بررسی پتانسیل نفوذ شورابه به منابع آب زیرزمینی با استفاده از مدل‌سازی عددی (مطالعه موردی: آبخوان ساحلی ارومیه)

در این مطالعه سعی شده است برهمکنش منابع آب زیرزمینی محدوده ارومیه با دریاچه ارومیه از طریق مدل‌سازی عددی مورد بررسی قرار گیرد. مدل مفهومی آبخوان ارومیه با استفاده از اطلاعات موجود و نتایج حاصل از مطالعات ژئوفیزیکی تهیه شده است. مدل‌سازی جریان و انتقال مواد محلول در بخش ساحلی آبخوان ارومیه با استفاده از بسته نرم‌افزاری gms انجام شده است. در این مورد، ابتدا جریان آب زیرزمینی با استفاده از ماژول modflow مدل‌سازی شده است و پس از آن، انتقال مواد محلول (در این مطالعه، غلظت کلراید) با بهره‌گیری از کد mt3dms به انجام رسیده است. پس از تهیه مدل جریان و انتقال مواد محلول، خروجی‌ها به عنوان داده ورودی در کد seawat مورد استفاده قرار گرفته است. کالیبراسیون پارامترهای هیدرولیکی آبخوان با استفاده از کد pest و روش دستی انجام شد. در مرحله ناپایدار و اجرای مدل با پارامترهای کالیبره شده، مقدار me، mae و rmse مدل به ترتیب به 0/11، 1/14 و 1/41 رسیده است. بررسی نتایج مدل‌سازی جریان، انتقال مواد محلول و اختلاط آب شور و شیرین در آبخوان دشت ارومیه نشان می‌دهد که در وضعیت کنونی منطقه، ارتباط بین آبخوان ارومیه و دریاچه ارومیه در کم‌ترین مقدار ممکن وجود دارد و احتمال نفوذ آب شور به این آبخوان بسیار پایین است. علاوه بر این، تحلیل رفتار منابع آبی در بخش ساحلی این آبخوان در دو سناریو شامل کاهش 50 درصدی آورد 4 رودخانه اصلی و افزایش 50 درصدی برداشت آب زیرزمینی نشان می‌دهد که تغییر قابل توجهی در نتایج این مدل ایجاد نشد.با توجه به اینکه انتقال مواد محلول تابعی از دینامیک جریان در منطقه است، جریان یک‌طرفه آب زیرزمینی به سمت دریاچه ارومیه، وجود رسوباتی با مقدار تراوایی پایین (به دلیل اندازه ریز ذرات و تشکیل لایه‌های نمکی) مانع ورود شورابه دریاچه ارومیه به محیط آبخوان می‌شود.

Investigation of the saltwater intrusion potential into groundwater resources using numerical modeling (case study: Urmia coastal aquifer)

In this study, we have tried to investigate the interaction between groundwater resources of the Urmia domain and Urmia Lake through numerical modeling. The conceptual model of the Urmia aquifer has been prepared using available information and results of geophysical studies. Modeling of flow and soluble transport in the coastal part of Urmia aquifer has been done using the GMS software package. In this case, groundwater flow is first modeled using the MODFLOW module and then the solute transport (in this study, chloride concentration) is performed using the MT3DMS code. After modeling the flow and soluble transport, the outputs are used in the SEAWAT code. The calibration of aquifer hydraulic parameters was performed using the PEST code and manual method. In running the model in unsteady state and using calibrated parameters, the values of ME, MAE and RMSE of the model reached 0.11, 1.14 and 1.41, respectively. The results of flow modeling, solute transport, and mixing of saline and freshwater in the Urmia aquifer show that in the present situation, the relationship between the Urmia aquifer and Urmia Lake is as low as possible and the salinity of the aquifer is very low. Besides, the analysis of the water resources behavior in the coastal parts of this aquifer in two scenarios, including the 50% reduction in discharge of four main rivers and the 50% increase in groundwater extraction, shows that no significant change was made in the results of this model. Since solute transport is a function of flow dynamics in the region, a oneway flow of groundwater towards Urmia Lake, low permeability sediments (due to particle size and formation of salt layers) prevents the invasion of the Urmia Lake saltwater into the aquifer environment.