ارزيابي اثرات خشكسالي هواشناسي بر آبخوان‌هاي كارستي با شرايط توسعه‌يافتگي كارست متفاوت (مطالعه موردي: دو آبخوان كارستي بيستون- پرآو و كوه پاطاق)

Evaluating the Effects of Meteorological Drought on the Karstic Aquifers with Karst Development in Different Conditions

آب زيرزميني يكي از مهم‌ترين منابعي است كه از خشكسالي تأثير مي‌پذيرد. آبخوان‌هاي كارستي از منابع مهم آب زيرزميني در غرب كشور و استان كرمانشاه هستند. پژوهش حاضر به‌منظور بررسي اثرات خشكسالي هواشناسي در مؤلفه‌هاي هيدرولوژيكي آبخوان‌هاي كارستي با شرايط توسعه‌يافتگي متفاوت صورت گرفته است. مناطق مورد مطالعه در اين تحقيق شامل دو آبخوان كارستي بيستون- پرآو و كوه پاطاق در استان كرمانشاه است. براي انجام اين پژوهش از آمار ماهانه بارش و آب‌دهي چشمه‌ها طي دوره آماري 20 ساله استفاده شد. در اين تحقيق، از شاخص‌هاي SPI و SDI به‌ترتيب براي بررسي حالات مختلف خشكسالي‌هاي هواشناسي و هيدرولوژيكي استفاده شد. براي تعيين ارتباط خشكسالي هواشناسي با آب زيرزميني از همبستگي پيرسون و براي تعيين تأخير زماني، به بررسي همبستگي بين شرايط زماني مختلف (بدون تأخير و تأخير 1 تا 6 ماه) شاخص SDI نسبت به شاخص SPI پرداخته شد. نتايج تعيين ارتباط خشكسالي هواشناسي و آب زيرزميني نشان داد كه اين دو در سطح معني‌داري يك درصد داراي همبستگي هستند. همچنين نتايج بررسي همبستگي بين شرايط زماني مختلف (بدون تأخير و تأخير 1 تا 6 ماه) شاخص SDI نسبت به شاخص SPI نشان داد كه تأخير زماني بين وقوع خشكسالي هواشناسي و آب زيرزميني در مناطق مورد مطالعه بدون تأخير زماني يا حداكثر با يك ماه تأخير رخ داده است. براساس نتايج، مقادير ضريب همبستگي پيرسون بين شاخص‌هاي SPI و SDI در منطقه بيستون- پرآو بيشتر از منطقه كوه پاطاق است كه بيانگر ميزان توسعه‌يافتگي كارست منطقه بيستون- پرآو نسبت به كوه پاطاق است.

Groundwater is a major source of drought. Karstic aquifers are important sources of groundwater in the West and Kermanshah province. This study was performed to investigate the effects of the meteorological drought on the karstic aquifer with different conditions of development. The studied areas in this research included two karstic aquifers, Bistoon-Parau and Patagh mountain in Kermanshah province. In this study, we used monthly precipitation and springs discharge during a period of 20 years. Accordingly, the SPI and SDI indices were used to investigate the different states of meteorological and hydrological droughts, respectively. To determine the relationship between meteorological droughts and groundwater, Pearson correlation was used; aalso, to determine the time delay, the correlation between the different time conditions (no delay and delay 1 to 6 months) of the SDI index and the SPI index was investigated. The results of the relationship between the meteorological drought and groundwater showed that both had a significant correlation (p-value: 0.01). Also, based on the results of the correlation between different time conditions (no delay and delay 1 to 6 months) ,the SDI index was compared to the SPI index, showing that the time delay between the occurrence of meteorological drought and groundwater in the studied areas without time delay or a maximum one-month delay had happened. Based on the results, Pearson correlation coefficients between the SPI and SDI indices in the Bistoon-Parav region were more than those of the Patagh mountain region indicating the development of the Bistoon-Parav karst region, as compared with the Patagh Mountain.