بخشی از مقاله
چکیده :
با افزایش تقاضای آب به دلیل افزایش جمعیت، شهرنشینی و توسعه کشاورزی، بدستآوردن منابع آبهای زیرزمینی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به طوری که در طول چند دهه اخیر، جامعه علمی بینالمللی علاقه زیادی به این موضوع نشان داده است و در نتیجه، بسیاری از دانشمندان، از تکنیکهای سنجش از دور - RS - وسامانه اطلاعات مکانی - GIS - برای اکتشاف آب های زیرزمینی استفاده کردهاند.
بکارگیری توام RS و GIS با نقشههای حوزهای زمین، به خوبی به عنوان تکنیکی قدرتمند برای نقشهبرداری زیرزمینی و اکتشاف، به ویژه در مناطق خشک شناخته شده است. در این مقاله ارزیابی پتانسیل آب زیرزمینی منطقه مهران مورد بررسی قرار گرفته است. نقشه نهایی با استفاده از رویهم گذاری وزنی هر یک از پارامترهای کاربری اراضی، سنگشناسی، ارتفاع، شیب، چگالی خطواره، چگالی زهکشی و عمق آب زیرزمینی و با استفاده از RS و GIS حاصل شد. نقشه نهایی نشان داد که در منطقه مهران، %0.38 منطقه دارای پتانسیل کم، %0.36 دارای پتانسیل متوسط، و %0.27 دارای پتانسیل زیاد آب زیرزمینی هستند. این تحقیق نشان داد که تلفیق RS و GIS میتواند با دقت خوبی پتانسیل آب زیرزمینی مناطق مختلف را نشان دهد.
-1 مقدمه
یکی از مسائل مهم و قابل توجه در سراسر دنیا حفظ و نگهداری از منابع آب است. کشور ایران از جمله کشورهایی است که همواره با پدیده ی خشکسالی و کم آبی مواجه میباشد به طوری که بحران آب و خاک نزدیک به 90 درصد پهنهی ایران را تهدید میکند. با توجه به بحرانی بودن وضعیت آب در کشور استفاده از آبهای سطحی و سیلابها و همچنین بهکارگیری انواع تکنیکهای موجود در این زمینه، یک امر حیاتی و اجتناب ناپذیر است.
با افزایش تقاضای آب به دلیل افزایش جمعیت، شهرنشینی و توسعه کشاورزی، بدستآوردن منابع آبهای زیرزمینی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک بسیار مورد توجه قرار گرفته است. بکارگیری توام تکنیکهای RS1 و GIS2 با نقشههای حوزهای زمین، به خوبی به عنوان تکنیکی قدرتمند برای نقشهبرداری زیرزمینی و اکتشاف، به ویژه در مناطق خشک شناخته شده است.
در طول چند دهه اخیر، جامعه علمی بین المللی علاقه زیادی به این موضوع نشان داده است و در نتیجه، بسیاری از دانشمندان، از تکنیکهای سنجش از دور و GIS برای اکتشاف آب های زیرزمینی استفاده کردهاند. اطلاعات سنجش از دور - RS - با استخراج و تجزیه و تحلیل ساختارهای زمینشناسی، مورفولوژی سطح و ویژگیهای آبی حوزه، برای ارزیابی کیفی منابع آبهای زیرزمینی مورد استفاده قرار میگیرد
نقشه برداری 3 تغذیه آب های زیرزمینی بستگی به چندین متغیر گوناگون و همچنین نیاز به یک دستکاری سازگار محاسباتی از اطلاعات جغرافیایی در مقیاس های مختلف فضایی دارد. سیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - یک سیستم نرم افزاری است که به طور گسترده برای ذخیره سازی، مدیریت، تجزیه و تحلیل و نمایش بصری اطلاعات جغرافیایی مورد استفاده قرار میگیرد
GIS یک ابزار قدرتمند تجزیه و تحلیل مکانی است و همچنین یک سکو4 برای یکپارچهسازی لایههای مختلف اطلاعات ارائه و اجازه دستکاری اطلاعات مکانی به روشهای مختلف را میدهد. با توجه به این، حتی اگر دلیل دیگری جز تامین دسترسی به دادههای ورودی مورد نیاز و توانایی تحلیل بصری نتایج مدلسازی وجود نداشته باشد، GIS برای تحلیلهای مکانیابی و مدلسازی بسیار با ارزش است
آبهای زیرزمینی حدود % 30 از آبهای شیرین زمین را شامل میشود، در حالی که منابع آبهای سطحی شامل دریاچهها و رودخانهها چیزی در حدود 0/3% آن را در بر میگیرد. تقاضا برای منابع آب شیرین در جهان به طرز محسوسی در نتیجه صنعتی شدن و رشد سریع جمعیت، افزایش یافته است.
از این رو، استخراج آبهای زیرزمینی بخشی جدایی ناپذیر در بسیاری از رویکردهای مدیریت آب تبدیل شده است، به ویژه برای مناطق روستایی. مناطق خشک به دلیل تنوع بارش، تبخیر بالا و شرایط منحصر به فرد خاک، به طور متناوب دورههای خشکسالی را تجربه میکنند. بنابراین کمبود دسترسی به منابع آب سطحی باعث بهره برداری بیش از حد ساکنان این مناطق از آبهای زیرزمینی برای مصارف خانگی، کشاورزی و صنعتی شده است.
تراز سطح مخازن آبهای زیرزمینی زمانی افت میکند که نرخ پمپاژ بیشتر از نرخ دوباره پر شدن باشد. از این رو مناطق با نرخ بیش از حد خروج آبهای زیرزمینی، کاهش حجم قابل توجهی در مخازن آبهای زیرزمینی را تجربه میکنند. این امر میتواند به کاهش سطح آب چاهها، رودخانهها و دریاچهها، خراب شدن کیفیت آب، فرونشست زمین و هزینههای پمپاژ بالاتر شود.
آب زیرزمینی منبع بسیار مهمی برای بسیاری از مصرف کنندگان در ایران است. مدیران آب کشور برای برنامهریزی و اصلاح روش مدیریت بر منابع آب زیرزمینی نیاز به دانستن وضعیت کنونی و نحوه تغییرات و در کل پتانسیلسنجی وجود یا عدم وجود آب زیرزمینی دارند.
تعداد مقالات بیشمار منتشر شده در ضمینه برنامههای کاربردی مربوط به مسائل هیدروژئولوژی، از جمله RS و GIS، میتوانند توانایی این ابزارها را در نقشهبرداری اکتشاف آبهای زیرزمینی اثبات کنند. در این میان میتوان به مطالعات Tweed و همکاران - 2007 - اشاره کرد که در آن توضیح داده شد که چگونه دادههای حاصل از RS و GIS میتواند برای تخمین مناطق شارژ و دشارژ و تعامل آبهای سطحی و زیرزمینی قابل استفاده باشند
انتخابی و مقدم - 2007 - با استفاده از RS تخمینی از تغذیه آب زیرزمینی با وجه به مشاهدات رطوبت خاک، ارائه کردند .[5] RS از طریق تعیین خطوارهها اهمیت بسیار زیادی در هیدروژئولوژی هارد راک دارد که می تواند شکستگی سنگهایی که محدود به یک ناحیه آب های زیرزمینی است شناسایی کند
همچنین RS علاوه بر کمک در ضمینه کشف نواحی بالقوه برای اکتشاف آب زیرزمینی، میتواند به برآورد کل منابع آب زیرزمینی در منطقههای شامل چندین ناحیه گوناگون و انتخاب مکانهای مناسب برای حفاری و تغذیه مصنوعی کمک کند. RS یک ابزار مفید برای مناطقی است که در آن پوشش دقیقی از نقشههای زمین شناسی و نقشه های هیدروژئولوژیکی وجود ندارد و وسعت داده ها ناکافی است
ادغام و روی همگذاری دادهها با GIS اجازه می دهد تا دادههای مکانی حاصل از چند منابع اطلاعاتی مختلف به صورت یکجا با یکدیگر مورد پردازش قرار گیرند. استفاده از GIS برای نقشهبرداری پتانسیل آب زیرزمینی، قدرت ذخیره کردن و دستکاری و تجزیه و تحلیل دادهها در فرمتها و مقیاسهای مختلف را به ما میدهد .[8] در سال های اخیر، بسیاری از تکنیکهای مختلف توسط محققان برای تهیه نقشه پتانسیل آبهای زیرزمینی و یا انتخاب مکان مناسب برای گمانهزنی جهت دستیابی به آب آشامیدنی استفاده شده است.
Gupta و Srivastava - 2010 - با استفاده از RS و GIS به شناسایی مناطق بالقوه آب زیرزمینی پرداختند - 2010 - Al Saud .[9] روشی را پیشنهاد کرد که در آن با استفاده از RS و GIS و در نظر گرفتن عوامل بارش، سنگشناسی، شکستگی سنگ، شیب، زهکشی و پوشش زمین به نقشه پتانسیل آب زیرزمینی دست یافت
Elewa و - 2011 - Qaddah یک روش توسعه یافته برای نقشه برداری پتانسیل آبزیرزمینی در شبه جزیره سینا - مصر - با استفاده از RS و GIS و استفاده از هشت پارامتر بارش، شارژ خالص آبهای زیرزمینی، سنگ شناسی، نفوذپذیری، تراکم خطواره، شیب، تراکم زهکشی و عمق را به آبهای زیرزمینی ارائه دادند
Konkul و همکاران - 2014 - با اعمال روشی مشابه به نقشهبرداری پتانسیل آب زیرزمینی در منطقه Huay Sai - تایلند - پرداختند
-2 مواد و روشها
-1-2 منطقه مورد مطالعه
منطقه مهران در قسمت غربی ایران، بین 33 2 تا 33 8 پهنای شمالی و 46 03 تا 46 23 درازای شرقی قرار دارد - شکل . - - 1 - وسعت آن حدود 226 کیلومتر مربع را پوشش داده است. ارتفاع این منطقه نسبت به سطح دریا، از 91 متر تا 271 متر متغیر است و میانگین آن برابر 105 متر میباشد. شرایط آب و هوایی این منطقه به صورت نیمه خشک است و طیف وسیعی از منطقه با این شرایط تعریف شده است
زمینشناسی منطقه مورد در پهنه ساختاری زاگرس واقع است. همچنین آبخوان منطقه مهران توسط نفوذ بارش و جریانهای نشتی به سیستم آبهای زیرزمینی و قناتها، شارژ میشود. بهرهبرداری از منابع آب زیرزمینی در این منطقه، شامل عمیق، نیمه عمیق و چشمه است.
