ارزیابی بحران منابع آب دشت مهران با مقایسه و تحلیل پارامترهای خشک‎سالی هواشناسی و هیدرولوژیکی

Subject Areas : Groundwater

علی عباسی نیا ¹ ()
جعفر مرشدی ² ()
منیژه ظهوریان ³ ()
جبرئیل قربانیان ⁴ ()

Received: 2021-04-16 Accepted : 2021-10-10 Published : 2022-01-18

Keywords:

Abstract :

کمبود آب و عدم مدیریت صحیح منابع آب قابل دسترس، بحران آبی را ایجاد می‌کند که وقوع خشک‎سالی‎ها  باعث تشدید آن می‌گردد و دارای ابعاد مختلف زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی است. هدف از این پژوهش تحلیل و مقایسه خشک‎سالی هواشناسی و آب‎های زیرزمینی دشت مهران با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده (SPI) و شاخص آب زیرزمینی (GRI) به منظور ارزیابی بحران منابع آب است. جهت بررسی خشک‎سالی هواشناسی از اطلاعات بارندگی ماهانه ایستگاه سینوپتیک مهران استفاده گردید؛ به منظور بررسی خشک‏سالی آب‎های زیرزمینی دشت مهران، تغییرات تراز آب زیرزمینی دشت مهران بر اساس داده­های سطح آب تعداد 23 حلقه چاه مشاهده‎ای مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همچنین به منظور پایش خشک‎سالی هواشناسی، از شاخص SPI و پایش خشک‎سالی هیدرولوژیکی دشت مهران از شاخص GRI استفاده گردید. دوره آماری مورد نیاز جهت تحلیل خشک‎سالی یک دوره آماری 25 ساله از سال آبی 75-74 تا 97-96 انتخاب گردید. بعد از تعیین دوره‌های رطوبتی شاخص‎ها، اقدام به تهیه نقشه‎های پهنه‎بندی ماهانه آب‎های زیرزمینی گردید که جهت تهیه این نقشه‎ها از بین مدل‎های مختلف، مدل کریجینگ انتخاب گردید. در نهایت با اعمال مدل نیم تغییر نمای بهینه در کریجینگ و ورود داده‎های آب‎های زیرزمینی به صورت لایه نقطه‎ای، نقشه‎های رستری با استفاده از نرم‎افزار Arc GIS تهیه گردید. نتایج بررسی شاخص SPI نشان می‎دهد که طی دوره‎ای آمار مدنظر 4 دوره خشک‎سالی شدید اتفاق افتاده که شدیدترین آن سال آبی 91-90 بوده که مقدار شاخص SPI آن  73/1-  می‎باشد. همچنین نتایج بدست آمده از شاخص GRI در منطقه نشان می‎دهد که یک دوره‎ی خشکسالی 11 ساله آب‎های زیرزمینی اتفاق افتاده است. یعنی از سال آبی 88-87 شروع شده و تا سال آبی 98-97 ادامه داشته است که شدیدترین آن سال 91-90 با مقدار شاخص 11/1- می‎باشد.

References:

احمدی‎آخورمه، م.، نوحه‎گر، ا.، سلیمانی‎مطلق، م. و طایی‎سمیرمی، م. (1394). بررسی خشک‎سالی آب زیرزمینی با استفاده از شاخص‎های SWI و GRI در آبخوان محدوده مطالعاتی مرودشت خرامه استان فارس. نشریه مهندسی آبیاری و آب ایران، دوره 20، شماره 21، ص 118-105.

اکرامی، م.،  ملکی‎نژاد، ح. و اختصاصی، م. ر. (1390). بررسی تأثیر خشک‎سالی اقلیمی بر آبدهی برخی از قنوات دشت یزد اردکان. همایش بین‎المللی دانش سنتی مدیریت منابع آب، 2 اسفند 1390، یزد، ایران.

بختیاری‎عنایت، ب.، ملکیان، آ. و سلاجقه، ع. (1394). آنالیز هم‎بستگی پایه زمانی و تأخیر زمانی بین خشک‎سالی اقلیمی و خشک‎سالی آب‎شناختی دشت هشتگرد. نشریه تحقیقات آب و خاک ایران، دورة 46، شمارة 4، ص 616-609.

خسروی‎دهکردی، ا.، میرعباسی‎نجف‎آبادی، ر.، صمدی‎بروجنی، ح. و قاسمی‎دستگردی، ا. ر. (1398). پایش و پیش‎بینی خشک‎سالی‎های آب زیرزمینی دشت شهرکرد با استفاده از شاخص GRI و مدل زنجیره مارکف. نشریه هیدروژئولوژی، دوره 4، شماره 1، ص 125-111.

روشان، س. ح.، حبیب‎نژاد‎روشن، م. و شاهدی، ک. (1398). بررسی روند تغییرات تراز آب زیرزمینی و شاخص‎های خشک‎سالی GRI و SWI در دشت ساری. نشریه فضای جغرافیایی، دوره 19، شماره 67، ص146-131.

صیف، م.، مساعدی، ا. و محمدزاده، ح. (1390). بررسی خشک‎سالی هیدروژئولوژیکی آبخوان دشت فسا با استفاده از شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI). پانزدهمین همایش انجمن زمین‎شناسی ایران، 23 تا 24 آذر 1390، تهران، ایران.

طالبی، ع.، ایمانی، م. و دستورانی، م. ت. (1390). بررسی اثر خشک‎سالی بر کاهش سطح آب‎های زیرزمینی و آبدهی قنوات در دشت بهاباد یزد. همایش بین المللی دانش سنتی مدیریت منابع آب، 2 اسفند 1390، یزد، ایران.

عظیمی، س.، اژدری‎مقدم، م. و هاشمی‎منفرد، س. آ. (1396). ارزیابی پراکنش مکانی و ارتباط وقوع خشک‎سالی با کاهش کیفیت آب‎های زیرزمینی بر پایه شاخص‎های GRI در محیط (GIS) مطالعه موردی: 609 دشت ایران. نشریه پژوهش‎های اقلیم شناسی، دوره 8، شماره 30، ص 89-73.

محمدی، ص.، ناصری، ف. و نظری‎پور، ح. (1397). بررسی تغییرات زمانی و اثر خشک‎سالی هواشناسی بر منابع آب زیرزمینی دشت کرمان با استفاده از شاخص‎های بارش استاندارد (SPI) و منابع آب زیرزمینی (GRI). نشریه اکوهیدرولوژی، دوره 5، شماره 1، ص 22-11.

مرتضایی‎فریزهندی، ق.، لطفی‎مغانجوقی، ج.، خلیقی‎سیگارودی، ش.، محسنی‎ساروی، م. و نظری‎سامانی، ع. ا. (1399). تحلیل و بررسی شاخص‌های خشک‎سالی هیدرولوژیکی استان کردستان. نشریه مهندسی و مدیریت آبخیز، دوره 12، شماره 2، ص 453-442.

مرتضایی‎فریزهندی، ق. و میراکبری، م. (1397). پایش خشک‎سالی هیدرولوژیکی با استفاده از شاخص‎های SDI و GRI در حوزة آبخیز رودخانة اعظم هرات استان یزد. مرتع و آبخیزداری (منابع طبیعی ایران)، دوره 71، شماره 3، ص 785-775.

مصباح‎زاده، ط. و سلیمانی‎ساردو، ف. (1397). بررسی روند زمانی خشک‎سالی هیدرولوژیک و هواشناسی در حوزه آبخیز کرخه. نشریه علمی پژوهشی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، دوره 12، شماره 40، ص 115-105.

مقصود، ف.، یزدانی، م. ر.، رحیمی، م.، ملکیان، آ. و ذوالفقاری ، ع. ا. (1395). مقایسه کارایی مدل شبکه عصبی مصنوعی، سری زمانی و مدل ترکیبی ANN-ARIMA در مدل‎سازی و پیش‎بینی شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI) (مطالعه موردی: جنوب استان قزوین). مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، دوره 10، شماره 33، ص 57-47.

میراکبری، م.، مرتضایی‎فریزهندی، ق. و محسنی‎‏ساروی، م. (1397). بررسی تأثیر خشک‎سالی هواشناسی بر منابع آب سطحی و زیرزمینی توسط شاخص‎های  SDI، SPEI، SPI و GRI. نشریه علمی- پژوهشی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، دوره 12، شماره 42، ص 81-70.

نجفی‎توبورآباد، س. و جلیلی، ل. (1390). بررسی روند خشک‎سالی دشت اردبیل براساس شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI) با استفاده از GIS. اولین کنگره ملی علوم و فناوری‎های نوین کشاورزی، 19 شهریور 1390، زنجان، ایران.

Abhishek, A., Channaveerappa, P. and Dodamani, B.M. (2016). Comparison of two hydrological drought indices. Perspectives in Science, 8, pp: 626-628.

Ekrami, M., Ekhtesasi, M. R. and Malekinezhad, H. (2013). The Effects and Consequences of Climatic Drought on Time Delay and the Change in Water Discharge of springs and Qanats (Yazd-Ardakan Plain). Iranian-Water Resources Research, 9 (2), pp: 19-26.

Jahanshahi, A., Shahedi, K. (2018). Evaluation of meteorological, hydrological and groundwater resources indicators for drought monitoring and forecasting in a semi-arid climate. Desert, 23 (1), pp: 29-43.

Mendicino, G., Senatore, A. and Versace, P. (2008). A groundwater resource index (GRI) for drought monitoring and forecasting in a Mediterranean climate. Journal of Hydrology, 357 (3-4), pp: 282-302.

Panda. D. K., Mishra, A., Jena. S.K., James, B.K. and Kumar, A. (2007). The influence of drought and anthropogenic effects on groundwater levels in Orissa, India. Journal of Hydrology, 343 (3), pp: 140– 153.

Peters, E., Torfs, P.J.J.F., Van Lanen, H.A.J. and Bier, G. (2003). Propagation of drought through groundwater, a new approach using linear reservoir theory. Hydrological Processes, 17 (15), pp: 3023-3040.

Silva, V.P.R. (2003). On climate variability in north-east Brazi. Journal of Arid Environment, 54 (2), pp: 256-367.

Van Lanen, H.A.J. and Peters, E. (2000). Definition, effects and assessment of groundwater droughts. Drought and Drought Mitigation in Europe, 14, pp: 49-61.

Wanders, N., Van Lanen, H.A.J. and van Loon, A.F. (2010). Indicators for drought characterization on a global scale. Wageningen, Netherlands, Water and Global Change, 24, pp: 80-93.

Yasamani, S., Mohammadzadeh, H. and Mosaedi, A. (2012). Effect of drought on groundwater levels in Torbatjam plain using indices SPI and GRI. 6^th Congress of Geological Society of Iran. Shiraz University, Iran.