ارزیابی و مقایسه روش‌های تعیین حریم کیفی چاه با استفاده از مدل ریاضی (مطالعه موردی: آبخوان استان گلستان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 کارشناس گروه تلفیق و بیلان دفتر مطالعات شرکت آب منطقه‌ای استان گلستان،گرگان، ایران

چکیده

یکی از مهم­ترین بخش­های تأمین­کننده نیاز بشر به آب به­خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک، منابع آب زیرزمینی می­باشد. در شرایط کنونی، بخش قابل ملاحظه­ای از مصارف آب کشور به­خصوص در بخش شرب از آب زیرزمینی تأمین می­گردد که عمدتاً از آبخوان­های آزاد می­باشد. بنابراین حفاظتکیفی این منابع از اهمیت زیادی برخوردار است. در بسیاری از موارد آلودگی آب­های زیرزمینی، بعد از آلوده شدن چاه­های آب شرب مشخص می­شوند. رفع آلودگی آب زیرزمینی بسیار پرهزینه و فرآیندی طولانی دارد که  اغلب زمانی آلودگی تشخیص داده می­شود که رفع آلودگی آبخوان تقریباً غیرممکن می­گردد. شناسایی مناطق آسیب­پذیر آبخوان و مدیریت کاربری اراضی از راه­های مناسب برای جلوگیری از آلودگی­های آب زیرزمینی، است. لذا در این مطالعه حریم کیفی دو حلقه از چاه­های آب شرب واقع در منطقه مخروط افکنه و میان دشتی استان گلستان، با استفاده از نرم افزار WHEAM2000 و با به­کارگیری روش معادلات جریان آب زیرزمینی در شرایط جریان یکنواخت و روش شعاع ثابت، به­منظور مقایسه عملکرد روش­های فوق در دو منطقه مذکور،  برآورد شده است. نتایج این مطالعه نشان داد در صورت وجود پارامتر­های هیدروژئولوژیک قابل اعتماد برای منطقه استقرار چاه­ها، از نرم افزار فوق می­توان به­عنوان یک ابزار مفید برای تعیین حریم بهداشتی چاه بهره جست، هم­چنین به­دلیل پایین­تر بودن شیب هیدرولیکی (i) و هدایت هیدرولیکی (k) حریم کیفی محاسبه شده از روش شعاع ثابت و روش شکل­های تغییرپذیر ساده شده با مدل­ تحلیلی هم پوشانی بیش­تری در مناطق میان دشتی نسبت به مناطق مخروط افکنه نشان می­دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation and Comparison of Methods for Determining the Protection zone of Wells Using a Mathematical model (Case Study of Golestan aquifer)

نویسندگان [English]

  • zahra sadeghi 1
  • Kazem Esmaili 2
  • Abdol Reza Kaboli 3
1 Department of Water Engineering, Ferdowsi University of Mashhad., Mashhad., Iran Iran
2 Associate Professor. Water Engineering dept. Ferdowsi University of Mashhad., Mashhad., Iran
3 M.Sc. in Hydrogeology, Golestan Regional Water Company., Gorgan., Iran
چکیده [English]

Underground water resources is One of  the most important parts  that  supplies the human need, particularly in arid and semi-arid. At present, a considerable part of the drinking water is supplied from underground water sources, which are mostly free aquifer. Therefore,the Quality protection of this sources is important. Decontamination of groundwater is costly and lengthy process and is often diagnosed when the aquifer decontamination is impossible. Identify vulnerable areas of aquifers and land use management is one of the best ways to prevent contamination of groundwater.
So in this study, the qualitative protection zone of tow drinking water wells located in the Alluvial area and plain of golestan province, using WHEAM2000 software and use the method of equations in groundwater flow in uniform flow conditions and constant radius, To compare the performance of two methods to calculate protection zone in these areas, was calculated. The results showed that in the presence of hydrological-reliable parameters for the establishment of wells area, the above software can be used as a useful tool for the determining protection zone of wells. Since in the plain area the hydraulic gradient (i) and hydraulic conductivity (k) is lower, so the protection zone calculated by method of equations in groundwater flow in uniform flow conditions and constant radius overlap more than the Alluvial area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Groundwater
  • Golestan Aquifer
  • Protection zones
  • Software WHEAM2000
اکبرپور،ا.، اعتباری،ب و برزنونی،س. 1390. مدل­سازی آب زیرزمینی در راستای تعیین حریم کیفی چاه­های آب شرب (مطالعه موردی بیرجند). چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب.
بانژاد،ح.، محب زاده،ح.، قبادی،م.ح و حیدری،ق. 1392. شبیه­سازی عددی جریان و انتقال آلودگی در آب­های زیرزمینی مطالعه موردی آبخوان دشت نهاوند. نشریه آب و خاک، 23 .2: 57-43.
درخشنده رو،غ،ر.، واقفی،م و سعیدی­فر،غ.ر. 1388. مطالعه موردی حوزه آبریز رودخانه بشار جهت تعیین تغییرات ذخیره آب و هد سرعت آبخوان با استفاده از نرم افزار MODFLOW. دهمین سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر.
عباسی،م.، کابلی،ع و نیک قوجق،ی. 1390. ارزیابی آسیب­پذیری آبخوان آبرفتی گرگان به روش Drastic و تعیین حریم کیفی نقطه­ای آبخوان. طرح پژوهشی، شرکت آب منطقه­ای استان گلستان.
غلام نژاد،ن و کارگر،م. 1385. تعیین حریم کیفی منابع آب زیرزمینی. دومین کنفرانس مدیریت منابع آب.
مشهدی،ل و باغ­وند،ا. 1389. بررسی و مدل­سازی آلودگی ناشی از زباله­های محل دفن بر آب­های زیرزمینی (مطالعه موردی آبخوان امان آباد). چهارمین همایش و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست.
مجرد،م.، رخشنده رو،غ.ر و امیری،ح. 1392. تعیین حریم کیفی ناحیه­ای و نقطه­ای منابع آب زیرزمینی دشت زرقان در استان فارس با اسفاده از نرم افزار PMWIN. هفتمین کنگره ملی مهندسی عمران.
ناصری،ح و قره محمدلو،م. 1383.تعیین حریم کیفی چاه­های آب شرب (مطالعه موردی: شهر ساری). هشتمین همایش انجمن زمین شناسی ایران.
Barnett,Ch., Zhou,Y., Vance,S and Fulcher,C. 1997. Wellhead protection area delineation for identifying potential contamination sources. http://proceedings.esri.com/library /userconf/proc95/to150/p121.html.
Elewa,H.H., Shohaib,R.G., Qaddah,A.A. and Nousir,A.M. 2013. Determining groundwater protection zones for the Quaternary aquifer of northeastern Nile Delta using GIS-based vulnerability mapping. Environ Earth Science. 68: 313–331.
Laronne,B.I., and Gvirtzman,L.H. 2005 Groundwater flow along and across structural folding: an example from the Judean desert, Israel. Journal of Hydrology.312: 51–69.
Livingstone,S., Franz,T and Guiger,N. 1995. Managing ground water resources using wellhead protection Geosciences Canada. 22.4: 121-128.
 Miller,C., Chudek,P and Babcock,S. 2003. A comparison of wellhead protection area delineation methods for public drinking water systems in Whatcom County, Washington. J. Environmental Health. 66.2: 17-27.
Wuolo,R.W., Dahlstrom,D.J and Fairbrother,M.D. 1995. Wellhead protection area delineation using the analytic element method of ground water modeling. Groundwater. 33.1: 71-83.
Yaouti,F., Mandour,A., Khattach,D and Kaufmann,O. 2008. Modelling groundwater flow and advective contaminant transport in the Bou-Areg unconfined aquifer (NE Morocco). Journal of Hydro-environment Research. 2: 192-200.