دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 57 5 2025 07 23 Effect of clay layers on land subsidence and subsidence recovery with aquifer recharge اثر لایه های رسی در فرو نشست زمین و جبران فرو نشست با تغذیه مصنوعی 893 908 5795 10.22060/ceej.2025.22804.8050 FA لیدا متقی مرکزتحقیقات راه مسکن و شهرسازی، تهران، ایران. 0000-0001-9935-2943 علی بیت اللهی مرکزتحقیقات راه مسکن و شهرسازی، تهران، ایران. جابر ممقانیان گروه مهندسی عمران، دانشکده‌‌ی فنی و مهندسی، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران. Journal Article 2023 11 14      The aim of this study is to investigate the effect of clay zones on land subsidence due to groundwater overexploitation, and also to investigate the effect of clay zones on the recovery percentage of subsidence from artificial recharge. The finite element model has been used on aquifers with different placement positions of clay zones. In each aquifer, the water level gradually drops and the subsidence of the land is calculated, then in a certain period, the water level gradually returns to its primary level and finally the recovery percentage of the subsidence is evaluated. The results show that a percentage of the subsidence can be recovered with artificial recharge, and this amount varies depending on the aquifer materials, the thickness, and the location of the clay zones. Land subsidence in the sand-only aquifer is less than that of the sandy aquifers with clay zones, and about 90% of the subsidence caused in the sand-only aquifer can be recovered. The presence of clay zones increases land subsidence. In sandy aquifers with clay zones, depending on the position and thickness of the clay zones, approximately 19 to 46% of the created subsidence can be recovered. The time of groundwater level drop is more effective in the subsidence of sandy aquifers with clay zones, where clay zones are located at shallower depths. In these types of aquifers, with the increasing time of groundwater level drop, the land subsidence increased, and also the recovery percentage of subsidence by artificial recharge decreased by 13% on average. هدف از این تحقیق  بررسی تاثیر لایه‌‌های رسی در فرونشست زمین در اثر افت سطح آب و همچنین اثر لایه‌‌های رسی در درصد جبران فرونشست در اثر بالاامدگی سطح آب در تغذیه مصنوعی می‌‌باشد. مدل المان محدود بر روی یک آبخوان ماسه‌‌ای و آبخوان‌های ماسه‌‌ای با موقعیت‌‌های مختلف قرارگیری لایه‌‌های رسی به کار گرفته شده است. در هر آبخوان سطح آب به تدریج افت کرده و فرونشست زمین برآورد می‌‌شود. سپس در یک دوره مشخص سطح آب به تدریج به سطح اولیه خود بر می‌‌گردد و در نهایت درصد جبران فرونشست  برآورد می شود. نتایج نشان می‌‌دهد با تغذیه مصنوعی می‌‌توان درصدی از فرونشست  را جبران کرد که این مقدار بسته به مصالح آبخوان، ضخامت و موقعیت قرارگیری لایه‌‌های رسی متفاوت می‌‌باشد. در آبخوان فقط ماسه‌‌ای فرونشست زمین نسبت به آبخوان‌های ماسه‌‌ای با لایه‌‌های رسی کمتر بوده و همچنین می توان با تغذیه مصنوعی حدود 90% از فرونشست ایجاد شده در آبخوان فقط ماسه‌‌ای را جبران کرد. وجود لایه‌‌های رسی باعث  افزایش فرونشست زمین در اثر افت سطح آب شده و بسته به موقعیت و ضخامت لایه‌‌های رسی در اثر تغذیه مصنوعی تقریبا 19 الی 46% از فرونشست ایجاد شده در آبخوان‌‌های ماسه ای دارای لایه‌‌های رسی قابل جبران است. زمان افت سطح آب بیشتر در فرونشست آبخوان‌‌های ماسه‌‌ای با لایه‌‌های رسی که در عمق کمتری قرار دارند تاثیرگذار بوده و باعث افزایش فرونشست زمین می شود و از طرفی در این نوع آبخوان‌‌ها با افزایش زمان، درصد جبران نشست در اثر تغذیه مصنوعی به طور متوسط 13% کاهش می‌‌یابد. https://ceej.aut.ac.ir/article_5795_5f11b27f131494a1c014fcced2f13165.pdf