مطالعه بهینه سازی بهره برداری از آبخوان دشت بزمان توسط modflow

سفره آب زیرزمینی بزمان در حوزه هامون – جازموریان در غرب شهرستان ایرانشهر قرار دارد. این آبخوان، مهم ترین منبع آبی دائم در منطقه است که از طریق چاه های حفر شده مورد بهره برداری قرار می گیرد. استحصال بی رویه آب زیرزمینی و ایجاد افت ناشی از آن، نگرانی ایجاد مشکلات کمّی و کیفی را در آینده ایجاد نموده است. بدین منظور با هدف شناسایی خصوصیات هیدروژئولوژیک و مدیریت آبخوان، شبیه سازی آبخوان مذکور با استفاده از کد gms انجام گردید. مدل تهیه شده آبخوان با استفاده از داده های سطح آب 14 حلقه چاه مشاهده‎ای طی شرایط پایدار (‏در مهرماه 1385) و ناپایدار (آبان 1385 تا پایان مهر 1386) واسنجی گردید. پارامترهای k و s از مهم ترین پارامترهایی است که طی این مرحله بهینه گردیدند. سپس حساسیت مدل تهیه شده طی دو شرایط پایدار و ناپایدار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان می دهد که پارامتر هدایت هیدرولیکی بیشترین و آبدهی ویژه کم ترین حساسیت را دارا هستند. تطابق هیدروگراف چاه های مشاهده ای و محاسبه ای طی فرایند صحت سنجی مدل، برای یک دوره زمانی 12 ماهه متفاوت از دوره واسنجی (آبان 1386 تا مهر 1387)، نشان از صحت عملکردمدل دارد. پیش بینی صورت گرفته بر اساس مدل واسنجی و صحت سنجی شده آبخوان مورد مطالعه، برای 4 سال آینده (مهر88 تا آبان92) نشان می دهد که با ادامه روند کنونی برداشت آب، سطح آب زیرزمینی در انتهای دوره مورد پیش بینیبه ویژه در نواحی با تمرکز زیاد چاه های بهره برداری،با افت شدیدی مواجه خواهد شد. از این رو به منظور پیشگیری از وقوع بحران کمّی و کیفی ناشی از ادامه روند کنونی برداشت آب از سفره، با در نظر گرفتن فاکتورهای هیدرولیکی (مانند میزان بار هیدرولیکی و نرخ پمپاژ) و پارامترهای اقتصادی (مانند هزینه احداث چاه و استحصال آب) با به کارگیری کد کامپیوتری gwm به صورت تلفیقی با نرم افزار gms به ارائه مدل مدیریتی آبخوان اقدام گردید. مدل مذکور شامل دو فاز می باشد. فاز اول شامل چند راهکار مختلف مبتنی بر اِعمال مقادیری از کاهش نرخ پمپاژ (به میزان یکی از مقادیر 10%، 25%، 40%، 50%، 60%، 75% و 90%) می باشد. برای اجرای هر راهکار مدیریتی طی فاز اول، مقادیر نرخ پمپاژ بهینه از هر چاه طی دوره چهار ساله، توسط مدل محاسبه و ارائه گردیده است. اجرای این فاز مدیریی هیچ گونه هزینه ای در بر ندارد و طبق نتایج پیش بینی مدل شبیه ساز، بهبود قابل توجه آبخوان را به ارمغان می آورد. با این وجود، انتخاب مناسب ترین راهکار از میان راهکارهای مورد طراحی برای این فاز، بر اساس شرایط اجتماعی و تأثیرات اجرای برنامه مدیریتی منتخب بر وضعیت مصرف کنندگان آب زیرزمینی انجام خواهد گرفت. فاز دوم، جهت تأمین کمبود نیاز آبی ناشی از اجرای فاز اول، از طریق احداث چاه های جدید در مجاورت اما خارج از محدوده پر افت آبخوان طراحی گردیده است. بر اساس محاسبات انجام گرفته با استفاده از کد gwm (به همراه کد gms)، موقعیت چاه های جدید منتخب و مقادیر بهینه پمپاژ از آن ها در طی دوره چهار ساله مورد پیش بینی برای هر راهکار مدیریتی مفروض، طی دو راهبرد هیدرولیکی و اقتصادی طراحی و ارائه گردیده است. مقایسه دو راهبرد مذکور نشانگر آنست که از نظر میزان آب جایگزین، کارآمدی راهبرد هیدرولیکی طراحی شده، حدود 9% بیشتر از راهبرد اقتصادی است. این در حالی است که از نظر هزینه های لازم جهت اجرای هر راهبرد، راهبرد اقتصادی در حدود 3/27 درصد کارآمدتر از راهبرد هیدرولیکی می باشد. امکان سنجی اقتصادی انجام گرفته در خصوص اجرای کلیه راهکارهای فاز دوم طرح مدیریت آبخوان، مثبت ارزیابی گردیده است. لذا در صورت رعایت الگوی پیشنهادی، می توان حتی بدون کاهش میزان استحصال آب از آبخوان مورد مطالعه، از وقوع بحران کمی و کیفی (به ویژه در محدوده های پر افت آبخوان) پیشگیری نمود. فرایند تحلیل حساسیت انجام گرفته برای این مدل مدیریتی نشان می دهد که از میان پارامترهای مورد سنجش، در راهبرد اقتصادی، کران پایین حجم مطلوب آب جایگزین، بیشترین تأثیر و هزینه بهره برداری کم ترین تأثیر را بر روی میزان آب جایگزین داشته است. اما در راهبرد هیدرولیکی، کران پایینی حجم مطلوب آب جایگزین، و در راهبرد اقتصادی، کران بالایی آن بر خروجی مدل اثری نداشته و از این رو منطقاً قابل حذف می باشند. بر اساس رگرسیون انجام شده، وجود رابطه خطی مناسب بین نتایج اجرای مدل مدیریتی طی دو راهبرد متفاوت و مستقل هیدرولیکی و اقتصادی، شاهدی برای صحت و اعتبار آن قلمداد می گردد.