مدیریت بیابان

مدیریت بیابان

بررسی تأثیر عامل‌های طبیعی و انسانی بر افت سفرۀ آب زیرزمینی در دشت میناب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
جعفر بهاری میمندی 1
ام البنین بذرافشان 2
یحیی اسماعیل پور 2
مرضیه شکاری 3
حسین زمانی 3
1 دانشجوی دکتری گروه مهندسی منابع طبیعی، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران.
2 دانشیار گروه مهندسی منابع طبیعی، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران.
3 استادیار گروه آمار، دانشکده علوم پایه، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران.
10.22034/jdmal.2023.2000814.1412
چکیده
یکی از منابع آب شیرین در مناطق خشک و نیمه‌خشک آب‌های زیرزمینی است که موجب تاب‌آوری در برابر کمبود بارش می‌شود. اما در چند دهۀ گذشته، به دلیل رشد جمعیت و توسعه کشاورزی و صنعتی، فشار جبران‌ناپذیری بر آن وارد نموده و موجب افت سطح آب‌زیرزمینی در بیشتر نقاط دنیا بخصوص در ایران شده است. از طرفی علاوه بر تغییرات کاربری اراضی، نوسانات متغیرهای هیدرواقلیمی نیز بر تغییرات تراز سفره مؤثر است. دشت میناب در استان هرمزگان طی چند دهۀ اخیر، به دلایل متعدد دچار افت تراز آب زیرزمینی شده است. پژوهش حاضر با هدف بررسی عوامل هیدرواقلیمی و انسانی بر این تغییرات صورت گرفته است. براین اساس، با استفاده از تصاویر ماهوارۀ لندست، نقشة تغییرات کاربری اراضی در سه بازۀ زمانی استخراج شد. همچنین متغیرهای هواشناسی و هیدرولوژیک و سطح آب زیرزمینی منطقه نیز در بازۀ زمانی 1365 تا 1399 با استفاده از آزمون ناپارامتری من- کندال و پتیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تغییرات سطح آب زیرزمینی حاکی از افت 10.19m در دشت است که این کاهش تراز از سال 1381 آغاز و تاکنون با رشد 0.449m در سال ادامه دارد. نتایج بررسی روند متغیرهای هیدرواقلیمی نشان داد، باران و دبی جریان رودخانه در این منطقه رو به کاهش و تبخیر-تعرق پتانسیل و دما رو به افزایش هستند و عموماً نقاط شکست و نقطۀ تغییرات در نمودار از دهۀ 1380 آغاز شده است. تغییرات کاربری اراضی نشان داد، مقدار اراضی مرتعی 22% کاهش و اراضی مسکونی و اراضی کشاورزی فاریاب تقریبا دو برابر شده است. همچنین احداث و بهره‌برداری سد میناب از سال 1363، کاهش جریان آب ورودی از حوزۀ آبخیز بالادست به دشت و کاهش 22% تغذیه‌ آبخوان، افزایش تعداد چاه‌ها طی سه دهۀ گذشته برای هدف کشاورزی و تهیۀ آب شرب بندرعباس و میناب از دیگر عوامل مؤثر بر افت آبخوان بوده است.
کلیدواژه‌ها
آزمون روند
انتقال آب بین‌حوضه‌ای
تغییر کاربری اراضی
هیدرواقلیم

موضوعات

  1. Ahmadi, S.H., & Sedghamiz, A. (2007). Geostatistical analysis of spatial and temporal variations of groundwater level. Environment and Monitoring Assessment, 129, 277-294. DOI: https://doi.org/10.1007/s10661-006-9361-z
  2. Ahrari Roudi, M. (2018). Assessment the effects of drought on groundwater quantity and quality of Sistan and Baluchistan Province. New Finding in Applied Geology, 12(23), 104-113. DOI: 22092/nfag.2018.1325044.1327 [In Persian]
  3. Akbari, M., Jarge, M.R. & Madani Sadat, H. (2009). Assessment of decreasing of groundwater-table using Geographic Information System (GIS) (Case study: Mashhad Plain Aquifer). Water and Soil Conservation,16 (4), 63–78. DOI: 1001.1.23222069.1388.16.4.4.0 [In Persian]
  4. Alimohammadi, A., Mousivand, A.J., & Shayan, S. (2010). Prediction of landuse and landcover changes by using multi-temporal satellite imagery and Markov-chain. Spatial Planning (Modarres Human Science), 14(3), 117-130. DOI: 22092/WMEJ.2019.128009.1267 [In Persian]
  5. Asadi Zarch, M. A., Jamnezhad, F., Ekhtesasi, M. R., & Hoseini, S. Z. (2020). Investigating the effects of drought and land-use changes on quantity and quality of groundwater resources: a case Study of Darab plain. Desert Ecosystem Engineering, 9(28), 89-102. DOI: http://doi.org/22052/DEEJ.2020.9.28.59 [In Persian]
  6. Azhdari, A., & Kazemi Seghale, H. R. (2018). Determination of microbial contamination in traditional and pasteurized butter samples, marketed in Birjand city. Food Hygiene, 8(1), 39-48. [In Persian]
  7. Azimi Sardari, M. R., Bazrafshan, O., Panagopoulos, T., & Sardooi, E. R. (2019). Modeling the impact of climate change and land use change scenarios on soil erosion at the Minab Dam Watershed. Sustainability, 11(12), 3353. DOI: https://doi.org/10.3390/su11123353
  8. Barkhordari, J., and Khosroushahi, M. (2008) Investigation of effects of land cover and climate change on river flow (Case study: Minab watershed), Pajouhesh & Sazandegi, 77, 191-199. [In Persian].
  9. Bazrafshan, O., Mahmudzadeh, F., & Bazrafshan, J. (2017). Evaluation of temporal trends of the drought indices SPI and SPEI in the Southern Coast of Iran. Desert Management, 4(8), 54-69. DOI: https://doi.org/10.22034/jdmal.2017.24662 [In Persian]
  10. Bazrafshan, O., Parandin, F., & Farokhzadeh, B. (2016). Assessment of hydro-meteorological drought effects on groundwater resources in Hormozgan region-South of Iran. Ecopersia, 4(4), 1569-1584. DOI: https://doi.org/10.3321/ep14040564
  11. Congalton, R. G. (1991). A review of assessing the accuracy of classifications of remotely sensed data. Remote sensing of environment, 37(1), 35-46. DOI: https://doi.org/10.1016/0034-4257(91)90048-B
  12. Doll, P., H. Muller Schmied, C. Schuh, F. T. Portmann, and A. Eicker (2014), Global-scale assessment of groundwater depletion and related groundwater abstractions: Combining hydrological modeling with information from well observations and GRACE satellites, Water Resource Research, 50, 5698–5720. DOI: https://doi.org/10.1002/2014wr015595
  13. Emadodin, S., Shadieemajd, N., & Arekhi, S. (2020). Analysis of the impact of land use change on groundwater level drop) Case study: Mahidasht, Kermanshah province). Natural Environmental Hazards, 9(25), 125-142. DOI: http://doi.org/ 22111/JNEH.2020.31698.1565
  14. Eskandari Damaneh, H., Zehtabian, G., Khosravi, H., Azarnivand, H., & Barati, A. (2021). Simulation of future spatial and temporal changes in land uses and cover in arid areas (Case study: Minab plain). Iranian Range and Desert Research, 18(66), 110-127. DOI: https://doi.org/10.22092/ijrdr.2021.125019 [In Persian]
  15. Famiglietti, J., M. Lo, S. Ho, J. Bethune, K. Anderson, T. Syed, S. Swenson, C. de Linage, & M. Rodell (2011), Satellites measure recent rates of groundwater depletion in California’s central valley, Geophysical Research Letter, 38(3), 1-4. DOI: https://doi.org/10.1029/2010GL046442
  16. Fattahi Masrour, P., & Bazrafshan, O. (2016). Analysis of the temperature extremes changes over the past half century in southern coasts of Iran. Extension and Development of Watershed Management, 4(14), 17-25. [In Persian]
  17. Forootan, E., Rietbroek, R. Kusche, J. Sharifi, M.A. & Awange, J.L. (2014). Separation of large-scale water storage patterns over Iran using GRACE, altimetry and hydrological data. Remote Sensing Environment, 140, 580-595. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2013.09.025
  18. Ghaedi, S., & Agah, S. (2018). Evaluation the impact of natural and human factors on the underground water level of Darab County. Natural Environmental Hazards, 7(16), 145-16. DOI: https://doi.org/10.22111/jneh.2017.3198 [In Persian]
  19. Hansen, J., Sato, M., Ruedy, R., Lo, K., Lea, D.W., & Medina-Elizade, M. 2006. Global temperature change. Proceedings of the National Academy of Sciences, 103(39), 14288-14293. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.060629110
  20. Jamour, R., Eilbeigy, M., & Morsali, M. (2019). Assessment of the land subsidence crisis and the advent of salt water in the Minab plain aquifer. Iranian journal of Ecohydrology, 6(1), 223-238. DOI: https://doi.org/10.22059/ije.2019.270938.998 [In Persian]
  21. Jamshidzadeh, Z. & Mirbagheri, S.A. Evaluation of groundwater quantity and quality in the Kashan basin, central Iran. Desalination, 270, 23-30. DOI: https://doi.org/10.1016/j.desal.2010.10.067
  22. Joodaki, G., Wahr, J. & Swenson, S. (2014). Estimating the human contribution to groundwater depletion in the Middle East, from GRACE data, land surface models and well observations. Water Resourrces Research, 50, 2679-2692. DOI: https://doi.org/10.1002/2013WR014633
  23. Kamaran Dastjerdi, H., Rajaei, S.A. & Mansourian, H. (2022). The Effects of urbanization on reduction of groundwater level and changes in vegetation and surface temperature in Iran’s desert areas (case study: Yazd province). International Journal of Environmental Research, 16 (7), 1-25. DOI: https://doi.org/10.1007/s41742-021-00384-4
  24. Kazemi, M., Feiznia, S., Khosravi, H., Naji, S., & Mesbah, H. (2019). The study of Maharlu Lake area and its marginal land use changes using Landsat images. Watershed Engineering and Management, 11(4), 1130-1139. DOI: https://doi.org/10.22092/ijwmse.2018.102413.1057 [In Persian]
  25. Kendall, M.G. (1975). Rank correlation methods. Griffin, London, Scientific Research Publisher.
  26. Madani, K. (2014). Water management in Iran: What is causing the looming crisis? Environmental Studies Science, 4, 315-328. DOI: https://doi.org/10.1007/s13412-014-0182-z
  27. Mann, H.B. (1945). Nonparametric tests against trend, 13, 245-259.
  28. Mehni, M., & Bazrafshan, O. (2017). Spatiotemporal of quality and quantity of groundwater resources in the Minab plain over the 3past decades. Extension and Development of Watershed Management, 5(18), 51-59. [In Persian]
  29. Moradi, M., Bazrafshan, O., Bahreman, A., & Esmaelpour, Y. (2018). Assessment of the relations between the trends of climatic factors and river flow in southern coastal watersheds, Iran. Watershed Management Research Journal, 31(2), 79-92. DOI: https://doi.org/10.22092/wmej.2018.120263.1070 [In Persian]
  30. Motaghi, M., Djamour, Y., Walter, T.R., Wetzel, H.U., Zschau, J. & Arabi, S. (2007). Land subsidence in Mashhad Valley, northeast Iran: results from InSAR, levelling and GPS. Geophysical Journal International, 168, 518-526. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2006.03246.x
  31. Mozaffari, E., Bazrafshan, O., Moradi, N. (2021). Spatio-temporal variability of characteristics of meteorological drought in Iran under climate change scenarios. Desert Management, 8(16), 153-163. DOI: https://doi.org/10.22034/jdmal.2021.243146 [In Persian]
  32. Nikbakht, R., Arokh, M., Ebrahimi, B., Miranzadeh, M. B., Rabbani, D., & Atoof, F. (2021). Investigating changes in groundwater level in Kashan plain. International Archives of Health Sciences, 8(4), 249-252. DOI: http://doi.org/ 4103/iahs.iahs_2_21
  33. Nouro Pourdargazi, M., Bazrafshan, O., & Esmaelpour, Y. (2022). Agricultural drought monitoring using climatic, vegetation and soil moisture data in Hormozgan province. Nivar, 46(116), 150-164. DOI: 30467/nivar.2022.352541.1224 [In Persian]
  34. Pettitt A. N. (1979). A non-parametric approach to the change-point problem. Journal of the Royal Statistical Society. Series C (Applied Statistics), 28(2),126-135. DOI: https://doi.org/10.2307/2346729
  35. Pokhrel, Y. N., Koirala, S., Yeh, P. J. F., Hanasaki, N., Longuevergne, L., Kanae, S., & Oki, T. (2015). Incorporation of groundwater pumping in a global and surface model with the representation of human impacts. Water Resources Research, 51(1), 78-96. DOI: https://doi.org/10.1002/2014WR015602
  36. Rodell, M., Velicogna, I., & Famiglietti, J. S. (2009). Satellite-based estimates of groundwater depletion in India. Nature, 460(7258), 999-1002. DOI: https://doi.org/10.1038/nature08238
  37. Solaimani, K. and Sadeghi, S. (2009). Detection of ground water changes using geographic information system (A Case Study; Arak Plain, Iran). Applied Science, 9(7), 1338-1343. DOI: https://doi.org/10.3923/jas.2009.1338.1343
  38. Wada, Y., Van Beek, L. P., Van Kempen, C. M., Reckman, J. W., Vasak, S., & Bierkens, M. F. (2010). Global depletion of groundwater resources. Geophysical Research Letters, 37(20), 1-5. DOI: https://doi.org/10.1029/2010GL044571
  39. Wu, Y., Yang, G., Tian, L., Gu, X., Li, X., He, X., ... & Xiao, S. (2021). Spatiotemporal variation in groundwater level within the Manas River Basin, Northwest China: Relative impacts of natural and human factors. Open Geosciences, 13(1), 626-638. DOI: https://doi.org/10.1515/geo-2020-0258
  40. Zamani, T., Karimi, H., Tavakoli, M., & Alimoradi, S. (2018). Investigation the factors affecting the groundwater drawdown in Mehran Plain, Ilam. Hydrogeology, 2(2), 17-28. DOI: https://dx.doi.org/10.22034/hydro.2018.5422 [In Persian]
مدیریت بیابان
دوره 11، شماره 1 - شماره پیاپی 25
6 مقاله
بهار 1402
صفحه 1-18

  • تاریخ دریافت 04 اردیبهشت 1402
  • تاریخ بازنگری 28 اردیبهشت 1402
  • تاریخ پذیرش 30 اردیبهشت 1402