چکیده فارسی:
آبخوان دشت رومشگان با مساحت 109 کیلومترمربع یکی از آبخوان های مهم استان لرستان است. متوسط بارش سالانه در این دشت 352 میلی متر به ثبت رسیده است. در چند سال اخیر سطح ایستابی آبخوان به میزان نسبتاً زیادی افت داشته است که علت اصلی آن ناشی از تغذیه ناکافی آبخوان و بهره برداری زیاد است.
توجه به چگونگی توزیع زمانی و مکانی بارش و نیز رواناب در سطح کشور، فقدان رطوبت کافی و جریان های سطحی دائمی در اکثر نواحی، موجب گردیده که آبخوانها، عمده ترین منابع آب تامین نیازهای آبی کشور را تشکیل دهند. بهره برداری بهینه آب زیرزمینی مستلزم اعمال مدیریت و نظارت دقیق است. از آنجایی که استخراج آب زیرزمینی افت قابل توجه سطح آب زیرزمینی را به دنبال دارد، مهمترین مسئله در مدیریت آبخوان، کنترل پمپاژ بیش از حد مجاز وجلوگیری از ورود انواع آلودگی به آبهای زیرزمینی می باشد. در نتیجه پیش بینی عکس العمل آبخوان نسبت به اثرات پمپاژ آبهای زیرزمینی و تغذیه آبهای زیرزمینی و غیره به منظور کنترل کیفیت و کمیت آب زیرزمینی ضروری است. این مهم به نوبه خود باعث توسعه همه جانبه و کاربرد وسیع مدل های آب زیر زمینی شده است. هدف اصلی مدل سازی آبهای زیرزمینی، شبیه سازی شرایط غالب بر آبخوان است. در این راستا مدل آبهای زیرزمینی دشت رومشگان تهیه شده است. هدف ازتهیه مدل دشت رومشگان بررسی جزئیات کامل تر دشت به منظور تخمین پارامترهای هیدرودینامیکی آبخوان، ارائه بیلان هیدروژئولوژیکی دشت و بررسی سناریوهای مختلف بهره¬برداری ازآبخوان است. همچنین تعیین محل چاه های بهره برداری جدید در شرایط بحرانی یکی دیگر از اهداف مدل دشت است.
بدین¬منظور مدل جریان آبخوان دشت رومشگان در حالت ماندگار(مهر1391) و ناماندگار (مهر 1391 تا شهریور 1392) به روش اتوماتیک و دستی(سعی و خطا) واسنجی شد. پس از بهینه¬سازی پارامترهای هیدروژئولوژیکی، مدل برای دوره زمانی مهر 1392 تا اسفند 1392 صحت سنجی گردید و میزان مجذور میانگین خطا(RMS) برای حالت ماندگار، ناماندگار و دوره صحت‌سنجی به ترتیب 49/0، 91/0 و 9/0 بدست آمد. در ادامه با توجه به نتایج شبیه سازی جریان آب زیرزمینی، تغییرات تراز سطح ایستابی آبخوان رومشگان در 10 سال بعد از سال91-92، پیش بینی شده است، که افت قابل توجه تراز سطح ایستابی در آبخوان مذکور مشاهده می شود، در نهایت در جهت مدیریت کمی آبخوان و جلوگیری از رسیدن آبخوان به وضعیت بحرانی، طرح حذف چاه های کشاورزی در محدوده مطالعاتی، و انتقال آب مورد نیاز جهت مصارف کشاورزی از سد و رودخانه سیمره به دشت رومشگان، مورد بررسی قرار گرفت.

این پژوهش متمرکز بر بررسی ارتباط هیدروشیمیایی چشمه¬های واقع در تاقدیس کی¬نو می¬باشد و اهداف اصلی آن، شناسایی الگوی معین در داده¬ها، تعیین فرایندهای هیدروشیمیایی حاکم بر کیفیت شیمیایی آب چشمه¬ها و تعیین ارتباط هیدرولیکی بین چشمه¬های موردمطالعه با استفاده از روش¬های آماری چند متغیره تحلیل مولفه¬های اصلی (PCA) و آنالیز خوشه¬ای سلسله مراتبی (HCA) و هم¬چنین آنالیز سری زمانی از طریق چگالی طیفی می¬باشد. تحلیل مولفه¬های اصلی نشان داد که دو مولفه اصلی با بیش¬ترین تغییرات کیفی (645/71 درصد) حاکم بر کیفیت شیمیایی چشمه¬ها می¬باشند. مولفه اصلی شامل منیزیم، سدیم، بی¬کربنات، کلرید و pH است و مولفه دوم نیز شامل کلسیم و سولفات می¬باشد. تحلیل خوشه¬ای سلسله مراتبی در حالت معروف به Q-mode بر روی داده¬ها انجام گرفت که نتیجه آن خوشه¬بندی چشمه¬ها در دو خوشه بود. به این صورت چشمه¬های سوسن و تنگ¬سرد در یک خوشه قرار گرفتند و چشمه¬های آب سرده و موری در خوشه دیگر قرار گرفتند. این نتیجه بیانگر این است که چشمه¬هایی که در یک خوشه قرارگرفته¬اند با یکدیگر ارتباط هیدرولیکی دارند. بنابراین انجام روش تحلیل خوشه¬ای در حالت معروف به R-mode و Q-mode موید کیفیت متمایز این چشمه¬ها می¬باشد. در ادامه جهت تفسیر و ارزیابی بیش¬تر از روش¬های متداول کلاسیکی همچون پایپر، نمودار راداری، نسبت¬های یونی، نمودارهای ترکیبی استفاده شد. روش سری زمانی نیز جهت بررسی ارتباط چشمه¬های سوسن و تنگ¬سرد با توجه به در دسترس بودن داده¬های زمانی این دو چشمه انجام گرفت. ازاین‌رو آنالیز چگالی طیفی به‌عنوان یک روش جدید جهت بررسی دقیق¬تر پارامترهای کیفی دو چشمه مذکور و همچنین ارتباط هیدرولیکی آن¬ها با یکدیگر مورداستفاده قرار گرفت. نتایج این روش نیز موید نتایج کسب‌شده از بخش آماری و روش¬های مرسوم هیدروشیمیایی بود. هم¬چنین در راستای این نتیجه¬گیری مشخص شد که در تحلیل تطابق¬ها استفاده از تجزیه‌وتحلیل چگالی طیفی دارای نتایج دقیق¬تری از روش¬های رگرسیونی هستند.

ایران کشوری خشک است در حال حاضر، 55% از آب‌های مورد نیاز در ایران به‌وسیله آب‌های زیرزمینی و 45% آن توسط آب‌های سطحی تامین می‌شود. رشد جمعیت در ایران که با توسعه اقتصادی، رشد صنعت و کشاورزی همراه بوده است، باعث افزایش تقاضا برای آب شده است. با این حال کم بودن میزان و سرعت تغذیه مجدد آبخوان نمی‌تواند پاسخگوی این افزایش تقاضا باشد. در این زمینه، اهمیت کنترل و استفاده بهینه از آب‌های زیرزمینی توسط هیدروژئولوژیست‌ها تشخیص داده شده و مدل‌سازی آب‌های زیرزمینی به‌دلیل کارآیی بالا و هزینه‌های کمتر نسبت به روش‌های دیگر به‌عنوان ابزار مدیریتی منابع آب مورد توجه قرار گرفته است. مدل کمّی آب‌های زیرزمینی دشت دهبید (صفاشهر)، واقع در استان فارس با مساحت 808 کیلومترمربع تهیه گردید. نرم افزار GMS (با استفاده از کد MODFLOW2000) به¬منظور شبیه¬سازی سیستم جریان آب زیرزمینی تحت تنش‌های مختلف طی سال آبی (1394-1393) به‌کار گرفته شد. پس از ایجاد مدل مفهومی به کمک نرم¬افزار GIS، مدل عددی آبخوان ایجاد گردید. بدین منظور مدل برای مهر 93 به¬عنوان ماه ماندگار و دوره¬ی مهر 93 تا شهریور 94 به‌ عنوان دوره¬ی ناماندگار با ریشه میانگین مجذور خطای به ترتیب 48/0 و 98/0 واسنجی شد. پس از تخمین پارامترهای هیدرودینامیکی، مدل برای دوره¬ی زمانی مهر 94 تا شهریور 95 صحت¬سنجی گردید. نتایج برای سناریوهای مختلف از جمله پیش‌بینی وضعیت سطح آب در 4 سال آینده، حفاری چاه‌های جدید، پیش‌بینی وضعیت آب‌های زیرزمینی در شرایط تغذیه مصنوعی، خشکسالی و ترسالی، افزایش 10% برداشت از چاه‌ها و قنات¬ها، کاهش 10% از برداشت چاه‌ها، کاهش 10% تغذیه و افزایش تغذیه در ارتفاعات منطقه مورد مطالعه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

در مناطق خشک و نیمه‌خشک بهره¬برداری بیش از ظرفیت آبخوان‌ها به علت افزایش نیازهای آبی در بخش‌های مختلف کشاورزی، صنعت و شهری و آلاینده‌های حاصل از آن‌ها موجب افت تراز سطح آب زیرزمینی و کاهش کیفیت آبخوان‌ها گردیده است. لذا حفاظت از منابع آب¬های زیرزمینی در این مناطق موضوعی مهم و حساس است. تعیین حریم حفاظتی (زون گیرش) چاه یکی از اهداف مهم در سیاست¬های حفاظت از آب زیرزمینی جهت جلوگیری از مخاطرات سلامتی و زیست¬محیطی است. هدف این تحقیق، بررسی روش¬های تحلیلی و عددی تعیین زون گیرش چاه¬های آب شرب دشت رامهرمز استان خوزستان می-باشد. برای رسیدن به این هدف، مراحل زیر به¬ترتیب انجام شد. ابتدا مدل جریان آبخوان دشت رامهرمز با استفاده از کد عددی MODFLOW 2000 در خرداد 1392 در حالت ماندگار و دوره¬ی زمانی مهر 1392 تا شهریور 1393 در حالت ناماندگار تهیه و شبیه‌سازی گردید. واسنجی مدل به روش دستی صورت گرفت و ریشه میانگین مجذور خطاها در حالت ماندگار و ناماندگار به¬ترتیب 59/0 و 62/0 به¬دست آمد. پس از تخمین پارامترهای هیدرودینامیکی، مدل برای دوره¬ی زمانی مهر 1393 تا اسفند 1393 با ریشه میانگین مجذور خطای 54/0 صحت‌سنجی گردید. پس از بهینه‌سازی پارامترهای هیدرودینامیکی و برآورد میزان تخلخل، زون گیرش ‌ برای چاه¬های آب شرب دشت رامهرمز با استفاده از کد عددی MODPATH و روش تحلیلی ترسیم شد. سپس تاثیر عوامل مختلف مانند دبی پمپاژ چاه‌ها، هدایت هیدرولیکی آبخوان، زمان سیر ذرات و ... بر گسترش و هندسه¬ی زون گیرش بررسی گردید.

افزایش بی رویه جمعیت در سه دهه اخیر، محدودیت منابع آب های سطحی، فعالیت های کشاورزی، صنعتی، شهری و بهره برداری بیش از اندازه از منابع آب زیرزمینی، باعث ایجاد خسارات جبران ناپذیری از نظر کمّی و کیفی به منابع آب زیرزمینی شده است. به منظور جلوگیری از ادامه افت کمّی و کیفی، مدیریت بهره برداری وحفاظت ازآب های زیرزمینی باید به عنوان یک اصل و پایه در برنامه ریزی ها در نظر گرفته شود. مدیریت منابع آب زیرزمینی درمرحله اول، مستلزم شناخت کافی از سیستم آبخوان و معادلات مر بوط به آن بوده و درمرحله دوم، نیاز به ابزاری دارد تا بتواند پاسخ تنش های کمّی وکیفی مختلف اعمال شده به آبخوان را در شرایط فعلی و آینده پیش بینی کند. در این راستا ازابزاری مانند مدل ها می توان با دقت قابل قبولی شرایطی مانند آنچه در طبیعت موجود است را شبیه سازی و به نتایج قابل قبولی دست یافت. شبیه سازی عددی جریان و انتقال آلودگی در آب‌های زیرزمینی به دلیل تخمین پارامتر های هیدرولیکی،هیدروژئولوژیکی و انتقال می تواند ابزاری مهم برای مدیریت منابع آب آبخوان ها باشد.اهداف اصلی این تحقیق تهیه مدل عددی جربان و انتقال آلودگی آب های زیرزمینی دشت لور اندیمشک، با استفاده ازمدل های MODFLOW ، MODPATH و بهبود دقت این شبیه‌سازی ها با استفاده از روش ریزسازیPoint Grid Refinement می‌باشد. بدین منظور در گام اول: مدل جریان آبخوان دشت لور اندیمشک در حالت ماندگار(مهر 1388) و ناماندگار (مهر 1388 تا شهریور 1389) به روش دستی(سعی و خطا) واسنجی شد. پس از بهینه¬سازی پارامترهای هیدروژئولوژیکی، مدل برای دوره زمانی مهر 1389 تا اسفند 1389 صحت سنجی گردید. در نهایت میزان مجذور میانگین خطا(RMS) برای حالت ماندگار ، ناماندگار و دوره صحت‌سنجی به ترتیب 2.56، 0.75 و 1.21بدست آمد.
در گام دوم: دقت شبیه سازی مدل جربان آبخوان دشت لور اندیمشک برای حالت ماندگار ، ناماندگار و دوره صحت‌سنجی با استفاده از روش ریزسازی Point Grid Refinement بهبود یافت و در نهایت میزان مجذور میانگین خطا(RMS) برای حالت ماندگار ، ناماندگار و دوره صحت‌سنجی به ترتیب 0.44، 0.55 و 0.79 بدست آمد. در گام سوم: از کد عددی MODPATH که انتقال توده‌ای ذرات را شبیه‌سازی می‌کند برای ردیابی ذرات آلوده به دو روش پیشرو و پسرو در حالت ماندگار و ناماندگار بدون اعمال روش ریزسازی استفاده شد. در گام چهارم: از کد عددی MODPATH که انتقال توده‌ای ذرات را شبیه‌سازی می‌کند برای ردیابی ذرات آلوده به دو روش پیشرو و پسرو در حالت ماندگار و ناماندگار با اعمال روش ریزسازی استفاده شد. در گام پنجم: تاثیرسناریوافزایش و کاهش پمپاژ از چاه‌های بهره‌برداری بر زمان سیر و طول مسیر ذرات شیرابه منتهی به آن‌ها به روش پسرو در حالت ماندگار بدون اعمال روش ریزسازی، پیش‌بینی و ارزیابی شد. در گام ششم: تاثیرسناریوافزایش و کاهش پمپاژ از چاه‌های بهره‌برداری بر زمان سیر و طول مسیر ذرات شیرابه منتهی به آن‌ها به روش پسرو در حالت ماندگار با اعمال روش ریزسازی، پیش‌بینی و ارزیابی شد. در گام هفتم: تاثیرسناریوافزایش و کاهش پمپاژ از چاه‌های بهره‌برداری بر ناحیه گیرش‌شان به روش پسرو در حالت ماندگار بدون اعمال روش ریزسازی پیش‌بینی و ارزیابی شد. در گام هشتم: تاثیرسناریوافزایش و کاهش پمپاژ از چاه‌های بهره‌برداری بر ناحیه گیرش‌شان به روش پسرو در حالت ماندگار با اعمال روش ریزسازی پیش‌بینی و ارزیابی شد، در گام نهم: ردیابی حرکت ذرات منتهی به چند چاه‌ نمونه‌برداری کیفی در دشت لور به روش پسرو در حالت ماندگار به مدت50 سال با اعمال روش ریزسازی پیش‌بینی و ارزیابی شد و در گام دهم: صحت‌سنجی نتایج بدست آمده از ردیابی حرکت ذرات منتهی به چند چاه‌ نمونه‌برداری کیفی در دشت لور( به روش پسرو در حالت ماندگار با اعمال روش ریزسازی)، به کمک داده‌های هیدروشیمی بدست‌آمده از این چاه‌ها بررسی شد.

•  

کشورایران باداشتن میانگین بارندگی 240میلیمترسالیانه که کمترازیک سوم متوسط بارندگی جهانی است جزواقلیم های خشک حیاتی محسوب می¬شود. علاوه بر این، پراکنش زمانی و مکانی همین اندک بارندگی در ایران نیز بسیار نامناسب است و محل ریزش با نیازهای کشاورزی مطابقت ندارد . بهمین جهت مدت های مدیدی است که کنترل ومصرف بهینه آبهای زیرزمینی توسط مدیران منابع آب مورد توجه قرار گرفته است.در این راستا، مدلهای آب زیرزمینی بعلت کارایی و تاثیر بالا و ارزان تر بودن در مقایسه با روش های دیگر، می تواند به عنوان ابزاری مدیریتی توسط هیدروژئولوزیست ها تهیه و مورد استفاده قرار گیرد.بر این اساس،مدل آبهای زیرزمینی دشت دز غربی تهیه گردید.به این منظور مدل GMS (Groundwater Modelling System) برای تهیه مدل آبهای زیرزمینی دشت دز غربی تهیه و برای شبیه سازی عملکرد سیستم جریان تحت تاثیر استرس های گوناگون مورد استفاده قرار گرفت.پس از شبکه بندی منطقه مورد مطالعه و تعیین شرایط مرزی و اولیه، مدل در دوره زمانی مهر 1391 تا اسفند 1391 در حالت ناپایدار طی 6 دوره تنش واسنجی و پارامترهای هیدروژئولوژیکی بهینه سازی گردیدند.سپس مدل برای دوره زمانی فروردین 1392 تا خرداد1392 صحت سنجی گردید.پس از اطمینان از صحت سنجی سناریوهای مختلف از جمله پیش بینی بیلان دشت در طی مدلسازی ،بیلان وشرایط خشکسالی و ترسالی با استفاده از مدل صورت گرفت ومقدار بیلان در دوره مدلسازی 75/73076426 –مترمکعب ودر دوره خشکسالی و ترسالی به ترتیب با8/78614025-و25/79207506 مترمکعب تعیین گردید. همچنین برای مشخص کردن عملکرد سیستم و ارتباط هیدرولیکی و میزان تبادلات بین رودخانه ها وآبخوان دز غربی از بسته Zone budget استفاده گردید.

چکیده
محدوده مطالعاتی دشت لور قسمتی از دشت دزفول- اندیمشک با مساحتی حدود 310 کیلومتر مربع است که در حوضه آبریز رود دز و در شمال شهرستان اندیمشک قرار گرفته و از جمله دشت¬های شمال جلگه خوزستان، در دامنه¬های غربی رشته کوه¬های زاگرس می¬باشد. در این محدوده زباله دانی اندیمشک به مساحت 6000 متر مربع در شمال شرق شهر، در بالا دست عرصه پخش سیلاب جارمه قرار دارد. میزان تولید روزانه زباله شهر اندیمشک 100 الی 120 تن و محل تخلیه نهایی زباله ها جاده سد دز واقع در منطقه جارمه می باشد. هدف اصلی این تحقیق تعیین اثرات زباله دانی و شیرابه زباله ها بر کیفیت آب زیرزمینی دشت لور می باشد.
بررسی هیدروشیمیایی منابع آب دشت لور در دو مرحله، بهمن 94 (به عنوان شاخص فصل تر) و شهریور 95 (به عنوان شاخص فصل خشک) از چاه های عمیق منطقه و در راستای زباله دانی جارمه نمونه گیری بعمل آمد.
نتایج حاصل از بررسی های هیدروشیمیایی حاکی از آنست که آنیون غالب بی کربنات و کاتیون غالب کلسیت است. نمودار پایپر وجود دو رخساره هیدروشیمیایی، بی کربناته کلسیک و در انتهای آبخوان سولفاته کلسیک را نشان می دهد که بیانگر ارتباط آب زیرزمینی با سازند بختیاری و بخش لهبری (نمک های سولفاته) است. نمودارهای هم ارزش آنیون-کاتیون های غالب دشت روند شمالی-جنوبی را در مورد تمامی پارامترها نشان می دهد. به عبارتی در خروجی آبخوان غلظت این یون ها افزایش می یابد.
بر اساس نتایج PCA (تحلیل مولفه های اصلی) در بهمن 94 محدوده آبخوان به سه گروه با کیفیت های مختلف تقسیم شد. با توجه به ماتریس ضرایب همبستگی یون نیترات با دیگر عناصر همبستگی ندارد و نشان دهنده منشا انسانی و غیر طبیعی آن است. بر اساس نمودار درختی AHC (آنالیز خوشه ای) نمونه های آب زیرزمینی در بهمن 94 از لحاظ تشابه کیفیتی به سه گروه تقسیم شدند.گروه اول، نمونه های چاه های GHL3، GHL6، GHL4، GHL5، GHL2 و DK با کیفیت تقریبا یکسان، گروه دوم، شامل CH1، CH2، CH3 و GHL1 می باشند. این گروه کیفیت نامناسب تری نسبت به گروه اول دارد وگروه سوم، تنها یک عضو داشته و مربوط به چاه PZ در انتهای دشت و با فاصله بیشتری از بقیه چاه ها است و دارای کیفیت نامناسب تری در مقایسه با گروه اول و دوم است. همچنین در شهریور 95 با توجه به نتایج PCA همبستگی قوی بین NO3، Pb، Cd، Cr، برقرار است. همچنان رابطه مستقیم بین فاصله کمتراز لندفیل و غلظت بیشترنمونه ها وجود دارد.
با بررسی آلودگی فلزات سنگین، همه نمونه ها در محدوده استاندارد قرار دارند . نتیجه اینکه آب چاه ها آلوده به فلزات سنگین نمی باشد. با بررسی آاودگی منابع آب دشت، مشخص شد که مهمترین منبع آلوده کننده دشت نیترات آب زیرزمینی است که غلظت آن در اکثر چاه ها بیش از حد استانداردWHO است. بررسی توزیع آلودگی نیترات بیانگر بالا بودن این یون از پایین دست محل دفع زباله به سمت مرکز دشت می باشد که در بخش های مرکزی دشت می تواند به علت فعالیت های کشاورزی و کودهای شیمیایی باشد.

 

 منطقه مورد مطالعه که یک پولژه کارستی می باشد با مساحت حدودی 155 کیلومتر مربع در استان خوزستان قرار دارد. هدف اصلی از این مطالعات ارزیابی تاثیر خشکسالی های اخیر بر کمیت و کیفیت منابع آب دشت طی سالهای 1381تا 1393می-باشد. با استفاده از شاخص استاندارد بارش (SPI) و هیدروگراف معرف دشت، مشاهده می¬شود که تحت تاثیر خشکسالی و برداشت بیش از تغذیه از دشت، با وجود کاهش برداشت در سالهای اخیر، هیدروگراف روند نزولی داشته و دشت از سال 88-87 تا پایان دوره مطالعه درگیر خشکسالی هیدرولوژیکی بوده است. برای درک بهتر افت سطح آب نقشه های سطح آب تیرماه سالهای 82تا93 به روش IDW در محیط نرم افزار GIS رسم و میزان افت در هر قسمت از دشت محاسبه شد. با توجه به این نقشه¬ها، بیشترین افت مشاهده شده در قسمت جنوب، جنوب غربی و قسمتی از شرق دشت مشاهده شده است. نقطه ضعف این نقشه¬ها تاثیر پذیری از برداشت آب از چاه¬ها می¬باشد یعنی فقط اثر خشکسالی را نشان نمی دهد. برای حذف اثر برداشت از روش سلسله مراتب فازی(AHP) استفاده شد. در این روش لایه های مختلف بصورت استاندارد تعریف شده و اثر آنها بر یکدیگر مشخص و همپوشانی بین آنها انجام می شود. بعد از حذف اثر برداشت نقشه آسیب پذیری طبیعی دشت نسبت به خشکسالی رسم شد. این نقشه مناطق مرکزی و غربی را دارای بیشترین حساسیت نسبت به خشکسالی نشان میدهد. نتایج بررسی های اقلیمی نیز نشان می دهد که دمای هوا و تبخیر دشت ایذه در28 سال اخیر افزایش و میانگین بارندگی کاهش یافته است. این موضوع باعث افزایش تداوم خشکسالی ها در این منطقه شده است. خشکسالی نیز باعث افت سطح آب زیرزمینی ، کاهش آبدهی و خشک شدن چشمه ها، چاه ها و کاهش مساحت یا خشک شدن دریاچه¬های موجود در دشت شده است. برای بررسی تغییر کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت نیز، کموگراف برای ECو کلر و نقشه هم ارزش برای EC رسم شد. برای بررسی کاربردی کیفیت منابع از نمودارهای مقایسه¬ای پایپر، ویلکوکس و شولر استفاده و برای سالهای 84 و92 رسم شد. این بررسی¬ها نشان میدهد که کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت کاهش یافته و بیشتر مناطق افزایش املاح و هدایت الکتریکی آب را نشان می دهند. و نیز مشاهده شد مناطق با بیشترین افزایش EC همپوشانی زیادی با مناطق با حساسیت بالا نسبت به خشکسالی دارند.

 تاقدیس آسماری با ارتفاع 1384 متر و طول 27 کیلومتر در ″00 ′30 °49 تا ″00 ′45 °49 عرض جغرافیایی و ″00 ′33 °31 تا ″00 ′48 °31 طول جغرافیایی واقع گردیده است. تاقدیس دو سو مایل آسماری، با رخنمون بسیار گسترده آهک‌های سازند آسماری، به‌صورت رشته‌کوه مرتفعی در جنوب شرق شهر مسجدسلیمان قرار دارد. چشمه گرو در دماغه شمال غربی تاقدیس آسماری واقع گردیده است. هدف اصلی این تحقیق تعیین منشا آرسنیک در منطقه و بررسی ارتباط بین مواد نفتی خروجی از دماغه تاقدیس آسماری و چشمه گوگردی گرو و نقش آن بر کیفیت منابع آب زیرزمینی منطقه می‌باشد. نمونه‌برداری از منابع آب زیرزمینی و سطحی منطقه و رسوب منطقه مزبور با پراکنش تقریباً مناسب نقاط نمونه‌برداری در بهمن و شهریورماه 94-93 که شاخص مناسبی از فصل مرطوب و خشک در این منطقه می‌باشد صورت گرفت. نتایج آنالیز عناصر عمده به‌وسیله دستگاه یون کروماتوگرافی نشان می‌دهد که انحلال هالیت (سازند گچساران) و شورابه‌های نفتی در منطقه موردمطالعه سبب ایجاد رخساره کلروره-سدیک شده است. همچنین نتایج آنالیز جذب اتمی نمونه‌های آب زیرزمینی و سطحی نشان می‌دهند که غلظت آرسنیک در آب چشمه گرو بالاتر از مقدار مجاز سازمان بهداشت جهانی ( ppb10) و غلظت نیکل نیز در این چشمه بالا می‌باشد. غلظت آرسنیک در رودخانه شور تمبی و پیزومترهای تاقدیس آسماری در حد مجاز سازمان بهداشت جهانی است ولی میزان آهن پیزومتر AS3 بالاتر می‌باشد. نتایج XRF سازند گچساران نشان می‌دهد که این سازند می‌تواند منشا اولیه آرسنیک و نیکل موجود در منطقه باشد. همچنین اختلاط شورابه‌های نفتی موجود در منطقه با چشمه می‌تواند منشا ثانویه آرسنیک در چشمه باشد. به نظر می‌رسد فرایند کلیدی در آزادسازی آرسنیک در چشمه گرو، تجزیه زیستی مواد آلی مرتبط با هیدروکربن‌های نفتی باشد که سبب احیایی شدن محیط می‌شود. این مواد آلی از طریق گسل وارد چشمه می‌شوند. فرایند مزبور باعث انحلال احیایی اکسی- هیدروکسیدهای آرسنیک دار آهن و منگنز شده و در پی آن آهن و نیکل موجود در مواد آلی نیز وارد آب چشمه می‌شوند.

 امروزه گسترش فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی، رشد روزافزون جمعیت، دفن غیراصولی زباله‌ها باعث کاهش کیفیت و آلودگی منابع آب زیرزمینی بویژه آلودگی نیترات شده است. لذاارزیابی آسیب پذیری، جهت ترسیم مناطقی که بیشتر در معرض منابع آلودگی انسانی هستند به یک عنصر مهم برای مدیریت معقول منابع و برنامه ریزی کاربری اراضی تبدیل شده است. مدل DRASTICبدلیل سهولت اجرا و به‌ کارگیری چندین پارامتر هیدروژئولوژیکی یکی از کاربردی ترین مدلها در تعیین میزان خطر آلودگی آبخوان می‌باشد. دشت سبیلی- سربیشه که در استان خوزستان واقع شده است به دلیل دارا بودن منابع عظیم آب زیرزمینی و سطحی، خاک حاصلخیز و هموار بودن زمین، از کشاورزی پر‌رونقی برخوردار است. با توسعه فعالیتهای کشاورزی، بالطبع استفاده از انواع کودهای شیمیایی و حیوانی مطرح می‌گردد. بنابراین احتمال آلودگی آبخوان این دشت به منابع آلاینده به خصوص نیترات بسیار زیاد است. هدف از این تحقیق ارزیابی خطر آلودگی آبخوان دشت سبیلی- سربیشه با استفاده از مدل DRASTIC و FAHPدر سال‌های 1387-1386 و 1393-1392 می‌باشد. برای این منظور، ابتدا نقشه آسیب‌پذیری ذاتی آبخوان را با به کارگیری هفت پارامتر موثر بر آلودگی آبخوان (عمق سطح ایستابی، تغذیه خالص، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، محیط غیراشباع و هدایت هیدرولیکی) طبق ارزش‌گذاری مرسوم تهیه و سپس از نقشه نیترات برای تصحیح وزن و رتبه پارامترهای دراستیک استفاده گردید. ضریب همبستگی بین غلظت نیترات آب‌های زیرزمینی و شاخص خطرپذیری بعد از اصلاح مدل دراستیک از حدود 29/0 درصد به 74/0 درصد در فصل تر و 43/0 درصد به 73/0 درصد در فصل خشک برای سال 1387-1386 و از 52/0 درصد به 82/0 درصد در فصل تر و 44/0 درصد به 80/0 درصد در فصل خشک برای سال 1393-1392 افزایش پیدا کرد. نتایج حاصل نشان می‌دهد که حدود 28/23، 82/40، 85/18، 87/13، 91/7 درصد از سطح منطقه به ترتیب دارای خطرپذیری آلودگی خیلی کم، کم، متوسط، متوسط تا زیاد و زیاد برای سال 1387-1386 در فصل خشک و حدود 25/17، 88/40، 49/19، 76/14 و 59/7 درصد از سطح منطقه به ترتیب دارای خطرپذیری آلودگی خیلی کم، کم، متوسط، متوسط تا زیاد و زیاد در فصل تر می‌باشد. برای سال 1393-1392 حدود 23، 29/35، 4/19، 96/14 و 6 درصد از منطقه دارای خطرپذیری آلودگی خیلی کم، کم، متوسط، متوسط تا زیاد و زیاد در فصل خشک و حدود 44، 4/15، 7/20، 8/17 و 1 درصد از منطقه دارای خطرپذیری آلودگی خیلی کم، کم، متوسط، متوسط تا زیاد و زیاد در فصل تر می‌باشد.

چکیده: اندرکنش منابع آب سطحی و زیرزمینی همواره در بیلان بندی منابع آب از اهمیت ویژه‌ای برخوردار بوده است. این اندرکنش معمولا بعنوان یک شرط مرزی داخلی در مدلسازی آب‌های زیرزمینی در نظر گرفته ‌شده و وضعیت دقیق اندرکنش منابع بر یکدیگر در خلال فرآیند مدلسازی مشخص می‌گردد. مدلسازی اندرکنش این دو در مقیاس های بزرگ نظیر حوضه های آبریز، نیاز به تجزیه و تحلیل مقادیر زیادی از داده های مکانی دارد که با نرم افزارها و تکنیک¬های معمول دقت کافی نداشته یا به لحاظ مدیریت داده ها و زمان محاسباتی بسیار ناکارآمد می باشند. در این زمینه، مدل¬سازی آب¬های زیرزمینی به¬دلیل کارآیی بالا و هزینه¬های کمتر نسبت به روش-های دیگر منابع آب مورد توجه قرار گرفته است. بدین منظور، آبخوان دشت صحنه با مساحت 79 کیلومترمربع که در شمال شرق استان کرمانشاه واقع شده است، توسط GMS 7.1 شبیه سازی شد. ابتدا مدل مفهومی با استفاده از ابزار GIS آماده و سپس مدل عددی ایجاد گردید. پس از آن مدل در حالت پایدار برای یک ماه(مرداد ماه 85)اجرا و کالیبره شد. سپس مدل از مهر 1384 تا شهریور 1385 در حالت ناپایدار طی 12 دوره تنش کالیبره و پس از بهینه¬سازی پارامترهای هیدروژئولوژیکی، مدل برای دوره زمانی از مهر 1385 تا اسفند 1386 صحت سنجی شد. نهایتا نتایج برای سناریوهای مختلف از جمله پیش¬بینی وضعیت سطح آب در 5 سال آینده، پیش-بینی وضعیت آب¬های زیرزمینی در شرایط خشکسالی و ترسالی و ارتباط رودخانه و آبخوان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
 

 ایران کشوری خشک با میانگین بارندگی درحدود 240 میلیمتر است که کمتر از یک سوم میانگین بارندگی جهانی است. علاوه بر این، توزیع مکانی و زمانی بارندگی نیز با نیازهای کشاورزی تطابق ندارد. در نتیجه، تصمیم¬گیران منابع آب در ایران اهمیت کنترل واستفاده بهینه از آب را در¬یافته¬اند. در این راستا، مدل¬های آب¬های زیرزمینی باتوجه به کارایی بالا و هزینه کمتر نسبت به روش¬های دیگر مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به این ضرورت، مدل جریان آب¬های زیرزمینی دشت شاوور تهیه گردید و برای شبیه-سازی سیستم جریان آب¬های زیرزمینی در حالت ناماندگار تحت 12 استرس پریود متفاوت یک ساله (دوره زمانی مهر 1389 تا شهریور 1390) از مادفلو و نرم¬افزار GMS7.1 استفاده شد. ابتدا، مدل تفهیمی با استفاده از ابزار¬های ساده GIS تهیه گردید و سپس مدل عددی تولید و با استفاده از داده¬های ناماندگار چاه¬های مشاهداتی، مدل واسنجی گردید. پس از آن مدل ناماندگار در پریود مهر 1390 تا اسفند 1390صحت¬سنجی گردید. بعد از کالیبراسیون مشاهده شد که بیلان مدل با هیدروگراف واحد دشت همخوانی ندارد، همچنین ضرایب هیدرودینامیکی دشت هم از نظر مقدار هم از نظر منطقه بندی دارای ناهمخوانی¬هایی با جنس رسوبات و اندازه رسوبات دشت دارد که بیانگر این است که این مدل در بعضی پارامتر¬ها دارای عدم قطعیت است، لذا این پارامترها شناسایی و راه-حل¬هایی جهت غلبه بر آن¬ها ایجاد شد. پس از انجام این تغییرات و غلبه بر عدم قطعیت مدل، بیلان مجدداً محاسبه شد که با هیدروگراف واحد دشت همخوانی نسباتاً خوبی داشت.

در کلیه مطالعات آب زیرزمینی چه در محیطهای کارستی و چه غیر کارستی، برآورد بیلان آبی ضرورتی بی-بدیل و پایه¬ی انجام تحقیقات مختلف است. بنابراین تعیین دقیق میزان نفوذ در آبخوان¬ها لازمه¬ی برآورد بیلان است. به این منظور تاکنون روشهای زیادی استفاده شده اند که بیشتر آنها برای آبخوانهای آبرفتی طراحی گشته اند اما از آنجا که منابع آب کارستی امروزه به عنوان مهمترین منابع آب شیرین در جهان شناخته شده اند، بررسی این گونه آبخوانها اهمیت زیادی دارد و در مطالعه آن¬ها باید از روشهای خاصی که دربرگیرنده¬ی کلیه شرایط محیطی است، بهره جست. از این رو، در این تحقیق متوسط تغذیه سالانه ( به عنوان درصدی از بارش ) بر اساس متغیرهایی مثل ارتفاع، شیب، لیتولوژی، شرایط ساختمانی، پوشش گیاهی و نوع خاک ( روش KARSTLOP ) در آبخوان کارستی تاقدیس پابده تعیین می¬شود. منطقه مورد مطالعه، تاقدیس پابده در km150 شمال شرق اهواز و Km30 شرق شهر لالی واقع شده است. این تاقدیس توسط تنگ بابااحمد به طور عرضی کاملا برش خورده و شامل دو آبخوان کارستی ادیو و گریوه است. روش KARSTLOP روشی برای بدست آوردن توزیع مکانی تغذیه و بیان آن به صورت درصدی از بارش می¬باشد. در این مدل از هشت لایه¬ی اطلاعاتی (کارستی شدگی، شرایط اتمسفری، رواناب، شیب، شرایط ساختمانی، لیتولوژی، لایه پوشاننده آهک(نوع خاک) و پوشش گیاهی) به صورت لایه ها¬ی رستری ایجاد می¬شود. سازند آسماری که سازند کارستی تاقدیس پابده می¬باشد، دارای تغذیه¬ی بالایی است. حداقل نرخ تغذیه در این سازند 38 درصد از بارش و حداکثر نرخ آن 62 درصد برآورد شده است. همچنین در محور تاقدیس به علت پهن¬شدگی، شیب کم و دارا بودن بیشترین ارتفاع، میزان تغذیه زیاد دیده می شود.

ایران کشوری خشک با میانگین بارندگی درحدود 240 میلیمتر است که کمتر از یک سوم میانگین بارندگی جهانی است.علاوه بر این، توزیع مکانی و زمانی بارندگی نیز با نیازهای کشاورزی تطابق ندارد.در نتیجه، تصمیم گیران منابع آب در ایران اهمیت کنترل واستفاده بهینه از آب را در یافته اند. در این راستا،مدل های آب های زیرزمینی باتوجه به کارایی بالا و هزینه کمتر نسبت به روش های دیگر به عنوان ابزار مدیریت منابع آب توسط هیدروژئولوژیست¬ها مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به این ضرورت، مدل جریان آب های زیرزمینی دشت سبیلی-سربیشه تهیه گردید وبرای شبیه سازی سیستم جریان آب های زیرزمینی در حالت ناماندگارتحت 12استرس پریود متفاوت یک ساله (دورهزمانی مهر 1390 تاشهریور 1391)از مادفلو و نرم افزارGMS7.1استفاده شد. ابتدا،مدل تفهیمی با استفاده از ابزار های ساده GIS تهیه گردید و سپس مدل عددی تولید و با استفاده از داده های ناماندگار چاه های مشاهداتی، مدل واسنجی گردید. پس از آن مدل ناماندگار در پریود مهر 1391 تاآذر 1391صحت سنجی گردید.نهایتا ،بااستفاده از مدل به عنوان ابزار مدیریتی،رفتار آبخوان با توجه به سناریوهای مدیریتی ازجمله روند وضعیت آب¬های زیرزمینی در چهارساله آینده،وضعیت آب¬های زیرزمینی تحت شرایط خشک سالی وتاثیر احداث پروژه آبیاری وزهکشی در پائین دست سد شیرین¬آب در دشت سبیلی-سربیشه پیش بینی وارزیابی گردید.

ایران از لحاظ اقلیمی جز مناطق خشک و نیمه خشک دنیا می¬باشد و قسمت اعظم آب آشامیدنی و کشاورزی مورد نیاز خود را از اعماق زمین استحصال می¬کند. مدیریت تغذیه بعنوان یکی از مباحث مهم منابع آب¬ زیرزمینی، تکنیکی پایدار و نوظهور است و انتظار می‌رود بسیاری از مشکلات منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک از جمله ایران را حل نماید. تغذیه مصنوعی آبخوان¬ها به عنوان راهبردی برای تقویت، توسعه منابع آب زیرزمینی و جبران زیان¬های وارده به آن¬ها جهت ذخیره¬سازی به شمار می¬آید. ارزیابی تاثیراین طرحها بر آبخوان¬ها ضرورت دارد، زیرا اگر نتایج مثبت باشد اجرای این پروژه ها افزایش خواهند یافت. در این راستا مدل¬های پیشرفته آب¬های زیرزمینی، به علت پیچیدگی سیستم¬های طبیعی و طاقت فرسا بودن مراحل کار، ابزارهای مناسبی برای توصیف و آنالیز سیستم¬ها، مدیریت و ارزیابی آبخوان¬ها می¬باشند. منطقه مطالعاتی دشت لور قسمتی از دشت دزفول- اندیمشک با مساحتی حدود 280 کیلومتر مربع است که در حوضه آبریز رود دز و در شمال شهرستان اندیمشک قرار گرفته است. هدف اصلی این تحقیق شبیه¬سازی آبخوان دشت لور با استفاده از کد MODFLOW در نرم افزار GMS، و استفاده از آن به منظور مدیریت این آبخوان و ارزیابی پروژه پخش سیلاب جارمه واقع در شمال اندیمشک می¬باشد.
برای این منظور، ابتدا منطقه مورد مطالعه شبکه¬بندی گردید و شرایط مرزی و اولیه مشخص شد. سپس مدل در دوره زمانی مهر 1388 تا شهریور 1389 در حالت نا ماندگار طی 12 دوره تنش واسنجی شد. پس از بهینه¬سازی پارامترهای هیدروژئولوژیکی، مدل برای دوره زمانی مهر 1389 تا اسفند 1389 صحت سنجی گردید. پس از واسنجی و صحت سنجی و اطمینان از توانایی مدل در شبیه-سازی شرایط واقعی آبخوان، از آن به عنوان ابزار مدیریتی استفاده شد. نتایج برای سناریوهای مختلف مدیریتی نظیر ارتباط آبخوان دشت لور و رودخانه دز، پیش¬بینی وضعیت آبخوان در شرایط خشکسالی و ترسالی، افزایش 10% دبی پمپاژ، کاهش 25% دبی پمپاژ و ارزیابی تغذیه مصنوعی جارمه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از بیلان آبی در سال تهیه مدل (89-88) نشان دهنده منفی بودن بیلان آب زیرزمینی دشت لور به میزان 7456831- میلیون متر مکعب در سال می¬باشد. نتایج مدل آبهای زیرزمینی دشت لور نشان می دهد که تغذیه مصنوعی علاوه بر افزایش تراز سطح ایستابی، توانسته است بیلان منفی را کاهش دهد و از این طریق به بهبود بیلان آبخوان کمک نماید.
 

دشت دزفول- اندیمشک که در حدود 130 کیلومتری از شهرستان اهواز، در پایین دست سد دز واقع شده است، گسترده ترین دشت در شمال استان خوزستان است. این دشت با مساحتی بیش از 2070 کیلومتر مربع که شامل مناطق کوهستانی تا ارتفاع کم استان است بین عرض های جغرافیایی 00 ° 32 'و 32 ° 35' N و طول جغرافیایی 48 ° 10 'و 49 ° 35' E واقع شده است. ارزیابی کیفیت آب های زیرزمینی در منطقه شمال دشت دزفول- اندیمشک ، ارزیابی مکانی کیفیت آب های زیرزمینی، ارزیابی منطقه بندی کیفیت آب های زیرزمینی با استفاده از شاخص کیفیت آب های زیرزمینی (GWQI) از اهداف اصلی پژوهش حاضر می باشند. برای این منظور، داده های 23 چاه موجود که کیفیت شیمیایی آبهای زیرزمینی دشت را نشان می دهند در مرداد و اسفند در سال 1390 مورد استفاده قرار گرفت. همچنین، 19 حلقه چاه دیگر دشت در آبان 1392 نمونه برداری شد. نمونه ها از نظر شیمیایی توسط کروماتوگرافی یونی آنالیز شدند. با استفاده از نرم افزار ArcGis10، نقشه توزیع پارامترهای کیفی آب تهیه شد و نقشه شاخص کیفیت آب های زیرزمینی رسم شد. تجزیه و تحلیل آماری برای تعیین اهمیت تغییرات زمانی پارامترهای کیفیت آب های زیرزمینی با استفاده از نرم افزار SPSS 16 انجام شد. برای نمونه های آبان 1392، ارزش شاخص کیفیت آب های زیرزمینی، GWQI، از 8/50 تا 71 تغییر می کند. بالاترین مقادیر هدایت الکتریکی و کلرید در بخش جنوبی دشت مشاهده می شود . سختی کل در غرب و جنوب غرب دشت مشاهده می شود.همچنین، روش وزنی معکوس فاصله برای درون یابی داده ها استفاده شد.

 منطقه مورد مطالعه شامل تاقدیس کمستان در شمال شرق استان خوزستان قرار دارد. از نظر جایگاه زمین-ساختی، تاقدیس کمستان در زاگرس چین خورده و با روند شمال غرب- جنوب شرق قرار دارد. هدف از این مطالعه بررسی هیدروژئولوژیکی و هیدروشیمیایی منابع آب زیرزمینی منطقه و برهم¬کنش متقابل این دو با عوامل زمین¬شناسی و زمین¬ساختاری می¬باشد. در این تحقیق با ترسیم، تجزیه و تحلیل هیدروگراف چشمه باغ¬شیرین در یال جنوبی تاقدیس کمستان میزان ذخیره، نوع جریان و سهم هرکدام از جریان¬ها از کل دبی خروجی مشخص گردید. بر اساس هیدروگراف ترسیم شده نوع جریان در قسمت جنوبی تاقدیس عموماً افشان بوده و سهم جریان سریع از کل جریان تنها 2% را تشکیل می¬دهد. از عدم توسعه کارست در این قسمت از تاقدیس به عنوان معیاری جهت صحت-سنجی هیدروگراف استفاده شد. پس از تعیین مساحت حوضه آبگیر سطحی چشمه¬های قسمت شمالی و جنوبی تاقدیس و مقایسه آن با مقدار مساحتی که می¬تواند با توجه به میزان بارش سالیانه و درصد نفوذ، مقدار دبی خروجی هر حوضه را تامین کند (حوضه آبگیر هیدروژئولوژیکی)، ملاحضه شد مساحت مذکور نمی¬تواند حجم آب خروجی از هر دو قسمت تاقدیس را تامین کند. پس از بررسی در جهات مختلف و با در نظر گرفتن لیتولوژی، هندسه تاقدیس، مسیر عبور رودخانه کارون و ... قسمت شرقی تاقدیس به عنوان منبع تغذیه کننده کل تاقدیس و رودخانه کارون به عنوان منبع تغذیه کننده قسمت شمالی تاقدیس معرفی شد. مقادیر اندیس اشباع و نسبت کلسیم و منیزیم در چشمه¬های مختلف نتایج فوق را تایید و نشان داده شد به جزء چشمه کم آب گوشه تمامی چشمه¬ها علاوه بر سازند ایلام- سروک از سایر منبع تغذیه¬ای با مقدار منیزیم بالا و همچنین مقادیر TDI بالا تغذیه می¬شوند. بر این اساس نتایج مربوط به مباحث هیدروژئولوژیکی مبنی بر تغذیه چشمه¬ها از رودخانه کارون -در قسمت شمالی تاقدیس- و قسمت شرقی تاقدیس ، معرف منابع تغذیه با TDI بالا (بعلت زمان ماندگاری بالا در صورت تغذیه از قسمت شرقی و وجود املاح زیاد در رودخانه نسبت به آب¬های زیرسطحی در صورت تغذیه از رودخانه کارون) و منیزیم بالا (بعلت عبور آب از سازند داریان فهلیان) با نتایج حاصل از مبحث هیدروشیمی انطباق داشته و مورد تایید قرار گرفتند.