چکیده: محدوده مطالعاتی دوزدوزان در حوضه آبریز دریاچه ارومیه و در 75 کیلومتری جنوب شرق تبریز واقع شده است. بزرگترین ناحیه مسکونی این محدوده شهرستان دوزدوزان و روستاهای آن شامل شربیان، ایوق، خاکی و سرچشمه می باشد. وسعت کل حوضه 217 کیلومترمربع است که حدود 5/88 کیلومترمربع آن را دشت شامل می شود. میانگین بارش ده ساله (1387-1378) منطقه مورد مطالعه 336 میلی متر و متوسط درجه حرارت آن 6/8 سانتی گراد می باشد. بر اساس اقلیم نمای آمبرژه آب و هوای این منطقه در محدوده نیمه خشک سرد واقع شده است. در محدوده مطالعاتی رودخانه ای با جریان دائمی وجود ندارد و همچنین 141 حلقه چاه عمیق (138 حلقه کشاورزی، 2 حلقه شرب و 1 حلقه صنعت) وجود دارد. خشکسالیهای اخیر و به تبع آن افزایش بی رویه بهره برداری از منابع آبهای زیرزمینی باعث افت شدید سطح آب زیرزمینی و همچنین کاهش کیفیت آن شده است. هیدروگراف واحد سالهای آبی 86-85 الی 88-87 نشان از افت 39/2 متری سطح آب زیرزمینی (کاهش 37/7 میلیون متر مکعبی از ذخائر آبخوان) و همچنین کموگراف واحد سالهای آبی 86-85 الی 88-87 افزایش 62 میکروزیمنس بر سانتی مترمربع میزان هدایت الکتریکی آبهای زیرزمینی را نشان می دهد. با توجه به اینکه تخمین صحیح شرایط هیدروژئولوژیکی آبخوان و بررسی کیفیت آبهای زیرزمینی از اهم مسائل به منظور مدیریت صحیح منابع آب زیرزمینی می باشد، اقدام به شبیه-سازی کمی و کیفی آبخوان با استفاده از نرم افزار visual modflow v.3.1 گردید. پس از وارد کردن اطلاعات لازم به مدل برای سال آبی 86-85 مدل با 12 گام اجرا گردید. نتایج به دست آمده در اولین اجرای مدل به دلیل عدم قطعیت داده های ورودی قابل قبول نبود. آنالیز حساسیت مدل کمی نشان داد که مدل به تغییرات k، s و شبکه بندی مکانی حساسیت بالایی نشان می دهد. در نواحی مرکزی دشت که تراکم چاه های بهره برداری و به تبع آن تنش های وارده بر آن زیاد است، نسبت به مناطق دیگر حساسیت بیشتری را دارا می باشد. مرحله واسنجی مدل کمی با تغییر توام پارامترهای هیدرولیکی و ابعاد شبکه بندی برای سال آبی 86-85 صورت گرفت که نتایج حاصل از آن قابل قبول بود. سطح آب زیرزمینی به خوبی شبیه سازی شده است. صحت سنجی مدل کمی برای سال آبی 87-86 نشان داد که مدل به خوبی توانسته است شرایط طبیعی سفره را شبیه سازی کند و می توان به ترکیب پارامترهای بکار رفته در مرحله واسنجی مدل و مرزهای هیدرولیکی آبخوان اطمینان داشت. پس از حصول نتیجه مطلوب از مدل دشت دوزدوزان، با ورود داده های لازم برای یون کلر اقدام به شبیه سازی کیفی آبخوان گردید. مدل برای سال آبی 86-85 با 40 گام اجرا گردید. اولین اجرای مدل نتایج مطلوبی را نشان نداد. تحلیل حساسیت مدل کیفی نشان داد که مدل تهیه شده به تغییرات ابعاد شبکه، پراکندگی طولی و نسبت ضریب عرضی حساسیت بالا نشان می دهد. حساسیت مدل به چگالی ظاهری و جذب خطی در حد کم و یا ناچیز می باشد. واسنجی مدل کیفی با تغییر همزمان پارامترهای کیفی برای سال آبی 86-85 انجام گرفت. نتایج حاصل در حد قابل قبول می باشد. صحت سنجی مدل کیفی در سال 87-86 نشان از شبیه سازی نسبتاً خوب مدل از شرایط سفره می باشد.

دانستن روند تغییرات منابع آب در هر منطقه در نحوه استفاده بهینه از آن اهمیت فراوانی دارد. در این مطالعه روند تغییرات آب زیرزمینی و بارش دشت شبستر - صوفیان در دو مقیاس ماهانه و سالانه ارزیابی شدند. برای این منظور از اطلاعات 29 حلقه چاه پیزومتری استفاده شد. برای بررسی روند تغییرات بارش دشت مذکور از داده های 6 ایستگاه باران سنجی در دوره آماری 1389-1373 استفاده شد. به منظور بررسی روند از آزمون مان - کندال پس از حذف اثر ضریب خودهمبستگی معنی دار مرتبه اول استفاده شد. شیب خط روند متغیرهای مذکور با روش تخمین گر شیب sen محاسبه شد. سطوح معنی داری 1، 5 و 10 درصد برای انجام آزمون روند استفاده شد. آزمون همگنی روند دشت نیز با روش وان بل و هوقس انجام پذیرفت. نتایج نشان داد که به جز 4 ایستگاه علی بیگلو (اکتشافی)، علیشاه، شندآباد (لوله کوچک) و وایقان (بعد آبیاری)، روند تراز آب زیرزمینی بقیه ایستگاه ها در اغلب ماه ها منفی و معنی دار بود. تراز آب زیرزمینی دشت بطور متوسط 44/0 متر در سال کاهش یافته است. روند تراز آب زیرزمینی در ماه های مختلف همگن، ولی در ایستگاه های مختلف غیرهمگن می باشد. در مورد متغیر بارش، نتایج نشان داد که در حالت کلی روند تغییرات بارش در این دشت نزولی ولی غیرمعنی دار است. در مقیاس ماهانه تنها 13 درصد ایستگاه ها روند منفی معنی دار داشته ولی هیچ یک از ایستگاه ها روند مثبت معنی دار نداشتند. به طور کلی بارش سالانه دشت مورد مطالعه در اغلب ایستگاه ها افت نموده است. متوسط شیب خط روند بارش سالانه دشت شبستر - صوفیان برابر با 01/0- میلی متر در سال است. در این پایان نامه روند تغییرات 13 پارامتر مربوط به کیفیت آب زیرزمینی دشت مذکور با استفاده از داده های 18 حلقه چاه و 4 رشته قنات در دوره آماری 1390-1377 نیز تحلیل شد. نتایج تحلیل روند متغیرهای کیفی، حاکی از این بود که در ماه پرآب، 12 ایستگاه و در ماه کم آب، 13 ایستگاه در بیشتر از نیمی از متغیرهای ژئوشیمیایی روند افزایشی معنی داری را تجربه نمودند. در حالت کلی کیفیت آب زیرزمینی در ماه کم آب رو به نزول است. روند افزایشی غلظت عناصر شیمیایی در هر دو ماه در حاشیه جنوبی دشت که مشرف به دریاچه ارومیه است مشاهده شد. در حالت کلی می توان نتیجه گرفت که افزایش برداشت آب زیرزمینی، دلیل اصلی کاهش سطح ایستابی است.

با مقایسه ی شاخص های ارزیابی بدست آمده از چهار روش مدل رگرسیون چندمتغیره غیرخطی،شبکه ی عصبی مصنوعی،سری های زمانی،معادله ی دیفرانسیل جزئی، مدل رگرسیون چندمتغیره ی غیر خطی با r=0/93 و rmse=0/35 عملکرد بهتری نسبت به سایر روش ها داشت و می توان از آن برای پیش بینی ارتفاع سطح ایستابی استفاده کرد.