ارزیابی روند تغییرات دوره‌ای سطح آب زیرزمینی حوزه آبخیز بهادران استان یزد

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،

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

3 استادیار بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کردستان، سازمان تحقیقات، آموزش و

4 دکتری تخصصی، اداره منابع طبیعی و آبخیزداری شهرستان بافق، استان یزد، ایران.

چکیده

آب‌های زیرزمینی بزرگ‌ترین منبع آب موجود برای تأمین آب در مناطق نیمه‌خشک است. به‌همین‌منظور توسعه و بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی برای برآوردن این نیازها از اهمیت زیادی برخوردار است. ازاین‌رو تغییرات سطح آب زیرزمینی حوزه آبخیز بهادران واقع در استان یزد مدنظر قرارگرفته است. اطلاعات کمی منابع آب زیرزمینی در یک بازه زمانی 17 ساله تهیه شد. سپس نقشه‌های هم‌تراز و هم عمق آب زیرزمینی برای بازه پنج‌ساله و کل دوره برای بررسی تغییرات سطح تراز آب زیرزمینی بر اساس اطلاعات چاه‌های مشاهداتی در محیط نرم‌افزار Arc GIS تهیه شد. علاوه بر آن در نقشه‌های تهیه‌شده، مناطق تغذیه و تخلیه‌ی آب زیرزمینی مشخص شد. مطابق نتایج، بیش‌ترین عمق آب زیرزمینی در آبخوان‌های بهادران و شمس در سال 1397 به ترتیب برابر با 68 و 7/47 متر است که در نواحی شمالی آبخوان بهادران و جنوبی آبخوان شمس به حداکثر مقدار رسیده و به سمت نواحی جنوبی آبخوان بهادران و بخش‌های شرقی- غربی آبخوان شمس از عمق آب کاسته شده است؛ به‌طوری‌که کم‌ترین عمق آب زیرزمینی در هر دو آبخوان به حدود 8/11 متر می‌رسد. هم‌چنین بیش‌ترین سطح تراز آب زیرزمینی در آبخوان‌های محدوده‌ی بهادران در سال 1397 مربوط به نواحی جنوب غربی و غرب آبخوان‌ها و حدود 91/1538 متر است؛ به‌طوری‌که در بخش شرقی آبخوان بهادران به 3/1447 متر و در بخش جنوبی آبخوان شمس به 1190 متر در این سال می‌رسد. تراز آب زیرزمینی در سال‌های 92 و 87 نسبت به سال 1397 بالاتر می‌باشد که تغییر چندانی نداشته است. میزان افت تراز آب زیرزمینی در بازه‌ی زمانی 1387 تا 1392 و 1392 تا 1397 به ترتیب حدود 14/13 و 68/6 متر بوده است. نتایج این پژوهش اطلاعاتی از روند تغییرات منابع آب زیرزمینی در آبخوان‌ها را در اختیار سیاست‌مدارن و مدیران قرار می‌دهد که می‌تواند در راستای مدیریت بهینه به‌کار برده شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


اصغری ­سرسکانرود، صیاد، صفری، شیوا، و ملانوری، الهام (1400). تخمین سطح سفره‌های آب‌ زیرزمینی متأثر از تغییرات کاربری اراضی با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای GRACE. جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 32(4)، 86-65. doi:10.22108/GEP.2021.129410.1436
انصاری، ثمین، مساح­بورانی، علیرضا، و روزبهانی، عباس (1395). بررسی اثرات تغییر اقلیم بر تغذیه آب زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت سفیددشت). آب و خاک، 30(2)، 416-431. doi:10.22067/jsw.v30i2.39574
بهمنش، جواد، صمدی، رقیه، و رضایی، حسین (1394). بررسی روند تغییرات تراز آب زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت ارومیه). پژوهش­های حفاظت آب و خاک، 22(4)، 84-67. dor:20.1001.1.23222069.1394.22.4.4.2
جنوبی، رزا، رضاوردی­نژاد، وحید، بهمنش، جواد، و عباسپور، کریم (1397). بررسی تغییرات کمی آب زیرزمینی دشت میاندوآب متأثر از مدیریت بهره‌برداری از منابع آب سطحی و زیرزمینی با استفاده از مدل ریاضی .MODFLOW-NWTتحقیقات آب و خاک ایران، 49(2)، 481-467. doi:10.22059/IJSWR.2017.239340.667731
چوبین، بهرام، و ملکیان، آرش (1392). رابطه بین تغییر سطح آب زیرزمینی و روند شورشدن آن (بررسی موردی: دشت آسپاس استان فارس). مدیریت بیابان، 1(1)، 13-26. doi:10.22034/JDMAL.2013.17097
حسین­زاده­کوهی، حسین، و اردستانی، مجتبی (1403). مدل­سازی و بررسی وضعیت کمی آب­های زیرزمینی آبخوان مهیار جنوبی- دشت آسمان با استفاده از مدل MODFLOW. مدل­سازی و مدیریت آب و خاک، 4(1)، 17-1. doi:10.22098/MMWS.2022.11807.1172
رستمی­خلج، محمد، نور، حمزه، رجایی، حسین، و باقریان­کلات، علی (1403). بررسی تأثیر الگوی کشت روی تغییرات تراز آب زیرزمینی در بخشی از آبخوان دشت مشهد-چناران.       مدل‌سازی و مدیریت آب و خاک، مقاله آماده انتشار. doi:10.22098/MMWS.2024.14408.1406
رهنما، محمدباقر، سهرابی‌پور، ندا، و بارانی، غلامعباس (1399). بررسی نوسانات سطح آب زیرزمینی آبخوان شهداد. آبیاری و زهکشی ایران، 14(5)، 1663-1650. dor:20.1001.1.20087942.1399.14.5.13.4
شیخابگم­قلعه، سیمین، بابازاده، حسین، رضایی، حسین، و سرایی تبریزی، مهدی (1402). مدل­سازی عددی و تحلیل روند وضعیت کمی آبخوان مهاباد. مدل­سازی و مدیریت آب و خاک، 3(2)، 17-1. doi:10.22098/MMWS.2022.11275.1113
صالحی­شفا، نیما، بابازاده، حسین، آقایاری، فیاض، صارمی، علی، غفوری، محمدرضا، صفوی، مسعود، و پناهدار، علی (1402). تدوین الگوی کشت بهینه به­منظور مدیریت تغییرات سطح آب زیرزمینی دشت شهریار. مدل­سازی و مدیریت آب و خاک، 3(2)، 235-217. doi:10.22098/MMWS.2022.11792.1169
صمدی، جواد، و صمدی، جواد (1396). مدل‌سازی مکانی–زمانی تغییرات تراز سطح آبهای زیرزمینی مناطق شهری و روستایی آبخوان کاشان با استفاده از تکنیک‌های GIS. علوم و تکنولوژی محیط زیست، 19(1)، 77-63. doi:10.22034/jest.2017.10329
صیادی­شهرکی، عاطفه، صیادی­شهرکی، فهیمه، و بختیاری چهل چشمه، شقایق (1403). پایش شبکه تراز آب زیرزمینی دشت دزفول- اندیمشک. مدل­سازی و مدیریت آب و خاک، 4(1)، 337-326.  doi:10.22098/MMWS.2023.12414.1239
ضیایی، سینا، اسمعلی‌عوری، اباذر، مصطفی‌زاده، رئوف، و قربانی، اردوان (1400). بررسی عوامل مؤثر بر تغییرات سطح آب‌ زیرزمینی و افت آبخوان در دشت اردبیل. هیدروژئومورفولوژی، 8(28)، 143-127. doi:10.22034/hyd.2021.46333.1590
 
References
Ansari, S., Massah Bavani, A., & Roozbahani, A. (2016). Effects of climate change on groundwater recharge (Case study: Sefid Dasht plain). Journal of Water and Soil, 30(2), 416-431. doi:10.22067/jsw.v30i2.39574 [In Persian]
Asghari Saraskanroud, S., Safari, S., & Mollanouri, E. (2021). Estimation of the levels of groundwater aquifers under the influence of land-use changes by using GRACE satellite data. Geography and Environmental Planning, 32(4), 65-86. doi:10.22108/GEP.2021.129410.1436 [In Persian]
Asoka, A., & Mishra, V. (2020). Anthropogenic and climate contributions on the changes in terrestrial water storage in India. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 125(10), e2020JD032470. doi:10.1029/2020JD032470
Behmanesh, J., Samadi, R., & Rezaei, H. (2015). Investigation of groundwater level changes trend (Case study: Urmia plain). Water and Soil Conservation, 22(4), 67-84. dor:20.1001.1.23222069.1394.22.4.4.2 [In Persian]
Choubin, B., & Malekian, A. (2013). Relationship between fluctuations in the water table and aquifer salinization (Case study: Aquifer Aspas-Fars Province). Desert Management, 1(1), 13-26. doi:10.22034/JDMAL.2013.17097 [In Persian]
Ercin, E., Chico, D., & Chapagain, A.K. (2019). Vulnerabilities of the European Union’s economy to hydrological extremes outside its borders. Atmosphere, 10(10), 593. doi:10.3390/atmos10100593
Halder, S., Roy, M.B., & Roy, P.K. (2020). Analysis of groundwater level trend and groundwater drought using Standard Groundwater Level Index: a case study of an eastern river basin of West Bengal, India. SN Applied Sciences, 2, 1-24. doi:10.1007/s42452-020-2302-6
Hanifian, S., Khaleghi, M.R., Najarchi, M., Jafarnia, R., & Varvani, J. (2024). A comparative study of artificial neural networks and multivariate regression for predicting groundwater depths in the Arak aquifer. Acta Geophysica, 72(1), 419-432. doi:10.1007/s11600-023-01050-3
Janardhanan, S., Nair, A.S., Indu, J., Pagendam, D., & Kaushika, G.S. (2023). Estimation of groundwater storage loss for the Indian Ganga Basin using multiple lines of evidence. Scientific Reports, 13, 1797. doi:10.1038/s41598-023-28615-y
Jonubi, R., Rezaverdinejad, V., Behmanesh, J., & Abbaspour, K. (2018). Investigation of quantitative changes in the groundwater table of Miandoab plain affected by surface and groundwater resources management using the MODFLOW-NWT mathematical model. Iranian Journal of Soil and Water Research49(2), 467-481.  doi:10.22059/IJSWR.2017.239340.667731 [In Persian]
Krishnamoorthy, N., Thirumalai, R., Sundar, M.L., Anusuya, M., Kumar, P.M., Hemalatha, E., Mohan Prasad, M., & Munjal, N. (2023). Assessment of underground water quality and water quality index across the Noyyal River basin of Tirupur District in South India. Urban Climate, 49, 101436. doi:10.1016/j.uclim.2023.101436
Kubiak-Wójcicka, K., & Machula, S. (2020). Influence of climate changes on the state of water resources in Poland and their usage. Geosciences, 10(8), 312. doi:10.3390/geosciences10080312
Liu, M., Nie, Z., Liu, X., Wang, L., & Cao, L. (2024). Change in groundwater table depth caused by natural change and human activities during the past 40 years in the Shiyang River Basin, northwest China. Science of the Total Environment, 906, 167722. doi:10.1016/j.scitotenv.2023.167722
Mohamed, A., Alarifi, S.S., & Mohammed, M.A. (2024). Geophysical monitoring of the groundwater resources in the Southern Arabian Peninsula using satellite gravity data. Alexandria Engineering Journal, 86, 311-326. doi:10.1016/j.aej.2023.11.060
Nyakundi, R., Nyadawa, M., & Mwangi, J. (2022). Effect of recharge and abstraction on groundwater levels. Civil Engineering Journal, 8(5), 910-925. doi:10.28991/CEJ-2022-08-05-05
Oki, T., & Kanae, S. (2006). Global hydrological cycles and world water resources. Science, 313(5790), 1068-1072. doi:10.1126/science.1128845
Pulido-Velazquez, M., Peña-Haro, S., García-Prats, A., Mocholi-Almudever, A.F., Henríquez-Dole, L., Macian-Sorribes, H., & Lopez-Nicolas, A. (2015). Integrated assessment of the impact of climate and land use changes on groundwater quantity and quality in the Mancha Oriental system (Spain). Hydrology and Earth System Sciences, 19(4), 1677-1693. doi:10.5194/hess-19-1677-2015
Rahnama, M., Sohrabipour, N., & Barani, G. (2020). Investigation of Groundwater Level Variations in Shahdad Aquifer. Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 14(5), 1650-1663. dor:20.1001.1.20087942.1399.14.5.13.4 [In Persian]
Rostami Khalaj, M., Noor, H., Rajayi, H., & Bagherian Kalat, A. (2024). Investigating the effect of cropping pattern on changes in underground water level in a part of Mashhad-Chenaran plain aquifer. Water and Soil Management and Modelling, In Press. doi:10.22098/MMWS.2024.14408.1406 [In Persian]  
Rusli, S.R., Bense, V.F., Taufiq, A., & Weerts, A.H. (2023). Quantifying basin-scale changes in groundwater storage using GRACE and one-way coupled hydrological and groundwater flow model in the data-scarce Bandung groundwater Basin, Indonesia. Groundwater for Sustainable Development, 22, 100953. doi:10.1016/j.gsd.2023.100953
Rust, W., Holman, I., Bloomfield, J., Cuthbert, M., & Corstanje, R. (2019). Understanding the potential of climate teleconnections to project future groundwater drought. Hydrology and Earth System Sciences, 23(8), 3233-3245. doi:10.5194/hess-23-3233-2019
Salehi Shafa, N., Babazadeh, H., Aghayari, F., Saremi, A., Ghafouri, M.R., Safavi, M., & Panahdar, A. (2023). Formulation of an optimized Cropping pattern in order to manage groundwater level changes in Shahriar Plain. Water and Soil Management and Modelling, 3(2), 217-235. doi:10.22098/MMWS.2022.11792.1169 [In Persian]  
Samadi, J., & Samadi, J. (2017). Spatial-temporal modeling of groundwater level variations of urban and rural areas in Kashan aquifer using GIS techniques. Journal of Environmental Science and Technology, 19(1), 63-77. doi:10.22034/jest.2017.10329 [In Persian]
Satizábal-Alarcón, D.A., Suhogusoff, A., & Ferrari, L. C. (2024). Characterization of groundwater storage changes in the Amazon River Basin based on downscaling of GRACE/GRACE-FO data with machine learning models. Science of The Total Environment, 912, 168958. doi:10.1016/j.scitotenv.2023.168958
Sayadi Shahraki, A., Sayadi Shahraki, F., & Bakhtiari Chahelcheshmeh, Sh. (2024). Monitoring groundwater level network of Dezful-Andimeshk plain. Water and Soil Management and Modelling, 4(1), 326-337. doi:10.22098/MMWS.2023.12414.1239 [In Persian]
Sheikha BagemGhaleh, S., Babazadeh, H., Rezaei, H., & Sarai Tabrizi, M. (2023). Numerical Modeling and Trend Analysis of Mahabad Aquifer Quantitative Status. Water and Soil Management and Modelling, 3(2), 1-17. doi:10.22098/MMWS.2022.11275.1113 [In Persian]
Simmers, I. (1997). Recharge of Phreatic Aquifers in (Semi) Arid Areas. IAH International Contributions to Hydrogeology 19, Taylor & Francis Group, London, 240 pages. doi:10.1201/9780203741191
Yazdanpanahi, A., Akbari, M., & Behrangmanesh, M. (2018). Spatio-temporal variable of groundwater parameters using geo-statistical methods in Mashhad Plain. Extension and Development of Watershed Management, 6(20), 25-34. [In Persian]
Younger, P.L. (2009). Groundwater in the environment: an introduction. John Wiley & Sons. 336 pages. ISBN: 978-1-444-30904-1
Zhang, X., Wu, X., Zhao, R., Mu, W., & Wu, C. (2022). Identifying the facts and driving factors of deceleration of groundwater table decline in Beijing during 1999–2018. Journal of Hydrology607, 127475. doi:10.1016/j.jhydrol.2022.127475
Ziaye Shendershami, S., Esmali Ouri, A., Mostafazadeh, R., & Ghorbani, A. (2021). Effective factors in ground water variations and water table decrease in Ardabil Plain. Hydrogeomorphology, 8(28), 127-143. doi:10.22034/hyd.2021.46333.1590 [In Persian]