تحلیل عوامل مؤثر بر ارتفاع آب در سدهای زیرزمینی و ارایه روشی برای تخمین آن

بوم شناسی گیاهان زراعی

مقاله 8، دوره 2، شماره 1 - شماره پیاپی 3، شهریور 1385، صفحه 87-102   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

امید طیاری^{* 1}؛ ابوالفضل شمسایی²

¹دانشجوی دوره دکتری تآسیسات آبیاری دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

²استاد دانشکده عمران دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

 سدهای زیرزمینی در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک دنیا برای توسعه منابع آب زیرزمینی و جلوگیری از هدر رفتن آب در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته‌اند. روش اجرای طرح شبیه سیستم آب‌بندی پی سدهای سطحی است. در این تحقیق از یک مدل فیزیکی سد زیرزمینی به ابعاد 3/1×85/0×4 متر و مدل عددی MODFLOW برای شبیه‌سازی جریان در مخزن سد و تعیین ارتفاع آب بر روی سد زیرزمینی استفاده شده است. برای واسنجی و صحت‌سنجی مدل عددی، از اعداد اندازه‌گیری شده توسط مدل فیزیکی استفاده به عمل آمده است. 206 آزمایش در شرایط مختلف به وسیله مدل فیزیکی و 4300 اجرا به وسیله مدل عددی شبیه‌سازی شده سد زیرزمینی انجام شد. متوسط خطای نتایج آزمایش‌های مدل‌های فیزیکی و عددی 3/1% بود. این شرایط نشان‌دهنده تطبیق مناسب مدل عددی با شرایط فیزیکی است. نتایج نشان می‌دهد که مهمترین پارامترها در تعیین ارتفاع آب بر روی سدهای زیرزمینی به ترتیب اهمیت، دبی، ارتفاع سد، سطح ایستابی اولیه، ضریب هدایت هیدرولیکی لایه آبدار، ضخامت سد و شیب کف لایه آبدار می‌باشند. برای محاسبه ارتفاع آب بر روی سد زیرزمینی (H) می‌توان از رابطه H=S*F استفاده نمود. S، ضریب مربوط به عوامل دبی، ضریب هدایت هیدرولیکی لایه آبدار، ضخامت سد و شیب کف لایه آبدار می‌باشد و از رابطه S=ST.Sq.Sk.Ss بدست می‌آید. F تابعی از نسبت ارتفاع سد (H_dam) به سطح ایستابی اولیه (H₀) می‌باشد و از رابطه 3791/0- (H_dam/H₀) 0632/2 F= محاسبه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

سد زیرزمینی؛ مدل فیزیکی؛ مدل عددی؛ واسنجی؛ صحت سنجی

مراجع

     1- امینی زاده، م. 1379. مطالعات احداث سد زیرزمینی در منطقه اندوهجرد شهداد کرمان. مدیریت آبخیزداری جهاد کشاورزی استان کرمان.

2- Doherty, J., L. Brebber, P. White. 1994. PEST- Model Independent parameter Estimation. User's Manual, Watermark computing Australia. pp: 55-73.

3- Gupta, A. 1999. Assessment of ground water potential with underground dam in phuket Island Thailand., http:www.iwra.siu.edu/pdf/Gupta.pdf.

4- Hubbert, M. K. 1987. Darcy's law: its physical theory and application to entrapment of oil and gas, in History of Geophysics. Vol. 3, 1-26, C.S. Gillmor, Series Editor, AGU, Washington, D.C.

5- Hansen G., A. Nilsson. 1986. Groundwater dams for rural water supplies in developing countries. Ground water, Vol. 24, No.4, July- August 1986, Pp. 497-506.

6- Jinno, K., Y. Ru, K. Nakagawa and T. Hosokawa. 1996. Evaluation of subsurface Dam for prevention of seawater Intrusion. In Lee S-C, Hiew K-L and ong.

7- Larsson, I., K. Ceder wall, K. 1980. Underground storage of water in natural and artificial openings in hard rocks in developing countries. Rockstore 80, International symposium for Environmental protection, low-cost storage and Energy Savings, Stockholm, June 23-27, 1980. 6 Pp.

8- Matsuo, S. 1975. Underground dams for control groundwater. Publication No. 117 de L'Association Internationale des sciences Hydrologiques. Symposium de Tokyo (December, 1975).

9- McDonald, M. G. A. W. Harbaugh. 1988. A Modular Three Dimensional Finite- Difference Ground – water flow Model. Techniques of water – Resources Investigations of the United States Geological Surrey, Book 6, Chapter Al, US Government printing office, Washington, D.C.

10- Skibitzke, H. E., R. R. Bennet, J. A. da costa, D. D. Lewis and T. J. Maddock. 1961. Symposium on history of development of water supply in an aridarea in southwestern united stats- salt River valley, Arizona. In: Groundwater in arid zones, symposium of Athens, 1961. Vol.2, Int.Assoc. Sci. Hydrology pub.; pp. 706-742.

11- Sugio, S., K. Nakada and D. W. Urish. 1989. Subsurface seawater Intrusion Barrier Analysis. Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 113, No.6, Pp.767-779.