فصلنامه آب و توسعه پایدار

چکیده آبخوان‌‏های آبرفتی کم‏‌عمقی که در حوضه‌های آبریز با رودخانه‌‏های متعدد واقع می‏‌شوند، با برهمکنش‌های پیچیده هیدرولوژیکی و هیدرولیکی که بین زیرسیستم‌های مختلف از جمله منطقه هوادهی، آب‌های زیرزمینی و آب‌های سطحی مواجه می‏‌شوند، ممکن است برای شبیه‏‌سازی و توصیف قابل اطمینان این فرآیندها، مدل‌های هیدرولوژیکی آب‌های سطحی و آب‏‌های زیرزمینی به‏‌صورت ادغام شده ضروری باشد. در این مطالعه، مدل هیدرولوژیکی یکپارچه MIKE SHE به‏‌صورت متصل با مدل هیدرودینامیکی MIKE 11 در آبخوان فومنات، توسعه و ارزیابی شد. برای دستیابی به یک مدل قابل اطمینان، به‏‌صورت موازی سطوح آب زیرزمینی و جریان رودخانه در نقاط کنترل چاه‌‏های مشاهده‌‏ای و ایستگاه‌‏های هیدرومتری واقع در محدوده مورد مطالعه، واسنجی انجام شد. براساس تحلیل حساسیت، واسنجی با استفاده از پارامترهای هدایت هیدرولیکی اشباع، ضرایب نشت و ضریب زبری مانینگ انجام شد. باوجود ناهمگونی‏‌های عارضه‏‌های طبیعی در منطقه، عملکرد مدل به‌‏صورت میانگین با خطای مطلق کمتر از یک، برای برآورد تراز سطح آب زیرزمینی و کمتر از 0/5 برای برآورد دبی جریان در ایستگاه‏‌های هیدرومتری قابل قبول بود. در طول فصل تر (مهر تا اسفند)، تبخیر و تعرق واقعی با میانگین 0/4 برابر کل بارندگی این دوره و در طول فصل خشک (فروردین تا شهریور)، تبخیر و تعرق واقعی با میانگین 7/3 برابر کل بارندگی این دوره به مولفه اصلی تلفات آب تبدیل می‌شود. باتوجه‌‏به اینکه، این نتایج برای یک سال ترسالی است، این نسبت‏ها برای سال‌‏های خشک و نرمال افزایش خواهد یافت.

چکیده آب‏ های سطحی و زیرزمینی در سیستم هیدرولوژی اجزای جدا از هم نیستند و در مقیاس ‏های مختلف محلی یا منطقه‏ ای دارای برهمکنشی پویا می‏ باشند. در بخش اول این تحقیق به مرور مفاهیم و مطالب کلی در زمینه برهمکنش آب سطحی و زیرزمینی پرداخته شده است و در بخش دوم ضمن مروری بر اهداف اصلی و همچنین مطالعات علمی انجام شده در زمینه GW-SW در مقیاس ‏های مختلف مکانی از مقیاس نقطه‏ ای تا مقیاس منطقه ‏ای بررسی شد. در هر یک از این مقیاس‏ ها تفاوت‏ های مکانیسم برهمکنش با سایر مقیاس ‏ها بررسی و سپس مدل‏سازی جامع منطقه ‏ای در مقیاس منطقه ‏ای به‏ صورت خاص مطالعه شد. بررسی مطالعات انجام شده در رابطه با GW-SW در مقیاس منطقه‏ ای نشان می ‏دهد که مطالعات اندکی مستقیما در این مقیاس انجام شده‏ اند. بهترین منبع اطلاعات درباره GW-SW در مقیاس منطقه‏ ای، مدل‏سازی جامع است. انواع زیادی از روش‏های مدل‏سازی وجود دارند که برخی از این روش‏ ها قابلیت کاربرد در مقیاس منطقه‏ ای را دارند اما هنوز کاربردهای واقعی مقیاس منطقه‏ ای آن‏ها نادر و دانش در دسترس در این رابطه پراکنده و برای استفاده مشکل می‏ باشد. از آنجایی‏که در مقیاس منطقه ‏ای باید برهمکنش به‏ عنوان مجموعه ‏ای از فرآیندهای هیدرولوژیکی در یک منطقه در نظر گرفته شود، مدل‏ های جامع فیزیک-محور روش مناسبی برای بررسی این موضوع می‏ باشند. بیشتر محققان معتقدند مدل‏سازی جامع منطقه ‏ای محدود به دسترسی به داده ‏ها است و علی‏رغم جذابیت مدل‏ های فیزیکی، بهره‏ گیری از مدل‏های نسبتاً ساده پیچیدگی ‏های سیستم‏های منطقه‏ ای را ساده‏ سازی می ‏نماید.