بررسی تأثیرات تغییر الگوی کشت زراعی بر وضعیّت کمّی منابع آب زیرزمینی آبخوان دشت قاین با استفاده ازمدل MODFLOW

Abstract

محدوده مطالعاتی این پژوهش آبخوان دشت قاین در استان خراسان جنوبی است که اقلیمی گرم و خشک دارد. طی سال‌های اخیر، کاهش بارندگی، محدودیت منابع آب، حفر بی‌رویه چاه‌های کشاورزی و برداشت بیش از حد آب زیرزمینی، منجر به افت شدید سطح آب زیرزمینی در این منطقه شده است. هدف این تحقیق، بررسی مدل‌سازی منابع آب زیرزمینی و کاربرد مدل‌های کمی برای شبیه‌سازی جریان آبخوان دشت قاین و تحلیل نوسانات سطح ایستابی در چاهک‌های پیزومتری، همچنین ارائه راهکارهای مدیریتی برای مقابله با افت تراز آب زیرزمینی است. این مطالعه با بهره‌گیری از داده‌های هیدروژئولوژیکی، هیدرولوژی، هواشناسی و مطالعات پایه منابع آب زیرزمینی انجام شد. برای تحلیل دقیق هیدروژئولوژی آبخوان، مدل‌سازی کمی آب زیرزمینی با نرم‌افزار GMS و کد MODFLOW صورت گرفت و سطح آب زیرزمینی برای بازه سه‌ساله (۱۳۹۹ تا ۱۴۰۲) در ۳۶ گام زمانی ماهانه شبیه‌سازی شد. واسنجی مدل به صورت دستی برای سال‌های ۱۳۹۹ تا ۱۴۰۱ و صحّت‌سنجی آن برای سال‌های ۱۴۰۱ تا ۱۴۰۲ انجام گرفت. . تفاوت بین تراز آب زیرزمینی مشاهده شده و محاسبه شده در مراحل واسنجی مدل با معیار ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) ارزیابی شد. در مرحله ماندگار مدل با معیارهای آماری ME و MAEو RMSE مورد ارزیابی قرار گرفت و مقادیر آن به ترتیب 358/0 متر و362/0 متر و 479/0 متر تعیین شد مقادیر پارامترهای ME وMAE و RMSE در مرحله واسنجی و صحّت‌سنجی مدل در حالت غیر ماندگار بترتیب 02/0 و 31/0 و 4/0 تعیین شد که نشان دهنده دقّت مدل در تخمین وشبیه‌سازی درست و نزدیک به واقعیّت پارامترهای هیدرولیکی و تغییرات تراز آب در سطح آبخوان است. پس از اطمینان از دقّت مدل، سناریوی تغییر الگوی کشت در دشت قاین و تأثیر آن بر افزایش سطح تراز آب زیرزمینی (با ثابت در نظر گرفتن سایر شرایط) در پیزومترهای دشت مورد بررسی و تجزیه‌ و‌تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که اجرای سناریوی فوق و تغییر الگوی کشت دشت قاین از محصولات پر آب بر به کم آب بر سبب افزایش حجم ذخیره آب‌های زیرزمینی در دشت مذکور به میزان85/5 میلیون متر مکعب در سال خواهد گردید.