بررسی فرونشست آبخوان دشت عباس ایلام در دو دوره افت و خیز تراز آب زیرزمینی به کمک تکنیک تداخل‎سنجی راداری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو دکتری ژئوفیزیک، دانشکده علوم زمین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، ۶۶۳۷۱-۴۵۱۳۷، ایران.

2 دانشیار هیدروژئولوژی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، ۶۶۳۷۱-۴۵۱۳۷، ایران.

3 دانشیار ژئودزی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، ۶۶۳۷۱-۴۵۱۳۷، ایران.

10.22034/hydro.2024.59514.1309

چکیده

دشت عباس واقع در منطقه دهلران استان ایلام از معدود ‏دشت‎های ایران است که علی‌رغم افت شدید ۶ متری آب زیرزمینی در دوره افت از ۱۳۶۳ تا ۱۳۸۴، در اثر ‏انتقال آب از حوضه کرخه، تراز آب زیرزمینی طی دوره خیز  از ۱۳۸۴ تا ۱۴۰۰ به میزان ۱۸ متر افزایش داشته است. این شرایط هیدروژئولوژیکی فرصتی را فراهم کرده است که بتوان ‏میزان جبران فرونشست طی دوره خیز را با استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی راداری، ‏InSAR‏ (‏Interferometric ‎Synthetic Aperture‏ ‏Radar‏)، مورد مطالعه قرار داد. نتایج حاصل از پردازش تصاویر ماهواره ENVISAT حاکی از میانگین نرخ نشستی معادل ۷ میلی‌متر در سال، طی سال‎های ۱۳۸۳ تا ۱۳۸۵ است. پردازش تصاویر ماهواره سنتینل برای سال‎های ۱۳۹۳ تا ۱۳۹۸ که در دوره خیز قرار دارد نشان می‎دهد که علی‌الرغم افزایش زیاد تراز آب زیرزمینی و جبران کامل افت رخ داده، نرخ فرونشست متوسط حدود ۳ میلی‌متر در سال کاهش داشته است. میزان جبران فرونشست در محدوده دارای بیشینه به حدود ۵۰ درصد می‎رسد. بنابراین، این مطالعه حاکی از این است که جبران کامل فرونشست حتی با برگشت آب به ترازی بالاتر از مقدار اولیه پس از گذشت بیش از یک دهه، امکان‌پذیر نیست؛ یعنی در عمل ممکن است بخشی از آبخوان برای همیشه تحکیم یافته و قابل احیا نمی‏ باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating the Subsidence of Abbas Plain in Ilam during Two Periods of Groundwater Level Decline and Rise Using Radar Interferometry Technique

نویسندگان [English]

  • Shahab Ebrahimi 1
  • Abolfazl Rezaei 2
  • Zahra Mousavi 3
1 Ph.D. student in Geophysics, Department of Earth Sciences, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS), Zanjan 45137–66731, Iran.
2 Associated Professor, Department of Earth Sciences, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS), Zanjan 45137–66731, Iran.
3 Associated Professor, Department of Earth Sciences, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS), Zanjan 45137–66731, Iran.
چکیده [English]

Dasht-e Abbas, situated in the Dehloran region of Ilam Province, is one of the few plains in Iran that experienced a severe groundwater decline (nearly 6 meters) during the declining period (1984 to 2005). However, due to water transfer from the Karkheh basin, the groundwater level has increased by approximately 18 meters during the rising period (2005 to 2021), surpassing the initial 1984 level by a significant margin of 12 meters. This unique hydrogeological condition provides an excellent opportunity to investigate subsidence recovery rates during the rising period using Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) technology. Processing Envisat satellite images revealed an average settlement rate of 7 mm/year between 2004 and 2006. Analyzing Sentinel satellite imagery for the period 2014 to 2019, which falls within the rising period, indicates that despite the substantial groundwater level rise, the subsidence rate has only decreased by about 3 mm/year. This suggests that complete subsidence recovery is not feasible, even with the return of water to a level exceeding the initial amount after more than a decade. Therefore, it is evident that a portion of the aquifer has undergone permanent consolidation and will not be fully recoverable. This study highlights that replenishing aquifer water deficit may not always stop subsidence, and a portion of the aquifer may undergo permanent consolidation and remain unrecoverable.Top of Form

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dasht-e Abbas
  • InSAR
  • Karkheh Dam
  • Subsidence

مراجع

 حمیدیان، هـ.، صادقی، ج.، ۱۳۹۳. بررسی فرونشست زمین‌های آبرفتی ناشی از کاهش فشار در آبخوان‌‌ها و چگونگی اثرگذاری نوع آبرفت بر فرونشست زمین در دشت تهران. مخاطرات محیط طبیعی، ۱۱۰-۹۵
توشه، ز .، رضائی، الف.، موسوی، ز.، امیری، م.، عینلو، ف.، ۱۴۰۳. گستره آبخوان تحت‌فشار زنجانرود و ارتباط آن با منابع آب سطحی: تداخل‎سنجی راداری و هیدروژئولوژی. هیدروژئولوژی، ۸(۲)، ۸۰-۹۳.  
 شرکت مهندسی مشاور مَهاب قُدس.، ۱۳۹۲. گزارش هیدرولوژی طرح مطالعات نیمه تفصیلی و تهیه مدل ریاضی آب زیرزمینی دشت عباس و ‏دهلران.
 لشکری پور، غ.، غفوری، م.، رستمی بارانی، ح.، ۱۳۸۷. بررسی علل تشکیل شکاف‌ها و فرونشست زمین در غرب دشت کاشمر. رخساره‌های رسوبی. ۱(۱)، ۹۵-۱۱۱.  
معظم نیا، م.، صادق فام، س.، 1402. ارزیابی تاخیر زمانی افت تراز آب زیرزمینی نسبت به وقوع فرونشست با استفاده از تحلیل آسیب‌پذیری در آبخوان دشت تسوج. هیدروژئولوژی, 8(1), 78-92.
 
Babaee, S., Mousavi, Z., Masoumi, Z., Malekshah, A. H., Roostaei, M., Aflaki, M., 2020. Land subsidence from interferometric SAR and groundwater patterns in the Qazvin plain, Iran. International Journal of Remote Sensing, 41(12), 4780-4798.
Dehghani, M., Valadan Zoej, M. J., Entezam, I., Mansourian, A., Saatchi, S., 2009. InSAR monitoring of progressive land subsidence in Neyshabour, northeast Iran. Geophysical Journal International, 178(1), 47-56.
Doin, M.P., Lodge, F., Guillaso, S., Jolivet, R., Lasserre, C., Ducret, G., Grandin, R., Pathier, E. and Pinel, V., 2011, September. Presentation of the Small Baselin NSBAS Processing Chain on a Case Example: The Etan Deformation Monitoring from 2003 to 2010 Using Envisat Data. In Fringe Symposium.
Doornbos, E., Scharroo, R., 2005. April. Improved ERS and Envisat precise orbit determination. In Envisat & ERS Symposium, 572.
Farr, T. G., and M. Kobrick., 2000. “Shuttle Radar Topography Mission Produces a Wealth of Data.” Eos, Transactions American Geophysical Union 81 (48): 583–585.
Fulton, A., 2006. Land subsidence: What is it and why is it an important aspect of groundwater management, California Department of Water Resources, 4 p.
Haghighi, M. H., Motagh, M., 2019. Ground surface response to continuous compaction of aquifer system in Tehran, Iran: Results from a long-term multi-sensor InSAR analysis. Remote sensing of environment, 221, 534-550.
Hanssen, R. F., 2001. Radar interferometry: data interpretation and error analysis, Springer Science & Business Media.
Karbalaee, F., 2010. Water crisis in Iran. In Chemistry and Chemical Engineering (ICCCE), International Conference, 398-400.
Madani, K., 2014. Water management in Iran: what is causing the looming crisis?. Journal of environmental studies and sciences, 4(4), 315-328.
Maghsoudi, Y., Amani, R., Ahmadi, H., 2021. A study of land subsidence in west of Tehran using Sentinel-1 data and permanent scatterer interferometric technique. Arabian Journal of Geosciences, 14, 1-10.
Motagh, M., Djamour, Y., Walter, T. R., Wetzel, H. U., Zschau, J., Arabi, S., 2007. Land subsidence in Mashhad Valley, northeast Iran: results from InSAR, levelling and GPS. Geophysical Journal International, S. Hensley. 168(2), 518-526.
Motagh, M., Walter, T. R., Sharifi, M. A., Fielding, E., Schenk, A., Anderssohn, J., Zschau, J., 2008. Land subsidence in Iran caused by widespread water reservoir overexploitation. Geophysical Research Letters, 35(16).
Rezaei, A., Mousavi, Z., 2019. Characterization of land deformation, hydraulic head, and aquifer properties of the Gorgan confined aquifer, Iran, from InSAR observations. Journal of hydrology, 579, 124196.
Sabeti, H., Pourmina, A., Rezaei, A., Tayfehrostami, A., Einlou, F., Nankali, H., 2023. Discovering confined zones and land deformation characteristics across an aquifer system in Iran using GNSS and InSAR techniques. Hydrogeology Journal, 31(8), 2061-2076.
Shahbazi, S., Mousavi, Z., Rezaei, A., 2022. Constraints on the hydrogeological properties and land subsidence through GNSS and InSAR measurements and well data in Salmas plain, northwest of Urmia Lake, Iran. Hydrogeology Journal, 30(2), 533-555.
Talebi, M., 2023. Water crisis in iran and its security consequences. Journal of Hydraulic Structures, 8(4), 17-28.
Wilson, A. M., Gorelick, S., 1996. The effects of pulsed pumping on land subsidence in the Santa Clara Valley, California. Journal of hydrology, 174(3-4), 375-396.
Zebker, H. A., Rosen, P. A., Hensley, S., 1997. Atmospheric effects in interferometric synthetic aperture radar surface deformation and topographic maps. Journal of geophysical research: solid earth, 102(B4), 7547-7563.
هیدروژئولوژی
دوره 8، شماره 2
ناشر
اسفند 1402
صفحه 158-169

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار