بررسی تأثیرات خشک‌سالی بر کیفیت منابع آب سطحی پُل دختر

Abstract

مقدمه و هدف درک کیفیت، کمیت و شیوة عرضه آب یک گام ضروری در بهینه‌سازی مصرف آن است. در سال‌های گذشته، ایران از خشک‌سالی‌های طولانی‌مدت آسیب‌دیده است و سالانه خسارت‌های قابل‌توجهی به نقاط گوناگون کشور واردشده است. خشک‌سالی‌های شدید در مناطق خشک و نیمه‌خشک ناشی از دخالت‌های نامناسب انسانی است که باعث کاهش کمیت و کیفیت منابع آب سطحی در این مناطق شده است. به‌طور کلی اندازة بارش، دوره و شدت خشک‌سالی، وضعیت آب و هوایی، فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی از جمله عامل‌هایی هستند که تأثیر قابل ‌توجهی بر کیفیت آب‌های سطحی دارند. به این منظور، پژوهشگران از نمایه‌های گوناگونی برای نظارت بر خشک‌سالی و تأثیر آن بر کیفیت آب استفاده کرده‌اند. ازاین‌رو، استفاده از روش‌های مناسب برای بررسی اثرات پدیده‌هایی مانند خشک‌سالی بر کیفیت آب‌های سطحی نیز لازم است. این یک ابزار برای منابع آب در شرایط حیاتی است. هدف اصلی این پژوهش شناسایی دوره‌های مرطوب و خشک و خشک‌سالی‌های رخ‌داده با استفاده از شاخص SPI بود. سپس، تأثیرپذیری سنجه‌های کیفیت شیمیایی آب‌های سطحی در آبخیز کشکان در دوره‌های خشک‌سالی و تغییرات آنها در یک دورة 35 ساله بررسی شد. در این راستا، فراوانی‌ رخداد و شدت خشک‌سالی‌ آب‌شناختی، اندازه و دامنة تغییرات آب‌دهی متأثر از خشک‌سالی ­ها در آبخیز مطالعه‌شده تعیین شد. مواد و روش‌ها منطقة­ مطالعه‌شده بخشی از آبخیز کشکان با مساحت 9560 کیلومترمربع بود که حدود 22% سطح آبخیز کرخه بزرگ را در بر می‌گیرد و در فاصله 950 کیلومتری جنوب‌غرب تهران در بخش زاگرس مرکزی است. در این پژوهش سنجه‌های شیمیایی آب‌های سطحی اندازه‌گیری شد. سپس، دوره‌های رخداد خشک‌سالی هواشناسی، رابطه‌های میان این رخ‌دادها و کیفیت آب‌های سطحی در استان لرستان تعیین شد. به این منظور کیفیت شیمیایی رود‌ها در یک دورة 35 ساله با داده‌های کیفیت موجود در ایستگاه‌های آب‌سنجی شامل آنیون‌ها (Cl-، SO42-، HCO3-) و کاتیون‌ها (Na+، Mg2+، Ca2+، K+) و متغیرهای دیگر شامل SAR، pH، TH، TDS و EC در دورة آماری مشترک (2016-1981) تجزیه و تحلیل شد. اگرچه امروزه برای تهیه داده‌های کیفیت آب چالش‌های زیادی وجود دارد، اما، خوشبختانه در این پژوهش طول دوره، تعداد نمونه‌برداری‌ها و همگنی داده‌ها و طول دوره مشترک، مناسب بود و با توجه به این‌که دوره مطالعه‌شده، شامل دوره‌های عادی، دوره‌های خشک و دوره‌های تر بود، کیفیت پژوهش نیز مناسب بود. همچنین، باید توجه داشت که شرکت توسعه منابع آب، به دلایل گوناگون صحت‌سنجی، همیشه چند سالی دیرتر داده‌ها را منتشر می‌کند. ازاین‌رو، امکان بررسی دورة آماری طولانی‌تر فراهم نشد. از سوی دیگر، گسترده‌ترین خشک‌سالی‌های منطقه، در این بازه زمانی رخ‌داده است. نتایج و بحث اگرچه سازندهای دولومیتی، آهکی و مارنی در کاهش کیفیت رواناب‌های سطحی عبوری از آنها نقش دارند، اما بر پایة نتایج این پژوهش، رخداد خشک‌سالی‌های گسترده و پرشمار نیز موجب افزایش غلظت املاح در واحد حجم‌ شده است به‌شکلی که pH آب از 7/61 به 7/68 و EC آب از μm/cm 300 در سال 1981 به μm/cm 570 در سال 2016 افزایش‌یافت ولی هم‌چنان از نظر آبیاری در طبقة کیفیت مناسب بود. با استفاده از روش‌های هم‌بستگی و وایازی دو متغیره، ارتباط و اثرات میان متغیرهای مستقل کم‌آبی و پرآبی با متغیرهای وابسته مربوط به سنجه‌های کیفیت شیمیایی آب‌های سطحی آبخیز با استفاده از نرم‌افزارهای SPSS و Excel بررسی شد. نتایج بررسی آنیون‌ها و کاتیون‌ها نشان داد که اندازة آنها در دوره‌های کم‌آبی و پرآبی در سطح 1% و 5% معنی‌دار بود. اندازة شاخص‌های SAR و SSP و TH بیشتر در شرایط کم‌آبی معنی‌دار بود. همچنین، تغییرات اندازة EC در زمان کم‌آبی در همه سطوح معنی‌دار بود. نتیجه‌گیری و پیشنهادها به‌طورکلی خشکسالی‌ها ارتباط نزدیکی با بحران‌های آب و کاهش منابع آب‌های سطحی دارند. ازاین‌رو، بررسی تأثیر خشکسالی روی کمیت و کیفیت آب‌های سطحی با اهمیت است. با استفاده از نتایج این پژوهش‌ها می‌توان درک بهتری از عامل‌های مؤثر بر کیفیت آب‌های سطحی داشت. نتایج این پژوهش نشان داد آب‌های سطحی به‌رغم کاهش کیفی، هم‌چنان برای آبیاری در بخش کشاورزی مناسب است. پیشنهاد می‌شود نقش مصارف صنعتی و آلاینده‌های آب‌های سطحی نیز بررسی شود. به‌ویژه در زمینة ایستگاه‌هایی که در پایین‌دست مناطق مسکونی و صنعتی هستند، پایش تغییرات و نوع آلودگی اهمیت زیادی دارد.

Keywords

• آبخیز کشکان
• اقلیم خشک و نیمه‌خشک
• خشک‌سالی
• کیفیت آب سطحی
• نمایه spi