مدیریت آبخوان با استفاده از مدل ریاضی؛ مطالعه موردی: دشت حسن آباد- قوری

آبخوان مورد مطالعه، به وسعت 170 کیلومتر مربع در دشت حسن آباد- قوری (شهرستان نی ریز: شرق استان فارس) طی سال های اخیر در اثر خشکسالی و برداشت های بیش از حد، دچار افت سطح آب در حدود 5/4 متر گردیده است. لذا به منظور شناخت شرایط آینده آبخوان و بهینه سازی استحصال آب زیرزمینی، اقدام به ساخت مدل شبیه ساز به کمک کد رایانه ای modflow تحت رابط کاربری gms 7.1 گردید. به این منظور، ابتدا مدل مفهومی تهیه و سپس مدل عددی مبتنی بر آن، بر اساس تغییرات سطح آب با استفاده از آمار سطح ایستابی 10 حلقه چاه پیزومتری منطقه، در یک گام زمانی یک ماهه (مهر 1388) برای رژیم پایدار و یک دوره 12 ماهه (آبان 1388 تا مهر 1389) برای رژیم ناپایدار، به دو روش مستقیم (به صورت دستی) و معکوس (به کمک کد نرم افزاری (pest، و به شیوه حداقل کردن میانگین مربعات خطا مورد واسنجی قرار گرفت. طی مراحل این فرایند، به ترتیب مقادیر اولیه هدایت هیدرولیکی (k) و آبدهی ویژه (sy) بهینه گردید. در گام بعدی، صحت مدل ساخته شده با استفاده از داده های سطح آب دوره آماری مهر 1389 تا مهر 1390 تأیید گردید. پیش بینی وضعیت تراز آب سفره برای یک دوره سه ساله (مهرماه 1391 تا مهرماه 1394) نشانگر افزایش افتی حدود 4 متر بر روی سطح آب آبخوان در قسمت های خروجی دشت می-باشد. تمرکز چاه های بهره برداری در بخش خروجی می تواند، دلیل اصلی افت سطح آب زیرزمینی باشد. به همین منظور، مقادیر مشخصی از کاهش در نرخ پمپاژ برای چاه های بهره برداری موجود در منطقه افت، در نظر گرفته شده و برای جبران کسر آب حاصله، حفر تعدادی چاه کاندید در خارج از محدوده افت پیشنهاد گردید. به منظور مدیریت و بهینه سازی استحصال آب از دشت، طی دو نوع راهبرد مدیریتی (هیدرولیکی و هیدرولیکی- اقتصادی)، پنج راهکار کاهش برداشت از چاه های فعلی و تأمین کسر آب حاصله از چاه های پیشنهادی در مناطق اطراف طراحی شد. محاسبه و مقایسه این راهکارها با استفاده از کد gwm و تلفیق نتایج آن با نرم افزار gms، نشان می دهد که در راهبرد هیدرولیکی در صورت کاهش نرخ پمپاژ تا 50% از چاه های بهره برداری و جبران کسر آب مورد نیاز از چاه های پیشنهادی، افت موجود در آبخوان جبران می شود؛ در صورتی که در راهبرد اقتصادی با کاهش 60% در نرخ پمپاژ، افت جبران می شود. همچنین راهبرد هیدرولیکی از نظر کارآمدی در تأمین آب جایگزین، به میزان 12 درصد نسبت به راهبرد اقتصادی برتری داشته؛ در حالی که از لحاظ کاهش هزینه ها، راهبرد اقتصادی به میزان 26 درصد نسبت به راهبرد هیدرولیکی توانایی بیشتری دارد.