست برزیل زندگی می کنند. همچنین دارای جنگل های بارانی و محیط طبیعی زیبا و در خور توجه است. بنابراین ایجاد و تاسیس اکوپارک آمازون علاوه بر پناهگاه و حفاظت از گونه های نادر حیات وحش و جنگل های بارانی، در جذب توریسم و صنعت اکوتوریسم کشور سهم به سزایی داشته و متولیان آن زمینه های لازم جهت جذب توریسم در غالب تورهای سیاحتی و تفریحی، امکان دسترسی مناسب به اکوپارک از طریق احداث فرودگاه، مکان اقامت مناسب و دلپذیر و تسهیلات رفاهی و ورزشی نظیر قایق سواری، شنا، استخر و… را فراهم نموده اند و از این راه درآمد به سزایی عاید کشور برزیل شده است. بنابراین اکوپارک ها در کنار اهداف کیفی خود درجذب توریسم و درآمدزایی می تواند نقش به سزایی داشته باشد.
– اکوپارک بیرمنگام: اکوپارک یک ترکیب رنگین از باغ ها و نمایشی ازآینده ای پایدار است. نمایش حیات وحش و باغ های دارای محیط های کاشت متفاوت، روش مراقبت از باغ را به شما آموزش میدهد.
قدرت باد و خورشید و سیستم چرخه آب برای باغ های بزرگ تر مناسب هستند. قورباغه ها، پلیکان، اژدهای پرنده، پروانه ها، پرنده های شکاری و روباه از جمله حیوانات وحشی هستند،که به طور دایم دیده می شوند.در تمامی پارک، مسیرهای مناسب برای ویلچر و قایق موجود می باشد. اکوپارک یک پناهگاه امن در شهر بیرمنگام برای لذت بردن عموم است.
–پارک دریاچه ایسلان: این پارک در یک شهر جدید به نام ایسلان در شهر گویانگ نزدیک جاده جویارو که به سئول متصل می شود، بنا شده است . این پارک شهری که بالغ بر دو میلیون استفاده کننده درسال دارد، در اوایل ۱۹۹۰ به عنوان یک قسمت از پلان شهر گویانگ توسط شرکت کره ای لند و دولت محلی طراحی و ساخته شده است. دارای دریاچه ای زیباست که از یک اکوسیستم سالم با آب تمیز محافظت می کند. به طور منظم نمایشگاه گل دارد که باعث شده این پارک به یک مکان اوقات فراغت نه تنها برای شهروندان گویانگ بلکه برای عموم مردم کره تبدیل شود. انواع فعالیت های بیرونی در این شهر مدرن در پارک مذکور اتفاق می افتد.
Urban Treehouse -: این پارک در روز جهانی زمین در سال 1992 و از مشخصه های شهری، مثل نمودارهای ترافیکی، آبشار و تیرهای فولادی ساخته شد. نمایشگاهی از چرخه های طبیعی و شهری برای کودکان فراهم شدکه انان را تشویق به همکاری و مشارکت کرد. همچنین درباره حیوانات وحشی و حتی لوله های فاضلاب و ارزش زباله ها اطلاعات زیادی کسب می نمایند. بنابراین بچه ها فرصتی یافتند تا در مورد کاهش مصرف، بازیافت و استفاده مجدد تجارب جدید کسب کنند. محل نشستن، کف سازی، مجسمه ها و منظرسازی همه با مواد بازیافتی ساخته شد ه اند. بنابراین با مواد بازیافتی می توان محلی مناسب برای بازی کودکان، مملو از هیجان و تجربه های نو و با حداکثر ایمنی و امنیت ایجاد کرد.
درایران غیر از مطالعات Ceers فعالیت دیگری انجام نگرفته است. به عبارت دیگر اکوپارکی اجرا نشده است. معروف ترین مطالعات مربوط به طراحی پارک طبیعت پردیسان می باشد. پردیسان منطقه ای طبیعی است با مساحتی بالغ بر275 هکتار در شمال غرب تهران که در محدوده اتوبانهای همت، رسالت، شیخ فضل الله نوری و دره فرحزاد قرار دارد. در بررسی و شناخت وضع موجود منطقه مورد مطالعه موارد گوناگونی از جمله وضعیت ارتباطی سایت با مناطق اطراف و راه های دسترسی درونی، وضعیت زمین شناسی، هیدروژئولوژی، هوا و اقلیم، منابع آب، خاک شناسی، حیات وحش، پوشش گیاهی و مطالعات فیزیوگرافی منطقه شامل شیب، جهت و ارتفاع و… با توجه به مطالعات پیشین و در دسترس مهندسان مشاور قبلی صورت پذیرفت و برای طراحی نهایی و ارائه پیشنهادات در نظر گرفته شد. خصوصیات اکولوژیکی در پهنه 248 هکتاری پارک تقریبا شرایط همگنی دارد. از لحاظ زمین شناسی، آبرفت درشت دانه ای در بستر پارک وجود دارد که مواد مادری خاک را شامل می شود. از نظر اقلیم و منابع آب موجود در پارک ویژگی های متمایز از هم نمی توانیم در پارک مشاهده کنیم. پوشش نباتی بومی منطقه نیز مرتعی فقیر است که تقریبا در تمام گستره پارک شرایط یکسانی دارد. تنها عامل فیزیکی که در پارک می تواند ما را در امر تفکیک منطقه به واحدهای مجزا از هم یاری کند همان پارامتر پستی و بلندی می باشد. محدوده پردیسان با اهداف علمی، فرهنگی، پژوهشی و تفرجی طراحی شده است و سه هدف محوری این طرح عبارت است از:

• آموزش محیط زیست به بازدید کنندگان در اوقات فراغت.
• نمایش وحدت موجود میان انسان و طبیعت و وابستگی های متقابل میان آن ها به منظور ایجاد و تقویت قوه ادراک محیط زیستی در افراد.
• ایجاد مرکز تحقیقاتی محیط زیست که در مقیاس محلی، ملی و جهانی عمل می کند.

منابع:

1. اولین همایش بین المللی شهر برتر- طرح برتر(سازمان عمران شهرداری همدان)-۱۲و۱۱ مرداد ۱۳۸۵-موضوع:اکوپارک-کمیل پیری-هادی رضایی راد
2. مجله علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره دهم، شماره چهار، زمستان 87- تدوین ضوابط طراحی اکوپارک (مطالعه موردی:اکوپارک پردیسان تهران)- علیرضا میکائیلی- زهره کیازاده
3. مجله جغرافیا و توسعه-شماره ۱۹- پاییز ۱۳۸۹-راهبردهای مناسب برای توسعه گردشگری دریاچه زریوار-دکتر غریب فاضل نیا-صلاح هدایتی
4. مجله جغرافیا و برنامه ریزی محیطی ، سال ۲۲ ، شماره پیاپی ۴۲ ، شماره ۲، تابستان ۱۳۹۰-مکان یابی دهکده های گردشگری با بهره گرفتن از سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدل SWOT ( نمونه موردی: ساحل دریاچه کافتر)
5. فیروزه کاوه ، حسن، ۱۳۷۸، معرفی پارک طبیعت پردیسان-نماد پیوند انسان و طبیعت ، سازمان حفاظت محیط زیست.
6. amazonecopark.com
7. amazon-tours.travel/jungle-lodges/amazon_ecopark.htm(Access date:january 2011   )
8. Environmental protection Department ,2008,legislative council panel on
9. Environmental Affairs Development of Ecoparck

10. 

11.  

12. ecopark.com
13. Gallion Housing Association , 2004 , Ecopark financial Analysis Report
14. gilannews.ir
15. ladatco.com/rfd-ecopark.htm(   Access date:january 2011   )
16. Manjil News.irl
17. Hej duk , 2005 , Design for fun: play grounds
18. qsi.net/ecopark
19. viverde.combr/amazon_ecopark_i.htm( Access date:january 2011 )
20. wikipedia.org

 
و – جنبه جدید بودن و نوآوری در تحقیق:
استفاده از نگرش نوین حفاظت جامع محیطی و طراحی اکوپارک طبیعی در منطقه
 
ز- اهداف مشخص تحقیق (شامل اهداف آرمانی، کلی، اهداف ویژه و كاربردی):
 
هدف اصلی( کلی ) طرح =
طراحی اکوپارک ( مطالعه موردی: دریاچه سد سفید رود منجیل)
اهداف ویژه=
– ارائه اطلاعات و آموزش تكنیكی و محیطی برای عمومی به صورت توصیه به مشتریان و در همان زمان افزایش آگاهی محیط آنها
– حفاظت از ارزشهای اکولوژیکی منظر
– طراحی منظر با توجه به اصول حفاظت جامع محیطی
-توسعه ساختارهای سبز
-احداث فضاهای مناسب گردشگری و گذران اوقات فراغت
-فراهم آوردن محیطی علمی، آموزشی برای عموم بازدیدکنندگان
– حفاظت و معرفی منطقه از طریق طراحی سایت
– مناسب کردن فضا ، هدایت ساختار و امکانات محیطی منطقه به سمت نیازهای افراد و گروه های استفاده کننده
– به صرفه بودن استفاده از منطقه با درامد های اقتصادی-
– اعمال حداکثر مساعی و تعبیه راه کارهای طراحی اختصاصی در جهت حفظ شرایط طبیعی و حداقل دخل و تصرف در حوضه دریاچه سفید رود
اهداف کاربردی =
-مکان یابی مناطق مناسب جهت تفرج گسترده و متمرکز در منطقه
-ارائه برنامه های کاربردی جهت توسعه طبیعت گردی
– طراحی فضایی مناسب فعالیت های گردشگری و ارتباط بین انها
– استفاده از ارزش های بومی و فرهنگ غنی منطقه در طراحی سایت-
-ایجاد بانک اطلاعاتی از منطقه
-تفرج و نمایش توأم با یادگیری(( استفاده از تابلوهای اطلاع رسانی در پای درختان، گیاهان و گلها (ایجاد مسیرهای معرفی درختان و گیاهان))
– افزایش فرصت های شغلی در محیط با بکار گیری نیروهای بومی به عنوان راهنما ، خدمات و…
-طرق جدید اطلا ع رسانی به استفاده كننده در ارتباط با محیط
-معرفی منطقه به عنوان یک قطب مهم اکوتوریستی درغرب کشور
اهداف فرعی :
– زمینه سازی جهت بهره برداری اقتصادی متناسب با ظرفیت(توسعه اقتصادی پایدار) با مشارکت بخش خصوصی و نهاد های مردمی در جهت حفاظت از منابع طبیعی
– دستیابی به الگوهای مناسبی جهت توسعه پایدار در مناطق طبیعی مشابه
– ارائه برنامه های کاربردی جهت توسعه طبیعت گردی
– ارائه امکانات و برنامه ریزی جهت توسعه ورزش های ابی
– اشتغال زایی در محیط با بکارگیری نیروهای بومی و محلی به عنوان راهنمایی و خدمات و…
– افزایش علاقه به گردشگری پایدار برای بازدیدکنندگان از طریق طراحی محیط زیست
– ایجاد محیط هایی جذاب برای ساکنان و بازدیدکنندگان
– اطلاع رسانی وتفسیر ارزش های میراث طبیعی و انسان ساخت و انتقال ارزشهای فرهنگی و بازدیدکنندگان و ساکنان محلی که از این طریق نسل جدیدی از افراد مسئولیت پذیر بوجود می اید.
هدف پیش بینی و آماده سازی علمی، اقتصاد پایه و پشتیبانی بازار فروش برای تجارتهای اكولوژیكی از طریق تاثیر متقابل و نمایش مسائل محیطی در یک شرایط تصوری و جذاب به عموم می

1-۳-۲ اهداف جزئی. 4
1-۴ فرضیه پژوهش. 5
فصل دوم ادبیات پژوهش  6
2-۱ مقدمه. 7
2-۲ آنتی‌بیوتیک چیست؟. 8
2-۳ اطلاعات اولیه. 8
2-۳-۱ تاریخچه آنتی‌بیوتیک. 8
2-۳-۲ طبقه‌بندی آنتی‌بیوتیک‌ها. 10
2-۴ اکسی­تتراسایکلین. 12
2-۵ آنتی‌بیوتیک‌ها در محیط‌زیست. 14
2-۶ منابع و نحوه انتشار آنتی‌بیوتیک‌ها در محیط‌زیست. 16
2-۷ نگرانی از انتشار آنتی‌بیوتیک در محیط‌زیست. 18
فصل سوم روش های حذف  20
3-۱ مقدمه. 21
3-۲ روش‌های فیزیکی. 21
3-۲-۱ استخراج فاز مایع. 22
3-۲-۲ جذب. 22
3-۲-۳ غشایی. 23
3-۳ فرایندهای بیولوژیکی. 23
3-۴ فرایندهای شیمیایی. 24
فصل چهارم مطالعات کتابخانه­ای  25
4-۱ مقدمه. 26
4-۲ پیشینه تحقیق. 26
4-۳ روش‌های تصفیه اکسی­تتراسایکلین. 28
4-3-1 تصفیه آلاینده‌ها توسط جذب از طریق جاذب کربن فعال و گل بنتونیت. 32
4-3-2 تصفیه آلاینده‌ها به روش انعقاد. 50
4-3-3 تعریف فرایندهای غشایی. 65
فصل پنجم روش تحقیق، مواد و تجهیزات مورد استفاده  101
5-1 مقدمه. 102
5-2 اندازه‌گیری میزان اکسیتتراسایکلین از پساب دارویی. 103
5-3 روش انجام آنالیز. 103
5-4 ساخت محلول‌های استاندارد و استفاده از معرف‌ها. 105
5-5 متغیرهای پژوهش. 107
گردآوری اطلاعات. 108
5-7 محیط پژوهش. 108
5-8 برنامه‌ی اجرایی. 108
5-9 وسایل، ابزار، دستگاه­ها و مواد مورداستفاده. 109
5-10 روش تعیین TDS و EC فاضلاب:. 110
5-11 روش تعیین pH:. 111
5-12 روش تعیین غلظت آنتی‌بیوتیک:. 111
5-13 پایلوت­ها و تجهیزات جانبی. 112
5-15 آزمایش ستون جذب. 117
5-15-1 راه‌اندازی پایلوت. 117
5-16 آزمایش جارتست (JAR TEST) 122
5-16-1 مراحل کلی انجام یک نمونه تست جار شامل: 123
5-17 آزمایش فیلتراسیون غشایی RO.. 130
5-17-1 راه‌اندازی پایلوت. 130
5-17-2 روش کار. 130
فصل ششم نتیجه ­گیری و ارائه پیشنهادات  136
6-1 جمع‌بندی و نتیجه‌گیری. 137
6-2 پیشنهادات. 139
مراجع. 140
 
فهرست جداول

جدول 4-۱ تحقیقات پیشین درزمینه­ آنتی‌بیوتیک­ها………………………………………………………………………………….27

جدول 4-۲ ویژگی‌های کربن فعال دانه­ای و پودری…………………………………………………………………………………… 35
جدول 4-3 درصد اختلاط بهینه‌ی جاذب برای جذب فلزات سنگین…………………………………………………………….44
جدول4-4-آنالیز اجزای موجود در بنتونیت…………………………………………………………………………………………….47
جدول 4-5 قابلیت‌های كلی فرایندهای غشایی مختلف…………………………………………………………………………………73
جدول4-6 مشخصات فرایندهای غشایی………………………………………………………………………………………………………..76
جدول 4-7 مقایسه‌ی قابلیت‌های مدول‌های غشایی مختلف…………………………………………………………………………77
جدول 4-8 مزایا و معایب مدول­های مختلف جهت تصفیه‌ی آب………………………………………………………………….77
جدول 4-9 ‌ویژگی‌های مواد تشکیل‌دهنده‌ی غشاها………………………………………………………………………………………80
جدول 4-10 مزایا و معایب مواد مختلف به‌کاررفته در ساختار غشاها…………………………………………………………..80
جدول 4-11 خصوصیات معمول فن آوری‌های غشایی مورداستفاده در تصفیه‌ی آب و فاضلاب……………….82
جدول 4-12 مصرف انرژی و مقدار بازیابی محصول برای انواع سیستم­های غشایی………………………………………82
جدول 4-13 فرمولاسیون شستشو دهنده‌های غشا…………………………………………………………………………………….. 89
جدول 4-14خلاصه‌ای از تحقیقات پیشین در مورد سیستم­های غشایی……………………………………………………….93
جدول 5-1-ضرایب جذب در غلظت‌های متفاوت…………………………………………………………………………………………105
جدول 5-2 دستگاه­های آزمایشگاهی مورداستفاده……………………………………………………………………………………….109
جدول 5-3 متعلقات پایلوت­ها و تجهیزات…………………………………………………………………………………………………….112
جدول 5-4 مشخصات غشای RO………………………………………………………………………………………………………………..115
جدول 5-5-نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش جذب در3 pH=………………………………………………………………………119
جدول 5-6-نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش جذب در5 pH=………………………………………………………………………120
جدول 5-7-نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش جذب در6.5 pH=……………………………………………………………………121
جدول 5-8-نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش جذب در 9.5 pH=………………………………………………………………….122
جدول 5-9- نتایج به‌دست‌آمده از جارتست بعد از 30 دقیقه………………………………………………………………………126

 

جدول 5-10-نتایج به‌دست‌آمده از جارتست بعد از 12 ساعت…………………………………………………………………….127
جدول 5-11-نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش در pHبهینه و در دوز های متفاوت از منعقدکننده بعد از 30 دقیقه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………129
جدول 5-12نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش در pHبهینه و در دوز های متفاوت از منعقدکننده بعد از 20 ساعت …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….130
جدول5-13-نتایج آزمایش RO در فشارهای متفاوت و در6.5 pH=………………………………………………………..132
جدول5-14-نتایج آزمایش RO در فشارهای متفاوت و در5 pH=…………………………………………………………..133
جدول5-15-نتایج آزمایش RO در فشارهای متفاوت و در3 pH=…………………………………………………………..134
جدول5-16 نتایج آزمایش RO در فشارهای متفاوت و در9 pH=……………………………………………………………135
 
فهرست شکل‌ها و نمودارها
شکل 2-۱- ساختار مولکولی خانواده تتراسایکلین ها……………………………………………………………………………………..13

شکل 4-۱- ساختار تتراسایکلین­ها ………………………………………………………………………………………………………………..30

شکل 4-2 – الف) شکل ایزوترم جذب BET ب) شکل خطی ایزوترم جذب BET…………………………………..37
شکل 4-3 – تأثیر خطا در تخمین در نمودار جذب خطی BET……………………………………………………………38
شکل4-4 شکل ایزوترم جذب لانگمویر………………………………………………………………………………………………………….38
شکل4-5شکل خطی و اصلاح‌شده‌ی ایزوترم جذب لانگمویر………………………………………………………………………….39
شکل 4-6 متوسط TOC ورودی و خروجی در غلظت­های متفاوت پودر کربن­فعال…………………………………….43
شکل 4-7 متوسط نسبت UV جذب‌شده بر DOC ورودی و خروجی در غلظت­های متفاوت پودر کربن­فعال…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..44
شکل4-8-a,b,cوd بنتونیت –e,fو g کربن فعال………………………………………………………………………………………….46
شکل4-9- شماتیکی از فرایند انعقاد و لخته سازی………………………………………………………………………………………..51
شکل4-10- دستگاه جارتست…………………………………………………………………………………………………………………………57
شكل 4-11 طرح ساده‌ی سیستم غشایی……………………………………………………………………………………………………….66
شكل 3-12 مقایسه‌ی روش‌های مختلف فیلتراسیون غشایی…………………………………………………………………………73
شكل 4-13 فرایندهای عبور جریان ورودی از غشا……………………………………………………………………………………….84
شکل 5-1-منحنی کالیبراسیون جذب اکسی تتراسایکلین………………………………………………………………………….105
شکل 5-2- شکل شماتیک عملکرد پایلوت سیستم غشایی…………………………………………………………………………113
شکل 5-3 شکل شماتیک عملکرد پایلوت جاذب کربن فعال دانه ای و بنتونیت…………………………………………114
شکل 5-۲ تحلیل یکپارچگی محلی ایستگاه دروازه شمیران………………………………………………………………………105
شکل 5-4- دستگاه جارتست……………………………………………………………………………………………………………………….115
شکل 5-5 دستگاه اسپکتوفتومتر موجود در آزمایشگاه………………………………………………………………………………..116
شکل 5-6 نمایی از پایلوت غشایی RO………………………………………………………………………………………………………..116
شکل5-7-آزمایش جذب با لایه های مساوی و نسبت 50% از کربن فعال دانه ای و بنتونیت……………………118
شکل 5-8-نمودار حذف اکسی تتراسایکلین و TDS در3 pH=……………………………………………………………….119
شکل 5-9-نمودار حذف اکسی تتراسایکلین و TDS در5 pH=……………………………………………………………….120
شکل 5-10-نمودار حذف اکسی تتراسایکلین و TDS در6.5 pH=…………………………………………………………121
شکل 5-11-نمودار حذف اکسی تتراسایکلین و TDS در9.5 pH=…………………………………………………………122
شکل5-12-پایلوت آزمایش انعقاد…………………………………………………………………………………………………………………124
شکل 5-13-نمودار حذف OTC در pHهای مختلف بعد از 30 دقیقه……………………………………………………..127
شکل 5-14-نمودار حذف OTC بعد از 12ساعت……………………………………………………………………………………….128
شکل 5-15-نمودار حذف OTC بعد از 30 دقیقه………………………………………………………………………………………129
شکل 5-16-نمودار حذف OTC بعد از 20ساعت……………………………………………………………………………………….130
شکل 5-17-نمودار حذفOTC و TDS در فشارهای مختلف و در6.5 pH=……………………………………………..133
شکل 5-18-نمودار حذفOTC و TDS در فشارهای مختلف و در5 pH=…………………………………………………134
شکل 5-19-نمودار حذفOTC و TDS در فشارهای مختلف و در3 pH=…………………………………………………135
شکل 5-20-نمودار حذفOTC و TDS در فشارهای مختلف و در9 pH=………………………………………………136
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول
کلیات

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-1        مقدمه

 
مشكلات زیست‌محیطی ناشی از رهاسازی آنتی‌بیوتیک‌ها در منابع آبی تهدیدی جدی به­ شمار می‌رود كه تعطیلی بسیاری از واحدهای تولیدی را حتی در كشورهای پیشرفته، موجب شد­ه­است. آنتی‌بیوتیک‌ها مواد دارویی با­ارزشی هستند كه از پیشرفت بسیاری از بیماری‌های عفونی جلوگیری می‌کنند. تولید آنتی‌بیوتیک‌ها با توجه به مشكلات زیست‌محیطی آن در كشورهای پیشرفته به‌ندرت صورت می‌گیرد و واحدهای تولیدی به كشورهای درحال‌توسعه منتقل‌شده‌اند. در كشور ما نیز با توجه به گسترش این واحدها لازم است تدابیری اندیشیده شود تا دانش فنی برخورد با عواقب اجتناب‌ناپذیر زیست‌محیطی این‌گونه واحدها با انجام تحقیقات لازم مدون گردد. از طرف دیگر با یک رویكرد سودمحور می‌توان واحدهای تولید آنتی‌بیوتیک را تشویق به بازیابی محصول خود نمود و خطر بزرگ رهاسازی آنتی‌بیوتیک‌ها را در محیط‌زیست كاهش داد و عملكرد سیستم تصفیه فاضلاب این واحدها نیز بهبود خواهد یافت. تولید این دسته از داروها نیازمند هزینه بالا و فن­آوری خاص خود است. اکسی­تتراسایکلین یكی از آنتی‌بیوتیک‌های مهم در جلوگیری از بیماری‌ها است. پساب خروجی از واحد تولید آنتی‌بیوتیک‌ها اغلب حاوی مقدار زیادی آنتی‌بیوتیک است كه اکسی­تتراسایکلین نیز یكی از آن‌ هاست. در صورت جدا نكردن این ماده ارزشمند از پساب واحد تولیدی و رها شدن آن در پساب ضمن ایجاد مشكل در تصفیه بیولوژیكی این پساب و مختل كردن عملیات تصفیه باعث ایجاد مقاومت در عوامل بیماری‌زا موجود در محیط‌زیست و مشكلات زیست‌محیطی می‌گردد.
فن­آوری‌های فعلی معضلات بسیاری درراه زندگی بشر قرار داده است. آلودگی‌های زیست‌محیطی، حجم زیاد زباله‌ها و مواد زائد غیرقابل تجزیه، آلودگی بیش‌ازحد هوا، از بین رفتن تدریجی لایه ازن، بروز تغییرات شدید جوی، افزایش دمای زمین، بالا رفتن سطح آب اقیانوس‌ها و دریاها و بیماری‌های غیرقابل درمان‌ همه پیامدهای ناگواری است که فن­آوری حاکم در اثر بی‌توجهی و استفاده ناصحیح بشر به ارمغان آورده­است. آلودگی در محیط‌زیست به دلیل تنوع آلاینده‌ها متفاوت بوده و در این پژوهش تلاش می‌شود در خصوص آلاینده‌های سخت­تجزیه‌پذیر در محیط‌زیست، به‌ خصوص آنتی‌بیوتیک‌ها و روش‌های تصفیه آن‌ ها مطالبی ارائه شود.

1-۲ ضرورت انتخاب موضوع

 
امروزه بسیاری از منابع آبی و خاک به وسیله فاضلاب‌های صنعتی دچار آلودگی می‌روند. به‌منظور جلوگیری از آسیب‌های جدی در محیط‌زیست، می‌بایست در ابتدا این فاضلاب‌ها تصفیه و سپس به محیط دفع شوند.
آنتی‌بیوتیک‌ها ازجمله آلاینده‌های سخت تجزیه‌پذیر زیستی بوده که در محیط‌زیست به دلیل ایجاد مقاومت ژنتیکی اهمیت خاصی دارند. لذا تصفیه آن‌ ها ضروری بوده و روش‌های متداول تصفیه نیز قادر به حذف آن‌ ها نمی‌باشند.
به منظور افزایش کارایی و همچنین امکان مقایسه با سایر پژوهش‌های موجود، آلاینده دارویی با ساختار آلی به نام اکسی تتراسایکلین (OTC)[1] انتخاب شد. این ماده جزء خانواده تتراسایکلین بوده و به عنوان آنتی‌بیوتیک کاربرد وسیعی در درمان عفونت‌های گوارشی و تنفسی دارد و همچنین به‌عنوان محرک رشد برای دام، طیور، ماهی‌ها و زنبورعسل استفاده می‌شود. این دارو در فاضلاب صنایع داروسازی و مراکز دام‌پروری به مقدار قابل‌توجهی وجود داشته که به دلیل سخت تجزیه‌پذیر بودن در تصفیه متداول بیولوژیکی قابل‌حذف نیست.]۱[

 

 

1-۳ اهداف تحقیق

 

1-۳-۱ هدف کلی

به‌طورکلی هدف اصلی تصفیه و جلوگیری از انتشار آنتی‌بیوتیک‌ها به خاک و آب­ زیرزمینی و جلوگیری از به هدر رفتن این ماده باارزش و کنترل آلودگی محیط‌زیست می‌باشد.
 

1-۳-۲ اهداف جزئی

 

• رسیدن به درصدهای حذف بالای آنتی‌بیوتیک اکسی­تتراسایکلین
• بررسی کارایی روش‌های جذب، انعقاد و فیلتراسیون غشایی در حذف آنتی‌بیوتیک اکسی­تتراسایکلین
• تعیین پارامترهای TDS، EC و OTC قبل از تصفیه و بعد از هریک از مراحل تصفیه
• محاسبه حذف TDS، EC و OTC در کلیه مراحل تصفیه
• تعیین عملکرد روش جذب با احتساب درصدهای متفاوتی از کربن فعال و گل بنتونیت
• تعیین عملکرد روش انعقاد با احتساب تغییرات pH و میزان ماده منعقدکننده

1-4- هدف پژوهش 4
1-5- قلمرو پژوهش 4
1-6- روش انجام پژوهش 5
1-7- ساختار پایان نامه 5
بر تاریخچه‏ی موضوع 7
2-1- مقدمه .. 7
بر تاریخچه و مطالعات انجام شده در زمینه‏ی کاربرد ژئوسل 7
2-2-1-   سیستم‏‏های ژئوسل و کاربرد‏ها 7
2-2-2-   مطالعات انجام شده روی ژئوسل 8
2-2-3-   مطالعات انجام شده در زمینه‏ی اندرکنش غشا و پرکننده 16
بر تاریخچه‏ی توسعه‏ی روش مخروط 19
2-4- خلاصه و جمع‏بندی 25
فصل 3- معرفی مبانی مدل مخروط 27
3-1- مقدمه 27
3-2- فرضیات در مدل مخروط 27
3-3- تعیین سختی دینامیکی پی سطحی 29
3-3-1-   مدل تک مخروطی 30
3-3-2-   مدل دو مخروطی 30
3-3-3-   پی سطحی واقع بر محیط نیمه بی‏نهایت همگن 31
3-3-3-1-  مدل مخروط انتقالی 32
3-3-4-   اصلاحات مدل مخروط 36
3-3-4-1-  سرعت موج 37
3-3-4-2-  جرم محبوس 38
3-3-4-3-  ضرایب سختی دینامیکی 40
3-3-5-   در نظر گرفتن میرایی 42
3-3-6-   انعکاس و انکسار موج در ناپیوستگی مصالح در یک مخروط 43
3-3-6-1-  ضریب انعکاس .. 43
3-3-7-   پی سطحی واقع بر لایه‏ی مستقر بر نیم‏فضای همگن 46
3-3-8-   پی سطحی واقع بر لایه‏ی مستقر بر بستر صلب 48
3-3-9-   پی سطحی واقع بر نیم فضای چندلایه 50
3-4- خلاصه 51
فصل 4- تحلیل پی سطحی واقع بر خاک مسلح با بهره گرفتن از روش مخروط 52
4-1- مقدمه 52
4-2- ارائه‏ روش تحلیل با بهره گرفتن از توده‏ی مخروطی 53
4-2-1-   دیسک مجازی واقع بر سطح مشترک 55
4-2-2-   تشکیل ماتریس سختی دینامیکی 56
4-2-2-1-  حرکت انتقالی .. 57
4-2-3-   ارزیابی دقت روش مخروط 62
4-3- لایه‏ی مسلح‏کننده 64
4-3-1-   مصالح سازنده‏ی ژئوسل 65
4-4- مدل‏سازی لایه‏ی ژئوسل به‏صورت خاک معادل 66
4-4-1-   در نظر گرفتن میرایی مصالح ژئوسل در مدل‏سازی 68
4-5- طرح مسئله و ارزیابی آن 68
4-5-1-   حالت خاک غیرمسلح 68
4-5-2-   حالت خاک مسلح با یک لایه‏ ژئوسل 69
4-5-3-   مقایسه و ارزیابی 70
4-6- خلاصه . 72
فصل 5- مطالعات پارامتریک 74
5-1- مقدمه . 74
5-2- تعیین عمق بهینه‏ی قرارگیری اولین لایه‏ی ژئوسل 75
5-3- بررسی اثر ارتفاع ژئوسل 77
5-4- بررسی اثر نسبت ابعادی ژئوسل 79
5-5- بررسی اثر میرایی مصالح ژئوسل 81
5-6- بررسی اثر سختی مصالح ژئوسل 83
5-7- بررسی اثر تراکم خاک پر‏کننده 85
5-8- تعیین حد فاصل بهینه بین لایه‏های ژئوسل در خاک 87
5-9- بررسی اثر افزایش تعداد لایه‏های ژئوسل 90
5-10- خلاصه‏ .. 92
فصل 6- جمع‏بندی، نتیجه‏گیری و پیشنهادات 93
6-1- جمع‏بندی 93
6-2- نتیجه‏گیری 94
6-3- پیشنهادات برای کارهای آینده 95
فهرست مراجع 96
واژه‏نامه فارسی به انگلیسی 100
واژه‏نامه انگلیسی به فارسی 102
فهرست علائم و نشانه‌ها
عنوان                                    علامت اختصاری

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z0	ارتفاع راس مخروط
h	ارتفاع ژئوسل
deq	اندازه‏ی معادل حفره‏ی ژئوسل
T	پارامتر زمان رفت و برگشت موج در لایه
Ke	پارامتر بدون بعد مدول
Tj,j(ω)	تابع انتقال
u	تغییرمکان
σ3	تنش افقی متوسط
Δσ3	تنش محصورکننده
EjF	ثابت اکو
λ	ثابت لامه
ΔM	جرم محبوس افزوده
ρ	جرم حجمی
H	حد فاصل دو لایه‏ی ژئوسل در خاک
T(ω)	دامنه‏ی لنگر پیچشی
M(ω)	دامنه‏ی لنگر چرخشی
g	دامنه‏ی موج انعکاسی
f	دامنه‎‏ی موج برخوردی
V(ω)	دامنه‏ی نیروی برشی
N(ω)	دامنه‏ی نیروی قائم
J	دوران
S	سختی دینامیکی
Kr	سختی معادل لایه‏ی ژئوسل
Eg	سختی معادل لایه‏ی ژئوسل
CLa	سرعت ظاهری لایسمر
Cs	سرعت موج برشی
CL	سرعت موج برگشتی
Cp	سرعت موج فشاری
r0	شعاع پی سطحی
d	ضخامت لایه‎ی خاک
k	ضریب بدون بعد لایه
K	ضریب استاتیکی فنر
α	ضریب انعکاس
μ	ضریب جرم محبوس
C	ضریب میرایی
Z	عمق خاک
U	عمق مدفون بالاترین لایه‏ی ژئوسل
a0	فرکانس بدون بعد
ω	فرکانس زاویه ای
d0	قطر اولیه معادل تک سلول ژئوسل
D	قطر پی سطحی
εa	کرنش محوری شکست
E	مدول الاستیسیته‏ی خاک
G	مدول برشی
Ec	مدول مقید شده
M	مدون سکانت ژئوسل
Ag	مساحت حفره ژئوسل
A	مساحت قاعده مخروط روی سطح مشترک
ΔMJ	ممان اینرسی دورانی اضافه شده
I0	ممان اینرسی قطبی
ξ	میرایی مصالح خاک
ν	نسبت پواسون
Q(ω)	نیروی خارجی
P	نیروی قائم

فهرست شکل‌‌ها
عنوان                                            صفحه
شکل ‏1‑1: انتشار امواج در مخروط [2] 3
شکل ‏2‑1: سیستم ژئوسل ساخته شده از نوارهایی از ورق‏های پلیمری جوش شده به هم 8
شکل ‏2‑2: سیستم ژئوسل ساخته شده از ژئوگرید؛ الف) شکل نمونه‏ی ژئوسل.ب)اتصال ژئوگرید‏ها [7] 8
شکل ‏2‑3: تصویر شماتیک پیکربندی آزمایش توسط رئا و میشل [8] 9
شکل ‏2‑4: نحوه‏ی قرارگیری صفحه‏ی بار در آزمایش‏های رئا و میشل [8] 9
شکل ‏2‑5: تصویر شماتیک مدل آزمایشگاهی مهایسکار و ماندال [10] 11
شکل ‏2‑6: تصویر شماتیک مدل آزمایشگاهی باتهرست و کرو برای تست مقاومت برشی بین لایه‏های مسلح [5] 11
شکل ‏2‑7: تصویر شماتیک مدل آزمایشگاهی کریشناسوامی و همکاران [12] 12
شکل ‏2‑8: الگو‏های استفاده شده در ساخت ژئوسل از ژئوگرید 12
شکل ‏2‑9: تصویر شماتیک نحوه‏ی انجام آزمایش توسط دش و همکاران [13] 13
شکل ‏2‑10: تصویر شماتیک از مکانیزم شکست و نیرو‏های موثر بر شیب مسلح با ژئوسل [22] 15
شکل ‏2‑11: نحوه‏ی انجام آزمایش‏های سه‏محوری روی ژئوسل توسط راجاگوپال و همکاران [27] 18
شکل‏2‑12: انتشار امواج برای دیسک مدفون در خاک لایه‏ای 22
شکل‏2‑13:پی متقارن محوری با شکل دلخواه. الف)پی‏کاملا مدفون درخاک‏لایه‏ای نیم‏فضا؛‏ب)پی ‏مدفون در خاک‏لایه‏ای‏بر بستر صلب [42] 22
شکل‏2‑14: تقسیم‏بندی ناحیه‏ی خاک بستر زیر دو پی مجاور هم [43] 23
شکل‏2‑15: کاربرد مدل مخروط در آنالیز لرزه‏ای هتل آزادی [44] 24
شکل ‏2‑16: تحلیل گروه شمع در خاک لایه‏ای توسط یزدانی [46] 25
شکل ‏3‑1: انتشار امواج در مخروط ناقص. الف) مخروط اولیه؛ ب) امواج انعکاس یافته و انکسار ‏یافته [28] 28
شکل ‏3‑2: مخروط یک‏طرفه 30
شکل ‏3‑3: مخروط دو‏طرفه [49] 31
شکل ‏3‑4: مخروط‏ها برای درجات آزادی مختلف [28] 32
شکل ‏3‑5: دیسک واقع بر سطح نیمه بی‏نهایت همگن. الف) مخروط ناقص نیمه بی‏نهایت برای حرکت قائم ب) مدل پارامتر متمرکز [28] 33
شکل ‏3‑6: مدل خاک-سازه به وسیله جرم متمرکز-فنر-میراگر [49] 35
شکل ‏3‑7: جرم محبوس ΔM برای درجه آزادی عمودی [42] 38
شکل ‏3‑8: مدل مخروط و مدل‏ گسسته برای پی واقع بر سطح نیم‏فضای همگن. الف) مخروط نیمه نامحدود ناقص؛ ب) مدل گسسته برای درجه آزادی انتقالی؛ پ) مدل گسسته برای درجه آزادی دورانی [28]. 39
شکل ‏3‑9: انتشار موج در مخروط‏ها. الف)موج برخوردی به سطح مشترک ؛ب)موج انکسار‏یافته؛پ) موج انعکاس‏یافته [48] 44
شکل ‏3‑10: پی واقع بر لایه‏ی خاک مستقر بر نیم‏فضای ویسکوالاستیک و انعکاس و انکسار امواج در فصل مشترک لایه‏ها 46
شکل ‏3‑11: انتشار موج در مخروط‏ها برای لایه‏ی مستقر بر بستر صلب [3] 48
شکل ‏3‑12: نمایش الگوی انکسار و انعکاس موج در مرز ناپیوستگی ها [28] 50
شکل ‏3‑13: دیسک واقع بر نیم‏فضای چندلایه. الف) تقسیم‏بندی با 20 لایه‏ی متکی بر نیم‏فضای همگن؛ ب) مدول برشی افزایشی با عمق به صورت خطی [28] 51
شکل ‏4‑1: لایه ی خاکی بین دو سطح مشترک به عنوان یک مخروط ناقص 53
شکل ‏4‑2: توده مخروطی متشکل از مخروط‏های ناقص برای یک محیط خاکی با لایه‏بندی افقی تحت بارگذاری قائم [48] 54
شکل ‏4‑3: مدل‏سازی نیم‏فضای زیرین. الف) مخروط ناقص تکی برای مدل سازی نیم فضای الاستیک؛ ب) دو نوع مخروط اولیه، موج های بالا رونده و موج های پایین رونده 55
شکل ‏4‑4: دیسک قرارگرفته در عمق یک نیم‏فضا [49] 55
شکل ‏4‑5: شرایط تقارن برای دیسک مجازی اصلی و تصویر آن در مدل مخروط دو سویه [49] 56
شکل ‏4‑6: الف) امواج پایین رونده؛ ب) امواج بالا رونده [48] 57
شکل ‏4‑7: دیسک های صلب و تصویر آنها در فضای کامل [48] 58
شکل ‏4‑8: دیسک واقع بر دو لایه‏ی قرار گرفته بر یک نیم‏فضای انعطاف‏پذیر [28] 62
شکل ‏4‑9: بستر خاکی مسلح نشده با ژئوسل 69
شکل ‏4‑10: بستر خاکی مسلح شده با ژئوسل 70
شکل ‏5‑1: هندسه و نحوه قرارگیری ژئوسل در خاک ماسه‏ای واقع بر محیط نیمه‏ بی‏نهایت 74
شکل ‏5‑2: پی سطحی مستقر بر خاک مسلح با دو لایه‏ی ژئوسل 88
فهرست نمودار‌‌ها
عنوان                                            صفحه
نمودار ‏3‑1: ضریب سختی فنر دیسک واقع بر نیم‏فضای همگن برای درجه‏ی آزادی عمودی به ازای نسبت‏های پواسون مختلف 41
نمودار ‏3‑2: ضریب میرایی دیسک واقع بر نیم‏فضای همگن برای درجه‏ی آزادی عمودی به ازای نسبت‏های پواسون مختلف 42
نمودار ‏4‑1: ضریب سختی فنر دیسک واقع بر دو لایه‏ی مستقر بر نیم‏فضای انعطاف‏پذیر برای درجه آزادی عمودی 63
نمودار ‏4‑2: ضریب میرایی دیسک واقع بر دو لایه‏ی مستقر بر نیم‏فضای انعطاف‏پذیر برای درجه آزادی عمودی 63
نمودار ‏4‑3: ضرایب سختی دینامیکی دیسک واقع بر دو لایه‏ی مستقر بر نیم‏فضای انعطاف‏پذیر برای درجه آزادی عمودی 64
نمودار ‏4‑4 : مقایسه‏ی ضریب فنر به‏دست آمده از روش مخروط برای خاک غیر مسلح و خاک مسلح 71
نمودار ‏4‑5 : مقایسه‏ی ضریب میرایی به‏دست آمده از روش مخروط برای خاک غیر مسلح و خاک مسلح 71
نمودار ‏4‑6 : مقایسه‏ی بزرگی سختی دینامیکی به‏دست آمده از روش مخروط برای خاک غیر مسلح و خاک مسلح 72
نمودار ‏5‑1 : اثر عمق‏های مختلف قرار‏گیری لایه‏ی ژئوسل بر ضریب فنر 76
نمودار ‏5‑2 : اثر عمق‏های مختلف قرار‏گیری ژئوسل بر ضریب میرایی 76
نمودار ‏5‑3 : بزرگی سختی دینامیکی به‏ازای عمق‏های مختلف قرار‏گیری ژئوسل 77
نمودار ‏5‑4 : اثر ارتفاع ژئوسل بر ضریب فنر 78
نمودار ‏5‑5 : اثر ارتفاع ژئوسل بر ضریب میرایی 78
نمودار ‏5‑6 : اثر ارتفاع ژئوسل بر بزرگی سختی دینامیکی 79
نمودار ‏5‑7 : اثر اندازه‏‏ی حفرات ژئوسل بر ضریب فنر 80
نمودار ‏5‑8 : اثر اندازه‏‏ی حفرات ژئوسل بر ضریب میرایی 80
نمودار ‏5‑9 : اثر اندازه‏‏ی حفرات ژئوسل بر بزرگی سختی دینامیکی 81
نمودار ‏5‑10 : اثر درصد میرایی ژئوسل بر ضریب فنر 82
نمودار ‏5‑11 : اثر درصد میرایی ژئوسل بر ضریب میرایی 82
نمودار ‏5‑12 : اثر درصد میرایی ژئوسل بر بزرگی سختی دینامیکی 83
نمودار ‏5‑13 : اثر سختی مصالح ژئوسل بر ضریب فنر 84
نمودار ‏5‑14 : اثر سختی مصالح ژئوسل بر ضریب میرایی 84
نمودار ‏5‑15 : اثر سختی مصالح ژئوسل بر بزرگی سختی دینامیکی 85
نمودار ‏5‑16 : اثر تراکم خاک پرکننده بر ضریب فنر 86
نمودار ‏5‑17 : اثر تراکم خاک پرکننده بر ضریب میرایی 86
نمودار ‏5‑18 : اثر تراکم خاک پرکننده بر بزرگی سختی دینامیکی 87
نمودار ‏5‑19 : فاصله‏ی مناسب بین لایه‏های ژئوسل براساس بیش‏ترین مقدار ضریب فنر 88
نمودار ‏5‑20 : فاصله‏ی مناسب بین لایه‏های ژئوسل براساس بیش‏ترین مقدار ضریب میرایی 89
نمودار ‏5‑21 : فاصله‏ی مناسب بین لایه‏های ژئوسل براساس بیش‏ترین مقدار سختی دینامیکی 89
نمودار ‏5‑22 : اثر افزایش تعداد لایه‏های ژئوسل بر ضریب فنر 90
نمودار ‏5‑23 : اثر افزایش تعداد لایه‏های ژئوسل بر ضریب میرایی 91
نمودار ‏5‑24 : اثر افزایش تعداد لایه‏های ژئوسل بر بزرگی سختی دینامیکی 91
فهرست جدول‌‌ها
عنوان                                            صفحه
جدول ‏3‑1: ضرایب فنر، میراگر و جرم مدل مخروط و مدل گسسته برای یک پی سطحی 37
جدول ‏4‑1: خصوصیات ژئوگریدها 65
جدول ‏4‑2: مشخصات بستر خاکی زیر پی سطحی 69
جدول ‏4‑3: مشخصات مسلح‏کننده (ژئوسل) و خاک پرکننده‏ی آن 70
جدول ‏5‑1: جزئیات مدل‏سازی مربوط به تاثیر پارامترهای مختلف 75
جدول ‏5‑2: مشخصات مدل‏سازی جهت بررسی اثر افزایش تعداد لایه‏های ژئوسل 90

فصل 1-    کلیات و مقدمه

 

1-1-             پیشگفتار

روش‏های حل دقیق، علیرغم دقت قابل قبول آن‏ها، برای تمامی مدل‏ها کاربردی نیستند. استفاده از روش‏های حل دقیق و یا روش‏های عددی منجر به تحلیل‏های پرهزینه شده و در بعضی موارد نیازمند درک صحیح و عمیق از مسائل مرتبط می‏باشد که در اکثر مواقع با توجه به پیچیدگی‏های موجود امکان‏پذیر نیست. در صورتی که محیط خاکی غیر‏همگن و دارای لایه‏بندی مختلف با خصوصیات متفاوت باشد، تحلیل پیچیده و پرهزینه خواهد بود. در‏نظر‏گرفتن خاک غیر‏همگن به صورت خاک همگن و یا استفاده از خصوصیات میانگین برای خاک‏های لایه‏ای، ممکن است حل غیر واقعی را نتیجه بدهد. موج‏های برشی و انبساطی به‏وسیله‏ی انتشار نیرو‏های موجود در هر یک از لایه‏های خاکی با دامنه‏های متفاوت ایجاد می‏گردند. انعکاس امواج در مرزهای مشترک در خاک‏های لایه‏ای و کاهش در دامنه برای موج انتقالی به سمت میدان دور پدیده‏ای است که مسئله را پیچیده می‏کند. اثر‏ دادن این پدیده‏ها برای آنالیز رفتاری کامل انتشار موج در محیط‏های نامحدود[1]، در تحلیل دقیق بسیار سخت خواهد بود. به خاطر همین مشکلات، این روش ها را فقط می‏توان در پروژه‏های مهم با شرایط بحرانی به‏کار برد. برای مسائلی که روزمره می‏باشند، می‏توان روش مدل‏سازی فیزیکی را برای مطالعه‏ی خاک بدون مرز استفاده کرد. از محاسن این روش، کاربرد ساده‏ی آن‏ها و ارائه‏ دید فیزیکی قابل فهم از مسئله می‏باشد. روش مخروط یکی از روش‏های مدل‏سازی فیزیکی است که ویژگی‏های برجسته را درنظر می‏گیرد و بر مبنای تجربه‏ی به‏دست آمده از تحلیل‏های دقیق استوار است.
در بیش از 20 سال گذشته، مدل‏سازی بر‏اساس رویکرد مقاومت مصالح با بهره گرفتن از میله‏ها و تیر‏های مخروطی، که مخروط‏ها نامیده می‏شوند، تنها برای پی‎‏های سطحی مستقر بر نیم‏فضای همگن معرف خاک وجود داشت اما امروزه امکان مدل‏سازی بر مبنای همان فرضیات، برای موارد کاربردی پیچیده‏تر نیز فراهم شده است. به عنوان مثال، تغییرات خصوصیات خاک با عمق قابل مدل‏سازی است و ساختگاه می‏تواند دارای هر تعداد لایه افقی باشد.
در واقع این روش به دلیل کارآیی و انعطافی که جهت تغییر خصوصیات لایه‏های خاک به دست می‏دهد، امکان تحلیل خاکی با مسلح‏کننده های صفحه‏ای و سه‏بعدی را فراهم می‏کند. در این پژوهش روش مخروط به عنوان روشی ساده و فیزیکی جهت تحلیل پی سطحی مستقر بر خاک مسلح شده با ژئوسل[2] معرفی و توسعه داده شده است. دلیل استفاده از ژئوسل به عنوان مسلح‏کننده داشتن ماهیت سه‏بعدی و خاصیت mattress بودن آن است که سبب بهبود بیش‏تر ویژگی‏های بستر خاکی نسبت به سایر مسلح‏کننده‏ها می‏باشد.

1-2-             بیان موضوع

به عنوان یک جایگزین برای روش حل دقیق، مدل های فیزیکی ساده را می‏توان برای ارزیابی اندرکنش خاک و سازه و تعیین رابطه‏ی نیرو-تغییر مکان برای فونداسیون‏ها معرفی کرد.
برای مثال یک پی صلب بدون جرم با مشخصات معرفی شده در‏نظر‏گرفته می‏شود. برای تعیین رابطه‏ی نیرو-‏جابه‏جایی روش حل دقیق مدنظر می‏باشد. به‏ همین خاطر قسمتی از ناحیه خاک و قسمتی از نیم‏فضا به‏وسیله‏ی روش المان محدود مدل‏سازی می‏گردد. همچنین برای ارائه‏ انتشار موج به سمت بی‏نهایت، مرز مدل را با بهره گرفتن از مرز‏های انتقال سازگار یا از روش عددی اجزای مرزی مدل‏سازی می‏گردد. روش حل دقیق همان‏طور ‏که انتظار می‏رود، نیازمند یک تئوری فرمول‏بندی شده‏ی قوی می‏باشد، به‏همین‏خاطر هزینه‏ی محاسباتی حتی برای انجام یک‏بار آنالیز زیاد خواهد بود و در نتیجه روش، قابل کاربرد برای برخی از مسائل مهم و حیاتی می‏باشد و نمی‏توان از این روش در کار‏های روزمره‏ی مهندسی استفاده کرد. اغلب مهندسین تمایلی برای انجام محاسبات پیچیده و زمان‏بر ندارند و همیشه سعی در تفسیر نتایج به‏دست آمده از مدل‏های گوناگون هستند که با چنین حالتی نمی‏توان مدل‏های زیادی را مورد ارزیابی قرار داد. در اکثر پروژه‏های رایج استفاده از مدل‏های فیزیکی برای ارائه‏ خاک نامحدود پیشنهاد می‏گردد که در این تحقیق نیز از این مدل‏ها برای پیش‏برد اهداف استفاده شده است.
رویکرد اساسی در مدل‏های مخروطی بر مبنای تئوری مقاومت مصالح بنا شده است که در این مدل، محیط خاك توسط یک مخروط ناقص[3] مدل می‏شود [1]. تنها تقریب به ‏كار ‏رفته در این روش، محدود‏ كردن محیط سه‏بعدی خاك به داخل یک مخروط ناقص است كه به‏كار بردن چنین تقریبی در مسائل ژئوتكنیک معمول می‏باشد. علت انتخاب شكل مخروطی، كاهش تنش‏های ناشی از اعمال بار با افزایش عمق می‏باشد. در اثر اعمال بار، تنش‏هایی در محیط خاك به وجود می‏آید كه با افزایش عمق در سطح وسیع‏تری پخش می‏شود؛ ولی با فاصله گرفتن از محور اعمال بار دامنه آن‏ها كاهش می‏یابد.
شکل ‏1‑1: انتشار امواج در مخروط [2]
برخی از مزایای این مدل‏ها در ادامه به اختصار ذكر شده‏اند:

• سادگی مفاهیم، وجود درك فیزیكی و تبعیت از قوانین انتشار امواج
• قابلیت تعمیم روش به حالت‏های كلی نظیر فونداسیون مدفون در خاك لایه‏ای و تطابق مناسب با شرایط خاص مسئله مانند هم‏گرایی دو‏جانبه برای فونداسیون سطحی
• دقت مهندسی مناسب: نتایج به‏دست‏آمده از مدل‏های مخروطی كمتر از 20%± نسبت به نتایج دقیق خطا دارند. این حد خطا با توجه به این‏كه پاره‏ای از عوامل ایجاد‏كننده‏ی خطا قابل حذف نمی‏باشند، برای كاربرد‏های مهندسی مناسب می‏باشد.

2-فصل دوم: مطالعات گذشته.. 5
2-1-عدم هم­محوری در رفتار خاک.. 6
2-1-1-تعریف عدم هم­محوری.. 6
2-1-2-مطالعات انجام شده بر روی عدم هم­محوری.. 7
2-1-3-مطالعات عددی گذشته بر روی عدم هم­محوری.. 9
2-2-دستگاه سیلندر استوانه­ای.. 11
2-2-1-معرفی.. 11
2-2-2-قوانین آزمایش سیلندر استوانه­ای.. 12
2-2-3-مطالعات آزمایشگاهی گذشته بر روی عدم هم­محوری به ­وسیله­ دستگاه سیلندر استوانه­ای   17
3-فصل سوم: نظریه چند صفحه­ای.. 28
3-1-مقدمه.. 29
3-2-تاریخچه نظریه چند صفحه­ای.. 29
3-3-مفهوم عددی نظریه چند صفحه­ای.. 30
3-4-الاستیسیته و نظریه چند صفحه­ای.. 30
3-5-امتیازات نظریه چند صفحه­ای.. 34
3-6-تفسیر نظریه چند صفحه­ای.. 35
3-7-تعریف صفحات در فضای سه بعدی . 37
3-8-الگوی الاستو پلاستیک با قانون سخت­شوندگی همسان.. 38
3-8-1-بارگذاری، باربرداری و بارگذاری مجدد.. 43
3-8-1-1-اولین بارگذاری.. 44
3-8-1-2-باربرداری.. 44
3-8-1-3-بارگذاری مجدد.. 45
3-9-بیضی مقاومت   . 46
4-فصل چهارم: نتایج الگوی چند صفحه­ای.. 48
4-1-مقدمه                49
4-2-صحت سنجی مدل.. 49
4-2-1-شبیه­سازی رفتار ماسه پرتوی در حالت زهکشی شده با دانسیته نسبی 90%            50
4-3- بارگذاری تک­سویه در حالت زهکشی شده       .. 50
4-3-1-مسیر تنش.. 51
4-3-2-…………………………………………………………………………………………………. نتایج.. 52
4-4-چرخش خالص در حالت زهکشی شده.. 79
4-4-1-مسیر تنش.. 79
4-4-2-…………………………………………………………………………………………………. نتایج.. 80
4-5-بارگذاری تک­سویه در حالت زهکشی نشده .. 86
4-5-1-مسیر تنش.. 86
4-5-2-…………………………………………………………………………………………………. نتایج.. 87
4-6-چرخش خالص در حالت زهکشی نشده.. 109
4-6-1-مسیر تنش.. 109
4-6-2-……………………………………………………………………………………………….. نتایج… 109
5-فصل پنجم: نتایج و پیشنهادات.. 114
5-1-رفتار ماسه تحت بارگذاری تک­سویه در حالت زهکشی شده .. 115
5-2-رفتار ماسه تحت چرخش خالص محورهای اصلی تنش در حالت زهکشی شده                115
5-3-رفتار ماسه تحت بارگذاری تک­سویه در حالت زهکشی نشده .. 116
5-4-رفتار ماسه تحت چرخش خالص محورهای اصلی تنش در حالت زهکشی نشده      116
5-5-پیشنهادات . 117
6-منابع و مؤاخذ   .. 118
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
شکل ‏1‑1: ارتباط بین ناهمسانی و عدم هم­محوری.. 4
شکل ‏2‑1: نتایج آزمایش برش ساده[12] 8
شکل ‏2‑2: سیر تکامل عدم هم­محوری.. 10
شکل ‏2‑3:اجزای تنش در HCA، (a) محور مختصات سیلندر استوانه­ای (b) اجزای تنش، © اجزای کرنش، (d) تنش­های اصلی [23] 13
شکل ‏2‑4: تنش­ها و تغییرشکل­های میانگین.. 15
45 [37] 18
شکل ‏2‑6: آزمایشات °45 و °5/67 …… 19
شکل ‏2‑7: چرخش خالص با kPa 110 ….. 19
شکل ‏2‑8: جهت نمو کرنش اصلی در آزمایشات زهکشی شده با °5/24 و °45        20
شکل ‏2‑9: بردارهای نمو کرنش بر روی فضای تنش.. 21
شکل ‏2‑10: عدم هم­محوری تحت شرایط تنش بدون چرخش تنش اصلی.. 22
شکل ‏2‑11: بردار نمو کرنش ناشی از چرخش محورهای اصلی تنش (°R1+0).. 23
180R2+)   23
شکل ‏2‑13: نمو کرنش پلاستیک واحد بر روی صفحه تنش ناشی از بارگذاری ساده[6] 25
شکل ‏2‑14: نمو کرنش پلاستیک واحد بر روی صفحه تنش ناشی از چرخش خالص[6] 25
شکل ‏2‑15: نمو کرنش پلاستیک واحد بر روی صفحه تنش ناشی از بارگذاری مرکب[6] 26
شکل ‏2‑16:مقایسه جهت­های تنش اصلی و نمو کرنش اصلی در صفحه فیزیکی حین چرخش تنشهای اصلی ]28[ 27
شکل ‏3‑1: 26 نقطه جهت انتگرال گیری عددی روی کره با شعاع واحد [29] 32
شکل ‏3‑2 الف: نمایش تجمع واقعی ذرات خاک ب: نمایش دو بعدی قطعات چند وجهی مصنوعی [29] 35
شکل ‏3‑3 رفتارشناسی نظریه چند صفحه­ای [1] 36
شکل ‏3‑4 موقعیت صفحات سیزده­گانه [29] 37
:τ. 40
شکل ‏3‑6: تغییرات بر حسب ….. 45
شکل ‏4‑1: نتایج حاصل از شبیه­سازی رفتار ماسه پرتوی.. 50
شکل ‏4‑2:مسیرهای تنش برای بارگذاری تک­سویه.. 52
0= α (a) اجزای تنش- کرنش انحرافی (b) تنش انحرافی- کرنش اصلی ماکزیمم © کرنش حجمی-کرنش انحرافی (d) عدم هم­محوری جهت تنش و نمو کرنش.. 54
0=α. 55
0= α  59
15= α (a) اجزای تنش- کرنش انحرافی (b) تنش انحرافی- کرنش اصلی ماکزیمم © کرنش حجمی-کرنش انحرافی (d) عدم هم­محوری جهت تنش و نمو کرنش.. 61

 

15= α. 62
15= α  63
30= α (a) اجزای تنش- کرنش انحرافی (b) تنش انحرافی- کرنش اصلی ماکزیمم © کرنش حجمی-کرنش انحرافی (d) عدم هم­محوری جهت تنش و نمو کرنش.. 64
30= α. 65
30= α  66
45= α (a) اجزای تنش- کرنش انحرافی (b) تنش انحرافی- کرنش اصلی ماکزیمم © کرنش حجمی-کرنش انحرافی (d) عدم هم­محوری جهت تنش و نمو کرنش.. 68
45= α. 69
45= α  70
60= α (a) اجزای تنش- کرنش انحرافی (b) تنش انحرافی- کرنش اصلی ماکزیمم © کرنش حجمی-کرنش انحرافی (d) عدم هم­محوری جهت تنش و نمو کرنش.. 71
60= α. 72
60= α  73
75= α (a) اجزای تنش- کرنش انحرافی (b) تنش انحرافی- کرنش اصلی ماکزیمم © کرنش حجمی-کرنش انحرافی (d) عدم هم­محوری جهت تنش و نمو کرنش.. 74
75= α. 75
75= α  76
90= α (a) اجزای تنش- کرنش انحرافی (b) تنش انحرافی- کرنش اصلی ماکزیمم © کرنش حجمی-کرنش انحرافی (d) عدم هم­محوری جهت تنش و نمو کرنش.. 77
90= α. 78
90= α  79
شکل ‏4‑24: مسیر تنش شبیه­سازی رفتار ماسه پرتوی.. 80
شکل ‏4‑25:(a) ارتباط تنش برشی- کرنش برشی (b) کرنش حجمی-زاویه چرخش محورهای اصلی تنش در چرخش خالص محورهای اصلی تنش. 81
شکل ‏4‑26: مسیر تنش بر روی صفحات فعال در چرخش خالص محورهای اصلی تنش   83
شکل ‏4‑27: تغییرات کرنش برشی پلاستیک بر روی صفحات سیزده­گانه در چرخش خالص محورهای اصلی تنش. 84
شکل ‏4‑28: عدم هم­محوری جهتهای تنش اصلی و نمو کرنش اصلی در چرخش خالص محورهای اصلی تنش در حالت زهکشی شده. 86
0=α- (a) تنش انحرافی- تنش موثر همجانبه (b) تنش انحرافی- کرنش اصلی بزرگتر © فشار حفرهای-کرنش اصلی بزرگتر (d) عدم هم­محوری.. 88
0= α. 89
0= α  90
15=α – (a) تنش انحرافی- تنش موثر همه­جانبه (b) تنش انحرافی- کرنش اصلی بزرگتر © فشار حفره­ای-کرنش اصلی بزرگتر (d) عدم هم­محوری.. 91
15=α. 92
15=α  94
30=α – (a) تنش انحرافی- تنش موثر همه­جانبه (b) تنش انحرافی- کرنش اصلی بزرگتر © فشار حفره­ای-کرنش اصلی بزرگتر (d) عدم هم­محوری.. 95
30=α. 96
30=α  97
45=α – (a) تنش انحرافی- تنش موثر همه­جانبه (b) تنش انحرافی- کرنش اصلی بزرگتر © فشار حفره­ای-کرنش اصلی بزرگتر (d) عدم هم­محوری.. 98
45=α. 99
45=α  100
60=α – (a) تنش انحرافی- تنش موثر همه­جانبه (b) تنش انحرافی- کرنش اصلی بزرگتر © فشار حفره­ای-کرنش اصلی بزرگتر (d) عدم هم­محوری.. 101
60=α. 102
60=α  103
75=α – (a) تنش انحرافی- تنش موثر همه­جانبه (b) تنش انحرافی- کرنش اصلی بزرگتر © فشار حفره­ای-کرنش اصلی بزرگتر (d) عدم هم­محوری.. 104
75=α. 105
75=α  106
90=α – (a) تنش انحرافی- تنش موثر همه­جانبه (b) تنش انحرافی- کرنش اصلی بزرگتر © فشار حفره­ای-کرنش اصلی بزرگتر (d) عدم هم­محوری.. 107
90=α. 108
90=α  109
شکل ‏4‑50: تغییرات فشار آب حفره­ای در اثر چرخش خالص محورهای اصلی تنش در حالت زهکشی نشده. 110
شکل ‏4‑51: مسیر تنش بر روی صفحات فعال در چرخش خالص برای ماسه پرتوی در حالت زهکشی نشده. 111
شکل ‏4‑52: تغییرات کرنش برشی پلاستیک بر روی صفحات فعال در چرخش خالص برای ماسه پرتوی در حالت زهکشی نشده. 112
شکل ‏4‑53: عدم هم­محوری جهتهای تنش اصلی و نمو کرنش اصلی در چرخش خالص محورهای اصلی تنش در حالت زهکشی نشده. 113
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1- فصل اول: مقدمه و کلیات

 
 
 
 
 
 
 
 

1-1-      مقدمه

خاک­ها از جمله مصالحی هستند که رفتار پیچیده­ای از خود نشان می­دهند. پوشش سطح زمین از این مصالح و پیچیدگی­های رفتاری آن­ها موجب شده است که رفتار تنش- کرنش آن­ها مورد مطالعه­ دقیق قرار گیرد. از عوامل اصلی این پیچیدگی­ها می­توان به چند فازی بودن و تغییرشکل­پذیری آن­ها اشاره کرد. تغییر­شکل خاک­ها به عوامل متعددی نظیر شکل و اندازه ذرات، تخلخل، چسبندگی و اصطکاک دانه­ها، درصد رطوبت، درصد اشباع، زهکشی، تقید جانبی، مسیر و تاریخچه تنش، سرعت بارگذاری و وضعیت همگنی و همسانی مصالح وابسته است. به همین دلیل پیش ­بینی رفتار و یا تغییرشکل خاک­ها دشوار است [1].
در مهندسی ژئوتکنیک، عدم هم­محوری، نا متقارن بودن جهت تنش اصلی و جهت نمو کرنش اصلی تعریف می شود. این پدیده مهم هم در مسائل مهندسی و هم در نتایج آزمایشگاهی آزمایشات برش مستقیم و دستگاه سیلندر استوانه­ای[1] مشاهده می شود. آنالیز عددی انجام شده توسط یو[2] و یوان[3] [2]، [3] و یو و یانگ[4] [4] نشان داد که عدم هم­محوری خاک دانه­ای، تاثیرات مهمی در طراحی ژئوتکنیکی دارد. آن­ها نتیجه گرفتند که طراحی فنداسیون­های سطحی بدون در نظر گرفتن عدم هم­محوری، می ­تواند خلاف جهت اطمینان باشد. اهمیت در نظر گرفتن عدم هم­محوری در طراحی ژئوتکنیکی سازه­ها، تصدیق شده است [2]. مدل­هایی که عدم هم­محوری رفتار خاک را در نظر گرفته­اند توسط محققین زیادی ایجاد شده ­اند ( [5]یاتومی[5] و [6] گوتیرز[6] و [7] لی[7] و دافیلیاس[8] و [8]لشکری و لطیفی و[9]،[10] جیانگ[9] و…).
برای اولین بار در سال 1967، [11]، [12] روسکو[10] عدم هم­محوری جهت تنش­های اصلی و جهت نمو کرنش را در آزمایش برش ساده گزارش داد. بر اساس تحقیقات آزمایشگاهی میکرو­مکانیکی با بهره گرفتن از دیسک نوری به عنوان شبیه­ساز دو بعدی محیط دانه­ای، [13] درشر[11] و جوسلین دی یونگ[12] شواهد بیشتری از عدم هم­محوری را گزارش دادند. [9] آرتور[13] و ونگ[14] با بهره گرفتن از آزمایش برش ساده نشان دادند که در نمونه ماسه­ای تحت چرخش پیوسته محور تنش اصلی، انحراف بین جهت­های نمو تنش اصلی و نمو کرنش اصلی می ­تواند بیش از 30 باشد. آزمایش­های انجام شده با HCA[15] نشان دادند که مواد دانه­ای هنگامی که تحت چرخش خالص محور­­های اصلی قرار می­گیرند، عدم هم­محوری را در رفتار خود نشان می­ دهند ( [10] سیمز[16] ، [11] ایشیهارا[17] و توهاتا[18] ، [12] میورا[19]). عدم هم­محوری به ناهمسانی ماده و تاریخچه بارگذاری وابسته است.
شکل ‏1‑1 یک نمونه ناهمسانی را نشان می دهد. در شکل (a)1-1 ، اگر جهت بارگذاری عمود بر لایه ­ها باشد، جهت تنش اصلی و نمو کرنش اصلی هم­محور خواهند بود، حتی اگر نمونه ناهمسان باشد. همان­طور که در شکل (b)1-1 نشان داده می­ شود، هنگامی که جهت بارگذاری و لایه ­ها بر هم عمود نباشد، محور نمو کرنش از محور تنش اصلی انحراف پیدا می کند و عدم هم­محوری رخ می­دهد.
پیش ­بینی دقیق بزرگی و جهت تغییر­شکل خاک به هنگام نصب یک سازه بر روی آن اهمیت فراوانی دارد. بنابراین نیاز است که قوانین عدم هم­محوری در توسعه کرنش­های پلاستیک به­کار برده شوند.
شکل ‏1‑1: ارتباط بین ناهمسانی و عدم هم­محوری

1-2-      اهداف پایان نامه

هدف اصلی این پایان نامه بررسی عدم هم­محوری جهت تنش­های اصلی و نمو کرنش­های اصلی با بهره گرفتن از نظریه چند صفحه­ای است. در این نظریه از الگوی الاستوپلاستیک با قانون سخت­شوندگی همسان استفاده شده است. از امتیازات این نظریه وابستگی رفتار خاک به جهات مختلف بارگذاری و توانایی اعمال ناهمسانی به خاک در جهات مختلف است. همچنین این الگو قادر به پیش ­بینی صفحه گسیختگی تحت بارگذاری­های مختلف می­باشد.
[1] Hollow cylinder Test
[2] Yu
[3] Yuan
[4] Yang
[5] Yatomi
[6] Gutierrez
[7] Li
[8] Dafalias
[9] Jiang
[10] Roscoe
[11] Drescher
[12] de Jesselin de Jong
[13] Arthur
[14] Wong