پیش بینی احتمال فرونشست دشت قزوین با توجه به بیلان منفی آب زیرزمینی و راهکار های جلوگیری یا کنترل آن
چکیده
فرونشست زمین، یکی از نتایج مصرف بیش از حد و سوء مدیریت منابع آب است که به علت فشردگی خاک ناشی از کاهش سطح آب های زیرزمینی رخ می دهد. در نیم قرن گذشته، پدیده فرونشست زمین در بسیاری از کشورها مانند ایالات متحده، ژاپن، مکزیک، ایتالیا، چین، تایلند و ایران پدیدار شده است، و متاسفانه دارای یک روند رو به رشد در کشور ما است. دشت قزوین، یکی از ثروتمندترین مناطق منابع آب و کشاورزی در غرب ایران است. متاسفانه، در سال های اخیر، دشت مورد نظر، افت شدید سطح آب های زیرزمینی و فرونشست زمین را به دلیل استفاده بیش از حد از آب های زیرزمینی برای مصارف کشاورزی و صنعتی تجربه کرده است. در این مطالعه، مدل عددی pmwin pro 7 (پردازشگر modflow برای ویندوز ) برای شبیه سازی کاهش سطح آب های زیرزمینی مورد استفاده قرار گرفت. سپس، با توجه به نتایج مدل و مقادیر مشاهده شده افت آب در چاه ها، روش واسنجی برای مقادیر ضریب هدایت هیدرولیکی و ضریب ذخیره ویژه با استفاده از مدل عددی pest و نیز به طور دستی برای دوره مهر84 تا مهر 88 انجام شد. علاوه بر این، سطوح آب های زیرزمینی چاه های مشاهده ای تایید شد و با مجذور ضریب همبستگی (r2) و ریشه میانگین مربع خطا (rmse) به مدت دو سال از مهر 1388 تا مهر 1390 مورد صحت سنجی قرار گرفت. در نهایت، مدل برای پیش بینی کاهش سطح آب های زیرزمینی و به دنبال آن فرونشست زمین در دشت قزوین برای مدت 5 سال از سال 1391 تا 1395 مورد استفاده قرار گرفت. نتایج مدل در یک دوره 6 ساله، از سال مهر 1384 تا سال مهر 1390 مقدار فرونشست حداکثر را در حدود 52 سانتی متر نشان داد. همچنین، مناطق فرونشست بحرانی، شمال و جنوب شرقی و جنوب غربی دشت بود. در پایان، برخی از راهکارها، برای جلوگیری از کاهش سطوح آب زیرزمینی و فرونشست زمین در دشت قزوین ارائه شده است. برای واسنجی مدل، از داده های سطح آب اندازه گیری شده در بازه زمانی مهرماه 1384تا مهر ماه 1388 استفاده گردید و پس از صحت سنجی مدل (1389 تا 1390)، افت سطح آب زیرزمینی و فرونشست زمین با سه سناریو با این فرض ها که میزان تغذیه و برداشت مانند سال های قبل باشد، برداشت افزایش پیدا کند و برداشت کاهش پیدا کند طی دوره پنج ساله 1395-1390 پیش بینی گردید. نتایج حاصل از مدل سازی فرونشست زمین در دشت قزوین به شرح زیر می باشد: ? ت ناحیه های بحرانی فرونشست دشت ، درشمال و جنوب شرقی و جنوب غربی منطقه مورد بررسی دشت قزوین می باشد. ? میزان فرونشست در قسمت های مختلف، متفاوت می باشد. بیشترین میزان فرونشست در سال، حدود 7/8 سانتی مترباشد. ? تحلیل حساسیت مدل دشت قزوین نشان می دهد که مدل، نسبت به ضریب هدایت هیدرولیکی و ضریب آبدهی ویژه بیشترین حساسیت را دارد. ? نقشه پیش بینی فرونشست سطح زمین در سال 1395 نشان می دهد که همچنان فرونشست در حال پیشرفت است و چنانچه در برداشت بی رویه آب از منابع آب زیرزمینی اقدامات لازم صورت نگیرد، فرونشست زمین به طور روزافزون ادامه خواهد یافت. ? در فرضیه اول با احتساب ثبات تنش های وارده به آبخوان در طول پنج سال آینده ، مقدار بیشینه فرونشست، در دوره پنچ ساله 1395-1390 حدودا برابر 16 سانتی متر پیش بینی شد. ? در فرضیه دوم با فرض افزایش 20 درصدی پمپاژ چاه های بهره برداری در دوره پنج ساله 1395-1390، بیشینه فرونشست، 26 سانتی متر پیش بینی شد. ? در فرضیه سوم با فرض کاهش 20 درصدی پمپاژ چاه های بهره برداری در دوره پنج ساله 1395-1390، بیشینه فرونشست، 10 سانتی متر پیش بینی شد.