مدل سازی تهاجم آب شور به آبخوان های ساحلی (مطالعه موردی – قم)

منابع آب زیرزمینی در بسیاری از نقاط جهان اصلی ترین منبع تامین نیاز آب هستند. در طی چند دهه گذشته به علت فعالیت های بشری این منابع ارزشمند به شدت در معرض آلودگی و نابودی قرار گرفته اند. یکی از تهدیدهای جدی برای آب های زیرزمینی، پیشروی آب شور است. با گسترش مدل های عددی، شبیه سازی این پدیده استفاده فراوانی در تحلیل و مدیریت سفره های آب زیرزمینی پیدا کرده است. گام نخست در شبیه سازی عددی، تهیه مدل مفهومی مناسب است. با توجه به اینکه مسئله ی واقعی دارای پیچیدگی های بسیاری است، تهیه مدل مفهومی که علاوه بر اینکه نمایانگر وضعیت واقعی است، از نظر زمان و هزینه مدلسازی به صرفه باشد، مسئله ای بسیار مهم است. در این تحقیق، پدیده پیشروی آب شور در آبخوان دشت قم با استفاده از نرم افزار visual modflow مورد شبیه سازی سه بعدی قرار گرفته است. هدف شبیه سازی، تهیه مدل مناسبی برای پیش بینی وضعیت آبخوان در سال های آینده و مدیریت آن است. در روند مدل سازی، مشکلاتی از جمله کمبود داده های میدانی، ناشناخته بودن پارامترهای فیزیکی، عدم قطعیت پارامترهای هیدرولوژیکی مانند توزیع فصلی و ماهانه بارش و میزان برداشت آب از آبخوان وجود دارد. اطلاعات چاه های مشاهده ای کمی و کیفی برای یک دوره 10 ساله در منطقه موجود می باشند. مدل برای سال های 1381 تا 1388 واسنجی و برای دو سال 1389 و 1390 صحت سنجی شد. عملیات واسنجی ابتدا به روش سعی و خطا و سپس به روش مدل سازی معکوس با استفاده از بسته نرم افزاری pest انجام گردید. از مدل نهایی برای پیش بینی وضعیت آبخوان با فرض ادامه روند کنونی، برای سال 1395 استفاده شد. نتایج نشان داد که با ادامه روند تخلیه و تغذیه کنونی، در سال 1395 سطح آب زیرزمینی بیشترین افت را به میزان 50 متر در منطقه کشاورزی خواهد داشت و پیشروی آب شور به سمت آبخوان، 3400 متر خواهید بود. در ادامه، وضعیت آبخوان در دو حالت کاهش پمپاژ چاه های کشاورزی به میزان 20% و همچنین افزایش پمپاژ در کل دشت به میزان 15% مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که کاهش پمپاژ در منطقه کشاورزی تأثیر قابل توجهی در کند شدن پیشروی آب شور در آبخوان این دشت دارد. در این حالت، پیشروی آب شور از سمت دریاچه به سمت آبخوان به 2400 متر رسید که یک کیلومتر کمتر از حالتی است که روند کنونی ادامه داشته باشد. نرخ بالای پمپاژ فعلی در این مناطق، عامل اصلی این تأثیر است. همچنین افزایش نرخ پمپاژ در تمام چاه های دشت – که دور از انتظار نیست – همانگونه که انتظار می رفت باعث افزایش پیشروی آب شور به سمت آبخوان و بالغ شدن آن به 3800 متر شد.