شناسایی و برآورد منابع تغذیه آبخوان آبرفتی دشت بجنورد با هدف ارزیابی بیلان آب زیرزمینی

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 07 شهریور 1403

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/wej.2024.24882.2244

نویسندگان

مینا تاج آبادی^{* 1}؛ علی نقی ضیایی²؛ نگار فرهی³؛ الهام بیک زاده⁴

¹کارشناس آب زیرزمینی/ شرکت مهندسی مشاور هیدروتک توس

²دانشگاه فردوسی

³کارشناس آب سطحی/ شرکت مهندسی مشاور هیدروتک توس مشهد

⁴کارشناس منابع آب/شرکت مهندسی مشاور هیدروتک توس

تاریخ دریافت: 22 اردیبهشت 1399،  تاریخ بازنگری: 29 بهمن 1400،  تاریخ پذیرش: 07 شهریور 1403 

چکیده

رشد روزافزون جمعیت و افزایش تقاضای آب و عدم توسعه شبکه فاضلاب در محدوده شهر بجنورد، علاوه بر بالا آمدن سطح آب زیرزمینی، سبب کاهش کیفیت آبخوان شده‌است. جلوگیری کاهش کمی و کیفی آب زیرزمینی آبخوان و مشکلات بالازدگی سطح آب منوط به مدیریت بهره‌برداری صحیح و حفاظت از آب‌های زیرزمینی می‌باشد. مسلماً زمانی این امر میسر خواهد بود که تنش‌های وارد به آبخوان به طور کامل بررسی شود و در سیاستهای مدیریتی مورد توجه قرار گیرد. بنابراین هدف اصلی این پژوهش برآورد و ارزیابی بیلان آب زیرزمینی بر اساس شناسایی و برآورد منابع تغذیه آبخوان با استفاده از مدل سطحی SWAT با در نظر گرفتن مقادیر تلفات شبکه آبرسانی و فاضلاب برگشتی به آبخوان است. از این رو مدل آب زیرزمینی با استفاده از مدل MODFLOW تحت نرم‌افزار GMS در دو حالت ماندگار و غیرماندگار برای یک دوره بلند‌مدت سیزده ساله شبیه‌سازی و واسنجی شد و سپس مولفه‌های بیلان آب زیرزمینی به صورت متوسط سالانه برای دوره سال آبی 1380 تا 1393 برآورد گردید. ریشه میانگین مربعات خطای مدل نهایی در دوره ماندگار و غیر ماندگار به ترتیب 36/1 و 4/1 ‌متر، مقادیر هدایت هیدرولیکی با سه مقدار بهینه 7، 13و 26 متر مربع در روز و آبدهی ویژه نیز 02/0 ، 04/0 و 19/0 برآورد شد. مقدار مولفه ‌NRMSE نشان‌دهنده 19 درصد نوسانات بین سطح آب مشاهداتی و محاسباتی است که این اختلاف مربوط به عدم برآورد دقیق آب برگشتی شبکه فاضلاب و نشت شبکه آبرسانی است.

کلیدواژه‌ها

تغذیه؛ آبخوان؛ فاضلاب؛ SWAT؛ MODFLOW

عنوان مقاله [English]

Identification and Estimation of Nutritional Resources of Bojnourd Alluvial Aquifer in Order to Evaluate the Groundwater Balance

نویسندگان [English]

mina tajabadi¹؛ alinaghi ziaei²؛ negar Farrahi³؛ elham beigzade⁴

¹expert of groundwater/Hydrotech Toos Consulting Engineering compony

²ferdowsi univesity

³expert of surface water/Hydrotech Toos Consulting Engineering compony

⁴expert of water resources/ Hydrotech toos consulting engineering compony

چکیده [English]

increasing water demand followed by population growth and underdeveloped sewer network in the Bojnourd city, in addition to rising groundwater levels, has resulted in poor aquifer. Prevention of quantitative and qualitative reduction of groundwater and rising water level issues depend on proper management and groundwater protection. Effective water use management considers the investigation of aquifer stresses and management strategies. Hence, this study aims to estimate and evaluate the groundwater balance based on the identification and estimation of recharge resources with the help of the SWAT model, considering the losses of water distribution network and returned wastewater to the aquifer. On that account, the groundwater model was simulated and calibrated using MODFLOW model in GMS software in two steady and unsteady states for a thirteen-year period, and then the groundwater balance components were estimated annually for the period 2001-2014. The root mean square of the final model error in steady and unsteady states were 1.36 and 1.4 meters, respectively, hydraulic conductance with three optimal values of 7, 13 and 26 square meters per day and specific yield were estimated 0.02, 0.04 and 0.19. The NRMSE parameter indicates 19% of the fluctuations between the observed and calculated water level, which is due to inaccurate estimation of sewer network return flow and the leakages in water distribution network.

کلیدواژه‌ها [English]

recharge, Aquifer, Wastewater, SWAT, MODFLOW