بررسی خشکسالی آب‌زیرزمینی با استفاده از شاخص‌های SWI و GRIدر آبخوان محدوده مطالعاتی مرودشت خرامه استان فارس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 آبخیزداری- استان فارس

2 گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان

3 دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، کاشان، ایران_ لرستان، خرم‌آباد

4 ژئوهیدرولوژی، دانشکده عمران و مهندسی محیط زیست

چکیده

خشکسالی آب­زیرزمینی زمانی اتفاق می­افتدکه در آن آب­های زیرزمینی به عنوان یک منبع مهم تامین آب، تحت تاثیر خشکسالی طولانی مدت قرار می­گیرند، در این نوع خشکسالی ابتدا تغذیه، سپس سطح ایستابی و نهایتا میزان تخلیه سیستم­های آب­های زیرزمینی تحت تاثیر خشکسالی کاهش یابد. در این شرایط مدیریت جامع منابع آب بر اساس آگاهی از گسترش زمانی و مکانی این نوع خشکسالی امری ضروری است. در این تحقیق به منظور بررسی مکانی و زمانی دقیق خشکسالی آب زیرزمینی در آبخوان محدوده مطالعاتی مرودشت خرامه، از دو شاخص منبع آب زیرزمینی    GRI و سطح آب استاندارد شده  SWI استفاده شد که ورودی هریک از آن‌ها به ترتیب؛ سطح و عمق آب­زیرزمینی است. بدین منظور از داده­های سطح آب­زیرزمینی 67 چاه پیزومتری منطقه با طول دوره­ی آماری 11 ساله (1390-1380) استفاده شد. نقشه­های خشکسالی نیز با استفاده از روش IDW در محیط Arc GIS تهیه شد. نتایج هر دو شاخص از نظر زمانی شروع خشکسالی آب­زیرزمینی را از سال 1386 نشان دادند که با افزایش مقیاس­های زمانی تداوم، شدت و فراوانی آن نیز افزایش یافت؛ طوری‌که شدیدترین خشکسالی در مقیاس زمانی 48 ماهه در شاخص GRI در مهر ماه 1390 با مقادیر 94/1- و در شاخص SWI در شهریور 1390 با مقدار 08/2 رخ داده است. از نظر مکانی نیز شروع وقوع خشکسالی آب­زیرزمینی از بخش­های شمالی بوده و با گذشت زمان به بخش­های مرکزی و جنوبی تغییر مکان داده است که  هم‌زمان بر شدت آن نیز افزوده شده است. بر این اساس خشکسالی آب­زیرزمینی در منطقه رخ داده است که در صورت ادامه این روند، منطقه با بحران جدی کاهش سطح آب زیرزمینی و عواقب ناشی از آن مواجه خواهد شد در این شرایط اعمال مدیریت صحیح منابع آب­های زیرزمینی امری ضروری است. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Groundwater Drought Investigating using SWI and GRI Indices )Case Study: Marvdasht Kharameh Aquifer)

نویسندگان [English]

  • Maryam Ahmadi akhormeh 1
  • Ahmad nohegar 2
  • Mehdi Soleimani motlagh 3
  • Majid taie samiromi 4
1 - M.Sc. in Watershed Management Engineerin-, Andishe St, Moallem Square, Marvdasht City, Fars Province
2 Ph.D in Geomorphology, Professor in Management, Planning and Education University of Tehran, Tehran, Iran.
3 - M.Sc. in Watershed Management Engineering, Ph.D Student in watershed Management Science and Engineering
4 M.Sc. in Watershed Management Engineering, Ph.D Student in Geohydrology in Kassel University
چکیده [English]

Groundwater drought occurs when groundwater as a source of water supply, are affected by prolonged Meteorological drought. In groundwater drought process, at first groundwater recharge, later groundwater levels and finally groundwater discharge are decreased by other Droughts effects. In this Condition, An integrated water resource management based on awareness of spatial and temporal distribution of this type of drought will be essential. in this research, standardized water level index (SWI) and Groundwater Resource Index (GRI)  have been used to assess detail of spatial and temporal of groundwater drought occurrence in  Marvdasht Kharameh study areas aquifer. Thus, Groundwater level data of 67 Piezometric wells has been used for 2001 to 2011. Drought Index maps generated in Geographic Information Systems (GIS) environment with Inverse Distance Weight (IDW) method. Analysis and interpretation maps and result of calculations of two indexes reveal that the Groundwater Drought began from 2007. And three characteristics of drought include: Duration, Severity and Frerequency are increasing with increasing time scales. The spatial coverage of this type of drought gradually shifts from northern of case study to middle and finally shifts to southern part during the time study.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Key words: GRI Index
  • Groundwater Drought
  • Marvdasht Kharameh Aquifer
  • SWI Index

 

اکرامی، م.، ح. ملکی نژاد و م. اختصاصی. 1390. بررسی تأثیر خشکسالی اقلیمی بر آبدهی برخی از قنوات دشت یزد- اردکان. همایش بین المللی دانش سنتی مدیریت منابع آب، یزد، مرکز بین المللی قنات و سازه های تاریخی آبی.

 صیف، م.، ا. مساعدی و ح. محمدزاده. 1390. بررسی خشکسالی هیدروژئولوژیکی آبخوان دشت فسا با استفاده از شاخص منبع آب زیرزمینی  (GRI). پانزدهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، تهران، انجمن زمین شناسی ایران، دانشگاه تربیت معلم.

 طالبی، ع.، م. ایمانی و م. دستورانی. 1390. بررسی اثر خشکسالی بر کاهش سطح آب‌های زیرزمینی و آبدهی قنوات در دشت بهاباد یزد .همایش بین المللی دانش سنتی مدیریت منابع آب، یزد، مرکز بین المللی قنات و سازه‌های تاریخی آبی.

محمدی، م.، ح. مرادی و م. وفاخواه. 1387. تعیین خشکسالی آب‌های زیرزمینی در دشت اراک با استفاده از شاخص SWI و رویکرد GIS. سومین کنفرانس مدیریت منابع آب، تبریز، انجمن علوم و مهندسی منابع آب ایران، دانشگاه تبریز.

 ملکی نژاد، ح و م. سلیمانی مطلق. 1390. بررسی شدت خشکسالی­های هواشناسی و هیدرولوژیک در حوزه چغلوندی. مجله پژوهش آب ایران، سال پنجم، شماره نهم، پاییز و زمستان 1390، ص 72- 61.

 ملکی نژاد، ح و ر. پورشرعیاتی. 1390. بررسی روند خشکسالی در دشت مروست با استفاده از شاخص منبع آب زیرزمینی GRI. چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر.

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

Bhuiyan, C. 2004. Various drought indices for monitoring drought condition in Aravalli terrain of India. In: Proceedings of the 2th ISPRS Conference. Int. Soc. Photogramm. Remote Sensing., Istanbul.

Bhuiyan, C., R. P. Singh and F. N. Kogan. 2006. Monitoring Drought Dynamics in the Aravalli Region (India)  using Different Indices based on Ground and Remote Sensing data, International Journal of  Applied Earth Observation and Geoinformation.8: 289-302.

Calow, R. C., N. S. Robins, A. M. MacDonald, D. M. J. MacDonald, B. R. Gibbs, W. R. G, Orpen, P.  Mtembezeka, A.J. Andrews and S.O. Appiah. 1997. Groundwater management in drought-prone areas of Africa. Water Resour Dev, 13(2): 241–261.

Hayes, M. J. 2007. Drought Indices. Intermountain West Climate Summary. Western Water Assessment. National Drought Mitigation Center (NDMC). http://drought.unl.edu/index.htm.

MacDonald, A. M., R. C. Calow, D. M. J. MacDonald, W. G. Darling and Ó Dochartaigh. 2009. What impact will climate change have on rural water supplies in Africa?’Hydrological Sciences Journal, 54(4): 691-703.

Mendicino, G., A. Senatore and P. Versace, 2008. A Groundwater Resource Index (GRI) for drought monitoring and forecasting in a Mediterranean climate. Hydrology Journal, 357: 282-302.

Peters, E., G. Bier, H. A. J. Van Lanen and P. J. J. F. Torfs. 2006. Drought Propagation and Spatial Distribution  of  Drought  in  a  Groundwater Catchment, Hydrology Journal, 321: 257–275.

Villholth, K. G., C. Tottrup, M. Stendel and A. Maherry. 2013. Integrated mapping of groundwater drought risk in the Southern African Development Community (SADC) region, Hydrogeology Journal, 21(4): 863-885. doi: 10.1007/s10040-013-0968-1.