پيش بيني نوسانات سطح آب زيرزميني تحت سناريوهاي مختلف مديريتي با استفاده از مدل MODFLOW

Predicting Groundwater Table Fluctuations under Different Management Scenarios by MODFLOW Model

به علت خشكسالي هاي 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 بود. به منظور جلوگيري از وقوع اين بحران، مديريت بهره برداري از منابع آب بايد به عنوان يك اصل در برنامه ريزي هاي كشور مد نظر قرار گيرد. مدل هاي شبيه سازي ابزارهاي مناسبي براي مديريت كمي و كيفي منابع آب زيرزميني مي باشند. در اين تحقيق، كارآيي مدل سه بعدي و تفاضل محدود MODFLOW براي شبيه سازي سطح ايستابي آب خوان قم با استفاده از داده هاي يك دوره دوساله (مهر 1382 تا شهريور 1384) ارزيابي شد. مدل به ترتيب به پارامترهاي آب دهي ويژه، هدايت هيدروليكي، تغذيه و تخليه بيشترين حساسيت را نشان داد. ضريب همبستگي و جذر ميانگين مربعات خطا در مرحله واسنجي، به ترتيب بين 0/24 تا 0/99 و 0/01 تا 0/14 متر متغير بود. تغييرات ضريب همبستگي و جذر ميانگين مربعات خطا در مرحله صحتسنجي به ترتيب بين 0/52 تا 0/97 و 0/002 تا 1/14 بود. براي ارزيابي عكس العمل آب خوان به تنش هاي مختلف، شش سناريو مديريتي (ادامه روند موجود بهره برداري از چاه ها و تغذيه به منابع آب زيرزميني، كاهش 10، 20 و 30 درصدي و كاهش پلكاني از برداشت منابع آب زيرزميني و ادامه برداشت در شرايط موجود و تغذيه مصنوعي سفره آب زيرزميني با استفاده از پساب شهري) تا افق 1400 تعريف و بررسي گرديد. بر اساس نتايج مدل، بهترين سناريو براي تعادل بخشي و احياء آب زيرزميني، تغذيه مصنوعي با استفاده از پساب تا افق 1400 مي باشد.

Due to recent droughts and excessive extraction of groundwater resources، water table of Qom aquifer has had sharp drop resulted in intrusion of saline water into the groundwater and land subsidence. In order to prevent the crisis، operation management of water resources should be a principle in country planning. Simulation models are suitable tools for management and qualitative and quantitative conservation of groundwater resources. In this study، a two-year period data (September 2003- September 2005) were used for evaluating MODFLOW model to simulate the aquifer water table. The model showed the most sensitivity to specific yield، hydraulic conductivity، recharge and discharge، respectively. The correlation coefficient and root mean square error in the calibration stage varied from 0.24 to 0.99 and 0.01 to 0.14 m، respectively. The correlation coefficients and root mean square error in the verification step change between 0.52 to 0.97 and 0.002 to 1.14، respectively. To assess the aquifer response to various stresses، six management scenarios (continued current extraction of groundwater and recharge to groundwater resources، decrease by 10، 20 and 30% and reducing step by step of groundwater extraction، continued current extraction of groundwater and artificial recharge of groundwater using urban wastewater) were defined up to 2020. Based on the model results، the best scenario for restoring and balancing the groundwater is artificial recharge scenario using wastewater up to 2020