شناسایی مناطق دارای پتانسیل آب های زیرزمینی با ‏استفاده از مدل‌های تصمیم گیری چند ‏معیاره، ‏AHP‏ و ‏ANP‏ (مطالعه موردی: دشت نایبند-طبس)‏

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد علوم ومهندسی آب، دانشگاه بیرجند ‏

2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

آب‌های زیرزمینی در مناطق نیمه‌خشک و خشک و مناطقی که دسترسی محدود به آب‌های سطحی ‏دارند یک منبع باارزش محسوب می‌شود. در سال‌های اخیر عمدتاً به دلیل رشد صنعتی شدن، افزایش جمعیت و تغییر سبک زندگی و ‏الگوهای مصرف، ‏تقاضای جهانی آب به‌طور قابل‌توجهی ‏افزایش‌یافته است. ‏در حال حاضر، آب‌های زیرزمینی حدود 34 درصد از کل تأمین آب سالانه جهان ‏را تشکیل می‌دهند و یکی از منابع مهم آب شیرین هستند. جمع‌آوری آب یکی از مهم‌ترین و حیاتی‌ترین بخش‌های اجرائی پروژه‌های زیربنایی و اقتصادی محسوب می‌شود که استحصال به آن ‏هزینه‌های زیادی را در پی دارد بنابراین، ارزیابی این بخش برای ‏مدیریت پایدار سیستم‌های آب ‏زیرزمینی بسیار مهم است. در این پژوهش از فاکتورهای تأثیرگذار شامل شیب زمین، ژئومورفولوژی، خاک، گسل، پوشش زمین، بارندگی، عمق آب زیرزمینی، ‏تراکم آبراهه و نزدیکی به آب سطحی استفاده شد.‏ بعد از مشخص شدن مهم‌ترین معیارهای مرتبط در راستای فرآیند تصمیم‌گیری، پرسش‌نامه‌ای با عنوان مقایسه زوجی معیارها جهت اخذ نظرات نخبگان و کارشناسان طراحی شد. در ادامه برای محاسبه وزن نرمال معیارهای پتانسیل آب زیرزمینی، از مدل AHP و ANP استفاده شد. در انتها نقشه نهایی در محیط Arc map10.8 ‎‏ ‏ تهیه شد. با استفاده از روش AHP و ANP منطقه ازلحاظ پتانسیل آب زیرزمینی به ۵ قسمت خیلی خوب، خوب، متوسط، ضعیف و خیلی ضعیف تقسیم شد. نتایج حاصل از دو روش نشان داد که فاکتور بارندگی مهم‌ترین فاکتور در پتانسیل‌یابی آب زیرزمینی است. درنهایت برای اعتبار سنجی نقشه به‌دست‌آمده پتانسیل آب زیرزمینی از اطلاعات 10 حلقه چاه، ‏‏3قنات و 3چشمه در ناحیه نایبند استفاده شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Identifying areas with underground water potential using multi-criteria decision-making models, AHP and ANP (case study: Naiband-Tabas Plain)

نویسندگان [English]

  • amir khazaei fiz abad 1
  • Mohsen Pourreza Bilondi 2
1 Master student of water science and engineering, Birjand University
2 Assistant Professor of Water Engineering Department., University of Birjand.,Birjand., Iran
چکیده [English]

Groundwater becomes an important resource in semi-arid and arid regions and areas where access to surface water is limited. In recent years, due to the growth of industrialization, increase in population and change in lifestyle and consumption patterns, it is globally significant. Currently, groundwater accounts for about 34% of the world's total annual water supply and is one of the most important sources of fresh water. Water collection is one of the most important and vital parts of implementing infrastructure and economic projects, which entails a lot of costs, therefore, the evaluation of this matter is for the management of sustainable systems. Groundwater is very important. In this research, influential factors including land slope, geomorphology, soil, fault, land cover, rainfall, depth of underground water, watercourse density and proximity to surface water are used. A questionnaire with the title of comparing two criteria was designed to obtain the opinions of elites and design. In the following, AHP and ANP models are used to calculate the normal weight of underground water potential. At the end, the final map was prepared in the Arc map 10.8 environment. Using AHP and ANP methods, the area was divided into 5 parts: very good, good, medium, poor and very poor. The results of two methods showed that the rainfall factor is the most important factor in determining the potential of underground water. Finally, the information of 10 wells, 3 aqueducts and 3 springs in Nayband area was used to evaluate the validity of the obtained map of underground water potential.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Groundwater potential
  • AHP
  • ANP
  • Nayband
  • multi-criteria decision analysis
اصغری، ص. و ریاحی نیا، م. (1399).  پتانسیل‌یابی منابع آب­های زیرزمینی در دشت خرم‌آباد با استفاده از دو روش منطق فازی و شبکه عصبی مصنوعی. پژوهش­های ژئومورفولوژی کمّی، 9(2)، 141-158.
حبیبی و ایزدیار و سرافرازی. (1393). تصمیم‌گیری چندمعیاره فازی. انتشارات کتیبه گیل. 171ص.
رحیمی، د. و موسوی، س. (1392). پتانسیل‌یابی منابع آب زیرزمینی با استفاده از مدلAHP و تکنیکGIS (مطالعه موردی: حوضه آبخیز شاهرود-بسطام). جغرافیا و برنامه‌ریزی، 44(17): 139-159.
عزیزی، احمد. (1394). شناسایی مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی با استفاده از با استفاده از داده­های سنجش‌ازدور ‏و سیستم اطلاعات جغرافیایی در دشت بیرجند. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه زابل.‏
فرجی‌سبکبار، ح.، رفیعی، ی.، نصیری, ح.،حمزه، م.، طالبی، س. و رفیعی، ی. (1391). تعیین عرصه‌های مناسب برای تغذیه مصنوعی بر پایه‌ی تلفیق روش‌های ANP و مقایسه زوجی در محیط  GIS، مطالعه موردی دشت گربایگان فسا. جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی،22(4): 143-166.
مظاهری، م.، محمودآبادی، م. و رشیدی کوچی، ز. (1391). بررسی نقش برخی خصوصیات خاک برشدت نفوذ آب در شرایط طبیعی. سومین همایش ملی مدیریت جامع منابع آب.
مفیدی فر، م.، اصلاح، م. و حسن‌آبادی، ع. (1394). مقایسه مدل­های تصمیم‌گیری تاپسیس و تحلیل سلسله مراتبی در پتانسیل‌یابی منابع آب زیرزمینی حوضه دشت یزد - اردکان در محیط GIS، نشریه جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 26(1): 149-156.
میثم داودآبادی، ف. و حمید، آ. (1392). پتانسیل‌یابی مناطق مستعد وجود سفره­های آب زیرزمینی با استفاده از فناوری سنجش‌ازدور به کمک مدل تلفیق همپوشانی شاخص وزن‌دار. کنفرانس بین‌المللی عمران، معماری و توسعه پایدار شهری.
میری، ادریس. (1395). پهنه‌بندی آب‌های زیرزمینی با استفاده از کاربرد توابع تحلیلی ‏GIS‏ (مطالعه موردی:دشت دهگُلان). پایان‌نامه ‏کارشناسی ارشد. دانشگاه تبریز.‏
رحیمی، ه.، سلمان ماهینی، ع. کامیاب، ح. (1398). مقایسه روش فرآیند تحلیل شبکه‌ای (ANP) و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در آمایش سرزمین به روش اختصاص چندهدفه زمین .(MOLA)
Agarwal, E., Agarwal, R., Garg, R. D. and Garg, P. K. (2013). Delineation of groundwater potential zone: An AHP/ANP approach. Journal of earth system science. 122: 887-898.
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.
Chowdhury, A., Jha, M., Chowdary, V. and Mal, B. (2009). Integrated remote sensing and GIS‐based approach for assessing groundwater potential in West Medinipur district, West Bengal, India. International Journal of Remote Sensing. 30(1): 231-250.
Gintamo, T. 2010. Groundwater potential elevation based on integrated GIS and Remote Sensing techniques. Bilate River catchment: South Rift Valley of Ethiopia. M. Sc. Thesis of Hydrogeology, University of Addis Ababa.
Kaliraj, S., Chandrasekar, N. and Magesh, N. (2014). Identification of potential groundwater recharge zones in Vaigai upper basin, Tamil Nadu, using GIS-based analytical hierarchical process (AHP) technique. Arabian Journal of Geosciences. 7: 1385-1401.
Kumar, S., & Sensing, I. R. 2020. Indian Space Research Organisation. Hands-on. 1430. 1600.
Machiwal, D., Jha, M. K. and Mal, B. C. (2011). Assessment of groundwater potential in a semi-arid region of India using remote sensing, GIS and MCDM techniques. Water resources management. 25: 1359-1386.
Makonyo, M. and Msabi, M. M. (2021). Identification of groundwater potential recharge zones using GIS-based multi-criteria decision analysis: A case study of semi-arid midlands Manyara fractured aquifer, North-Eastern Tanzania. Remote Sensing Applications: Society and Environment. 23: 100544.
Prasad, R., Mondal, N., Banerjee, P., Nandakumar, M., & Singh, V. 2008. Deciphering potential groundwater zone in hard rock through the application of GIS. Environmental geology. 55: 467-475.
Saaty, T. L. (1996). Decision making with dependence and feedback: The analytic network process (Vol. 4922): RWS publications Pittsburgh.
Siva, G., Nasir, N. and Selvakumar, R. (2017). Delineation of groundwater potential zone in Sengipatti for Thanjavur district using analytical hierarchy process. Paper presented at the IOP conference series: Earth and environmental science.
Teimouri, F. and Bazrafshan, O. (2017). Analysis of temporal distribution of rainfall in Iran over the past four decades. Geography and Development. 15(48): 171-188.