تحلیل عوامل مؤثر بر ارتفاع آب در سدهای زیرزمینی و ارایه روشی برای تخمین آن

Abstract

سدهای زیرزمینی در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک دنیا برای توسعه منابع آب زیرزمینی و جلوگیری از هدر رفتن آب در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته‌اند. روش اجرای طرح شبیه سیستم آب‌بندی پی سدهای سطحی است. در این تحقیق از یک مدل فیزیکی سد زیرزمینی به ابعاد 3/1×85/0×4 متر و مدل عددی MODFLOW برای شبیه‌سازی جریان در مخزن سد و تعیین ارتفاع آب بر روی سد زیرزمینی استفاده شده است. برای واسنجی و صحت‌سنجی مدل عددی، از اعداد اندازه‌گیری شده توسط مدل فیزیکی استفاده به عمل آمده است. 206 آزمایش در شرایط مختلف به وسیله مدل فیزیکی و 4300 اجرا به وسیله مدل عددی شبیه‌سازی شده سد زیرزمینی انجام شد. متوسط خطای نتایج آزمایش‌های مدل‌های فیزیکی و عددی 3/1% بود. این شرایط نشان‌دهنده تطبیق مناسب مدل عددی با شرایط فیزیکی است. نتایج نشان می‌دهد که مهمترین پارامترها در تعیین ارتفاع آب بر روی سدهای زیرزمینی به ترتیب اهمیت، دبی، ارتفاع سد، سطح ایستابی اولیه، ضریب هدایت هیدرولیکی لایه آبدار، ضخامت سد و شیب کف لایه آبدار می‌باشند. برای محاسبه ارتفاع آب بر روی سد زیرزمینی (H) می‌توان از رابطه H=S*F استفاده نمود. S، ضریب مربوط به عوامل دبی، ضریب هدایت هیدرولیکی لایه آبدار، ضخامت سد و شیب کف لایه آبدار می‌باشد و از رابطه S=ST.Sq.Sk.Ss بدست می‌آید. F تابعی از نسبت ارتفاع سد (H_dam) به سطح ایستابی اولیه (H₀) می‌باشد و از رابطه 3791/0- (H_dam/H₀) 0632/2 F= محاسبه می‌شود.