مکان‌یابی چاه های تغذیه جهت تغذیه مصنوعی و بهبود کیفیت آبخوان دشت بیرجند با استفاده از پساب تصفیه شده فاضلاب

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه بیرجند، ایران

2 دانشیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران،

چکیده

چکیده
زمینه و هدف: ﺑﯿﺶ از 85 درﺻﺪ ﻓﺎﺿﻼب ﺷﻬﺮی و ﺑﺨﺶ اﻋﻈﻢ فاضلاب‌های ﺻﻨﻌﺘﯽ را آب ﺗﺸﮑﯿﻞ داده، از این‌ رو ﻓﺎﺿﻼب تصفیه‌شده می‌تواند در ﻫﺮ ﺑﺨﺶ از فعالیت‌ها ﮐﻪ ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ آب ﺑﺎﺷﺪ، ﺑﻪ‌ﮐﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮد. مطالعه حاضر با هدف ارائه راهکار عملی جهت تجدید سفره­های آب زیرزمینی از لحاظ کمی و کیفی در ﻣﻨﺎﻃﻘﯽ ﮐﻪ ﺷﺮاﯾﻂ ﺧﺎک و سفره‌های آب زﯾﺮزﻣﯿﻨﯽ ﺑﺮای ﺗﻐﺬﯾﻪ ﻣﺼﻨﻮﻋﯽ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎﺷﺪ، ﺑﺎ وارد کردن ﻓﺎﺿﻼب تصفیه‌شده به سفره­های آب زیرزمینی­ که کیفیت کمتری نسبت به پساب تصفیه شده دارند، انجام گرفت.
مواد و روش­ها: در این مطالعه به منظور تغذیه مصنوعی، معیارهای کیفیت شیمیایی، هدایت هیدرولیکی، ضخامت لایه غیراشباع خاک، توپوگرافی و کاربری اراضی در سیستم اطلاعات جغرافیایی مورد بررسی قرار گرفت و مناطق عمومی مستعد تغذیه مصنوعی با هدف تغذیه­ای (افزایش کمی) در اراضی آبخوان دشت بیرجند مشخص گردید. همچنین معیارها با هدف افزایش بهبود کیفیت شیمیایی (افزایش کمی و کیفی) نیز با استفاده از روش ای ان پی و نرم‌افزار سوپر دسیژن وزن­دهی گردید؛ به­طوری‌که کیفیت شیمیایی موجود آبخوان در اولویت تغذیه مصنوعی قرار گرفت.
یافته­ها: بر اساس هدف تغذیه­ ای،  6/63 کیلومترمربع از اراضی در دسته‌بندی خیلی خوب و 50/56 کیلومترمربع در دسته­بندی خوب منطقه قرار گرفتند. همچنین بر اساس هدف بهبود کیفیت شیمیایی، 1/13 کیلومترمربع از اراضی در دسته ­بندی خیلی خوب و 55/61 کیلومترمربع در دسته­بندی خوب قرار گرفتند. در این هدف، پساب تصفیه شده در مناطقی از آبخوان که کیفیت نامناسبی دارد، تزریق می­شود تا سبب بهبود کیفیت آن گردد.
نتیجه­گیری: در این پژوهش با استفاده از مکان­یابی مناطق مستعد تغذیه مصنوعی، راهکاری ارائه شد که ضمن تغذیه مناطقی از آبخوان که کیفیت نامناسبی دارد، کیفیت آن را نیز افزایش می­دهد. این امر سبب می­گردد آب آبخوان برای مصارف کشاورزی، مناسب و کارا گردد. این راهکار منابع با کیفیت بالاتر را برای مصارف شرب و بهداشتی حفظ نماید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Placement of nutrient wells for artificial nutrition and improvement of aquifer quality in Birjand plain using wastewater treated wastewater

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Hassanpour 1
  • Hossein Khozeymehnezhad 2
1 Birjand University, Iran
2 Associate professor, Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran.
چکیده [English]

Background and purpose: More than 85 percent of urban sewage and a large proportion of industrial wastewater are water, so refined sewage can be used in any part of the activities that require water. The aim of this study was to provide a practical solution for quantitative and qualitative groundwater aquifer regeneration in areas where soil and groundwater conditions are suitable for artificial nutrition by introducing refined sewage to groundwater aquifers with a lower quality.
 
Materials and Methods: In this study, the chemical quality criteria for artificial feeding of aquifer including  hydraulic conductivity, thickness unsaturated soil, topography and land use in geographic information systems were studied to determine the appropriate public areas for artificial feeding in land aquifer Birjand. Also, the criteria for increasing the improvement of chemical quality (quantitative and qualitative increase) were also weighed using the (Analytic Network Process) ANP method and Super Decisions software, so that the chemical quality of the aquifer was ranked as the first priority of the artificial nutrition.
 
Results:Based on the nutritional goal, 6.63 square kilometers of land were classified in very good and 50.66 square kilometers in good regional classifications. Based on the objective of improving the chemical quality , 1.13 square kilometers of lands were classified into a very good category and 55.61 square kilometers in good classification. For this purpose, the treated wastewater is injected into areas of an aquifer that has poor quality, to improve its quality.
 
Conclusion: In this research, using the location of susceptible artificial feeding areas, a solution was proposed that, while feeding areas of an aquifer that has poor quality, also increases its quality. This will make aquifer water suitable for agricultural use. This solution preserves higher quality resources for drinking and sanitary purposes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Prioritization
  • Quality Improvement
  • Nutrition Wells
  • Criteria
  • ANP
 

  1. Jahani A.Gh. Water Management Challenges in Future Seals, Water and Development Quarterly, Sixth Year, No. II & III 1998; p. 5-19. (Persian)
  2. Yousefirad M, Safaee R and Bakhshaee M. Calculate the Volume of Alluvial Aquifers (Groundwater Aquifers) using GIS (Case Study of Komijan Plain of Arak), Proceeding Geomatic Conference 2008; 11pp. (Persian)
  3. Tchobanoglous L, Burton F. Wastewater Engineering, Treatment, Disposal, Reuse. McGraw-Hill2004; Inc.
  4. Nekooei M, Eslamian S, AbediKoohpaei J. Modeling of Natural and Artificial Nutrition in Shahreza Plain and Effect of Artificial Nutrition on Groundwater Quality (Masters Thesis).Iran. Government - Ministry of Science, Research, Technology - Isfahan University of Technology - Faculty of Agriculture and Natural Resources. 2012. (Persian)
  5. Saaty T. L. Fundamentals of the Analytic Network Process, ISAHP Japan 1990; pp. 12–14.
  6. Zebardast A. Application of Network Analysis Process (ANP) in Urban and Regional Planning. 2011; Volume 2, Issue 41, 90-79. (Persian)
  7. Saaty T.L, Takizawa M. Dependence and independence: From linear hierarchies to nonlinear networks. European Journal of Operational Research 1986; No 26, 229–237.
  8. Saaty T. L. The Analytic Hierarchy Process, RWS Publications, Pittsburg 1990; pp. 184–192.
 

  1. Cook J. Asano and Nellor M.H. Groundwater recharge with reclaimed water in California. Water Environ. Technol 1990; P. 9-42
 

  1. Nuri, M., Sharifi, M. Investigates the methods of multicriteria decision making and its application in water resource management. The 5th National Water Engineering Congress. 2010.
  2. Ramezani Mehriyan, M., Malek-Ahmadi, B., Rafiee, J. Application of fuzzy logic in location of artificial aquifer feeding places by combining FTOPSIS and AHP methods. Environmental Journal, Thirty-eighth Year. 2016. No. 3, pp. 108-99.
  3. Taheri Dehkordi R, Ekhtesasi M, Malekinejad H and Tabatabaei H. Investigating the Effects of Artificial Nutrition Implementation on Aquifer Quality and Quality (Case Study: Sevdasht Shahrekord), [Master Thesis]. Government - Ministry of Science, Research, Technology - Yazd University - Faculty of Agriculture and Natural Resources. 2010. (Persian).
  4.  Compatible, B. Akbarpour, A. Pourzabilandi, M. Parametric Uncertainty Analysis of the Modflove Model by J (Case Study: Birjand Plain) Water and Soil Conservation Research Journal, Vol.2, No.6, 2015.(Persian)
  5.  Models, Methods, Concepts & Applications of the Analytic Hierarchy Process, with Luis G. Vargas, 2001.
  6. Moradi F, Zarei H and Akhundali A. The need for wastewater treatment for use in groundwater artificial nutrition, 4th International Conference on Environmental Planning and Management, Tehran, Faculty of Environment, University of Tehran 2017.(Persian)
  7. Rafiei Y, Malek Mohammadi B and Ramezani Mehrian M. Using Fuzzy Logic in Locating Artificial Nutrition of the Aquifer by Combining AHP and FTOPSIS, Methods Journal of Environmental Studies, Thirty-eighth Years, No 3, Autumn 2012, pp. 99-108.(Persian)
  8.  Salamian S, Ghasemizadeh R and Tarkesh Esfahani S. Implementation of Sustainable Management with Artificial Nutrition of Refined Wastewater at Salvation Center, Third National Conference on Water and Wastewater with Utilization Approach, Tehran, Water and Wastewater Industry University, Water and Wastewater Company Country 2009 .(Persian)