مدل سازی یکپارچه آب سطحی و زیرزمینی در مناطق متکی بر سیستم کشاورزی آبی با استفاده از مدل SWAT-MODFLOW (مطالعه موردی: حوضه آبریز نیشابور)

Publish Year: 1398
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 46

This Paper With 16 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSW-33-4_001

تاریخ نمایه سازی: 8 آبان 1402

Abstract:

در سال­های اخیر، مناطق خشک و نیمه خشک با مشکل تخلیه­ی شدید منابع آب زیرزمینی به دلیل برداشت بی رویه از آن­ها رو به رو شده­اند. همچنین، آب سطحی و زیرزمینی در بسیاری از جوانب در ارتباط و تعامل مشترک بوده­اند. بنابراین، پیشرفت جامع و طولانی مدت راهکارهای مدیریت آب جهت پیاده­سازی روش­هایی برای حل مشکلات خصوصا در حوضه­های بزرگ مقیاس، امری ضروری است. در تحقیق حاضر، چارچوب یک مدل تلفیقی آب سطحی و زیرزمینی جهت تسریع مدیریت منابع آب در حوضه خشک و نیمه خشک نیشابور و تحت آبیاری متمرکز از آب زیرزمینی، ارائه شده است. مدل اخیرا توسعه یافته تلفیقی SWAT-MODFLOW به صورت روزانه، آب زیرزمینی پمپ شده را از مدل MODFLOW جهت آبیاری مزارع تحت کشت به مدل SWAT منتقل کرده و با نفوذ عمقی از زیر پروفایل خاک، به عنوان تغذیه به مدل MODFLOW وارد می­کند. واسنجی مدل SWAT-MODFLOW برای ۹ سال (۲۰۰۹-۲۰۰۱) و صحت­سنجی برای ۲ سال (۲۰۱۱-۲۰۱۰) با استفاده از نتایج مدل در ایستگاه­های هیدرومتری آب سطحی و تراز آب زیرزمینی در چاه­های مشاهداتی آبخوان حوضه نیشابور به صورت روزانه انجام شد. نتایج نشان داد که در مرحله واسنجی رواناب ماهانه، ضرایب p-factor، r-factor، R۲ و NS که به منظور ارزیابی توانایی مدل SWAT در شبیه­سازی رواناب به کار برده شد، در خروجی حوضه به ترتیب حدود ۳۶/۰، ۲۱/۰، ۸۵/۰ و ۸۴/۰ و در مرحله اعتبارسنجی به ترتیب ۲۹/۰، ۸۳/۰، ۷۰/۰ و ۶۵/۰ بوده است. بیشترین نرخ نفوذ در ماه­های اسفند و بهمن و کمترین نرخ نفوذ در ماه­های شهریور و مهر اتفاق افتاده است. همچنین از نظر توزیع مکانی، این مقدار تغذیه بیشتر در مخروط افکنه­ها و مناطق آبرفتی اتفاق می­افتد. با بررسی مقدار میانگین سطح ایستابی آب زیرزمینی مشاهده­ای و شبیه­سازی شده برای دوره­ی ۲۰۰۱ تا ۲۰۱۱ و برای ۴۸ چاه مشاهداتی مشخص شد که میزان خطا برای ۷۸% از نقاط، کمتر از ۲ متر می­باشد و تنها ۳ چاه خارج از بازه %۱۵± خطا قرار دارد. همچنین سطح ایستابی در سال­های اخیر به شدت روند کاهشی نشان داده است که علت آن برداشت بی­رویه آب از چاه­ها در دوره مورد بررسی بوده است. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که مدل تلفیقی توسعه یافته SWAT-MODFLOW می­تواند در سایر حوضه­های خشک و نیمه خشک که آبیاری آن­ها عمدتا از آبخوان انجام می­شود، استفاده گردد. علاوه بر این، این مدل می­تواند جهت مطالعات مدیریت پایدار منابع آب در دهه های آینده مورد استفاده قرار گیرد.

Authors

عالیه سعادت پور

فارغ التحصیل دکتری گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

امین علیزاده

استاد گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

علی نقی ضیائی

دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

عزیزاله ایزدی

فردوسی مشهد

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Aliyari F., Bailey R.T., Tasdighi A., Dozier A., Arabi M., ...
  • Alizadeh A., Izady A.A., Davari K., Ziaei A.N., Akhavan S., ...
  • Bailey R.T., Wible T.C., Arabi M., Records R. M., and ...
  • Bennett N.D., Croke B.F.W., Guariso G., Guillaume J.H.A., Hamilton S.H., ...
  • Borah D.K., and Bera M. ۲۰۰۳. Watershed-scale hydrologic and nonpoint-source ...
  • Brunner P., and Simmons C.T. ۲۰۱۲. HydroGeoSphere: a fully integrated, ...
  • Christenson S., Osborn N.I., Neel C.R., Faith J.R., Blome C.D., ...
  • Chu T.W., and Shirmohammadi A. ۲۰۰۴. Evaluation of the SWAT ...
  • Chung I., Kim N., Lee J., and Sophocleous M. ۲۰۱۰. ...
  • Chunn D., Faramarzi M., Smerdon B.D., and Alessi D.S. ۲۰۱۹. ...
  • Demetriou C., and Punthakey J.F. ۱۹۹۸. Evaluating sustainable groundwater management ...
  • Fleckenstein J.H., Krause S., Hannah D.M., and Boano F. ۲۰۱۰. ...
  • Galbiati L., Bouraoui F., Elorza F.J., and Bidoglio G. ۲۰۰۶. ...
  • Gannett M.W., Wagner B.J., and Lite Jr K.E. ۲۰۱۲. Groundwater ...
  • Gassman P.W., Reyes M.R., Green C.H., and Arnold J.G. ۲۰۰۷. ...
  • Gilfedder M., Rassam D.W., Stenson M.P., Jolly I.D., Walker G.R., ...
  • Graham D.N., and Butts M.B. ۲۰۰۵. Flexible, integrated watershed modelling ...
  • Guzman J.A., Moriasi D.N., Gowda P.H., Steiner J.L., Starks P.J., ...
  • Harbaug A.W. ۲۰۰۵. MODFLOW-۲۰۰۵. The U.S. Geological Survey modular groundwater ...
  • Huntington J.L., and Niswonger R.G. ۲۰۱۲. Role of surface-water and ...
  • Izady A., Davary K., Alizadeh A., Ziaei A., Alipoor A., ...
  • Izady A., Davary K., Alizadeh A., Ziaei A., Akhavan S., ...
  • Kim NW., I.M. Chung., Y.S. Won., and Arnold J.G. ۲۰۰۸. ...
  • Luo Y., and Sophocleous M. ۲۰۱۱. Two-way coupling of unsaturated-saturated ...
  • Markstrom S.L., Niswonger R.G., Regan R.S., Prudi, D.E., and Barlow ...
  • Markstrom S.L. ۲۰۱۲. Integrated Watershed-scale Response to Climate Change for ...
  • Mashburn S.L., Ryter D.W., Neel C.R., Smith S.J., and Magers ...
  • McDonald M.G., and Harbaugh A.W. ۱۹۸۸. A modular three dimensional ...
  • Menking K.M., Syed K.H., Anderson R.Y., Shafike N.G., and Arnold ...
  • Ministry of Power. ۲۰۱۱, Final report of extended ban: Khorasan-e-Razavi ...
  • Nazarieh F., Ansari H., Ziaei A.N., Davari K., and Izady ...
  • Niswonger R.G., Prudic D.E., Fogg G.E., Stonestrom D.A., and Buckland ...
  • Niswonger R.G., Panday S., and Ibaraki M. ۲۰۱۱. MODFLOW-NWT, A ...
  • Panday S., and Huyakorn P.S. ۲۰۰۴. A fully coupled physically-based ...
  • Paschke S.S. ۲۰۱۱. Groundwater Availability of the Denver Basin Aquifer ...
  • Perez A.J., Abrahao R., Causape J., Cirpka O.A., and Bürger ...
  • Peterson J.R., and Hamlet J.M. ۱۹۹۸. Hydrologic calibration of the ...
  • Rassam D.W., Peeters L., Pickett T., Jolly I., and Holz ...
  • Rumman M.A., and Payne D.F. ۲۰۰۳. Model Framework and Preliminary ...
  • Santhi C., Arnold J.G., Williams J.R., Dugas W.A., Srinivasan R., ...
  • Siebert S., Burke J., Faures J.M., Frenken K., Hoogeveen J., ...
  • Sophocleous M.A., Koelliker J.K., Govindaraju R.S., Birdie T., Ramireddygari S.R., ...
  • Sophocleous M., and Perkins S.P. ۲۰۰۰. Methodology and application of ...
  • Sophocleous M. ۲۰۰۲. Interactions between groundwater and surface water: the ...
  • Spruill C.A., Workman S.R., and Taraba J.L. ۲۰۰۰. Simulation of ...
  • Srivastava P., McNair J.N., and Johnson T.E. ۲۰۰۶. Comparison of ...
  • Therrien R., McLaren R.G., Sudicky E.A., and Panday S.M. ۲۰۱۰. ...
  • Tian Y, Zheng Y, Wu B, Wu X, Liu J, ...
  • VanderKwaak J.E., and Loague K. ۲۰۰۱. Hydrologic-Response simulations for the ...
  • Van Genuchten M., Leij F., and Yates S. ۱۹۹۱. The ...
  • Velayati S., and Tavasoli S. ۱۹۹۱. Khorasan Water Resources and ...
  • Werner A.D., Gallagher M.R., and Weeks S.W. ۲۰۰۶. Regionale-scale, fully ...
  • نمایش کامل مراجع