ارزیابی تغییرات زمانی- مکانی منابع آب زیرزمینی دشت کاشمر مبتنی بر تحلیل سری زمانی داده‌های بارش و خشکسالی

آب‌های زیرزمینی از منابع ارزشمند تامین آب در جهان به شمار می‌روند. بطوری که امروزه مطالعات نشان می‌دهند عواملی چون بارندگی کم، خشکسالی‌های مستمر و بهره برداری بیش از ظرفیت، باعث ایجاد خسارت های اقتصادی و زیست محیطی شده است. لذا این تحقیق با هدف ارزیابی اثرات بارندگی و خشکسالی بر سطح سفره آب زیرزمینی دشت کاشمر به عنوان یکی از مهمّترین دشت های حاصلخیز خراسان رضوی در شرق ایران و با استفاده از روش های تحلیل سری های زمانی مانکندال و پتیت انجام شد. در این تحقیق از دوره آماری 30 ساله (1368-1397) داده های بارندگی ایستگاه هواشناسی کاشمر، جهت ارزیابی اثرات خشکسالی هواشناسی، با شاخص spi و از داده‌های آماری 17 چاه پیزومتر منطقه مورد مطالعه در یک دوره زمانی 23 ساله (1375-1397) جهت ارزیابی خشکسالی آب زیرزمینی، با شاخص psi استفاده شد. نتایج تحلیل سری زمانی شاخص spi در بازه های مختلف 3، 6، 12 و 24 ماهه در بازه زمانی 1368-1397 نشان داد که تغییرات تدریجی موجود در بازه 6 و 12 ماهه در سطح پنج درصد معنی دار p-value= 0.05) ) که نقطه تغییر آن ها در سال 79-1378 بوده و در بازه 3 و 24 ماهه معنی دار نبوده است. سری زمانی شاخص psi در چاه های کلاته رحیم و خلیل آباد (در بخش های جنوب و شمال منطقه) به دلیل اینکهp-value= 0.05 غیر معنی دار و بقیه چاه ها معنی دار می باشد. این بدان معنی است که چاه های کلاته رحیم و خلیل آباد به دلیل عملیات های آبخوانداری صورت گرفته در منطقه شرایط بهتری در هنگام رخداد خشکسالی ها داشته اند. بنابراین، دشت کاشمر در بازه 23 ساله 1375 تا 1397 دچار خشکسالی آب زیرزمینی بوده است. باتوجه به نتایج شاخص‌های spi و psi، خشکسالی هواشناسی بر منابع آب زیرزمینی تاثیرگذار بوده است، اما عامل مهمتر در خشکسالی آب زیرزمینی، بهره برداری بیش از حد از منابع آب زیرزمینی می باشد که این بهره برداری ها باعث افت سطح آب به مقدار 40 سانتی متر در سال در دشت کاشمر شده است.

Evaluation of temporal-spatial changes of groundwater resources in Kashmar plain based on time series analysis of precipitation and drought data

Groundwater is one of the most important resources of water in the world. Studies show that low rainfall, persistent droughts, and overexploitation have caused economic and environmental damage. Therefore, this study was conducted to evaluate the effects of rainfall and drought on the groundwater of Kashmar plain as one of the most important fertile plains of Khorasan Razavi in eastern Iran, using ManKendall and Petit time series. In this study, from the 30year statistical period (19892017), the rainfall data of Kashmar meteorological station were used to evaluate the effects of meteorological drought, with SPI index. Furthermore, the statistical data of 17 piezometer wells in the study area in 23 years (19962017) were used to assess groundwater drought, with PSI index. The results of the time series analysis of the SPI index in different ranges of 3, 6, 12, and 24 months in 19892017 showed that the gradual changes in the range of 6 and 12 months at the five percent significant level (pvalue = 0.05), which the point of change was 19992000, however, it was not significant in 3 and 24 months. Since pvalue ne; 0.05, the time series of the PSI index in KalateRahim and Khalilabad wells (in the southern and northern parts of the region) is not significant, but the other wells are significant. This means that KalateRahim and Khalilabad wells were in better condition during droughts due to aquifer operations in the area. Therefore, Kashmar plain has suffered from groundwater drought from 1996 to 2018. According to the SPI and PSI indices, meteorological drought has affected groundwater resources, but a more important factor in groundwater drought is the overexploitation of groundwater, which has led to declining 40 cm groundwater levels per year in Kashmir plain.