ارزيابي خشكسالي‌هاي هيدروژئولوژيكي و هواشناسي دشت شهركرد و تعيين مناطق بحراني آبخوان

Evaluation of hydrogeological and meteorological droughts in Shahrekord Plain and determining the critical areas of aquifer

يكي از منابعي كه به‌‌شدت تحت تأثير خشكسالي واقع شده و كمتر مورد توجه قرار مي‌گيرد، آب‌هاي زيرزميني است. با توجه به خشكسالي­‌هاي اخير به­‌خصوص در مناطق مركزي كشور، مطالعه تأثير اين خشكسالي­‌ها بر منابع آب بسيار حائز اهميت است. هدف اصلي اين پژوهش، مشخص­‌كردن خشكسالي­‌هاي هواشناسي و هيدروژئولوژيكي، بررسي اثرات خشكسالي هواشناسي بر نوسانات سطح آب زيرزميني و تعيين نواحي بحراني آبخوان دشت شهركرد است. براي اين‌منظور، از شاخص بارش استاندارد اصلاح­‌شده (SPImod) براي بررسي خشكسالي هواشناسي و شاخص منبع آب زيرزميني (GRI) براي بررسي خشكسالي آب زيرزميني و آزمون همبستگي متقاطع براي بررسي اثرات خشكسالي هواشناسي بر خشكسالي هيدروژئولوژيكي استفاده شد. براي انجام اين پژوهش، از آمار بارش ماهانه ايستگاه سينوپتيك شهركرد و اطلاعات مربوط به سطح ايستابي 35 پيزومتر موجود در سطح دشت به‌­صورت ماهانه در بازه زماني 94-1363 استفاده شد. بر اساس شاخص GRI، آبخوان به سه محدوده در شمال، مركز و جنوب ­غربي تقسيم شد. نتايج حاصل از همبستگي بين شاخص SPI اصلاح­شده در مقياس­هاي يك، سه، شش، نه، 12، 18، 24 و 48 ماهه و شاخص GRI بيانگر وجود بيشترين ارتباط بين شاخص SPI اصلاح‌­شده در مقياس 18 ماهه و شاخص GRI يك ماهه است. همچنين، شاخص GRI با تأخير فاز زماني شش و 18 ماهه در نواحي شمالي و مركزي و بدون تأخير زماني بر مناطق جنوب غرب، اثر خشكسالي هواشناسي را بر آبخوان دشت شهركرد نمايان مي­‌سازد. مقايسه شاخص GRI معرف اين سه محدوده نشان داد كه نواحي شمالي و مركزي آبخوان در وضعيت بحراني­تر از نظر افت تراز آب زيرزميني قرار دارند و نواحي خروجي دشت از وضعيت پايدارتري برخوردار است.

One of the resources that have been severely affected by drought is groundwater, however it has been considered less than other water resources. Due to the recent droughts especially in the central regions of Iran, investigating the impact of droughts on water resources is very important. The main aims of this study are characterization of meteorological and hydrogeological droughts, assessment the effects of drought on groundwater level fluctuations and determining the critical regions of Shahrekord Plain Aquifer. For this purpose, modified Standardized Precipitation Index (SPImod) and Groundwater Resource Index (GRI) were used to assess meteorological and groundwater droughts, respectively. Also, the cross-correlation test was used to investigate the relationship between the meteorological drought and the groundwater drought. In this research, the monthly precipitation data of Shahrekord synoptic station and monthly groundwater level data of 35 piezometers in this plain in the period of 1984-2015 were used. Based on the result of GRI index, Shahrekord Aquifer was divided into three regions which cover the north and northwest, central and south-east and southwest. The results of correlation between modified SPI in various time scales of 1, 3, 6, 9, 12, 18, 24 and 48 months and GRI index indicates the highest correlation between 18-month modified SPI and GRI. The results also showed that the effect of meteorological drought on GRI index appears with 6 and 18-month delay on northern and central areas, respectively, and without delay on the South West of the Shahrekord Aquifer.