تهیه مدل عددی تخلخل دوگانه (double porosity) و واسنجی آن برای سفره های کارستی

مدلهای تحلیلی و عددی متعددی برای سفره های کارستی در منابع مختلف گزارش شده است . بر خلاف استفاده گسترده از مدلهائی با تخلخل ساده، در سفره های کارستی، مدلهای تخلخل دوگانه (dcep) بندرت مورد استفاده قرار گرفته اند. از آنجائی که سفره های کارستی به سفره هائی با جریان افشان (diffuse flow)، مجرائی (conduit flow) و افشان-مجرائی (mixed flow) تقسیم بندی می شوند، مدلهای dcpe برای سفره های کارستی مناسب ترند. ناهماهنکی پیچیده و شدید سیستم کارستی می تواند با یک تخلخل دوگانه تفسیر شود. سیستم (محیط) نخست ، نمایانگر شبکه شکافها و درزه ها و محیط دوم نمایانگر مجراها (conduites) است . مدلهای dcpe تا کنون در سفره های کارستی ایران بکار گرته نشده اند. مدل modflow که دارای بیشترین استفاده در مدلسازی آب زیر زمینی است . قادر به مدلسازی بصورت یک مدل dcpe نیست . حتی اگر این مدل بصورت dcpe نیز در دسترس باشد، به خاطر قیمت بالای آن قابل دسترسی نیست . اهداف این مطالعه عبارتند از: -1) تغییر دادن محل تخلخل واحد (dcpe) modflow به یک مدل dcpe -2) واسنجی مدل dcpe به کمک داده های حوزه آبگیر چشمه قمپ آتشکده با استفاده از جریان پایه (base flow) و جریان سریع (quick flow) برخلاف روش مرسوم قبلی بر اساس بده کل مدل modflow با تخلخل واحد با اضافه کردن زیر روالهای (subroutines) لازم به آن بصورت یک مدل dcpe درآمد. در حوضه آبگیر چشمه قمپ آتشکده، ساخت سد تنگاب مورد مطالعه قرار دارد، بماربراین اطلاعات حفاریهای زمین شناسی، هدایت هیدرولیکی توسط روش لوژان، مقدار بار آبی و نیز سری زمانی بده چشمه قمپ آتشکده برای واسنجی مدل dcpe مورد استفاده قرار گرفت . در مرحله نخست ، مدل scpe تحت شرایط پایدار (در تابستان) برای خورند کردن بده چشمه و بارهای آبی واسنجی شد. مقدار هدایت هیدرولیکی واسنجی شده بین 30 تا 311 متر بر روز تخمین زده شد. در مرحله دوم مدل dcpe برای یک دوره 30 روزه که بارشی در سیستم وجود ندارد، و سیستم در حالت ناپایدار است ، واسنجی شد. ضریب ذخیره سیستم های مجرا و درز و شکافها و هدایت هیدرولیکی سیستم درز و شکافها، برای بدست آوردن بهترین خورند ممکن، بین بده پایه و سریع شبیه سازی شده و اندازه گیری شده، و بار آبی در سفره واسنجی شدند. مقادیر تغذیه سریع و تغذیه آرام با یک معادله ارائه شده در کار حاضر، محاسبه شدند. در مرحله سوم، مدل واسنجی شده برای محاسبه مقادیر بده پایه و بده سریع چشمه قمپ آتشکده در طی یک فصل تر مورد استفاده قرار گرفت ، بطوریکه مقادیر بده کل شبیه سازی شده و اندازه گیری شده بهترین سازگاری ممکن را با هم داشته باشد. نتایج مدل نشان داد زمانیکه بده کل در چشمه افزایش می یابد، بده پایه و به مقدار حداقل خود می رسد. سپس هنگامی که بده کل چشمه کاهش می سابد، بده پایه شروع به افزایش می کند. این رفتار سفره کارستی از نقطه نظر هیدرولیکی تصدیق می شود. کم شدن مقدار بده پایه در طی یک قله (peak) در بده کل در سیستمی کارستی با تخلخل دوگانه قابل پیش بینی است . بعد از یک بارش سنگین درصدی از آب تغذیه ای مستقیما و بسرعت به سیستم کانالها می رسد و بار آبی داخل کانالها را بالا می برد. در حالیکه رفتار درز و شکافها نسبت به تغذیه در قیاس با سیستم کانالها دارای تاخیر است ، اختلاف بین بارهای آبی سیستم های شکافها و کانالها کاهش می یابد و نهایتا مقدار بده پایه کاهش می یابد.