تخمین تغذیه آب زیرزمینی زیر حوضه کرون در منطقه اصفهان با استفاده از مدل CRD

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان

2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

به‌منظور مدل‌سازی و مدیریت منابع آب، تعیین تغذیه خالص آب زیرزمینی امری ضروری است. مدل حرکت تجمعی بارش که بر اساس تعادل آب زیرزمینی است، به‌دلیل سادگی و حداقل نیاز به پارامترهای تصادفی، به‌طور گسترده برای تخمین تغذیه آب زیرزمینی به کار می‌رود. بارندگی مهم‌ترین منبع تغذیه آب زیرزمینی در حوضه کرون واقع در اصفهان به‌شمار می‌رود. منطقه مورد مطالعه در ناحیه خشک و نیمه خشک قرار گرفته و به جز بارندگی منبع دیگری برای تغذیه آبهای زیرزمینی وجود ندارد. تخمین تغذیه آبهای زیرزمینی از بارندگی کار ساده‌ای نیست زیرا به پارامترهای نامعلومی وابسته است. در این تحقیق از مدل CRD به‌منظور تغذیه آب زیرزمینی حوضه کرون استفاده شد. این مدل نسبت به دیگر روشهای کلاسیک تخمین تغذیه آبهای زیرزمینی به داده‌های زیادی نیاز ندارد. بهینه کردن این روش با کوچک کردن جذر میانگین مربع خطا بین داده‌های اندازه‌گیری شده و محاسبه شده سطح ایستابی، انجام شد. بر اساس مدل CRD، میانگین سالانه تغذیه آب زیرزمینی از طریق بارندگی در زیرحوضه کرون در استان اصفهان حدود 48/07 میلیون متر مکعب برآورد گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Quantification of Groundwater Recharge in the Karvan Aquifer in Isfahan (Iran) Using the CRD Model

نویسندگان [English]

  • Somayeh Soltani Gerdefaramarzi 1
  • Jahangir Abedi Koupai 2
1 Ph.D. Student of Irrigation and Drainage, College of Agriculture, Isfahan University of Tech., Isfahan
2 Assoc. Prof. of Water Eng., College of Agricultural, Isfahan University of Tech.
چکیده [English]

Identification of the net groundwater recharge is essential for groundwater modeling and water resources management.  Due to its simplicity and its minimum stochastic parameter requirements, the CRD model has been widely applied to estimate recharge. Rainfall is the main source of groundwater recharge in the Karvan area in Isfahan(Iran). The area is located in the semi-arid zone and there is no source of recharge other than rainfall. Estimation of groundwater recharge from rainfall is not an easy task since it depends on many uncertain parameters. The cumulative rainfall departure (CRD) model was used in this study to estimate the net groundwater recharge from rainfall. The cumulative rainfall departure (CRD) model is based on the principle of water balance and does not require much data as is the case with other conventional methods of recharge estimation. The CRD model was conducted using the optimization method to minimize the root mean square error (RMSE) between the measured and the simulated groundwater head. The results indicated that the annual amount of groundwater recharge from rainfall in the Karvan Aquifer in Isfahanis about 48.07 million m3.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Groundwater recharge
  • Water balance
  • Rainfall
  • Arid Regions
  • Karvan
  • CRD
1- Xu, Y., and Beekman, H. E. (Eds). (2003). Groundwater recharge estimation in Southern Africa, United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO), Printed Mills Litho.

2- Khazaei, E., Spink, A. E. F., and Warner, J. W. (2003). “A catchment water balance model for estimating groundwater recharge in arid and semiarid regions of south-east Iran.” J. of Hydrogeology, 11, 333-342.

3- Lee, J. Y., Yi, M. J., and Hwang, D. (2005). “Dependency of hydrologic responses and recharge estimates on water-level monitoring locations within a small catchment.” J. of Geosciences 9(3), 277-286.

4- Bani Hashemi, S. A. R. (1995). “Natural groundwater recharge estimation and groundwater resources management.” Proc. of Regional Conference on Water Resources Management,Isfahan,Iran.

5- De Vries, J. J., and Simmers, I. (2002). “Groundwater recharge: An overview of processes and challenges.”
J. of Hydrogeology, 10, 5-17.

6- Neff, B. P., Piggott, A. R., and Sheets, R.A. (2006). Estimation of shallow groundwater recharge in the great lakes basin.” Scientific Investigations Report 2005–5284, U.S. Department of the Interior, U.S. Geological Survey, USA.

7- Weber, K., and Stewart, M. (2004). “A critical analysis of the cumulative rainfall departure concept.” J. of Ground Water, 42(6), 935-938.

8- Baalousha, H. (2005). “Using CRD method for quantification of groundwater recharge in the Gazastrip, Palestine.” Environmental Geology, 48, 889-900

9- Scanlon, B. R., Healey, R. W., and Cook, P. G. (2002). “Choosing appropriate techniques for quantifying techniques for quantifying groundwater recharge.” Hydrogeology, 10, 18-39.

10- Baalousha, H. (2008). “Stochastic water balance model for rainfall recharge quantification in ruataniwha basin, New Zealand.” Environ. Geol. DOI 10.1007/s00254-008-1495-6.

11- Xu, Y., and Van Tonder, G. (2001). “Estimation of recharge using a revised CRD method.” J. of Water S. A., 27 (3), 341-343.

12- Rahmani, A., and Sedehi, M. (2005) “Predication of groundwater level changes in the plain of Hamedan-barhar using time series model.” J. of Water and Wastewater, 51, 42-49. (In Persian)

13- Katibeh, H., Taheri, A., and Aboutalebi, M. (2003). “Modeling of groundwater fluctuations in the central area of Isfahan Metro Project.” J. of Water and Wastewater, 46, 41-52. (In Persian)

14- Water organization of Isfahanand Chaharhmahal-Bakhtiari. (1999). Report of Karvan and Najafabad sub-basin Studies, Isfahan, Iran. (In Persian)