طراحی شبکه پایش آب زیرزمینی با استفاده از تحلیل آسیب پذیری در محدوده شعاع موثر چاه‌های پایش

پایش کمی و کیفی آب های زیرزمینی قسمت جدانشدنی سیستم اطلاعات محیط زیستی است. روش های مختلفی برای طراحی شبکه پایش آب زیرزمینی وجود دارد. در تحقیق حاضر سعی بر این بود تا روشی نوین جهت طراحی منعطف شبکه پایش تدوین شود. منظور از منعطف این است که نتایج حاصل از این تحقیق به تصمیم گیرنده این امکان را می دهد تا با در نظر گرفتن سطح بودجه اختصاص یافته به طرح، تعداد محدودی از چاه های با اولویت بالا را انتخاب کند. همچنین این امکان وجود دارد تا این روش به راحتی برای چاه های در دست مطالعه یا احداث نیز استفاده گردد. همینطور در این روش طراحی منحصر به پایش فقط یک پارامتر (در تحقیق حاضر غلظت ec) نیست و به سادگی می توان یک یا چند پارامتر را جایگزین نمود. برای محاسبه آسیب پذیری آبخوان مدل drastic استفاده شده است که از هفت لایه مربوط به آبخوان شامل عمق آب زیرزمینی، تغذیه خالص، مصالح تشکیل دهنده آبخوان، نوع خاک، توپوگرافی، ماهیت منطقه غیر اشباع و هدایت هیدرولیکی مصالح آبخوان تشکیل شده است. که وزن لایه های آن با استفاده از الگوریتم تکاملی تفاضلی (de) به منظور یافتن بیشترین همبستگی بین نقاط آسیب پذیر و نقاطی که غلظت بالایی از هدایت الکتریکی دارند، بهینه شده اند. در نتیجه ی این بهینه سازی مقدار تغذیه آبخوان (نفوذ واقعی آب به آبخوان) بیشترین همبستگی را دارد که این موضوع با استفاده از مقایسه نقشه های تغذیه و هدایت الکتریکی صحت‏سنجی می گردد. سطح حوضه به سلول هایی با ابعاد 60 متر تقسیم شد. در استراتژی  اول سلول هایی که حداقل در 60 درصد حالات مقدار آسیب پذیری آن ها بیشتر از میانگین است و در استراتژی دوم سلول هایی که حداقل در 25 درصد حالات مقدار آسیب‏پذیری آن ها بیشتر از میانگین به علاوه انحراف معیار است، مشخص شده اند. با کمک مدل whaem2000 حریم حمایتی (10 ساله) چاه های آب شرب موجود محاسبه شد و در نهایت چاه های پایش به وسیله تعداد سلول های محصور در حریم هر چاه اولویت بندی شدند.

Groundwater monitoring network design using vulnerability analysis and well preservation zone

Monitoring the quantity and quality of groundwater is a nonseparable part of the environmental information system. There are several ways to design a groundwater monitoring network. In the present study, we attempted to develop a new method for flexible design. Flexible means that the results of this study allow the decision maker to select a limited number of highpriority wells, taking into account the budget level allocated to the project. It is also possible to use this method easily for wells under study or construction. Also, in this design method, monitoring is not limited to just one parameter (in the present study, EC concentration) and one or more parameters can be easily replaced. The DRASTIC model was used to calculate the aquifer vulnerability, which consists of seven layers of aquifer, including groundwater depth, net recharge, aquifer media, soil type, topography, impact of vadose zone, and the hydraulic conductivity of aquifers. The layers were optimized using differential evolutionary algorithm (DE) to find the highest correlation between the vulnerable points and the points with the highest concentration of EC. As a result of this optimization, the amount net recharge (the actual infiltration of water into the aquifer) had the highest correlation, which was confirmed by comparing net recharge and EC maps. With the help of WhAEM2000, 10year capture zone of existing wells was calculated. The final priority of the wells was calculated by linking of these models.