سامانه پشتیبانی خدمات اطلاعات

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات161
تعداد شماره‌ها6,532
تعداد مقالات70,500
تعداد مشاهده مقاله124,086,756
تعداد دریافت فایل اصل مقاله97,190,008
آرامی شام اسبی, فرشته, کانونی, امین, راثی نظامی, سعید. (1400). تأثیر سناریوهای مختلف مدیریتی بر تغییرات کمی منابع آب حوزه بالخلی‌چای و آبخوان دشت اردبیل با استفاده از مدل MODSIM. , 11(4), 923-935. doi: 10.22059/jwim.2022.332010.929
فرشته آرامی شام اسبی; امین کانونی; سعید راثی نظامی. "تأثیر سناریوهای مختلف مدیریتی بر تغییرات کمی منابع آب حوزه بالخلی‌چای و آبخوان دشت اردبیل با استفاده از مدل MODSIM". , 11, 4, 1400, 923-935. doi: 10.22059/jwim.2022.332010.929
آرامی شام اسبی, فرشته, کانونی, امین, راثی نظامی, سعید. (1400). 'تأثیر سناریوهای مختلف مدیریتی بر تغییرات کمی منابع آب حوزه بالخلی‌چای و آبخوان دشت اردبیل با استفاده از مدل MODSIM', , 11(4), pp. 923-935. doi: 10.22059/jwim.2022.332010.929
آرامی شام اسبی, فرشته, کانونی, امین, راثی نظامی, سعید. تأثیر سناریوهای مختلف مدیریتی بر تغییرات کمی منابع آب حوزه بالخلی‌چای و آبخوان دشت اردبیل با استفاده از مدل MODSIM. , 1400; 11(4): 923-935. doi: 10.22059/jwim.2022.332010.929

تأثیر سناریوهای مختلف مدیریتی بر تغییرات کمی منابع آب حوزه بالخلی‌چای و آبخوان دشت اردبیل با استفاده از مدل MODSIM

مدیریت آب و آبیاری
دوره 11، شماره 4، بهمن 1400، صفحه 923-935    اصل مقاله (1.35 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jwim.2022.332010.929
نویسندگان
فرشته آرامی شام اسبی1؛ امین کانونی* 2؛ سعید راثی نظامی3
1دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.
2دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.
3استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.
چکیده
استفاده از ابزارهای بهینه‌سازی- شبیه‌سازی از جمله رویکردهای موثری است که می‌تواند نقش قابل‌ملاحظه‌ای در تحلیل سناریوهای مدیریت منابع آب داشته باشد. در این پژوهش با استفاده از مدل برنامه‌ریزی منابع آب MODSIM، تأثیر سناریوهای مختلف مدیریتی در شرایط کمبود آب بر برنامه-ریزی تخصیص آب حوزه رودخانه بالخلی‌چای و هم‌چنین سطح ایستابی آبخوان دشت اردبیل، مورد بررسی قرار گرفت. واسنجی و صحت‌سنجی مدل با در نظر گرفتن هیدروگراف جریان سطحی خروجی از حوضه و هیدروگراف آبخوان و با استفاده از داده‌های دوره آماری 2014-2000 انجام و ضرایب جریان برگشتی با سعی و خطا تخمین زده شد. مقادیر شاخص‌های آماری جذر میانگین مربعات خطا و ضریب کارآیی نش-ساتکلیف در دوره واسنجی و صحت‌سنجی نشان‌دهنده عملکرد خوب مدل در شبیه‌سازی جریان سطحی و آب زیرزمینی و اجزای بیلان آب حوزه بالخلی‌چای بوده است. پس از اطمینان از دقت شبیه‌سازی مدل، سناریوهای مختلف مدیریتی از جمله سناریو رشد جمعیت (S)، تغییر راندمان آبیاری (S1) و تغییر الگوی کشت و راندمان آبیاری (S2) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه‌سازی نشان داد تحت سناریوهای S، S1و S2 میزان افت سطح آب زیرزمینی به‌ترتیب برابر 41/8، 36/3 و 31/2 متر و درصد تأمین تقاضای کشاورزی در شبکه آبیاری از سد مخزنی یامچی به ترتیب برابر 38، 43 و 48 درصد خواهد بود. بنابراین با اعمال سناریوهای مدیریت منابع آب، ضمن تامین نیازهای مختلف می‌توان از افت شدید سطح ایستابی آبخوان دشت اردبیل در سال‌های آتی جلوگیری کرده و گام موثری در تعادل‌بخشی آب زیرزمینی برداشت.
کلیدواژه‌ها
آب سطحی و زیرزمینی؛ تخصیص؛ شبکه آبیاری یامچی؛ شبیه‌سازی
عنوان مقاله [English]
The effect of different management scenarios on quantitative changes in water resources of Balekhlichai river watershed and Ardabil plain aquifer using MODSIM model
نویسندگان [English]
Fereshteh Arami shamasbi1؛ Amin Kanooni2؛ Saeed Rasinezami3
1Former graduate student, Department of water engineering, Faculty of agriculture and natural resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
2Associated Professor, Department of water engineering, Faculty of agriculture and natural resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
3Assistant Professor, Department of civil engineering, Faculty of engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
چکیده [English]
The use of optimization-simulation tools is one of the effective approaches that can play a significant role in analyzing water resources management scenarios. In this study, using MODSIM water resources planning model, the effect of different management scenarios in water scarcity conditions on water allocation planning in Balekhlichai river catchment and also the water level of Ardabil plain aquifer was investigated. Calibration and validation of the model were performed by considering the surface flow hydrograph of the basin outlet and the aquifer hydrograph using the data of the statistical period 2000-2014. Then the return flow coefficients were estimated by trial and error. The values of root mean square error and Nash-Sutcliffe efficiency coefficient in the calibration and validation period indicate the good performance of the model in simulating surface and groundwater flow and water balance components of catchment. After ensuring the accuracy of the model simulation, various management scenarios including population growth scenario (S), irrigation efficiency change (S1) and cultivation pattern and irrigation efficiency changes (S2) were examined. The results showed that under scenarios S, S1 and S2, the groundwater level drop will be equal to 8.41, 3.36 and 2.31 meters, respectively. Also, under scenarios S, S1 and S2, the percentage of agricultural demand supply in the Yamchi irrigation network from the reservoir will be equal to 38, 43 and 48 percent, respectively. Therefore, by applying water resources management scenarios, it is possible to prevent a sharp drop in the water level of the Ardabil plain aquifer in the future years and take an effective step in balancing groundwater.
کلیدواژه‌ها [English]
Allocation, Simulation, Surface and groundwater, Yamchi irrigation network
مراجع
  1. Asghari moghaddam, A., & Kord, M. (2014). Numerical modeling of the Ardabil plain aquifer and its management using optimization of Groundwater extraction. Final report of the completed research project, Ardabil Regional Water Company (IWRMC), Deputy of Research and Technical Affairs.
  2. Atashi, M., Davary, K., & Sharifi, M. (2015). Simulation of integrated qualitative and quantitative allocation of surface and underground water resources to drinking water demand in Mashhad. Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab, 26(5), 23-34. (in Persian).
  3. Berhe, F.T., Melesse, A.M., Hailu, D., & Sileshi, Y. (2013). MODSIM-based water allocation modeling of Awash River Basin, Ethiopia. Catena, (109), 118-128.
  4. Campbell, S.G., Hanna, R.B., Flug, M., & Scott, J.F. (2001). Modeling KLAMATH River system operations for quantity and quality. Journal of Water Resources Planning and Management, 127(5), 284-294.
  5. Comair, G. F., Gupta, P., Ingenloff, C., Shin, G., & McKinney D.C. (2012). Water resources management in the Jordan River Basin. Water and Environment Journal, 27(4), 495-504.
  6. Fazlali, A., & Shourian, M. 2018. A demand management-based crop and irrigation planning using the simulation-optimization approach. Water Resources Management, 32(1), 67-81.
  7. Fowe, T., Nouiri, I., Ibrahim, B., Karambiri, H., & Paturel, J.E. (2015). OPTIWAM: an intelligent tool for optimizing irrigation water management in coupled reservoir–groundwater systems, Water Resources Management, 29(10): 3841-3861.
  8. Ghaffari, H., Rasoulzadeh, A., Raoof, M., & Esmaili. A. (2018). Estimation of natural groundwater recharge using WTF method (Case study: Ardabil plain aquifer). Journal of Civil and Environmental Engineering, 48.1(90), 43-52. (In Persian)
  9. Jafarpour, Sh. (2017). Investigation of the effects of climate change on water requirement of major crops in the Ardabil plain. Master thesis, University of Mohaghegh Ardabili, Iran.
  10. Jamshidpey, A., & Shourian, M. (2020). Crop pattern planning and irrigation water allocation compatible with climate change using a coupled network flow programming-heuristic optimization model. Hydrological Sciences Journal, 66(1), 90-103.
  11. Khoshravesh, M., & Nikzad tehrani, A. (2018). Evaluation of different scenarios of water resources management in Talar plain using groundwater modeling and integrated water resources systems. Iranian of Irrigation and Water Engineering, 9(33), 89-101. (In Persian)
  12. Loucks, D.P., & van Beek, E. (2017). Water resource systems planning and management. doi:10.1007/978-3-319-44234-1.
  13. Misaghi, F., & Sadeghiha, J. (2018). Performance assessment of Nohob dam reservoir under drought conditions using MODSIM model. Journal of Water and Soil Conservation, 25(3), 25-42. (In Persian).
  14. Mardanian, S., Zare bidaki, R., & Abdollahi, K. (2020). Optimal allocation of water resources in Khanmirza watershed using WEAP. Iranian Journal of Watershed Management Science, 14(49), 11-19. (In Persian).
  15. Mohsenizadeh, A., & Shourian, M. (2017). Optimum water resources allocation planning at basin scale by integrating MODSIM and Cuckoo optimization algorithm. Iran-Water Resources Research, 13(4), 1-16. (In Persian).
  16. Nikghalb, H., Mosahebi, H., & Alimohammadi, S. (2012). Application of MODSIM model in evaluating catchment water development plans. 9th International Congress of Civil Engineering, Isfahan, Isfahan University of Technology. (in Persian).
  17. Paul, W., Labadie, J.W., & Baldo, M.L. (1997). Environmental impact evaluation using a river basin network flow model. Proceedings of the 24th Annual Water Resources Planning and Management Conference. American Society of Civil Engineers, Houston, Texas.
  18. Rasi nezami, S., Nazariha, M., Moridi, A., & Baghvand, A. (2013). Environmentally sound water resources management in catchment level using DPSIR model and scenario analysis. International Journal of Environment Research, 7(3), 569-580.
  19. Rasi nezami, S., & Feizi, A. (2018). Achieving Groundwater Resource Sustainability at Watershed Scale by Conjunctive Use of Groundwater and surface Resources. Journal of Applied Sciences and Environmental Management, 22(8), 1263-1268.
  20. Razaghi, P., Babazadeh, H., & Shourian, M. (2014). Development of multi-purpose reservoir operation hedging rule in water resources shortage conditions using MODSIM8.1. Journal of Soil and Water Resources Conservation, 3(2), 11-23. (In Persian).
  21. Rostamzadeh, H., Asadi, A., & Jafarzadeh, J. (2015). Investigation of groundwater level of Ardabil plain. Spatial Analysis of Environmental Hazards, 2(1), 31-42. (In Persian).
  22. Sabzzadeh, E., & Alimohammadi, S. (2012). Estimation of return flow coefficient from agriculture using particle cluster optimization algorithm. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 6(4), 297-305. (In Persian).
  23. Salimi masteali, F., Hafezparast, M., & Sargordi, F. (2020). Simulation and optimization of dam operation under changing cultivation pattern scenario (Case Study: Harsin dam). Iranian Journal of Soil and Water Research, 51(1), 1-12.(In Persian).
  24. Sánchez-Roman, R. M., Folegatti, M.V., Orellana, Gonzalez., A.M.G., & da Silva, R.T. (2009). Dynamic systems approach assess and manage water resources in river basins. Science Agriculture, 66(4), 427-435.
  25. Schneider, P., Ole sander, B., Wassmann, R., & Asch, F. (2019). Potential and versatility of WEAP software (Water Evaluation and Planning System) for impact assessments of Alternate Wetting and Drying in irrigated rice. Agricultural Water Management, 224, 105559.
  26. Shafaeianfard, D., Koohiyan afzal, F., & Yakhleshi, M. (2014). Determination of top option in utilization of water resources using Weap model and multi attribute decision-making analysis (Case study: Zaryngol basin). Journal of Watershed Management, 5(9), 29-45. (In Persian).
  27. Shafer, J., & Labadie, J. (1978). Synthesis and Calibration of a River Basin Water Management Model. Completion Report No. 89, Colorado Water Resources Research Institute, Colorado State University, Ft. Collins, CO.
  28. Sharifnasab, A., & Shourian, M. (2016). Estimation of the inflow to the Urmia lake by integrating the time series modeling and the basin's future simulation in two long and short-term conditions. Journal of Soil and Water Resources Conservation, 5(4), 1-17. (In Persian).
  29. Shourian, M., Mousavi, S.J., & Tahershamsi, A. (2008). Basin-wide water resources planning by integrating PSO algorithm and MODSIM. Water Resources Management, 22(10), 1347–1366.
  30. Stewart, S., Mahmoud, M., Liu, Y., Hartmann, H., Wagener, T., & Gupta, H. (2007). Scenario development for water resources planning and management. Changes in Water Resources Systems: Methodologies to Maintain Water Security and Ensure Integrated Management: Proceedings of Symposium HS3006, Perugia.
  31. Vonk, E., Xu, y., P., Booij, M.J., Zhang, X., & Augustijn, D.C. (2014). Adapting multi reservoir operation to shifting patterns of water supply and demand. Water Resources Management, 28(3), 625-643.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 422
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 285


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب