بخشی از مقاله
چکیده
در این مطالعه با استفاده از RS،GISوAHP که باعث صرف هزینه و زمان کمتری جهت شناسایی مکان های دارای پتانسیل ذخیره بارش-رواناب هستند استفاده شد. برای تصمیم گیری از همپوشانی لایه های اطلاعاتی نقشه های شیب، کاربری اراضی و خاک استفاده وعرصه های مناسب برای عملیات دخیره بارش شناسایی شد. مطابق نتایج، منطقه مناسب برای ساخت سدهای اصلاحی، کنتور فارو و پیتینگ به ترتیب 9/56، 1/19و 9/4 کیلومترمربع را شامل می شوند. در نتیجه، AHP و تلفیق آن با GIS امکان شناسایی دقیق مکان های مستعد ذخیره بارش را نشان می دهد.
.1 مقدمه
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
یکی از مهم ترین نشانه های کمبود آب، خشک شدن رودخانه ها است که باعث شده است افرادی که در انتهای سرشاخه های این رودخانه ها زندگی می کنند، با کمبود شدید آب در تمام یا بخشی از سال مواجه شوند. پدیده ای که در حال حاضر در تعدادی از رودخانه های کشور ما نیز مشهود است.[15]تغذیه مصنوعی آبخوان ها یکی از روش هایی است که می تواند بخشی از آب خارج شده از سفره های آب زیر زمینی را جایگزین نماید [13]و سبب تقویت و توسعه منابع آب می گردد
ذخیره رواناب می تواند در به حداقل رساندن هدر رفت آب و یا تقویت منابع آبی در سیستم های حوضه مورد استفاده موثر باشد
ذخیره نزولات قطع یا کاهش رواناب سطحی، کاهش فرسایش خاک ،افزایش قابلیت نفوذ پذیری خاک و قابلیت نگهداری آب درخاک و تغذیه سفره آب زیر زمینی و بهبود پوشش گیاهی را به همراه دارد.[15] با توجه به کمبود آب در مناطق مختلف جهان و مشکلات ناشی از سیلاب ها روشهای متعددی برای تغذیه آب های زیرزمینی توسعه یافته اند که از جمله این تکنیک ها می توان به روش تغذیه مستقیم سطحی، مستقیم زیرسطحی یا تکنیک تغذیه غیرمستقیم اشاره نمود
روش تغذیه مستقیم سطحی، یکی از کم هزینه ترین، ساده ترین و گسترده ترین تکنیک هایی است که برای تغذیه مصنوعی آبخوان ها بکار گرفته می شود.تغذیه مصنوعی را می توان عملیات طراحی شده انسان برای انتقال آب از سطح زمین به داخل لایه های آبدار، تعریف کرد. با عنایت به گسترگی سطح حوزه های آبخیز و هزینه های زیاد مورد نیاز جهت اجرای طرحهای ذخیره نزولات نخستین مرحله در عملیات تغذیه مصنوعی، مکان یابی مناطق مناسب جهت اجرای عملیات مذکور می باشد
فناوری های نوین، نظیر سنجش از دور - - RS و سیستم اطلاعات جغرافیایی - - GIS با برخورداری از امکانات و توانایی های بالقوه و قابلیت استفاده از منابع چندگانه اطلاعاتی، تجزیه و تحلیل، تلفیق و بررسی داده های گوناگون این امکان را فراهم می کنند
عوامل مؤثر در مکانیابی مناطق مستعد تغذیه مصنوعی متعددند از جمله این عوامل می توان به شاخص های اقلیمی، شاخصه های مرفومتریک، شاخصه های سیلاب، شاخصه های خاک و زمین ساختاری و شاخصه های اقتصادی و اجتماعی اشاره کرد. بدیهی است که استفاده از همه مشخصه های مؤثر در مدل های مکانیابی میسر نیست. از رو این عوامل یاد شده با توجه به نکاتی از قبیل هدف،مقیاس کار و دقت قابل انتظار، شرایط منطقه، میزان تاثیرگذاری هر عامل و کافی بودن و در دسترس بودن اطلاعات، تعیین می شوند
محققان زیادی با استفاده از فاکتور های مختلف و با استفاده از قابلیت های GIS و سنحش از دور اقدام به مکانیابی محل های مناسب تغذیه مصنوعی نموده اند.
حکمت پورو همکاران - - 1386 با استفاده از GIS و سامانه پشتیبانی تصمیم گیری - - DSS و با استفاده از فاکتورهای شیب، نفوذپذیری سطحی، ضخامت آبرفت، توانایی انتقال آب در آبرفت و کیفیت اقدام به مکانیابی مناطق مستعد تغذیه مصنوعی در دشت ورامین کرده اند .
مهدوی و همکاران - - 1390،در دشت شهرکرد برا ی مکانیابی تغذیه مصنوعی، عوامل موثری در مکان یابی شامل شیب، نفوذپذیری سطحی، ضخامت قسمت غیر اشباع آبرفت، کیفیت شیمیایی آب، کاربری اراضی و شبکه آبراهه ای را در نظر گرفته اند که این لایه اطلاعاتی مربوط به هر پارامتر را بر اساس منطق فازی در نرم افزارهای Arc View 3.2a و Arc GIS 9.3 کلاسه بندی و وزن دهی کردند و با عملگر حاصلضرب جبری عملیات تلفیق شاخصه ها را انجام دادند .نتایج به دست آمده آنها از تلفیق نشان داد که 4/79 درصد از کل حوضه مناسب و 17/94 درصد نیزنسبتًا مناسب بود.
راماکریشنان و همکاران - - 2009، طی تحقیقی در حوزه کالی در منطقه گجرات هند ، در یکی از مناطق خشک و نیمه خشک با به کارگیری تکنیک GIS و پارامتر های موثر در ذخیره نزولات همچون نفوذ پذیری، مساحت حوضه آبخیز، شیب و رواناب مکان های مناسب برای ذخیره نزولات را شناسایی کردند نتایج آنها نشان داد که نفوذ پذیری به عنوان مهمترین عامل در افزایش ذخیره سازی آب می باشد.
سینگ و همکاران - - 2009، برای مکانیابی مناطق مناسب ذخیره رواناب در پنجاب هند از GIS و RS و نقشه های همچون نقشه گروه های هیدرولوژیکی خاک ، نقشه کاربری اراضی، نقشه شیب و نقشه DEM استفاده کردند.آنها به خاطر شیب زیاد وضخامت کم خاک مکان های مناسبی برای پخش سیلاب و حوضچه های ذخیره نزولات بدست نیاوردند و چهارده چک دم و شش مخزن نفوذ را پیشنهاد نمودند.
رولاند و همکاران - - 2012، از GIS و RS در یک حوضه گرانیتی با شرایط آب و هوایی نیمه خشک برای شناسایی مناطق مناسب جهت تغذیه آب های زیر زمینی با استفاده از سازه های مانند چک دم ها و حوضچه های نفوذ استفاده کردند. آنها همچنین از روش SCS-CN برای برآورد رواناب استفاده کردند. برخی از سایت های انتخاب شده برای ساخت و ساز مناسب سازه های ذخیره از طریق فرآیند تحلیل سلسله مراتبی برای اثر بخشی بیشتر سایت را مورد بررسی قرار دادند و همه سایت های ذخیره مناسب و نامناسب را پیدا کردند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که قابلیت سیستم اطلاعات جغرافیایی و کاربرد آن برای سازه های ذخیره رواناب برای مناطق نیمه خشک بیشتر است.
سالانه هزینه زیادی جهت اجرای طرح های آبخیزداری و ذخیره نزولات در حوضه های آبخیز کشور صرف می شود ولی کمتر مطالعه ای در مورد مدیریت یکپارچه و تعیین مناطق دارای اولویت جهت اجرای طرحهای ذخیره نزولات صورت گرقته است. هدف از انجام این مطالعه مکانیابی و اولویت بندی مناطق مناسب جهت ذخیره نزولات با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و تهیه نقشه جامع کاربردی ذخیره نزولات برای حوضه آبخیز مورد مطالعه می باشد .
.2 مواد و روش ها
.2-1 منطقه مورد مطالعه
حوضه آبخیز میهه با مساحت 180/83 کیلومتر مربع در قسمت شمال غربی استان چهارمحال و بختیاری بین 50,195 و 50,405 عرض شمال جغرافیایی و 32,299 و32,501 طول شرق جغرافیایی و در بخش کوهرنگ، واقع گردیده است و یکی از زیر حوضه های رودخانه زاینده رود می باشد.اقلیم این حوضه بر اساس تقسیم بندی دومارتن بسار مرطوب می باشد.
میانگین بارش حوضه 570 میلیمتر در سال است. بیشترین دمای ثبت شده توسط ایستگاه سینوپتیک کوهرنگ در مجاورت حوضه میهه با 25/8سانتی گراد و کمترین آن-30/6 سانتی گراد می باشد[21] .بیشترین ارتفاع حوضه در قسمت جنوب غرب با ارتفاع 3611 متر در ارتفاعات کوه ضراب و کمترین آن در قسمت خروجی حوضه شود با ارتفاع 2120 متر واقع گردیده است
شکل -1 موقعیت حوضه آبخیز مورد مطالعه
.3 روش انجام کار
جهت انجام این مطالعه،از روش های حداکثر احتمال و روش طبقه بندی نظارت شده اقدام به استخراج نقشه کاربری اراضی - شکل - 2از تصاویر ماهواره ای لندست هشت مربوط به مرداد ماه حوضه مذکور با استفاده از نرم افزار ENVI5.0 گردید،سپس نقشه خاک شناسی حوضه از مطالعات آبخیزداری حوضه آبخیز میهه استخراج گردید - شکل4و - 3 و نقشه شیب نیز به کمک مدل ارتفاع رقومی SRTM با دقت مکانی30 تهیه شد
لایه اطلاعاتی کلیه نقشه ها در سیستم اطلاعات جغرافیایی ترسیم شد. سپس روش های پخش سیلاب، کنتور فارو، پیتینگ، بانکت های ترکیبی و سدهای اصلاحی جهت مکانیابی عرصه های مناسب ذخیره بارش انتخاب گردیدند با بررسی منطقه مورد مطالعه و مرور منابع در نهایت سه عامل بافت خاک، شیب و پوشش زمین به عنوان عوامل اصلی تعیین کننده روش مناسب جهت ذخیره نزولات تعیین شدند.جهت ادغام لایه ها از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی یکی از کارآمد ترین تکنیک های تصمیم گیری است استفاده گردید
در این تحقیق برای هر یک از روش های ذخیره نزولات مراحل مندرج در ذیل انجام گردید ومکان های مناسب برای هر یک از روش ها بدست آمد.سپس نقشه های مکان های مناسب برای هر یک از روش ها با توجه به بیشترین اولویت جدا گردیده و در یک نقشه ارائه گردید
مراحل انجام تحلیل سلسله مراتبی در دو مرحله تهیه نقشه های فاکتورها و طبقه بندی مجدد داده ها و محاسبه وزن معیارها با استفاده از روش مقایسه زوجی صورت پذیرفت. در این تحقیق فاکتور های شیب ، شبکه آبراهه ،بافت خاک ، پتانسیل تولید رواناب ، کاربری ارضی برای مکانیابی عرصه های مناسب جهت ذخیره نزولات آسمانی استفاده شد.
