مدیریت بهره برداری از آبخوان های شهری به منظور کنترل آلاینده نیترات (مطالعه موردی شهر کرج)

با توجه به اهمیت و نقش منابع آب زیرزمینی در تأمین نیازهای کشاورزی، شرب و صنعت در مناطق خشک و نیمه خشک، مانند ایران، بررسی خطر آلودگی آب های زیرزمینی مهم و ضروری می باشد. نیترات یکی از مهم ترین آلاینده هایی است که از منابع گوناگونی مانند فاضلاب های خانگی، و صنعتی، کودهای شیمیایی و یا آفت کش ها وارد آب زیرزمینی می شوند. در این تحقیق جهت مدیریت بهره برداری آبخوان شهری آلوده به نیترات از مدل gms7.1 به عنوان یکی از کارآمدترین مدل های موجود جهت شبیه سازی تغییرات غلظت نیترات استفاده گردیده و به منظور انتخاب سناریوی برتر برداشت از آبخوان آب زیرزمینی با حفظ محدودیت غلظت نیترات در حد استاندارد در حالت تصمیم گیری چند معیاره از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (ahp)استفاده شده است. با توجه به افزایش آلودگی غلظت نیترات در آبخوان کرج در طی سال های اخیر، این آبخوان به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده است. مدل سازی در دو بخش شبیه سازی رفتار جریان و تعیین ضرایب هیدرودینامیک توسط بسته نرم افزاری modflow2000 و شبیه سازی انتقال آلاینده نیترات در اثر فرآیندهای همرفت، انتشار و با در نظر گرفتن اثر واکنش های شیمیایی توسط بسته نرم افزاری mt3d انجام شد. مطالعات اولیه آبخوان وجود چهار مرز هیدرولیکی ورودی و دو مرز هیدرولیکی خروجی را به عنوان شرایط مرزی نشان داده و گرادیان هیدرولیکی، عمق جریان و تنش های عامل بر سیستم را تشریح می کند. سال مطالعه، سال آبی 88- 87 می باشد و مدل کمی و کیفی در مقیاس سالانه (چها دوره تنش فصلی با گام زمانی یک ماهه) شبیه سازی و واسنجی شد.پیش بینی وضعیت کمی وکیفی برای چهار سال پس از سال شبیه سازی شده انجام شد. انطباق قابل قبول داده های مشاهداتی و محاسباتی در دوره صحت سنجی، قابلیت مدل را در پیشگویی کمیت و کیفیت آب زیرزمینی تأیید می کند. پیش بینی مدل در اثر تحمیل سناریوهای فرضی ادامه روند فعلی، افزایش و کاهش بهره برداری به میزان های 5، 10، 15 و 20 درصد از برداشت فعلی انجام شد. منشأیابی آلودگی بیان کننده تأثیرپذیری این منطقه از فاضلاب های چاه های جذبی و همچنین نفوذ عمقی آب برگشتی از مصارف کشاورزی است و مطابق با پهنه بندی و پیش بینی غلظت نیترات با افزایش بهره برداری میزان آلودگی افزایش می یابد. بنابراین با کاهش میزان برداشت در آبخوان آلوده کرج، می توان از افزایش غلظت نیترات در نواحی بحرانی جلوگیری نمود. در جهت مدیریت بهره برداری با هدف کنترل نیترات سناریوهای فرضی پیش بینی شده مورد چالش قرار گرفته و تصمیم گیری در مورد انتخاب گزینه برتر بهره برداری در محیط نرم افزار کارشناس خبره (expert choice) با اعمال نظرات کارشناسان خبره در امر مدیریت و برنامه ریزی منابع آب ایران انجام شد. نتایج بررسی ها نشانگر تثبیت اولویت برخی از گزینه ها در دامنه ای از تغییرات پارامترها بود.