پهنه‌بندی خطر خشک‌سالی آب زیرزمینی و ارتباط شاخص‌های خشک‌سالی هواشناسی و هیدرولوژیک در آبخوان ارومیه

دادآفرید, سمانه; عرفانیان, مهدی; حصاری, بهزاد; جوان, خدیجه

doi:10.22098/mmws.2025.16234.1519

پهنه‌بندی خطر خشک‌سالی آب زیرزمینی و ارتباط شاخص‌های خشک‌سالی هواشناسی و هیدرولوژیک در آبخوان ارومیه

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکتری، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

² دانشیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

³ دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

⁴ دانشیار، گروه جغرافیا، دانشکدة ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

10.22098/mmws.2025.16234.1519

چکیده

بخش وسیعی از آب شرب، کشاورزی و صنعت مورد نیاز کشور از آب‌های زیرزمینی تأمین می‌شود و نقش بسزایی در توسعه اقتصادی کشور دارد. داده‌های ماهانه تراز آب زیرزمینی 43 پیزومتر در محدوده آبخوان ارومیه به مدت 20 سال مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به این که دوره آماری 30 ساله برای اکثر روش‌های شاخص خشک‌سالی تعمیم داده‌ شده است؛ لذا از معیارهای ضریب همبستگی، ضریب تعیین، ریشه میانگین مربعات خطا، هانا و هینولد، ضریب کاپا، ضریب کرامر و درصد همبستگی طبقات برای مقایسه و اعتبارسنجی میزان همبستگی شاخص SPI و SPEI در دوره آماری ۲۰ ساله با دوره آماری 30 ساله استفاده شد. برای مقایسه میزان همبستگی SPI و SPEI در مقیاس‌های 3، 6، 9 و ۱۲ ماهه با شاخص ماهانه SGI از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. از نرم‌افزار ArcMap به‌منظور تهیه نقشه پهنه‌بندی خطر خشک‌سالی آب زیرزمینی استفاده شد. در نقشه پهنه‌بندی برای هر پیزومتر، بر اساس شدت، تداوم و خطر خشک‌سالی رتبه تخصیص داده‌ شده است. به‌منظور تحلیل تأثیر تأخیر زمانی بر ارتباط شاخص‌های خشک‌سالی هواشناسی و هیدرولوژیک، میزان همبستگی با تأخیرهای زمانی مختلف، برآورد شد. میزان همبستگی شاخص SPI و SPEI محاسبه‌ شده با استفاده از 20 سال داده (1400-1381) با داده‌های 20 سال متناظر شاخص SPI و SPEI محاسبه ‌شده با استفاده از 30 سال داده (1400-1371) نشان‌ دهنده همبستگی قوی داده‌ها با یکدیگر بود. در مقیاس زمانی 3، 6، 9 و 12 ماه بهترین میزان همبستگی شاخص SGI با شاخص SPEI در مقیاس‌های زمانی 9 و ۱۲ ماهه محقق شد. در مقیاس‌های 3، 6، 9 و ۱۲ ماهه با ایجاد تأخیر زمانی، ابتدا میزان همبستگی افزایش و سپس کاهش یافت. به‌طور متوسط، تأخیر زمانی 3 تا 5 ماهه موجب افزایش میزان همبستگی گردید. خشک‌سالی در پیزومتر‌هایی که همبستگی زیاد با شاخص‌های SPI و SPEI دارند، ناشی از شرایط اقلیمی است و میزان همبستگی پایین SPI و SPEI با شاخص SGI ، ناشی از عوامل انسانی است. نقش عوامل اقلیمی در وقوع خشک سالی هیدرولوژیک در سطح آبخوان یکسان نبوده و نواحی جنوبی آبخوان که همبستگی کمتری را با شاخص‌های اقلیمی داشتند جزء طبقات پرخطر در پهنه‌بندی خطر خشک‌سالی آب زیرزمینی قرار گرفتند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات