مطالعه تاثیر ناحیه غیراشباع در مدل‌سازی آب زیرزمینی با استفاده از بسته uzf در نرم‌افزار modflow-nwt (مطالعه موردی: دشت نیشابور)

این تحقیق با هدف بررسی تاثیر مدل‌سازی ناحیه غیراشباع بر تغذیه آبخوان و مقایسه آن با حالت مرسوم مدل سازی آب های زیرزمینی صورت پذیرفته است. بدین منظور، دشت نیشابور به عنوان مطالعه موردی انتخاب گردید. شبیه‌سازی ناحیه اشباع، توسط مدل آب زیرزمینی modflow-nwt انجام گرفت. برای شبیه‌سازی ناحیه غیراشباع از بسته uzf و از بسته rch برای انتقال مستقیم تغذیه به ناحیه اشباع استفاده گردید. جهت لحاظ نمودن تغذیه برای مدل‌های آب زیرزمینی از خروجی نرم افزار swat استفاده شد. واسنجی خودکار مدل‌ها توسط نرم افزار pest و به کمک اطلاعات ماهانه دوره آماری 1379 تا 1389 انجام گرفت. سپس صحت‌سنجی مدل‌ها برای دوره آماری 1389 تا 1391 صورت پذیرفت. مقدار rmse برای روش مرسوم ((rch و روش لحاظ نمودن ناحیه غیراشباع (uzf) در مرحله واسنجی برابر به ترتیب 1.45 و 1.52 متر و در مرحله صحت‌سنجی، برابر 1.80 و 1.62 متر بدست آمد. نتایج uzf حاکی از آن است که رسیدن تغذیه به آبخوان در مکان‌های مختلف دارای تاخیر‌های زمانی 1 تا 60 ماه می‌باشدکه هم‌خوانی مطلوبی با اطلاعات میدانی دارد. نتایج تحلیل حساسیت دو مدل نشان داد که مدل uzf به تغییر در پارامترهای ورودی حساس‌تر می‌باشد همچنین یافته‌های تحقیق حاکی از آن بود که در نظر گرفتن ناحیه غیراشباع در مدل‌سازی آب زیرزمینی، علاوه بر افزودن به مقدار rmse مدل، امکان محاسبه زمان تاخیر و بخشی از نفوذ که در ناحیه غیراشباع ذخیره شده است را فراهم می‌آورد.

Investigating the Impact of Vadose Zone on Groundwater Modeling by UZF package of MODFLOWNWT(Case study: Neishaboor Plain)

This study was conducted to investigate the effect of vadose zone modeling on groundwater recharge, and comparing this method with conventional method of ground water modeling. Hence, Neishaboor plain was selected as a case study. MODFLOWNWT model was chosen to simulate the flow of saturated zone. The UZF package simulates flow through the vadose zone while the RCH package transfers recharge directly to the saturated zone. Recharge defined for the two groundwater models was obtained from the SWAT model. Automatic calibration of the models was done with PEST form2000 to 2010, and verification of the models was done form2000 to 2010. RMSE of the conventional method (RCH package) and modeling vadose zone (UZF) in calibration stage were 1.45 m and 1.52 m, and in verification stage was 1.80 and 1.62 respectively. Results of UZF indicate recharge enter to the saturated zone with 1 to 56 month lag times in different areas. The sensitivity analysis of models demonstrated that the model, which considered UZF, was more sensitive to input parameters. Findings revealed that taking into account the vadose zone in groundwater modeling, can improve performance of the model, and makes it possible to calculate the lag time and part of infiltration that stored in vadose Zone.