نشریه شماره ۶۶۵
از آن جایی که تاثیر عوامل مختلف طبیعی و مصنوعی بر رفتار کمی آبخوانها و منابع آب زیرزمینی به صورت تغییرات در سطح آب زیرزمینی و تغییر در آبدهی منابع در حال بهرهبرداری نمایان میشود، نشریه شماره ۶۶۵ با هدف بررسی و تعیین میزان اثرات عوامل مختلف موثر در رفتار آبخوانها که به صورت تغییرات سطح آب زیرزمینی از نظر زمانی و مکانی ظاهر میشود، تهیه شده است.
نشریه شماره ۶۶۵ ، به منظور ارائه شیوه مناسب بررسی و کنترل تغییرات کمی آب زیرزمینی تهیه شده است. از آن جایی که تاثیر عوامل مختلف طبیعی و مصنوعی (دخالت انسا ن) بر رفتار کمی آبخوانها و منابع آب زیرزمینی به صورت تغییرات در سطح آب زیرزمینی و تغییر در آبدهی منابع در حال بهره برداری نمایان میشود لذا، عمده مطالب مورد بررسی نشریه در ارتباط با این دو عامل متغیر آب زیرزمینی است.
اهداف نشریه شماره ۶۶۵
هدف اصلی رفتارسنجی کمی آبهای زیرزمینی، بررسی و تعیین میزان اثرات عوامل مختلف موثر در رفتار آبخوانها است که به صورت تغییرات سطح آب زیرزمینی از نظر زمانی و مکانی ظاهر میشود. این تغییرات یا ناشی از عوامل طبیعی و اقلیمی است و یا متاثر از تنشهای مصنوعی وار د بر آبخوانها. اهدا ف رفتارسنجی، معمو لاً متاثر از اهدا ف مطالعه و تحقیق بوده و نتایج آن میتواند در سطح محلی، منطقهای و ملی مطرح شود. مسلماً برای نیل به اهداف رفتارسنجی کمی آبهای زیرزمینی، باید ازتمام عوامل و ابزارهی ذیربط بهره گرفت و دادهها جمعآوری، کنترل، ذخیره و پردازش شود.
تحلیل نتایج به دست آمده از مجموع بررسیها، واکنش آبخوان را در مقابل تنشهای مختلف طبیعی و مصنوعی مشخص کرده و براساس این نتایج، نقش هر کدام از عوامل تاثیرگذار تعیین میشود که در نهایت در پیش بینی رفتار آتی آبخوان و مدیریت آن مورد استفاده قرار میگیرد.
دامنه کاربرد نشریه شماره ۶۶۵
نشریه شماره ۶۶۵ در بررسیهای کمی منابع آب زیرزمینی، از جمله اندازه گیریهای آبدهی و نوسانات سطح آب زیرزمینی به منظور تعیین میزان تخلیه آبخوانها و تغییرات حجم ذخیره آنها در طول زمان کاربرد دارد. در این نشریه، فقط رفتارسنجی کمی آبهای زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفته و رفتارسنجی کیفی در نشریه شماره ۱۸۷ سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور قبلاً ارائه شده است.
در نشریه شماره ۶۶۵، تا حد امکان سعی شده که گذشته از یادآوری موارد مشترک در پایش آبخوانهای آبرفتی و کارستی، به موارد تمایز آنها نیز اشاره شود.
رفتارسنجی آب زیرزمینی
مجموعه اعمالی که با هدف ثبت اطلاعات مختلف، کنترل نوسانات سطح آب و پیش بینی رفتار سامانه (سیستم ) آب زیرزمینی انجام میگیرد، رفتارسنجی آبخوان را تشکیل میدهد. به عبارت دیگر رفتارسنجی آبخوانها، دریافت مجموعه اطلاعات آبهای زیرزمینی شامل عمق، گستردگی، کمیت، کیفیت، حرکت، چگونگی استفاده و تغییرات نسبت به زمان را در بر میگیرد.
منابع اندازه گیری آب زیرزمینی
منابعی شامل چاه، قنات و چشمه که با هدف جمع آوری اطلاعات عوامل موثر در رفتار آبخوانها، به طور منظم و مستمر مشاهده میشوند، منابع اندازه گیری آب زیرزمینی را تشکیل میدهند.
منابع انتخابی معرف بهره برداری آب زیرزمینی
منابع انتخابی معر ف بهره برداری آب زیرزمینی، چاهها، قناتها و چشمههایی هستند که به عنوان معرف از بین مجموعههای دارای خصوصیات مشابه، از جمله تغییرات آبدهی، نوع مصرف و در مورد چاه ساعتهای کارکرد یکسان انتخاب شده، آبدهی آنها به صورت مستمر اندازه گیری و از نتایج حاصل، به منظور برآورد میزان دقیقتری از تخلیه آب زیرزمینی این مجموعههای مشابه استفاده میشود. به عبارت دیگر، چاهها، قناتها و چشمههای معرف یا انتخابی، شبکه اطلاعات مستمر آبدهی آب زیرزمینی را تشکیل میدهند.
ذخیره آب زیرزمینی در نشریه شماره ۶۶۵
ذخیره آب زیرزمینی مقدار آبی است که در دورههای هیدرولوژی یا مرحلهای از آن به صورت آب زیرزمینی در آبخوان انباشته شده و با روشهای معمولی قابل برداشت است. توضیح این که در مورد آبخوانهای کارستی، بخشی از ذخیره میتواند در ناحیه غیر اشباع یا ناحیه تهویه نیز ذخیره شود که این قسمت را اصطلاحاً اپی کارست مینامند.
طراحی شبکه اندازه گیری سطح زیرزمینی آب
طراحی یک شبکه مناسب اندازه گیری سطح آ ب زیرزمینی، دارا ی ضوابطی است که این ضوابط خود به هدف مطالعه بستگی دارد. از آن جایی که عمده منابع آب زیرزمینی در سطح کشور را آبخوانهای آزاد و نشتی آبرفتی تشکیل داده و مطالعات منظمی نیز که تاکنون انجام گرفته از جمله ایجاد شبکه اندازه گیری سطح آب زیرزمینی، اکثراً در مورد این آبخوانها است، لذا در این نشریه، طراحی شبکه چاههای مشاهدهای آبخوانها ی آزاد مقدم بر سایر آبخوانها قرار گرفته است، ضمن این که طراحی شبکه اندازه گیری آبخوانهای تحت فشار و کارستی (سازند سخت) نیز در حد نیاز بررسی شده است.
وسایل اندازه گیری سطح آ ب زیرزمینی و ثبت نتایج
از آن جایی که هدف از اندازه گیری سطح آب زیرزمینی، تعیین ارتفاع آب زیرزمینی (طبق آنچه در بخش اصطلاحات تعریف شد) به منظور تهیه نقشه تراز آب زیرزمینی و مشخص شدن جهت جریان و شیب هیدرولیکی و همچنین تهیه هیدروگراف (آبنمود) معرف تغییرات ارتفاع سطح ایستابی آب زیرزمینی است ، قبل از شرح وسایل اندازه گیری دو اصطلاح رپر یا نشانه مبنا و نقطه نشانه در چاه مشاهدهای تعریف میشود.
عوامل طبیعی موثر بر آبخوان
عمدهترین عوامل طبیعی تاثیرگذار بر آبخوانها، عامل اقلیمی است. هر چند موارد دیگری مثل توپوگرافی، جنس و ساختمان زمین، خا ک و پوشش گیاهی آن و غیره نیز تا حدودی میتوانند تاثیرگذار باشند.
عوامل اقلیمی
موثرترین عامل اقلیمی تاثیرگذار بر آبخوان، بارش است ضمن اینکه عوامل دیگر اقلیمی مثل تبخیر و غیره نیز به صورتی اثر خود را نشا ن میدهند.
بارش
مهمترین عامل تغذیه آبخوانها، بارش است و حتی نوسانات سطح آب زیر زمینی با تغییرات بارندگی تقریباً هماهنگ است. مقدار بارش، پراکندگی زمان بارش، شکل بارندگی، شدت و تداوم آن اثرات متفاوتی بر تغذیه آبخوانها میگذارد. با افزایش مدت بارندگی تغذیه آبخوان نیز افزوده شده و به دنبال آن سطح آب زیرزمینی بالا میآید. بارندگی با شدت زیاد فرصت نفوذ یا تغذیه آبخوان را کاهش داده و آورد رودخانهها را افزایش میدهد.
تبخیر و تعرق
تبخیر و تعرق از عوامل اقلیمی است که بر عکس بارش با میزان تغذیه آبخوان نسبت عکس دارد یعنی در مناطقی که مقدار تبخیر و تعرق زیاد است، امکان تغذیه آبخوان از بارش کاهش مییابد. تبخیر و تعرق، خود به میزان دما، رطوبت و باد بستگی دارد. دمای زیاد موجب افزایش تبخیر از باران و کاهش نفوذ میشود و برعکس دمای کم با کاهش تبخیر ، فرصت نفوذ از بارش را افزایش میدهد.
فشار اتمسفر
تغییرات فشار اتمسفر بر آبخوانهای آزاد تاثیری ندارد ولی در چاههایی که به صورت کامل در آبخوان تحت فشار حفر شدهاند، نوسانات قابل توجهی ایجاد میکند. بین فشار اتمسفر و ارتفاع سطح آب این چاهها رابطه معکوس برقرار است به این معنی که اضافه شدن فشار اتمسفر موجب پایین رفتن سطح پیزومتری میشود.
جریانهای سطحی
جریانهای سطحی ضمن این که موجب تغذیه آبخوانها میشوند . در برخی قسمتها خود از آبخوانها منشا میگیرند. به طور کلی در بیشتر مواقع تبادل آب بین رودخانه و آبخوان وجود دارد. عموماٌ آبدهی پایه رودخانهها را آب چشمههایی که منشا آنها مخازن آب در سازندهای سخت ارتفاعات است، تشکیل میدهد.
زمین شناسی
میزان نفوذ و سرعت حرکت آب درون آبخوانها و نوسانات دورهای آنها به نوع و تخلخل موثر سنگ تشکیل دهنده آبخوان بستگی دارد. از نظر تاثیر نوع سنگهای بلورین، آتشفشانی، کربناته، نهشتههای یخچالی، آبرفت و غیره تفاوتهای بارزی در میزان نفوذ به آبخوان و نوسانات سطح آب دورهای برحسب مقدار تغذیه دارند. ضمن اینکه درز و شکافها در سازندهای سخت و دانه بندی آبرفت نیز در میزان نفوذ به آبخوان، موثر است.
خاک و پوشش گیاهی
نوع و ضخامت خاک سطحی و چگونگی پوشش گیاهی آن بر تغذیه آبخوان و شرایط رطوبتی در خاک و هوا اثرات مستقیم دارد. خاک زراعی همراه با پوشش گیاهی موجب تاخیر در جریان سطحی و نگهداشت آب شده و در نتیجه فرصت نفوذ بارندگی و هر نوع آب سطحی را افزایش میدهد.
زمین لرزه
مهمترین اثرات زلزله، عبارت از نوسانات نامنظم سطح آب چاهها تغییر در آبدهی چشمهها و تا حدودی قناتها، پیدایش چشمههای جدید و خرو ج آب و گل از زمین است. حرکات ناشی از زلزله در چاههای حفر شده در درون آبخوانهای محصور، نوسانهایی در سطح آب ایجاد میکند که ناشی از تراکم و انبساط متناوب آبخوان محصور بر اثر عبور امواج زلزله بوده و اثرات آن حتی گاهی تا یک ساعت پس از وقو ع زلزله مشاهده میشود.
فهرست مطالب نشریه شماره ۶۶۵
در نشریه شماره ۶۶۵، ابتدا اهداف، دامنه کاربرد و اصطلاحات اساسی تعریف شده و سپس مسایل اصلی از جمله ضوابط ایجاد شبکه رفتارسنجی آب زیرزمینی شامل چاه های مشاهدهای و … شرح داده شده است.
مدیریت چاههای مشاهدهای و پیزومترها
- نظارت بر طراحی و اجرای شبکه
- بهرهبرداری از شبکه
- نگهداری شبکه
- تهیه شناسنامه فنی، ارزیابی دورهای و عملکرد چاههای مشاهدهای و پیزومترها
ضوابط طراحی شبکه اندازهگیری سطح آب زیر زمینی
- ضوابط طراحی شبکه اندازهگیری سطح آب زیرزمینی در آبخوانهای آبرفتی
- ضوابط طراحی شبکه اندازهگیری سطح اب زیرزمینی در سازندهای سخت
- بهینه سازی تراکم شبکه اندازهگیری سطح آب زیرزمینی با استفاده از زمین آمار
ضوابط حفاری چاههای مشاهدهای و پیزومترها
- ضوابط حفاری چاههای مشاهدهای و پیزومترها در آبخوانها آبرفتی
- ضوابط حفاری چاههای مشاهدهای و پیزومترها در آبخوانهای درز و شکاف دار و کارستی
ضوابط انتخاب چشمه، قنات و چاه معرف
- ضوابط تعیین انتخابی معرف در آبخوانهای آبرفتی
- ضوابط تعیین منابع انتخابی معرف در سازندههای کارستی و درز و شکاف دار
وسایل و روشهای اندازهگیری و جمع آوری آمار
- وسایل اندازهگیری سطح آب زیرزمینی و ثبت نتایج
- ثبت نتایج اندازهگیریهای صحرایی
برنامه ریزی اندازهگیری در ایستگاهها
- برنامهریزی اندازهگیری در ایستگاههای سطح آب و فشار پیزومتری
- برنامهریزی اندازهگیری آب دهی منابع انتخابی معرف
روشهای نمایش مجموعههای آماری
- چگونگی نمایش و ارائه آمار سطح آب زیرزمینی
- نمایش و ارائه آمار آب دهی منابع انتخابی و چگونگی استفاده از نتایج آنها در محاسبه تخلیه آب زیرزمینی
وضعیت ذخیره آب زیرزمینی و تغییرات آن
- وضعیت ذخیره آب زیرزمینی در آبخوان های آبرفتی
- وضعیت ذخیرع آب زیرزمینی و تغییرات آتی در آبخوانهای کارستی و درز و شکاف دار
تفاوت برخی مشخصات هیدرولیکی سامانههای آب زیرزمینی
- بررسی تفاوت مشخصات هیدرولیکی آبخوانهای آبرفتی و مخازن سازند سخت
- بررسی تفاوتهای مشخصات هیدرولیکی آبخوانهای آزاد و تحت فشار
تعیین شکل هندسی و مرز آبخوان
- تعیین شکل هندسی و مرز آبخوانهای آبرفتی
- تعیین شکل هندسی و حدود آبخوانهای کارستی و درز و شکاف دار
تهیه آبنمود معرف سریهای زمانی
- بررسی و تکمیل آبنمود چاههای مشاهدهای و پیزومترها
- تهیه نقشه شبکه تیسن چاههای مشاهدهای یا پیزومترها
نقش عوامل موثر بر آبخوان
- عوامل طبیعی موثر بر ابخوان
- عوامل مصنوعی موثر بر آبخوان
- عوامل اختصاصی موثر بر آبخوان های کارستی
تفسیر نتایج و پیش بینی وضعیت آینده آبخوان
- تفسیر نتایج و پیش بینی وضعیت آینده آبخوان آبرفتی
- تفسیر نتایج و پیش بینی وضعیت آینده آبخوان های کارستی و درز شکاف دار