نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

الگوی تحلیل افت سطح آب و تشدید شوری آب‌های زیرزمینی در دشت قزوین و پیامدهای آن از منظر حکمرانی منابع آب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب دانشگاه تهران
2 استاد تمام گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشکدگلن کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
چکیده
در دو دهه اخیر، دشت قزوین با روند نگران‌کننده‌ای از افت سطح آب زیرزمینی و افزایش شوری مواجه بوده که پایداری منابع آبی و معیشت وابسته به آن را به‌طور جدی تهدید می‌کند. این پژوهش با هدف بررسی هم‌زمان تغییرات کمی و کیفی آب زیرزمینی در بازه زمانی ۱۳۸۰ تا ۱۴۰۲، از داده‌های تراز سطح ایستابی، هدایت الکتریکی (EC)، نقشه‌های کاربری اراضی و تحلیل‌های مکانی مبتنی بر GIS بهره گرفته است. نتایج نشان داد که متوسط افت سالانه تراز سطح آب زیرزمینی نزدیک به یک متر و افزایش شوری حدود ۶ درصد بوده که در مناطق شهری و زراعی شدت بیش‌تری  داشت. هرچند رابطه مستقیم بین افت تراز و افزایش شوری مشاهده نشد، اما تحلیل‌ها نشان‌دهنده اثرات متقابل آن‌ها در بستر عوامل طبیعی و انسانی نظیر تغییر کاربری اراضی، فاضلاب‌های نفوذی، زهاب کشاورزی و خشکسالی  بود. در بخش پایانی، با تمرکز بر حکمرانی منابع آب، شکنندگی ساختار سیاست‌گذاری موجود و نبود برنامه‌ریزی یکپارچه و تطبیقی آشکار  شد. بر این اساس، طراحی راهبردهای مبتنی بر داده، با مشارکت ذی‌نفعان و توجه هم‌زمان به مؤلفه‌های کمی و کیفی منابع آب، ضرورتی راهبردی برای پایداری آینده دشت قزوین به شمار می‌رود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analysis of Groundwater Table Decline and Salinity Intensification in the Qazvin Plain: Implications from a Water Resources Governance Perspective

نویسندگان English

Nima Moghaddam 1
Majid Kholghi 2
1 M.Sc. Student, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran
2 Professor, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran,
چکیده English

In the past two decades, the Qazvin Plain has experienced a concerning trend of declining groundwater levels and increasing salinity, posing a serious threat to the sustainability of water resources and the livelihoods dependent on them. This study aims to simultaneously examine the quantitative and qualitative changes in groundwater from 2001 to 2023, utilizing data on groundwater table levels, electrical conductivity (EC), land use maps, and GIS-based spatial analyses. The findings indicate that the average annual decline in groundwater level was nearly one meter, accompanied by a salinity increase of approximately 6%, with greater severity observed in urban and agricultural zones.
Although no direct correlation was found between water table decline and salinity increase, the analyses revealed mutual interactions influenced by both natural and anthropogenic factors such as land use change, infiltrating wastewater, agricultural runoff, and drought conditions. In the concluding section, the study highlights the fragility of current water governance structures and the absence of integrated and adaptive planning. Accordingly, the development of data-driven strategies, inclusive of stakeholder participation and considering both quantitative and qualitative dimensions of water resources, is deemed a strategic necessity for the future sustainability of the Qazvin Plain.

کلیدواژه‌ها English

Groundwater table decline
Water salinity
Land use change
Spatial analysis
Water resources governance
تقی‌زاده مهرجردی، ر.، زارعیان جهرمی، م.، محمودی، ش.، حیدری، ا. و سرمدیان، ف. ۱۳۸۷. بررسی روش‌های درون‌یابی مکانی جهت تعیین تغییرات مکانی ویژگی‌های کیفی آب‌های زیرزمینی دشت رفسنجان. نشریه علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، ۲(۵): ۶۳–۷۰.
جانباز فاطمی، م.، خلقی، م.، عبده کلاهچی، ع. و رستایی، م. ۱۴۰۲. عملکرد وزن دهی شواهد در GIS برای تعیین عوامل مؤثر بر فرونشست زمین در دشت قزوین. نشریه تحقیقات منابع آب ایران، ۱۹(۳): ۱۱۸–۱۳۵.
رضایی، ر.، قدوسی، ج.، حسنی، ا.، ارجمندی، ر. و وفایی نژاد، ا. ۱۴۰۰. طبقه‌بندی و ارزیابی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای Landsat (مطالعه موردی: آبخوان دشت قزوین). فضای جغرافیایی، ۲۰(۷۲): ۱۸۵–۲۰۴.
زینالی، س.، احمدی، م.، زارعی، م. و تقی‌زاده، ر. ۱۳۹۴. بررسی تأثیر کاربری‌های کشاورزی و مسکونی بر کیفیت آب‌های زیرزمینی و کاهش سطح آبخوان‌ها. نشریه علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، ۲۴(۳): ۱۲۳–۱۳۵.
سازمان برنامه‌وبودجه کشور. ۱۳۹۵. آمار مهاجران استان قزوین. مرکز آمار ایران. قابل‌دسترسی در : https://amar.org.ir
شریفی پور رفیعی، ج.، نوحه‌گر، ا.، زهتابیان، غ.، خسروی، ح. و غلامی، ح. ۱۳۹۶. ارزیابی اثرات تغییرات کاربری اراضی بر کیفیت آب زیرزمینی در دشت یزد-اردکان. جغرافیا (برنامه‌ریزی منطقه‌ای)، ۶(۲۵): ۱۸۹–۱۹۹.
فخار، م. و کاویانی، ع. ۱۴۰۳. پایش خشک‌سالی در دشت قزوین با استفاده از شاخص‌های مبتنی بر MODIS در محیط Google Earth Engine. نشریه آبیاری و زهکشی ایران، ۱۷(۶): ۱۰۸۹–۱۱۰۳.
مقدم، ن. ۱۴۰۳. مدیریت منابع آب برای کاهش اثرات خشک‌سالی ناشی از تغییر اقلیم با تمرکز بر ایالت کالیفرنیا. نشریه تحقیقات منابع آب ایران، ۲۰(۲): ۱۹۴–۲۱۷.
ولی‌پور، ح.، بیات، ن.، سیاری، م. و نجفی، ع. ۱۳۹۳. بررسی و ارزیابی وضعیت کمی و کیفی آب‌های زیرزمینی در محدوده مطالعاتی نجف‌آباد اصفهان. دومین همایش سراسری محیط زیست، انرژی و پدافند زیستی. صفحات ۱۰–۲۵.
یاری، ر. و کوچک زاده، م. ۱۳۸۷. مقایسه روش‌های زمین‌آمار در پیش‌بینی توزیع مکانی شوری آب زیرزمینی. مجموعه مقالات سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، تبریز. بازیابی شده از: https://civilica.com/doc/50202
یزدان پناه، ا.، اکبری، م. و بهرامیان، ک. ۱۳۹۷. بررسی تغییرات زمانی-مکانی پارامترهای کمی و کیفی آب زیرزمینی با استفاده از روش‌های زمین‌آمار (مطالعه موردی: دشت مشهد). مجله حفاظت آب‌وخاک، ۶(۲۰): ۱–۱۲.
Alfarrah, N. and Walraevens, K. 2018. Groundwater overexploitation and seawater intrusion. Water, 10(2): 143.https://doi.org/10.3390/w10020143
Chen, Q., et al. 2016. Improved GRACE monthly gravity field solution. Journal of Geodesy, 90: 503–523.
Choi, W., Galasinski, U., Cho, S.J. and Hwang, C.S. 2012. A spatiotemporal analysis of groundwater level changes in relation to urban growth. Geographical Analysis, 44(3): 219–234.
Clemens, M., et al. 2020. Groundwater protection under water scarcity in Jordan. Science of the Total Environment, 706: 136066.
Custodio, E. 2010. Aquifer overexploitation: What does it mean? Hydrogeology Journal, 18: 269–292.https://doi.org/10.1007/s10040-009-0535-3
Domenico, P.A. and Schwartz, F.W. 1990. Physical and chemical hydrogeology (2nd ed.). New York: John Wiley & Sons.
Dong, Y., et al. 2019. Groundwater level changes in agricultural areas of the Mid-Atlantic US, 2002–2016. Environmental Research, 171: 193–203.
Garg, K.K., et al. 2020. Land use changes and groundwater in India. Journal of Hydrology: Regional Studies, 31: 100732.
Jalali, M. 2007. Salinization of groundwater in arid zones: A case study. Environmental Geology, 52(6): 1133–1149.https://doi.org/10.1007/s00254-006-0551-3
Konikow, L.F. and Kendy, E. 2005. Groundwater depletion: A global problem. Hydrogeology Journal, 13(1): 317–320.https://doi.org/10.1007/s10040-004-0411-8
Li, M., et al. 2024. Water level prediction at Huayuankou station. Scientific Reports, 14(1): 20890.
Minderhoud, P.S.J., et al. 2018. Subsidence and salinization in Mekong Delta. Science of The Total Environment, 645: 1348–1361.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.07.195
Mishra, N. and Kumar, S. 2015. Impact of land use change on groundwater recharge in Haridwar District. 20th International Conference on Hydraulics, Water Resources and River Engineering.
Moghaddam, N. 2024. Managing water resources to mitigate drought impacts in California. Iran-Water Resources Research, 20(2): 194–217.
Moiwo, J.P., Tao, F. and Lu, W. 2013. Water storage depletion in North China. Hydrological Processes, 27(7): 1011–1020.
Pour, H.V., Sayari, M., Bayat, N. and Forutan, F. 2014. Evaluation of groundwater in Najafabad region. JMEAST, 16: 523–530.
Ramillien, G., Famiglietti, J.S. and Wahr, J. 2008. Detection of continental hydrology and glaciology signals from GRACE: a review. Surveys in Geophysics, 29: 361–374.
Rengasamy, P. 2006. World salinization with emphasis on Australia. Journal of Experimental Botany, 57(5): 1017–1023.https://doi.org/10.1093/jxb/erj108
Scanlon, B.R., et al. 2006. Global recharge in semiarid/arid regions. Hydrological Processes, 20(15): 3335–3370.https://doi.org/10.1002/hyp.6335
Scanlon, B.R., et al. 2007. Impact of land cover change on water resources. Water Resources Research, 43(3).https://doi.org/10.1029/2006WR005486
Scanlon, B. R., et al. (2018). Enhancing drought resilience in California and Arizona. Environmental Research Letters, 13(9), 094010. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aad516
Scanlon, B.R., et al. 2018. Enhancing drought resilience in California and Arizona. Environmental Research Letters, 13(9): 094010.https://doi.org/10.1007/s10040-001-0176-2
Scanlon, B.R., Healy, R.W. and Cook, P.G. 2002. Techniques for quantifying groundwater recharge. Hydrogeology Journal, 10(1): 18–39.
Suarez, D.L. 2001. Impact of agriculture on groundwater: San Joaquin Valley. In: Agricultural Impacts on Groundwater Quality, Springer, pp. 39–57.
Tahoora Sheikhy Narany, T.S.N., et al. 2017. Land use changes and groundwater quality: Northern Kelantan.
Tam, V.T. and Nga, T.T.V. 2018. Urbanization impact on groundwater in Hanoi. Journal of Environmental Management, 227: 107–116.
Wang, S., et al. 2020. Groundwater sustainability in Hexi Corridor, China. Science of the Total Environment, 705: 135829.
Yeh, H.F., et al. 2009. Seawater intrusion model: Yun-Lin coast, Taiwan. Hydrogeology Journal, 17(6): 1641–1656.https://doi.org/10.1007/s10040-009-0472-z
Zalidis, G., Stamatiadis, S., Takavakoglou, V., Eskridge, K., & Misopolinos, N. 2002. Impacts of agricultural practices on soil and water quality in the Mediterranean region and proposed assessment methodology. Agriculture, Ecosystems & Environment, 88(2), 137–146.