فهرست مطالب1. فصل اول کلیات.. 11-1 مقدمه.. 21-2 اهداف و ضرورت تحقيق حاضر.. 31-3 سوالات اساسی تحقیق.. 31-4 فرضیات تحقیق.. 41-5 دلایل استفاده از آب زیرزمینی.. 41-6 آلودگی آب های زیرزمینی.. 51-7 مسئله نفوذ شوری به آبخوان های ساحلی.. 61-8 خسارتهای پیشروی آب شور در سفره آب زیرزمینی.. 71-9 روش‌های کنترل پیشروی آب شور درآبخوان.. 91-9-1 کاهش نرخ پمپاژ.. 91-9-2 تغییر مکان چاههای پمپاژ.. 101-9-3 سدهای زیرزمینی.. 101-9-4 تغذیه طبیعی.. 111-9-5 تغذیه مصنوعی.. 111-9-6 تخلیه آب شور.. 121-9-7 روش های ترکیبی.. 131-9-8 نمک زدایی آب شور با استفاده از روش اسمزی معکوس 142. فصل دوم مرور پیشینه مطالعات.. 152-1 مقدمه.. 162-2 تحقيقات آزمايشگاهي در مورد پیشروی آب شور در آبخوان‌هاي ساحلي و کنترل آن.. 162-3 تحقيقات عددی در مورد پیشروی آب شور در آبخوان‌هاي ساحلي 222-4 تحقيقات ميداني درمورد پیشروی آب شور به آبخوان‌هاي ساحلي و کنترل آن.. 253. فصل سوم مبانی تئوری حاکم.. 323-1 مقدمه.. 333-2 تعریف مدل.. 333-3 مدل جریان آب زیرزمینی.. 343-4 مدل ریاضی.. 343-5 معادلات حاکم بر جریان آب زیرزمینی.. 343-5-1 معادله برنولي.. 343-5-2 معادله پيوستگي.. 353-5-3 معادله دارسي.. 363-5-4 معادله عمومي حاكم بر آب زيرزميني.. 373-5-5 معادلات شرایط مرزی:.. 393-5-6 معادلات حاکم بر پیشروی آب شور.. 403-6 مراحل تهيه مدل رياضي.. 433-6-1 هدف مدل سازی.. 433-6-2 ايجاد مدل مفهومي.. 433-6-3 تهيه برنامه كامپيوتري.. 453-6-4 طراحي مدل.. 454. فصل چهارم منطقه مورد مطالعه.. 484-1 مقدمه.. 504-2 موقعیت جغرافیایی محدوده.. 504-3 آب و هواي محدوده.. 514-4 بررسي هاي اکتشافي.. 514-4-1 حفاری های اکتشافی.. 514-5 عمق سنگ کف دشت دامغان.. 544-6 آزمايشهاي پمپاژ.. 554-7 قابليت انتقال.. 554-8 ضريب ذخيره.. 564-9 بهره برداري از آب زيرزميني.. 564-9-1 چاه ها.. 564-10 بيلان آب زيرزميني در محدوده مطالعاتي دامغان.. 584-11 محدوده بيلان.. 584-12 بيلان آب زيرزميني درآبخوان آبرفتي.. 584-12-1 جريان ورودی آب زيرزميني به محدوده بيلان ( Qin ) 594-12-2 تغذيه ناشي از بارندگي در محدوده بيلان (Rp).. 594-12-3 تغذيه ناشي از جريان‌هاي سطحي و سيلاب‌ها ( Rr ).. 604-12-4 تغذيه ناشي از پساب مصارف (Rw).. 604-12-5 جريان خروجي زيرزميني(Qout)614-12-6 تبخير از آب زيرزميني( E )614-12-7 بهره‌برداري از سفره آب زيرزميني در محدوده بيلان (W) 614-12-8 زهكشي از آب زيرزميني ( D )624-13 تغييرات حجم مخزن آبخوان در دوره بيلان.. 625. فصل پنجم تهیه مدل مفهومی منطقه مورد مطالعه.. 655-1 خصوصیات هندسی آبخوان.. 665-2 تهیه شبکه مدل و گسسته سازی مکانی.. 665-3 گسسته سازی زمانی.. 685-4 شرایط مرزی مدل.. 695-4-1 مرز با بار هیدرولیکی عمومی.. 705-5 مؤلفه های هیدروژئولوژیکی آبخوان.. 705-5-1 برداشت آب از آبخوان.. 705-6 تبخیر.. 715-7 تغذیه.. 725-8 پارامترهای هیدرولیکی آبخوان.. 725-9 منطقه تغذیه آلودگی.. 735-10 شرايط اوليه.. 745-10-1 بار هیدرولیکی اولیه.. 745-10-2 غلظت اولیه.. 745-11 واسنجي2 و تحليل حساسيت.. 765-11-1 واسنجی خودکار.. 775-12 صحت سنجی.. 825-13 واسنجی کیفی.. 845-14 صحت سنجی کیفی.. 886. فصل ششم مدیریت منابع آب زیرزمینی.. 906-1 مقدمه.. 916-2 اقدامات مناسب برای بهبود اوضاع.. 916-2-1 عدم پمپاژ.. 916-2-2 تغذیه مصنوعی سفره آب زیرزمینی.. 916-2-3 کاهش پمپاژ.. 926-3 سناریوی اول - پیش بینی وضعیت آبخوان با فرض ادامه روند کنونی 926-3-1 افت سطح سفره آب زیرزمینی.. 926-3-2 افت کیفیت آب شیرین آبخوان دشت دامغان در اثر نفوذ آب شور 946-4 سناریوی دوم – فرض کاهش 15 درصدی دبی پمپاژ چاه های بهره برداری 966-5 سناریوی سوم – فرض افزایش 15 درصدی پمپاژ چاه های بهره برداری 996-6 نتیجه گیری.. 1026-7 مقدمه.. 1026-8 نتیجه گیری و پیش بینی وضعیت آبخوان.. 1029-6 فهرست مراجع.. 105 فهرست جدول هاجدول- 1 تعداد و ميزان تخليه چاههاي محدوده مطالعاتي دامغان[10] 56جدول- 2نوع مصرف، تعداد و ميزان برداشت ساليانه (MCM) چاه هاي بهره برداری در سال 86- 1385[10]... 57جدول- 3خلاصه محاسبات مربوط به عاملهاي بيلان براي سال آبي 86-1385 آبخوان [10].. 63جدول- 4 مقادیر هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه آبخوان.. 73جدول- 6 میزان غلظت نمک در چاه های کیفی به تفکیک سناریو های مختلف 103 فهرست شکل هاشکل 1‑1 تقسیم بندی منابع آب در جهان [53].. 2شکل 1‑2 تقابل آب شور وآب شيرين در مقطع طولي يک آبخوان ساحلي[14] 7شکل 1‑3 استفاده از سد زیرزمینی برای جلوگیری از پیشروی آب شور [14] 10شکل 1‑4تغذیه طبیعی آبخوان با استفاده از بند [14].. 11شکل 1‑5تغذیه مصنوعی و تخلیه آب شور از آبخوان [14].. 12شکل 2‑3مخزن مورد استفاده با جانمايي موقعيت تزريق آلاينده در آزمايش‌های ژانگ[54].. 16شکل 2‑4 شکل آلاينده تزريق شده پس از 40 دقيقه[54].. 17شکل 2‑5مخزن مورد استفاده در آزمايش‌های رابينسون[46و47] 18شکل 2‑1شکل شماتيک مخزن آزمايشگاهي ورنر و همکاران [36] 20شکل 2‑2 ابعاد و شکل مخزن استفاده شده و پارامترهاي مربوطه در تحقيق شي و همکاران [48].. 22شکل 2‑6شکل آبخوان ساحلي شبيه‌سازي شده توسط عطايي و همکاران و شرايط مرزي مربوط به آن[19و20].. 23شکل 3‑1نمایش مفهومی معادله پیوستگی[23].. 35شکل 3‑2استوانه دارسی[23].. 36شکل 4‑1موقعيت محدوده مطالعاتي.. 50شکل 4‑2 نیمرخ شماتيک از محيط بادبزن آبرفتي[10].. 52شکل 4‑3لاگ اکتشافي شمال غرب مهمان دوست[10].. Error! Bookmark not defined.شکل 4‑4لاگ اکتشافي قوشه[10].. 54شکل 4‑5تعداد و میزان تخليه چاه هاي عميق و نيمه عميق در محدوده مطالعاتي [10].. 57شکل 5‑1تراز سطح زمین در محدوده مدل در مختصات UTM... 67شکل 5‑2تراز سنگ بستردر محدوده مدل در مختصات UTM... 67شکل 5‑3گسسته سازی مکانی مدل.. 68شکل 5‑4مرز با بار هیدرولیکی عمومی.. 70شکل 5‑5موقعیت چاه های بهره برداری دشت دامغان.. 71شکل 5‑6 ناحیه بندی منطقه از نظر تغذیه.. 72شکل 5‑7 نیمرخ آبخوان دشت دامغان و تقسیم بندی منطقه بر اساس هدایت هیدرولیکی [10].. 73شکل 5‑8 هد اولیه در منطقه مورد مطالعه.. 74شکل 5‑9 غلظت اولیه در منطقه مورد مطالعه.. 75شکل 5‑10محل قرارگیری چاه های مشاهده ای کمّی.. 78شکل 5‑11 محل قرارگیری چاه های مشاهده ای کیفی.. 78شکل 5‑12 نتیجه واسنجی کمّی مدل در سال 1386.. 79شکل 5‑13 نتیجه واسنجی کمّی مدل در سال 1387.. 80شکل 5‑14 نتیجه واسنجی کمّی مدل در سال 1388.. 81شکل 5‑15 نتیجه صحت سنجی کمّی مدل در سال 1389.. 83شکل 5‑16 نتیجه صحت سنجی کمّی مدل در سال 1390.. 84شکل 5‑17 نتیجه واسنجی کیفی مدل در سال 1386.. 85شکل 5‑18 نتیجه واسنجی کیفی مدل در سال 1387.. 86شکل 5‑19 نتیجه واسنجی کیفی مدل در سال 1388.. 87شکل 5‑20 نتیجه صحت سنجی کیفی مدل در سال 1389.. 88شکل 5‑21 نتیجه صحت سنجی کیفی مدل در سال1390.. 89شکل 6‑1 نقشه افت سطح آب زیرزمینی در سال 1395 با فرض ادامه روند کنونی.. 93شکل 6‑2 نقشه هد در سال 1395 با فرض ادامه روند کنونی.. 94شکل 6‑3 نفوذ آب شور در آب شیرین آبخوان در سال 1386.. 95شکل 6‑4 نفوذ آب شور در آب شیرین آبخوان در سال 1395.. 95شکل 6‑5 نقشه افت سطح آب در سال 1395 با فرض کم کردن پمپاژ به میزان 15%.. 97شکل 6‑6تراز آب در در سال 1395 با فرض کم کردن پمپاژ به میزان 15% 97شکل 6‑7 نفوذ آب شور در آب شیرین آبخوان در سال 1386.. 98شکل 6‑8 نفوذ آب شور در آب شیرین آبخوان در سال 1395 با فرض کم کردن پمپاژ به میزان 15%.. 98شکل 6‑9 نفوذ آب شور در آب شیرین آبخوان در سال 1386.. 99شکل 6‑10میزان نفوذآب شور به آب شیرین آبخوٍان در سال 1395 با فرض افزایش پمپاژ به میزان 15%.. 99شکل 6‑11افت سطح آب در سال 1395 با فرض افزایش پمپاژ به میزان 15% 100شکل 6‑12 تراز آب در منطقه مورد مطالعه در سال 1395 با فرض افزایش پمپاژ به میزان 15%.. 100 1. فصل اول کلیاتفصل اولکلیات 1-1 مقدمهاز كل آب موجود در كره زمين حدود 97 درصد آن در درياها و اقيانوس ها مي باشد كه شوري آن بالا است و در شرايط عادي نمي تواند مورد استفاده بشر قرار گيرد. دو درصد دیگر نیز به صورت يخ هاي قطبي است كه آن نيز در شرايط موجود قابل استفاده نمي باشد. قسمت اعظم یک درصد باقی مانده را که شیرین است، آب هاي زيرزميني تشكيل مي دهند(شکل 1-1). باگسترش سکونت در مناطقی که آب سطحی وجود ندارد یا مقدار آن کم است، استفاده ازمنابع آب زیرزمینی به عنوان جایگزینی مطمئن، مورد توجه قرار گرفته است، به طوری که دربرخی مناطق، آب های زیرزمینی به عنوان تنها منبع تأمين آب محسوب می شوند.شکل 1‑1تقسیم بندی منابع آب در جهان [53] رشد جمعيت و توسعه جوامع بشري منجر به تقاضاي مصرف بيشتر آب شده است و با توجه به ثابت بودن تقريبي منابع تامين آب، بايد با مديريتي صحيح، عرضه و تقاضا را در تعادل نگه داشت. اين امر حافظت منابع آبي در مقابل آلاينده‌ها (نفوذ آب شور و ديگر مواد شيميايي) را امري ضروري مي‌نمايد. تمرکز جمعيت در نواحي ساحلي و بالطبع رشد فعاليت‌ها سبب افزايش ميزان برداشت از آب زيرزميني شده است. اين افزايش برداشت، سبب حرکت آب شور دريا به سمت آبخوان‌ها گرديده و اين امر شوري بيشتر اين منابع را به دنبال داشته است.شوري زياد (بيشتر از 2 تا 3 درصد) استفاده از آب را براي شرب غير ممکن مي‌سازد و به ناچار بايد با فرآيندهايي نظير تصفيه يا اختلاط با آب شيرين بر اين مشکل فائق آمد. بنابراين حفاظت منابع آب زيرزميني يک موضوع اساسي در شرايط افزايش تقاضا و کاهش اين منابع مي‌باشد.در قسمت اعظم کشور به ویژه در مناطقی که آبهای سطحی یا وجود ندارند ، یا دائمی نیستند و یا به مقدار کم وجود دارند، آب مورد نیاز شهرها، صنایع، روستاها و دامداریها از منابع زیرزمینی تأمین میشود. حتی در نقاطی که بارندگی، زیاد و آب و هوا مرطوب است، مانند گیلان و مازندران که آب سطحی وجود دارد و از پربارانترین نقاط ایران هستند . برای رسیدن به تولید بالا در کشاورزی و جبران کمبود آب مورد نیاز، از آب زیرزمینی هم استفاده میشود. تقریباً در تمام شهرهای ایران به علت نبود یا کمبود آبهای سطحی و یا به دلیل آلوده بودن آن از آب زیرزمینی نیز استفاده میشود [9]. 1-2 اهداف و ضرورت تحقيق حاضرنفوذ آب شور مسأله مهمي است که به سلامت و سبک زندگي بسياري از مردمي که در نواحي ساحلي و حاشیه کویر زندگي مي‌کنند، ارتباط دارد. اين مسأله در بسياري از کشورهايي که داراي ساحل مي‌باشند، توجه را به خود جلب نموده است. بررسی پدیده هجوم آب شورکویرچاه جم به آبخوان دشت دامغان هدف اصلي اين پايان‌نامه مي‌باشد.