بخشی از مقاله
چکیده
منابع آب زیرزمینی نقش به سزایی در تأمین آب در بخشهاي شرب و کشاورزي ایفا میکند. عوامل مختلفی سبب ایجاد تغییرات افزایشی و یا کاهشی در عمق آب زیرزمینی میشوند.در این پژوهش عمق آب در 24 حلقه چاه مشاهدهاي واقع در شهر مریوان و دشتهاي اطراف دریاچه زریوار مورد تحقیق قرار گرفت. آزمون من- کندال در سطح 95 درصد به منظور بررسی معنیدار بودن روند تغییرات عمق ماهانه استفاده شد.
مثبت بودن شیب روندها به معناي افت سطح آب زیرزمینی و کاهش حجم ذخایر آب زیرزمینی میباشد. بنابر نتایج بدست آمده روند تغییرات عمق در 18 حلقه چاه افزایشی، در 4 حلقه چاه کاهشی و 2 حلقه چاه بدون روند بود. در کل روند اکثر چاهها نشان دهنده افزایش عمق آب زیرزمینی منطقه است که این میتواند در آینده سبب بروز وضعیت نامطلوبی در منطقه و به خصوص براي دریاچه شود.
-1 مقدمه
آبهاي زیرزمینی از منابع بسیار مهم آب میباشند، به طوري که بیش از %98 آب شیرین جهان را شامل میشوند
رشد جمعیت و افزایش نیاز به آب شیرین همواره از معضلات جهان بوده است. آبخوانها حدود %43از آب مورد استفاده براي آبیاري محصولات کشاورزي در سراسر جهان را تأمین میکنند - سیبرت، - 2010ب٢م. مطالعات اخیر نشان دادهاند که برداشت آب عمدتاً مربوط به آبیاري در چند دهه گذشته سبب کاهش شدید آبهاي زیرزمینی در بسیاري از مناطق شده اند
کشور ایران نیز با توجه به اقلیم خشک و نیمهخشک آن در معرض کمبود آب سطحی و زیرزمینی قرار گرفته است. عدم توازن بارش در تمام نقاط کشور و همچنین عدم استفاده از سیستمهاي آبیاري کشاورزي و انتقال آب شهري با بازدهی مناسب و حفر چاه بدون مطالعات پیشین، سبب بروز افت سطح ایستابی نگرانکنندهاي در بسیاري از نقاط کشور شده است. این چنین کاهشها در صورتی عدم جبران میتوانند سبب عواقب شدیدي در بهرهوري کشاورزي و سلامت انسان شوند. علاوه بر این، به عنوان یک بخش با تغییرات آهسته در چرخه آب، آبهاي زیرزمینی میتوانند روند بلندمدت و تغییرات سالانه رواناب و تبخیر و تعرق را تحت تأثیر قرار دهند
آبخوانها اهمیت استراتژیکی به ویژه در مناطقی که توزیع بارندگی در طول سال یکنواخت نیست، مانند نواحی مدیترانهاي، نیمه گرمسیري، خشک و نیمهخشک، دارند. نقش آب زیرزمینی در مدیریت منابع آب سودمند است، زیرا میتواند در پروژههاي تأمین آب شرب و مطالعه اکوسیستم در طول دورههاي خشکسالی در سناریوهاي تغییراقلیم در آینده استفاده شود. بدون توجه به روند تغییرات سطح آب زیرزمینی و عدم برنامهریزي به منظور استفاده از این منبع مشکلات فراوانی را به همراه میآورد. کاهش سطح آب زیرزمینی علاوه بر مشکلات تأمین آب میتواند موجب نشست زمین گردد.
از اینرو، بررسی روند تغییرات عمق آب زیرزمینی میتواند به پیشبینی و بهبود مدیریت منابع آب در آینده کمک کند. به منظور تشخیص روند در سريهاي زمانی از آزمونهاي مختلفی استفاده میشودکه بهدو دسته پارامتریک و ناپارامتریک تقسیم میشوند. روشهاي آماري پارامتریک براي دادههاي با توزیع نرمال و ناپارامتریک براي دادههاي با توزیع غیرنرمال به کار میروند. از آنجا که بسیاري از متغیرهاي هیدرلوژیکی داراي توزیع غیرنرمال هستند، روشهاي ناپارامتریک کاربرد گستردهتري در این زمینه دارند.
این روش به طور متداول وگسترده اي درتحلیل روند سري داده هاي هیدرولوژیکی بکارگرفته میشود. ازنقاط قوت این روش میتوان به مناسب بودن کاربرد آن براي سري دادههاي زمانی که از توزیع آماري خاصی پیروي نمیکنند اشاره نمود. فرض صفر این آزمون بر عدم وجود روند درسري دادهها دلالت دارد و پذیرش فرض مخالف - رد فرض صفر - دال بر وجود روند در سري دادههامیباشد.
سبزيپرور و شادمانی - 1390 - با استفاده از آزمون من-کندال و اسپیرمن روند تبخیروتعرق مرجع در 11 ایستگاه سینوپتیک کشور واقع در مناطق خشک ایران را بررسی کردند. ایشان به این نتیجه رسیدند که در بسیاري ازمواردتطابققابل توجهی در نمایان کردن روند تبخیر و تعرق مرجع توسط دو آزمونوجود داشته است
زارع ابیانه و همکاران - 1391 - با اعمال آزمون ناپارامتریک من -کندال زمان آغاز، شدت و جهت روند را بررسی کردند و نشان دادند که روند موجود چاههاي پیزومتري در جهت افت سطح آب زیرزمینی است
جعفري و ثابت - 1392 - روند عمق آب زیرزمینی در دشت نجف آباد را با استفاده از آزمون من-کندال بررسی کردندب13م. ژائو و همکاران - 2015 - از آزمون من-کندال به منظور بدست آوردن روند زمانی و تغییرات ناگهانی در پنج زیر حوضه از حوضه رودخانه وي1در چین استفاده کردند.
زانگ و لیو - 2013 - از آزمون تحلیل روند من-کندال براي بررسی روند رواناب و تبخیر و تعرق پتانسیل استفاده کردن
کیشی و آي - 2014 - روند پارامترهاي شیمیایی، دما و دبی در حوضه رودخانه کیزیلیرماك واقع در ترکیه را با استفاده از آزمون من-کندال بررسی کردند ب16م.گائو و همکاران - 2015 - از آزمون من-کندال براي تحلیل روند ذخیره سالانه آب زیرزمینی استفاده کردند
هدف از این پژوهش تحلیل و مشخص کردن روند تغییرات سري زمانی عمق آبهاي زیرزمینی شهر مریوان و آبخوانهاي اطراف دریاچه زریوار با استفاده از آزمون ناپارامتریک من-کندال است، که با توجه شرایط دریاچه و جلوگیري از روند کاهشی حجم آب آن ضروري به نظر میرسد.
-2 مواد و روشها
آزمون من-کندال
آزمون آماري بکار رفته به منظور بررسی روند تغییرات در این پژوهش، آزمون ناپارامتریک من-کندال است. این آزمون جهت تعیین معنیدار بودن روندهاي خطی و غیرخطی مناسب است. فرض صفر - H0 - در این آزمون عدم وجود روند و فرض مخالف - H1 - وجود روند در سري زمانی دادههاست. معادلات مربوط به محاسبه مقادیر آماره من-کندال به صورت زیر است:
که در آنn تعداد مشاهدات، xk و xj به ترتیب دادههاي kام و jام از سري دادههاي هستند. همچنین تابع علامت نیز از رابطه زیر بدست میآید:
مقدار واریانس از روابط زیر قابل محاسبه است:
که در آن t فراوانی دادههاي با ارزش یکسان، و n بیانگر تعداد سريهایی است که حداقل یک داده تکراري در آنها وجود دارد.
