استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی فازی در پتانسیل‌یابی منابع آب زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت سیلاخور)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشگاه آیت‌الله العظمی بروجردی، بروجرد، ایران.

2 دانشیار گروه مهندسی عمران، مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشگاه آیت‌الله العظمی بروجردی، بروجرد، ایران.

چکیده

بسیاری از منابع آب زیرزمینی در اثر برداشت بی رویه از نظر کیفی افت محسوس پیدا کرده و علاوه بر مشکلات کمی دچار مشکلات کیفی نیز شده است. از این رو، پتانسیل‌یابی و اکتشاف منابع آب زیرزمینی به پیشرفتی در زمینه تحقیقات هیدروژئولوژی تبدیل شده است. در این پژوهش، با هدف تحلیل و ارزیابی مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی در دشت سیلاخور و توسعه روشی اصلاح شده، از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی فازی و سیستم اطلاعات جغرافیایی، استفاده شده است. یازده لایه‌ی موضوعی شامل لایه‌های لیتولوژی، بارش، پوشش گیاهی، تراکم و فاصله از گسل، ارتفاع، شیب، دما، کاربری اراضی، تراکم و فاصله از آبراهه براساس پردازش تصاویر ماهواره‌ای و داده‌های آماری تهیه و به هر کدام از لایه‌ها و طبقات آن لایه، وزنی براساس فرآیند تحلیل سلسله مراتبی فازی اختصاص داده شد. نقشه‌ی پتانسیل منابع آب زیرزمینی در پنج طبقه شامل پتانسیل بالا، خوب، متوسط، کم و ضعیف پهنه‌بندی گردید. بر این اساس، 56% مساحت دشت دارای پتانسیل بالا تا متوسط است که بیشتر در مرکز و جنوب غربی دشت قرار گرفته و منطبق بر آبرفت‌های کواترنری و سازندهای سخت کربناته می‌باشد. اعتبار سنجی توسط تعداد، موقعیت و میزان برداشت از چاه‌های بهره‌برداری موجود در منطقه انجام و مشخص شد که 89% از چاه‌های بهره‌برداری در مناطقی با پتانسیل آب زیرزمینی متوسط تا بالا قرار گرفته‎اند. از این رو، استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی فازی، روشی مؤثر و قابل اعتماد برای تعیین مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی است که می‌تواند برای توسعه و مدیریت منابع آب زیرزمینی به کار گرفته شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Application of fuzzy hierarchical analysis process in groundwater potential mapping (Case study: Silakhor plain)

نویسندگان [English]

  • Mehdi Komasi 1
  • mohamad saeidi 2
1 MSc of Water and Hydraulic Structures Engineering, Ayatollah Boroujerdi University, Boroujerd, Iran.
2 Associate Professor of Civil Engineering Department, Water and Hydraulic Structures Engineering, Ayatollah Boroujerdi University, Boroujerd, Iran.
چکیده [English]

Many groundwater resources have been significantly reduced in quality due to improper harvesting, and in addition to few problems, they have also suffered from quality problems. Hence, the potential mapping and exploration of groundwater resources have become a breakthrough in the field of hydrogeological research. In this study, with the aim of analyzing and evaluating areas with groundwater potential in Silakhor plain and developing a modified method, the process of fuzzy hierarchical analysis and GIS has been used. Eleven thematic layers including layers of lithology, rainfall, vegetation cover, lineament density and distance, elevation, slope, land surface temperature, land use and drainage density and distance were prepared based on satellite image processing and statistical data. Each layer and its classes were assigned a weight based on the fuzzy analytic hierarchy process. Groundwater resource potential map was classified into five classes including high, good, medium, low and poor potential. Accordingly, 56% of the plain area has high to medium potential, mostly located in the central and southwest of the plain, consistent with quaternary alluviums and carbonate hard rocks. Validation was done by the number, location and amount of withdrawals from exploitation wells in the area and it was found that 89% of the wells were located in areas with moderate to high groundwater potential. Therefore, using the fuzzy hierarchical analysis process is an effective and reliable way to identify areas with groundwater potential that can be used to develop and manage groundwater resources.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fuzzy Analytical Hierarchy Process (FAHP)
  • Groundwater
  • Potential
  • Silakhor plain

مراجع

ابراهیمی، ح.، گندمکار، الف.، المدرسی، ع. و رامشت، م. ح.، 1395. برآورد دمای سطح زمین و تأثیر پوشش گیاهی بر دمای سطح با استفاده از تصاویر مودیس (مطالعه موردی: حوزه تویسرکان). جغرافیا (برنامه ریزی منطقه‌ای)، 6(6): 23-32.
جعفرزاده، ج.، رستم زاده، ه.، نیک جو، م. ر. و اسدی، الف.، 1396. ارزیابی پتانسیل منابع آب دشت اردبیل با استفاده از فرآیند تحلیل شبکه‌ای فازی (FANP) در محیط GIS. جغرافیا و برنامه ریزی، 21(61): 145-164.
حسامی، م. ر.، 1380. بررسی هیدروژئوشیمیایی و هیدروژئولوژیکی منابع آبی موجود در سازندهای سخت آذرین و دگرگونی در منطقه کوه سفید بوانات. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، گروه زمین‌شناسی-آبشناسی (هیدروژئولوژی)، دانشگاه شیراز. 301ص.
حقی‌زاده، ع.، میرزاپور، ح.، 1395. ارزیابی پتانسیل منابع آب زیرزمینی دشت دهگلان بر پایه سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور با استفاده از تکنیک تصمیم‌گیری چند معیاره. مجله هیدروژئولوژی، 1(2): 83-98.
رحیمی، م.، سلیمانی، ک.، 1395. ارزیابی پتانسیل منابع آب زیرزمینی دشت دهگلان بر پایه سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور با استفاده از تکنیک تصمیم‌گیری چند معیاره. علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، 10(35): 27-38.
رزندی، ی.، فرخ زاده، ب.، یوسف زاده چوبک، م. و تیموریان، ت.، 1396. پتانسیل‌یابی منابع آب زیرزمینی با استفاده از الگوریتم حداکثر آنتروپی و سامانه اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: دشت همدان- بهار). مهندسی آبیاری و آب ایران، 8(29): 110-123.
مقدم، س.، احمدی، ح.، زینال زاده، ک. و حصاری، ب.، 1399. مکانیابی پتانسیل آب‌های زیرزمینی تجدیدشونده آبخوان‌های غرب دریاچه ارومیه با تحلیل AHP و تکنیک فازی فضایی. هیدروژئولوژی، 5(2): 142-153.
Agarwal, E., Agarwal, R., Garg, R.D., Garg, P.K., 2013. Delineation of groundwater potential zone: An AHP/ANP approach. Journal of Earth System Science, 122(3): 887-898.
Buckley, J.J., 1985. Ranking alternatives using fuzzy numbers. Fuzzy Sets and Systems, 15(1): 21-31.
Can Kutlu, A., Ekmekçioğlu, M., 2012. A Fuzzy Hybrid Approach for Fuzzy Process FMEA: An Application to a Spindle Manufacturing Process. International Journal of Computational Intelligence Systems, 5(4): 611-626.
Chaudhry, A.K., Kumar, K., Alam, M.A., 2019. Mapping of groundwater potential zones using the fuzzy analytic hierarchy process and geospatial technique. Geocarto International, 1-22.
Cheng, C.H., Yang, K.L., Hwang, C.L., 1999. Evaluating attack helicopters by AHP based on linguistic variable weight. European Journal of Operational Research, 116(2): 423-435.
Gholami, V., Chau, K.W., Fadaee, F., Torkaman, J., Ghaffari, A., 2015. Modeling of groundwater level fluctuations using dendrochronology in alluvial aquifers. Journal of Hydrology, 529: 1060-1069.
Hsieh, T.Y., Lu, S.T., Tzeng, G.H., 2004. Fuzzy MCDM approach for planning and design tenders’ selection in public office buildings. International Journal of Project Management, 22(7): 573-584.
Jha, M.K., Chowdary, V.M., Chowdhury, A., 2010. Groundwater assessment in Salboni Block, West Bengal (India) using remote sensing, geographical information system and multi-criteria decision analysis techniques. Hydrogeology Journal, 18(7): 1713-1728.
Kahraman, C., Cebeci, U., Ruan, D., 2004. Multi-attribute comparison of catering service companies using fuzzy AHP: The case of Turkey. International Journal of Production Economics, 87(2): 171-184.
Kaya, T., Kahraman, C., 2011. An integrated fuzzy AHP–ELECTRE methodology for environmental impact assessment. Expert Systems with Applications, 38(7): 8553-8562.
Keshavarzi, A., Sarmadian, F., Heidari, A., Omid, M., 2010. Land Suitability Evaluation Using Fuzzy Continuous Classification (A Case Study: Ziaran Region). Modern Applied Science, 4(7): 72-81.
Magesh, N.S., Chandrasekar, N., Soundranayagam, J.P., 2012. Delineation of groundwater potential zones in Theni district, Tamil Nadu, using remote sensing, GIS and MIF techniques. Geoscience Frontiers, 3(2): 189-196.
Mandal, U., Sahoo, S., Munusamy, S.B., Dhar, A., Panda, S.N., Kar, A., Mishra, P.K., 2016. Delineation of Groundwater Potential Zones of Coastal Groundwater Basin Using Multi-Criteria Decision-Making Technique. Water Resources Management, 30(12): 4293-4310.
Mon, D.L., Cheng, C.H., Lin, J.C., 1994. Evaluating weapon system using fuzzy analytic hierarchy process based on entropy weight. Fuzzy Sets and Systems, 62(2): 127-134.
Prasad, R.K., Mondal, N.C., Banerjee, P., Nandakumar, M.V., Singh, V.S., 2007. Deciphering potential groundwater zone in hard rock through the application of GIS. Environmental Geology, 55(3): 467-475.
Rahmati, O., Nazari Samani, A., Mahdavi, M., Pourghasemi, H.R., Zeinivand, H., 2014. Groundwater potential mapping at Kurdistan region of Iran using analytic hierarchy process and GIS. Arabian Journal of Geosciences, 8(9): 7059-7071.
Souissi, D., Msaddek, M.H., Zouhri, L., Chenini, I., El May, M., Dlala, M,. 2018. Mapping groundwater recharge potential zones in arid region using GIS and Landsat approaches, southeast Tunisia. Hydrological Sciences Journal, 63(2): 251-268.
Şener, E., Şener, Ş., Davraz, A., 2018. Groundwater potential mapping by combining fuzzy-analytic hierarchy process and GIS in Beyşehir Lake Basin, Turkey. Arabian Journal of Geosciences, 11(8): 187–208.
Shaban, A., Khawlie, M., Abdallah, C., 2006. Use of remote sensing and GIS to determine recharge potential zones: the case of Occidental Lebanon. Hydrogeology Journal, 14(4): 433-443.
 
 
هیدروژئولوژی
دوره 9، شماره 1
ناشر
شهریور 1403
صفحه 28-39

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار