بخشی از مقاله
چکیده
استفاده از مدلسازي عددي یکی از روشهاي غیر مستقیم مطالعه منابع آب زیرزمینی است که با توجه به کارآیی بالا و هزینه کمتر نسبت به روشهاي دیگر ، امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق مدل جریان آب زیرزمینی دشت مریوان به وسعت 109/8کیلومتر مربع واقع در غرب شهرستان مریوان بسط و توسعه داده شد. درك کمی جریان آبهاي زیرزمینی و مؤلفه هاي گوناگون بیلان دشت اهداف اصلی تهیه مدل آبهاي زیرزمینی دشت مریوان شاست. در این راستا پس از انتخاب الگوریتم و بسته نرم افزاري مناسب ش گLOWفحOخشزLطSUقVح اقدام به تهیه مدل تفهیمی گردید.
طی مرحله طراحی مدل، منطقه مورد مطالعه به شبکه هاي منظم تقسیم بندي شد و شرایط اولیه و شرایط مرزي تعیین و بر مدل اعمال گردیدل سپس مدل از مهر 1388 تا شهریور 1389 در حالت ناماندگار طی 12 دوره تنش واسنجی و پس از بهینه سازي پارامترهاي هیدروژئولوژیکی - مدلسازي معکوس - ، مدل براي دوره زمانی از مهر 1389 تا شهریور 1390 صحت سنجی شد.در نهایت برخی گزینه هاي مدیریتی با استفاده از مدل کمی مورد بررسی قرار گرفت . نتایج نشان داد که مدل پیشنهادي ، می تواند خصوصیات جریان آب زیرزمینی در دشت مریوان را با دقت بالایی شبیه سازي نماید.
کلید واژه ها: دشت مریوان ، مدل ریاضی ، آبهاي زیرزمینی ، تفاضلات محدود
-1مقدمه
استفاده از مدل هاي کامپیوتري آب زیرزمینی در دهه هاي اخیر به عنوان روشی ارزان و سریع در بررسی چگونگی حرکت، بیلان و مدیریت بهره برداري از آب هاي زیرزمینی پیشرفت قابل توجهی داشته است. از جمله مدلهایی که داراي قابلیت هاي بسیار خوبی در مطالعه آبهاي زیرزمینی می باشد. مدل سه بعدي تفاضل محدود مکدونالد و هارباگ با نام wپئس2پق است که در سال 1998 ارائه شده است. wپئس2پق یک مدل سه بعدي جریان غیرماندگار در محیط متخلخل اشباع ، غیراشباع ، غیرهمگن و غیر ایزوتروپ می باشد - . - 1 این مدل به طور گسترده اي مورد استفادة پژوهشگران در سراسر دنیا قرارگرفته است.
رشد بی رویه جمعیت مناطق شهري و روستایی، گسترش مزارع کشاورزي فاریاب، واحدهاي صنعتی، اکتشاف و استخراج معادن از یک طرف و کاهش میزان نزولات جوي در سال هاي اخیر از طرف دیگر، موجب افزایش بی رویه میزان بهره برداري از منابع آب زیرزمینی و افت سطح ایستابی گردیده است. لذا بقاي آتی اجتماعات کشاورزي و روستایی هر نقطه، بستگی شدیدي به مدیریت بهینه منابع آب زیرزمینی دارد. بنابراین مدلهاي کامپیوتري میتوانند رفتارهاي آبهاي زیرزمینی را بخوبی شبیهسازي نمایند. در این مطالعه از کد کامپیوتري حقعًخقق جهت مدلسازي رفتار آبهاي زیرزمینی منطقه استفاده گردید. اهداف اصلی این تحقیق عبارتند از : -1 ارزیابی وضع موجود آبهاي زیرزمینی در منطقه مطالعه ، -2 شبیه سازي ریاضی جریان ماندگار سیستم منابع آب زیرزمینی دشت مریوان، -3 بررسی تاثیر خصوصیات هیدرودینامیک سفره - هدایت هیدرولیکی افقی و عمودي - بر دقت پیشبینی مدل ریاضی.
-2 معرفی منطقه مورد بررسی
محدوده مطالعاتی مریوان با مساحتی برابربا 490/14 کیلومتر مربع در غرب استان کردستان جاي گرفته که از محدودههاي حوضه آبریز سیروان بوده و داراي مساحت تقریبی دشتی معادل 109/8 کیلومتر مربع است، شکل - . - 1 منابع آب سطحی محدوده مورد بررسی بطورکلی شامل دریاچه زریوار، رودخانه آب زریوار میباشد. رودخانه آب زریوار بطورکلی با راستاي شمال غربی-جنوب شرقی زهکش اصلی منطقه میباشدکه ازمحل سرریزجنوب دریاچه شروع وضمن جمعآوري جریانهاي سرریزي دریاچه ازمیان دشت جنوبی دریاچه عبور نموده و از قسمت جنوبی دشت خارج شده ودر پاییندست به روخانه گاران می پیوندد - شکل. - 2
درمنطقه مورد مطالعه تعداد 25 حلقه چاه مشاهده اي بصورت فعال موجودهستند. همچنین تعداد 142 چشمه و 1033حلقه چاه بهره برداري با مجموع تخلیه 35 میلیون متر مکعب که عمدتاً براي مصارف کشاورزي کاربرد دارند، در منطقه وجود دارد. موقعیت چاههاي بهره برداري و مشاهدهاي در اشکال 3 و4 نشان داده شده است. به منظور محاسبات نوسانات سطح آب زیرزمینی طی یک محدوده زمانی معیین - مثلاً یک سال آبی - با استفاده از سطح آب در پیزومترها 25 - حلقه - وشبکه تیسن پیزومترها، هیدروگراف واحد چند ساله دشت ترسیم و نوسانات سطح آب مشخص میشود، شکل - . - 5
-3 موادشوشروششها
-1-3 مدلشسازيشآبخوانشدشت مریوان
اولین گام در مدلسازي آبهاي زیرزمینی، تهیه مدل مفهومی آبخوان است. یک مدل مفهومی درواقع نمایانگر طبیعت سیستم آبهاي زیرزمینی، ورودي و خروجیهاي آبخوان، شرایط زمینشناسی وهیدرولوژیکی و ژئوتکتونیکی آن میباشد. طبیعی است که مدل مفهومی میبایست بر اساس مطالعات پایه وکامل آبهاي زیرزمینی منطقه تهیه شود. براساس اطلاعات مربوط به دشت مریوان مدل مفهومی منطقه تهیه گردید،شکل - . - 6 باتوجه به مطالعات زمین شناسی وژئوفیزیک، سفره آب زیرزمینی دشت مریوان از نوع آزاد و از یک لایه تشکیل شده است. میانگین ارتفاع سنگ کف در دشت مریوان برابر با 1253 متر میباشد که در بیشتر قسمتهاي شمالی دشت میزان ارتفاع از این میزان میانگین بالاتر است،شکل - . - 7
جهت عمومی جریان آب زیرزمینی در این دشت، به تبعیت از توپوگرافی سطح زمین از ارتفاعات شمال، غرب و شرق دشت به سمت مرکز و جنوب می باشد. براساس لوگ حفاري چاههاي مشاهداتی و بهرهبرداري در دشت مورد مطالعه جنس سنگ کف آبرفت - فطپل 2ک - B درمریوان و ناحیه شرقی آن، آهکهاي کرتاسه وسنگهاي دگرگونی کرتاسه و در جنوب دریاچه سنگهاي آتشفشانی و فلیشهاي کرتاسه وتودههاي آذرین گرانیتی است.
