نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

ارزیابی پایداری منابع آب زیرزمینی دشت زرندیه ساوه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
ساناز بیگدلی 1
کیومرث ابراهیمی 2
علی اکبر داودی راد 3
عبدالحسین هورفر 4
1 دانشجوی فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
2 گروه مهندسی انرژی های نو و محیط زیست، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران،
3 استادیار پژوهشی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی‌استان‌مرکزی، سازمان تحقیقات، آموزش‌و ترویج کشاورزی
4 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران، ، ایران
چکیده
در این پژوهش وضعیت پایداری منابع آب‌زیرزمینی دشت زرندیه‌ ساوه بر مبنای داده‌ برداری میدانی و شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای بررسی شد. با استفاده از اطلاعات داده برداری‌های میدانی، شبیه‌سازی آبخوان با نرم‌افزار GMS انجام و مدل برای حالت پایدار و ناپایدار در 84 گام ماهانه(1390 تا 1400) واسنجی و صحت سنجی شد. سه سناریوی کاربردی برای احیاء آبخوان بررسی شد. مقادیر شاخص‌های پایداری آبخوان(AS) و وابستگی به آب‌زیرزمینی(DG) به ترتیب برابر 31.1 و 0.78 درصد بدست آمد که نشان می‌دهد آبخوان در شرایط بحرانی است و منطقه وابستگی شدیدی به منابع آب‌زیرزمینی دارد. براساس شاخص‌ میرایی(GDR) با ادامه روند برداشت، آبخوان 53 سال دیگر بطور کامل تخلیه خواهد شد. سناریوی کاهش برداشت 20 درصدی سالانه به‌عنوان مناسب‌ترین سناریو منتج به افزایش تراز 4 متری آبخوان طی ده سال خواهد ‌شد. اجرای طرح تغذیه‌مصنوعی سیلاب های فصلی موجود، اثر قابل توجهی بر احیاء آبخوان داشته است. سناریوی انتقال و تغذیه سرریز سد الغدیر می‌تواند بر تراز آب‌زیرزمینی تأثیر مثبت و قابل توجهی، معادل 0.75متر در سال داشته باشد. براساس نتایج، پارامترها و عوامل مؤثر بر تعادل‌بخشی آبخوان زرندیه، در اولویت اول کاهش برداشت و سپس افزایش تغذیه از محل سرریز سد الغدیر است که می‌تواند اثرات قابل توجهی در پایداری این آبخوان داشته باشد.
کلیدواژه‌ها
آبخوان زرندیه ساوه
بهره‌برداری پایدار
تغذیه مصنوعی
تعادل‌بخشی آب‌زیرزمینی
پایش میدانی

عنوان مقاله English

Evaluation of the Zarandieh Saveh Aquifer Sustainability, Iran

نویسندگان English

sanaz Bigdeli 1
Kumars Ebrahimi 2
Aliakbar Davudirad 3
Abdolhossein Hoorfar 4
1 Department of Irrigation and Reclamation Engineering, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Department of Renewable Energies and Environmental Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran.
3 Assistant Professor, Markazi Province Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Arak, Iran.
4 Department of Irrigation and Reclamation Engineering, University of Tehran, Karaj, Iran
چکیده English

Herein, the stability of the Zarandieh-Saveh aquifer was investigated, based on field monitoring data and simulation. It was simulated involving GMS software and calibrated and vitrificated in both steady-state and unsteady-state conditions, for 84 monthly steps(2012 to 2022). The values of Aquifer Sustainability(AS) and Groundwater Dependence(DG) indices calculated equal to 31.1% and 0.78%, respectively, which shows the aquifer is in a critical condition and the region is highly dependent on groundwater. According to the Groundwater Damping Index(GDR), with the continuation of the present extraction process, the aquifer will be completely discharged in the next 53 years. The scenario of 20% reduction in annual extraction as the most appropriate scenario will result a rise equal 4 meters in ten years. The operation of the seasonal floods artificial recharging project has had a significant effect on improving the level of this aquifer. The interbasin transfer and recharging scenario of Al-Ghadir Dam overflow have a positive and significant effect on the groundwater level equal to 0.75 meters per year. Based on the results, the parameters and factors affecting the balancing of the Zarandieh aquifer, the first priority is to reduce the exploitation and then increase of recharging from the Al-Ghadir dam overflow site, which can have significant effects on the stability of this aquifer.

کلیدواژه‌ها English

Artificial recharging
field monitoring
groundwater storage and recovery
sustainable exploitation
Zarandieh Saveh aquifer
بیکی خشک، ا. 1390. مدیریت آب زیرزمینی با رویکرد توسعه پایدار. پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران. ص 83-78 و 93-85.
خسروانیان، ص. 1396. پیش‌بینی افت سطح آب آبخوان دهبید (صفا شهر) و ارائه سناریوهای مدیریتی با استفاده از مدل GMS. پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشته هیدروژئولوژی، دانشگاه شهید چمران اهواز – دانشکده علوم زمین.
خالدی، م. 1396. مدل‌سازی اثرات کاهش برداشت چاه‌های مجاز، تجمیع و انسداد غیرمجاز. پایان‌نامه گروه آبیاری و زهکشی، دانشگاه تبریز.
دوستی رضایی، م.، زینال‌زاده، ک.، بشارت، س. و امیرعطایی، ب. 1400. تأثیر سناریوهای مدیریتی و اقلیمی در تغییرات سطح آب زیرزمینی (مطالعه موردی مدل‌سازی عددی در آبخوان دشت سلماس). نشریه آبیاری زهکشی. 16 (2): 293-280.
رضیئی، ط. 1390. شناسایی مناطق همگن بارشی ایران با استفاده از روش تحلیل مؤلفه های اصلی، مجله ژئوفیزیک ایران. 4(3): 144-128.
صاغی جدید، م. و کتابچی، ح. 1398. مدیریت احیاء منابع آب زیرزمینی با استفاده از مدل تلفیقی شبیه‌سازی عددی- بهینه‌ سازی فراکاوشی جامعه مورچه‌ها. تحقیقات منابع آب ایران. 15(2): 133-119.
گزارش بیلان منابع آب محدوده مطالعاتی زرندیه ساوه. 1392. شرکت مدیریت منابع آب. وزارت نیرو.
علیزاده، ا. 1389. اصول هیدرولوژی کاربردی. چاپ بیست و هشتم. انتشارات آستان قدس رضوی.
محتشم، م.، دهقانی، ا. ا.، اکبرپور، ا. و مفتاح، م. 1390. پیش بینی سطح ایستابی در آبخوان با به کارگیری نرم‌افزار GMS (مطالعه موردی: آبخوان بیرجند). چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران. دانشگاه صنعتی امیرکبیر. تهران.
مطالعات توجیهی – اجرایی آبخیزداری حوزه آبخیز دشت زرند ساوه. 1381. سازمان جهاد کشاورزی استان مرکزی، جلد اول تا چهارم.
نخعی، م.، حسنی، ع.، مقیمی، ه.، عباس نوین‌پور، ا .1400. پیش‌بینی اثرات ناشی از بهره‌برداری بی‌رویه بر آبخوان دشت زرندیه (استان مرکزی) با استفاده از نرم‌افزار GMS. هیدروژئولوژی. 6 (2): 13-29.
Abdelhalim, A., Sefelnasr, A. and Ismail, E. 2019. Numerical modeling technique for groundwater management in Samalut city, Minia Governorate. Egypt. Arabian Journal of Geosciences. 12(124):1-18.
Bayat, M., Eslamian, S., Shams, G. and Hajiannia, A. 2020. Groundwater level prediction through GMS software – case study of Karvan area. Iran. Quaestiones Geographicae. 39(3).
Chen, S., Yang, W., Huo, G. and Huang, Z. 2016. Groundwater simulation for efficient water resources management in Zhangye Oasis. Northwest China. Environmental Earth Science. 75(647): 1-13.
Harbaugh, A. W. 2005. MODFLOW-2005. The U. S. Geological Survey Modular Ground-Water Model-The Ground-Water Flow Process. U. S. Geological Survey Techniques and Methods 6-A16, USGS، USA.
Karimirad, I., K, Ebrahimi. And S. Araghinejad. 2017. Impact of land-use change on a multilayer aquifer in south-eastern coast of Caspian Sea. 10th World Congress on Water Resources and Environment, July 5-9, Athens, Greece.
Vrba, J. and A. Lipponen. 2007. Groundwater resource sustainability indicators. Groundwater Indicators Working Group.
Yaouti, F., El, 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(3): 192-209.