بررسي فرونشست زمين ناشي از تغييرات سطح ايستابي آب زيرزميني با استفاده از روش تداخل سنجي تفاضلي راداري: مطالعه موردي استان قزوين

Land Subsidence Assessment due to Groundwater Exploration by using Differential Radar Interferometry Technique, Case Study: Qazvin province

برداشت بيش از حد از سفره هاي آب زيرزميني در كشور سبب افت شديد سطح ­ايستابي آبخوان و از بين رفتن لايه­ هاي آبدار زمين گرديده است كه از آثار آن پديده فرونشست مي­باشد. دقيق­ ترين راه براي آسيب­ شناسي پديده فرونشست، عمليات صحرائي است كه بسيار پرهزينه و زمان بر است. از اين رو امروزه از روش جديد داده ­هاي سنجش از دور استفاده مي­ شود كه ابزاري قدرتمند، ارزان و با دقت مناسب جهت سنجش بزرگ مقياس و سريع فرونشست م ي­باشد. هدف از اين پژوهش، اندازه­گيري ميزان فرونشست استان قزوين با استفاده از روش تداخل­ سنجي تفاضلي راداري و سنجش اثرات تخليه آب­زيرزميني و لايه بندي خاك بر اين پديده است. جهت ارزيابي بلندمدت فرونشست از تركيب داده ­هاي ماهواره ­هاي Envisat، Alos Palsar و Sentinel از سال­هاي 2003 تا 2017 استفاده شده است. تغييرات تراز سطح­ ايستابي آبخوان قزوين نيز با استفاده از داده­ هاي 180 چاه مشاهده‌اي مورد بررسي قرار گرفته است. در اين پژوهش ميانگين سالانه فرونشست سال­هاي 2003 تا 2017 در محدوده آبخوان قزوين 39/9 ميلي متر و در استان قزوين اين مقدار كمتر و حدود 33 ميليمتر بوده است. با مشاهده محدوده فرونشست در سطح استان قزوين ديده شد بيشترين فرونشست­ها در محدوده آبخوان رخ داده است و در آنجا ضخامت لايه­ ريزدانه بيشتر بوده است. همچنين بيشينه فرونشست مربوط به شمال بويين زهرا و مرز تاكستان مي ­باشد كه بيشترين تخليه آب ­زيرزميني و سطح زير كشت را دارا هستند. در نهايت نتايج اين پژوهش همبستگي بين افت سطح ايستابي و ضخامت لايه ريزدانه با وقوع پديده فرونشست در استان قزوين را نشان داده است.

Excessive harvesting of groundwater has caused a decrease in the water table, and as a consequence increasing in the phenomenon of the land-subsidence. Although, field inspection is the most accurate way to measure land subsidence and water table variation, it is less attractive due to the costs and being time consuming. Instead, the low cost and accurate remote sensing techniques are implemented for the large scale land subsidence measurement. The purpose of this study is to quantify the land subsidence in Qazvin province by using synthetic aperture radar interferometry and evaluating the effect of the groundwater depletion and soil profile on this phenomenon. For a long time land-subsidence evaluation, the combination of the outcomes of Envisat, Alos palsar-1, and Sentinel-1 satellite data between 2003 to 2017 are employed. Water table variation of Qazvin’s aquifer was studied using 180 data points of the pizometric wells. Annually averaged land-subsidence in this years was obtained as 39.9 mm/year for aquifer zone and this value was 33 mm/year for Qazvin province. According to the land-subsidence zone in Qazvin province it was revealed that most of the land-subsidence occur in the region of the aquifer whose fine-grained layer thickness would be larger than other areas. The maximum of Land subsidence was obtained at the northern parts of Buin-Zahra and near the Takestan borderline. This area has the highest cultivated area and groundwater depletion. The results of this study showed a strong correlation between the groundwater water table variations and land subsidence values in Qazvin province.