عنوان پایان‌نامه
مدیریت ذخیره- بازیافت در سفره های آب زیرزمینی بر اساس ارزیابی کیفیت آب
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مهندسی منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7060;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76383;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7060;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76383
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- مرتضی موگوئی
- استاد راهنما
- عبدالحسین هورفر, مجید خیاط خلقی
- چکیده
- افت سطح ایستابی آبخوان‌ها و تولید پساب فراوان، از مشکلات امروزه کشورمان است. با یک برنامه ریزی صحیح می‌تواند این چالش را به یک فرصت تبدیل کرد. به‌گونه‌ای که از پساب و دیگر آب‌های مازاد، جهت اجرای سیستم ذخیره-بازیافت آبخوان استفاده کرد. با استفاده از خاصیت پالایه‌ای خاک، کیفیت پساب را بهبود بخشید، تراز سطح آب در آبخوان را بالا آورد و در موقع نیاز به آب از این منبع برداشت کرد. تحقیق حاضر باهدف بررسی تغییرات کیفیت پساب، خاک و آب آبخوان، با عبور پساب از ناحیه غیراشباع و حرکت در ناحیه ی اشباع در پروژه ی ذخیره-بازیافت آبخوان دشت فشافویه انجام‌شده است. به‌منظور اجرای آزمایش ها و کنترل دقیق همه ی شرایط، مدل فیزیکی به شکل L، از جنس لوله PVC به قطر mm 200 و طول m15، برای مدل کردن جریان قائم و افقی در آبخوان، طراحی و ساخته شد. در طول مسیر جریان، پارامترهای pH، EC، Na، K، Ca، Mg، Cl، HCO3، PO4، N-NO3، Cd، Pb، BOD، COD و آلاینده‌های باکتریایی مثل کلی فرم و اشریشاکلی (E.coli) اندازه گیری شدند و انتقال املاح در ناحیه غیراشباع و اشباع با مدل MOC3D موردبررسی قرار گرفت.درنهایت به بررسی خاصیت خود پالایی خاک در دوره ی آیش پرداخته شد. نتایج نشان داد که فلزات کادمیم و سرب در چند سانتی متر ابتدایی مسیر، رسوب‌کرده. غلظت نیترات توسط پدیده دنیتریفیکاسیون و جذب، پس از طی مسافت 7 متر و غلظت آلاینده‌های میکروبی پس از 6 متر تقریباً به صفر رسیدند. ازنظر شوری، پساب باعث بهبود کیفیت آب‌وخاک شد و هدایت الکتریکی آن از حدود 4 به 3.3 ds/m کاهش یافت. پتاسیم و کلسیم تغییرات کمی در ناحیه ی اشباع داشتند ولی BOD COD، سدیم، منیزیم، بی‌کربنات، کلر و فسفات به ترتیب 81، 87، 76، 39، 45 و 53 درصد کاهش داشتند. در بررسی خود پالایی خاک مشاهده شد که توانایی خاک در بازگشت به شرایط اولیه ی خود نسبت به پارامترهای مختلف، متفاوت است. خاک ازنظر اسیدیته، شوری، پتاسیم، سدیم، کلسیم، منیزیم، کلر و نیترات به ترتیب با راندمان خود پالایی 97.6، 27، 75.3، 46.9، 23.1، 42.3، 65.7 و 32.7 به شرایط اولیه ی خود نزدیک شد. هرچند نتایج مدل سازی کامپیوتری، تغییرات غلظت املاح در ناحیه اشباع و غیراشباع را نسبت به داده های آزمایشگاهی کمتر برآورد کرد، ولی به‌طورکلی با الگوی نتایج آزمایشگاهی مطابقت داشت. درمجموع، پروژه ذخیره-بازیافت آبخوان دشت فشافویه علاوه بر بهبود تراز آب آبخوان و برطرف کردن مشکلات ناشی از ذخیره سطحی پساب، باعث بهبود کیفیت آب آبخوان نیز شد.
- Abstract
- Aquifer water level drawdown and production of much wastewater are from the important problems in our country. A correct planning can turn this challenge into an opportunity. The wastewater and other surplus water can be used for the aquifer storage and recovery system so that using the filtering property of soil, wastewater quality will be improved, water surface level in the aquifer will be raised and in case of need, this recovered wastewater will be used. The present study is done aimed to investigate changes in wastewater, soil and groundwater quality, passing wastewater through the unsaturated and saturated zone of the aquifer storage and recovery project of the Fashafouyeh plain’s aquifer. In order to perform experiments and accurate control of all conditions, one L-shaped physical model with 15 m length, was designed and built with PVC pipes (200 mm) that modeled the vertical and horizontal flow in the aquifer. Along the horizontal pipe direction, the parameters of pH, EC, Na, K, Ca, Mg, Cl, HCO3, PO4, N-NO3, Cd, Pb, BOD, COD and bacterial contaminants such as coliform and Escherichia coli (E.coli) were measured. The contaminant transport in the saturated and unsaturated zone of the physical model was modeled with MOC3D software. In the end, the ability of the soil self-purification in the fallow period was tested. The results showed that heavy metals such as Cadmium and Lead deposited in a few centimeters of beginning of the path, and had insignificant transfer. Nitrate was almost removed after passing a distance of 7 meters because of Denitrification and adsorption phenomenon, and microbial contaminants were removed completely after passing six meters of the path. Although the concentration of potassium and calcium had quantitative changes in saturated zone but, BOD, COD, sodium, magnesium, bicarbonate, chlorine and phosphate had 81, 87, 76, 39, 45 and 53 percent decrease respectively and aquifer water quality improved significantly and the value of its Electrical Conductivity (EC) reduced from about 4 to 3.3 ds/m. The investigation of the soil self-purification ability indicated that return to soil’s initial condition with respect to various parameters is different. The efficiency of soil self-purification in terms of acidity, salinity, potassium, sodium, calcium, magnesium, chloride and nitrate was 97.6, 27, 75.3, 46.9, 23.1, 42.3, 65.7 and 32.7 percent respectively. Although the results of the computer model estimated the changes in concentration of contaminant in the saturated and unsaturated zon, a little less than experimental datas, but generally followed the pattern of the experimental results. In total, the storage and recovery project of the Fashafouyeh plain’s aquifer, addition to raising the water level of the aquifer and rectifying the problems caused by the surface storage of the wastewater, will also be improved the aquifer water quality. Keywords: Wastewater, Aquifer storage and recovery, Fashafouyeh plain, Unsaturated and saturated zone, Contaminant transport, Soil self-purification, Modeling, MOC3D.
