مدل‌سازی پاسخ جریان آب زیرزمینی در آبخوان نشتی ساحلی به نوسانات جزر و مد به روش جداسازی متغیرها و تبدیل فوریه

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه عمران دانشکدۀ مهندسی، دانشگاه زنجان

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشگاه زنجان

چکیده

دراین مقاله روابط جدیدی برای مدل‌سازی تحلیلی پاسخ جریان آب زیرزمینی در آبخوان نشتی ساحلی به نوسانات جزر و مد به روش جداسازی متغیرها و تبدیل فوریهارائه شده است. نتایج محاسبات حل تحلیلی ارائه‌شده در این تحقیق نشان می‏دهد تأثیر جزر و مد در فواصل نزدیک به ساحل بیشتر است و با دور‌شدن از ساحل، مقدار نوسانات سطح آب زیرزمینی کمتر می‏شود. با توجه به بررسی انجام‏‌شده، افزایش مقدار قابلیت انتقال سبب افزایش هد هیدرولیکی سطح آب زیرزمینی می‏شود. این تغییرات مادامی که قابلیت انتقال کمتر از  است، محسوس‏تر است اما با چند‌برابر شدن مقدار قابلیت انتقال، میزان افزایش هد هیدرولیکی سطح آب زیرزمینی کمتر است. همچنین با افزایش مقدار تغذیۀ هد سطح آب زیرزمینی افزایش می‏یابد. تأثیر افزایش مقدار قابلیت انتقال و تغذیه بر افزایش هد هیدرولیکی در فواصل نزدیک به ساحل کمتر و در اواسط مسیر در فاصلۀ 30 تا 75 متری از مرز جزر و مدی بیشتر است. علاوه بر این‌ها، نتایج مدل‌سازی روابط جدید ارائه‌شده در این تحقیق با نتایج مدل نرم‌‏افزار مادفلو مقایسه شد. این مقایسه نشان داد حل تحلیلی ارائه‌شده در این پژوهش بسیار کارآمد است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Sophocleous M. Interactions between groundwater and surface water: the state of the science. Hydrogeology Journal. 2002; 10: 52–67.
[2] Dong L, Chen J, Fu C. Jiang H. Analysis of groundwater-level fluctuation in a coastal confined aquifer induced by sea-level variation. Hydrogeology Journal. 2012; 20: 719–726.
[3] Chuang M.H, Yeh H.D. An analytical solution for the head distribution in a tidal leaky confined aquifer extending an infinite distance under the sea. Advances in Water Resources. 2007; 30(3): 439-445.
 [4] Jacob C. E, Flow of groundwater; In: Engineering Hydraulics. New York: John Wiley;1950.
[5] Ferris J.G. Cyclic fluctuations of water level as a basis for determining aquifer transmissibility. International Assoc. of Scientific Hydrology. 1951; 33, 148-155.
[6] Van Der Kamp G. Tidal fluctuations in a confined aquifer extending under the sea, 24th International Geological Conference, Montreal, Quebec, Canada. 1972; 11: 101–106.
[7] Tang Z.H, Jiao J.J. A two-dimensional analytical solution for groundwater flow in a leaky confined aquifer system near open tidal water. Hydrological Process. 2001; 15(4):573–585.
[8] Li H, Jiao J.J. Tide-induced groundwater fluctuation in a coastal leaky confined aquifer system extending under the sea. water resources research. 2001; 37(5): 1165–1171.
[9] Li H, Jiao J.J. Tidal groundwater level fluctuations in L-shaped leaky coastal aquifer system. Journal of Hydrology. 2002; 268(1- 4): 234-243.
[10] Li H, Jiao J. J. Tide-induced seawater–groundwater circulation in a multi-layered coastal leaky aquifer system. Journal of Hydrology. 2003; 274(1- 4):211–224.
[11] Li H, Li G, Cheng J, Boufadel M. C. Tide-induced head fluctuations in a confined aquifer with sediment covering its outlet at the sea floor. water resources research. 2007; 43(3): W03404, Doi:10.1029/2005WR004724.
[12] Guo Q. N, Li H. L, Boufadel M. C, xia Y, Li G. Tide-induced groundwater head fluctuation in coastal multi-layered aquifer systems with a submarine outlet capping. Advances in Water Resources. 2007; 30(8):1746–1755.
[13] Guo H. P, Jiao J. J, Li HL. Groundwater response to tidal fluctuation in a two-zone aquifer. Journal of Hydrology. 2010; 381(3- 4):364–371.
[14] Huang C.S, Yeh H.D, Chang C.H. A general analytical solution for groundwater fluctuations due to dual tide in long but narrow islands. water resources research. 2012; 48(5): W05508, Doi:10.1029/2011WR011211.
.[15] Saeedpanah I, GolmohamadiAzar R, New Analytical Expressions for Two-Dimensional Aquifer Adjoining with Streams of Varying Water Level. Water Resources Management. 2017; 31(1): 403–424.
[16] Saeedpanah I, GolmohamadiAzar R, New Analytical Solutions for Unsteady Flow in a Leaky Aquifer between Two Parallel Streams. Water Resources Management. 2017; 31(7): 2315–2332.
[17] Sun H. A two-dimensional analytical solution of groundwater response to tidal loading in an estuary. water resources research. 1997; 33(6): 1429-1435.
[18] Li L, Barry D.A, Cunningham C, Stagnitti F, Parlange J.Y. A two dimensional analytical solution of groundwater response to tidal loading in an estuary and ocean. Advances in Water Resources. 2000; 23(8): 825-833.
دوره 4، شماره 4
دی 1396
صفحه 1187-1197
  • تاریخ دریافت: 19 خرداد 1396
  • تاریخ بازنگری: 30 تیر 1396
  • تاریخ پذیرش: 29 تیر 1396
  • تاریخ اولین انتشار: 01 دی 1396
  • تاریخ انتشار: 01 دی 1396