امكان سنجي احداث سدزيرزميني در دشت قلعه خواجه خوزستان با استفاده از مدل رياضي تفاضلات محدود و سيستم اطلاعات جغرافيايي GIS

Feasibility of underground dams in Ghale Khawje plain of Khuzestan using mathematical model finite difference and GIS

استان خوزستان با داشتن آب و زمين فراوان يكي از استان هاي حاصل خيز از لحاظ كشاورزي است. كشاورزان به صورت انفرادي منابع آب و خاك را براي مقاصد اقتصادي كوتاه مدت سامان دهي نموده اند. اما هيچ گونه برنامه دراز مدتي براي بهره برداري از منابع آب هاي زيرزميني وجود ندارد. اين مقاله نتيجه مدل رياضي است كه براي دشت قلعه خواجه در استان خوزستان با استفاده از روش مدل سازي مفهومي تهيه شده است. به همين منظور برنامه مدل سازي GMS7.1 كه در برگيرنده كد MODFLOW, 2000 مي باشد، مورد استفاده قرار گرفت. براي مدل سازي پوشش ورودي و خروجي، پوشش تغذيه، پوشش پمپاژ، و پوشش خاك در مدل مفهومي برنامه مورد ملاحظه قرار گرفت. مدل براي دوره مهر 1389 تا شهريور 1390 در حالت ناماندگار طي 12 دوره تنش كاليبره و پس از بهينه سازي پارامترهاي هيدروژيولوژيكي (مدل‌سازي معكوس)، براي دوره زماني از مهر 1390 تا اسفند 1390 صحت سنجي شد. نتايج مدل مذكور براي شرايط موجود در منطقه مورد مطالعه، رهنمودهايي براي مديريت منابع آب هاي زيرزميني آتي فراهم نموده است. گزينه هاي انتخابي مديريت منابع آب براي منطقه مورد مطالعه به كمك مدل جريان مورد ارزيابي قرار گرفت و سپس براي غلبه بر كمبود آب در منطقه مورد مطالعه، امكان سنجي احداث سدزيرزميني بررسي گرديد. پس از انتخاب پارامترهاي موثر بر انتخاب محل سد، اين پارامترها باساخت لايه هاي مربوط به كمك GIS در دشت مورد بررسي قرار گرفتند و مكان هاي مناسب توسط روش هم پوشاني در محيط GIS مشخص گرديدند. آنگاه بر اساس شبيه سازي مدل جريان آب هاي زيرزميني دشت، بهترين مكان براي سد زيرزميني انتخاب گرديد. سپس مدل براي شرايط خشكسالي و احداث سد زيرزميني پيشنهادي اجرا شد. اين تحقيق نشان مي دهد كه احداث سد زيرزميني راهكاري مفيد براي افزايش قابل ملاحظه ذخيره موجود آبخوان و كاهش بيلان منفي دشت قلعه خواجه در اثر خشكسالي است.

Because of its abundance of land and water, Khouzestan has long been one of Iranʹs most productive agricultural provinces. Individual farmers have been effectively managing these resources to serve their short-term economic purposes. However, no long-range management plan has existed for groundwater. This thesis presents the results of a mathematical groundwater model developed for the ghale khawje plain in the Khouzestan province, employing conceptual groundwater modelling approach. For this purpose, Groundwater Modelling Software (GMS7.1) was used which supports the MODFLOW-2000 code. For modeling the Source/Sink Coverage,Recharge Coverage, Extraction Coverageand Soil Coverage were considered.The model was calibrated against the historical and observed water level data for period 2010 to 2011 in the non-steady state and verified for period 2011 to 2012. The results of applying this model to conditions in the study area provide a guide for managing groundwater resources in future. Selected water-management alternatives for the study area were evaluated with the aid of the ground-water flow.for coping with water shortage in the study area, feasibility of underground dam was assessed .After selecting the effecting parameters, they were surveyed in the plain by building associated layers and appropriated sites were determined by overlay method in GISenvironment. Then, based on simulation of groundwater model, the best place was selected.The proposed model was implemented for the conditions of drought and groundwater dam This study shows that underground dams may be a very useful instrument to substantially increase the available storageAnd reduce the negative balance in the ghale khawje plain aquifer.