آژانس های آب و شرکت های خصوصی آب با چالش توسعه و حفظ منابع آب پایدار، اغلب در آب های زیرزمینی به عنوان محور وظایف خود روبرو می باشند. از سال 1987، سیستم Westbay برای مدیران آب، فضای انعطاف پذیری را فراهم کرده است که به توصیف آب های زیرزمینی در چهار بعد پرداخته، و منجر به بهینه سازی فعالیت های مدیریت و توسعه شیوه های مدیریت پایدار گشته است.

نرم افزار مدیریت منابع آب زیرزمینی

• مدیریت حوضه آب های زیرزمینی
• عملیات MAR
• نفوذ آب دریا، نظارت، پیشگیری و کاهش
• بهینه سازی مدل های عددی

چالش چه بود؟

OCWD تعیین کرده است که به منظور بهینه سازی مدیریت تغذیه آبخوان، ذخیره سازی، و بهبود آب های زیرزمینی این اطلاعات در کیفیت سطح و همچنین آب پیزومتری هر یک از لایه های آبخوان مورد نیاز بوده است.

راه حل

تجزیه و تحلیل هزینه ها نشان داد که برای 10 منطقه از طریق عمق 1500 فوت، ابزار دقیق سیستم Westbay در مجموع منجر به کاهش هزینه 55 درصد به 65 درصد پایین تر از حالت چاه خوشه یا دو آشیانه از پنج دکل حفاری می شود.

نتایج

افزایش تراکم داده های چاه ها در سیستم چند لایه که Westbay فراهم می کند؛ OCWD را با تعریف بی سابقه ای از جریان آب زیرزمینی و تغییرات در کیفیت آب روبرو می سازد.

زندگی در کالیفرنیا به بهره گیری از آب های زیرزمینی برای تأمین آب آشامیدنی وابسته است.

آب منطقه ای اورنج کانتی (OCWD) در جنوب کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا، مسئول تهیه آب تازه برای بیش از 2 میلیون نفر از ساکنان در یک ناحیه با مساحت [970-km2] است. امکانات دارای ظرفیت برای تغذیه حدود 250،000 هکتار-فوت [3.1x103m] آب در هر سال با تراوش در طول کانال رودخانه سانتا آنا و تخلیه کانال حوضه است.

آبهای زیرزمینی بیش از 60 درصد از تقاضای کل آب در منطقه را تشکیل داده و مدیریت این منابع آب های زیرزمینی اولویت شماره یک OCWD محسوب می شود.

سطح آب و کیفیت داده های مورد نیاز برای بهینه سازی مدیریت آب های زیرزمینی

مدیریت آب های زیرزمینی بر روی یک منطقه بزرگ یک فرآیند پیچیده است. هر سال، OCWD با نظارت بر سطح آب های زیرزمینی، اقدام به تهیه و محاسبه مقادیر تغذیه آب برای ارزیابی تغییرات ذخیره سازی زیرزمینی در حوضه کرده، تا مجددا به منظور ایجاد تعادل در حوضه، با انجام یک برنامه ارزیابی به تحلیل هزینه های عملیاتی و هزینه های آب تغذیه ای بپردازد. در این منطقه تلاش های جاری برای افزایش منابع آب در دسترس محلی به شکل برنامه های نوآورانه مانند گسترش ظرفیت امکانات تراوش موجود، تصفیه آب های با کیفیت پایین به آب قابل استفاده و احیای آب ها بوده است.

زمین شناسی حوضه آب های زیرزمینی شامل لایه های متناوب از رسوبات ریز و درشت دانه در یک فرم فهرست وار ناودیس می باشد که با حرکت به سمت شمال غربی به پایین فرو می رود. Wellbores حدودا 10 تا 15 لایه مختلف نفوذ پذیر آب با عمق بیش از یک فوت تا 1500 فوت (460 متر. توسط 1980s، OCWD) را تعیین کرده بود.

کیفیت داده ها در هر یک از لایه های آبخوان به جهت بهینه سازی مدیریت تغذیه، ذخیره سازی، و بهبود آب های زیرزمینی مورد نیاز بود.

سه روش دسترسی به لایه های آبخوان در نظر گرفته شد:

اول:

فرم خوشه ای از چاه های جداگانه، که با هر چاه منفرد به تکمیل کل ناحیه پرداخته می شود.

دوم:

آشیانه چاه ها با بیش از پنج دکل حفاری، هر یک در یک منطقه جداگانه، در یک گمانه منفرد تکمیل می گردد.

سوم:

چاه های چند سطحی با استفاده از سیستم Westbay برای نظارت بر آب زیرزمینی.

سیستم Westbay کاهش هزینه های ساخت و ساز را تا 65٪ باعث می شود.

تجزیه و تحلیل هزینه ها نشان داد که برای 10 منطقه از طریق عمق 1500 فوت، ابزار دقیق سیستم Westbay باعث کاهش کل هزینه می شود (از جمله هزینه حفاری، ساخت و ساز، و تهیه ابزار دقیق). 55٪ تا 65٪ پایین تر از چاه های آشیانه با بیش از پنج دکل حفاری. OCWD بر اساس عملکرد هزینه ای تکنولوژی سیستم Westbay آن را انتخاب و در اواخر 1980s برنامه چند ساله حفاری و ساخت چاه های چند لایه در سراسر حوضه را آغاز کرد.

مجموعه OCWD برای مدیریت منابع آب علاوه بر چاه های تک نقطه سنتی از پیش موجود و جدید، با حدود 200 حلقه چاه نظارت در حوضه آب های زیرزمینی تهیه و به ارائه اطلاعات جدایی ناپذیر و پیوسته پرداخته است. تمرکز شبکه نظارتی آب بر 57 سیستم چاه های چند سطحی Westbay، نصب شده در اعماق تا 2000 فوت [600 متر] است. چرا که هر سیستم، Westbay را در اندازه گیری فشار آب، نمونه برداری برای کیفیت آب، و تست ویژگی های هیدرولیک از مناطق گسسته متعدد توانمند می سازد، و این 57 حلقه چاه داده، ارزشی معادل 550 حلقه چاه داده مانیتورینگ سنتی را فراهم می کند. وقتی برای اولین بار نصب شده اند، این چاه ها برای توصیف حوضه آب های زیرزمینی استفاده می شوند. اما پس از آن، چاه برای اطلاعات نظارت طولانی مدت خواهد بود.

دستاوردهای OCWD بینش عمیق و گسترده ای، با وضوح بالای نظارتی بر داده ها را نتیجه داده است

افزایش تراکم داده های چاه های چند لایه سیستم Westbay مجموعه OCWD را با تعریف بی سابقه ای از جریان آب زیرزمینی و تغییرات در کیفیت آب سفره ها روبرو کرده. داده های سطح آب، کلید توسعه مدل سه بعدی، و حتی مدل های زیرزمینی حالت گذرا است، و داده های کیفیت آب اطلاعاتی در مورد حرکت آب تغذیه ای و شناسایی مناطق با آب کم کیفیت برای جلوگیری از علامت گذاری به جهت اصلاح در آینده است. این دیدگاه در کیفیت آب، در طراحی حلقه چاه های تولیدی جدید برای جلوگیری از حصول آب نامطلوب استفاده می شود. بدون کمک گرفتن از این شبکه نظارتی دقیق، منطقه حوضه آب های زیرزمینی نمی تواند با درجه ای قابل قبول از اطمینان دارای مدل سازی های کامپیوتری باشد.

مدل های زیرزمینی پایه و اساس یک برنامه مدیریت طولانی مدت است که شامل به حداکثر رساندن ظرفیت پمپاژ پایدار حوضه می باشد. تحت نظر گرفتن فرآیند توسعه، زمینه های خطوط داخلی چاه ها و امکانات تغذیه آب اضافی برای پشتیبانی عملکرد بهتر و البته قابل اجرا است. استحصال مقدار کل آب های زیرزمینی در حال حاضر حدود 320000 هکتار-فوت [3.95 × 108 M3] در سال است. حجم عظیم، و اطلاعات دقیق جمع آوری شده با ابزار سیستم Westbay سبب روشنی و بدیهی سازی این مفهموم شده که اجرای برنامه ها و پروژه های جدید می تواند تولید و پمپاژ آب زیرزمینی را سالانه به بیش از 450،000 هکتار-فوت [5.55 × 108 M3] در سال افزایش دهد.

OCWD فاز اصلی متمایزی را برای بهینه سازی مدیریت آب های زیرزمینی به رسمیت شناخته است

خصوصیات و کاراکترهای دقیق نظارتی، سبب تفسیر و ارزیابی بهتر داده های جمع آوری شده و مدیریت کارآمد برنامه ریزی آتی منابع است. مراحل باید پی در پی دنبال گردند و در واقع هیچ خصوصیات و میانبرهای-دقیق نظارتی در این مسیر وجود ندارد که بتواند پایه و اساس تصمیم گیری های درست مدیریت حوضه آبریز به شکل موثر باشد. سیستم Westbay سیستم های کنترل چند سطحی اطلاعات کلیدی را برای مطالعات پایه فرآهم می نماید.

ترجمه از:  بهزاد سرهادی

منبع: www.Westbay.com

ویدئوهای آموزش فارسی مدل سازی (3D) آبخوان بر اساس گمانه های حفاری

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح