بررسی تغییرات خصوصیات هیدرودینامیک آبخوان در گذر زمان با استفاده از مدل GMS (مطالعه موردی: آبخوان دشت قزوین)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران.

2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران.

3 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

چکیده

افزایش مصرف آب زیرزمینی و افت روزافزون سطح ایستابی منجر به ایجاد تغییراتی در خصوصیات هیدرودینامیکی آبخوان بویژه پارامترهای هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه می‌شود. در این مطالعه که در سال 1400 و با استفاده از نسخه 10 نرم افزار GMS در آبخوان قزوین انجام شده، ضرایب هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه در سه دوره آماربرداری سال‌های 1381، 1388 و 1397 پس از واسنجی و صحت سنجی مدل در دو حالت پایدار و ناپایدار تعیین شده و مقایسه گردیدند. ریشه میانگین مربعات خطا در حالت پایدار در سه دوره مورد بررسی به‎ ترتیب 86/0، 73/0 و 84/0 متر و در حالت ناپایدار نیز به ترتیب 70/1، 93/0و 06/1 متر بدست آمد که نشان از دقت بالای شبیه‌سازی مدل دارد. متوسط هدایت هیدرولیکی درمحدوده آبخوان در سال‌های 1381، 1388 و 1397 به ترتیب 13/19، 85/16 و 06/14 متر بر روز و متوسط آبدهی ویژه در محدوده آبخوان به ترتیب ذکر شده 078/0، 071/0 و 064/0 تخمین زده شد. نتایج نشان داد که با گذشت زمان و بروز افت سطح آب زیرزمینی پارامترهای هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه کاهش می‌یابند. بر اساس هیدروگراف واحد آبخوان، شیب کاهش سطح آب زیرزمینی بدلیل اقدامات صورت گرفته در طرح تعادل بخشی و تغذیه مصنوعی، از سال 1394 از 1154/0 به 0591/0 کاهش یافته است، شیب کاهش هدایت هیدرولیکی از 38/0 به 31/0 و شیب کاهش آبدهی ویژه از 00117/0 به 00078/0 کاهش یافته است. دلیل اصلی این روند کاهشی می‌تواند تخریب ساختمان خاک و کاهش تخلخل مؤثر باشد و حاکی از برگشت ناپذیر بودن آبخوان به وضعیت قبلی آن می‌باشد. بنابراین لازم است در خصوص تغذیه آبخوان‌ها و آب برگشتی از سامانه‌های آبیاری این تغییرات مورد توجه قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of changes in aquifer hydrodynamic properties over time using GMS model (Case study: Qazvin plain aquifer)

نویسندگان [English]

  • mahnoush jenab 1
  • Hadi Ramezani Etedali 2
  • peyman Daneshkar Arasteh 3
1 phd student in Irrigation and drainage engineering, Water engineering department, Faculty of agricultural and natural resources, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran.
2 Associated professor. Water engineering department, Faculty of agricultural and natural resources, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran.
3 Associated professor. Water engineering department, Faculty of agricultural and natural resources, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran.
چکیده [English]

Increasing groundwater consumption and increasing water table level leads to changes in the hydrodynamic properties of the aquifer especially the parameters of hydraulic conductivity and specific yield. In this study, which was conducted in 2021 using version 10 of GMS software in Qazvin aquifer, the coefficients of hydraulic conductivity and specific yield of Qazvin aquifer in three census periods of 2002, 2009 and 2018 after calibration and validation of the model in two cases steady and unsteady were determined and compared. The root mean square error in the steady state in the three periods under study was 0.86, 0.73 and 0.84 m, respectively, and in the unsteady state was 1.7, 0.93 and 1.06 m, respectively. That shows high accuracy of the model simulation. The average hydraulic conductivity in the aquifer was estimated in the years 2002, 2009 and 2018 respectively 19.13, 16.85 and 14.06 meters per day and the average specific yield was estimated in the aquifer within the mentioned 0.078, 0.071 and 0.064, respectively. The results showed that with time and the occurrence the decrease of groundwater level, the parameters of hydraulic conductivity and specific yield decrease. since 2015 due to the measures taken in the balancing and artificial recharge plan, the slope of hydraulic conductivity has decreased from 0.38 to 0.31. And the slope of special discharge has decreased from 0.00117 to 0.00078. The main reason for this decreasing trend can be the destruction of soil structure and effective reduction of porosity, and indicates the irreversibility of the aquifer to its previous state. Therefore, it is necessary to pay attention to these changes regarding the recharge of aquifers and return water from irrigation systems.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydraulic Conductivity
  • Specific Yield
  • GMS