مکانیسم جریان آب زیرزمینی در آبخوان چندلایه‌ای مرند

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد آبشناسی دانشگاه صنعتی شاهرود

3 کارشناس آب منطقه ای آذربایجان شرقی

چکیده

بررسی مکانیسم جریان آب زیرزمینی در آبخوان‌های چند­لایه در مدیریت بهره­برداری از آن‌ها اهمیت دارد. لذا هدف از انجام تحقیق حاضر بررسی مکانیسم جریان در آبخوان دولایه‌ای دشت مرند در استان آذربایجان شرقی می­باشد. آبخوان در نیمه شرقی دشت آزاد بوده، ولی از بخش میانی گسترش رسوبات رسی سبب ایجاد لایه آبدار محبوس زیر لایه آزاد شده است. روش انجام تحقیق شامل بررسی داده­های سطح آب زیرزمینی در چاه‌های حفرشده در هر لایه در مهرماه 91، استفاده از اطلاعات ژئوفیزیکی، نگاره حفاری‌ها و داده­های کیفی می­باشد. بدین منظور ابتدا با تلفیق اطلاعات مذکور محدوده گسترش لایه­های آبخوان اصلاح شده و سپس ارتباط هیدرولیکی آن‌ها بررسی شده است. نتایج نشان می­دهد سطح ایستابی لایه آزاد بالاتر از سطح پیزومتریک لایه محبوس بوده، لیکن به دلیل ضخامت زیاد و نفوذپذیری پایین رس، جریان عمودی محتمل نمی­باشد. همچنین تبادل آب زیرزمینی از طریق چاه‌ها در زمان فعالیت آن‌ها وجود ندارد. لایه محبوس ادامه آبخوان آزاد اصلی بوده که به­دلیل گسترش لایه رسی، رفتار محبوس نشان می­دهد. ضریب ذخیره اندک این لایه، سبب افت بیشتر سطح پیزومتریک شده که بایستی در مدیریت برداشت مدنظر باشد. بررسی‌های هیدروشیمیایی ضمن تأیید مکانیسم جریان، نشان‌دهنده تغذیه لایه محبوس از بخش جنوب شرقی لایه آزاد می­باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Groundwater Flow Mechanism in Marand Multi-layered Aquifer

نویسندگان [English]

  • H J 1
  • Kh E 2
  • A Z 3
1 Assist. Prof. of Hydrogeology, Shahrood Univ. of Technology, Iran
2 Former M.Sc. Student of Hydrogeology, Shahrood Univ. of Technology, Iran
3 Hydrologeolgy Expert (M.Sc.), East-Azerbaijan Regional Water Authority, Iran
چکیده [English]

The study of the flow mechanism in multi-layered aquifers is important in managing their operation. So, the aim of this research is to investigate mechanism of groundwater flow in Marand double-layered aquifer in East-Azerbaijan province. The aquifer is unconfined at the east of the plain, however extending a clay layer form central parts to the west causes formation of a confined aquifer beneath the unconfined layer. The method of study consists of using groundwater levels in Oct. 2012 in the wells drilled in each layer, geophysical data, drilling logs and groundwater quality data. Combining these data, the areal extents of the aquifer layers were firstly verified and then their hydraulic connections were investigated. The results show water-table location above the piezometric level, but vertical flow is not probable due to the high thickness and low permeability of the clay confining layer. Groundwater is not exchanged through pumping wells when they are in operation, too. The results show that the confined layer is a part of the main unconfined aquifer, behaving as confined due to extension of the clay layer at the top. The low storage coefficient causes more declines in piezometric level that must be considered in management of aquifer withdrawal. Hydrochemical investigations confirm flow mechanism, showing recharge of the confined layer from south-eastern parts of the unconfined layer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Confined layer
  • Marand
  • Multi-layered aquifer
  • Unconfined layer
  • Vertical flow
اصغری مقدم ا، فخری م و نجیب م، 1394. پهنه‌بندی پتانسیل آلودگی آب زیرزمینی آبخوان دشت مرند به روش AVI و مدل‌های DRASTIC در محیط GIS. نشریه علمی-پژوهشی جغرافیا و برنامه‌ریزی، سال 19، شماره 54، صفحه­های 19 تا 41.
بی­نام، 1386الف. گزارش آماربرداری محدوده مطالعاتی مرند. امور مطالعات منابع آب، شرکت آب منطقه‌ای آذربایجان شرقی.
بی­نام، 1386ب. گزارش مدل ریاضی دشت مرند. مهندسین مشاور آب و توسعه پایدار. کارفرما: آب منطقه­ای آذربایجان شرقی.
بی­نام، 1387. گزارش هیدروژئولوژی و هیدروژئوشیمی دشت مرند. امور مطالعات منابع آب، آب منطقه‌ای آذربایجان شرقی.
بی­نام، 1388. مدل کمی آبخوانهای تبریز و سراب. مهندسین مشاور یکم، کارفرما: آب منطقه­ای آذربایجان شرقی.
دهقان سورکی ی، 1390. بکارگیری تکنیک تداخل­سنجی تفاضلی راداری (D-InSAR) در تعیین نرخ و دامنه فرونشست زمین در دشت مرند. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، تهران.
عرفان خ، 1393. مکانیسم جریان آب زیرزمینی در دشت چند سفره­ای مرند. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود.
علاف نجیب م، 1382. هیدروژئولوژی دشت مرند و تأثیر تغییرات سطح آب در کیفیت آب زیرزمینی. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان.
فخری م، اصغری مقدم ا و نجیب م، 1394الف. کاربرد آنالیزهای چند متغیره و اندیس‌های اشباع در ارزیابی کیفی آب‌های زیرزمینی دشت مرند. نشریه پژوهش‌های حفاظت آب ‌و خاک، جلد 22، شماره 6، صفحه­های 117 تا 133.
فخری م، اصغری مقدم ا، نجیب م و برزگر ر، 1394ب. بررسی غلظت نیترات در منابع آب زیرزمینی دشت مرند و ارزیابی آسیب­پذیری آب زیرزمینی با روش‌های AVI و GODS. مجله محیط­شناسی، دوره 41، شماره 1، صفحه­های 49 تا 66.
Brassington R, 2013. Field Hydrogeology. John Wiley & Sons, Chichester, England.
Carrillo-Rivera JJ, 1992. The hydrogeology of the San Luis Potosi area, Mexico. PhD thesis, University of London, England.
Carrillo-River JJ, Cardona A and Moss D, 1996. Importance of vertical components of groundwater flow: a hydrogeochemical approach in the valley of San Luis Potosi, Mexico. Journal of Hydrology 185: 23–44.
Gerber RE, Boyce JI and Howard KWF, 2001. Evaluation of heterogeneity and field-scale groundwater flow regime in a leaky till aquitard. Hydrogeology Journal 9: 60–78.
Kavalanekar NB, Sharma SC & Rushton KR, 1992. Over-exploitation of an alluvial aquifer in Gujarat, India. Hydrological Sciences Journal 37: 329–346.
Lawrence AR and Dharmagunwardena HA, 1983. Vertical recharge to a confined limestone in northwest Sri Lanka. Journal of Hydrology 63: 287–297.
Rushton KR, 2003. Groundwater Hydrology: Conceptual and Computational Models. John Willey &Sons Inc., U.S.A., 416p.
Rushton KR and Salmon S, 1993. Significance of vertical flow through low-conductivity zones in Bromsgrove sandstone aquifer. Journal of Hydrology 152: 131–152.
Todd DK and Mays LW, 2005. Groundwater Hydrology, Wiley, New Jersey.