پایش و پیش بینی خشکسالی‌های آب زیرزمینی دشت شهرکرد با استفاده از شاخص gri و مدل زنجیره مارکف

مدیریت منابع آب‌های زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این پژوهش، خشکسالی‌های آب زیرزمینی دشت شهرکرد با استفاده از شاخص gri مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، از آمار 32 چاه پیزومتری در دشت شهرکرد در دوره 31 ساله (94-1364) استفاده شد. برای پیش‌بینی مقادیر شاخص gri در ماه‌های آتی در دشت شهرکرد از روش زنجیره مارکف با مرتبه های اول، دوم و سوم استفاده گردید و عملکرد روش زنجیره با روش جدول توافقی مورد ارزیابی قرار گرفت. بعد از تهیه جدول توافقی برای زنجیره مارکف مرتبه اول، دوم و سوم، مقادیر آماره های csi، pod و far محاسبه شد. نتایج نشان داد که روش زنجیره مارکف در هر سه مرتبه از دقت خوبی در پیش‌بینی مقادیر شاخص gri در یک، دو و سه ماه آینده برخوردار بوده است، لذا از آن می‌توان برای پیش‌بینی خشکسالی آب زیرزمینی دشت شهرکرد استفاده کرد. به طور کلی خشکسالی‌های شدیدی که در سال‌های اخیر به دلیل کاهش نزولات جوی رخ داده است، به همراه اضافه برداشت از چاه‌های موجود در دشت، منطقه را با بحران شدید کاهش سطح آب زیرزمینی مواجه کرده که کاهش کیفیت آب و فرونشست زمین را در پی دارد.

Monitoring and forecasting of groundwater drought in Shahrekord plain using Groundwater Resource Index (GRI) and Markov chain model

Ground water resources management is of particular importance in arid and semiarid areas. In this research, groundwater droughts in Shahrekord plain were investigated using GRI index. For this purpose, monthly water level measured in 32 piezometric wells in Shahrekord plain during the 31 year period (19841394) were used. In order to predict the GRI index values in Shahrekord plain for the next months, the first, second and third order Markov chain models were used and the performance of these models were evaluated based on contingency table method. After forming the contingency table for the results of first, second and third order Markov chain models, the values of CSI, POD and FAR statistics were calculated. The results showed that the Markov chain method had good accuracy in prediction of GRI values for the next 1, 2 and 3 months, so it can be used for forecasting groundwater drought in Shahrekord plain. In general, the severe droughts that have occurred in recent years due to reduce atmospheric precipitation, along with the overexploitation of groundwater have caused the severe decline in groundwater levels, which leads to groundwater quality degradation and land subsidence in the Shahrekord plain.