شبیه‌سازی تراز آب زیرزمینی دشت نهاوند با استفاده از MODFLOW

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه اراک

2 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و محیط زیست، پژوهشکده آب، دانشگاه اراک

چکیده

بررسی روند تغییرات سطح آب زیرزمینی و پیش‌بینی آن در مدیریت منابع آبی اهمیت بسزایی دارد. در این پژوهش شبیه‌سازی تغییرات سطح آب زیرزمینی دشت نهاوند با استفاده از مدل ریاضی MODFLOW و با در نظر گرفتن پارامترهای موثر بر پدیده انجام شده است. ابتدا فرآیند واسنجی و صحت سنجی در یک دوره آماری 120 ماه انجام گرفت. سپس چهار سناریو (شرایط برداشت فعلی و 10، 30 و 50 درصد کاهش برداشت از چاه‌های کشاورزی) برای پیش بینی تغییرات سطح آب زیرزمینی در آینده بررسی گردید. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که مدل ریاضی استفاده شده جهت شبیه‌سازی آبخوان نهاوند دارای 21 درصد خطای نسبی NRMSE می­باشد که موید مدل سازی مناسب پس از بررسی فرآیند پیش بینی است. همچنین مشخص گردید که سناریوی 0 و 10 درصد سبب کاهش تراز آب زیرزمینی در آینده خواهد شد. مقدار کاهش 30 درصدی بهره‌برداری منجر به ایجاد شرایط ثابت و کاهش بیش از آن تا مقدار 50 درصد قادر به جبران کسری مخزن در دوره­ای بلند مدت است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Simulation of Groundwater Level in Nahavand Plain Using MODFLOW

نویسندگان [English]

  • Yousef Kakavand 1
  • Javad Mozaffari 2
1 MSC student, Water Science and engineering department, Arak university
2 Associate Professor, Faculty of Agriculture and Environment، Department of Water Science and Engineering, Arak University,
چکیده [English]

Understanding the trends of groundwater level changes and its prediction can be important in water resources management. In this study, the simulation of groundwater level changes in Nahavand plain was performed using MODFLOW mathematical model and considering the parameters affecting the phenomenon. First, the calibration and validation process was performed over a statistical period of 120 months. Then, four scenarios (current harvest conditions and 10, 30 and 50% reduction in agricultural wells harvesting) were investigated to predict future groundwater level changes. The results indicate that the mathematical model used to simulate the Nahavand aquifer has 21% relative error of NRMSE, which confirms the proper modeling after considering the prediction process. It was also found that 0 and 10% scenarios would decrease groundwater level in the future. A 30% reduction in operating capacity leads to constant conditions and a reduction of more than 50% creates a positive balance in the long term.

کلیدواژه‌ها [English]

  • MODFLOW
  • Aquifer
  • Budget
  • Agriculture well

مراجع

بیان، م. فصیحی، ر. و زارع. ح. 1397. شبیه‌سازی عددی مسیر جریان آب زیرزمینی آبخوان دشت همدان–بهار. مجله سلامت و محیط زیست، فصلنامه علمی پژوهشی انجمن علمی بهداشت محیط ایران. ش11(1)، ص 49-62.
پورحقی، ا. رادمنش، ف. و ملکی. ع. 1394. شبیه سازی آبخوان دشت لرستان- دلفان و بررسی سناریوهای مدیریتی با استفاده از مدل  MODFLOW. نشریه آب و خاک. شماره 29(4)، ص 886-897.
جعفرزراده، ا.، سیوکی، ع. و پورضا، م. 1399. ارزیابی عملکرد روش‌های عددی در شبیه‌سازی جریان آب زیرزمینی (مطالعه موردی: آبخوان بیرجند). مجله پژوهشی هیدروژئولوژی. انتشار آنلاین.عزیزی، ف. اصغری مقدم، ا. و ناظمی، ا. 1398. شبیه‌سازی جریان آب زیرزمینی و نفوذ آب شور در آبخوان دشت ملکان. مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران. 13(45): ص 32-43.
قدرتی،م.و ثعبانی ،ع. 1391، مدل­های ریاضی آبهای زیرزمینی ،آموزش کاربردی مدل GMS، انتشارات سیمای دانش، چاپ اول،210ص.
Chakraborty, S., Maity, P.K. & Das, S. (2020). Investigation, simulation, identification and prediction of groundwater levels in coastal areas of Purba Midnapur, India, using MODFLOW. Environment, Development and Sustainability V22, P3805–3837.
Cho, J. Barone, V, A. Mostaghimi, S., 2009, Simulation of land use impacts on groundwater levels and streamflow in a Virginia watershed, agricultural water management, V 96, P 1–11.
Gaura, S. Chahar, B, R. Graillota, D., 2011, Combined use of groundwater modeling and potential zone analysis for management of groundwater, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, V 13, P 127–139.
Hu, Y. Moiwo, J, P. Yang, Y. Han, S. Yang, Y., 2010, Agricultural water-saving and sustainable groundwater management in Shijiazhuang Irrigation District, North China Plain, Journal of Hydrology, V 393, P 219–232.
Lachaal, F. Mlayah, A. dir, M, B. Tarhouni, J. Leduc, C., 2012, Implementation of a 3-D groundwater flow model in a semi-arid region using MODFLOW and GIS tools: The Ze ´ ramdine–Be ´ni Hassen Miocene aquifer system (east-central Tunisia), Computers & Geosciences, V 48, P 187–198.
Page, M, L. Berjamy, B. Fakir, Y. Bourgin, F. Jarlan, L. Abourida, A. Benrhanem, M. Jacob, G. Huber, M. Sghrer, F. Simonneaux, V. Chehbouni, G., 2012, An Integrated DSS for Groundwater Management Based on Remote Sensing. The Case of a Semi-arid Aquifer in Morocco, Water Resour Manage, V 26, P 3209–3230.
Yang, F, R. Lee, C, H. Kung, W, J. Yeh, H, F., 2009, The impact of tunneling construction on the hydrogeological environment of Tseng-Wen Reservoir Transbasin Diversion Project in Taiwan, Engineering Geology, V 103, P 39–58.
Yaoutia, F, E. Mandourb, A, E. Khattacha, D. Kaufmannc, O., 2008, Modelling groundwater flow and advective contaminant transport in the Bou-Areg unconfined aquifer (NE Morocco), Journal of Hydro-environment Research, V 2, Issue 3, P 192–209.
نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران
دوره 13، شماره 3 - شماره پیاپی 51
فروردین 1402
صفحه 305-319

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار