برآورد فرونشست دشت قروه با استفاده از روش GARDLIF-SD و تداخل‌سنجی راداری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.

2 کارشناسی ارشد علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

3 استاد گروه مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.

4 استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.

چکیده

دشت قروه در منطقه خشک و نیمه‌خشک کشور واقع شده است و به‌دلیل کمبود منابع آب سطحی، وابستگی زیادی به منابع آب زیرزمینی دارد. استفاده بی رویه از منابع آب زیرزمینی، وقوع پدیده فرونشست را به دنبال دارد. در این مطالعه، به ارزیابی آسیب‌پذیری دشت قروه نسبت به فرونشست با استفاده از روش GARDLIF-SD پرداخته شده است. برای این منظور از نه پارامتر موثر شامل افت سطح آب زیرزمینی (G)، محیط آبخوان (A)، تغذیه خالص (R)، مقدار پمپاژ (D)، کاربری اراضی (L)، ضخامت آبخوان (I)، فاصله از گسل (F)، شیب (S) و فاصله از رودخانه (D) استفاده و نقشه فرونشست در محیط ArcGIS 10.8 تهیه و در سه کلاس متوسط، زیاد و خیلی زیاد طبقه­بندی شد. نتایج نشان داد که 58/61 درصد از مساحت دشت قروه در معرض آسیب‌پذیری زیاد و خیلی زیاد نسبت به فرونشست قرار دارد. بررسی داده‌های راداری ماهواره سنتینل-۱ در بازه زمانی ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۳، فرونشست‌هایی در بازه ۲۰۰ تا ۱۰۴۳ میلی‌متر را آشکار کرد. بازدیدهای میدانی نیز وقوع پدیده فرونشست در اطراف پیزومترهای قروه، سریش‌آباد و آب‌بند ویهج را تأیید کرد. بررسی­ها نشان داد که علت اصلی وقوع پدیده فرونشست در دشت قروه، برداشت بی­رویه آب از منابع زیرزمینی برای مصارف کشاورزی است. لذا، مدیریت بهینه و توجه به نحوه مصرف آب از این منابع ارزشمند امری ضروری است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Estimating the Subsidence of Ghorveh Plain Using GARDLIF-SD Index and Radar Images

نویسندگان [English]

  • Mina Rahimi 1
  • Mehri Kaki 2
  • Farrokh Asadzadeh 3
  • Vahid Rezaverdinejad 4
1 Ph.D. of Water Engineering, Department of Water Engineering, Agricultural Faculty, Urmia University, Urmia, Iran.
2 M.Sc. Water Resources Management, Department of Water Engineering, Agricultural Faculty, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
3 Professor of Soil Science Engineering, Agricultural Faculty, Urmia University, Urmia, Iran.
4 Professor of Water Engineering, Agricultural Faculty, Urmia University, Urmia, Iran.
چکیده [English]

Subsidence is a geomorphological hazard influenced by hydrological and hydrogeological factors, with its impacts being more severe in arid and semi-arid regions. This study employed the GARDLIF-SD model to evaluate subsidence vulnerability in the Ghorveh Plain. The model integrates several input parameters: groundwater level (G), aquifer media (A), net recharge (R), pumping discharge (D), land use (L), aquifer thickness (I), distance from faults (F), slope (S), and distance from rivers (D). After preparing and ranking the relevant layers, a subsidence vulnerability map was generated and classified into three categories: medium, high, and very high. To validate the map, field observations and a subsidence rate map derived from Sentinel-1 radar imagery were utilized. The radar-based subsidence values, recorded between 2017 and 2023, ranged from 200 mm to 1043 mm. The results showed that 61.58% of the Ghorveh Plain lies within high and very high vulnerability zones. Among the parameters, distance from faults had the least influence, while groundwater level and land use had the most significant impact. Field inspections also confirmed active subsidence through observed cracks and groundwater fluctuations in piezometers. The findings highlight excessive groundwater extraction as the main driver of land subsidence in the region. Therefore, effective groundwater management and continuous monitoring are essential for mitigating further subsidence.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Groundwater
  • Radar interferometry
  • Sentinel-1
  • Subsidence
  • Vulnerability
آزرم، ز.، مهرابی، ح.، نادی، س.، 1401. بررسی میزان همبستگی بین فرونشست و تغییرات سطح آب زیرزمینی با استفاده از آنالیز سری زمانی تداخل­سنجی راداری (منطقه مطالعاتی: اصفهان). جغرافیا و مخاطرات محیطی، 44 (11)، 173-191.
ابراهیمی، ش.، رضایی، ا.، موسوی، ز.، 1402. بررسی فرونشست آبخوان دشت عباس ایلام در دو دوره افت و خیز تراز آب زیرزمینی به کمک تکنیک تداخل‌سنجی راداری. هیدروژئولوژی، 8 (2)، 169-158.
اسدی، م.، گنجائیان، ح.، جاودانی، م.، قادری حسب، م.، 1400. ارزیابی ارتباط بین عوامل طبیعی و میزان فرونشست در دشت ایوانکی با استفاده از تصاویر رادار. هیدروژئولوژی، 6 (1)، 13-22.
اسدزاده، ف.، کاکی، م.، شکیبا، س.، راعی، ب.، 1395. تأثیر خشکسالی بر کیفیت و سطح آب زیرزمینی دشت قروه و چهاردولی. تحقیقات منابع آب ایران، 12 (3)، 153-165.
اکبری اریمی، ح.، مومنی، ع.، خراسانی، ا.، 1398. بررسی فرونشست دشت سمنان ناشی از برداشت آب زیرزمینی. یافته­های نوین زمین­شناسی کاربردی، 13 (26)، 110-96.
اصغری سراسکانرود، ص.، فتح‌الهی، آ.، 1401. برآورد فرونشست سطح زمین در بخشی از دشت قروه با استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی راداری. نهمین همایش ملی انجمن ایرانی ژئومورفولوژی. 10 اسفند، تهران.
خلیفی، پ.، ندیری، ع.، نوین­پور، ا ع.، قره­خانی، م.، 1400. ارائه چهارچوب عملی برای تعیین پتانسیل فرونشست زمین (مطالعه موردی: دشت اردبیل(. نشریه دانش آب و خاک، 31 (4)، 23-11.
داداشی، ث.، صادق فام، س.، ندیری، ع.، محبی، ی.، 1399. تحلیل آسیب­پذیری فرونشست آبخوان دشت مرند با استفاده از روش ALPRIFT بر اثر بهره­برداری بیش از حد از منابع آب زیرزمینی. مهندسی عمران شریف، 26 (1)، 85-69.
رهنما، ح.، میراثی، س.، 1395. تحلیل و ارزیابی پارامترهای موثر بر فرونشست زمین. مجله علمی-پژوهشی عمران مدرس، 16 (1)، 53-45.
شایان، س.، یمانی، م.، یادگاری، م.، 1395. پهنه­بندی فرونشست زمین در حوضه آبخیز قره­چای همدان. هیدروژئومورفولوژی، 9، 139-158.
شرکت آب منطقه‌ای استان کردستان، 1397. گزارش مطالعات منابع آب دشت‌های قروه-دهگلان.
شرکت آب منطقه‌ای استان کردستان، 1397. گزارش زمین‌شناسی دشت‌های قروه-دهگلان.
عمادالدین، س.، قاسمی، م م.، قریشی، د.، 1402. بررسی فرونشست زمین به دلیل برداشت بی­رویه از منابع آب­های زیرزمینی با تکنیک تداخل­سنجی راداری در دشت فسا. مهندسی جغرافیایی سرزمین، 7 (4)، 767-778.
عابدینی، م.، آقایاری، ل.، اصغری سراسکانرود، ص.، 1401. ارزیابی و پهنه‌بندی خطر فرونشست با استفاده از الگوریتم تطبیقی MABAC و ANP (مطالعه موردی: دشت اردبیل). جغرافیا و مخاطرات طبیعی، 11 (44)، 43-68.
فرزین کیا، ر.، امیراحمدی، ا.، زنگنه اسدی، م.، زندی، ر.، 1400. پهنه­بندی خطر‌فرونشست ‌زمین در‌ دشت ‌جوی با ‌استفاده ‌از‌ مدل ‌تحلیل شبکه­ای-فازی. فصلنامه علمی فضای جغرافیایی، 76 (21)، 51-71.
فیجانی، ا.، زارعی، پ.، 1403. ارزیابی پتانسیل فرونشست زمین در آبخوان هومند-آبسرد با استفاده از روش‌های سنجش از دور و ارتباط آن با برداشت آب‌های زیرزمینی. هیدروژئولوژی، 9 (1)، 1-15.
گنجائیان، ح.، اسدی، م.، منبری، ف.، ابراهیمی، ع.، 1401. تحلیل وضعیت فرونشست محدوده شهری همدان با استفاده از تصاویر راداری و ماهواره­ای. جغرافیا و مخاطرات محیطی، 44 (11)، 221-236.
نجفی ایگدیر، ا.، چوبین، ب.، شیرانی، ک.، 1403. برآورد فرونشست دشت سلماس با استفاده از دستورالعمل تداخل­سنجی تفاضلی راداری با دریچه مصنوعی. پژوهش­های آبخیزداری، 37 (11)، 113-98.
لشکری­پور، غ ر.، غفوری، م.، رستمی بارانی، ح.، 1387. بررسی علل تشکیل شکافها و فرونشست زمین در غرب دشت کاشمر. مطالعات زمین­شناسی، 1 (1)، 111-95.
مقیمی، ه.، محمدزاده، آ.، عباس‌نوین‌پور، ا.، امینی، س.، 1401. ارزیابی تغییرات سطح آب زیرزمینی بر کیفیت منابع آب زیرزمینی (مطالعه موردی؛ دشت قروه، استان کردستان). یافته‌های نوین زمین‌شناسی کاربردی، 16 (31)، 31-13.
محمدخان، ش.، گنجائیان، ح.، گروسی، ل.، زنگنه تبار، ز.، 1398. ارزیابی تأثیر افت آب‌های زیرزمینی بر میزان فرونشست با استفاده از تصاویر راداری سنتینل-1 (محدوده مورد مطالعه: دشت قروه). فصلنامه علمی-پژوهشی اطلاعات جغرافیایی، 28 (112): 229-219.
نادری، ک.، ندیری، ع.، اصغری مقدم، ا.، کرد، م.، 1397. روشی جدید برای شناسایی و تعیین مناطق در معرض خطر فرونشست (مطالعه موردی: آبخوان دشت سلماس). اکوهیدرولوژی، 5 (1)، 85-97.
Bouwer, H., 1993. Groundwater Hydrology. translated by: Lotfi-Sadigh A. 13. Tabriz: Sahand University of Technology Press (In Persian).
Chatrsimab, Z., Alesheikh, A., Vosoghi, B., Behzadi, S., Modiri, M., 2020. Land Subsidence Modelling Using Particle Swarm Optimization Algorithm and Differential Interferometry Synthetic Aperture Radar. ECOPERSIA, 8(2): 77-87.
Elci, A., Meisina, C., Guardiola-Albert, C., Tomas, R., 2023. Groundwater Flow Modeling for Investigation of Exploitation Induced Land Subsidence. Conference: 50. Worldwide Congress of the International Association of Hydrogeologists (IAH) At: Cape Town, South Africa.
Ghasemi, A., Bahmani, O., Akhavan, S., Pourghasemi, H.R., 2023. Investigation of land-subsidence phenomenon and aquifer vulnerability using machine models and GIS technique. Natural Hazards, 118: 1645–1671.
Park, I., Lee, J., Lee, S., 2014. Ensemble of ground subsidence hazard maps using fuzzy logic. Center of Eur J Geoscience, 6(2): 207–218.
Scanlon, B., Healy, R., Cook, P., 2002. Choosing Appropriate Techniques for Quantifying Groundwater Recharge. Journal of Hydrology, 10(1): 18-39.