هیدروفیزیک

هیدروفیزیک

ارزیابی منابع آب های زیرزمینی غرب ایران با استفاده از مشاهدات ماهواره های GRACE و GRACE-FO از سال 2002 تا 2021

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 کارشناسی ارشد رشته مهندسی نقشه برداری گرایش ژئودزی. دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب. تهران. ایران
2 عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب ،تهران ایران
چکیده
مطالعه تغییرات زمانی در ذخیره آب‌ های زیرزمینی محلی برای درک ویژگی‌ ها و مدیریت استفاده بهینه از این منابع حیاتی بسیار ضروری است. امروزه استفاده از داده‌ های ماهواره‌ های GRACE و در ادامه GRACE-FO برای برآورد تغییرات ماهیانه سطح آب‌ های زیرزمینی به‌ طور گسترده‌ ای مورد استفاده قرار می‌ گیرند. در این مقاله با استفاده از داده‌ های ماهواره‌ های GRACE و GRACE-FO، تغییرات ماهیانه سطح آب‌ های زیرزمینی در مناطق غربی ایران در بازه زمانی 2002 تا 2021 به‌ دست‌ آمده است. نتایج نشان‌ دهنده کاهشی به میزان 0.15±1.17- سانتی‌ متر بر سال در سطح آب‌ های زیرزمینی در منطقه غرب ایران است، همچنین کاهش 0.19±1.28- سانتی‌ متر بر سال در کل سطح منابع آبی که شامل آب‌ های سطحی، آب‌ های زیرزمینی، آب معادل برف، رطوبت خاک می‌ باشد در غرب ایران مشاهده گردید. مدل بارش نیز با استفاده از داده های ماهواره TRMM مورد بررسی قرار گرفت که همبستگی 0.16 با ذخایر آب مشاهده شده توسط ماهوار های GRACE و GRACE-FO دارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Assessment of underground water resources in western Iran using GRACE and GRACE-FO satellite observations from 2002 to 2021

نویسندگان English

Saeid Bazian 1
Seyed rohallah Emadi 2
1 Master of Geodesy, Islamic Azad University South Tehran branch. Tehran. Iran
2 Department of Surveying Engineering, Islamic Azad University South Tehran branch, Tehran, Iran
چکیده English

The study of temporal changes in local groundwater storage is essential to understand the characteristics and manage the optimal use of these vital resources. Today, the use of GRACE satellite data and then GRACE-FO to estimate the monthly changes of the underground water level are widely used. In this article, using the data of GRACE and GRACE-FO satellites, the monthly changes of the underground water level in the western regions of Iran in the period from 2002 to 2021 have been obtained. The results show a decrease of -1.17±0.15 cm per year in the level of underground water in the western region of Iran, as well as a decrease of -1.28±0.19 cm per year in the total level of water resources, which includes surface water, underground water, water equivalent to snow, soil moisture It was observed in the west of Iran. The precipitation model was also evaluated using TRMM satellite data, which has a correlation of 0.16 with water reserves observed by GRACE and GRACE-FO satellites.

کلیدواژه‌ها English

GRACE(-FO) satellite
groundwater
piezometric well data
GLDAS model
TRMM model
[1]  Amery H, Wolf A. Water in the Middle East: A Geography of Peace. New York, USA: University of Texas Press; 2000. p.283-293. https://doi.org/10.7560/704947-018
[2]  Wolf AT, Newton JT. Case study transboundary dispute resolution: the Tigris-Euphrates Basin, Transboundary Freshwater Dispute Database (TFDD), Oregon State University. 2007.
[3]  Trigo RM, Gouveia CM, Barriopedro D. The intense 2007–2009 drought in the Fertile Crescent: Impacts and associated atmospheric circulation. Agricultural and forest meteorology. 2010 Aug 15;150(9):1245-57.
[4]  Madani K. Water management in Iran: what is causing the looming crisis?. Journal of environmental studies and sciences. 2014 Dec;4:315-28.
[5]  Michel D. Iran’s impending water crisis. InWater, security and US foreign policy 2017 Jun 26 (pp. 168-188). Routledge.
[6]  Sarraf M, Owaygen M, Ruta G and Croitoru L. Lslamic Republic of Iran: Cost asscssment of environmental degradation. 2005.
[7]  Motagh M, Walter TR, Sharifi MA, Fielding E, Schenk A, Anderssohn J, Zschau J. Land subsidence in Iran caused by widespread water reservoir overexploitation. Geophysical Research Letters. 2008 Aug;35(16).
[8]  Mohammadi-Ghaleni M, Ebrahimi K. Assessing impact of irrigation and drainage network on surface and groundwater resources—Case study: Saveh Plain, Iran. InICID 21st International Congress on Irrigation and Drainage 2011 Oct (pp. 15-23).
[9]  Marc VA, Radfar M, Martens K, Walraevens K. Analysis of the groundwater resource decline in an intramountain aquifer system in Central Iran. Geologica Belgica. 2012 Jan 1.
[10]  اشرف زاده افشار علی، جودکی غلامرضا، شریفی محمدعلی. ارزیابی منابع آب‌های زیرزمینی ایران با استفاده از داده‌های ماهواره ثقل سنجی .GRACE علوم و فنون نقشه‌برداری. ۱۳۹۵; ۵ (۴):۷۳-۸۴
[11]  Voss KA, Famiglietti JS, Lo M, De Linage C, Rodell M, Swenson SC. Groundwater depletion in the Middle East from GRACE with implications for transboundary water management in the Tigris-Euphrates‐Western Iran region. Water resources research. 2013 Feb;49(2):904-14.
[12]  Forootan E, Rietbroek R, Kusche J, Sharifi MA, Awange JL, Schmidt M, Omondi P, Famiglietti J. Separation of large scale water storage patterns over Iran using GRACE, altimetry and hydrological data. Remote Sensing of Environment. 2014 Jan 1;140:580-95.
[13]  Joodaki G, Wahr J, Swenson S. Estimating the human contribution to groundwater depletion in the Middle East, from GRACE data, land surface models, and well observations. Water Resources Research. 2014 Mar;50(3):2679-92.
[14]  فتح‌اله‌زاده، فرزام، وثوقی، بهزاد، روفیان نائینی، مهدی، محبی، محمود. برآورد تغییرات سالیانه آب‌های زیرزمینی در ایران به کمک مشاهدات ماهواره ثقل‌سنجی گریس. 1394. Available from: https://sid.ir/paper/840783/fa
[15]  Forootan E, Safari A, Mostafaie A, Schumacher M, Delavar M, Awange JL. Large-scale total water storage and water flux changes over the arid and semiarid parts of the Middle East from GRACE and reanalysis products. Surveys in Geophysics. 2017 May;38:591-615.
[16]  Saemian P, Tourian MJ, AghaKouchak A, Madani K, Sneeuw N. How much water did Iran lose over the last two decades?. Journal of Hydrology: Regional Studies. 2022 Jun 1;41:101095.
[17]  Golian S, Mazdiyasni O, AghaKouchak A. Trends in meteorological and agricultural droughts in Iran. Theoretical and applied climatology. 2015 Feb;119:679-88.
[18]  FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). FAO water report. 2009.
[19]  Ardakani R. Overview of water management in Iran. Proceeding of regional center on urban water management, 2009.
[20]  Karamouzian M, Haghdoost AA. Population control policies in Iran. The Lancet. 2015 Mar 21;385(9973):1071.
[21]  Huffman GJ, Bolvin DT, Nelkin EJ, Wolff DB, Adler RF, Gu G, Hong Y, Bowman KP, Stocker EF. The TRMM multisatellite precipitation analysis (TMPA): Quasi-global, multiyear, combined-sensor precipitation estimates at fine scales. Journal of hydrometeorology. 2007 Feb 1;8(1):38-55.
[22]  IRAN Water Resources Management Company [Internet] 2024. Available from: https://stu.wrm.ir/login.asp. [cited July 2024].

  • تاریخ دریافت 24 مرداد 1403
  • تاریخ بازنگری 14 مهر 1403
  • تاریخ پذیرش 16 مهر 1403