شناسایی عوامل مؤثر بر منابع آب زیرزمینی و پیش‌بینی سطح تراز و تغییرات آن در حوضه آبخیز جازموریان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای بیابان‌زدایی، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، ایران

2 دانشیار، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، ایران

3 استادیار پژوهشی، بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

4 دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

حوضه آبریز جازموریان یکی از حوضه‌های مهم و حیاتی کشور است که به‌دلیل کمبود منابع آب سطحی و درنتیجه قرارگیری آب‌های زیرزمینی آن در اولویت بهره‌برداری، با افت شدیدی در سطح سفره‌های زیرزمینی روبه‌رو شده است. هدف از انجام این تحقیق شناسایی عوامل مؤثر بر افت سطح سفره آب زیرزمینی و پیش‌بینی تغییرات تراز آن در صورت ادامه روند فعلی، در حوضه آبخیز جازموریان می‌باشد. در این مطالعه باتوجه به اهمیت شناخت عوامل مؤثر بر وضعیت منابع آب زیرزمینی و دلایل افت این منابع، ابتدا ویژگی‌های زمین‌شناسی و ژئومورفولوژیک حوضه و تأثیرات آن بر کمیت و پراکنش منابع آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفت، آنگاه اقدام به مطالعه تأثیر خشکسالی‌های هیدرواقلیمی با استفاده از دو شاخص جریان رودخانه‌ای (SDI) و شاخص بارش استاندار شده (SPI) در ایستگاه‌های هیدرومتری، بارانسنجی و سینوپتیک واقع در آبخوان‌های حوضه گردید و سهم برداشت‌های انجام شده بر تغییرات منابع آب زیرزمینی توسط چاه، چشمه، قنات و همچنین تأثیر سازه‌های سطحی و مصارف انجام شده بر روی تغییرات سطح تراز حوضه مشخص شد. در ادامه داده‌های متوسط ماهانه و سالانه تراز آب زیرزمینی در طی سال‌های 93-1370 برای پیش‌بینی تغییرات آب زیرزمینی تا سال 1420 با استفاده از مدل‌های سری زمانی بررسی گردید. نتایج بررسی میزان اثر عوامل مختلف بر تغییرات آب زیرزمینی حوضه نشان داد که خشکسالی‌های هیدرواقلیمی با وجود تأثیرگذاری بر تغییرات آب زیرزمینی دارای اثر معنی‌داری نبوده‌اند که نشان‌دهنده تأثیر سایر عوامل بر تغییرات آب زیرزمینی حوضه می‌باشد. سدها و چاه‌های عمیق و نیمه‌عمیق به‌ترتیب با همبستگی منفی 83/0، 75/0 و 68/0 بیشترین اثر منفی را بر افت آب زیرزمینی منطقه داشته و متوسط آبدهی چاه‌ها و چشمه‌ها با افزایش تراز آب زیرزمینی افزایش معنی‌داری داشته است. همچنین بررسی تغییرات سطح آب زیرزمینی حوضه نشان‌دهنده روند کاهشی معنی‌دار با 37/0 متر کاهش در سال بوده و پیش‌بینی‌ها نشان داد در سال‌های آینده با افت شدیدتری روبرو خواهد شد. این افت در تابستان با درصد تغییرات 96/1 حداکثر و در پاییز با 87/1 درصد کمتر از سایر فصول خواهد بود. در صورت ادامه روند فعلی بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی، وضعیت منطقه در آینده با چالش‌های فراوانی روبرو خواهد شد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Identification of factors affecting groundwater resources and forecasting groundwater level and its variation in Jazmourian Basin

نویسندگان [English]

  • Zahra Saiedifar 1
  • Mohammad Rahimi 2
  • Sakineh Lotfinasabasl 3
  • Mohammad Khosroshahi 4
  • Mohammadreza Yazdani 2
1 Ph.D. Student in Combating Desertification, Faculty of Desert Studies, Semnan University, Iran
2 Associate Professor, Faculty of Desert Studies, Semnan University, Iran
3 Email: "mrahimi@semnan.ac.ir". 3- Assistant Professor, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran.
4 Associate Professor, Desert Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
چکیده [English]

    Jazmurian basin in the southeast of Iran is one of the most important and vital basins. Due to the lack of surface water resources and placing in the priority of use this basin is faced with a sharp decline in the level of underground aquifers.TheThe aim of this study was to identify the factors affecting groundwater resources and predict the groundwater level and its variation in Jazmourian Basin. In this study by considering the importance of identifying the factors affecting the condition of groundwater resources and the causes of decline, initially, the geological and geomorphological features of the basin and its impacts on the quantity and distribution of the groundwater resources were studied. Then, the effect of hydrological droughts with using two streamflow index (SDI) and the standardized precipitation index (SPI) at hydrometric, pluviometric, and synoptic stations located in the basin aquifers was studied. The portion of perceptions on changes in groundwater resources by wells, spring, and aqueducts, as well as the impact of surface structures and expenditures on land surface level changes were determined. In addition, the average monthly and annual mean of groundwater levels during the years 1370-93 were investigated using time series models to predict groundwater changes by the year 1420. The study results on the effect of different factors on groundwater water changes showed that hydroclimatic droughts, although affecting underground water changes, did not have a significant effect. The dams and deep and semi-deep wells with negative correlations of 0.83, 0.75 and 0.68 had the most negative effects on groundwater drops, respectively, and the average discharge of wells and springs increased significantly with increasing groundwater level. Also, the study of changes in groundwater level in the basin indicates a significant decrease (0.37 m / year) and predictions show that in the coming years it will face more severe losses. The high level of decline was observed in the summer with a change of 1.96% and in the autumn it was 1.78% lower than the other seasons. Overall, the results showed that if the current trend of exploitation of the groundwater resources continues, the region will be facing more challenges.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Groundwater level drop
  • time series model
  • hydroclimatic index
  • utilization
-  Chen, Z., Grasby, S. and Osadetz, K. G., 2004. Relation between climate variability and groundwater level in the upper carbonate aquifer, south Manitoba, Canada. Journal of Hydrology, 290: 62-43.

-  Chupani, S. and Damizadeh, M., 2014. Investigating the consequences of underground water loss in the Minab plain. First Regional Conference on the Sea, Development and Water Resources of the Gulf Coast Area, 11p.

-  Fathi, F. and zibai, M., 2010. Effective factors in managing exploitation of groundwater using a multi-objective planning modeln (A case study of Firoozabad plain). Journal of Soil and Water Sciences, Agricultural and Natural Resources Sciences and Technology, Esfahan Industrial University, No: 155-165

-  Gehreles, J. C., Van Geer, F. C. and De Vries, J. J., 1994. Decomposition of groundwater level fluctuations using transfer modeling in an area with shallow to deep unsaturated zones. Journal of Hydrology. 157: 105-138.

-  Ghulam Dukht Bandari, M., Peyman Rezaei, P., Chupani, S., Amani, H. and Kerti Khormo, M., 2016. The effect of underground water use in creating the split and landslide in Nazdasht Rudan, northeast of Hormozgan. Special Conference on subsidence in Iran, 12 pages.

-  Khosravi, H., Heidari, I., Zahtabian, Gh., Bazrafshan, J., 2016. Investigation of temporal and spatial patterns of groundwater resources index (Case study: Yazd-Ardakan plain). Iranian journal of Range and Desert Reseach, 22 (4): 711-720.

-  Mackay, J. D., Jackson, C. R. and L. Wang., 2014. A lumped conceptual model to simulate groundwater level time-series. Environmental Modelling and Software, 61: 229-245.

-  Mohamadi, S., Salajegheh, A., Mahdavi, M. and Bagheri, R., 2012. An ivestigation on spatial and temporal variations of groundwater level in Kerman plain using suitable geostatistical method (During a 10-year period). Iranian Journal of Range and Desert Reseach, 19 (1): 61-70.

-  Nayak, P., Satyaji, R. and Sudheer, K. P., 2006. Groundwater level forecasting in a shallow aquifer using artificial neural network approach. Journal of Water Resources Management, 2: 1. 77-99.

-  Rasouli, A. A. and Abasianm, Sh., 2009. Preliminary analysis of time series of Urmia Lake water level. Journal of Geography and planning. 28: 137-165.

-  Shafiei, M., Raeini Sarjaz, M., Fazl Ovali, R., Gholamisefidkuhi, M. A., 2016. Investigating the effect of water extraction from wells around Parishan Lake on surface and underground water scarcity. Journal of Environmental research, 14: 237-248.

-  Zare Abianeh, H., M. Bayat Varkeshi and S. Marofi. 2012. Investigating Water Table Depth Fluctuations in the Malayer Plain. Journal of Water and Soil Science, 22(2): 173-190.