بررسی اثرات تغییر اقلیم بر سطح آب زیرزمینی با استفاده از مدل مفهومی بیلان (مطالعه موردی: دشت بیرجند)

چکیده مقاله

مدیریت منابع آب در مناطق خشک از اهمیت بالایی برخوردار است. از آنجا که در این مناطق بیشتر سهم مصارف متوجه منابع آب زیزمینی است، اطلاع از وضعیت کمی و کیفی این منابع ضروری است. خروجی‌های مدل‌های گردش عمومی ابزاری سودمند در جهت پیش‌بینی تغییرات متغیرهای اقلیمی به شمار می‌رود. در این پژوهش در ابتدا جهت بررسی پیامدهای کمی گرم شدن جهانی، با استفاده از بهترین خروجی مدل‌های گردش عمومی اثر تغییر اقلیم بر بارش براورد گردید، و در ادامه به منظور تحلیل وضعیت کمی آبخوان دشت بیرجند، از مدل مفهومی بیلان استفاده شد. واسنجی و صحت‌سنجی مؤلفه‌ها و اجزاء مدل مفهومی بیلان با استفاده از الگوریتم‌ بهینه‌سازی چندهدفه MOPSO، و میانگین سطح آب زیرزمینی حدفاصل سال‌های 1390 تا 1393 (به عنوان ارتفاع مشاهداتی سطح آبخوان) انجام شد. از شاخص‌های R2 و RMSE به عنوان توابع هدف در این بهینه‌سازی استفاده شد. بازه‌ی تغییرات توابع هدف در مرحله‌ی واسنجی اعضای جمعیت نیز بین 96/0 تا 2/0 برای تابع RMSE، و بین 77/0 تا 97/0 برای تابع R2 رسید. همچنین میزان دقت توابع هدف در مرحله‌ی صحت‌سنجی برای تابع RMSE و R2به ترتیب برابر است با 84/0 و 91/0. در مرحله‌ی بعد، براورد سطح آب زیرزمینی آبخوان حدفاصل سال‌های 2015 تا 2030 میلادی انجام شد. نتایج مطالعه‌ی حاضر نشان داد که سطح آب زیرزمینی آبخوان دشت بیرجند در بازه مطالعه شده با روندی نزولی مواجه خواهد گردید. طبق شبیه‌سازی‌های مدل مفهومی در خصوص سطح آب زیرزمینی، انتظار می‌رود که حدوداً افت تجمعی و ارتفاع سطح آب زیرزمینی در پایان دوره‌ی آتی به ترتیب به ارقام 7 و 9/1315 متر برسد.