تخمین آبدهی ویژه آبخوان با استفاده از روش‌های مختلف و برآورد حجم آب قابل استحصال (مطالعه موردی: آبخوان آبرفتی شمال‌شرق گچساران)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران

2 استاد، گروه زمین شناسی دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران

چکیده

پارامترهای هیدرودینامیکی آبخوان اهمیت ویژه‌ای در اکثر بررسی های هیدروژئولوژیکی دارد. روش‌های مختلفی برای تخمین و تعیین این پارامترها وجود دارد که دقیق‌ترین آنها استفاده از داده‌های آزمون پمپاژ است. روش آزمون پمپاژ بسیار پر هزینه و دامنه پارامترهای هیدرودینامیکی محدود به شعاع تاثیر چاه می‌باشد. در این تحقیق ابتدا محدوده مطالعاتی به 13 چند‌ضلعی بر اساس 13 پیزومتر موجود تقسیم گردید، سپس از سه روش سونداژ الکتریکی قائم (VES)، مد‌ل‌سازی عددی در محیط نرم‌افزار GMS و روش پوشش خط مستقیم (ESL) مقدار آبدهی ویژه برای هر چند‌ضلعی تعیین گردید. در نهایت آبدهی‌ ویژه حاصل از سه روش مذکور با استفاده از آزمون پمپاژ دو چاه اکتشافی در دو چند‌ضلعی مورد صحت سنجی قرار گرفت. نتایج نشان داد که هر سه روش جهت محاسبه آبدهی ویژه نتایج کاملاً نزدیکی به روش آزمون پمپاژ دارد و از بین سه روش فوق دقت روش ژئوالکتریک کمی بیشتر از دیگر روش‌ها است. بیشترین مقدار آبدهی ویژه حدود 09/0 در قسمت غرب و شمال‌غرب منطقه مطالعاتی، همچنین کمترین مقدار حدود 007/0 تا 016/0 در قسمت شرق و شمال‌شرق محدوده مطالعاتی و مقدار میانگین آن نیز در حدود 04/0 برآورد شده است. حجم تقریبی آب موجود در آبخوان با استفاده از نقشه هم ضخامت آبخوان، مساحت آبخوان که حدود 86 کیلومترمربع است و تخلخل متوسط آبخون، در حدود 7/1 میلیارد متر مکعب بدست می‌آید، که تمام آن قابل استحصال نیست. بنابراین از حاصل ضرب ضریب آبدهی ویژه در حجم تقریبی آب موجود در آبخوان، میزان آب قابل استحصال حدود 74 میلیون متر مکعب بدست می‌آید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Estimation of Aquifer Specific Yield Using Different Methods and Extractable Water Volume Estimation (Case Study: Alluvial Aquifer in the Northeast of Gachsaran)

نویسندگان [English]

  • akbar khedri 1
  • Nasrolah kalantari 2
1 Department of Geology, Faculty of Science, Shahid Chamran University, Ahwaz, Iran
2 Professor, Department of Geology, Faculty of Science, Shahid Chamran University, Ahwaz, Iran
چکیده [English]

Hydrodynamic parameters of the aquifer are of particular importance in most hydrogeological studies. There are various methods for estimating and determining these parameters, the most accurate of which is the use of pumping test data. The pumping test method is very costly and the range of hydrodynamic parameters is limited to the well influence radius. In the present study, first the study area was divided into 13 polygons based on 13 existing piezometers; Using three methods of vertical electrical sounding (VES), numerical modeling in the GMS software and envelope straight-line method (ESL), the specific yield rate was determined for each polygon. Finally, the specific yield obtained from the above-mentioned methods was verified using a pumping test of two exploratory wells in the two polygons. Results showed that all the three methods for calculating the specific yield are closely related to the pumping test method; Moreover, among the three methods, the accuracy of the geoelectric method is slightly higher than other methods. The highest specific yield value is about 0.09 in the west and northwest of the study area; Also the lowest value is estimated from about 0.007 to 0.016 in the east and northeastern of the study area and its average value is estimated about 0.04. Approximate volume of water in aquifer using the aquifer thickness, aquifer area that is about 86 km2 and the average porosity of the aquifer is obtained 1.7 billion cubic meters, that all is not accessible. By multiplying the specific yield coefficient in the approximate aquifer water volume, the extracted water is obtained which is about 74 million cubic meters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electrical sounding
  • ESL method
  • Mmodeling
  • Pumping test
  • Specific yield

مراجع

ترک قشقائی‌نژاد، س.، چیت‌سازان، م.، میرزایی، ی.، 1395. تخمین پارامترهای هیدرودینامیکی آبخوان با استفاده از مطالعات ژئوالکتریکی (مطالعه موردی: آبخوان گلگیر، خوزستان). هیدروژئولوژی، جلد 1، شماره 2، 24-37.
خالقی، ف.، حیدریان ، م.، فاتح دیزجی، ع.، 1397. مکان‌یابی مناطق مستعد آب زیرزمینی در واحدهای آذرآواری با روش ژئوالکتریک ( مطالعه موردی: منطقه کال واقع در جنوب دماوند). هیدروژئولوژی، جلد 3، شماره 2، 82-94.
درویش زاده، ع.، 1385. زمین‌شناسی ایران. موسسه انتشارات امیرکبیر تهران، 434 ص.
رستمی، ع.، حسنی‌گیو، م.، 1390. بررسی رابطه ضریب سیمان شدگی و تخلخل بدست آمده از آنالیز مغزه و مقایسه آن با روابط تجربی Shell و Borai در یکی از مخازن دولومیتی جنوب‌غرب ایران. ماهنامه اکتشاف و تولید، شماره 82، 61-65.
محمدی، ض.، 1389. بکارگیریروشهایژئواستاتیستیکی جهتبرآوردتوزیعمکانیهدایتهیدرولیکی در دشتگلگیرومقایسهآنبانتایجمدلریاضی. سازمان آب و برق خوزستان، 196 ص.
مهندسین مشاور ژرف پویا.، 1382. مطالعات ژئوفیزیک دشت امام‌زاده جعفر (کد محدوده مطالعاتی  2417)شهرستان گچساران با روش ژئو الکتریک. سازمان آب منطقه‌ای فارس، بوشهر و کهکیلویه و بویراحمد.
نخعی، م.، لشکری‌پور، غ.، 1382. تخمین تخلخل و آبدهی ویژه در آبخوان دشت شورو با  استفاده از داده‌های مقاومت ویژه و روابط تجربی. نشریه علوم دانشگاه تربیت معلم، جلد 3، شماره 1، 191-202.
 
Archie G.E, 1942. The electrical resistivity log as an aid in determining some reservoir characteristics. Transactions of the AIME, 146(01), 54-62.
Beretta, G. P., Stevenazzi, S., 2018. Specific yield of aquifer evaluation by means of a new experimental algorithm and its applications. Acque Sotterranee-Italian Journal of Groundwater, 7(1).‏
Bobachev, C., 2002. IPI2Win: A windows software for an automatic interpretation of resistivity sounding data. Moscow State University, 320.
Chandra, S., Ahmed, SH., Ram, A., Dewandel, B., 2008. Estimation of hard rock aquifers hydraulic conductivity from geoelectrical measurements: A theoretical development with field application. Journal of  Hydrology, 357, 218-227.
Chen, J., Hubbard, S., Rubin, Y., 2001. Estimating the hydraulic conductivity at the south Oyster site from geophysical tomographic data using Bayesian techniques based on the normal linear regression model. Water Resources Research, 37 (6),1603 - 1613.
Crosbie, R.S., Binning, P., Kalma, J.D., 2005. A time series approach to inferring groundwater recharge using the water table fluctuation method. Water Resources Research, 41(1), Issue1.
Delle Rose, M., Fidelibus, C., Martano, P., 2018. Assessment of Specific Yield in Karstified Fractured Rock through the Water-Budget Method. Geosciences, 8(9), 344.‏
Frohlick, R.K., Kelly, W.E., 1985. Estimates of specific yield with the geoelectric resistivity method in glacial aquifers. Journal of Hydrology, 97, 33- 44.
Huang, C.S., Chen, Y.L., Yeh, H.D., 2011. A general analytical solution for flow to a single horizontal well by Fourier and Laplace transforms. Advances in water resources, 34(5), 640-468.
Huntly, D., 1986. Relations between permeability and electrical resistivity in granular aquifers. Ground Water Journal, 24, 466-474.
Jimmy George, N., Cletus Ibuot, J., Nnaemeka Obiora, D., 2015. Geoelectrohydraulic parameters of shallow sandy aquifer in Itu, Akwa Ibom State Nigeria using geoelectric and hydrogeological measurements. Journal of African Earth Sciences, 110, 52-63.
Johnson, A.I., 1899. Specific yield: compilation of specific yields for various materials. US Government Printing Office, California, Department of Water Resources.
Kazakis, N., Vargemezis, G., Voudouris, K.S., 2016. Estimation of hydraulic parameters in a complex porous aquifer system using geoelectrical methods. Science of the Total Environment, 550, 742-750.
Kelly, W.E., 1979. Geoelectric sounding for estimating aquifer hydraulic conductivity. Ground Water Journal, 506, 420 – 425.
King, F.H., Slichter, C.S., 1899.  Principles and conditions of the movements of ground water. Washington, D.C, Govt: Prtg.
Koinski, W.K., Kelly, W.E., 1981. Geoelectric soundings for predicting aquifer properties. Ground Water Journal, 19 (2), 163-171.
Mazac, O., Kelly, W.E., 1985. A hydrogeophysical model for relations between electrical and hydraulic properties of aquifers. Journal of  Hydrology, 79, 1-19.
Neuman, S., 1972. Theory of flow in unconfined aquifers considering delayed gravity response of the water table. Water Resources Research, 8(4), 1031-1045.
Perdomo, S., Ainchil, J.E., Kruse, E., 2014. Hydraulic parameters estimation from well logging resistivity and geoelectrical measurements. Journal of Applied Geophysics, 105, 50-58.
Schimschal, U., 1981. The relationship of geophysical measurements to hydraulic conductivity at the Brantley dam site. New Mexico, Geoexploration, 19, 115 – 125.
Singh, K.P., 2005. Nonlinear estimation of aquifer parameters from surficial resistivity measurements. Hydrol. Earth Sys. Sci. Discuss, 2, 917 – 938.
Taheri Tizro, A., Voudouris, K., Basami, Y., 2012. Estimation of porosity and specific yield by application of geoelectrical method – A case study in western Iran. Journal of Hydrology, 454, 160-172.
Todd, D K., Mays, L W., 2005. Groundwater Hydrogeology. New York, John Wiley and Sons, 636p.
Urish, D.W., 1987. Electrical resistivity-hydraulic conductivity relationships in glacial outwash aquifers. Water Resources Research, 175, 1401 – 1408.
Varni, M., Comas, R., Weinzettel, P., Dietrich, S., 2013. Application of the water table fluctuation method to characterize groundwater recharge in the Pampa plain, Argentina. Hydrological Sciences Journal, 58(7), 1445-1455.
Noorollahi, Y., Itoi, R., Fujii, H. and Tanaka, T., 2008. GIS integration model for geothermal exploration and well siting. Geothermics, 37, 107-131.
Saffarzadeh, A., Noorollahi, Y. 2005. Geothermal development in Iran: A country update. Proceedings WorldGeothermal Congress, Antalya, Turkey, 24-29 April.
Shakeri, A.,Moore,F.,Kompani-Zare., 2008.Geochemistry of the thermal springs of Mount Taftan,southeastern Iran. Journal of Volcanology and Geothermal Research  829-836.
Talebi, B., Rezvani, M. (2005). An analysis of well measurements from the Sabalan geothermal area, NW Iran.Proceedings World Geothermal Congress, Antalya, Turkey, 24-29 April.
Porkhial, S., Rigor, D.M., Bayrante, L.F., Layugan, D.B. 2010a. Magnetotelluric survey of NW Sabalan geothermalproject, Iran. Proceedings WorldGeothermal Congress, Bali, Indonesia, 25-29 April.
Porkhial, S., Ghomshei, M.M., Yousefi, P. 2010b. Stable Isotope and Elemental Chemistry of Mt. SabalanGeothermal Field, Ardebil Province of North West Iran, Proceedings World Geothermal Congress, Bali,Indonesia, 25-29 April.
Yousefi, H., Noorollahi, Y., Ehara, S., Itoi, R., Yousefi, A. 2010. Developing the geothermal resources map of Iran.Geothermics, 39: 140-151.
Yousefi, H., Ehara, S., Noorollahi, Y. 2007. Geothermal potential site selection using GIS in Iran. Proceeding of32nd Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford, CA, USA, January 22-24: 174-182.
هیدروژئولوژی
دوره 4، شماره 2
ناشر
اسفند 1398
صفحه 92-107

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار