تهیه رابط گرافیکی مدل مدیریت آب زیرزمینی در مدیریت بهره برداری از آب های زیرزمینی (مطالعه موردی: آبخوان دشت شهرکرد)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری/ مهندسی منابع آب، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

2 استاد /گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 دانشیار /گروه محیط زیست پژوهشکده مهندسی آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

محدودیت منابع آب سطحی و افزایش بی رویه جمعیت در چند دهه اخیر باعث وارد آمدن فشار مضاعف بر آبخوان‌ها و خسارت‌های جبران‌ناپذیری به منابع طبیعی کشور شده است. جهت جلوگیری از فاجعه به وجود آمده بایستی مدیریت بهینه بهره برداری از آب‌های زیرزمینی به عنوان یک اصل و پایه در برنامه‌ریزی‌های کوتاه مدت و بلند مدت مورد توجه قرار گیرد. با اینکه محققان زیادی در مدیریت سفره‌های آب‌ زیرزمینی از رویکرد شبیه‌سازی- بهینه‌سازی استفاده نموده‌اند، اما هنوز نرم‌افزار کاملی برای آن وجود ندارد. در این تحقیق رابط گرافیکی تحت عنوان مدل گرافیکی مــدیــریــت آب زیرزمینــــی، GGWM، که براســـاس دو مدل MODFLOW-2000 و GWM نوشته شده است، ارائه گردید. در مرحله بعد، کد تهیه شده در سیستم واقعی، آبخوان دشت شهرکرد به کار گرفته شد. با توجه به روند افزایشی میزان افت سطح آب زیرزمینی در این منطقه، سعی گردید مدل بهینه مدیریتی تهیه شده در این مطالعه، در راستای توسعه پایدار باشد. نتایج به‌دست آمده، نشان داد که در آبخوان شهرکرد می‌توان با مدیریت برداشت از چاه‌های کشاورزی واقع در سطح دشت و تامین نیازهای منطقه، میزان افت سطح ایستابی را 10 درصد نسبت به حالت فعلی بهبود بخشید، که حاکی از موفقیت مدل در سیستم واقعی می‌باشد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Development of a Graphical Interface For Ground Water Management Model to Manage Groundwater Utilization (Case Study in Shahr-e-kord Plain Aquifer, Iran)Development of a Graphical Interface For Ground Water Management Model to Manage Groundwater Utilization (Case Study in Shahr-e-kord Plain Aquifer, Iran)

نویسندگان [English]

  • S Janatrostami 1
  • M Kholghi 2
  • K Mohammadi 3
1 PhD candidateCandidate, Water Engineering Dept., Tehran University of Tehran, Karaj, Iran
2 Professor, Water Engineering Dept., University of TehranTehran University, Karaj, Iran
3 Associate Professor, Water Engineering Research Institute, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Limited surface water resources and enormous population growth in recent decades have resulted in groundwater overexploitation and damage to natural resources in Iran. Optimum groundwater resources management should be considered as the key issue and a basis in short and long term planning in order to stop further damages. Though the simulation-optimization approach has been widely used in groundwater resources management researches, there is still no comprehensive software to address all the aspects.  In this research, a graphical interface, Graphical Ground Water Management (GGWM), was developed based on MODFLOW-2000 and GWM softwares.  The developed model was applied in a case study for Shahr-e-kord plain aquifer.  Considering the progressive water table drop in the area, the main goal of the model was to find a sustainable solution.  The model were verified in the real case [A1] and the results showed that by withdrawal management in agricultural wells, it is possible to improve the water table drawdown by 10% compared to the current condition.
 
 
 



 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Groundwater
  • Shahr-e-kord aquifer
  • Simulation- Optimization
  • GGWM
  • GWM
  • MODFLOW-2000

جوادیان­زاده م م (1377) تهیه مدل‌های شبیه­سازی و بهینه­سازی آب­های زیرزمینی. پایان­نامه کارشناسی ارشد، گروه محیط زیست، دانشکده عمران، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی.

دشتی س (1385) مدیریت بهره­برداری تلفیقی از سیستم چندهدفه منابع آب سطحی و زیرزمینی. پایان­نامه کارشناسی ارشد، مهندسی منابع آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران.

شمسایی الف، فرقانی ع (1390) بهره­برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در مناطق خشک. تحقیقات منابع آب ایران، سال 7، شماره2: 26-36.

کتابچی ح، عطایی آشتیانی ب (1390) توسعه الگوریتم جامعه مورچه‌ها به صورت تلفیقی با مدل شبیه­سازی عددی برای مدیریت بهینه آبخوان‌های ساحلی. تحقیقات منابع آب ایران، سال 7، شماره 1: 1-12.

علیمحمدی س (1384) طراحی و بهره‌برداری بهینه تلفیقی از سیستم آب‌های سطحی و زیرزمینی-رویکرد ذخیره سیکلی. پایان‌نامه دکتری، دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران.

قادری ک، اسلامی ح ر، موسوی س ج (1385) بهره­برداری بهینه تلفیقی از منابع آب­های سطحی و زیرزمینی دشت تهران- شهریار. مجموعه مقالات دومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، اصفهان، ایران، 3و 4 بهمن.

قزاق الف (1386) بهره­برداری بهینه از آب­های زیرزمینی. پایان­نامه کارشناسی ارشد، مهندسی منابع آب، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران.

Abdeh-Kolahchi A, Satish MG, Ketata C, Islam MR (2009) Sensitivity analysis of genetic algorithm parameters in groundwater monitoring network optimization for petroleum contaminant detection. Advances in Sustainable Petroleum Engineering and Science 1(3):305-318.

Ahlfeld D, Heidari M (1994) Applications of optimal hydraulic control to groundwater systems. Journal of Water Resources Planning & Management 120(3):350-365.

Ahlfeld DP, Barlow PM, Mulligan AE (2005) GWM-A ground-water management process for the U.S. Geological Survey modular ground-water model (MODFLOW-2000). U.S. Geological Survey Open-File Report 2005-1072, 124 p.

Ahlfeld DP, Riefler G (2003) Documentation for MODOFC-A program for solving optimal flow control problems based on MODFLOW simulation. Version 2.3: Amherst, MA, University of Massachusetts Department of Civil and Environmental Engineering, 48 p.

Ahlfeld DP, Sawyer CS (1990) Well location in capture zone design using simulation and optimization techniques. Groundwater 28(4):507-512.

Aquado E, Remson I (1974) Groundwater hydraulics in aquifer management. Journal of the Hydraulics Division – ASCE 100 (1):103–118.

Barlow PM, Ahlfeld DP, Dickerman DC (2003) Conjunctive-management models for sustained yield of stream-aquifer systems. J. Water Resources Planing & Management 129(1):35-48.

Kholghi M, Razazck M, Treichel W (1996) Modelisation et gestion quantitative des systemes hydrauliques nappe- riviere par l’approche matrice des reponses unitaires. Hydrolgeologie 4:‌11-20.

Pulido-‌Velazquez D, Ahlfeld D, Andrew J, Sahuquillo A (2008) Reducing the computational cost of unconfined groundwater flow in conjunctive-use models at basin scale assuming linear behaviour: The case of Adra- Campo de Dalı´as. Journal of Hydrology 353:159-179.

Schwarz J (1976) Linear models for groundwater management. Journal of Hydrology 28:377–392.

Tamer Ayvaz M (2009) Application of harmony search algorithm to the solution of groundwater management models. Advances in Water Resources 32(6):916- 924.

Tamer Ayvaz M, Karahan H (2008) A Simulation/ optimization model for the identification of unknown groundwater well locations and pumping rates. Journal of Hydrology 357(1-2):76-92.