شبکه اندازه گیری سطح آب زیرزمینی شامل مجموعه ای از چاه های مشاهده ای و پیزومترها به منظور اندازه گیری تغییرات سطح آب زیرزمینی در آبخوان های آزاد و تحت فشار می باشد. ضوابطی که باید در طراحی این گونه شبکه ها مد نظر قرار گیرد، به طور خلاصه به وسعت آبخوان، وضعیت پیچیدگی هیدروژئولوژیک منطقه، اهداف ایجاد شبکه به همراه نظرات کارشناسی و محدودیت های مالی ارتباط دارد که برخی موارد در زیر شرح داده می شود.

بررسی گستره آبخوان

به منظور طراحی شبکه چاه های مشاهده ای، ابتدا باید حدود آبخوان مشخص شود تا شبکه چاه های مشاهده ای پیشنهادی بتواند تمام گستره آبخوان را پوشش دهد. استفاده از کلیه اطلاعات موجود، از قبیل اطلاعات مربوط به چاه ها، بررسی های زمین شناسی، هیدروژئولوژیک، ژئوفیزیک و حفاری های گمانه ای راهگشا خواهد بود.

بررسی تعداد و انواع آبخوان ها

از آنجا که باید به تعداد آبخوان های موجود، شبکه اندازه گیری جداگانه ایجاد کرد، لازم است از کلیه اطلاعات موجود به منظور تشخیص تعداد و انواع آبخوان های موجود در یک محدوده استفاده کرد تا نسبت به طراحی شبکه اندازه گیری برای هر یک از آن ها اقدام نمود. به عنوان مثال، چنانچه در محدوده ای سه آبخوان مستقل وجود داشته باشد، (یعنی در ابتدا آبخوان آزاد و در زیر آن دو آبخوان تحت فشار موجود باشد) باید برای هر سه آبخوان طراحی شبکه اندازه گیری به طور جداگانه انجام شود. طراحی می تواند طوری صورت گیرد که با حفر یک چاه و نصب سه لوله با جدار مجزا به طول های مختلف در آن، که هر لوله برای اندازه گیری سطح آب یک آبخوان کاربرد داشته باشد، بتوان تغییرات سطح آب کلیه آن ها را مورد بررسی قرار داد.

تراکم شبکه اندازه گیری سطح آب زیرزمینی

تراکم یا تعداد چاه های مشاهده ای و پیزومترها در واحد سطح آبخوان برحسب اهداف از پیش تعیین شده مطالعات می تواند، متفاوت باشد. نظر به اینکه هدف اصلی از تهیه این دستورالعمل، پایش کمی آب زیرزمینی یک آبخوان در طولانی مدت و در نهایت رسیدن به تغییرات حجم ذخیره آبخوان می باشد، بنابراین با این هدف، تراکم شبکه اندازه گیری سطح آب زیرزمینی تشریح می شود.

تراکم شبکه اندازه گیری سطح آب زیرزمینی [6 و 16 و 27] در دو شکل تراکم زیاد و تراکم قابل قبول شرح داده می شود ولی برای بهینه سازی شبکه اندازه گیری طراحی شده و یا موجود، بهترین راه استفاده از روش زمین آماری است که در بخش بعد تشریح خواهد شد.

تراکم زیاد

برای تراکم شبکه اندازه گیری سطح آب زیرزمینی (چاه های مشاهده ای) براساس آنچه در برخی مراجع یادآوری شده، حدود 10 حلقه چاه اندازه گیری سطح آب در هر 100 کیلومترمربع کافی می باشد. ذکر این نکته ضروری است که با توجه به شرایط متفاوت هیدروژئولوژی حاکم بر آبخوان ها و مشکلات موجود، همیشه تراکم زیاد مناسب ترین تراکم نخواهد بود.

تراکم قابل قبول

تجارب حاصل از مطالعات آب های زیرزمینی در ایران و همچنین وجود مشکلات در انتخاب محل و حفاری چاه های اندازه گیری، نشان داده است که برای بررسی تغییرات سطح آب زیرزمینی یک آبخوان ، به تراکم زیاد نیاز نبوده و با تراکم کم تر به ویژه برای آبخوان های با گسترش زیاد، می توان به آنچه که در هدف ذکر شده، نایل آمد.

بنابراین تراکم مناسب و قابل قبولی که پیشنهاد می شود، 4 حلقه چاه مشاهده ای برای هر 100 کیلومترمربع آبخوان می باشد. به عبارت دیگر، یک حلقه در هر شبکه 25 کیلومترمربعی براس اس نقشه های با مقیاس 1:50000 که در مطالعات آب های زیرزمینی دشت های ایران متداول است، می تواند کافی باشد. در این حالت، فاصله چاه ها از یکدیگر به طور متوسط حدود 5 کیلومتر در نظر گرفته می شود.

تراکم شبکه اندازه گیری سطح آب زیرزمینی در وضعیت طبیعی آبخوان

وضعیت طبیعی آبخوان، حالتی است که جریان آب زیرزمینی متاثر از عوامل تغذیه و تخلیه طبیعی بوده و دارای حالت عادی باشد. در این حالت، عوامل تاثیرگذاری که این حالت عادی را تغییر داده و موجب نوسانات شدید سطح آب می شوند، در نظر گرفته نمی شود. در این حالت، تراکم قابل قبول یعنی 4 حلقه چاه اندازه گیری در هر 100 کیلومترمربع آبخوان که فاصله تقریبی چاه ها از یکدیگر 5 کیلومتر می شود، مناسب است.

برای افزایش دقت در برخی بررسی ها یا کنترل های خاص، لازم است که شبکه چاه های مشاهده ای متراکم تر باشد به عنوان مثال در بخشی از آبخوان که برای تامین آب شرب یک شهر اختصاص یافته، به منظور کنترل دقیق تغییرات سطح آب آن ضروری است، تراکم چاه های مشاهده ای بیش تر و تا حد تراکم زیاد (10 حلقه در هر 100 کیلومترمربع) افزایش یابد.

تراکم چاه های مشاهده ای در وضعیت تغذیه یا تخلیه شدید آبخوان

عوامل و عوارض طبیعی و مصنوعی که بر تغذیه یا تخلیه بخشی از آبخوان تاثیر زیادی دارند، موجب تغییرات شدیدتر در سطح آب زیرزمینی همان بخش از آبخوان می شود. بنابراین برای بررسی این تاثیر لازم است تا تراکم چاه های مشاهده ای نسبت به حالت عادی افزایش یابد. این عوامل معمولا در آبخوان های تحت فشار و در نتیجه در تغییر تراکم پیزومترها تاثیر چندانی ندارد، پس عمدتا در مورد تراکم چاه های مشاهده ای حفر شده در آبخوان های آزاد ذکر می شود.

از جمله عوامل تاثیرگذار می توان به رودخانه های دائمی، زهکش های طبیعی و مصنوعی، دریاچه ها و دریاها و حوضچه های تغذیه مصنوعی و کانال های آبرسانی اشاره کرد.

- برای بررسی نواحی که تحت تاثیر متقابل آبخوان با رودخانه ها، زهکش ها، دریاچه ها و همچنین کانال های آبرسانی که کف بستر آن ها توسط مواد غیرقابل نفوذ پوشش داده نشده، تراکم تغییر می یابد و باید حالت تراکم زیاد انتخاب شود (10 حلقه در هر 100 کیلومترمربع) بنابراین، در این بخش از آبخوان باید برای هر شبکه 10 کیلومترمربع یک حلقه چاه مشاهده ای حفاری شود.

- در پایین دست محل تغذیه مصنوعی (حوضچه های تغذیه ) برای بررسی تاثیر تغذیه مصنوعی که معمولا بر بخش کوچکی از آبخوان تاثیر شدید دارد، ضروری است که تراکم چاه های مشاهده ای در این بخش از آبخوان بسیار فشرده تر باشد (حتی بیش از تراکم زیاد) تا بتوان اثر تغذیه مصنوعی را بررسی کرد.

- برای بررسی پیشروی آب شور دریا به آبخوان، چاه های مشاهده ای در چند خط مستقیم به موازات ساحل حفاری می شود که فاصله چاه ها در هر خط بین 100 تا 500 متر و فواصل خطوط بین 2 تا 10 کیلومتر با توجه به وسعت و تغییرات پیشروی آب شور دریا انتخاب می شود.

طراحی شبکه اندازه گیری سطح آب روی نقشه

برای ایجاد شبکه چاه های مشاهده ای، ابتدا با توجه به چاه های موجود که روی نقشه هیدروژئولوژی پیاده شده است، طراحی اولیه ای صورت می گیرد. در این طراحی، کلیه عوامل تاثیرگذار شامل عوارض طبیعی مانند رودخانه، تپه ماهورها، شیب توپوگرافی، عوامل زمین شناسی و عوامل هیدروژئولوژیک مانند جهت جریان آب زیرزمینی، زهکشی یا تغذیه آبخوان توسط رودخانه مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین ضمن رعایت تمام موارد بالا ، باید سعی شود که تمام گستره آبخوان تحت پوشش این چاه ها قرار گیرد.

چگونگی قرار گرفتن چاه های مشاهده ای و پیزومترها نسبت به هم، باید طوری روی نقشه طراحی شود که از اتصال آن ها به یکدیگر تاحد امکان مثلث های متساوی الاضلاع به دست آید، زیرا در این حالت می توان نقشه شبکه تیسن مناسبی برای محاسبات و رسم هیدروگراف (آبنمود واحد) معرف تغییرات سطح آب آبخوان تهیه کرد.

تدقیق طراحی انجام شده روی زمین

پس از طراحی اولیه روی نقشه، باید امکان اجرای طرح تهیه شده روی زمین مورد بررسی قرار گیرد که موارد زیر را برای بررسی محل حفر هر یک از چاه های مشاهده ای شامل می شود:

- وضعیت توپوگرافی محل، وجود جاده دسترسی ، عدم وجود چاه بهره برداری در حریم آن، عدم وجود نهر آب درکنار آن، عدم وجود ابنیه یا ساختمان مزاحم، امکان تملک اراضی یا اخذ مجوز حفر چاه.

- در خصوص سهولت تملک اراضی مورد نیاز و ایجاد حریم برای چاه مشاهده ای، لازم است در قوانین آب ملاحظاتی صورت گیرد تا حتی الامکان مشکلات انتخاب محل و حفر چاه مرتفع شود.

- ضوابط طراحی شبکه پیزومتری کم و بیش مشابه با چاه های مشاهده ای است. به همین دلیل، ضمن ارائه ضوابط طراحی چاه های مشاهده ای، به ضوابط طراحی شبکه پیزومتری نیز اشاره شده است. حدود آبخوان ها ی تحت فشار نیز باید ابتدا روی نقشه مشخص شود درصورتی که آبخوان گسترش زیادی نداشته باشد (کم تر از 100 کیلومترمربع) با حفر یک یا دو پیزومتر و اندازه گیری فشار هیدرواستاتیک در آن ها می توان تغییرات فشار پیزومتری آبخوان را مورد بررسی قرار داد. ولی اگر وسعت آبخوان تحت فشار بیش از 100 کیلومترمربع باشد، ضروری است تا شبکه پیزومتری مشابه با آنچه در مورد چاه های مشاهده ای آبخوان آزاد (در شرایط طبیعی آبخوان) گفته شد، طراحی شود. همان طور که گفته شد، از آن جایی که آبخوان تحت فشار در ارتباط هیدرولیکی با عوامل تاثیرگذار از سطح مانند رودخانه و غیره نیست، فاصله پیزومترها در تمام وسعت آبخوان می تواند یکسان باشد.

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