زیرزمینی برابر 5/80 میلیون متر‌مکعب و مقدار کل جریان خروجی زیرزمینی از محدوده برابر 4/8 میلیون متر مکعب محاسبه و برآورد گردید.
1-8- عوامل تخلیه

1-8-1- تخلیه توسط چاههای بهره برداری
میزان تخلیه آبخوان آبرفتی دشت توسط چاههای عمیق و نیمه عمیق در محدوده بیلان 11/348 میلیون متر مکعب در سال گزارش گردیده است.

1-8-2- تخلیه توسط قنات ها
میزان تخلیه آب زیرزمینی توسط قنوات در محدوده بیلان 28/3 میلیون متر مکعب گزارش شده است. جدول 1-6 میزان تخلیه از منابع آب در محدوده بیلان را نشان می دهد.

جدول 1-5- میزان برداشت منابع تخلیه منطقه از آبخوان کمیجان(شرکت آب منطقه¬ای استان مرکزی 1389)
نوع مصرف
نوع
منبع حجم برداشت سالانه به میلیون مترمکعب
کشاورزی شرب و بهداشت صنعت و خدمات مجموع
تعداد تخلیه تعداد تخلیه تعداد تخلیه تعداد تخلیه
چاه عمیق و نیمه عمیق 1741 341745058 45 5797313 14 573059 1800 348115430
قنات 14 6/2596043 2 693784 0 0 16 6/3289728
مجموع 1755 6/344341101 47 6491097 14 573059 1816 36/351405257

1-8-3- تبخیر از سطح آب زیر زمینی
با توجه به اینکه عمق آب زیر زمینی در منطقه بیش از 5 متر می باشد، لذا تبخیر از سطح آبخوان منطقه صفر می‌باشد.

1-8-4- تخلیه از طریق جریانهای خروجی زیرزمینی
همانگونه که در بخش پیش بدان اشاره شد بررسی و تعبیر و تفسیر منحنی های ایزوپیز در محدوده مورد مطالعه، حاکی از وجود جبهه ورودی جریان زیرزمینی در مناطق جنوب، جنوب غربی و شرق دشت بوده که این جبهه علاوه بر تغذیه بخشهای جنوبی و مرکزی محدوده، در نهایت تشکیل یک جبهه خروجی زیرزمینی در ناحیه شمال محدوده را می دهد. حجم جریانهای خروجی زیرزمینی در سال مبنا (83-82) با استفاده از رابطه دارسی و انتخاب مقطع خروجی برروی منحنی‌های ایزوپیز (هم تراز) محاسبه گردید. میزان جریانات خروجی زیرزمینی در محدوده آبخوان برابر با 16 میلیون متر مکعب برآورد گردید.
1-9- تغییرات حجم مخزن

1-9-1- با استفاده از رابطه بیلان تغییرات حجم مخزن
در جدول 1-7 وضعیت بیلان دشت کمیجان با در نظر گرفتن کلیه عوامل مؤثر در تغذیه و تخلیه مخزن نشان داده شده است. بررسی نتایج بدست آمده حدود52/48 میلیون متر مکعب بیلان منفی را در آبخوان محدوده دشت کمیجان نشان می‌دهد و این بدان معناست که ذخیره آب زیر زمینی دشت در محدوده بیلان در حال کاهش بوده که این امر می تواند در دراز مدت به یک بحران جدی تبدیل گردد.

جدول 1-6- بیلان آب زیرزمینی در سطح 1088 کیلومتر مربع دشت کمیجان(شرکت آب منطقه¬ای استان مرکزی1389)
تخلیه تغذیه مؤلفه بیلان
5/80 جریان ورودی آب زیرزمینی
1/96 نفوذ از بارندگی
6/27 نفوذ از جریانات سطحی
3/103 کشاورزی آب برگشتی از مصارف
55/4 شرب و بهداشت
4/0 صنعت
43/1 نشت از شبکه آبرسانی
11 جریان خروجی آب زیرزمینی
11/348 برداشت از چاه‌ها
– برداشت از چشمه
28/3 برداشت از قنات
4/362 88/313 مجموع
51/48- تغییرات حجم مخزن

1-9-2- محاسبه تغییرات حجم مخزن با استفاده از هیدروگراف معرف
در تهیه هیدروگراف معرف دشت برای سالهای مذکور، ارقام سطح آب 34 حلقه چاه مشاهده¬ای مورد استفاده قرار گرفت. بررسی و تعبیر و تفسیر هیدروگراف معرف دشت کمیجان در شهریور 1385 حاکی از 7/8 متر افت سطح آب زیر زمینی در دوره بیلان (مهرماه 75 تا شهریورماه 85) است که متوسط افت سالانه در دوره مذکور بالغ بر 87/0 متر می باشد(شکل 1-10). بنابراین با توجه به مساحت تیسن 1088 کیلومتر مربعی ناحیه مورد بررسی و ضریب ذخیره 4%، می توان کسری سالانه حجم مخزن را در طی دوره بیلان به شرخ زیر محاسبه نمود:
(3-1) میلیون مترمکعب 86 /37- = 1000000×04/0×87/0- 
VΔ = تغییرات حجم
HΔ= تغییرات سطح آب زیرزمینی
=S ضریب ذخیره
A= مساحت منطقه
محاسبه تغییرات حجم مخزن با استفاده از هیدروگراف معرف، کسری معادل با 68/37 میلیون متر مکعب را برای آبخوان نشان می دهد. در صورتیکه کسری مخزن بدست آمده از رابطه بیلان برابر با 51/48 میلیون متر مکعب برآورد گردید. بنابراین مشاهده می شود که بین کسری مخزن محاسبه شده از دو روش اختلافی در حدود 65/10 میلیون متر مکعب وجود دارد که این اختلاف می تواند ناشی از تغذیه آبخوان مورد بررسی از طریق سنگ کف و سایر جریانات زیرزمینی باشد، که محاسبه آنها از طریق هیدروگراف معرف دشت امکان پذیر نمی باشد.

شکل 1-10- هیدروگراف معرف دشت کمیجان
1-9-3- برآورد حجم مخزن (حجم آبخوان)
با استفاده از نقشه سنگ کف و نقشه توپوگرافی آبخوان محدوده مورد مطالعه و تهیه نقشهDEM از هر یک در محیط GIS اقدام به اندازه گیری حجم مخزن گردید. بدین صورت که با تفریق نقشه های DEM از یکدیگر میزان متوسط ضخامت آبرفت محدوده دشت بدست آمد. با در نظر گرفتن میزان مساحت آبخوان و ضریب ذخیره آن، حجم بخش اشباع آبخوان برابر با1827840000 متر مکعب برآورد گردید.
1-9-4- ویژگیهای هیدرودینامیکی آبخوان
برای بدست آوردن ضرایب هیدرودینامیکی آبخوان در محدوده مطالعاتی از نتایج آزمایش پمپاژ 4 چاه اکتشافی استفاده گردیده است که مشخصات هر یک از آنها را در جدول 1-8 مشاهده می کنید.

جدول1-7 – ضرایب هیدرودینامیکی آبخوان(شرکت آب منطقه¬ای استان مرکزی 1389)
K(m/d) D(m)
افت(m) دبی (L/S) utmY utmX شماره
5/4 30 136 56 4/44 3839800 334000 1
16 25 400 2/45 50 3822000 325000 2
2/3 60 190 31 32 3839500 330500 3
2/4 38 160 18 8/13 3841000 321000 4

بطورکلی خصوصیات هیدرودینامیکی آبخوان آب زیر زمینی به ضخامت آبخوان و خصوصیات محیط انتقال آب، اندازه دانه ها، جورشدگی، نحوه قرارگیری آنها، شکل ذرات و غیره بستگی دارد. همانطور که در شکل 1-11 مشاهده می شود میزان ضریب آبگذری در چاهی که در بخشهای ابتدایی دشت قرار دارد نسبت به مقدار T اندازه گیری شده در 3 چاه دیگر بسیار بیشتر می‌باشد، که این امر حاکی از ضخامت زیاد آبخوان در این قسمت است. نتایج حاصل از بررسیهای ژئوالکتریک نیز این موضوع را تأیید می کنند. در ضمن رسوبات بخشهای ابتدایی دشت بدلیل اینکه حمل شدگی کمتری را تحمل نموده¬اند درشت دانه¬تر از رسوبات انتهای دشتی بوده و ضریب آبگذری بیشتری از خود نشان می دهند.

شکل 1-11- نقشه تغییرات قابلیت آبگذری در محدوده آبخوان(شرکت آب منطقه¬ای استان مرکزی 1389)

شرکت آب منطقه¬ای استان مرکزی در گزارش هیدروژئولوژی سال 1386 با استفاده از نتایج لوگ حفاری چاهها و نوع رسوبات و دانه بندی آنها مقدار متوسط ضریب ذخیره برای آبخوان کمیجان را به میزان 4% برآورد کرده است.

1-9-5- شبکه رفتار سنجی
شبکه رفتار سنجی منابع آب زیرزمینی این محدوده شامل 34 حلقه چاه مشاهده‌ای و 27 حلقه چاه و7 رشته قنات انتخابی بوده که بصورت ماهانه یا فصلی مورد اندازه‌گیری و نمونه برداری قرارگرفته و براساس نتایج حاصله، آبخوان آبرفتی مورد ارزیابی کمی و کیفی قرار گرفته است. شایان ذکر است که محدوده آبخوان کمیجان با استفاده از اطلاعات بدست آمده از آزمایشهای ژئوفیزیک و بر اساس مرز کوه و دشت جدا شده است. از آنجائیکه تعداد 7 عدد از پیزومترهای موجود در محدوده استان همدان خشک شده و اطلاعاتی در مورد آنها در دست نیست، بنابراین در مطالعات هیدروژئولوژی محدوده مورد مطالعه از آنها صرفنظر شده است. در ترسیم خطوط تراز سطح ایستابی در منطقه، آمار مربوط به مهرماه 1383 بعنوان سطح ایستابی حداقل و آمار مربوط به اردیبهشت همین سال بعنوان سطح ایستابی حداکثر در نظر گرفته شده است.

1-9-6- عمق آب زیرزمینی
در مناطق جنوب و شمال شرق منطقه مورد مطالعه عمق آب زیرزمینی زیاد و به سمت مرکز دشت از عمق برخورد به آب کاسته می شود. در واقع عمق سطح آب در این رسوبات از 50 تا 70 متر در پیرامون دشت تا 10 متر در بخشهای میانی متغیر است. از بررسی‌های انجام گرفته چنین استنباط می¬شود که در نواحی مرکزی و شمالی دشت رسوبات از رس‌های چسبنده و سیلت تشکیل شده اند که حداکثر ضخامت آنها در حدود 25 متر می باشد. با توجه به نقشه هم عمق سطح ایستابی منطقه، مشاهده می شود که عمق آب در بیشتر مناطق مرکزی دشت کم و بین 5 تا 10 متر می باشد(شکل 1-12) .

شکل 1-12- نقشه منحنی های هم عمق محدوده مورد مطالعه

فصل دوم:
زمین شناسی منطقه

2-1- مقدمه
هدف از مطالعات زمین¬ شناسی، بررسی ‌و تقسیم‌بندی ‌واحدهای‌ مختلف سنگ شناسی ‌از نقطه نظر هیدرودینامیکی، به منظور شناخت و ارزیابی ‌آنها در زمینه مطالعات آبهای‌ زیرزمینی ‌ناحیه و تأثیر و تبادلات این تشکیلات بر روی ‌سفره‌های ‌آبدار آبرفتی ‌بوده است. لذا از پرداختن به جزئیات چینه شناسی، دیرین‌شناسی ‌و تقسیم‌بندی‌کلاسیک سنگهای‌آذرین و عوامل به وجود آورنده آنها صرف نظر گردیده ولی ‌از طرف دیگر به نقش تکتونیک (ساختمان زمین شناسی‌کوهها) ‌از نظر پیدایش برجستگی‌ها و فرورفتگیها و تحول آنها در زمان و همچنین ارتباط جنس و ساختمان تشکیلات زمین شناسی ‌با منابع آب زیرزمینی ‌و نحوه انتقال آب در مسیرهای ‌زیرزمینی ‌حتی‌الامکان توجه شده است.
این مطالعات براساس بررسیهای‌ مستقیم صحرایی ‌و استفاده از تصاویر ‌ماهواره‌ای ‌لندست صورت گرفته و برداشتهای ‌زمین‌شناسی ‌بر روی‌ عکسهای ‌هوایی ‌منتقل گردیده است.
برای ‌دسترسی ‌به تمام نقاط و انجام این برداشتها،‌ از راه‌های ‌خاکی ‌و فرعی‌که تقریباً در تمام منطقه وجود دارد استفاده شده است. در جدول 2-١، مشخصات عمومی این محدوده ارائه گردیده است.

جدول2-١- مشخصات عمومی ‌محدوده مطالعاتی کمیجان
نام محدوده کد محدوده وسعت کل
( )
وسعت ارتفاعات
( )
وسعت دشت
( )
وسعت آبخوان
( )

کمیجان 4118 2545 89٧ 1733 1088

جدول 2-٢- وسعت و درصد گسترش سازندهای ‌منطقه
گسترش وسعت
(km2) جنس سازند سن سازند شناسه سازند
52/64 02/1576 مواد آواری، گراول ماسه، رس و… آبرفت عهد حاضر Q
9/65 پادگانه قدیمی و مخروط افکنه آبرفت عهد حاضر Qt1
7/1 18/43 شیل و میان لایه سنگ آهکی کرتاسه Ksh
46/3 17/88 شیل و سنگ آهک کرتاسه Ks1
30/1 01/33 سنگ آهک دولومیتی کرتاسه Kd
04/1 58/26 سنگ آهک خاکستری کرتاسه K1
70/0 84/17 سنگ آهک مارنی کرتاسه Km
48/2 06/63 ماسه سنگ، ماسه سنگ دولومیتی و کنگلومرا کرتاسه Ks
57/4 26/116 ماسه سنگ و شیل ژوراسیک Js
30/5 92/134 ماسه سنگی به طور بخشی کوارتزیتی ژوراسیک Js.sh
57/0 46/14 مارن خاکستری و میان لایه سنگ آهکی ژوراسیک Jm
10/11 36/282 شیل، اسلیت و شیست ژوراسیک Jsh

از نظر زمین شناسی منطقه کمیجان در زون ایران مرکزی و زیر زون ارومیه – دختر واقع شده است. ایران مرکزی در واقع به شکل مثلثی است که از شمال به کوههای البرز و از جنوب به زون سنندج-سیرجان ختم می گردد. ایران مرکزی در دوران اول به حالت یک پلاتفرم (سکوی قاره ای) مشابه با سایر نقاط ایران بوده است. اما در دوران دوم و سوم از نظر زمین ساختی (تکتونیکی) منطقه پر تحرکی شده به طوری که چندین دگرشیبی در آن دیده می شود. همچنین فعالیت ماگمایی به صورت سنگ های آذرین خروجی بازالتی دوران چهارم در آن دیده می شود. دشت کمیجان از آبرفت های دوران چهارم که از انواع شن و ماسه تشکیل شده اند؛ بوجود آمده است. آبرفتهای شمال منطقه خنداب از آبرفتهای دانه درشت‌تر (شن و ماسه به‌ همراه سیلت) تشکیل شده است. همچنین این آبرفت در دامنه‌های شرق و غربی بویژه در محل مسیل‌های ورودی دانه درشت می‌باشد. بتدریج ته نشستها از جنوب و به شمال و از دامنه‌های خاوری و باختری به سمت بستر رودخانه شراء دانه‌ریز می‌گردد. ته نشستهای آبرفتی منطقه از دهکده جوشیروان به سمت شمال بصورت لایه‌های با دانه بندی گوناگون است. پاره ای از لایه‌های زیرین بصورت مخلوطی از شن و ماسه می باشد. درحالیکه در بین آنها لایه‌های ریز دانه سیلتی و رسی نیز وجود دارد. آبرفت بخش سطحی این دشت ریز و بیشتر از جنس سیلت و رس است. البته بخشی از گستره‌های میانی دشت و بین کمیجان و عبدالرحیم را پهنه‌های رسی می‌پوشاند(شکل 2-1). در این منطقه از تناوب چینه شناسی با تشکیلات ژوراسیک شروع و به رسوبات دوران چهارم کواترنری ختم می شود و با تشکیلاتی به قرار زیر تقسیم می شود:

شکل 2- 1 نقشه ساده زمین شناسی منطقه مورد مطالعه
1-تشکیلات ژوراسیک: جنس مواد از شیل و شیست ها، ماسه سنگ¬های کواترنری و کنگلومرا تشکیل شده است و در ارتفاعات جنوبی، شرقی و حاشیه جنوب غربی دشت گسترده شده اند. درز و شکاف های موجود در این تشکیلات سبب هدایت آب های نفوذی به خارج از این تشکیلات و پدیدار نمودن چشمه سار¬ها و روستاهای منطقه می شود.
2- تشکیلات کرتاسه: جنس این تشکیلات را شیل با میان لایه های آهکی، شیل با رنگ سبز و روشن، آهک، آهک های دولومیتی زرد رنگ، آهک های خاکستری رنگ، آهک مارنی سبز رنگ و ماسه سنگ های دولومیتی، ماسه سنگ و کنگلومرا