شبیه‌سازی تغییرات کمّی و کیفی منابع آب زیرزمینی دشت گرمسار با بهره‌گیری از مدل‌های modflow و mt3dms

آبهای زیرزمینی به‌عنوان منابع حیاتی برای تامین نیازهای شرب، کشاورزی و صنعتی در مناطق خشک و نیمه‌خشک ایران از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. در این مطالعه، مدل‌سازی تغییرات کمّی و کیفی آب‌های زیرزمینی دشت گرمسار در بازه زمانی 1390 تا 1402 با استفاده از نرم‌افزارهای modflow،gis و mt3dms انجام شد. داده‌های مکانی و اقلیمی به‌صورت جامع در محیط gis پردازش و آماده‌سازی شد و شبیه‌سازی جریان آب زیرزمینی با مدل modflow و تحلیل تغییرات کیفیت آب با مدل mt3dms انجام شد. مدل پس از صحت‌سنجی با داده‌های میدانی سال‌های 1399 تا 1402 با شاخص‌های آماری میانگین خطای مطلق (mae) در بازه 0/4 تا 0/5 متر و ریشه میانگین مربعات خطا (rmse) بین 0/5 تا 0/6 متر، دقت قابل قبولی از خود نشان داد. نتایج مدل‌سازی نشان داد که افزایش 15 درصدی برداشت آب منجر به کاهش سطح ایستابی تا 8 متر، برداشت ثابت کاهش 7 متر و کاهش 15 درصدی برداشت کاهش 5 متری سطح آب را به دنبال دارد. از منظر کیفیت، کاهش برداشت باعث بهبود کیفیت آب آبیاری اما افزایش غلظت برخی آلاینده‌ها شد که نیازمند تدوین راهکارهای مدیریتی موثر برای حفاظت از منابع آب زیرزمینی است. یافته‌های این پژوهش گویای اهمیت بهره‌برداری پایدار و مدیریت هوشمند منابع آب زیرزمینی دشت گرمسار است.

modeling the quantitative and qualitative changes in groundwater of garmsar plain using the modflow model

groundwater is a vital resource for meeting drinking, agricultural, and industrial needs in arid and semi-arid regions of iran. in this study, quantitative and qualitative changes in groundwater in the garmsar plain were modeled using gis, modflow, and mt3dms software during the period 2011-2013. spatial and climatic data were comprehensively processed and prepared in the gis environment, and groundwater flow was simulated using the modflow model, and water quality changes were analyzed using the mt3dms model. after validation with field data from 2012 to 2013, the model showed acceptable accuracy with statistical indicators of mean absolute error (mae) in the range of 0.4 to 0.5 meters and root mean square error (rmse) between 0.5 and 0.6 meters. the modeling results showed that a 15% increase in water withdrawal led to a decrease in the water table of up to 8 meters, a constant withdrawal led to a decrease of 7 meters, and a 15% decrease in withdrawal led to a decrease of 5 meters in the water table. from a quality perspective, the decrease in withdrawal improved the quality of irrigation water but increased the concentration of some pollutants, which requires the development of effective management strategies to protect groundwater resources. the findings of this study illustrate the importance of sustainable exploitation and smart management of groundwater resources in the garmsar plain.