تعیین میزان سهم مشارکت آبهای زیرزمینی در جریان پایه رودخانهها
Determining the Share of Groundwater Participation in the River's Baseflow
/فاطمه بیات
: کشاورزی
، ۱۳۹۷
، میرزائی
۱۱۷ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
علوم و مهندسی آب گرایش منابع آب
۱۳۹۷/۰۶/۲۰
تبریز
با توجه به عدم تعادل پیشبینی شده بین عرضه و تقاضای آب و شناخت رو به رشدی که جریان پایه، برای تضمین پایداری رودخانهها و آبخوانها حیاتی است، نیازمند توسعه روشهایی است که بتوانند جریان پایه جاری در سراسر مناطق بزرگ را تعیین کنند .هدف از این مطالعه، ابتدا تعیین مقادیر جریان پایه و شاخص جریان پایه در هریک از زیرحوضههای حوضه رودخانه آجیچای در بازه زمانی۱۳۷۴ - ۱۳۹۴با استفاده از انواع روشهای فیلتر دیجیتال بازگشتی و سپس بررسی روند تغییرات مقدار مولفه آب زیرزمینی جریان پایه ایستگاه هیدرومتری خواجه و در نهایت تعیین نقاط تغذیه احتمالی رودخانههای حوضه آجیچای از آبهای زیرزمینی، میباشد .در این پژوهش، از روش ABIT برای تعیین ضرائب () فیلترها استفاده شد .روش ABIT، برای برآورد ضریب ثابت فروکشی به این دلیل انتخاب گردید که این روش تمایل به حذف جنبههای ذهنی از فرایند انتخاب نقاط جریان پایه خالص از منحنی خشکیدگی دارد زیرا در این روش نیازی به تعیین زمان شروع جریان پایه نیست .برای انتخاب بهترین روش، مقادیر جریان پایه به دست آمده از روشهای مختلف و با ضرائب مختلف، با مقادیر جریان در ماههای خشک سال) تیر و مرداد (با فرض اینکه در این ماهها بارندگی صورت نمیگیرد، مقایسه گردید .بر اساس نتایج، در ۳ ایستگاه هیدرومتری، فیلتر لینه و هالیک و در ۱۱ ایستگاه هیدرومتری، فیلتر اکهارت به عنوان روش مناسب برای جداسازی جریان پایه انتخاب گردیدند .همچنین در بین ۱۴ ایستگاه هیدرومتری ذکر شده که روش منتخب برای جداسازی جریان پایه آنها، دارای ضریب () است روش فیلتر منتخب با ضریب حاصل از روش ABIT در ۱۲ ایستگاه، دارای کمترین مقدار مجذور میانگین مربعات خطا، کمترین مقدار انحراف معیار شاخص جریان پایه و بیشترین مقدار ضریب نش-ساتکلیف است .بنابراین، در اکثریت ایستگاهها و روشها، تعیین ضرائب () با استفاده از روش ABIT باعث کاهش خطا، افزایش مقدار نش-ساتکلیف و به طور کلی بهبود عملکرد مدل به کار رفته شده است .با بررسی روند تغییرات جریان پایه در ماههای خشک سال) تیر و مرداد (که به علت نبود ذوب برف با مقادیر مولفهی آب زیرزمینی برابر است مشخص گردید با گذشت زمان از میزان مشارکت آبهای زیرزمینی در جریان پایه رودخانهها در ماههای خشک سال کاسته میشود و منشا جریان پایه به طور کلی، مربوط به سفرههای آب زیرزمینی در محل رودخانه میباشد .با جداسازی جریان پایه از روی سیلابهای ورودی به مخازن سدها، در واقع هیدروگراف جریانی که لازم است از سدها هم زمان رهاسازی صورت گیرد، به دست میآید تا حیات اکوسیستمهای پاییندست سدها تامین شود
According to the imbalance between water supply and demand and the fact that the baseflow is critical to the sustainability of rivers and aquifers, it is necessary to develop methods that can determine the baseflow in the large watershed. Initially, the purpose of this study was to determine the basflow and baseflow Index values in each of the sub-basins of the Ajichay River basin during the period of 1995-2015 using variety of digital filtering methods, Second check the trend of changes in the amount of groundwater component of the baseflow of the Khajeh station in the streamflow and finally, determining the possible feeding points of the rivers of Ajichay basin from groundwaters. The Automatic Baseflow Identification Technique (ABIT) was used to determine the coefficient (?) of the filters. The ABIT method was adopted to estimate the recession constant. Because this method tends to eliminate the subjective aspect from from the recession process as it does not require the beginning of baseflow. In order to choose the best method, the baseflow values obtained from different methods and with different coefficients, were compared with the values of streamflow at the dry months (July and August), assuming no rainfall occurs during these months. Based on the results, Lynie and Hulik method were selected in the 3 hydrometeric stations as a suitable method for separating the baseflow and Ekchardt filter were selected in the 11 hydrometeric stations,. Also, among the 14 hydrometeric stations where the selected method for baseflow separation that has coefficient (?), the selected filter method with the coefficient obtained from the ABIT method in 12 hydrometeric stations has the lowest Root-Mean-Square Error (RMSE), the lowest standard deviation of the base flow index and the maximum value of the Nash- sutclif coefficient. According to the results, in most stations and in all methods, determining the coefficients using the ABIT method reduces the error and increases the value of Nash Sutcliff and generally improves the performance of the model used. By studying the trend of changes in the baseflow at the dry months of the year, due to lack of snow at the time, The baseflow values are equal to the values of the groundwater component, It has been determined that with the passage of time, the level of participation of groundwater decreases in the rivers baseflow at the dry months. Generally, the source of the baseflow is related to the groundwater in the river. By separating the baseflow from the stream of the reservoirs of dams, In fact, the hydrograph of the stream that is required to be released from the dams is obtained to provide the life of the lower ecosystems of the dams
Determining the Share of Groundwater Participation in the River's Baseflow