آبخوان و قنات
با همکاری انجمن هیدرولیک ایران

پیش بینی اثر سدسازی بر کمیت و کیفت آبخوان پایین دست سد (مطالعه موردی: سد ارداک در حوضه آبریز دشت مشهد، ایران)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

فرشاد ثناگر دربانی 1
علیرضا مقدم 2
حمید عمرانیان خراسانی 3
امیر حسین حسینی 4
سید جواد سیدالحسینی 5

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی عمران، دانشگاه خیام مشهد، مشهد، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی کشاورزی و منابع طبیعی، مجتمع آموزش عالی گناباد، گناباد، ایران

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد، مدیریت منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس تهران، تهران، ایران

4 دانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی عمران، مهندسی منابع آب، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

5 دانش آموخته کارشناسی ارشد، علوم و مهندسی آب، آبیاری و زهکشی، دانشگاه فردوس ی مشهد، مشهد، ایران.

https://doi.org/10.22077/jaaq.2025.7821.1073
چکیده
منابع آب قابل استفاده برای بشر به دلیل توزیع نامتقارن و عدم قطعیت‌های ناشی از تغییرات اقلیمی با محدودیت‌هایی مواجه شده است. برای مقابله با این چالش‌ها، انسان به تدابیر مختلفی متوسل شده است. یکی از این تدابیر، کاهش عدم قطعیت در دسترسی به آب از طریق ساخت سدهای مخزنی و ایجاد مکان‌های ذخیره آب است. گرچه ساخت سد یکی از مهمترین دستاوردهای بشر محسوب می‌شود و مزایای بسیاری به همراه داشته است، اما تأثیرات منفی نیز بر وضعیت هیدرولوژی مناطق داشته است. یکی از این تاثیرات منفی، کاهش تغذیه آبخوان‌ها است. در این پژوهش، تاثیر سد ارداک بر وضعیت آبخوان دشت مشهد مورد بررسی قرار گرفته است. آبخوان دشت مشهد منبع اصلی تامین آب شرب، کشاورزی و صنعتی برای کلان‌شهر مشهد و همچنین شهرهای چناران، گلبهار و قوچان است. مطالعات محدودی در خصوص تاثیر سدها بر آبخوان‌ها وجود دارد؛ اما در این پژوهش تلاش شده است تا تاثیر ساخت سد ارداک بر کمیت و کیفیت آبخوان دشت مشهد به دقت بررسی شود. به همین منظور ابتدا میزان آب ورودی به رودخانه ارداک قبل از احداث سد بررسی و تحلیل شد. سپس با استفاده از نرم‌افزار VENSIM میزان افت آبخوان مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش شعاع تاثیر سد ارداک تا محل پیزومتر شیرحصار، می‌توان میزان افت ناشی از احداث سد را مشاهده کرد.

کلیدواژه‌ها

آبخوان دشت مشهد
سد ارداک
نرم افزار VENSIM
موضوعات

عنوان مقاله English

Predicting the effect of dam construction on the quantity and quality of the aquifer downstream of the dam (case study: Ardak Dam in Mashhad Plain catchment, Iran)

نویسندگان English

Farshad Sanagar Darbani 1
Alireza Moghaddam 2
Hamid Omranina Khorasani 3
Amirhossein Hosseini 4
Seyed Javad Seyed Alhoseyni 5
1 MSc graduated in Civil Engineering, Khayyam University of Mashhad, Mashhad, Iran.
2 Assistant professor, Department of Agricultural and Natural Resources Engineering, University of Gonabad, Gonabad, Iran.
3 MSc graduated in Water Resource Management, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
4 MSc graduated in Civil Engineering and Water Resources Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.
5 M.Sc. Graduated of Water Irrigation and Drainage, Department of Water Science and Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
چکیده English

Water resources that humans can use have faced limitations due to asymmetric distribution and uncertainties caused by climate change. To deal with these challenges, humans have resorted to various measures. One of these measures is to reduce uncertainty in water access by constructing reservoir dams and creating water storage sites. Although the dam's construction is considered one of the most important human achievements and has brought many benefits, it has also had negative effects on the hydrology of the regions. One of these negative effects is the reduction of aquifer nutrition. In this research, the effect of the Ardak dam on the Mashhad plain aquifer condition has been investigated. The Mashhad plain aquifer is the main source of drinking, agricultural and industrial water supply for the metropolis of Mashhad, as well as the cities of Chenaran, Golbahar and Qochan. There are limited studies on the impact of dams on aquifers; However, in this research, an effort has been made to carefully examine the effect of the Ardak dam construction on the quantity and quality of the Mashhad plain aquifer. For this purpose, the amount of water entering the Ardak River before the construction of the dam was investigated and analyzed. Then, the amount of aquifer drop was analyzed using VENSIM software. The results showed that by increasing the influence radius of the Ardak dam to the place of Shir Hesar piezometer, it is possible to observe the amount of drop caused by the construction of the dam.

کلیدواژه‌ها English

Mashhad plain aquifer
Ardak dam
VENSIM software
Chung, S. W., & Kim, J. H. (2002). Development of artificial neural network models supporting reservoir operation for the control of downstream water quality. Water Engineering Research, 3(2), 143-153.
Ghazavi, R., & Ebrahimi, H. (2018). Hydrological Impacts of Large Reservoir Dam and Land Subsidence on Downstream Groundwater Resources Using Mathematical Modeling. 1(1), 43–52. https://doi.org/10.22052/JDEE.2017.63257.
Hamed, Nozari., Abdolmajid, Liaghat. (2014). Simulation of Drainage Water Quantity and Quality Using System Dynamics. Journal of Irrigation and Drainage Engineering-ASCE, doi: 10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0000748.
Jiyeong, Hong., Seoro, Lee., Gwanjae, Lee., Dongseok, Yang., Joo, Hyun, Bae., Jonggun, Kim., Ki-Sung, Kim., Kyoung, Jae, Lim. (2021). Comparison of Machine Learning Algorithms for Discharge Prediction of Multipurpose Dam. Water, doi: 10.3390/W13233369.
Krzysztof, Polak., Karolina, Kaznowska-Opala., Katarzyna, Pawlecka., Kazimierz, Różkowski., Jerzy, Klich. (2015). The Assessment of Susceptibility on Drainage in an Aquifer on the Basis of Pumping Tests in a Lignite Mine / Ocena Podatności Ośrodka Wodonośnego Na Odwodnienie Na Podstawie Próbnych Pompowań W Kopalni Węgla Brunatnego. Archives of Mining Sciences, doi: 10.1515/AMSC-2015-0008
Jahangiry Fard, M., Amanipoor, H., Battaleb-Looie, S., & Ghanemi, K. (2019). Evaluation of effect factors on water quality of Karun River in downstream and lake of the Gotvand-e-Olya Dam (SW Iran). Applied Water Science, 9, 1-14.
Mark, W., Bowen. (2004). Consequences of Reservoir Drainage on Downstream Water Chemistry, Suspended Sediment, and Nutrients, Southwest Missouri.  
Pradeep, Kumar, Agarwal., Jitendra, Gurjar., Shrikant, Choudhary. (2014). Evaluation of Effect of Drainage Quality on Performance of Low Volume Roads in India.    
Ranjbar, M., & Amini, N.. (2014). Assessing The Impact Of Dams On Groundwater Resources: Case Study Salman Farsi Dam-Fars. Geography, 12(40), 187-206. [In Persian].
S., Wiriyarattanakun., A., Ruengsiriwatanakun., S., Noimanee. (2011). Drainage Prediction for Dam using Fuzzy Support Vector Regression. World Academy of Science, Engineering, and Technology, International Journal of Computer, Electrical, Automation, Control, and Information Engineering.
Walter, W., "Environmental hazards of dams and reservoirs", Vol. 88, pp. 187–197, 2010.
Xie, Daolei., Zhang, Weijie., Wei, Jiuchuan., Yin, Huiyong., Gongyishan, Yu., Han, Chenghao. (2019). Aquifer drainage feasibility analysis method based on hydrological exploration and dewatering test.  

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما