تعيين مكان‌هاي مناسب استفاده از آب مازاد قنوات جهت تغذيه آبخوان با استفاده از روش تحليل سلسله مراتبي AHP (مطالعه موردي: استان خراسان رضوي)

Determine of suitable location use of excess water qanats to aquifers recharge by AHP method (Case study: Khorasan Razavi province)

سابقه و هدف: لزوم شناخت و بهره‌برداري بهينه از آب‌هاي زيرزميني از آنجا ناشي مي‌گردد كه اين منابع ?? درصد از كل آب‌هاي شيرين قابل استفاده را تشكيل مي‌دهند (17). مشكلات ناشي از بروز خشكسالي‌ها و سيلاب‌هاي مخرب از سوي ديگر، لزوم مديريت صحيح منابع آب را نمايان مي‌سازد. در اين رابطه، جمع‌آوري آب‌هاي سطحي، تغذيه آب‌هاي زيرزميني و تنظيم بهره‌برداري صحيح آب، مهم‌ترين راهكارهاي مديريت منابع آب به‌شمار مي‌روند (8). تغذيه مصنوعي عبارت از وارد كردن آب به يك سازند نفوذپذير با هدف تغذيه سفره آب زيرزميني در شرايط طبيعي منطقه است (2). بدين ترتيب با وارد شدن آب مازاد منابع به زمين، ضمن تقويت سفره آب زيرزميني، سطح آب بالا آمده و مشكلات ناشي از اين افت از جمله نشست زمين، كاهش ظرفيت آبخوان به حداقل خواهد رسيد (20). مكانيابي سيستم‌هاي تغذيه مصنوعي از اصول اساسي ايجاد اين سيستم‌هاست. روش‌هاي مختلف و پارامترهاي بسياري براي مكانيابي عرصه‌ها و بسترهاي تغذيه مصنوعي وجود دارد (5). در هر روشي، بايد اطلاعات حاصل از مطالعات مختلف به‌صورت تلفيقي و در كنار هم مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته و منطقه مناسب تعيين شود (7). هدف از اين پژوهش مكانيابي بهترين منابع جهت تغذيه مصنوعي آبخوان‌ها طي دو مرحله استفاده از تكنيك AHP مي‌باشد. مواد و روش‌ها: محدوده مورد مطالعه، استان خراسان رضوي با مركزيت شهر مشهد مي‌باشد. بر اساس آخرين تقسيم‌بندي‌ها، اين استان داراي 35 محدوده مطالعاتي (دشت) مي‌باشد (15). در اين پژوهش، تمامي اين مناطق مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. در اين پژوهش به اين ترتيب عمل شده است كه در نهايت به تعيين وزن لايه‌هاي مربوط به معيارهاي مختلف با استفاده از روش AHP و همچنين تعيين بهترين مكان‌هاي استفاده از آب مازاد قنات پرداخته شد. يافته‌ها: در اين پژوهش با توجه به گستردگي منابع موجود (بالغ بر 14000 منبع) و همچنين گستردگي محدوده مورد مطالعه (35 دشت استان) سعي گرديد تا با بهترين روش در زماني معقول به بهترين نتيجه ممكن دست يافت. بنابراين پيشنهاد استفاده از دو مرحله تحليل سلسله مراتبي ارايه و مورد اجرا قرار گرفت. ابتدا بر اساس خروجي قابل استحصال در سه ماه از سال تعدادي از منابع غربال گرديد، سپس بر اساس وزن‌دهي اوليه تعداد منابع به 66 نقطه كاهش يافت. در مرحله بعد هر يك از پارامترهاي ياد شده براي اين منابع باقي‌مانده در ماتريس‌هاي تحليل قرار گرفته و بر اساس نظرات كارشناسي و بازديدهاي ميداني امتيازدهي گرديد و نقاط به 26 نقطه نهايي كاهش يافت. در نهايت، با تلفيق نقشه‌هاي پهنه‌بندي شده براساس وزن اكتسابي از روش AHP نقشه نهايي در سه كلاس رده‌بندي گرديد. با توجه به نتايج به‌دست آمده مشخص گرديد كه 36/0 درصد از قنوات و 01/0 درصد از چشمه‌ها داراي پتانسيل تغذيه‌پذيري آبخوان مي‌باشند. نتيجه‌گيري: در اين پژوهش نيز بر اساس همه محاسبات و تحليل نقشه‌ها، تعداد 26 منبع نهايي در سه رده كلاس‌بندي شده و اولويت‌هاي استفاده از آن‌ها مشخص گرديد، بر اين اساس منابعي كه در اولويت 1 و 2 قرار گرفته‌اند منابع مناسب جهت تغذيه مصنوعي آبخوان محسوب مي‌شوند. مهم‌ترين نتيجه اين پژوهش تطابق بالاي مدل ارايه شده با واقعيت موجود منطقه بوده است به‌نحوي‌كه نقاطي كه در بازديدها مد نظر كارشناسان قرار گرفتند، در تحليل سلسله مراتبي نيز در اولويت قرار گرفت. اين منابع انتخابي به لحاظ شرايط و حجم آب قابل استحصال جهت تغذيه آبخوان، در بهترين شرايط قرار دارند.

Background and Objectives: Important of knowledge and optimum exploitation of groundwater is because of groundwater are 99 percent of total sweet waters (17) devastating Droughts and floods problems on the other hand, the need for better management water resources represent. In this regard, the collection of surface water, groundwater recharge and suitable operation set of water, are the most important of water resources management strategies (8) The artificial recharge of water infiltration into a permeable formation in order to recharge the groundwater under normal conditions (2). Thus, to infiltration of additional water sources in the ground, while strengthening the groundwater table, the water level rose and the problems caused by the loss of subsidence, reducing the capacity of the aquifer will be minimal (20). Location artificial recharge systems is the basic principles of development of this system. Many different methods and parameters exist to locate areas and artificial recharge grounds (5). In any method, the data from different studies are integrated together and analyzed and determined suitable region (7) the purpose of this study was to locate the best sources for artificial recharge of aquifers in two stages using the AHP technique. Materials and Methods: The study area, is Khorasan Razavi province with city of Mashhad centered. According to the latest classification, the province has 35 research areas (plain) (15). In this study, all the regions studied. In this study, this procedure is that in the end the weight of different layers of criteria determined using AHP method and the best location determine to use the surplus water qanat. Results: In this study, considering the extent of available resources (up to 14,000 source) as well as the extent of the study area (35 plain provinces) were tried the best possible results be achieved in a reasonable time. Therefore the use of analytic hierarchy process were proposed and implemented. First, the exploitable output in the three months of the year a number of sources were screened, then weighted based on the initial number of sources was reduced to 66 points. Then each of the above parameters for the remaining resources in the matrices analyzed and on the basis of expert opinions and field visits were scoring the final point was reduced to 26 points. Finally, the combination of spatial analysis based on the weight of the acquired AHP method the final map was classified in three classes. The results obtained showed that 0.36 Percent of Qantas and 0.01 percent of springs have recharging potential aquifers. Conclusion: In this study, according to all calculations and analysis of Maps, 26 final source in three categories and priority of them use was determined According to sources in the priority of 1 and 2 are suitable for artificial recharge of groundwater resources.The important results was fit of model with the reality of the region, So that where the visits were considered experts, in the AHP were also priority. The choice resources, in condition and volume exploitable for the aquifer recharging, are in the best condition.