ارزیابی اثر تأمین نیاز آبی شرب و کشاورزی آبخوان ساری- نکا بر حرکت جبهه شوری با بهره‌برداری از سد گلورد
محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاریمینا نصیری 1 , مهدی حمیدی 2 * , حمید کاردان مقدم 3
1 - کارشناس ارشد مهندسی عمران گرایش مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
2 - استادیار مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
3 - استادیار پژوهشی موسسه تحقیقات آب، وزارت نیرو، تهران، ایران
کلید واژه: آب زیرزمینی, آبخوان ساری- نکا, سد گلورد, پیشروی آب‌شور,
چکیده مقاله :
با رشد سریع اقتصاد در مناطق ساحلی، تقاضا برای منابع آب و بهره‌برداری از آب‌های زیرزمینی افزایش یافته است و این امر موجب اختلال در تعادل بین آب‌شور و شیرین در آبخوانهای ساحلی و درنتیجه منجر به نفوذ آب‌شور به آب‌های زیرزمینی خواهد شد. در پژوهش حاضر مدل عددی جریان و نفوذ شوری در آبخوان ساحلی ساری-نکا با استفاده از نرم‌افزار GMS شبیهسازی شده است. واسنجی مدل برای تراز آب زیرزمینی و غلظت شوری از مهر 1389 تا شهریور 1393 صورت پذیرفته است. مدل واسنجی‌شده با استفاده از اطلاعات در دسترس از مهر 1393 تا شهریور 1394 برای تراز آب زیرزمینی و غلظت شوری صحت‌سنجی گردیده است. ضریب همبستگی در مرحله واسنجی ماندگار، غیرماندگار و صحت‌سنجی در مدل کمی به ترتیب برابر 99/0، 98/0 و 97/0 به دست آمد. همچنین این ضریب در مدل انتقال در مرحله واسنجی غیرماندگار و صحت‌سنجی به ترتیب به میزان 83/0 و 87/0 برآورد شد. پس از صحت‌سنجی مدل و با فرض ثابت ماندن شرایط هیدروژئولوژیکی آبخوان، نتایج پیشبینی مدل طی شش سال آینده بیانگر هجوم بیشتر آب‌شور در آبخوان ساحلی موردمطالعه است. در ادامه با توجه به احداث سد گلورد بر روی رودخانه نکارود، تأثیر سد بر آبخوان ساری- نکا در شرایط اقلیمی نرمال، خشکسالی و ترسالی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که در شرایط خشکسالی حرکت خط هم‌غلظت 50 درصد شوری برای پارامتر TDS نسبت به انتهای دوره پیشبینی 98/5% افزایش خواهد داشت. همچنین در شرایط ترسالی حرکت خط هم‌غلظت 50 درصد شوری به میزان 94/2% کاهش خواهد یافت.
With the fast-growing economy in the coastal regions, the demands for water resources and the exploitation of groundwater have been increased. Consequently, the established balance between freshwater and seawater has been disturbed and hence resulted in extensive seawater intrusion into groundwater. In this paper, the flow model and saltwater intrusion in the Sari-Neka aquifer is simulated using the GMS model. The model is calibrated for four years Between October 2010 and September 2014, both in terms of groundwater levels and TDS concentration. The calibrated model is validated for the next year in terms of groundwater levels and TDS concentration with the available data for October 2014 and September 2015. The values of the correlation coefficient in the steady-state model, transient model and validation model in the flow model are obtained 0/99, 0/98 and 0/97 respectively. The values of the correlation coefficient in the transport model are obtained 0/83 and 0/87 in the transient model and validation model, respectively. After the validated model and assuming all the hydrogeologic conditions remain, a predictive 6-year simulation run indicates that further seawater intrusion into the coastal aquifer can occur in the study area. The effects of the Gelvard dam on the quality of groundwater in the Sari-Neka aquifer in normal, drought and wet conditions also were investigated. The results show that under drought conditions the 50% iso-concentration contour movement for TDS will increase by 5/98 %. In wet conditions, the 50% iso-concentration contour movement will be reduced by 2/94%.
رضاپور، ع.، ساغروانی، ف. و احمدیفرد، ع. 1397 .مطالعه پدیده هجوم آب شور به آبخوانهای ساحلی در شرایط گذرا با استفاده از پردازش تصویر و مدلسازی عددی، نشریه هیدرولیک. 13)2(: 69-82.
شرکت مهندسین مشاور آب و خاک ،گزارش بیالن منابع آب محدوده مطالعاتی ساری- نکا. 1393 .
مهدیزاده محلی، س. و وفایی، ف. 1397 .ارزیابی شبیهسازی با رویکرد مرز مشترک در پیشبینی نفوذ شوری در آبخوانهای الیهبندی ساحلی تحت پمپاژ، فصلنامه علوم و تکنولوژی محیطزیست، 20(4): 29-49.
Abd-Elhamid, H. F. and Javadi, A. A. 2011. A density-dependant finite element model for analysis of saltwater intrusion in coastal aquifers. Journal of Hydrology, 401(3-4): 259-271.
Al-Salamah, I. S., Ghazaw, Y. M. and Ghumman, A. R. 2011. Groundwater modeling of Saq Aquifer Buraydah Al Qassim for better water management strategies. Environmental monitoring and assessment, 173(1-4): 851- 860.
Chun, J., Lim, C., Kim, D. and Kim, J. 2018. Assessing impacts of climate change and sea-level rise on seawater intrusion in a coastal aquifer. Water, 10(4):357.
Ekhmaj, A., Ezlit, Y. and Elaalem, M. 2014. The situation of seawater intrusion in Tripoli, Libya. In International conference on biological, chemical and environmental sciences, (BCES-2014).
Penang. Freeze, R. A. and Cherry, J.A .1979. Groundwater: Englewood Cliffs. New Jersey. Hamidi, M. and Sabbagh Yazdi, S.R. 2006. Numerical modeling of seawater intrusion in coastal aquifer using finite volume unstructured mesh method. WSEAS Transactions on Mathematics, 5(6): 648-655.
Hamidi, M., & Sabbagh Yazdi, S. R. 2008. Modeling of 2D density-dependent flow and transport in porous media using finite volume method. Computers & Fluids, 37(8): 1047-1055.
Hussain, M. S., Javadi, A. A. and Sherif, M. M. 2015. Three dimensional simulation of seawater intrusion in a regional coastal aquifer in UAE. Procedia Engineering, 119: 1153-1160.
Jang, C. S., Liu, C. W. and Chou, Y. L. 2012. Assessment of groundwater emergency utilization in Taipei Basin during drought. Journal of hydrology, 414: 405-412.
Kumar, C. P. 2006. Management of groundwater in salt water ingress coastal aquifers. Groundwater Modelling and Management, 540-560.
Luyun Jr, R., Momii, K. and Nakagawa, K. 2009. Laboratory-scale saltwater behavior due to subsurface cutoff wall. Journal of Hydrology, 377(3-4): 227-236.
Mansour, A.Y., Baba, A., Gunduz, O., Şimşek, C., Elçi, A., Murathan, A. and Sözbilir, H. 2017. Modeling of seawater intrusion in a coastal aquifer of Karaburun Peninsula, western Turkey. Environmental earth sciences, 76(22):775.
Mittelstet, A. R., Smolen, M. D., Fox, G. A. and Adams, D. C.2011.Comparison of Aquifer Sustainability under Groundwater Administrations in Oklahoma and Texas 1. JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 47(2): 424-431.
Siarkos, I., Latinopoulos, D., Mallios, Z. and Latinopoulos, P. 2017. A methodological framework to assess the environmental and economic effects of injection barriers against seawater intrusion. Journal of environmental management, 193:532-40.
Sappa, G. and Coviello, M. T. 2012. Seawater Intrusion and Salinization Processes Assessment in a Multistrata Coastal Aquifer in Italy. Journal of Water Resource and Protection, 4(11): 954-966.
Zheng, C. and Wang, P. P. 1999. MT3DMS: a modular three-dimensional multispecies transport model for simulation of advection, dispersion, and chemical reactions of contaminants in groundwater systems; documentation and user's guide. Alabama Univ University.
_||_