بررسی عددی اثر بالا آمدگی سطح ایستابی آبخوان بر رفتار سطح مشترک آب شور و شیرین و ناحیه اختلاط در آبخوان‌های مجاور کویر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان

2 دانشیار گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه سیستان و بلوچستان

3 گروه مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی بیرجند

4 دانشگاه سیستان و بلوچستان، دانشکده شهید نیکبخت، زاهدان، ایران

چکیده

اغلب مناطق ایران دارای آب و هوای خشک و نیمه خشک است. از این­رو در بیشتر نواحی آن کویرها یا پلایاهای متعددی شکل گرفته­­اند. در این تحقیق با استفاده از مدل عددی سوترا (SUTRA) نحوه بازگشت آب شور در اثر افزایش سطح ایستابی آبخوان مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی رفتار گوه آب شور در شرایط گذرا، علاوه بر آنالیز شاخص طول پنجه گوه که در اغلب تحقیقات آزمایشگاهی و عددی قبلی مورد استفاده قرار گرفته است، تغییرات شاخص ارتفاع گوه نسبت به زمان اندازه‌گیری شد. نتایج نشان دادند که الف) در هنگام پیشروی گوه، شاخص ارتفاع گوه به مراتب زودتر از شاخص طول پنجه گوه به شرایط دائمی میرسد، این در حالی است که در هنگام بازگشت گوه، هر دو شاخص بطور هم زمان به وضعیت پایدار میرسند. ب) بر خلاف طول پنجه گوه که در وضعیت برگشت زودتر از وضعیت پیشروی به شرایط دائمی می‌رسد، شاخص ارتفاع گوه در هر دو وضعیت پیشروی و بازگشت تقریباً مدت زمان یکسانی را برای رسیدن به شرایط دائمی طی میکند. همچنین نتایج برای ناحیه اختلاط نشان داد که در اثر فرایندهای شستشو و اختلاط، ناحیه اختلاط در اوایل مرحله بازگشت گوه گسترش مییابد و با نزدیک شدن گوه به شرایط دائمی، فرایند شستشو متوقف شده و ناحیه اختلاط کمکم منقبض می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Numerical Investigation the effect of Groundwater Uplift on the Interface Between Fresh and Saline Water and Mixing Zone in the Aquiefrs Adjacent Deserts

نویسندگان [English]

  • Mohamad Reza Ettehadi 1
  • Seyed Arman Hashemi Monfared 2
  • Abbas Rezapour 3
  • Ali Mohtashami 4
1 Civil Engineering Department, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
2 University of Sistan and Baluchestan
3 Assistant Professor of Civil Engineering, Birjand University of Technology
4 University of Sistan and Baluchestan
چکیده [English]

Most parts of Iran have arid and semi-arid climates. Therefore, many deserts and playas have been formed in these areas. In the present study, the return of saline water due to the groundwater head increase in the aquifers with the usage of SUTRA numerical model, was investigated. In order to assess the wedge behavior of saline water in transient state, the toe length of the wedge is analiezed. The changes in the hight of wedge shape due to the time is measured.  The results showed that: a) with the progression of the wedge behavior, its height is getting earlier to the steady state in comparison to its length, however in the return time, they both reached the steady condition at the same time. b) Unlike the wedge's length, which reachec the steady state earlier than the progession time, its height has an equal time to reach the steady condition in both states (progression and return). The achieved results also showed that due to the mixing processe, the mixing zone expanded earlier in return phase. Also, as the wedge approached the steady condition, the area of mixing zone decreased gradually.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aquifers adjacent deserts
  • Saline Water Return
  • Interface
  • Mixing Zone
  • SUTRA numerical model
جعفری عظیم آبادی، هادی. (۱۳۹۰)، " بررسی کاهش کیفیت منابع آب زیرزمینی در ارتباط با افت سطح ایستابی ناشی از پمپاژ، آبخوان هرات در استان یزد"، هفتمین کنفرانس زمین شناسی و محیط زیست ایران، شاهرود.
رضاپور،ع، مطالعه آزمایشگاهی و عددی اندرکنش آب های شور و شیرین در محیط های متخلخل، پایان نامه دکتری، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود،۱۳۹۷
شیخ وانلو، محمود و لشکری پور، غلامرضا، (1392)،" بررسی و ارزیابی پیشروی آب شور در آبخوان دشت درونه و تعیین الگوی اختلاط آن بر اساس نمودارهای ترکیبی"، پنجمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، تهران.
کاردان مقدم، حمید و بنی حبیب، محمد ابراهیم،" بررسی اثرات زیست محیطی هجوم آب شور به آبخوان­های کویری (مطالعه موردی: استان خراسان جنوبی-آبخوان سرایان)"، نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، شماره 3، جلد 30، ص 673.
 
محمدی، اعظم و کرمی، غلامحسین، (1392)،" بررسی هجوم آب شور از کویر مرکزی به آبخوان اسفراین (خراسان شمالی)"، فصلنامه زمین شناسی کاربردی، شماره 1، سال 9: ص 53.
ملکی فرد، مهری. نیکوکاران، غلامرضا. بیات، حسین و حسنی، سعید، (1392)،" بررسی افزایش شوری در جنوب شرق دشت قزوین و مدیریت کنترل آن"، پنجمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، تهران.
نظری، عطیه. نخعی، محمد. صادقی راد، محمد علی و عرب بافرانی، علیرضا. (1389)، " بررسی رخداد نفوذ آب شور دریاچه نمک به آبخوان دشت قم با استفاده از مدل­سازی کمی آبخوان"، دومین کنفرانس سراسری مدیریت جامع منابع آب، کرمان.
 
 
Duffy, C.J., Al‐Hassan, S., 1988. Groundwater circulation in a closed desert basin: topographic scaling and climatic forcing. Water Resources Research, 24(10): 1675- 1688.
Lu, C., Werner, A.D., 2013. Timescales of seawater intrusion and retreat. Advances in water resources, 59: 39-51.
Tweed, S., Leblanc, M., Cartwright, I., Favreau, G., Leduc, C., 2011. Arid zone groundwater recharge and salinisation processes; an example from the Lake Eyre Basin, Australia. Journal of Hydrology, 408(3-4): 257-275.
Vásquez, C., Ortiz, C., Suárez, F., Muñoz, J.F., 2013. Modeling flow and reactive transport to explain mineral zoning in the Atacama salt flat aquifer, Chile. Journal of hydrology, 490: 114-125.
Wheater, H.S., Mathias, S.A., Li, X., 2010. Groundwater modelling in arid and semi-arid areas. Cambridge University Press.
 
Wooding, R., Tyler, S.W., White, I., 1997a. Convection in groundwater below an evaporating salt lake: 1. Onset of instability. Water Resources Research, 33(6): 1199-1217.
 Wooding, R., Tyler, S.W., White, I., Anderson, P., 1997b. Convection in groundwater below an evaporating salt lake: 2. Evolution of fingers or plumes. Water Resources Research, 33(6): 1219-1228.