شبیه سازی عددی مسیر جریان آلاینده در آب زیرزمینی دشت بیرجند

سابقه و هدف: ذخایر آب زیرزمینی در ایران یکی از اصلی ترین منابع تامین آب می باشد 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 این رو 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 بهره برداری از آبخوان بیرجند، شرایط لازم برای فرونشت، حادثه ای غیر قابل اصلاح، این دشت را فراهم می کند. 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 آب های زیرزمینی این منطقه و شبیه سازی انتقال آلودگی های احتمالی موجود در این آب ها می توان به جهت و سرعت انتقال آلودگی پی برده، مناطقی را که در سال های آینده با خطر آلودگی آب های زیرزمینی مواجه می شوند، تعیین کرد. شناسایی و تحلیل وضعیت آبخوان در جهت ارزیابی اثرات اجرای سناریوهای مدیریتی مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش ها: در ابتدا مدل سازی عددی آبخوان بیرجند اجرا شد. شبیه سازی عددی MODFLOW محدوده آبخوان بیرجند در دو حالت ماندگار و غیرماندگار در سال ۱۳۹۰ اجرا شد. سپس واسنجی هدایت هیدرولیکی در تاریخ مذکور انجام گردید و برای دو سال ۱۳۹۱ و ۱۳۹۲ صحت سنجی شد. سپس سناریو های 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 ۲۰ درصدی برداشت بر حرکت آلاینده با استفاده از MODPATH بررسی شد. یافته ها: نتایج حاصل از کالیبراسیون نشان می دهد که خطای میان تراز (RMSE) مشاهده شده و محاسبه شده ۰۷۱/۱ متر است که مطلوب می باشد. همچنین تراز محاسبه شده توسط مدل نشان دهنده حرکت آب های 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 آب های 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 می توان نتیجه گرفت افزایش و کاهش ۲۰ درصدی برداشت از آب زیرزمینی بیرجند تفاوت قابل توجهی در مدت ۱۰۰۰۰ روز در جهت و مسیر انتقال ذرات آلاینده ایجاد نمی کند اما طرح تغذیه مصنوعی تاثیر قابل ملاحظه ای در نحوه انتقال ذرات آلاینده می گذارد. لذا با توجه به مشکلات موجود در آب زیرزمینی بیرجند اجرای طرح تغذیه مصنوعی برای این شهر الزامی است

کلیدواژه ها:

انتقال آلودگی ، جریان آب زیرزمینی ، GMS ، MODFLOW ، MODPATH