تعیین ارتباط افت سطح آب زیرزمینی و فرونشست زمین در آبخوان دشت دامنه-داران با ترکیب مدل‌های عددی و تحلیلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری زمین شناسی آب شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 دکتری مدیریت منابع آب، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز

3 دکتری مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و معماری، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

فرونشست متاثر از عوامل متعددی است که از جمله مهم‌ترین و شایع‌ترین آن برداشت بیش از حد آب زیرزمینی از آبخوان‌های آبرفتی است. فرونشست در دشت دامنه-داران نیز همانند بسیاری از دشت‌های کشور اخیرا گسترش یافته است. آبخوان آبرفتی دشت، آزاد است اما بخش‌های از آن به‌دلیل تنوع لیتولوژیکی تحت فشار عمل می کند و استعداد رخداد فرونشست را دارد. در این راستا ابتدا نرخ فرونشست در آبخوان به روش تداخل سنج راداری تعیین شد. نتایج نشان داد که تقریبا فرونشست در بیشتر بخش جنوب شرقی دشت گسترش یافته است و میزان آن حداکثر حدود 38/6 سانتی‌متر است. جهت ارتباط افت سطح آب در ابخوان با فرونشست زمین مدل ‌آبخوان به روش تفاضلات محدود تهیه گردید که بیانگر کسری مخزن آبخوان آبرفتی به میزان 8/33 میلیون مترمکعب است. پیش بینی سطح آب زیرزمینی ناشی از کاهش 50 درصدی پمپاژ از آبخوان نسبت به پمپاژهای کنونی نشان داد که سطح آب پیش‌بینی شده همبستگی بیش از 70 درصد را در بخش جنوب شرقی آبخوان که شرایط مشابه آبخوان تحت فشار دارد با فرونشست زمین نشان می‌دهد و بیانگر تاثیر قابل توجه آن در کاهش فرونشست در آبخوان است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که یکی از مهم‌ترین راه‌کارهای پیشنهادی جهت کنترل وضعیت موجود، کاهش بهره‌برداری از منابع آب‌زیرزمینی است که این امر مهم می‌تواند با اصلاح و تعدیل پروانه‌های بهره برداری چاه‌ها به میزان حداقل 50 درصد و سپس نظارت دقیق بر پمپاژها از طریق نصب کنتورهای هوشمند و استفاده بهینه از آب در بخش کشاورزی میسر گردد.

کلیدواژه‌ها


Adiyaman, I.B., 2012. Land subsidence and earth fissure due to groundwater pumping, PhD thesis, University of Arizona.
Baalousha, H., 2015. Fundamentals of Groundwater Modelling, Nova Science Publishers, Inc 113-130p.
Chaussard, E., Wdowinski, Sh., Cano, E.C.,   Amelunga, F., 2014.  Land subsidence in central Mexico detected by ALOS InSAR time-series. Remote Sensing of Environment 140, 94-106.
Chen, B., Gong, H., Li, X.,   Lei, K., Ke, Y., Duan, G., Zhou, Ch., 2014. Spatial correlation between land subsidence and urbanization in Beijing, China. Natural Hazards 75, 2637–2652.
Galloway, D.L., Burbey, T.J., 2011. Regional land subsidence accompanying groundwater extraction. Hydrogeology Journal 19(8), 1459–1486.
Galloway, D.L., Hoffmann, J.R., 2007. The application of satellite differential SAR interferometry-derived ground displacements in hydrogeology. Hydrogeology Journal 15, 133-154.
Guzy, A., Malinowska A.A., 2020. State of the Art and Recent Advancements in the Modelling of Land Subsidence Induced by GroundwaterWithdrawal. Water 12, 2051.
Handbook, S.E., 1975. Subsidence engineering. National Coal Board. Production department. London.
Lashkaripour, GH.R., Ghafoori, M., Mosavi Maddah, M., 2014. An investigation on the mechanism of land subsidence in the northwest of Mashhad city, NE Iran. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences (JBES) 5(3), 321-327.
Lohman, S.W., 1972. Ground water hydraulics. U.S. Geological Survey, 708, 70p.
Mahmoudpour, M., Khamehchiyan, M., Nikudel, M.R., Ghassemi, M.R., 2016. Numerical simulation and prediction of regional land subsidence caused by groundwater exploitation in the southwest plain of Tehran, Iran. Engineering Geology 201, 6-28.
Martínez, J.P., Marín, M.H., Burbey, J.T., Cervantes, N –Lozano., José, Á .O., De-Leon, M. E., Pintoc, A .S., 2013. Land subsidence and ground failure associated to groundwater exploitation in the Aguascalientes Valley, México. Engineering Geology 164, 172-186.
McDonald, M.G., Harbaugh, A.W., 1988. MODFLOW, A modular three-dimensional finite-difference ground-water flow model, U. S. Geological Survey, Open-File Report.
Niekerk, V., Walt, V.D., 2006. Dewatering of the Far West Rand dolomitic area by gold mining activities and subsequent ground instability. Land Degradation and Development 17(4), 441 – 452.
Othman, A., Abotalib, A.Z., 2019. Land subsidence triggered by groundwater withdrawal under hyper-arid conditions: case study from Central Saudi Arabia. Environmental Earth Scienc 78, 243.
Poland, J.F., Davis, G.H., 1969. Land subsidence due to withdrawn of fluids. Engineering Geology 2, 187-269.
Solaimani, K., Mortazavi, S.M., 2008. Investigation of the Land Subsidence and its Consequences of Large Groundwater Withdrawal in Rafsanjan, Iran. Pakistan Journal of Biological Sciences 11(2), 265-269.
Trinh, M.T., Fredlund, D.G., 2000. Modeling subsidence due to groundwater extraction in the Hanoi city area. Journal of Geology Technology 37, 621-637.
Yin, J., Yu, D., Wilby, R., 2016. Modelling the impact of land subsidence on urban pluvial flooding: A case study of downtown Shanghai, China. Science of The Total Environment 544, 744-753.