هيدروژئولوژي و مديريت آبخوان قوچان - شيروان با استفاده از مدل عددي MODFLOW-2000  Fulltext 

[ نوذر ساماني ] - بخش زمين شناسي دانشكده علوم، دانشگاه شيراز
[ رمضان كاظمي گليان ] - بخش زمين شناسي دانشكده علوم، دانشگاه شيراز

خلاصه مقاله:

دشت قوچان – شيروان در فاصله تقريبي 130Km غرب شهرستان مشهد واقع مي باشد. در سالهاي اخير به دليل برداشت بيش از حد چاههاي بهره برداري، ضمن نامطلوب شدن كيفيت، سطح آب آبخوان نيز بطور مداوم كاهش يافته است. از اين رو ارزيابي هيدروژئولوژيكي و مديريت آبخوان ضروري به نظر مي رسد. ابتدا با توجه با نتايج حاصل از آزمون پمپاژ، لاگ زمين شناسي چاههاي مشاهده اي و اكتشافي، مقاطع زمينشناسي، هيدروگراف چاههاي مشاهده اي ، بررسيهاي ژئوالكتريك و بازديدهاي صحرايي، ارزيابي هيدروژئولوژيكي دشت در چهار ناحيه انجام گرفت. در ادامه با توجه به عدم ارتباط هيدروليكي قسمت ابتدا و مياني دشت (تحت عنوان دشت قوچان) با قسمت انتهايي آن در محدوده برزل آباد و حائز اهميت بودن قسمت مياني دشت (منطقه فاروج) ، تهيه مدل آبخوان قوچان و مديريت آن مورد بررسي قرار گرفت.
با ترسيم شبكه تيسن بر اساس 15 و 23 حلقه چاه مشاهده اي و هيدروگراف واحد دشت قوچان، نوسانات كم سطح آب دشت در شهريورماه 1373 و آمار برداري از منابع آب زير زميني در سالهاي 70-1369، شرايط پايدار حاكم بر آبخوان مشخص گرديد. سپس با در نظر گرفتن مدل مفهومي آبخوان و تهيه كليه پرونده ها و فايلهاي ورودي مربوط به آن، واسنجي مدل عددي MODFLOW-2000 (از نوع تفاضلات محدود) براي شرايط پايدار با فعال بودن پروسه هاي مشاهده، حساسيت و تخمين – پارامتر بمنظور بهينه نمودن مقادير پارامتر K و فاكتورهاي قابليت هدايت (Conductance) براي محاسبه جريان ورودي از مرزها صورت گرفت. در ادامه واسنجي مدل براي شرايط ناپايدار ، ابتدا مقادير پارامتر Sy بهينه و با ثابت بودن آن در پريودهاي بعدي، مقادير پارامتر نفوذ موثر (تغذيه ناشي از بارندگي و آب برگشت كشاورزي) بهينه گرديد. در نتيجه، واسنجي مدل به مدت يك سال (شهريور ماه 1373 تا مرداد 1374) و صحت سنجي آن براي دو سال (شهريور ماه 1374 تا مرداد 1376) انجام گرفت كه نتايج حاصله توانايي مدل براي انجام كارهاي مديريتي را تاييد مي كند. بر اساس نتايج خروجي مدل در سه سال واسنجي، ميزان خروجي سالانه نسبت به ورودي آن بيشتر مي باشد(به عبارت ديگر، كاهش ذخيره متوسط سالانه آبخوان در محدوده مدل برابر با 24.5Mm3 مي باشد) كه با سير نزولي هيدروگراف واحد دشت قوچان و چاههاي مشاهده اي واقع در محدوده مدل، مورد تاييد مي باشد.
همچنين بر اساس نتايج واسنجي مدل، يك دوره صرفا بدون پمپاژ (دي ماه لغايت اسفند) نيز حاصل گرديد كه با وضعيت بهره برداري حاكم بر آبخوان، مطابقت خوبي را نشان مي دهد. در مرحله آخر (با توجه به بحراني بودن وضعيت منطقه) ، بمنظور مديريت آبخوان قوچان، تاثير ناشي از 50% آب شرب شهرستان قوچان (تنظيمي از محل سد تبارك آباد) و همچنين مهار 25% حجم سيلابهاي حاشيه شمالي و جنوبي دشت براي واسنجي سال سوم مورد بررسي قرار گرفت كه تاثير تعديل كننده اي بر وضعيت سطح آب زير زميني دشت داشته است.