بخشی از مقاله
چکیده
در عصر حاضر افزایش جمعیت و عوامل وابسته به آن از یک طرف و وقوع پدیده خشکسالی از طرف دیگر، همواره باعث تلاش بیشتر بشر برای پیداکردن راه حلهای مناسب تأمین و مصرف بهینه آب شده است. اما با همه تلاشها، و با همه فناوریهای جدید، میتوان اذعان نمود که هنوز بشر در مقابل نوسانهای بارش که بر حسب مورد باعث خشکسالی یا سیل میشود، شدیداً تأثیرپذیر است. براین اساس، سعی بر این بود که در این پژوهش تأثیر خشکسالی بر روی بهای زیرزمینی درشهرستان زرند انجام شود.
برای این کار، بارش با یک دوره زمانی 32ساله مورد بررسی قرار گرفت و جهت بررسی تأثیر خشکسالی تعداد 36 حلقه چاه پیزومتری در نظر گرفته شد. با توجه به تحلیل این دادهها به کمک شاخص های خشکسالی SPI و نرم افزارهای GIS و SPSS مشخص گردید که در طی دوره مورد مطالعه بطور تقریبی یک خشکسالی ضعیف حاکم بوده است. بطوریکه شدیدترین خشکسالی به لحاظ شدت و تداوم در سالهای 78-79و84- 85 و بالاترین ترسالی مربوط به سالهای 71-72 میباشد که در طی دوره آماری مورد مطالعه قرار گرفته است.
با توجه به هدف اصلی تحقیق، نتایج نهایی نشان داد که همبستگی ضعیفی بین نوسانات بارش و سطح آبهای زیرزمینی وجود دارد. بنابراین نمیتوان راجع به تأثیر مستقیم نوسانات بارش بر نوسانات آبهای زیرزمینی نظر قاطع داد.
مقدمه
آبهای زیرزمینی همواره به عنوان یکی از منابع مهم و عمده تامین آب شرب و کشاورزی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک مطرح بوده است. برداشت بی رویه از آب های زیرزمینی در بسیاری از نقاط جهان سبب افت شدید سطح آب زیرزمینی شده است. آمار ارایه شده در منابع جهانی وضع دشوار روند افت سالانه آب های زیرزمینی را نشان می دهد. نوسانات سطح آب زیرزمینی شاخصی مناسب جهت محاسبه ی میزان تغییرات ذخیره ی سفره ی آب زیرزمینی است. عوامل زیادی همچون بارش، تبخیر و تعرق، جریان رودخانه ها، تعریق و ... ، موجب این نوسانات می شود. یخکشی - 1374 - نوسانات سطح آب زیرزمینی به سه صورت می تواند باشد:
- 1 نوسانات کوتاه مدت : در صورتی که سفره ی آب زیرزمینی بالا باشد نوسانات کوتاه مدت روزانه، هفتگی یا ماهیانه داریم.
- 2 نوسانات فصلی، سالیانه: عمدتا در اثر بارندگی و نفوذ موثر حاصل از آن و پمپاژ آب زیرزمینی به منظور آبیاری صورت می گیرد.
- 3 نوسانات بلند مدت: دوره های متناوب ترسالی و خشکسالی نوسانات دراز مدت سطح آب زیرزمینی را سبب می شود. خلیلی پور - 1381 - در بررسی روند کمی و کیفی آب های زیر زمینی دشت قم نشان داد که متوسط سطح ایستابی در طی سال های 1368 تا 1379، حدود 14/5 متر افت داشته است که متوسط افت سالانه سطح حدود 1/51 متر بوده است .
راماکریشنا و همکاران - 2000 - در تحقیقی تحت عنوان مدیریت و توسعه منابع آبی در منطقه کاداپای هند، کاهش ممتد سطح آب زیرزمینی، خشک شدن چاه ها و مسائل کیفیتی آب را نتیجه بهره برداری بی رویه منابع آب زیرزمینی در زمینه های کشاورزی، صنعت و تامین آب دام می دانند .
نیریزی و جان پرور - 2004 - براساس مطالعاتی در دشت مشهد اعلام نمودند میزان بهره برداری از آب های زیرزمینی از سال 1350-1384 به میزان 4/6 میلیارد متر مکعب افزایش یافته و پیش بینی می شود تا سال 1399 میلادی به میزان 2/5 میلیارد مترمکعب دیگر نیز افزایش یابد. ایزدی و همکاران - 1387 - برای پیش بینی رفتار سطح آب زیرزمینی در دشت نیشابور از مدل داده های ترکیبی به سه صورت اثرات مشترک، ثابت و تصادفی استفاده نمودند و نشان دادند که مدل داده های ترکیبی اثرات مشترک بهترین نتیجه را برای پیش بینی سطح آب زیرزمینی دارد.
نادریان فر و همکاران - 1389 - برای پیش بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی در دشت نیشابور از مدل-های سری زمانی استفاده نمودند و برای مدل سازی، اطلاعات سطح آب زیرزمینی در طی سالهای 1376-1385 را مورداستفاده قرار دادند، سپس با استفاده از مدل های باکس-جنکینز، هالت-وینترز و برون یابی منحنی روند، از داده های ارائه شده برای پیش بینی سطح آب زیرزمینی در 5 سال آینده استفاده کردند. در این تحقیق نتایج مدل استوکستیک نشان داد که سطح آب زیرزمینی دشت در 5 سال آینده 3/98 متر افت خواهد داشت و نتایج حاصل از روش برون یابی منحنی روند نشان دهنده افت 4/29 متری شد.
پیش بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی دشت می تواند کمک شایانی به مدیریت منابع آب زیرزمینی و برنامه ریزی و تصمیم گیری های بعدی، جهت تامین دراز مدت آب شرب، کشاورزی و صنعت نماید.
بیان مسئله:
دشت زرند با مساحتی معادل 5870 کیلومتر مربع بین رشته کوههای حاشیه لوت - در شمال شرقی - و کوههای بادامو - درجنوب غرب - قرار گرفته است که با طول جغرافیائی 56 درجه و 34 دقیقه شرقی و عرض جغرافیائی 30 دقیقه و 49 دقیقه شمالی و ارتفاع متوسط 1500 متر از سطح دریا قرار داشته و دارای دو بخش، مرکزی و یزدان آباد است. پدیده کم آبی که خشکسالی چند سال متوالی را به دنبال داشته است باعث پایین رفتن آبهای زیر زمینی آنهم بطور غیر منتظره گردیده است به عبارت دیگر تا دو سه دهه اخیر که روستاها، بخصوص روستاهای کوهستانی که زمانی پربار ترین و با کیفیت ترین میوه جات شهر را تأمین می کردند، با کم آبی شدید مواجه و همه ساله به تعداد مرگ درختان آنها اضافه می گردد.
در این تحقیق به بررسی نقش خشکسالی و ترسالی بر منابع آب در شهرستان زرند و پاسخ به سوالات زیر می پردازیم: -1آیا خشکسالی و ترسالی باعث افت آبهای زیر زمینی در شهرستان زرند شده است؟
روش پژوهش
روش مورد استفاده در این تحقیق کمی - تحلیلی و نوع پژوهش کابردی- توسعهای است برای تعین ضریب همبستگی از روشهای آماری پیرسون استفاده شده است. برای تجزیه و تحلیل آماری از نرم افزار SPSS و برای پهنهبندی سطح منطقه از نرمافزار GIS استفاده شده است.
جامعه آماری مورد استفاده در این پژوهش شهرستان زرند است. شهرستان زرند به مساحتی معادل 8260 کیلومتر مربع درشمال استان کرمان قرارگرفته است. این شهرستان از شمال به استان یزد از شرق به شهرستان راور، از جنوب به شهرستان کرمان، ازغرب به رفسنجان محدود میشود.
شهرزرند با طول جغرافیایی 56 درجه و30 دقیقه وعرض جغرافیایی 30 درجه و 49 دقیقه وارتفاع متوسط 1500 متر از سطح دریا مرکز این شهرستان میباشد. میانگین بارش در شهرزرند140 میلیمتر است و حداکثر دما در مردادماه 42درجه سانتیگراد و حداقل دما در دیماه 4درجه سانتیگراد میباشد. دوره آماری 31ساله و استفاده از دادهای دبی حداکثرلحظهای، بارش، روزهای سیلابی و آمار و اطلاعات رگبارهای مربوط به این سیلابها را که از هواشناسی،شرکت آب منطقهای و آبخیزداری استان و دادهای هیدرومتری ایستگاههای بارانسنجی را جمع آوری نمودیم و با تجزیه و تحلیل آماری و با استفاده از نرم افزارهای SPSS و GIS این مطالعه را انجام دادیم.
2تعاریف خشکسالی براساس تعریف مفهومی از کالو و همکاران - 1999 - ، اصطلاح خشکسالی آبهای زیر زمینی برای توصیف وضعیت مکانی است که سطح منابع آب زیر زمینی به عنوان پیامد مستقیم خشکسالی،افت پیدا می کند. - van lane، - 2000 زمانی که سیستم های آب زیر زمینی تحت تاثیر خشکسالی واقع می شود ابتدا آبگیری، سپس سطح و در نهایت آبدهی سفره آب زیر زمینی کاهش پیدا می کند. چنین خشکسالی را خشکسالی آب زیر زمینی می نامند.
بارون - Baren، - 1985 نقل می کند بیش از150 تعریف از خشکسالی ارائه شده است. بطور کلی خشکسالی شامل یک دوره پیوسته و پایدار - از چند ماه تا چندین سال - است که در این دوره مقدار آب موجود در منابع آبی منطقه به حد قابل توجهی کاهش می یابد و دچار کمبود می شود. خشکسالی حالتی نرمال و مستمر از اقلیم است. گرچه بسیاری به اشتباه آن را واقعه ای تصادفی و نادر می پندارند. این پدیدهتقریباً در تمامی مناطق اقلیمی رخ می دهد، گرچه مشخصات آن ازیک منطقه به منطقه دیگرکاملاً تفاوت می کند.
خشکسالی یک اختلال موقتی است و با خشکی تفاوت دارد چرا که خشکی صرفاً محدود به مناطقی با بارندگی اندک است و حالتی دائمی از اقلیم می باشد خشکسالی یک پدیده گذرا و موقت است. خشکسالی یک بلای طبیعی خزنده است که تا مراحل نهایی خطرات آن آشکار نمی باشد. این پدیده موجب کمبود آب برای برخی فعالیت ها، گروه ها و محیط زیست می شود.
خشکسالی بایستی در مقایسه با شرایط اقلیمی و هیدرولوژیکی متوسط در دراز مدت مورد ارزیابی قرار گیرد. بعلاوه زمان و تاثیر بارش نیز مهم می باشد. دیگر پدیده های اقلیمی مانند درجه حرارت زیاد, رطوبت نسبی کم نیز در اغلب موارد با خشکسالی در بسیاری از مناطق جهان توام می باشد و می توانند بنحو قابل ملاحظه ای شدت آن را افزایش دهند. خشکسالی را نبایستی تنها بعنوانیک پدیده فیزیکی یا طبیعی در نظر گرفت. اثر آن بر روی اجتماع حاصل اندر کنش میان یک پدیده طبیعی - بارش کمتر ناشی از تغییرات طبیعی اقلیم - و نیاز آبی مردم می باشد. انسان ها موجب تشدید اثرات خشکسالی می شوند.
خشکسالی های اخیر در کشور توسعه یافته و در حال توسعه بوده است و عواقب اقتصادی و زیست محیطی آن ها بوضوع آسیب پذیری تمامی جوامع را به یک خطر طبیعی نشان می دهد.
