مدل سازي مكاني – زماني تغييرات تراز سطح آبهاي زيرزميني مناطق شهري و روستايي آبخوان كاشان با استفاده از تكنيك هاي GIS

زمينه و هدف: هيدروگراف معرف و نقشه هاي تغييرات سطح آب زيرزميني آبخوان كاشان نشان مي دهد كه طي سال هاي 81 تا 90، سطح ايستابي با متوسط عمق 06/72متر به طور متوسط حدود 5/5متر افت داشته است. با توجه به اينكه نمونه برداري از تمام نقاط محدوده مطالعاتي مقدور نيست، روش هاي پهنه بندي ابزاري قدرتمند در تخمين تغييرات مكاني و زماني داده ها است. هدف از اين تحقيق مدل سازي تراز، عمق و تغييرات مكاني و زماني سطح آب هاي زيرزميني آبخوان كاشان بر اساس استفاده از تكنيك اعتبار سنجي متقابل روش هاي مختلف درون يابي قطعي و زمين آماري در محيط GIS مي باشد. روش بررسي: بدين منظور اطلاعات سطح آب زيرزميني 67 چاه مشاهده اي در محدوده منطقه مورد نظر طي سال هاي 81 تا 90 براي تهيه نقشه سطح آب زيرزميني آبخوان كاشان مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته اند. براي ارزيابي كارآيي روش هاي مختلف درون يابي و انتخاب بهترين روش، از تكنيك اعتبار سنجي متقابل استفاده شده است و معيار هاي ميانگين خطاي انحراف (MBE)، ميانگين خطاي مطلق (MAE)، ريشه دوم ميانگين مربعات خطا (RMSE) و R2 براي ارزيابي روش هاي مختلف به كار گرفته شده اند. نتايج: نتايج ارزيابي روش هاي مختلف درون يابي نشان داد كه توابع چند جمله اي موضعي با MBE = 0.444، MAE = 13.19، RMSE = 20.29 و R2 = 0.999 بيشترين دقت در مدل سازي مكاني را دارا بود. نتيجه گيري: همچنين نتايج اين تحقيق نشان داد كه مناطق مسكوني با جمعيت بالا به دليل تشديد بالاي تغذيه خالص از طريق چاههاي دفع فاضلاب خانگي و نواحي جنگلي باعث افزايش سطح آب زيرزميني و فعاليت هاي صنعتي، كشاورزي و استحصال آب باعث كاهش شديد سطح آب زيرزميني شده است.

Background and Objective: The hydrograph and maps of groundwater level variations in Kashan aquifer demonstrate that during 2002-2011 the level of groundwater with depth moderate of 72.06 meter has decreased about 5.5 meter. When dealing with the quality of water resources for defferent uses, collecting samples from all parts of a study area is not economically possible, In this regard zoning methods are powerful tools in the providing the data based on spatial-temporal variations. This research aimed, modeling of level, depth and spatial-temporal variations Kashan aquifer groundwater table based on Cross validation technique of different methods of deterministic and geostatistic interpolation in GIS environment. Method: water level data of 67 observational wells in the region have been surveyed and compared to mapping of Kashan groundwater level during 2002-2011. Cross validation techniques have been employed and some criteria such as mean biased error (MBE), mean absolute error (MAE), root mean square error (RMSE) and R2 have been used to assess the performance of different methods and choosing the best one. Findings: The results indicated that the local polynomials method with MBE = 0.444, MAE = 13.19, RMSE = 20.29 and R2 = 0.999 possessed the highest accuracy. Discussion and Counclusion: As well as the results of this study showed that residential areas with high population due to the high aggravation of net recharge and forest areas increased groundwater level and activities in the industrial, agricultural and water extraction have caused a drastic reduction in groundwater level.