دانلود پایان نامه ارشد رشته عمران-محیط زیست:شبیه¬سازی کمی و کیفی جریان آب¬های زیرزمینی دشت نیریز با استفاده از نرم¬افزار GMSارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران گرایش مهندسی محیط زیست:

دانلود پایان نامهکارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمرانگرایش مهندسی محیط زیست

با عنوان:شبیه¬سازی کمی و کیفی جریان آب¬های زیرزمینی دشت نیریز با استفاده از نرم¬افزار GMS

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود

پایان‌نامه کارشناسی ارشد در رشته

مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست- محیط زیست

شبیه­ سازی کمی و کیفی جریان آب­های زیرزمینی دشت نیریز با استفاده از نرم­افزار GMS

اساتید راهنما

دکتر غلامرضا رخشنده رو

دکتر پرویز منجمی

  
بهمن ماه 1392تکه هایی از متن به عنوان نمونه :چکیده شبیه­سازی کمی و کیفی جریان آب­های زیرزمینی دشت نیریز با استفاده از نرم­افزار GMS به کوششمحمد علی افتخار محدوده مطالعاتی نیریز با مساحت 1019 کیلومتر مربع در جنوب‌شرقی حوزه آبریز دریاچه‌های طشک- بختگان و مهارلو واقع شده است. در مجموع 417 چاه برداشت در این محدوده مطالعاتی وجود دارد. حجم کل تخلیه سالانه از آبخوان آبرفتی این محدوده مطالعاتی 09/52 میلیون متر مکعب است و برای مصارف کشاورزی، آشامیدن و بهداشت و صنعت مصرف می‌شود. در این تحقیق مدل‌سازی کمی جریان آب زیرزمینی در این دشت شامل کالیبراسیون، آنالیز حساسیت و صحت‌سنجی با استفاده از برنامه کامپیوتری GMS انجام شده‌ است. بیشترین میزان خطای جذر متوسط مربعات محاسبه شده برای دوره های واسنجی و صحت سنجی، بترتیب 88/0 و 11/1 متر بدست آمده است. در بخش مدل‌سازی کیفی کانتورهای آلودگی دشت برای پارامتر آلایندگیCl- با استفاده از برنامه کامپیوتری MT3DMS، ترسیم و تحلیل شده است. گسترش آلودگی یون کلر در آبخوان به کمک نرم­افزار MT3DMS که یک برنامه سه بعدی مدولار برای شبیه­سازی پخش، انتقال، انتشار مولکولی، واکنش­های شیمیایی و جذب محلول در آب زیرزمینی می­باشد، در طول سه سال پیش­بینی گردیده است. سپس با انتخاب چاه آب شرب جهاد سازندگی، در نزدیکی شهرک صنعتی (شهرک سنگ) و چاه آب شرب دولت آباد، واقع در شمال غرب محدوده مدل سازی، مقدار یون کلر در این دو چاه برای سه سال آینده پیش بینی گردید. با توجه به مدل کیفی تهیه شده، نتایج نشان داد که مقدار پارامتر یون کلر در آب زیرزمینی در کل دشت چه در گذشته و چه در آینده روند افزایشی دارد. این افزایش در سمت غرب دشت و منطقه صنعتی بیشتر مشاهده می شود بطوریکه پس از سه سال میزان حداکثر یون کلر mg/l 150 پیش بینی شده است. همچنین روند افزایش غلظت آلاینده در چاه آب شرب نزدیک به مرز دریاچه، نسبت به چاه آب نزدیک شهرک صنعتی بیشتر است (mg/l 15 افزایش، در مقایسه با mg/l 7 افزایش طی سه سال). کلید واژه: آب­های زیر زمینی، مدل­سازی، دشت نیریز، GMS.   فهرست مطالب   عنوان                                         صفحه  فصل اول: مقدمه1-1- اهمیت آب در عصر حاضر و در ایران........ 21-2- منابع آب در ایران و مسائل مربوط به آن.. 41-3- ضرورت به کارگیری مدل‌ها در مطالعه آب‌های زیرزمینی  61-4- هدف.................................... 81-5- ساختار پایان نامه ....................... 9 فصل دوم: تئوری تحقیق 2-1- مقدمه.................................. 112-2- منابع آلودگی آبهای زیرزمینی............. 112-3- مشکلات مرتبط با کیفیت آب در مصرف کشاورزی.... 132-3-1- شوری (Salinity)......................... 142-3-2- نسبت نفوذ آب........................ 152-3-3- فلزات سنگین(Heavy Metals)............... 152-4- انواع مدل‌های آب‌های زیرزمینی............ 182-4-1- تفاوت مدل‌های تحلیلی و مدل‌های عددی آب‌های زیرزمینی  212-5- معادلات پایه جریان در آب زیرزمینی...... 222-5-1- قانون دارسی........................ 22عنوان                                         صفحه  2-5-2- معادله پیوستگی..................... 242-6- حل معادلات حاکم بر جریان در آبهای زیرزمینی    282-6-1- روش عناصر محدود.................... 282-6-2- روش تفاضلات محدود................... 292-6-3- مزایای روش تفاضلات محدود............ 302-6-4- روش‌های حل معادلات جریان در روش تفاضلات محدود   302-6-4-1- روش مستقیم..................... 312-6-4-2- روش تکرار...................... 312-6-4-3- روش صریح (Explicit)................. 322-6-4-4- روش ضمنی (Implicit)................. 332-6-5- شبیه‌سازی حالت ماندگار.............. 352-6-6- خطاها در مدل‌سازی آبهای زیرزمینی.... 352-7- تئوری های مربوط به انتشار آلودگی در محیط های متخلخل  362-7-1- انتقال (Advection).................... 362-7-2- پخش مکانیکی (Mechanical Dispersion) ....... 382-7-3- انتشار ملکولی (Molecular Diffusion)....... 402-7-4- جذب (Sorption)........................ 412-7-5- معادلات حاکم بر پخش و انتقال آلودگی. 422-8 - روش های حل معادله انتقال ماده در محیط متخلخل    462-9- نرم‌افزارهای شبیه‌سازی جریان و پخش و انتقال آلودگی در آب‌های زیرزمینی.................................... 482-9-1-MODFLOW ............................ 482-9-2- Visual MODFLOW........................ 502-9-3- MIKESHE............................. 502-9-4- Finite Element Flow; FEFLOW................. 50عنوان                                         صفحه  2-9-5- CTRAN/W............................. 512-9-6-(GMS) Groundwater Modeling System ............. 512-9-6-1 - Map Module....................... 532-9-6-2- TIN Module........................ 542-9-6-3- 2D scatter point Module................. 552-9-6-4- Solid module........................ 562-9-6-5- 2D Mesh Module..................... 562-9-6-6- 2D grid Module...................... 562-9-6- 7- 3D Mesh Module.................... 562-9-6- 8 2D grid Module-...................... 562-9-6-9-3D scatter point Module ................. 572-9-6-10- Modflow ........................ 572-9-6-11- برنامه MT3D .................. 582-9-6-12- برنامه MODPATH .............. 59 فصل سوم: پیشینه تحقیق3-1- پیشگفتار............................... 613-2- مروری بر کارهای انجام شده............. 61 فصل چهارم: روش تحقیق4-1- محدوده مطالعاتی........................ 714-2- هواشناسی .............................. 734-2-1- ایستگاه‌های هواشناسی ............... 74عنوان                                         صفحه  4-2-2- دما ............................... 744-2-3- باران ............................. 764-2-4- تبخیر ............................. 794-3- آب‌های سطحی............................. 804-3-1- ایستگاه‌های هیدرومتری محدوده مطالعاتی نیریز   814-4- آب‌های زیرزمینی ........................ 834-5- بیلان آب................................ 874-5-1- بیلان آب زیرزمینی آبخوان آبرفتی..... 884-5-1-1- جریان زیرزمینی ورودی و خروجی... 884-5-1-2- نفوذ از بارندگی به آبخوان...... 894-5-1-3- تبادل آب رودخانه‌ها و آبخوان آبرفتی   914-5-1-4- مصارف آب و نفوذ از آنها به آبخوان 924-5-1-5- تخلیه و برداشت از آبخوان آبرفتی آب زیرزمینی   924-5-1-6- تبخیر از آب زیرزمینی........... 934-5-1-7- نوسانات سطح آب زیرزمینی........ 944-5-1-8- تغییرات ذخیره.................. 944-6- بیلان عمومی آب در محدوده مطالعاتی نیریز. 954-7- مراحل مدلسازی و ارائه مدل شبیه ساز حوضه 974-7-1- طرح مفهومی......................... 974-7-2- طرح هندسی مدل...................... 984-7-2-1- شبکه بندی آبخوان............... 984-7-2-2- تعیین نوع آبخوان............... 994-7-2-3- تعیین ارتفاع توپوگرافی و رقوم سنگ کف 994-7-3- تعیین شرایط اولیه و انتخاب گام های زمانی 101عنوان                                         صفحه  4-7-4- تعیین مقادیر تغذیه و تخلیه سلول­ها.. 1024-7-4-1- چاه های بهره برداری، چشمه و قنات 1024-7-4-2- تغذیه سطحی..................... 1034-7-4-3- تبخیر.......................... 1034-7-4-4- رودخانه........................ 1034-7-5- تعیین مقادیر ضرایب هیدرودینامیکی.. 1054-7-6- تعیین نوسانات سطح آبخوان.......... 1064-7-7- تعیین شرایط مرزی آبخوان........... 1074-8- مراحل مدلسازی مدل کیفی............... 1084-8-1- مراحل مدلسازی و ارائه مدل شبیه ساز حوضه   1084-8-2- ایجاد مدل مفهومی کیفی.............. 1094-8-2-1- تعیین خواص آبخوان.............. 1094-8-2-2- نقاط پایش کیفی................. 1104-8-2-3- تعیین شرایط مرزی............... 111 فصل پنجم: نتایج5-1- مقدمه.................................. 1135-2- نتایج حاصل از مدل در حالت ماندگار..... 1145-2-1- واسنجی............................. 1145-2-2- آنالیز حساسیت ..................... 1205-2-3- صحت سنجی........................... 1225-3– نتایج حاصل از مدل کیفی در حالت ماندگار 1265-3-1- کانتورهای آلودگی دشت............. 126عنوان                                         صفحه  5-3-2- واسنجی............................. 1325-3-3- صحت سنجی........................... 1345-4- پیش­بینی گسترش آلاینده یون کلر در آبخوان و در چاه های منتخببا استفاده از نرم افزار MT3DMS............ 1365-4-1- پیش بینی تغییرات غلظت یون کلر در آبخوان نیریز از سال 1392تا 1395.................................. 1365-4-2- پیش بینی تغییرات غلظت یون کلر در چاه های منتخب.   138 فصل ششم: نتیجه‌گیری و پیشنهادها6-1- مقدمه................................. 1426-2- نتیجه گیری............................ 1426-3- پیشنهادات............................. 144 فهرست منابع.................................. 145            فهرست جداول  عنوان                                         صفحه  جدول 2-1- توصیه های FAO برای کیفیت آب مصرفی در آبیاری و کشاورزی 14جدول 2-2- طبقه بندی آبهای مصرفی جهت کشاورزی بر اساس میزان EC  15جدول 2-3- حداکثر میزان مجاز فلزات سنگین در آب مصرفی آبیاری   17جدول 2-4- مقادیر مجاز فلزات سنگین در آب مصرفی آشامیدن   18جدول 4- 1- مشخصات ایستگاه‌های هواشناسی واقع در محدوده مطالعاتی نیریز......................................... 79جدول 4-2- آمار ماهانه هواشناسی محدوده مطالعاتی نیریز و ایستگاه‌های مبنا.......................................... 80به تفکیک دشت و ارتفاعات...................... 90جدول 4-3- بیلان آبخوان آبرفتی محدوده مطالعاتی نیریز 91جدول4-4- نحوه محاسبه ورودی و خروجی آب‌های زیرزمینی آبخوان آبرفتی نیریز......................................... 93جدول 4-5- میزان مصارف آب به تفکیک ارتفاعات و دشت بر حسب مصارفکشاورزی، شرب و صنعت در محدوده مطالعاتی نیریز 93جدول 4-6- آمار تخلیه و برداشت از آبخوان آبرفتی محدوده مطالعاتی نیریز......................................... 96جدول 4-7- بیلان عمومی آب در محدوده مطالعاتی نیریز .  102جدول 4-8- مقادیر تغذیه سطحی اعمال شده........ 104جدول 4-9- موقعیت چاه های مشاهده ای........... 106جدول 5-1- ضرایب هدایت هیدرولیکی (Kx=Ky) بدست آمده از واسنجیدر دوره های مختلف یک ماهه................... 114 عنوان                                         صفحه  جدول 5-2- نتایج مرحله واسنجی در ماه مهر سال 1387.   116جدول 5-3- نتایج مرحله واسنجی دراردیبهشت سال 1388.   117جدول 5-4- نتایج مرحله واسنجی درمهر سال 1388.. 118جدول 5-5- نتایج مرحله واسنجی اردیبهشت سال 1389. 119جدول 5-6- ضرایب هدایت هیدرولیکی نهایی........ 120جدول 5-7- نتایج مرحله صحت سنجی در مهر 1390... 123جدول 5-8- نتایج مرحله صحت سنجی در مهر 1391... 124جدول 5-9- املاح نمک های محلول در آب دریا...... 128جدول (5-10) طبقه بندی شوری بر حسب کلر موجود در آب   129جدول 5-11- مقادیر تخلخل و ضریب پخش طولی...... 132                 فهرست شکل ها  عنوان                                         صفحه  شکل 2-1- اثرات فلزات سنگین با تغییر غلظت بر سلولهای زنده 16شکل 2-2- نمونه ای از یک مدل فیزیکی برای شبیه‌سازی نحوه ورود آب به دریاچه........................................ 18شکل 2-3- نمونه‌ای از مدل آنالوگ در شبیه‌سازی جریان آب زیر­زمینی 19شکل2-4- نحوه تغییرات هد در ستون ماسه در آزمایش دارسی    23شکل2-5- جریان ورودی و خروجی از المان حجمی.... 24شکل 2-6- هیدروگراف برای سلول.................. 33شکل 2-7-الف- فرآیند انتقال در حالت منبع پیوسته 37شکل 2-7-ب- فرآیند انتقال در حالت منبع لحظه ای 37شکل 2-8- فرآیند پخش در محیط متخلخل............ 39شکل 2-9- المان حجمی محیط متخلخل............... 44شکل 4-1- محدوده مطالعاتی نیریز................ 72شکل 4-2- محل قرارگیری ایستگاه های هواشناسی... 75شکل 4-3- منحنی‌های هم‌دمای محدوده مطالعاتی نیریز همراه با ایستگاه‌هایاستفاده شده در رسم آنها در نقشه.............. 77شکل 4-4- منحنی‌های هم‌باران محدوده مطالعاتی نیریز همراه با ایستگاه‌هایاستفاده شده در رسم آنها...................... 78شکل 4-5- نمودار شماتیک رودخانه‌های محدوده مطالعاتی نیریز 81 عنوان                                         صفحه  شکل 4-6- منحنی‌های هم تبخیر محدوده مطالعاتی نیریز همراه با ایستگاه‌هایاستفاده شده در رسم آنها...................... 82شکل 4-7- تراز آب‌های زیرزمینی در محدوده نیریز. 85شکل4-8- هیدروگراف واحد آبخوان آبرفتی محدوده مطالعاتی نیریز و نموداربارندگی ایستگاه باران‌سنجی نیریز............... 86شکل 4-9- وضعیت شبکه بندی سلول های فعال....... 99شکل 4-10- توپوگرافی محدوده مدل سازی شده در نرم افزار.   100شکل 4-11- ارتفاع سنگ کف محدوده مدل سازی شده در نرم افزار.   100شکل 4-12- موقعت چاه­ها در مدلسازی............. 102شکل4-13- نحوه ی تقسیم بندی Recharge منطقه....... 104شکل 4-14- محدوده های ضریب هدایت هیدرولیکی.... 105شکل 4-15- شرایط مرزی منطقه نیریزدر سال 1386.. 108شکل 4-16- محدوده های تقسیم بندی ضریب پخش و تخلخل.   109شکل 4-17- محل نقاط پایش کیفی در آبخوان نیریز. 110شکل 4-18- شرایط مرز Specified concentrationدر منطقه.... 111شکل 5-1- حساسیت مدل نسبت به تغییرات پارامتر هدایت هیدرولیکی. 121شکل 5-2- حساسیت مدل نسبت به تغییرات پارامتر تغذیه سطحی. 121شکل 5-3- هد مشاهده ای و محاسباتی برای ماه مهر سال 1390. 122شکل 5-4- هد مشاهده ای و محاسباتی برای ماه مهر سال 1391. 122شکل 5-5- هد هیدرولیکی منطقه نیریز........... 125شکل 5-6- موقعیت قرارگیری چاه­های پایش کیفی آبخوان نیریز.    127شکل 5-7- کانتورهای آلاینده Cl- در سال 1389.... 130شکل 5-8- کانتورهای آلاینده Cl- در سال 1390... 131شکل 5-9- کانتورهای آلاینده Cl- در سال 1391.... 131عنوان                                         صفحه  شکل 5-10- نتایج واسنجی مدل کیفی سال 1391..... 133شکل 5-11- وضعیت نقاط مشاهده ای کیفی پس از واسنجیمدل کیفی سال 1391............................ 133شکل 5-12- وضعیت نقاط مشاهده ای کیفی پس از صحت سنجیمدل کیفی سال 1392............................ 134شکل 5-13- نتایج صحت سنجی مدل کیفی سال 1392... 135شکل 5-14- کانتورهای آلاینده Cl- در سال 1392.... 136شکل 5-15- کانتورهای آلاینده Cl- در سال 1393.... 137شکل 5-16- کانتورهای آلاینده Cl- در سال 1394.... 137شکل 5-17- کانتورهای آلاینده Cl- در سال 1395.... 138شکل 5-18- محل چاه های انتخابی در آبخوان نیریز. 139شکل 5-19- مقدار غلظت یون کلر در چاه آب شرب جهاد سازندگی از سال 91 تا 95..................................... 140شکل 5-20- مقدار غلظت یون کلر در چاه آب شرب دولت آباد از سال 91 تا 95......................................... 140          فصل اول     
      مقدمه  1-1- اهمیت آب در عصر حاضر و در ایران در طول تاریخ زندگی بشر آب همواره به عنوان یک عامل اساسی مورد توجه بوده و با افزایش جمعیت و پیشرفت در کشاورزی و صنایع، اهمیت آن افزایش یافته ‌است [1]. انسان‌ها از ابتدا در کنار منابع آب نظیر رودخانه‌ها تجمع می‌کردند و به فعالیت می‌پرداختند. می‌توان گفت آب از مهم‌ترین عامل توسعه در جهان بوده ‌است. بیش از 97 درصد منابع آبی کره زمین غیر قابل استفاده برای کشاورزی بوده (آب اقیانوس‌ها و دریاها)، حدود 2 درصد آن به صورت یخ در قطب‌ها بوده و تنها حدود یک درصد آن قابل دسترس می‌باشد.اگر اهمیت آب در عصر کشاورزی تنها در زمینههای شرب و آبیاری خلاصه می­شد، در عصر صنعتی و فراصنعتی، علاوه بر مصارف سنتی، این منبع به عنوان یک عامل زیربنایی در رشد دیگر صنایع نیز نقش روزافزون بازی میکند. امروزه پیشرفت ملتهای ساکن در مناطق با اقلیم خشک که در آن تولید غذا به شدت توسط مقدار و توزیع آب‌های زیر­زمینی و بارندگی کنترل میشود، به میزان تلاش این ملتها در زمینه مدیریت منابع محدود آب بستگی دارد. با این توضیح میتوان دریافت که در آینده نزدیک اندرکنش میان رشد شهرنشینی که پیشرفت تمدن بشری مدیون آن است و اعمال یک روش مدیریتی کارآمد برای حفظ منابع آب همچنان ادامه خواهد داشت [2].ایران جزء کشورهای با اقلیم خشک تا نیمه خشک می‌باشد و این سبب شده ‌است تا کشورمان تاریخ دیرینه‌ای در مدیریت بهره‌برداری از منابع آبی داشته باشد.اگر میانگین بارندگی سالانه در سطح زمین را که حدود 860 میلی‌متر تخمین زده می‌شود‌‌ با متوسط بارندگی سالانه ایران که تقریباً رقمی معادل 240 میلی‌متر است مقایسه کنیم، ملاحظه خواهد شد که این مقدار حتی کمتر از یک سوم میانگین بارندگی در دنیا است [3]. علاوه بر این توزیع نامناسب زمانی و مکانی این میزان بارندگی در سطح با توجه به نیاز در مصرف کشاورزی که بیشترین مصرف آب، در حدود 94% کل مصارف آب در کشور را به خود اختصاص می‌دهد و عدم وجود رودخانه‌های دایمی در بیشتر مناطق، کشور را با کمبود منابع آب روبرو کرده ‌است. از جهت دیگر با افزایش جمعیت، سرانه آب قابل تجدید، که معیاری برای پر آبی و کم آبی هر کشور محسوب می‌شود‌‌، به ازای هر نفر از 3263 مترمکعب در سال 1355 به 1779 مترمکعب در سال 1377 کاهش یافته ‌است [4].با گسترش سکونت در مناطقی که آب سطحی وجود ندارد یا کم است، استفاده از منابع آب زیر­زمینی به عنوان جایگزینی مطمئن، مورد توجه قرار گرفت. به طوریکه در برخی مناطق به عنوان تنها منبع تأمین آب به حساب می‌آید [4]. گسترش روز افزون استفاده از آب‌های زیرزمینی به خصوص در مناطق خشک که امکان استفاده تلفیقی از آب‌های سطحی و زیرزمینی مقدور نمی‌باشد، باعث افت شدید سطح آب زیرزمینی شده‌ است. استان فارس یکی از مهم‌ترین استان‌های کشور در تولید محصولات کشاورزی می‌باشد و با توسعه کشاورزی در این استان و با توجه به نیاز هرچه بیشتر به آب، توجه‌ها به سمت منابع آب زیرزمینی جلب شده‌ است. در سال‌های اخیر، برداشت غیراستاندارد از منابع آب زیرزمینی سبب شده‌ است که وضعیت بسیاری از دشت‌های این استان بحرانی قلمداد شود. و بهره‌برداری مازاد سبب افت سطح آب زیرزمینی، نشست زمین و متراکم شدن و کاهش ظرفیت ذخیره‌سازی خاک، افزایش هزینه‌های استحصال و کاهش دبی و خشک شدن قنوات و چشمه‌ها شده ‌است. در این سایت متن کامل پایان نامه ها برای دانلود ارائه میشود ولی استثنائا این فایل فقط تا صفخه 28 موجود است قیمت : چهارده هزار تومان متن کامل این پایان نامه هم موجود است:

پایان نامه ارشد رشته عمران-محیط زیست:شبیه‌سازی کمی و کیفی جریان آب‌های زیرزمینی دشت ایج با استفاده از نرم‌افزار GMS

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود به شما نشان داده می شود

و به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09124404335        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید

1 پاسخ

بخش دیدگاه ها غیر فعال است.