بررسی کمی منابع آب زیرزمینی آبخوان دشت قرهضیاءالدین با استفاده از کد کامپیوتریVisual Modflow
/رقیه تاری
: علوم طبیعی
۱۱۶ص
چاپی
کارشناسی ارشد
زمین شناسی گرایش آبشناسی
۱۳۹۰/۱۱/۲۵
تبریز
محدوده مطالعاتی قرهصضیاءالدین در حوزه آبریز رودخانه ارس و در شمالصشرقی شهرستان خوی قرار دارد .مساحت کل محدوده ۱۸۶۸ کیلومترمربع و مساحت ارتفاعات و دشتصها به ترتیب ۱۶۶۵ و ۲۰۳ کیلومترمربع میصباشد .این دشت دارای یک رودخانه اصلی به نام آقصچای است .بزرگترین آبادی این دشت، شهرستان چایپاره)چایپارا (به مرکزیت قرهصضیاءالدین است .از لحاظ زمین شناسی واحدهای سنگی سنوزوئیک که از جنس آهک، مارن، ماسه، کنگلومرای سخت نشده و آبرفت میصباشد بیش از سایر دورهصهای زمین شناسی در منطقه رخنمون دارند .این محدوده با میانگین بارش سالانه در طول۳۵ ساله اخیر۵۳) -(۸۸حدود ۱۱/۲۶۸ میلیمتر و میانگین درجه حرارت۸/۱۰ درجه سانتیصگراد و متوسط تبخیر سالانه از سطح آزاد آب ۱/۱۰۷۷میلیمتر دارای اقلیم نیمه خشک سرد میصباشد .با توجه به هیدروگراف تهیه شده، تراز سطح آبصزیرزمینی در سال آبی۸۷- ۸۷،۶۴/۰ متر بالاآمدگی داشته است .برطبق محاسبات انجام یافته، میزان تغییرات حجم مخزن در سال آبی۸۷ - ۸۸، ۲۴/۱میلیون مترمکعب میصباشد .به منظور شناخت دقیق آبخوان از نظر هیدروژئولوژیکی و بهرهصبرداری بهینه از منابع آب زیرزمینی اقدام به تهیه مدل ریاضی آبخوان دشت قره-ضیاءالدین با استفاده از بسته نرمصافزاری Visual MODFLOW V.۳.۱ کردیم .در ابتدا با گردآوری اطلاعات مورد نیاز اعم از اطلاعات هواشناسی، هیدرولوژی، هیدروژئولوژی، ژئوفیزیک و سایر اطلاعات صحرایی مدل مفهومی اولیه دشت تهیه گردید .در این مرحله اطلاعاتی راجع به ضخامت آبرفت، شرایط مرزی، پارامترهای هیدرودینامیکی آبخوان، اطلاعات بیلان و .... تهیه شده و به طرز مناسبی به مدل کامپیوتری فراخوانی شدند و مدل کمی آبخوان دشت قرهصضیاءالدین، برای سال آبی۸۷ - ۸۸با در نظر گرفتن ۴ پریود و ۱۲ گام زمانی اجرا شد .بعد از اولین اجرای مدل دشت قرهصضیاءالدین مشخص شد که نتایج حاصل از بار محاسباتی با اعداد وارد شده به مدل به عنوان بار مشاهداتی همخوانی ضعیفی دارد و میزان خطاها در حد قابل قبول نیست از اینرو مدل نیاز به واسنجی داشت .آنالیز حساسیت مدل دشت قرهصضیاءالدین نشان داد که مقادیر هدایت هیدرولیکی و ضریب ذخیره آبخوان از قطعیت لازم برخوردار هستند و می-توان به مقادیر پیشصبینی شده آنها در نقاط مختلف دشت اعتماد کرد .ولی شبکهصبندی اولیه جوابگوی دقت موردنیاز مدل نیست و بایستی جهت حصول نتایج بهتر در مناطق پرتنش شبکهصبندی را دقیقصتر کرد .ضمن اینکه جهت اعمال شرایط مرزی دقیق نیز بایستی فواصل بین خطوط همصپتانسیل کاهش پیدا کند .در برخی نقاط به علت ایجاد سلول خشک)در بخش شرقی دشت (مجبور به پایین آوردن تراز سنگ کف به شکل مقطعی در نقاط مربوطه و اصلاح ارتفاع آنها بودیم .واسنجی مدل نشان داد که مدل بهصخوبی توانسته شرایط طبیعی آبخوان را شبیهصسازی کند و سطح آب محاسباتی در دو حالت ماندگار و غیرماندگار درست منطبق با سطح آب مشاهداتی است .نتایج حاصل از مدل سازی نقشهصهای جهت جریان، منحنیصهای تراز و سطح آب در چاههای پیزومتری در طول تمام ماههای سال بیلان است .مدل تهیه شده برای سال آبی۸۹ - ۸۸مورد صحتصسنجی قرار گرفت و نتایج حاصل از صحت سنجی قابل قبول و رضایتصبخش بود .صحتصسنجی مدل مذکور نشان داد که مدل میصتواند شرایط طبیعی آبخوان را شبیهصسازی کند .لذا مدل تهیه شده میتواند با پیش بینی رفتار آبخوان به عنوان یک ابزار مدیریتی در اتخاذ تصمیمات صحیح به مسئولان کمک کنند .
Qaraziaaddin study area is located in Aras watershed and in northwest of khoy town. The total study area is about 1868 km2, that 203 km2 of it is plain and remain of its covers the higher mountains. The main river in the area is "Aghchae" river and the biggest city of the study area is "Chaepare" township. From geological point of view, the rocks of Cenozoic Era such as limestone, sand, mare, alluvial deposits and conglomerate are exposing more than other geologic Eras in the study area. The climate of the area, with average annual precipitation about 268.11 mm, average temperature about 10.8 centigrade and average evaporation about 1077.1 mm, is cold and semi-arid. Unit hydrograph of the plain shows that groundwater level, in water year 2008-2009, raises 0.64 m which indicates the suitable recharge of aquifer during humid period and reasonable extraction during arid period. The aquifer storage changed 1.24 MCM during water year 2008-2009. In order to accurate recognition of aquifer characteristic and optimum extraction of groundwater resources we prepared a mathematical model of Qaraziaaddin plain aquifer using Visual MODFLOW.V.3.1 software. At first, the weather, hydrogeology, hydrology, geophysical and other field data were collected and then, conceptual model of aquifer was designed. In conceptualization stage, the information about thickness of alluvial deposits, boundary conditions, hydrodynamic parameter of the aquifer, water budget data and est. prepared and with suitable manner imported to computer model. Then quantitative model of the aquifer run for water year 2008-2009 with four period and twelve time steps. The first run of the model showed that the results were not acceptable. So the model needs to calibration. The sensitivity analyses of model showed which the model sensitivity for changes of K and S values are negligible whereas, it is more sensitive for size of grids and hydraulic boundary changes. Therefore, in order to reach better results in high stress areas, grids must be accurate. In order that apply accurate boundary condition must decrease distance between potential lines. Because creation dry cells in west section of plain we have to reduce bottom elevation at some zones. Calibration of model demonstrates that the model truly could simulate natural condition of aquifer and calculated head coincides with observed head. Final output of the modeling is contouring head, water table elevation, water table depth and est. during all month of water budget year.Preparing model was verified for water year 2009-2010 and results of the verification was acceptable and satisfactory. Verification of the model points out which the prepared model can predict future behavior of the aquifer therefore, it can be as a management tool in adoption correct decisions by the directors.