معرفی مدل های ریاضی آب زیرزمینی
مقدمه:
مصارف بی رویه و کنترل نشده منابع آب سطحی و زیرزمینی، کاهش نزولات جوی، تمرکز مصرف در برخی نقاط (عدم تعادل بین تقاضا و پتانسیل تأمین آب)، الگوی کشت نامناسب و عدم آبیاری صحیح، حفر چاه های متعدد و بهره برداری بی برنامه از آنها در چند دهه گذشته باعث بحرانی شدن وضعیت منابع آب زیرزمینی در اکثر دشت های ایران شده است. به نحوی که سطح آب زیرزمینی در برخی آبخوان های مهم کشور به طور مداوم سیر کاهشی داشته و متوسط افت سالانه آن در طول 10 سال گذشته در حد چند متر بوده است.
کاهش سطح تراز آب زیرزمینی دشت ها اثرات سوء زیادی دارد و باعث افزایش هزینه استحصال آب و افزایش مصرف انرژی، کاهش کیفیت آب و ظهور پدیده فرونشست زمین می گزدد. هر کدام از این عوامل پیامدهای منفی ثانویه دارند. به عنوان نمونه با کاهش حجم آب قابل برداشت و افزایش هزینه استحصال، سطح زیر کشت محصولات کشاورزی کاهش یافته و در مقابل قیمت ها افزایش می یابد. افزایش قیمت ها باعث بی ثباتی اقتصادی در جامعه شده و زمینه ساز بحران های اجتمایی می گردد. از طرف دیگر با کاهش سطح زیر کشت محصولات، عملا به توسعه زمین های لم یزرع و بیابان زایی در منطقه افزوده می شود. بیابان زایی نیز تشدید پدیده شکل گیری ریزگرد ها را در پی دارد و الی آخر...!
یکی دیگر از عواملی که سبب بحرانی شدن وضعیت آب شده است، تغییر شرایط و رژیم تغذیه طبیعی سفره های آب زیرزمینی است. در برخی از دشت ها، ساخت و سازهای هیدرولیکی نامناسب بر روی رودخانه ها انجام شده که سبب کاهش تغذیه مناسب آبخوان پایین دست گردیده. برخی از سدها و پروژه های ساماندهی رودخانه تأثیر نامطلوبی در تغذیه طبیعی آبخوان و مخازن آب زیرزمینی دارند.
علی رقم تلاش متولیان قانونی از جمله شرکت های آب منطقه ای کشور و در رأس آنها وزارت نیرو مبنی بر مدیریت وضعیت کنونی و متوقف کردن سیر کاهشی سطح آب زیرزمینی دشت های کشور، همه روزه شاهد افزایش حفاری های غیر مجاز چاه ها، اضافه برداشت غیر مجاز از چاه های دارای پروانه هستیم. و رویکرد سازه ای در امر مهار و ذخیره آب های سطحی باعث فشار مضاعف بر منابع آب زیرزمینی می گردد. عوامل فوق بیانگر این است که فرهنگ مصرف آب بین مردم و آحاد جامعه نهادینه نشده است و غفلت های مدیریتی در بخش آگاهی های عمومی نیز در برخی از مقاطع از زمان صورت گرفته است.
جهت فائق آمدن بر مشکلات اشاره شده منابع آب های زیرزمینی، نیاز بر مدیریت جامعه فرابخشی و یکپارچه منابع آب سطحی و زیرزمینی با لحاظ عوامل فرهنگی، سیاسی، قضایی و اجتمایی و مشارکت دادن کلیه ذینفعان و تشکل ها و اصناف در این مدیریت همه جانبه نگر است. از عوامل بسیار تأثیر گذار در بخش فنی مدیریت یکپارچه، شناخت علمی و دقیق وضعیت دشت ها و منابع آب آن است که این شناخت از طریق تولید اطلاعات پایه در بخش هواشناسی، هیدرولوژی،هیدروژئولوژی و غیره و بررسی عالمانه آنها بدست می آید. پس از شناخت وضعیت موجود، باید سناریوها و گزینه های متعدد علمی، مهندسی و مدیریتی را جهت ایجاد یک مدیریت صحیح و متعادل مورد آزمون قرار داد. این بررسی های علمی نیازمند وجود ابزارهای گوناگونی است که یکی از آنها مدل های ریاضی می باشد. اساسا هر بررسی علمی و فنی بر پایه ریاضیات استوار است. علی الخصوص در بخش مهندسی آب محاسبات ریاضی و متدهای بکاگیری آن نقش کلیدی دارد. نقش مدل های ریاضی در پیش بینی وضعیت منابع آب در سالهای آتی پر رنگ تر از هر روش ها و بررسی های دیگر می باشد.
تعریف مدل:
مدل در تعریف عام، توصیفی است برای درک بهتر پدیده هایی که امکان دیدن جامع آنها وجود ندارد. مدل فرآیندی است که ارتباط دقیق پارامتر های مختلف یک سیستم را به زبان ریاضی بیان می کند. این روابط ریاضی، خواص مکانی و زمانی یک سیستم یا بخش هایی از آن را شبیه سازی می نمایند. و مدل آب زیرزمینی در مفهوم خاص آن، روابط ریاضی است که سیستم طبیعی آبخوان و عوامل تغذیه و تخلیه آن و تغییرات سطح ایستابی یا سطح پیزومتریک را به صورت مکانی و زمانی نشان می دهد. با داشتن چنین روابطی می توان اثرات پارامترهای مختلف را بر یک سیستم بررسی و نتیجه گیری کرد.
اهداف:
مدل آب زیرزمینی بر اساس اطلاعاتی که به مدل داده می شود، شرایط طبیعی آبخوان را شبیه سازی می کند. با داشتن اطلاعات نقاط شاهد (چاه های مشاهده ای یا ایستگاه های هیدرومتری) برخی پارامترهایی که عدم قطعیت آنها زیاد است، تدقیق می شود. این پارامترها می توانند تغذیه سطحی، از جمله بارش موثر و آب برگشتی و همچنین ضریب قابلیت انتقال باشد. مدلی که پارامترهای آن بر اساس آمار و اطلاعات نسبتا دقیق کالیبره شده، پاسخی که به سوالات زیر خواهد داد نسبتا قابل اطمینان است:
- روند تغییرات سطح آب زیرزمینی با حفظ وضعیت استحصال کنونی در سال های آتی چگونه خواهد بود؟
- حذف تعدادی چاه غیر مجاز مشخص (از نظر موقعیت و وضعیت بهره برداری) چه تأثیری بر سطح آب زیرزمینی خواهد داشت؟
- حفر چاه های جدید در چه مناطقی صورت بگیرد تا اثر سوء بر میزان تغییرات سطح آب زیرزمینی آبخوان نداشته باشد.
- با کاهش چند درصد در میزان آبدهی چاه های پمپاژ می توان سیر کاهشی تراز سطح آب زیرزمینی را متوقف کرد و یا آنرا بهبود بخشید؟
- اثرات پروژه های تغذیه مصنوعی و یا برخی پروژه های تعادل بخشی نظیر کنترل اضافه برداشت چاه ها بر روی تراز سطح آب زیرزمینی چه خواهد بود؟
- نقش مدل در طراحی زهکش های زمین های کشاورزی و زیر سازه ها و تأسیسات چه خواهد بود؟
- با طرح موارد فوق کیفیت آب آبخوان چه تغییراتی خواهد داشت؟
- و...
تماس واتساپ: 09190622992 (98+)
شناسه تلگرام مدیر سایت: Basin_Ir_bot@
نشانی ایمیل: www.Basin.ir@Gmail.com
(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)
_______________________________________________________
تماس با ما
تماس واتساپ
گروه تلگرام ما
هشدارهای ما
آمار و اطلاعات
سفارش پروژه
در منابع آب
نظرات (۰)