مروری جامع بر مطالعات مدلسازی تلفیقی منابع آب سطحی و آب زیرزمینی با استفاده از مدلهای SWAT وMODFLOW
نویسندگان
1 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
2 موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی ، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.
3 موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.
doi
10.22126/atwe.2025.11367.1144چکیده
هدف: هدف این مطالعه بررسی جامع مطالعات انجام شده مدلسازی منابع آب سطحی و زیرزمینی با استفاده از مدلهای SWAT، MODFLOW و SWAT-MODFLOW و تجزیهوتحلیل محدودیتها و قابلیت آنها بود. روش پژوهش: تیم تحقیقاتی با انتشار یک محیط آنلاین در میان همکاران ساخته شد. پروژه در محیط آنلاین تشریح و مراحل انجام کار توضیح داده شد. نمونه مقالات شامل 235 مقاله از پایگاههای اطلاعاتیSID ،Magiran ، ScopusوScinceDirect با کلید واژههای "SWAT"، "MODFLOW"، "SWAT-MODFLOW" تا سال 1403 بود. عناوین مقالات، چکیدهها و در صورت نیاز، بخشهایی از مقالات مطالعه شد تا به سوال اصلی مطالعه یعنی بررسی محدودیتها و قابلیتهای مدلسازی منابع آب سطحی و آب زیرزمینی پاسخ داده شود. یافتهها: بررسیها نشان داده است که عدم قطعیت در تعیین پارامتر تغذیه آب زیرزمینی، به میزان قابلتوجهی در نتایج شبیهسازی جریان آب زیرزمینی و برآورد مؤلفههای بیلان آب تأثیر خواهد داشت. از روشها و مدلهای متنوعی برای تعیین میزان تغذیه آبهای زیرزمینی ناشی از نفوذ عمقی و جریانات برگشتی آبیاری مانند SWAT ، WATLAC،HEC_HMS ، HYDRUS، MOBIDIC و... استفاده شده است. این مدلها غالباً در ترکیب با مدل آب زیرزمینی MODFLOW برای افزایش دقت در شبیهسازی سطح آب زیرزمینی و اثربخشی سناریوهای مختلف برداشت توأمان از منابع آب سطحی و زیرزمینی بر مؤلفههای بیلان آب استفاده شده است. بهطورکلی بررسیها نشان داده است که مدل SWAT بهعنوان یک مدل جامع شبیهسازی آبهای سطحی برای برآورد تغذیه و تبخیر و تعرق واقعی در مقیاس حوضه آبریز است؛ بهطوری که تأثیر مقادیر تغذیه حاصل از مدل SWAT بهعنوان یکی از مهمترین مؤلفههای ورودی مدلهای آب زیرزمینی در شبیهسازی تراز سطح ایستابی و مؤلفههای بیلان آب زیرزمینی با استفاده از مدل MODFLOW بهعنوان یک مدل جامع و یکپارچه منابع آب سطحی و زیرزمینی (SWAT-MODFLOW) در اکثر مطالعات تأیید شده است. درمجموع نتایج تحقیقات نشان میدهد از مدل تلفیقی SWAT-MODFLOW میتوان بهعنوان یک ابزار کاربردی در تبیین الگوی بهرهبرداری مناسب از منابع آب تلفیقی سطحی و زیرزمینی تحتتأثیر سناریوهای مختلف مدیریتی استفاده کرد. نتیجهگیری: بررسی این مطالعه بینش عمیقی در استفاده از مدلهای آب سطحی و زیرزمینی را در اختیار محققین، پژوهشگران و مدیران قرار میدهد تا بتوانند بر اساس دادهها و ابزارهای موجود و متناسب با اهداف مطالعات و چالشهای موجود در مناطق مختلف، بهترین ابزارها را به کار گیرند تا عدم قطعیت و خطاهای مدلسازی را به حداقل برسانند. بهطورکلی استفاده از این مدلها میتواند بهعنوان راهنمای تخصیص بهینه و پایدار منابع آب سطحی و زیرزمینی در حوضههای رقابتی و بسیار شکننده مورد استفاده قرار گیرد.