بررسی پتانسیل منابع آبی کارست پرآو-بیستون به‌عنوان منابع تأمین آب پایدار اکوسیستم‌های زاگرس

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه خوارزمی، تهران‌

2 استادیار، دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران‌

چکیده

آب‏های زیرزمینی یکی از منابع طبیعی مهم جهانی برای جوامع و نیز فعالیت‏های کشاورزی و صنعتی هستند. یکی از منابع مهم کارست، منابع آبی آن است. شناخت عوامل مؤثر در تغذیۀ چشمه‏ها و همچنین تعیین مناطق با پتانسیل بالای منابع آب کارستی، می‏تواند به ما برای مدیریت منابع آب کمک کند. هدف از تحقیق حاضر، تعیین پتانسیل منابع آب تودۀ کارستی پرآو-بیستون است. برای شناخت منشأ کارستی چشمه‏های منطقۀ مطالعه‌شده از آنالیز هیدروشیمیایی آب آنها استفاده شد. تیپ آب کربناته، رخسارۀ کلسیک، قرارگرفتن در ناحیۀ چپ نمودار پایپر و بررسی نسبت مولار، همگی، نشان‌دهندۀ منشأ کارستی چشمه‏های منطقۀ مطالعه‌شده است. در پژوهش حاضر با استفاده از مدل TOPSIS و بررسی هشت متغیر سنگ‏شناسی، تراکم گسل، بارش، تراکم آبراهه، شیب، ارتفاع، جهت شیب و پوشش گیاهی، به تعیین پتانسیل منابع آب زیرزمینی در تودۀ کارستی پرآو-بیستون اقدام شد. به این منظور، برای استانداردسازی لایه‏ها از منطق فازی و برای تعیین وزن هر یک از لایه‏ها از روش تحلیل سلسله‏مراتبی (AHP) استفاده شد. در نهایت با اجرای مدل، نقشۀ پتانسیل منابع آب کارست منطقۀ مطالعه‌شده به دست آمد. بررسی نقشۀ نهایی، بیان‌کنندۀ تأثیر زیاد دو عامل سنگ‎شناسی و گسل‎ها در پتانسیل منابع آب کارست هستند، به‌طوری که طبقات با پتانسیل بالا، منطبق بر سازند‎های ضخیم‎لایۀ آهکی با تراکم زیاد گسل‎ها و شکستگی‎های محلی‌اند. از نظر سنگ‎شناسی، طبقه با پتانسیل خیلی زیاد منطبق بر واحد آهک بیستون با خالص‏ترین نوع آهک و بخش‎هایی از رادیولاریت‎هاست. در کل، چشمه‏های پرآبی مانند سرابله، بیستون، برناج، شاه حسین و ورمنجه در طبقات با پتانسیل زیاد و خیلی زیاد قرار می‏گیرند که نشان‌دهندۀ برآورد مناسب مدل از مناطق با پتانسیل بالای منابع آب کارست است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1].  Manap, M.A., Nampak, H., Pradhan, B., Lee, S., Sulaiman, W.N.A., Ramli, M.F. Application of probabilistic-based frequency ratio model in groundwater potential mapping using remote sensing data and GIS. Arab. J. Geosci. 2014; 7(2):711–724.
[2].  Naghibi, S.A., Pourghasemi, H.R. A comparative assessment between three machine learning models and their performance comparison by bivariate and multivariate statistical methods in groundwater potential mapping. Water Resour. Manag. 2015;229 (14):5217–5236.
[3].  Nampak, H., Pradhan, B., Manap, M.A. Application of GIS based data driven evidential belief function model to predict groundwater potential zonation. J. Hydrol. 2014; 513:283–300.
[4].  Rahmati, O., Pourghasemi, H., Melesse, A. Application of GIS-based data driven random forest and maximum entropy models for groundwater potential Mapping: a case study at Mehran Region, Iran. Catena. 2016; 137: 360–372.
[5].  British Columbia, Ministry of Forests. Karst management Handbook for British Columbia. 2003. www.publications.gov.bc.ca.
[6].  Ford,D. Williams,P. Karst Hydrogeology and Geomorphology. John & Sons, Ltd. 2007.
[7].  LaMoreaux, P. E. History of karst hydrogeological studies, Proceedings of the International Conference on Environmental Changes in Karst Areas -I.G.U.- U.I.S.- Italy 15-27 Sept. 1991 ; Quaderni del Dipartimento di Geografia n. 13, 1991 -Università di Padova, pp. 215- 229.
[8].  Magesh NS, Chandrasekar N, Soundranayagam JP. Delineation of groundwater potential zones in Theni district, Tamil Nadu, using remote sensing, GIS and MIF techniques. GSF. 2012; 3(2):189-196.https://doi.org/10.1016/j.gsf.2011.10.007.
[9].  Preeja KR, Sabu J, Jobin T, Vijith H. Identification of groundwater potential zones of a Tropical River basin (Kerala, India) using remote sensing and GIS techniques. J Indian Soc Remote Sens. 2011; 39(1): 83–94 https://link.springer.com/article/10.1007/s12524-011-0075-5.
[10].            Rassam DW, Pagendam DE, Hunter HM. Conceptualisation and application of models for groundwater–surface water interactions and nitrate attenuation potential in riparian zones. Environ Modell Software. 2008;23:859–875. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2007.11.003.
[11].            Magesh NS, Chandrasekar N, Soundranayagam JP. Morphometric evaluation of Papanasam and Manimuthar watersheds, parts of western Ghats, Tirunelveli district, Tamil Nadu India: a GIS approach.Environ Earth Sci. 2011; 64:373–381. https://doi.org/10.1007/ s12665-010-0860-4.
[12].            Shaban A, Khawlie M, Abdallah C. Use of remote sensing and GIS to determine recharge potential zone: the case of occidental Lebanon. Hydrogeol J. 2006; 14(4):433–443. https://doi.org/10.1007/s10040-005-0437-6
[13].            Thomas J, Joseph S, Thrivikramji K, Abe G, Kannan N. Morphometrical analysis of two tropical mountain river basins of contrasting environmental settings, the southern western Ghats, India. Environ Earth Sci. 2012;66(8):2353–2366. https://doi.org/10.1007/s12665-011-1457-2.
[14].            Senthil-Kumar GR, Shankar K. Assessment of groundwater potential zones using GIS. Front Geosci. 2014; 2(1):1–10.
[15].            Etishree A., Rajat A., Garg RD., Garg PK. Delineation of groundwater potential zone: An AHP/ANP approach. Journal of Earth System Science. 2013; 122(3): 887-898. Doi: 10.1007/s12040-013-0309-8.
[16].            Kumar, U., B. Kumar and M. Neha. Groundwater Prospects Zonation Based on RS and GIS Using Fuzzy Algebra in Khoh River Watershed, Pauri-Garhwal District, Uttarakhand, India. Global Perspectives on Geography (GPG). 2013; Vol. 1: 37-45.
[17].            Waikar, M.L., A. P. Nilawar. Identification of Groundwater Potential Zone using Remote Sensing and GIS Technique, International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology. 2014; Vol. 3:12163-12174.
[18].            Dashti barmaki, M. Rezaee, M. and Ashjari, J. Potentiality of water resources of karst mountains of Devon and Shapur based on multi-criteria decision making. Journal of Iran water researches. 2015;16: 89-100. (In Persian).
[19].            Razavi Termeh S.V. Mesgari M.S. Kazemi K. Evaluation and comparison of frequency ratio, statistic index and entropy methods for groundwater potential mapping using GIS (Case Study: Jahrom Township). Iranian Journal of Ecohydrology, 2017; 4(3): 725-736. doi: 10.22059/ije.2017.62505. (in persian)
[20].            Maleki, A. Oveisee moaakher, M. and Baghri, A. Investigating the capacity of groundwater resources in karstic formation of khorin kermanshah mountain using GIS technique and geophysical methods. Geography and Environmental Planning. 2017; 1:135-150. (In Persian)
[21].            Afrasiabian, A. Karst hydrology studies in Maharloo calcareous basin. The second scientific seminar on water resources studies. Collection of articles. 1991; 126-137. (In Persian)
[22].            Braud, J. LA suture du Zagros au niveau de Kermanshah (Kurdistan Iranian): Mem Geodiffusion. 1989; 5, 489P., 125 Fig, 1, Carte H, T., Paris.
[23].            Karimi vardanjani, H. Karst Hydrogeology (concepts and methods) (1th Ed.). Eram of Shiraz Press. 2010;28-29. (In Persian).
[24].            Darvari Z., Gholami V., Jokar Sarhangei E. Simulation of Karst Springs Discharge Using Artificial Neural Network (Case Study: Central Alborz Highlands). Physical Geography Researches. 2012;43(77): 57-68. (In Persian).
[25].            Kazemi, R. Ghayomian, J. and Jalali, N. Investigating the role of structural factors in the frequency of water resources in the Lar karstic region using remote sensing and GIS. Journal of Research and Innovation in Natural Resources. 2006; 19(3): 33-41. (In Persian)
[26].            Ballukraya, P. N., and Kalimuthu, R. Quantitative hydrogeological geomorphological analyses for groundwater potential assessment in hard rock terrains. Current Science. 2010;98. No2.
[27].            Ekhtesasi, M. Sehati, M. Mosleharayee, A. and Azimzadeh, H. The effect of some characteristics of stone andesite and granite units on the amount of vegetation deposition in arid regions (A case study of Mehriz Yazd). Journal of Watershed researches, 2011; 92, 32-44. (In Persian)
دوره 6، شماره 1
فروردین 1398
صفحه 111-123
  • تاریخ دریافت: 31 خرداد 1397
  • تاریخ بازنگری: 13 آبان 1397
  • تاریخ پذیرش: 13 آبان 1397
  • تاریخ اولین انتشار: 01 فروردین 1398
  • تاریخ انتشار: 01 فروردین 1398