بررسی روند تغییرات نوسانات سطح آب‌زیرزمینی‌ درحوضه آبریز نیشابور تحت شرایط اقلیمی مختلف

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

دشت نیشابور با اقلیم خشک و نیمه خشک یکی از دشتهایی است که با افزایش برداشت چشمگیر آب­زیرزمینی در سالهای اخیر روبرو بوده است به طوریکه در 5 سال اخیر بیش از 4 متر افت داشته است. درنتیجه نقش عوامل مدیریتی در این دشت حائز اهمیت می­باشد. در این مقاله برای یافتن اثرات بارندگی و شرایط اقیمی بر روی نوسانات سطح آب زیرزمینی از داده­های بارندگی 22 ایستگاه بارن­سنجی و تبخیر سنجی در طول دوره 85-1352 استفاده شد و با روش IDW مقدار متوسط بارندگی دشت محاسبه گردید. با توجه به آزمونهای من-کندال، والدولفویتز و کمترین مربعات مشخص شد که شیب سطح آب زیرزمینی دشت در دوره 1385-1372 دارای روند مثبت است و در سطح 5 درصد معنی­دار می­باشد به همین دلیل برای یافتن همبستگی بارندگی ها بر روی سطح آب زیرزمینی دشت ابتدا روند از سطح آب زیرزمینی به روش تفاضل گیری و برون یابی منحنی روند حذف گردید. نتایج همبستگی پیرسون بین بارش و سطح آب زیرزمینی نشان داد که بارندگی­ها با یک تاخیر 10 ماهه (539/0R=) بیشترین تاثیر را روی  سطح آب زیرزمینی دشت خواهد داشت. اما برای یافتن اثرات خشکسالی و تر سالی روی سطح آب زیرزمینی از شاخص SPI  استفاده شد. نتایج تحلیل ها به صورت سری زمانی متوالی نشان داد که SPI با مقیاس زمانی بلند مدت 42 ماهه از همبستگی بیشتری (519/0) با سطح آب زیرزمینی دشت برخوردار است. همچنین نتایج تحلیل­های فصلی سطح آب زیرزمینی و شاخص SPI در گام­های زمانی و تاخیر­های مختلف نشان داد که بارندگیهای زمستان با SPI با مقیاس زمانی 30 ماهه و در 4 فصل تاخیر بیشترین تاثیر (62/0) روی سطح آب زیرزمینی خواهند داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluating the groundwater level fluctuations under different climatic conditions in the basin Neyshabour

نویسندگان [English]

  • Mohammad Naderianfar
  • Hossien Ansari
  • Alinaghi Ziaie
  • Kamaran davary
چکیده [English]

In recent years Neyshabur’s plain has faced increasing slump in water table. Thus, the role of management and administrative factors is important. This article evaluates the effects of rainfall and climate on the fluctuations in groundwater level. We used 22 Pluviometry and Evapometry station data during 1352-1385. The average amount of rainfall and evaporation calculated with IDW method on Plain. According to man-Kendal, Valdvlfovitz and least squares tests was found the slope of groundwater level has negative trend and in 5 percent level is statistically significant. Therefore to find correlating rainfall on groundwater levels trend of groundwater level measurement was omitted with and the difference curve and extrapolation method, at first. Results of correlation between rainfall and groundwater level showed that rainfall with a 10 monthly lag (R=0.539) has greatest impact in groundwater level. Besides, SPI index used for considering dryness and wetness effects on groundwater. SPI consecutive time series analysis showed long-term timescale of 42 monthly has greatest correlation with the groundwater level (R2=0.519). Also, analyzing seasonal groundwater level and SPI index in different delays and time steps pointed out that winter rainfalls with 30 monthly SPI and with four lagged seasons have the most effect on the surface of groundwater (R2=0.62).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Precipitation
  • SPI
  • groundwater level
  • Trend extrapolation
1.ایزدی، ع.، داوری، ک.، علیزاده، ا.، قهرمان، ب.، (1387). کاربرد مدل دادههای ترکیبی در پیش بینی سطح آب زیرزمینی. مجله آبیاری و زهکشی ایران، جلد 2،  شماره 2.
2.حسینمراد، م.، شمسی پور، ع. ا.، (1382). تاثیر خشکسالیهای اخیر در افت منابع آب زیرزمینی دشتهای شمال همدان. پژوهشهای جغرافیایی. شماره 45. صفحه 130-115.
3.حمیدیان پور، م.، (1384). تحلیل دوره های خشکسالی دشت مشهد و میزان تاثیر آن بر منابع آب. پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد. دانشگاه شهید بهشتی تهران.
4.زاهدی کلاکی، ا.، (1384). بررسی اثرات خشکسالی برکمیت و کیفیت منابع آب شهرستان بهشهر. پایان نامه جهت اخذ مدرک کارشناسی ارشد. دانشگاه شهید بهشتی تهران.
5.شمسی پور، ع. ا.، حبیبی، ک.، (1382) ارزیابی اثرات خشکسالی بر منابع آب زیرزمینی (مطالعه موردی دشت همدان).
6.عزیزی، ق.، (1382). ارتباط خشکسالی های اخیر و منابع آب زیرزمینی در دشت قزوین. پژوهشهای جغرافیایی. شماره 46. صفحه 143-131.
7.علیزاده، ا.، (1385). اصول هیدرولوژی کاربردی. مشهد: انتشارات دانشگاه امام رضا(ع). 808 صفحه.
8.کردوانی، پ.، (1380). خشکسالی و راههای مقابله با آن در ایران. تهران: انتشارات دانشگاه تهران. 392 صفحه.
9.Edwards, D. C. and McKee, T. B., (1997). Characteristics of 20th century drought in the United States at multiple time scales, Atmospheric Science Paper No. 634, 1997.
10.Guttman, N. B., (1998). Comparing the Palmer drought index and the standardized precipitation index. J Am Water Resour Assoc 34:113–121.
11.Hayes, M., Wilhite, D. A., Svoboda, M. and Vanyarkho., (1999). Monitoring the 1996 drought using the Standardized Precipitation Index, Bull. Amer. Meteor. Soc., 80, 429–438.
12.Ji, L., Peters, A. J., (2003). Assessing vegetation response to drought in the northern Great Plains using vegetation and drought indices. Remote Sens Environ 87:85–98.
13.Khan, S., Gabriel, H. F., Rana, T., (2008). Standard precipitation index to track drought and assess impact of rainfall on watertables in irrigation areas. Irrig Drainage Syst . 22:159–177.
14.Komuscu, A. U., (1999). Using the SPI to analyze spatial and temporal patterns of drought in Turkey, Drought Network News, 11, 7–13.
15.McKee, T. B. N., Doesken, J. and Kleist, J., (1993). The relationship of drought frecuency and duration to time scales, Eight Conf. On Applied Climatology, Anaheim, CA, Amer. Meteor. Soc. 179–184.
16.McKee, T. B., Doesken, N. J. and Kleist, J., (1995).  Drought Monitoring with Multiple Time Scales. In :Proc. 9th Conf. on Applied Climatology, January 15 – 20, 1995. American Meteorological Society, Massachusetts, pp. 233 - 236.
17.NDMC.,  (2007). National drought mitigation center university of Nebraska, Lincoln, USA, Online http://www. drought.unl.edu/ accessed Jan 2008
18.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.
19.Peters, E., Bier, G., van Lanen, H. A. J., Torfs, P. J. J. F., (2006). Propagation and spatial distribution of drought in a groundwater catchment. Journal of Hydrology 321. 257–275.
20.Shahid, Sh., Hazarika, M. K., (2009).Groundwater Drought in the Northwestern District of Bangladesh. Water Resour Manage DOI 10.1007/s11269-009-9534-y.
21.Vicente-Serrano, S. M., Lopez-Moreno J. I., (2005).Hydrological response to different time scales of climatological drought: an evaluation of the Standardized Precipitatio Index in a mountainous Mediterranean basin. Hydrology and Earth System Sciences, 9, 523–533.
22.Wilhite, D. A., (2000). Drought as a natural hazard: concepts and definitions, in: Drought: a global assessment, edited by: Wilhite, D., 1, 3–18.