مقایسه مدل‌های (6) Drainmod و (PMWIN) Modflowدر برآورد نوسانات سطح ایستابی در اراضی زه‌کشی شده

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار بخش مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد رشته آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

3 استاد بخش مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

چکیده

استفاده از مدل های رایانه­ای آب زیرزمینی در دهه­های اخیر به­عنوان روشی ارزان و سریع در بررسی چگونگی حرکت، بیلان و مدیریت
آب­های زیرزمینی پیشرفت قابل توجهی داشته است. در این تحقیق ارزیابی مدل­هایPMWIN  و (6) Drainmod برای شبیه­سازی و برآورد نوسانات سطح ایستابی در سیستم­های زهکشی در دو منطقه سلامی و کوشکک انجام شده و نتایج دو مدل با یکدیگر مقایسه شده­اند. اجرای مدل (6) Drainmod نشان داد که این مدل قادر است سطح ایستابی را در حالت همگام در ناحیه بین دو زهکش در منطقه سلامی (در دوره­های بارش و آبیاری) و ایستگاه تحقیقاتی کوشکک (در دوره بارش) با NRMSE به ترتیب 17/0 و 14/0 و شاخص تطابق (d) به­ترتیب 94/0 و 92/0 شبیه­سازی کند که پیش­بینی خیلی خوبی است. اما پیش­بینی مدل(6) Drainmod در منطقه کوشکک در فصل آبیاری برآورد خوبی از سطح ایستابی نداشته است زیرا شرایط منطقه از حالت همگام انحراف زیادتری داشته است. نتایج اجرای مدل PMWIN نشان داد که اختلاف بین مقادیر عمق سطح ایستابی مشاهده ­شده و شبیه­سازی شده در هر دو منطقه زیاد است و NRMSE در پیزومترها بین 16/0 تا 43/0 در منطقه سلامی و 18/0 تا 35/0 در منطقه کوشکک متغیر می­باشد. شاخص تطابق (d) نیز بین 37/0 تا 56/0 در منطقه کوشکک و 51/0 تا 93/0 در منطقه سلامی متغیر است. بنابراین مدل PMWIN در این دو منطقه دقت قابل قبولی ندارد و در بررسی طرح­های زهکشی نمی­تواند مورد استفاده قرار گیرد ولی مدل (6) Drainmod پیش­بینی مناسب­تری از سطح ایستابی در دو منطقه داشته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of Drainmod (6) and Modflow (PMWIN) models in estimation of water table fluctuations in land drainage

نویسندگان [English]

  • Masoud Noshadi 1
  • Razeyehe Ghahremani 2
  • Ali Reza Sepaskhah 3
1 Associate, Water Engineering Department, College of Agriculture, Shiraz University., Shiraz., Iran.
2 MSc Student of Irrigation and Drainage, Water Engineering Department., College of Agriculture., Shiraz University., Shiraz., Iran.
3 Professor, Water Engineering Department, College of Agriculture, Shiraz University., Shiraz., Iran
چکیده [English]

In recent decades considerable progress has been made in using computer models of groundwater as a cheap and quick way for investigating the movement, balance and management of groundwater resources. In this research PMWIN and Drainmod (6) models in drainage system were evaluated and compared for two regions, Salami and Kooshkak. The results showed that Drainmod (6) model is suitable for simulation of water table fluctuations in steady state conditions in Salami (rain and irrigation periods) and Kooshkak research station (rainy season) with NRMSE 0.17 and 0.14, respectively, and agreement index (d) of 0.94 and 0.92, respectively, which are very good predictions. But the prediction of water table fluctuation by Drainmod(6) model in Kooshkak was not accurate because of large deviation of field situation from steady state condition. The results showed that the difference between observed and simulated water table depths by PMWIN model is high in both regions with NRMSE between 0.16 and 0.43 in Salami and 0.18 and 0.35 in Kooshkak. The agreement index (d) was between 0.37 and 0.56 in Kooshkak and 0.51 and 0.93 in Salami. Therefore, the PMWIN model did not show acceptable accuracy and is not suitable in drainage projects in the study areas. But, the Drainmod(6) model showed more suitable prediction of water table fluctuations in drained area than PMWIN.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drainage systems
  • Drainmod (6) model
  • evaluation
  • PMWIN model
  • Water Table

حسن پور،ب.، پارسی نژاد،م.، سلحشور دلیوند،ف.، کوثری،ه . 1389. برآورد نوسانات سطح ایستابی در اراضی شالیزار با استفاده از مدل Drainmod . نشریه آبیاری و زهکشی ایران . 2:4. 174-167.

رضایی،ع. 1372. ارزیابی نوسانات سطح ایستابی در منطقه کوشکک با استفاده از مدل  Drainmod. پایان نامه کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی. دانشگاه شیراز.224 صفحه.

سمیع پور،ف.، محمدی،ک.، مهدیان،م.ح.، ناصری.ع.ع. 1389. ارزیابی مدل های زهکشی SWAPو DRAINMOD به منظور تعیین عمق و فاصله بهینه زهکش ها بر اساس بیش­ترین عملکرد محصول و کم­ترین مقدار آب خروجی.  نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 3:4.  386-375.

شمسایی،م. امیر بیکی،م.ع. 1383 .مدیریت بهر­ برداری آب های زیرزمینی یزد با استفاده از مدل ریاضی. اولین کنفرانس سالانه مدیریت منابع آب ایران. دانشکده فنی دانشگاه تهران. 12 صفحه.

منصوری،ح.  مصطفی زاده،ب. 1385 . راهنمای نصب و اجرای مدل SWAP . اولین همایش منطقه­ای بهره­برداری بهینه از منابع آب حوضه­های کارون و زاینده­رود. دانشگاه شهرکرد. 8 صفحه.

میرعباسی نجف آبادی، ر و رهنما،م.ب. 1386. شبیه­سازی آبخوان دشت سیرجان با استفاده از مدل Modflow و بررسی اثرات احداث سد تنگوئیه بر آن. مجله پژوهش آب ایران. 1(1): 9-1.

Fouss,J.L., Bengston,R.L., Carter,C.E. 1987. Simulation subsurface drainage in the lower Mississippi Valley with DRAINMOD. Transactions of American Society Agricultural Engineers. 30, 1679–1688.

Noshadi,M., Parvizi,H., Sepaskhah,A.R. 2012. Evaluation of different methods for measuring field saturated hydraulic conductivity under high and low water table. Vadose Zone Journal. 11, 1-9.

Osman,Y.Z and Bruen,M.P. 2002. Modeling stream-aquifer seepage in an alluvial aquifer: An improved loosing- stream package for MODFLOW. Journal of Hydrology. 264. 69-86.

Rodriguez,L.B., Cello,P.A., Vionnet,C.A and Goodrich,D. 2008. Fully conservative coupling of HEC-RAS with MODFLOW to simulate stream-aquifer interactions in a drainage basin. Journal of Hydrology. 353.129-142.

Skaggs,R.W. 1978. A water management model for shallow water table soils. Technical Report No.134 of the Water Resources Research Institute of the University of North Carolina. North Carolina State University. Raleigh, NC.

Skaggs,R.W. 1980. Methods for design and evaluation of drainage water management systems for soils with high water tables. Drainmod reference report USDA-SCS. South National Technical Center. Fort Worth. TX. USA. 130 pp.

Todd,W.R., Kenneth,R.B. 2001. Delineation of capture zones for municipal wells in fractured dolomite. Sturgeon Bay Wisconsin. USA. Hydrogeology Journal :9. 432–450.

 Yang,X. 2008. Evaluation and application of Drainmod in an Australian sugarcane field. Journal of Agricultural Water Management .95. 439- 446.