انتخاب صفحه

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه

آب مایه حیات و فراوان‌ترین ماده مرکب برروی سطح کره زمین و بستر اولیه حیات به شکلی که امروزه می‌شناسیم، می‌باشد. بیش از ۷۰٪ سطح کره زمین را آب پوشانده است (نزدیک به ۳۶۰ میلیون از ۵۱۰ میلیون کیلومتر مربع)؛ با وجود این حجم عظیم آب، تنها 2% از آب‌های کره زمین شیرین و قابل شرب است و باقی آن به علت محلول بودن انواع نمک‌ها خصوصاً نمک طعام غیر قابل استفاده است. از همین 2% آب شیرین، بیش از ۹۰% به صورت منجمد در دو قطب زمین و دور از دسترس بشر واقع شده‌ است (Davie, 2002). به علاوه، منابع آب شیرین به طور یکنواخت در سطح زمین پراکنده نشده‌اند. در حال حاضر، 60% کل منابع آب شیرین در 9 کشور جهان وجود دارد؛ در مقابل حدود 80 کشور با کمبود آب مواجه‌اند که برخی از آن‌ها تقریباً به هیچ منبع آب شیرین قابل توجهی دسترسی ندارند (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D8%A8#cite_note-autogenerated4-9). طبق آمار برنامه عمران سازمان ملل متحد در سال 2006:
 1/1 میلیارد نفر به آب آشامیدنی دسترسی ندارند؛
 6/2 میلیارد نفر به آب کافی برای بهداشت دسترسی ندارند؛
 700 میلیون نفر در 43 کشور با مشکل کمبود پیوسته‌ی آب مواجه‌اند؛
بنابراین، نحوه و چگونگی استفاده از منابع آب موجود در اکوسیستم طبیعی در سال‌های اخیر موضوع بحث و بررسی علوم مختلف بوده است. امروزه مدیریت منابع آب با در نظر گرفتن آنالیز همزمان سیستم‌های آبی، اعم از سطحی و زیرزمینی و بررسی اثرات متقابل این منابع بر یکدیگر که از آن با نام مدیریت تلفیقی منابع یاد می‌شود، به عنوان روش مناسب کارآمد مدیریتی در زمینه شناخت و برنامه ریزی هیدروسیستم‌ها مطرح می‌شود.

1-2- اهمیت موضوع

براساس آمار آژانس اطلاعات مرکزی (CIA ) در سال 2011 میلادی، کشور ایران با مساحت 1648195 کیلومتر مربع در رتبه‌ی هجدهم در لیست وسیع‌ترین کشورهای دنیا قرار دارد. براساس این آمار 3/0% خشکی‌های کره‌ی زمین در محدوده‌ی مرزهای ایران است. این در حالی است که تنها 03/0% آب‌های موجود به ایران تعلق دارد. اهمیت این موضوع هنگامی بیشتر می‌شود که بدانیم 09/1% جمعیت جهان در ایران قرار دارد. از طرفی در آمار منتشر شده بین سال‌های 1930 تا 1960 میلادی، کشور ما با 230 میلیمتر میانگین بارندگی سالانه در رتبه هشتاد و چهارم در میان کل کشورها است. دردناک‌تر اینکه میانگین بارندگی سالانه در میان کل کشورها 963 میلیمتر است (CIA, 2011).
متأسفانه در سال‌های اخیر برداشت‌های بیش از ظرفیت از منابع آب‌های زیرزمینی باعث ایجاد حالت بحرانی در اکثر دشت‌های کشور ایران شده ‌است. از طرف دیگر همزمانی آن با دوره‌های خشکسالی که دوره‌های تناوب آن بتدریج کوتاه شده ‌است، مشکلاتی را برای توسعه بخش‌های کشاورزی، اقتصادی و حتی تامین آب شرب به وجود آورده‌ است. بدین ترتیب سطح آب‌های زیرزمینی در منطقه روز به روز افت کرده و خشکیدن قنوات و چشمه‌ها، کاهش آبدهی چاه‌ها، فرونشست زمین، توسعه بیابان و در نهایت از دست رفتن سرمایه گذاری‌های انجام شده در بخش کشاورزی، صنعت و مهاجرت را به‌ همراه خواهد داشت (اکبرپور و همکاران، 1389).
با نگاهی به مطالب ذکر شده به نظر می‌رسد اگر شرایط به همین روند ادامه یابد و مدیریت صحیح در زمان مناسب اعمال نشود، سرانجام به جایی خواهد رسید که آب مناسبی برای استخراج وجود نخواهد داشت و کشور با بحران شدید منابع آبی در قسمت‌های مختلف روبرو خواهد شد.
همچنین افزایش برداشت از آب زیرزمینی، ورود انواع پساب‌های صنعتی، آب برگشتی کشاورزی آلوده به کودهای فسفاته و نیتراته، نشت از مخازن و خطوط فراورده‌های نفتی و … سبب شده است که کیفیت این منابع رو به نامناسب شدن پیش رود. اگر روند آلودگی، پخش و انتشار آن در آب‌های زیرزمینی که سهم عمده‌ای در مصارف شرب و کشاورزی دارد مدیریت و کنترل نشود مخاطرات جبران ناپذیری برای سلامت بشر و محیط زیست خواهد داشت.
در این تحقیق دشت ایج فارس که یکی از دشت‌های شهرستان استهبان می‌باشد مورد بررسی قرار گرفته‌ است. ایج از جمله دشت‌هایی است که زمین‌های حاصلخیز متعددی را در بر گرفته و به لحاظ کشاورزی اهمیت فراوانی دارد. متأسفانه در چند سال اخیر به دلیل حفر چاه‌های برداشت آب متعدد و نیز بارندگی کم، تراز آب زیرزمینی در دشت پایین افتاده و بیلان آبی آن منفی شده است. بنابراین آگاهی از حجم و تراز آب زیرزمینی، روند حرکت و جهت آن، پیش بینی تغییرات سطح آب زیرزمینی در دوره آتی و امکان برنامه ریزی و مدیریت منابع آب برای بهبود شرایط آبخوان در آینده لزوم پیدا می‌کند که این امر تنها با شبیه‌سازی مناسب دشت بر اساس اطلاعات موجود امکان پذیر خواهد بود. از طرف دیگر به دلیل مسکونی بودن قسمتی از این دشت و تأمین بخشی از آب شرب این منطقه توسط آب چاه اهمیت بررسی کیفی آب چاه‌های پر اهمیت این دشت و نیز روند پخش و انتقال آلودگی احتمالی در نقاط مختلف آن ضرورت می‌یابد.
در این تحقیق تلاش شده است که بر اساس آمار و اطلاعات موجود، جریان آب زیرزمینی و هیدرولیک دشت در سال‌های 1388 تا 1391 با کمک نرم افزار GMS شبیه‌سازی شود. همچنین در ادامه، روند پخش و انتقال آلودگی ناشی از لندفیل فرضی بر جریان آب زیرزمینی با استفاده از کد MT3DMS و تأثیر احتمالی آن بر چاه‌های شرب و کشاورزی منطقه بررسی شود.

1-1- پیشگفتار………………………………………………………………………… 2
1-2- اهمیت موضوع………………………………………………………………….. 3
1-3- اهداف تحقیق…………………………………………………………………… 4
1-4- نوآوری پایان نامه………………………………………………………………… 5

-5- ساختار پایان نامه…………………………………………………………………. 5

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل دوم: مبانی نظری تحقیق و مدل‌های شبیه‌سازی کمی و کیفی جریان آب‌های زیرزمینی

به هر سیستمی که بتواند عکس العمل ذخیره‌ی آب زیرزمینی را در مقابل استرس¬‌های وارده (تخلیه و تغذیه) نشان دهد مدل آب زیرزمینی گفته می¬شود. به¬ کار بردن مدل و کنترل نتایج حاصل از آن اصطلاحاً شبیه‌سازی گفته می¬شود (Prickett, 1975).
علاوه بر این، مدل وسیله‌ای جهت ارائه بیان تفهیمی یا ترسیمی از سیستم¬‌های فیزیکی با استفاده از معادلات ریاضی می‌باشد. به عبارت کلی¬ تر مدل وسیله‌ای جهت توجیه حقیقت است که با بیان ساده و تفسیر ساده طراحی می¬شود. به¬ همین ترتیب مدل¬‌های آب زیرزمینی نیز توجیهی از حقیقت می¬باشند و اگر به نحو مطلوبی تنظیم و ساخته شوند، می¬توانند جهت پیش¬ بینی¬‌های لازم به ‌منظور مدیریت بهره¬ برداری از منابع آب مورد استفاده قرار گیرند (Brewer et al, 2003).
در واقع عبارت مدل‌سازی اشاره به تهیه مدل¬‌های مفهومی و اعمال نرم افزار شبیه¬ساز (کدکامپیوتری) برای نمایش یک سیستم آب زیرزمینی در مکانی خاص دارد که نتایج به دست آمده تحت عنوان یک مدل یا کاربرد مدل مورد استفاده قرار می‌گیرد. صحت یک مدل وابسته به ‌میزان شناخت از سیستمی است که مدل در مورد آن اعمال می‌گردد.
میزان سودمندی و قابل استفاده بودن هر مدل بستگی به آن دارد که معادلات ریاضی تا چه انداز‌ه‌ای توانسته باشند تقریب درستی از سیستم فیزیکی مد نظر را ارائه نماید یا به عبارتی، تا چه اندازه توانسته باشد واقعیت¬‌های موجود در طبیعت را شبیه¬سازی نماید. به ‌منظور ارزیابی قابل استفاده بودن و سودمندی یک مدل، درک کامل از سیستم فیزیکی و فرضیات به کار رفته در ارائه معادلات ریاضی ضروری است.
2-2-انواع مدل‌‌ها

مدل¬‌های متعددی جهت مطالعه سیستم¬‌‌های جریان آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. مجموعه مدل¬‌های آب زیرزمینی را می‌توان در سه گروه کلی تقسیم¬‌ بندی کرد که شامل مدل فیزیکی، مدل آنالوگ و مدل¬‌های ریاضی می‌باشند که هر کدام از این مدل‌ها خود دربرگیرنده مدل‌های دیگر هستند (شکل 2-1).
هر یک از این مدل¬‌ها خواص مکانی و زمانی یک سیستم یا بخش¬‌هایی از آن را به صورت فیزیکی و یا ریاضی شبیه¬سازی می‌کند .(Kresic, 1997)

مدل¬‌های فیزیکی یا مدل¬‌های محیط متخلخل، شرایط ساده¬ شد‌ه‌ای از طبیعت را با استفاده از عناصر موجود در آبخوان (آب و ذرات تشکیل دهنده آبخوان) در آزمایشگاه شبیه‌سازی می‌کنند. به طور مثال می¬توان به مدل ماسه‌ای اشاره کرد که برای اولین بار توسط فورش‌هایمر در سال 1897 ساخته شد (Kresic, 1997).
هر دو نوع آبخوان آزاد و تحت فشار را می‌توان توسط مدل¬‌های ماسه‌ای شبیه¬سازی کرد. به این صورت که اگر سطح آن آزاد باشد، آبخوان آزاد و در صورتی که به وسیله یک کرانه نفوذ ناپذیر فوقانی محدود شده و آب تحت¬فشار باشد، آبخوان تحت ¬فشار شبیه¬سازی می‌شود.

2-2-2- مدل‌‌های آنالوگ

یک سیستم آب زیرزمینی را می‌توان با استفاده از قیاس بین جریان آب زیرزمینی و برخی فرآیند‌های فیزیکی آنالوگ، نظیر عبور جریان¬‌های الکتریکی از‌‌ هادی¬‌ها شبیه¬سازی کرد. مدل‌‌های مذکور، آنالوگ (قیاس) نامیده می‌شوند و پیش از توسعه سریع مدل‌های رایانه‌ای عددی به طور گسترده در کار‌های عملی هیدروژئولوژیک، مورد استفاده قرار می‌گرفتند .(Kresic, 1997)
در مدل¬‌های آنالوگ، بر خلاف مدل¬‌های فیزیکی از موادی غیر از مواد آبخوان برای شبیه‌سازی استفاده می‌شود. این مواد رفتاری شبیه به آبخوان دارند و با وارد کردن تنش به آن¬‌ها واکنشی شبیه واکنش آبخوان نسبت به آن تنش خاص ایجاد می¬گردد (مظفری زاده، 1385).
از انواع مدل¬‌های آنالوگ می‌توان به مدل¬‌های آنالوگ الکتریکی اشاره کرد که از شباهت ریاضی بین قانون دارسی (قانون جریان آب زیرزمینی ) و قانون اهم (قانون جریان الکتریسیته ) استنتاج گردیده است. در این مدل¬‌ها، تغییرات ولتاژ در یک مدل آنالوگ الکتریکی نظیر تغییر بار هیدرولیکی در جریان آب زیرزمینی (dh) و گرادیان ولتاژ ( ) نیز آنالوگ گرادیان هیدرولیکی ( ) در نظر گرفته می شود.
از مدل¬‌های آنالوگ دیگر، مدل¬‌های آنالوگ سیالات لزج می¬باشد که از عبور سیال لزج تر از آب مانند روغن از بین صفحات عمودی و یا افقی با فواصل کم استفاده می‌شود و به این وسیله حرکت آب در آبخوان شبیه¬سازی می‌شود. از انواع این مدل¬‌ها می‌توان به مدل آنالوگ سیالات لزج هل¬شاو و یا صفحات موازی اشاره کرد.
مدل¬‌های آنالوگ حرارتی نیز بر اساس تشابه بین قانون فوریه و رابطه دارسی ساخته می¬شوند، که در آن q مقدار حرارت عبور یافته از واحد سطح در واحد زمان،T درجه حرارت،L فاصله پیمایش و K هدایت حرارتی است. گرادیان حرارتی ( ) در معادله فوریه آنالوگ گرادیان هیدرولیکی ( ) در رابطه دارسی است (Kresic, 1997).

نحوه تغییرات هد در ستون ماسه در آزمایش دارسی

نحوه تغییرات هد در ستون ماسه در آزمایش دارسی

2-1- تعریف مدل آب زیرزمینی………………………………………………………. 7
2-2- انواع مدل‌‌ها…………………………………………………………………….. 8
2-2-1- مدل¬‌های فیزیکی…………………………………………………………. 9
2-2-2- مدل‌‌های آنالوگ……………………………………………………………… 9
2-2-3- مدل¬‌های ریاضی…………………………………………………………… 10
2-2-3-1- مدل¬‌های تجربی………………………………………………………… 11
2-2-3-2- مدل¬‌های احتمالاتی……………………………………………………. 12
2-2-3-3- مدل‌‌های علت ومعلولی…………………………………………………. 12
2-3- نرم افزارهای مدل‌سازی جریان و پخش و انتقال آلودگی در آب‌های زیرزمینی….. 15
2-3-1- MODFLOW……..ا…………………………………………………………. 15
2-3-2- Visual MODFLOW…..ا…………………………………………………….. 16
2-3-3- MIKE SHE………ا…………………………………………………………… 17
2-3-4- FEFLOW……….ا…………………………………………………………….. 17
2-3-5- CTRAN/W….ا…………………………………………………………………. 18
2-3-6- MT3D……….ا…………………………………………………………………. 18
2-3-7- MODPATH…ا…………………………………………………………………… 19
2-3-8- Groundwater Modeling System; GMS…ا…………………………………. 20
2-3-8-1- Map Module…ا……………………………………………………………… 22
2-3-8-2- TIN Module…………………………….ا………………………………….. 23
2-3-8-3- 2D Scatter Point Module…….ا…………………………………………… 24
2-3-8-4- Solid Module…………………………ا…………………………………….. 25
2-3-8-5- 3D Scatter Point Module ………………………ا……………………….. 25
2-3-8-6- Modflow……………………………………………………ا……………….. 26
2-4- مبانی فیزیکی و معادلات حاکم بر جریان آب زیرزمینی……………………….. 27
2-4-1- قانون دارسی…………………………………………………………………….. 27
2-4-2- معادله پیوستگی………………………………………………………………… 29
2-4-3- حل معادلات حاکم بر جریان در آب‌های زیرزمینی………………………….. 33
2-4-3-1- روش عناصر محدود………………………………………………………….. 34
2-4-3-2- روش تفاضلات محدود……………………………………………………….. 34
2-5- آلودگی آب‌های زیرزمینی……………………………………………………….. 41
2-5-1- منابع آلودگی آب‌های زیرزمینی………………………………………………. 41

2-5-2- حرکت آلودگی در آبهای زیرزمینی……………………………………………. 43
2-5-2-1- حرکت همراه با جریان……………………………………………………….. 44
2-5-2-2- انتشار هیدرودینامیکی………………………………………………………. 44
2-5-2-3- تأخیر……………………………………………………………………………. 46
2-5-2-4- واکنش شیمیایی………………………………………………………………. 47

فصل سوم: مروری بر تحقیقات انجام شده

استفاده از مدل‌های ریاضی از سال 1800 شروع شده‌ و تا به امروز همزمان با پیشرفت علم، اهمیت ویژه موضوع مدل‌سازی آ‌ب‌های زیرزمینی و تولید ماشین‌های حسابگر همچنان ادامه دارد که در ذیل، این روند به اختصار توضیح داده می‌شود:
تحول در فرمول‌های هیدرولیکی از سال 1935 و با معادله تایس مطرح گردید. هیدروژئولوژیست¬‌ها در زمینه معادله پاسخ دینامیک آبخوان به تنش‌‌های وارده مثل پمپاژ و تغذیه، شروع به تحقیق نمودند. پس از آن ژاکوب نشان داد که جریان آب زیرزمینی با جریان گرما قابل مقایسه است.
در خلال دهه 1950 میلادی باب بنت و هرب اسکیوتیز در سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده یک سیستم آبخوان کامل را با استفاده از فن‌آوری رایانه‌ای آنالوگ مورد مطالعه قرار دادند. این دو با استفاده از شبیه‌سازی الکتریکی که شامل مجموعه‌ای از مقاومت‌‌ها و اسیلسکوپ می‌شد و بر اساس روش تفاضل محدود عمل می‌نمود، آبخوان را مدل¬‌سازی الکتریکی نمودند (جودوی، 1387).
در اواخر دهه 1950 سازمان زمین شناسی آمریکا یک آزمایشگاه شبیه‌سازی رایانه‌ای را در فونیکس ایالت آریزونا دایر نمود. در حدود همین سال¬‌ها ریاضی¬دانان و مهندسین مخازن نفت، تکنیک¬‌های عددی را برای معادله جریان در صنعت نفت مورد آزمایش قرار دادند و از آن به بعد این روش نیز به مجموعه مدل‌‌ها پیوست و این در حالی بود که هنوز مدل¬‌های آنالوگ برای حل جریان سیال منفرد، مناسب می¬نمود (جودوی، 1387).
با وارد شدن ماشین¬‌های حسابگر قدرتمند در سال¬‌های دهه 60 و 70 میلادی به دنیای علوم پایه خصوصاً آبشناسی، محاسباتی که قبلاً بسیار وقت گیر و غیر ممکن بود آسان شد و تحولی مجدد در تاریخ هیدروژئولوژی ایجاد گردید. پس از آن استفاده از مدل¬‌های ریاضی با راه حل عددی به عنوان یکی از روش¬‌های مناسب در مطالعه هیدروژئولوژی به کار گرفته شد و دو راه حل عددی تفاضلات محدود و عناصر محـدود ، پایه ¬گذاری گردید. استفاده از این روش‌ها در کار‌های مهندسی و مخازن نفت در دهه 70 میلادی توسط پرایس به¬ کار گرفته ¬شد (افتخاری، 1389).
در سال 1975 با افزایش قدرت کامپیوتر‌های دیجیتال مدل¬‌های عددی در سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده جایگزین مدل¬‌های آنالوگ شدند (Pricket, 1975).
اولین کسی که روش‌های عددی را در مسائل آب زیرزمینی به کار برد استالمن بود. او یک روش برای محاسبه توزیع نفوذپذیری آبخوان با استفاده از تغییرات سطح آب زیرزمینی ارائه کرد. در این روش از تفاضلات محدود برای حل معادلات دو بعدی ناپایدار در آبخوان‌های غیرهمگن استفاده شد. یاگار از یک مدل دو بعدی تفاضلات محدود جهت تعیین مسیر حرکت مواد آلوده کننده در زیر نیروگاه هسته‌ای در جنوب غربی نیویورک استفاده کرد که دارای 422 عنصر فعال با طول ضلع 5/30 متر بود. اندرسون مدلی را که در برگیرنده تراوش عمودی ازیک محیط متخلخل غیرهمگن و غیرهمسان با مرزهای غیرمنظم بود ارائه نمود. معادلات تفاضلات محدود در این مدل با روش ADI حل میشد. این مدل کامپیوتری در مقایسه با یک راه حل تحلیلی برای آبخوان همگون و همسان مورد تأیید قرار گرفت (Anderson, 1998).
در سال 1980، فاست و مرکر، مطالبی را در جهت استفاده معادلات دیفرانسیلی جزء به جزء در حل مسائل آب زیرزمینی ومدل‌های عددی عنوان نمودند (Faust and Mercer, 1980).
در سال 1988 برنامه MODFLOW که یک مدل سه بعدی تفاضل محدود جریان آب‌های زیرزمینی بود توسط مک دونالد و هارباگ ارائه شد که امروزه با بسته‌های مختلف نرم افزاری تکمیل و به صورت یک مدل استاندارد قابل اعتماد و تأیید شده در آمده ‌است (McDonald and Harbaugh, 1988).
مرجیا وکلی از روش عناصر محدود برای شبیه¬سازی جریان آب زیرزمینی استفاده کردند و مدل ساخته شده را با روش سعی و خطا کالیبره نمودند (Mergia and Kelly, 1994).
رینولدز و پرولی در سال 1995 از مدل MODFLOW به منظور پیش بینی اثرات برداشت از آبخوان هاین کسل شمالی استفاده کردند. به علت توسعه عملیات استخراج معادن فسفات در ایالت کارولینای شمالی برداشت آب از این آبخوان به شدت رو به افزایش نهاد. برداشت از این آبخوان در زمان مورد نظر نیاز به اجازه‌ از مسئولین وقت داشت. جهت صدور اجازه برداشت از آبخوان بایستی اثرات این برداشت بر روی آن مورد ارزیابی قرار میگرفت. این مطالعه نشان داد که مدل می‌تواند اثرات برداشت بیشتر آب از آبخوانی که فعلاً درحال تعادل است را پیش بینی نماید (Reynolds and Spruill, 1995).

3-1- مروری بر مطالعات گذشته‌‌……………………………………………………….. 49

فصل چهارم: روش تحقیق

محدوده مطالعاتی ایج با کد (2634) یکی از محدوده‌‌های حوزه آبریز رودخانه مند می‌باشد که حدود 278 کیلومترمربع وسعت دارد. مختصات این محدوده شامل مختصات َ9‌ 54 تا َ24 54 طول شرقی با مختصات نقطه‌ای 219894 تا 237890 و عرض جغرافیایی َ53 28 تا َ6 29 شمالی با مختصات نقطه‌ای 3199721 تا 3224530 می‌باشد. همچنین این منطقه از شمال به حوزه آبریز مهارلو بختگان، از غرب به محدوده مطالعاتی قره بلاغ و از جنوب و شرق به حوزه آبریز کل- مهران منتهی می‌شود.
محدوده مطالعاتی ایج از دو بخش ارتفاعات و دشت تشکیل شده که به ‌ترتیب 6/216 و 4/61 کیلومترمربع وسعت دارد و به طور کامل در استان فارس واقع شده است. حداکثر و حداقل ارتفاعات واقع در این محدوده به ‌ترتیب 0/2800 و 8/1398 متر می‌باشد (سازمان آب منطقه‌ای فارس، 1388).
این محدوده شامل حوزه آبریز رودخانه جعفری است که در بالادست خروجی دشت ایج قرار دارد. این رودخانه یکی از شاخه‌‌های رودخانه شور جهرم بوده و از دامنه جنوبی کوهستان‌های واقع در جنوب استهبان و دریاچه نیریز سرچشمه می‌گیرد. شاخه اولیه این رودخانه پس از منشأ گرفتن از کوه بش وارد دشت ایج می‌شود و در جهت جنوب باختری جریان می‌یابد.
آبراهه اصلی در این محدوده 99/19 کیلومتر طول دارد. محدوده مورد مطالعه 8 رودخانه از درجه 1، 3 رودخانه از درجه 2، 1 رودخانه از درجه 3 دارا می‌باشد. ایج و انجیرک از شهر‌ها و روستا‌های مهم محدوده مورد مطالعه می‌باشند. شکل 4-1 موقعیت دشت ایج فارس را نشان می‌دهد (سازمان آب منطقه‌ای فارس، 1388).

شناخت دقیق وضعیت منابع آبی هر منطقه به جز با داشتن آمار و اطلاعات صحیح و کافی از آن منطقه میسر نیست. بررسی عوامل هواشناسی نظیر درجه حرارت، بارش، تبخیر و … می‌تواند در تخمین و ارزیابی پتانسیل‌‌های آبی منطقه اعم از آب‌های سطحی و زیرزمینی نقش ارزشمندی داشته باشد. لذا به منظور تهیه بیلان منابع آب، پارامتر‌های مختلف و مؤثر هواشناسی مورد ارزیابی و تجزیه تحلیل قرار گرفته‌اند. در زیر ضمن بررسی ایستگاه‌های هواشناسی پارامتر‌های دما، باران و تبخیر مورد ارزیابی قرار می‌گیرد.
4-1-2- ایستگاه‌های هواشناسی

در محدوده مطالعاتی ایج مجموعأ 3 ایستگاه هواشناسی نصب گردیده است. یکی از این ایستگاه‌ها تحت نظارت سازمان هواشناسی بوده و 2 ایستگاه دیگر تحت نظارت وزارت نیرو می‌باشند. مشخصات این ایستگاه‌ها در جدول 4-1 ارائه شده است. ایستگاه بارانسنج معمولی ایج در سال 1354 توسط سازمان هواشناسی در محدوده تأسیس و راه اندازی گردیده است. همچنین در محدوده مورد مطالعه 2 ایستگاه دیگر توسط وزارت نیرو نصب گردیده که شامل 1 ایستگاه بارانسنج معمولی به نام ایستگاه ایج و 1 ایستگاه بارانسنج ذخیره‌ای به نام ایستگاه گردنه ایج می‌باشد. این دو ایستگاه به ترتیب در سال 1364 و 1346 تأسیس و تاکنون فعال می‌باشند (سازمان آب منطقه‌ای فارس، 1388).

4-1- محدوده مطالعاتی…………………………………………………………………. 61
4-1-1- هواشناسی……………………………………………………………………… 62
4-1-2- ایستگاه‌های هواشناسی………………………………………………………. 63
4-1-3- دما………………………………………………………………………………… 66
4-1-4- باران………………………………………………………………………………. 68
4-1-5- تبخیر………………………………………………………………………………. 69
4-2- زمین‌شناسی منطقه………………………………………………………………. 71
4-3- مراحل ساخت و آماده سازی مدل منطقه مورد مطالعه……………………….. 74
4-3-1- مدل مورد استفاده در این مطالعه……………………………………………… 74
4-3-2- تهیه مدل مفهومی………………………………………………………………. 76
4-3-3- شبکه بندی مدل………………………………………………………………… 77
4-3-4- اعمال توپوگرافی سطح و کف آبخوان به محدوده مدل…………………….. 78
4-3-5- اعمال شرایط مرزی به محدوده مدل…………………………………………. 80
4-3-6- اعمال سطح آب مشاهده¬ای………………………………………………… 82
4-3-7- هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه آبخوان……………………………………. 84
4-3-8- برآورد میزان تغذیه سطحی………………………………………………….. 87
4-3-9- ایجاد لایه اطلاعاتی مربوط به پیزومترها……………………………………. 87
4-4- اجرا و واسنجی مدل……………………………………………………………. 87
4-5- آنالیز حساسیت…………………………………………………………………. 92
4-6- مدل کیفی………………………………………………………………………. 92
4-6-1- تعیین ناحیه گیرش چاه‌های با اهمیت…………………………………….. 93
4-6-2- اثر احداث یک لندفیل فرضی……………………………………………….. 94

فصل پنجم: نتایج وبحث

5-1- نتایج واسنجی مدل در شرایط پایدار………………………………………….. 98
5-1-1- مقادیر محاسباتی جهت پارامتر هدایت هیدرولیکی……………………… 98
5-1-2- مقادیر محاسباتی جهت پارامتر تغذیه سطحی ………………………….. 99
5-1-3- توزیع سطح ایستابی و جهت جریان………………………………………. 100
5-1-4- مقادیر محاسباتی و مشاهداتی سطح آب زیرزمینی…………………… 101
5-2- نتایج واسنجی مدل در شرایط ناپایدار……………………………………….. 103
5-2-1- مقادیر محاسباتی جهت پارامتر هدایت هیدرولیکی……………………… 103
5-2-2- مقادیر محاسباتی جهت پارامتر آبدهی ویژه……………………………… 104
5-2-3- مقادیر محاسباتی و مشاهداتی سطح آب زیرزمینی………………….. 105
5-2-4- مقادیر خطا در شرایط ناپایدار……………………………………………. 108
5-2-5- بیلان………………………………………………………………………… 108
5-3- آنالیز حساسیت…………………………………………………………….. 110
5-3-1- حساسیت مدل نسبت به تغییرات پارامتر هدایت هیدرولیکی………. 110
5-3-2- حساسیت مدل نسبت به پارامتر آبدهی ویژه………………………… 110
5-3-3- حساسیت مدل نسبت به پارامتر تغذیه سطحی…………………….. 111
5-4- صحت سنجی……………………………………………………………….. 112
5-5- نتایج مدل‌سازی کیفی……………………………………………………… 115
5-5-1- تعیین ناحیه‌ گیرش چاه‌های حائز اهمیت……………………………… 115
5-5-1-1- نتایج بررسی چند چاه………………………………………………… 116
5-5-2- نتایج شبیه‌سازی لندفیل فرضی……………………………………….. 119
5-5-2-1- مکان‌یابی حرکت ذرات شیرابه در آب زیرزمینی……………………. 119
5-5-2-2- روند پخش و انتقال آلودگی ………………………………………… 120

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات

6-2- نتیجه گیری……………………………………………………………………… 139
6-3- پیشنهادات……………………………………………………………………….. 140
– فهرست منابع……………………………………………………………………….. 141

ABSTRACT

Control and monitoring of groundwater resources extraction, especially in areas of low rainfall and arid climate, are considered as key principles for sustainable use of these resources. The aim of this thesis is to simulate the flow of groundwater in Eij plain by using GMS software. Not only capture zones were determined for certain wells in the study area using MODPATH code but also contaminant transport in groundwater of the plain from a hypothetical landfill was simulated for different conditions using MT3DMS code. Eventually, from quantitative point of view, a model was acquired that is capable of getting annual average inputs and predicting groundwater level, velocity and direction of flow to an acceptable level. In qualitative term, direction, and concentration of contaminant transport for different time and places were obtained too. Results showed that for two specific cells, doubling contaminant infiltration rate would double pollutant concentration in one cell and more than double in the other; Likewise, if initial contaminant concentration in landfill doubles, so the concentration in both cells will be doubled



بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان

.