بررسی معیارهای مدیریتی و هیدروژئولوژیکی بر تغییرات تراز سطح آب زیرزمینی دشت سرایان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان،

2 گروه مهندسی آب، دانشگاه بیرجند، بیرجند

3 روه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران،

10.22125/iwe.2020.110087

چکیده

منابع آب زیرزمینی در ایران به ویژه در دشت­های کویری استان خراسان جنوبی به دلیل خشکسالی، افزایش تعداد چاه­های کشاورزی و برداشت بی­رویه از منابع آب زیرزمینی وضعیت مطلوبی ندارند و با خطر تخریب و افت دائم سطح آب مواجه­اند. هدف اصلی این پژوهش، بررسی عوامل مؤثر بر روند افت تراز آب زیرزمینی در دشت سرایان (ممنوعه بحرانی)، واقع در استان خراسان جنوبی بوده است. در این پژوهش تلاش شده است تا با استفاده از روش­های پایش خشکسالی SPI و GRI و میانگین متحرک، اثر بارندگی و خشکسالی افت تراز آب زیرزمینی دشت سرایان بررسی شود. همچنین با استفاده از نرم افزار Arc GIS نقشه­های هم­افت و هم­عمق برای سال­های قبل و بعد از نصب کنتور هوشمند چاه­های پیزومتری دشت رسم گردید. نتایج نشان از این دارد که در بازه زمانی 4 ساله بعد از نصب کنتور هوشمند نسبت به بازه زمانی 4 ساله قبل از نصب کنتور هوشمند، روند میزان افت حجم آبخوان به اندازه 36/14 درصد کاهش یافته است. هیدروگراف تراز آب زیرزمینی نیز نشان داد در طی 23 سال به میزان 25 متر سطح آب کاهش یافته است. مهم­ترین عوامل مؤثر بر افت آب زیرزمینی در دشت سرایان بر برداشت بی­رویه از آب زیرزمینی، تأثیر خشکسالی­های متوالی و در نتیجه کاهش تغذیه آبخوان تعیین گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating management and hydrogeological criteria on ground level changes in the plain of Sarayan

نویسندگان [English]

  • Fariba niroumandfar 1
  • Hossien khozeymehnehad 2
  • Abbas Khashei siuki 3
2 Assistant Professor, Department of water Engineering, University of Birjand
3 Assistant Professor of Water Engineering, University of Birjand, Iran
چکیده [English]

Groundwater resources in Iran, especially in the desert plains of southern Khorasan province are not in appropriate condition due to drought, increasing number of farming wells, and sustained pumping and they are subject to destruction and permanent groundwater withdrawal. This study mainly aims to investigate the factors affecting the groundwater withdrawal procedure in Sarayan plain (critical forbidden zone) located in South Khorasan province. In this research, groundwater withdrawal of Sarayan plain is investigated using SPI and GRI drought monitoring methods and fluid average, rainfall and drought effects. Also, using Arc GIS software, both drop and depth maps were drawn up for the years before and after the installation of a smart water meter for piezometric wells of the plain.The results indicate that the groundwater withdrawal reduction procedure has increased 14.36% during the 4-year period after the installation of the smart water meter compared to the 4-year period before its installation. The unit hydrograph of plain showed that groundwater withdrawal has dropped by 25 meters over a period of 23 years. Sustained groundwater pumping, the effects of successive droughts and consequent reduction of the aquifer recharge have been determined as the most important factors affecting groundwater withdrawal in Sarayan plain

کلیدواژه‌ها [English]

  • SPI
  • GRI
  • smart water meter
  • withdrawal
  • sustained pumping
  • Sarayan plain
اکبری. م.، جرگه. م.، مدنی سادات. ح.،  .1388. بررسی افت سطح آب­های زیرزمینی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: آبخوان دشت مشهد)،مجله پژوهش­های حفاظت آب و خاک، جلد شانزدهم، شماره: 4، 78-63.
امینی. م.، طالبی. ا.، 1390. اثر خشکسالی بر تغییرات آب زیرزمینی با استفاده از SPI و GRI (مطالعه موردی: دشت بهاباد یزد). چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب، تهران.
بهارلویی، م .، 1392. تأثیر نوسانات بارش بر آب­های زیرزمینی دشت دامنه، پایان­نامه کارشناسی ارشد جغرافیای طبیعی گرایش اقلیم شناسی در برنامه­ریزی محیطی، دانشگاه پیام نور اصفهان.
جهانبخش. س.، کرمی. ف.،  .1393.ارتباط خشکسالی و منابع آب زیرزمینی دشت تبریز، گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، دانشگاه تبریز
شرکت آب منطقه­ای کرمان، 1395. مطالعات بهنگام­سازی بیلان منابع آب در محدوده مطالعاتی حوضه آبریز درجه 2 کویر لوت، جلد پنجم، محدوده مطالعاتی دشت سرایان.
عباس­نژاد. ا.، شاهی­دشت. ع.، 1392. بررسی آسیب­پذیری دشت سیرجان با توجه به برداشت بی­رویه از سفره آب زیرزمینی منطقه،مجله جغرافیا و آمایش شهری-منطقه­ای، شماره 7: 96-85.
عزیزی. ق.، 1382. ارتباط خشکسالی­های اخیر و منابع آب زیرزمینی در دشت قزوین، مجله پژوهش­های جغرافیایی، شماره 46: .943-939.
عباسپور. م.ف و عنایی. ف.، 1380. " بحران های زیست محیطی و برنامه ریزی توسعه پایدار در ایران." مجموعه مقالات اولین همایش ملی بحران های زیست محیطی ایران و راهکارهای بهبود آن، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات خوزستان، 215-202، 1380.
فرامرزی، م.، یعقوبی، ث.، و کریمی، ک. 1393. اثر تغییرات کاربری اراضی روی افت تراز آب زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت دهلران، استان ایلام)، فصلنامه مدیریت آب در مناطق خشک، شماره  2 ، صص .55 -64.
کمالی، م. ا.، عصاری، م. و محمدی، ک. 1387. آنالیز مکانی کیفیت و آلودگی آب های زیرزمینی با استفاده از زمین آمار و GIS. دومین همایش و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست، دانشگاه تهران.
کردوانی. پ.، 1374. ژئوهیدرولوژی، تهران: انتشارات دانشگاه تهران.
محمدی قلعه نی، م. و ابراهیمی، ک. 1389. تعیین ساختار زمانی-مکانی تراز سطح آب زیرزمینی، مطالعه موردی آبخوان خوی. سومین همایش ملی مدیریت شبکه های آبیاری و زهکشی. دانشگاه شهید چمران اهواز.
محسنی ساروی، م.، صفدری، علی، سقفیان، ب. و مهدوی، م.، 1383.فرکانس شدت، مدت زمان و تحلیل منطقه خشکسالی حوضه کارون با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده (SPI). مجله منابع طبیعی ایران، 57 (4): 707-620.
مرادی, ح.، عرفان زاده، ر.، ۱۳۸۰. بررسی روند خشکسالی­ها و ترسالی­ها در حوضه رود هراز، اولین کنفرانس ملی بررسی راهکارهای مقابله با بحران آب، زابل، دانشگاه زابل.
ملکی­نژاد، ح.، قادری، م.، 1380. مطالعه خشکسالی هیدرولوژیکی در آبخوان دشت سبزوار. هفتمین سمینار ملی مدیریت آبخیزداری، اصفهان، 27-28 آوریل.
 
Calow, R., Robins, N., Macdonald, A. and Nicol. A., 1999. Planning for groundwater drought in Africa. Proceedings of the International Conference on Integrated Drought Management: Lessons for SubSaharan Africa. IHP-V, Technical Documents in Hydrology, 35: 255–270
Hu, K., Huang, Y., Li H., Li B., Chen, D., White, R.E., 2005. Spatial variability of shallow groundwater level, electrical conductivity and nitrate concentration, and risk assessment of nitrate contamination in North China Plain. Environ Int. 31 (6): 896-903.
Hayes, M., Svoboda, J., Wilhite, D, A., Vanyarkho, O, V., 1998. Monitoring the drought using the standardized precipitation index. Bulltein American Meteorol, Society, 80(3): 429-437.
Hardisty. P. E. and Ozdemiroglu. E. “The Economics of Groundwater Remediation and Protection,” CRC Press: 3-9, 2004Chapman, T. G. (1986). Entropy as a measure of hydrologic data uncertainty and model performance. Journal of Hydrology, 85(1-2), 111-126.
Keneth, H. F., 2003. Climate variation drought and desertification. Annual Report, Jevenva.
Mendicino, G., Senatore, A., Versace, P., 2008. A Groundwater Resource Index for drought monitoring and forecasting in a Mediterranean climate. Journal of Hydrology. 357: 282–302.
Panda, D.K., Mishra, A., Jena, S.K., James, B.K., Kumar, A., 2007. the influence of drought and anthropogenic effects on groundwater levels in Orissa, India. Journal of hydrology. 343: 140-153.
Scheidleder, A., Grath, J., Winkler, G., Sta¨rk, U., Koreimann, C., Gmeiner, C., Nixon, S., Casillas, J., Gravesen, P., Leonard, J. and Elvira, M., 1999. Ground water quality and quantity in Europe. European Environment Agency.