بارش یکی از اجزاء چرخه هیدرولوژیکی است. آنالیز بارش با توجه به تصادفی بودن داده ها با کمک روشهای آماری صورت می گیرد. یکی از مهمترین روشهای آنالیز بارش تحلیل فرآوانی است. تحلیل فرآوانی بارشهای 24 ساعته ماکزیمم سالانه، در زمینه های مختلف طراحی ومهندسی مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به اهمیت این بارشها در این مطالعه، مقادیر بارش های 24 ساعته بر پایه روش گشتاور خطی برای حوزه کارون بزرگ تحلیل فرآوانی شده است. در این مطالعه از روشهای تحلیل فرآوانی منطقه ای وایستگاه به ایستگاه در کنار هم استفاده شد و در نهایت این دو روش با هم مقایسه شدند. با کمک تحلیل فراوانی منطقه ای بر پایه روش گشتاور خطی سه منطقه همگن در کل حوزه کارون تشخیص داده شد. برای هر کدام از این مناطق منحنی های رشد منطقه ای برآورد گردید. سپس بر پایه منحنی های رشد منطقه ای چندکها برای هر دوره بازگشت برآورد شد. تحلیل فرآوانی ایستگاه به ایستگاه، پس از انتخاب بهترین توزیع آماری وانتخاب بهترین روش برای برآورد پارامترها صورت گرفت. منحنی های هم بارش برای کل منطقه با کمک مقادیر بدست آمده از تحلیل فرآوانی ایستگاه به ایستگاه رسم شد. رابطه مقادیر بارش با دوره بازگشتهای مختلف نیز با سایر پارامترها برآورد شد و به صورت مدل ارائه گردید. این روابط نشان می دهد که مقادیر بارش 24 ساعته در دوره بازگشتهای مختلف تابعی از بارش سالانه، دوره بازگشت و مقدار بارش پربارانترین ماه سال است. کارائی روش تحلیل فرآوانی منطقه ای با روشهای گشتاور خطی که بر پایه همگنی صورت می گیرد، در مقایسه با تحلیل فرآوانی ایستگاه به ایستگاه که بدون تعیین همگنی صورت می گیرد ،نشان داده شد.

تعیین عرصه های مناسب پخش سیلاب از اهمیت بسیاری برخوردار است، چرا که یکی از روش های مناسب برای مهار و استفاده ی بهینه از سیلاب و تغذیه ی مصنوعی آب های زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می رود. هدف از این تحقیق، تعیین عرصه های مناسب پخش سیلاب در دشت کاشان است. در این دشت، ابتدا 8 پارامتر شیب زمین، کاربری اراضی، حجم رواناب، واحد های کواترنر، ضخامت ناحیه ی غیر اشباع آبرفت، ضریب نفوذپذیری، ضریب ذخیره و کیفیت شیمیایی آب زیرزمینی به منظور مکان یابی عرصه های مناسب پخش سیلاب انتخاب شدند. سپس با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، نقشه های مربوط به هر کدام از پارامترها تهیه شد. به منظور ترسیم نقشه های پارامترهای ضخامت غیر اشباع آبخوان، نفوذپذیری، ضریب ذخیره و کیفیت شیمیایی از روش درون یابی کریجینگ استفاده شد. در مرحله ی بعد، با استفاده از روشahp ، اهمیت عوامل مختلف در امر مکان یابی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی وزن معیارها و بررسی آنالیز حساسیت بر اساس روش دینامیک و عملکرد نشان داد که فاکتور حجم رواناب با وزنی معادل 37 درصد به عنوان مهم ترین عامل انتخاب و پارامترهای واحدهای کواترنر، شیب، ضخامت غیراشباع لایه ی آبخوان، نفوذپذیری، ضریب ذخیره، کیفیت آب و کاربری اراضی به ترتیب با وزن های نسبی 23/0، 16/0، 94/0، 61/0، 39/0، 25/0، 18/0 به ترتیب در اولویت های دوم تا هشتم قرار گرفتند. در نهایت با توجه به نقشه ی پهنه بندی نهایی پخش سیلاب، سه اولویت برای مکان های پخش سیلاب در دشت کاشان تعیین شد. مقایسه ی نتایج حاصل از ارزیابی صحت در این تحقیق نشان داد که سیستم پخش سیلاب اجرا شده در منطقه ی مطالعاتی در محدوده ی مربوط به اولویت اول قرار دارد و لذا مکان یابی آن به درستی صورت گرفته است، همچنین با بازدیدهای میدانی نتایج به دست آمده مورد تأیید قرار گرفت. بنابراین قابلیت استفاده از مدل ahp به عنوان یک مدل سازگار با سیستم اطلاعات جغرافیایی به اثبات رسید که این موضوع، نشان دهنده ی دقت بالای این مدل در تصمیم گیری مکان های مناسب برای پخش سیلاب در دشت کاشان و به طور کلی مناطق خشک و نیمه خشک است.

در سال های اخیر، سطح ایستابی آبخوان کاشان به دلیل خشکسالی های اخیر و برداشت بیش از حد مجاز آب زیرزمینی، در حال کاهش است. مجاورت آبخوان با جبهه ی آب شور دریاچه ی نمک نیز، باعث ایجاد شیب هیدرولیکی و در نتیجه پیشروی آب شور به داخل آبخوان شده است. در این پژوهش با توجه به وضعیت موجود، شبیه سازی کمی و کیفی آب زیرزمینی دشت کاشان با استفاده از شبکه ی عصبی مصنوعی انجام شد. به منظور شبیه سازی کمی آبخوان، از مدل های شبکه ی عصبی mlp و rbf و مدل رگرسیونی استفاده شد. البته، ابتدا با توجه به تعداد زیاد چاه های مورد مطالعه، نمونه ها با استفاده از تحلیل خوشه ای در 5 خوشه قرار گرفتند و در هر خوشه، 48 معماری در مدل های شبکه ی عصبی mlp و rbf مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت نتایج نشان داد که در همه ی خوشه های مورد بررسی، شبکه ی عصبی mlp نسبت به شبکه ی عصبی rbf و مدل رگرسیونی در پیش بینی عمق آب در 38 ماه آینده کارایی بهتری داشته است. به طوری که ضریب تبیین اصلاح شده در خوشه های 1، 2، 3، 4 و 5 به ترتیب برای مدل های انتخابی برابر 0/86، 0/88، 0/93، 0/55 و 0/79 به دست آمد و از میان الگوریتم های مورد استفاده، الگوریتم دلتا- بار- دلتا و لونبرگ- مارکاردت نسبت به الگوریتم های دیگر مناسب تر بوده است. همچنین از میان توابع مورد استفاده، تابع تانژانت هایپربولیک مناسب-تر بود. با توجه به نتایج به دست آمده از آنالیز کیفی آب منطقه نیز، آنیون کلر به عنوان شاخص شوری در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از شبیه سازی کیفی آب زیرزمینی نشان داد که مدل شبکه ی عصبی mlp نسبت به دو مدل دیگر دارای نتیجه ی بهتری در پیش بینی غلظت کلر در 11 سال آینده داشته است. به طوری که ضریب تبیین اصلاح شده ی حاصله برابر 0/97 بود. همچنین تابع فعال کننده ی تانژانت هایپربولیک خطی و الگوریتم مومنتوم، نتایج بهتری را نسبت به توابع و الگوریتم های دیگر نشان دادند. بنابراین در شبیه سازی کمی و کیفی آب زیرزمینی، مدل شبکه ی عصبی mlp کارایی بهتری نسبت به مدل شبکه ی عصبی rbf و مدل رگرسیونی داشته است.

فرایند بارش- رواناب یکی از پیچیده ترین فرایندهای هیدرولوژی است. یکی از روش های نوین در مدل سازی بارش – رواناب، مدل های شبکه ی عصبی مصنوعی است. هدف از این تحقیق، مقایسه ی مدل های شبکه ی عصبی mlp و rbf و رگرسیون چند متغیره در مدل-سازی بارش- رواناب حوضه ی بابل رود است. به منظور انجام این تحقیق، آمار 28 سال (87-1360) بارندگی و رواناب ماهانه ی حوضه ی رودخانه ی بابل رود مربوط به ایستگاه های قرآن-طالار و کشتارگاه تهیه شد و پس از آزمون همگنی و نرمال سازی داده ها، مدل سازی برای دو ایستگاه قرآن طالار و کشتارگاه به صورت مجزا انجام شد. سپس معیارهای گزینش شبکه در مرحله ی آموزش و تست شامل rmse، mse، nmse، r و 2r به دست آمدند. در نهایت در هر کدام از مدل ها، داده های شبیه سازی شده و مشاهده شده مربوط به بارندگی و رواناب ماهانه مقایسه شدند. نتایج نشان داد که بهترین مدل در ایستگاه قرآن طالار، مدل rbf با الگوریتم مومنتم و تابع انتقال تانژانت هایپربولیک و 186 تکرار و 20 نرون در لایه ی میانی اول و 15 نرون در لایه ی میانی دوم با 707/0=r، 499/0=2r، 570/0= nmse، 207/0= rmse و 043/0=mse است. در ایستگاه کشتارگاه نیز، مدل شبکه ی عصبی rbf نسبت به سایر مدل ها دارای کارایی بالاتری بود و بهترین مدل با معماری 4 نرون در لایه ی میانی اول، 6 نرون در لایه ی میانی دوم و الگوریتم مومنتم و تابع انتقال بایاس و 137 تکرار با 716/0=r، 512/0=2r، 495/0=nmse، 13/0= rmse و 017/0=mse به دست آمد.

نوع و شدت فرسایش عموما تابع اقلیم،توپوگرافی،خاکو کاربری اراضی است که در این میان تاثیرکاربریاراضی به دلیل نقش انسان بر چرخه طبیعت مهم تر از سایر عوامل است.بطوریکه کاربری های نامناسب مذکور هرساله موجب فرسایش و نابودی بخش های قابل توجهی از اراضی یاد شده می گردد که شناخت و بررسی آن نقش موثری در مدیریت و پیشگیری از فرسایش و رسوب حوزه ها خواهد داشت.بدین منظور ابتدا کلیه اطلاعات فیزیوگرافی ،هیدرومتری و هواشناسی حوزه استخراج گردید .سپس بعد از تهیه نقشه های توپوگرافی ،سنگ شناسی ،رخساره فرسایش ،شیب و نقشه واحد کاری، نقشه کاربری اراضی منطقهدر سه دوره آماری 1351-65 و 1366-74و1375-90 با توجه به عکسهای هوایی و تصاویر ماهوارهای و در محیط نرم افزاری arc gis 10تهیهو سطوح مربوط به هر کاربری از آن استخراج گردید.در ادامه میزان رسوب مشاهده شده با استفاده از معادلات منحنی سنجه رسوب ایستگاه سولقان محاسبه گردید. همچنین جهتتعیینصحتمقداررسوبمشاهدهشدهوتعیینمیزانرسوبخروجیازهرزیرحوزه،اقدامبهبرآوردمقادیررسوبخروجیازهرزیرحوزهبااستفادهازمدلتجربیepmوبابهرهگیریازروشژئومرفولوژیوسیستماطلاعاتجغرافیاییگردید .در پایان پس از بررسی روند تغییرات خشکسالی و تر سالی حوزه با استفاده از روش میانگین متحرک و برآورد میزان آبدهی زیر حوزه ها با استفاده از مدل تجربی جاستین ،متغییر های مستقل دبی ، بارش و سطوح اراضی مرتع و کشاورزی و متغییر وابسته رسوب خروجی، از هر زیر حوزه با استفاده از عمل رگرسیون چند متغییره به روش گام به گام و توسط نرم افزار spss مورد آنالیز و ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که از سال 1351 تا 1390 سطوح کاربری مرتع سیر نزولی و سطوح کاربری کشاورزی و باغات و اراضی مسکونی سیر صعودی داشتند که متعاقب با آن میزان فرسایش و رسوب نیز از دوره مبنا تا سال 1390 افزایش پیدا کرد.همچنین نتایج حاصل از بررسی ها توسط نرم افزار spss حاکی از آن بود که در دوره های آماری 1351-65 و 1375-90عامل مرتع و کشاورزی و در دوره آماری 1366-74 عامل مرتع و دبی ، بیشترین نقش را در کنترل میزان فرسایش و رسوب حوزه آبخیز کن داشتند.

از میان انواع فرسایش خاک ، فرسایش آبکندی یکی از مهمترین رخدادهای موثر در نابودی خاک، کاهش تولید بیوماس و تنوع گیاهان است. درمنطقه باباعرب در شمال غربی شهر جهرم با اقلیم خشک بیابانی معتدل آبکندهای پنجه ای با عمق متوسط بر روی مارن های شیب دار اطراف رودخانه شور جهرم ایجاد گردیده اند و با اشغال مساحت 34.45 کیلومتر مربعی خود به معضل بزرگی در منطقه تبدیل شده است. هدف اصلی این تحقیق بررسی تأثیر فرسایش آبکندی بر بیابان زایی بوده و نتیجه آن مشخص می کند که آیا فرسایش آبکندی می تواند یکی از عوامل اصلی تشدید بیابان زایی باشد یا خیر. در ابتدا دو زیر حوضه که تنها تفاوتشان در دارا بودن آبکند است درنظر گرفته و در هر یک 3 واحد کاری زراعت، مرتع و اراضی لخت انتخاب شدند و در هریک 5 پارامتر بیابان زایی شامل درصد رطوبت، میزان هدایت الکتریکی، بیوماس گیاهان، درصد پوشش زمین و تنوع گیاهی اندازه گیری گردید. در مرحله عملیات میدانی در ابتدا نمونه های خاک تا عمق زراعی به تعداد دو پروفیل در هر واحد کاری تهیه و با استفاده از روش پلات اندازی تصادفی پارامتر درصد پوشش و تنوع گیاهی اندازه گیری و گونه های گیاهی جهت اندازه گیری بیوماس تهیه گردیدند. پس از آن در مرحله آزمایشگاهی درصد رطوبت خاک به روش وزنی، هدایت الکتریکی عصاره اشباع و بیوماس به روش وزن خشک اندازه گیری شدند. سپس داده های به دست آمده دسته بندی و تحلیل آماری در نرم افزار spss به روش آنوا روی آنها انجام گرفته و در هر واحد کاری دو منطقه دارای آبکند و فاقد آبکند از نظر هریک از پارامترها مقایسه شدند. در نهایت مشخص گردید که در اراضی زراعی فرسایش آبکندی بر رطوبت و شوری خاک اثر بیشتری داشته است. در اراضی مرتعی فرسایش آبکندی اثر فاحشی داشته و تمام پارامترها را تحت تأثیر خود قرار داده است. در اراضی لخت نیز به دلیل سیر قهقرایی که این اراضی در هردو منطقه داشته اند فرسایش آبکندی اثر معناداری بر هیچ یک از پارامترها نداشته است.

در حال حاضر، تغییرات بدون برنامه کاربری اراضی، به یک مشکل عمده تبدیل گردیده است. اکثر تغییرات کاربری اراضی، بدون برنامه ریزی روشن و منطقی با توجه اندک به اثرات زیست-محیطی آنها صورت می گیرد. از آنجا که تغییرات در کاربری اراضی در سطوح وسیع و گسترده صورت می گیرد، لذا تکنولوژی سنجش از راه دور یک ابزار ضروری و با ارزش جهت پایش تغییرات می باشد. در این مطالعه تصاویر سنجنده tm , 1975 mss سال 1990، سنجنده etm+ سال 2001 و 2005 با استفاده از تکنیک های پایش تغییر در منطقه مورد مطالعه با مساحت 95590 هکتار آنالیز شده و تغییرات رخ داده بررسی گردید. تکنیک های پایش تغییر مورد استفاده در این مطالعه شامل تفاضل تصویر، تفاضل ndvi، تفاضل nrvi، تفاضل تجزیه مولفه اصلی و تفاضل تجریه مولفه اصلی استاندارد شده و مقایسه پس از طبقه بندی بوده اند. در این مطالعه، جهت تعیین آستانه در روش هایی که نیازمند تعیین آستانه هستند از روش آماری استفاده شده است و بر این اساس مشخص شده است که آستانه تغییر در منطقه مورد مطالعه با 25/1± انحراف از میانگین قرار داشته است پس از تعیین آستانه تغییر، مناطق دارای تغییرات کاهشی، افزایشی و بدون تغییر مشخص گردیده است. جهت ارزیابی دقت تکنیک های پایش تغییر پس از برداشت واقعیات زمینی که از طریق بازدید میدانی، تصاویر ماهوره ای google earth و عکس های هوایی به دست آمد، از دقت کل و ضریب کاپا استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده مشخص گردید روش تفاضل تجریه مولفه اصلی استاندارد شده بیشترین دقت کل و ضریب کاپا را داشته است مقادیر این دو پارامتر به ترتیب برابر با 71/99% و 99% بوده است در حالی که روش تفاضل شاخص پوشش گیاهی ndvi با دقت کل و ضریب کاپای برابر با 94/31% و 082/0% از کمترین دقت کل و ضریب کاپا نسبت به سایر روش ها برخوردار بوده اند. همچنین بر اساس نتایج به دست آمده از روش مقایسه پس از طیقه بندی مشخص گردید در طی سال های 1975 تا 2005 بیشترین تغییرات مثبت (افزایش) به ترتیب در کلاس زراعت آبی و باغات، جنگل دست کاشت و مناطق مسکونی و بیشترین تغییرات منفی (کاهش) در کلاس مرتع کم تراکم، اراضی شور و نمکزار و تپه های ماسه ای بوده است.

شهرستان کاشان، یکی از مناطق خشک و نیمه خشک کشور محسوب می شود و با کمبود شدید منابع آبی مواجه است. بنابراین ضروری است تا با برنامه ریزی هدفمند و مدیریت کارآمد منابع آب و همچنین اولویت بندی مناطق مختلف از نظر خشکی، تا حد ممکن از بروز مشکلات جدی ناشی از کم آبی در شهرستان جلوگیری شود. یکی از مولفه های مهم جهت مدیریت بهینه ی منابع آب، برآورد تبخیر و تعرق در سطح منطقه ای است. در این تحقیق به منظور برآورد میزان تبخیر و تعرق دشت کاشان، لایسیمتر زهکش دار، انواع روش های تجربی و نرم افزارهای مبتنی بر روش های تجربی [شامل optiwat (3 روش)، cropwat و ref-et (15 روش)] مورد استفاده قرار گرفت. همچنین مدل های شبکه ی عصبی مصنوعی mlp و rbf (37 معماری با انواع توابع محرک و الگوریتم های آموزشی) با استفاده از نرم افزار neuro solution و 15 مدل سری زمانی با استفاده از نرم افزار statgraphicx64 به منظور شبیه سازی و پیش بینی تیخیر و تعرق استفاده شدند. البته، به منظور بررسی دقیق تر و گزارش بهتر نتایج، دوره های آماری بلندمدت (برمبنای داده های تشت تبخیر) و کوتاه مدت (برمبنای داده های لایسیمتر) اساس تحقیق قرار گرفتند. در نهایت نتایج نشان داد که به ترتیب، مدل های شبکه ی عصبی مصنوعی rbf با تابع محرک تانژانت هایپربولیک خطی و الگوریتم دلتا بار دلتا، سری زمانی با مدل exp. smoothing with alpha holt’s linear و سپس روش تجربی فائو- پنمن- مانتیث و بلانی کریدل، کارایی بالاتری در برآورد تبخیر و تعرق در مقایسه با داده های تشت تبخیر دارند. همچنین تمامی روش های مذکور با داده های لایسیمتری کوتاه مدت مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج این مقایسه نشان داد که به ترتیب، مدل های شبکه ی عصبی مصنوعی mlp با تابع محرک سیگموئید و الگوریتم مومنتم، سری زمانی با مدل arima(2,0,1) و سپس روش های تجربی هارگریوز (1985) و تورنت وایت، کارایی بالاتری را در برآورد تبخیر و تعرق دارند. در نهایت براساس مدل برتر شبکه ی عصبی مصنوعی، میزان تبخیر و تعرق برای ایستگاه های مختلف منطقه برآورد شد و پس از بررسی 50 روش مختلف میان یابی، براساس روش های برتر زمین آمار، مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل برای سطح حوزه ی آبخیز کاشان پهنه بندی گردید.

حوضه فلات مرکزی، یکی از مناطق خشک کشور ایران محسوب می شود. این حوضه، با کمبود شدید منابع آب مواجه است. بنابراین ضروری است تا با برنامه ریزی صحیح و مدیریت کارآمد منابع آب، از بروز خشکسالی جدی ناشی از کمبود آب در این حوضه جلوگیری شود. یکی از موارد مهم جهت مدیریت بهینه منابع آب، پیش بینی خشکسالی در سطح منطقه ای است. لذا در این پژوهش به منظور پیش بینی بارندگی و شاخص خشکسالی هواشناسی spi، از مدل های سری زمانی، شبکه عصبی مصنوعی چندگامی مستقیم (dmsnn) با پارامترهای ورودی باران یا spi (ساختار اول) و شبکه عصبی مصنوعی چندگامی مستقیم (dmsnn) با پارامترهای ورودی باران یا spi و سیگنال های اقلیمی (ساختار دوم) استفاده گردید. سپس مقادیر باران و spi در دوره آماری 2003-1981 برای توسعه مدل ها و در دوره آماری 2010-2004، به منظور پیش بینی یک تا 6 گام به جلو در مقیاس ماهانه و دو گام به جلو در مقیاس فصلی مورد استفاده قرار گرفت. همچنین مقادیر مشاهده ای و پیش بینی شده بارندگی و spi با استفاده از آزمون های z و f مورد مقایسه قرار گرفتند و به منظور بررسی کارایی مدل، معیارهای r، rmse و mae استفاده شدند. در نهایت نتایج نشان داد که شبکه عصبی dmsnn در ساختار اول برای پیش بینی در مناطق غربی حوضه که بارندگی بیشتر و خشکسالی کمتر دارند، مناسب هستند و مدل آریما برای پیش بینی در سه ماه اول در مناطق دیگر حوضه که بارندگی کم و خشکسالی بیشتر دارند، مناسب هستند. همچنین نتایج شبکه عصبی dmsnn در ساختار دوم نشان داد که این شبکه در مقیاس ماهانه و فصلی، تأثیر چشم گیری در بهبود مدل نسبت به ساختار اول ندارد که این موضوع، بیان-کننده این است که شاخص های پیوند از دور، تأثیر قابل ملاحظه ای بر روی این حوضه نداشته است.

وقوع خشکسالی های اخیر از یک سو و بهره برداری بیش از حد از منابع آب زیرزمینی دشت کاشان از سویی دیگر، باعث به هم خوردن تعادل آبخوان شده و افت کمی و کیفی آن را در پی داشته است. لذا مدیریت بهره برداری از آبخوان در شرایط مختلف اقلیمی و انسانی، ضروری است و این موضوع، نیازمند شناخت عملکرد سفره آب زیرزمینی است. یکی از راه های شناخت عملکرد آبخوان ها، استفاده از مدل های ریاضی است. یکی از پرکاربردترین مدل ها در این زمینه، مدل سه بعدی modflow است. در این پژوهش، مدل مذکور جهت شبیه سازی آب زیرزمینی دشت کاشان استفاده شد. برای این منظور، پس از تهیه لایه های مورد نیاز مدل با استفاده از نرم افزار gis، واسنجی مدل در دو حالت پایدار و ناپایدار انجام شد. سپس جهت اطمینان از نتایج مدل سازی، اقدام به صحت سنجی شد و تأثیر شرایط مختلف اقلیمی در قالب سناریو های مختلف به مدل اعمال شد. نتایج نشان داد که این مدل، از همبستگی نسبتاً بالایی (84/0) در شبیه سازی آبخوان کاشان برخوردار است. معیارهای ارزیابی مدل در مرحله صحت سنجی نیز، حاکی از صحت مدل سازی در منطقه مذکور بود. همچنین مطالعات خشکسالی نشان داد که خشکسالی اقلیمی در این منطقه، روند مشخصی نداشته و شدید ترین خشکسالی ها در سال های 1375 و 1378رخ داده است. از دیگر نتایج این تحقیق، می توان به تأخیر زمانی 4 ساله بین خشکسالی اقلیمی و خشکسالی هیدروژئولوژیکی در این منطقه اشاره کرد. از نتایج قابل تأمل این پژوهش، می توان به این نکته اشاره کرد که تا سال آبی 80-1379، سطح آب زیرزمینی وضعیت نسبتاً مطلوبی داشته است؛ ولی پس از آن علی رغم وضعیت نسبتاً مطلوب بارندگی، آب زیرزمینی به شدت افت کرده است که نشان دهنده بهره برداری بی رویه از آبخوان است. همچنین نتایج اعمال سناریوها و پیش بینی مدل نشان داد که بیشترین میزان افت سطح ایستابی در شرایط خشکسالی و پس از آن، در شرایط نرمال و ترسالی اتفاق می افتد و بیشترین میزان آن، در بخش های مرکزی آبخوان است. همچنین با ادامه روند فعلی بهره برداری، بیلان آب در 5 سال آینده منفی تر خواهد شد. بنابراین ضروریست با مدیریت صحیح بهره برداری و عدم صدور پروانه تأسیس چاه و همچنین اجرای پروژه های آبخیزداری از جمله آبخوان داری، از ادامه روند افت سطح آب زیرزمینی در این منطقه جلوگیری نمود.

وقوع خشکسالی های اخیر از یک سو و بهره برداری بیش از حد مجاز از منابع آب زیرزمینی دشت اردستان از سویی دیگر، باعث به هم خوردن تعادل آبخوان شده و افت کمی و کیفی آن را به همراه دارد. لذا مدیریت بهره برداری از آبخوان در شرایط مختلف اقلیمی و انسانی، ضروری است و این موضوع، نیازمند شناخت عملکرد سفره آب زیرزمینی است. یکی از راه های شناخت عملکرد آبخوان ها، استفاده از مدل های ریاضی است. یکی از پرکاربردترین مدل ها در این زمینه، مدل سه بعدی modflow است. در این پژوهش، مدل مذکور جهت شبیه سازی آب زیرزمینی دشت اردستان استفاده شد. برای این منظور، پس از تهیه لایه های مورد نیاز مدل با استفاده از نرم افزار arc-gis، واسنجی مدل در دو حالت پایدار و ناپایدار انجام شد. سپس جهت اطمینان از نتایج مدل سازی، اقدام به صحت سنجی شد و تأثیر شرایط مختلف اقلیمی در قالب سناریو های مختلف به مدل اعمال شد. نتایج مدل سازی نشان داد که این مدل، از همبستگی نسبتاً بالایی در شبیه سازی آبخوان اردستان برخوردار است. همچنین نتایج، نشان دهند? بیلان منفی دشت و به تبع آن، تغییرات حجم ذخیر? منفی و کاهش 20 درصدی ذخیر? ثابت آبخوان بود. بنابراین نقشه های ترسیم شده توسط نرم افزار arc-gis و خروجی های مدل سازی، گویای این موضوع است که در چنین شرایطی، سطح آب زیرزمینی دشت اردستان طی 10 سال اخیر، حدود 04/18 متر افت داشته است. در نتیجه حوض? اردستان به لحاظ آبی، شرایط دشوار و حساسی دارد و جزء مناطق با وضعیت ممنوعه- بحرانی محسوب می شود. همچنین نتایج اعمال سناریوهای اقلیمی به مدل نشان داد که بیشترین میزان افت سطح ایستابی در شرایط خشکسالی و پس از آن، در شرایط نرمال و ترسالی اتفاق می افتد. مطالعات خشکسالی نیز نشان داد که خشکسالی اقلیمی در این منطقه، روند مشخصی ندارد که آن را می توان ناشی از موقعیت جغرافیایی و شرایط آب و هوایی منطقه دانست. همچنین شدید ترین خشکسالی ها در سال های 1982 و 2000 رخ داده است. با توجه به بررسی روند و دو دنباله u و u’ در طول دور? آماری نیز، یک جهش در سال 1378 رخ داده که در واقع این جهش بعد از یک دور? نسبتاً پر آب در منطقه است که روند معنی دار از این نقطه شروع و با حاکمیت روند منفی یا کاهشی به جهش دوم در سال 1388 ختم می شود. بنابراین با توجه به آنالیز پارامتر بارندگی می توان اذعان نمود که اقلیم منطقه، روند کاهش بارندگی و افزایش شرایط خشکی را سپری می کند. همچنین ضروریست با مدیریت صحیح بهره برداری و عدم صدور پروانه تأسیس چاه و همچنین اجرای پروژه های آبخیزداری از جمله تغذیه مصنوعی، از ادامه روند افت سطح آب زیرزمینی در این منطقه جلوگیری نمود.