بررسي اثر وجود منشأ كارست بر سهم جريان پايه رودخانه با استفاده از مدل اصلاح شده نواحي اشباع SAM (مطالعه موردي حوضه كازرون و دشت برم)

A study on the effects of karst area on the source of river’s base flow using modified Saturation Area Model (SAM) in Kazeroon and Barm Plain basins

مدل‌هاي ماهانه بيلان آب (مدلهاي بارش ـ رواناب در مقياس ماهانه) از ابزارهاي اصلي در برنامه ريزي بلند مدت منابع آب محسوب مي‌شوند. ساختار اصلي اين مدل‌ها شامل معادلات پيوستگي ذخيره رطوبتي خاك، جريان زيرسطحي و آب زيرزميني است. با توجه به پيچيدگي فرايند شكل‌گيري و منشأهاي متفاوت جريان، مدل‌هاي بارش ـ رواناب داراي ساختارهاي متفاوت هستند كه بر اساس شرايط حوضه آبريز مورد مطالعه نياز به اصلاح، ساده سازي و بازنگري دارند. در صورت وجود منشأ كارستي در حوضه مطالعاتي، به دليل اهميت آن در تامين آب شرب نمي‌توان به سادگي آن را در مدلسازي ناديده گرفت. به دليل پيچيدگي فرايند تشكيل رواناب با توجه به شرايط ساختاري زمين‌شناسي در حوضه‌هاي آبريز كارستي و اهميت سازندهاي كارستي، توسعه مدل‌هاي مفهومي و نزديك كردن فرايند مدل به واقعيت فيزيكي حوضه اهميت بسياري دارد. در اين تحقيق ساختار مدل مخزني روزانه SAM براي بهبود پيش‌بيني جريان پايه و رواناب خروجي ماهانه در حوضه‌هاي كارستي كازرون و دشت برم اصلاح شده و سپس نتايج مدل اصلاح شده (SAM-KARST) با مدل اوليه (SAM) مقايسه و عملكرد مدل پيشنهادي ارزيابي شده است. نتايج بهبود نسبي شاخص‌هاي عملكردي (حدود 10 درصد) مدل SAM-KARST در مقايسه با مدل SAM را براي حوضه آبريز مطالعاتي نشان داد. با در نظر گرفتن مخزن مفهومي براي منشأ كارست در مدل، ميزان سهم جريان پايه به صورت بارز افزايش و به بالاي 70 درصد رسيد كه آن نشان دهنده نقش مهم منشأ كارست در تامين جريان پايه مي‌باشد.

Monthly water balance models (rainfall-runoff models on a monthly basis) are major tools in long-term planning of water resources. The basic structure of these models includes continuity equations for soil moisture storage, subsurface flow and groundwater. Due to the complexity of the formation process and the different sources of flow, Rainfall-runoff models have different structures and need to be improved, simplified and revised according to the studied catchment conditions. If there is a karst origin in the study area, because of its importance in providing drinking water, it can not be simply ignored in the modeling. In this study, the structure of daily reservoir Saturation Area Model (SAM) is modified to improve the prediction of base-flow and monthly runoff in Kazeroon and Barm plain karst basins. The results of the modified model (SAM-KARST( and original model (SAM) have been compared and then the performance of the proposed model has been evaluated. The obtained results showed a relative improvement in the performance parameters of SAM-KARST in comparison to SAM for the study basins. By considering the conceptual reservoir for karst origin in the model, the contribution of base flow obviously increased, which indicate the important role of karst origin in supplying base flow.