ارزیابی تأثیر تنش‏های خشکی بر سیستم آب زیرزمینی دشت باغملک با تغییر در الگوی بهره‌برداری

آب و خاک

مقاله 3، دوره 29، شماره 3، شهریور 1394، صفحه 539-550   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v0i0.31087

نویسندگان

رضا لاله زاری^{* 1}؛ سعید برومند نسب²؛ هادی معاضد³؛ علی حقیقی¹

¹دانشگاه شهید چمران اهواز

²استاد گروه آبیاری وزهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز.

³شهید چمران اهواز

چکیده

آب زیرزمینی بزرگ‌ترین منبع تأمین آب محسوب می‏گردد و کمبود منابع آب سطحی در شرایط خشکسالی موجب توسعه برداشت از آب زیرزمینی شده است. در تحقیق حاضر، مدل مفهومی آبخوان باغملک در چارچوب روش عددی تفاضل محدود برای شبیه‏سازی رفتار جریان آب زیرزمینی استفاده شده است. داده‏های سطح ایستابی 8 پیزومتر در طول 10 سال از 1381 تا 1391 بدین منظور جمع‏آوری شد. سال‏های مورد مطالعه به 40 دوره تنش تقسیم و هدایت هیدرولیکی، آبدهی ویژه و تغذیه در این دوره‏ها واسنجی شد. صحت‏سنجی رقوم هیدرولیکی شبیه‏سازی نسبت به اندازه‏گیری برای سال بعد از واسنجی انجام گرفت. نتایج شبیه‌سازی جریان نشان می‌دهد واریانس اختلاف سطح ایستابی مشاهداتی و محاسباتی در فرایندهای واسنجی و صحت‏سنجی به ترتیب 1/3 و 84/3 محاسبه شد. پهنه‏بندی هدایت هیدرولیکی واسنجی‏شده نشان می‏دهد شمال شرقی آبخوان قابلیت انتقال و پتانسیل برداشت بیشتری در مقایسه با بخش‏های جنوبی دارد. حساسیت مدل جریان به کاهش هدایت هیدرولیکی بیش از افزایش آن است. 50 درصد کاهش در هدایت هیدرولیکی موجب افزایش واریانس اولیه از 1/3 به 44 می‏گردد. هم‌چنین نتایج نشان داد مدل آبخوان باغملک به ترتیب نسبت به تغذیه، هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه حساسیت بالاتری دارد.

کلیدواژه‌ها

تفاضل محدود؛ شبیه‏سازی؛ ضرایب هیدوردینامیک؛ واسنجی

مراجع

1- Bazargan-Lari M.R., Kerachian R., and Mansoori A. 2009. A conflict-resolution model for the conjunctive use of surface and groundwater resources that considers water-quality issues: a case study. Environmental Management, 43:470–482.

2- Delavar M., Moghadasi M., and Morid S. 2011. A real-time model for optimal water allocation in irrigation systems during droughts. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0000440.

3- Heidari S. 2012. Quantitative simulation of groundwater source of Qale-Tol plain in different scenarios for agricultural uses by PMWIN Model. M.Sc. Thesis of Irrigation and Drainage. Shahid Chamran University of Ahvaz. Pp:150. (in Persian with English abstract)

4- Huang J., Ridoutt B.G., Chang X., Zheng H., and Chen F. 2012. Cropping pattern modifications change water resource demands in the Beijing metropolitan area. Journal of Integrative Agriculture, 11(11):1914-1923.

5- Karamouz M., and Araghinejad S. 2008. Drought mitigation through long-term operation of reservoirs: case study. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 134: 471-478.

6- Karamouz M., Mohammad Rezapour Tabari M., and Kerachian R. 2007. Application of genetic algorithms and artificial neural networks in conjunctive use of surface and groundwater resources. Journal of Water International. 32(1):163-176.

7- Kresic N. 1997. Quantitative solutions in hydrogeology and ground water modeling. CRC Press LLC. Pp: 115.

8- Lalehzari R. 2008. The effect of wastewater recharge on nitrate distribution in Shahrekord aquifer using MT3D model. M.Sc. Thesis of Irrigation and Drainage, Shahrekord University Pp, 130. (in Persian with English abstract)

9- Lalehzari R. 2015. Optimal allocation of surface and groundwater resources to cropping pattern in Baghmalek plain by multi-objective planning based on non-dominated sorting algorithm. Ph.D. Thesis of Irrigation and Drainage, Shahid Chamran University of Ahvaz. Pp: 250. (in Persian with English abstract)

10- Lalehzari R., Tabatabaei S.H., and Kholghi M. 2013. Simulation of nitrate transport and wastewater seepage in groundwater flow system. International Journal of Environmental Science and Technology. 10:1367-1376. DOI 10.1007/s13762-013-0213-4.

11- Lalehzari R., and Tabatabaei S.H. 2014. Simulating the impact of subsurface dam construction on the change of nitrate distribution. Environmental Earth Science. Springer: DOI 10.1007/s12665-015-4362-2.

12- Mohammad Rezapour Tabari M., Maknoon R., and Ebadi T. 2008. Multi-objective optimal model for surface and groundwater conjunctive use management using SGAs and NSGA-II. Journal of Water and Wastewater, 1:1-12. (in Persian with English abstract)

13- Mohammad Rezapour Tabari M., Maknoon R., and Ebadi T. 2012. Development structure for optimal long-term planning in conjunctive use. Journal of Water and Wastewater. 4:56-69. (in Persian with English abstract)

14- Nejati Jahromi Z. 2009. Simulation of the groundwater sources in Aghili’s plain by finite differences mathematical model. M.Sc. Thesis of Hydrogeology, Shahid Chamran University of Ahvaz. Pp: 158. (in Persian with English abstract)

15- Pourseyyedi A. 2009. Groundwater model development of Jiroft plain. M.Sc. Thesis of Irrigation and Drainage, Shahid Chamran University of Ahvaz. Pp: 203. (in Persian with English abstract)

16- Reynolds D.A., and Marimuthu S. 2006. Deuterium composition and flow path analysis as additional calibration targets to calibrate groundwater flow simulation in a coastal wetlands system. Hydrogeology Journal, 15:515- 535.

17- Selle B., Minasny B., Bethune M., Thayalakumaran T., and Chandra S. 2011. Applicability of Richards' equation models to predict deep percolation under surface irrigation. Geoderma. 160:569-578.

18- Shirzadi S., and Sabouhi M. 2009. Application of multiobjective programming in surface and groundwater resources management in the Savojbolagh region. Agricultural Economics. 3(2): 83-98. (in Persian with English abstract)

19- Thorley M., and Callander P. 2005. Christhurch city groundwater model. Environment Canterbury report U05/53. Pp: 10.

20- Yang C.C., Chang L.C., Chen C.H., and Yeh M.S. 2008. Multi-objective planning for conjunctive use of surface and subsurface water using genetic algorithm and dynamics programming. Water Resource Management. DOI 10.1007/s11269-008-9281-5.