كاربرد مدل يكپارچه SWAT-MODFLOW جهت مدل‌سازي هم‌زمان آب‌هاي سطحي و زيرزميني در راستاي بهبود وضعيت سامانه منابع آبي در مقياس حوضه اي

Application of SWAT-MODFLOW Integrated Model for Simultaneous Modeling of Surface and Groundwater to Improve Basin-Scale Water Resources System Status

به‌منظور مديريت پايدار آب در حوضه آبريز درك كامل از شرايط هيدرولوژيكي و تبادلات آب‌هاي سطحي و زيرزميني، از اهميت خاصي برخوردار است. در اين مقاله از مدل اصلاح شده SWAT-MODFLOW كه يك مدل هيدرولوژيكي چندمنظوره و يكپارچه است، جهت شبيه‌سازي كمي فرآيندهاي آب سطحي و زيرزميني و تبادلات هم‌زمان بين آنها در سطح حوضه آبريز شازند، استفاده شده است. پس از واسنجي مدل تركيبي، نتايج واسنجي مدل آب سطحي SWAT براي ايستگاه هيدرومتري پل دوآب واقع در رودخانه شراء و خروجي حوضه، مقدار ضريب R2 و نش ساتكليفت به ترتيب 0/64 و 0/63 را نشان مي‌دهد. در بخش آب زيرزميني ميزان RMSE براي 19 چاه مشاهده‌اي در آبخوان 1/72 متر به دست آمد كه در سطح قابل قبولي قرار دارد. با توجه نتايج حاصل‌شده در دو بخش آب سطحي و زيرزميني عملكرد مدل با توجه به يكپارچگي و در نظر گرفتن تمامي تبادلات دو مدل به‌صورت هم‌زمان و در يك منطقه وسيع قابل‌قبول بوده است. به جهت ارزيابي كاربرد مدل يكپارچه SWAT-MODFLOW در سطح حوضه نيز از مدل مذكور جهت برآورد تأثير سناريوي كاهش برداشت به ميزان 10 درصد از منابع آبي با استفاده از يك شاخص بر روي سامانه منابع آبي موجود، استفاده گرديد كه نتايج به‌دست‌آمده از شاخص آب در دسترس WAI، استفاده‌شده در اين مطالعه، بيان‌گر بهبود در مقدار شاخص مذكور و درنتيجه بهبود وضعيت سامانه منابع آبي در مقايسه با وضع موجود بود.

In order to ensure sustainable water management, a thorough understanding of the hydrological conditions and the interactions between surface and ground water. In this paper used from corrected multifunctional and integrated hydrologic model SWAT-MODFLOW to simulation quantitative processes of surface and ground water and simultaneous exchanges between them at the Shazand catchment. After the calibration, results of calibration SWAT surface water model to Duab bridge hydrometrical station that located at the Shara river and the basin's output, shown coefficient value of R2 and Nash-Sutcliff 0.64 and 0.63, respectively. At the groundwater part, the amount of RMSE for 19 observational wells calculated 1.72 m that is an acceptable level. With regard to the results obtained in the two surface and ground water sections, the performance of the model with regard to the integrity and consideration of all exchanges of the two models is concurrently and in a wide area acceptable and can recommended use from integrated SWAT-MODFLOW model In integrated simulation of the hydrological conditions of the catchment in a comprehensive manner. To evaluate the application of SWAT-MODFLOW integrated model at the basin level, the model was used to estimate the impact of a 10% reduction in water resources scenario using an index on the existing water resources system, the results obtained from the water index. The availability of WAI used in this study indicates an improvement in the value of the indicator and thus an improvement in the status of the water resources system compared to the status quo.