نشریه علمی هیدرولیک

نشریه علمی هیدرولیک

مطالعه آزمایشگاهی اثر توأم موانع هیدرولیکی و موانع فیزیکی بر کاهش هجوم آب‌شور دریا به آبخوان‌های ساحلی

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران- دانشکده مهندسی- دانشگاه صنعتی بیرجند- استان خراسان جنوبی- ایران
2 استادیار، دانشگاه دریانوردی و علوم‌دریایی چابهار، گروه مهندسی عمران
3 کارشناسی ارشد، دانشگاه دریانوردی و علوم‌دریایی چابهار، گروه مهندسی عمران
4 فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد، دانشگاه دریانوردی و علوم‌دریایی چابهار، گروه مهندسی عمران
چکیده
ارائه راهکاری مناسب برای کاهش هجوم آب شور به آبخوان‌های ساحلی، می‌تواند نقش مؤثری در مدیریت منابع آب نواحی ساحلی داشته باشد. در این پژوهش تلاش شد اثر چاه تغذیه و چاه برداشت به عنوان موانع هیدرولیکی و دیوار آب‌بند به عنوان مانع فیزیکی به صورت مجزا و توام با هم بر چگونگی کاهش هجوم آب دریا با استفاده از آزمایش‌های تجربی ارزیابی شود. مقایسه نتایج به دست آمده در زمان بکارگیری هریک از موانع به تنهایی نشان داد که استفاده از چاه تغذیه به‌صورت مجزا به مراتب عملکرد بهتری بر میزان کاهش هجوم آب‌شور نسبت به بکارگیری دیوار آب‌بند و چاه برداشت به‌صورت مجزا دارد. همچنین نتایج نشان داد، بکارگیری دیوار آب‌بند و چاه برداشت به صورت هم‌زمان به‌میزان 8/11% نسبت به کاریرد دیوار آب‌بند تنها و به مقدار 1/14% نسبت به چاه برداشت مجزا و همچنین بکارگیری دیوار آب‌بند و چاه تغذیه به میزان 26% نسبت به چاه تغذیه و به مقدار 5/4% نسبت به دیوار آب‌بند اثر گذاری بهتری جهت کاهش هجوم آب‌شور دارد. از سویی استفاده هم‌زمان از چاه برداشت و چاه تغذیه در جلوگیری از هجوم آب شور به میزان 5/22% عملکرد بهتری در جلوگیری از نفوذ آب شور نسبت به چاه برداشت تنها داشته اما حدود 3/1% عملکرد ضعیف‌تری نسبت به چاه تغذیه دارد. اثر ترکیبی هر سه مانع با هم در جلوگیری از هجوم آب شور به ترتیب به میزان 17% و 3/19% نسبت به دیوار آب‌بند و چاه برداشت تنها عملکرد بهتری داشته است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Abarca, E., Vázquez‐Suñé, E., Carrera, J., Capino, B., Gámez, D. & Batlle, F. (2006). Optimal design of measures to correct seawater intrusion. Water resources research42(9), W09415.‏ https://doi.org/ 10.1029/2005WR004524.
Abd-Elaty, I., Straface, S. & Kuriqi, A. (2021). Sustainable saltwater intrusion management in coastal aquifers under climatic changes for humid and hyper-aridregions. Ecological Engineering, 171, 106382. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng. 2021.106382.
Abdoulhalik, A. & Ahmed, A.A. (2017). The effectiveness of cutoff walls to control saltwater intrusion in multi-layered coastal aquifers: Experimental and numerical study. Journal of Environmental Management199, 62-73.‏
Abdoulhalik, A., Ahmed, A. & Hamill, G.A. (2017). A new physical barrier system for seawater intrusion control. Journal of Hydrology549, 416-427.‏
Armanuos, A.M., Al-Ansari, N. & Yaseen, Z.M. (2020). Underground barrier wall evaluation for controlling saltwater intrusion in sloping unconfined coastal aquifers. Water12(9), 2403.‏ https://doi.org/10.3390/w12092403.
Basdurak, N.B., Onder, H. & Motz, L.H. (2007). Analysis of techniques to limit saltwater intrusion in coastal aquifers. In: World Environmental and Water Resources Congress 2007: Restoring Our Natural Habitat, 1-8.‏ https://doi.org/10.1061 /40927(243)177
Bear, J. & Cheng, A.H.D. (2010). Modeling groundwater flow and contaminant transport, Vol. 23, 89-103, Dordrecht, Springer.‏
Beheshti, J., Javadi, S., Hosseini, S.A. & Kardan Moghaddam, H. (2022). Evaluation of saline water intrusion treatment strategies using numerical simulation (Case study: Astaneh Kuchesfahan plain aquifer). Iranian journal of Ecohydrology9(1), 211-225.‏ (In Persian)
Chang, Q., Zheng, T., Zheng, X., Zhang, B., Sun, Q. & Walther, M. (2019). Effect of subsurface dams on saltwater intrusion and fresh groundwater discharge. Journal of Hydrology576, 508-519.‏
Chang, S.W. & Clement, T.P. (2012). Experimental and numerical investigation of saltwater intrusion dynamics in flux‐controlled groundwater systems. Water Resources Research48(9), W09527.‏ https://doi.org/10.1029/2012WR012134.
Ebeling, P., Händel, F. & Walther, M. (2019). Potential of mixed hydraulic barriers to remediate seawater intrusion. Science of the Total Environment693, 133478.‏ https://doi.org/10.1016/ j.scitotenv.2019.07.284.
Hussain, M.S., Abd-Elhamid, H.F., Javadi, A.A. & Sherif, M.M. (2019). Management of seawater intrusion in coastal aquifers: a review. Water11(12), 2467.‏ https://doi.org/10. 3390/w11122467.
Kaleris, V.K. & Ziogas, A.I. (2013). The effect of cutoff walls on saltwater intrusion and groundwater extraction in coastal aquifers. Journal of Hydrology476, 370-383.‏
Kuan, W.K., Jin, G., Xin, P., Robinson, C., Gibbes, B. & Li, L. (2012). Tidal influence on seawater intrusion in unconfined coastal aquifers. Water Resources Research48(2), W02502.‏ https://doi.org /10.1029/2011WR010678.
Lu, C., Shi, W., Xin, P., Wu, J. & Werner, A. D. (2017). Replenishing an unconfined coastal aquifer to control seawater intrusion: injection or infiltration?. Water Resources Research53(6), 4775-4786.‏
Luyun Jr., R., Momii, K. & Nakagawa, K. (2009). Laboratory-scale saltwater behavior due to subsurface cutoff wall. Journal of Hydrology, 377(3-4), 227-236.‏
Luyun Jr., R., Momii, K. & Nakagawa, K. (2011). Effects of recharge wells and flow barriers on seawater intrusion. Groundwater49(2), 239-249.‏
Moghri, P., Rezapour, M. & Rezapour, A. (2023). Laboratory study of the simultaneous effect of discharge well and cut of wall on reducing saltwater intrusion in coastal aquifers. Journal of Marine Engineering18(37), 79-88.‏ (In Persian).
Pool, M. & Carrera, J. (2010). Dynamics of negative hydraulic barriers to prevent seawater intrusion. Hydrogeology Journal18(1), 95-105.‏
Rezapour A. & Saghravani S.F. (2016). The effect of changing the penetration angle of the sealing wall on the control of saltwater inflow in coastal aquifers. The second conference on environmental sciences, engineering and technologies, Tehran, Iran. (In Persian)
Shen, Y., Xin, P. & Yu, X. (2020). Combined effect of cutoff wall and tides on groundwater flow and salinity distribution in coastal unconfined aquifers. Journal of Hydrology581, 124444.‏ https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.124444.
Sriapai, T., Walsri, C., Phueakphum, D. & Fuenkajorn, K. (2012). Physical model simulations of seawater intrusion in unconfined aquifer. Songklanakarin Journal of Science & Technology34(6)., 679-687.
Werner, A.D. (2017). On the classification of seawater intrusion. Journal of Hydrology551, 619-631.‏
Werner, A.D., (2013). Seawater intrusion processes, investigation and management: Recent advances and future challenges. Advances in Water Resources, 51, 3-26.
Zang, Y. & Li, M. (2021). Numerical assessment of compressed air injection for mitigating seawater intrusion in a coastal unconfined aquifer. Journal of Hydrology595, 125964.‏ https://doi.org/10.1016/ j.jhydrol.2021.125964.
Zohrabi Motlagh, A., Shahrbanouzadeh, M. & Mehdizadeh, S.S. (2021). Experimental Investigation on the Impact of Cutoff Wall on Seawater Recession in Coastal Aquifers Using Image Processing Technique. Iran-Water Resources Research17(3), 302-316.‏ (In Persian)

  • تاریخ دریافت 06 اسفند 1402
  • تاریخ بازنگری 10 خرداد 1403
  • تاریخ پذیرش 17 خرداد 1403