بررسي تراز آب زيرزميني بر مبناي خشكسالي ژئولوژيك با استفاده از تئوري موجك (مطالعه موردي: آبخوان بوشكان)

زمينه و هدف: با توجه به افت شديد آب هاي زيرزميني دشت هاي كشور به دنبال برداشت بي رويه از آن‌ها براي اهداف كشاورزي، مديران به دنبال راهكارهاي مديريت و احيا سفره هاي آب زيرزميني هستند. يكي از راهكارهاي جبران افت سطح آب زيرزميني كه خود از مؤثرترين عوامل نابودي ظرفيت تغذيه و كاهش افت كيفيت در پهنه آب زيرزميني است، در كنار سناريوهاي كاهش برداشت از چاه هاي كشاورزي تهيه طرح هاي ممنوعيت با كم‌ترين عدم قطعيت براساس حساسيت ناحيه اي به آلودگي است. در اين مطالعه به‌منظور استخراج روابط بارش- خشكسالي در يك محدوده منتخب تحت عنوان آبخوان بوشكان، از مجموع روابط هيدرولوژيكي و هم‌چنين مدل هاي عددي مادفلو با استفاده از شاخص آسيب‌پذيري و ناحيه‌بندي استفاده شد. روش پژوهش: استخراج حجم و نوع توزيع جريان در آبخوان كه مركز اثر خشكسالي هيدرولوژيك است، توسط روش تحليل منطقه اي و استخراج خشكسالي هاي با دوره بازگشت تاريخي و در عين حال محتمل از بررسي هيدروگراف مستخرج از مدل MODFLOW صورت پذيرفت. خروجي مطالعات هيدرولوژيكي كه بر طبق عناصر فيزيوگرافي تهيه شد به‌عنوان ورودي هاي مدل توزيع جريان آب زيرزميني در ناحيه مذكور استفاده گرديده. به‌منظور تهيه يك ساختار تعيين مناطق حساس در خشكسالي، از پردازش تصاوير ماهواره Sentinel-2 در تهيه شاخص NDWI به‌عنوان شاخص استاندارد شده تغييرات ساختار آب و همچنين پوشش زمين، و يك لايه ساختار زمين تدقيق شده بر اساس طبقه بندي به روش يادگيري ماشين و روش EO استفاده شد. لايه ساختار زمين تحت عنوان Geology، ملاك كلاسه بندي نواحي در تعيين اولويت خشكسالي (از منظر تغذيه آب زيرزميني) انتخاب شد. يافته‌ها: ارزيابي درستي روش مذكور، تهيه يك جدول ارتباط تغييرات شاخص NDWI با كلاسه هاي لايه Geology بود. اين همبستگي در لايه كلاسه بندي تغييرات ارتفاعي مشاهده نشد؛ با اين حال بررسي روند و بسامد (موجك) سري هاي زماني تغييرات آب رابطه مشخصي را با افت تراز آب زيرزميني مشخص كرد. از نتايج مشخص اين پژوهش مي توان به اين موضوع اشاره كرد كه براي تعيين نواحي خشكسالي، و يا مفهوم مقابل آن، يعني نواحي منتشر كننده خشكسالي به آب زيرزميني، ملاك اساسي بايد تنوع زمين شناسي در تحليل همزمان با توسعه كشاورزي منطقه باشد. با استفاده از تصاوير ماهواره هاي سنتينل مي شود بر طبق تشريحات حاضر در اين پژوهش، بازه هاي كلاسه بندي شده اي را جهت دريافت بيشترين تغييرات شاخصNDWI كشف كرد. اين بازه هاي مكاني حدود تصميم گيري براي اجراي سازه هاي انحراف جريان، و حتي محدوديت هاي كشت به جهت بازسازي اقليم در مقابل خشكسالي هاي منتج از كشاورزي را بهتر معين مي كند. مقادير اوليه و نهايي پس از اجراي دوره واسنجي صورت مشابهي از پارامتر هاي هيدروليكي را نمايش مي دهد. مقدار خطاي نسبي RMS يا RMSE معادل با 86/2 مي باشد كه دقت بالاي شبيه سازي را نشان مي دهد. نتايج: مدل رياضي MODFLOW در 126 دوره ماهانه مورد شبيه سازي و در 25% دوره زماني نهايي مورد صحت سنجي قرار گرفت. حد كل خطا تا 18/3 كاهش يافت. اين مقدار با توسعه مدل مفهومي و ارائه داده پايه بيشتر مي تواند بيشتر كاهش يابد. دشت بيشتر از نواحي مياني و شمالي چند متبادل آبخوان، تغذيه مي شود. با توجه به مطالعه نقشه تراز آب هاي زير زميني، آب اين منطقه از جهت شمال و شمال شرق به طرف مركز دشت و سپس جنوب و جنوب غرب جريان دارد؛ كه با توجه به گسترش نواحي كشاورزي، از اين نظر جهت جريان، عامل گسترش آلودگي مي باشد. نتايج تراز آبخوان براي اين مدت نشان مي‌دهد كه سطح آب در بيشتر قسمت هاي دشت، همواره در حال پايين رفتن بوده و ميزان بالا آمدگي آن در دوره هاي تر همواره كمتر از ميزان پايين افتادگي آن در دوره هاي خشك است. همچنين نتايج نشان مي دهد كه با فرض اينكه ميزان تخليه و تغذيه دشت همانند سال هاي قبل باشد، اكثر چاه هاي مشاهده اي با تشديد شيب افت سطح آب مواجه خواهند شد.