بررسی اثر شبکه آبیاری و زهکشی مارون بر منابع آب زیرزمینی شمال دشت بهبهان با استفاده از مدل MODFLOW

محورهای موضوعی : Irrigation and Drainage

معصومه منابی ¹ ()
اصلان اگدرنژاد ² ()
حسن دانشیان ³ ()

تاریخ دریافت : 1396/12/15 تاریخ پذیرش : 1397/03/09 تاریخ انتشار : 1397/03/11

کلید واژه: واسنجی, مدل‌سازی, آب زیرزمینی, GMS, تفاضل محدود, صحت‌سنجی,

چکیده مقاله :

مدل سازی آب های زیرزمینی به دلیل کارآیی بالا و هزینه های کمتر نسبت به روش های دیگر به عنوان ابزار مدیریتی منابع آب مورد توجه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر به ارزیابی اثر شبکه آبیاری و زهکشی مارون بر منابع آب زیرزمینی شمال دشت بهبهان با استفاده از مدل عددی تفاضل محدود و به کمک نرم افزار GMS با کد MODFLOW2000 پرداخته شده است. دشت بهبهان با وسعت 484 کیلومتر مربع در جنوب شرقی استان خوزستان واقع شده است. بعد از انتخاب بسته نرم افزاری مناسب اقدام به ایجاد مدل مفهومی در ماژول نقشه گردید. سپس منطقه مورد مطالعه به شبکه ای منظم تقسیم شد. به این ترتیب مدل برای دوره زمانی یک ماهه (شهریورماه 1395) به عنوان حالت ماندگار و در یک دوره زمانی یکساله (مهر الی شهریور ماه سال آبی 96-1395) در حالت غیر ماندگار شبیه سازی شد. در نهایت مدل در بازه زمانی یک ساله از مهرماه 1396 تا شهریور ماه 1397 صحت سنجی شد. بعد از انجام واسنجی و صحت سنجی مدل و اطمینان خاطر از اینکه مدل می تواند شرایط واقعی آبخوان را شبیه سازی نماید، از مدل به عنوان ابزار مدیریتی مناسب استفاده شد. برخی از سناریوهای مدیریتی نظیر وضعیت آبخوان در شرایط خشکسالی، ترسالی، کاهش بهره برداری از شبکه و احداث چاه جدید توسط مدل نیز شبیه سازی شد. با توجه به سطح ایستابی پیش بینی شده توسط مدل، در صورت تداوم وضعیت کنونی تا 10 سال آینده، سطح ایستابی در پیزومترهای B16 و B18 به ترتیب به میزان 75/4 و 07/3 متر بالاتر از وضعیت کنونی پیش بینی می شود که به علت تاثیر شبکه آبیاری خواهد بود. در چنین شرایطی، زون تبخیری توسعه زیادی نخواهد یافت و از این جهت آبخوان به جز محدوده اطراف پیزومتر B18 که دارای عمق تبخیری است دارای مشکل نخواهد بود.

چکیده انگلیسی:

      مدل­سازی آب­های زیرزمینی به دلیل کارآیی بالا و هزینه­های کمتر نسبت به روش­های دیگر به عنوان ابزار مدیریتی منابع آب مورد توجه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر به ارزیابی اثر شبکه آبیاری و زهکشی مارون بر منابع آب زیرزمینی شمال دشت بهبهان با استفاده از مدل عددی تفاضل محدود و به کمک نرم افزار GMS با کد MODFLOW2000 پرداخته شده است. دشت بهبهان با وسعت 484 کیلومتر مربع در جنوب شرقی استان خوزستان واقع شده است. بعد از انتخاب بسته نرم افزاری مناسب اقدام به ایجاد مدل مفهومی در ماژول نقشه گردید. سپس منطقه مورد مطالعه به شبکه­ای منظم تقسیم شد. به این ترتیب مدل برای دوره زمانی یک ماهه (شهریورماه 1395) به عنوان حالت ماندگار و در یک دوره زمانی یکساله (مهر الی شهریور ماه سال آبی 96-1395) در حالت غیر ماندگار شبیه­سازی شد. در نهایت مدل در بازه زمانی یک ساله از مهرماه 1396 تا شهریور ماه 1397 صحت سنجی شد. بعد از انجام واسنجی و صحت سنجی مدل و اطمینان خاطر از اینکه مدل می­تواند شرایط واقعی آبخوان را شبیه­سازی نماید، از مدل به عنوان ابزار مدیریتی مناسب استفاده شد. برخی از سناریوهای مدیریتی نظیر وضعیت آبخوان در شرایط خشکسالی، ترسالی، کاهش بهره­برداری از شبکه و احداث چاه جدید توسط مدل نیز شبیه سازی شد. با توجه به سطح ایستابی پیش­بینی شده توسط مدل، در صورت تداوم وضعیت کنونی تا 10 سال آینده، سطح ایستابی در پیزومترهای B16 و B18 به ترتیب به میزان 75/4 و 07/3 متر بالاتر از وضعیت کنونی پیش­بینی می­شود که به علت تاثیر شبکه آبیاری خواهد بود. در چنین شرایطی، زون تبخیری توسعه زیادی نخواهد یافت و از این جهت آبخوان به جز محدوده اطراف پیزومتر B18 که دارای عمق تبخیری است دارای مشکل نخواهد بود.  

منابع و مأخذ:

     

علیزاده، ح،ع. لیاقت،ع،ا. سهرابی،ت.  (1393). ارزیابی سناریورهای توسعه سیستم های آبیاری تحت فشار بر منابع آب زیرزمینی با استفاده از مدل سازی پویایی سیستم  نشریه حفاظت منابع آب و خاک ، شماره چهارم، ص8-2.

     سربازی، آ،ح. اسماعیلی، ک. (1391). بررسی و مدل سازی کمی آب های زیرزمینی(مطالعه موردی:دشت نیشابور) نشریه علوم و مهندسی آبیاری، شماره­ 4، ص 74-87.

     خوش روش، م.ولی زاده،م. (1396). اثرات احداث شبکه و زهکشی سد مخزنی شهید رجایی روی تغییرات زمانی و مکانی کمیت و کیفیت آب زیرزمینی دشت سازی- نکا، نشریه علوم و خاک ، شماره دو، ص 5-2.

     کاکولکی، م. اسلامی، ح. (1396). تغییرات کمی و کیفی آبخوان میان آب شوشتر بعد از احداث شبکه آبیاری و زهکشی، مجله دو فصلنامه علمی و تخصصی مهندسی آب بهار و تابستان 1396، ص 60-47.

     قربانی سرهنگی، ز. شاهنظری، ع. غلامی سفیدکوهی، م،ع. جنت رستمی،س. (1397). شبیه سازی آب زیرزمینی حوزه آبخیز قائمشهر جویبار در شرایط اجرای طرح شبکه آبیاری و زهکشی البر، پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، شماره 17، ص 257-246.

     چیت سازان، م. جواد چاوشی، ز. ناصری، ح. (1394). پیش بینی اثر متقابل آبخوان رودخانه در دشت دوسلق استان خوزستان با استفاده از مدل MODFLOW، مجله پژوهشی آب ایران شماره 4، ص 147-139.

     جنوبی،ر. رضایی، ح. بهمنش، ج. (1392). تاثیر احداث شبکه های آبیاری و زهکشی مدرن برمنابع آب زیرزمینی دشت ارومیه ، مجله پژوهشی حفاظت آب و خاک، شماره سوم، ص 251-241.

     قبادیان،ر. بهرامی،ز. دباغ باقری، س. (1395). اعمال سناریوی مدیریتی در پیش بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی با مدل مفهومی و ریاضی MODFLOW دشت خزل- نهاوند ، مجله اکو هیدرولوژی، شماره 3، ص 319-303.

     برزگری بنادکوکی، ف ملکی نژاد،ح مهدی حسینی، س،م. (1394). مدیریت تلفیقی منابع آب در محدوده حوضه آبریز دشت یزد- اردکان با تاکید بر پایداری زیست محیطی،  مجله انجمن علوم و مهندسی منابع آب، شماره 2، ص 119-104.

     زینعلی،م. گلابی، م، ر. آذری، آ. فرزی، س. (1397). بررسی عملکرد مدل مفهومی و فرامدل شبیه ساز برنامه ریزی ژنتیک در مدل سازی هیدروگراف معرف آبخوان(دشت لور- اندیمشک)، مجله آبخوان و قنات، شماره 1، ص 15-1.

Seneviratne, A. (2007). Development of steady state groundwater flow model in lower Walawa basin, Sri Lanka.

Wang, H.F.and M.P. Anderson. (1982). Introduction to Groundwater Modeling. Finite Difference and Finite Element methods, W.H. Freeman and Company.

Hill, M.C.,Tiedeman,C.R. (2007). Effective GroundwaterModel Calibration Published 2007 by John Wiley Sons,Inc.,Hoboken, NEW Jersey.

Le Page, M., Berjamy, B., Fakir,Y., Bourgin,F., Jarian,L., Abourida,A., Benrhanem, M., Jacob,Huber, M., Sghrer,F. and Simonneaux,V. (2012). An integrated DSS for ground water management based on remote sensing. The case of a semi-arid aquifer in Morocco. Water resources management, 26(11),pp.3209-3230.

Prickett, T. A. (1975). Modeling technique for groundwater resource evaluation, Advances in hydroscience, Vol,10.Academic prees Inc.,418 pp.

Parhizkar,S.,Ajdari,K., Kazemi,G.A. and Emamgholizadeh, S. (2015). Predicting water level drawdown and assessment of land  subsidence in Damghan aquifer by combining GMS and GEP models Geopersia ,5(1),pp.63-80.

Roy, P.K., Roy, S.S., A,. Banerjee, G,. Majumder, A. and Mazumader, A. (2015). Study of  impact on surface water and groundwater around flow fields due to changes in river stage using groundwate modeling system. Clean Technologies and Environmental Policy, 17(1), pp.145-154.