تحلیل تغییرات سطح آب زیرزمینی دشت عجب‌شیر با کاربرد الگوی اتورگرسیو تلفیقی میانگین متحرک فصلی (SARIMA)

Abstract

دشت عجب‌شیر ازجمله مناطق مهم کشاورزی استان آذربایجان شرقی است که بیش از نصف نیاز آبی محصولات مختلف زراعی و باغی در این دشت، از منابع آب زیرزمینی تأمین می‌شود. برداشت مداوم و بی‌رویه از آب زیرزمینی موجب افت بیش از 5/5 متر از سطح آب از سال 1363 تاکنون گردیده است. بنابراین بهره‌برداری بهینه و پایدار از منابع آب زیرزمینی در این دشت یک‌ ضرورت مدیریتی است که آن‌هم مستلزم الگوبندی کمی مصرف و پیش‌بینی روند بهره‌برداری از این منبع آب است. از سوی دیگر با عنایت به توانمندی الگوهای سری‌های زمانی در الگوبندی و پیش‌بینی رفتار پدیده‌های با تغییرات زمانی در مهندسی آب، این پژوهش با هدف تحلیل تغییرات سطح آب زیرزمینی دشت عجب‌شیر با الگوهای آماری سری‌های زمانی انجام گردید. در این پژوهش افت سطح آب زیرزمینی به مدت 44 سال با 16 روش الگوبندی ارزیابی گردید و پس از ارزیابی، الگوی اتورگرسیو تلفیقی میانگین متحرک فصلی (SARIMA) مناسب‏ترین الگو تشخیص داده شد. نحوه الگو‏بندی، آزمون و پیش‏بینی با الگوی یادشده به این صورت بود که حدود 50 درصد داده‌های افت سطح آب زیرزمینی برای الگوبندی (از سال 1363 تا 1385)، 25 درصد آن برای آزمون (1385 تا 1396) و 25 درصد بقیه (1396 تا 1407) برای پیش‏بینی استفاده گردید. نتایج نشان داد با فرض ادامه یافتن شرایط موجود بهره‏برداری و استفاده از آب کشاورزی در دشت، میانگین حجم افت آب زیرزمینی در سال یازدهم پیش‌بینی (1407) برابر 5/26 میلیون مترمکعب خواهد بود. برای مدیریت بهینه مصرف آب زیرزمینی، سناریوهای مختلف صرفه‏جویی شامل ادامه روند بهره‏برداری، مصرف منبع آب زیرزمینی با 10، 15، 20، 25 و 30 درصد صرفه‏جویی با شروع از سال 1397 در نظر گرفته شد. در صورت صرفه‏جویی از سال 1397 به‌اندازه 10 درصد، در سال یازدهم نزدیک سه میلیون مترمکعب در آب زیرزمینی صرفه‏جویی خواهد شد.