تجربیات ساخت مدل آزمایشگاهی تداخل آب شور و شیرین در آبخوان‌های ساحلی

آبخوان ها به عنوان مهم ترین منبع آب شیرین در نواحی ساحلی همواره در معرض هجوم آب شور هستند، لذا ارزیابی رفتار آب زیرزمینی در ارتباط باآب شور دریا همیشه مورد توجه محققان بوده است. استفاده از مدل های فیزیکی آزمایشگاهی از روش های مرسوم در مطالعه ی دینامیک آب های زیرزمینی است. تجربیات حاصل از ساخت یک مدل آزمایشگاهی تداخل آب شور و شیرین به صورت تفصیلی در این مقاله ارائه شده است و چالش هایمراحل ساخت مدل، نحوه ایجاد مخازن جانبی و کنترل چگالی در این مخازن و مخزن اصلی، اندازه گیری دبی نشت سیستم، ردیابی گُوه ی آب شور بااستفاده از رنگ های ردیاب و روش ثبت داده ها مورد بررسی قرار گرفته است. مدل ساخته شده دارای طول، عرض و ارتفاع به ترتیب 118 ، 12 و 60 سانتی متر بوده و به منظور ایجاد محیط متخلخل از ذرات استاندارد گلس بید در دو دانه بندی متفاوت استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان داد کهعلیرغم مستقل بودن میزان جذب شدگی رنگ های ردیاب از اندازه ذرات، انجام آزمایش ها در محیط های درشت دانه موج کوتاه تر شدن مدت زمانآزمایش و افزایش دقت کار و همچنین کاهش تغییرات شوری در طول آزمایش می شود. همچنین در صورت استفاده از ذرات درشت دانه و سیستم غیر بسته برای تامین آب شور میزان تغییرات چگالی در طول آزمایش به ازای مقادیر اولیه 072 / 1 ، 057 / 1 و 034 / 1 به ترتیب 1 ، 77 / 0 و 59 / 0 درصد می باشد. نتایج بررسی رنگ های ردیاب نشان داد در بین تمامی رنگ های شیمیایی و غذایی استفاده شده ی مرسوم، رنگ سان ست یلو هماهنگی بسیار خوبی برای حرکت همزمان با آب شور دارد. نتایج این تحقیق می تواند در طراحی و ساخت مدل های آزمایشگاهی و همچنین در انجام آزمایش های تداخل آب شور و شیرین بسیار موثر باشد.

experiences of construction of an experimental setup for saltwater intrusion around coastal aquifers

aquifers, as the primary source of freshwater in coastal zones, are always threatened by saltwater intrusion, so assessment of groundwater behavior in response to the seawater has ever been of interest to researchers. employing physical laboratory models is one of the conventional methods in the study of groundwater dynamics in contact to saltwater. in this paper, the experiences of setting up a laboratory model of seawater intrusion issues are presented in detail. the model is 118 cm long, 12 cm wide and 60 cm high and uniform glass beads are used as the porous medium in two different grain sizes. in this research, the challenges of construction, keeping the head and salinity constant in the side and main tanks as well as estimation of seepage flow rate have been studied. results showed that the tests performed in coarse grained medium reached a steady state in a shorter time than fine grained one, with more accuracy which led to less salinity variation during the test. furthermore, the conducted analysis on the dyes used as tracers of saltwater revealed that the amount of absorption of a dye seems independent from the grain size. among all employed chemical and food dyes, sunset yellow showed a very good match with saltwater movement in the medium. the findings of current research present a useful guideline for carrying relevant experiments out as well design of a successful setup.