پتانسیل‌یابی منابع آب زیرزمینی در حوضه‌ی‌ آبریز زنجانرود با استفاده از تحلیل‌های ‏مکانی و پی‎جویی‌های ژئوالکتریک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده علوم زمین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه‌، زنجان، ایران

2 استادیار، دانشکده علوم زمین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه‌، زنجان، ایران

چکیده

حوضه‌ی‌ آبریز زنجانرود در سال‌های اخیر متحمل افت شدید تراز آب‌زیرزمینی شده است، بنابراین آگاهی از پراکندگی سفره‌های آب‌زیرزمینی منطقه ضروری می‌باشد. به منظور پتانسیل‌یابی منابع آب‌زیرزمینی از هفت زیرمعیار شیب، لیتولوژی، بارندگی، تراکم آبراهه، تراکم چشمه، تراکم خطوارگی و کاربری اراضی استفاده شد. برای وزن‌دهی به معیارها از مدل تحلیل سلسله مراتبی و برای تلفیق لایه‌ها در سیستم اطلاعات مکانی از مدل تاپسیس بهره گرفته شد. در نهایت، نقشه‌ی پتانسیل‌ منابع آب‌زیرزمینی در چهار رده‌ی اهمیت (غنی، مناسب، ضعیف و بسیار ضعیف) بدست آمد. نتایج حاصل از مدل، با استفاده از موقعیت چاه‌های بهره‌برداری منطقه و روش‌های ژئوالکتریکی صحت‌سنجی شدند. محل چاه‌های با دبی بالاتر بیشتر درون پهنه‌ی اولویت اول (پتانسیل غنی) و برخی نیز درون پهنه‌ی اولویت دوم (پتانسیل مناسب) قرار دارند که این می‌تواند تاییدی بر صحت مدل باشد. همچنین مدل دوبعدی مقاومت ویژه و پلاریزاسیون القایی تطابق قابل قبولی با مدل حاصل از روش تاپسیس دارد. پهنه‌های با پتانسیل ضعیف، مناسب، بسیار ضعیف و غنی به ترتیب 35، 32، 29 و 4 درصد از مساحت حوضه را به خود اختصاص داده‌اند. پهنه‌های غنی و مناسب اکثرا در دشت گسترش دارند و سفره‌ی مناسب و وسیع در ارتفاعات زنجانرود وجود ندارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of groundwater potential in Zanjanrood catchment area using spatial analysis ‎and geoelectrical investigations

نویسندگان [English]

  • Marzie Shabani 1
  • Abolfazl Rezaei 2
  • Zohre Masoumi 2
1 M.S.c., Department of Earth Sciences, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS), Zanjan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Earth Sciences, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS), Zanjan, Iran
چکیده [English]

The water table in the Zanjanrood catchment has severely declined recently. Therefore, determination of the groundwater potential zoning map is of great importance for optimal management of water resources. Here, we used seven effective criteria including lithology, slope, drainage, lineament, rainfall, spring density and landuse to asses groundwater potential. The analytical hierarchical analysis process was used for weighting the criteria. Overlay analysis was implemented using TOPSIS model to prepare the groundwater potential map in four categories of priority including very-good, good, low and poor. In general, the very-good category corresponds with the first priority while the lowest potential of groundwater match with the fourth priority. The high-discharged production wells and the geoelectrical investigations (resistivity and induced polarization) were applied to verify the model. The spatial distribution of the high-discharge production wells has completely coincided with both the very-good and good priorities in the area. The results of resistivity and IP models also are in good agreement with those from the TOPSIS model. Overall, the results suggest there is no rich aquifer in mountains of the Zanjanrood catchment. Furthermore, the most important aquifer in the Zanjanrood catchment is located around the Zanjanrood River where a severe water table decline has occurred.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zanjanrood catchment
  • Assessment of groundwater potential
  • Analytical hierarchical analysis ‎process
  • TOPSIS
  • Geoelectric
کتابنگاری

بخشیتیرگانی، م.، مرادی، ح. و صادقی، ح.، 1390- مقایسه تولید رواناب و رسوب در دو کاربری مرتع و دیم. فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران. جلد 18، شماره 2، صص 269تا279.

بهاروند،س.، سارویی،ح. و سوری،س.، 1397- استعدادیابی منابع آب کارستی با استفاده از روش سلسله مراتبی فازی (مطالعه موردی: تاقدیس سفیدکوه، استان لرستان). فصلنامه علمی-پژوهشی مهندسی منابع آب، 11(39)، صص. 35تا 44.‎

حمزه، ف. و شفیعی بافتی، ش.، 1392- آنالیزخطوارگیدررخنمون­هایآهکیواهمیتآندربهینهسازیاستخراج (موردمطالعه: معادنسنگساختمانیکرمان). زمین­شناسیمهندسیومحیطزیست. بهار94،سالبیستوچهارم،شماره95،صص. 185تا 196.

رحمتی، ا.، نظری سامانی، ع. و مهدوی، م.،1396- ارزیابی کارایی روش تحلیل سلسله مراتبی در پیش‌بینی پتانسیل آب زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت قروه-دهگلان). مرتعوآبخیزداری، 70(4)، صص. 869 تا 879.‎

صادقپور،ا. و رئیسی، ا.، 1383- استفاده از روش ارزیابی چند معیاره (AHP)در انتخاب ساختگاه بهینه سد مطالعه موردی امکان سنجی تعیین ساختگاه سد قره چای، اولینکنفرانسبینالمللیمدیریتپروژه.

عبدی‎نژاد،پ.،1390- بررسی وضعیت سفره­های آب زیرزمینی دشت­های مهم استان زنجان (جهت مدیریت مناسب منابع آب زیرزمینی در آنها). دومینکنفرانسملیپژوهش­هایکاربردیمنابعآبایران، زنجان، شرکت آب منطقه‌ای زنجان.

قدسی‌پور،ح.، 1381- مباحثیدرتصمیم‌گیریچندمعیاره،انتشاراتدانشگاهامیرکبیر،تهران،ایران.

موسوی،ف.، چیت سازان، م. و میرزایی، ی. و شبان، م.، ۱۳۸۸- تلفیق سنجش از دور و GIS به منظور پتانسیل یابی مناطق مناسب جهت تغذیه آب زیرزمینی ، مورد مطالعه: محدوده تاقدیس کمستان، همایشژئوماتیک88، تهران، سازمان نقشه برداری کشور.

یوسفی سنگانی، ک.، محمدزاده، ح. و اکبری، م.، 1393- ارزیابی پتانسیل آب زیرزمینی با روش تلفیق فازی و مدل تحلیل سلسله مراتبی، مطالعه موردی: شمال خاوری رشته‌کوه‌های هزار مسجد، استان خراسان رضوی، فصلنامه بین المللی پژوهشی تحلیلی منابع آب و توسعه، شال دوم، شماره 4، پیاپی 7.

 

References

Afshar, A., Mariño, M. A., Saadatpour, M. and Afshar, A., 2011- Fuzzy TOPSIS multi-criteria decision analysis applied to Karun reservoirs system. Water resources management, 25(2), 545-563.

Aggarwal, M., Saravanan, S., Jennifer, J. J. and Abijith, D., 2019- Delineation of Groundwater Potential Zones for Hard Rock Region in Karnataka Using AHP and GIS. In Advances in Remote Sensing and Geo Informatics Applications (pp. 315-317). Springer, Cham.

Ameri, A. A., Pourghasemi, H. R. and Cerda, A., 2018- Erodibility prioritization of sub-watersheds using morphometric parameters analysis and its mapping: A comparison among TOPSIS, VIKOR, SAW, and CF multi-criteria decision making models. Science of The Total Environment, 613, 1385-1400.

Arulbalaji, P., Padmalal, D. and Sreelash, K., 2019- GIs and AHp techniques Based Delineation of Groundwater potential Zones: a case study from southern Western Ghats, India. Scientific reports, 9(1), 2082.

Bali, R., Agarwal, K. K., Ali, S. N., Rastogi, S. K. and Krishna, K., 2012- Drainage morphometry of Himalayan Glacio-fluvial basin, India: hydrologic and neotectonic implications. Environmental Earth Sciences, 66(4), 1163-1174.

Freeze, A. R. and Cherry, J. A., 1979- Groundwater, GB1003.2.F73 551.4'98 78-25796 ISBN 0-13-365312-9.

Ganapuram, S., Kumar, G. V., Krishna, I. M., Kahya, E. and Demirel, M. C., 2009- Mapping of groundwater potential zones in the Musi basin using remote sensing data and GIS. Advances in Engineering Software, 40(7), 506-518.

Lin, H. T., 2010- Fuzzy application in service quality analysis: An empirical study, expert systemswith applications, 37(1): 517-526

Madani, K., 2014- Water management in Iran: what is causing the looming crisis?. Journal of environmental studies and sciences, 4(4), 315-328.

Magesh, N. S., Chandrasekar, N. and 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.

Mahmoud, S. H. and Alazba, A. A., 2016- Integrated remote sensing and GIS‐based approach for deciphering groundwater potential zones in the central region of Saudi Arabia. Environmental Earth Sciences, 75(4), 344.

Mukherjee, P., Singh, C. K. and Mukherjee, S., 2012- Delineation of groundwater potential zones in arid region of India—a remote sensing and GIS approach. Water resources management, 26(9), 2643-2672.

Pingping, H., Xue, S., Li, P. and Zhanbin, L., 2013- Effect of Vegetation Cover Types on Soil Infiltration Under Simulating Rainfall. Nature Environment and Pollution Technology, 12(2), 193.

Saaty, T. L., 1980- The analytic hierarchy process: planning, priority setting, resources allocation. New York: McGraw, 281.

Şener, E., Şener, Ş. and Davraz, A., 2018- Groundwater potential mapping by combining fuzzy-analytic hierarchy process and GIS in Beyşehir Lake Basin, Turkey. Arabian Journal of Geosciences, 11, 1-21.

Shih, H. S., Shyur, H. J. and Lee, E. S., 2007- An extension of TOPSIS for group decision making. Mathematical  and Computer Modelling, 45(7-8), 801-813.