فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمه و هدفیکی از مسئله‌های دشوار در ارزیابی منابع آب زیرزمینی، اندازه‌گیری نرخ تغذیه‌ی آبخوان است. ارزیابی کمی تغذیه‌ی آبخوان با سه روش عمده شامل ارزیابی ناحیه‌ی اشباع، ناحیه‌ی غیراشباع و آب سطحی دسته‌بندی می ­شود. روش ناحیه‌ی اشباع به روش‌های فیزیکی (شامل قانون دارسی و ردیاب‌ها)، مدل‌سازی عددی (هدف این پژوهش)، نوسان‌های سطح آب زیرزمینی و بیلان آب گروه‌بندی‌شده است.مواد و روش ­ها در این پژوهش از مدل‌های هایدرس و لیچ‌دبلیو در شبیه‌سازی حرکت رطوبت خاک برای شبیه ­سازی تغذیه‌ی سفره استفاده شد. سپس واسنجی مدل­ ها با بهینه‌سازی عامل‌های جریان آب لایه‌های آبخوان در عرصه‌ی گربایگان با روش راه حل معکوس، انجام شد. ویژگی­ های آبی لایه‌ی غیراشباع خاک در سه چاه با ژرفای تقریبی 30 متر در یکی از نوارهای سامانه‌ی پخش سیلاب، با روش میدانی و آزمایشگاهی اندازه­ گیری شد. دستگاه اندازه‌گیری‌کننده‌ی رطوبت خاک با روش تی­ دی ­آر برای خاک منطقه‌ی پژوهش واسنجی شد. سپس حس‌گرهای آن در چاله‌هایی با دیواره‌های عایق‌بندی‌شده از سطح تا ژرفای یکی از چاه­ ها جاگذاری شد. اندازه‌ی حجمی آب خاک از مرداد 1389 تا مرداد 1398 به‌طور پیوسته قبل و بعد از زمان رخدادهای سیل اندازه ­گیری شد. بلندای آبگیری و داده­ های اندازه‌ی بارش در محدوده­ ی پژوهش یادداشت‌برداری شد. تغذیه در محیط غیراشباع با روش بیلان آب خاک با استفاده از داده ­های اندازه­ گیری آب خاک در لایه ­ها ارزیابی شد.نتایج و بحثاعتبارسنجی نتایج شبیه‌سازی جریان با مدل‌های واسنجی‌شده‌ی هایدرس و لیچ­دبلیو در مقایسه با اندازه‌های مشاهده­ای انجام شد. نتایج نشان داد که مدل هایدرس و لیچ­دبلیو با دقت زیادی جریان آب پس از رخداد سیل را برآورد کردند (R2 وRMSE  به‌ترتیب 0/994 و 45/3 سانتی‌متر در مدل هایدروس و 0/993 و 37/11 سانتی‌متر در لیچ دبلیو بود). افزون بر این، بر اساس آماره‌های صحت‌سنجی، نتایج مدل هایدرس به واقعیت نزدیک‌تر بود. نسبت تغذیه (اندازه‌ی نفوذ تقسیم بر مجموع سیل و بارش) در سه روش بیلان آب خاک، مدل هایدرس و مدل لیچ‌دبلیو به‌ترتیب در تمام رخدادهای سیلابی 47، 44 و 52  با میانگین 48 بود و برای رخدادهای بزرگ سیلابی 75، 71 و 92  با میانگین 80% به‌دست آمد. در رخداد بارش بدون سیل در عمل تمام بارش صرف تبخیر-تعرق شد و به این دلیل اندازه‌ی نسبت میانگین نفوذ در تمام رخدادها کاهش یافت.نتیجه ­گیری و پیشنهادهااعتبارسنجی نتایج شبیه‌سازی جریان با مدل‌های واسنجی‌شده ­ی هایدرس و لیچ­ام در مقایسه با اندازه‌های مشاهده­ای نشان داد که این مدل‌ها با دقت زیادی جریان آب پس از رخداد سیل را برآورد کردند. افزون بر این، بر اساس آماره‌های صحت‌سنجی، نتایج مدل هایدرس به واقعیت نزدیک‌تر بود. میانگین داده‌های شبیه‌سازی‌شده‌ی مدل لیچ­دبلیو حدود 5 واحد و مدل هایدرس کمتر از 1 واحد بیش از اندازه‌ی واقعی برآورد شدند. در شبیه‌سازی حرکت آب در خاک با مدل‌هایی مانند هایدرس، رایج است که یک اندازه‌ی معین هدایت آبی برای کل ستون عمودی یک نیم‌رخ طولی خاک در نظر گرفته شود. نتایج این پژوهش نشان ‌داد که چنین فرضی تا چه حد غیرواقعی است. ازاین‌رو، در خاک‌های مطبق، تفاوت لایه‌ها و استفاده از معادله‌های برآورد هدایت آبی نیاز به توجه خاصی دارد. برای منطقه‌ی پژوهش‌شده مدل هایدرس یک بعدی واسنجی شد و نتایج صحت­ سنجی آن کاملاً مطلوب بود. بر این اساس، می ­توان این مدل را در حالت سه بعدی برای عرصه­ های بزرگ‌تر به‌کار برد و از آن به‌عنوان ابزار اعمال سناریوهای مختلف برای مدیریت سامانه‌ی پخش سیلاب استفاده کرد و کارآیی آن افزایش داد.