افت سطح آب زیرزمینی، کاهش کیفیت آب زیرزمینی و نشست زمین از پیامد های شایع برداشت بی رویه از سفره های آب زیرزمینی در سطح جهان بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. منابع آب زیرزمینی در بخش های بزرگی از ایران مرکزی، شرق و جنوب ایران به عنوان تنها منبع تأمین آب جهت مصارف شرب، کشاورزی، و صنعتی محسوب می شوند . دشت کرمان بخشی از حوضه آبریز کویر درانجیر می باشد که خود بخشی از حوضه آبریز مرکزی ایران بوده که در جنوب شرقی ایران در مختصات30 °56 تا 30 °57 طول شرقی و50 °29 تا 30 °30 عرض شمالی واقع گردیده است. در دهه های اخیر وقوع خشکسالی و کاهش چشمگیر منابع آب سطحی و از طرفی افزایش تقاضا جهت مصرف آب، باعث اضافه برداشت از منابع آب زیرزمینی در این منطقه گردیده است. این تحقیق شامل دو فاز جداگانه می باشد در فاز اول میزان و چگونگی تغییرات مکانی و زمانی سطح آب زیرزمینی و غلظتtds موجود در آب زیرزمینی در این دشت در سال های آبی 76-75 و 88-87 مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور با استفاده از تکنیک های زمین آماری نقشه پهنه بندی مربوط به هر دو پارامتر در هرسال بطور جداگانه تهیه گردید. نتایج نشان می داد که وضعیت مکانی سطح آب زیرزمینی و غلظت tds موجود در آب زیرزمینی در نقاط مختلف این دشت متفاوت می باشد. همچنین مقایسه زمانی نقشه های بدست آمده نشان دهنده کاهش شدید سطح آب زیرزمینی و افزایش میزان غلظت tds موجود در آب زیرزمینی این دشت می باشد. در فاز دوم با استفاده از دو سری تصاویر راداری مربوط به تاریخ های 28/12/2007 و 02/01/ 2010 که از بخشی از دشت کرمان تهیه گردیده بود میزان نشست زمین در این دوره زمانی با استفاده از تکنیک insar اندازه گیری شد. نقشه های بدست آمده نشان دهنده بروز نشستی با ماکزیمم مقدار 47 سانتیمتر در یک دوره زمانی 2 ساله بود. همچنین بررسی ها نشان داد که افت سطح آب زیرزمینی در بروز این پدیده نقش داشته است.

یکی از راهکار های اساسی برای جلوگیری از کاهش ذخایر آب های زیرزمینی مهار آب های سطحی است. رودخانه دائمی محمدآباد یکی از منابع مهم تأمین آب دشت گرگان است که از سرشاخه های جنوبی گرگان رود در استان گلستان می باشد. متوسط آورد سالانه رودخانه بر اساس آمار ایستگاه سرمو 42 میلیون متر مکعب در سال است. برای کنترل آب رودخانه محمدآباد، بهره برداری از اراضی پایاب سد، کنترل سیلاب شهر فاضل آباد و روستا های پایاب و نیز کاهش برداشت از آب های زیرزمینی در منطقه، احداث سد محمدآباد پیشنهاد شد. این سد از نوع خاکی با هسته رسی و حجم مخزن 40 میلیون متر مکعب است. هنگام پر آبی سطح آب در پشت سد تا ارتفاع 8/71 بالا می رود که می تواند نقش به سزایی در تغذیه سفره های آب زیرزمینی منطقه و در نتیجه افزایش سطح ایستابی آب سفره داشته باشد. مدل ریاضی modflow مدلی رایج در شبیه سازی انواع جریان های ماندگار و انتقالی در آبخوان های آزاد و تحت فشار می باشد. بر این اساس هدف از تحقیق حاضر ارزیابی دقّت مدل ریاضی modflow جهت بررسی اثرات سد محمدآباد بر تراز سطح ایستابی می باشد. در این تحقیق پس از تهیّه لایه های ورودی به مدل در محیط سامانه اطّلاعات جغرافیایی (gis)، شرایط مرزی و شبکه بندی آبخوان تعیین شد، سپس با استفاده از اطّلاعات چاه های پیزومتری و سایر مطالعات اقدام به واسنجی مدل در شرایط پایدار و نا پایدار نموده و برای کسب اطمینان از نتایج شبیه سازی آزمون صحّت سنجی انجام شد. سپس 3 سناریوی،سطح ایستابی آبخوان در شرایط تراز نرمال مخزن، در شرایط 50 درصد تراز نرمال مخزن و در شرایط خشکسالی شدید نسبت به شرایط خشکسالی نرمال جهت بررسی اثرات احداث سد محمد آباد بر روی تراز سطح ایستابی به صورت جداگانه به مدل اعمال شد. نتایج حاکی از آن است که با احداث سد در شرایط تراز نرمال مخزن، تراز سطح ایستابی افزایش می یابد و در شرایطی که حجم مخزن سد نصف شرایط تراز نرمال می شود و مخزن در شرایط خشکسالی قرار دارد، تراز سطح ایستابی نسبت به حالتی که مخزن در حالت نرمال قرار دارد کاهش می یابد.

سازه آبگیر جانبی از جمله سازه هایی است که باید به گونه ای طراحی گردد که در شرایط بار آبی یکسان، بیشترین دبی با کمترین رسوب را وارد آبگیر نماید . تاکنون مطالعات زیادی در زمینه آبگیرهای انحرافی از کانال مستطیلی انجام شده است و معیارهایی نیز ارائه گردیده است. با توجه به تحقیقاتی که انجام شده انتخاب مناسب موقعیت آبگیر و زاویه ی آبگیری از کانال اصلی، از جمله معیارهای اساسی در به حداقل رساندن ورود رسوبات و افزایش میزان آبگیری بوده، زیرا با رعایت این معیارها، تلفات ناشی از گرادیان فشار در دهانه آبگیر به حداقل رسیده و موجب سهولت انتقال آب به دهانه ی آبگیر می شود. هدف اصلی این مطالعه در خصوص آبگیری از کانال ذوزنقه ای است و پاسخ به این سوال مهم که اصولاً زاویه ی آبگیری از کانال اصلی چقدر می تواند باعث افزایش دبی جریان و کاهش رسوب ورودی به آبگیر گردد. با توجه به اینکه نرم افزار fluent در زمینه ی بررسی هیدرولیک جریان در شرایط مختلف توانایی گسترده ای دارد، در این تحقیق این نرم افزار مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین برای صحت سنجی، خروجی های نرم افزار را با داده های آزمایشگاهی مدل دکتر سیدیان در مدل fluent اجرا و کالیبره می نماییم و پس از اطمینان از صحت کار، با تغییر زاویه-ی آبگیری، تاثیر آن را بر میزان دبی ورودی بررسی می کنیم سپس با روش روندیابی ذرات، انتقال رسوبات به آبگیر را بررسی می نماییم. همچنین در هر زاویه آبگیری به بررسی تأثیر عدد فرود بر میزان دبی انحرافی به آبگیر پرداختیم. نتایج بررسی ها حاکی از آن بود که در زاویه 30 درجه نسبت رسوب ورودی به آبگیر به دبی ورودی به آبگیر به حداقل مقدار نسبت به زوایای دیگر می رسد و می توان این زاویه را به عنوان زاویه بهینه آبگیری در کانال ذوزنقه ای معرفی کرد. همچنین پس از بررسی اعداد فرود مختلف در هر زاویه آبگیری و مشاهده اثر این پارامتر بر میزان دبی انحرافی، این نتیجه گرفته شد که اثر این پارامتر بر میزان دبی انحرافی ناچیز و قابل چشم پوشی می باشد.

در مناطقی که استفاده تلفیقی از سفره آب زیرزمینی و رودخانه انجام می گیرد، سفره آب زیرزمینی در مواقع کم آبی های رودخانه به عنوان گزینه مناسبی جهت بهره برداری از منابع آب محسوب می شود. هدف از این تحقیق، تهیه مدلی است که بتواند با تلفیق بهینه از آب سطحی و سفره به خصوص در شرایط خشک سالی ها، الگوی مناسبی را جهت بهره برداری ارائه کند. منطقه مطالعاتی در این تحقیق، دشت مرودشت- خرامه در استان فارس می باشد که تامین نیاز آبی آن از شبکه آبیاری و زهکشی سد درودزن، رودخانه های کر و سیوند و سفره آب زیرزمینی انجام می شود. در گام اول شبیه سازی سیستم رودخانه و سفره در دو حالت پایدار و ناپایدار به صورت عددی انجام گردید. واسنجی مدل در حالت پایدار، با هدف تدقیق ضریب هدایت هیدرولیکی برای آبان 86 انجام شد و در شرایط ناپایدار نیز با توجه به آمار و اطلاعات موجود و تنش های وارد بر سیستم، مدل سازی برای یک دوره 4 ساله (سال آبی 87-1383) با تنش های فصلی صورت گرفت. این مرحله از مدل سازی نیز با هدف تدقیق ضریب آبدهی ویژه و تغذیه ناشی از بارندگی در منطقه مطالعاتی مورد واسنجی واقع شد. انطباق قابل قبول داده های مشاهداتی و محاسباتی در دوره صحت سنجی نیز، قابلیت مدل را در پیش بینی کمی آب زیرزمینی تایید نمود. نتایج نشان داد که توزیع هدایت هیدرولیکی در منطقه مورد مطالعه بین 42/0 تا 88 متر در روز و آبدهی ویژه بین 04/0 تا 39/0 متغیر است. پس از اطمینان از صحت مدل تعیین شده، به منظور بهبود مدیریت آبخوان دو سناریو مطرح شد. شبیه سازی سناریوی ادامه وضع موجود نشان داد که در شرایط کنونی تقریبا از حداکثر توان سفره آب زیرزمینی استفاده می شود و افزایش مقادیر برداشت از سطح آب زیرزمینی در سال های آتی، منجر به افت چشمگیر در سفره آب زیرزمینی خواهد شد. شبیه سازی کاهش برداشت از منابع آب زیرزمینی در شرایط خشکسالی نشان داد که پتانسیل توسعه بهره برداری در دشت وجود ندارد.