بررسی آسیب‌پذیری، قابلیت اطمینان و تاب‌آوری منابع آب زیرزمینی در مواجهه با خشک‌سالی (مطالعه موردی: دشت دهگلان استان کردستان)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

3 دانش‌آموخته مقطع دکتری، گروه آب و محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

4 دانشجوی دکتری سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

چکیده

در سال‌های اخیر، پدیده خشکسالی باعث کاهش شدید آب های سطحی در دشت قروه-دهگلان شده است. این امر موجب افزایش بهره برداری از منابع آب زیرزمینی و تشدید افت تراز سفره‌ای این دشت شده است. هدف از این پژوهش بررسی تاب‌آوری منابع آب زیرزمینی در مواجهه با خشک‌سالی است. برای برآورد تاب‌آوری منابع آب در این منطقه، در این پژوهش از دو مفهوم دیگر یعنی قابلیت اطمینان و آسیب‌پذیری نیز استفاده شد، که به چارچوب RRV معروف هستند. بر اساس داده‌های دوره آماری ۱۳۷۷ تا ۱۴۰۲ با استفاده از شاخص‌های SPI و GRI و اطلاعات ایستگاه‌های هواشناسی و چاه‌های پیزومتری دشت قروه-دهگلان مورد ارزیابی قرار گرفتند. از منظر منابع آب زیرزمینی و شاخص GRI، میانگین قابلیت اطمینان، تاب‌آوری و آسیب‌پذیری به‌ترتیب 82/0 ، 71/0 و 6/0 به دست آمد. این نتایج نشان می‌دهد شاخص‌های قابلیت اطمینان و تاب‌آوری بر اساس داده‌های هیدروژئولوژیکی نسبت به‌شاخص‌های هواشناسی کاهش و شاخص آسیب‌پذیری افزایش داشته است، که روند نزولی و افت منابع آب زیرزمینی را تأیید می‌کند، با این حال، شاخص RRV بر اساس SPI با میانگین 62/0 و بر اساس GRI با میانگین 68/0 نشان می‌دهد که امکان بازگشت منابع آب زیرزمینی به شرایط پایدار هم‌چنان وجود دارد. نتایج کلی پژوهش بیانگر این است که با وجود کاهش برخی شاخص‌ها، مدیریت بهینه منابع آب زیرزمینی و توجه به تاب‌آوری می‌تواند اثرات خشکسالی بر منابع آب دشت قروه-دهگلان را کاهش دهد و پایداری آن‌ها را تضمین کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


References
Abbasi, F., Farzadmehr, J., Chapi, K., Bashiri, M. & Azarakhshi, M. (2016). Spatial and Temporal Variations of Groundwater Quality Parameters in Qorveh- Dehgolan Plain and Its Relationship with Drought. Hydrogeology, 1(2), 11-23. [In persian]. doi: 10.22034/hydro.2016.5002.
Babaousmail, H., Ayugi, B. O., Hammad, Z., Alupot, D., Posset, K. R., Mumo, R., & Rajasekar, A. (2024). Quantifying drought impacts based on the reliability–resiliency–vulnerability framework over East Africa. Climate, 12(7), 92. doi: 10.3390/cli12070092.
Behboudian, M., Anamaghi, S., Mahjouri, N., & Kerachian, R. (2023). Enhancing the resilience of ecosystem services under extreme events in socio-hydrological systems: a spatio-temporal analysis. Journal of Cleaner Production, 397, 136437. doi: 10.1016/j.jclepro.2023.136437.
Booysen, F. (2002). An overview and evaluation of composite indices of development. Social indicators research, 59(2), 115-151. doi: 10.1023/A:1016275505152.
Cutter, S. L., Barnes, L., Berry, M., Burton, C., Evans, E., Tate, E., & Webb, J. (2008). A place-based model for understanding community resilience to natural disasters. Global environmental change, 18(4), 598-606. doi: 10.1016/j.gloenvcha.2008.07.013.
Faragher, T. P., & Carden, K. (2023). Groundwater governance for improving city water resilience in Cape Town, South Africa. Frontiers in Sustainable Cities, 5, 1062661. doi: 10.3389/frsc.2023.1062661.
Hashimoto, T., Stedinger, J. R., & Loucks, D. P. (1982). Reliability, resiliency, and vulnerability criteria for water resource system performance evaluation. Water resources research, 18(1), 14-20. doi: 10.1029/WR018i001p00014.
Ismayilov, R., & Suleymanov, F. (2024). Water Resilience Under Climate Change in Azerbaijan. Geo Journal of Tourism and Geosites, 53(2), 677-686. doi: 10.30892/gtg.53231-1243.
Izady, A., Davary, K., Alizadeh, A., Moghaddam Nia, A., Ziaei, A. N., & Hasheminia, S. M. (2013). Application of NN-ARX model to predict groundwater levels in the Neishaboor Plain, Iran. Water Resources Management, 27(14), 4773-4794. doi: 10.1007/s11269-013-0432-y.
Keys, P. W., Porkka, M., Wang-Erlandsson, L., Fetzer, I., Gleeson, T., & Gordon, L. J. (2019). Invisible water security: Moisture recycling and water resilience. Water Security, 8, 100046. doi: 10.1016/j.wasec.2019.100046.
Lu, Y., Cai, H., Jiang, T., Sun, S., Wang, Y., Zhao, J., ... & Sun, J. (2019). Assessment of global drought propensity and its impacts on agricultural water use in future climate scenarios. Agricultural and Forest Meteorology, 278, 107623. doi: 10.1016/j.agrformet.2019.107623.
Mafakheri, O., Sh, K., Shamsipour, A. A., & Kermani, A. (2015). Drought analysis using NDVI index in Qorveh and Dehgolan plains. Journal of Applied Research in Geographical Sciences, 41(16), 94-77. [In Persian]. doi: 20.1001.1.22287736.1395.16.41.4.7.
McKee, T. B., Doesken, N. J., & Kleist, J. (1993, January). The relationship of drought frequency and duration to time scales. In Proceedings of the 8th Conference on Applied Climatology (Vol. 17, No. 22, pp. 179-183). URL: https://climate.colostate.edu/pdfs/relationshipofdroughtfrequency.pdf.
Mendicino, G., Senatore, A., & Versace, P. (2008). A Groundwater Resource Index (GRI) for drought monitoring and forecasting in a Mediterranean climate. Journal of Hydrology357(3-4), 282-302. doi: 10.1016/j.jhydrol.2008.05.005.
Mishra, A. K., & Singh, V. P. (2010). A review of drought concepts. Journal of hydrology, 391(1-2), 202-216. doi: 10.1016/j.jhydrol.2010.07.012.
Nasrnia, F., & Ashktorab, N. (2021). Sustainable livelihood framework-based assessment of drought resilience patterns of rural households of Bakhtegan basin, Iran. Ecological Indicators128, 107817. doi: 10.1016/j.ecolind.2021.107817.
Peters, E., Torfs, P. J. J. F., Van Lanen, H. A., & Bier, G. (2003). Propagation of drought through groundwater—A new approach using linear reservoir theory. Hydrological processes17(15), 3023-3040. doi: 10.1002/hyp.1274.
World Water Assessment Programme (United Nations). (2009). The United Nations world water development report (No. 3). UNESCO Pub. ISBN: 978-92-3-104095-5, 978-1-84407-840-0, 978-89-8225-791-9.
Sadeghi, S. H., Hazbavi, Z., & Gholamalifard, M. (2019). Interactive impacts of climatic, hydrologic and anthropogenic activities on watershed health. Science of the Total Environment, 648, 880-893. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.08.004.
Scanlon, B. R., Fakhreddine, S., Rateb, A., de Graaf, I., Famiglietti, J., Gleeson, T., ... & Zheng, C. (2023). Global water resources and the role of groundwater in a resilient water future. Nature Reviews Earth & Environment, 4(2), 87-101. doi: 10.1038/s43017-022-00378-6.
Torabinezhad, N., Zarrin, A., & Dadashi-Roudbari, A. A. (2023). Analysis of different types of droughts and their characteristics in Iran using the Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI). Water and Soil, 37(3), 473-486.doi: 10.22067/jsw.2023.81322.1257.
Vrba, J., & Verhagen, B. T. (2011). Groundwater for emergency situations: a methodological guide. URL: https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000192182.
Yousefi, M. E., & Zandifar, S. (2023). Zoning of changes in the decreasing groundwater table and temporal monitoring of drought in the Ghorove-Dehgolan plain. doi: 20.1001.1.24235970.1402.11.1.2.8.