Fulltext

Conjunctive Use Modeling of Surface Water and Groundwater in The Jolak Basin , North Iraq

نمذجة الاستخدام المشترك للمياه السطحية والمياه الجوفية في العراق

Ibtesam R. Kareem

journal of kerbala university مجلة جامعة كربلاء
ISSN: 18130410 Year: 2015 Volume: 13 Issue: 1 Pages: 236-246
Publisher: Kerbala University جامعة كربلاء

Abstract

This study contributes to the understanding of the conjunctive use of surface water and groundwater models of the Jolak basin (in the northern part of Kirkuk city, north Iraq) ,with an area of 400 square-kilometers .The first stage of this work was to collect a dataset to characterize the surface and groundwater .Soil and Water Assessment Tool (SWAT) and the Groundwater Modeling System(GMS) were adjusted in an interactive manner. In SWAT, a basin to be modeled is divided into multiple sub basins that consist of a homogeneous land use, ground slope, and soil characteristics. Land use map which was developed by Digital elevation model (DEM), that describes the elevation of any point in a given area at a specific spatial resolution, identifies the deferent classifications of land use. Soil Conservation Service (SCS) curve number method was chosen to estimate the surface runoff. The produced runoff volume was suggested to be stored in the several ponds and conveyed to the underground reservoir in order to use it with conjunction of ground water during drought seasons. SWAT modeling of the groundwater is extremely simplified, so the Groundwater Model System(GMS) was employed to specifically describe the groundwater processes. This model interpreted the available groundwater levels, which is not possible with the used of SWAT. The study suggested using several wells (which already exist in the study area) to be operate at a constant rate in order to divert the stored surface water in to groundwater. The annual average runoff overall the basin is estimated to be about 1.5×108 m3. This value is suggested to be conveyed to ground water through exiting pumping wells. The results showed that the ground water levels in basin can be raised with about 2m at the middle of the study area from its present level after the steady state condition is reached.

تساهم هذه الدراسة في فهم الاستخدام المشترك للمياه السطحية والجوفية في حوض نهر الزاب الاسفل في وادي جولاك (في الجزء الشمالي من مدينة كركوك ، شمال العراق ) ، والتي تبلغ مساحتها حوالي 400 كيلومترا مربعا . تبنت المرحلة الأولى من هذا العمل جمع البيانات الكافية لتوصيف المياه السطحية والجوفية .تم استخدام برنامج ( SWAT ) ونظام نمذجة المياه الجوفية ( GMS ) بطريقة تفاعلية . في (SWAT) تم تقسيم الحوض الى مجموعة من الاحواض الفرعية المتجانسة في الاستخدام، الانحدار وخصائص التربة.خريطة استخدام الأراضي التي تم تنفيذها باستخدام برنامج (DEM) ، التي تصف ارتفاع أي نقطة في منطقة معينة ، تحدد التصنيفات الخاصة استخدام الأحواض الفرعية. وقد تم استخدام طريقة ( SCS ) لتقدير حجم الجريان السطحي والذي اقترح ان يتم تخزينه في عدة برك من أجل استخدامه بالتزامن المياه الجوفية خلال مواسم الجفاف. فيSWAT يتم نمذجة المياه الجوفية بصيغة مبسطة للغاية ، لذلك تم استخدام النظام النموذجي للمياه الجوفية ( GMS ) لوصف العمليات الخاصة بحركة المياه الجوفية. يفسر هذا النموذج مستويات المياه الجوفية المتاحة، وهو أمر غير ممكن مع استخدام برنامج SWAT . وأقترحت الدراسة باستخدام العديد من الآبار ( التي توجد بالفعل في منطقة الدراسة ) لنقل المياه السطحية المجمعة في الاحواض الافتراضية و بمعدل جريان ثابت إلى المياه الجوفية. متوسط الجريان السطحي السنوي قدر بحوالي 1.5 × 108 م3 . واقترح نقل هذه القيمة إلى المياه الجوفية من خلال آبار ضخ موجودة في منطقة الدراسة . أظهرت النتائج أن مستويات المياه الجوفية في الحوض يمكن أن ترتفع بحوالي 2م في منتصف منطقة الدراسة من مستواه الحالي بعد الوصول إلى الحالة المستقرة .