كاربرد مدل عددي در بررسي سد زيرزميني گنجه در استان اصفهان

Application of Numerical Model on the Ganjeh Underground Dam, Isfahan, IRAN

سد زيرزميني به عنوان سازه اي آبي جهت توسعه منابع آب بخصوص در نواحي خشك كشور مورد توجه بسياري قرار گرفته است. در اين تحقيق با انجام مطالعات پايه و مدل سازي آبخوان، تاثيرات هيدروژيولوژيك احتمالي احداث يك سدزيرزميني مورد بررسي قرار گرفته است. محل پيشنهادي سد زيرزميني گنجه، واقع در شهرستان فريدن اصفهان (آبخوان چهل خانه) به عنوان مطالعه موردي انتخاب گرديد. در اين پژوهش مطالعات هواشناسي و هيدرولوژي، بررسي هاي دقيق زمين شناسي به همراه اجراي عمليات ژيوفيزيك درمحور پيشنهادي، بررسي هاي هيدروژيولوژيك، شناسايي هندسه آبخوان چهل خانه و تكميل داده هاي مورد نياز بر اساس روشهاي مختلف آماري، امكان به كار گيري مدل رياضي آبخوان را با دقت خوبي فراهم نمود. در اين تحقيق جهت شبيهسازي رفتار آبخوان چهل خانه از مدل معتبر PMWIN استفاده شده است كه مدل كاملي براي شبيه سازي جريان سيال و آلودگي در محيط هاي متخلخل است. پس از اطمينان از صحت مدل واسنجي شده، رفتار آتي آبخوان چهلخانه با لحاظ احداث سد با رقوم تاج مختلف پيش بيني شده و ميزان آب ذخيره شده، افزايش يا كاهش آبدهي چاهها و قنوات محدوده اثر طرح محاسبه و بررسي گرديد. با توجه به اينكه سازه هاي آبي باعث بر هم خوردن وضعيت بيلان منابع آبي نيز ميگردد، بيلان آبي آبخوان چهل خانه و آبخوان بويين (آبخوان زيردست سد) نيز بررسي شده و نقش سد دركاهش منابع آبي زيردست بررسي گرديد. نتايج نشان مي دهند كه ارتفاع بهينه سد در رقوم تاج 2290 متر از سطح دريا فراهم ميگردد. در اين شرايط ذخيره افزوده آبخوان به 470 هزار متر مكعب رسيده و تاثير موثري بر افزايش آبدهي قنوات، رودخانه و چاههاي بالادست خواهد داشت. احداث سد گنجه بر روي راه ارتباطي گنجه– داران تاثير مستقيم نداشته و همچنين روستاي گنجه تحت تاثير بسيار كمي از احداث سد قرار خواهد گرفت. شعاع اثر سد گنجه بر تراز آب زيرزميني آبخوان زيردست حداكثر 700 متر بوده و حداكثر 16 متر افت سطح آب زيرزميني پايين دست را در شعاع اثر ياد شده در پي خواهد داشت.

Underground dams have recently been considered as hydrological structures for the development of water resources, especially in the dry regions of Iran. In this investigation along with the basic studies and the aquifer flow modeling, the probable hydrogeological effects of an underground dam are investigated. The proposed place for the Ganjeh Underground Dam is Chehel-khaneh Aquifer located in Freydan, Isfahan province. In this study, climatological and hydrological studies, exact geological, geophysical and hydrogeological researches, and a completion of the required data based on different statistical methods have been utilized to examine the feasibility of application of PMWIN, an efficient model for simulation of fluid flow and solute transport in porous media for the Chehel-khane Aquifer modeling. Following the verification of the model, future behavior of the Chehel-Khaneh Aquifer, quantity of stored water, increase vs. decrease in yields of wells and Qanats are assessed and analyzed for various configurations of the underground dam. According to the influence of hydrological constructions on the water resources balance, groundwater balance is calculated and analyzed for the Chehel-Khaneh and Bouein (downstream aquifer) aquifers and the role of the underground dam on the fall of the level of water resources downstream is investigated. According to the findings of the research, optimum height of crest of the underground dam is 2290 m.s.l. Increased storage of the aquifer as a result is 0.47 Mm3 with the discharge of river, wells and Qanats significantly increased. Moreover, Ganjeh Dam would not exert any undesirable effect either on Ganjeh-Daran Road or Ganjeh Village. The effective radius of Ganjeh Dam on downstream aquifer is estimated as less than 700 meters. Due to the construction of the dam, there will arise a 6 meter decrease in water table of the downstream aquifer at the influenced regions.