بخشی از مقاله
چکیده
بخش عظیمی از منابع آب دنیا، منابع آب زیرزمینی است که این منابع 99درصد از کل آبهای شیرین قابل استفاده را تشکیل میدهند. در مناطق کویری ایران این منابع اهمیت بسیار زیادی دارند. ایران با میانگین بارندگی250 میلیمتر، دارای اقلیم خشک و نیمه خشک است. استان خراسان جنوبی و دشت بیرجند نیز با متوسط بارندگی 140 میلی متر جزء مناطق خشک به حساب میآیند. افزایش تقاضای آب بنا به دلایل مختلف، در بخشهای شرب، کشاورزی و صنعت، باعث برداشتهای مازاد بر میزان مجاز از سفرههای زیرزمینی به ویژه در سالهای اخیر شده است. دراین تحقیق، مناطق مستعد جمعآوری آب باران در سطح دشت بیرجند جهت نفوذ و افزایش سطح ایستابی در آبخوان، با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی - 1F0 AHP - ، مکانیابی شد.
از جمله معیارهای مؤثر بر این فرآیند تصمیمگیری که در این مطالعه در نظر گرفته شدند عبارتند از: بارندگی، شیب، عمق و بافت خاک، کاربری اراضی، شبکه آبراهههای دشت، فاصله از مناطق مسکونی، فاصله از زراعتهای دیم و فاصله از زراعت-های آبی. پس از تهیه لایههای رستری فاکتورهای نام برده در محیط GIS 9.3 و محاسبه وزن هر معیار با استفاده از AHP و در محیط نرمافزار Expert Choise11، در قسمت Raster Calculator لایههای مورد نظر با تاثیر وزنهای محاسبه شده با هم همپوشانی2F1 داده شده و لایه ترکیبی نهایی به دست آمد . با کلاسبندی این لایه در طبقات ضعیف، متوسط، خوب و خیلی خوب به ترتیب 0.424، 22.54، 67.84 و 9.194 درصد از کل سطح دشت در این طبقات قرار گرفتند.
مقدمه
آبهای زیرزمینی در مقایسه با آبهای سطحی دارای مزیتهای مختلفی است که در این بین می توان به کیفیت بالاتر و آلودگی کمتر آنها اشاره کرد در ضمن این که در مناطق خشک و بیابانی که آب های سطحی به میزان خیلی کم دیده می شوند، آبهای زیرزمینی به عنوان مهمترین منبع تأمین آب ، قابل دسترس هستند .[2] در مناطق خشک و بیابانی به علت اینکه بارندگی کم بوده و تبخیر وتعرق بالا است، منابع آب سطحی منابع قابل اعتمادی برای تامین آب نبوده و در نتیجه در این مناطق بیشتر بر روی منابع آبهای زیرزمینی تکیه می شود .
[1] امروزه تخلیه آب های زیرزمینی و عدم جایگزین شدن آب این منابع یکی از بزرگترین مشکلاتی است که جوامع بشری با آن روبرو هستند. خشک شدن تعداد زیادی از قنات ها و چاه ها باعث شده است که بخش زیادی از سرمایه گذاری های انجام شده از بین برود. تغذیه مصنوعی آبخوانها یکی از روشهایی است که می تواند بخشی از آب خارج شده از زیر زمین را جایگزین نماید. تغذیه مصنوعی را می توان عملیات طراحی شده انسان برای انتقال آب از سطح زمین به داخل لایه های آبدار، تعریف کرد. نخستین مرحله در عملیات تغذیه مصنوعی، مکان یابی مناطق مناسب جهت اجرا عملیات مذکور می باشد .[5]
سریدهار و همکاران [ 8] - 2008 - با استفاده از GIS به مکان یابی محل تغذیه مصنوعی در هندوستان پرداختهاند. حمادی و همکاران [7] - 2007 - با استفاده از GIS و 4F3 MCDM مکانیابی محل تغذیه مصنوعی در شمال شرق تونس را ا نجام دادهاند. قیومیان و همکاران [6] - 2004 - با تلفیق GIS و سیستم پشتیبان تصمیم گیری - 5F4 DSS - مکان یابی محل تغذیه مصنوعی در حوضه میمه اصفهان را انجام داده اند که نتیجه آن تغذیه آبخوان، بهبود کیفیت آب آبخوان و جلوگیری از نفوذ آب شور به آبخوان بوده است.
ناصری و همکاران [5] - 1388 - به مکانیابی محلهای مناسب پخش سیلاب جهت تغذیه مصنوعی با استفاده از تلفیق سیستمهای تصمیمگیری چند معیاری و اطلاعات جغرافیایی پرداختند. هدف از این تحقیق مکانیابی مناطق مناسب جمع آوری آب باران با تلفیق فرآیند تحلیل سلسله مراتبی - AHP - که یکی از سیستمهای تصمیم-گیری چند معیاریست با سیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - در سطح دشت بیرجند میباشد.
مواد و روشها منطقه مورد مطالعه
حوضه آبریز بیرجند که یکی از زیر حوضه های کویر لوت محسوب می شود، به عنوان مهمترین دشت جنوب خراسان در شرق کشور و در فاصله 480 کیلومتری جنوب شهر مشهد، با مختصات 34 و 32 تا 8 و 33 عرض شمالی و 41 و 58 تا 44 و 59 طول شرقی واقع شده است .[4]
شکل - : - 1 موقعیت دشت بیرجند
معیارهای تأثیرگذار بر مکانهای مناسب جمعآوری آب باران که در این تحقیق در نظر گرفته شدند عبارتند از: بارندگی منطقه، کاربری اراضی، عمق و بافت خاک، زهکشی دشت، شیب، فاصله از مناطق مسکونی و فاصله از زراعتهای آبی و دیم. با زیاد شدن تعداد معیارهای تصمیمگیری فرآیند تصمیمگیری نیز به امری مشکل و پیچیده تبدیل میشود. در این شرایط با به کارگیری سیستمهای تصمیمگیری چند معیاری مسائل پیچیده به مسائل ساده و قابل حل تبدیل میشوند.
فرآیند تحلیل سلسلهمراتبی - - AHP نیز با تشکیل ساختار سلسلهمراتبی فرآیند تصمیمگیری را ساده و قابل حل مینماید. اما AHP به تنهایی قادر نیست در سطح وسیع به امر تصمیمگیری بپردازد. به عنوان مثال تا زمانی که تعداد گزینهها و معیارهای تصمیمگیری محدود بوده میتوان با استفاده از AHP به سادگی به تعیین اولویت و ارجهیت گزینهها اقدام نمود. اما اگر تعداد گزینههای مورد مقایسه زیاد باشد مثلاً هر کدام از پیکسلهای تشکیل دهنده سطح دشت به عنوان یک گزینه در نظر گرفته شود دیگر امر داوری فقط با AHP به تنهایی کاری بسیار مشکل وپیچیده میباشد. جهت رفع این مشکل از تلفیق فرآیند تحلیل سلسلهمراتبی - AHP - و سیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - استفاده شد.
با توجه به این که اثر تمام معیارها بر روی تحقق هدف تحقیق یکسان نمیباشد ابتدا باید میزان اهمیت - وزن - هر معیار محاسبه شود. برای انجام این کار از روش AHP استفاده شد. برای محاسبه وزن معیارها در این روش لازم است ابتدا ماتریس مقایسه زوجی معیارها تشکیل داده شود. جهت تشکیل این ماتریس معیارها به صورت دو دویی با هم مقایسه شده و اهمیت هر معیار نسبت به دیگری برآورد شد. سپس با استفاده از جدول1 متغیرهای زبانی به متغیرهای کمی کلاسیک تبدیل شدند و ماتریس مقایسه زوجی معیارها تشکیل شد.
