نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• رسول قبادیان ¹
• زینب بهرامی ²

¹ دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی کرمانشاه، ایران

² کارشناس ارشد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی کرمانشاه، ایران

چکیده

افزایش بهره برداری همراه با دوره­های خشکسالی، باعث بیلان منفی دشت خزل واقع در استان همدان شده است. مقدار افت از سال 79 تا 89 به میزان 8/5 متر برآورد شده است. با توجه به قابلیت بالای GMS در استفاده از GIS و همچنین لایه­بندی دقیق آبخواندر این تحقیق به منظور بررسی نوسانات سطح آب زیرزمینی دشت خزل از آن استفاده شد. بدین ترتیب که مدل کمی آبخوان با کد MODFLOW در بسته ترم­افزار مذکور تهیه و در دو حالت جریان ماندگار (مهر­ماه 1388) و جریان غیر­ماندگار (از آبان­ماه 1388 تا مرداد­ماه 1389) واسنجی و در شهریور­ماه 1389 صحت­سنجی شد. سپس با مدل کالیبره شده تأثیر اجرای طرح تغذیه مصنوعی آبخوان به مدت 5 ماه از اواخر مهر تا اواخر اسفند ( توسط 31چاه تزریق) بررسی شد. نتایج نشان داد با پاسخ مثبت آبخوان، حداکثر میزان بالا آمدگی سطح آب زیر زمینی دشت به مقدار 19 سانتی­متر در فروردین ماه بود. در ادامه مدل کیفی آبخوان با کد MT3DMS تهیه و برای همان دوره­ی شبیه­سازی جریان، با کالیبراسیون مقادیر ضریب پراکندگی طولی مواد آبخوان و ضریب توزیع (به روش سعی و خطا) واسنجی شد. مقادیر ضریب همبستگی (98/0)، شیب خط رگرسیون (0079/1)، میانگین خطا (56/4) و جذر میانگین مربعات خطا (36/3%) نشان از واسنجی مناسب مدل کیفی برای شبیه­سازی انتشار آلودگی و اعمال سناریو­های مختلف دارد. انتشار آلودگی چاه­های فاضلاب به عنوان یک سناریو ارزیابی شد. نتایج نشان داد شعاع تأثیر چاه­های فاضلاب در نقاط مختلف حدود 150 تا 200 متر می­باشد.

کلیدواژه‌ها

• آب زیرزمینی
• شبیه سازی کمی و کیفی
• MODFLOW
• MT3DMS

عنوان مقاله [English]

Numerical Analysis of Applying Quantitative and Qualitative Scenarios on Khezel Aquifer in Hamedan Province with MODFLOW & MT3DMS Models

نویسندگان [English]

• Rasool Ghobadian ¹
• Zeynab Bahrami ²

¹

²

چکیده [English]

Increased exploitation of groundwater besides recent periods of drought caused a negative balance in Khezel aquifer located in Hamedan province, Iran. From 2000 to 2010, groundwater surface drop was estimated 5.8 meters. With regard to high potential of GMS in using GIS and careful stratification of the aquifer, GMS was used in present study to investigate and predict the groundwater table fluctuations in Khezel aquifer. Thus, Quantitative modeling was performed using MODFLOW model. The model was calibrated (using trial and error method) in two conditions: steady state (in september 2009) and transient state (from October 2009 to July 2010). Also, the quantitative model validated for August 2010. The impact of groundwater artificial recharge (within 31 injection wells for 5 months from October to March) was evaluated by calibrated model. Results showed maximum rise of water level was 19 cm in April. Next, in the same flow simulation stress periods, qualitative modeling was carried out by MT3DMS model. Optimum values of longitudinal dispersion and distribution coefficient were achieved by trial and error method and the qualitative model was calibrated. Statistical results of qualitative modeling are as follow: R2=0.98, slope of regresion line (y=1.0079x), mean error (ME=4.56 ppm) and RMSE=3.36%. Finally, dispersion of point source pollution (leaching pit) was investigated as a scenario. The result indicated that the radius of influence of leaching pits varies from 150 to 200 m in different areas.

In continue, in the same flow simulation stress periods , qualitative modeling was carried out by MT3DMS model. Optimimum valuse of longitudinal dispersion and distribution coefficient were achived By trial and error method and the qualitative model was calibrated. Statistical results of qualitative modelling including: R2=0.98, slope of regresion line (y=1.0079x), mean erroe(ME=4.56 ppm) and RMSE=3.36%. Finally, dispersion of point source pollution (leaching pit) was investigated as a scenario. The result indicated that, the radius impact of leaching pit varying from 150 to 200 m.

کلیدواژه‌ها [English]

• Groundwater
• Quantitative and Qualitative Simulation
• MODFLOW
• MT3DMS