نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• بابک همایون پور ¹
• مسعود گودرزی ²
• غلامرضا زهتابیان ³
• بهارک معتمدوزیری ⁴
• حسن احمدی ⁵

¹ دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکده محیط زیست و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

² دانشیار پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.

³ استاد، دانشکده منابع طبیعی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

⁴ استادیار، گروه جنگل، مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

⁵ استاد بازنشسته، دانشکده منابع طبیعی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

چکیده

این پژوهش، با استفاده از گزارش هیات بین‌الدول تغییر اقلیم سازمان ملل، به بررسی تاثیر پدیده تغییر اقلیم بر روی نوسانات آب سطحی و زیرزمینی دشت برخوار میمه اصفهان، پرداخته است. به‌منظور، مدل‌سازی هدایت هیدرولیکی در حالت ماندگار و آب‌دهی ویژه در حالت غیرماندگار واسنجی شد. برآورد بارندگی و دما در منطقه نیز با استفاده از خروجی مدل HadCm₃ از طریق مدل ریزمقیاس‌نمایی Lars-WG برای موقعیت ایستگاه میمه، تحت دو سناریوی A₂ و A₁B شبیه‌سازی شد. از دو آزمون تحلیل روند ناپارامتریک تخمین‌گر شیب سن و من­کندال، برای آشکارسازی روند سطح ایستابی آب‌های زیرزمینی دشت برخوار میمه اصفهان طی دوره آماری 1398-1370 بر اساس آمار سطح ایستابی 19 چاه مشاهداتی استفاده شد. با استفاده از ماتریس همبستگی پیرسون، همبستگی بین عناصر اقلیمی (ایستگاه میمه) دما، بارش و تبخیر و تعرق پتانسیل (تورنت وایت) با سطح ایستابی دشت برخوار محاسبه شد و بر اساس آن یک مدل رگرسیونی چندمتغیره برای مدل کردن سری زمانی سالانه سطح ایستابی، در سطح اطمینان 0.95 توسعه داده شد. سطح ایستابی آب دشت برخوار به­‌وسیله فاکتورهای اقلیمی دوره 2099-2080 و بر اساس مدل رگرسیون توسعه داده شده، شبیه­‌سازی شد. نتایج بیانگر آن بود که نسبت به دوره پایه، سطح ایستابی آب منطقه با شیب سالانه نزدیک به نیم‌متر در سال، روند کاهشی داشته است. آنالیز همبستگی بیانگر آن بود که سه عنصر اقلیمی بارش، دما و تبخیر و تعرق در یک ترکیب خطی 0.75 از تغییرات سالانه آب زیرزمینی دشت را مدل‌سازی کرده‌­اند. نتایج مدل ریزمقیاس‌نمایی اجرا­شده روی داده‌های مدل‌های گردش عمومی جو، بیانگر آن بود که در دوره 2080-2099 تحت هر دو سناریو، سطح آب زیرزمینی منطقه، بین 15 تا 17 متر نسبت به دوره پایه افت خواهد داشت که ناشی از افزایش تبخیر و تعرق و به تبع آن کاهش بارش موثر خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

• بارش
• تبخیر و تعرق
• تحلیل روند
• سطح ایستابی
• میمه

عنوان مقاله [English]

Assessing climate change impacts on groundwater fluctuation in Borkhar Plain, Isfahan

نویسندگان [English]

• Babak Homayunpur ¹
• Massoud Goodarzi ²
• Qolamreza Zehtabian ³
• Baharak Motamedvaziri ⁴
• Hassan Ahmadi ⁵

¹ PhD student, Watershed Management Engineering, Faculty of Environment and Natural resources, Islamic Azad university, Science and Research Branch, Tehran, Iran

² Associate Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute(SCWMRI), AREEO, Tehran, Iran,

³ Professor, Faculty of Natural Resources, Tehran University

⁴ Assistant Professor,, Department of Forest, Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Environment, Science and Research Branch, Islamic Azad University,Tehran, Iran

⁵ Retired Professor, Faculty of Natural Resources, Tehran University

چکیده [English]

Nowadays, global climate change has been observed which had an impact on both surface and groundwater resources management. The main objective of this research is change detection of groundwater fluctuation caused by climate change in Borkhar Plain, Isfahan Province. In this way, both Mann-Kendal and Sen’s slope non-parametric analysis were used using 19 piezometric wells data for the period of 1991-2019. Pearson correlation matrix along with correlation between climatic elements including temperature, precipitation and evapotranspiration (Thornwhite) with water table levels were determined. Based on this, a multivariate regression model was developed to model the annual time series at a confidence level of 0.95. Climatic factors of 2080-2099 period were simulated using the output of HadCM₃ model through Lars-WG downscaling model for Maymeh Station under two scenarios A₂ and A₁B and based on the developed regression model, the water level of Borkhar Plain was simulated. The results showed that in the base period, the water table in the study area has been decreased with an annual slope of 47 cm per year. Correlation analysis showed that the three climatic elements of precipitation, temperature and evapotranspiration in a linear composition modeled 0.75 of the annual groundwater changes in the plain. The results of the exponential microscale model implemented on HadCM₃ data showed that in the period 2080-2099 under both scenarios, the groundwater level of the region will decrease between 15 to 17 meters compared to the base period.

کلیدواژه‌ها [English]

• Evapotranspiration
• Maymeh
• Precipitation
• Trend analysis
• Water table