بررسی مکانیزم نفوذ آب شور دریا به آبخوان ساحلی

سواحل از مناطقی هستند که درصد قابل توجهی از جمعیت جهان را در خود جای داده اند. رشد جهانی جمعیت و افزایش استانداردهای زندگی سبب افزایش در میزان تقاضا و بالتبع آن، برداشت آب بیشتر از آبخوان های ساحلی گردیده است که این امرموجب افزایش در رشد نفوذ شوری به داخل آبخوان ها شده است. عوامل زیادی در پیشروی آب شور در آبخوان¬های ساحلی تاثیر دارند که در این تحقیق برخی از این عوامل بررسی شده است. به این منظور دو آبخوان فرضی با هندسه ساحلی قائم و شیبدار و با خواص یک آبخوان واقعی مدلسازی شده است. در این تحقیق از مدل عددی seawat 2000 در نرم افزار gms 9.1(version 2013-06-14) برای پیش¬بینی میزان پیشروی آب شور در آبخوان¬های ساحلی بهره گرفته شد. این مدل معادلات جریان و انتقال را در حالت چگالی متغیر به روش اختلاف محدود حل می¬کند. ابتدا عواملی که مربوط به ویژگی¬های آبخوان است بررسی شده است. به همین منظور، شکل و هندسه ساحل مورد توجه قرار گرفته، سپس اثر ارتفاع و طول آبخوان مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه به اثرات ناهمسانی و ناهمگنی هدایت هیدرولیکی سازند آبخوان، اثر پراکندگی هیدرودینامیکی، تخلخل، ضریب ذخیره و آبدهی مخصوص و تغذیه سطحی پرداخته شده و نهایتا اثر عوامل خارجی همچون افزایش تراز آب دریا، چاههای بهره¬برداری و و همچنین ایجاد مانع زیرزمینی به عنوان راهکاری برای جلوگیری از شوری آب¬های زیرزمینی پرداخته شده است. نتایج نشان داده است اثر شکل ساحل، ارتفاع آبخوان، هدایت هیدرولیکی و ناهمسانی نقش قابل توجهی در پیشروی آب شور دارند بطوریکه دوبرابر شدن میزان هدایت هیدرولیکی رشد 75 درصدی نفوذ شوری را بدنبال داشته است. پراکندگی هیدرودینامیکی و تغذیه سطحی نیز در نفوذ شوری تاثیرگذار بودند چرا که دو برابر شدن پراکندگی هیدرودینامیکینفوذ شوری به آبخوان را 35 درصد محدود کرده است. همچنین تخلخل، ضریب ذخیره و آبدهی مخصوص نقش بسیار کمی در پیشروی آب شور به آبخوان ساحلی دارند. اعمال هفت نرخ افزایشی مختلف برای تراز آب نشان داد این مساله موجب می¬شود گرادیان هیدرولیکی آب زیرزمینی که عموما از ساحل به سمت دریا است کاهش پیدا کرده که افزایش نفوذ شوری به آبخوان ساحلی را بدنبال دارد. همچنین انجام پمپاژ با دبی 0/02 مترمکعب در روز نیز منجر به افزایش 14 درصدی پیشروی نسبت به حالت قبل از پمپاژ خواهد شد. در شرایطی که دبی دو و سه برابر شود نیز میزان پیشروی شوری به ترتیب 30 و 45 درصد افزایش می¬یابد. نهایتا در صورت احداث مانع زیرزمینی،پیشروی آب شور کاهش قابل ملاحظه ای داشته و از رسیدن شوری به چاه جلوگیری می-نماید. در ادامه تحقیق نیز آبخوان ساحلی حوضه رود تالار شبیه¬سازی شده است که بر اساس اطلاعات ورودی، نتایج پیشروی شوری تا 220 متری ساحل را نشان داده است.