واکاوی اثرات ژئومورفولوژی کارست و خشکسالی بر ویژگی های کمی- کیفی منابع آب کارستی محدوده تاقدیس گرین (استان لرستان)

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 1، دوره 8، شماره 3 - شماره پیاپی 31، مهر 1398، صفحه 1-18   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v0i0.79453

نویسندگان

منصور پروین^{* 1}؛ رامین حاتمی فرد²

¹دانشگاه پیام نور

²دانشگاه خوارزمی تهران

چکیده

کارست مجموعه ­ای از فرایندهای زمین­ شناسی و پدیده­ های حاصل از انحلال سنگ ­ها درنتیجه بازشدگی­ ها، تخریب و تجزیه سنگ­ ها است که رژیم هیدرولوژیکی، شبکه زهکشی و لندفرم ­های خاص را به وجود می­آورد. هدف این پژوهش ارزیابی تأثیر توسعه ژئومورفولوژی کارست و رخداد خشکسالی بر ویژگی ­های کمی و کیفی آبخوان ­های کارستی تاقدیس گرین می­باشد. برای این منظور چشمه­ های امیر، چناره، آهنگران، لاغری و تیمور در یک دوره 15 ساله (1394-1380) مورد مطالعه قرار گرفتند. با استفاده از روش  SPI میزان خشکسالی و تأثیر آن در منطقه ارزیابی گردید. همچنین میزان توسعه کارست در هر آبخوان براساس روش مالیک و وجکتوا مشخص گردید. با توجه به ارزیابی­های هیدرودینامیکی، درجه توسعه­یافتگی کارست در آبخوان چشمه ­های امیر و چناره بین 5/2 تا 7/2 بوده و دارای سیستم غالب جریان افشان و زیر رژیم­های خطی می­باشند. آبخوان چشمه آهنگران دارای درجه توسعه کارست 3/4 بوده و سیستم جریان آن‌ها از نوع مجرایی- افشان می­باشد. آبخوان چشمه­های،لاغری و تیمور دارای درجه توسعه کارست 5/5 و سیستم جریان مجرایی می­باشد. با توجه به توسعه متفاوت ژئومورفولوژی کارست می­توان گفت که در چشمه­های لاغری و تیمور به علت پایین بودن اثر حافظه و توسعه­یافتگی آبخوان، واکنش دبی به تغییرات بارشی دارای تأخیر زمانی کوتاه‌مدت بوده است. اما در چشمه­ های امیر و چناره به علت توسعه اندک کارست، تأثیر خشکسالی با تأخیر حدود 24 ماهه مواجه بوده است. بر اساس نتایج هیدروشیمیایی بالاترین و پایین­ترین مقادیر TDSبه ترتیب در چشمه ­های چناره و آهنگران وجود دارد. همچنین بالاترین و پایین­ترین مقادیر THبه ترتیب مربوط به چشمه ­های آهنگران و تیمور بوده است.  

کلیدواژه‌ها

ژئومورفولوژی؛ تاقدیس گرین؛ کارست؛ خشکسالی؛ SPI

مراجع

احراری رودی، محی الدین؛ 1397. ارزیابی اثرات خشکسالی بر کمیت و کیفیت منابع آب زیرزمینی استان سیستان و بلوچستان. مجله یافته های نوین زمین شناسی کاربردی. 23(12). صص 113-104.

باقری سیدشکری، سجاد؛ یمانی، مجتبی؛ جعفربیگلو، منصور؛ کریمی، حاجی؛ مقیمی، ابراهیم؛ 1394. بررسی توسعه یافتگی و ویژگی‌های هیدرودینامیکی سامانه‌های کارستی با استفاده از تجزیه ‌و تحلیل منحنی فرود هیدروگراف (مطالعه موردی آبخوان‌های کارستی حوضه رودخانه الوند). پژوهش‌های جغرافیای طبیعی دانشگاه تهران. 3(47). صص333-346.

بهرامی، شهرام؛ زنگنه اسدی، محمدعلی؛ جهانفر، علی؛1397. ارزیابی توسعه کارست با استفاده از ویژگی‌های هیدرودینامیکی و هیدروژئوشیمیایی چشمه‌های کارستی در زاگرس(منطقه مورد مطالعه: تاقدیس قلاجه و توده پراو- بیستون). مجله جغرافیا و توسعه. 44(14). صص 122-107.

بهرامی،‌ شهرام؛ زنگنه‌اسدی، محمدعلی؛ رهبر، حمزه؛ 1397. بررسی نقش ژئومورفولوژی در ویژگی‌های هیدرولوژیکی و شیمیایی چشمه‌های حوضة آبخیز کنگیر. مجله‌ جغرافیا و آمایش شهری-منطقه‌‌ای. 7(3). صص 84-71.

تمدن، فاطمه؛ نوذری، هانیه؛ 1396، بررسی تاثیرات خشکسالی بر کمیت و کیفیت آبهای زیرزمینی دشت زرقان فارس طی سالهای 1390 تا 1395. فصلنامه زمین‌شناسی محیط زیست. 41(10). صص 84-77.

جلیلوند، رضا؛ نوری هندی، لیلا؛ امیدوار، آزاده؛ 1397. تأثیر کیفیت و منابع آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی برسلامتی بدن انسان. دومین همایش علوم زمین.

خوش اخلاق، فرامرز؛ باقری سیدشکری، سجاد؛ صفر راد، طاهر؛ 1397. واکاوی تاثیرگذاری خشک‌سالی‌های شدید بر آبدهی چشمه‌های کارستی استان کرمانشاه (مطالعه موردی: خشک‌سالی‌ شدید سال 87-1386). فصلنامه علمی- پژوهشی فضای جغرافیایی. 48(14). صص 19-1.

رحمتی، محمد؛ مرادی، حمیدرضا؛ کریمی، حاجی؛ 1397. ارزیابی اثرات خشکسالی هواشناسی بر آبخوان‌های کارستی با شرایط توسعه‌یافتگی کارست متفاوت (مطالعه موردی: دو آبخوان کارستی بیستون- پرآو و کوه پاطاق). نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی). 1(22). صص 266.

روشان، سید حسین؛ حبیب‌نژاد روشن، محمود؛ 1397. پایش تغییرات مکانی و زمانی خشکسالی آب‌های زیرزمینی با استفاده از شاخص‌های GRI و SWI (مطالعه موردی دشت ساری- نکا). پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز. 17(9). صص 279-269.

زارعی، حدیث؛ کلانتری، نصراله؛ محمدی بهزاد، حمیدرضا؛ ندری، آرش؛ 1396. اثر نوسانات اقلیمی بر شرایط کمی و کیفی چشمه کارستی بی‌بی‌تلخون، شهرستان لالی خوزستان. مجله هیدروژئولوژی. 2(2). صص 16-1.

فتح‌نیا، ‌امان‌اله؛ احمدآبادی، علی؛ رجایی، سعید؛ معصوم‌پور سماکوش، جعفر؛ 1395. پایش و پیش‌بینی اثر خشکسالی‌ها بر دبی چشمه‌های کارستی شهرستان کرمانشاه. مجله پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی. 3(5). صص 51-38.

قبادی، محمدحسین؛ عبدی‌لر؛ یاسین؛ محبی، یزدان؛ 1390. اهمیت شناخت خصوصیات ژئومورفولوژیکی، سنگ-شناسی و فیزیکی سنگ‌های کربناته جهت ارزیابی توسعه کارست در منطقه نهاوند. فصلنامه زمین‌شناسی کاربردی. 4(7). صص 310 299.

کریمی وردنجانی، حسین؛ 1389. هیدروژئولوژی کارست، مفاهیم و روش‌ها. انتشارات ارم شیراز.

محمدی، صدیقه؛ ناصری، فرزین؛ نظری پور، حمید؛ 1397. بررسی تغییرات زمانی و اثر خشکسالی هواشناسی بر منابع آب زیرزمینی دشت کرمان با استفاده از شاخص‌های بارش استاندارد (SPI) و منابع آب زیرزمینی (GRI). مجله اکوهیدرولوژی. 1(5). صص 22-11.

مقصودی، مهران؛ اخوان، هانیه؛ مهدیان ماهفروزی، مجتبی؛ عشورنژاد، غدیر؛ 1394. پهنه‌بندی شدت انحلال سنگ‌های کربناته در زاگرس جنوبی(مطالعه موردی: حوضه سیف‌آباد لاغر). مجله پژوهش‌های جغرافیای طبیعی.1(47). صص 124- 105.

نگهبان، سعید؛ باقری سیدشکری؛ پاینده، زینب؛ نادری، سیروس؛ شیرآوند، پیمان؛ 1395. ارزیابی تأثیرپذیری رژیم آبدهی چشمه‌های کارستی از رخداد خشکسالی: مطالعه موردی چشمه‌های کارستی حوضه رودخانه الوند. مجله جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی. 3 (27). صص 176-163.

یمانی، مجتبی؛ شمسی‌پور، علی‌اکبر؛ جعفری اقدم، مریم؛ باقری سید شکری، سجاد؛ 1392. بررسی عوامل مؤثر در توسعه‌یافتگی و پهنه‌بندی کارست حوضه چله با استفاده از منطق فازی و AHP. استان کرمانشاه. مجله علمی پژوهشی علوم زمین. 88 (22). صص 66-57.

Adhikary, S.K., Saha, G.C., Chaki, T., 2013. Groundwater drought assessment for barind irrigation project in northwestern Bangladesh. 20th International Congress on Modelling and Simulation. Adelaide: Australia.

Chang. Yong, Jichun Wu, Ling Liu., 2015. Effects of the conduit network on the spring hydrograph of the karst Aquifer, Journal of Hydrology. 527. 517–530.

Fiorillo, F., Guadagno, F. M., 2010. Karst spring discharges analysis in relation to drought periods, using the SPI, Water Resources Management. 24(9). 1867-1884.

Fiorillo, F., Guadagno, F. M., 2012. Long karst spring discharge time series and droughts occurrence in Southern Italy, Environmental Earth Sciences. 65(8). 2273-2283.

Ford, D & Williams. P., 2007. Karst Hydrogeology and geomorphology, John Wiley & Sons Ltd.

Gondwe, B., Alonso, G., Gottwein, G., 2011. The influence conceptual model uncertainty on management decision for groundwater- dependent ecosystem in karst, Journal of Hydrology. 400. 24-40.

Guangquan, Li., Goldscheider, N., Malcolm S., 2016. Field Modeling karst spring hydrograph recession based on head drop at sinkholes, Journal of Hydrology. 542. 820–827.

Hao, Z., Hao, F., Singh, V., Xia, Y., Ouyang, W., Shen, X., 2016. A theoretical drought classification method for the multivariate drought index based on distribution properties of standardized drought indices. Adv. Water Resour. 92(4). 240-247.

Khan S., Gabriel, H. F., Rana, T., 2008. Standard Precipitation Index to Track Drought and Assess Impact of Rainfall on Water Tables in Irrigation Areas, J. of Natural Resource. Manage. 22(2).159-177.

Kresic, N & Stevanovic, Z., 2010. Groundwater hydrology of spring, Elsevier Publication.

Malik, P., & Vojtkova, S., 2012. Use of recession-curve analysis for estimation of karstification degree and its application in assessing overflow/underflow conditions in closely spaced karstic springs. Environmental Earth Sciences. 65 (8). 2245-2257.

Mckee, T. B., Doesken, N. J. Kleist, J., 1993. The relationship of drought frequency and duration to time scales. In proceeding of the 8th Conference on Applied Climatology., Boston Ma, U.S.A: American Meteorological Society. 17(21). 179-183.

Mudarra, M., Andreo, B., 2011. Relative importance of the saturated and the unsaturated zones in the hydrogeological functioning of karst aquifers: The case of Alta Cadena (Southern Spain). Journal of Hydrology. 397. 263–280.

Sebenik, U., Brilly, M., Šraj, M., 2017. Drought Analysis using the Standardized Precipitation Index (SPI). Acta Geogr Slov. 57(1). 31-49.

Seeboonruang, U., 2015. Impact assessment of climate change on groundwater and vulnerability to drought of areas in Eastern Thailand. Environ. Earth Sci. 75(1). 42-62.

Serrano, S. M. & Moreno, J. I., 2005. Hydrological response to different time scales of climatological drought: an evaluation of the standardized precipitation index in a mountainous Mediterranean basin, Hydrol and Earth Sys Sci. 9. 523-533.