GMS
 

استاد راهنما:
 

دکتر غلامرضا رخشنده‌‌رو
 

زمستان 1391
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
چکیده
 
 
شبیه‌سازی کمی و کیفی جریان آب‌های زیرزمینی دشت ایج با بهره گرفتن 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 بهره گرفتن 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 بهره گرفتن 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
 
 
عنوان                                       صفحه
 
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
عنوان                                       صفحه
 
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 System; 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
 
عنوان                                       صفحه
 
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
عنوان                                       صفحه
 
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
5-1-1- مقادیر محاسباتی جهت پارامتر هدایت هیدرولیکی.  98
5-1-2- مقادیر محاسباتی جهت پارامتر تغذیه سطحی .   99
5-1-3- توزیع سطح ایستابی و جهت جریان                                 100
5-1-4- مقادیر محاسباتی و مشاهداتی سطح آب زیرزمینی. 101
5-2- نتایج واسنجی مدل در شرایط ناپایدار.                         103
5-2-1- مقادیر محاسباتی جهت پارامتر هدایت هیدرولیکی. 103
5-2-2- مقادیر محاسباتی جهت پارامتر آبدهی ویژه  104
5-2-3- مقادیر محاسباتی و مشاهداتی سطح آب زیرزمینی.  105
5-2-4- مقادیر خطا در شرایط ناپایدار.                     108
5-2-5- بیلان.                                            108
5-3- آنالیز حساسیت 110
عنوان                                       صفحه
 
5-3-1- حساسیت مدل نسبت به تغییرات پارامتر هدایت هیدرولیکی.           110
5-3-2- حساسیت مدل نسبت به پارامتر آبدهی ویژه.   110
5-3-3- حساسیت مدل نسبت به پارامتر تغذیه سطحی    111
5-4- صحت سنجی.                                            112
5-5- نتایج مدل‌سازی کیفی. 115
5-5-1- تعیین ناحیه‌ گیرش چاه‌های حائز اهمیت                                            115
5-5-1-1- نتایج بررسی چند چاه                           116
5-5-2- نتایج شبیه‌سازی لندفیل فرضی                            119
5-5-2-1- مکان‌یابی حرکت ذرات شیرابه در آب زیرزمینی.     119
5-5-2-2- روند پخش و انتقال آلودگی .                                         120
 
فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات
6-2- نتیجه گیری                                              139
6-3- پیشنهادات                                      140

فهرست منابع. 141
چکیده به زبان انگلیسی
 
 
 
 
 
 
 
 
 
فهرست جدول‌ها
 
 
عنوان و شماره                                                                                             صفحه
 
جدول 4-1: موقعیت ایستگاه‌های هواشناسی منطقه مورد مطالعه.63
جدول 4-2: معادلات گرادیان‌های ما‌هانه حرارتی محدوده67
جدول 4-3: متوسط دمای ما‌هانه محدوده به تفکیک دشت و ارتفاعات محدوده ایج                 (درجه سانتیگراد).67
جدول 4-4: متوسط بارش ما‌هانه و سالانه در ایستگاه معرف، دشت و ارتفاعات محدوده ایج (میلیمتر) 69
جدول 4-5: متوسط تبخیر ما‌هانه محدوده به تفکیک دشت و ارتفاعات محدوده مطالعاتی ایج (میلیمتر).71