اثر تغییر اقلیم بر آبدهی و ویژگی‌های چشمه‌های کارستی استان کرمانشاه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار اقلیم‌شناسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

2 دانش‌آموختة دکتری اقلیم‌شناسی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 دانش‌آموختة دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

مناطق کوهستانی زاگرس چین‌خورده (حوضة الوند) و زاگرس مرتفع (حوضة قره‌سو) در استان کرمانشاه دارای آبخوانهای کارستی متعدّدی بوده که توسّط چشمه‌های کارستی تخلیه می‌گردند. این آبخوان‌ها، منبع اصلی تأمین آب جوامع انسانی، اکوسیستم‌های حوضه‌ها و تأمین‌کنندة جریان پایة رودخانه‌های الوند و قره‌سو بوده و نقش حیاتی در پایداری محیط، استمرار و شکل‌گیری مدنیّت در مناطق مورد مطالعه دارند. هدف پژوهش حاضر بررسی تأثیر تغییرات اقلیمی بر ویژگی‌های کمّی و رژیم آبدهی چشمه‌ها است. بدین منظور، ترکیبی از روش‌های آماری و مدل‌سازی استفاده شد. داده‌های مورد استفاده شامل بارش و دبی ایستگاه‌های وزارت نیرو، داده‌های بارش، پارامترهای دمایی، رطوبت نسبی و تابش خورشید برای ایستگاه‌های همدید و همچنین داده‌های طولانی‌مدّت GPCC است. نتایج آنالیز خودهمبستگی نشان داد در زاگرس مرتفع به‌جز چشمة یاوری، دبی سایر چشمه‌های کارستی به بارش وابستگی زیادی دارند. در مقابل، چشمه‌های زاگرس چین‌خورده وابستگی کمتری به بارش دارند، در این زون تنها دبی چشمه‌های ماراب و ریجاب به بارش وابستگی بالایی دارند. بررسی شرایط اقلیمی ایستگاه‌های همدیدی نمایندة هر زون نشان داد اقلیم منطقه طی دورة 2014-1986 تغییرات قابل توجّهی یافته و شرایط خشکی منطقه شدّت بیشتری پیدا کرده است، به طوری که بررسی داده‌های بارش ایستگاه‌ها و داده‌های شبکه‌ای نشان‌دهندة کاهش بارش و افزایش خشکسالی‌های متمادی و دوره‌ای در دو زون مورد بحث است. در مقابل، شرایط حرارتی از روند افزایشی معنیداری برخوردار شده است. بیشترین کاهش رطوبت و افزایش دمای منطقه از اواخر دهة 1990 قابل مشاهده است. بررسی شرایط کمّی و کیفی چشمه‌های منطقه در ارتباط با تغییرات اقلیمی، بیانگر تغییرات قابل توجّه آنها است، زیرا آبدهی چشمه‌های مورد مطالعه در دو دهة گذشته به تبعیّت از روند منفی بارش، دارای روند کاهشی بوده‌اند. خشکسالی‌های شدید و کاهش بارش بدون تأخیر زمانی سبب کاهش آبدهی چشمه‌های کارستی منطقة مورد مطالعه شده‌اند. ویژگی‌های کیفی چشمه‌های مورد مطالعه نیز تغییر کرده است که بیشتر تابع حجم آب ورودی به آبخوان بوده و رابطة معنیداری با نوسانات بارشی ندارد. 

کلیدواژه‌ها


ایزدی، عزیزالله؛ داوری، کامران؛ علیزاده، امین؛ قهرمان، بیژن (1387) کاربرد مدل داده‌های ترکیبی در پیش‌بینی سطح آب زیرزمینی، آبیاری و زهکشی ایران، 2 (2)، صص. 143-133.

طالبی، محمد صادق؛ شیخ علیشاهی، نجمه؛ دهقانی فیروزآبادی، نجمه (1390) مطالعة تغییر اقلیم در استان کرمان به روش من-کندال، یازدهمین سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر، کرمان.

عابدینی، محمدحسین (1389) ارتباط خشکسالی و منابع آب کارستی (مطالعة موردی: حوضة کارستی مهارلو)، پایان‌نامة کارشناسی ارشد، استاد راهنما: مجتبی یمانی، دانشگاه تهران.

فتوت، مسعود؛ مهرابی، علی (1386) بررسی واکنش چشمه کارستی نیلوفر نسبت به خشکسالیهای اخیر استان کرمانشاه، کنفرانس بررسی منابع آب استان کرمانشاه.

مدرسی، فرشته؛ عراقی نژاد، شهاب؛ ابراهیمی، کیومرث؛ خلقی، مجید (1389) بررسی منطقه‌ای پدیدة تغییر اقلیم با استفاده از آزمون‌های آماری مطالعة موردی: حوضة آبریز گرگان‌رود - قره‌سو، نشریة آب و خاک، 24 (3)، صص. 489-476.

میری، مرتضی (1395) واکاوی ارتباط تغییر اقلیم و زوال جنگل‌های زاگرس (منطقة ایلام)، رسالة دکتری، استاد راهنما: قاسم عزیزی، دانشگاه تهران.

میری، مرتضی؛ رحیمی، مجتبی (1394) گرمایش جهانی و روند تغییرات دمایی ایران، باشگاه پژوهشگران جوان دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اسلامشهر.

میری، مرتضی؛ رضیئی، طیب؛ رحیمی، مجتبی (1395) ارزیابی و مقایسة آماری داده‌های بارش TRMM و GPCC با داده‌های مشاهده‌ای در ایران، فیزیک زمین و فضا، 42 (3)، صص 672-657.

نوروزی، علی‌اکبر (1395) گزارش نهایی سامانة پایش خشکیدگی جنگل‌های بلوط غرب کشور، گزارش پژوهشی، سازمان ‌‌تحقیقات، آموزش ‌و ترویج کشاورزی، پژوهشکدة حفاظت خاک و آبخیزداری.

Bakalowicz, M. (2005) Karst Groundwater: A Challenge for New Resources, Hydrogeology Journal, 13 (1), pp. 148-160.

Ekmekci, M., Tezcan, L. (2011) Management of Karst Aquifers Under Climate Change: Implications for Sustainable Use, Climate Change and its Effects on Water Resources, 3, pp. 77-85.

Fiorillo, F. (2009) Spring Hydrographs as Indicators of Droughts in a Karst Environment, Hydrology, 373 (3-4), pp. 290-301.

Fiorillo, F., Guadagno, F. M. (2012) Long karst Spring Discharge Time Series and Droughts Occurrence in Southern Italy, Environmental Earth Sciences, 65 (8), pp. 2273-2283.

Gondwe, B.R.N., Merediz-Alonso, G., Bauer-Gottwein, P. (2011) The Influence of Conceptual Model Uncertainty on Management Decisions for a Groundwater-Dependent Ecosystem in Karst, Hydrology, 400(1-2), pp. 24-40.

Gremaud, V., Goldscheider, N. (2010) Climate Change Effects on Aquifer Recharge in a Glacierised Karst Aquifer System, Tsanfleuron-Sanetsch, Swiss Alps, Advances in Research in Karst Media, pp. 31-36.

Hao, Y., Yeh, T. J., Gao, Z., Wang, Y., Zhao, Y. (2006) A Gray System Model for Studying the Response to Climatic Change: The Liulin Karst Springs, China, Hydrology, 328 (3-4), pp. 668–676.

Jeannin, P. Y., Hessenauer, M., Malard, A., Chapuis, V. (2016) Impact of Global Change on Karst Groundwater Mineralization in the Jura Mountains, Science of The Total Environment, 541, pp. 1208-1221.

Kendall, M. G. (1975) Rank Correlation Methods, Charles Griffin, London.

Loáiciga, H. A., Maidment, D. R., Valdes, J. B. (2000) Climate-Change Impacts in a Regional Karst Aquifer, Texas, USA, Hydrology, 227 (1-4), pp. 173-194.

Ma, T., Wang, Y., Guo, Q. (2004) Response of Carbonate Aquifer to Climate Change in Northern China: A Case Study at the Shentou Karst Springs, Hydrology, 297 (1-4), pp. 274-284.

Mann, H. B. (1945) Nonparametric Tests Against Trend, Econometrica, 13 (3), pp. 245-259.

McKee, T. B., Doesken, N. J., Kleist, J. (1993) The Relationship of Drought Frequency and Duration to Time Scales, In Proceedings of the 8th Conference on Applied Climatology, pp. 17-22.

Orehova, T. (2004) Comparative Estimate of Resistance to Drought for Selected Karstic Aquifers in Bulgaria, International Journal of Speleology, 33 (1/4), pp. 73-79.

Paul Novel, J., Dimadi, A., Zervopoulou, A., Bakalowicz, M. (2007) The Aggitis Karst System, Eastern Macedonia, Greece: Hydrologic Functioning and Development of the Karst Structure, Hydrology, 334 (3-4), pp. 477-492.

Smith, B. A, Hunt, B. B. (2010) A Comparison of the 1950s Drought of Record and the 2009 Drought, Barton Springs Segment of the Edwards Aquifer, Central Texas, Gulf Coast Assoc Geol Soc Trans, 60, pp. 611-622.

Steiakakis, E., Vavadakis, D., Kritsotakis, M., Voudouris, K., Anagnostopoulou, C. (2016) Drought impacts on the Fresh Water Potential of a Karst Aquifer in Crete, Greece, Environmental Earth Sciences, 75, pp.1-19.

Waele, J. D., Plan, L., Audra, P. (2009) Recent Developments in Surface and Subsurface Karst Geomorphology: An Introduction, Geomorphology, 106 (1-2), pp. 1-8.