1استادیار، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد
2کارشناس ارشد منابع آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد
3استادیار، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد
چکیده
تغییرات زیاد توزیع و نوع بارش در سطح حوضه، در کنار سایر عوامل موثر بر رواناب و تغذیه آب زیرزمینی از جمله بافت خاک، کاربری اراضی و شیب زمین در سطح حوزه آبخیز، منجر به تنوع و تغییر در توزیع مکانی و زمانی مؤلفههای بیلان آب میشود. در این پژوهش، برای بررسی توزیع مکانی بیلان آب حوضه مورد مطالعه، با استفاده از مدل WetSpass-M، نقشههای رستری بارش، عمق آب زیرزمینی، دما، تبخیر و سرعت باد در مقیاس ماهانه اجرا شد. نتایج این اجرا پس از واسنجی برای شبیهسازی جریان مورد استفاده قرار گرفت. همچنین، با توجه به کوهستانی بودن حوزه آبخیز ونک، نقشههای پوشش سطح برف نیز برای لحاظ کردن اثر ذوب برف به مدل معرفی شد. ارزیابی کارایی مدل با استفاده از ضریب نش-ساتکلیف 0.61 و 0.54 بهترتیب در دوره واسنجی و اعتبارسنجی بهعنوان تابع هدف نشان داد که مدل در شبیهسازی جریان رودخانه این حوضه از دقت قابل قبولی برخوردار است. پس از حصول نتایج توزیع مکانی رواناب و تغذیه آب زیرزمینی در انواع کاربری اراضی، شیب سطح زمین بررسی شد. تجزیه و تحلیل نقشههای توزیع مکانی رواناب و تغذیه آب زیرزمینی ماهانه نشان داد که ضریب رواناب و سهم تغذیه آب زیرزمینی اثرپذیری محسوسی از کاربری اراضی و شیب سطح زمین دارند، به نحوی که مناطق جنگلی و شیبهای کم حوضه، با مقادیر تقریبی 138 و 596 میلیمتر رواناب و تغذیه آب زیرزمینی سالانه، ضریب رواناب کمتر و سهم تغذیه پتانسیل بالاتری دارند. بیشینه تغذیه آب زیرزمینی در مقیاس زمانی ماهانه در ماه فوریه (82 میلیمتر در جنگلهای تنک با شیب کمتر از 10 درجه) است. لذا با تأثیری که شناخت این عوامل مدیریت زمین بر توزیع مؤلفههای بیلان آب دارند، میتوانند بهطور محلی نقش مؤثری در مدیریت و برنامهریزی منابع آب سطحی و زیرزمینی ایفا کنند.
A comparative study on spatial variation in the runoff and groundwater recharge due to differences in land use and slope classes: a case study of the Vanak Basin
نویسندگان [English]
Khodayar Abdollahi1؛ Samira Bayati2؛ Mohammadali Nasr Esfehani3
1Assistant Professor, Faculty of Geosciences, Shahrekord University, Iran
2MSc, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Iran
3Assistant Professor, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Iran
چکیده [English]
Variations in the type of storms, distribution of rainfall over the basin and other influencing factors such as soil texture, land use types and slope classes leads to significant differences in the spatial distribution of water components. In this study, using the monthly scale data, including rainfall, groundwater depth, temperature, evaporation and wind speed, WetSpass-M model was used to analyze the spatial distribution of water components at the basin of interest in the south-east of the Karun Basin. The modeled results were calibrated to simulate the monthly streamflow. Considering the fact that the Vanak Basin is a mountainous area, the snow cover maps were introduced to the model in order to include melting process. Evaluation of the model's performance using the Nash-Sutcliff coefficient of 0.61 and 0.54 during the calibration and validation period, respectively showed that this objective function was acceptable. This means the model has produced acceptable outputs. After this step, the spatial distribution of runoff and groundwater recharge in relation to various land use and slope classes were studied. Analysis of the monthly spatial distribution of runoff and groundwater recharge maps showed that due to change in slope and land classes, the runoff coefficient has a significant impact on both groundwater recharge and runoff. In such a way that the forest areas and mild slopes have generated an average 138 mm annual runoff and 596 mm annual recharge accordingly, it means a lower runoff coefficient and higher recharge values. The highest montly recharge value was in February (82 mm in thin forests with the slops of less than 10˚). This may be used to provide a better understanding of the factors affecting the distribution of water balance components or help in the maintenance, management and planning of surface water and groundwater resources.
کلیدواژهها [English]
Distributed model, Land use class, Nash-Sutcliffe, Runoff coefficient, Simulated flow