بررسی و پیش بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی دشت خزل- نهاوند با استفاده از مدل مفهومی، ریاضی gms 6.5

دشت خزل در استان همدان در غرب ایران واقع شده است. بهره برداری از سفره آب این دشت در دهه های اخیر افزایش یافته است. افزایش بهره برداری از آب زیرزمینی همواره با دوره های خشکسالی طولانی، باعث کاهش آب در منطقه و نهایتا" بیلان منفی آب در منطقه می شود. مطالعات هیدروگراف واحد این آبخوان افت شدید سطح آب زیرزمینی را در سال های اخیر نشان می دهد که این افت در آبخوان دشت خزل از سال 89-80 به میزان 8/5 متر افت داشته است. در همین راستا در تحقیق حاضر به بررسی و پیش بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی در دشت خزل- نهاوند با استفاده از مدل مفهومی ریاضی gms6.5 پرداخته شد. بدین منظور ابتدا پارامترهای هواشناسی، زمین شناسی، هیدرولوژی و هیدروژئولوژی منطقه خزل جهت شبیه سازی آبخوان مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از آمار موجود در ایستگاه های هواشناسی و هیدرومتری محدوده مورد مطالعه، اطلاعات مربوط به این پارامترها به مدل داده شد. سپس با استفاده از آمار چاه های پیزومتری به بررسی نوسانات سطح آب زیرزمینی آبخوان پرداخته شد همچنین از این آمار برای صحت سنجی نتایج حاصل از شبیه سازی مدل استفاده گردید. با استفاده از لوگ حفاری چاههای اکتشافی نحوه لایه بندی طبقات زمین به دست آمد. بررسی لوگ های حفاری در محدوده آبخوان نشان داد که آبخوان مورد نظر از هشت نوع مواد زیر تشکیل شده است: 1- clay, cobble, sand 2- sand, gravel 3- clay, sand 4- clay 5- clay, silt, sand 6- clay, silt, sand,gravel( جزیی) 7- gravel ,clay, cobble, sand, silt 8- clay, silt که با توجه به ترکیب مواد در لوگ های حفاری، ضخامت آبخوان به 5 گرید تقسیم بندی شد. در این مطالعه جهت واسنجی مدل ابتدا مهر ماه 85 به صورت جریان ماندگار اجرا شد که نتایج آن به عنوان مقادیر بار آبی اولیه برای اجرای مدل در شرایط جریان غیر ماندگار استفاده شد. سپس مدل برای آبان ماه 85 تا مهر 86 در شرایط جریان غیرماندگار اجرا شد. برای اطمینان از اینکه تفاوت معنا داری بین مقادیر مشاهداتی و محاسباتی وجود ندارد به تجزیه و تحلیل آماری نتایج پرداخته شد. بدین منظور مقادیر سطح آب شبیه سازی شده توسط مدل با سطح آب اندازه گیری شده در دوره های مختلف، در چاه های پیزومتری مقایسه شد. نتایج نشان داد که مقدار ضریب نکویی برازش (r2) بین داده های اندازه گیری شده و محاسبه شده برابر با 997/0 می باشد. پس از واسنجی مدل، بایستی آن را برای استرسهای خارج از بازه زمانی واسنجی اجرا نموده و نتایج آن را با مشاهدات مقایسه نمود. در صورت مشاهده اختلاف بیش از حد، تصحیحات لازم بر روی آن صورت می گیرد. بدین منظور برای صحت سنجی مدل از داده های مشاهداتی بار آبی در مهر ماه سال 87 استفاده شد. در واقع با استفاده از پارامتر های واسنجی شده، مدل برای مهر ماه سال 87 اجرا شد. بنابراین بعد از شبیه سازی جریان در شرایط ماندگار و غیر ماندگار و اطمینان از صحت نتایج به دست آمده با مقایسه بار آبی محاسبه شده توسط مدل و بار آبی مشاهده شده در پیزومتر ها که مقدار ضریب نکویی برازشی (r2)آن نیز برابر با 994/0 شد به شبیه سازی نوسانات سطح آب زیرزمینی در 10 سال آینده پرداخته شد. با استفاده از مدل شبیه سازی شده میزان نوسانات عمق آب زیرزمینی آبخوان برای یک، سه و 10 سال آینده به دست آورده شد. نتایج نشان داد که بعد از یکسال سطح آب زیرزمینی آبخوان در نواحی شمال شرق دشت که بیشترین افت را داشته تا 82/1 متر پایین می افتد. این مقدار برای 3 سال و 10 سال به ترتیب برابر با 6/3 و 2/8 متر می باشد. اما با اعمال مدیریت به وسیله کاهش 10% در میزان برداشت آب از چاه ها در صورتی که بقیه شرایط ثابت باشد می توان پیش بینی کرد که در طی 1، 3 و10 سال آینده به ترتیب مقدار افت سطح آب 52/0، 7/2 و 07/7 متر برای همین منطقه خواهد بود. بنابراین با کاهش 10 درصدی در میزان مصرف آب از چاه ها می توان پیش بینی کرد که در طی 10 سال آینده سطح آب در منطقه یاد شده 1/1 متر افت کمتری نسبت به سال مشابه خود با شرایط بدون اعمال سناریو خواهد داشت.