Assessing the Water Resources Crisis of Mehran plain by Comparing and Analyzing Meteorological and Hydrological Drought Parameters

محورهای موضوعی : Groundwater

علی عباسی نیا ¹ , جعفر مرشدی ² , منیژه ظهوریان ³ , جبرئیل قربانیان ⁴

1 -
2 -
3 -
4 -

تاریخ دریافت : 1400/01/27 تاریخ پذیرش : 1400/07/18 تاریخ انتشار : 1400/10/28

کلید واژه: SPI, بحران آب, drought, Water crisis, دشت مهران, GRI, Mehran Plain, Hydrological Drought, خشک‎سالی, خشک‎سالی هیدرولوژیکی,

چکیده مقاله :

Lack of water and lack of proper management of available water resources creates a water crisis that is exacerbated by droughts and has various environmental, social and economic dimensions. The purpose of this study is to analyze and compare meteorological drought and groundwater of Mehran plain using standardized precipitation index (SPI) and groundwater index (GRI) to assess the water resources crisis. In order to study the meteorological drought, monthly rainfall information of Mehran synoptic station was used and in order to study the drought of groundwater in Mehran plain, groundwater level changes in Mehran plain were analyzed based on water level data of 23 observation wells. Also, SPI index was used to monitor meteorological drought and GRI index was used to monitor hydrological drought in Mehran plain. The statistical period required for drought analysis was a 25-year statistical period from the water year of 75-74 to 97-96. After determining the moisture periods of the indices, monthly groundwater zoning maps were prepared. To prepare these maps, the kriging model was selected from among different models. Finally, by applying the optimal half-change model in kriging and entering groundwater data as a point layer, raster maps were prepared using Arc GIS software. The results of the SPI index show that during a period of statistics, 4 periods of severe drought occurred, the most severe of which was the 90-91 water year, with a value of SPI of -1.73. Also, the results obtained from the GRI index in the region show that an 11-year period of groundwater drought occurred, ie it started from the water year of 88-87 and continued until the water year of 98-97, the most severe of which was 90-91 with an index value of -1.11.

چکیده انگلیسی:

کمبود آب و عدم مدیریت صحیح منابع آب قابل دسترس، بحران آبی را ایجاد می‌کند که وقوع خشک‎سالی‎ها  باعث تشدید آن می‌گردد و دارای ابعاد مختلف زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی است. هدف از این پژوهش تحلیل و مقایسه خشک‎سالی هواشناسی و آب‎های زیرزمینی دشت مهران با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده (SPI) و شاخص آب زیرزمینی (GRI) به منظور ارزیابی بحران منابع آب است. جهت بررسی خشک‎سالی هواشناسی از اطلاعات بارندگی ماهانه ایستگاه سینوپتیک مهران استفاده گردید؛ به منظور بررسی خشک‏سالی آب‎های زیرزمینی دشت مهران، تغییرات تراز آب زیرزمینی دشت مهران بر اساس داده­های سطح آب تعداد 23 حلقه چاه مشاهده‎ای مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همچنین به منظور پایش خشک‎سالی هواشناسی، از شاخص SPI و پایش خشک‎سالی هیدرولوژیکی دشت مهران از شاخص GRI استفاده گردید. دوره آماری مورد نیاز جهت تحلیل خشک‎سالی یک دوره آماری 25 ساله از سال آبی 75-74 تا 97-96 انتخاب گردید. بعد از تعیین دوره‌های رطوبتی شاخص‎ها، اقدام به تهیه نقشه‎های پهنه‎بندی ماهانه آب‎های زیرزمینی گردید که جهت تهیه این نقشه‎ها از بین مدل‎های مختلف، مدل کریجینگ انتخاب گردید. در نهایت با اعمال مدل نیم تغییر نمای بهینه در کریجینگ و ورود داده‎های آب‎های زیرزمینی به صورت لایه نقطه‎ای، نقشه‎های رستری با استفاده از نرم‎افزار Arc GIS تهیه گردید. نتایج بررسی شاخص SPI نشان می‎دهد که طی دوره‎ای آمار مدنظر 4 دوره خشک‎سالی شدید اتفاق افتاده که شدیدترین آن سال آبی 91-90 بوده که مقدار شاخص SPI آن  73/1-  می‎باشد. همچنین نتایج بدست آمده از شاخص GRI در منطقه نشان می‎دهد که یک دوره‎ی خشکسالی 11 ساله آب‎های زیرزمینی اتفاق افتاده است. یعنی از سال آبی 88-87 شروع شده و تا سال آبی 98-97 ادامه داشته است که شدیدترین آن سال 91-90 با مقدار شاخص 11/1- می‎باشد.