بررسی نفوذ آب شور از کویر چاه جم به آبخوان دشت دامغان در استان سمنان

59,000تومان

توضیحات

دانلود و مشاهده قسمتی از متن کامل پایان نامه :

دانشکده مهندسی عمران

پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندسی آب- مدیریت منابع آب

بررسی نفوذ آب شور از کویر چاه جم به آبخوان دشت دامغان در استان سمنان

نگارش:

…………………….

استاد راهنما:

دکتر سید‌مرتضی موسوی

استاد مشاور:

دکتر مجید احتشامی

بهمن 1392

چکیده

پیشروی آب شور در سفره­های آب شیرین، تنها به جزایر و سواحل اقیانوس­ها و دریاها و دریاچه­های شور محدود نمی­شود، بلکه امکان دارد سفره­های آب شور، از طریق کویرها، باتلاق­ها و چاله­های آب شور در سفره­های آب شیرین مجاور، پیشروی کنند و آن را شور و در شرایط بحرانی، غیر قابل استفاده سازند. ایران به دلیل داشتن آب و هوای خشک، دارای کویرهای فراون می باشد. محدوديت منابع آب هاي سطحي و بهره‌برداري بيش از اندازه ازآب‌های زیرزمینی باعث پیشروی آب شور به آبخوان آب شیرین در مناطق حاشیه کویر شده است.

براساس آمار و اطلاعات سازمان آب منطقه ای سمنان از دشت دامغان، کیفیت آب  بهره‌برداری شرب و کشاورزی در روستاهای شمال شرق دشت به علت نفوذ آب شور از کویر چاه جم  پایین آمده و[1]TDS مشاهده شده در برخی از روستاها به حدود 7000 میلی گرم در لیتر رسیده و ادامه این روند می تواند موجب پیشروی شوری به سمت شهر دامغان و بخش کشاورزی منطقه گردد، لذا  برای ارائه دورنمایی از وضع آتی این دشت در صورت ادامه روند کنونی استخراج آب زیر زمینی یا کاهش و افزایش پمپاژ، مدلسازی دشت انجام و وضع آتی دشت از نظر افت سطح آب زیر زمینی و میزان شوری با فرض سه سناریو پیش بینی گردید.

در این تحقیق، پیشروی آب شور از کویر چاه جم در آبخوان دشت دامغان، با استفاده از نرم افزارVisual Modflow مورد شبیه‌سازی سه بعدی قرار گرفته است. برای پیش بینی وضعیت آبخوان در سال 1395، اطلاعات یک دوره 5 ساله چاه های مشاهده ای کمی و کیفی برای سال‌های 1386 تا 1388 واسنجی و برای دو سال 1389 و 1390 صحت سنجی شد. نتایج نشان داد که با ادامه روند تخلیه و تغذیه کنونی، در سال 1395 سطح آب زیرزمینی بیشترین افت را به میزان 16 متر در منطقه غرب شهر دامغان خواهد داشت و غلظت نمک در چاه های کیفی به میزان متوسط 150 میلی گرم در لیتر افزایش خواهد یافت. همچنین کاهش پمپاژ چاه های بهره برداری به میزان 15درصد، باعث افت سطح آب به میزان 14 متر و کند شدن پیشروی آب شور در آبخوان دشت و افزایش غلظت نمک به میزان 82 میلی گرم در لیتر خواهد شد که در مقایسه با فرض ادامه روند کنونی 45 درصد کمتر است. از سوی دیگر، افزایش پمپاژ چاه های بهره‌برداری به میزان 15درصد، افت سطح آب آبخوان به میزان 20 متر و افزایش متوسط غلظت نمک به میزان 464 میلی گرم در لیتر را در پی خواهد داشت.

کلمات کلیدی: آب زیرزمینی، پیشروی آب شور، تداخل آب شور و آب شیرین، آبخوان دشت دامغان، مدل سازی ،شبیه­سازی، Visual Modflow

فهرست مطالب

  1. فصل اول کلیات.. 1

1-1 مقدمه. 2

1-2 اهداف و ضرورت تحقيق حاضر. 3

1-3 سوالات اساسی تحقیق.. 3

1-4 فرضیات تحقیق.. 4

1-5 دلایل استفاده از آب زیرزمینی.. 4

1-6 آلودگی آب های زیرزمینی.. 5

1-7 مسئله نفوذ شوری به آبخوان های ساحلی.. 6

1-8 خسارتهای پیشروی آب شور در سفره آب زیرزمینی.. 7

1-9 روش‌های کنترل پیشروی آب شور درآبخوان.. 9

1-9-1 کاهش نرخ پمپاژ. 9

1-9-2 تغییر مکان چاههای پمپاژ. 10

1-9-3 سدهای زیرزمینی.. 10

1-9-4 تغذیه  طبیعی.. 11

1-9-5 تغذیه  مصنوعی.. 11

1-9-6 تخلیه  آب شور. 12

1-9-7 روش های ترکیبی.. 13

1-9-8 نمک زدایی آب  شور با استفاده از روش اسمزی معکوس… 14

  1. فصل دوم مرور پیشینه مطالعات.. 15

2-1 مقدمه. 16

2-2 تحقيقات آزمايشگاهي  در مورد پیشروی آب شور در آبخوان‌هاي ساحلي و کنترل آن.. 16

2-3 تحقيقات عددی در مورد پیشروی آب شور در آبخوان‌هاي ساحلي.. 22

2-4 تحقيقات ميداني درمورد پیشروی آب شور به آبخوان‌هاي ساحلي و کنترل آن.. 25

  1. فصل سوم مبانی تئوری حاکم.. 32

3-1 مقدمه. 33

3-2 تعریف مدل.. 33

3-3 مدل جریان آب زیرزمینی.. 34

3-4 مدل ریاضی.. 34

3-5 معادلات حاکم بر جریان آب زیرزمینی.. 34

3-5-1 معادله برنولي.. 34

3-5-2 معادله پيوستگي.. 35

3-5-3 معادله دارسي.. 36

3-5-4 معادله عمومي حاكم بر آب‌ زيرزميني.. 37

3-5-5 معادلات شرایط مرزی: 39

3-5-6 معادلات حاکم بر پیشروی آب شور. 40

3-6 مراحل تهيه مدل رياضي.. 43

3-6-1 هدف مدل سازی.. 43

3-6-2 ايجاد مدل مفهومي.. 43

3-6-3 تهيه برنامه كامپيوتري.. 45

3-6-4 طراحي مدل.. 45

  1. فصل چهارم منطقه مورد مطالعه. 48

4-1 مقدمه. 50

4-2 موقعیت جغرافیایی محدوده. 50

4-3 آب و هواي محدوده. 51

4-4 بررسي هاي اکتشافي.. 51

4-4-1 حفاری های اکتشافی.. 51

4-5 عمق سنگ کف دشت دامغان.. 54

4-6 آزمايشهاي پمپاژ. 55

4-7 قابليت انتقال.. 55

4-8 ضريب ذخيره. 56

4-9 بهره برداري از آب زيرزميني.. 56

4-9-1 چاه ها 56

4-10 بيلان آب زيرزميني در محدوده مطالعاتي دامغان.. 58

4-11 محدوده بيلان.. 58

4-12 بيلان آب زيرزميني درآبخوان آبرفتي.. 58

4-12-1 جريان ورودی  آب زيرزميني به محدوده بيلان ( Qin ) 59

4-12-2 تغذيه ناشي از بارندگي در محدوده بيلان (Rp) 59

4-12-3 تغذيه ناشي از جريان‌هاي سطحي و سيلاب‌ها ( Rr ) 60

4-12-4 تغذيه ناشي از پساب مصارف (Rw) 60

4-12-5 جريان خروجي زيرزميني(Qout) 61

4-12-6 تبخير از آب زيرزميني( E ) 61

4-12-7 بهره‌برداري از سفره آب زيرزميني در محدوده بيلان (W) 61

4-12-8 زهكشي از آب زيرزميني ( D ) 62

4-13 تغييرات حجم مخزن آبخوان در دوره بيلان.. 62

  1. فصل پنجم تهیه مدل مفهومی منطقه مورد مطالعه. 65

5-1 خصوصیات هندسی آبخوان.. 66

5-2 تهیه شبکه مدل و گسسته سازی مکانی.. 66

5-3 گسسته سازی زمانی.. 68

5-4 شرایط مرزی مدل.. 69

5-4-1 مرز با بار هیدرولیکی عمومی.. 70

5-5 مؤلفه های هیدروژئولوژیکی آبخوان.. 70

5-5-1 برداشت آب از آبخوان.. 70

5-6 تبخیر. 71

5-7 تغذیه. 72

5-8 پارامترهای هیدرولیکی آبخوان.. 72

5-9 منطقه تغذیه آلودگی.. 73

5-10 شرايط اوليه. 74

5-10-1 بار هیدرولیکی اولیه. 74

5-10-2 غلظت اولیه. 74

5-11 واسنجي2 و تحليل حساسيت… 76

5-11-1 واسنجی خودکار. 77

5-12 صحت سنجی.. 82

5-13 واسنجی کیفی.. 84

5-14 صحت سنجی کیفی.. 88

  1. فصل ششم مدیریت منابع آب زیرزمینی.. 90

6-1 مقدمه. 91

6-2 اقدامات مناسب برای بهبود اوضاع. 91

6-2-1 عدم پمپاژ. 91

6-2-2 تغذیه مصنوعی سفره آب زیرزمینی.. 91

6-2-3 کاهش پمپاژ. 92

6-3 سناریوی اول – پیش بینی وضعیت آبخوان با فرض ادامه روند کنونی.. 92

6-3-1 افت سطح سفره آب زیرزمینی.. 92

6-3-2 افت کیفیت  آب شیرین آبخوان دشت دامغان در اثر نفوذ آب شور. 94

6-4 سناریوی دوم – فرض کاهش 15 درصدی دبی پمپاژ چاه های بهره برداری.. 96

6-5 سناریوی سوم – فرض افزایش 15 درصدی پمپاژ چاه های بهره برداری.. 99

6-6 نتیجه گیری.. 102

6-7 مقدمه. 102

6-8 نتیجه گیری و پیش بینی وضعیت آبخوان.. 102

9-6 فهرست مراجع.. 105

فهرست جدول ها

جدول- 1 تعداد و ميزان تخليه چاههاي محدوده مطالعاتي دامغان[10]. 56

جدول- 2 نوع مصرف، تعداد و ميزان برداشت ساليانه (MCM) چاه هاي بهره برداری                   در سال 86- 1385 [10]. 57

جدول- 3 خلاصه محاسبات مربوط به عاملهاي بيلان براي سال آبي 86-1385 آبخوان [10]. 63

جدول- 4 مقادیر هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه آبخوان.. 73

جدول- 6  میزان غلظت نمک در چاه های کیفی به تفکیک سناریو های مختلف… 103

فهرست شکل ها

شکل ‏1‑1 تقسیم بندی منابع آب در جهان [53]. 2

شکل ‏1‑2 تقابل آب شور وآب شيرين در مقطع طولي يک آبخوان ساحلي[14]. 7

شکل ‏1‑3 استفاده از سد زیرزمینی برای جلوگیری از پیشروی آب شور [14]. 10

شکل ‏1‑4 تغذیه طبیعی آبخوان با استفاده از  بند [14]. 11

شکل ‏1‑5 تغذیه مصنوعی و تخلیه آب شور از آبخوان [14]. 12

شکل ‏2‑3 مخزن مورد استفاده با جانمايي موقعيت تزريق آلاينده در آزمايش‌های ژانگ[54]. 16

شکل ‏2‑4 شکل آلاينده تزريق شده پس از 40 دقيقه[54]. 17

شکل ‏2‑5 مخزن مورد استفاده در آزمايش‌های رابينسون[46و47]. 18

شکل ‏2‑1 شکل شماتيک مخزن آزمايشگاهي ورنر و همکاران [36]. 20

شکل ‏2‑2 ابعاد و شکل مخزن استفاده شده و پارامترهاي مربوطه در تحقيق شي و همکاران [48]. 22

شکل ‏2‑6 شکل آبخوان ساحلي شبيه‌سازي شده توسط عطايي و همکاران و شرايط مرزي مربوط به آن[19و20]  23

شکل ‏3‑1 نمایش مفهومی معادله پیوستگی[23]. 35

شکل ‏3‑2 استوانه دارسی[23]. 36

شکل ‏4‑1 موقعيت محدوده مطالعاتي.. 50

شکل ‏4‑2 نیمرخ شماتيک از محيط بادبزن آبرفتي[10]. 52

شکل ‏4‑3 لاگ اکتشافي شمال غرب مهمان دوست[10]. Error! Bookmark not defined.

شکل ‏4‑4 لاگ اکتشافي قوشه[10]. 54

شکل ‏4‑5 تعداد و میزان تخليه چاه هاي عميق و نيمه عميق در محدوده مطالعاتي [10]. 57

شکل ‏5‑1 تراز سطح زمین در محدوده مدل در مختصات UTM… 67

شکل ‏5‑2 تراز سنگ بستردر محدوده مدل در مختصات UTM… 67

شکل ‏5‑3 گسسته سازی مکانی مدل.. 68

شکل ‏5‑4 مرز با بار هیدرولیکی عمومی.. 70

شکل ‏5‑5 موقعیت چاه های بهره برداری دشت دامغان.. 71

شکل ‏5‑6 ناحیه بندی منطقه از نظر تغذیه. 72

شکل ‏5‑7 نیمرخ آبخوان دشت دامغان و تقسیم بندی منطقه بر اساس هدایت هیدرولیکی [10]. 73

شکل ‏5‑8 هد اولیه در منطقه مورد مطالعه. 74

شکل ‏5‑9 غلظت اولیه در منطقه مورد مطالعه. 75

شکل ‏5‑10 محل قرارگیری چاه های مشاهده ای کمّی.. 78

شکل ‏5‑11 محل قرارگیری چاه های مشاهده ای کیفی.. 78

شکل ‏5‑12 نتیجه واسنجی کمّی مدل در سال 1386. 79

شکل ‏5‑13 نتیجه واسنجی کمّی مدل در سال 1387. 80

شکل ‏5‑14 نتیجه واسنجی کمّی مدل در سال 1388. 81

شکل ‏5‑15 نتیجه صحت سنجی کمّی مدل در سال 1389. 83

شکل ‏5‑16 نتیجه صحت سنجی کمّی مدل در سال 1390. 84

شکل ‏5‑17 نتیجه واسنجی کیفی مدل در سال 1386. 85

شکل ‏5‑18 نتیجه واسنجی کیفی مدل در سال 1387. 86

شکل ‏5‑19 نتیجه واسنجی کیفی مدل در سال 1388. 87

شکل ‏5‑20 نتیجه صحت سنجی کیفی مدل در سال 1389. 88

شکل ‏5‑21 نتیجه صحت سنجی کیفی مدل در سال1390. 89

شکل ‏6‑1 نقشه افت سطح آب زیرزمینی در سال 1395 با فرض ادامه روند کنونی.. 93

شکل ‏6‑2 نقشه هد در سال 1395 با فرض ادامه روند کنونی.. 94

شکل ‏6‑3 نفوذ آب شور در آب شیرین آبخوان در سال 1386. 95

شکل ‏6‑4 نفوذ آب شور در آب شیرین آبخوان در سال 1395. 95

شکل ‏6‑5 نقشه افت سطح آب در سال 1395 با فرض کم کردن پمپاژ به میزان 15%. 97

شکل ‏6‑6 تراز آب در در سال 1395 با فرض کم کردن پمپاژ به میزان 15%. 97

شکل ‏6‑7 نفوذ آب شور در آب شیرین آبخوان در سال 1386. 98

شکل ‏6‑8  نفوذ آب شور در آب شیرین آبخوان در سال 1395 با فرض کم کردن پمپاژ                به میزان 15%  98

شکل ‏6‑9 نفوذ آب شور در آب شیرین آبخوان در سال 1386. 99

شکل ‏6‑10میزان نفوذآب شور به آب شیرین آبخوٍان در سال 1395 با فرض افزایش پمپاژ                 به میزان 15%  99

شکل ‏6‑11افت سطح آب در سال 1395 با فرض افزایش پمپاژ به میزان 15%. 100

شکل ‏6‑12 تراز آب در منطقه مورد مطالعه در سال 1395 با فرض افزایش پمپاژ                                    به میزان 15%  100

 

1. فصل اول   کلیات

فصل اول

کلیات

 

 

1-1 مقدمه

از كل آب موجود در كره زمين حدود 97 درصد آن در درياها و اقيانوس ها مي باشد كه شوري آن‌ بالا است و در شرايط عادي نمي تواند مورد استفاده بشر قرار گيرد. دو درصد دیگر نیز به صورت يخ هاي قطبي است كه آن‌ نيز در شرايط موجود قابل استفاده نمي باشد. قسمت اعظم یک درصد باقی مانده را که شیرین است، آب هاي زيرزميني تشكيل مي دهند(شکل 1-1). باگسترش سکونت در مناطقی که آب سطحی وجود ندارد یا مقدار آن کم است، استفاده ازمنابع آب زیرزمینی به عنوان جایگزینی مطمئن، مورد توجه قرار گرفته است، به طوری که دربرخی مناطق، آب های زیرزمینی به عنوان تنها منبع تأمين آب محسوب می شوند.

شکل ‏11 تقسیم بندی منابع آب در جهان [53]

 

رشد جمعيت و توسعه جوامع بشري منجر به تقاضاي مصرف بيشتر آب شده است و با توجه به ثابت بودن تقريبي منابع تامين آب، بايد با مديريتي صحيح، عرضه و تقاضا را در تعادل نگه داشت. اين امر حافظت منابع آبي در مقابل آلاينده‌ها (نفوذ آب شور و ديگر مواد شيميايي) را امري ضروري مي‌نمايد. تمرکز جمعيت در نواحي ساحلي و بالطبع رشد فعاليت‌ها سبب افزايش ميزان برداشت از آب زيرزميني شده است. اين افزايش برداشت، سبب حرکت آب شور دريا به سمت آبخوان‌ها گرديده و اين امر شوري بيشتر اين منابع را به دنبال داشته است.

شوري زياد (بيشتر از 2 تا 3 درصد) استفاده از آب را براي شرب غير ممکن مي‌سازد و به ناچار بايد با فرآيندهايي نظير تصفيه يا اختلاط با آب شيرين بر اين مشکل فائق آمد. بنابراين حفاظت منابع آب‌ زيرزميني يک موضوع اساسي در شرايط افزايش تقاضا و کاهش اين منابع مي‌باشد.

در قسمت اعظم کشور به ویژه در مناطقی که آب­های سطحی یا وجود ندارند ، یا دائمی نیستند و یا به مقدار کم وجود دارند، آب مورد نیاز شهرها، صنایع، روستاها و دامداری­ها از منابع زیرزمینی تأمین می‌شود. حتی در نقاطی که بارندگی، زیاد و آب و هوا مرطوب است، مانند گیلان و مازندران که آب سطحی وجود دارد و از پرباران­ترین نقاط ایران هستند . برای رسیدن به تولید بالا در کشاورزی و جبران کمبود آب مورد نیاز، از آب زیرزمینی هم استفاده می‌شود. تقریباً در تمام شهرهای ایران به علت نبود یا کمبود آب­های سطحی و یا به دلیل آلوده بودن آن از آب زیرزمینی نیز استفاده می­شود [9].

1-2 اهداف و ضرورت تحقيق حاضر

نفوذ آب شور مسأله مهمي است که به سلامت و سبک زندگي بسياري از مردمي که در نواحي ساحلي و حاشیه کویر زندگي مي‌کنند، ارتباط دارد. اين مسأله در بسياري از کشورهايي که داراي ساحل مي‌باشند، توجه را به خود جلب نموده است. بررسی پدیده هجوم آب شورکویرچاه‌ جم به آبخوان ­دشت  دامغان هدف اصلي اين پايان‌نامه مي‌باشد.

در این پایان نامه سعی شده است تا امکان پیشروی آب شور از سمت کویر به سمت دشت دامغان

نسبت به ابتدای دوره طرح، بررسی و با توجه به شرایط موجود، به پیش بینی آینده پرداخته شود. با استفاده از نرم افزار VISUAL MODFLOW و بستهSEAWAT  مدل­سازی پدیده پیشروی آب شور انجام می­شود.

شرایط موجود در ابتدای دوره طرح به عنوان اطلاعات ورودی،  وارد مدل شده و پس از واسنجی و صحت سنجی مدل، پیشروی آب شور برای 10 سال بعد  از آغاز دوره طرح،  طبق 3 سناریوی فرضی پیش بینی می­شود.

1-3 سوالات اساسی تحقیق

  • با ادامه وضعیت کنونی، افت سطح آب و میزان غلظت نمک در دشت دامغان چگونه تغییر می کند؟
  • با اعمال موفق سیاست های مدیریتی و کاهش پمپاژ به میزان 15% ، تغییرات افت سطح آب و میزان غلظت نمک چگونه خواهد بود؟
  • در صورت افزایش پمپاژ به میزان 15%(که محتمل ترین فرض است)، افت سطح آب و میزان غلظت نمک در دشت چگونه تغییر پیدا خواهد کرد.؟

1-4 فرضیات تحقیق

بر اساس منابع در دسترس، در طول این تحقیق فرضیاتی به عمل آمده که از نظر خصوصیات فیزیکی با توجه به گزارش شرکت سهامی آب منطقه ای استان سمنان در خصوص دشت، آبخوان این دشت، آبخوانی آزاد درسه لایه است که این آبخوان آزاد در لایه های دوم و سوم قرار دارد. ضریب ذخیره (S) در کل دشت 4% و ضریب هدایت هیدرولیکی (K) برای هر لایه مقدار ثابتی فرض شده است. هر لایه ی آبخوان همگن بوده و چگالی تنها به غلظت نمک وابسته است و دیگر عوامل تأثیر‌گذار، نادیده گرفته شده اند. با توجه به داده‌های شرکت سهامی آب منطقه‌ای، آمار چاه‌های پمپاژ، و چاه‌های مشاهده‌ای کمّی و کیفی سالانه در نظر گرفته شد. ضمناً از بیلان محاسبه شده توسط سازمان آب منطقه ای استان سمنان استفاده شد.

طبق محاسبات بیلان این سازمان، تخلیه چشمه در سال آبی 85-86 صفر و تخلیه قنات حدود 2میلیون متر مکعب در سال بود که در مقایسه با 160 میلیون متر مکعب تخلیه کل از آبخوان مقداری ناچیز می باشد؛ لذا اثر چشمه و قنات در بیلان، صفر منظور شد.

1-5 دلایل استفاده از آب زیرزمینی

مزايا و محسنات آب های زیرزمینی نسبت به آب­ هاي سطحي، سبب شده که کشور هاي پيشرفته جهان، برای تأمین آب آشاميدني و مصرفي مناطق شهری و صنعتي خود از آب زيرزميني، تلاش بیشتری به خرج دهند.

از سوی دیگر، مصرف زياد آب زيرزميني باعث شده که در بسياري از نقاط جهان، از جمله کشور ما، سطح سفره آب زيرزميني به شدت پايين برود، بسياري از قنات‌ها و ديگر منابع آبي خشک شود، آب شور در سفره هاي آب زيرزميني شيرين پيشروي کند، و در مراکز جمعيتي و صنعتي، قسمت قابل توجهي از آب زيرزميني آلوده گردد.

برخی دلایل استفاده از آب زیرزمینی و مزایای آن نسبت به آب سطحی را می­توان به اختصار به صورت زیر بیان کرد :

  • آب زیرزمینی صاف و بی رنگ است.
  • نسبت به آب سطحی، کمتر به میکروب­ها و انگل­ها و مواد زیان‌بار آلوده است.
  • در بسیاری از مناطق خشک و بیابانی کشور ما، به علت عدم دسترسی به آب شیرین سطحی ، آب زیرزمینی تنها منبع قابل استفاده را تشکیل می­دهد.
  • هزینه­ی استخراج آب زیرزمینی در بسیاری از موارد، نسبت به تهیه­ی آب از منابع سطحی کمتر است.
  • دمای آب زیرزمینی تقریباً ثابت است. از این رو، آب زیرزمینی، به عنوان خنک کننده از مزیت زیادی برخوردار است.
  • منابع آب زیرزمینی نسبت به منابع آب سطحی، خیلی کمتر تحت تأثیر خشکسالی قرار می­گیرند.

در بسیاری از مناطق جهان، از جمله در بسیاری از نقاط خشک و بیابانی کشور ما که آب سطحی وجود ندارد، یا قابل استفاده و یا قابل اطمینان نیست، آب زیرزمینی تنها منبع آب مصرفی است و حیات ساکنین و احشام این مناطق به این منبع وابسته است [9].

1-6 آلودگی آب های زیرزمینی

کيفيت آب زيرزميني، امر مهمي در توسعه و مديريت منابع آب است. در واقع، با افزايش تقاضا براي آب در اغلب نقاط جهان، کيفيت آب به يک عامل محدود کننده در توسعه و مديريت منابع آب تبديل شده است. کيفيت آب‌هاي سطحي و زيرسطحي در نتيجۀ پخش و انتشار آلودگي رو به بدتر شدن مي‌رود و در اين راستا توجه جدي به مسأله انتشار آلودگي در آبخوان‌ها امري اجتناب ناپذير است. هر چند که در وهله اول به نظر مي‌رسد، منابع آب‌ زيرسطحي نسبت به آب‌ سطحي کمتر در معرض خطر انتشار آلودگي باشند اما در صورت انتشار آلودگي در آبخوان‌ها، رفع آلودگی و رساندن آب به حالت قابل استفاده و عاري از آلودگي، امري مشکل و هزينه ‌بر است. منابع آلودگي آب‌هاي زيرزميني را مي‌توان به چهار دستۀ زیر تقسيم نمود [16].

  • منابع محيطي: اين نوع آلودگي به خاطر مشخصات محيط اطراف يک آبخوان رخ می دهد. جريان عبوري از سنگ‌هاي کربناتي، نفوذ آب شور از سمت دريا و يا از آبخوان مجاور، مثال‌هايي براي اين دسته مي‌باشند.
  • منابع داخلي: اين نوع آلودگي ممکن است با شکستن تصادفي مجراي فاضلاب، تراوش از تانک‌هاي سپتيک[2]، نفوذ آب باران از زمين‌هاي محل دفن زباله‌، باران‌هاي اسيدي و تغذيه مصنوعي از آب‌هاي زهکش آلوده، رخ دهد.

  • منابع صنعتي: آلودگي صنعتي معمولاً از تخليه فاضلاب‌ هاي صنعتي که شامل فلزهاي سنگين، ترکيبات تجزيه ناپذير و يا مواد راديو اکتيو مي‌باشند، شکل مي‌گيرد.
  • منابع کشاورزي: اين نوع آلودگي نيز به خاطر زه‌آب ‌هاي کشاورزي و آب باران‌هايي که شامل موادي چون کودهاي شيميايي، نمک، انواع آفت کش‌ها و … هستند، با نفوذ آن ها به داخل آبخوان‌ها رخ مي‌دهد.

نفوذ آب شور يکي از شايع‌ترين و مهم‌ترين فرآيندهایی است که سبب کاهش کيفيت آب زيرزميني با تجاوز ميزان شوري از استانداردهاي آب آشاميدني گردیده و برداشت آب از چاه‌ ها را در آينده به مخاطره خواهد انداخت.

1-7 مسئله نفوذ شوری به آبخوان های ساحلی

سواحل از مناطقي هستند که بيشتر از 70 درصد جمعيت جهان را در خود جاي داده‌اند. اين مناطق با مشکلات جدي هيدرولوژيکي  شامل: کمبود آب شيرين، آلودگي آب‌ هاي زيرزميني و نفوذ آب دريا روبرو شده‌اند.

رشد جهاني جمعيت و افزايش استانداردهاي زندگي سبب افزايش ميزان تقاضا و بالطبع ، برداشت آب بيشتر از آبخوان‌‌هاي ساحلي گرديده است. اين افزايش برداشت ، سبب افزايش رشد نفوذ شوري به داخل آبخوان‌ها شده است. در آبخوان‌هاي ساحلي، در آغاز، معمولاً گراديان هيدروليکي به طرف درياست که سبب جريان آب‌ به سمت دريا مي‌گردد. وجود دريا در مجاورت آبخوان‌هاي ساحلي، ناحيه برخورد بين آب شيرين با چگالي کمتر و آب شور با چگالي بيشتر را تشکیل می دهد (شکل ‏1‑2). آب شيرين و آب شور در واقع سيال‌هاي قابل اختلاط مي‌باشند، بنابراين ناحيه برخورد اين دو آب با هم، يک ناحيه انتقالي[3] است که پراکندگي هيدروديناميکي، دليل تشکيل آن است. در طول اين ناحيه، چگالي سيال، از چگالي آب شيرين تا چگالي آب شور متغير است. تحت شرايط مشخص، عرض اين ناحيه انتقالي در مقايسه با ضخامت آبخوان، کوچک است و بنابراين، اين ناحيه را مي‌توان با خط مرزي مشخصي تقريب زد (شکل 1-2). اين مرز مشترک[4]، دو سيال را از هم جدا نموده و مي‌توان فرض نمود که آب شور و آب شيرين اختلاط ناپذيرند، اما اگر ضخامت اين ناحيه انتقالي زياد باشد، نمی توان آن را با خط مرزی مشخص تقریب زد و اين فرض نامعتبر خواهد بود [16].

شکل ‏12 تقابل آب شور وآب شيرين در مقطع طولي يک آبخوان ساحلي[14]

تحت شرايط طبيعي در آبخوان‌هاي ساحلي، آب شيرين به دريا مي‌ريزد، اما با برداشت بي‌رويه از آبخوان‌ها، سطح سفره آب زيرزميني يا سطح پيزومتري پائين مي‌افتد، به طوريکه سطح پيزومتري در آب شيرين ،کمتر از گوه نمکي در سمت دريا خواهد شد و اين، سبب حرکت ناحيه انتقالي به طرف آبخوان تا رسيدن به يک حالت تعادل جديد مي‌گردد. اين پديده، نفوذ آب دريا ناميده مي‌شود. همان‌طور که ناحيه انتقالي به سمت آبخوان حرکت مي‌نمايد، عرض آن نيز بيشتر می شود و زماني‌که اين ناحیه انتقالي به محل احداث چاه می رسد، سبب شوری آب چاه مي‌گردد و درنتيجه کارائي چاه از بين می رود که اين امر رها کردن چاه را به دنبال خواهد داشت.

مدل‌هاي رياضي و آزمايشگاهي، در درک بهتر مکانيزم نفوذ به ما کمک می کنند. در مدل‌هاي رياضي از ترکيب معادلات جريان سيال و معادلات انتقال آلاينده‌ براي شبيه‌سازي و پيش‌بيني غلظت آلاينده در آبخوان‌هاي ساحلي استفاده مي‌شود. همچنين از اين مدل‌ها مي‌توان براي تحقيق در ميزان جابجايي و پیشرفت آب دريا به سمت آبخوان‌هاي ساحلي استفاده نمود. مدل‌هاي آزمايشگاهي نيز اهدافي مشابه را دنبال مي‌نمايند. در اين نوع شبيه‌سازي‌ها ، بسته به نوع امکانات موجود سعي مي‌گردد شرايط آبخوان در شرايط کنترل شده‌ي آزمايشگاهي، شبيه‌سازي شده و نحوه توزيع غلظت آب شور و طول و عرض ناحيه انتقالي تعيين و با مدل‌هاي رياضي مقايسه گردد.

1-8 خسارتهای پیشروی آب شور در سفره آب زیرزمینی

پیشروی آب شور در سفره­های آب شیرین، تنها به جزایر و سواحل اقیانوس­ها و دریاها و دریاچه­های شور محدود نمی­شود، بلکه امکان دارد سفره­های آب شور کویرها و باتلاق­ها و چاله­های آب شور نیز در سفره­های آب شیرین مجاور، پیشروی کنند و آن را شور و در شرایط بحرانی غیر قابل استفاده سازند؛ چیزی که در ایران که دارای آب و هوای خشک و کویرهای فراوان است، زیاد اتفاق افتاده و باعث شور شدن بسیاری از سفره­ها شده است [9].

به عبارت دیگر، پیشروی و تداخل آب شور در سفره­های آب زیرزمینی، در نتیجه­ی برداشت زیاد از آب زیرزمینی صورت می­گیرد و این پیشروی تنها از سوی دریاها و اقیانوس­ها نیست، بلکه دیگر آب­ های شور نیز به شرح زیر ممکن است در آب­های شیرین نفوذ کنند:

  • پیشروی مستقیم آب شور از منابع آب شور وسیع، به عنوان مثال در ایران از دریای خزر، خلیج فارس و دریاچه­های شور داخلی.
  • پیشروی آب شور فسیلی که در مجاورت سفره­ها و ذخایر آب زیرزمینی شیرین قرار دارند.

با پیشروی آب شور در سفره­های آب شیرین، مشکلات زیادی به وجود می‌آید و خسارات فراوانی وارد می‌گردد که از آن جمله می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • با شروع پیشروی آب شور، بر املاح آب چاه­ها افزوده می­شود. چنانچه پیشروی آب شور ادامه پیدا کند، شوری آب از حد مجاز تجاوز کرده و برای مصارفی مانند شرب، کشاورزی و حتی صنعت غیرقابل استفاده می­شود.
  • برداشت بی­رویه و پمپاژ زیاد از سفره­ های آب شیرین، سرانجام، باعث مصرف تمام آب شیرین زیرزمینی شده و آب شور جای آن را می­گیرد.
  • چون سفره­ آب زیرزمینی به نمک آلوده شده ، شاید سال­ها وقت لازم باشد تا بتوان با آب زیرزمینی شیرین ، املاح را شست و شو داد و بیرون راند و به این ترتیب اثر نامطلوب آب شور را از بین برد. باید در نظر داشت که انجام چنین عملیاتی نیازمند آب شیرین و دیگر امکانات لازم به مقدار کافی است. برای عقب نشاندن آب­های شور در محدوده­ی چاه، شاید دو برابر مقدار آبی که از چاه خارج شده است باید به سفره آب زیرزمینی تزریق شود تا بتوان آب شور را پس زد و به محل اولیه­ی خود برگرداند. متأسفانه در بسیاری از موارد، آب شیرین کافی برای انجام این کار در اختیار نیست و چون اجرای این برنامه مستلزم صرف هزینه و وقت زیاد است، اغلب به آن اقدام نمی­شود و سفره آب شور همچنان شور می­ماند.
  • در کشور ما متأسفانه بر اثر حفر بی­رویه­ی چاه­های عمیق و نیمه عمیق و برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی، آب­های شور در حال گسترش هستند و روز به روز بر تعداد چاه­های شور افزوده می‌شود.

1-9 روش‌های کنترل پیشروی آب شور درآبخوان

کلید کنترل پیشروی آب شور، برقرار کردن تعادل مناسب بین آبی است که از آبخوان پمپاژ می­شود، با آبی که وارد آبخوان می­شود. از روش­های زیادی برای کنترل تهاجم آب شور استفاده شده است. از لحاظ اقتصادی همه­ی راه حل­ها مناسب نیستند، زیرا برخی از آن‌ها، راه حل­های دراز مدت هستند و زمان رسیدن به تعادل بین آب شور و شیرین در بعضی از آن‌ها به ده­ها سال می­رسد [49].

تاد[5] در سال 1974 روش­های مختلفی برای جلوگیری ازپیشروی آب شور ارائه داد:

  • کاهش نرخ پمپاژ
  • تغییر مکان چاه­های پمپاژ
  • استفاده از سدهای زیرزمینی
  • تغذیه­ی طبیعی
  • تغذیه­ی مصنوعی
  • تخلیه­ی آب شور
  • روش­های ترکیبی

1-9-1 کاهش نرخ پمپاژ

با برداشت از چاه­ها و با دیگر فعالیت­های بشری که باعث پایین آمدن تراز آب زیرزمینی می­شوند، مقدار آب جاری شده به سمت دریا کاهش می­یابد و در نهایت، با معکوس شدن جهت گرادیان هیدرولیکی، تهاجم آب دریا به آب­های شیرین زیرزمینی آغاز می شود. افزایش پمپاژ، عامل اصلی پیشروی آب شور است و عوامل دیگر در مقایسه با آن اثر کمتری دارند. کم کردن پمپاژ و استفاده از منابع دیگر برای تأمین آب  مصرفی مورد نیاز، به یک تعادل پایدار منتهی می­شود. برخی از روش­های رسیدن به این امر عبارتند از:

  • کاهش نیاز آبیاری با تغییر الگوی کشت در کشاورزی
  • صرفه­جویی در مصرف آب وافزایش آگاهی عمومی اهمیت آب
  • اصلاح سیستم انتقال و توزیع به منظور بهره برداری مناسب از آب
  • بازیابی آب برای مصارف صنعتی پس از تصفیه‌ی مناسب
  • استفاده دوباره از آب استفاده شده برای خنک کردن، آبیاری یا تغذیه آبخوان
  • نمک زدایی از آب دریا

1-9-2 تغییر مکان چاه­های پمپاژ

در نتیجه­ی تغییر مکان چاه­های پمپاژ و انتقال آن­ها به مکان‌هایی دورتر از دریا، تراز آب زیرزمینی در نزدیکی ساحل افزایش می­یابد. علت این امر این است که در نواحی ساحلی، ضخامت آب شیرین در آبخوان افزایش پیدا می‌کند و حرکت آب شور دریا به سمت خشکی کاهش یافته یا متوقف می شود.

تغییر مکان چاه­های پمپاژ هم با مشکلاتی همراه است. کنترل پیشروی آب شور با این روش، هزینه­بر است و ممکن است با موانعی رو به رو شود، مثلاً ساختار یا اندازه­ی سفره آب زیرزمینی اجازه این کار را ندهد. ضمنًا این روش، یک راه حل موقتی است.

1-9-3 سدهای زیرزمینی

این روش، شامل احداث یک سد زیرزمینی به منظور جلوگیری از ورود جریان آب دریا، به سفره آب زیرزمینی است (شکل1-3). ساخت سد زیرزمینی می­تواند با استفاده از کوبیدن صفحات نفوذناپذیر یا روش‌های دیگر مانند ریختن دوغاب انجام شود.

شکل ‏13 استفاده از سد زیرزمینی برای جلوگیری از پیشروی آب شور [14]

 

این روش در آبخوان­هایی با عمق زیاد کارآمد نیست و به علت هزینه­های ساخت، بهره برداری، نگهداری و پایش، می‌تواند بسیار پر هزینه باشد[14].

1-9-4 تغذیه­  طبیعی

هدف از این روش، تغذیه­ی آبخوان با استفاده از آب‌های سطحی بیشتر، به وسیله­ی احداث سدها و آب بندهایی است که از جریان رواناب­ها به سمت دریا جلوگیری می­کند (شکل1-4). آب نگهداری شده در پشت بند، درون خاک نفوذ کرده و حجم ذخیره­ی آب زیرزمینی را افزایش می­دهد. همچنین

1-10 فهرست مراجع

  1. آدینه پور، علی، “مطالعه و شبیه سازی آب‌های زیرزمینی دشت خویس”، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید چمران اهواز، 1389.
  2. تقی زاده ساحلی، پونه، “بررسی مدل‌های مفهومی مناسب جهت شبیه سازی پیشروی آب شور”، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف، 1387.
  3. حمیدی، مهدی، “مدل‌سازی عددی تأثیر ساخت سدهای زیرزمینی در جلوگیری از تداخل آب شور در نواحی ساحلی”، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، 1384.
  4. دفتر استانداردها و معیارهای فنی شرکت مدیریت منابع آب ایران، “دستورالعمل تهیه مدل ریاضی آب‌های زیرزمینی”، وزارت نیرو، مردادماه 1384.
  5. رجبی، محمد مهدی، “شبیه سازی عددی سه بعدی لنز آب شیرین در جزایر کوچک (مطالعه موردی: جزیره کیش)”، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف، 1388.
  6. سلامی، مهدی، “مدلسازي پيشروي آب شور با استفاده از مدل SUTRA و شبكه عصبي مصنوعي“، دومین کنفرانس ملی پژوهش­های کاربردی منابع آب ایران، شرکت آب منطقه­ای زنجان، 1390.
  7. شمسایی، ابوالفضل، “هیدرولیک جریان آب در محیط‌های متخلخل، جلد دوم: مهندسی آب¬های زیرزمینی”، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر، 1376.
  8. عبدالحسینی روزبهانی، محمد امیر، “آنالیز پیشروی آب شور در آبخوان ساحلی دشت بناب با درنظرگیری پسروی دریاچه ارومیه”، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، 1390.
  9. کردوانی، پرویز، “ژئوهیدرولوژی”، انتشارات دانشگاه تهران، 1374.
  10. گزارش مطالعات دشت ‌های استان سمنان، دشت دامغان، شرکت سهامی آب منطقه‌ای سمنان، 1388.
  11. مهندسین مشاور آب پخش زاگرس، “گزارش مدل آب زيرزميني آبخوان دشت موسیان”، آب منطقه‌ای ایلام، 1387.
  12. نجاتی جهرمی، زهره، “شبیه سازی منابع آب زیرزمینی دشت عقیلی با استفاده از مدل ریاضی تفاضلات محدود”، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید چمران اهواز، 1388.
  13. نجاتی جهرمی، زهره، “شبیه سازی منابع آب زیرزمینی دشت عقیلی با استفاده از مدل ریاضی تفاضلات محدود”، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید چمران اهواز، 1388.

  1. Abd-Elhamid, F.H., “A Simulation-Optimization Model to Study the Control of Seawater Intrusion in Coastal Aquifers”, Ph.D. dissertation, College of Engineering, Mathematics and Physical Science, University of Exeter, 2010.
  2. Abdullah, H. M., Raveena, M. S., Aris, Z. A., “A Numerical Modelling of Seawater Intrusion into an Oceanic Island Aquifer, Sipadan Island, Malaysia”, Sains Malaysiana 39(4): 525–532, 2010.
  3. Abd-Elhamid, H.F., 2010, a Simulation-Optimization Model to Study the Control of Seawater Intrusion in Coastal Aquifers, Ph. D. Thesis, University of Exeter, U.K.
  4. Abd-Elhamid, H.F., Javadi, A.A., 2011,  A density-dependant finite element model for analysis of saltwater intrusion in coastal aquifers, Journal of Hydrology 401, pp. 259–271
  5. Abdollahi-Nasab, A., et al, 2010. Saltwater flushing by freshwater in a laboratory beach, Journal of Hydrology 386, 1–12.
  6. Ataei-Ashtiani, B., et al, .1999, Tidal effects on sea water intrusion in unconfined aquifers, Journal of Hydrology 216 pp. 17–31.
  7. Ataei-Ashtiani, B., et al, .2001, Tidal effects on groundwater dynamics in unconfined aquifer, hydrological processes, 15, pp. 655–669.
  8. Anderson, M.P., Woessner, W., “Applied Groundwater Modeling: Simulation of Flow and Advective Transport”, Academic Press, 1992.
  9. Chang, S. W., Clement T. P., Simpson, M. J., Lee, K. K., “Does sea-level rise have an impact on saltwater intrusion?” Advances in Water Resources 34, pp.1283–1291,2011.
  10. R. Fitts, “Groundwater science”, Academic press, 2002.
  11. Cobaner, M., Yurtal, R., Dogan, A., Mots, H. L., “Three dimensional simulation of seawater intrusion in coastal aquifers: A case study in the Goksu Deltaic Plain”, Journal of Hydrology, pp. 262-280, 2012.
  12. Cooper, H. H., “A hypothesis concerning the dynamic balance of fresh water and salt water in a coastal aquifer”, Journal of Geophysical Research, Volume 64, No.4, pp. 461–467, 1959.
  13. Demirel, Z., “The history and evaluation of saltwater intrusion into a coastal aquifer in Mersin, Turkey”, Elsevier, Journal of Environmental Management, 70: 275-282, 2004.
  14. Ding, F., Yamashita, T., Lee, S. H., “Numerical Study on Seawater Intrusion into Groundwater in Liaodang Bay Coastal Plain, China”, Water Resource and Environmental Protection (ISWREP), 2011.
  15. Feseker, T., 2007, Numerical studies on saltwater intrusion in a coastal aquifer in northwestern Germany, Hydrogeology Journal 15: 267–279.
  16. Goswami, R.R., Clement, T.P., 2007, Laboratory-scale investigation of saltwater intrusion dynamics, Water Resources Research. vol. 43.
  17. Goswami, R.R., 2008, Experimenta and numerical analysis of variable-density flow and transport Scenarios, Ph. D .Thesis, Auburn, Alabama.
  18. Giambastiani, M.S., 2007, saltwater intrusion in the unconfined coastal aquifer of revenna (Italy): a numerical model, Journal of Hydrology 340, pp. 91– 104.
  19. Guo, W., Langevin, D. C., “User’s Guide to SEAWAT: A Computer Program for Simulation of Three-Dimensional Variable-Density Ground-Water Flow”, U.S. Geological Survey, 2002.
  20. Hamidi, M., Sabbagh-Yazdi, S, 2006, Numerical study on effect of subsurface dam on controlling salt water intrusion in coastal aquifer, 7th international Congress on Civil Engineering.
  21. Hamidi , M., Sabbagh-Yazdi, S, 2008, Modeling of 2D density-dependent flow and transport in porous media using finite volume method, Computers & Fluids 37, pp. 1047–1055.
  22. Jacob, C. E., “Flow of groundwater”, In: Rouse. H. (Ed), Engineering Hydraulics, John Wiley and Sons, New York, USA, 1950.
  23. Jakovovic, D., et al, 2011. Numerical modeling of saltwater up-coning: Comparison with experimental laboratory observations, Journal of Hydrology 402, pp. 261–273.
  24. Jr, R.L., et al, 2009. Laboratory-scale saltwater behavior due to subsurface cutoff wall, Journal of Hydrology 377, 227–236.
  25. Liu, F., et al., 2003, A two-dimensional finite volume method for transient simulation of time and scale dependent transport in heterogeneous aquifer systems, J. Appl. Math. & Computing. Vol. 11, No. 1 – 2, pp. 215 – 241.
  26. Liu, F., et al., 2002, an unstructured mesh finite volume method for modeling saltwater intrusion into coastal aquifers, Korean J. Comput. & Appl. Math. Vol. 9, No. 2, pp. 391 – 407.
  27. Liu, F., et al, 2006, A finite volume simulation model for saturated–unsaturated flow and application to Gooburrum Bundaberg, Queensland, Australia, Applied Mathematical Modelling 30 pp‌. 352–366.
  28. McGarity, T., “The role of regulatory analysis in regulation decisionmaking”, (background report for recommendation 85-2 of the administrative conference). Published by administrative conference of the United States, 241 pages, 1985.
  29. Melloul, A. J. and Goldenberg, L. C., “Monitoring of seawater intrusion in coastal aquifers: basics and local concerns”, Journal of Environmental Management, vol. 51, Issue 1, pp.73-86, 1997.
  30. Mtoni, Y., Mjemah, C. I., Bakundukize, C., Camp, V. M., Martens, K., Walraevens, K., “Saltwater intrusion and nitrate pollution in the coastal aquifer of Dar es Salaam, Tanzania”, Environmental Earth Sciences, Volume 70, pp. 1091-1111, 2013.
  31. Narayan, K. A., Schleeberger, C., Charlesworth, P. B. and Bristow, K. I. (2006).”Effects of groundwater pumping on saltwater intrusion in the lower Burdekin Delta, north Queenland”, CSIRO Land and Water, Davies Laboratory, Townsville, Australia.
  32. Narayan, K. A., Schleeberger, C., Charlesworth, P. B. and Bristow, K. L. (2002). “Modelling saltwater intrusion in the lower Burdekin Delta north Queensland, Australia”, Denver Annual Meeting, the Geological Society of America (GSA).
  33. Robinson, C., Li, L., 2005. Laboratory Investigations on Water Exchange and Mixing Processes in Coastal Aquifer. Advances in Hydro Science and Engineering, Volume VI.
  34. Robinson, C., Li, L., 2004. Effect of Tidal Oscillations on Water Exchange and Mixing in a Coastal Aquifer. Proceedings of the XVth International Conference on Computational Methods in Water Resources, pp. 1583-1594.
  35. Shi, L., et al, 2011, Applicability of a sharp-interface model for estimating steady-state salinity at pumping wells-validation against sand tank experiments, Journal of Contaminant Hydrology 124, pp. 35–42.
  36. Todd, D. K., “Salt-water intrusion and its control”, Water technology/resources, Journal of American Water Works Association, 1974.
  37. Visual Modflow: Dynamic Groundwater Flow and Contaminant Transport Modeling Software User’s Guide, Schlumberger Water Services, 2006.
  38. Wang, F., Anderson, P., “Introduction to groundwater modeling, Finite Difference and Finite Element Methods”, W. H. Freeman and Co., San Francisco, 1982.
  39. Werner, D. A., Bakker, M., Post, E. A. V., Vandenbohede, A., Lu, C., Ataie-Ashtiani, B., Simmons, T. C., Barry, D. A., “Seawater intrusion processes, investigation and management: Recent advances and future challenges”, Advances in Water Resources, Volume 51, pp. 3-26, 2013.
  40. usgs.com, 2012.
  41. Zhang, Q., et al, 2002. Experimental investigation of contaminant transport in coastal groundwater, Advances in Environmental Research 6, pp. 229_237.

 

 

                 

               پیوست              

مشخصات نقاط و ارتفاع سطح آب در چاه های کمی مشاهداتی:

ارتفاع سطح آب   زمان(روز)   مختصاتYUTM  مختصاتXUTM    نام چاه

1073.6             365         4012540       276571         چاه شماره 1

1071.9      730    4012540       276571         چاه شماره 1

1070.1

مشخصات نقاط و ارتفاع سطح آب در چاه های کیفی مشاهداتی:

TDS(mg/l)                  مختصات YUTM               مختصات XUTM                             نام چاه کیفی

4100                  4015925                         288400                              چاه کیفی 1

4000                 4012700                           284600                              چاه کیفی 2

3900                             4009700                          280600                             چاه کیفی 3

3500                 4011700                         275275                              چاه کیفی 4

Abstract

The intrusion of saltwater into groundwater aquifers could be happen not only in coastal areas, but also in areas where aquifers are adjacent to desert. Iran has many deserts and overwithdrawal of groundwater causes saltwater intrusion in aquifers adjacent to deserts. One of these areas is Damghan plain in Semnan Province.

According to the report of ‘’ Semnan Regional Water Company ’’ groundwater quality in that plain was declined and TDS reached to 7000 mg/lit in some villages, caused by saltwater intrusion due to overwithdrawal of groundwater.

To be able to forecast the decline of groundwater quality in that area in future,              a 3-D model was made using MODFLOW Software and three scenarios were considered. The model first was calibrated and validated by using the data presented by ‘’ Semnan Regional Water Company ’’.

The modeling results showed that in case of continuation of current groundwater withdrawal, groundwater table will be drawn down about 16 m in year 1395 and TDS will increase about 150 mg/lit.

On the other hand, %15 decrease of groundwater withdrawal will draw groundwater table 14 m down and will limit the increase of TDS to 82 mg/lit.

Meanwhile %15 increase of groundwater withdrawal will drop groundwater level 20 m down and will cause TDS to increase 464 mg/lit.

Keywords: Groundwater, Saltwater intrusion, Damghan plain, Semnan province, Iran, MODFLOW, Modeling

K.N.Toosi University of Technology

Faculty of Civil Engineering

Master of Science thesis

Field of study:

Water Resources Management

Evaluation of salt water intrusion into groundwater aquifer from Chah Jam Damghan”desert in Semnan Province, Iran

Supervisor:

Dr. Morteza Mousavi

Advisor:

Dr. Majeed Ehteshami

……………………….

January 2014

[1] Total dissolved solids

[2] Septic tank

[3] Transmission zone

[4] Interface

[5] Todd

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “بررسی نفوذ آب شور از کویر چاه جم به آبخوان دشت دامغان در استان سمنان”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

− 3 = 2