بررسی تاثیرجنس آبخوان و افت تراز آب زیرزمینی در میزان فرونشست با استفاده از تکنیک تداخل سنجی راداری و داده های صحرایی (مطالعه موردی:حوزه آبخوان تهران-کرج-شهریار)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشکده منابع طبیعی و محیط‌زیست، گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی

2 گروه سیستم های اطلاعات مکانی، دانشکده مهندسی نقشه‌برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

3 گروه ژئودزی، دانشکده مهندسی نقشه‌برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

4 گروه نقشه برداری، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

5 گروه برنامه ریزی شهری، دانشگاه مالک اشتر، تهران، ایران

چکیده

در دهه اخیر، پدیده فرونشست در بخش وسیعی از دشت‌های ایران به علت خشکسالی اقلیمی و متعاقب آن برداشت بی‌رویه از آب‌های زیرزمینی اتفاق افتاده است. این امر سبب بروز خسارت‌های زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی فراوانی شده است. این تحقیق به بررسی تاثیر ضخامت لایه‌های ریزدانه و افت تراز آب‌زیرزمینی بر روی فرونشست آبخوان تهران- کرج- شهریار می‌پردازد.
در گام اول نقشه های ضخامت لایه های ریزدانه، تغییرات تراز آب‌زیرزمینی، تراز سنگ بستر ، نفوذپذیری و ضرایب هیدرودینامیکی(ضریب ذخیره و قابلیت انتقال) در محیط GIS آماده شد. سپس نقشه میزان و محدوده مکانی فرونشست با استفاده از روش تداخل سنجی تفاضلی و تصاویر ماهواره ای ENVISAT ASAR در بازه زمانی 2004 تا 2009 تهیه شد. یافته های این تحقیق حداکثر میزان فرونشست با حدود 17 سانتی متر در قسمت مرکزی آبخوان و کاهش تراز آب زیرزمینی به طور متوسط 0/42 متر در هر سال را نشان می دهد. مقایسه نقشه فرونشست با نقشه تغییرات آب زیرزمینی نشان می دهد که میزان فرونشست در نواحی شمال دشت که دارای بیشترین کاهش سطح آب می باشد کم می باشد در مقابل حداکثر نشست در نواحی مرکزی که کاهش 5 تا 10 متری سطح آب زیرزمینی را نشان می دهد رخ داده است. برای تفسیر این نتایج از نقشه های ضخامت لایه ریزدانه ، نفوذپذیری، ضرایب هیدرودینامیکی و تراز سنگ بستر استفاده شد.دلایل زیاد بودن نشست در مرکز دشت به علت ضخامت زیاد لایه های ریزدانه است که باعث وقوع نشست در اثر تحکیم این لایه ها شده است.

کلیدواژه‌ها


Angornai, S., Memarian, H., Shariat Panahi, M., Bolourchi, M.J., 2016. Dynamic Modeling of Land Subsidence in Tehran Plain. Geosciences 25(97), 211-220.
 Arab Ameri, M., Moradi Mazrae, M.A., Pishroo, N., Mehran Niya, N., 2018. Case studies of land subsidence and cracks in the plains of Iran. Second Seminar of Engineering Geology and Environment of Mashhad.
Conway, B.D., 2015. Land subsidence and earth fissures in south-central and southern Arizona, USA.  Hydrogeology Journal 24, 649–655.
Dehghani, M., Valadan Zoej, M.J., Entezam, I., Mansourian, A., Saatchi, S., 2009. InSAR monitoring of progressive land subsidence in Neyshabour, northeast Iran. Geophysical Journal International 178, 47-56.
Galloway, D., Jones, D.R., Ingebritsen, S.E., 1999. Land subsidence in the United States, U.S. Geological Survey, Virginia, USA.
Hoffmann, J., Galloway, D.L., Zebker, H.A., Amelung, F., 2001. Seasonal subsidence and rebound in Las Vegas Valley, Nevada, observed by synthetic aperture radar interferometry. Water Resource 37(6), 1551–1566.
Hooper, A., 2008. A multi‐temporal InSAR method incorporating both persistent scatterer and small baseline approaches. Geophysical Research Letters, 35(16).
Jelini, M., Sepehr, A., Lashkaripoor, A.R., Rashki, A.R., 2017. Morphometric correlation of land subsidence related fissures and edaphic variability over Neyshabour Plain. Quantitative Geomorphological Research 20, 59-75.
Karemi, M., Ghanbari, A.A., Amiri, S., 2013. Measurement of the level of risk of land subsidence in No.18 urban residence area of Tehran. Journal of Spatial Planning 3, 37-56.
Moarefvand, P., Shamsadin Saeid, M., 2013. The Effect of Surface Loading on Wastewater Pipes in Different Implementation Methods. Journal of Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering 5, 1-10.
Mohammady, M., Pourghasemi, H.R., Amiri, M., 2019. Assessment of land subsidence susceptibility in Semnan plain (Iran): A comparison of support vector machine and weights of evidence data mining algorithms. Natural Hazards 99, 951–971.
Motagh, M., Djamour, Y., Walter, T., Moosavi, Z., Arabi, S., Zschau, J., 2006. Mapping the spatial and temporal pattern of land subsidence in the city of Toos, northeast Iran, using the integration of InSAR, continuous GPS and preciseleveling. Geophysical Research Abstracts 8, 78-81.
Nameghi, H., Hosseini, S.M., Sharifi, M.B., 2013. An analytical procedure for estimating land subsidence parameters using field data and InSAR images in Neyshabur plain. Scientific Quarterly journal of Iranian Association of Engineering Geology 6, 33-50.
Pacheco, J., Arzate, J., Rojas, E., Arroyo, M., Yutsis, V., Ochoa, G., 2006. Delimitation of ground failure zones due to land subsidence using gravity data and finite element modeling in the Queretaro valley, Mexico. Engineering Geology 84, 143-160.
Poland, J.F., 1981. The occurrence and control of land subsidence due to groundwater withdrawal with special reference to the San Joaqui n and Santa Clara Valleys, California. PhD Dissertation, Stanford University, Palo Alto, California.
Roustaei, S., Sharifikia, M., Yarahamadi, J., 2013. Application of differential interferometry synthetic aperture RADAR on detection and monitoring landslides, case study: Garmchaei Watershed, Miyaneh. Journal of Watershed Engineering and Management 5(4), 190-198.
Sadeghi, Z., Valadanzouj, M.J., Dehghani, M., 2014. Hybrid of Two Persistent Scatterer Interferometry Methods in Order to Subsidence Monitoring. Geosciences 23(90), 45-54.
Safari, A., Jafari, F., Tavakooli Saboor, S.M., 2016. Monitoring its land subsidence and its relation to groundwater harvesting Case study: Karaj Plain - Shahriar. Quantitative Geomorphological Research 5(2), 59-75.
Sharifikia, M., 2010. Evaluation of land subsidence related disasters in plains and residential areas of Iran. Scientific Quarterly journal of Iranian Association of Engineering Geology 3(3), 43-58.
Thomas, R., Marquez, Y., Lopez-Sanchez, M., Delgado, J., Blanco, P., Mallorqui, S., Monica, M., Gerardo, H., Joaquin, M., 2005. Mapping ground subsidence induced by aquifer overexploitation using advanced differential SAR interferometry: Vega Media of Segura River (SE Spain) case study. Remote Sensing of Environment 98, 269-283.
Tourani, M., Agh-Atabai, M., Roostaei, M., 2018. Study of subsidence in Gorgan using InSAR method. Geographical Planning of Space Quarterly Journal 8, 117-128.