ارزیابی روش‌های تعیین حریم کیفی چاه‌های شرب با استفاده از مدل عددی (مطالعه موردی: دشت بیرجند)

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری منابع آب،گروه علوم و مهندسیآب، دانشگاه بیرجند

2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

از بخش­های مهم در سیاست حفاظت از منابع آب زیرزمینی به منظور جلوگیری از مخاطرات سلامتی و زیست محیطی، تعیین حریم حفاظتی چاه می­باشد. در این تحقیق ضمن معرفی روش­های شعاع ثابت محاسبه­ای، تحلیلی KLF و Wysslingو مدل عددی به عنوان متداول­ترین روش­ها جهت تعیین حریم حفاظت کیفی چاه، به منظور مقایسه روش­های مذکور از داده­های 6 حلقه چاه­ شرب روستایی دشت بیرجند استفاده گردید. نتایج تحقیق نشان می­دهد کهحریم کیفی ترسیمی روش شعاع ثابت محاسبه­ای بخش قابل ملاحظه­ای از حریم کیفی ترسیم شده توسط مدل عددی در بخش بالادست چاه را در بر نمی­گیرد. حریم کیفی ترسیمی روش­های تحلیلی Wyssling و KLF در مقایسه با حریم کیفی مدل عددی از نظر شکل ظاهری باریک و کشیده بوده و بخش قابل ملاحظه­ای از فواصل جانبی حریم مدل عددی را پوشش نمی­دهند وحریم حفاظتیکیفی بالادست محاسبه شده همواره از حریم کیفی بالادست مدل عددی بیش­تر می­باشد. بهترین هم­پوشانی حریم روش­های شعاع ثابت محاسبه­ای، تحلیلی Wysslingو KLF با حریم کیفی عددی به ترتیب با درصد کارآمدی12/67%، 35/64% و 03/60% برای زمان حرکت یک سال می­باشد و با افزایش زمان حرکت از هم­پوشانی آن­ها با مدل عددی کاسته می­شود. به طور کلی مدل عددی دقیق­ترین روش جهت ترسیم حریم حفاظت کیفی چاه می­باشد ولی در صورت عدم وجود داده، زمان، سرمایه و تخصص کافی استفاده از روش­های ساده­تری مانند شعاع ثابت و تحلیلی نیز از دقت قابل­قبول برخوردار خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Methods for Determining the Drinking Wellhead Protection Area Using Numerical Model (Case study: Birjand plain)

نویسندگان [English]

  • mohsen Azizi 1
  • Ali Shahidi 2
1 PhD Student, Department. of Science and Water Engineering, UniversityofBirjand
2 Assistant professor Department Water Engineering University of Birjand ., Birjan., Iran
چکیده [English]

Determining the protective area of the well is one of the important parts of the groundwater protection policies in order to prevent the health and environmental hazards. In this research, while introducing calculated constant radius method, KLF and Wyssling analytical methods and numerical modeling were used as the most common methods for protective area of the wellin order to compare these methods using data from 6 rings of rural drinking water in Birjand Plain. The results of the study show that the protective area plotted by the calculated constant radius method does not include a significant part of the protective space plotted by the numerical model in the upstream section of the well. In addition, boundaries plotted by Wyssling and KLF analytical methods are narrow and stretched in terms of appearance compared with the boundary of numerical model, and do not cover a significant portion of the numerical modellateral distances and the calculated upstream protective area is always wider than upstream protective area in the numerical model. The best overlapping of calculated constant radius and analytic Wyssling and KLF methods with numerical boundaries occurs with the efficiency percentage of respectively 67.12%, 64.35% and 60.03% for duration of one year. As the travel time increases, their overlapping with the numerical model is reduced. In general, the numerical model is the most accurate method for drawing the protection area of the well, but the use of simpler methods such as constant radius and analytical techniques will have acceptable accuracy in the absence of data, time, capital, and sufficient expertise.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Birjand plain
  • Numerical Model
  • Wellhead protection area

مراجع

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.
بدو،ک. 1383. مبانی محاسبات حریم بهداشتی برای حفاظت کیفی چاه­های آب شرب در شهرها. نشریه استقلال. 23. 77:2-91.
دلخواهی،ب و اسدیان،ف. 1390. مروری بر عوامل موثر بر حریم حفاظتی چاه­های شرب با استفاده از مدل ریاضی عددی (مطالعه موردی: منطقه یافت­آباد تهران). مجله تحقیقات منابع آب ایران. 7. 89:3-94.
دلخواهی،ب.، خدایی،ک و اسدیان،ف. 1392. مقایسه روش­های ترسیم حریم حفاظتی چاه (مطالعه موردی: چاه­های شرب شهر همدان). مجله تحقیقات منابع آب ایران. 9. 27:2-41.
صادقی،ز.، اسماعیلی،ک و کابلی،ع.ر. 1394. ارزیابی و مقایسه روش­های تعیین حریم کیفی چاه با استفاده از مدل ریاضی (مطالعه موردی: آبخوان استان گلستان). مجله آبیاری و زهکشی ایران. 9. 335:2-344.
عزیزی،م.، صیامی،م و نصیری خراسانی،ن. 1392. بررسی آلودگی آب­های زیرزمینی بر اثر انتقال شیرابه تولیدی در دفن­گاه زباله با استفاده از مدل ریاضی تفاضلات محدود در محیط GMS(مطالعه موردی: سایت لندفیل شرق تگزاس، آمریکا). پنجمین کنفرانس مدیریت منابع آب.
فتحیان،ف و دهقان،ز. 1390. مطالعه روش­های محاسبه حریم منطقه آبده چاه­های شرب و اقدامات مدیریتی حفاظت از آن­ها. دومین کنفرانس ملی پژوهش­های کاربردی منابع آب ایران.
مجرد،م.، رخشنده­رو،غ.ر و امیری،ح. 1392. تعیین حریم کیفی ناحیه­ای و نقطه­ای منابع آب زیرزمینی دشت زرقان در استان فارس با استفاده از نرم­افزار PMWIN. هفتمین کنگره ملی مهندسی عمران.
همراز،ب.س.، اکبرپور،ا. و پوررضا بیلندی،م. 1394. تحلیل عدم قطعیت پارامتری مدل MODFOLW توسط روش GLUE (مطالعه موردی: دشت بیرجند). نشریه پژوهش­های حفاظت آب و خاک. 22. 61:6-79.
Bates,J.K and Evans,J.E. 1996. Evaluation of wellhead protection area delineation methods, applied to the municipal well field at Elmore. Ohio Journal of Science. 96.1:13-22.
Bingham,M. 2010. Vulnerability Assessment and Scoring of Wellhead Protection Areas City of Hamilton. Earthfx Incorporated, Ontario.
Frind,E.O and Mohammad,D.S. 2005. Delineation of three-dimensional well capture zone for complex multi-aquifer systems.Ground Water Journal. 40.6:586-598.
Harter,T. 2002. Delineating Groundwater Sources and Protection Zones, California Department of Health Services, California.
Livingstone,S., Franz,T and Guiger,N. 1995. Managing ground water resources using wellhead protection. Journal of the Geological Association of 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.Journal of the Environmental Health. 66.2:17-27.
Mogheir,Y and Tarazi,G. 2010. Comparative identification of wellhead protection area for municipal supply wells in Gaza. Journal of Water Resource and Protection. 2.2:105-114.
Moinante,M.J and Lobo-ferreira,J.P. 2005. On wellhead protection assessment methods and a case study application in Montemor-o-Novo,Portugal. The Fourth Inter-celtic Colloquium on Hydrology and Management of Water Resources, 11-13 July, Universidade do Minho, Guimaraes, Portugual.
Puchalski,G. 2009. Wellhead Protection Plan for the City of Barrett. Journal of Minnesota Deppartment of Health. 24.3: 2-16.
Rahman,M and Shahid,S.H. 2008. Modeling Groundwater Flow for the Delineation of Wellhead Protection Area around a Water-well at Nachole of Bangladesh.Journal of Spatial Hydrology. 4.1:13-22.
Springer,A.E and Bair,E.S. 1992. Comparison of methods used to delineate capture zones of wells: Stratified-Drift Buried-Valley Aquifer. Groundwater Journal. 30.6:908-917.
Sadeghi Tabas,S., Samadi,S.Z., Akbarpour,A and Pourreza Bilondi,M. 2017. Sustainable groundwater modeling using single and multi-objective optimization algorithms.Journal of Hydroinformatics. 19.1:97-114.
Stroble,R.O and Robillard,P.D. 2006. Comparison of several EPA-recommended US and German wellhead protection area delineation methods in agricultural settings.Journal of the Water SA. 32.4:507-517.
Theodossiou,N and Latinopoulos,D. 2009. Economic aspects of the delineation of well head protection areas under conditions of uncertainty. The Proceedings of the second International CEMEPE and SECOTOX Conference, Mykonos, Greek.
U.S. Enviromental Protection Agency. 1987. Guidance for Delineation of Wellhead Protection Areas, U.S. EPA, Office of Groundwater Protection, Washington, D.C.
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 Journal.33.1:71-83.
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
دوره 12، شماره 1 - شماره پیاپی 67
فروردین و اردیبهشت 1397
صفحه 222-238

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار