این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش های حفاظت آب و خاک، جلد ۲۵، شماره ۶، صفحات ۱-۲۳
عنوان فارسی ارزیابی اثرات اعمال سیاست‌های مختلف مدیریتی بر روی آبخوان با استفاده از شبیه‌سازی عددی (مطالعه موردی: آبخوان نمدان، استان فارس، ایران)
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: امروزه علاوه بر رشد جمعیت و افزایش نیاز به منابع آب، کمبود بارندگی و جریانات سطحی در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان باعث افزایش بهره‌برداری از منابع آب‌ زیرزمینی و درنتیجه بروز مشکلات متعددی در این منابع تجدیدناپذیر و ارزشمند شده است. از این رو، بررسی، پایش و پیش‌بینی وضعیت منابع آب‌ زیرزمینی حائز اهمیت است. در این تحقیق از یک مدل توسعه داده شده شبیه‌سازی عددی تفاضل محدود با استفاده از کدنویسی در محیط متلب، جهت بررسی تغییرات تراز سطح آب‌ زیرزمینی در یک محدوده مطالعاتی واقعی استفاده شد. مواد و روش‌ها: منطقه مورد مطالعه، آبخوان نمدان واقع در حوضه آبریز طشک - بختگان، استان فارس، ایران است. جهت بررسی تغییرات تراز آبخوان، مدل غیرماندگار تفاضل محدود، توسعه داده شد. جهت پیاده‌سازی مدل، محدوده با توجه به معیارهای مختلف، سلول‌بندی شد و تعداد 50 سلول چهارضلعی حاصل گردید. علاوه بر تبادل جریان زیرزمینی بین سلول‌ها در محدوده، تبادل بین سلول‌های مرزی و جریانات ورودی و خروجی از مرزها به این سلول‌ها نیز در مدل‌سازی لحاظ شد. پارامترهای تغذیه به روش سعی و خطا و ضرایب هدایت هیدرولیکی با استفاده از یک مسئله بهینه‌سازی با هدف کمینه‌سازی مجموع مربعات خطاهای محاسبات تراز آب محاسباتی و مشاهده‌ای (دوره 7 ساله) با ابزار بهینه‌سازی فراکاوشی جامعه مورچه‌ها واسنجی شدند و ضریب تبیین 93/0 حاصل شد. همچنین مدل واسنجی شده در یک دوره 3 ساله صحت‌سنجی گردید. یافته‌ها: وضعیت آبخوان محدوده مطالعاتی، در شرایط غیرماندگار در دوره شبیه‌سازی 30 ساله، تحت 7 سناریو مختلف تدوین شده بر اساس شاخص‌های اقلیمی، برداشت، الگوی کشت و طرح ملی احیاء و تعادل‌بخشی منابع آب زیرزمینی در ایران، مورد بررسی قرار گرفت. با کاهش 10 درصدی بارش سالانه و افزایش 20 درصدی برداشت، تراز سطح آب زیرزمینی تا پایان دوره شبیه‌سازی نسبت به ادامه وضع موجود، به ترتیب 9/0 و 1/6 متر افت پیدا می‌کند. تغییر الگوی کشت با تغییر نوع محصول از گندم به محصولی کم‌آب‌بر مانند جو باعث می‌شود تا تراز سطح آب تا پایان دوره شبیه‌سازی، 4/4 متر افزایش پیدا کند. در سناریو حذف چاه‌های بدون پروانه بهره‌برداری در کل محدوده، به طور میانگین در هر سال، تراز سطح آب‌ زیرزمینی 45/0 متر افزایش می‌یابد. نتیجه‌گیری: تحت سناریوی انسداد کامل چاه‌های غیرمجاز در کل منطقه، تراز آب زیرزمینی بیشترین تغییرات را در بین سناریوها داشته و تا پایان دوره شبیه‌سازی، 6/19 متر افزایش پیش‌بینی می‌شود. این امر لزوم توجه به تعیین تکلیف‌ چاه‌های غیرمجاز در طرح ملی احیاء و تعادل‌بخشی منابع آب زیرزمینی در ایران را بیش از پیش نمایان می‌کند. واژه‌های کلیدی: آب‌ زیرزمینی، آبخوان نمدان، روش تفاضلات محدود، شبیه‌سازی عددی، طرح ملی احیاء و تعادل‌بخشی
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Impact assessment of different management strategies implementation on the aquifer using numerical simulation (Case study: Namdan aquifer, Fars province, Iran)
چکیده انگلیسی مقاله Background and Objectives: Nowadays, in addition to increase in the population growth, decrease in precipitation and surface flows in arid and semi-arid regions of the world, has caused to increase the extraction of groundwater resources and therefore many problems in this valuable and non-renewable resources. In this regard, assessing, monitoring and prediction of the groundwater resources behavior is significant. In this study, a developed numerical simulation model with finite difference solution using MATLAB was applied to evaluate the groundwater elevation changes in a real case. Materials and Methods: The study area is the Namdan aquifer located in the Tashk- Bakhtegan basin, Fars province, Iran. The transient finite difference model was developed to assess the groundwater elevation changes. For setting up the model, the study area zoned manually considering the various factors and finally 50 cells were considered. In addition to the groundwater flow interactions between cells, the interactions between boundary cells and inflows and outflows boundaries took account into the modeling. The recharge parameters were calibrated using try and error method while the hydraulic conductivities were calibrated using an optimization problem with an objective function of minimizing the residual sum of squares of water table prediction and observation (a period of 7 years) using an evolutionary ant colony optimization tool and "R" ^2 "=0.93" obtained. Furthermore, the calibrated model verified for a period of 3 years. Results: The aquifers condition was assessed in transient condition for a period of 30 years, under 7 various scenarios which have been compiled from climate, utilization, crop pattern and the aquifer restoration plan of Iran indexes. By a decrease of 10% in the precipitation and an increase of 20% in the extractions, the groundwater elevation will drop by 0.9 meter and 6.1 meter, respectively. Changing the crop pattern from wheat to barley which consumes less water, causes 4.4 meters rising in the groundwater elevation. In the removing unlicensed wells scenario, the annual water level rising will be 0.45 meter in average. Conclusion: The groundwater elevation has been faced with the most changes in the scenario of removing unlicensed wells in all over the study area compared to other scenarios and at the end of simulation period, it would be predicted that the groundwater elevation will increase about 19.6 m. This shows the necessity of paying attention to determining unlicensed wells condition in the aquifer restoration plan more than ever. Keywords: Aquifer restoration plan, Finite difference method, Groundwater, Namdan aquifer, Numerical simulation
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله سهند قدیمی |
دانش‌آموخته کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، گروه مهندسی منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

حامد کتابچی |
استادیار، گروه مهندسی منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

نشانی اینترنتی http://jwsc.gau.ac.ir/article_4460_63e3c50be079e8baec5162c841229bfa.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1379/article-1379-1322122.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات