بررسی خطر وقوع فروچاله‌ها در آبخوان‌های جنوب استان اصفهان با تاکید بر نقاط کارستی

جغرافیای طبیعی

دوره 13، شماره 48، تیر 1399، صفحه 47-60   

نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

شیلا حجه فروش نیا^{* 1}؛ مسعود برهانی²

¹استادیار ژئومورفولوژی، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران 09133272257 [e-mail]

²استادیار مرتعداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان، ایران

چکیده

افزایش تقاضای آب جهت مصارف کشاورزی، شرب و صنعت در دهه­های اخیر حفر چاه­های آب را بدنبال داشته که در موارد زیادی این حفاری­ها بدون مجوز بوده است. این برداشــت­های 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 برداشت­های بی­رویه از سفره­های آب زیرزمینی است. در این تحقیق با ایجاد پروفیل­های خاک در قسمتهای مختلف منطقه، شناسایی محیط­های کارستی، بررسی خصوصیات ژئومورفولوژیکی و شناسایی چاه­های مجاز و غیر مجاز، افت سطح آب­های زیرزمینی بررسی و نقشه پهنه­بندی خطر ایجاد فروچاله توسط مدل فازی تهیه گردید. نتایج حاصل از نقشه­های 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 می­دهد. نقشه پهنه­بندی 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 آبخوان­ها و شواهد آن نشان داد که کاهش تغییرات حجم آبخوان­ها در شهرستان سمیرم به طور متوسط سالانه10/5 میلیون متر مکعب می­باشد.

کلیدواژه‌ها

آبخوان؛ شهرستان سمیرم؛ فروچاله؛ فازی؛ کارست؛ کریجینگ

مراجع

-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.