برآورد هدايت هيدروليكي و ضريب‌ذخيره آبخوان دشت شبستر با استفاده از مدل عددي

Estimation of Hydraulic conductivity and Specific storage of Shabestar Plain Aquifer Using Numerical model

ضريب هدايت هيدروليكي و ضريب ذخيره آبخوان، ازجمله مهم­ترين ويژگي­ هاي هيدروليكي آبخوان­ ها محسوب مي­ شوند. امروزه با توجه به پيشرفت­ هاي نرم ­افزاري، استفاده از مدل­ هاي عددي در بهره ­برداري از آبخوان­ هاي آب زيرزميني گسترش‌يافته است. مدل­ سازي، يكي از بهترين ابزارها براي بررسي و شبيه ­سازي وضعيت منابع آب است. از مزاياي مدل­ سازي مي‌توان به تعيين هم‌زمان چند پارامتر مثل بار هيدروليكي، مسير جريان و غيره اشاره كرد. همچنين با استفاده از مدل­ سازي، مي‌توان عكس‌العمل حوضه را در مقابل تغييراتي از قبيل تغذيه طبيعي يا مصنوعي و ميزان پمپاژ شبيه ­سازي نموده و با اعمال راهكارهاي مناسب، بهترين عملكرد سيستم را تعيين و در جهت مديريت حوضه از آن استفاده كرد. در مطالعه حاضر، با استفاده از مدل عددي MODFLOW و رابط كاربري GMS براي شبيه‌سازي و واسنجي مدل، خصوصيات هيدروديناميكي آبخوان دشت شبستر به­ صورت منطقه­ اي ارزيابي شد. پس واسنجي مدل مفهومي توليدشده، ضرايب هيدروديناميكي استخراج شد. بر اين اساس مقادير RMSE مربوط به بار هيدروليكي براي حالت ­هاي ماندگار و غيرماندگار به ترتيب 0/59 و 0/95حاصل گرديد. نتايج مستخرج از شبيه‌سازي بيانگر اين بود كه هرچه آبخوان ناهمگن ­تر باشد، ضرايب هيدروديناميكي نيز به‌تبع آن متنوع خواهد بود و اين تنوع به علت وجود آبرفت ­هايي با منشأ سازنده اي زمين‌شناسي متنوع و تخلخل و نفوذپذيري مختلف، از روند خاصي پيروي نكرده و حتي ممكن است كه در دونقطه نزديك به ­هم، تفاوت‌هاي چشمگيري وجود داشته باشد.

Hydraulic conductivity and Specific storage are known as the most important hydraulic characteristics of aquifers. Recently, due to software advances, the use of numerical models in the operation of groundwater aquifers has expanded. Modeling is one of the best tools for studying and simulating the state of water resources. One of the advantages of modeling is the simultaneous determination of several parameters such as hydraulic head, flow path and etc. Likewise, via modeling, it is possible to simulate the reaction of the basin against changes such as natural or artificial recharge and the amount of pumping, and by applying appropriate solutions, determine the best performance of the system then use it to manage the basin. In the present study, MODFLOW numerical model and GMS user interface were utilized to simulate and calibrate the model. Accordingly, the hydrodynamic properties of the Shabestar plain aquifer were evaluated regionally. As a result, the RMSE values of hydraulic head for the steady-state and non-steady-state models were 0.59 (m) and 0.95 (m), respectively. The obtained results demonstrated that the more heterogeneous the aquifer, the more diverse the hydrodynamic coefficients will be, and this variation does not follow a specific trend due to the existence of geological formations, the density and the porosity of the formations.