سامانه پشتیبانی خدمات اطلاعات

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات158
تعداد شماره‌ها6,230
تعداد مقالات67,759
تعداد مشاهده مقاله115,131,707
تعداد دریافت فایل اصل مقاله89,897,286
کمالی, اصغر, نیک‌سخن, محمد حسین. (1396). توسعۀ مدلی برای محاسبۀ شاخص‎ پایداری کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی. , 4(4), 1071-1087. doi: 10.22059/ije.2017.63237
اصغر کمالی; محمد حسین نیک‌سخن. "توسعۀ مدلی برای محاسبۀ شاخص‎ پایداری کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی". , 4, 4, 1396, 1071-1087. doi: 10.22059/ije.2017.63237
کمالی, اصغر, نیک‌سخن, محمد حسین. (1396). 'توسعۀ مدلی برای محاسبۀ شاخص‎ پایداری کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی', , 4(4), pp. 1071-1087. doi: 10.22059/ije.2017.63237
کمالی, اصغر, نیک‌سخن, محمد حسین. توسعۀ مدلی برای محاسبۀ شاخص‎ پایداری کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی. , 1396; 4(4): 1071-1087. doi: 10.22059/ije.2017.63237

توسعۀ مدلی برای محاسبۀ شاخص‎ پایداری کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی

اکوهیدرولوژی
مقاله 12، دوره 4، شماره 4، دی 1396، صفحه 1071-1087    اصل مقاله (1.34 M)
نوع مقاله: پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ije.2017.63237
نویسندگان
اصغر کمالی1؛ محمد حسین نیک‌سخن* 2
1دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکدۀ محیط زیست دانشگاه تهران
2دانشیار، دانشکدۀ محیط زیست دانشگاه تهران
چکیده
امروزه یکی از دغدغه‏‎های مهم در بسیاری از کشورهای جهان، تأمین آب به‌منظور توسعۀ پایدار است. برای مدیریت مؤثر منابع آب زیرزمینی به‌منظور توسعۀ پایدار از یک سو به ابزار مناسب برای مدل‎سازی و از سوی دیگر به معیاری برای محاسبۀ پایداری نیاز است. این تحقیق وضعیت پایداری آبخوان با استفاده از مدل ترکیبی را که شامل مدل‎ هیدرولوژیکی SWAT، مدل جریان آب زیرزمینی MODFLOW و مدل انتقال آلاینده MT3DMS می‌شود، در حوضۀ مطالعاتی اصفهان‌ـ برخوار بررسی می‎کند. خروجی مدل SWAT به‌عنوان ورودی مدل MODFLOW و خروجی مدل MODFLOW به‌عنوان ورودی مدل MT3DMS استفاده می‌شود. ارتفاع و غلظت آب در هر سلول مدل کمی و کیفی (MODFLOW و MT3DMS) به‌عنوان ورودی MATLAB برای محاسبۀ شاخص پایداری (با استفاده از سه معیار عملکرد اطمینان‎پذیری، برگشت‎پذیری و آسیب‎پذیری) تحت سه سناریوی مدیریتی (ادامۀ برداشت روند فعلی، افزایش 30 درصدی برداشت از آبخوان و کاهش 30 درصدی برداشت از آبخوان) استفاده می‌شود. نتایج نشان‌دهندۀ شاخص پایداری طی دورۀ شبیه‎سازی برابر 052/0 و به‌ترتیب تحت سناریوی اول، دوم و سوم برابر 040/0، 033/0 و 050/0 است. نتایج نشان می‎دهد با کاهش 30 درصدی بهره‎برداری از آبخوان، شاخص پایداری کمی و کیفی آبخوان در بیشتر نقاط به‌طور شایان توجهی بهبود خواهد یافت.
کلیدواژه‌ها
شاخص پایداری؛ SWAT؛ MODFLOW؛ MT3DMS؛ MATLAB
عنوان مقاله [English]
Development of a Model for Calculation of Sustainability Index of Groundwater Resources
نویسندگان [English]
Asghar Kamali1؛ Mohammad Hossein Niksokhan2
1Msc Student, Faculty of Environment, University of Tehran
2AssociateProfessor, Faculty of Environment, University of Tehran
چکیده [English]
Nowadays, one of the most important concerns in many countries is water supply for sustainable development. So for efficient management of groundwater resources, on the one hand, we need an appropriate tools for modeling, on the other hand, we need measure sustainability to check the performance of scenarios. This paper analyzes the sustainability condition using an integrated modeling framework that consists in sequentially a watershed agriculturally based hydrological model (Soil and Water Assessment Tool, SWAT) with a groundwater flow model developed in MODFLOW, and with a TDS mass-transport model in MT3DMS in Esfahan-Borkhar in Iran. SWAT model outputs are used as MODFLOW inputs to simulate changes in groundwater flow and storage and impacts on stream–aquifer interaction. MODFLOW output (groundwater velocity field from MODFLOW) are used as MT3DMS inputs for assessing the fate and transport of TDS. Heads and concentrations of each cell of model (MODFLOW and MT3DMS) are used to calculate the developed Sustainability Index (whith 3 performance criteria, Reliability, Resilience and Vulnerability) under three scenarios. The results indicate that SI in simulation period is 0.052 and under first, second and third scenarios are respectively 0.040, 0.033 and 0.050.
کلیدواژه‌ها [English]
sustainability index, SWAT, MODFLOW, MT3DMS, MATLAB
مراجع
  1. USGS. How much water is there on, in, and above the Earth? [Internet]. 2016. Available from: https://water.usgs.gov/edu/earthhowmuch.html.
  2. Wikipedia. Water distribution on Earth [Internet].2017. Available from: https://en.wikipedia.org/wiki/Water_distribution_on_Earth.
  3. Moreaux M, Reynaud A. Urban freshwater needs and spatial cost externalities for coastal aquifers: a theoretical approach. Regional Science and Urban Economics. 2006; 36(2):163-86.
  4. Rejani R, Jha MK, Panda SN, Mull R. Simulation modeling for efficient groundwater management in Balasore coastal basin, India. Water Resources Management. 2008; 22(1):23.
  5. El Yaouti F, El Mandour A, Khattach D, Kaufmann O. Modelling groundwater flow and advective contaminant transport in the Bou-Areg unconfined aquifer (NE Morocco). Journal of Hydro-environment Research. 2008; 2(3):192-209.
  6. Singh A, Panda SN. Integrated salt and water balance modeling for the management of waterlogging and salinization. II: Application of SAHYSMOD. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 2012; 138(11):964-71.
  7. Cao G, Zheng C, Scanlon BR, Liu J, Li W. Use of flow modeling to assess sustainability of groundwater resources in the North China Plain. Water Resources Research. 2013; 49(1):159-75.
  8. Chitrakar P, Sana A. Groundwater Flow and Solute Transport Simulation in Eastern Al Batinah Coastal Plain, Oman: Case Study. Journal of Hydrologic Engineering. 2015; 21(2):05015020.
  9. Negm AM, Eltarabily MG. Modeling of Fertilizer Transport Through Soil, Case Study: Nile Delta.
  10. Loucks DP. Quantifying trends in system sustainability. Hydrological Sciences Journal. 1997; 42(4):513-30.
  11. Sandoval-Solis S, McKinney DC, Loucks DP. Sustainability index for water resources planning and management. Journal of Water Resources Planning and Management. 2010; 137(5):381-90.
  12. McDonald MG, Harbaugh AW. A modular three-dimensional finite-difference ground-water flow model.
  13. Hashimoto T, Loucks DP, Stedinger JR. Reliability, resiliency, robustness, and vulnerability criteria for water resource systems. Water Resources Research. 1982; 18(1).
  14. Moy WS, Cohon JL, ReVelle CS. A programming model for analysis of the reliability, resilience, and vulnerability of a water supply reservoir. Water resources research. 1986; 22(4):489-98.
  15. McMahon TA, Adeloye AJ, Zhou SL. Understanding performance measures of reservoirs. Journal of Hydrology. 2006; 324(1):359-82.
  16. Loucks DP, Van Beek E, Stedinger JR, Dijkman JP, Villars MT. Water resources systems planning and management: an introduction to methods, models and applications. Paris: Unesco. 2005.
  17. Mendoza VM, Villanueva EE, Adem J. Vulnerability of basins and watersheds in Mexico to global climate change. Climate Research. 1997; 9(1-2):139-45.
  18. Pulido-Velazquez M, Peña-Haro S, García-Prats A, Mocholi-Almudever AF, Henriquez-Dole L, Macian-Sorribes H, Lopez-Nicolas A. Integrated assessment of the impact of climate and land use changes on groundwater quantity and quality in the Mancha Oriental system (Spain). Hydrology and Earth System Sciences. 2015; 19(4):1677-93.
  19. Gassman PW, Sadeghi AM, Srinivasan R. Applications of the SWAT model special section: overview and insights. Journal of Environmental Quality. 2014; 43(1):1-8.
  20. Izady A, Davary K, Alizadeh A, Ghahraman B, Sadeghi M, Moghaddamnia A. Application of “panel-data” modeling to predict groundwater levels in the Neishaboor Plain, Iran. Hydrogeology Journal. 2012; 20(3):435-47.
  21. Poormohammadi S, dastorani MT, Jafari H, Rahimian MH, Goodarzi M, Mesmarian Z, et al. The groundwater balance analysis in Tuyserkan Hamedan plain, by using the mathematical model MODFLOW. Ecohydrology. 2016; 2(4): 371-382 (In Persian).
  22. Rezazade, M. S., Ganjali khani, M. and Kermani, M. Z. N. Comparing the performance of semi-distributed hydrological model SWAT and integrated model HEC - HMS in the simulation flow rate (Case study: Ab bakhsha watershed), Ecohydrology. 2015; 2(4): 479-467. (In Persian)
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 904
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,174


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب