مطالعه آزمایشگاهی تداخل آب شور و شیرین کم‌عمق بر توزیع شوری در ناحیه اشباع و غیراشباع با استفاده از مدل فیزیکی

اختلاط آب شور و شیرین در آبخوان‏های نزدیک ساحل دریاها و حاشیه شوره‏زارها باعث محدودیت استفاده از منابع آب‏زیرزمینی باکیفیت می‏گردد. از طرف دیگر افزایش غلظت آبخوان آب شور در نتیجه تبخیر از سطح خاک و کاهش هد فشاری در آبخوان شیرین در نتیجه برداشت بی‏رویه از آبخوان، باعث پیشروی جبهه اختلاط، به سمت آبخوان آب شیرین خواهد شد. در این تحقیق با ساخت مدل فیزیکی، ناحیه اختلاط و نحوه توزیع نمک در دو قسمت اشباع و غیراشباع محیط متخلخل مورد بررسی قرار گرفته است. چهار سناریو‌ی مختلف هیدرولیکی شامل سطح ایستابی برابر آب شور و شیرین، سطح آب شیرین بالاتر از آب شور و دو سطح ایستابی شور بالاتر (10 و 15 سانتی‌متر) از آب شیرین در آبخوان مورد بررسی قرار گرفت. غلظت آب شور ds/m 20 و غلظت آب شیرین ds/m 0.98 بود. ابعاد مدل فیزیکی برابر با 1×1×4 متر بود. نتایج نشان داد شکل سطح ایستابی، عامل مهمی در نحوه توزیع و پراکنش شوری در هر دو ناحیه اشباع و غیراشباع می‌باشد. با کاهش سطح آب در مخزن آب شیرین به میزان 10 و 15 سانتی‌متر مرز بین ناحیه کم‌شور و شور در زیر سطح ایستابی به ترتیب 55 و 96 سانتی‌متر پیشروی و با افزایش سطح آب در مخزن آب شیرین به میزان 5 سانتی‌متر، همان ناحیه 28 سانتی‌متر پسروی داشته است.

Experimental study of shallow saline water and freshwater interference on distribution of salinity in the saturated and unsaturated zone using physical model

The phenomenon of mixing saline and fresh water in aquifers near the sea coasts and the margin of salt marshland, limits the application of highquality groundwater resources. On the other hand, by increasing concentration of saline water in aquifer due to evaporation from the soil surface and also decreasing pressure head in freshwater aquifers as a result of groundwater over exploitation, lead the mixing front advances toward the freshwater aquifer. In this study, by making a physical model, mixing area and salt distribution in both saturated and nonsaturated zone of porous media has been studied. Four different hydraulic scenarios have been performed, including equal water table of fresh and saline water, higher freshwater level and two higher saline levels (10 and 15 centimetres). The concentration of saline water and freshwater were 20 and 0.98 dS/m, respectively. The physical model size was 4×1×1 meter. The results showed that the water table shape is an important factor for distribution and scattering of salinity in both saturated and nonsaturated areas. By decreasing the water level in the freshwater reservoir by 10 and 15 centimetres, the boundary between the fresh and saline zone below the water table progressed 55 and 96 cm respectively, and by increasing the water level in the freshwater reservoir by 5 cm, the same zone has had a recession to 28 cm.