مدیریت بیابان

مدیریت بیابان

پیش‌یابی رابطۀ بین تغییر اقلیمی و منابع آب زیرزمینی بر پایۀ مدل MODFLOW

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
فاطمه بومه 1
محمد حسین مختاری 2
علی طالبی 3
مسعود گودرزی 4
1 دانشجوی دکتری مدیریت و کنترل بیابان، دانشکدۀ منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران.
2 دانشیار گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشکدۀ منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران.
3 استاد گروه مرتع و آبخیزداری دانشکدۀ منابع طبیعی و کویرشناسی ،دانشگاه یزد، یزد، ایران.
4 دانشیار گروه خشکسالی و تغییر اقلیم، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، تهران، ایران
10.22034/jdmal.2024.2040564.1480
چکیده
پدیدۀ تغییر اقلیم براساس شواهد موجود، از زمان‌های بسیار دور وجود داشته است. حال آن‌که در شرایط کنونی سرعت و شتاب آن بیش‌تر شده است. پژوهش حاضر به بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر منابع آب زیرزمینی بر اساس مدل MODFLOW می­پردازد. به‌­این منظور، در آغاز بیلان آب محاسبه شد و سپس بابهره‌­گیری از داده‌های جهانی متغیرهای دما و بارش برای سال های آینده نزدیک 2031-2050 (1409-1428)، میانی 2051-2070 (1429-1448) و دور 2090-2071 (1449-1468) برآورد و به‌­عنوان ورودی مدل MODFLOW 2005  مورد استفاده قرار گرفتند. مطابق با نتایج، میانگین ماهانۀ دمای کمینه و بیشینه بر پایۀ دو سناریوی SSP2-4.5 و SSP5-8.5 در تمام ماه‌های سال در آینده افزایش خواهد داشت. در سناریو خوش­بینانه، بارش و تغذیۀ آبخوان‌ها به‌­طور متوسط در سطح فعلی باقی می‌ماند، ولی تراز آب زیرزمینی با حفظ نوسان­‌های سالانه و فصلی در بلندمدت تا سال 2089 (1467) به­‌طور متوسط حدود m22 کاهش خواهد یافت. اما در سناریو بدبینانه، بارش و تغذیه آبخوان­‌ها به‌­طور قابل توجهی کاهش می‌­یابد که موجب کاهش تراز آب زیرزمینی می شود. تراز آب زیرزمینی در دورۀ بلند مدت به‌طور قابل توجهی زیر تأثیر سناریوهای بارش و تغذیه آبخوان‌ها قرار خواهد گرفت و و در حدود سالی cm30 افت خواهد داشت.
کلیدواژه‌ها
بارش
بیلان آب
تغذیه آبخوان
دما
رود کر

موضوعات

  1. Abbaszadeh, M., Bazrafshan, O., Mahdavi, R., Sardooi, E. R., & Jamshidi, S. (2023). Modeling Future Hydrological Characteristics Based on Land Use/Land Cover and Climate Changes Using the SWAT Model. Water Resources Management, (37)10, 4177-4194. DOI: 1007/s11269-023-03545-6
  2. Abbasnouvinpour, E., Karimi, F. and Rezaie, H. (2022). The Prediction of Groundwater Level in Ghorve Plain Using MODFLOW Model in Different Scenarios of LARS-WG Climate Change. Water and Soil Science, 32(4), 61-73. [In Persian]
  3. An, N.N., Nhut, H.S., Phuong, T.A., Huy, V.Q., Hanh, N.C., Thao, G.T.P., Trinh, P.T., Hoa, P.V. and Bình, N.A. (2022). Groundwater simulation in Dak Lak province based on MODFLOW model and climate change scenarios. Frontiers in Engineering and Built Environment, Vol. 2 No. 1, pp. 55-67. DOI: https://doi.org/10.1108/FEBE-11-2021-0055
  4. Askarizadeh, D., Arzani. H., Jaffari, M., Bazrafshan, , & Prentice, I.C. (2018). Surveying of the past, present and future of vegetation changes in the central Alborz ranges in relation to climate change. RS & GIS for Natural Resources, 9(3), 1-18. [In Persian]
  5. Clayton, S., & Karazsia, B. T. (2020). Development and validation of a measure of climate change anxiety. Journal of Environmental Psychology, 69, Article 101434. DOI: 1016/j.jenvp.2020.101434
  6. Dong, Y., Li, G. & Xu, H. (2012). An aerial recharge and discharge simulating method for MODFLOW. Computers & Geosciences. 42, 203-205. DOI: 1016/j.cageo.2011.10.005
  7. Goodarzi, M., & Mortazavizadeh, F. S. (2020). Assessing Climate Change Impacts on Groundwater Fluctuations Using RCP Scenarios. Iranian journal of Eco hydrology, 7(3), 801- 814. [In Persian]
  8. HajiGhasemi, Sh., Zakeri Niri, M., & Najafi Jilani, A. (2021). Investigating of Climate Change Effects on the Surface Runoff with SWAT Model (Case study: Mazlaghan River). Iranian journal of Irrigation and Drainage, 15(1), 121-137. [In Persian]
  9. Jallili, Kh., Moradi, H.R., & Bozorg haddad, O. (2016). Assessment of Climate Change Impacts on Water Resources in Islam Abad Aquifer and Land Allocation Optimization. Desert Ecosystem Engineering Journal, 5(11), 117-131. [In Persian].
  10. Khan, M.S.H., Haque, M.E., Ahmed, M., Mallick, J., Islam, A.R.M.T., & Fattah, A.M. (2024). Quantitative analysis and modeling of groundwater flow using visual MODFLOW: a case from subtropical coal mine, northwest Bangladesh. Environment Development Sustain, 26, 12971–12993. DOI: 1007/s10668-023-04052-9
  11. Liu, W., Bailey, R. T., Andersen, H. E., Jeppesen, E., Nielsen, A., Peng, K., Trolle, D. (2020). Quantifying the effects of climate change on hydrological regime and stream biota in a groundwater-dominated catchment: A modelling approach combining SWAT-MODFLOW with flow-biota empirical models. Science of The Total Environment, 745, 140933. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140933
  12. Patil, N. S., Chetan, N. L., Nataraja, M., & Suthar, S. (2020). Climate change scenarios and its effect on groundwater level in the Hiranyakeshi watershed. Groundwater for Sustainable Development, 10, 100323. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gsd.2019.100323
  13. Razavi, S., davary, K., Shahedi, M., talebi, F., & Joodavi, A. (2019). An overview on water balance models: mathematical-conceptual water balance models for watershed. Iranian Water Researches Journal, 13(4), 125-136 [In Persian].
  14. Shahin Rakhsar, P., & Nazmi, A. (2021). Climate change and its impact on underground water resources. 11th national conference on sustainable agriculture and natural resources, Tehran. [In Persian].
  15. Sheikh Biklo Islam, B. (2018). The effects of extreme weather events related to climate change: From the past to the present, The 14th Congress of the Iranian Geographic. Tehran, Iran. [In Persian].
  16. Sheikha-BagemGhaleh, S., Babazadeh, H., Rezaie, H. & Saraee-Tabrizi, M. (2023). The effect of climate change on surface and groundwater resources using WEAP-MODFLOW models. Applied Water Science.13, 121. DOI: 1007/s13201-023-01923-4.
  17. Shrestha, S., Bach, T.V., & Pandey, V.P. (2016). Climate change impacts on groundwater resources in Mekong Delta under representative concentration pathways (RCPs) scenarios. Sci. Policy. 61, 1-13. DOI: 10.1016/j.envsci.2016.03.010
  18. Soleymani Motlagh, M. S., Ghasemieh, H., Talebi, A., & Abdollahi, K. (2017). Identification and analysis of drought propagation of groundwater during past and future periods. Water Resources Management, 31(1), 109-125. DOI: https://doi.org/10.1007/s11269-016-1513-5 ‏
  19. Taylor, M. (2013). Climate change, relational vulnerability and human security: rethinking sustainable adaptation in agrarian environments. Climate and Development, 5(4), 318-327. DOI: https://doi.org/10.­1080/17565529.2013.830954
  20. Zhang, L., Li, X., Han, J., Lin, J., Dai, Y. & Liu, P. (2024). Identification of surface water - groundwater nitrate governing factors in Jianghuai hilly area based on coupled SWAT-MODFLOW-RT3D modeling approach. Science of The Total Environment. 912: 168830. DOI: 1016/j.scitotenv.2023.168830
مدیریت بیابان
دوره 12، شماره 4 - شماره پیاپی 32
6 مقاله
زمستان 1403
صفحه 1-20

  • تاریخ دریافت 17 شهریور 1403
  • تاریخ بازنگری 10 آذر 1403
  • تاریخ پذیرش 19 آذر 1403