زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

تأثیر پارامترهای فیزیکی چاه بر مخروط افت در حریم تأثیر چاه‌های آب در آبخوان‌های آزاد آبرفتی

نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران
2 گروه فیزیک، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران
چکیده
حریم تأثیر منطقه‌ای است که برداشت آب از چاه باعث کاهش تراز در آن می‌­شود. مخروط افت یک شکل مخروطی از سطح آب در حریم تأثیر است و شناخت اثر عوامل مؤثر بر آن ضروری است. در مطالعات گذشته عمدتاً آبخوان­‌هایی با سطح آب افقی بررسی شده و کمتر شرایط واقعی‌­تر بررسی شده است. هدف از این پژوهش مطالعه­‌ی دقیق‌تر اثر پارامترهای فیزیکی چاه بر مخروط افت در یکی از آبخوان­‌های آزاد با سطح آب شیبدار است. در آبخوان مذکور یک چاه با دبی معمولی با استفاده از برنامه مادفلو شبیه­‌سازی شده و اثر پارامترهای هدف، مطالعه شده است. نتایج نشان داد که: مخروط افت تا پمپاژهای طولانی و فواصل نسبتاً دور متقارن است؛ حریم تأثیر نهایتاً به کل آبخوان سرایت کرده و در فاصله‌­های دور نیز افتِ قابل توجه ایجاد می­‌شود؛ بخش قابل توجهی از افتِ چاه در لحظات اولیه‌­ی خاموشی پمپ جبران شده اما در فواصل دور، تا مدت‌ها همچنان بر افت افزوده می‌­شود؛ بر روی مخروط افت، نقطه عطفی قابل استخراج است که معرف حداقل افتی است که پس از خاموشی پمپ افزایش نمی‌­یابد و می‌­تواند به عنوان یک مقدار منحصربه­‌فرد معرفی شود؛ با افزایش چند برابری دبی، عمق مخروط چند برابر می‌­شود اما وسعت مخروط با نسبت اندکی افزایش می‌­یابد؛ در روشن و خاموش شدن­‌های متوالی شکل کلی مخروط تابع مقدار دبی اسمی چاه نبوده و عمدتاً تابع دبی متوسط برداشت از آبخوان است؛ نفوذ نسبی فقط در نزدیکی چاه باعث افزایش عمق مخروط شده و در فواصل دور تأثیر قابل توجهی بر شکل آن ندارد.
کلیدواژه‌ها

Ahmadi, A., Chitsazan, M., Mirzaee, S. Y., and Nadri, A. 2023. The effects of influence radius and drawdown cone on the areas related to the protection of water wells. Journal of Hydrology, 617, 129001.
Ahmadi, A., Mirzavand, G., and Zebarjad, M. 2023. The drawdown cone of influence zone in water wells in unconfined alluvial aquifers and the influence of physical parameters of the aquifer on it [Original Research]. Journal of Engineering Geology, 17(3), 299-320.
Barry, D., Parlange, J.-Y., and Li, L. 2000. Approximation for the exponential integral (Theis well function). Journal of Hydrology, 227, 287 - 291.
Bear, J. 2012. Hydraulics of groundwater. Courier Corporation.
Bresciani, E., Shandilya, R. N., Kang, P. K., and Lee, S. 2020. Well radius of influence and radius of investigation: What exactly are they and how to estimate them? Journal of Hydrology, 583, 124646.
Cooper Jr, H., and Jacob, C. E. 1946. A generalized graphical method for evaluating formation constants and summarizing well‐field history. Eos, Transactions American Geophysical :union:, 27(4), 526-534.
Darcy, H. 1856. Les fontaines publiques de la ville de Dijon: Exposition et application des principes à suivre et des formules à employer dans les questions de distribution d'eau (Vol. 2). V. Dalmont.
Dragoni, W. 1998. Some considerations regarding the radius of influence of a pumping well. Hydrogéologie (Orléans)(3), 21-25.
Dupuit, J. E. 1863. Études théoriques et pratiques sur le mouvement des eaux dans les canaux découverts et à travers les terrains perméables. Dunod, Paris, 352 pp.
ITES. 2014. Guideline for determining the quantitative zone of wells and qanats (Iran's technical and executive system, Issue 419).
Langevin, C. D., Hughes, J.D., Banta, E.R., Niswonger, R.G., Panday, Sorab, and Provost, A.M. 2017. Documentation for the MODFLOW 6 Groundwater Flow Model: U.S. Geological Survey Techniques and Methods, book 6, chap.
Louwyck, A., Vandenbohede, A., Libbrecht, D., Van Camp, M., and Walraevens, K. 2022. The Radius of Influence Myth. Water, 14(2), 149.
McDonald, M. G., and Harbaugh, A. W. 1988. A modular three-dimensional finite-difference ground-water flow model (Techniques of Water-Resources Investigations of the U.S. Geological Survey Issue book 6, chap. A1).
Moench, A. F. 1997. Flow to a well of finite diameter in a homogeneous, anisotropic water table aquifer. Water Resources Research, 33(6), 1397-1407.
Neuman, S. P. 1972. Theory of flow in unconfined aquifers considering delayed response of the water table. Water Resources Research, 8(4), 1031-1045.
Neuman, S. P. 1974. Effect of partial penetration on flow in unconfined aquifers considering delayed gravity response. Water Resources Research, 10(2), 303-312.
Remini, B., Kechad, R., and Achour, B. 2014. The collecting of groundwater by the qanats: a millennium technique decaying. LARHYSS Journal P-ISSN 1112-3680/E-ISSN 2521-9782(20).
Theis, C. V. 1935. The relation between the lowering of the piezometric surface and the rate and duration of discharge of a well using ground‐water storage. Eos, Transactions American Geophysical :union:, 16(2), 519-524.
Thiem, G. 1906. Hydrologische Methoden: Leipzig, Germany. JM Gebhardt, 56p.
Vatankhah, A. R. 2014. Full-range solution for the Theis well function. Journal of Hydrologic Engineering, 19(3), 649-653.
Winston, R. B. 2019. ModelMuse Version 4: a graphical user interface for MODFLOW 6. Scientific Investigations Report-US Geological Survey(2019-5036).
Zhai, Y., Cao, X., Jiang, Y., Sun, K., Hu, L., Teng, Y., Wang, J., and Li, J. 2021. Further discussion on the influence radius of a pumping well: A parameter with little scientific and practical significance that can easily be misleading. Water, 13(15), 2050.