بررسی بیلان آب زیرزمینی دشت تویسرکان همدان به کمک مدل ریاضی مادفلو

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگر مؤسسۀ تحقیقات آب ایران و کارشناس مرکز ملی تحقیقات و مطالعات باروری ابرها (Ph.D)

2 دانشیار دانشگاه فردوسی مشهد

3 استادیار دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود

4 دانشجوی دکتری مهندسی آب، دانشگاه صنعتی اصفهان و کارشناس مرکز ملی تحقیقات شوری

5 عضو هیئت علمی پژوهشکدۀ حفاظت خاک و آبخیزدار‌ی

6 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، دانشگاه تهران، پردیس ابوریحان

7 دانشجوی دکتری آب‌شناسی دانشگاه صنعتی شاهرود

چکیده

خشکسالی‌های اخیر و استفادۀ بی‌رویه از آب زیرزمینی به‌ویژه برای مصارف کشاورزی از مشکلات بارز بسیاری از دشت‌های کشور است. بحران آب گریبانگیر تمامی دشت‌های کشور شده است و به‌علت کاهش منابع آب سطحی و خشکسالی‌های پی‌در‌پی به‌ناچار بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی به‌صورت غیرمجاز فزونی یافته است. در این میان اطلاع از وضعیت بیلان آبی دشت‌ها می‌تواند در مدیریت مناسب منابع آب منطقه کمک ‌کند. دشت تویسرکان یکی از دشت‌های مهم استان همدان است که زمین‌های کشاورزی وسیعی دارد و هر ساله به وسعت آن‌ها افزوده می‌شود و به تبع آن فشار به منابع آب زیرزمینی هر ساله افزایش می‌یابد. بنابراین، هدف از تحقیق حاضر بررسی بیلان آبی دشت تویسرکان در سال آبی 1387‌ـ 1388 برای مدیریت بهینۀ منابع آب به‌ویژه برای مصارف کشاورزی است. به این منظور بعد از ترسیم خطوط هم‌پتانسیل دشت به شناسایی ورودی‌ها و خروجی‌های دشت اقدام و بیلان آب زیرزمینی به‌صورت دستی محاسبه شد. در گام بعدی با استفاده از تعیین تغییرات حجم ذخیره، صحت محاسبات بیلان دشت تعیین شد. در‌نهایت، با تعیین نقشه‌های ورودی لازم و تهیۀ اطلاعات اولیه مدل عددی مادفلو در نرم‌افزار GMS ران شد. نتایج نشان داد که بیلان دشت منفی‌ و کسری مخزن به میزان 2/12- میلیون مترمکعب در سال آبی 1387‌ـ 1388 است. نتایج بیلان آب دستی و تغییرات حجم سطح ایستابی دشت، نتایج مدل آب زیرزمینی مادفلو را تأیید کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of groundwater balance in Tuserkan plain of Hmaedan using MODFLOW

نویسندگان [English]

  • Samaneh poormohammadi 1
  • Mohammad Taqi Dastorani 2
  • Hadi Jafari 3
  • M ohammad Hassan Rahimian 4
  • Massoud Goodarzi 5
  • Zahra Mesmarian 6
  • Fateme Baqeri 7
1 PhD of science and watershed engineering in water researches institiute
2 Faculty member of Ferdowsi university of Mashhad
3 Faculty member of Shahrud University of technology
4 PHD student of water engineering in Isfahan university of Technology
5 Faculty member of Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Tehran,
6 Msc student of water resources in Abureyhan university
7 PhD student of Shahrud university of technology
چکیده [English]

Recent droughts and indiscriminate use of ground water for agriculture, is the main problems of the especially desert country.Water crisis has gripped all of country Plains, and Due tothe reduction of surface water resources and successive droughts, illegal exploitation of ground water resources is increasing.The knowledge of the water balance plains can be helped in the water resources management.Tuyserkan plains is one of the most Lowland in the Hamedan province with widly agricuctural land that is increasing every year, Consequently, the pressure on groundwater resources is creased. The aim of this study is invstigation of water balance in Tuyserkan plain in water year 88-87 for optimal management of water resources especially for agricultural uses. For this purpose, iso potential of Plains is maping next Attempted to identify the input and output in plain and ground water balance was calculated manually. The next step using of determining changes volume in plain, accuracy of water balance caculated was determined. Finally, there quiring of inputmap andbasic information is providing on Modflow numerical model and GMS software was runs.Result show that plain ground water balances was negetive and shortage of storage was -12.2 MM3 in 1387-88. Manually water balance and water table changes supported reult of model ground water balance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • ground water balance
  • MODFLOW
  • GMS
  • Tuyserkan plain
 
پورمحمدی، سمانه؛ ملکی‌نژاد، حسین؛ ربابه، پورشرعیانی،1391، «مقایسۀ کارایی روش‌های شبکۀ عصبی و سری‌های زمانی در پیش‏بینی سطح آب زیرزمینی (مطالعۀ موردی: زیر‌حوضۀ بختگان استان فارس)»، مجلۀ پژوهش‌های حفاظت آب و خاک گرگان.
پورمحمدی، سمانه؛ جعفری، هادی؛ دستورانی، محمدتقی؛ مساح بوانی، علی‌رضا، 1393، بررسی بیلان آب زیرزمینی دشت تویسرکان، همایش ملی قنات و قنات‌داری، دانشگاه بیرجند (چاپ شده).
شیرافکن، ملیحه؛ جعفری، هادی، 1392، ارزیابی بیلان هیدروژئولوژیکی آبخوان بهاباد در استان یزد، هشتمین همایش زمین‌شناسی مهندسی و محیط زیست ایران، دانشگاه فردوسی مشهد.
فاتحی مرج، احمد؛ طائی سمیرمی، مجید؛ میرنیا، سیدخلاق، 1390، مدیریت منابع آب زیرزمینی با استفاده از مدل عددی MODFLOW مطالعۀ موردی: دشت گربایگان استان فارس، چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، http://www.civilica.com/Paper-WRM04-WRM04_153.html
محمدی قلعه‌نی، مهدی؛ کیومرث، ابراهیم؛ عراقی‌نژاد، شهاب، 1391، «ارزیابی تأثیر عوامل اقلیمی بر افت منابع آب زیرزمینی (مطالعۀ موردی: آبخوان دشت ساوه)»، مجلۀ پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، جلد نوزدهم، ش چهارم.
نیکبخت، جعفر؛ نجیب، زهرا؛ حسن، پوراقدم،1391، تبدیل سیستم‌های آبیاری سنتی به تحت فشار بر افزایش ذخیره و سطح آب زیرزمینی مطالعۀ موردی: دشت عجب‌شیر، آذربایجان، اولین کنفرانس ملی راهکارهای دستیابی به توسعۀ پایدار.
 
Ale.S, L.C., Bowling, P.R., Owens, S.M., Brouder, J.R and Frankenberger, V., 2012, Development and application of a distributed modeling approach to assess the watershed-scale impact of drainage water management , journal of Agricultural Water Management, Volume 107, Pages 23-33.
Ashraf, A and Zulfiqar, Ahmad., 2012, Integration of Groundwater Flow Modeling and GIS, Water Resources Management and Modeling, ISBN: 978-953-51-0246-5.
Chenini, I and Abdallah, B.M., 2010, Groundwater recharge study in arid region: An approach using GIS techniques and numerical modeling Computers & Geosciences, Volume 36, Issue 6, Pages 801-817.
Dillip, K., Ghose, S., Panda, S., Prakash, C and Swain, M., 2010, Prediction of water table depth in western region, Orissa using BPNN and RBFN neural networks, Journal of Hydrology, Volume 394, Issues 3–4, 26 November 2010, Pages 296-304.
Gaur, S., Chahar, B and Didier, R., 2011, Graillot a,2Combined use of groundwater
modeling and potential zone analysis for management of groundwater, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 13 (2011) 127–139.
Jinnan, G., Kaiyun, W., Seppo, K., Chao, Z., Pertti, J.M and Narasinha, S., 2012, Modeling water table changes in boreal peatlands of Finland under changing climate conditions ,Journal of Ecological Modelling, Volume 244, 10, Pages 65-78.
Okkonen, J and BjørnKløve, A., 2010, A conceptual and statistical approach for the analysis of climate impact on ground water table fluctuation patterns in cold conditions , Journal of Hydrology, Volume 388, Issues 1–2, 25 June 2010, Pages 1-12.
Poch. N and Pongnoo, N., 2012, A Numerical Treatment of a Mathematical Model of Ground Water Flow in Rice Field near Marine Shrimp Aquaculture Farm,Journal of Procedia Engineering, Volume 32, Pages 1191-1197.
Pisinaras, V., Petalas, C., Tsihrintzis, V.A and Zagana, E., 2007: A Groundwater Flow Model for Water Resources Management in the Ismarida Plain, North Greece. Environmental Modeling and Assessment, 12: 75-89.
 Sarah S, Ahmed, S., Boisson, A., Violette, S and Marsily, G., 2014, Projected groundwater balance as a state indicator for addressing sustainability and management challenges of overexploited crystalline aquifers, Journal of HydrologyVolume 519, Part B, 27 November 2014, Pages 1405–1419.
Singh, A., 2013, Groundwater modelling for the assessment of water management alternatives , Journal of Hydrology, Volume 481, Pages 220-229.
Yang, Q. C., Liang, J., Yang, Z. P., 2012, Numerical Modeling of Groundwater Flow in Daxing(Beijing, China), 2nd International Conference on Advances in Energy Engineering.