Estimation of groundwater levels in Bayza plain using geostatistical methods

Subject Areas :

غلامعلی مظفری ¹ , hossein behzadi karimi ²

1 - دانشیار اقلیم شناسی دانشگاه یزد
2 - دانشجوی دکترای دانشگاه یزد

Received: 2016-09-16 Accepted : 2017-02-20 Published : 2017-04-21

Keywords: Geostatistical methods, Spatial and temporal changes, Groundwater levels, Bayza plain,

Abstract :

During the recent years in Iran and especially arid and semi-arid due to natural and human factors, has been seen the underground water level drop. The aim of this study was to examine the spatial and temporal changes of underground water level using geostatistical methods. First, were collectedthe static level of the data related to the 39 wells in the aquifer Bayza plain seasons of spring, summer, autumn and winter of blue year 2003-2004 to 2012-2013.After quality control and ensure the normal data,The results of the deterministic methods of statistical estimation for static surface and ground water based on cross-validation technique statistical criteria the second root mean square error case evaluated. The results of the deterministic methods and geostatistical for estimation of groundwater levels case evaluated based on cross-validation technique by statistical criteria root mean square (RMSe). The map water level changes showed that in all seasons, the underground water level in the North plain is higher and gradually towards reduced the Center and the South Plains. View to be largest decreases the level of stagnation in fall blue year 2012-2013 to amount of 14.3 m, and minimum water level drop in winter blue 2003-2004 to amount of 5 m.

References:

1. آذره، علی؛ رفیعی، الهام؛ نظری سامانی، علی اکبر؛ مسعودی، ریحانه و خسروی، حسن (1393). بررسی تغییرات سطح آب زیرزمینی در دشت گرمسار. نشریه‌ی مدیریت بیابان، شماره‌ی 3، صص 20-11.

2. اسماعیل نژاد، مرتضی (1392). پردازش داده‌های اقلیمی. تهران: انتشارات فکربکر.

3. پیری، حلیمه و بامری، ابوالفضل (1393). بررسی روند تغییرات کمی سطح ایستایی منابع آب زیرزمینی با استفاده از زمین آمار و سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعه‌ی موردی: دشت سیرجان). نشریه‌ی سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، سال پنجم (شماره 1)، صص 44-29.

4. دلبری، معصومه؛ بوستانیان، محمد و افراسیاب، پیمان (1394). بررسی تغییرات مکانی-زمانی و پهنه‌بندی سطح آب زیرزمینی آبخوان کوهپایه-سگزی (استان اصفهان) با استفاده از روش‌های زمین آماری. نشریه‌ی علمی پژوهشی فضای جغرافیایی، سال پانزدهم (شماره 52)، صص 323-305.

5. عساکره، حسین (1390). مبانی اقلیم‌شناسی آماری. زنجان: دانشگاه زنجان.

6. طباطبائی، حسن و غزالی، محبوبه (1390). ارزیابی دقت روش‌های میان یابی در تخمین سطح ایستایی آب زیرزمینی (مطالعه‌ی موردی: آبخوان‌های فارسان-جونقان و سفید دشت). مجله‌ی علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، (شماره 57)، صص22-11.

7. علیزاده، امین (1389). اصول هیدرولوژی کاربردی. مشهد: انتشارات دانشگاه امام رضا(ع).

8. کالیراد، زهرا؛ ملکیان، آرش و معتمد وزیری، بهارک (1392). تعیین الگوی توزیع منابع آب زیرزمینی (مطالعه‌ی موردی: حوزه آبخیز الشتر استان لرستان). پژوهشنامه‌ی مدیریت حوزه‌ی آبخیز، سال چهارم (شماره 7)، صص 69-57.

9. کردوانی، پرویز (1374). ژئوهیدرولوژی. تهران: انتشارات دانشگاه تهران.

10. محمدی، صدیقه؛ سلاجقه، علی؛ مهدوی، محمد و باقری، رضا (1391). بررسی تغییرات مکانی و زمانی سطح آب زیرزمینی دشت کرمان با استفاده از روشهای زمین آماری مناسب. فصلنامه‌ی تحقیقات مرتع و بیابان ایران، جلد 19 (شماره1)، صص 71-60.

11. مهدوی، مسعود و طاهر خانی، مهدی (1391). کاربرد آمار در جغرافیا، تهران: نشر قومس.

12. نیکبخت، صادق و دلبری، معصومه (1392). برآورد سطح ایستایی آب‌های زیرزمینی با استفاده از روش‌های زمین آماری. نشریه آب و توسعه‌ی پایدار، سال اول ( شماره 1)، صص 56-49.

13. Ahmadi M. and BaghbanzadeDezfouli A. 2012. A Geo-statistical Approach to the change procedure study of Under-Groundwater Table in a GIS framework, Case Study: Razan–Ghahavand plain, Hamadan province, Iran. Journal of Academic and Applied Studies, 2(11):56-69.

14. Bhat S., Motz L., Pathka C. and Kuebler L. 2012. Designing Groundwater Level Monitoring Network Using Geostatistical A Case Study and Central Florida U.S.A. World Environmental and Water Resources Congress. P. 48-58.

15. Buchanan S., Triantafilis, J., (2009), "Mapping water table depth using geophysical and environmental variables", Ground Water, 47 (1): 80-96.

16. Delbari M., Bahraini Motlagh M., Kiani M. and Amiri M. 2013. Investigating spatio-temporal variability of groundwater quality parameters using geostatistics and GIS. International Research Journal of Applied and Basic Sciences, 4 (12):3623-3632.

17. Demir,Y., Sahin,S., Güler, M., Cemek, B., Günal,H., & Arslan,H.(2009). Spatial variability of depth and salinity of groundwater under irrigated ustifluvents in the Middle Black Sea Region of Turkey. Environ Monet Assess. 158.279–294.

18. Gburek, W.J. and G.J. Folmar, 1999. Patterns of Contaminant Transport in a Layered Fractured Aquifer. Journal of Contaminant Hydrology 37:87-109.

19. Ghomshion, M. 2010. Spatial prediction of groundwater resources quality and quantity in Semnan/Sorkheh Plain using geostatistical techniques. MSc Thesis, Semnan University. 127 pp. (In Persian)

20. Jang C.S., Chen, S.K. and Ku Y.M. 2013. Applying indicator-based geostatistical approaches to determine potential zones of groundwater recharge based on borehole data. Catena,101: 178–187.

21. Kumar, V., & Remadevi,s.)2006). Kriging of Groundwater Levels – A case study. Journal of Spatial Hydrology6 (1).14-21.

22. Mohamadi, S. 2007. Investigation of groundwater resources quality and quantity in Kerman plain using geostatistical methods. M.Sc. Thesis, Tehran University. 132 pp. (In Persian)

23. Moukana, J.A. and K. Koike. 2008. Geostatistical model for correlating declining groundwater levels with changes in land cover detected from analyses of satellite images. J. Comp. and Geosci. 34: 1527–1540.

24. Sun, Y., Kang, Sh., Li, F., Zhang, L., (2009), "Comparison of interpolation methods for depth to groundwater and its temporal and spatial variations in the Minqin oasis of northwest China", Environmental Modelling and Software, 24: 1163–1170.

25. Taghizadeh Mehrjardi, R., Zareian Jahromi, M., Mahmodi,Sh., & Heideri,A.)2008(. Spacial Distirbution of Ground water quality with Geostatistics (case study: Yazd-Ardakan plain). World Applied science Journal.4 (1).9-17.

26. Theodossiou, N., Latinopoulos, P., (2006), "Evaluation and optimization of groundwater observation network using the kriging methodology, Environmental Modelling and Software, 21: 991–1000.

27. Zaiming Z, Guanghui Z, Mingjiang Y and Jinzhe W, 2012. Spatial variability of the shallow groundwater level and its chemistry characteristics in the low plain around the Bohai Sea, North China. Environmental Monitoring and Assessment 184(6): 3697-3710.

28. Zhang, X., Takeuchi, K., Ishidaira, H., (2003), "Geostatistical applications to the estimation of unconfined and confined groundwater heads in quasi-3D groundwater flow modeling in Kofu basin", Annual Journal of Hydraulic Engineering, 47: 289-294.