چکیده:

با توجه به قرار گرفتن سرزمین ایران در اقلیم خشک و نیمه خشک، بالا بودن میزان تبخیر نسبت به بارش، رشد تصاعدي جمعیت در سال هاي اخیر، توسعه صنایع، خشکسالی هاي مستمر وپی درپی، برداشت بیرویه آبهاي زیر زمینی و افـت سطح آب، شـرایـط خاص و بـحرانی را در ایران شکل گرفته است. لذا مدیریت منـابع آب بویژه آب هاي زیر زمینی، در مناطق خشــک و نیــمه خــشک بخصــوص اسـتان خراســان رضـوي از اهمــیت خاصـی برخـوردارمی باشد. بدین منظور، جهت بررسی افت سطح آب هاي زیر زمینی، دشت کاشمر- بردسکن با مساحت ۴۴۳۸ کیلومتر مربع و آبخوانی به وسعت ۱۵۶۱ کیلومترمربع، به دلیل واقع شـدن در منطقـه خشـک و بیابـانی، برداشت بیرویه و وسعت زیاد انتخاب گردید. جهت انجام این تحقیق، آمار چاه هاي مشاهده اي دشت، در طـی ۲ دوره ۱۰ ساله ۱۳۶۶-۷۶) و (۱۳۷۷-۸۶ مورد بررسی قرار گرفت. پس از جمع آوري و ورود داده هـا بـه سیسـتم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و با استفاده از نقشه هاي زمین شناسی، توپوگرافی وحدکوه – دشت، بر اسـاس روش درون یابی، نقشه هاي خطوط هم پتانسیل و پهنه بندي افت سطح آب زیر زمینی تهیه گردید. هیدرو گراف هاي تراز آب نیز در محیط نرم افزاري اکسل ترسیم شدند. نتایج حاصل از نقشه هم افت ۱۰ سال اول (سال آبـی -۶۷ ۶۶ تا (۷۶-۷۷ نشاندهنده حداقل افت -۶ متر و حداکثر -۲۶ متر در آبخوان مـی باشـد. در ۱۰ سـال دوم (سـال آبی ۷۶-۷۷ تا (۸۵-۸۶ نیزحداکثر افت (-۲۴) مترمشهود است. بر اساس هیدورگراف هاي رسم شده در طـی ۲۰ سال آماري، بطور متوسط حدود ۲۲/۵ متر افت سطح آب زیرزمینی در دشت مشاهده می گـردد. از عوامـل مهـم تاثیرگذار در افت آب آبخوان کاشمر می توان به بهره برداري بیش از حد از سفره هاي آب زیر زمینـی، افـزایش و تراکم جمعیت ، خشکسالی هاي اخیر و مدیریت نامناسب منابع آبی اشاره نمود.

کلمات کلیدي:

افت آب زیر زمینی، آبخوان دشت کاشمر، GIS، هیدروگراف ترازآب زیر زمینی.

مقدمه:

برداشت بی رویه از آب هاي زیر زمینی در بسیاري از نقاط جهان سبب افت شـدید سـطح آب زیرزمینـی شده است. آمار ارایه شده در منابع جهـانی وضــع دشــوار رونـد افــت ســالانه آب زیـر زمینـی را نشــان مـی دهد.کسري حجم مخزن آب زیرزمینی جهان، سالانه بین ۷۰۰ تا ۸۰۰ میلیارد مترمکعب بوده که یک درصـد آن متعلق به کشور ایران است. بر اساس آمار سال آبی ۱۳۸۱-۸۲ در کشـور،حدود ۷۴/۶ میلیـارد مترمکعـب آب از طریق چاه ها، چشمه ها و قنوات استحصال می شود (خسرو شاهی، .(۱۳۸۶ در دشت رفسنجان در استان کرمان براثر پمپاژ، عمق چاه هاي آب از ۵۰ متر به ۳۰۰ متر کاهش یافته و در دشت هـاي اطـراف اصـفهان بـه بـیش از ۱۰۰ متر رسیده است (خواجه الدین، .(۱۳۸۶ در دشت مرکزي اراك براثر خشکسالی و بهره برداري بیش از حـد، آبهاي شور وارد آبهاي شیرین شده و آبهاي دشت را با خطر شور شدن مواجه ساخته است (کردوانی، .(۱۳۸۰

جان پرور و نیریزي (۱۳۸۴) بر اساس مطالعاتی در دشت مشهد اعلام نمودند میـزان بهـره بـرداري از آب هاي زیرزمینی از سال ۱۳۵۰ تا سال ۱۳۸۴ به میزان ۴/۶ میلیارد مترمکعب افزایش یافته و پیش بینی مـی شـود تا سال ۱۳۹۹ میلادي به میزان ۲/۵ میلیارد مترمکعب دیگر نیز افزایش یابد. جان پرور و نیریزي عوامـل مهمـی که باعث افزایش بهره برداري شده اند را، توسعه زیاد سطح زیر کشـت از ۱۰۰۰۰۰ هکتـار بـه ۱۳۰۰۰۰، توسـعه صنعت از کمتر از ۱۰۰ واحد صنعتی به بیش از ۳۰۰۰ واحد، افزایش توسعه شهري از ۱۵ کیلومتر مربـع بـه ۱۶۰ کیلومتر مربع و افزایش جمعیت از ۰/۵ میلیون نفر به ۲/۵ میلیون نفردر طی ۳۴ سال اعلام نمودنـد. حسـینی و همکاران (۱۳۸۶) در مطالعاتی مشابه در دشت مشهد به این نتیجه رسیدندکه تعداد چاه هاي این دشت در سـال ۱۳۴۴، تعداد ۲۳۱ حلقه بوده که در سال ۱۳۷۲ بـه ۳۶۱۹ حلقـه افـزایش یافتـه اسـت. شمسـی پـور و حبیبـی (۱۳۸۷) در بررسی دشت هاي شمال همدان، علت کاهش سطح آب هاي زیر زمینی را تاثیر پارامترهاي اقلیمی و خشکسالی در مدت ۱۷ سال آماري (۱۳۶۳-۷۹) با ضریب همبستگی ۴۲ درصد معرفی نمودنـد. عزیـزي (۱۳۸۲) با مطالعه در دشت قزوین علت اصلی افت آب زیر زمینی را پدیده خشکسالی دانسته و نتیجه گرفت که هر سـاله درحدود ۲۵ سانتی متر سطح آب کاهش یافته است. رحمانی و همکاران (۱۳۸۸) با مطالعه بر روي دشـت نیریـز استان فارس علت افت آب هاي زیر زمینی را برداشت زیاد، خصوصیات اکولوژیکی گونـه تـاغ و کـاهش بارنـدگی اعلام کردند.

در این راستا استفاده از فنآوري هاي نوین می تواند تصمیم گیـري و ارایـه راهکارهـاي مناسـب را بهبـود بخشد. سیستم اطلاعات جغرافیایی یکی از کاربردي ترین دانش ها بوده وعلاوه بر سود آوري بسیار، باعث تسریع درروند انجام کار، برنامه ریزي ها، تشخیص موارد بحرانی و … می گردد. توانایی این سیستم در مـدیریت، برنامـه ریزي و همچنین تجزیه و تحلیل هاي قوي آماري باعث شده است که بسیاري از افراد در امـور مختلـف ازآن بـه عنوان ابزاري قوي در تصمیم گیري ها استفاده نمایند (مخدوم و همکاران، .(۱۳۸۰ عطاءا… ابراهیمـی و همکـاران (۱۳۸۸) با بررسی و ارزیابی تاثیر خشکسالی بر سطح آب تالاب هاي استان چهار محـال و بختیـاري بـا فنـآوري GIS و سنجش از دور به این نتیجه رسیدند که بـا برداشـت بیرویـه از آب هـاي زیـر زمینـی و همچنـین تـاثیر خشکسالی، سطح آب تالاب ها نیز کاهش یافته است.

در این تحقیق افت آب هاي زیر زمینی آبخوان دشت کاشمر-بردسکن با استفاده از توابع تجزیه وتحلیـل در GIS مورد بررسی قرار گرفت. در انتخاب دشت کاشمر-بردسکن عوامل زیادي تاثیر گـذار بودنـد کـه از مهـم ترین آنها می توان، به تراکم زیاد صنایع و کارگاههاي صنعتی، وسعت زیاد ، افزایش جمعیـت، محـدودیت منـابع آبی در بخش آبهايزیرزمینی و برداشت مازاد بر ظرفیت، افت سطح آب زیرزمینی و نشست زمین اشاره نمود.

مـواد و روش هـا:

منطقه مورد مطالعه:

محدوده ي مورد مطالعه از دیدگاه هیدرولوژي با توجه به مسیر رودخانهها و کالهاي زهکش دشـت بـه ۲ زیرحوضه شامل کاشمر (پایاب شش تـراز)، بردسـکن (سـراب درونـه)، کـه قسـمتی از حوضـه مطالعـاتی بـزرگ کویرمرکزي می باشند، تقسیم شده است. حوضه هاي آبریز کاشمر و بردسکن دو حوضـه از ۱۳ زیرحوضـه قـره قوم (کشف رود) می باشند. مساحت این حوضه ها بـه ترتیـب ۱۹۵۹/۴۳ و ۲۴۷۸/۶۱ کیلومترمربـع بـوده، کـه مجموعا ۱۲۶۰/۰۵کیلومتر مربع آن را دشت و ۳۱۷۷/۹۹ کیلومتر مربع دیگر راکوهستان تشکیل می دهد.

این منطقه در محدوده مختصات جغرافیائی UTMX=540000 الـی UTMX=645000 و ۳۸۶۰۰۰۰ UTMY=الی UTMY=3935000 قرار گرفته است و از نظر تقسیمات سیاسی در شهرستانهاي کاشمر، خلیل آباد، بردسکن، سبزوار از استان خراسان رضوي واقع میگردد.