بخشی از مقاله
چکیده : ×
امروزه علاوه بر بهرهبرداری بی رویه از آبهای زیرزمینی که باعث افت شدید سطح آب شده است، فعالیتهای کشاورزی، صنعتی و شهری آلایندههای مختلفی را به سفرههای آب زیرزمینی تحمیل میکند. با توجه به اهمیت دشت الشتر در تامین آب کشاورزی، شرب و صنعت منطقه از یک روش جدید مبتنی بر سیستم اطلاعات مکانی - GIS - ، برای محاسبه پارامترهای وزنی با استفاده از آمار دو متغیره با تلفیقی از مدل SI برای ارزیابی آسیب پذیری آبخوان دشت الشتر استفاده شد. در گام نخست از 14 پارامتر عمق تا سطح ایستابی، شیب، کاربری اراضی، جهت، انحنا، شاخص رطوبت توپوگرافی - TWI - ، فاصله از گسل، فاصله از آبراهه، تراکم زهکشی، بافت خاک، بارندگی، سنگ شناسی، شاخص توان جریان - SPI - و فاصله از جاده بهمنظور ارزیابی آسیب پذیری آبخوان منطقه استفاده شد. در گام دوم، تمامی لایهها و نقشههای مورد نیاز مدل همراه با دادههای عمق آب زیرزمینی و ارتفاع مطلق نقطه نشانه مربوط به 55 چاه مشاهدهای در پایگاه نرم افزار ArcGIS10.2 تهیه شدند. سپس به منظور بررسی روابط بین پارامترها در چاههای انتخابی منطقه، تراکم چاه و وقوع مطلق آنها برای هر کلاس از هر پارامتر محاسبه و در پایان شاخص روش آماری - SI - برای هر پارامتر تهیه گردید. با تلفیق لایههای فوق، نقشه نهایی آسیبپذیری آبخوان دشت الشتر تهیه شد. نتایج این تحقیق نشان میدهد که مناطق شمالی دشت از پتانسیل آسیبپذیری زیادی برخوردار بوده و نواحی مرکزی کمترین پتانسیل را دارند. ×
-1 مقدمه
منابع آب زیرزمینی دومین منبع آب شیرین موجود در جهان محسوب میگردد، که عمده نیازهای آبی را تحت پوشش قرار میدهد. حدود یک سوم جمعیت جهان وابسته به آب زیرزمینی بوده و بیش از 70 درصد آن به مصرف کشاورزی میرسد. آب زیرزمینی به دلیل استعداد آلودگی کمتر و همچنین ظرفیت ذخیره زیاد نسبت به آبهای سطحی، به عنوان یک منبع مهم در منابع آب مورد توجه است . [1 ] توسعه کشاورزی و صنعت افزایش برداشت از منابع مذکور را در پی دارد و برداشت بی رویه موجب افت سطح آب زیرزمینی در آبخوان میشود که مشکلاتی مانند خشک شدن چاهها، کاهش دبی رودخانهها و آب دریاچهها، تنزل کیفیت آب، افزایش هزینه پمپاژ، استحصال آب و از همه مهمتر باعث تخریب آبخوان میگردد.
یکی از مهمترین منابع آبی آسیبپذیر در برابر آلودگی، آبخوانها هستند. این منابع به شکلهای مختلف در معرض آلودگی قرار دارند که تشخیص و کنترل آلودگی در آنها نسبت به آبهای سطحی مشکلتر و پرهزینه است. همچنین به دلیل استمرار آلودگی در این منابع، بهترین روش جلوگیری از آلودگی آنها، شناسایی منابع آلوده کننده و مناطق آسیب پذیر، تهیه نقشههای پهنه بندی آسیب پذیری و اتخاذ سیاستهای مدیریتی مناسب میباشد 2] و.[3 مفهوم آسیب پذیری برای اولین بار در اواخر سال 1960 میلادی در فرانسه ارائه شده است . [4 ] امکان نفوذ و انتشار آلایندهها به درون سیستم آب زیرزمینی را آسیبپذیری مینامند. آسیبپذیری به عنوان یک استعداد ذاتی سیستم آب زیرزمینی در نظرگرفته میشود که وابسته به میزان حساسیت این سیستم به تاثیرات انسانی و یا طبیعی میباشد. به همین دلیل مدیریت منابع آب به ویژه آبهای زیرزمینی، در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت خاصی برخوردار است. عوامل مختلف طبیعی و انسانی در چند دهه اخیر باعث ایجاد شرایط بحرانی و افت سطح آبهای زیرزمینی در بیشتر منطقه های کشور از جمله استان لرستان شده است.
شکری و همکاران - 1392 - ، در بررسی تغییرات بیلان آب زیرزمینی دشت الشتر، میزان افت طی دوره آماری 10 ساله - 91-81 - را برابر با 3/7متر برآورد نمودند. نتایج کار این محققین نشان داد که بیلان آب زیرزمینی دشت الشتر منفی شده و کل کسری آب زیرزمینی آبخوان دشت در طی بازه 10 سال، 18/5درصد مربوط به توزیع و پراکندگی نامناسب زمان بارش و 61 درصد مربوط به صدور مجوز و تخصیص ناصحیح منابع آب بوده است . [5 ] جعفری و همکاران - 1394 - ، بهمنظور ارزیابی آسیبپذیری آبخوان دشت الشتر نسبت به آلودگیهای زیست محیطی با استفاده از مدل SI، از 5 پارامتر عمق تا سطح ایستابی، محیط آبخوان، توپوگرافی شیب، تغذیه خالص و کاربری اراضی جهت ارزیابی آسیب پذیری آبخوان منطقه استفاده نمودند . [6]
چیتسازان و اختری - 2006 - ، بهمنظور تعیین نقاط مستعد در برابر آلودگی در آبخوان دشتهای زویرچری و خران در شمال شرق اهواز از مدل DRASTIC در محیط سیستم اطلاعات مکانی - GIS - 1 استفاده کردند و به این نتیجه رسیدند که بخش غرب و جنوب غربی آبخوان در محدوده آسیبپذیری متوسط و نواحی کوچکی در شمال غرب و شرق منطقه مورد مطالعه در محدوده بدون خطر آلودگی قرار میگیرد. آنها همچنین پی بردند که پارامتر منطقه غیر اشباع بیشترین تأثیر را بر روی آسیبپذیری آبخوان داشته و به دنبال آن، عمق سطح ایستابی، تغذیه خالص، محیط خاک، منطقه اشباع، توپوگرافی و هدایت هیدرولیکی در ردههای بعدی قرار میگیرند . [1 ] حمزه و همکاران - 2007 - ، در منطقه متلاین -راس2 در شمال تونس با استفاده از مدلهای SI ، SINTACS و DRASTIC به بررسی نواحی با بیشترین پتانسیل آلودگی آب زیرزمینی پرداختند. بر طبق نتایج بدست آمده، مدل SI در مقایسه با سایر مدلهای ذکر شده کارایی بیشتری در تعیین نقاط مستعد آلودگی دارد، روشهای DRASTIC و SINTACS ماهیت آلاینده و کاربری زمین را به عنوان عامل مدیریتی آسیبپذیری ویژه در نظر نمیگیرند [7] .حمزه و ادد - - 2009 برای تعیین پتانسیل آسیبپذیری آب زیرزمینی در منطقهی اوئد گیونیچه3 در شمال تونس، انجام دادند به این نتیجه رسیدند که مدل SI روش مفیدتری برای مطالعه پتانسیل آلودگی در ناحیه مورد مطالعه میباشد . [8 ] حمزه و ادد - 2009 - ، در پژوهشی دیگر جهت ارزیابی آسیب پذیری آبخوان phreatic در شمال شرق تونس از دو روش DRASTIC و SI که روشهای خاص آسیبپذیری میباشند استفاده نمودند. این مطالعه در محیط GIS به عنوان یک سیستم برای جمع آوری، ذخیرهسازی و تجزیه و تحلیل اطلاعات جغرافیایی انجام گرفت. اعتبار دو روش برای آلودگی نیترات کشاورزی با مقایسه توزیع نیترات تایید شد. نتایج حاکی از متفاوت بودن توزیع طبقات آسیبپذیری در آبهای زیرزمینی و معرفی روش SI به عنوان روش معتبر در ارزیابی آسیبپذیری آبخوان مورد مطالعه است . [9 ] مینهاردت و همکاران - 2014 - ، بهمنظور تجزیه و تحلیل آسیبپذیری زمین لغزش در مرکز ویتنام بر اساس محاسبه پارامترهای وزنی از آمار دو متغیره استفاده نمودند. در این پژوهش یافتن پارامتر ورودی بهتر، از طریق حذف دیگر پارامترها صورت گرفته شده است. بعد از بهینه سازی نه پارامتر ورودی که با استفاده از روش خطای حذف کردن وزندار شدهاند، بهترین نقشه پهنهبندی با میزان موفقیت 92/2 درصد و نرخ پیش بینی 92/3 درصد ارائه شد . [10 ]
هدف از انجام این مطالعه، تهیه نقشه آسیبپذیری در منطقه دشت الشتر میباشد. با توجه به اهمیت دشت مذکور در تامین آب شرب، صنعت و کشاورزی منطقه، با استفاده از مدل SI نسبت به شناسایی مناطق آسیب پذیر اقدام گردید تا در مناطقی با آسیبپذیری بیشتر از مکانگزینی صنایع آلودگی جلوگیری گردد. علاوه بر این به منظور اطمینان از اینکه آبخوان این دشت بتواند به عنوان منبع تامین آب سالم در منطقه باقی بماند، ضروری است تا مکانهایی که بیشتر مستعد دریافت و انتقال آلودگی هستند شناسایی شوند.
-2 منطقه مورد مطالعه
با توجه به این که دشت الشتر یکی از دشتهای مهم استان لرستان از دیدگاه کشاورزی محسوب می شود، برای مطالعه در این تحقیق انتخاب گردید. حوزه آبخیز الشتر از زیر حوزههای رودخانه کشکان میباشد و حوزه آبخیز رودخانه کشکان جزئی از حوزه آبخیز کرخه ازحوزههای آبخیز اصلی کشور است. این محدوده بین طول جغرافیایی'' 48 31' 3 شرقی و عرض جغرافیایی 33 88 ' 1'' شمالی قرار دارد. از نظر پستی و بلندی ارتفاع متوسط دشت از سطح دریا حدود 1580 متر میباشد. وسعت حوزه آبخیز 811 کیلومتر مربع و وسعت دشت آن 163/89 کیلومتر مربع میباشد. بارندگی متوسط سالانه دشت 554 میلی متر و دمای متوسط سالانه 8/8 درجه سانتیگراد است. اقلیم محدوده با در نظرگرفتن سیستم اقلیمی آمبرژه دارای اقلیم نیمه خشک سرد و ارتفاعات میباشد. سفره آبدار اصلی دشت الشتر را رسوبات آبرفتی تشکیل میدهد. در حال حاضر ضخامت قسمت اشباع آبخوان آبرفتی به حدود 50 مترمیرسد . [11 ] کاربری اراضی دشت به صورت اراضی کشاورزی آبی است که در حاشیه شمالی باغات میوه میباشند - شکل. - 1
