پژوهش آب ایران

پژوهش آب ایران

مدل‎سازی اثر انتقال بین حوضه‎ای بر ارزیابی بیلان آب (مطالعه موردی: حوضه قلعه‎شاهرخ زاینده‎رود)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری منابع آب، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد
2 دانشیار، مهندسی منابع آب، دانشکده کشاوری، دانشگاه شهرکرد، ایران.
3 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد
4 استاد دانشگاه شهرکرد- گروه مهندسی آب
چکیده
در بسیاری از حوضههای آبریز شامل طرح‎های انتقال آب بین حوضهای، بهویژه اگر بخشی از انتقال به‌صورت زیرزمینی باشد، اطلاعات کافی درباره سهم و تأثیر انتقال بر بیلان آب حوضه وجود ندارد. مدلسازی تلفیقی با استفاده از نرمافزار SWAT و نتایج مدل آب زیرزمینی FEFLOW برای منطقه مجاور و نیز توسعه یک مدل بیلان آب رودخانه در حوضه قلعهشاهرخ که ارزیابی مؤلفه‌های کل جریان حوضه را امکان‎پذیر می‎کند، از نوآوری‎های این پژوهش است. مؤلفه‌های جوی بیلان آب، با استفاده از نرم‎افزار SWAT برآورد شدند و رواناب مستقیم و نفوذ حاصل از تبدیل بارش به رواناب به دست آمد. از طرفی استفاده از نتایج مدل FEFLOW، در آبخوان محدوده مطالعاتی مجاور حوضه تحقیق، تخمین آب برگشتی به جریان آب زیرزمینی و تبادلات با آب سطحی را امکانپذیر ساخت. با توسعه یک مدل بیلان آب رودخانهای، اجزاء آب سطحی همچون رواناب مستقیم، جریان پایه، مقادیر آب انتقالی سطحی توسط تونل و جریان خروجی از چشمه به‌عنوان انتقال آب زیرزمینی بین حوضه‌ای، در بیلان آب تعیین شدند. نتایج نشان داد حدود 63 درصد جریان خروجی از حوضه مطالعاتی، مربوطه به انتقال آب سطحی و زیرزمینی از خارج حوضه است.؛ بنابراین سیاست‌گذاران باید توسعه نظارت کمی و کیفی حریم انتقال را جدی قلمداد کنند.
کلیدواژه‌ها

1.  Ababei B. and Sohrabi T. 2009. Assessing the performance of SWAT model in Zayandeh Rud watershed. Water and Soil Conservation. 16(3): 41-58. (In Persian) https://dorl.net/dor/20.1001.1.23222069.1388.16.3.3.7
 
2.       Ahmadi A. Jalali J. and Mohammadpour A. 2022. Future runoff assessment under climate change and land-cover alteration scenarios: a case study of the Zayandeh-Roud dam upstream watershed. Hydrology Research, 53(11): 1372-1392. https://doi.org/10.2166/nh.2022.056
 
3.       Besalatpour A. A. Heydarpour G. H. Kazemi A. and Afshar A. H. A. 2020. Hydrological modeling of spatial and temporal changes of blue and green water resources in the Zayandeh Rud river basin. Standing up to Climate Change: Creating Prospects for a Sustainable Future in Rural Iran, pp.141-173.https://doi.org/10.1007/978-3-030-50684-1_7
 
4.       Boughton W. 2004. The Australian water balance model. Environmental Modelling & Software, 19(10): 943-956. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2003.10.007
 
5.       Chin W. W. 1998. The partial least squares approach to structural equation modeling. Modern methods for business research/Lawrence Erlbaum Associates. https://doi.org/10.4324/9781410604385-10
 
6.       Falalakis G. and Gemitzi A. 2020. A simple method for water balance estimation based on the empirical method and remotely sensed evapotranspiration estimates. Journal of Hydroinformatics, 22(2): 440-451.https://doi.org/10.2166/hydro.2020.182
 
7.       Faramarzi M. Besalatpour A. A. and Kaltofen M. 2017. Application of the hydrological model SWAT in the Zayandeh Rud catchment. Reviving the Dying Giant: Integrated Water Resource Management in the Zayandeh Rud Catchment, Iran, pp. 219-240. https://doi.org/10.1007/978-3-319-54922-4_14
 
8.       Gholami E. Saba A. A. Yassaghi A. Khatib M. M. and Karimi H. 2020. Evaluation of transverse fault performance in inter-basin water transport using isotopic and color tracking studies, case study: Dimeh spring, Koohrang. Adv. Appl. Geol. 10(2): 284-293. (In Persian). https://doi.org/10.22055/AAG.2020.30984.2038
 
9.       Gupta H. V. Kling H. Yilmaz K. K. and Martinez G. F. 2009. Decomposition of the mean squared error and NSE performance criteria: Implications for improving hydrological modelling. Journal of hydrology, 377(1-2): 80-91. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2009.08.003
 
10.   Javadinejad S. 2016. Vulnerability of water resources to climate change and human impact: scenario analysis of the Zayandeh Rud river basin in Iran (Doctoral dissertation, University of Birmingham).
 
11.   Knoben W. J. Freer J. E. and Woods R. A. 2019. Inherent benchmark or not? Comparing Nash–Sutcliffe and Kling–Gupta efficiency scores. Hydrology and Earth System Sciences, 23(10): 4323-4331.
 
12.   Martinez G. F. and Gupta H. V. 2010. Toward improved identification of hydrological models: A diagnostic evaluation of the “abcd” monthly water balance model for the conterminous United States. Water Resources Research, 46(8). https://doi.org/10.1029/2009WR008294
 
13.   Mistry B. Shrimali N. and Shastri H. 2023. Estimation of Surface-Subsurface Water Balance in Lower Tapi River Basin Using Gridded Data and Station-Based Observed Data. Journal of Hydraulic Engineering, 29(sup1), pp.365-375.https://doi.org/10.1080/09715010.2023.2201962
 
14.   Moriasi D. N. Arnold J. G. Van Liew M. W. Bingner R. L. Harmel R. D. and Veith T. L. 2007. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. Transactions of the ASABE, 50(3): 885-900. doi: 10.13031/2013.23153.
 
15.   Ridder,N. D. and Boonstra J. 1994. Analysis of water balances, International Institute for Land Reclamation and Improvement. 601-633. Wageningen. Netherlands. 978-90-70754-33-4. No. Ed. 2, 601-633 ref. 11.
 
16.   Saedpanah M. Reisi M. and Ahmadi Nadoushan M. 2021. The effect of land use changes on water quality (Case study: Zayandeh-Rud Basin, Isfahan, Iran). Pollution, 7(4): 895-904.
 
17.   Santos L. Thirel G. and Perrin C. 2018. Pitfalls in using log-transformed flows within the KGE criterion. Hydrology and Earth System Sciences, 22(8): 4583-4591. https://doi.org/10.5194/hess-22-4583-2018, 201
 
18.   Schätzl P. 2024. Groundwater Models Zayandeh Rud, Federal Ministry of Education and Research
 
19.   Shen Y. and Chen Y. 2010. Global perspective on hydrology, water balance, and water resources management in arid basins. Hydrological Processes: An International Journal, 24(2): 129-135.
 
20.   Viney N. Vaze J. Crosbie R. Wang B. Dawes W. and Frost A. 2014. AWRA-L v4. 5: technical description of model algorithms and inputs.
 
21.   Voudouris K. Mavrommatis T. and Antonakos A. 2007. Hydrologic balance estimation using GIS in Korinthia prefecture, Greece. Advances in Science and Research, 1(1): 1-8. https://doi.org/10.5194/asr-1-1-2007
 
22.   Zhang J. Ding Z. Yuan W. and Zuo Q. 2013. Research on the relationship between rainfall and reference crop evapotranspiration with multi-time scales. Paddy and Water Environment, 11: 473-482. https://doi.org/10.1007/s10333-012-0338-y
 
23.   Ziaei L. 2020. Zayandeh Rud River basin: A region of economic and social relevance in the central plateau of Iran. Standing up to climate change: Creating prospects for a sustainable future in Rural Iran, pp. 91-105. https://doi.org/10.1007/978-3-030-50684-1_5