چکیده

رمز بقاء و توسعه پایدار اقتصادی در هر منطقهای وجود آب میباشد. در مناطق شمالی ایران با وجود حجم بالای بارنـدگی و منابع آب سطحی فراوان، لیکن آب زیرزمینی نیز یکی از منابع عمده تأمین کننده نیاز آب مصـرفی جهـت مصـارف کشـاورزی، شرب و صنعت میباشد. از اینرو شناخت منابع آب به خصوص آبهای زیرزمینی موجب مدیریت صحیح مصـرف و حفـظ ایـن منابع پرارزش میشود. یکی از راههایی که میتوان به کمک آن به این شناخت رسید، بهره گرفتن از روش بیلان آب زیرزمینـی در تلفیق با سایر روشهای نوین نظیر زمین آمار و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) میباشد.
در این تحقیق با استفاده زمین آمار و سیستم اطلاعات جغرافیایی ضمن تخمین بـیلان آب زیرزمینـی، توزیـع مکـانی اجـزاء معادله بیلان در آبخوان دشت قائشمهر – جویبار واقع در استان مازندران برای سال آبـی ۱۳۸۲-۸۳ تهیـه گردیـد. نتـایج ایـن تحقیق حکایت از کارائی استفاده از GIS در شناخت بهتر پارامترهای تغذیه و تخلیه منبع آب زیرزمینـی و توزیـع مکـانی آنهـا داشت. با استفاده از این توزیع مکانی و با توجه به مثبت بودن بیلان آب زیرزمینی میتوان منـاطقی کـه دارای اضـافه برداشـت هستند را توصیه نمود. بدون استفاده از GIS ، امکان تهیه بیلان آب زیرزمینی فقط بـرای کـل آبخـوان و بصـورت یکجـا وجـود داشته ولی با این ابزار در آبخوان قائمشهر – جویبار، محاسبات بیلان برای سلولهای با ابعاد ۱۰۰×۱۰۰ انجام گردید.

واژگان کلیدی: بیلان آب زیرزمینی، زمین آمار، سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)

-۱ مقدمه

جهت حفظ منابع آب زیرزمینی و مدیریت مناسب آن باید این منابع گرانبها بطور کامل شناسـایی شـده و میـزان تغذیـه و تخلیه سالانه آن برآورد گردد. بیلان آب یکی از موضوعات اساسی علم هیدرولوژی است که بر مبنای آن میتـوان اجـزاء منـابع آب موجود سیستم را در فواصل ز مانی مختلف مورد مقایسه قرار داد و نتیجـه تـأثیر هرکـدام را در تغییـرات رژیـم آبـی مـورد شناسائی قرار داد (حسام، .( ۱۳۸۳ درحقیقت معادله بیلان آب عبارت است از، کاربرد اصـل بقـاء مـاده کـه تحـت نـام معادلـه پیوستگی بیان میشود. به کمک بیلان آب میتوان به میزان برداشت مجاز از آبخوان و یک مدیریت صحیح جهت بهرهبـرداری و استخراج از آن دست یافت. برداشت مجاز آب زیرزمینی به میزان آبی که میتواند بدون ایجاد نتایج نامطلوب از آبخوان برداشـت

Archvie of SID

شود، اطلاق میگردد. در عمل، برداشت مجاز باید کمتر از متوسط سالیانه تغذیه برای جبـران افـتهـای فرعـی آب زیرزمینـی باشد. هرگونه برداشت بالاتر از میزان برداشت مجاز، برداشت بیرویه مـیباشـد (تـودٌ، ۱۹۸۷؛ فریـز و چـریٍ، ۱۹۷۹؛ فیتـرَ، ۱۹۸۸؛ دیویس و دیویستُ، .(۱۹۶۶

با توجه به رشد روز افزون علم و فراهم شدن امکان استفاده از تکنیک و روشهای نوین نظیر زمین آمار و سیستم اطلاعـات جغرافیایی (GIS)، به نظر میرسد که کاربرد توأم آن با سایر روشهای شناخته شده قبلی، میتواند به تخمین و برآورد دقیقتـر متغیرهای مورد نظر، کمک به سزائی کند. زمین آمار شاخهای از علم آمار بوده که به کمک آن میتوان بـا اسـتفاده از دادههـای یک کمیت در مختصات معلوم، مقدار همان کمیت را در مختصات معلوم دیگـر تخمـین زد (پـاک، .(۱۳۸۶ سیسـتم اطلاعـات جغرافیایی یک سامانه رایانهای است که دادههای مکانی را استفاده و نگهداری میکند. طبق تعریـف بـاروقِ (۱۹۸۶)، سیسـتم اطلاعات جغرافیایی مجموعهای از ابزارهای جمعآوری، ذخیرهسازی، بازیافت، تبدیل و نمایش دادههای مکـانی از جهـان واقعـی است.

تحقیقات گستردهای در زمینه بکارگیری روش بیلان آب، GIS و زمین آمار انجام گرفته اسـت. بـه عنـوان مثـال، مارشـال و همکارانّ (۲۰۰۶)، با تقسیم معادله بیلان به دو دوره خشک و مرطوب توانستند مقدار تغذیه و آبدهی ویـژه را در آبخـوانی در هندوستان را محاسبه کنند. روش بهکار رفته قادر به تخمین مقادیر مذکور برای کل آبخوان بود. تیلاهـون و مرکـلْ (۲۰۰۹)، تغذیه آب زیرزمینی منطقه دیر داواَ کشور اتیوپی را با استفاده از توزیع مکانی اجزاء معادله بیلان آب و GIS مورد بررسی قـرار دادند. صائمی و کمالی (۱۳۸۸)، ضمن محاسبه بیلان آب زیرزمینی دشت نیریز، راهکارهایی را جهـت مـدیریت مصـرف بهینـه منابع آب زیرزمینی ارائه نمودند.

-۲ مواد و روشها

-۱-۲ معرفی منطقه مطالعاتی

حوضه آبریز رودخانه تالار با مساحت ۳۵۲۲ در بخش مرکزی استان مازندران بین طولجغرافیـای َ۵۲ ۳۰تـا َ۵۳ ۲۰ و عرض جغرافیایی َ۳۵ ۴۵تا َ۳۶ ۴۵، بین شهرستانهای ساری، بابل، قائمشهر و جویبار قرار گرفته است کـه ۱۱۷۲ کیلـومتر آن را دشت قائمشهر تشکیل داده است. رودخانههای تالار و سیاهرود در دو سـمت غـرب و شـرق ایـن محـدوده جریـان دارنـد (شکل .(۱ این منطقه با آب و هوای معتدل خزری دارای بارش متوسط سالیانه ۷۰۰ – ۸۰۰ میلیمتر مـیباشـد. حـداقل سـطح برخورد به آب بطور متوسط بین ۱ تا ۳ متر در نواحی مرکزی و در مجاورت مرزهای شمالی دشت و حداکثر سطح برخـورد بـه آب بطور غالب در مجاورت ارتفاعات جنوبی دشت میباشد. تنها جبهه ورودی آب زیرزمینی دشـت قائمشـهر – جویبـار نـواحی جنوبی آن بوده که به دلیل کوهستانی بودن و داشتن رسوبات آبرفتی دانه درشت، تغذیه حاصل از بارندگی و سیلابهـا بیشـتر است. تنها جبهه خروجی آب زیرزمینی دشت در نواحی شمالی دشت هممرز با حاشیه جنوبی دریای خزر مـیباشـد کـه مقـدار زیادی از آب سفره زیرزمینی از این ناحیه خارج و زهکشی مـیگـردد. جهـت اصـلی جریـان آب زیرزمینـی دشـت قائمشـهر – جویبار، جنوبی – شمالی میباشد. براساس آمار برداری سال ۱۳۸۲-۸۳ تعداد ۱۸۶۸۴ حلقه چـاه در منطقـه مطالعـاتی

قائمشهر – جویبار آماربرداری گردیده است که بیشتر چاههای دشت را چاههای کم عمق تشکیل میدهد (بینام، .(۱۳۸۶

۱- Todd 2- Freeze and Cherry 3- Fetter 4- Davis and Deveist 5- Burrough

۶- Marechal et al. 7- Tilahun and Merkel 8- Dire Dawa

Archvie of SID