شبیه سازی کمی و کیفی آبخوان دشت سملقان

مقدمه : در کشوری با آب و هوای خشک و نیمه خشک چون ایران، مطالعه منابع آب زیرزمینی، شناسایی و مدیریت لایه های آبدار و استفاده بهینه و مفید از ذخایر آب زیرزمینی به عنوان یکی از مهمترین منبع تامین نیازهای آبی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. از سوی دیگر به دلیل کاهش منابع آبهای زیرزمینی ناشی از آلودگیها و تغییرات آب و هوایی، اهمیت و ارزش منابع آب زیرزمینی جزء منابع حیاتی آب در مناطق مختلف آب و هوایی قابل درک است. شناخت و اندازهگیری آب های زیرزمینی و نیز مقایسه آنها با آبهای سطحی به دلیل کمبود اطلاعات و داده های اندازه گیری بسیار مشکل میباشد، بنابراین مدیریت منابع آب .زیرزمینی، نیازمند شناخت موقعیت منابع، نقشه، مدل، حجم و بیلان سالیانه و بررسی کیفیت آبهای زیرزمینی است. روش : در این تحقیق برای شبیه سازی و مدل سازی کمی و کیفی آبخوان دشت سملقان واقع در استان خراسان شمالی از نرم افزار gms10 و مدل modflow استفاده شده است. برای مدل سازی ابتدا شبکه بندی مدل و سپس پارامترهای مورد نیاز از جمله هد و ضریب هیدرولیکی، ضریب ذخیره، آبدهی ویژه و تخلخل خاک منطقه مورد مطالعه، اعمال گردید. مدل به شکل پایدار و به شکل پیشرو با موتور modflow 2005 اجرا شده و نتایج مدلسازی به دلیل عدم قطعیت در برخی از پارامترهای ورودی، خطای بالا مشاهده گردید. لازم به ذکر است در این پژوهش پس از آزمون هر سه روش در دو حالت پایدار و ناپایدار، نهایتا موتور محاسباتی pcgn با 100 تکرار outer و inner و با حد بحرانی تغییرات همگرایی 1 متر و همچنین حد بحرانی خطای همگرایی 1 متر مکعب در روز انتخاب گردید. مقدار هدایت هیدرولیکی، مقدار ناهمسانی افقی هدایت هیدرولیکی و مقدار تغذیه آبخوان محاسبه گردید. همچنین تحلیل حساسیت و محاسبه خطاها، صحت سنجی و محاسبه بیلان خروجی مدل در یک دوره 10 ساله انجام گرفت که با ارائه دو سناریو به بررسی وضعیت فعلی و آینده آبخوان دشت سملقان منجر شد. یافته ها : اعداد استخراجی از flowbudget در مدل modflow نشان می دهد که در دوره 126 ماهه، سهم مشخصی از ذخیره ثابت آبخوان کاسته شده است. در آخرین سال، حجم ورودی جریان، حدود 6100 متر مکعب در روز و حجم جریان خروجی 5600 مترمکعب در روز می باشد، این اعداد هر ساله رو به کاهش می باشد که نشان از کاسته شدن حجم آب آبخوان سملقان می باشد. لازم به ذکر است خطای نسبی rms/ rmse معادل با 1.24 می باشد که دقت بالای شبیه سازی را نشان می دهد. عدد نرمال شده آن 6% می باشد، که کمتر بودن این عدد از حد 30% برای دوره طولانی مدت شبیه سازی، مناسب می باشد. نتیجه گیری : کاسته شدن میزان ورودی آبخوان و افزایش خروجی دشت سملقان از نتایج این تحقیق می باشد که در سالهای اخیر این میزان تقریبا با یکدیگر برابر بوده است و با در نظر گرفتن ادامه روند فعلی پس از ده سال کیفیت و کمیت آبهای زیرزمینی دشت سملقان به شدت کاهش خواهد یافت.

quantitative and qualitative simulation of the samalqan plain aquifer

introduction: in countries with arid and semi-arid climates, such as iran, studies of groundwater resources, the identification and management of aquifer systems, and the efficient and sustainable utilization of groundwater reserves_ recognized as one of the primary sources for meeting water demands—are of critical importance. in the other hand, the decline in groundwater resources caused by pollution and climate change has underscored the essential role of groundwater as a vital water supply across diverse climatic regions. furthermore, the identification and quantification of groundwater, as well as its comparison with surface water resources, remain challenging due to the limited availability of reliable data and measurements.methods: in this study, the quantitative and qualitative simulation and modeling of the semelqan plain aquifer, located in north khorasan province, were executed using the gms 10 software and the modflow model. groundwater modeling can be applied in various forms; in the present research, groundwater flow was simulated using the modflow software, which is based on the taylor series expansion. the model was executed under steady-state conditions and in forward mode using the modflow-2005 engine and due to uncertainties in some input parameters, relatively high errors were initially observed in the modeling results.findings: in the final year, the inflow volume was approximately 6100 m³/day, while the outflow volume was about 5600 m³/day. these values show a decreasing trend over time, indicating a continuous reduction in the groundwater volume of the semelqan aquifer. the relative rms/rmse error was 24.1, demonstrating the high accuracy of the simulation. its normalized value was 6%, which is below the acceptable threshold of 30% for long-term simulation periods.