تعداد نشریات | 27 |
تعداد شمارهها | 556 |
تعداد مقالات | 5,734 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,018,331 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,389,916 |
بررسی پتانسیل نفوذ شورابه به منابع آب زیرزمینی با استفاده از مدلسازی عددی (مطالعه موردی: آبخوان ساحلی ارومیه) | ||
مخاطرات محیط طبیعی | ||
مقاله 10، دوره 9، شماره 26 - شماره پیاپی 4، اسفند 1399، صفحه 161-184 اصل مقاله (4.33 MB) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22111/jneh.2020.32772.1601 | ||
نویسنده | ||
وهاب امیری ![]() ![]() | ||
استادیار، گروه زمینشناسی، پردیس علوم، دانشگاه یزد | ||
چکیده | ||
در این مطالعه سعی شده است برهمکنش منابع آب زیرزمینی محدوده ارومیه با دریاچه ارومیه از طریق مدلسازی عددی مورد بررسی قرار گیرد. مدل مفهومی آبخوان ارومیه با استفاده از اطلاعات موجود و نتایج حاصل از مطالعات ژئوفیزیکی تهیه شده است. مدلسازی جریان و انتقال مواد محلول در بخش ساحلی آبخوان ارومیه با استفاده از بسته نرمافزاری GMS انجام شده است. در این مورد، ابتدا جریان آب زیرزمینی با استفاده از ماژول MODFLOW مدلسازی شده است و پس از آن، انتقال مواد محلول (در این مطالعه، غلظت کلراید) با بهرهگیری از کد MT3DMS به انجام رسیده است. پس از تهیه مدل جریان و انتقال مواد محلول، خروجیها به عنوان داده ورودی در کد SEAWAT مورد استفاده قرار گرفته است. کالیبراسیون پارامترهای هیدرولیکی آبخوان با استفاده از کد PEST و روش دستی انجام شد. در مرحله ناپایدار و اجرای مدل با پارامترهای کالیبره شده، مقدار ME، MAE و RMSE مدل به ترتیب به 11/0، 14/1 و 41/1 رسیده است. بررسی نتایج مدلسازی جریان، انتقال مواد محلول و اختلاط آب شور و شیرین در آبخوان دشت ارومیه نشان میدهد که در وضعیت کنونی منطقه، ارتباط بین آبخوان ارومیه و دریاچه ارومیه در کمترین مقدار ممکن وجود دارد و احتمال نفوذ آب شور به این آبخوان بسیار پایین است. علاوه بر این، تحلیل رفتار منابع آبی در بخش ساحلی این آبخوان در دو سناریو شامل کاهش ۵۰ درصدی آورد ۴ رودخانه اصلی و افزایش ۵۰ درصدی برداشت آب زیرزمینی نشان میدهد که تغییر قابل توجهی در نتایج این مدل ایجاد نشد.با توجه به اینکه انتقال مواد محلول تابعی از دینامیک جریان در منطقه است، جریان یکطرفه آب زیرزمینی به سمت دریاچه ارومیه، وجود رسوباتی با مقدار تراوایی پایین (به دلیل اندازه ریز ذرات و تشکیل لایههای نمکی) مانع ورود شورابه دریاچه ارومیه به محیط آبخوان میشود. | ||
کلیدواژهها | ||
آب زیرزمینی؛ مدلسازی عددی؛ پتانسیل نفوذ آب شور؛ آبخوان ارومیه؛ دریاچه ارومیه | ||
مراجع | ||
شرکت مدیریت منابع آب ایران، 1397، www.wrm.ir Adepelumi, A.A., Ako, B.D., Ajayi, T.R., Afolabi, O., & Omotoso, E.J. (2009). Delineation of saltwater intrusion into the freshwater aquifer of Lekki Peninsula, Lagos, Nigeria. Environmental Geology, 56, 927-933. Amiri, V., Nakhaei, M., & Lak, R., (2017). Using radon-222 and radium-226 isotopes to deduce the functioning of a coastal aquifer adjacent to a hypersaline lake in NW Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 147, 128-147. Amiri, V., Nakhaei, M., Lak, R., & Kholghi, M. (2016a). Assessment of seasonal groundwater quality and potential saltwater intrusion: a study case in Urmia coastal aquifer (NW Iran) using the groundwater quality index (GQI) and hydrochemical facies evolution diagram (HFE-D). Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 30, 1473-1484. Amiri, V., Nakhaei, M., Lak, R., & Kholghi, M. (2016b). Geophysical, isotopic, and hydrogeochemical tools to identify potential impacts on coastal groundwater resources from Urmia hypersaline Lake, NW Iran. Environmental Science and Pollution Research, 23, 16738-16760. Amiri, V., Nakhaei, M., Lak, R., & Kholghi, M. (2016c). Investigating the salinization and freshening processes of groundwater through major ion and trace element indicators: Urmia plain, NW of Iran. Environmental Monitoring and Assessment, 188, 233. Barbecot, F., Marlin, C., Gibert, E., & Dever, L. (2000). Hydrochemical and isotopic characterization of the Bathonian and Bajocian coastal aquifer of the Caen area (northern France). Applied Geochemistry, 15, 791-805. Barker, A.P., Newton, R.J., & Bottrell, S.H. (1998) Processes affecting groundwater chemistry in a zone of saline intrusion into an urban aquifer. Applied Geochemistry, 13, 735-749. Barlebo, H.C., Hill, M.C., Rosbjerg, D., & Jensen, K.H. (1998). Concentration data and dimensionality in groundwater models: Evaluation using inverse modeling. Nordic Hydrology, 29(3), 149-178. Barlow, P.M., & Reichard, E.G. (2010). Saltwater intrusion in coastal regions of North America. Hydrogeology Journal, 18, 247-260. Boluda-Botella, N., Valdes-Abellan, J., & Pedraza, R. (2014). Applying reactive models to column experiments to assess the hydrogeochemistry of seawater intrusion: Optimising ACUAINTRUSION and selecting cation exchange coefficients with PHREEQC. Journal of Hydrology, 510, 59-69. Carrera, J., Hidalgo, J.J., Slooten, L.J., & Vazquez-Sune, E. (2010). Computational and conceptual issues in the calibration of seawater intrusion models. Hydrogeology Journal, 18, 131-45. Chen, K., & Jiao, J.J. (2014). Modeling freshening time and hydrochemical evolution of groundwater in coastal aquifers of Shenzhen, China. Environmental Earth Sciences, 71, 2409-2418. Chiang, W.H. (2005). 3D groundwater modeling with PMWIN, a simulation system for modeling groundwater flow and transport processes, Springer, 87-89. Danesh-Yazdi, S.M., & Ataie-Ashtiani, B. (2019). Lake Urmia crisis and restoration plan: Planning without appropriate data and model is gambling. Journal of Hydrology, 576, 639-651. Darling, W.G., Edmunds, W.M., & Smedley, P.L. (1997). Isotopic evidence for paleowaters in the British Isles. Applied Geochemistry, Vol. 12, 813-829. Doherty, J. (2004). Manual for PEST. 5th ed. Brisbane, Australia: Watermark Numerical Computing. Dregne, H.E. (2000). Land degradation in the drylands. Arid Land Resources Management, Vol. 16, 99-132. Fidelibus, M.D., Calò, G., Tinelli, R., & Tulipano, L. (2011). Salt groundwaters in the Salento karstic coastal aquifer (Apulia, Southern Italy). In: Lambrakis, N., Stournaras, G., & Katsanou, K. (Eds.). Advances in the Research of Aquatic Environment,EnvironmentalEarth Sciences Series, vol.1. Springer-Verlag, Berlin, 407-415. Gelhar, L.W., Welty, C., & Rehfeldt, K.R. (1992). A critical review of Data on Field-Scale Dispersion in Aquifers. Water Resources Research, 28(7), 1955-1974. Hill, M.C., & Tiedeman, C.R. (2007). Effective Groundwater Model Calibration: Analysis of Sensitivities, Predictions, and Uncertainty. New York, N.Y.: Wiley. 480 p. Iran water resources management company (IWRM) (2018). http://www.wrm.ir/ Jahanshahi R., & Zare M. (2016). Hydrochemical investigations for delineating salt-water intrusion into the coastal aquifer of Maharlou Lake, Iran. Journal of African Earth Sciences, 121, 16-29. Jiao, J., & Post, V. (2019). Coastal Hydrogeology, Cambridge: Cambridge University Press. DOI:10.1017/9781139344142 Khazaei, B., Khatami, S., Alemohammad, S.H., Rashidi, L., Wu, C., Madani, K., Kalantari, Z., Destouni, G., & Aghakouchak, A. (2019). Climatic or regionally induced by humans? Tracing hydro-climatic and land-use changes to better understand the Lake Urmia tragedy. Journal of Hydrology, 569, 203-217. Konikow, L.F., & Bredehoeft, J.D. (1992). Ground-water models cannot be validated. Advances in Water Resources, 15(1), 75-83. Koussis, A.D., & Mazi, K. (2018). Corrected interface flow model for seawater intrusion in confined aquifers: relations to the dimensionless parameters of the variable-density flow. Hydrogeology Journal, 26, 2547-2559. Langevin, C.D., Thorne, D.T., Dausman, A.M., Sukop, M.C., & Guo, W. (2007). SEAWAT Version 4: a computer program for simulation of multi-species solute and heat transport. US Geological survey techniques and methods book 6. Reston, USA: US Geological Survey; 40 p [chapter A22]. Lucas, Y., Schmitt, A.D., Chabaux, F., Clément, A., Fritz, B., Elsass, Ph., & Durand, S. (2010). Geochemical tracing and hydrogeochemical modeling of water-rock interactions during salinization of alluvial groundwater (Upper Rhine Valley, France). Applied Geochemistry, 25, 1644-1663. Madani, K. (2014). Water management in Iran: what is causing the looming crisis?. Journal of Environmental Studies and Sciences, 4(4), 315-328. Mollema, P.N., Antonellini, M., Dinelli, E., Gabbianelli, G., Greggio, N., & Stuyfzand, P.J. (2013). Hydrochemical and physical processes influencing salinization and freshening in Mediterranean low-lying coastal environments. Applied Geochemistry, 34, 207-221. Murphy, B., & Morrison, R. (2007). Introduction to Environmental Forensics-Second Edition, Elsevier, 546 p. Nakhaei, M., & Amiri, V. (2015). Estimating the unsaturated soil hydraulic properties from a redistribution experiment: application to synthetic data. Journal of Porous Media, 18(7), 717-729. Nakhaei, M., Altafi-Dadgar, M., & Amiri, V. (2016). Geochemical processes analysis and evaluation of groundwater quality in Hamadan Province, Western Iran. Arabian Journal of Geosciences 9(5), 384. Nakhaei, M., Amiri, V., Rezaei, K., & Moosaei, F. (2015). An investigation of the potential environmental contamination from the leachate of the Rasht waste disposal site in Iran. Bulletin of engineering geology and the environment 74 (1), 233-246. NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration)."Oroomieh Climate Normals 1961-1990". Retrieved December 27, 2012. Perera, E.D.P., Jinno, K., Tsutsumi, A., & Hiroshiro, Y. (2009). Numerical study of salinity variation in a coastal aquifer: a case study of the Motooka region in western Japan. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 23, 957-965. Poeter, E.P., Hill, M.C., Banta, E.R., Mehl, S., & Christensen, S. (2005). UCODE_2005 and six other computer codes for universal sensitivity analysis, calibration, and uncertainty evaluation. Reston, USA: US Geological Survey Techniques and Methods 6-A11; 283 p. Ranjan, S.P., Kazama, S., & Sawamoto, M. (2006). Effects of climate change on coastal fresh groundwater resources. Global Environmental Change, 16, 388-399. Rengasamy, P. (2006). World salinization with emphasis on Australia. Journal of Experimental Botany, 57, 1017-1023. Schulz, S., Darehshouri, S., Hassanzadeh, E., Tajrishy, M., & Schuth, C. (2020). Climate change or irrigated agriculture – what drives the water level decline of Lake Urmia. Scientific Reports, 10, 236, DOI:10.1038/s41598-019-57150-y Sohrabi, N., Chitsazan, M., Amiri, V., & Moradi-Nezhad, T. (2013). Evaluation of groundwater resources in alluvial aquifer based on MODFLOW program, case study: Evan plain (Iran). International journal of agriculture and crop sciences, 5(11), 1164-1170. Sohrabi, N., Kalantari, N., Amiri, V., & Nakhaei, M. (2017). Assessing the chemical behavior and spatial distribution of yttrium and rare earth elements (YREEs) in a coastal aquifer adjacent to the Urmia Hypersaline Lake, NW Iran. Environmental Science and Pollution Research, 24(25), 20502-20520. Sowers, J., Vengosh, A., & Weinthal, E. (2011). Climate change, water resources, and the politics of adaptation in the Middle East and North Africa. Climatic Change, 104, pp. 599-627. Spitz, K., & Moreno, J. (1996). A Practical Guide to Groundwater and Solute Transport Modeling, John Wiley and Sons Inc, 372 p. Tajabadi, M., Zare, M., & Chitsazan M. (2018). The hydrogeochemical and isotopic investigations of the two-layered Shiraz aquifer in the northwest of Maharlou saline lake, south of Iran. Journal of African Earth Sciences, 139, 241-253. Voss, C.I., & Provost, A.M. (2002). SUTRA, a model for saturated-unsaturated variable-density ground-water flow with energy or solute transport. Reston, USA: US Geological Survey Open-File Report 02- 31; 250 p. Webb, M.D., & Howard, K.W.F. (2011). Modeling the Transient Response of Saline Intrusion to Rising Sea-Levels. Ground Water, 49(4), 560-569. Werner, A.D., Bakker, M., Post, V.E.A., Vandenbohede, A., Lu, C., Ataie-Ashtiani, B., Simmons, C.T., & Barry, D.A. (2013). Seawater intrusion processes, investigation, and management: Recent advances and future challenges. Advances in Water Resources, 51, 3-26. Williams, J., Walker, G.R., & Hatton, T.J. (2002). Dryland salinization: A challenge for land and water management in the Australian landscape. In: Haygarth PM and Jarvis SC (eds.) Agriculture, Hydrology, and Water Quality. Wallingford, UK: CAB International. WMO (World Meteorological Organisation). (2014). http://worldweather.wmo.int/en/city.html?cityId=1454. Zheng, C., Hill. M.C., Cao, G., & Ma, R. (2012). MT3DMS: model use, calibration, and validation. Transactions of the ASABE, 55(4), 1549-1559. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 504 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 203 |