نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

بررسی نقش بارندگی، جریان آب‌سطحی و برداشت از آبخوان در وقوع خشکسالی آب‌زیرزمینی دشت جیرفت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
محمد فاریابی
گروه مهندسی طبیعت، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه جیرفت
10.22125/iwe.2025.544540.1896
چکیده
آب‌زیرزمینی یکی از مهمترین مولفه‌های چرخه هیدرولوژی است که تحت تاثیر خشکسالی قرار می‌گیرد. در این تحقیق تاثیر عوامل مختلفی از جمله میزان بارندگی، نوسانات دبی رودخانه و میزان پمپاژ از آبخوان بر وقوع خشکسالی آب‌زیرزمینی در دشت جیرفت بررسی شده است. به این منظور از شاخص‌هایی مانند شاخص بارش استاندارد (SPI)، شاخص استاندارد شده دبی (SDI) و شاخص منبع آب‌زیرزمینی (GRI) استفاده شده است. برای بررسی تاثیر میزان برداشت از آبخوان، شاخص جدیدی تحت عنوان شاخص پمپاژ آبخوان (API) معرفی شده است. شاخص‌های مذکور در مقیاس‌های زمانی مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و تغییرات زمانی آن‌ها بررسی شده است. برای بررسی میزان ارتباط بین شاخص‌های مختلف خشکسالی از ضریب همبستگی پیرسون و روش آنالیز خوشه‌ای استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که نوسانات دبی رودخانه هلیل‌رود نسبت به نوسانات بارندگی، تاثیر بیشتری بر خشکسالی آب‌زیرزمینی دارد. در یک مقیاس سالانه میزان همبستگی شاخص منبع آب زیرزمینی با شاخص بارش استاندارد، شاخص دبی استاندارد رودخانه و شاخص پمپاژ آبخوان به ترتیب برابر با 084/0، 58/0 و 71/0 است. یافته‌های این پژوهش بیانگر این است که نقش عوامل انسانی (پمپاژ آبخوان) نسبت به عوامل طبیعی (بارندگی و رودخانه)، در وقوع خشکسالی آب‌زیرزمینی دشت جیرفت بیشتر است. در میان عوامل طبیعی نیز تاثیر کاهش دبی رودخانه در وقوع خشکسالی آب‌زیرزمینی مهمتر از نوسانات بارندگی است. ویژگی‌های هیدروژئولوژیکی آبخوان دشت جیرفت مانند عملکرد گسل‌ها نیز رفتار آبخوان در شرایط خشکسالی را تحت تاثیر قرار داده است.
کلیدواژه‌ها
بارندگی
دبی
پمپاژ
خشکسالی
آبخوان
موضوعات

عنوان مقاله English

Investigating the role of rainfall, surface water flow, and aquifer withdrawal in the occurrence of groundwater drought in Jiroft plain

نویسنده English

Mohammad Faryabi
College of Natural Resources, University of Jiroft, Jiroft, Iran
چکیده English

This study aims to investigate the role of rainfall, surface water flow, and pumping from wells in the occurrence of groundwater drought in the Jiroft plain, southeast of Iran. Rainfall data, river discharge data, groundwater level elevation, and pumping rate from the aquifer were used to determine the factors affecting groundwater drought in this study. The drought situation has been assessed using various indices (Standardized Precipitation Index (SPI), Standardized Discharge Index (SDI), and Groundwater Resource Index (GRI)). A new index called the Aquifer Pumping Index (API) is also introduced to investigate the impact of groundwater pumping on the occurrence of groundwater drought. To investigate the impact of meteorological and hydrological drought on groundwater drought, the SPI and SDI indices were calculated at different time intervals, and their correlation with the GRI index was determined. The cluster analysis statistical method was also used to determine the relationship between different drought indices. The results showed that anthropogenic factors (pumping from the aquifer) play a more substantial role in the occurrence of groundwater drought than natural factors (rainfall and river discharge). Among natural factors, the dependence of groundwater on river discharge is greater than its dependence on rainfall. Geological conditions, such as the Sabzevaran fault, also affect the spatial pattern of groundwater drought.

کلیدواژه‌ها English

Rainfall
Discharge
Pumping
Drought
Aquifer
آل‌بوعلی، ع.، قضاوی، ر.، ساداتی‌نژاد، س. ج.،1401. بررسی اثرات خشکسالی بر منابع آب زیرزمینی با استفاده از شاخص SPI (مطالعۀ موردی: دشت کاشان). مهندسی اکوسیستم بیابان، سال پنجم، شماره10، ص 22-13.
بیگنه، س.، اختصاصی، م. ر.، فاریابی، م.، 1391. بررسی تاثیر خشکسالی بر منابع آب‌زیرزمینی دشت جیرفت با استفاده از شاخص GRI. نهمین کنفرانس علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، دانشگاه یزد.
 رزمخواه، ه.، قهرمانی، ع.، فرارویی، ع.، رستمی راوری، ا.، 1401. ارزیابی خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک (مطالعه موردی: رودخانه زهره). مدیریت جامع حوزه های آبخیز، سال دوم، شماره 3، ص 81-58.
زینالی، ب.، فریدپور، م.، اصغری سراسکانرود، ص.، 1395. بررسی تأثیر خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی بر ویژگی های کمی و کیفی آب‌های زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت مرند). پ‍‍ژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، سال هفتم، شماره ۱۴، ص 187-177. 
سنگین آبادی، ح.، ثقفیان، ب.، دلاور،  م.، 1398. پایش و ارزیابی ویژگی‌های خشکسالی آب زیرزمینی در آبخوان‌های با بیلان منفی.  تحقیقات منابع آب ایران، سال پانزدهم، شماره 3، ص 166-155.
شاکر سوره، ف.، اسدی، ا.، 1401. ارتباط بین خشکسالی‌های هواشناسی و هیدرولوژیکی در دشت سلماس. مهندسی اکوسیستم بیابان، سال هشتم، شماره 22، ص 100-89.
شاهی‌دشت، ع.، عباس‌نژاد، ا.، 1389. ارزیابی اثرات زیست‌محیطی افت سطح آب‌های زیرزمینی در دشت زرند و ارائه راهکارهای مدیریتی. پژوهش آب ایران، سال چهارم، شماره 2، ص 124-119.
صداقت، م.، 1387. زمین و منابع آب (آب‌های زیرزمینی). انتشارات دانشگاه پیام نور، تهران، ایران. 256 ص.
عادلی ساردوئی، م.، اسدی، ع.، کلانتری، خ.، براتی، ع. ا.، خسروی، ح.، 1399. بررسی تغییرات کاربری اراضی دشت جیرفت در دورۀ حال و آینده (با نگاهی بر تناسب کاربری اراضی کشاورزی). مرتع و آبخیزداری، سال چهارم، شماره 4، ص 913-893.
فاریابی، م.، 1404. بررسی رفتار هیدروژئولوژیکی گسل سبزواران با استفاده از داده‌های سطح آب‌زیرزمینی، پارامترهای کیفی و ایزوتوپ‌های محیطی (18O،3H  و14C).  مدل سازی و مدیریت آب و خاک، سال سوم، شماره 1، ص 122-107.  
فاریابی، م.، مظفری­زاده، ج.، 1396. شاخص مدیریت خشکسالی هیدروژئولوژیکی (HDMI) به عنوان روشی برای مدیریت منابع آب‌زیرزمینی در شرایط خشکسالی، مطالعه موردی: دشت دیر- آبدان، استان بوشهر. اکوهیدرولوژی، سال پنجم، شماره 3، ص748-737.
مقیمی، ه.، اخچی، ب.، بابایی، ا.، 1396. ارزیابی اثرات خشکسالی (هواشناسی) برتغییرات سطح ایستابی (مطالعه موردی: دشت بیجار، استان کردستان). دهمین همایش ملی زمین شناسی دانشگاه پیام نور، دانشگاه پیام نور تبریز.
میراکبری، م.، مرتضایی فریزهندی، ق.، محسنی ساروی، م.، 1397. بررسی تاثیر خشکسالی هواشناسی بر منابع آب سطحی و زیرزمینی توسط شاخص های SPI, SPEI, SDI و GRI. علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، سال دوازدهم، شماره 42، ص 80-70.
Balacco, G. Alfio, M.R., Fidelibus, M.D., 2022. Groundwater drought analysis under data scarcity: the case of the Salento aquifer (Italy). Sustainability, 14: 707.
Bloomfield, J. P., Marchant, B. P., McKenzie, A. A., 2019. Changes in groundwater drought associated with anthropogenic warming, Hydrology and Earth System Science, 23: 1393–1408.
Mckee, T.B., Doesken, N.J., Kleist, J., 1993. The relationship of drought frequency and duration to time scales. 8th Conference of Applied Climatology, Aneheim.
Mendicino, G., Senatore, A.,Versace, P. A., 2008. Groundwater Resource Index (GRI) for drought monitoring and forecasting in a Mediterranean climate. Journal of Hydrology, 357: 282-302.
Moghimi, H., Akhchi, B., Babaei, A., 2017. Evaluation of the effects of drought (meteorological) on water table changes (case study: Bijar Plain, Kurdistan Province). 10th National Conference of Geology of Payam Noor University, Tabriz.
Wilhite, D. A., Glantz, M. H., 1985. Understanding the drought phenomenon: the role of definitions. Water International, 10: 111-120.
Yang, J., Ye, M., Tang, Z., Jiao, T., Song, X., Pei, Y. Liu, H., 2020. Using cluster analysis for understanding spatial and temporal patterns and controlling factors of groundwater geochemistry in a regional aquifer. Journal of Hydrology, doi:10.1016/j.jhydrol.2020.124594