معرفی و کاربرد روش کمی توموگرافی الکتریکی دو بعدی در آشکارسازی حرکت آب و ارزیابی عملکرد اقدامات آبخیزداری، مطالعه موردی: بخشی از حوزه آبخیز وردیج، شمال غرب تهران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

معرفی و ارزیابی روش آشکارسازی حرکت آب به‌وسیله تغذیه واداری که یکی از ضرورت­‌های ارزیابی اقدامات آبخیزداری است، هدف اصلی این تحقیق می‌­باشد. در محدوده مورد پژوهش پنج پروفیل دوقطبی-دوقطبی، طراحی و داده‌برداری شد. پروفیل A در راستای محور خاکریز تاج سد در جهت شرقی-غربی انجام شد. پروفیل B و C در جهت شمالی-جنوبی به‌ترتیب در ساحل راست بالادست و پایین‌دست برداشت شد. پروفیل D و E عمود بر رودخانه به‌ترتیب در پایین‌دست و بالادست محور سد زیرزمینی و چکدم احداثی به انجام رسید. مدل­سازی دو بعدی بر اساس داده­‌های برداشت شده با استفاده از نرم‌افزار RES2DINV و تدقیق‌سازی نتایج مدل با استفاده از مطالعات زمین­‌شناسی انجام گرفت. در این تحقیق دو محدوده حرکت آب یکی مسیر مدفون با تراوایی قابل توجه و دیگری از امتداد نمایی ناودیس شکل در ساحل راست رودخانه آشکارسازی شد. نتایج حاصل از پروفیل A حاکی از تشکیل شدن زون تخریب گسل شمالی–جنوبی و حرکت آب از سکوی سمت راست از ارتفاع 1457 (ارتفاع تاج خاکریز) تا ارتفاع 1450 متر است. مقاومت ویژه الکتریکی بدنه خاکی با بیش از 100 اهم متر، حاکی از خشک بودن بافت رسی آن است. در پروفیل B در فاصله 50 متری محور خاکریز در تراز ارتفاعی 1428 تا 1443 متری، منطقه­‌ای با مقاومت ویژه کم به ابعاد 20 در 15 متر در یک نمای ناودیسی شکل بیانگر محیطی مرطوب است که با توجه به ابعاد و عمق آن، قسمت اعظم حرکت آب از این محل می­‌باشد. پروفیل D تاییدی بر وجود و آشکارسازی مسیری مدفون با تراوایی قابل توجه می­‌باشد که با نتایج پروفیل­‌های A و B همخوانی دارد. پروفیل E تاییدی بر گسل شمالی–جنوبی و هدایت جریانات زیرقشری به سمت ساحل راست می­‌باشد. در مجموع کاربرد روش یاد شده به‌عنوان ابزاری کارامد می­‌تواند در زمان کم و هزینه قابل قبول، ارزیابی میزان و جهت جریان آب را شناسایی نماید. نتیجه کمی این مطالعه موید عملکرد مثبت اقدامات انجام شده است که منجر به ایجاد ذخیره­ای به حجم 120 هزار مترمکعب طی چندین مرحله در سال، در مدیریت سیلاب­‌ها و تغذیه واداری در افزایش توان سفره­‌های سمت راست رودخانه در طول 500 و عرض 200 و ضخامت 20 متر شده که این میزان آب در شکستگی­‌های یاد شده با سرعتی حدود 10 متر در روز در حال حرکت می­‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Introducing and applying a two-dimensional electrical tomography method in detection of water movement and evaluating the effects of watershed management measures, case study: Vardij Catchment

نویسندگان [English]

  • Forod Sharifi 1
  • Mehdi Rahmani Jevinani 2
  • Hamid Davoodi 2
1 Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
2 MSc, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
چکیده [English]

The objective of this paper is introducing and applying a two-dimensional electrical tomography method in detection of water movement and evaluating the effects of watershed management measures. For these, four Dipole–Dipole profiles were designed operated and the data were recorded. These profiles included; profile A  in the east-west direction, profile  B and C in the north- south on the right bank upstream  and downstream of the dam site and the D and E profiles, perpendicular to the river, on the right bank of the river valley.  The RES2DINV software was used for two dimensional modeling. The results checked and calibrated using geological survey. Two water leakage path of a buried river channels and other stalagmites along the right bank of the river were detected. Results from profiles A indicated that fault damage zone North-South and seepage from the right abutment. The recorded resistivity of dam embankment was high; so the clay, which is used for construction of dam, is dry and shows a stable condition. The profile B was recorded at the distance of 50 meters from dam axis. A zone of low resistivity (with a dimension of 20*15 meters) was detected. This zone represents a pore space containing a high percentage of recharged water. The stored water flow slowly into other fracture zones down gradient along the watercourse. The D profile indicates the presence of buried river is the path that hydraulic gradient and direction with corresponding points A and B is consistent in the profiles. In conclusion, application of a two-dimensional electrical tomography method showed promise as a low cost and relatively quick methodology in evaluation of water movement in catchments. All in all, the effectiveness of the implemented watershed management activities was quantitatively approved by applying the aforesaid technique.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Artificial recharge
  • Dipole–dipole profiles
  • Fracture flow
  • RES2DINV software
  • Two dimensional modeling