اندازه گیری مستقیم و شبیه سازی اثر میزان سیلاب بر نرخ تغذیه به آبخوان در سامانه پخش سیلاب گربایگان

ارزیابی نرخ واقعی تغذیه به سفره بر اثر روش های مختلف استحصال سیل از موارد مهم پژوهشی است. برای آگاهی از میزان تغذیه مصنوعی آب زیرزمینی بر اثر عملیات آبخوانداری سه چاه با عمق تقریبی ۳۰ متر در یکی از نوارهای سامانه پخش سیلاب گربایگان، با قدمت ۳۹ سال، به ترتیب در کاربری های جنگل دست کاشت آکاسیا، زمین بایر، و پوشش مرتعی حفر شد. ویژگی های هیدرولیکی لایه غیراشباع خاک در تمام نیمرخ آبخوان به صورت میدانی و آزمایشگاهی اندازه گیری شد. یکی از چاه ها با حس گرهای TDR که از پیش برای خاک محل پژوهش واسنجی شده بود تجهیز شد. حس گرها در حفره هایی که در دیواره چاه (از پیش عایق بندی شده) آماده شده بود از سطح تا عمق ۳۰ متر کارگذاری کابل های آن ها تا بالای چاه کشیده شد. مقدار حجم آب خاک از مرداد ۱۳۸۹ تا خرداد ۱۳۹۹ به طور پیوسته یک نوبت در هفته در زمان های فاقد رخداد سیل و بارش و یک نوبت در روز در هنگام بعد از رخدادهای سیل و بارش اندازه گیری شد. داده های بارش و ارتفاع آبگیری نوار تغذیه در کنار چاه مشاهده ای یادداشت شد. تغذیه در محیط غیراشباع با روش بیلان آب خاک با کمک داده های اندازه گیری آب خاک در لایه ها ارزیابی شد. مقدار تغذیه با راه حل معکوس به وسیله مدل Hydrus یک بعدی شبیه سازی شد. نتایج نشان داد که جبهه رطوبتی پس از وقوع سیل در عمق چهار متر جایی که یک لایه خاک ریزبافت روی لایه درشت بافت سنگ ریزه دار قرار دارد، مختل شده است. تفاوت زیاد در میزان هدایت هیدرولیکی دو لایه متوالی سبب تبدیل حرکت جبهه ای به حرکت انگشتی در این عمق شده است. اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی جریان با مدل واسنجی شده Hydrus در برابر مقادیر مشاهده ای (با RMSE، ۳.۴۵ سانتی متر و R۲، ۰.۹۹۴) نشان داد مدل با موفقیت قادر به تخمین جریان آب پس از وقوع سیل بوده و آماره های صحت سنجی نتایج نزدیکی به واقعیت ارائه کرده است. نسبت تغذیه بین ۲۶-۸۴ درصد با میانگین ۵۵ درصد برای کل وقایع و ۸۴ - ۶۳ درصد با میانگین ۷۵ درصد برای سیل های بزرگ (با ارتفاع ماندابی بیش از ۵۰ سانتی متر و در طول بیش از ۲۴ ساعت) بر اثر سیل و بارش را می توان یکی از دست آوردهای پژوهش حاضر دانست.

Keywords:

بیلان آب خاک , پخش سیلاب , حرکت انگشتی , تغذیه مصنوعی , HYDRUS۱D