تحليل و مقايسه شاخص‌هاي SPI و GRI در ارزيابي خشك‌سالي هواشناسي و آب‌هاي زيرزميني، مطالعه موردي: دشت مهران استان ايلام

Analysis and Comparison of SPI and GRI Indices in Assessing Meteorological Drought and Groundwater, Case Study: Mehran Plain, Ilam Province

خشك‌سالي‌ها از مخرب‌ترين رويدادهاي آب و هوايي هستند كه باعث آسيب­هاي قابل توجهي هم در بخش منابع طبيعي و هم در زندگي انسان‌ها مي‌شوند. هدف از اين پژوهش تحليل و مقايسه خشك‌سالي هواشناسي و آب‌هاي زيرزميني دشت مهران با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده (SPI) و شاخص آب زيرزميني (GRI) است. جهت بررسي خشك‌سالي هواشناسي از اطلاعات بارندگي ماهانه ايستگاه سينوپتيك مهران استفاده شد و به‌منظور بررسي خشك‌سالي آب‌هاي زيرزميني دشت مهران، تغييرات تراز آب زيرزميني دشت مهران بر اساس داده‌هاي سطح آب تعداد 23 حلقه چاه مشاهده‌اي مورد تجزيه‌وتحليل قرار گرفت. همچنين به‌منظور پايش خشك‌سالي هواشناسي از شاخص SPI و پايش خشك‌سالي هيدرولوژيكي دشت مهران از شاخص GRI استفاده گرديد. دوره آماري مورد نياز جهت تحليل خشك‌سالي يك دوره آماري 25 ساله از سال آبي 75-74 تا 97-96 انتخاب شد. بعد از تعيين دوره‌هاي رطوبتي شاخص‌ها، اقدام به تهيه نقشه‌هاي پهنه‌بندي ماهانه آب‌هاي زيرزميني گرديد كه جهت تهيه اين نقشه‌ها از بين مدل‌هاي مختلف، مدل كريجينگ انتخاب گرديد. در نهايت با اعمال مدل نيم تغيير نماي بهينه در كريجينگ و ورود داده‌هاي آب‌هاي زيرزميني به‌صورت لايه نقطه‌اي، نقشه‌هاي رستري با استفاده از نرم‌افزار Arc GIS تهيه شد. نتايج بررسي شاخص SPI نشان مي‌دهد كه طي دوره‌اي آمار مدنظر 4 دوره خشك‌سالي شديد اتفاق افتاده كه شديدترين آن سال آبي 91-90 بوده كه مقدار شاخص SPI آن 73/1- مي‌باشد. همچنين نتايج به دست آمده از شاخص GRI در منطقه نشان مي‌دهد كه يك دورۀ خشك‌سالي 11 ساله آب‌هاي زيرزميني اتفاق افتاده يعني از سال آبي 87-88 شروع شده و تا سال آبي 98-97 ادامه داشته است كه شديدترين آن سال 91-90 با مقدار شاخص 11/1- است.

Droughts are one of the most devastating weather events, causing significant damage to both natural resources and human life. The purpose of this study is to analyze and compare meteorological drought and groundwater of Mehran plain using standardized precipitation index (SPI) and groundwater index (GRI). In order to study the meteorological drought, the monthly rainfall information of Mehran synoptic station was used and in order to study the dryness of the groundwater of Mehran plain, the changes of groundwater level of Mehran plain were analyzed based on water level data of 23 observation wells. Also, SPI index was used for meteorological drought monitoring and GRI index was used for hydrological drought monitoring of Mehran plain. The statistical period required for drought analysis of a 25-year statistical period from the water year of 75-74 to 97-96 was selected. After determining the moisture periods of the indices, monthly groundwater zoning maps were prepared. To prepare these maps, the kriging model was selected from among different models. Finally, by applying the optimal half-change model in kriging and entering groundwater data as a point layer, raster maps were prepared using Arc GIS software. The results of the study of SPI index show that during the statistical periods in question, 4 severe droughts occurred, the most severe of which was 90-91, with a value of SPI index of -1.73. Also, the results obtained from the GRI index in the region show that an 11-year drought period of groundwater occurred, ie it started from the water year 88-87 and continued until the water year 98-97, the most severe of which was 90-91 with the amount of The index is -1.11.