بخشی از مقاله
بررسی رفتار آبخوانهای آبرفتی با استفاده از هیدروگراف چاههای پیزومتری (مطالعه موردی: دشت قوچان - شیروان(
مقدمه
هیدروگراف چاه های پیزومتری به همراه لاگ زمین شناسی آنها، حاوی اطلاعات باارزشی به منظور شناخت رفتار آبخوان مای آبرفتی می باشد. سفره آبرفتی دشت قوچان -شیروان (در فاصله Km 130 غرب شهرستان مشهد) به علت طوریل و کم عرض بودن، تنوع رسوبات آبرفتی، توپوگرافی سنگ، کف،وجود چندین رودخانه فصلی و مسیلمای متعدد حواشی شمالی و جنوبی دشت (که تشکیل دهنده مخروط افکنه های متنوعی از لحاظ جنس و راندازه ذرات أست)، یکنواخت نمی باشد. همچنین پراکندگی و تراکم چاه هایی بهره برداری نیر متفاوت میباشد . در نتیجه با بررسی هیدروژئولوژیکی دشت در چهار ناحیه و تجزیه و تحلیل مقادیر اندازه گیری سطح آب زیررمینی در چاه های پیزومتری ، دسته بندی پیزومتر ها در سه گروه با رفتار کاملا مشخص انجام گرفت. گروه اول از پیرو مترها بیانگر نوسان سالیانه و چند ساله خویی در آبخوان آبرفتی است که معرف حالت واقعی استاتیکی و دینامیکی جریان آب زیرزمینی در روان های غنی هیدروژئولوژیکی سفره غیر یکنواخت می باشد. گروه دوم نشان دهنده نویسان سالانه بیشتری نسبت به چند ساله است که بانگر مناطق تحت تاثیر تغذیه فصلی آبخوان و مرزهای ورودی جریان فرئیرمینی می باشد. هیدروگرافس پیزومترهای گروه سوم فاقد نوسان سالانه ور حچنامه ساله است که بیانگر زون های فقیر هیدرو زبولوریکی دشت می باشد. این مناطقی کمتر تحت تاثیر استرس های ناشی از بهره برداری قرار میگیرد.
مقدمه:
چاه های مشاهده ای و پیزومتری به منظور مشاهدات مستمر هیدروژئولوژیکی و اندازه گیری سطح آب زیرزمینی سفره آزاد و یا فشار پیزومتریک سفره های تحت فشار حفر می شود. تراکم چاه های مشاهده ای در دشت های کشور با وسعت متوسط Km ۳۰۰-۵۰۰، معمولاً یک حلقه چاه (با آمار برداری ماهانه) بازای هر Km ۲۰-۲۵ می باشد. هیدروگراف این چاه ها علاوه بر وانمود تغییرات زمانی نوسانات سطح آب زیرزمینی آبخوان ها، بیانگر حالت استاتیک و دینامیک جریان آب زیرزمینی در سفره های آبرفتی می باشد. در نتیجه حاوی اطلاعات با ارزش تری نسبت به لاگ زمین شناسی چاه های اکتشافی می باشد. با این وجود، هیدروگراف چاه های شبکه پیزومتری دشت به همراه لاگ زمین شناسی آنها، به طور موثرتری جهت شناخت رفتار آبخوان های آبرفتی به کار می رود. ارتباط چاه های مشاهده ای و حتی یک چاه پیزومتری با سیستم جریان آب زیرزمینی در آبرفت، در صورتی برقرار است که تداخل های بین انگشتی از رسوبات دانه ریز و همچنین باندهای مارنی در آبخوان وجود نداشته باشد. چاه های پیزومتری نقاط کنترل آبخوان های آبرفتی است و بررسی هیدروگراف آنها علاوه بر شناخت عملکرد سیستم جریان، مناطق تغذیه و تخلیه را نیز مشخص می نماید. از اینرو در این مطالعه، سعی بر بررسی هیدروگسراف چاه های شبکه پیزومتری دشت قوچان -شیروان و دسته بندی آنها به منظور شناخت رفتار سفره آب زیرزمینی می باشد.
موقعیت جغرافیایی و زمین شناسی منطقه مورد مطالعه
دشت قوچان -شیروان با مساحت Km ۱۳۹۰ در فاصله تقریبی ۱۳۰Km غرب شهرستان مشهد و در محدوده جغرافیایی ه۱-۷ ه تا ۰۳-۹ ه طول شرقی و به - ۳۹ تا ۰۰ - ۳۸ عرض شمالی واقع شده است. این دشت به صورت نوار باریکی در جهت شمال غرب-جنوب شرق کشیده شده که طول آن ۷۹Km و عرض متوسط در حدود Kmه/۷ میباشد. مهمترین شهرهای منطقه شامل قوچان، فاروج و شیروان است. راه دستیابی به محدوده مطالعاتی از طریق جاده اصلی مشهد - قوچان -شیروان میسر می باشد. رودخانه اترک تقریبا" در طول و مرکز دشت جریان داشته و ضمن زهکشی آن، دو سر شاخه اصلی تبارک آباد و قلجق را از ارتفاعات شمالی دریافت می نماید. (شکل ۱). ارتفاعات شمالی و جنوبی دشت قوچان- شیروان از تنوع زمین شناسی زیادی برخوردار میباشد. سازند مزدوران با سن ژوراسیک فوقانی (آهک و آهکهای دولومیتی) تنها در ارتفاعات جنوبی منطقه رخنمون دارد. ماسه سنگ و کنگلومرای قرمز رنگ همراه با شیلی و کمی ژیپس (سازند شوریجه) عمدتا" در ارتفاعات جنوبی (جنوب فاروج) گسترش بسیار کمی دارد. سازند تیرگان با سن کرتاسه زیرین (آهک اوربیتولین دار دارای درزه و شکستگی فراوان) در ارتفاعات شمالی و جنوبی دشت حدود از مساحت کل حوضه آبریز دشت Km شمالی و جنوبی دشت، حدود پوشش می دهد. این سازند در مناطقی که مستقیما" با آبرفت دشت (شمال شرق دشت قوچان و حاشیه جنوبی دشت شیروان) در تماس است، سفره آب زیرزمینی را بیشتر تغذیه می نماید. در ادامه رسوبگذاری دوران دوم زمین شناسی در حوضه کپه داغ، اکثر سازندهای زمین شناسی، در حوضه آبریز دشت به خصوص در ارتفاعات شمالی آن رخنمون دارد. رسوبات تخریبی نئوژن شامل کنگلومرا و رس قرمز رنگ که در زیر آبرفت دشت قرار دارد، به علت غیر قابل نفوذ بودن، سنگ کف آبخوان را به وجود آورده است. همچنین اکثر حواشی شمالی و جنوبی دشت (به خصوص قسمت میانی) را نیز پوشش داده که از تغذیه آبرفت توسط سازندهای سخت مجاور به ویژه سازند کارستی تیرگان جلوگیری می نماید. رسوبات آبرفتی دوران چهارم که از فرسایش و ته نشستهای سازندهای قدیمی تر حاصل شده، تشکیل دهنده پهنه آبرفتی دشت قوچان -شیروان میباشد [ ۱ و ۳[
ارزیابی هیدروژئولوژیکی دشت قوچان - شیروان با توجه به نتایج بررسی های اکتشافی و ژئوفیزیکی به روش ژئوالکتریک، لاگ زمینشناسی چاههای مشاهدهای و اکتشافی، مقاطع زمین شناسی، عمق و آبدهی چاههای بهره برداری، مقادیر قابلیت انتقال و ضریب ذخیره حاصل از آزمون پمپاژ و غیره، ارزیابی هیدروژئولوژیکی نواحی چهارگانه دشت مطابق جدول زیر می باشد (شکل ۱)
مطابق جدول فوق زون حائز اهمیت هیدروژئولوژیک دشت، ناحیه دوم میباشد. تمرکز چاههای بهرهبرداری، عمدتا" در مرکز دشت و در دو طرف جاده ارتباطی قوچان -شیروان می باشد. بر اساس نقشه منابع آب، پراکندگی چاهها از مرکز دشت به سمت شمال و جنوب کاهش مییابد. با توجه به بالا آمدگی سنگ کف آبخوان (بررسی های اکتشافی) در محدوده برزل آباد [۱ و ۵ ]، پراکندگی چاه های بهره برداری (در منطقه فاروج و ناحیه بین برزل آباد تا شیروان بیشتر می باشد، در حالی که در محدوده برزل آباد فوق العاده کم میباشد) و نقشه های هم پتانسیل ترسیم شده دشت، ارتباط هیدرولیکی بین دشت قوچان و شیروان در حال حاضر وجود ندارد. در نتیجه نقشه های هم پتانسیل دشت های قوچان و شیروان به صورت مجزا قابل بررسی می باشد.
خطوط تراز آب در شرق قوچان با رقوم ۱۳:۲ متر از سطح دریا شروع و به طرف غرب کاهش یافته که در غرب فاروج با ۲۲۰ متر کاهش به رقم ۱۱۲۲ متر میرسد. نقشه مزبور همچنین بیانگر ایجاد گرادیان هیدرولیکی بالا در محل کوچک شدن سطح مقطع می باشد. اختلاف ارتفاع ۲۲۰ متر در تراز آب دشت، علاوه بر توپوگرافی سطح زمین، ناشی از کاهش سطح مقطع جریان در منطقه بین قوچان و فاروج می باشد که سبب برقراری جریان کنترلی از منطقه قوچان به زون غنی هیدروژئولوژیکی دشت (ناحیه دوم) میگردد. از طرفی در منطقه فاروج به علت تمرکز چاههای بهره برداری با آبدهی بالا و برداشت بیش از حد مجاز، افت پیوسته سطح آب زیرزمینی حاصل شده که در محدوده شهرستان فاروج خطوط تراز آب به شکل منحنی های کاملا" بسته ظاهر می گردد ] ۱ و ۳]. به طور کلی جهت جریان آب زیرزمینی در دشت قوچان، شرقی-غربی (منطقه قوچان) و از جنوب شرق و حاشیه های شمالی و جنوبی به طرف مرکز دشت (محل تمرکز چاه های بهره برداری) در منطقه فاروج می باشد (در گذشته جهت جریان در منطقه فاروج
