بخشی از مقاله
چکیده
یکی از عواملی که موجب شوری سفره های آبهای زیرزمینی به ویژه درسواحل شمالی و جنوبی و سواحل دریاچه های داخلی کشورمی گردد نفوذ آب شور به آبخوانهای مجاور می باشد که به علت برداشت بیش از تغذیه از منابع آب زیرزمینی رخ می دهد . پیامد مستقیم این تغییر ، پیشروی مرز مشترک آب شور و شیرین به طرف لایه آبدار می باشد که منجر به آلوده شدن سفره آب شیرین گردیده است . علیرغم مشاهده آثارهجوم آب شور در اکثر مناطق ساحلی دریای مازندران و خلیج فارس و دریای عمان و همچنین تعدادی از دشتهای ساحلی دریاچه ارومیه متاسفانه تاکنون اقدام مؤثری جهت جلوگیری از آنها بعمل نیامده است. یکی از چالش های پیش روی صنعت آب کشور ، یافتن راهکارهای بهینه برای توسعه بهره برداری از منابع آب زیرزمینی در آبخوانهای ساحلی/ کویری می باشد . هجوم آبهای شور از یکسو و در اختیار نبودن منابع آب سطحی شیرین از سوی دیگر، توسعه اقتصادی اجتماعی با اتکا به چنین آبخوانهایی را دشوار و یا احتمالاً نا ممکن می سازد . دراین مقاله راهکارهای مختلف مطرح در صنعت آب برای کنترل هجوم آب شور به آبخوانها شامل بهینه سازی عملیات پمپاژ ، تغذیه مصنوعی ، ایجادخط افت موازی با ساحل (لاوک پمپاژ) ، افزایش تراز سطح آب زیرزمینی در امتداد ساحل ، کنترل نفوذآب شور از طریق سیستم چاههای تزریق - بهره برداری ، احداث سدهای زیرزمینی معرفی شده و به استفاده از روشهای عددی و مدل ریاضی ، برتری نسبی برخی از روشها نشان داده شده است. در این پژوهش به چگونگی پاره ای از پارامترهای مهندسی
چون هندسه موقعیت مکانی چاهها و آهنگ تزریق / برداشت نیز توجه شده و در خاتمه بهترین حالت از میان روشهای نامبرده که بتوان آب برداری را متعادل نمود پیشنهاد می شود.
واژگان کلیدی : آبخوانهای ساحلی ، هجوم آب شور، توسعه پایدار، منابع آب زیرزمینی
×
مقدمه
کشورایران از نظرآب وهوایی جزء نواحی نیمه خشک بشمار آمده و از نظرمنابع آب نیزغنـی نبـوده ضـمن اینکـه پراکنـدگی آبهـا نیـز از نظرعوامل مکانی وزمانی مناسب نمی باشد.
یکی ازعواملی که موجب شوری سفره های آبهای زیرزمینی به ویژه درسواحل شمالی و جنوبی و سواحل دریاچه هـای داخلـی کشـورمی گردد نفوذ آب شور به آبخوانهای مجاورمی باشدکه به علت برداشت بیش ازتغذیه از منابع آب زیرزمینی رخ می دهـد. علیـرغم مشـاهده آثارهجوم آب شور دراکثر مناطق ساحلی دریای مازندران وخلیج فارس و دریای عمان و همچنین تعـدادی از دشـتهای سـاحلی دریاچـه ارومیه متاسفانه تاکنون اقدام مؤثری جهت جلوگیری ازآنها بعمل نیامده است. مطالعات انجام شده دراین زمینه نیز فراگیر نبـوده وگفتـه
می شودکه درتعدادی از دشتها درحال انجام است. نکته نگران کننده دیگردر مورد دشتهای ساحلی ایران بویژه سـواحل جنـوبی کشـور، محرزشدن آلودگی سفره ها، نه تنها دراثر هجوم آب دریا، بلکه بدلیل آنکه سازندهای تشکیل دهنده اکثر دشـتهای آبرفتـی ایـن منطقـه حاوی گچ و نمک هستند، می توانند حتی بدون هجوم آب آب دریا نیزخود عامل شورکننده سفره هابه شمارآیند.
علاوه برسفره های ساحلی اکثر آبخوانهای آبرفتی واقع درحاشیه کویر ایران که تنها تامین کننده آب موردنیاز اهالی منطقه می باشد ، به دلیل بهره برداری بی رویه دچارآلودگی شده و بعضی ازآنها دچارگرادیان هیدرولیک ازجانب کویر به سفره ها شده اند. درمورد این سـفره ها نیز می توان با بهره گیری مناسب از روش های موجود و تجربیات سایرکشورها ، از وارد شدن صدمات بیشترجلوگیری به عمل آورد.
روشهای جلوگیری از نفوذآب شور
بهره برداری درازمدت از آب شیرین سفره های ساحلی و مجاورکویرها سبب تغییر میزان تخلیه آب شیرین به دریاچـه هـا و یـا کویرهـا شده است. پیامد مستقیم این تغییر، پیشروی مرزمشترک آب شور و شیرین به طرف لایه آبدار می باشد که منجر به آلوده شـدن سـفره آب شیرین گردیده است. به منظورجلوگیری از نفوذ آب شور وکنترل آن درچنین نواحی ، روشهایی وجود داردکه بـا توجـه بـه وضـعیت بهره برداری ، ساختمان زمین شناسی ، نوع سفره و... متفاوت می باشد. ذیلاًشرحی مختصر از چندروش متداولتر درگستره بهـره بـرداری از آبهای زیرزمینی ارائه می گردد.
-1 بهینه سازی عملیات پمپاژ
آسان ترین وکم هزینه ترین روش جهت جلوگیری از پیشروی آب شور، کاهش پمپاژ تا به حدی است که سطح ایسـتابی یـا تـراز سـطح پیزومتریک درسفره آب زیرزمینی بالاتر ازسطح آب شور(دریا) قرارگرفته و منجر به تداوم شیب ملایمی بـه سـمت منبـع آب شـور(دریا) گردد. شایان ذکراست که در برخی نواحی ممکن است با تغییر درمحل پمپاژ و برنامه بهره برداری از پمپ هـا بتـوان بـه نتـایجی مشـابه رسید. در برخی موارد هم که بهره برداری از سفره آب شیرین درمنطقه تغذیه آبخوان (ورود جریان) صـورت مـی پـذیرد ، ممکـن اسـت دربعضی شرایط، شیب هیدرولیکی تند حاصله از پمپاژ، باعث افزایش حجم جریـان شـیرین ورودی بـه آبخـوان (Induced infiltration) شود.
-2 تغذیه مصنوعی
روش مطمئن کنترل هجوم آب شور(دریا)، تغذیه مصنوعی درآبخوان ساحلی ازطریق پخش آب دراسـتخرهای سـطحی بـرای آبخوانهـای آزاد و چاههای تغذیه برای آبخوانهای محبوس است. درشرایطی که تامین منبع آبی درفصولی ازسـال میسـر باشـد (مثلاًآبهـای سـطحی شهری ناشی ازبارش رگبارهای زمستانه) می توان ازطریق تغذیه مصنوعی سـطح آب سـفره را بـالاآورده واز پیشـروی آب شـورجلوگیری نمود. دربسیاری ازمناطق جهان از این روش برای ثابت مرزمشترک آب شوروشیرین استفاده نموده اند.
باین ترتیب که برای سفره های آزاد ازروشهای تغذیه سطحی مانند پخش آب استفاده نموده و برای سفره هـای تحـت فشـاراز چاههـای تزریقی استفاده شده است. اما باید درنظر داشت که ممکن است اگر آهنگ پمپاژ از آبخوان بهینه سازی نشود ، ساخت و بهـره بـرداری از تأسیسات تغذیه مصنوعی از دیدگاه اقتصادی به صرفه نباشد. دربسیاری از پروژه های انتقال بین حوزه ای مشاهده شـده اسـت کـه وارد کردن آب تکمیلی خوش کیفیت از دیگر منابع به داخل یک حوضه و تغذیه کردن آبخوان زیرزمینی و بالاخره پمپـاژ آن در ناحیـه هـای تحت پوشش و نزدیک، زنجیره ای از عملیات گران را دربرداردکه دریک دوره دراز مدت ، موجب بالارفتن بی جهت هزینه تهیـه آب مـی
گردد.
