تحلیل زمانی و مکانی خشک‌سالی با استفاده از شاخص‌های خشک‌سالی و گشتاورهای خطی در حوضه بویین اصفهان

بهره ‌برداری فزاینده از ذخایر آب زیرزمینی و در نتیجه افت سطح ایستابی و کاهش این ذخایر، مدیریت جامع منابع آب زیرزمینی و سطحی را به‌ طور جدی مورد توجه مسئولان و برنامه‌ ریزان قرار داده است. به‌نحوی که ارزیابی و مدیریت منابع آب به‌ عنوان یکی از عوامل کلیدی توسعه جامع محسوب می ‌شود. در این پژوهش، آبخوان بویین استان اصفهان در حوزه آبخیز باتلاق گاوخونی مورد بررسی قرار می ‌گیرد. شاخص استاندارد بارش (spi)، شاخص خشکسالی هواشناسی (rdi) و شاخص استاندارد آب زیرزمینی (gri) در پایه‌های زمانی سه، شش، 12، 24 و 48 ماهه و شاخص سطح زیرکشت (cli) در مقیاس سالانه محاسبه شدند. نتایج نشان داد، بیشترین همبستگی شاخص بارش استاندارد با شاخص آب زیرزمینی استاندارد در پایه‌های زمانی 18 و 24 ماهه واقع شده، بین این دو خشکسالی تاخیر فاز زمانی 1.5 تا دو ساله وجود دارد. برخلاف نتایج برخی منابع، همیشه با افزایش پایه زمانی، همبستگی بین شاخص خشکسالی هواشناسی و خشکسالی آب زیرزمینی افزایش پیدا نمی ‌کند. بررسی هم زمان شاخص ‌های خشکسالی هواشناسی و آب زیرزمینی و شاخص سطح زیرکشت بیانگر فاصله زیاد شاخص آب زیرزمینی استاندارد با دو شاخص دیگر در سال ‌های 1383 تا 1387 است که می‌ تواند به‌دلیل مدیریت نامناسب حاکم بر منطقه باشد. در سال ‌های اخیر این سه شاخص به هم نزدیک شده ‌اند که دلیل اصلی آن اعمال مدیریت بیشتر بر مصرف آب به‌ وسیله سازمان ‌های ذی ربط بوده است. برای تعیین مناطق همگن خشکسالی، حالت ‌های مختلف ترکیب مقیاس ‌های زمانی و مکانی با ایجاد 39 سناریو مختلف و انجام 390 هزار بار شبیه ‌سازی بررسی شد. در 90 درصد موارد هیچیک از معیارهای همگنی اقناع نشدند که نشان می ‌دهد، تکنیک گشتاورهای خطی روش مناسبی برای تعیین مناطق همگن خشکسالی آب زیرزمینی نیست که دلیل آن می‌ تواند غیرتصادفی بودن داده‌ها باشد. در نتیجه، زمانی می توان از نتایج تکنیک‌ گشتاور خطی به خوبی بهره برد که ماهیت داده‌ها تصادفی باشند.

temporal and spatial analysis of drought in boein aquifer using drought indices and linear moment technique

the increasing exploitation of groundwater reserves and consequently the drop in the water level and reduction of the reserves have seriously caught the attention of officials and planners to the integrated management of groundwater and surface water resources. the evaluation and management of water resources are considered as one of the key factors in comprehensive development. boein aquifer in isfahan province located in the gavkhooni basin is studied in this study. the standard precipitation index (spi), reclamation drought index (rdi) and groundwater standard index (gri) in the time scales of three, six, 12, 24 and 48 months and cultivated land index (cli) in annual time scale are calculated. results showed that the highest correlation between the spi and gri is in 18 and 24 months’ time scale, and there is a delay of 1.5 to 2 years between these two droughts. contrary to the results of some references, the correlation between meteorological drought index and gri does not always increase with increasing the time scale. a synchronic study of the spi, gri and cli shows a large difference between the sri and the other two indicators in 2004-2008 periods that may be related to the poor management of the region. however, more close values obtained for these three indices in the recent years mainly due to the better management of water consumption by relevant organizations. to determine homogeneous drought regions, different combinations of temporal and spatial scales were used by creating 39 different scenarios and running 390,000 simulations. none of the heterogeneity measures were met in 90% of cases. this indicated that the linear moment technique is not a suitable method for determining homogeneous arid regions of groundwater probably due to the non-random data. therefore, the linear moment technique will be more useful if the data is random.