بررسي اثر افزايش سطح آب دريا و تغييرات نرخ تغذيه بر پيشروي آب شور در آبخوان محصور

Effects of Sea Level Rise and Recharge Rate Variations on Seawater Intrusion in Confined Aquifer

حدود 60 درصد از جمعیت جهان در فاصله 60 كیلومتری از سواحل زندگی می‌كنند. در مناطق ساحلی، آبخوان‌های ساحلی از مهمترین منابع تأمین آب شیرین زیرزمینی می‌باشند و انتظار می‌رود كه تأثیرات تغییرات اقلیم در كوتاه مدت و یا در بلند مدت از عوامل تهدید كننده این آبخوان‌ها باشند. به طور كلی پیش‌بینی می‌شود كه تغییرات اقلیم از جمله افزایش سطح آب دریاها باعث افزایش پیشروی آب شور در آبخوان‌های ساحلی شود. مطالعه حاضر بر روی یك آبخوان محصور صورت گرفته است و هدف اصلی، بررسی رفتار پیشروی آب شور در آبخوان‌های ساحلی به دلیل اثرات تغییرات اقلیم و مشخصه‌های آبخوان است. برای مدل‌سازی دوبعدی سیستم آب زیرزمینی و تعیین مقدار پیشروی آب شور از برنامه عددی سوترا استفاده شده است. اثر افزایش سطح آب دریا بر اساس پیش‌بینی انجمن بین دولتی تغییرات اقلیم در سال 2013 در حالت‌های دائمی و غیردائمی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد كه اثر دائمی افزایش سطح آب دریا در آبخوان محصور، تأثیر ناچیزی بر مقدار پیشروی آب شور دارد. در حالت غیردائمی، مكانیزم برگشت پیشروی آب شور به دلیل پاسخ سیستم آب زیرزمینی به افزایش سطح آب دریا قابل مشاهده می‌باشد. بررسی این مكانیزم نشان می‌دهد كه در بازه‌ای از زمان‌ها، پیشروی به بیشترین مقدار می‌رسد و پس از آن به تدریج به حالت اولیه خود باز می‌گردد. نتایج این مطالعه می‌تواند در نمونه‌های واقعی آبخوان‌های ساحلی نیز به كار گرفته شده و در تحلیل رفتار آنها كمك كننده و راه‌گشا باشد.

Approximately, 60 percent of the worldʹs populations are living at a distance of 60 kilometers from the coasts. In coastal zones, coastal aquifers are the most important resources of the available freshwater. It is believed that short-term or long-term impacts of the climate changes affect such aquifers. In general, it is predicted that climate changes e.g. sea-level rise (SLR) cause an increase in seawater intrusion (SWI) in the coastal aquifers. A confined coastal aquifer is considered in this study. The main objective is to investigate sea water intrusion phenomena occurring in the coastal aquifers due to climatic change impacts and aquifer parameters. For 2D simulation of groundwater system and SWI determination, a numerical model, SUTRA is used. The impact of SLR based on IPCC (2013) predictions are assessed under both steady-state and transient conditions. The results obtained for a confined coastal aquifer show that SLR effect on salt wedge is negligible under steady-state condition. Under transient condition, a self-reversal mechanism is observed due to groundwater system response to SLR. At the early time, SWI reached the maximum value, and then with time gradually returns to its initial state. The results of this study can be applied to real cases of coastal aquifers. Such aquifer-behavior analyses can be really helpful and useful for further explorations