مدل مفهومی اولیه و آب زیر زمینی

دانلود پایان نامه

برای وارد کردن تراز ارتفاعی سنگ بستر نیز از نقشه همتراز تهیه شده توسط شرکت سهامی آب منطقه‌‌ای سمنان استفاده شد. همانند وارد کردن تراز سطح، از فایل با فرمت dxf، فایل متنی txt استخراج و در محیط نرمافزار با استفاده از روش کریجینگ درون‌یابی و به سلولهای مدل اختصاص داده شد.شکل 5 -1 و شکل 5-2 به ترتیب تراز سطح زمین و تراز سنگ بستر را در محدوده مدل در مختصات UTM نشان می دهد. توضیح اینکه گرچه روند کلی جریان آب زیر زمینی در آبخوان دشت دامغان از شمال به سمت شرق است، اما در بخش شمال شرقی دشت، بر خلاف روند طبیعی شیب توپوگرافی، جهت جریان آب شور از کناره‌ های دشت به سمت نقاط با ارتفاع بیشتر است [10] که ظاهراً علت آن، برداشت بیش از حد آب زیر زمینی در این قسمت از دشت است.
تهیه شبکه مدل و گسسته سازی مکانی
در روش تفاضلهای محدود، برای برآورد بار هیدرولیکی یا هر پارامتر دیگر در هر نقطه، منطقه باید از لحاظ مکانی و زمانی به اجزاء کوچک (سلول‌های تفاضل محدود) تقسیم گردد. با توجه به اینکه در مدل MODFLOW VISUALبرای حل معادلات دیفرانسیل جزئی از روش تفاضلهای محدود استفاده می‌شود، و به دلیل اینکه در مدلهای عددی، قلمرو پیوسته منطقه با قلمرو گسسته جایگزین میگردد، پس از تهیه مدل مفهومی، محدوده مورد نظر باید به اجزاء کوچک‌تر (سلول) تقسیم شود. این سلولها در روش تفاضلهای محدود، مربع یا مستطیل شکل بوده و بهتر است شبکهبندی منطقه مورد نظر با در نظر گرفتن نتایج حاصل از مدل مفهومی اولیه آن صورت گیرد.

شکل ‏5 1 تراز سطح زمین در محدوده مدل در مختصات UTM

شکل ‏5 2 تراز سنگ بستردر محدوده مدل در مختصات UTM
در دشت دامغان بر اساس شرایط هیدروژئولوژیکی و دادههای در دسترس و نیز شکل مرزهای آبخوان، محدوده مدل به 98 ستون و 54 سطر تقسیم شد. شبکه بندی مدل در کل در ابعاد 1000 متر در 1000 متر در نظر گرفته شد. در شکل 5-3 شبکهبندی مدل ارائه شده است. سلول های تیره رنگ، سلول های غیر فعال می باشند.

شکل ‏5 3 گسسته سازی مکانی مدل
گسسته سازی زمانی
همان‌گونه که سطح منطقه مورد مطالعه، تفکیک مکانی می‌شود، اجرای مدل در حالت ناپایدار، نیاز به تفکیک زمانی نیز دارد. تقسیم نمودن زمان اجرای مدل به دوره های زمانی کوچک‌تر، با در نظر گرفتن آمار و اطلاعات موجود، تنش‌های وارده بر سیستم، هدف و نوع مطالعه صورت می‌پذیرد. هر قدر این گام زمانی کوچک‌تر باشد، دقت محاسبات بیشتر میشود ولی حجم محاسبات نیز افزایش می‌یابد.
گسسته سازی زمانی مدل به معنی تقسیم نمودن مدت زمان اجرای مدل به دورههای زمانی کوچک‌تر است. این عمل با در نظر گرفتن دادههای هیدروژئولوژیکی در دسترس، تنشهای وارده به سیستم، هیدروگراف واحد دشت و هدف پژوهش صورت میپذیرد. گسسته سازی زمانی مدل با تعیین دورههای تنش و گامهای زمانی مشخص میگردد.
در منطقه مورد مطالعه، دورههای تنش با توجه به دادههای هیدروژئولوژیکی در دسترس منطقه انتخاب گردیدند. بر این اساس، دشت دامغان از سال 1385 تا سال 1388 شبیهسازی گردید و صحتسنجی آن نیز در دو دوره یک ساله 1389 و 1390 انجام گردید. همچنین برای پیش بینی وضعیت آبخوان در سال 1395 یک دوره تنش به این سال اختصاص داده شد. در نهایت، تعداد 10 دوره تنش و در هر دوره 12 گام زمانی منظور شد. تقسیمهای زمانی ذکر شده برای تمام چاههای مشاهدهای، بهرهبرداری، شرایط مرزی (ورودیها، خروجیها، بارندگی و رودخانه) و تنشهای موجود در دشت، اعمال و در بستههای نرمافزاری مربوط به آنها وارد گردید.
شرایط مرزی مدل
انتخاب شرایط مرزی مناسب برای مدل، یکی از مراحل مهم درتهیه و طراحی مدل آب زیرزمینی می‌باشد. شرایط مرزی در واقع بیانی ریاضی است که به صورت متغیر وابسته (بار هیدرولیکی ثابت یا متغیر) و مشتق متغیر وابسته (جریان) به مرزهای محدوده مدل نسبت داده می‌شود.
در مدل ریاضی آب زیرزمینی، شرایط مرزی به صورت زیر تعریف میگردد:
مرز با بار هیدرولیکی مشخص (نوع اول )
مرز با جریان معین یا مرز نفوذپذیر (نوع دوم)
مرز با بار هیدرولیکی وابسته به جریان یا مرز با بار هیدرولیکی عمومی (نوع سوم)
مرز فاقد جریان
مرز فاقد جریان یا نفوذ ناپذیر در قسمت‌هایی که خارج از محدوده مطالعاتی است و تبادل آب زیرزمینی با محدوده مورد نظر وجود ندارد ، در نظر گرفته میشود. مرزهای فاقد جریان در دشت، شامل مرزهای غربی دشت به علت وجود ارتفاعات، و مرزهای جنوب وجنوب غربی دشت می باشندکه در نتیجه‌ی عدم تبادل آب زیرزمینی با آبخوان مجاور، نفوذ ناپذیر در نظر گرفته شده است.
مرز با بار هیدرولیکی عمومی
قسمت های شمال و شمال شرقی دشت به عنوان تغذیه کننده و قسمت جنوب شرقی دشت به عنوان تخلیه کننده آبخوان دشت می باشند.

این مطلب مشابه را هم بخوانید :   حسابداری مدیریت و کفایت سرمایه

شکل ‏5 4 مرز با بار هیدرولیکی عمومی