بخشی از مقاله
چکیده
مدیریت منابع آب زیرزمینی تنها چگونه مصرف کردن آب نیست بلکه پایش مستمر منابع آب و به ویژه آلودگی های طبیعی یا انسانزاد از موارد استراتژیکی است که باید برای شناخت آن داده های کافی داشت. برنامه های پایش آب زیرزمینی باید بتواند اطلاعات مفیدی همچون میزان نیاز و دسترسی به آب در هر زمان و مکان برای برنامه های دقیق و توسعه و مدیریت منابع آب را در اختیار تصمیم گیران قرار دهد. چنین اطلاعاتی می تواند با طراحی شبکه های کمی و کیفی آب زیرزمینی فراهم شود.
استفاده از روشهای آنالیز چند معیاره با تنوعی از روشها در بسیاری از شاخه های علمی مرسوم شده است. AHP یکی از این روشها است که در بسیاری از شاخه های علوم کاربرد یافته است. در این بررسی، هدف طراحی شبکه کمی و کیفی آب زیرزمینی دشت اسلام آباد در غرب ایران با استفاده از AHP است.
برای این کار 8 معیار - تراکم چاههای بهره برداری، تخلیه آب زیرزمینی از چاهها، عمق چاههای آب، کیفیت آب زیرزمینی بر مبنای EC، جهت جریان، افت سطح آب زیرزمینی، بهره برداری از آب زیرزمینی و دسترسی به راههای اصلی و فرعی، بر اساس تجارب کارشناسی انتخاب گردید.
علاوه بر این دو عامل محدود کننده ساختمان چاه و نیز رضایت مالک خصوصی برای همکاری مد نظر قرار گرفته است. نتایج این بررسی نشان داد بجز برخی محدودیتها مانند تعیین قطعی چاهها از این روش می توان برای زونهای مناسب برای پایش کیفی استفاده کرد و تعیین نهایی محل چاهها را می توان با اعمال محدودیتها و نظرات کارشناسی یا روشهای آماری تعیین کرد.
مقدمه
آب زیرزمینی مبنای بسیاری از برنامه های توسعه زیرساختهای شهری و صنعتی و برنامه های تامین آب روستایی و کشاورزی است. این منبع ارزشمند در بسیاری از نقاط جهان تنها منبع تامین آب شرب محسوب می شود.[1] این منابع در مناطق خشک و نیمه خشک که تغییرات اقلیمی از جمله خشکسالی جزو لاینفک ذاتی آنها است اهمیتی حیاتی دارد. مدیریت منابع آب زیرزمینی تنها چگونه مصرف کردن آب یا استخراج آن نیست بلکه پایش مستمر منابع آب و به ویژه آلودگی های طبیعی یا انسانزاد از موارد استراتژیکی است که باید برای شناخت آن داده های کافی داشت.
برنامه های پایش آب زیرزمینی باید بتواند اطلاعات مفیدی همچون میزان نیاز و دسترسی به آب در هر زمان و مکان برای برنامه های دقیق و توسعه و مدیریت منابع آب را در اختیار تصمیم گیران قرار دهد. چنین اطلاعاتی می تواند با طراحی شبکه های کمی و کیفی آب زیرزمینی فراهم شود. [2] ضمن اینکه شبکه کیفی می تواند تصویری توام با ارزیابی های کمی از فرایندهای آلوده ساز یا بهره برداری بی رویه از آب زیرزمینی را نیز در اختیار بگذارد
پایش کیفی آب به مجموعه فعالیتهایی گفته می شود که برای نمونه برداری و جمع آوری و پردازش داده های کیفی آب به منظور دستیابی به اطلاعاتی در خصوص ویژگیهای فیزیکی، زیستی و شیمیایی آب انجام می گردد.[4] پایش کمی نیزعمدتاً برای ارزیابی سطح آب زیرزمینی و تغییرات تغذیه یا بهره برداری انجام می شود. تلاشهای زیادی برای طراحی یا بازطراحی شبکه های پایش آب زیرزمینی انجام شده است. هدف این بررسی ها بیشتر استفاده بهینه از شبکه موجود با بازطراحی یا بهینه سازی و طراحی شبکه برای تامین نیازهای مورد نیاز و اهداف پایش بوده است[5] دو روش اصلی برای طراحی شبکه های پایش آب زیرزمینی استفاده از روشهای آماری و روشهای هیدروژئولوژیکی است[2] روشهای آماری شامل شبیه سازی ، واریانس و احتمالاتی است در روشهای هیدروژئولوژی از مدلهای آب زیرزمینی استفاده می شود
هر یک از این روشها صرفاً برای موقعیتهای خاصی که بررسی در آن انجام شده است موفق بوده اند و نمی توان برای هر محل فارغ از شرایط زمین شناسی، هیدرودینامیکی، اقتصادی و حتی اجتماعی یک الگوی واحد پیشنهاد داد. علاوه بر این، مشکل اصلی در ارزیابی شبکه و بازطراحی آن، نبود راهنمای جهانی تایید شده یا قواعدی است که برای ارزیابی اجزای شبکه مورد استفاده قرار گیرد و مهمتر اینکه نمی توان یک روش طراحی را به گونه ای تجویز کرد که نیاز هر کس را در هرجا تامین کند[4] برای طراحی شبکه پایش آب زیرزمینی معمولاً از ترکیبی از مجموعه ای از چاههای مشاهده ای و چاههای بهره برداری استفاده می شود.
تعداد و محل چاههای انتخابی یکی از اصلی ترین مسایل پیش روی طراحی شبکه پایش آب زیرزمینی است. هر چند که فواصل زمانی اندازه گیری ها نیز از ارکان یک سیستم پایش محسوب می شود. اما این مورد بیشتر تابع شرایط اقتصادی است تا روش طراحی شبکه. انتخاب تعداد مناسب چاههای یک شبکه از این نظر اهمیت دارد که می توان هم در وقت و هم در هزینه های مالی صرفه جویی کرد. این تعداد باید به گونه ای تعیین شوند که بتواند به نیازهای برنامه ریزان و تصمیم گیران مدیریت منابع آب در مقایس محلی و منطقه ای پاسخ دهد.
استفاده از روشهای آنالیز چند معیاره با تنوعی از روشها در بسیاری از شاخه های علمی مرسوم شده است. تحلیل سلسله مراتبی یکی از این روشها است که در بسیاری از شاخه های علوم کاربرد یافته است. از تخمین و ارزیابی ذخایر معدنی[6] تا تهیه نقشه های خطر فروچاله ها[7] ، بررسی های محل دفن پسماندهای جامد[8] نیز بررسی های مرتبط با آب زیرزمینی. هر چند مقالات متعددی در رابطه با طراحی شبکه های کیفی با سایر روشها منتشر شده اند8]، 9، 10 ، 11، 12، 13، 14، 15، 16، .[20 , 19 ,18 ,17 اما تعداد مقالاتی که از روش تحلیل سلسله مراتبی استفاده کرده اند بسیار کم است
Esquivel et al. 2015 با استفاده از این روش مناطق دارای اولویت برای طراحی شبکه کیفی را تعیین و مدعی شده اند که برای اولین بار است که از روش تحلیلی سلسله مراتبی برای طراحی شبکه استفاده می شود[3 ] برخی از محققین نیز از این روش برای بررسی شبکه کیفی در نقاط مختلف کشورهای آسیایی استفاده کرده اند
مهمترین مزیت این روش دخالت دادن نظرات کارشناسی و تجارب کارشناسان در تعیین امتیاز به کلاسهای انتخابی برای طراحی شبکه است. در صورتی که وزن دهی و معیارها به درستی انتخاب شوند می توان نتایج خوبی از این روش گرفت. تلفیق AHP با GIS بر توانمندی این روش می افزاید. این روش نگرش تصمیم گیری سیستماتیکی است که برای نخستین بار توسط ساعتی ارایه شد[22] این روش ابزاری برای تجزیه یک مسئله به یک سلسله زیرمسئله هایی است که درک مسئله را آسانتر و ارزیابی ذهنی را مقدور می سازد. در این روش ارزیابی های ذهنی به مقادیر عددی تبدیل می شوند که در یک مقیاس عددی دسته بندی شده اند
مواد و روشها منطقه مورد بررسی
محدوده مطالعاتی اسلام آباد با 875 کیلومتر مربع در غرب استان کرمانشاه و غرب ایران قرار گرفته است. اسلام آباد دومین شهر بزرگ استان کرمانشاه است که حدود 90000 نفر جمعیت دارد. شهر اسلام آباد در بخش شمالی دشت اسلام آباد قرار گرفته و آب شرب آن از طریق سراب شرف آباد و 10 چاه عمیق کارستی تامین می شود که البته در سالهای اخیر با کاهش آبدهی مواجه شده اند. آبخوان آبرفتی اسلام آباد 328 کیلومتر مربع وسعت داشته ضخامت آبرفت از 10 تا 180 متر متغییر است.
میانگین ضخامت حدود 100 متر است. توالی های های زمین شناسی منطقه بیشتر از سازندهای آهکی آسماری-شهبازان و تله زنگ و سازند مارنی و ماسه سنگی کشکان و امیران تشکیل شده اند. سازندهای آهکی آبخوانهای منطقه را تشکیل داده و سازندهای غیرکارستی آکیکلود هستند. در بیشتر نواحی دشت سنگ کف دشت آهکی بوده و بسیاری از چاههای بهره برداری با نفوذ به سنگ کف کارستی از آب دو آبخوان آبرفتی و کارستی استخراج می کنند.
شکل: 1 موقعیت محدوده مطالعاتی اسلام آباد در غرب استان کرمانشاه - الف - و واحدهای زمین شناسی منطقه مورد بررسی - ب - ونمایی از چشمه - سراب - شرف آباد
در کل 20 حلقه پیزومتر و 4 چاه کارستی شبکه پایش آب زیرزمینی دشت اسلام آباد را تشکیل می دهند. برای پایش کیفی هم از چشمه های کارستی استفاده می شود که عملاً نشاندهنده ویژگی های آبخوان کارستی اند نه آبخوان آبرفتی.
