بررسی تاثیرعوامل انسانی و اقلیمی بر تغییرات تراز و کیفیت آب زیرزمینی در مناطق نیمه خشک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری/ گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی تهران

2 استاد/ گروه مهندسی آبیاری و آبادانی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران-کرج

3 استاد/ گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی تهران

4 دانشیار /گروه مهندسی آبیاری و آبادانی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

چکیده

مدیریت منابع آب زیرزمینی، نیازمند شناخت عملکرد آن و پیش بینی تاثیر عوامل مختلف اقلیمی و انسانی می باشد. در این تحقیق، به منظور شناخت و شبیه سازی ویژگی های آبخوان دشت مهاباد از مدل GMS10.05 استفاده شد. پس از واسنجی و صحت سنجی مدل، عوامل تاثیرگذار بر تراز آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفت و به این منظور مدل با حذف کلیه عوامل انسانی تاثیرگذار اجرا شد که در این شرایط مدل، تراز آب زیرزمینی را به طور متوسط به اندازه 3 متر بالاتر از مقدار کنونی پیش بینی کرد. بررسی تاثیر احداث سد به عنوان یک عامل انسانی تاثیرگذار نشان داد به طور متوسط در این شرایط تراز آب زیرزمینی به اندازه 11/1 متر پایین تر از حالت اول خواهد بود. به منظور بررسی تاثیر عوامل مذکور بر کیفیت آب زیرزمینی از مدل برنامه ریزی بیان ژن استفاده شد. به این منظور پارامتر شوری آب زیرزمینی به عنوان تابعی از تراز آب زیرزمینی پیش بینی شد. نتایج بررسی نشان داد تاثیر عوامل انسانی بر کیفیت و کمیت آن غالب بوده و موجب تغییر کلاس آب آبیاری شده است. نتایج تحقیق در اعمال سیاست های مدیریت تطبیقی در آینده قابل استفاده خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation about climate change and human activity effects on groundwater level and groundwater quality in semiarid region

نویسندگان [English]

  • Masumeh Khalaj 1
  • Majid Kholghi 2
  • Bahram Saghafian 3
  • Javad Bazrafshan 4
1 Phd. Student , Department of Civil Engineering, Science and Research Branch of Islamic Azad University, Tehran,
2 Professor , Department of Irrigation and Reclamation Engineering, Agricultural and Natural Resource College, University of Tehran, Karaj, Iran.
3 Professor, Department of Civil Engineering, Science and Research Branch of Islamic Azad University, Tehran, Iran.
4 Associate Professor, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, Agricultural and Natural Resource College, University of Tehran, Karaj, Iran
چکیده [English]

For groundwater resource management, recognation of performance and prediction climate change and human activity effects on groundwater is necessary. In this research GMS10.05 software was used for determining and simulating characteristics of Mahabad aquifer. After calibration and validation of model, we researched about effective factors influncing groundwater change. For this aim in first step, results was considered without human activity factors .In this condition average of groundwater level was 3m more than groundwater level observation . investigating about dam constraction as a anthropogenic activity factor showed, dam construction causes groundwater level would be 1.11 lower than pervious condition. In this research we then predict groundwater EC and SAR using GEP as a function of groundwater level. We conclude anthropogenic activity in compared with natural change is primary force driving the groundwater level and guality down and changing irrigation of groundwater class to C3S1. The result of this study is applicable in developing criteria for adaptation groundwater resouce management in future.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Mahabad region
  • climate change
  • Groundwater
  • human activity
Ali R, McForlane D, Varma S, Dawes W, Emelyanova I, Hodgson G and Charles S (2012) Potential climate change impacts on groundwater resources of south- western Australia. Journal of Hydrology 475:456-472
Bayat-Varkeshi M, Farahani M and Ghabaei M (2018) Effect of meteorological drought on groundwater resources (Case study: Komijan Aquifer in Markazi Province). Journal of Iran-Water Resources Research 14(1):114-124 (In Persian)
Bayat-Varkeshi M and Gheysari P (2018) The effect of Enso phenomenon on groundwater table (Case study: Isfahan and Hormozgan Provinces). Journal of Iran-Water Resources Research 14(2):1-11 (In Persian)
Custodio E (2002) Aquifer overexploitation: What does it mean? Journal of  Hydrogeology 10(2):254-277
Faribodnam N, Ghorbani MA and Almi AT (2010)  Pridiction river streamflow using GP. Journal of Agricaltural Science 19(4):107-123
Guven A, Aytek A, Yuce MI and Aksoy H (2008) Genetic programming-based empirical model for daily reference evapotranspiration estimation. Journal of Clean- Soil, Air, Water 36(10–11):905-912
Havril T, Tóth Á, Molson JW, Galsa A and Mádl-Szőnyi J (2018) Impacts of predicted climate change on groundwater flow systems: Can wetlands disappear due to recharge reduction? Journal of Hydrology 563:1169-1180
Ferreira C (2001) Gene expression programming: a new adaptive algorithm for solving problems. Journal of Complex Systems 13(2):87-129
kurylyk B and MacQuarrie k (2013) The uncertainty associated with estimating future groundwater recharge: A summary of recent research and an example from a small unconfined aquifer in northern humid- continental climate. Journal of Hydrology 492:244-253
Nadiri A, Gharekhani M, Sadeghfam S and Asghari MA (2016) Groundwater vulnerability indices conditioned by Supervised Intelligence Committee Machine (SICM). Journal of Science of the Total Environment 574:691-706
Nadiri AA, Taherkhani Z and Sadeghi AF (2017) Prediction of groundwater level of Bostan Abad using combining artificial intelligence models. IranWater Resources Research 13(3):43-55 (In Persian)
Quintana A, Peterson JM and Hendricks NP (2018) Optimal groundwater management under climate change and technical progress. Journal of Resource and Energy Economics 51:67-83
Shamir E, Megdal SB, Carrillo C, Castro CL, Chang HI, Chief K, Corkhill FE, Eden S, Georgakakos KP, Nelson KM and Prietto J (2015) Climate change and water resources management in the Upper Santa Cruz River, Arizona. Journal of Hydrology. 521:18-33
Touhami I, Chirino E, Andreu J M, Sánchez JR, Moutahir H and Bellot J (2015) Assessment of climate change impacts on soil water balance and aquifer recharge in a semiarid region in south east Spain. Journal of Hydrology 527:619-629
Xue L, Guomin L and Yuan Z (2014) Identifying major factors affecting groundwater change in the North China Plain with grey relational analysis. Journal of Water 6:1581-1600
Zhang Y and Li G (2013) Long-term evolution of cones of depression in shallow aquifers in the North China Plain. Journal of Water 5:677-697