ارزیابی تأثیر خشکسالی‌های اخیر بر تغییرات سطح منابع آب‌های زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت-های شهرستان بندرعباس)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، مجتمع آموزش عالی میناب، دانشگاه هرمزگان، هرمزگان، ایران

چکیده

یکی از مهم­ترین پدیده­های جوی که بر منابع آبی تأثیر منفی داشته و محیط­های وابسته به این منابع را نیز تحت تأثیر قرار می­دهد پدیده خشکسالی است، در این میان، مطالعه آب­های زیرزمینی به عنوان یکی از با ارزش­ترین منابع آبی هر کشور که متأثر از شرایط خشکسالی می­باشد امری ضروری است. در این تحقیق به بررسی و ارزیابی تغییرات سطح منابع آب زیرزمینی آبخوان دشت­ بندرعباس واقع در استان هرمزگان بر اساس شاخص خشکسالی بارش استاندارد شده پرداخته شد و میزان ارتباط دوره­های خشکسالی با این تغییرات مورد بررسی قرار گرفت. میزان شاخص بارش استاندارد شده از آمار ایستگاه سینوپتیک بندرعباس طی سال­های آماری 1991 الی 2005 برای تغییرات سطح آب دشت­های ایسین، شمیل-تخت، گنو، چوچ­دهنو و سرخون در سری­های زمانی با مقیاس 3، 6، 9، 12، 18 و 24ماهه با استفاده از نرم­افزارهای متلب و اکسل به­دست آمد. نتایج نشان داد که تمامی منطقه با پدیده خشکسالی مواجه بوده و خشکسالی همبستگی و تأثیر زیادی روی افت سطح ایستابی دارد. میزان همبستگی افت سطح ایستابی با افزایش طول مقیاس (طول دوره)، شاخص بارش استاندارد شده افزایش یافت و در بین تمامی سری­های زمانی، شاخص بارش استاندارد شده با مقیاس 24ماهه بیش­ترین همبستگی را با تغییرات سطح آب منابع آب زیرزمینی نشان داد. میانگین افت سطح ایستابی در کل منطقه و طی ۱۴ سال مورد مطالعه، 35/3 متر به­دست آمد. نتیجه کلی تحقیق حاضر این است که پدیده خشکسالی تأثیر بسزایی در افت سطح آب­های زیرزمینی داشته و بررسی تأثیرات بلندمدت خشکسالی در یک منطقه می­تواند معیار مناسب­تری در درجه­بندی اثر شدت خشکسالی بر تغییرات سطح سفره­های آب زیرزمینی باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluating the Effect of Recent Droughts on Changes in Groundwater Resources Level (Case Study: Bandar Abbas Plains)

نویسندگان [English]

  • Maryam Heydarzadeh
  • Amir Salari
Assistant Professor, Water engineering department, Minab higher Education Center, University of Hormozgan, Hormozgan, Iran.
چکیده [English]

Introduction: By definition, drought is a period of dryness especially when prolonged that causes extensive damage to crops or prevents their successful growth and has a negative impact on water resources (groundwater resources). The Standardized Precipitation Index (SPI) is a widely used index to characterize meteorological drought on a range of timescales. The SPI can be related to groundwater and reservoir storage. For this purpose, the SPI index was evaluated at 3, 6, 9, 12, 18 and 24 months scales in relation to groundwater level changes in Bandar Abbas plains Hormozgan Province.
Materials and Methods: The Bandar Abbas plains, including the Isin, Shamil-Takht, Gnu, Choch Dehno, and Sarakhoon plains play an important role in agricultural production and development in the region. In order to investigate the impact of recent droughts on groundwater levels of the above-mentioned plains, meteorological data were obtained from Bandar Abbas Synoptic Station during the period 2001-2005. Results: The results showed that in all the plains during the years studied, the SPI index is getting worse, that is, the drought is expanding and intensifying. Concomitant to this situation, groundwater levels are also falling. The average water level drop for the whole region was 3.35 m. Changes in the groundwater level were more consistent with the long-term effects of drought so that the highest correlation with changes in groundwater level occurred in the 24-month series.
Conclusion: Drought has a great effect on the groundwater level drop and changes in the groundwater level were more consistent with the long-term effects of drought.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bandar Abbas
  • Drought
  • Groundwater
  • SPI Index
بذرافشان، ج.، ١٣٨١. مطالعه تطبیقی برخی شاخص­های خشکسالی هواشناسی در چند نمونه اقلیمی ایران. پایان­نامه کارشناسی ارشد آبیاری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران. 138 ص.
بداق­جمالی، ج.، جوانمرد، س.، شیرمحمدی، ر.، 1381. پایش و پهنه­بندی استان خراسان با استفاده از نمایه استاندارد شده بارش. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 67، 4-21.
بهزادی­کریمی، ح.، امیدوار، ک.، 1396. ارزیابی تاثیر خشکسالی­های اخیر بر تغییرات سطح آب­های زیرزمینی دشت سروستان استان فارس. مجله ترویج و توسعه آبخیزداری، جلد 5، شماره 19، 45-57.
حیدری­زادی، ز.، محمدی، ع.، یعقوبی، ث.، ۱۳۹۷. ارزیابی وضعیت آب­های زیرزمینی دشت مهران و عوامل تأثیرگذار بر کمیت این منابع. مجله هیدروژئولوژی، جلد ۳، شماره ۲، ۵۹-۶۸.
حیدری­آقاگل، م.، غلامی، الف.، رستمی بارانی، ح. م.، 1396. پتانسیل یابی منابع آب زیرزمینی با استفاده از روش منطق فازی (مطالعه موردی: استان خراسان جنوبی). تحقیقات منابع ایران. سال 12، شماره 1، 211-215.
جهانشاهی، ا.، مقدم­نیا، ع. ر.، نهتانی، م.، 1395. ارزیابی اثر خشکسالی بر منابع آب زیرزمینی با استفاده از شاخص SPI (مطالعه موردی: دشت شهر بابک استان کرمان). مهندسی اکوسیستم بیابان، سال ۵، شماره ۱۰، 85-98.
خسروی­دهکردی، ا.، میرعباسی­نجف­آبادی، ر.، صمدی­بروجنی، ح.، قاسمی­دستگردی، ا.ر.، ۱۳۹۸. پایش و پیش­بینی خشکسالی‌های آب زیرزمینی دشت شهرکرد با استفاده از شاخص GRI و مدل زنجیره مارکف. مجله هیدروژئولوژی، سال ۴، شماره ۱، ۱۱۱-۱۲۵.
زندی­فر، س.، فیجانی، ا.، نعیمی، م.، خسروشاهی، م.، ۱۳۹۸. تغییرات زمانی و مکانی شاخص خشکسالی آب زیرزمینی، مطالعه موردی: حوزه آبریز زهره-جراحی. مجله هیدروژئولوژی، سال ۴، شماره ۲، ۱۰۸-۱۳۰.
شایق، ا.، سلطانی، س.، 1390. مقایسه شاخص­های خشکسالی هواشناسی در استان یزد. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک، سال ۱۵، شماره ۵۷، 231-249.
شکیبا، ع.، میرباقری، ب.، خیری، ا.، 1389. خشکسالی و تأثیر آن بر منابع آب زیرزمینی در شرق استان کرمانشاه با استفاده از شاخص SPI. فصلنامه علمی پژوهشی جغرافیا، سال ۸، شماره 25، 105-124.
صفدری، ع. ا.، ١٣٨٢. آنالیزهای منطقه­ای و شدت مدت فراوانی خشکسالی با استفاده از بارش در حوزه کارون. پایان­نامه کارشناسی­ارشد بیابان­زدایی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران. 156 ص.
کریمی، و.، کامکارحقیقی، ع.ا.، سپاسخواه، ع.ر.، خلیلی، د.، ۱۳۸۰. بررسی خشکسالی­های هواشناسی در استان فارس. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع­طبیعی، جلد 5، شماره 4. 1-11 .
کلاهدوز، ا.، دین­پژوه، ی.، میرعباسی­نجف­آبادی، ر.، اسدی، ا.، دربندی، ص.، 1394. تأثیر خشک­شدن زاینده­رود بر تغییرات تراز آب زیرزمینی دشت نجف­آباد در دو دهه اخیر. مجله تحقیقات آب و خاک ایران. دوره 46، شماره 1، 81-93.
لشنی­زند، م.، تلوری، ع.، 1383. بررسی خشکسالی­ اقلیمی و امکان پیش­بینی آن در شش حوضه واقع در غرب و شمال­غرب ایران)، تحقیقات جغرافیایی، جلد 19، شماره 1. 73-86.
محمودی، ز.، زینی­وند، ح.،1393. بررسی ارتباط خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک، مطالعه موردی: حوزه آبخیز کشکان، استان لرستان. فصلنامه بین­المللی پژوهشی تحلیلی منابع آب و توسعه. سال 2، شماره 3، 150-161.
مسعودیان، ا.، 1377. بررسی نظام تغییرات زمانی-مکانی بارش در ایران زمین. رساله دکترای اقلیم شناسی. دانشکده علوم انسانی. دانشگاه تهران.
مسعودیان، ا.، عطایی، ه.، 1384. شناسایی فصول بارشی ایران به روش تحلیل خوشه­ای. مجله پژوهشی علوم انسانی (ویژه­نامه جغرافیا)، جلد 18، شماره 1، 1-12.
نوحه­گر، الف.، قشقایی­زاده، ن.، حیدرزاده، م.، ایدون، م.ح.، پناهی، م.، 1395. ارزیابی خشکسالی و تأثیر آن بر منابع آب سطحی و زیرزمینی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز رودخانه میناب). پژوهش­های دانش زمین، سال هفتم، شماره 27، 28 -۴۳.
Agnew, C.T., 2000. Using the SPI to identify drought. Drought network news, 12(1): 1994-2001.
Asadzadeh, F., Kaki, M., Shakiba, S., Raei, B., 2016. Impact of drought on groundwater quality and groundwater level in Qorveh-Chardoli Plain. IranWater Resources Research, 12(3): 153-165.
Ebrahimi Khusfi, Z., Zarei, M., 2020.  Relationships between Meteorological Drought and Vegetation Degradation Using Satellite and Climatic Data in a Semi-Arid Environment in Markazi Province, Iran. Journal of Rangeland Science, 10(2): 204- 216.
Guttmon, N.B., 1988. Comparing the palmer drought index and the standardized precipitation index. Journal American water resource, 34(1): 113-121.
Khan, S., Gabriel, H.F., Rana, T., 2008. Standard precipitation index to track drought and assess impact of rainfall on water tables in irrigation areas, Irrig Drainage Syst, 22, 159–177.
Karimirad, I., Ebrahimi, K., Araghinejad, Sh., 2015. Investigation of climate variability impacts on multilayer aquifers (Case study: Gorgan plain). Water and Irrigation Management, 5(2): 261-275.
Mckee, T.B., Doesken, N.J., Kleist J., 1993. The relationship of drought frequency and duration to time scales, Eighth conference on applied climatology, 17-22 Jan, Califonia.
McKee, T.B., Doesken, N.J., 1993. The relationship of drought frequency and duration to time scales Eight Conference on Applied Climatology. Anaheim, CA, American Meteorological Society, 179-188 pp.
Ntale, H.K., Yew Gan Thian, M., 2003. Drought index and Their Application to East Africa. Int. J. Climatol, 23, 1335-1357.
Pak, Z., Movahed, A., Akbari, M., 2014. The effect of climatic drought on the decline in groundwater levels using standardized precipitation index (Case study: Arak plain). 5th National Conference on Water Resources Management. 18 and 19 February, Tehran, Iran.
Vicente-Serrano, S.M., Lopez-Moreno, J., 2005. Hydrological response to different time scales of climatological drought: an evaluation of the Standardized Precipitation Index in a mountainous Mediterranean basin. Hydrology and Earth System Sciences, 9:523-533.
Zhang, L., Jiaoa, W., Zhang, H., Huanga, C., Tonga, Q., 2017. Studying drought phenomena in the continental United States in 2011 and 2012 using various drought indices. Remote sensing of environment, 190: 96-106.