طراحي و ساخت ميني‌پيزومتر براي اندازه‌گيري ميزان تبادل آب سطحي و زيرزميني
الموضوعات :بهزاد حمامی پور بارنجی 1 , غلامعباس فنایی خیرآباد 2 , بهزاد دلخواهي 3 , راحله هاتفي 4 , مختار کرمی 5 , سيد محمد امين نجيبي 6
1 - دانشگاه تربیت مدرس
2 - دانشگاه صنعتی بیرجند
3 -
4 -
5 - دانشگاه حکیم سبزواری
6 -
الکلمات المفتاحية: ميني‌پيزومتر تبادل آب سطحي آب زيرزميني,
ملخص المقالة :
بررسي تبادل آب‌هاي سطحي و زيرزميني يکي از چالش‌هاي مهم هيدروژئولوژيست‌ها است. براي محاسبه ميزان تبادل آب سطحي و زيرزميني، برآورد شيب هيدروليکي بين دو منبع آب سطحي و زيرزميني و تخمين هدايت هيدروليکي رسوبات کف رودخانه مورد نياز است. ميني‌پيزومترها تجهيزات ساده‌اي براي اندازه‌گيري جهت جريان و شيب هيدروليکي بين منابع آب زيرميني و آب سطحي هستند. ميني‌پيزومترها که غالباً به‌صورت موقت نصب مي‌شوند، کوچک مقياس شده همان پيزومترهايي هستند که به‌طور معمول براي اندازه‌گيري سطح آب زيرزميني به‌کار مي‌روند و با تلفيق اندازه‌گيري‌هاي سطح آب رودخانه مي‌توان از آن‌ها براي تعيين جهت جريان استفاده کرد. ميني‌پيزومترها به‌ويژه در جاهايي که اندازه‌گيري‌هاي زيادي مورد نياز است، کاربرد دارند. نمونه‌هاي خارجي و تجاري ميني‌پيزومترها از بازار قابل تهيه هستند که مستلزم صرف هزينه‌هاي زيادي است. هدف اصلي مقاله حاضر، طراحي و ساخت ميني‌پيزومتر براي تعيين ميزان تبادل آب بين رودخانه و آب زيرزميني است. در اين مطالعه، بر‌اساس طرح تهيه شده از ميني‌پيزومتر و استفاده از وسايلي ساده و در دسترس نظير لوله استيل، لوله آهني، ميله فولادي، شيلنگ شفاف پلاستيکي، شير گازي، پمپ مکش دستي، چکش، لوله شيشه‌اي U شکل، تخته مدرج مانومتر و استوانه مدرج پلاستيکي شفاف، اقدام به ساخت آن شده و با موفقيت در رودخانه سولقان در غرب تهران مورد آزمايش قرار گرفته است.
Barlow, P.M. and Wild, E.C., 2002. Bibliography on the Occurrence and Intrusion of Saltwater in Aquifers Along the Atlantic Coast of The United States, Open-file Report, 37.
Baxter, C., Hauer, FR., Woessner, WW., 2003. Measuring groundwater-stream water exchange: new techniques for installing minipiezometers and estimating hydraulic conductivity. Transactions of the American Fisheries Society, 132, 493-502.
Bokuniewicz, H.J., 1980. Sand transport at the floor of Long Island Sound Advances in Geophysics, 22, 107-128.
Bouwer, H. and Rice, R.C., 1976. A slug test for determining hydraulic conductivity of unconfined aquifers with completely or partially penetrating wells. Water Resources Research, 12, 3, 423–428.
Corbett, D.R., Dillon, K., Burnett W., and Chanton, J., 2000. Estimating the groundwater contribution into Florida Bay via natural tracers, 222Rn and CH4 , Limnology and Oceanography., 45, 7, 1546–1557.
Doppler, T., Hendricks Franssen, H.J., Kaiser, H.P., Kuhlman, U. and Stauffer, F., 2007. Field evidence of a dynamic leakage coefficient for modelling river–aquifer interactions, Journal of Hydrology, 347, 1–2, 177–187.
Fokkens, B., and J. Welienberg, 1968. Measuring the hydraulic potential of groundwater with the hydraulic potential probe, Journal of Hydrology, 6, 306-313.
Hvorslev, MJ., 1951. Time lag and soil permeability in groundwater observations; U.S. Army Corps. of Engineers, Waterways Experiment Station: Washington, D.C., 50.
Johannes, R.E., 1980. The ecological significance of the submarine discharge of groundwater. Marine Ecology Progress Series, 3, 365–373.
Johannes, R.E. and Hearn, C.J., 1985. The effect of submarine groundwater discharge on nutrient and salinity regimes in a coastal lagoon off Perth, Western Australia. Estuarine Coastal Shelf Science, 21, 789–800.
Lee, DR. and Cherry, JA., 1978. A field exercise on groundwater flow using seepage meters and minipiezometers, Journal of Geological Education, 27, 6-10.
Linderfelt, W.R. and Turner, J.V., 2001. Interaction between shallow groundwater, saline surface water and nutrient discharge in a seasonal estuary: the Swan-Canning system. Hydrology Process. 15, 2631-2653.
Moore, W.S., 1999. The subterranean estuary: A reaction zone of ground water and sea water. Marine Chemistry, 65, 111-125.
Moore, W.S., 1996. Large groundwater inputs to coastal waters revealed by 226Ra enrichments. Nature, 380, 612-614.
Simmons, R.C., Gold, A.J. and Groffman, P.M., 1992. Nitrate dynamics in riparian forests: groundwater studies. Journal of Environmental Quality, 21, 656-665.
Sinclair, K. and Pitz C., 2013. Standard Operating Procedure for Installing, Monitoring, and Decommissioning Hand-driven in Water Piezometers. Washington State Department of Ecology, version 2, 77.
Taniguchi, M., Burnett, W.C., Smith, C.F., Paulsen, R.J., O'Rourke, D., Krupa, S.L. and Christoff, J.L., 2003. Spatial and temporal distributions of submarine groundwater dis-charge rates obtained from various types of seepage meters at a site in the Northeastern Gulf of Mexico, Biogeochemis¬try, 66, 35–53.
Valiela, I., Foreman, K., LaMontagne, M., Hersh, D., Costa, J., Peckol, P., DeMeo-Andreson, B.D., Avanzo, C., Babione, M., Sham, C.H., Brawley, J. and Lajtha, K., 1992. Couplings of watersheds and coastal waters: Sources and consequences of nutrient enrichment in Waquoit Bay, Massachusetts. Estuaries, 15, 443-457.
Wanty, R.B. and Winter, T.C., 2000. A simple device for mea¬suring differences in hydraulic head between surface water and shallow ground water, U.S. Geological Survey Fact Sheet, FS–077–00.
Winter, T.C., LaBaugh, J.W. and Rosenberry, D.O., 1988. The design and use of a hydraulic potentiomanometer for direct measurement of differences in hydraulic head between ground¬water and surface water: Limnology and Oceanography, 33, 5, 1209–1214.
