پژوهش‌های حفاظت آب و خاک (Dec 2021)
شبیه‌سازی عددی مسیر جریان آلاینده در آب زیرزمینی دشت بیرجند
Abstract
سابقه و هدف: ذخایر آب زیرزمینی در ایران یکی از اصلی‌ترین منابع تأمین آب می‌باشد که در چند دهه اخیر بروز عواملی همچون توسعه، افزایش استحصال از آب زیرزمینی و خشکسالی موجب کاهش کمیت و کیفیت این منابع شده است. از این‌رو باید مدیریت صحیحی برای حفاظت و پایداری از این ذخایر ارزشمند صورت گیرد و تا حد ممکن از بروز پیامدهای منفی بیشتر جلوگیری شود. عدم مدیریت درست در بهره‌برداری از آبخوان بیرجند، شرایط لازم برای فرونشت، حادثه‌ای غیر قابل اصلاح، این دشت را فراهم می‌کند. از این رو با توجه به اهمیت این ذخایر ارزشمند باید راهبردهای مناسبی در جهت پایداری این منابع مورد بررسی قرار گیرد. با افزایش آگاهی در مورد کیفیت آب‌های زیرزمینی این منطقه و شبیه‌سازی انتقال آلودگی‌های احتمالی موجود در این آب‌ها می‌توان به جهت و سرعت انتقال آلودگی پی برده، مناطقی را که در سال‌های آینده با خطر آلودگی آب‌های زیرزمینی مواجه می‌شوند، تعیین کرد. شناسایی و تحلیل وضعیت آبخوان در جهت ارزیابی اثرات اجرای سناریوهای مدیریتی مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش‌ها: در ابتدا مدل‌سازی عددی آبخوان بیرجند اجرا شد. شبیه‌سازی عددی MODFLOW محدوده آبخوان بیرجند در دو حالت ماندگار و غیرماندگار در سال 1390 اجرا شد. سپس واسنجی هدایت هیدرولیکی در تاریخ مذکور انجام گردید و برای دو سال 1391 و 1392 صحت‌سنجی شد. سپس سناریوهای لازم جهت اجرا پروژه، در نظر گرفتن نقاط مختلف به منظور تخلیه فاضلاب و تغذیه مصنوعی، تعریف شد. در آخر اثرات احیا، افزایش و کاهش 20 درصدی برداشت بر حرکت آلاینده با استفاده از MODPATH بررسی شد. یافته‌ها: نتایج حاصل از کالیبراسیون نشان می‌دهد که خطای میان تراز (RMSE) مشاهده شده و محاسبه شده 071/1 متر است که مطلوب می‌باشد. همچنین تراز محاسبه شده توسط مدل نشان‌دهنده حرکت آب‌های زیرزمینی در جهت شیب غالب منطقه یعنی از شرق و شمال شرقی به غرب و جنوب غربی است. همچنین نحوه حرکت ذرات منطبق بر گرادیان آب‌های زیرزمینی و در جهت کلی شرق به غرب است. طول حرکت ذره در زمان معین در قسمت شرقی آبخوان کمتر از قسمت غربی آن است. نتیجه گیری: با توجه به سناریوهای اعمالی می‌توان نتیجه گرفت افزایش و کاهش 20 درصدی برداشت از آب زیرزمینی بیرجند تفاوت قابل توجهی در مدت 10000 روز در جهت و مسیر انتقال ذرات آلاینده ایجاد نمی‌کند اما طرح تغذیه مصنوعی تأثیر قابل ملاحظه‌ای در نحوه انتقال ذرات آلاینده می‌گذارد. لذا با توجه به مشکلات موجود در آب زیرزمینی بیرجند اجرای طرح تغذیه مصنوعی برای این شهر الزامی است
Keywords
