بررسی خطر وقوع فروچاله‌ها در آبخوان‌های جنوب استان اصفهان با تاکید بر نقاط کارستی
محورهای موضوعی : اقلیم شناسی
شیلا حجه فروش نیا
1
(استادیار ژئومورفولوژی، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
09133272257 shila_1379@yahoo.com)
مسعود برهانی
2
(استادیار مرتعداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان، ایران)
کلید واژه: آبخوان, کریجینگ, فازی, کارست, شهرستان سمیرم, فروچاله,
چکیده مقاله :
افزایش تقاضای آب جهت مصارف کشاورزی، شرب و صنعت در دهه های اخیر حفر چاه های آب را بدنبال داشته که در موارد زیادی این حفاری ها بدون مجوز بوده است. این برداشــت های بی رویــه از منابــع آب زیرزمینی اســتان اصفهان به همراه کاهش نزولات جوی، خسارات جبران ناپذیری را به منابع آب استان تحمیل و دشــتهای آن را با خطر فرونشســت و فروچاله مواجه کرده است. شهرستان سمیرم در جنوب استان، یکی از مناطق تحت تأثیر برداشت های بی رویه از سفره های آب زیرزمینی است. در این تحقیق با ایجاد پروفیل های خاک در قسمتهای مختلف منطقه، شناسایی محیط های کارستی، بررسی خصوصیات ژئومورفولوژیکی و شناسایی چاه های مجاز و غیر مجاز، افت سطح آب های زیرزمینی بررسی و نقشه پهنه بندی خطر ایجاد فروچاله توسط مدل فازی تهیه گردید. نتایج حاصل از نقشه های خروجی بیشترین احتمال وقوع پدیده فروچاله را مربوط به منطقه کمه واقع در بخش پادنا در جنوب غربی شهرستان سمیرم در فاصله 65 کیلومتری از مرکز شهرستان نشان می دهد. نقشه پهنه بندی خطر فروچاله بیانگر آن است که 2/13 درصد از مساحت در پهنه ریسک خیلی زیاد، 9/56 درصد ریسک زیاد، 51/16درصد ریسک متوسط و 2/13 درصد ریسک کم را به خود اختصاص داده است. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل هیدروگراف و تغییرات به وجود آمده در حجم ذخیره آبی آبخوان ها و شواهد آن نشان داد که کاهش تغییرات حجم آبخوان ها در شهرستان سمیرم به طور متوسط سالانه10/5 میلیون متر مکعب می باشد.
Increasing water the demand for agriculture consumption, drinking and industry in recent decades has led to the drilling of water wells, which in many cases have been unlicensed. These uncontrolled withdrawals from groundwater sources in Isfahan province, along with the reduction of rainfall, have caused irreparable damage to the province's water resources and its dams are in danger of subsidence and sinking. Semirom city in the south of the province is one of the areas affected by uncontrolled abstraction of groundwater aquifers. In this study, by creating soil profiles in different parts of the region, identifying karstic environments, studying geomorphological characteristics and identifying authorized and unauthorized wells, groundwater level drop was investigated and the zoning risk map was prepared by fuzzy model. The results show the highest probability of occurrence of subsidence related to Kameh area located in Padna section in the southwest of Semirom city at a distance of 65 km from the city center. The subsidence hazard zoning map shows that 13.2% of the area in the risk zone is very high, 56.5% is high risk, 51.16% is medium risk and 13.2% is low risk. The results of hydrographic analysis and changes in the volume of water storage of aquifers and its evidence showed that the decrease in changes in the volume of aquifers in Semirom city is an average of 10.5 million cubic meters per year.
-آمیغ پی، معصومه. عربی، سیاوش. طالبی، علی. (1389) بررسی فرونشست زمین با استفاده از روش تداخلسنجی راداری و ترازیابی دقیق. فصلنامه ی علوم زمین، 20 (77):157-164.
2-اداره کل منابع طبیعی استان اصفهان. (1389). داده‌ها و لایه های اطلاعاتی مربوط به سامان های عرفی شهرستان سمیرم.
3-جلالیان، احمد. (1376). مطالعات تعیین منابع و قابلیت اراضی منطقه سمیرم. وزارت جهاد سازندگی . جهاد سازندگی استان اصفهان.160-165.
4-شمشکی، امیر، بلورچی، محمدجواد، انصاری مقدم، فرهاد. (1384). بررسی فرونشست زمین در دشت تهران- شهریار (گزارش نخست)، سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشور، 1-74
5-لشکری پور، غلامرضا. ( 1387). بررسی نشست زمین در دشت نیشابور و ارتباط با افت سطح آبهای زیرزمینی، طرح پژوهشی 12 شرکت سهامی آب منطقهای خراسان، دانشگاه فردوسی مشهد.
6-لشکری پور، غلمرضا، غفوری، محمد، کاظمی گلیان ، رمضان، دمشناس، مهدی. (1386). نشست زمین در اثر افت سطح آبهای زیرزمینی در دشت نیشابور ، پنجمین کنفرانس زمینشناسی مهندسی و محیط زیست ایران،.1082-1092 عباس نژاد، احمد. (1377). بررسی شرایط و مسائل زمینشناسی محیط زیست دشت رفسنجان، فشرده مقالات دومین همایش انجمن زمینشناسی ایران، 303-310
7-طاهری، کمال. پرویزی،ف. ولیزاده، ر. (1384)، مقدمه ای بر فروچاله های همدان، ایران، دفتر مطالعات و تحقیقات کارست غرب – کرمانشاه.
8-مصلحی، علی، قاضی فرد، اکبر. (1389). بررسی فرونشست زمین و پهنه‌بندی خطر فرونشست در دشت کاشان، همایش ملی، عمران و توسعه ی پایدار، استهبان: دانشگاه آزاد اسلمی واحد استهبان.
9-Beibei, H. Jun, Z. Wang, J. Zhenlou, C. Dongqi, W. and Shiyuan, X. 2009. Risk assessment of land subsidence at Tianjin coastal area in China. Environmental Earth Science. 59: 269–276
10-Chen, M., Tomás, R., Li, Z., Motagh , M., Li , T., Hu, L., Gong , H., Li, X., Yu, J., Gong, X., (2016), Imaging Land Subsidence Induced by Groundwater Extraction in Beijing (China) Using Satellite Radar Interferometry, Remote Sens, (6):468
11-Frumkin Amos, EzerskyMichael, Abdallah Al-Zoubi, Emad Akkawi, Abdel-Rahman Abueladas.(2011), The DeadSea sinkhole hazard: Geophysical assessment of saltdissolution and collapse, Geomorphology (134):102–117
12-Galloway, D., Jones, D.R., Ingebritsen, S.E., editors (1999). Land subsidence in the United
13-States, Geological Survey, U.S. Dept. of the Interior, U.S. Geological Survey, 1182, pp.177.
14-Hu, R.L., (2006). Urban land subsidence in China, IAEG, Paper No.786, 8P.
15-Hu, R.L., Yue, Z.Q., Wang, L.C., Wang, S.J., (2004). Review on current status and
challenging issues of land subsidence in China, Engineering Geology, Volume 76, pp 65- 77.
16-Hussein, M., and Valadan, M.J. 2007. Land Subsidence Monitoring Using InSAR and GPS. http://www.isprs2007ist.itu.edu.tr/draft_program_ver1.doc
17-Karimi Vardanjani, Hossein. (1398), Karst Hydrology, Eram Publishing House of Shiraz, First Edition
18- Kim, K. Lee, S. and Oh, H. 2009. Prediction of ground subsidence in Samcheok City, Korea using artificial neural networks and GIS. Environmental Geology. 58: 61–70.
19-Lashkaripour, G.R., Ghafoori, M. Mossavi Maddah, S.M., (2014), An investigation on the mechanism of land subsidence in the northwest of mashhad city, NE Iran, Journal of Biodiversity and Environmental Sciences, 5 (3): 321-327. 22.
20-Leake, S.A., (2010), Human impacts on the landscape-land subsidence from ground-water. Pumping, in Impact of climate change and land use in the southwestern United States: Online. 24. J.F., ed. (1984). Guidebook to studies of land subsidence due to ground - water withdrawal, Volume 40 of UNESCO, Working Group 8.4, Studied and Reports in Hydrology, Paris, France, United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, 305.
21-Oh, H. and Lee, S. 2010. Assessment of ground subsidence using GIS and the weights-of-evidence model. Engineering Geology. 115: 36–48
22-Ramiro Rodríguez., Jorge Lira and I. Rodríguez, (2012). Subsidence risk due to groundwater extraction in urban areas using fractal analysis of satellite images, ,Geofísica Internacional, 51-2: pp157-167
23-Stephen, Subsidence: Dissolution & Human Related Causes, (2011). Natural Disasters, Tulane University ,pp 1-10
24-Sun .H, D. Grandstaff, R. Shagam, (1999). Land subsidence due to groundwater withdrawal: potential damage of subsidence and sea level rise in southern New Jersey, USA ,Environmental Geology 37 (4) April 1999 7 Q Springer-Verlag, pp 290-296
25-Montgomery, C. W., (1951). Environmental geology, Sixth Edition, McGraw - Hill Companien, 239-240.
_||_-آمیغ پی، معصومه. عربی، سیاوش. طالبی، علی. (1389) بررسی فرونشست زمین با استفاده از روش تداخلسنجی راداری و ترازیابی دقیق. فصلنامه ی علوم زمین، 20 (77):157-164.
2-اداره کل منابع طبیعی استان اصفهان. (1389). داده‌ها و لایه های اطلاعاتی مربوط به سامان های عرفی شهرستان سمیرم.
3-جلالیان، احمد. (1376). مطالعات تعیین منابع و قابلیت اراضی منطقه سمیرم. وزارت جهاد سازندگی . جهاد سازندگی استان اصفهان.160-165.
4-شمشکی، امیر، بلورچی، محمدجواد، انصاری مقدم، فرهاد. (1384). بررسی فرونشست زمین در دشت تهران- شهریار (گزارش نخست)، سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشور، 1-74
5-لشکری پور، غلامرضا. ( 1387). بررسی نشست زمین در دشت نیشابور و ارتباط با افت سطح آبهای زیرزمینی، طرح پژوهشی 12 شرکت سهامی آب منطقهای خراسان، دانشگاه فردوسی مشهد.
6-لشکری پور، غلمرضا، غفوری، محمد، کاظمی گلیان ، رمضان، دمشناس، مهدی. (1386). نشست زمین در اثر افت سطح آبهای زیرزمینی در دشت نیشابور ، پنجمین کنفرانس زمینشناسی مهندسی و محیط زیست ایران،.1082-1092 عباس نژاد، احمد. (1377). بررسی شرایط و مسائل زمینشناسی محیط زیست دشت رفسنجان، فشرده مقالات دومین همایش انجمن زمینشناسی ایران، 303-310
7-طاهری، کمال. پرویزی،ف. ولیزاده، ر. (1384)، مقدمه ای بر فروچاله های همدان، ایران، دفتر مطالعات و تحقیقات کارست غرب – کرمانشاه.
8-مصلحی، علی، قاضی فرد، اکبر. (1389). بررسی فرونشست زمین و پهنه‌بندی خطر فرونشست در دشت کاشان، همایش ملی، عمران و توسعه ی پایدار، استهبان: دانشگاه آزاد اسلمی واحد استهبان.
9-Beibei, H. Jun, Z. Wang, J. Zhenlou, C. Dongqi, W. and Shiyuan, X. 2009. Risk assessment of land subsidence at Tianjin coastal area in China. Environmental Earth Science. 59: 269–276
10-Chen, M., Tomás, R., Li, Z., Motagh , M., Li , T., Hu, L., Gong , H., Li, X., Yu, J., Gong, X., (2016), Imaging Land Subsidence Induced by Groundwater Extraction in Beijing (China) Using Satellite Radar Interferometry, Remote Sens, (6):468
11-Frumkin Amos, EzerskyMichael, Abdallah Al-Zoubi, Emad Akkawi, Abdel-Rahman Abueladas.(2011), The DeadSea sinkhole hazard: Geophysical assessment of saltdissolution and collapse, Geomorphology (134):102–117
12-Galloway, D., Jones, D.R., Ingebritsen, S.E., editors (1999). Land subsidence in the United
13-States, Geological Survey, U.S. Dept. of the Interior, U.S. Geological Survey, 1182, pp.177.
14-Hu, R.L., (2006). Urban land subsidence in China, IAEG, Paper No.786, 8P.
15-Hu, R.L., Yue, Z.Q., Wang, L.C., Wang, S.J., (2004). Review on current status and
challenging issues of land subsidence in China, Engineering Geology, Volume 76, pp 65- 77.
16-Hussein, M., and Valadan, M.J. 2007. Land Subsidence Monitoring Using InSAR and GPS. http://www.isprs2007ist.itu.edu.tr/draft_program_ver1.doc
17-Karimi Vardanjani, Hossein. (1398), Karst Hydrology, Eram Publishing House of Shiraz, First Edition
18- Kim, K. Lee, S. and Oh, H. 2009. Prediction of ground subsidence in Samcheok City, Korea using artificial neural networks and GIS. Environmental Geology. 58: 61–70.
19-Lashkaripour, G.R., Ghafoori, M. Mossavi Maddah, S.M., (2014), An investigation on the mechanism of land subsidence in the northwest of mashhad city, NE Iran, Journal of Biodiversity and Environmental Sciences, 5 (3): 321-327. 22.
20-Leake, S.A., (2010), Human impacts on the landscape-land subsidence from ground-water. Pumping, in Impact of climate change and land use in the southwestern United States: Online. 24. J.F., ed. (1984). Guidebook to studies of land subsidence due to ground - water withdrawal, Volume 40 of UNESCO, Working Group 8.4, Studied and Reports in Hydrology, Paris, France, United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, 305.
21-Oh, H. and Lee, S. 2010. Assessment of ground subsidence using GIS and the weights-of-evidence model. Engineering Geology. 115: 36–48
22-Ramiro Rodríguez., Jorge Lira and I. Rodríguez, (2012). Subsidence risk due to groundwater extraction in urban areas using fractal analysis of satellite images, ,Geofísica Internacional, 51-2: pp157-167
23-Stephen, Subsidence: Dissolution & Human Related Causes, (2011). Natural Disasters, Tulane University ,pp 1-10
24-Sun .H, D. Grandstaff, R. Shagam, (1999). Land subsidence due to groundwater withdrawal: potential damage of subsidence and sea level rise in southern New Jersey, USA ,Environmental Geology 37 (4) April 1999 7 Q Springer-Verlag, pp 290-296
25-Montgomery, C. W., (1951). Environmental geology, Sixth Edition, McGraw - Hill Companien, 239-240.