شبیه سازی کمی و کیفی آب های زیرزمینی با استفاده از مدل مفهومی و ریاضیgms6.5
چکیده
با توجه به اهمیت مقدار و کیفیت آب های زیر زمینی، در سال های اخیر توجه ویژه ای به مطالعات در این زمینه شده است. در این راستا به جهت بررسی نوسانات سطح ایستابی و تأثیر انواع منابع آلاینده بر کیفیت آب های زیرزمینی از مدل های عددی موجود استفاده می¬شود. در تحقیق حاضر به دلیل اهمیت منابع آب زیرزمینی در آبخوان خزل واقع در دشت نهاوند – همدان، شبیه¬سازی کمی و کیفی آب¬زیرزمینی در آبخوان مذکور در سال آبی 89-88 انجام شد. بدین منظور با استفاده از آمار و اطلاعات هواشناسی، هیدرومتری، هیدروژئولوژی، زمین¬شناسی و لوگ-های حفاری مدل مفهومی (شامل سه لایه¬ی اطلاعاتی)، لایه¬بندی طبقات زمین (با استفاده از اطلاعات لوگ¬های حفاری مواد آبخوان به هشت نوع خاک طبقه¬بندی شد) و مدل سه بعدی آبخوان (شامل 1971 سلول فعال به ابعاد 315 متر در 310 متر در 5 لایه با ضخامت¬های متفاوت) ساخته شد. سپس شبیه¬سازی جریان با استفاده از مدل عددی modflow در شرایط جریان ماندگار (در مهرماه 1388) و غیرماندگار (از آبان¬ماه 1388 تا مرداد¬ماه 1389) با گام زمانی یک روز انجام شد. بعد از اجرای مدل ماندگار، با مقایسه¬ی سطح آب اندازه¬گیری شده در15 پیزومتر موجود در دشت با مقادیر شبیه¬سازی شده¬ی آن، به روش سعی و خطا با ضریب همبستگی 9946/0r2= مدل واسنجی و مقادیر هدایت هیدرولیکی و ضریب توانایی مرز برای عبور جریان کالیبره شد. در ادامه مدل برای شرایط جریان غیرماندگار آماده و با شرط اولیه¬ی سطح آب در مهر¬ماه اجرا و به روش سعی و خطا با نتایج آماری رضایت¬بخش واسنجی شد. در این مرحله نیز مقادیر ضرایب آبدهی ویژه و ذخیره¬ی ویژه برای انواع مواد آبخوان کالیبره شد. لازم به ذکر است که از نتایج شهریور¬ماه (خارج از بازه¬ی زمانی) به جهت صحت سنجی مدل استفاده شد؛ که در این مرحله مقدار ضریب همبستگی برابر976/0r2= شد. در ادامه¬ی کار با توجه به اهمیت کیفیت آب در منطقه، توزیع مکانی پارامترهای کیفی آب بررسی شد. نتایج بررسی-ها حاکی از تجمع نسبی غلظت املاح در مناطق شرق و جنوب شرق (مناطق کهریز صلاح الدین، کهریز جمال، کهریز سلیم و حبیب آباد) به علت نوع خاک منطقه (شن و ماسه و رس) و احتمالاً وجود مراکز صنعتی فعال بود. با استفاده از داده¬های کیفی، مدل مفهومی کیفی تکمیل شد. سپس مدل شبیه¬ساز انتشار آلودگی با استفاده از کد عددی mt3dms به ازای کیفیت tdsساخته و با گام زمانی 12 ساعت اجرا شد. بعد با مقایسه¬ی غلظت اندازه-گیری شده در محل 12 چاه نمونه¬برداری با مقادیر شبیه¬سازی شده¬ی آن، به روش سعی و خطا با ضریب همبستگی 98/0 r2= مدل واسنجی شد. نیز مقادیر کالیبره شده¬ی ضریب پراکندگی طولی برای مواد آبخوان و ضریب توزیع به دست آمد. در آخر نیز با اعمال سناریوی انتشار آلودگی نقطه¬ای در منطقه (چاه¬های جذبی فاضلاب)، محدوده¬ی تأثیر این چاه¬های فاضلاب بر چاه¬های پمپاژ اطراف بررسی شد.
