برآورد تغييرات زماني و مكاني سطح ايستابي آبخوان دشت بيستون استان كرمانشاه با روش هاي زمين آماري

Estimation of Temporal and Spatial variations of the Level of the Aquifers in Bisotun Plain of Kermanshah Province with Geostatistical Methods

امروزه استفاده از روش هاي زمين آماري به سبب لحاظ ارتباط مكاني در موضوعات مختلف اكولوژيكي مورد توجه ويژه قرار گرفته است. در همين راستا، تحقيق حاضر با هدف بررسي تغييرات زماني و مكاني سطح آب زيرزميني دشت بيستون واقع در استان كرمانشاه طي دوره زماني 1370- 1394 و به طور ويژه با استفاده از روش هاي تخمين گر درون يابي انجام شد. بدين منظور، ابتدا داده هاي سطح آب زيرزميني دشت مطالعاتي شامل 21 حلقه چاه مشاهده اي، جمع آوري و بانك اطلاعاتي آن ها در محيط نرم افزار Excel تهيه شد. سپس روش هاي مختلف درون يابي شامل كريجينگ معمولي (OK) ، وزن دهي عكس فاصله (IDW) با توان هاي يك تا پنج و كوكريجينگ (COK) با متغير كمكي براي تخمين سطح ايستابي مورد استفاده قرار گرفتند. در ادامه، براي ارزيابي دقت روش هاي مزبور در تخمين تراز سطح ايستابي از روش اعتبارسنجي متقابل با معيار هاي آماري ريشه ميانگين مربعات خطا (RMSE) و ميانگين انحراف خطا (MBE) استفاده شد. سپس نقشه هاي پهنه بندي مكاني در ابتدا و انتهاي دوره مورد مطالعه تهيه و نهايتا نقشه هم افت سطح آب زيرزميني در محيط نرم افزاري Arc GIS 10. 4. 1 ترسيم شد. نتايج نشان داد كه واريوگرام مدل گوسي بهترين مدل برازش شده به ساختار فضايي داده ها و روش كريجينگ به عنوان مناسب ترين روش براي تخمين سطح ايستابي در منطقه به دست آمد. نتايج تحقيق نيز حكايت از افت سطح آب زيرزميني در بيشتر نقاط دشت داشت. به طوري كه حداكثر اين افت معادل 22 متر در قسمت جنوب غربي دشت (دامنه موثر چاه هاي 9 و 17) و حداقل افت معادل پنج متر در قسمت مركزي دشت طي دوره 25 ساله مطالعاتي برآورد شد. دور بودن از جريان رودخانه، رشد روز افزون صنايع پر مصرف آب از دلايل اصلي كاهش سطح آب زيرزميني است.

The use of geospatial methods has been considered due to the spatial relationship in various ecological issues. In order to, the present research was done with the aim of investigating the spatial variations of groundwater level in Bistoun plain located in Kermanshah province during the period of 1991-2015 and especially using interpolation estimation methods. In order to, data of groundwater level of the plain including 21 observation wells, collection and database were prepared in Excel software. Then, Different interpolation methods such as Ordinary Kriging, Inverse Distance Weighing with power of 1 to 5 and co Kriging are used to estimate the groundwater level. To evaluate the methods, we are performed the cross validation technique using Root Mean Square Error (RMSE) and Mean Bias Error (MBE). Then, we are prepared spatial zoning maps at the beginning and end of the study period, and finally we were drawn a map of groundwater level isodrop in ArcGIS 10.4.1 software Results of our analysis showed that the Gaussian semivariogram provides the best explanation for the spatial structure of the data. In addition, Kriging is shown as the most suitable method for estimating the groundwater level. The results obtained indicate a decline in groundwater levels in most of the plain. So that the maximum of this decrease is 22 meters in the southwest of the plain (the effective range of wells 9 and 17) and the minimum decrease is 5 meters in the central part of the plain at the 25 years’ period. The main reasons for reducing groundwater levels is being away from the flow of the river and the increasing growth of water-consuming industries in the region.