شبيه‌سازي كيفي آب زيرزميني با استفاده از مدل MT3D (مطالعه موردي: آبخوان قم)

Qualitative simulation of groundwater using MT3D model case study Qom aquifer

به‌علت خشك‌سالي‌هاي اخير و برداشت بيش از اندازه از منابع آب زيرزميني، سطح ايستابي آبخوان قم دچار افت شديدي شده است كه نتيجه آن پيشروي آب شور به اين آبخوان و تشديد پديده فرونشست بوده است. هدف از اين تحقيق، تهيه مدلي كارآمد در شبيه‌سازي كيفي آبخوان مي‌باشد. براي شبيه سازي سه‌بعدي كيفي، از مدل‌ MT3D كه به مدل شبيه سازي كمي آب زيرزميني (MODFLOW) متصل مي‌شود، استفاده شد. شبيه‌سازي كيفي براي دوره‌اي به‌مدت شش‌ماه انجام شد. شاخص شوري در اين مطالعه ميزان غلظت كلر در نظر گرفته شد. مقدار ضريب همبستگي و جذر ميانگين مربعات خطا در مراحل واسنجي و ارزيابي نشان از صحت شبيه‌سازي دارد. ميزان تغذيه آبخوان از يون كلر به‌طور متوسط در شش‌ماه شبيه‌سازي به‌ترتيب 039/0، 043/0، 04/0، 014/0، 014/0 و 014/0 كيلوگرم بر متر مكعب محاسبه گرديد. پارامترهاي موثر در انتقال كلر نيز به‌ترتيب غلظت اوليه، ضريب توزيع كلر، ضريب پخشيدگي و تغذيه از سطح مي‌باشند.

Due to the recent droughts and excessive extraction of groundwater sources, the water level of Qom aquifer has dropped sharply, which resulted intrusion of salt water into this aquifer and the intensification of the subsidence phenomenon. The purpose of this research is to prepare an efficient model in the qualitative simulation of aquifer. For qualitative three-dimensional simulation, the MT3D model was used, which is linked to the quantitative simulation model of underground water (MODFLOW). A qualitative simulation was conducted for a period of six months. The salinity index in this study was considered as the chlorine concentration. The value of the correlation coefficient and the root mean square error in the calibration and evaluation stages show the accuracy of the simulation. The amount of chlorine penetration into the aquifer was calculated as 0.039, 0.043, 0.04, 0.014, 0.014 and 0.014 kg/m3 respectively in six months of simulation. The effective parameters in chlorine transfer are, respectively, the initial concentration, chlorine distribution coefficient, diffusion coefficient and feeding from the surface.