پايش و ارزيابي ويژگي‌هاي خشكسالي آب زيرزميني در آبخوان‌هاي با بيلان منفي

Monitoring and Assessing the Characteristics of Groundwater Drought in Aquifers with Negative Balance

اگر چه تحقيقاتي در خصوص پايش و تحليل خشكسالي هواشناسي صورت گرفته، ليكن پژوهش‌هاي انجام شده در زمينۀ خشكسالي آب زيرزميني در مناطق با برداشت زياد محدود است. در اين تحقيق، ضمن بررسي اثرات برداشت از آبخوان، خشكسالي آب زيرزميني در دشت قزوين بر مبناي تراز طبيعي آب زيرزميني تحليل مي‌گردد. تراز آب زيرزميني با استفاده از مدل تركيبي MODFLOW-ANN در طول يك دورۀ 50 ساله و يك دورۀ سه ساله طبيعي‌سازي شد. خشكسالي آب زيرزميني با استفاده از شاخص خشكسالي آب زيرزميني SGI پايش شده و با شاخص‌هاي خشكسالي هوا شناسي SPI و هيدرولوژيكي SHDI مقايسه گرديد. همچنين، ويژگي خشكسالي‌هاي به وقوع پيوسته در دورۀ مذكور محاسبه شده و مناطق با خطر بيشتر مشخص شدند. نتايج حاكي از افت شديد تراز آب ناشي از برداشت از آب زيرزميني است. همچنين دشت قزوين در 47 درصد مواقع در شرايط خشكسالي آب زيرزميني با تداوم زياد قرار دارد. تغيير در تراز آب زيرزميني داراي تاخير زماني 9 ماهه با تغييرات بارش و جريان آب سطحي است. همچنين، همبستگي خشكسالي آب زيرزميني با خشكسالي هيدرولوژيكي بيشتر از همبستگي با خشكسالي هواشناسي است. شهرستان‌ بوئين‌زهرا داراي خطر خشكسالي بيشتر و قزوين و البرز خطر خشكسالي كمتري نسبت به ساير مناطق دارند.

Although, many studies have been reported on meteorological drought monitoring and analysis, similar studies on groundwater drought in regions with high abstractions are lacking. In this paper, the effects of groundwater extraction of aquifer were investigated and groundwater drought analysis was performed using the naturalized groundwater level time series in Qazvin plain. For this purpose, MODFLOW-ANN coupled model were used to obtain the time series of naturalized groundwater level over a 50 year and a 3 year period. Then, Groundwater drought was monitored by means of the SGI and was compared with the SPI and SHDI indices. Also, drought characteristics were calculated along 50 year period and the regions with more hazard of drought were determined. Results showed that abstraction could cause severe negative trend in the groundwater level. The aquifer was in long duration dry condition at about 47% of the time. Groundwater level changes have a 9 months delay with changing in precipitation and flow rivers. Groundwater drought is more strongly correlated with hydrological drought than with meteorological drought. Also, Boeinzahra city has a higher hazard and Qazvin and Alborz has a lower hazard than other regions.