نام پژوهشگر: عبداله طاهری تیزرو
میترا زارع عبداله طاهری تیزرو
دشت ماهیدشت در استان کرمانشاه در غرب ایران واقع شده است. بهره برداری از سفره آب زیرزمینی این دشت در دهه های اخیر افزایش یافته است. افزایش بهره برداری از آب زیرزمینی همراه با دوره های خشکسالی طولانی، باعث کاهش سطح آب در منطقه و نهایتا بیلان منفی آب زیرزمینی می گردد. مطالعات هیدروگراف واحد این آبخوان افت شدید سطح آب زیرزمینی را در سال های اخیر نشان می دهد. افت سطح آیستابی این آبخوان در طی سالهای 82-78 ، حدود 6/10 متر میباشد. در راستای کاهش بحران مذکور، تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی از راهکارهای مناسب می باشد و برای بررسی اثرات تغذیه مصنوعی بر آب زیرزمینی، مدل ریاضی ابزاری کارآمد می باشد. مدل ریاضی مادفلو پس از مقایسه با سایر مدلهای موجود آبهای زیرزمینی، جهت ارزیابی اثرات تغذیه مصنوعی آب زیرزمینی در محدوده مورد مطالعه، مورد استفاده قرار گرفت. در این تحقیق با وارد کردن داده های لازم نظیر نوع و تعداد لایه، ارتفاع سقف و کف لایه ها، موقعیت چاههای مشاهده ای و ارتفاع سطح آب در چاههای مشاهده ای برای زمانهای مختلف و مشخص نمودن دامنه مدل، پیکر بندی اولیه ای برای مدل صورت گرفت. کالیبراسیون مدل برای داده های پیزومتری موجود در سال 1382 با توجه به سطح ایستابی اولیه در اردیبهشت همان سال با بهینه کردن پارامتر هایی مانند هدایت هیدرولیکی افقی، آبدهی ویژه و ضریب عبور دهی بستر رودخانه و موارد دیگر، انجام شد. با توجه به موارد فوق الذکر موقعیت مناسب برای اعمال تغذیه مصنوعی انتخاب شد و تاثیرات تغذیه مصنوعی در محدوده مدل شبیه سازی و بررسی گردید. اگر جریانی به میزان حدوداً 3/0 متر مکعب در ثانیه در سطحی به مساحت 5/10هکتار اعمال کنیم، با توجه به میزان نفوذ پذیری خاک روزانه حجمی معادل 25000 متر مکعب به تغذیه لایه آبدار کمک خواهد کرد. نتایج نشان می دهد که حجم آب نفوذ یافته به لایه آبدار در اثر سازه های تغذیه مصنوعی در پنج ماه تر سال معادل 3,750,000 متر مکعب خواهد بود که سطح ایستابی در محدوده مدل در اثر اعمال این تغذیه مصنوعی در سال 1382، در مرکز سازه تغذیه مصنوعی به میزان 6 متر افزایش می یابد و شعاع تأثیر تغذیه مصنوعی 4 کیلومتر و مساحت تحت تـأثیر تغذیه 40 کیلومتر مربع محاسبه شد، که به طور متوسط سطح آب زیر زمینی در کل محدوده مورد مطالعه در اثر اعمال یک دوره تغدیه مصنوعی در سال 1382به میزان 2/0 متر افزایش می یابد و با اعمال دو دوره تغذیه مصنوعی (سال 1382 و سال1383)می توانیم به طور متوسط نسبت به حالت بدون اعمال تغذیه مصنوعی سطح آب زیر زمینی را در کل محدوده مورد مطالعه حدود 5/0 متر افزایش دهیم. کلمات کلیدی : بیلان ، مدل ریاضی ، تغذیه مصنوعی، مادفلو
محمد زارع عبداله طاهری تیزرو
دشت میاندربند یکی از دشتهای حاصلخیز در محدوده استان کرمانشاه بوده که هم از لحاظ آبهای سطحی و هم از لحاظ آب زیرزمینی در سالهای قبل از غنای خوبی برخوردار بوده است. با احداث شبکه آبیاری و زهکشی دشت میاندربند و کمتر شدن استفاده از منابع آب زیرزمینی ، همچنین نفوذ آب حاصل از آبیاری و پیوستن آن به منابع آب زیرزمینی سطح ایستابی بالا می آید که این موضوع امر تهویه ریشه را با مشکل مواجه می کند. همچنین تجمع املاح باعث شوری در خاک می شود. این رویداد علاوه بر ضررهای زیست محیطی ضررهای اقتصادی بسیاری را نیز در پی دارد، که می توان به از بین رفتن اراضی حاصلخیز و کاهش بازدهی محصولات کشاورزی اشاره نمود. تمامی موارد ذکر شده در بالا گویای اهمیت انجام مطالعه ای درباره نوسانات سطح ایستابی در منطقه می باشد. در همین راستا در تحقیق حاضر به بررسی اثرات احداث شبکه آبیاری و زهکشی سد گاوشان بر روی منابع آب زیرزمینی دشت میاندربند با استفاده از بسته نرم افزاری gms6.5 پرداخته شد. بدین منظور ابتدا پارامترهای هواشناسی، زمین شناسی، هیدرولوژی و هیدروژئولوژی منطقه میاندربند 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 چهار نوع مواد رس، رس وماسه، گراول و رس و درنهایت گراول و سنگ تشکیل شده است که با توجه به ترکیب مواد در لوگ های حفاری، ضخامت آبخوان به 11 گرید تقسیم بندی شد. در این مطالعه جهت واسنجی مدل ابتدا فروردین ماه 85 که دارای بالاترین تراز آب زیرزمینی در سال 85 بود به صورت جریان ماندگار اجرا شد که از نتایج آن برای مقادیر بار آبی اولیه برای اجرای مدل در شرایط جریان غیر ماندگار استفاده شد. سپس مدل برای اردیبهشت تا اسفند 85 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 9968/0 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 فروردین ماه سال 87 استفاده شد. در واقع با استفاده از پارامتر های واسنجی شده مدل برای فروردین 87 اجرا شد. نتایج نشان داد که مقدار ضریب نکویی برازش (r2) بین داده های اندازه گیری شده و محاسبه شده در مرحله صحت سنجی برابر با 996/0 می باشد. بعد از شبیه سازی جریان آب زیرزمینی قبل از بهره برداری از شبکه در شرایط جریان ماندگار و غیرماندگار و اطمینان از صحت نتایج به دست آمده ، به شبیه سازی جریان در زمان بهره برداری از شبکه آبیاری و زهکشی پرداخته شد. با شروع بهره برداری از شبکه فرض بر این شد که استخراج از آب های زیرزمینی جهت مصارف کشاورزی صورت نگیرد علاوه بر این با توجه به الگوی کشت پیشنهادی و روش آبیاری توصیه شده (سطحی) سالیانه حجمی معادل 2/176 میلیون متر مکعب از محل سد گاوشان توسط شبکه آبیاری و زهکشی به اراضی میاندربند منتقل می شود. با استفاده از مدل شبیه سازی شده میزان نوسانات عمق آب زیرزمینی آبخوان برای یک، پنج و 10 سال بعد به دست آورده شده. نتایج نشان داد که بعد از یکسال سطح آب زیرزمینی آبخوان در نواحی مرکزی دشت تا 8/1 متر بالا می آید این مقدار برای 5 سال و 10 سال به ترتیب برابر با 2/3 و 2/5 متر می باشد. نتایج نشان داد بعد از یکسال 59/6 درصد اراضی زهدار می شوند این مقدار برای 5 و 10 سال به ترتیب برابر با 91/37 و 28/56 درصد از اراضی می باشد. برای جلوگیری وقوع چنین رویدادی باید همواره سطح ایستابی را کنترل کرد تا با اعمال مدیریت صحیح از زهدار شدن اراضی جلوگیری شود. همچنین می توان با اعمال مدیریت صحیح از پتانسیل آب به وجود آمده برای مصارف شرب و صنعت استفاده نمود.
زهرا گورانی عبداله طاهری تیزرو
رودخانه قره سو مهمترین رودخانه دائمی شهرستان کرمانشاه می باشد که در مسیر خود آب مورد نیاز هزاران هکتار اراضی کشاورزی شهرستان کرمانشاه و روانسر را تامین می نماید. کاهش آبدهی رودخانه در طی مسیر خود در اثر برداشتهای روزافزون و سالهای کم آبی متوالی از یک سو و در عین حال تخلیه پسابهای شهری ، صنعتی و کشاورزی به رودخانه از سوی دیگر وضعیت کیفی آب رودخانه در وضع موجود را به مخاطره افکنده است. آگاهی از روند تغییرات آب رودخانه قره سو با توجه به طرحها و برنامه های آینده توسعه شهری ، کشاورزی و صنعتی امکان پیش بینی مشکلات احتمالی آینده و برنامه ریزی و چاره اندیشی برای آنها را فراهم می آورد. این مطالعه از سراب روانسر تا محل اتصال قره سو به گاماسیاب انجام گرفته است. در این مسیر 12 ایستگاه نمونه برداری انتخاب شده اما به علت تجمع جمعیت و منابع آلوده کننده در شهر کرمانشاه بیشتر این ایستگاه ها در محدوه شهر کرمانشاه انتخاب شده است. با استفاده از مدل کامپیوتری hec-ras شرایط اکسیژن محلول رودخانه ( do ) در ماهای سال 1389 شبیه سازی شده و توان خود پالایی رودخانه در بازه های ببین ایستگاههای نمونه برداری برآورد شد. نتایج به دست آمده نشان میدهد که در اغلب موارد مقدار do در محدوده شهر کرمانشاه ، به علت افزایش بیش از حد آلودگی پایین میباشد و در اکثر موارد زیر 4 میلیگرم در لیتر است. در مورد خود پالایی رودخانه در اکثر موارد قادر به خودپالایی میباشد به جز در دو بازه در انتهای شهر کرمانشاه که به علت افزایش زیاد آلودگی و کوتاهی مسیر قادر به خود پالایی نمیباشد . در پایان راهکارهای مدیریتی شامل 1 – کنترل آلودگی جهت حفظ کیفیت با معیار محیط زیست 2- اعمال روشهای مدیریتی برای مناطق بحرانی 3- اعمال روشهای مدیریتی برای حفظ کیفیت آب برای مصارف شهری و کشاورزی جهت بهبود کیفیت آب رودخانه پیشنهاد میگردد .