مدلسازی عددی

در این مطالعه سعی شده است برهمکنش منابع آب زیرزمینی محدوده ارومیه با دریاچه ارومیه از طریق مدل سازی عددی مورد بررسی قرار گیرد. مدل مفهومی آبخوان ارومیه با استفاده از اطلاعات موجود و نتایج حاصل از مطالعات ژئوفیزیکی تهیه شده است. مدل سازی جریان و انتقال مواد محلول در بخش ساحلی آبخوان ارومیه با استفاده از بسته نرم افزاری GMS انجام شده است. در این مورد، ابتدا جریان آب زیرزمینی با استفاده از ماژول MODFLOW مدل سازی شده است و پس از آن، انتقال مواد محلول (در این مطالعه، غلظت کلراید) با بهره گیری از کد MT3DMS به انجام رسیده است. پس از تهیه مدل جریان و انتقال مواد محلول، خروجی ها به عنوان داده ورودی در کد SEAWAT مورد استفاده قرار گرفته است. کالیبراسیون پارامترهای هیدرولیکی آبخوان با استفاده از کد PEST و روش دستی انجام شد. در مرحله ناپایدار و اجرای مدل با پارامترهای کالیبره شده، مقدار ME، MAE و RMSE مدل به ترتیب به 11/0، 14/1 و 41/1 رسیده است. بررسی نتایج مدل سازی جریان، انتقال مواد محلول و اختلاط آب شور و شیرین در آبخوان دشت ارومیه نشان می دهد که در وضعیت کنونی منطقه، ارتباط بین آبخوان ارومیه و دریاچه ارومیه در کم ترین مقدار ممکن وجود دارد و احتمال نفوذ آب شور به این آبخوان بسیار پایین است. علاوه بر این، تحلیل رفتار منابع آبی در بخش ساحلی این آبخوان در دو سناریو شامل کاهش ۵۰ درصدی آورد ۴ رودخانه اصلی و افزایش ۵۰ درصدی برداشت آب زیرزمینی نشان می دهد که تغییر قابل توجهی در نتایج این مدل ایجاد نشد.با توجه به اینکه انتقال مواد محلول تابعی از دینامیک جریان در منطقه است، جریان یک طرفه آب زیرزمینی به سمت دریاچه ارومیه، وجود رسوباتی با مقدار تراوایی پایین (به دلیل اندازه ریز ذرات و تشکیل لایه های نمکی) مانع ورود شورابه دریاچه ارومیه به محیط آبخوان می شود.

هدف از این مطالعه تعیین حداکثر توان تولید گرد و غبار 4 کانون در تولید گرد و غبارهای بیشینه استان خوزستان است. با توجه به اطلاعات میدانی بافت خاک و کاربری اراضی، از مدل شیمیایی WRF-CHEM برای شبیه سازی وقوع طوفان های گرد و غباری شدید استفاده شد. به منظور شبیه سازی وقوع طوفان گرد و غبار و برآورد حداکثر توان تولید گرد و غبار در اوج فعالیت سامانه گرد و غباری چهار مرکز فرضی داخلی در استان خوزستان انتخاب شد. علاوه بر داده های غلظت گرد و غبار سازمان محیط زیست، در راستی آزمایی رویداد و انتخاب سامانه از داده های سازمان هواشناسی؛ سمت و سرعت باد و میدان دید افقی استفاده شد. ابتدا شبیه سازی در حالت واقعی و با فیزیک کامل مدل انجام شد و در مرحله بعد میزان تولید غبار و نقش هر کانون با فرض مرطوب سازی شدن لایه سطحی خاک و زمین بررسی شد. از بین 94 سامانه گرد و غبار با تعریف حداکثر شرایط رویداد، 39 سامانه اصلی انتخاب شد. نتایج نشان داد که هر یک از کانون ها به طور متوسط و مستقل در طوفان های رخ داده طی دو دهه (2003-2018) باعث افزایش گرد و غبار و تغذیه سامانه های مهاجر به منطقه شده اند. بیشینه سهم هرکانون به تفکیک و همزمان باهم در اوج فعالیت سامانه های گرد و غباری مشخص شد. نتایج نشان داد در اوج فعالیت سامانه های گرد و غباری بیشینه توان تولید منبع 1 (هورالعظیم و خرمشهر شمالی) به طور میانگین 14/65 درصد، منبع 2 (کانون ماهشیر، امیدیه و هندیجان) 91/59 درصد، منبع 3 (شهرستان اهواز شرقی) 27/52 درصد و منبع 4 (جنوب شرق اهواز) 74/55 درصد بوده است. سهم کل میانگین تولید گرد و غبار در چهار کانون استان 62.94 درصد بوده که در صورت کسر آن از  میزان گرد و غبار تولیدی در منطقه جنوب خوزستان که 83.30 درصد کل گرد و غبار خوزستان در زمان وقوع سامانه های مختلف است ، 36/20 درصد باقی مانده که این مقدار سهم منابع ناشناخته مانند منابع ثانویه است که پتانسیل تولید گرد و غبار را دارند یا گرد و غبار ایجاد شده از آنها حاصل تخلیه منابع عمده و بزرگتر است. آگاهی از سهم هر یک از کانون های متعدد گرد و غبار در دشت خوزستان می تواند به تصمیم گیران برنامه های عملیاتی برای کنترل کانون های ریزگرد داخلی کمک کند.