پایان‌نامه کارشناسی ارشد در رشته

مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست- محیط زیست

شبیه­ سازی کمی و کیفی جریان آب­های زیرزمینی دشت نیریز با استفاده از نرم­افزار GMS

اساتید راهنما

دکتر غلامرضا رخشنده رو

دکتر پرویز منجمی

بهمن ماه 1392

چکیده

شبیه­سازی کمی و کیفی جریان آب­های زیرزمینی دشت نیریز

با استفاده از نرم­افزار GMS

به کوشش

محمد علی افتخار

محدوده مطالعاتی نیریز با مساحت 1019 کیلومتر مربع در جنوب‌شرقی حوزه آبریز دریاچه‌های طشک- بختگان و مهارلو واقع شده است. در مجموع 417 چاه برداشت در این محدوده مطالعاتی وجود دارد. حجم کل تخلیه سالانه از آبخوان آبرفتی این محدوده مطالعاتی 09/52 میلیون متر مکعب است و برای مصارف کشاورزی، آشامیدن و بهداشت و صنعت مصرف می‌شود. در این تحقیق مدل‌سازی کمی جریان آب زیرزمینی در این دشت شامل کالیبراسیون، آنالیز حساسیت و صحت‌سنجی با استفاده از برنامه کامپیوتری GMS انجام شده‌ است. بیشترین میزان خطای جذر متوسط مربعات محاسبه شده برای دوره های واسنجی و صحت سنجی، بترتیب 88/0 و 11/1 متر بدست آمده است. در بخش مدل‌سازی کیفی کانتورهای آلودگی دشت برای پارامتر آلایندگیCl^– با استفاده از برنامه کامپیوتری MT3DMS، ترسیم و تحلیل شده است. گسترش آلودگی یون کلر در آبخوان به کمک نرم­افزار MT3DMS که یک برنامه سه بعدی مدولار برای شبیه­سازی پخش، انتقال، انتشار مولکولی، واکنش­های شیمیایی و جذب محلول در آب زیرزمینی می­باشد، در طول سه سال پیش­بینی گردیده است. سپس با انتخاب چاه آب شرب جهاد سازندگی، در نزدیکی شهرک صنعتی (شهرک سنگ) و چاه آب شرب دولت آباد، واقع در شمال غرب محدوده مدل سازی، مقدار یون کلر در این دو چاه برای سه سال آینده پیش بینی گردید. با توجه به مدل کیفی تهیه شده، نتایج نشان داد که مقدار پارامتر یون کلر در آب زیرزمینی در کل دشت چه در گذشته و چه در آینده روند افزایشی دارد. این افزایش در سمت غرب دشت و منطقه صنعتی بیشتر مشاهده می شود بطوریکه پس از سه سال میزان حداکثر یون کلر mg/l 150 پیش بینی شده است. همچنین روند افزایش غلظت آلاینده در چاه آب شرب نزدیک به مرز دریاچه، نسبت به چاه آب نزدیک شهرک صنعتی بیشتر است (mg/l 15 افزایش، در مقایسه با mg/l 7 افزایش طی سه سال).

کلید واژه: آب­های زیر زمینی، مدل­سازی، دشت نیریز، GMS.

فهرست مطالب

عنوان                                         صفحه

فصل اول: مقدمه

1-1- اهمیت آب در عصر حاضر و در ایران…….. 2

1-2- منابع آب در ایران و مسائل مربوط به آن.. 4

1-3- ضرورت به کارگیری مدل‌ها در مطالعه آب‌های زیرزمینی  6

1-4- هدف……………………………… 8

1-5- ساختار پایان­نامه………………….. 9

فصل دوم: تئوری تحقیق

2-1- مقدمه……………………………. 11

2-2- منابع آلودگی آبهای زیرزمینی…………. 11

2-3- مشکلات مرتبط با کیفیت آب در مصرف کشاورزی…. 13

2-3-1- شوری (Salinity)……………………. 14

2-3-2- نسبت نفوذ آب…………………… 15

2-3-3- فلزات سنگین(Heavy Metals)…………… 15

2-4- انواع مدل‌های آب‌های زیرزمینی………… 18

2-4-1- تفاوت مدل‌های تحلیلی و مدل‌های عددی آب‌های زیرزمینی  21

2-5- معادلات پایه جریان در آب زیرزمینی…… 22

2-5-1- قانون دارسی…………………… 22

عنوان                                         صفحه

2-5-2- معادله پیوستگی………………… 24

2-6- حل معادلات حاکم بر جریان در آبهای زیرزمینی    28

2-6-1- روش عناصر محدود……………….. 28

2-6-2- روش تفاضلات محدود………………. 29

2-6-3- مزایای روش تفاضلات محدود………… 30

2-6-4- روش‌های حل معادلات جریان در روش تفاضلات محدود   30

2-6-4-1- روش مستقیم………………… 31

2-6-4-2- روش تکرار…………………. 31

2-6-4-3- روش صریح (Explicit)…………….. 32

2-6-4-4- روش ضمنی (Implicit)…………….. 33

2-6-5- شبیه‌سازی حالت ماندگار………….. 35

2-6-6- خطاها در مدل‌سازی آبهای زیرزمینی…. 35

2-7- تئوری های مربوط به انتشار آلودگی در محیط های متخلخل  36

2-7-1- انتقال (Advection)……………….. 36

2-7-2- پخش مکانیکی (Mechanical Dispersion) ……. 38

2-7-3- انتشار ملکولی (Molecular Diffusion)……. 40

2-7-4- جذب (Sorption)…………………… 41

2-7-5- معادلات حاکم بر پخش و انتقال آلودگی. 42

2-8 – روش های حل معادله انتقال ماده در محیط متخلخل    46

2-9- نرم‌افزارهای شبیه‌سازی جریان و پخش و انتقال آلودگی در آب‌های زیرزمینی……………………………… 48

2-9-1-MODFLOW ………………………. 48

2-9-2- Visual MODFLOW…………………… 50

2-9-3- MIKESHE……………………….. 50

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: