بررسی تأثیر توسعه شبکه جمع آوری فاضلاب بر فرونشست زمین در سطح شهر مشهد

شهر مشهد با وسعت بیش از 200 کیلومتر مربع در مرکز حوضه آبریز کشف رود و در دشت مشهد قرار گرفته است. با توجه به محدود بودن منابع آب و همچنین به برداشت بی رویه از آبخوان، ارتفاع سطح آب زیرزمینی در این دشت به طور مداوم در حال کاهش است به صورتی که میانگین افت سالیانه در این دشت 03/1 متر می باشد. هدف اساسی از انجام این تحقیق، مدل سازی ریاضی آبخوان شهر مشهد به منظور پیش بینی رفتار آبخوان برای شرایط مختلف از جمله تأثیر جمع آوری فاضلاب بر فرونشست زمین می باشد. برای دستیابی به این هدف از نرم افزار gms در قالب کد کامپیوتری modflow استفاده شده است. پس از جمع آوری اطلاعات مورد نیاز از قبیل داده های پمپاژ، لاگ های حفاری مربوط به چاه ها، داده های سطح آب و داده‎های ژئوفیزیکی، مدل مفهومی آبخوان آبرفتی شهر مشهد ساخته شد. مدل تهیه شده آبخوان با استفاده از داده های 17 حلقه چاه مشاهده ای طی شرایط پایدار (مهر 1387) و در شرایط ناپایدار (آبان 1387 تا مهر 1388) واسنجی گردید. پارامترهای k و sاز مهمترین پارامترهایی هستند که در این مراحل بهینه سازی می شوند. بر اساس نتایج حاصله مقادیر متوسط هدایت هیدرولیکی از 1 تا 16 متر بر روز و متوسط آبدهی ویژه از 00001/0 تا 25/0 متغیر است. تحلیل حساسیت مدل طراحی شده نسبت به تغییر پارامترهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله بیانگر این است که بیشترین حساسیت مدل مربوط به مقادیر پارامتر هدایت هیدرولیکی می باشد. بر اساس نتایج به دست آمده در مرحله صحت سنجی (آبان 1388 تا مهر 1389) درستی مدل ساخته شده مورد تأیید قرار گرفت. در نهایت از مدل صحت سنجی شده جهت پیش بینی وضعیت آینده آبخوان برای سناریوی توسعه شبکه جمع آوری فاضلاب و تأثیر آن بر سطح آب زیرزمینی استفاده شده و نتایج حاصله مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از اجرای مدل تهیه شده نشان می دهد که با تکمیل طرح جمع آوری فاضلاب و کاهش تغذیه آب زیرزمینی توسط فاضلاب، در پایان اجرای طرح سطح آب زیرزمینی با متوسط افت 16 متر مواجه می شود. با توجه به بافت خاک شهر مشهد و ضخامت آبخوان آبرفتی در این شهر میزان فرونشست منطقه بر پایه روابط زمین شناسی مهندسی قابل محاسبه است. میزان فرونشست در حالت فوق بحرانی از حداقل 50 سانتی متر تا حداکثر 250 سانتی متر در سطح شهر مشهد متغیر است. این پروژه توانایی و وسعت دید ما را برای برنامه ریزی استخراج از منابع آب زیرزمینی و مدیریت استانداردهای ساخت و ساز افزایش می دهد. کلمات کلیدی: شبکه جمع آوری فاضلاب، مدل سازی آبخوان ، gms، فرونشست