بخشی از مقاله
چکیده
خشکسالی آب زیرزمینی زمانی اتفاق می افتد که در آن آب هاي زیرزمینی به عنوان یک منبع مهم تامین آب ، تحت تآثیر خشکسالی طولانی مدت قرار می گیرند، در این نوع خشکسالی ابتدا تغذیه، سطح ایستابی و نهایتا میزان تخلیه سیستم هاي آب هاي زیرزمنی تحت تآثیر خشکسالی کاهش یابد. در این شرایط مدیریت جامع منابع آب بر اساس آگاهی از گسترش زمانی و مکانی این نوع خشکسالی امري ضروري است. در این تحقیق به منظور بررسی زمانی خشکسالی آب زیرزمینی در آبخوان محدوده مطالعاتی کوهدشت حوزه آبخیز مادیان رود ، از شاخص سطح آب استاندارد شده يSWI استفاده شد که ورودي آن سطح آب زیرزمینی است.بدین منظور از داده سطح آب زیرزمینی چاه پیزومتري بوگلان منطقه با طول دوره آماري 30 ساله - 1365-1395 - استفاده شد.
سري زمانی داده هاي به دست آمده از خشکسالی سطح آب زیرزمینی با استفاده از نرم افزار XLSTAT محاسبه گردید. براساس نتایج حاصل از شاخص سطح آب استاندارد شده دشت کوهدشت در طول 30 سال مورد مطالعه - - 1365-95 ، به تناوب ترسالی ها و خشکسالی هاي گوناگونی را با شدت هاي مختلف تجربه کرده است. به طوري که بیشترین فراوانی خشکسالی ها به ترتیب مربوط به خشکسالی هاي ملایم و متوسط با 66/6درصد و خشکسالی شدید با 16/66 درصدو خشکسالی بسیار شدید داراي 16/66درصد می باشد. روند خشکسالی از سال 83 شروع و دراراي شدت هاي مختلف خشکسالی می باشد. بیشترین مقدار متوسط سالانه مربوط به سال آبی 94-95و کمترین آن مربوط به سال آبی82-83 می باشد. .
مقدمه
منابع آب به عنوان موضوعی با اهمیت به ویژه در مناطق خشک و کم آب بجهان از دیرباز همواره مطرح بوده است.در حال حاضر حدود 80 کشور در مناطق خشک جهان قرار گرفته اند و ایران نیز به دلیل کم بودن بارندگی و پراکنش نامناسب آن، جزو این کشورها به شمار می آید . وجود این شرایط همراه با رشد سریع جمعیت و به ویژه خشکسالی هاي سال هاي اخیر باعث شده است امروزه تآمین آب در کشور از مهم ترین چالش ها باشد.
خشکسالی از پدیده هاي محیطی شناخته شده است و در واقع بخش جدایی ناپذیري از تغییرات محیطی شناخته شده است و در واقع بخش جدایی ناپذیري از تغییرات اقلیمی است که می تواند در هر منطقه ي جغرافیایی حادث شود
تاکنون تعاریف مختلفی دربازه ي خشکسالیی ارئه شده است، در یک تعریف کلی خشکسالی عبارت است از کمبود غیرعادي بارش در دوره اي بلندمدت، به نحوي که باعث کمبود رطوبت در خاك و سبب کاهش آب هاي جاري شود . بدین ترتیب فعالیت هاي انسانی و حیات طبیعی گیاهی و جانوري را برهم زند
با توجه به اینکه در شرایط مختلف، تعاریف مختلفی از خشکسالی ارئه شده است، شاخص ها و روش هاي مطالعاتی خشکسالی نیز متفاوت است. یک شاخص، پارامترهاي مختلف هواشناسی و هیدرولوژیکی مانند بارندگی،دما، تبخیر تعرق، رواناب و دیگر شاخص هاي تآمین آب را در یک قالب یا فرمول جمع می کند و تصویري جامع براي تصمیم گیري ارائه می دهد
این شاخص ها به منظور استفاده ي بیشتر از داده ها و فهمم پذیربودن آن ها و همچنین ایجاد قدرت تصمیم گیري براي برنامه ریزان معمولا تنها به صورت یک عدد بیان می شوند. تحقیق هاي گوناگونی در داخل و خارج ایران در زمینه ي کاربرد شاخص هاي خشکسالی انجام شده است که در ادامه به تعدادي از آن ها اشاره می شود.
ملکی نژاد و سلیمانی مطلق - - 1390 به بررسی شدت خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک با استفاده از دو شاخص بارش استاندارد و شاخص سطح آب استاندارد - Standard water surface index - در حوضه ي چغلوندي پرداختند. نتایج نشان دهنده ي افزایش شدت و تداوم خشکسالی ها به ویژه خشکسالی هیدرولوژیک در سال هاي اخیر و وجود تاخیر زمانی متفاوت بین وقوع خشکسالی هواشناسی و خشکسالی هیدرولوژیک آب هاي سطحی و زیرزمینی است.
مفیدي پور و همکاران - 1391 - در حوضه ي آبخیز اترك - مرادي و همکاران - 1388 - در حوضه ي شهر خرم آباد با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده و شاخص خشکسالی جریان رودخانه اي - - stream flow drought index به بررسی رابطه ي خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی رداختند. نتایج نشان داد که بین وقوع خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی ارتباط معناداري وجود دارد. وقوع خشکسالی در منطقه ، اثر خود را به صورت آنی با تآخیر یک ماهه روي منابع آب سطحی نشان داد.
عزیزي - 1382 - ارتباط خشکسالی و منابع آب زیرزمینی دشت قزوین را بررسی کرده است. نتایج حاصله نشان میدهند که خشکسالی در آب زیرزمینی با 3 ماه تأخیر نسبت به خشکسالی هاي اقلیمی بروز میکند و بهصورت متوسط طی دورهي مطالعاتی در هرسال 25 سانتیمتر سطح آب زیرزمینی دشت قزوین افت داشته است.
ادواسا و همکاران - - 2010 در حوضه ي رودخانه آواش اتیوپی براي آنالیز مکانی و زمانی خشکسالی هواشناسی از شاخص بارش استاندارد و براي انالیز خشکسالی هیدرولوژیکی از جریان رودخانه استفاده کردند. نتایج نشان داد که خشکسالی هیدرولوژیکی به طور متوسط با تآخیر 7 ماهه نسبت به خشکسالی هواشناسی رخ داده است. سلیمانی سردو و بهره مند - - 2013 با استفاده از شاخص خشکسالی جریانات رودخانه اي به بررسی خشکسالی هیدرولوژیکی در حوضه ي آبخیز هلیل رود پرداختند.
بویان و همکاران - 2008 - در بررسی و پایش خشکسالی ها با استفاده از شاخص هاي مختلف از جمله SPI براساس داده هاي سنجنده ها و داده هاي زمینی و شاخص نشان دادند که وجود خشکسالی هواشناسی در یک دوره زمانی خاص، دلیلی بر وجود خشکسالی می باشد.
مواد و روشها
معرفی منطقه مورد مطالعه
حوضه آبخیز مادیان رود با مساحت 107476,74 هکتار در شهرستان کوهدشت، استان لرستان، از زیر حوضههاي بیست و هشت گانه حوضه آبخیز کرخه میباشد. حوزه آبخیز مادیان رود از نظر موقعیت جغرافیایی بین"47 ° 15' 64 تا '' 47 ° 48' 33 طول شرقی و 33° 26' 84'' تا '' 33 ° 32 ' 66 عرض شمالی در بخش میانی سلسله جبال زاگرس واقع شده است. مادیان رود، از ارتفاعات گاوچان در شمال غربی حوضه سرچشمه گرفته و پس از طی مسافت 80/25 کیلومتري در ارتفاعات 700 متري از حوضه خارج و به کشکان که از شمال میآید، میریزد. محدوده و موقعیت حوضه آبخیز مادیان رود در شکل1-2نشان داده شده است.
شکل1-2 موقعیت حوزه آبخیز مادیانرود لرستان
روش کار
جهت انجام این تحقیق از داده سطح اب زیرزمینی چاه پیزومتري بوگلان با طول دوره آماري 30 ساله - 1365-1395 - استفاده شد . این داده ها از شرکت سهامی آب منطقه اي استان لرستان تهیه شده است.در این تحقیق به منظور تشخیص و پایش خشکسالی آب زیرزمینی در محدوده مطالعاتی مادیان رود از شاخص سطح آب استاندارد شده - SWI - استفاده شده است. مقادیر شاخص براي چاه پیزومتري بوگلان در مقیاس زمانی ماهانه و سالانه محاسبه گردید.همچنین روند خشکسالی به منظور تعیین دقیق سال هایی که با خشکسالی روبرو بوده با استفاده از نرم افزار xlstat انجام شده است.
-2-2شاخص سطح آب استاندارد شده SWI
این شاخص به منظور پایش نوسانات سطح آب زیرزمینی در مورد تنش سفره آب زیرزمینی در سال - 2004 - توسط بویان ارائه شد.شاخص SWI با نرمالیزه کردن سطح آب زیرزمینی فصلی و از تقسیم اختلاف بین سطح آب فصلی با میانگین فصلی طولانی مدت، به انحراف معیار بدست می آید
