چکیده: تراوایی توده‌سنگ‌های درزه‌دار از مسائل مهم در مطالعات مهندسی زمین‌گرمایی، معدن، زمین‌ شناسی مهندسی و ذخیره‌سازی مواد هیدروکربوری است. به دلیل عدم وجود تجربه کافی در تعیین سیستم حصار هیدرولیکی مناسب جهت طراحی و ساخت مغارهای بدون پوشش ذخیره‌سازی نفت خام در ایران، این تحقیق در راستای پیشبرد این مهم صورت گرفته است. تراوایی توده‌سنگ‌ها تنها تحت تأثیر خصوصیات هندسی سیستم درزه‌ها نیست، بلکه متأثر از میدان تنش و تغییرات آن نیز می‌باشد. مطالعات پارامتری و تحلیل حساسیت، امکان شناخت مؤثر عوامل کلیدی تاثیر‌گذار در جانمایی و طراحی سیستم کنترل نشت مغارهای بدون پوشش ذخیره‌سازی نفت خام را فراهم خواهد ساخت. به علت تصمیم کارفرما (شرکت پایانه‌های نفتی) جهت مطالعات ساخت مغار سنگی بدون پوشش در سازند آسماری و از آنجا که ساختگاه سد و مغار کارون 4 در سازند آسماری ساخته شده است، از این ساختگاه به‌منظور انجام این تحقیق استفاده شده است. مطالعه‌ی پیش‌رو خط‌ مشی جهت تعیین روش مناسب به‌منظور مطالعات مشابه در ساختگاه‌های دیگر خواهد بود. در گام نخست، مطالعات صحرایی از ساختگاه سد مذکور شامل برداشت ناپیوستگی‌ها (جهت‌داری، بازشدگی، تداوم و ...) مورد بررسی قرار گرفته و سپس داده‌های برداشته شده توسط نرم‌افزارهای DIPS و EAST-FIT مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفته و توابع توزیع آماری حاکم بر خصوصیات ناپیوستگی‌های برداشت شده، بدست آمده است. در گام دوم، شبکه شکستگی‌های ناپیوسته ی (DFN) بر اساس داده‌های مذکور به صورت سه‌بعدی در نرم‌افزار المان ناپیوسته ی 3DEC ساخته شده است. در مرحله سوم، المان حجم معرف پایه (REV) تحت شرایط توأمان هیدرومکانیکی تخمین زده شده است. در مرحله چهارم، مقادیر نفوذپذیری بدست آمده توسط روش عددی در دو حالت توأمان هیدرومکانیکی و غیرتوأمان مقایسه شده سپس با مقادیر نفوذپذیری برجا توسط تست لوژن در ساختگاه سد کارون 4 مقایسه و اعتبارسنجی شده است. در مرحله پنجم، مغار بدون پوشش با ابعاد مرسوم در دنیا، درون بلوک کالیبره شده حفاری گردیده و تحت شرایط توأمان هیدرومکانیک، پایداری مغار مدل‌سازی و تحلیل شده است. سپس نرخ آب ورودی به درون مغار و همچنین فشار منفذی از طریق ناپیوستگی‌های متقاطع با مرز مغار ناشی از سفره‌ی آب زیرزمینی محاسبه شده است. در گام بعد همین مطالعات با تحلیل حساسیت‌ پارامترهای مختلفی از قبیل عمق مغار و سفره آب زیرزمینی انجام و بررسی شده است. در مرحله نهایی، با ایجاد سیستم پرده‌ی آب مصنوعی، گمانه‌های پرده آب در چندین حالت متفاوت (ارتفاع از تاج مغار، فشار آب درون گمانه‌ها) مدل‌سازی و اجرا شده تا تغییرات نرخ آب ورودی به مغار و فشار منفذی درون ناپیوستگی‌های متقاطع با مرز مغار در حضور پرده آب در مقایسه با عدم وجود پرده آب بدست آید. نرخ آب ورودی به داخل مغار با افزایش عمق قرارگیری مغار کاهش پیدا می‌کند. همچنین افزایش ارتفاع سفره‌ی آب زیرزمینی از تاج مغار به دلیل افزایش هد فشار، نرخ آب ورودی به درون مغار افزایش یافته و نتایج نشان می‌دهد که تأثیر سطح تراز سفره آب زیرزمینی بیشتر از عمق قرارگیری مغار می‌باشد. افزایش نسبت تنش افقی به قائم سبب اتساع برشی درزه‌ها و بازشدگی درزه‌ها شده و درنتیجه فشار منفذی و نرخ آب ورودی به درون مغار افزایش می‌یابد. ایجاد سیستم پرده‌ی آب سبب افزایش محسوس نرخ آب ورودی به مغار شده است. افزایش فشار آب درون گمانه‌های پرده‌ی آب سبب افزایش چشم‌گیر نرخ آب ورودی به مغار شده است. نتایج نشان می‌دهد که عمق قرارگیری مغار و تراز سفره آب زیرزمینی تأثیر کم‌تری نسبت به فشار آب سیستم پرده‌ی آب دارد.