شبیه‌سازی کمی و کیفی جریان آب‌های زیرزمینی دشت ایج با استفاده از نرم‌افزار GMS

دانشکده مهندسی
پایان‌نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران محیط زیست
شبیه‌سازی کمی و کیفی جریان آب‌های زیرزمینی دشت ایج با استفاده از نرم‌افزار GMS
استاد راهنما:
دکتر غلامرضا رخشنده‌‌رو
به کوشش:
محمدمهدی یقطین
(890241)
زمستان 1391
2187575170180000168719579819500
1511935871601000-2839085755840500160655772160
به نام خدا
اظهارنامه
اینجانب محمد مهدی یقطین دانشجوی رشته‌ی مهندسی عمران گرایش محیط زیست دانشکده‌ی مهندسی دانشگاه شیراز اظهار می‌کنم که این پایان‌نامه حاصل پژوهش خودم بوده و در جاهایی که از منابع دیگران استفاده کرده‌ام، نشانی دقیق و مشخصات کامل آن‌را نوشته‌ام. همچنین اظهار می‌کنم که تحقیق و موضوع پایان‌نامه‌ام تکراری نیست و تعهد می‌نمایم که بدون مجوز دانشگاه دستاوردهای آن‌را منتشر ننموده و یا در اختیار غیر قرار ندهم. کلیه حقوق این اثر مطابق با آیین‌نامه مالکیت فکری و معنوی متعلق به دانشگاه شیراز است.
نام و نام خانوادگی:
تاریخ و امضاء:
21240754077970002058035346202000
به‌نام خدا
شبیه‌سازی کمی و کیفی جریان آب‌های زیرزمینی دشت ایج با استفاده از نرم‌افزار GMS
به‌ کوشش
محمدمهدی یقطین(890241)
پایان‌نامه
ارائه شده به معاونت تحصیلات تکمیلی به عنوان بخشی
از فعالیت های لازم برای اخذ درجه کارشناسی ارشد
در رشته‌ی:
مهندسی عمران (محیط زیست)
از دانشگاه شیراز
شیراز
جمهوری اسلامی ایران
ارزیابی کمیته‌ی پایان نامه، با درجه‌ی: عالی
دکتر غلامرضا رخشنده‌رو استاد دانشکده مهندسی (استاد راهنما)…………………………………
دکتر سید حسین افضلی استادیار دانشکده مهندسی (استاد مشاور)……………………………….
دکتر ایوب کریمی جشنی استادیار دانشکده مهندسی (استاد مشاور)……………………………..
194310063881000اسفند ماه 1391
چکیده
شبیه‌سازی کمی و کیفی جریان آب‌های زیرزمینی دشت ایج با استفاده از نرم‌افزار GMS
به‌ کوشش
محمدمهدی یقطین
کنترل و نظارت بر میزان استخراج منابع آب زیرزمینی، بخصوص در مناطقی که از نظر اقلیمی جزء مناطق کم باران به حساب می‌آیند، یک اصل مهم و اساسی در استفاده پایدار از این منابع است. هدف از انجام این پایان نامه، شبیه‌سازی جریان آب‌های زیرزمینی دشت ایج با استفاده از نرم افزار GMS بود. همچنین نواحی گیرش برخی چاه‌های مهم منطقه توسط کد MODPATH و شبیه‌سازی کیفی روند حرکت آلودگی در آب‌های زیرزمینی این دشت ناشی از وجود لندفیل فرضی با استفاده از کد MT3DMS در شرایط مختلف انجام گرفت. در نهایت در قسمت کمی مدلی به دست آمد که قادر است با دریافت ورودی‌ها به صورت میانگین سالانه، وضعیت سطح آب زیرزمینی دشت، به همراه جهت جریان و سرعت آن را تا حد قابل قبولی پیش بینی کند. در قسمت کیفی نیز جهت حرکت و غلظت آلودگی برای مکان و زمان‌های مختلف به دست آمد. نتایج نشان داد که برای دو سلول مشخص، با دو برابر شدن نرخ نفوذ آلودگی به آب زیرزمینی، غلظت آلودگی در سلول شماره یک دو برابر و در سلول شماره دو بیش از دو برابر می‌شود. همچنین اگر غلظت اولیه ماده آلاینده در لندفیل دو برابر شود غلظت در سلول شماره یک و دو نیز دو برابر می‌شوند.
فهرست مطالب
عنوانصفحه
فصل اول: مقدمه
1-1- پیشگفتار…………………………………………………………………………………………………………………….2
1-2- اهمیت موضوع……………………………………………………………………………………………………………3
1-3- اهداف تحقیق……………………………………………………………………………………………………………..4
1-4- نوآوری پایان نامه………………………………………………………………………………………………………. 5 1-5- ساختار پایان نامه……………………………………………………………………………………………………….5
فصل دوم: مبانی نظری تحقیق و مدل‌های شبیه‌سازی کمی و کیفی جریان آب‌های زیرزمینی
2-1- تعریف مدل آب زیرزمینی………………………………………………………………………………………….7
2-2- انواع مدل‌‌ها…………………………………………………………………………………………………………………8
2-2-1- مدل‌های فیزیکی………………………………………………………………………………………………9
2-2-2- مدل‌‌های آنالوگ………………………………………………………………………………………………..9
2-2-3- مدل‌های ریاضی………………………………………………………………………………………………10
2-2-3-1- مدل‌های تجربی…………………………………………………………………………………11
2-2-3-2- مدل‌های احتمالاتی…………………………………………………………………………..12
2-2-3-3- مدل‌‌های علت ومعلولی……………………………………………………………………..12
2-3- نرم افزارهای مدل‌سازی جریان و پخش و انتقال آلودگی در آب‌های زیرزمینی…..15
عنوانصفحه
2-3-1- MODFLOW………………………………………………………………………………………15
2-3-2- Visual MODFLOW………………………………………………………………………..16
2-3-3- MIKE SHE…………………………………………………………………………………………17
2-3-4- FEFLOW…………………………………………………………………………………………….17
2-3-5- CTRAN/W…………………………………………………………………………………………18
2-3-6- MT3D………………………………………………………………………………………………….18
2-3-7- MODPATH………………………………………………………………………………………. 19
2-3-8- Groundwater Modeling Sys–; GMS……………………………………….20
2-3-8-1- Map Module………………………………………………………………………..22
2-3-8-2- TIN Module…………………………………………………………………………23
2-3-8-3- 2D Scatter Point Module………………………………………………….24
2-3-8-4- Solid Module………………………………………………………………………25
2-3-8-5- 3D Scatter Point Module ……………………………………………….. 25
2-3-8-6- Modflow……………………………………………………………………………….26
2-4- مبانی فیزیکی و معادلات حاکم بر جریان آب زیرزمینی……………………………………….27
2-4-1- قانون دارسی…………………………………………………………………………………………………..27
2-4-2- معادله پیوستگی…………………………………………………………………………………………….29
2-4-3- حل معادلات حاکم بر جریان در آب‌های زیرزمینی……………………………………..33
2-4-3-1- روش عناصر محدود…………………………………………………………………………34
2-4-3-2- روش تفاضلات محدود……………………………………………………………………..34
2-5- آلودگی آب‌های زیرزمینی………………………………………………………………………………………41
2-5-1- منابع آلودگی آب‌های زیرزمینی……………………………………………………………………41
عنوانصفحه
2-5-2- حرکت آلودگی در آبهای زیرزمینی……………………………………………………………….43
2-5-2-1- حرکت همراه با جریان……………………………………………………………………..44
2-5-2-2- انتشار هیدرودینامیکی……………………………………………………………………..44
2-5-2-3- تأخیر…………………………………………………………………………………………………46
2-5-2-4- واکنش شیمیایی……………………………………………………………………………….47
فصل سوم: مروری بر تحقیقات انجام شده
3-1- مروری بر مطالعات گذشته‌‌……………………………………………………………………………………..49
فصل چهارم: روش تحقیق
4-1- محدوده مطالعاتی……………………………………………………………………………………………………61
4-1-1- هواشناسی……………………………………………………………………………………………………….62
4-1-2- ایستگاه‌های هواشناسی…………………………………………………………………………………..63
4-1-3- دما……………………………………………………………………………………………………………………66
4-1-4- باران…………………………………………………………………………………………………………………68
4-1-5- تبخیر……………………………………………………………………………………………………………….69
4-2- زمین‌شناسی منطقه…………………………………………………………………………………………………71
4-3- مراحل ساخت و آماده سازی مدل منطقه مورد مطالعه………………………………………….74
4-3-1- مدل مورد استفاده در این مطالعه…………………………………………………………………..74
4-3-2- تهیه مدل مفهومی…………………………………………………………………………………………..76
4-3-3- شبکه بندی مدل…………………………………………………………………………………………….77
4-3-4- اعمال توپوگرافی سطح و کف آبخوان به محدوده مدل………………………………….78
4-3-5- اعمال شرایط مرزی به محدوده مدل……………………………………………………………..80
عنوانصفحه
4-3-6- اعمال سطح آب مشاهدهای…………………………………………………………………………….82
4-3-7- هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه آبخوان………………………………………………………84
4-3-8- برآورد میزان تغذیه سطحی…………………………………………………………………………….87
4-3-9- ایجاد لایه اطلاعاتی مربوط به پیزومترها………………………………………………………..87
4-4- اجرا و واسنجی مدل………………………………………………………………………………………………..87
4-5- آنالیز حساسیت………………………………………………………………………………………………………..92
4-6- مدل کیفی……………………………………………………………………………………………………………….92
4-6-1- تعیین ناحیه گیرش چاه‌های با اهمیت…………………………………………………………..93
4-6-2- اثر احداث یک لندفیل فرضی…………………………………………………………………………94
فصل پنجم: نتایج وبحث
5-1- نتایج واسنجی مدل در شرایط پایدار………………………………………………………………………98

این نوشته در پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *