نشریه علوم زمین خوارزمی

نشریه علوم زمین خوارزمی

پیش‌بینی اثر بخشی پروژه‌های طرح احیا و تعادل بخشی بر آبخوان گتوند با استفاده از مدل MODFLOW

نویسندگان
1 دانشگاه شهید چمران اهواز
2 سازمان آب و برق استان خوزستان
چکیده
آب زیرزمینی از جمله منابع مهم جهت تأمین آب برای مصارف مختلف در استان خوزستان به شمار می‌آید که در سال‌های اخیر، به‌ویژه در مناطق کشاورزی دشت گتوند، تحت تأثیر تغییرات کمی و کیفی قابل توجهی قرار گرفته است. هدف این پژوهش پیش‌بینی اثربخشی پروژه‌های طرح احیا و تعادل‌بخشی(از سال 1387 در خوزستان اجرا گردید) بر تراز سطح آب زیرزمینی آبخوان گتوند با استفاده از مدل عددی MODFLOW می‌باشد. در این مطالعه تغییرات سطح ایستابی و بیلان آبی آبخوان 1400 الی 1401 در سناریوهای مختلف شامل پر و مسلوب‌المنفعه کردن چاه‌های غیرمجاز، تعیین تکلیف چاه‌های فرم 1 و اصلاح و تعدیل پروانه‌های بهره‌برداری چاه‌های کشاورزی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که حذف چاه‌های غیرمجاز بیشترین تأثیر را بر بهبود وضعیت آبخوان دارد، به‌طوری که سطح ایستابی در بخش‌های جنوبی آبخوان تا حدود 3 متر و در بخش‌های شمالی حدود 0.3 متر افزایش یافته و ذخیره آبخوان حدود 8 میلیون مترمکعب افزایش می‌یابد. در مقابل، تعیین تکلیف چاه‌های فرم 1 تنها موجب افزایش حدود 0.9 میلیون مترمکعب در ذخیره آبخوان شد و تغییر محسوسی در سطح ایستابی ایجاد نکرد. نتایج این پژوهش بیانگر آن است که انسداد چاه‌های غیرمجاز می‌تواند مؤثرترین اقدام مدیریتی در بهبود وضعیت کمی آبخوان گتوند باشد
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effectiveness prediction of restoration and balancing plan on Gotvand aquifer using MODFLOW

نویسندگان English

Saeed Pahlevani Zadeh 1
nasrolah kalantari 1
soroor mazrae asl 1
hasan daneshian 2
1 shahid chamran university
2 water and power authority
چکیده English

Groundwater is one of the key sources of water supply for various uses in Khuzestan Province. In recent years, especially in the agricultural areas of the Gotvand Plain, it has undergone significant quantitative and qualitative changes. The aim of this study is to predict the effectiveness of the restoration and balancing plan projects (has started since 2008) on the groundwater‑level balance of the Gotvand aquifer using the MODFLOW numerical model. In this research, changes in the water‑table level and the aquifer water budget were examined under different management scenarios through the years 2021 to 2022, including deactivating and sealing illegal wells, resolving the status of “Form one” wells, and revising and adjusting abstraction permits for agricultural well. The simulation results showed that eliminating illegal wells has the greatest impact on improving the aquifer condition. In this scenario, the water‑table level increases by approximately 3 meters in the southern parts of the aquifer and about 0.3 meters in the northern parts, while the aquifer storage increases by around 8 million cubic meters. In contrast, resolving the status of “Form one” wells results in only about a 0.9‑million‑cubic‑meter increase in storage and does not produce a noticeable change in the water‑table level. Overall, the findings indicate that sealing illegal wells can be considered the most effective management action for improving the quantitative status of the Gotvand aquifer.

کلیدواژه‌ها English

groundwater modeling
restoration and balancing plan
MODFLOW
Gotvand aquifer
Asadi, E., Sadeghzade, P., Majnooni, A., Samadian, M,. 2022. Investigating the effectiveness of groundwater resources restoration and balancing plan based on fuzzy-TOPSIS method (case study of Urmia plain). Water and Irrigation Management 12(3), 469-483. (in persian)
Aghanabati, S. A,. 2004. Geology of Iran. First edition, Geological Organization of Iran. (in persian)
Anderson, M. P., Woessner, W.W., Hunt, R. J., 1992. Applied groundwater modeling: simulation of flow and advective transport. Academic press.
Anderson, M.P., Woessner, W.W., Hunt, RJ., 2015. Applied groundwater modeling: simulation of flow and advective transport. Academic press.
Bayat, M.J., Javadi, S., Hashemi Khavanedani, M., Hassani, Y., Bani Habib, M.A., 2019. Aquifer balancing with nonlinear programming methods and positive mathematical programming in the Qazvin plain. Iranian Journal of Irrigation and Drainage 4(14), 1336-1347. (in persian)
Clarke, R. T., 1973. Mathematical Models in Hydrology, Irrigation and Drainage. Paper 19 FAO, Rome.
Ghadimi, S., Ketabchi, H., 2019. Impact assessment of different management strategies implementation on the aquifer using numerical simulation (Case study: Namdan aquifer, Fars province, Iran). Journal of water and soil Conservation 25(6), 1-23.
Hosseinzadeh Koohi, H., Ardestani, M., 2022. Modeling and quantitative investigation of groundwater status of the southern Mahyar-Aseman plain aquifer using the MODFLOW model. Soil and Water Modeling and Management 4(1), 1-17. (in persian)
Kalantari, N., Sheikhzadeh, A., Mohammadi, H., 2021. Investigation of groundwater quality of Gotvand aquifer with emphasis on nitrate concentration. Iranian Water Resources Research 17(1), 228-238. (in persian)
Kay Homayoun, Z., Hajizadeh, M., Alijani, F., 2022. Investigating the effectiveness of the implementation of the rehabilitation and balancing plan and the pathology of the plan projects (Case study: Ardestan-Isfahan plain). Water and Sustainable Development 3(9), 25-38. (in persian)
Konikow, L.F. Kendy, E., 2005. Groundwater depletion, a global problem. Hydrogeology Journal 13(1), 317–320.
Kresic, N., Mikszewski, A., 2014. Hydrogeological conceptual site models: data analysis and visualization 72, 623-623.
Ranjbar, A., Pirzadeh, B., 2021. Investigation of groundwater status in Hengam plain with the help of quantitative and qualitative models, MODFLOW and MT3DMS. Iranian Journal of Water Engineering Research 44-27. (in persian)
Mirzaei, S.Y., Amiri, R., Chitsazan, M., Nedri, A., 2019. Combined use of mathematical and stochastic models to improve the results of groundwater models. Irrigation Science and Engineering 43(3), 57-70. (in persian)
Mirzaei, S.Y., Chitsazan, M., Sheikhi Beglari, P., 2010. Groundwater Modeling. Rah Danesh Scholars Publications. (in persian)
Wang, H.F., M.P.Anderson., 1982. I ntroduction to Groundwater Modeling; Finite Difference and Finite Element methods. W.H. Freeman and Company.