ارزیابی سناریوهای مختلف مدیریت منابع آب دشت تالار با استفاده از مدل‏سازی آب زیرزمینی و سیستم‌های یکپارچه منابع آب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری،

2 کارشناس آب های زیرزمینی، شرکت آب منطقه ای مازندران، ساری، ایران

چکیده

آب‌های زیرزمینی به­عنوان یکی از منابع مهم و عمده تامین آب شرب و کشاورزی به­ویژه در مناطق شمال کشور مطرح می­باشد. همچنین افزایش فاصله بین عرضه و تقاضا، توجه جدی به مبانی تخصیص بهینه آب را اجتناب‌ناپذیر نموده و مدیریت عرضه و تقاضای آب را ضروری می‏نماید. بنابراین شناخت عوامل مهم تغذیه و تخلیه آب زیرزمینی از فاکتورهای اساسی در مدیریت صحیح جامع منابع آب از جمله بخش کشاورزی می‌باشد. در این پژوهش از مدل شبیه‌سازی و مدل‌ مدیریت تخصیص در حوضه آبریز رودخانه تالار، واقع در استان مازندران استفاده شد. ابتدا آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه با استفاده از مدل  MODFLOWشبیه‌سازی شد و سپس به­منظور مدیریت تخصیص آب در منطقه مورد مطالعه، اطلاعات حاصل از مدل آب زیرزمینی به مدل شبیه‌سازی و تخصیص منابع آب (WEAP) انتقال یافت. برای برنامه‌ریزی و مدیریت منطقه تحت مطالعه در محیط مدل‌سازی، سناریوهای معرفی مختلفی اعمال شد و تاثیر آن بر وضعیت عرضه و تقاضا و تغییرات ذخیره آب زیرزمینی و افت سطح ایستابی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج واسنجی مدل MODFLOW نشان داد که انطباق خوبی بین سطح ایستابی مشاهده‌ای و شبیه‌سازی‌شده وجود دارد به­طوری­که میزان RMSE برای جریان­های ماندگار و غیر ماندگار به­ترتیب 336/0 و 49/0 به دست آمد. همچنین نتایج مدل WEAP براساس سناریوی بروز خشکسالی نشان داد که منطقه با 10 میلیون مترمکعب کاهش حجم مخزن روبه­رو خواهد شد که در نتیجه وضعیت منابع آب به‌مراتب بحرانی‌تر خواهد بود. نتایج نشان داد که با تلفیق هم‌زمان مدل آب زیرزمینی و مدل یکپارچه مدیریت منابع آب، نتایج قابل اعتمادتری در دشت مورد مطالعه به‌دست خواهد آمد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Different Scenarios of Water Resources Management in Talar Plain using Groundwater Modeling and Integrated Water Resources Systems

نویسندگان [English]

  • Mojtaba khoshravesh 1
  • Esmaeil Nikzad-Tehrani 2
1 Assistant professor, Water Engineering Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
2 Expert of Groundwater, Mazandaran Regional Water Company, Sari, Iran
چکیده [English]

Groundwater is considered as one of the main sources of drinking water supply and agriculture, especially in the north of Iran. Also, increasing the distance of supply and demand will inevitably pay attention to the principles of optimal water allocation and this make necessary the management of water supply and demand. Therefore, recognizing the important factors of recharge and discharge of groundwater is one of the fundamental factors in the proper management of comprehensive water resources, including agricultural sector. In this research, the simulation model and allocation management model were used in the Talar basin basin, Mazandaran province. At first, the groundwater of study area was simulated using the MODFLOW, and then the information from the groundwater model was transferred to the WEAP model for water allocation in the study area. In order to plan and manage the study area in the modeling environment, different scenarios were applied and its impact was investigated on the supply and demand status and changes in groundwater storage and water table. The results of MODFLOW calibration showed that there is a good correlation between observed and simulated water level so that the RMSE for steady and non-steady flows was 0.336 and 0.49, respectively. Also, the results of the WEAP model based on the drought scenario showed that the area with will face to decrease of 10 million cubic meters in reservoir volume, which water resources condition will be more critical. The results showed that by combining the groundwater model and integrated water resource management model, more reliable results would be obtained in the studied plain

کلیدواژه‌ها [English]

  • Discharge
  • GMS
  • Recharge
  • Water Table
  • WEAP
منابع

آمارنامه کشاورزی. 1394. آمارنامه کشاورزی جلد اول محصولات زراعی سال 92-1391. انتشارات وزارت جهاد کشاورزی، چاپ اول، 156 صفحه.

بارانی، س. 1389. شبیه‌سازی آبخوان دشت مروست. پایان‌نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری. دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه یزد.

براتی، ح. 1375. ارزیابی تغذیه مصنوعی و طبیعی سفره آب زیرزمینی دشت امام­زاده جعفر گچساران با استفاده از مدل ریاضی سه­بعدی. پایا­ن­نامه کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی. دانشگاه تهران.

چیت سازان، م و م. ساعت‌ساز. 1384. کاربرد مدل ریاضی MODFLOW در بررسی گزینه­های مختلف مدیریت منابع آب دشت رامهرمز. علوم و مهندسی آبیاری، شماره 14، ص 15-1.

رضایی، م و ا. سرگزی. 1389. بررسی اثرات اجرای تغذیه مصنوعی بر روی آبخوان دشت گوهرکوه. مجله علوم زمین، سال 19، شماره 76، ص 106-99.

سعیدی­نیا، م.، ح. صمدی بروجنی، د. عرب و ع. زارعی. 1384. بررسی میزان آب قابل انتقال از سرشاخه­های کارون به حوضه های مجاور با استفاده از مدل  .WEAPسومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، دانشگاه تبریز.

سلطانی، م. 1385. مدیریت تخصیص آب با استفاده از روش تحلیل سناریوها و برنامه­ریزی تکاملی. پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.

شمسایی، م و م. ع. امیربیگی. 1383. مقالات اولین کنفرانس سالانه مدیریت منابع آب ایران.

صداقت، م. 1393. زمین و منابع آب. انتشارات دانشگاه پیام نور، چاپ سوم، 288 صفحه.

علیزاده، ح. 1385. ارزیابی تأثیر هیدرولوژیکی سناریوهای تخصیص آب در سطح حوضه با استفاده از نرم­افزار WEAP. پایان­نامه کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی شریف.

کوثر، آ. 1374. مقدمه­ای بر مهار سیلاب‌ها و بهره­وری بهینه از آن‌ها: آبیاری سیلابی، تغذیه مصنوعی، بندهای کوتاه خاکی. موسسه­ تحقیقات جنگل‌ها و مراتع. چاپ اول، 538 صفحه.

مالمیر، م.، ا. محمدرضاپور و شریف آذری، س. 1395. ارزیابی تأثیر تغییرات اقلیم بر تخصیص آب کشاورزی در سطح حوضه قره سو با مدل WEAP. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، سال ششم، شماره 23، ص 155-143.

موحدیان عطار، ف. و ح. صمدی بروجنی. 1392. ارزیابی عملکرد شبکه­های سد زاینده­رود در دوره خشکسالی با استفاده از مدل WEAP. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، سال چهارم، شماره 14، ص 28-18.

مهندسین مشاور کنکاش عمران، 1378، گزارش بهنگام سازی تلفیق مطالعات منابع آب حوضه آبریز رودخانه­های قره­سو-گرگان رود. جلد اول، آمار و اطلاعات و بررسی مقدماتی آن.

Abrishamchi, A., H. Alizadeh, M. Tajrishy and A. Abrishamchi. 2007. Water resources management scenario analysis in Karkheh River Basin, Iran, using WEAP model. Hydrological Science and Technology: 23(1/4), 1.

Azari, A., A. M. Akhoond-Ali, F. Radmanesh and A. Haghighi. 2015. Groundwater–surface water interaction simulation in terms of integrated water resource management (Case study: Dez plain). Journal of Irrigation Science and Engineering, 38(2): 33-47.

Danaeian, M. R. 1997. Ground Water Evaluation with Emphasis on Natural and Artificial Recharge. Thesis for Requirement of the Degree of Master of Science. International Institute for Aerospace Survey and Earth Science (ITC). Enschede, the Netherlands: 190p.

De Condappa, D., A. Chaponnière and J. Lemoalle. 2009. A decision-support tool for water allocation in the Volta Basin. Water International, 34(1): 71-87.

Kermanshahi, S., K. Davari, S. M. Hasheminia, A. Farid Hosseini and H. Ansari. 2013. Using the WEAP model to assess the impact of irrigation water use management on water resources of Neyshabour Plane. Journal of Water and Soil, 27(3): 495-505.

Raskin, P., E. Hansen, Z. Zhu and D. Stavisky. 1992. Simulation of water supply and demand in the Aral Sea Region. Water International, 17(2): 55-67.

Singh, M., V. Shinde, S. K. Pradhan, A. L. Chalodiya and K. N. Shukla. 2014. Hydrologic Modelling of Mahanadi River Basin in India Using Rainfall Runoff Model. Nature Environment and Pollution Technology, 13(2): 385-392.