مدل‌سازی تغییرات زمانی و مکانی سطح ایستابی آبخوان دشت صحنه - بیستون با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی

آب زیرزمینی یکی از منابع مهم آبی به‌خصوص در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان مانند ایران بوده و در سال‌های اخیر به‌دلیل برداشت‌های بی‌رویه به‌شدت رو به کاهش رفته است. هدف این پژوهش تعیین بهترین مدل درون‌یابی و بررسی تغییرات زمانی و مکانی سطح آب زیرزمینی در دشت صحنه - بیستون استان کرمانشاه طی سه دهه بین سال‌های 1370 تا 1399 است. بدین‌منظور نخست چهار نیم‌تغییرنمای گوسی، خطی، کروی و توانی برای مشاهدات به‌دست آمد. در مرحله بعد بهترین نیم‌تغییرنما و روش میان‌یابی از بین روش‌های مورد بررسی برای پهنه‌بندی سطح آب زیرزمینی در منطقه انتخاب شد. به‌منظور ارزیابی و تعیین مناسب‌ترین نیم‌تغییرنما و روش میان‌یابی برای پهنه‌بندی، کمترین مقدار مجموع معیارهای خطای rmse، mbe، mae و بیشترین مقدار ضریب تعیین (r^2) بین مشاهدات و برآوردها در هر سه دهه و میانگین کل دوره محاسبه و درنظر گرفته شد. نتایج نشان داد که روش کریجینگ معمولی با وریوگرام گوسی بهترین روش برای میان‌یابی عمق سطح آب زیرزمینی در دشت صحنه – بیستون است. اختلاف بین حداقل و حداکثر سطح ایستابی آب زیرزمینی بر مبنای چاه‌های مشاهده‌ای و مدل پهنه‌بندی به‌ترتیب بین 1279 تا 1372 متر و 1289 تا 1409 متر در دوره مورد بررسی است و با نزدیکی به نواحی مرکزی و جنوبی، سطح آب زیرزمینی در عمق بیشتری قرار می‌گیرد. بیشترین میزان کاهش و افزایش تغییرات سطح آب زیرزمینی در طول سه دهه نسبت به همدیگر به‌ترتیب 12 و 19 متر بوده است. همچنین تغییرات سطح آب زیرزمینی در طی این سه دهه نشان می‌دهد سطح تراز آب زیرزمینی در هر دو دهه دوم و سوم نسبت به دهه اول و دهه سوم نسبت به دهه دوم در بیشتر از 50 درصد منطقه افزایش ‌یافته است. این موضوع می‌تواند ناشی از ترسالی و مدیریت بهینه برداشت آب زیرزمینی در این سال‌ها باشد. بنابراین نتایج پایش تغییرات آب زیرزمینی در سه دهه اخیر کمک موثری برای کارشناسان و بهره‌برداران در برنامه‌ریزی و مدیریت بهینه آب زیرزمینی به‌منظور توسعه پایدار منابع آبی را به‌همراه دارد.

spatiotemporal variations modelling of water table surface using gis in sahneh-biston plain aquifer

groundwater is always considered one of the important water resources, especially in arid and semi-arid regions of the world, such as iran. in recent decades, it has decreased drastically due to excessive use. the objective of this study was to determine the best interpolation method and evaluation of the spatiotemporal variations for the groundwater level in the sahneh-biston plain of kermanshah province during three decades from 1991 to 2020. at first, four gaussian, linear, spherical, and power semi-variograms were obtained for observations. then, the best semi-variogram and interpolation methods were selected among the evaluated methods for zoning the groundwater level in the region. the lowest value of the sum of rmse, mbe, and mae error criteria and the highest coefficient of determination (r2) between observations and estimates in all three decades and the average of the entire period were calculated and considered to evaluate the most appropriate semi-variogram and interpolation methods for spatial distribution. the results showed that the ordinary kriging method with gaussian semi-variogram is the best method to estimate the groundwater level in the sahneh-biston plain. the average difference between the minimum and maximum groundwater levels based on the observation wells of the study area and the zonation method is from 1279 to 1372 meters and 1289 to 1409 meters during the studied period time, respectively. the groundwater level is placed in more depth with the proximity to the central and southern regions. the maximum decrease and increase of groundwater level variations have been 12 and 19 meters during three decades, respectively. also, the underground water level variations during these three decades showed that both the second and third decades compared to the first decade and the third decade compared to the second decade have increased in more than 50% of the region. this increase can be caused by the optimum management and water use in these years. therefore, groundwater level monitoring provides effective help for experts and users in planning and optimal management of groundwater for the sustainable development of water resources.