ارزیابی سیستم فنس هیدرولیکی برای احیاء آب‌های زیرزمینی در کنار یک آبراهه دائمی با روش تحلیلی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری منابع آب، گروه مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

2 دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

3 دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

4 دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

doi
10.22034/iwrr.2024.189233
چکیده

حفاظت از منابع آب زیرزمینی در مقابل آلودگی، امری مهم و ضروری است. یکی از روش‌های مؤثر در تصفیه آبخوان‌ها، استفاده از سیستم جفت‌چاه تغذیه-تخلیه (سیستم فنس هیدرولیکی) است. در این پژوهش، سیستم احیاء جفت‌چاه تغذیه-تخلیه در کنار یک آبراهه دائمی به طور تحلیلی مورد بررسی قرار گرفت. توابع پتانسیل و جریان به همراه ناحیه‌های گیرش و رهاسازی چاه‌ها در سه پیکربندی آنالیز شدند. دبی پایه (که حداقل دبی برای آغاز سلول گردشی بین چاه‌های تغذیه و پمپاژ است)، در حالت‌های مختلف محاسبه و مورد تحلیل قرار گرفت. دبی بحرانی (که حداکثر دبی مجاز برای عدم برخورد حوضه آبگیری چاه پمپاژ با آبراهه است) نیز در پیکربندی‌های مربوط به مسئله، مشخص و تفسیر شد. در اولین پیکربندی و در موقعی که چاه‌ها در فاصله بی‌بعد 0/4×2 از همدیگر قرار گرفتند، دبی بحرانی (QCR=1.07) مقدار بیشتری از دبی پایه (QBS=0.22) به دست آورد. در دومین پیکربندی با برابر شدن مقدار دبی‌های پایه و بحرانی، خط جریان مشترکی از نقاط سکون چاه‌های تغذیه و پمپاژ عبور کرد، در حالی که نقطه سکون چاه پمپاژ بر آبراهه مماس بود. در چنین وضعیتی، مقدار بی‌بعد فاصله جفت‌چاه تغذیه-تخلیه از یکدیگر و مقدار بی‌بعد دبی بحرانی (که در این حالت برابر با دبی پایه نیز هست) به ترتیب برابر با 1/04×2 و 0/61 به دست آمدند. در سومین پیکربندی و در هنگامی که فاصله بدون بعد میان چاه‌ها مساوی با 1/2×2 بود، دبی بحرانی (QCR=0.59) مقدار کمتری از دبی پایه (QBS=0.70) کسب کرد. با توجه به نتایج، مشخص شد که در چه نرخی از دبی، آب از آبراهه توسط سیستم احیاء جذب و شرایط ورود آلودگی از آبخوان به آبراهه ایجاد شده است. همچنین، مقدار حداقل دبی که به ازای آن، سیستم جفت‌چاهی بتواند یک پوشش کامل و بدون شکاف در مقابل آلودگی داشته باشد، تعیین شد.