Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Reza Safavi
حمیدرضا صفوی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Maedeh Yazdanipour
مائده یزدانی پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Surface Water and Groundwater Interaction Modeling in the Complex Hydrosystem
Water resources interaction modeling is a mathematical modeling of surface and groundwater flow interaction that demonstrates interactions between surface water and groundwater with considering other effective parameters such as recharge, discharge and system exchanges. This type of modeling can play an important role in the management and integrated utilization of water resources. In this research, modeling of complex hydrosystem have been studied, specially modeling the interaction among river, multi network irrigation and drainage channels and multi layered aquifer system that contains confined and unconfined aquifers. In this research, Koohpayeh-Sagzi subbasin located in Zayandeh Rood river basin, with complex physical structures have been selected as a case study. The physical conditions, governing equations of surface and groundwater flow interaction, effective parameters in interaction process, consideration of related effects in model and limitations of modeling have been studied to present conjunctive simulation model according to the structure of Groundwater Vistas-Version 4 (GV4) model for a practicable case. The conceptual model of subbasin has been determined, with reviewing subbasin and geology maps, digital elevation maps (DEM), satellite images of the subbasin and data of exploration wells, pisometers, pumping wells and irrigation networks data, with using geographic information systems as a lateral tool. According to the conceptual model, a simulation model with three layeres was established, first layer as a unconfined aquifer representing surface aquifer, second layer representing impermeable layer and third layer as a confined aquifer representing subsurface aquifer. The boundary conditions of this model include, specified flux and mixed-type boundary conditions. Specified flux condition has been applied in cells of no-flow, wells and recharge, the latter flux in GV is actually defined as a parameter. Mixed-type boundary condition has been used in cells of river and general-head boundaries. Different parameters such as hydraulic conductivity, storage coefficients, layer top and bottom elevation have been defined for this modeling, using the zone database or using a matrix of values. The conjunctive simulation model has run in both steady and unsteady states and has calibrated in different steps. Finally, hydraulic behavior of hydrosystem has been determined and hydraulic head values, flux and mass exchanges, hydrodynamic coefficients of surface and subsurface aquifers, infiltration factors in recharge and discharge zones and other parameters have been calculated in steady and unsteady models. It is considerable in all of modeling steps, surface water and groundwater interaction has been assumed in saturated zone.
مدل‌سازی تلفیقی منابع آب، مدل‌سازی ریاضی اندرکنش جریان‌های سطحی و زیرزمینی است که اثر متقابل جریان‌های سطحی و زیرزمینی را با لحاظ نمودن اثرات سایر پارامترهای مؤثر از قبیل تغذیه، برداشت و تبادلات سیستمی نشان می‌دهد. این نوع مدل‌سازی می‌تواند نقش اصلی را در مدیریت و بهره برداری جامع از منابع آب ایفا نماید. در این تحقیق به بررسی و مدل‌سازی یک هیدروسیستم پیچیده و به طور خاص مدل‌سازی اندرکنش رودخانه، سیستم کانال‌های آبیاری و زهکشی چند شبکه‌ای با آبخوان چند لایه‌ای شامل لایه‌های آبدار محصور و غیرمحصور پرداخته شده است. در این مدل‌سازی محدوده زیرحوضه کوهپایه- سگزی با ساختار فیزیکی پیچیده به عنوان مطالعه موردی انتخاب گردیده است و شرایط فیزیکی، معادلات حاکم بر اندرکنش جریان‌های سطحی وزیرزمینی، پارامترهای مؤثر بر فرآیند اندرکنش، نحوه تأثیر پارامترها، لحاظ نمودن اثرات مربوطه در مدل و محدودیت‌های مدل‌سازی، به منظور ارائه مدل شبیه‌ساز تلفیقی در یک نمونه کاربردی، براساس ساختار مدل Groundwater Vistas 4 بررسی شده است. مدل شبیه‌سازی تلفیقی برای حالت‌های ماندگار و ناماندگار به صورت جداگانه اجرا و در مراحل مختلف مورد واسنجی قرار گرفته است و با انجام آنالیز حساسیت در مراحل مختلف ضمن بررسی نحوه و میزان تأثیر هر یک از پارامترها بر نتایج مدل در هر مرحله، صحت نتایج حاصل از واسنجی مدل مورد تأیید قرار گرفته است. در نهایت رفتار هیدرولیکی هیدروسیستم مشخص و مقادیر سطح تراز هیدرولیکی، جریان و میزان تبادلات جرمی، ضرایب هیدرودینامیک سفره‌های سطحی وعمقی به صورت متوسط، و سایر پارامترهای مورد نظر نیز تعیین و ارائه شده است. لازم به ذکر است که در کلیه مراحل مدل‌سازی اندرکنش آب‌های سطحی و زیرزمینی در محیط اشباع فرض گردیده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی