مهدی پناهی؛ فرهاد میثاقی؛ پریسا عسگری
دوره 16، شماره 1 ، فروردین 1397، ، صفحه 1-14
چکیده
سابقه و هدف: در چند دهه اخیر تغییر اقلیم و بارش‌های ناکافی و به‌‌موقع و درنتیجه عدم تامین آب مورد نیاز گیاهان کشت‌شده، محدودیت اراضی قابل‌کشت و منابع آب، توزیع ناهمگون زمانی، مکانی و کمبود آب شیرین و همچنین رشد سریع جمعیت جهان ازجمله کشور ایران سبب بروز مشکلات روزافزون در تامین منابع آب مورد نیاز در مصارف مختلف شده است. یکی از ...
بیشتر
سابقه و هدف: در چند دهه اخیر تغییر اقلیم و بارش‌های ناکافی و به‌‌موقع و درنتیجه عدم تامین آب مورد نیاز گیاهان کشت‌شده، محدودیت اراضی قابل‌کشت و منابع آب، توزیع ناهمگون زمانی، مکانی و کمبود آب شیرین و همچنین رشد سریع جمعیت جهان ازجمله کشور ایران سبب بروز مشکلات روزافزون در تامین منابع آب مورد نیاز در مصارف مختلف شده است. یکی از شروط اصلی تامین نیازهای غذایی جمعیت جهان دسترسی به کشاورزی پایدار و توسعه آن است. برای دست‌یابی به چنین هدفی باید با اتخاذ راهکارهای مناسب از وارد آمدن خسارت به سیستم منابع آب‌وخاک محدود هر منطقه‌ای جلوگیری شود. آب‌های زیرزمینی همواره به‌عنوان یک منبع تامین آب شیرین جایگاه ویژه‌ای در بررسی منابع آب دارد. مدیریت منابع آب زیرزمینی در مرحله اول نیاز به شناخت و عملکرد آبخوان در شرایط طبیعی دارد. در بیشتر مسائل هیدرولوژیکی و بررسی منابع آب زیرزمینی، در دسترس بودن آمار و اطلاعات منابع آب زیرزمینی از اهمیت بالایی برخوردار است. به‌منظور ارزیابی اثرات ناشی از توسعه در شرایط موجود و ارائه روش‌های مدیریتی بر منابع آب زیرزمینی، چه از نظر کمی و چه کیفی، شبیه‌سازی ریاضی و کامپیوتری این منابع، ابزاری قوی در بهره‌برداری بهینه از این منابع محسوب می‌شود. هدف از این پژوهش بررسی آب زیرزمینی دشت زنجان است. مواد و روش‌ها: مدل‌سازی عددی آب‌های زیرزمینی ابزاری مهم برای مدیریت منابع آب در آبخوان‌ها است. این مدل‌ها می‌توانند برای تخمین پارامترهای هیدرولیکی و همچنین مدیریت منابع آب استفاده شوند. هدف از این پژوهش، شبیه‌سازی نوسانات سطح آب زیرزمینی به وسیله نرم‌افزار GMSدر آبخوان زنجان واقع در طول جغرافیایی 47 درجه و 50 دقیقه تا 49 درجه شرقی و عرض 36 درجه و 20 دقیقه تا 37 درجه شمالی است. مدل ریاضی که ترکیبی از مدل آب زیرزمینی MODFLOW و GIS است، با استفاده از روش عددی تفاضل محدود، تراز آب زیرزمینی را شبیه‌سازی می‌کند. برای انجام این تحقیق اطلاعات مورد نیاز که شامل موقعیت مرز آبخوان، تراز ارتفاعی سطح زمین، تراز سنگ کف، موقعیت و میزان برداشت از چاه‌های بهره‌برداری، موقعیت و تراز سطح آب در چاه‌های مشاهده‌ای، لایه هدایت هیدرولیکی و تغذیه هستند. پس از تهیه مدل مفهومی و تعیین شرایط مرزی و اولیه، شبیه‌سازی در شرایط پایدار انجام و سپس مدل واسنجی شد. نتایج و بحث: نتایج حاصل از واسنجی مدل در حالت پایدار نتایج معقولی میان تراز مشاهده‌شده و محاسبه‌شده در سپتامبر 2002 نشان داد. مقادیر ریشه مربع میانگین خطا، میانگین خطای مطلق و میانگین خطا به ترتیب 41/17، 22/15 و 6/0- به دست آمد. بعد از انجام واسنجی مقدار تغذیه 000321/0 متر در روز به دست آمد که این مقدار 98/1 برابر مقدار تغذیه ورودی برای مدل است. مقدار هدایت هیدرولیکی افقی لایه‌های (ماسه، سیلت) و (ماسه، شن) نیز به ترتیب 57/28 و 4/40 متر در روز به دست آمد. سپس واسنجی مدل در حالت جریان ناپایدار برای فواصل سال‌های 2002 تا 2007 با روش سعی و خطا برای رسیدن به بهترین نتیجه میان تراز مشاهده‌شده روزانه و تراز محاسبه‌شده انجام شد. مقادیر ریشه مربع میانگین خطا و میانگین خطا به ترتیب با مقادیری برابر با 29/26 و 43/8- نشان‌دهنده دقت نسبتاً خوب مدل است. طبق محاسبه تراز آب برای مدل، جریان آب‌های زیرزمینی از جنوب شرقی به شمال غربی است که این جریان با شیب غالب منطقه مطابقت دارد. نتیجه‌گیری: مدل با فرض نرخ کاهش آب‌های زیرزمینی و مقدار ثابت تغذیه برای فاصله زمانی 15 ساله از سال 2007 تا 2022 اجرا شد که نقشه‌های به‌دست‌آمده برای تراز آب‌های زیرزمینی در این سال‌ها نشان‌دهنده افت شدید تراز آب با ادامه برداشت‌های بی‌رویه از ذخیره آب‌های زیرزمینی آبخوان زنجان است.
