1. 1
‫تغذیه‬ ‫برآورد‬( ‫ایستابی‬ ‫سطح‬ ‫نوسانات‬ ‫روش‬ ‫به‬ ‫نیشابور‬ ‫دشت‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫ی‬WTF)
‫احمدی‬ ‫طیبه‬
1
،‫ضیایی‬ ‫نقی‬ ‫علی‬2
‫رسولزاده‬ ‫علی‬ ،3
‫داوری‬ ‫کامران‬ ،4
1
،‫آب‬ ‫منابع‬ ‫مهندسی‬ ‫ارشد‬ ‫کارشناسی‬ ‫دانشجوی‬‫کشاورزی‬ ‫دانشکده‬،‫مشهد‬ ‫فردوسی‬ ‫دانشگاه‬t_ahmadi8965@yahoo.com
2
‫مشهد‬ ‫فردوسی‬ ‫دانشگاه‬ ،‫کشاورزی‬ ‫دانشکده‬ ،‫آب‬ ‫مهندسی‬ ‫استادیاربخش‬an-ziaei@yahoo.com
3
‫گروه‬ ‫استادیار‬‫آب‬ ‫مهندسی‬‫اردبیلی‬ ‫محقق‬ ‫دانشگاه‬ ،‫کشاورزی‬ ‫دانشکده‬ ،arasoulzadeh@gmail.com
4
‫م‬ ‫گروه‬ ‫دانشیار‬‫هن‬،‫آب‬ ‫دسی‬‫مشهد‬ ‫فردوسی‬ ‫دانشگاه‬ ،‫کشاورزی‬ ‫دانشکده‬k.davary@gmail.com
‫چکیده‬
‫ب‬‫ه‬‫بهینه‬ ‫مدیریت‬ ‫منظور‬‫ورودی‬ ‫قبول‬ ‫قابل‬ ‫برآورد‬ ،‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫منابع‬ ‫ی‬‫خروجی‬ ‫و‬ )‫(تغذیه‬ ‫ها‬‫تخلیه‬ ‫و‬ ‫(پمپاژ‬ ‫ها‬‫در‬ )‫طبیعی‬ ‫ی‬
‫حوضه‬ ‫هر‬‫ضروری‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫ی‬‫است‬.‫آبخ‬ ‫بلندمدت‬ ‫رفتار‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ‫ای‬ ‫گونه‬ ‫به‬ ‫باید‬ ‫رفتار‬ ‫این‬‫وان‬‫بتوان‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫پایدار‬ ‫عملکرد‬ ‫و‬
‫بررسی‬ ‫در‬ .‫نمود‬ ‫ارزیابی‬ ‫مجددا‬ ‫یا‬ ‫برآورد‬‫مدل‬ ‫از‬ ‫اغلب‬ ،‫آب‬ ‫منابع‬ ‫های‬‫شبیه‬ ‫بمنظور‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫های‬‫در‬ ‫آب‬ ‫جریان‬ ‫سازی‬
‫می‬ ‫استفاده‬ ‫آبخانه‬‫ای‬ ‫در‬ ‫لذا‬ .‫است‬ ‫برخوردار‬ ‫بسزایی‬ ‫اهمیت‬ ‫از‬ ‫تغذیه‬ ‫مختلف‬ ‫نواحی‬ ‫برآورد‬ ‫نیز‬ ‫ها‬ ‫مدل‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫در‬ ،‫گردد‬‫ن‬
( ‫ایستابی‬ ‫سطح‬ ‫نوسانات‬ ‫روش‬ ‫به‬ ‫موسوم‬ ‫مدلی‬ ‫پژوهش‬WTF)‫ساده‬ ،‫آسان‬ ‫رویکردی‬ ‫که‬‫است‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫بیالن‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫و‬
‫گرفته‬ ‫بکار‬.‫شد‬‫تعیین‬ ‫آبیاری‬ ‫آب‬ ‫برگشت‬ ‫و‬ ‫بارندگی‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫نفوذ‬ ‫درصد‬ ‫معکوس‬ ‫مدلسازی‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬‫گردید‬.‫این‬ ‫برای‬
‫تیسن‬ ‫با‬ ‫منظور‬‫منطقه‬ ‫بندی‬‫مطالعه‬ ‫مورد‬ ‫ی‬‫چاه‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ )‫نیشابور‬ ‫(دشت‬‫مشاهده‬ ‫های‬‫و‬ ‫تغذیه‬ ‫مقدار‬ ،‫مذکور‬ ‫مدل‬ ‫اعمال‬ ‫و‬ ‫ای‬
‫گردید‬ ‫برآورد‬ ‫ماهانه‬ ‫مقیاس‬ ‫در‬ ‫تیسن‬ ‫هر‬ ‫برای‬ ‫نفوذ‬ ‫ضرایب‬.‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫نتایج‬‫ح‬‫تغذیه‬ ‫مقدار‬ ‫حداکثر‬ ‫و‬ ‫داقل‬‫از‬ ‫حاصل‬ ‫ی‬
‫ترتیب‬ ‫به‬ ‫بارندگی‬1/64‫و‬4/101‫میلیون‬‫ب‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫حاکی‬ ‫همچنین‬ ‫نتایج‬ .‫بود‬ ‫مترمکعب‬‫حداکثر‬ ‫که‬ ‫ود‬7/221‫میلیون‬‫مترمکعب‬‫و‬
‫حداقل‬8/198‫میلیون‬‫مترمکعب‬‫تغذیه‬ ‫سبب‬ ‫آبیاری‬ ‫آب‬ ‫برگشت‬‫می‬ ‫مطالعه‬ ‫مورد‬ ‫دشت‬ ‫در‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫ی‬.‫شود‬
‫واژه‬‫های‬:‫کلیدی‬‫تغذیه‬،‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫ی‬‫ایستابی‬ ‫سطح‬ ‫نوسانات‬ ‫مدل‬ ،‫پایدار‬ ‫عملکرد‬،‫بهینه‬ ‫مدیریت‬.
‫مقدمه‬
‫تحلیل‬ ‫هرگونه‬ ‫در‬ ‫تغذیه‬ ‫برآورد‬‫سیستم‬‫می‬ ‫بشمار‬ ‫ضرورت‬ ‫یک‬ ‫آنها‬ ‫از‬ ‫آب‬ ‫محلی‬ ‫استحصال‬ ‫اثرات‬ ‫و‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫های‬،‫آید‬
.‫است‬ ‫دشوار‬ ‫بسیار‬ ‫آن‬ ‫درآوردن‬ ‫کمیت‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫هرچند‬
‫منطقه‬‫مورد‬ ‫ی‬،‫تحقیق‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫مطالعه‬‫بی‬ ‫استحصال‬ ‫بدلیل‬‫رویه‬‫برداشت‬ ‫اضافه‬ ‫و‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫منابع‬ ‫از‬‫بخش‬ ‫در‬ ‫متعدد‬ ‫های‬
‫از‬ ‫بیش‬ ‫افت‬ ‫با‬ ‫کشاورزی‬‫روبه‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫حد‬‫سوی‬ ‫از‬ ‫دشت‬ ‫ممنوعیت‬ ‫اعالم‬ ‫وجود‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫بوده‬ ‫رو‬‫سهامی‬ ‫شرکت‬‫منطقه‬ ‫آب‬‫ی‬
‫سال‬ ‫در‬ ‫رضوی‬ ‫خراسان‬1344‫سال‬ ‫نهایی‬ ‫(گزارش‬1389‫زیر‬ ‫را‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫منابع‬ ‫پایداری‬ ‫و‬ ‫بوده‬ ‫روبرو‬ ‫شدیدی‬ ‫بحران‬ ‫با‬ )
‫تغذیه‬ ‫برآورد‬ ،‫رو‬ ‫این‬ ‫از‬ .‫است‬ ‫برده‬ ‫سئوال‬‫برنامه‬ ‫در‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫ی‬‫استفاده‬ ‫و‬ ‫ریزی‬‫بهینه‬ ‫ی‬.‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫سودمند‬ ‫آبی‬ ‫منابع‬ ‫ی‬
‫روش‬ ،‫تغذیه‬ ‫برآورد‬ ‫بمنظور‬.‫باشد‬ ‫می‬ ‫خود‬ ‫خاص‬ ‫قوت‬ ‫و‬ ‫ضعف‬ ‫نقاط‬ ‫دارای‬ ‫هریک‬ ‫که‬ ،‫است‬ ‫گردیده‬ ‫ذکر‬ ‫متنوعی‬ ‫های‬
( ‫همکاران‬ ‫و‬ ‫اسکانلون‬2002‫تکنیک‬ )‫هیدرولوژیکی‬ ‫نواحی‬ ‫براساس‬ ‫تغذیه‬ ‫برآورد‬ ‫های‬(‫ناحیه‬‫ناحیه‬ ،‫سطحی‬ ‫آب‬ ‫ی‬‫اشباع‬ ‫ی‬‫و‬ ،
‫ناحیه‬‫می‬ ‫تقسیم‬ ‫مختلفی‬ ‫انواع‬ ‫به‬ ‫را‬ )‫غیراشباع‬ ‫ی‬‫مقیاس‬ ‫در‬ ‫مختلف‬ ‫نواحی‬ .‫کنند‬‫از‬ ‫برآوردهایی‬ ،‫متغیر‬ ‫مکانی‬ ‫و‬ ‫زمانی‬ ‫های‬
‫می‬ ‫ارائه‬ ‫تغذیه‬‫ناحیه‬ ‫هر‬ ‫در‬ .‫دهند‬‫تکنیک‬ ،‫هیدرولوژیکی‬ ‫ی‬‫می‬ ‫عددی‬ ‫مدلسازی‬ ‫یا‬ )‫(شیمیایی‬ ‫ردیاب‬ ،‫فیزیکی‬ ‫های‬‫بکار‬ ‫تواند‬
‫تکنیک‬ .‫رود‬‫نوا‬ ‫در‬ ‫برآورد‬ ‫های‬‫تغذیه‬ ‫از‬ ‫برآوردی‬ ‫عموما‬ ‫غیراشباع‬ ‫و‬ ‫سطحی‬ ‫حی‬‫می‬ ‫ارائه‬ ‫پتانسیل‬ ‫ی‬‫درحالی‬ ،‫دهند‬‫تکنیک‬ ‫که‬‫های‬
‫ناحیه‬‫تغذیه‬ ‫اشباع‬ ‫ی‬‫می‬ ‫برآورد‬ ‫را‬ ‫واقعی‬ ‫ی‬‫تکنیک‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬ .‫است‬ ‫رسیده‬ ‫ایستابی‬ ‫سطح‬ ‫به‬ ‫آب‬ ‫که‬ ‫چرا‬ ،‫کنند‬‫براساس‬ ‫ها‬
‫معادله‬.‫هستند‬ ‫آب‬ ‫بیالن‬ ‫ی‬
( ‫ایستابی‬ ‫سطح‬ ‫نوسانات‬ ‫تکنیک‬WTF)‫آبخ‬ ‫در‬ ‫آب‬ ‫بیالن‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫روشی‬ ‫نیز‬‫وان‬‫روش‬ ‫سایر‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫و‬ ‫بوده‬‫داده‬ ‫به‬ ‫ها‬-
‫گسترده‬ ‫مطالعات‬ .‫است‬ ‫گردیده‬ ‫استفاده‬ ‫پژوهش‬ ‫این‬ ‫در‬ ،‫دارد‬ ‫احتیاج‬ ‫کمتری‬ ‫غیرقطعی‬ ‫های‬‫این‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫دنیا‬ ‫سراسر‬ ‫در‬ ‫ای‬

2. 2
.‫است‬ ‫گرفته‬ ‫صورت‬ ‫روش‬( ‫کوک‬ ‫و‬ ‫هیلی‬2002‫مدل‬ ‫کاربرد‬ ‫و‬ ‫تئوری‬ ‫بر‬ ‫مروری‬ )WTF‫تغذیه‬ ‫برآورد‬ ‫در‬‫انجام‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫ی‬
‫داد‬‫محدودیت‬ ‫و‬ ‫ه‬.‫نمودند‬ ‫مشخص‬ ‫را‬ ‫روش‬ ‫های‬‫همکاران‬ ‫و‬ ‫اسکانلون‬(2002)‫تغذیه‬ ‫نرخ‬‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫ساالنه‬ ‫ی‬WTF
‫از‬5‫میلی‬‫تا‬ ‫سعودی‬ ‫عربستان‬ ‫در‬ ‫متر‬267‫متحده‬ ‫ایاالت‬ ‫شرق‬ ‫در‬ ‫میلیمتر‬( ‫همکاران‬ ‫و‬ ‫مون‬ .‫کردند‬ ‫برآورد‬2006‫روش‬ ‫از‬ )
WTF‫حوضه‬ ‫تغذیه‬ ‫برآورد‬ ‫برای‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫هیدروگراف‬ ‫آماری‬ ‫آنالیز‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫اصالح‬‫رودخانه‬ ‫ی‬‫کره‬ ‫در‬ ‫واقع‬ ‫ای‬‫جنوبی‬ ‫ی‬
‫نمودند‬ ‫استفاده‬.‫رسول‬( ‫موسوی‬ ‫و‬ ‫زاده‬1387‫مدل‬ ‫گرفتن‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫معکوس‬ ‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ )WTF،‫پیشرو‬ ‫مدل‬ ‫بعنوان‬
‫تغذیه‬ ‫و‬ ‫مذکور‬ ‫مدل‬ ‫پارامترهای‬ ‫مقادیر‬‫آ‬ ‫ی‬.‫نمودند‬ ‫برآورد‬ ‫را‬ ‫فارس‬ ‫ارسنجان‬ ‫توابع‬ ‫دشت‬ ‫زیرزمینی‬ ‫ب‬‫خرم‬ ‫گنجی‬‫و‬ ‫دل‬
(‫همکاران‬1387‫بهینه‬ ‫بمنظور‬ )‫شبکه‬ ‫سازی‬‫چاه‬ ‫ی‬‫مشاهده‬ ‫های‬‫آستانه‬ ‫دشت‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫بیالن‬ ‫تخمین‬ ‫برای‬ ‫ای‬-‫کوچصفهان‬
‫دوگانه‬ ‫نوسان‬ ‫روش‬ ‫از‬ ‫گیالن‬ ‫استان‬ ‫در‬‫ی‬‫سطح‬‫از‬ ‫حاکی‬ ‫نتیجه‬ .‫نمودند‬ ‫استفاده‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬‫شبکه‬ ‫که‬ ‫بود‬ ‫این‬‫بهینه‬ ‫ی‬‫ی‬
‫اندازه‬ ‫نقاط‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫حاصل‬‫یعنی‬ ‫کمتر‬ ‫گیری‬33‫می‬ ،‫چاه‬‫مالحظه‬ ‫قابل‬ ‫تغییر‬ ‫بدون‬ ‫را‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫بیالن‬ ‫مقدار‬ ‫تواند‬‫ای‬
.‫دهد‬ ‫بدست‬
‫پژوهش‬ ‫در‬‫حاضر‬‫معکوس‬ ‫مدلسازی‬ ‫رویکرد‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬،‫از‬ ‫حاصل‬ ‫برگشتی‬ ‫آب‬ ‫همچنین‬ ‫و‬ ‫بارندگی‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ‫تغذیه‬ ‫میزان‬
.‫گردید‬ ‫نیشابوربرآورد‬ ‫دشت‬ ‫یرای‬ ‫ماهانه‬ ‫مقیاس‬ ‫در‬ ‫آبیاری‬
‫موادوروش‬‫ها‬
‫ویژگی‬‫منطقه‬ ‫های‬‫مطالعه‬ ‫مورد‬ ‫ی‬
‫دشت‬‫نیشابور‬‫جزئی‬‫از‬‫حوضه‬‫آبریز‬‫کالشور‬‫نیشابور‬‫می‬‫باشد‬‫که‬‫در‬‫دامنه‬‫جنوبی‬‫ارتفاعات‬‫بینالود‬‫و‬‫در‬‫شمال‬‫شرق‬‫کویر‬
‫مرکزی‬‫واقع‬‫شده‬‫است‬‫این‬‫حوضه‬‫در‬‫طول‬‫جغرافیایی‬′31˚85‫تا‬′13˚85‫و‬‫عرض‬‫جغرافیایی‬′03˚18‫تا‬′15˚13‫واقع‬‫شده‬
‫و‬‫از‬‫شمال‬‫به‬‫خط‬‫الرأس‬‫ارتفاعات‬،‫بینالود‬‫از‬‫شرق‬‫به‬‫بلندی‬‫های‬‫لیالجوق‬‫و‬‫یال‬،‫پلنگ‬‫از‬‫جنوب‬‫به‬‫تپه‬‫ماهورهای‬‫نیزه‬‫سیاه‬ ،‫بند‬
‫کوه‬‫و‬‫کوه‬‫نمک‬‫و‬‫از‬‫غرب‬‫به‬‫حوضه‬‫ی‬‫آبریز‬‫دشت‬‫سبزوار‬‫محدود‬‫می‬‫شود‬‫و‬ ‫(والیتی‬،‫توسلی‬1370)‫شکل‬(1)‫موقعیت‬‫منطقه‬‫ی‬
‫مورد‬‫مطالعه‬‫در‬‫استان‬‫خراسان‬‫را‬ ‫رضوی‬‫نشان‬‫می‬‫دهد‬
‫وسعت‬‫کل‬‫حوضه‬7350‫کیلومتر‬‫مربع‬‫است‬‫که‬3140‫کیلومتر‬‫مربع‬‫آن‬‫را‬‫ارتفاعات‬‫و‬‫بقیه‬‫ی‬‫آن‬‫یعنی‬6190‫کیلومتر‬‫مربع‬
‫را‬‫دشت‬‫تشکیل‬‫می‬‫دهد‬‫محدوده‬ ‫در‬ ‫دشت‬‫دارای‬ ‫بینالودد‬ ‫ارتفاعات‬ ‫ی‬‫تغذیه‬ ‫تاثیر‬ ‫تحت‬ ‫و‬ ‫آبرفتی‬ ‫بافت‬‫زیرزمینی‬ ‫و‬ ‫سطحی‬ ‫ی‬
‫نیمه‬ ‫در‬ ‫و‬ ،‫دارد‬ ‫قرار‬‫ریزدانه‬ ‫بافت‬ ‫دارای‬ ‫غربی‬ ‫و‬ ‫جنوبی‬ ‫ی‬‫دانه‬ ‫سازندهای‬ ‫و‬ ‫آبرفتی‬ ‫ی‬‫که‬ ‫تبخیریست‬ ‫رسوبات‬ ‫سایر‬ ‫و‬ ‫مارنی‬ ‫ریز‬
‫دانه‬ ‫نظر‬ ‫از‬ ‫شده‬ ‫سبب‬.‫نباشد‬ ‫مطلوب‬ ‫آبرفت‬ ‫از‬ ‫قسمت‬ ‫این‬ ‫بندی‬‫پایین‬‫ترین‬‫نقطه‬‫در‬‫محل‬‫خروجی‬‫دشت‬‫(حسین‬‫آباد‬‫در‬ )‫جنگل‬
‫دشت‬ ‫غربی‬ ‫سمت‬‫قرار‬‫دارد‬‫که‬‫حدود‬1050‫متر‬‫از‬‫دریا‬ ‫سطح‬‫بلندتر‬،‫توسلی‬ ‫و‬ ‫(والیتی‬ ‫است‬1370.)‫آب‬‫و‬‫هوای‬‫منطقه‬،‫بری‬
‫نیمه‬‫خشک‬‫تا‬‫خشک‬‫میانگین‬ .‫است‬‫دمای‬‫ماهانه‬‫ایستگاه‬ ‫در‬‫بار‬‫(معرف‬‫مناطق‬)‫کوهستانی‬13‫درجه‬‫سانتی‬‫گراد‬‫و‬‫در‬‫ایستگاه‬
‫محمدآباد‬‐‫فدیشه‬‫(معرف‬‫مناطق‬)‫دشتی‬8/13‫درجه‬‫سانتی‬‫گراد‬.‫است‬‫متوسط‬‫بارندگی‬‫در‬‫حوضه‬ ‫کل‬‫معادل‬236‫میلی‬‫متر‬
‫است‬.‫میزان‬‫تبخیر‬‫به‬‫علت‬‫باال‬‫بودن‬‫درجه‬‫حرارت‬‫هوا‬‫زیاد‬‫حدودا‬ ‫و‬2335‫میلی‬‫سال‬ ‫در‬ ‫متر‬‫می‬‫باشد‬.

3. 3
‫شکل‬(1:)‫منطقه‬ ‫موقعیت‬‫مطالعه‬ ‫مورد‬ ‫ی‬
‫از‬‫نظر‬‫زمین‬،‫شناسی‬‫حوضه‬‫ی‬‫مذکور‬‫را‬‫می‬‫توان‬‫به‬‫دو‬‫بخش‬‫متمایز‬‫تقسیم‬‫بندی‬.‫نمود‬‫بخش‬‫نخست‬‫شامل‬ ‫عمدتا‬‫ارتفاعات‬
‫شمال‬‫شرق‬‫دشت‬‫بوده‬‫و‬‫مشخصه‬‫ی‬‫اصلی‬‫آن‬‫عملکرد‬‫گسل‬‫تراستی‬‫جنوب‬‫بینالود‬‫می‬‫باشد‬‫که‬‫واحدهای‬ ‫بین‬‫سنگی‬‫مرتفع‬
‫پرکامبرین‬‫و‬‫پالئوزوئیک‬‫تحتانی‬‫تا‬‫ژوراسیک‬‫و‬‫سازندهای‬‫دوران‬‫سوم‬‫حاشیه‬‫شمال‬‫دشت‬ ‫شرق‬‫نیشابور‬‫امتداد‬‫یافته‬‫است‬
‫سازندهای‬‫واقع‬‫در‬‫این‬‫ناحیه‬‫عمدتا‬‫شامل‬‫آهک‬‫و‬‫دولومیت‬‫دوونین‬‫و‬،‫شیل‬ ،‫سیلورین‬‫سنگ‬‫های‬‫سیلتی‬‫و‬‫آهک‬‫های‬‫ژوراسیک‬
‫در‬‫مجاورت‬‫رسوبات‬‫ائوسن‬‫و‬‫نئوژن‬‫می‬.‫باشد‬‫بخش‬‫دوم‬‫جنوب‬ ‫ارتفاعات‬،‫شرق‬،‫جنوب‬‫و‬‫غرب‬‫حوضه‬‫را‬‫تشکیل‬‫می‬،‫دهد‬‫که‬
‫بطور‬‫کلی‬‫از‬‫مجموعه‬‫ای‬‫افیولیتی‬‫کرتاسه‬‫(جنوب‬ ‫فوقانی‬‫شرق‬‫و‬)‫غرب‬‫و‬‫سنگ‬‫های‬‫ولکانیکی‬‫و‬‫ولکانوسدیمنتی‬‫ائوسن‬‫تشکیل‬
‫می‬.‫گردد‬‫از‬‫دیدگاه‬‫تقسیمات‬‫زمین‬،‫ایران‬ ‫شناسی‬‫بخش‬‫نخست‬‫در‬‫ناحیه‬‫ی‬‫بینالود‬‫و‬‫بخش‬‫دوم‬‫در‬‫ناحیه‬‫ایران‬‫مرکزی‬‫واقع‬‫شده‬
‫(زراعتی‬ ‫است‬،‫نیشابوری‬1385.)
‫ایستابی‬ ‫سطح‬ ‫نوسانات‬ ‫روش‬ ‫تئوری‬(WTF)
( ‫ایستابی‬ ‫سطح‬ ‫نوسانات‬ ‫روش‬WTF‫تغذیه‬ ‫از‬ ‫برآوردی‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫سطح‬ ‫نوسانات‬ ‫قراردادن‬ ‫تحلیل‬ ‫و‬ ‫تجزیه‬ ‫با‬ )‫آب‬ ‫ی‬
‫می‬ ‫ارائه‬ ‫زیرزمینی‬‫داده‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫برای‬ ‫که‬ ‫اطالعاتی‬ ‫تنها‬ .‫دهد‬‫این‬ .‫است‬ ‫ویژه‬ ‫آبدهی‬ ‫و‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫سطح‬ ‫های‬
‫روش‬‫آبخانه‬ ‫در‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫سطح‬ ‫افزایش‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫استوار‬ ‫فرض‬ ‫این‬ ‫بر‬‫تغذیه‬ ‫آب‬ ‫بخاطر‬ ‫آزاد‬ ‫های‬‫ایستابی‬ ‫سطح‬ ‫به‬ ‫رسیده‬ ‫ی‬
‫ا‬‫تغذیه‬ .‫ست‬‫رابطه‬ ‫با‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫ی‬‫می‬ ‫برآورد‬ ‫زیر‬ ‫ی‬(‫شود‬،‫کوک‬ ‫و‬ ‫هیلی‬2002:)
⁄ ⁄
‫که‬‫آن‬ ‫در‬R:‫تغذیه‬( ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫ی‬L/T)،:‫دوره‬ ‫در‬ ‫آب‬ ‫سطح‬ ‫افزایش‬( ‫تغذیه‬ ‫زمانی‬ ‫ی‬L)،:‫دوره‬ ‫طول‬‫زمانی‬ ‫ی‬
( ‫تغذیه‬T)،:)‫بعد‬ ‫(بدون‬ ‫ویژه‬ ‫آبدهی‬‫می‬.‫باشد‬
‫معادله‬ ‫استخراج‬ ‫در‬( ‫ی‬1‫می‬ ‫فرض‬ )‫ذخیره‬ ‫به‬ ‫بالفاصله‬ ‫ایستابی‬ ‫سطح‬ ‫به‬ ‫رسیده‬ ‫آب‬ ‫که‬ ‫شود‬‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫ی‬‫شود‬
‫مولفه‬ ‫سایر‬ ‫و‬‫جریان‬ ‫جمله‬ ‫از‬ ،‫بیالن‬ ‫های‬‫دوره‬ ‫حین‬ ‫جانبی‬ ‫های‬‫هستند‬ ‫صفر‬ ،‫تغذیه‬ ‫زمانی‬ ‫ی‬،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫(اسکانلون‬2002‫هیلی‬ ‫؛‬
،‫کوک‬ ‫و‬2002.)
‫مولفه‬ ‫سایر‬ ‫بین‬ ‫آن‬ ‫مجدد‬ ‫توزیع‬ ‫و‬ ‫تغذیه‬ ‫وقوع‬ ‫حین‬ ‫آب‬ ‫رسیدن‬ ‫بین‬ ‫زمانی‬ ‫تاخیر‬ ‫یک‬‫می‬ ‫رخ‬ ‫بیالن‬ ‫های‬‫این‬ ‫چنانچه‬ .‫دهد‬
‫زمان‬ ‫تاخیر‬ ‫حین‬ ‫روش‬‫آبی‬ ‫تمام‬ ،‫شود‬ ‫گرفته‬ ‫بکار‬ ‫ی‬‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫تغذیه‬ ‫به‬ ‫که‬‫می‬ ‫را‬ ‫شود‬‫دوره‬ ‫در‬ ‫فرضیه‬ ‫این‬ .‫داد‬ ‫توضیح‬ ‫توان‬‫های‬

4. 4
‫جلوه‬ ‫مناسب‬ ‫بسیار‬ ‫را‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫بکارگیری‬ ‫که‬ ‫زمانیست‬ ‫چارچوب‬ ‫این‬ ‫و‬ ،‫است‬ ‫معتبر‬ ‫بسیار‬ )‫چندروز‬ ‫یا‬ ‫ساعت‬ ‫(چند‬ ‫کوتاه‬ ‫زمانی‬
‫می‬‫م‬ ‫بسیار‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫موفقیت‬ ‫در‬ ‫زمانی‬ ‫تاخیر‬ ‫طول‬ .‫دهد‬.‫است‬ ‫هم‬
‫معکوس‬ ‫رویکردمدلسازی‬
‫رابطه‬( ‫ی‬1‫می‬ ‫را‬ )‫نوشت‬ ‫نیز‬ ‫زیر‬ ‫فرم‬ ‫به‬ ‫توان‬:
⁄
‫معادله‬( ‫بارندگی‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫است‬ ‫ممکن‬ ‫تغذیه‬ .‫است‬ ‫گرفته‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫کلی‬ ‫بصورت‬ ‫را‬ ‫تغذیه‬ ‫فوق‬ ‫ی‬P‫آبیاری‬ ‫آب‬ ‫از‬ ‫عمقی‬ ‫نفوذ‬ ،)
(‫ج‬ ‫خالص‬ ‫و‬ ،)(‫زیرسطحی‬ ‫ریان‬QInOut‫معادله‬ ‫در‬ ‫پارامترها‬ ‫این‬ ‫گرفتن‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫با‬ .‫باشد‬ ‫آبخانه‬ ‫به‬ )( ‫ی‬2)‫در‬ ‫که‬
‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫را‬ ‫تغذیه‬ ‫اجزای‬ ‫واقع‬‫معادله‬ ، ‫دهند‬‫می‬ ‫در‬ ‫زیر‬ ‫شکل‬ ‫به‬ ‫مذکور‬ ‫ی‬‫آید‬‫(رسول‬،‫موسوی‬ ‫و‬ ‫زاده‬1387:)
‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬‫و‬‫و‬ ‫آبیاری‬ ‫آب‬ ‫مقدار‬ ‫از‬ ‫کسری‬ ‫ترتیب‬ ‫به‬‫مقدار‬ ‫از‬ ‫کسری‬‫می‬ ‫تغذیه‬ ‫سبب‬ ‫که‬ ‫بارندگی‬‫شبیه‬ ‫فرآیند‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شوند‬-
‫می‬ ‫بدست‬ ‫سازی‬‫آیند‬(،)‫بعد‬ ‫بدون‬‫و‬:‫پمپاژ‬ ‫مقدار‬(L/T)‫می‬‫باشد‬.
‫رو‬‫مدلسازی‬ ‫یکرد‬( ‫معکوس‬Inverse Method)‫مدل‬ ‫گرفتن‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫با‬WTF( ‫پیشرو‬ ‫مدل‬ ‫بعنوان‬forward)‫(معادله‬‫ی‬(3)‫را‬
‫داده‬ ‫بر‬‫با‬ ‫سپس‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫برازش‬ ‫ها‬‫الگوریتم‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫کمک‬‫بهینه‬ ‫های‬( ‫هدف‬ ‫تابع‬ ‫ساختن‬ ‫حداقل‬ ‫جهت‬ ‫سازی‬‫مقادیر‬ ‫بین‬ ‫اختالف‬
‫شبیه‬‫شده‬ ‫سازی‬‫مدل‬ ‫با‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫سطح‬ ‫نوسانات‬ ‫ی‬WTF‫مشاهده‬ ‫مقادیر‬ ‫و‬‫رابطه‬ ‫فرم‬ ‫به‬ ‫که‬ )‫ای‬‫می‬ ‫ذیل‬ ‫ی‬:‫باشد‬
√∑
‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬‫مشاهده‬ ‫مقادیر‬ :‫ای‬،:‫شبیه‬ ‫مقادیر‬‫سازی‬‫شده‬،‫مشاهدات‬ ‫تعداد‬ :‫می‬.‫باشد‬‫پارامترهای‬‫مدل‬ ‫مجهول‬WTF‫یعنی‬
‫و‬‫و‬‫می‬ ‫حاصل‬.‫گردند‬
‫مدل‬ ‫مجهول‬ ‫پارامترهای‬ ‫برآورد‬ ‫بمنظور‬WTF‫غیرخطی‬ ‫رگرسیون‬ ‫عملگر‬ ‫از‬‫تعبیه‬‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫در‬ ‫شده‬Spss 18.0‫استفاده‬
‫بهینه‬ ‫الگوریتم‬ ‫دو‬ ‫از‬ ‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫که‬ ،‫گردید‬‫لونبرگ‬ ‫سازی‬-( ‫مارگوارت‬Levenberg-Marquardt‫برنامه‬ ‫و‬ )‫غیرخطی‬ ‫ریزی‬
( ‫ترتیبی‬Sequential Quadratic Programming‫بهینه‬ ‫بمنظور‬ )‫می‬ ‫استفاده‬ ‫هدف‬ ‫توابع‬ ‫ساختن‬.‫شود‬
‫مفهومی‬ ‫مدل‬‫مطالعه‬ ‫مورد‬ ‫منطقه‬
‫بمنظور‬‫تهیه‬‫و‬ ‫منطقه‬ ‫مفهومی‬ ‫مدل‬ ‫ی‬‫آماده‬‫داده‬ ‫سازی‬‫چاه‬ ‫موقعیت‬ ‫ابتدا‬ ،‫موردنیاز‬ ‫های‬‫مشاهده‬ ‫های‬( ‫موجود‬ ‫ای‬35‫چاه‬
‫مشاهده‬‫نرم‬ ‫کمک‬ ‫با‬ ‫دشت‬ ‫در‬ )‫ای‬‫افزار‬ARCGIS‫آن‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫سپس‬ ‫و‬ ‫گردید‬ ‫مشخص‬‫تیسن‬ ‫ها‬‫نرم‬ ‫کمک‬ ‫با‬ ‫دشت‬ ‫بندی‬‫افزار‬
ARCVIEW( ‫شکل‬ .‫گرفت‬ ‫صورت‬2‫تیسن‬ ‫بهمراه‬ ‫منطقه‬ ‫مفهومی‬ ‫مدل‬ )‫می‬ ‫نشان‬ ‫را‬ ‫دشت‬ ‫بندی‬.‫دهد‬
‫چاه‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫هریک‬ ‫برای‬‫مشاهده‬ ‫های‬‫داده‬ ‫ای‬‫اندازه‬ ‫های‬‫گیری‬‫شده‬‫ماهانه‬ ‫ی‬‫دوره‬ ‫برای‬ ‫آب‬ ‫تراز‬ ‫ی‬‫ساله‬ ‫ده‬ ‫آماری‬ ‫ی‬‫ی‬
‫مهر‬1379‫(اکتبر‬2000‫شهریور‬ ‫تا‬ )1389‫(سپتامبر‬2010‫نرم‬ ‫محیط‬ ‫در‬ )‫افزار‬MS Excel‫داده‬ ‫ستون‬ ‫سپس‬ .‫گردید‬ ‫مرتب‬‫های‬
‫آن‬ ‫به‬ ‫زیرسطحی‬ ‫جریان‬ ‫خالص‬ ‫و‬ ‫ماهانه‬ ‫بارندگی‬.‫گردید‬ ‫اضافه‬ ‫ها‬

5. 5
‫شکل‬(2)‫منطقه‬ ‫مفهومی‬ ‫مدل‬ .‫مطالعه‬ ‫مورد‬ ‫ی‬
‫نرم‬ ‫کمک‬ ‫با‬ ‫دشت‬ ‫زیرسطحی‬ ‫جریان‬ ‫خالص‬‫افزار‬ARCGIS( ‫دارسی‬ ‫جریان‬ ‫تابع‬ ‫و‬Darcy Flow‫زیرمجموعه‬ )‫آن‬ ‫ی‬
‫محدوده‬ ‫برای‬ ‫ماهانه‬ ‫جریان‬ ‫مجموع‬ ‫مقدار‬ ‫سپس‬ ‫و‬ ‫محاسبه‬ ‫دشت‬ ‫کل‬ ‫برای‬ ‫ماهانه‬ ‫بصورت‬‫مشاهده‬ ‫چاه‬ ‫هر‬ ‫ی‬.‫گردید‬ ‫تعیین‬ ‫ای‬
‫می‬ ‫زیرزمینی‬ ‫منابع‬ ‫از‬ ،‫آبیاری‬ ‫آب‬ ‫تامین‬ ‫منبع‬ ‫اینکه‬ ‫به‬ ‫نظر‬‫داده‬ ‫برای‬ ‫آبخانه‬ ‫از‬ ‫پمپاژ‬ ‫اطالعات‬ ‫از‬ ‫لذا‬ ،‫باشد‬‫آبیاری‬ ‫آب‬ ‫های‬
‫می‬ ‫استفاده‬‫گرد‬‫شبکه‬ ‫نواحی‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫برای‬ ‫ماهانه‬ ‫بصورت‬ ‫که‬ ‫د‬‫پمپاژ‬ ‫چاه‬ ‫هر‬ ‫موقعیت‬ ‫و‬ ‫پمپاژ‬ ‫اطالعات‬ .‫گردید‬ ‫فراهم‬ ‫تیسن‬ ‫ی‬
‫نرم‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫بود‬ ‫مشخص‬ ‫دشت‬ ‫کل‬ ‫برای‬‫افزار‬ARCGIS‫محدوده‬ ‫هر‬ ‫از‬ ‫برداشت‬ ‫حجم‬ ‫کل‬‫مشاهده‬ ‫چاه‬ ‫ی‬‫ماهانه‬ ‫بصورت‬ ‫ای‬
‫دوره‬ ‫کل‬ ‫برای‬‫نرم‬ ‫محیط‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫مشخص‬ ‫آمار‬ ‫ی‬‫افزار‬MS Excel.‫شد‬ ‫مرتب‬
OW3
OW5
OW20
OW7
OW31
OW19
OW6
OW4
OW12
OW14
OW2
OW25OW26
OW8
OW33
OW28
OW34
OW15
OW18
OW13
OW1
OW27
OW30
OW11
OW9
OW23
OW32
OW16
OW29
OW24
OW10
OW17
OW35
OW22
OW21
OW32
±
0 6,250 12,500 18,750 25,0003,125
Unknown Units
Legend
OWs
AWs
thiesn_arcview(35w_modified)
P
Q_In
Q_Out
Q_Pumpage

6. 6
‫بحث‬ ‫و‬ ‫نتایج‬
‫مقادیر‬( ‫ویژه‬ ‫آبدهی‬ ‫پارامترهای‬sy)( ‫آبیاری‬ ‫آب‬ ‫برگشت‬ ‫ضریب‬ ،β( ‫بارندگی‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫نفوذ‬ ‫ضریب‬ ‫و‬ )λ‫دوره‬ ‫کل‬ ‫برای‬ )‫آمار‬ ‫ی‬
120‫چاه‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫برای‬ ‫و‬ ‫دشت‬ ‫ماهه‬‫مشاهده‬ ‫های‬‫ای‬‫روش‬ ‫اعمال‬ ‫با‬ ‫که‬WTF‫سازی‬ ‫حداقل‬ ‫با‬ ‫و‬‫ریشه‬‫ی‬‫میانگین‬‫خطا‬ ‫مربع‬
(RMSE‫حاصل‬ )‫شده‬‫اند‬‫به‬‫صورت‬( ‫جدول‬1)‫می‬‫باشد‬.
( ‫جدول‬1( ‫ویژه‬ ‫آبدهی‬ ‫پارامترهای‬ ‫مقادیر‬ ‫مقادیر‬ :)sy)،‫ضرایب‬( ‫آبیاری‬ ‫آب‬ ‫برگشت‬β‫بارندگی‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫نفوذ‬ ‫و‬ )(λ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫برای‬ )
‫چاه‬‫مشاهده‬ ‫های‬‫ای‬‫عملکرد‬.
‫می‬ ‫مشاهده‬ ‫که‬ ‫همانطور‬‫وجود‬ ‫بدلیل‬ ‫دشت‬ ‫غربی‬ ‫جنوب‬ ‫و‬ ‫مرکزی‬ ‫نقاط‬ ‫در‬ ‫گردد‬‫مسیل‬‫رودخانه‬ ‫و‬ ‫ها‬‫فصلی‬ ‫های‬‫نفوذ‬ ‫ضریب‬
‫این‬ ‫دشت‬ ‫شمال‬ ‫نقاط‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫بوده‬ ‫بیشتر‬ ‫بارندگی‬ ‫از‬ ‫حاصل‬‫می‬ ‫تغذیه‬ ‫سبب‬ ‫که‬ ‫بارندگی‬ ‫از‬ ‫کسری‬‫شود‬‫می‬ ‫پیدا‬ ‫نمود‬ ‫کمتر‬.‫کند‬
‫عمده‬ ،‫شمالی‬ ‫بخش‬ ‫در‬ ‫زیرا‬‫می‬ ‫زیرسطحی‬ ‫جریان‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫تغذیه‬ ‫جریان‬ ‫ی‬‫افکنه‬ ‫مخروطه‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫باشد‬‫ها‬‫دامنه‬ ‫ی‬‫ی‬
‫بینالو‬‫د‬‫می‬ ‫سرازیر‬ ‫سمت‬ ‫این‬ ‫به‬.‫شود‬( ‫شکل‬3‫پهنه‬ )‫بندی‬‫می‬ ‫تغذیه‬ ‫سبب‬ ‫که‬ ‫بارندگی‬ ‫از‬ ‫کسری‬‫شود‬(β‫می‬ ‫نشان‬ ‫را‬ ).‫دهد‬
(‫شکل‬3:)‫پهنه‬‫می‬ ‫تغذیه‬ ‫سبب‬ ‫که‬ ‫بارندگی‬ ‫از‬ ‫کسری‬ ‫بندی‬( ‫شود‬β)
( ‫شکل‬6‫پهنه‬ )‫بندی‬‫تغذیه‬ ‫کسر‬‫ی‬( ‫آبیاری‬ ‫آب‬ ‫برگشت‬λ‫می‬ ‫نشان‬ ‫را‬ ‫دشت‬ ‫کل‬ ‫برای‬ )‫این‬ .‫دهد‬‫کسر‬‫شرقی‬ ‫قسمت‬ ‫در‬
‫دشت‬‫چاه‬ ‫وجود‬ ‫بدلیل‬‫بهره‬ ‫های‬‫داراست‬ ‫را‬ ‫مقدار‬ ‫بیشترین‬ ‫زیاد‬ ‫برداری‬‫و‬ ،‫که‬ ‫آنجا‬ ‫از‬‫چاه‬ ‫تعداد‬ ‫دشت‬ ‫غربی‬ ‫و‬ ‫مرکزی‬ ‫بخش‬ ‫در‬-
‫بهره‬ ‫های‬‫آبخ‬ ‫از‬ ‫آب‬ ‫استحصال‬ ‫میزان‬ ‫و‬ ‫برداری‬‫وان‬،‫است‬ ‫کمتر‬‫مقدار‬‫کسر‬λ‫می‬ ‫حداقل‬ ‫به‬.‫رسد‬‫بدلیل‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ذکر‬ ‫به‬ ‫الزم‬
OW3
OW5
OW20
OW7
OW31
OW19
OW6
OW4
OW12
OW14
OW2
OW25OW26
OW8
OW33
OW28
OW34
OW15
OW18
OW13
OW1
OW27
OW30
OW11
OW9
OW23
OW32
OW16
OW29
OW24
OW10
OW17
OW35
OW22
OW21
OW32
0 8,700 17,400 26,100 34,8004,350
Meters
±
Beta
0.000002554 - 0.060492176
0.060492176 - 0.120981799
0.120981799 - 0.181471421
0.181471421 - 0.241961044
0.241961044 - 0.302450666
0.302450666 - 0.362940289
0.362940289 - 0.423429911
0.423429911 - 0.483919533
0.483919533 - 0.544409156

7. 7
‫آبدهی‬ ‫باالی‬ ‫همبستگی‬( ‫ویژه‬sy)‫تغذیه‬ ‫کسر‬ ‫و‬‫ی‬( ‫آبیاری‬ ‫آب‬ ‫برگشت‬λ)‫زمین‬ ‫درصد‬ ‫نگرفتن‬ ‫درنظر‬ ‫و‬‫جاده‬ ،‫آیش‬ ‫های‬‫و‬ ‫ها‬
‫غیره‬،‫مقدار‬‫کسر‬λ.‫است‬ ‫گردیده‬ ‫برآورد‬ ‫بیش‬
(‫شکل‬4:)‫پهنه‬‫تغذیه‬ ‫کسر‬ ‫بندی‬( ‫آبیاری‬ ‫آب‬ ‫برگشت‬ ‫ی‬λ)
‫روش‬ ‫اعمال‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫نتایج‬WTF‫چاه‬ ‫از‬ ‫تعدادی‬ ‫برای‬‫مشاهده‬ ‫های‬‫شکل‬ ‫بصورت‬ ‫ای‬( ‫های‬5( ‫تا‬ )8‫داده‬ ‫نشان‬ )‫شد‬‫ه‬.‫اند‬
‫می‬ ‫مشاهده‬ ‫که‬ ‫همانطور‬‫خوبی‬ ‫برازش‬ ‫است‬ ‫توانسته‬ ‫مذکور‬ ‫مدل‬ ‫گردد‬‫شبیه‬ ‫مقادیر‬ ‫بین‬ ‫اختالف‬ ‫ساختن‬ ‫حداقل‬ ‫با‬‫سازی‬‫شده‬
(dh_Sim)‫مشاهده‬ ‫و‬‫ای‬(dh_Obs)‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫تراز‬(RMSE).‫سازد‬ ‫حاصل‬
( ‫شکل‬5‫شبیه‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫تراز‬ :)‫شده‬ ‫سازی‬‫با‬‫روش‬WTF‫مشاهده‬ ‫و‬‫مشاهده‬ ‫چاه‬ ‫برای‬ ‫ای‬‫ای‬(OW5)
OW3
OW5
OW20
OW7
OW31
OW19
OW6
OW4
OW12
OW14
OW2
OW25OW26
OW8
OW33
OW28
OW34
OW15
OW18
OW13
OW1
OW27
OW30
OW11
OW9
OW23
OW32
OW16
OW29
OW24
OW10
OW17
OW35
OW22
OW21
OW32
0 8,700 17,400 26,100 34,8004,350
Meters
±
Landa
0.014937866- - 0.092535605
0.092535605 - 0.200009077
0.200009077 - 0.307482548
0.307482548 - 0.41495602
0.41495602 - 0.522429491
0.522429491 - 0.629902963
0.629902963 - 0.737376434
0.737376434 - 0.844849906
0.844849906 - 0.952323377
0
20
40
60
80
100
120
140
160
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
Jul-98 Apr-01 Jan-04 Oct-06 Jul-09 Apr-12
Rainfall(mm)
WaterLevelFluctuations(m)
Time(month)
O.W.5Rainfall dh_Obs dh_Sim

8. 8
( ‫شکل‬6‫شبیه‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫تراز‬ :)‫شده‬ ‫سازی‬‫با‬‫روش‬WTF‫مشاهده‬ ‫و‬‫مشاهده‬ ‫چاه‬ ‫برای‬ ‫ای‬‫ای‬(OW11)
( ‫شکل‬7‫شبیه‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫تراز‬ :)‫شده‬ ‫سازی‬‫با‬‫روش‬WTF‫مشاهده‬ ‫و‬‫مشاهده‬ ‫چاه‬ ‫برای‬ ‫ای‬‫ای‬(OW18)
( ‫شکل‬8‫آب‬ ‫تراز‬ :)‫شبیه‬ ‫زیرزمینی‬‫شده‬ ‫سازی‬‫با‬‫روش‬WTF‫مشاهده‬ ‫و‬‫مشاهده‬ ‫چاه‬ ‫برای‬ ‫ای‬‫ای‬(OW23)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
-0.6
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Jul-98 Apr-01 Jan-04 Oct-06 Jul-09 Apr-12
Rainfall(mm)
WaterLevelFluctuations(m)
Time(month)
O.W.11Rainfall dh_Obs dh_Sim
0
20
40
60
80
100
120
140
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
Jul-98 Apr-01 Jan-04 Oct-06 Jul-09 Apr-12
Rainfall(mm)
waterlevelFluctuations(m)
Time(month)
O.W.18Rainfall dh_Obs dh_Sim
0
20
40
60
80
100
120
140
160
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
Jul-98 Apr-01 Jan-04 Oct-06 Jul-09 Apr-12
Rainfall(mm)
WaterlevelFluctuations(m)
Time(month)
O.W.23Rainfall dh_Obs dh_Sim

9. 9
‫ریشه‬ ‫مقادیر‬‫چاه‬ ‫برای‬ ‫خطا‬ ‫میانگین‬ ‫مربع‬ ‫ی‬‫مشاهده‬ ‫های‬‫ای‬( ‫جدول‬ ‫شرح‬ ‫به‬2‫می‬ ).‫باشد‬
( ‫جدول‬2‫ریشه‬ ‫مقادیر‬ :)‫چاه‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫برای‬ ‫خطا‬ ‫میانگین‬ ‫مربع‬ ‫ی‬‫مشاهده‬ ‫های‬‫ای‬(OW)
‫تغذیه‬ ‫مقادیر‬‫ی‬‫ساالنه‬‫جریان‬ ‫و‬ ‫بارندگی‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫نفوذ‬ ‫و‬ ‫آبیاری‬ ‫آب‬ ‫برگشت‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫دشت‬ ‫ی‬‫آبی‬ ‫سال‬ ‫ده‬ ‫برای‬ ‫سطحی‬ ‫های‬
‫از‬80-1379‫تا‬89-1388( ‫جدول‬ ‫مطابق‬3‫می‬ ).‫باشد‬
( ‫جدول‬3‫تغذیه‬ ‫مقادیر‬ :)‫ساالنه‬ ‫ی‬‫جریان‬ ‫و‬ ‫بارندگی‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫نفوذ‬ ‫و‬ ‫آبیاری‬ ‫آب‬ ‫برگشت‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫دشت‬ ‫ی‬‫سطحی‬ ‫های‬
‫تغذیه(میلیون‬)‫مترمکعب‬ )‫بارندگی(میلیمتر‬ )‫مترمکعب‬ ‫آبخانه(میلیون‬ ‫از‬ ‫برداشت‬ )‫زمان(سال‬
267.05 146.46 689.82 1379-80
285.52 208.91 679.03 1380-81
311.36 279.81 670.53 1381-82
303.30 260.15 663.43 1382-83
310.85 296.14 653.56 1383-84
269.29 188.22 643.29 1384-85
313.56 316.72 632.85 1385-86
245.84 142.01 622.52 1386-87
297.22 291.85 616.33 1387-88
281.12 249.71 616.33 1388-89
‫نتیجه‬‫گیری‬
‫تغذیه‬ ‫برآورد‬ ‫بمنظور‬‫آبخانه‬ ‫طبیعی‬ ‫ی‬‫روش‬WTF‫آسان‬ ‫روشی‬‫و‬‫روش‬ ‫سایر‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫و‬ ‫بوده‬ ‫هزینه‬ ‫کم‬‫بر‬ ‫های‬‫آ‬‫تغذیه‬ ‫ورد‬
‫داده‬ ‫به‬‫های‬‫غیرقطعی‬.‫دارد‬ ‫نیاز‬ ‫کمتری‬‫با‬ ‫روش‬ ‫این‬‫با‬ ‫معکوس‬ ‫مدلسازی‬ ‫رویکرد‬‫محدودیت‬‫هایی‬‫چون‬‫پارامترها‬ ‫زیاد‬ ‫وابستگی‬
‫یکدیگر‬ ‫به‬‫آن‬ ‫منحصربفردنبودن‬ ‫و‬‫ها‬‫می‬ ‫مواجه‬‫باشد‬.،‫وجود‬ ‫این‬ ‫با‬‫عمده‬ ‫در‬‫پلیگون‬‫دشت‬ ‫های‬‫با‬ ‫را‬ ‫برازش‬ ‫بهترین‬ ‫مذکور‬ ‫مدل‬
‫شبیه‬ ‫مقادیر‬ ‫بین‬ ‫اختالف‬ ‫سازی‬ ‫حداقل‬‫مشاهده‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫سازی‬‫ای‬(RMSE)‫حاصل‬.‫ساخت‬
‫ساالنه‬ ‫متوسط‬ ‫مقدار‬‫تغذیه‬ ‫ی‬‫روش‬ ‫این‬ ‫با‬‫معادل‬ ‫دشت‬ ‫کل‬ ‫برای‬51/288‫میلیون‬‫گردید‬ ‫حاصل‬ ‫مترمکعب‬‫مقایسه‬ ‫در‬ ‫که‬ ،
‫حاصل‬ ‫مقدار‬‫شده‬‫روش‬ ‫با‬‫بیالن‬ ‫دیگر‬ ‫های‬‫آب‬‫می‬ ‫قبولی‬ ‫قابل‬ ‫مقدار‬.‫باشد‬
‫تقدیروتشکر‬
‫بخاطر‬ ‫ایزدی‬ ‫عزیزاهلل‬ ‫مهندس‬ ‫آقای‬ ‫جناب‬ ‫از‬ ‫وسیله‬ ‫بدین‬‫داده‬ ‫قراردادن‬ ‫اختیار‬ ‫در‬‫تهیه‬ ‫و‬ ‫مدل‬ ‫موردنیاز‬ ‫های‬‫مدل‬ ‫ی‬
‫دشت‬ ‫مفهومی‬‫و‬ ‫تشکر‬‫قدردانی‬‫می‬ ‫عمل‬ ‫به‬.‫آید‬
ID OW1 OW2 OW3 OW4 OW5 OW6 OW7
RMSE 0.332 0.682 0.174 0.143 0.902 0.142 0.175
ID OW8 OW9 OW10 OW11 OW12 OW13 OW14
RMSE 0.197 0.276 0.172 0.151 0.392 0.372 0.495
ID OW15 OW16 OW17 OW18 OW19 OW20 OW21
RMSE 0.516 0.161 0.170 0.203 0.245 0.176 0.117
ID OW22 OW23 OW24 OW25 OW26 OW27 OW28
RMSE 0.095 0.275 0.196 0.102 0.135 0.184 0.124
ID OW29 OW30 OW31 OW32 OW33 OW34 OW35
RMSE 0.234 0.334 0.133 0.230 0.187 0.093 0.295

10. 11
‫م‬‫نابع‬
1.( .‫ا‬ .‫ع‬ ،‫موسوی‬ ‫؛‬ .‫ع‬ ،‫زاده‬ ‫رسول‬1387‫زیرزمینی‬ ‫آب‬ ‫مدل‬ ‫پارامترهای‬ ‫برآورد‬ ‫در‬ ‫اطمینان‬ ‫عدم‬ ‫بررسی‬ .)WTF‫با‬
.‫تهران‬ .‫ایران‬ ‫هیدرولیک‬ ‫کنفرانس‬ ‫هفتمین‬ .‫معکوس‬ ‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
2.‫زراعتی‬،‫نیشابوری‬.‫ح‬1385.‫تلفیق‬‫آبهای‬‫سطحی‬‫و‬‫زیرزمینی‬‫حوضه‬‫آبریز‬‫پروژه‬ .‫نیشابور‬‫ی‬‫موسسه‬ ‫کارشناسی‬‫ی‬
،‫کاربردی‬ ‫علمی‬‫مشهد‬
3.( .‫ج‬ .‫م‬ ،‫منعم‬ ‫ک.؛‬ ‫محمدی‬ ‫ن.؛‬ ‫دل‬ ‫خرم‬ ‫گنجی‬1387‫بهینه‬ .)‫چاه‬ ‫شبکه‬ ‫سازی‬‫مشاهده‬ ‫های‬‫با‬ ‫بیالن‬ ‫تخمین‬ ‫برای‬ ‫ای‬
‫دوگانه‬ ‫نوسان‬ ‫روش‬.‫زیرزمینی‬ ‫اب‬ ‫سطح‬ ‫ی‬‫مجله‬‫آب‬‫و‬‫خاک‬‫(علوم‬‫و‬‫صنایع‬‫جلد‬ ،)‫کشاورزی‬22،‫شماره‬2.
6..‫نیشابور‬ ‫دشت‬ ‫ممنوعیت‬ ‫تمدید‬ ‫پیشنهاد‬ ‫گزارش‬1389‫آب‬ ‫مطالعات‬ ‫دفتر‬ .‫اداره‬ ‫زیرزمینی‬ ‫های‬‫منطقه‬ ‫آب‬ ‫کل‬ ‫ی‬‫ی‬
.‫رضوی‬ ‫خراسان‬
5.‫و‬ .‫س‬ ،‫والیتی‬.‫س‬ ،‫توسلی‬1370‫موسسه‬ .‫خراسان‬ ‫آب‬ ‫مسائل‬ ‫و‬ ‫منابع‬ .،‫رضوی‬ ‫قدس‬ ‫آستان‬ ‫انتشارات‬ ‫و‬ ‫چاپ‬ ‫ی‬
.‫مشهد‬
1. Healy R.W., Cook P.G. 2002. Using groundwater levels to estimate recharge. Hydrogeol.J. 10:91-
109
2. Scanlon, B.R., Healy, R.W., Cook, P.G. 2002. Choosing appropriate techniques for quantifying
groundwater recharge. Hydrogeology Journal 10, 18–39
3. Moon, S., N. C. Woo, and K. S. Lee. 2004. Statistical analysis of hydrograph and water-table
fluctuation to estimate groundwater recharge. Journal of Hydrology, 292, pp. 198-209

11. 11
Groundwater recharge estimation using water table fluctuations (WTF) method
T. Ahmadi1
, A. N. Ziaei*1
, A. Rasoulzadeh2
, K. Davary1
1
Water Engineering Dept., College of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
2
Water Engineering Dept., College of Agriculture, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
*Correspondingauthor email: t_ahmadi8965@yahoo.com
Abstract
Accurate information about the inputs (recharge) and outputs (pumpage and natural discharge) within
each groundwater basin are essential to properly manage groundwater resources, so that the long-term
behavior of the aquifer and its sustainable yield can be estimated or reassessed. In water resource
investigations, groundwater models are often used to simulate the flow of water in aquifers. In these
models, estimating of various zones of recharge is critical. Therefore, in this research, Water Table
Fluctuations (WTF) method which was a simple, easy and water balanced- based approach was used.
By using inverse modeling and also by considering recharge components, deep percolation of rainfall
and percentage of irrigation return flow were determined. In order to achieve our goal the study area
(Neishabour Plain) was classified to Thiessen polygons based on the existing observation wells. Thus,
the natural recharge rate was estimated for each Thiessen polygon in monthly scale. The results were
shown that the minimum and maximum groundwater recharge from precipitation were 46.1 MCM and
101.6 MCM, respectively as well as maximum amount of 221.7 MCM and minimum amount of
198.8 MCM of irrigation return flow were contributed to groundwater recharge of our study area.
Key words: groundwater recharge, optimal management, sustainable yield, water table
fluctuations model