بررسي روند تغييرات تراز آب زيرزميني (مطالعه موردي: دشت اروميه)

Investigation of groundwater level changes trend (Case study: Urmia plain)

سابقه و هدف: منابع آب‏ زيرزميني پس از يخچال‌هاي قطبي، دومين منبع آب شيرين موجود در جهان به‌شمار مي‏روند. بررسي تغييرات سطح آب زيرزميني در برنامه‏ريزي و مديريت پايدار منابع آب هر منطقه از اهميت فراواني برخوردار است. كاهش پيوسته سطح آب زيرزميني در بسياري از مناطق دنيا در نيمه دوم قرن اخير مشاهده شده است. اين امر باعث كاهش ذخاير آب زيرزميني در مقياس بزرگ شده است. اين كاهش ذخاير ناشي از دو عامل بهره‌برداري بيش از اندازه يا كاهش تغذيه مي‌باشد. در سال‌هاي اخير، استفاده از آب زيرزميني به‌طور پيوسته براي تامين نيازهاي كشاورزي، شرب و صنعت افزايش يافته است. تغيير پارامترهاي اقليمي نيز فشار مضاعفي را براي كاهش بيش‌تر سطح آب زيرزميني وارد مي‌نمايد. از آنجايي‌كه تا به حال مطالعات جامع در مورد روند تغييرات تراز آب زيرزميني دشت اروميه انجام نشده بنابراين هدف اصلي اين پژوهش بررسي روند تغييرات تراز آب‏زيرزميني اروميه با روش ناپارامتري من- كندال مي‏باشد. مواد و روش‌ها: منطقه مورد مطالعه دشت اروميه با طول جغرافيايي 46 درجه و 13 دقيقه و 39 ثانيه و عرض جغرافيايي 36 درجه و 2 دقيقه و 17 ثانيه در شمال‌غرب ايران قرار دارد. متوسط بارندگي منطقه 304 ميلي‌متر در سال و اقليم آن سرد و خشك مي‌باشد. اين دشت در قسمت غربي درياچه اروميه در استان آذربايجان‌غربي واقع شده است. در اين پژوهش روند تغييرات تراز آب زيرزميني 31 ايستگاه پيزومتري در مقياس ماهانه و سالانه در منطقه دشت اروميه در دوره آماري 2011-2002 با آزمون ناپارامتري من-‏ كندال مورد بررسي قرار گرفت. آناليز داده‌ها توسط نرم‌افزار باكس پلات در spss انجام گرديد. براي هر سري زماني شيب خط روند با استفاده از روش تخمين‏گر سن محاسبه شد. همگني روند تغييرات عمق آب زيرزميني با روش وان‌بل وهوقس مورد آزمون قرار گرفت. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه در همه ايستگاه‏ها تراز آب زيرزميني داراي روند منفي و در 56% ايستگاه‏ها روند منفي در سطح احتمال 1% معني‌دار بودند. بررسي شيب خط روند نشان داد كه به‌طور متوسط تراز آب زيرزميني در دشت اروميه حدود 9/19 سانتي‌متر در سال در دهه اخير در حال كاهش است. همچنين نتايج آزمون همگني نشان داد كه روند عمق آب زيرزميني در دشت اروميه در ماه‏هاي مختلف و در ايستگاه‏هاي مختلف در سطح احتمال 5% غير‏همگن است. نتيجه‌گيري: با توجه به نتايج به‌دست آمده از اين پژوهش روند تغييرات روند در سطح آب زيرزميني منطقه مورد مطالعه منفي مي‌باشد. اگر بهره‌برداري از منابع آب زيرزميني در منطقه مورد مطالعه به شكل كنوني ادمه يابد، بحران‌هاي اجتماعي و اقتصادي مي‌تواند در منطقه شكل بگيرد. با توجه به نتايج اين پژوهش بايد نسبت به كنترل برداشت از منابع آب‌هاي زيرزميني اقدام و سطح آب زيرزميني با افزايش راندمان آبياري و تغذيه مصنوعي افزايش خواهد يافت.

Background and Objectives: Globally, groundwater resources are considered as the second freshwater resources after polar glaciers. Investigating changes in groundwater levels in any region has an important role in planning and sustainable water resources management. Continuous decline of groundwater level has been observed in many places of the world in the past half-century. The depletion of groundwater reserve in large scale was indicated. This reserve depletion has been caused either by over-exploitation or reduction of groundwater recharge. In the recent years, groundwater use has continuously increased to meet demand for expanding industrial, agricultural and urban water supply. Meteorological parameters changes exert extra pressure on further reduction of groundwater level. Since, until now, the comprehensive studies about trend changes of ground water level have not accomplished in Urmia region therefore the main goal of the present research is to investigate the changed trend of Urmia ground water level using Mann-Kendal non-parametric method. Materials and Methods: The study area is located at 55° 10´ 26" longitude and 37° 4´ 12" latitude in northwest of Iran. For studied region, the mean annual precipitation is 304 mm and its climate is dry and cold. This plain is located in west part of Urmia lake in west Azarbayjan. In the present research, trend analysis was conducted on groundwater level of 31 piezometeric stations in the monthly and annually scales in the period of 2002-2011 using Mann-Kendall non-parametric test. Data Analyze was carried out using the boxplot software in SPSS. Trend line slope was estimated by using Sen’s estimator for each time series. Homogeneity of trend was tested using the Van Belle and Hughes method. Results: The results showed that the trend of groundwater level for all stations was negative and the negative trend in 1% probability level was significant for 56 percent of the stations. The investigation of trend line slopes revealed that in average, the groundwater level of Urmia plain has been decreased about 19.9 cm/year. Also, the results of homogeneity test of trend in 5% probability level showed that the trend was non-homogeneous for different months and heterogeneous for various stations. Conclusion: According to the obtained results from the present research, the changes trend of the region ground water level is negative. If the exploitation from ground water resources continues in the present form, social and economic crisis can be formed. According to the results of this research, it is necessary to control the ground water exploitation and ground water level will be increased by increasing agricultural water efficiency and artificial recharge.