حل عددی نوسانهای جزر و مدی در یک سامانه‌ی آبخوان جزیره‌ای ناهمگن و مقایسه‌ی آن با حل تحلیلی

الموضوعات :

مهدی اسدی آقبلاغی ¹ (عضو هیأت علمی گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد)
پری ملکی ² (کارشناس ارشد سازه‌های آبی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد)
داود محققیان ³ (کارشناس ارشد سازه‌های آبی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد)
محمدرضا نوری امامزاده ای ⁴ (عضو هیأت علمی گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد)

تاريخ الإرسال : 08 الإثنين , شوال, 1435 تاريخ التأكيد : 30 الجمعة , محرم, 1439 تاريخ الإصدار : 01 الأربعاء , ذو الحجة, 1438

الکلمات المفتاحية: نشت, آبخوان آزاد, آبخوان نیمه محصور, لایه‌ی نیمه تراوا, جریان یک بعدی,

ملخص المقالة :

  بررسی اثر نوسانهای جزر و مد دریا در آبخوان ساحلی موضوعی است که مورد توجه بسیاری از محققان بوده است. در این مقاله یک راه حل عددی  برای سامانه­ی آبخوان چندلایه­ای غیر همگن توسعه داده شده است. این سامانه­ی آبخوان شامل یک آبخوان آزاد در بالا یک آبخوان نیمه محصور در پائین،و یک لایه­ی نیمه‌تراوا در بین آنها می‌باشد. این آبخوان ساحلی از دو سمت بین دو ساحل دریا، که به موازات یکدیگر قرار گرفته اند، محصور می باشد. نتایج نشان دادند که دامنه­ی نوسانها در آبخوان آزاد با افزایش نشت افزایش می­یابد، اما نوسانها در آبخوان نیمه محصور با افزایش نشت کاهش پیدا می‌کند. به‌علاوه، نتایج حاصل بر پایه­ی حل تحلیلی افزایش فراسنج بدون بعد ضریب ذخیره در آبخوان آزاد  باعث کاهش نوسانهای سطح آب می‌شود، درصورتی‌که نوسانهای آب زیرزمینی در آبخوان محصور با تغییر فراسنج بدون بعد ضریب ذخیره تقریباً ثابت می‌ماند. همچنین، افزایش فراسنج بدون بعد ضریب انتقال در آبخوان‌های آزاد و نیمه محصور باعث افزایش نوسانهای سطح آب شده است. تغییرات سطح آب نسبت به زمان نشان می‌دهد که زمان تأخیر در آبخوان آزاد تغییر قابل‌توجهی نداشته، و برای آبخوان نیمه  محصور نسبت به آبخوان آزاد کمتر است. مقایسه­ی بین حل عددی و حل تحلیلی نشان داد بین این دو اختلاف ناچیزی وجود دارد.

المصادر:

1)        اشجاری،ج. 1388. مکانیسم اثر جزر و مد بر رفتار هیدرولیکی آبخوان ساحلی محبوس.www. ngdir.ir

2)        عطایی آشتیانی، ب. کتابچی، ح. 1389. توسعه الگوریتم بهینه‌سازی جامعه مورچه‌ها به‌صورت تلفیقی با مدل شبیه‌سازی عددی برای مدیریت بهینه آبخوان‌های ساحلی. تحقیقات منابع آب ایران.7(19):1-12

3)       Alcolea , A. Ph Renard. Mariethoz. Bertone F. 2009. Reducing the impact of a desalination plant using stochastic modeling and optimization techniques. Hydrology 365: 275–288.

4)       Ataie-Ashtiani B., R-E Volker. Lockington D-A. 1999. Tidal effects on sea water intrusion in unconfined aquifers. Hydrology. 216: 17–31.

5)       Baird A. Mason T. D. Horn. 1998. Validation of a Boussinesq model of beach ground water behavior. Marine Geology 148: 55-69.

6)       Bear, J. 1979. Hydraulics of groundwater. McGraw-Hill New York. USA. 241.

7)       Ferris J. G. 1951. Cyclic fluctuations of water level as a basis for determining aquifer transmissibility. IAHS Publ. 33: 148–155.

8)       Jeng D.S. L. Li and D.A. Barry 2002. Analytical solution for tidal propagation in a coupled semiconfined/phreatic coastal aquifer. Advances in Water Resources 25: 577–584

9)       J. Jiao, and Z. Tang 1999. An analytical solution of groundwater response to tidal fluctuation in a leaky confined aquifer. water Resource Research. 35: 747–751.

10)   Kim K.Y., H.  Seong, T. Kim, K.H.  Park and N.C. Woo, Y.S. Park, G.W.  Koh,and  W.B. Park 2006. Tidal effects on variations of fresh–saltwater interface and groundwater flow in a multilayered coastal aquifer on a volcanic island (Jeju Island, Korea). Hydrology. 330: 525– 542.

11)   Li, L. D.S. Jeng, and D.A.  Barry 2002. Tidal fluctuations in a leaky confined aquifer: localized effects of anoverlying phreatic aquifer. Hydrology 265: 283–287.    

12)   Parlange, J.Y. and W.  Brutsaert 1987. A capillary correction for free surface flow of 10 groundwater, Water Resour. Res. 23: 805-808.

13)   Philip J.R. 1973. Periodic nonlinear diffusion: An integral relation and its physical 12 consequences. Aust. Phys. 26: 513-519.

14)   Pricket, T.A. 1975. Modeling technicues for groundwater evaluation. Adv. Hidrosci. 10: PP. 564.

15)   Robinson, C., B.  Gibbes and L.  Li 2006. Driving mechanisms for groundwater flow and salt transport in a subterranean estuary. Geophysics Research Letters. 33: L03402.

16)   Robinson, C., L.  Li and D.  Barry 2007. Effect of tidal forcing on a subterranean estuary. Advances in Water Resources. 30 (4): 851-865.

17)   Wang H.F. and Anderson M.P. 1995. Introduction to groundwater modeling finite difference and finite element methods. Academic press, inc. Newyork.