Assessing the Water Resources Crisis of Mehran plain by Comparing and Analyzing Meteorological and Hydrological Drought Parameters
Subject Areas : Groundwater
علی عباسی نیا
1
()
جعفر مرشدی
2
()
منیژه ظهوریان
3
()
جبرئیل قربانیان
4
()
Keywords: SPI, بحران آب, drought, Water crisis, دشت مهران, GRI, Mehran Plain, Hydrological Drought, خشکسالی, خشکسالی هیدرولوژیکی,
Abstract :
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.
احمدیآخورمه، م.، نوحهگر، ا.، سلیمانیمطلق، م. و طاییسمیرمی، م. (1394). بررسی خشکسالی آب زیرزمینی با استفاده از شاخص‌های SWI و GRI در آبخوان محدوده مطالعاتی مرودشت خرامه استان فارس. نشریه مهندسی آبیاری و آب ایران، دوره 20، شماره 21، ص 118-105.
اکرامی، م.، ملکینژاد، ح. و اختصاصی، م. ر. (1390). بررسی تأثیر خشکسالی اقلیمی بر آبدهی برخی از قنوات دشت یزد اردکان. همایش بینالمللی دانش سنتی مدیریت منابع آب، 2 اسفند 1390، یزد، ایران.
بختیاریعنایت، ب.، ملکیان، آ. و سلاجقه، ع. (1394). آنالیز همبستگی پایه زمانی و تأخیر زمانی بین خشکسالی اقلیمی و خشکسالی آبشناختی دشت هشتگرد. نشریه تحقیقات آب و خاک ایران، دورة 46، شمارة 4، ص 616-609.
خسرویدهکردی، ا.، میرعباسینجفآبادی، ر.، صمدیبروجنی، ح. و قاسمیدستگردی، ا. ر. (1398). پایش و پیشبینی خشکسالیهای آب زیرزمینی دشت شهرکرد با استفاده از شاخص GRI و مدل زنجیره مارکف. نشریه هیدروژئولوژی، دوره 4، شماره 1، ص 125-111.
روشان، س. ح.، حبیبنژادروشن، م. و شاهدی، ک. (1398). بررسی روند تغییرات تراز آب زیرزمینی و شاخص‌های خشکسالی GRI و SWI در دشت ساری. نشریه فضای جغرافیایی، دوره 19، شماره 67، ص146-131.
صیف، م.، مساعدی، ا. و محمدزاده، ح. (1390). بررسی خشکسالی هیدروژئولوژیکی آبخوان دشت فسا با استفاده از شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI). پانزدهمین همایش انجمن زمینشناسی ایران، 23 تا 24 آذر 1390، تهران، ایران.
طالبی، ع.، ایمانی، م. و دستورانی، م. ت. (1390). بررسی اثر خشکسالی بر کاهش سطح آبهای زیرزمینی و آبدهی قنوات در دشت بهاباد یزد. همایش بین المللی دانش سنتی مدیریت منابع آب، 2 اسفند 1390، یزد، ایران.
عظیمی، س.، اژدریمقدم، م. و هاشمیمنفرد، س. آ. (1396). ارزیابی پراکنش مکانی و ارتباط وقوع خشکسالی با کاهش کیفیت آبهای زیرزمینی بر پایه شاخص‌های GRI در محیط (GIS) مطالعه موردی: 609 دشت ایران. نشریه پژوهشهای اقلیم شناسی، دوره 8، شماره 30، ص 89-73.
محمدی، ص.، ناصری، ف. و نظریپور، ح. (1397). بررسی تغییرات زمانی و اثر خشکسالی هواشناسی بر منابع آب زیرزمینی دشت کرمان با استفاده از شاخص‌های بارش استاندارد (SPI) و منابع آب زیرزمینی (GRI). نشریه اکوهیدرولوژی، دوره 5، شماره 1، ص 22-11.
مرتضاییفریزهندی، ق.، لطفیمغانجوقی، ج.، خلیقیسیگارودی، ش.، محسنیساروی، م. و نظریسامانی، ع. ا. (1399). تحلیل و بررسی شاخص‌های خشکسالی هیدرولوژیکی استان کردستان. نشریه مهندسی و مدیریت آبخیز، دوره 12، شماره 2، ص 453-442.
مرتضاییفریزهندی، ق. و میراکبری، م. (1397). پایش خشکسالی هیدرولوژیکی با استفاده از شاخص‌های SDI و GRI در حوزة آبخیز رودخانة اعظم هرات استان یزد. مرتع و آبخیزداری (منابع طبیعی ایران)، دوره 71، شماره 3، ص 785-775.
مصباحزاده، ط. و سلیمانیساردو، ف. (1397). بررسی روند زمانی خشکسالی هیدرولوژیک و هواشناسی در حوزه آبخیز کرخه. نشریه علمی پژوهشی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، دوره 12، شماره 40، ص 115-105.
مقصود، ف.، یزدانی، م. ر.، رحیمی، م.، ملکیان، آ. و ذوالفقاری ، ع. ا. (1395). مقایسه کارایی مدل شبکه عصبی مصنوعی، سری زمانی و مدل ترکیبی ANN-ARIMA در مدلسازی و پیشبینی شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI) (مطالعه موردی: جنوب استان قزوین). مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، دوره 10، شماره 33، ص 57-47.
میراکبری، م.، مرتضاییفریزهندی، ق. و محسنیساروی، م. (1397). بررسی تأثیر خشکسالی هواشناسی بر منابع آب سطحی و زیرزمینی توسط شاخص‌های SDI، SPEI، SPI و GRI. نشریه علمی- پژوهشی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، دوره 12، شماره 42، ص 81-70.
نجفیتوبورآباد، س. و جلیلی، ل. (1390). بررسی روند خشکسالی دشت اردبیل براساس شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI) با استفاده از GIS. اولین کنگره ملی علوم و فناوریهای نوین کشاورزی، 19 شهریور 1390، زنجان، ایران.
Abhishek, A., Channaveerappa, P. and Dodamani, B.M. (2016). Comparison of two hydrological drought indices. Perspectives in Science, 8, pp: 626-628.
Ekrami, M., Ekhtesasi, M. R. and Malekinezhad, H. (2013). The Effects and Consequences of Climatic Drought on Time Delay and the Change in Water Discharge of springs and Qanats (Yazd-Ardakan Plain). Iranian-Water Resources Research, 9 (2), pp: 19-26.
Jahanshahi, A., Shahedi, K. (2018). Evaluation of meteorological, hydrological and groundwater resources indicators for drought monitoring and forecasting in a semi-arid climate. Desert, 23 (1), pp: 29-43.
Mendicino, G., Senatore, A. and Versace, P. (2008). A groundwater resource index (GRI) for drought monitoring and forecasting in a Mediterranean climate. Journal of Hydrology, 357 (3-4), pp: 282-302.
Panda. D. K., Mishra, A., Jena. S.K., James, B.K. and Kumar, A. (2007). The influence of drought and anthropogenic effects on groundwater levels in Orissa, India. Journal of Hydrology, 343 (3), pp: 140– 153.
Peters, E., Torfs, P.J.J.F., Van Lanen, H.A.J. and Bier, G. (2003). Propagation of drought through groundwater, a new approach using linear reservoir theory. Hydrological Processes, 17 (15), pp: 3023-3040.
Silva, V.P.R. (2003). On climate variability in north-east Brazi. Journal of Arid Environment, 54 (2), pp: 256-367.
Van Lanen, H.A.J. and Peters, E. (2000). Definition, effects and assessment of groundwater droughts. Drought and Drought Mitigation in Europe, 14, pp: 49-61.
Wanders, N., Van Lanen, H.A.J. and van Loon, A.F. (2010). Indicators for drought characterization on a global scale. Wageningen, Netherlands, Water and Global Change, 24, pp: 80-93.
Yasamani, S., Mohammadzadeh, H. and Mosaedi, A. (2012). Effect of drought on groundwater levels in Torbatjam plain using indices SPI and GRI. 6th Congress of Geological Society of Iran. Shiraz University, Iran.