بررسی پایداری سطح آب زیرزمینی در دشت اسلام‌آباد غرب (استان کرمانشاه) و ارزیابی وضعیت آینده با مدل‌های گردش عمومی جو

بخش عمده‌ای از تقاضای آب شیرین در جهان از طریق آب‌های زیرزمینی تامین می‌شود. هرگونه ناهنجاری در آب‌های زیرزمینی به‌طور مستقیم بر زندگی انسان تاثیر می‌گذارد. از مهم‌ترین عواملی که در نوسان سطح آب‌های زیرزمینی تاثیر به‌سزایی دارند، خشکسالی‌ها و ترسالی‌ها هستند. هدف از این مطالعه، بررسی رابطۀ بین شاخص بارش استانداردشده (spi) به‌عنوان شاخص خشکسالی هواشناسی و شاخص منبع آب زیرزمینی (gri) به‌عنوان شاخص خشکسالی هیدرولوژیک در دشت اسلام‌آباد غرب (استان کرمانشاه) در یک دورۀ 20ساله و پیش‌بینی وضعیت آیندۀ سطح آب زیرزمینی در منطقه است. مقادیر هر دو شاخص در مقیاس‌های زمانی 1، 3، 6، 9، 12، 18، 24 و 48 ماهه محاسبه شد. برای به‌دست‌آوردن رابطۀ بین دو شاخص، از ضریب همبستگی، یک بار در مقیاس‌های زمانی مختلف و بار دیگر با تاخیرهای زمانی 1 تا 12ماهه در شاخص gri استفاده گردید. سپس داده‌های بارش آیندۀ دشت مورد نظر در یک دورۀ 20ساله با چهار مدل گزارش ششم (cmip6) تحت سه سناریوی انتشار استخراج و با مدل sdsm ریزمقیاس‌نمایی شد. نهایتاً داده‌های مدل cansm5-canoe انتخاب و برای پیش‌بینی وضعیت آیندۀ سطح آب زیرزمینی، وارد مدل رگرسیونی رابطۀ بارش با سطح آب شد. نتایج نشان داد که بیشترین ضریب همبستگی معنی‌دار بین شاخص spi 48ماهه و شاخص gri 48ماهه در شرایط تاخیر زمانی 12ماهه مشاهده می‌شود که نشان‌دهندۀ تاثیر بارش بر تغییرات سطح آب زیرزمینی در مقیاس‌های میان‌مدت و بلند‌مدت است. نتایج پیش‌بینی سطح آب زیرزمینی برای دورۀ آتی بیانگر افت سطح آب به-ترتیب به‌میزان 17/5، 02/6 و 08/8 متر تحت سه سناریوی ssp1-2.6، ssp2-4.5 و ssp5-8.5 است.

investigating the stability of the groundwater level in the eslamabad-e gharb plain (kermanshah province) and evaluating the future situation with atmospheric general circulation models

a major part of the fresh water demand in the world is provided through groundwater. any abnormality in groundwater directly affects human. droughts and wet periods are among the most important factors that have a significant effect on the fluctuation of the groundwater level. the purpose of this study is to investigate the relationship between the standardized precipitation index (spi) as a meteorological drought index and the groundwater resource index (gri) as a hydrological drought index in the eslamabad-e gharb plain (kermanshah province) in a 20-year period and predict the future state of the groundwater level. both indices were calculated in time scales of 1, 3, 6, 9, 12, 18, 24 and 48 months. to obtain the relationship between two indices, the correlation coefficient was used once in different time scales and again with time delays of 1 to 12 months in the gri index. then, the future precipitation data of the plain in a 20-year period were extracted with four cmip6 models under three scenarios, and then were downscaled with the sdsm model. finally, the cansm5-canoe model was selected and its downscaled data were entered into the regression model of the relationship between precipitation and water level to predict the future state of the groundwater level. the results showed that the highest significant correlation coefficient between 48-month spi and 48-month gri values is observed at a time delay of 12 months, which indicates the effect of precipitation on changes in the groundwater level in medium and long-term scales. the forecast results of the groundwater level for the coming period indicate a water level drop of 5.17, 6.02 and 8.08 meters respectively under the three scenarios ssp1-2.6, ssp2-4.5, and ssp5-8.5.