بخشی از مقاله
چكيده
در سالهای اخیر، روند استفاده از منابع آب زیرزمینی به دلایل مختلف صنعت افزایش یافته است و به همین دلیل مدیریت منابع آب بهویژه آبهای زیرزمینی، اهمیت زیادی دارد. بررسی تغییرات منابع آب زیرزمینی در برنامهریزی و مدیریت پایدار منابع آب هر منطقه از اهمیت فراوانی برخوردار است. در این تحقیق، به بررسی روند تغییرات سطح ایستابی آبخوان دشت ماهیدشت کرمانشاه مورد با استفاده از روش آمار پرداخته شده است. در این پژوهش متناسب با موقعیت منطقه شروع به جمع آوری داده ها از ادارات مربوطه استان گردید.
به این منظور اطلاعات مربوط به سطح آب چاه های منطقه در طول بازه 1377 تا 1394 تهیه گردید. سپس به منظور بررسی روند تغییرات زمانی سطح آب در منطقه از روش خطی و رگرسیون سهمی درجه 4 استفاده گردید.
نتایج این پژوهش که در یک بازه زمانی 16 ساله می باشد نشان می دهد که سطح آب چاه های منطقه در بازه زمانی مورد مطالعه افت داشته است. که البته روند روند تغییرات عمق آب کاملا یکنواخت نبوده و همواره دارای نوساناتی بوده است. از این رو این امر لزوم مدیریت صحیح و داشتن برنامهی مشخص را جهت استحصال منابع به خوبی روشن میسازد.
-1 مقدمه
آب زیرزمینی یکی از منابع مهم تامین آب شرب برای بسیاری ازمردم در سراسر جهان مخصوصاً در مناطق روستایی است
در مناطق خشک و نیمه خشک جهان - مانند ایران - که میانگین بارندگی سالانهی، آن کفایت نیاز آبی را نمیدهد، حفظ و مدیریت منابع آب زیرزمینی اهمیتی بسیار بالا داشته و آگاهی از چگونگی تغییرات مکانی و زمانی سفرهها و همچنین، ساختار ریاضی تغییرپذیری، بمنظور مدیریت بهینه، دادههایی مهم در اختیار مدیران مربوطه قرار میدهد
برآورد دقیق و قابل اطمینان از سطح ایستابی در آبخوانهای مورد بهرهبرداری مهم بوده و در صورت اطلاع از نوسانات سطح ایستابی به آسانی و با هزینه پایین میتوان به تغییرات ذخیره آب زیرزمینی دست یافت
استفاده از مدلهای کامپیوتری آبزیرزمینی در دهههای اخیر بهعنوان روشی ارزان و سریع در بررسی چگونگی حرکت، بیلان و مدیریت بهرهبرداری میباشد که پیشرفت قابل توجهی هم داشته است
یکی از رویکردهای مهم در مطالعات آب زیرزمینی بررسی روند تغییرات عمق دسترسی به آب زیرزمینی در مقیاسهای مختلف زمانی است. وجود روند در پارامترهای هیدرولوژیک به دلیل طبیعت پیچیده فرایندهای هیدرولوژیک و تغییرات اقلیمی میباشد
مطالعات متعددی مربوط به روند تغییرات زمانی تراز آب زیرزمینی در نقاط مختلف جهان و ایران انجام شده است، که میتوان به مطالعات صمدی و همکاران - 1394 - ، صادقی و همکاران - 1395 - ، چوبین و همکاران - 2012 - و کاوون و همکاران - 2012 - اشاره کرد.
-2 مواد و روشها
-1-2 موقعیت منطقه مورد مطالعه
به منظور ارزیابی پارامتر کمی آبهای زیرزمینی دشت ماهیدشت، از آمار و دادههای 40 حلقه چاه اخذ شده از شرکت سهامی آب منطقهای کرمانشاه استفاده شده است. که در شکل - 1 - نشان داده شده است.
شکل - 1 - موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه و نقاط نمونه برداری شده
-2-2 تحلیل سری زمانی سطح آب زیرزمینی
جهت بررسی سطح آب زیرزمینی در دشت ماهیدشت از نمودارهای سری زمانی روند تغییرات عمق آب زیرزمینی استفاده شد. این نمودارها بهوسیله دادههای ماهیانه ومیانگین سالانه عمق آب زیرزمینی در طول دورهی آماری موردنظر 1377 - تا - 1394 رسم شدند، و جهت مدلسازی و تفسیر بهینه روند تغییرات سطح آب زیرزمینی از روش رگرسیون استفاده شد.
-1-2-2 روش رگرسیون
ضریب همبستگی، میزان ارتباط بین متغیرها را نشان میدهد، اما برای بررسی نوع رابطه بین آنها از رگرسیون استفاده میشود. در این روش آماری، رابطه بین متغیرها به صورت تابعی از متغیر وابسته که تغییرات متغیرهای مستقل را پیشبینی میکنند، تعیین میشود. بهطور کلی از رگرسیون برای رسیدن به اهداف زیر استفاده میشود:
· تعیین شکل ارتباط بین متغیرها
· پیشبینی مقادیر وابسته از روی متغیر مستقل
الف. مدل رگرسیون خطی
رگرسیون خطی برای مدل کردن مقدار یک متغیر کمی وابسته که بر رابطهی خطی اش با یک یا چند پیشگو بنا شده است به کار میرود. مدل رگرسیون خطی فرض میکند که یک رابطهی خطی - یا خط مستقیم - بین متغیر وابسته و هر پیشگو وجود دارد. این رابطه در فرمول زیر توضیح داده شده است. که در آن مقدار iام متغیر کمی وابسته، p تعداد پیشگوها، مقدار ضریب jام - M 0'…' S - ، و مقدار مورد iام از پیشگوی jام است.
ب. مدل رگرسیون سهمی
اگر مشخص شود که توزیع مشاهدات غیر خطی است، میتوان با رسم نمودار پراکنش - در صورت یک متغیر بودن - شکل غیر خطی مناسب آن را حدس زد. معادله سهمی را میتوان به صورت زیر نوشت که در آن X متغیر مستقل و Y متغیر وابسته است
-3 نتایج
جهت بررسی تغییرات سالانه سطح آب زیرزمینی چاههای مورد مطالعه از نمودارهای سری زمانی استفاده شد. نمودار سری زمانی 40 چاه مورد مطالعه در بازهی زمانی 17 سال 1377 - تا - 1394 رسم شد. تحلیل سری زمانی دادههای سالانه سطح آب زیرزمینی نشاندهندهی کاهش عمق آب زیرزمینی میباشد. تغییرات عمق آب در برخی از چاهها بسیار زیاد و در برخی از آنها کم میباشد ولی روند کاهش عمق در اکثریت چاه ها ثابت بوده و نشاندهندهی افزایش سطح آب زیرزمینی طی این سالها میباشد. در ادامه سری زمانی دو چاه، خرگ آب و نامیون، بعنوان بیشترین و کمترین روند تغییر در نقاط مختلف دشت که با دادههای سالانه چاهها در طول دورهی آماری 1377 تا 1394 رسم شده اند، به عنوان نمونه تحلیل میشود؛
چاه نامیوند: روند تغییرات عمق آب در چاه مورد نظر در بازهی زمانی 17 ساله - 1394-1377 - نشاندهندهی کاهش در طی سالهای آماری مورد نظر میباشد. کمترین سطح آب اندازهگیری شده - 4,96 - مربوط به سال 1377 و بیشترین سطح آن - 64,99 - مربوط به سال 1394 میباشد. جهت بررسی روند تغییرات از رگرسیون خطی و رگرسیون سهمی درجه4 استفاده شده است، که رگرسیون خطی حاکی از کاهش عمق آب زیرزمینی در طی سالهای آماری مورد نظر دارد.
این نمودار کاملا گویا نبوده و تغییرات عمق آب چاه را به درستی نشان نمیدهد لذا جهت بررسی دقیق تر روند تغییرات از رگرسیون سهمی استفاده شد. طبق نمودار رگرسیون سهمی روند تغییرات عمق آب کاملا یکنواخت نبوده و همواره دارای نوساناتی بوده است. شکل 1-4 نمودار سری زمانی سطح آب زیرزمینی چاه نامیوند را نشان میدهد.
چاه خرگ آب: حداقل و حداکثر سطح آب زیرزمینی در این چاه در طول دورهی آماری مورد نظر به ترتیب مربوط سال 1377 و سال 1394، وتغییرات سطح آب در آن 7,69 تا 9,03 متر بوده است.
