بررسی سناریوهای مدیریتی برای احیای آبخوان با استفاده از مدل‌سازی ریاضی( مطالعه موردی: آبخوان ابرکوه)

در بسیاری از کشورهای خشک از جمله ایران، ذخایر آب زیرزمینی اصلی ترین منبع تامین آب است. افزایش بی رویه ی جمعیت، محدودیت منابع آبهای سطحی و بهره برداری بیش از اندازه از آبخوان ها سبب افت شدید سطح آب زیرزمینی در بسیاری از دشت های کشور شده است. لازمه مدیریت این وضعیت شناخت کامل آبخوان و میزان تغذیه و حجم آب قابل برداشت می باشد. در تحقیق حاضر آبخوان دشت ابرکوه به کمک مدل ریاضی modflowدر یک دوره سه ساله( سال 1392 الی 1395) با 36 گام زمانی شبیه سازی و مدل در دو حالت پایدار و ناپایدار واسنجی شد. سپس، مدل در یک دوره 36 ماهه (مهر 1388 تا مهر 1391) مورد صحت سنجی قرار گرفت. مقادیر جذر میانگین مربعات در دو دوره واسنجی و صحت سنجی به ترتیب 1.042 و 1.10 بدست آمد. بعد از اطمینان از دقت مدل، سناریوهای مختلف مدیریتی بررسی گردید. نتایج نشان داد ادامه روند کنونی برداشت منابع آب زیرزمینی، منجر به افت متوسط سالانه 1.5 متر تراز سطح خواهد شد. برای کنترل این بحران، سناریوهای مدیریتی منتج از تغییر روش های آبیاری و الگوی کاشت و استفاده از روشهای کاهش تبخیر تعیین گردید. تمام سناریوهای اعمال شده به مدل نتایج قابل قبول در جهت مدیریت و بهبود شرایط آبخوان زیرزمینی دشت ابرکوه را نشان دادند. بنابراین پیشنهاد می شود با مدیریت بخش کشاورزی دشت ابرکوه به واسطه ی تغییر الگوی کشت به محصولات با نیاز آبی کمتر و تغییر سیستم آبیاری از سنتی به سیستم های نوین وضعیت آینده آبخوان را بهبود بخشید.

Investigation of the management scenarios for the aquifer recovery using mathematical modeling (Case study: Abarkuh aquifer)

Ground waters are considered as substantial water resources in many parts of the world especially in arid and semiarid area such as Iran. The population growth, the intensive use ofsurface water and groundwater resources has often affected ground water levels. To meeting water management objectives it is essential to have a comprehensive study on the aquifer recharge and ground water withdrawal. In this paper 3D analysis MODFLOW model served to simulate Abarkuh aquifer for a three year period (20132015) with 36 time steps. Modflow model was calibrated in two steady and Transient states. The model validation was measured using 36 month time steps (October 2009 to September 2012). Root Mean square (RMS) error was used to evaluated the accuracy of the calibrated and validated models. RMS error of the calibrated and validated models were 1.046 and 1.10, respectively.. The results showed that continuing current policies for managing water will only widen and deepen water crisis, this condition will reduce aquifer storage and result in decreasing hydraulic head by 1.5 m year. To control this crisis different scenarios were simulated to represent the effects of ground water management on the aquifer. These scenarios including changes in irrigation methods, using of evaporation reduction methods and changes in cropping patterns. Results showed that all scenarios are capable to restore and protect the groundwater resources in Abarkuh aquifer. Therefore, adjusting crop farming structures and improving irrigation system have been important means of protecting groundwater resources in this region.