زمینه و هدف: یکی از بزرگترین چالش های مدل بارش-رواناب، تعیین دقیق نرخ نفوذ آب به خاک به عنوان یکی از پارامترهای تعیین کننده بزرگی و شکل هیدروگراف های سیلاب های تاریخی است. مطالعات صورت گرفته در اقلیم های متفاوت که ریخت شناسی مختلف زمین را نمایش می دهند، حاکی از ضعف روش های پرکاربردی نظیر SCS-CN در تعیین نرخ نفوذ آب به خاک است. برای روش SCS-CN، با نزدیک شدن شاخص ذخیره‌سازی خاک به بی نهایت، نسبت رطوبت خاک به 1 نزدیک می شود و این به دلیل محدودیت روش SCS-CN است. در این پژوهش با محوریت همین ضعف در روابط پایه محاسبات تلفات، و رویکرد یکپارچه ای در تعیین نفوذ آب به داخل خاک، بزرگی مقدار سیلاب های رخدادی در حالت تاریخی خود در حوضه آبریز تحلیل شد. اهمیت این تحلیل می تواند در تدقیق بزرگی سیلاب هایی باشد که معیار تعیین سازه ها و یا برنامه های کنترل بحران است.روش پژوهش: با توجه به آنکه به منظور حل مشکل محاسبات نفوذ در مقیاس حوضه، و بر پایه معادلات جدید تعیین تلفات جریان، نیاز به یک معیار همگن اما رستری می باشد، در این پژوهش بر اساس حساسیت تولید شده جریان به مقدار تلفات در بررسی احتمالاتی شاخص های رطوبت و نسبت جریان، اقدام به تهیه یک الگوی عمق-نفوذ از مدل جامع دو بعدی در محدوده شد. در این مطالعه بر اساس روابط جدید تعیین تلفات، محاسبات عددی در محیط نرم‌افزار و اسکریپت به صورت متوالی و بر اساس خروجی های مدل هیدرولوژیکی صورت پذیرفت. ابتدا تولید ساختار مدل بارش-رواناب HEC-HMS با افزونه‌های ArcHydro و HEC_GeoHMS در حوضه آبریز شادگان انجام شد. سپس پارامترهای نفوذ به روش SMA در تحلیل تصاویر سنجش از دور از حوضه تعیین شد. در مرحله بعد توسعه مدل تداومی اولیه، واسنجی و صحت‌سنجی با محوریت اطلاعات رطوبتی خاک انجام شد. پس از تعیین رابطه رطوبت خاک بر اساس نتایج مدل (Soil Wetting)، هیدروگراف رخداد واحد مصنوعی با تعیین حجم سیلاب بر پایه روش ترکیبی SCS-CN و VICتعیین گردید.یافته‌ها: نتایج کلی اجرای مدل هیدرولیکی دشت سیلابی، نشان داد که حداکثر دبی ورودی به محدوده معادل 3023 متر مکعب بر ثانیه در زمان ساعت 90 رخداد، و حداکثر سیلاب خروجی در زمان 93 با رقم 2137 متر مکعب بر ثانیه بوده است. مقدار دبی در آغاز محاسبات صفر فرض گردیده است. حجم جریان در پایان محاسبات برابر با 141.03 میلیون متر مکعب بود که این مقدار از حجم 918.36 میلیون متر مکعب در کل رخداد باقی مانده است. درصد اختلاف دبی ورودی و خروجی در حدود 14/6 درصد به صورت کمبود محاسبه شد. همچنین لایه تغییرات عمق جریان نشان می دهد که تراز آب در محدوده دشت با پر شدن نقاط پست تر سعی در قرار گرفتن در یک حد ممکن و معقول را دارد. آنچنان که بخش زیادی از حجم آب از نوار جنوبی مرزهای تراوا برای ناحیه فعال مدل‌سازی، در نهایت به دریا خواهد ریخت. با این حال جهت حرکت آب حتی در برخی موارد عمود بر مسیر مستقیم به سمت دریا نیز تخمین زده شده است. این نتایج حاکی از عمق حداکثری 4/16 متر در برخی نواحی می باشد که کمینه آن به رقم 3/5 متر می رسد. نکته مهم آنکه در محدوده دشت با توجه به اندازه سلولی، قطعا در برخی موارد عمق های بسیار کمتر نیز قابل محاسبه است. متوسط عمق در سلول های فعال برابر 9/11 متر به صورت محلی محاسبه شده است. این ارقام با توجه به رخداد های مختلف بارش می تواند تغییر کند.نتایج: نتایج نشان داد تدقیق نفوذ بر اساس معادلات جدید توزیع مبنا با لحاظ یک شرایط احتمالاتی در تخمین پارامتر شکل حوضه ممکن است. رقوم واسنجی هیدروگراف در واکنش به نفوذ آب در خاک وابسته به تخمین درست رطوبت اولیه خاک دارد. تلفات جریان در حوضه‌های بزرگ مقیاس بر اساس معادلات توزیع مبنای SCS، به صورت مطلوب‌تری حاصل می شود. مدل های عددی و هیدرولوژیکی نظیر HEC-HMS و یا مدل‌ساز هایی نظیر HEC_GeoHMS به منظور مرزبندی بالادست جریان، کاملا وابسته به لایه خام DEM معرفی شده هستند. تغییرات پوشش زمین در نواحی مسطح می تواند عملا مرز بسته شده حوضه آبریز را نسبت به واقعیت زمین در مدل های شبیه‌سازی متفاوت خروجی دهد. روش هیدورگراف واحد با توجه به پیش فرض های اساسی نظیر ضرایب واسنجی، می توانند جایگزین خوبی برای نواحی فاقد آمار بارش-دبی باشند. همچنین مدل نرم‌افزاری TUFLOW بهترین پاسخ‌گویی به جریان یک بعدی به دو بعدی را برای دشت شادگان با توجه به نوع شرایط مرزی داد. Manuscript profile

زمینه و هدف: با توجه به افت شدید آب های زیرزمینی دشت های کشور به دنبال برداشت بی رویه از آنها برای مصارف کشاورزی، مدیران به دنبال راهکارهای مدیریت و احیا سفره های آب زیرزمینی هستند. یکی از راهکارهای جبران افت سطح آب زیرزمینی که خود از موثرترین عوامل نابودی ظرفیت تغذیه و افزایش کیفیت در پهنه آب زیرزمینی است، سناریوهای کاهش برداشت از چاه های کشاورزی و تهیه طرح های ممنوعیت با کمترین عدم قطعیت براساس حساسیت ناحیه ای به آلودگی است. هدف از این تحقیق پیش-بینی شرایط انتشار جریان و آلودگی منطقه بر اساس مدل های عددی است. شبکه تراز و جهت جریان آب زیرزمینی دشت با استفاده از نرم افزار MODFLOW در یک دوره بلند مدت و توسعه مدل پیش بینی با استفاده از عملیات واسنجی و صحت سنجی بر دوره پایه مطالعاتی انجام شود تا بتوان به اجرای سناریوهای پیش بینی از طریق اعمال محدودیت و کاهش برداشت بر منابع بهره برداری آبخوان، و مشخصاً چاه های کشاورزی، تا مرحله استخراج هیدروگراف پایدار دشت دست یافت.روش پژوهش: این تحقیق با هدف تخمین و پیش بینی وضعیت آلودگی رخ داده در سایت آلودگی شهری، با استفاده از برنامه های رایانه ای MODFLOW و MODPATH در نرم افزار GMS انجام شد. برای رسیدن به این هدف در مرحله اول، مدل عددی جریان آبخوان بوسیله کد MODFLOW تهیه و کالیبره گردید. سپس کد MODPATH برای ردیابی ذرات آلوده به روش پیشرو در حالت ماندگار مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله دوم، تاثیر سناریوی افزایش و کاهش پمپاژ از چاه های بهره برداری بر زمان سیر، طول مسیر و ناحیه گیرش ذرات شیرابه منتهی به آنها به روش پسرو پیش بینی و ارزیابی شد. در مرحله سوم، ردیابی ذرات منتهی به چاه-های نمونه برداری کیفی در دشت به روش پسرو در حالت ماندگار پیش بینی و ارزیابی شد.یافته‌ها: مدل جریان آب زیرمینی با توجه به رویکرد خودکار واسنجی و صحت سنجی، کمترین انحراف آماری را بر روی پارامترهای بهینه سازی ایجاد نمود. همچنین مدل کیفیت انتقال ذرات بر روی مدل پیش بینی جریان آب های زیرزمینی به درستی اجرا شد. در آبخوان بابل، محدوده دفن پسماند در حیطه خارج از آبخوان تعیین شده، اشباع است. مشاهده شد، با تنظیم پارامترهای شبیه سازی انتقال ذرات ابر آلودگی پسماند، تخمینی از غلظت به مرزهای تراوا و شبکه آبراهه ای اطلاق گردید. به این معنی که در شبیه سازی انتقال ذرات، در اینجا منبع گسترش آلودگی، شبکه آبراهه ای و مرزهای تراوایی است که مستقیماً در دوره های بارندگی و بخصوص طغیان های سیلابی، از آلودگی متاثر خواهند بود. حد غلظت به صورت ارقام متغیر بر پایه تغذیه و بارش در محدوده و برابر با آستانه پایدار اولیه مورد تحقیق (لندفیل) به مدل داده شد. بر اساس نمودار تجمعی غلظت خروجی از مرزهای تراوا و مسیل جریان در ناحیه جنوب شرقی نیز روند تغییرات نمودار غلظت ابر آلودگی، در مدل سازی کیفی دشت نشان می دهد که در دوره پیش بینی، افزایش غلظت به شکل خطی بالا خواهد رفت. با توجه به اینکه محل قرارگیری دفع پساب در محدوده خارج از دشت می باشد، سرعت افزایش آلودگی تا دوره پایانی شبیه سازی ابتدایی چندان بالا نبوده است. با این حال، علت بالا رفتن حجم انباشت غلظت را می توان به وجود مرزهای تراوا و افت شدید آب های زیرزمینی در این ناحیه ربط داد. به عبارتی دیگر، با پایین رفتن بیش از اندازه تراز آب زیرزمینی در محدوده اشباع دشت، جهت جریان به سمت آبخوان با سرعت بالاتری حجم آب آلوده را منتقل خواهد کرد.نتایج: چنانچه وضعیت برداشت های آب‌های زیرزمینی به همین صورت ادامه یابد، علاوه بر کاسته شدن از ذخایر آب‌های زیرزمینی دشت، کیفیت ذخایر آب باقیمانده نیز کمتر خواهد شد. این امر موجب بروز مشکلات جدی تر در وضعیت کشاورزی منطقه می شود. نتایج اجرای مدل کمی و کیفی به منظور بررسی نفوذ آب آلوده لندفیل بر پایه تراکم آلودگی، نشان داد با احتمال بالا نفوذ ذرات آلوده از سمت دیواره جنوبی به سمت آبخوان در دوره های بارش رخدادی که جریان به صورت تصادفی و در مسیل ها جاری می شود و سپس گسترش تا دریا عملا به دلیل افت تراز آب دریای خزر رخ خواهد داد. نفوذ آب در نواحی شرقی محتمل تر از نواحی غربی است. دلیل انتخاب انتشار آلودگی محل دفع پسماند شرقی به جهت نمایش انباشت ذرات آلوده و پس زدگی از دریا نیز همین بود ه است. پیشنهاد می شود تا در حوزه سیاست گذاری، به منظور کنترل بحران شیرابه دشت، بسترسازی مناسب و دیواربندی محدوده انباشت زباله بر اساس جهت جریان اعمال شود. Manuscript profile