بررسی تغییرات زمانی و مکانی مولفه های بیلان آب و هیدروگراف تفکیک شده حوزه آبخیز ارازکوسه از طریق مدلسازی تغذیه آب زیرزمینی با مدل WetSpass

یکی از فاکتورهای مهم و اساسی در توسعه و مدیریت پایدار منابع آب زیرزمینی، تغذیه آب زیرزمینی است. البته با توجه به ارتباط مولفه های بیلان آب سایر عوامل هیدرولوژیکی را نیز باید در نظر گرفت. برآورد میزان تغذیه یک فرآیند پیچیده و چالش برانگیز است. به این دلیل که تغذیه به متغیرهایی محیطی دیگر از قبیل کاربری اراضی، توپوگرافی، خاک، شرایط اقلیمی و دیگر ویژگیهای هیدرولوژیکی وابسته است. در پژوهش حاضر، به کمی سازی مولفه های بیلان آب در مقیاس زمانی ماهانه با رویکرد توزیعی با استفاده از مدل WetSpass پرداخته شده است.

با استفاده از مدل WetSpass و داده های بارش، دما، تبخیر، سرعت باد، عمق آب زیرزمینی و نقشه های بافت خاک، توپوگرافی و کاربری اراضی حوزه آبخیز ارازکوسه مولفه های بیلان آبی شامل تبخیروتعرق، رواناب، برگاب و تغذیه آب زیرزمینی طی سالهای آماری 2015 -2001 در مقیاس ماهانه با قدرت تفکیک مکانی 100 متر در 100 متر شبیه سازی شد.

نتایج حاصل از تحقیق با توجه به معیارهای ارزیابی مورداستفاده در دوره های واسنجی و اعتبارسنجی اجزای هیدروگراف جریان شامل رواناب مستقیم، جریان پایه و جریان کل شبیهسازی توسط مدل و هیدروگرافهای تفکیک شده با استفاده از نرم افزار WHAT نشاندهنده کارایی خوب مدل WetSpass برای شبیه سازی تغذیه آب زیرزمینی و سایر مولفه های بیلان آبی حوزه آبخیز ارازکوسه میباشد. لازم به ذکر است که مقادیر ضریب نش- ساتکلیف به عنوان معیار ارزیابی رایج در شبیه سازی های هیدرولوژیکی برای رواناب مستقیم برای دوره واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب برابر با 6/0 و 54/0، برای جریان پایه برای دوره واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب برابر 55/0 و 53/0 و برای رواناب کل برای دوره واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب برابر 63/0 و 56/0 به دست آمد. بررسی توزیع زمانی- مکانی مولفه های بیلان آب در ماه های مختلف در انواع کاربری اراضی و طبقات شیب مختلف نشان داد که میزان تغییرپذیری مولفه ها به طور قابل توجهی تحت تاثیر فاکتورهای اقلیمی به ویژه بارش، تغییرات فصلی، ویژگیهای فیزیوگرافی، پوشش گیاهی و کاربری منطقه میباشد. به نحوی که در مناطق جنگلی حجم سالانه تغذیه و رواناب با توجه به سطح زیرپوشش این کاربری به ترتیب برابر با 23115791 مترمکعب و 1776217 مترمکعب میباشد که بیشترین سهم تغذیه آب زیرزمین در اراضی جنگلی مربوط به طبقه شیب صفر تا 10 درصد میباشد و بیشترین سهم رواناب در این کاربری متعلق به شیب های بالاتر از 30 درصد میباشد. بیشترین حجم رواناب سالانه در حوزه آبخیز ارازکوسه به اراضی مسکونی در شیب های متوسط و بالا با توجه به درصد سطح تحت پوشش و برابر با 156300 مترمکعب میباشد.

با توجه به ارزیابی مولفه های بیلان آب می توان بیان کرد تغذیه به عنوان عامل مهم بررسی برهمکنش آب سطحی و زیرزمینی شناخته شده است. از طرفی مولفه مذکور تحت تاثیر فاکتورهای مختلف اقلیمی و فیزیوگرافی و پوشش گیاهی و کاربری اراضی حوزه آبخیز میباشد، به همین دلیل تخمین صحیح میزان آن میتواند نقش مهمی در مدیریت و توسعه پایدار منابع آب سطحی و زیرزمینی داشته باشد.