بررسی اثرات بالا امدگی و پیش بینی نوسانات سطح آب زیر‌زمینی ناشی از توسعه شبکه جمع آوری فاضلاب در شهر کرمان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 زمین‌شناسی مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

2 استاد، گروه زمین شناسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران

3 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران

4 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران،

چکیده

 
افزایش سطح آبهای زیرزمینی در محدوده شهر­ها به یک نگرانی عمده در سراسر جهان تبدیل شده است. در اکثر کشورها عوامل اصلی بالا آمدن سطح آب زیرزمینی کاهش برداشت آب زیرزمینی در نتیجه کاهش صنایع تولیدی، نفوذ آب آبیاری، نشت مخازن زیرزمینی فاضلاب و نشت سیستم آشامیدنی می­باشد. مقایسه سطح برخورد به آب زیرزمینی(1395-1365) در دشت کرمان و محدوده شهر کرمان دو روند معکوس را نشان می­دهد، به گونه­ای که در برابر افت سالانه سطح آب در دشت، با افزایش سالانه سطح آب در محدوده شهر مواجه بوده­­ایم. اندازه‌گیری ارتفاع سطح آب در چاههای دستی در بعضی از نقاط شهر کرمان نشان می­دهد که از محدوده مرکزی به سمت پیرامون شهر (بافت جدید) سطح آب از حدود 6 متر تا 25 متر افزایش می یابد. افزایش آب شرب مصرفی که ناشی از افزایش جمعیت و توسعه شهر کرمان می‌باشد، همراه با انسداد مجاری زیرزمینی مانند قنوات، تغییر کاربری اراضی کشاورزی، حذف چاههای بهره‌برداری و استفاده از چاه‌های جذبی، در شرایط فقدان شبکه فاضلاب شهری موجب بالا آمدن سطح ایستابی در محدوده شهر شده است. بالا آمدن سطح آب که ناشی از اختلاط آب فاضلاب با آب زیر زمینی می باشد ضمن اینکه باعث الوده شدن آبخوان و کاهش مقا.مت خاک شده با توجه به اینکه در برخی از افق های خاک شهر کرمان، خاک خاصیت رمیندگی دارد  اشباع شدن این افق های خاک باعث فروریزش خاک و اسیب جدی به سازه های شهری خواهد شد. به منظور بررسی اثر توسعه شبکه جمع آوری فاضلاب بر سطح آب زیر زمینی، پس از جمع آوری اطلاعات مورد نیاز از قیبل داده های پمپاژ، لاگ های حفاری مربوط به چاه ها، داده های سطح آب و داده های ژئوفیزیکی، از نرم افزار GMS در قالب کد کامپیوتری MODFLOW استفاده شده است. بر اساس نتایج حاصل در بخش مرکزی شهر پس از توسعه کامل شبکه جمع آوری فاضلاب سطح آب زیر زمینی می تواند از عمق 5/5 متر تا عمق 18 متری از سطح زمین افت داشته باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluating and forecasting groundwater level fluctuations resulting from the development of sewage collection network in Kerman

نویسندگان [English]

  • iman Aghamolaie 1
  • Gholam reza Lashkaripour 2
  • Mohammad Ghafoori 3
  • Naser Hafezi Moghadas 4
1 PHD student, Department of Geology, Ferdowsi University ofDepartment of Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad Mashhad., Iran
2 Dr, Ferdowsi University of Mashhad, Faculty of Sciences
3 Dr, Ferdowsi University of Mashhad, Faculty of Sciences;
4 Department of Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad., Iran
چکیده [English]

Abstract
Increasing groundwater level in urban areas has become a major concern worldwide. In many countries, the main factors of rising groundwater level include reducing groundwater withdrawals and reduction in manufacturing industries, irrigation water infiltration, leaking sewage system underground storage, and drinking water leakage. A comparison between groundwater level (1986-2016) in Kerman plain and Kerman city demonstrated two reverse trends; a drop in annual water level occurred in the plan while in the urban areas an increase in annual water level was noticed. Water level measurement in handy wells in some areas of Kerman shows that it increases from 6 to 25 m in the central area to the suburban areas of the city (new structures). Increasing the usage of drinking water in city area due to an increase in population and development of Kerman, along with underground canal obstruction such as Qanat, agricultural land use change, removal of operational wells and use of absorption wells result in an increase in water table within the city in the lack of urban sewage network. The rise of the water level resulting from the mixing of sewage water with groundwater, while contributing to aquifer contamination and decreasing the soil resistance, due to the fact that in some of the soil horizons of Kerman, the soil has a  collapsible property , saturation of this soil horizon will cause soil collapsible and serious damage to urban structures. To evaluate the effect of the development of sewage collection network on groundwater level, the collected data such as pumping data, drilling logs of wells, water level data, and geophysical data were analyzed using GMS software in MODFLOW format. The results show that after the development of sewage collection network in central parts of the city, the groundwater level could be dropped from 5.5m to 18m above ground level.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keyword: Kerman plain
  • aquifer
  • groundwater level
  • sewage system
  • Kerman

 

سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور. 1389، گزارش ژئوشیمی زیست محیطی سنگ، خاک، آب و گیاه در محدوده کرمان، 466 صفحه.

شرکت سهامی آب منطقه ای کرمان. 1395 گزارش مطالعات منابع آب دشت کرمان-باغین. 60 صفحه.

عباس نژاد، ا. 1383. حفره ی فروکش کارستی در اختیارآباد- شمال باختری کرمان. نشریه ی علوم زمین. بهار و تابستان 1383، سال یازدهم شماره ی51. ص35- 28.

مهندسین مشاور بررسی منابع آب. 1388.  گزارش مرحله اول طرح تغذیه مصنوعی دشت کرمان، سازمان آب منطقه ای استان کرمان.

Anon. A. 1987. Study of subsurface water rise in the residential areas of Kuwait. Kuwait Institute for Scientific Research.

Beckett, P.H.T. 1958. The soils of Kerman, South Persia, Department of Agricultural University of Oxford, Journal of Soil Science, 9) 1(: 20-32.

Bergeron. G., Dehays. M., Pointer, T. 1983. Remontees des mappes d’eau souterraine: cause et effects. BRGM, Orleans.

Dean, J.L., Sholley, M.G. 2006. Groundwater basin recovery in urban areas and implications for engineering projects, Engineering Geology for Tomorrow’s Cities, Theme 2, The Geological Society of London,Nottingham, CD-ROM.

Foster, S.S.D., Lawrence, A.R., and Morris, B.L. 1998. Groundwater in urban development Assessing. management needs and formulating policy strategies, Washington DC, World Bank Technical Paper 390, 55 p.

Hurst, C.W., Wilkinson, W.B. 1985. Rising groundwater levels in cities. Proceedings of the 21 st Annual Conference of the Engineering Group of the Geological Society of London.

Kadjar, M.H., Nazemzadeh, M., Azizan, H., Rowshanravan, J. 1996 The history of Kerman basin during the neogene and quaternary, Geological Survey of Iran, Regional Center for S.E.Iran (Kerman), 74 Pages.

Ohta. H. 1987. Deep excavation performed after restriction of deep well pumping in Tokyo. Proc. 9th European conference on soil mechanics and foundation engineering (ECSMFE), 2, 715–718.

Oyedele, K.F., Ayolabi, E.A., Adeoti, L. Adegbola, R.B. 2009. Geophysical and hydrogeological evaluation of rising groundwater level in the coastal areas of Lagos, Nigeria, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, Vol. 68 No. 1, pp. 137-43.

Ray, A. 2005. Participatory Governance: Addressing the Problem of RisingGroundwater Level in Cities, J. Hum. Ecol., 18(2): 137-147.

Saleh, A., Sefry. Al., Zekai, S. 2006. Groundwater Rise Problem and Risk Evaluation in Major Cities of Arid Lands – Jedddah Case in Kingdom of Saudi Arabia. Water Resources Management 20: 91–108.

Selim, S.A., Hamdan, A.M., Rady, A.A. 2014. Groundwater Rising as Environmental Problem, Causes and Solutions: Case Study from Aswan City, Upper Egypt. Open Journal of Geology, 4, 324-341.

Soren, J. 1976. Basement flooding and foundation damage from water table rise in the east New York section of Brooklyn. Water-Resources Investigation, Long Island, pp 76–95 US Geological Surve.

Stipho, A.S. 1993. The Impact of Rising Ground Water Level on the Geotechnical Behavior of Soil in Hot Climate Regions. Third International Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering. Pp. 1159-1164.

Wilkinson, B. 1985. Rising groundwater levels in London and possible effects on engineering structures. In: Hydrogeology in the service of man, 145–157. Memoirs of the 18th Congr. Int. Assoc. Hydrogeol. Cambridge

Wilkinson, W.B., Brassington, F.C. 1991. Rising groundwater levels an international problem. Applied Groundwater Hydrology, Oxford Science Publication, Oxford, pp. 35-53.