نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهسا تشکری ¹
• مهدی حیات زاده ²
• علی فتح زاده ³
• جواد چزگی ⁴
• اکرم بمانی خرانق ⁵

¹ دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی طبیعت، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران

² استادیار، گروه مهندسی طبیعت، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران

³ دانشیار، گروه مهندسی طبیعت، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران

⁴ استادیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

⁵ استادیار، گروه محیط زیست، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران

چکیده

مقدمه
مهمترین مشکل در توسعه و ایجاد سدهای زیرزمینی، پیچیدگی تعیین مناطق مناسب احداث سد است. این مشکل از آنجا ناشی می‌‌شود که معیارها و عوامل زیادی شامل معیارهای اجتماعی، اقتصادی، زمین‌شناسی و هیدرولوژیکی در مکان‌یابی مناسب آن‌ دخیل هستند. لذا، استفاده از روش‌‌هایی که بتوانند مکان‌‌های مناسب برای احداث سدهای زیرزمینی را با دقت بالا و با صرف کمترین میزان وقت و هزینه تعیین نمایند، حائز اهمیت است. احداث سد زیرزمینی، به‌عنوان یکی از راه‌‌‌حل‌‌های تامین آب در مناطق خشک که امکان دسترسی به منابع معمول، نظیر چاه و رودخانه دایمی وجود ندارد یا دارای منابع آبی اندکی هستند، توصیه شده است. به همین منظور، در پژوهش حاضر مکان‌یابی مناطق مستعد برای احداث این‌گونه سدها مورد بررسی قرار گرفته است. محدوده مورد مطالعه، حوزه آبخیز رودان در استان هرمزگان است که به‌دلیل دارا بودن شرایط اقلیمی خشک و شرایط خاص زمین‌‌شناسی، می‌‌تواند از پتانسیل مناسبی برای ساخت سد زیرزمینی برخوردار ‌‌باشد.
مواد و روش‌‌ها
در پژوهش حاضر، از طریق تلفیق مدل رقومی ارتفاع، خصوصیات توپوگرافی، زمین‌‌شناسی و هیدرولوژیکی در محیط GIS، تعداد هشت مکان اولیه به‌‌عنوان نقاط مستعد احداث سد زیرزمینی مشخص شد. در ادامه، پس از تشکیل ماتریس تصمیم با استفاده از مدل ویکور، رتبه‌بندی، تعیین شاخص و انتخاب کوچک‌ترین شاخص به‌‌عنوان بهترین گزینه صورت پذیرفت. در نهایت، اقدام به مرتب‌سازی گزینه‌ها بر اساس مقادیر شاخص مطلوبیت، شاخص نارضایتی و شاخص ویکور شد. سپس، بهترین گزینه که کوچک‌‌ترین شاخص ویکور را داشته باشد، انتخاب شد.
نتایج و بحث
طبق نتایج به‌‌‌دست‌ آمده، مقدار شاخص ویکور (Q) برای سایت 5، عدد 0.0158 و برای سایت 2، عدد 0.097 به‌دست آمد که بدین ترتیب بر مبنای شاخص ویکور، رتبه اول متعلق به سایت 5 و رتبه دوم به سایت 2 تعلق گرفت. لذا، از بین هشت مکان اولیه تنها دو نقطه مناسب و سایر سایت‌‌های مستعد به‌علت فاصله از مراکز تمرکز جمعیتی و کشاورزی رد شدند. رتبه یک، واقع در شرق شهر زیارتعلی با توجه به شرایط هیدرولوژیکی و توپوگرافی از جمله این‌که شیب در این سایت کمتر از پنج درصد است، به‌‌عنوان یکی از بهترین مکان‌‌ها برای احداث سد زیرزمینی است. اولویت دوم، واقع در شمال بخش برنطین، به‌‌دلیل قرارگیری در مجاورت روستای کم جمعیتی که آب آشامیدنی از طریق چاه تامین می‌‌شود، به‌عنوان گزینه مناسب برای احداث سد زیرزمینی در نظر گرفته شد. در سایت‌‌هایی که اولویت اول و دوم را به خود اختصاص داده‌‌اند، از بین معیارهای مورد استفاده در پژوهش حاضر، معیارهای نیاز آبی، فاصله از روستا، پارامترهای pH و EC و کمیت آب، بیشترین اهمیت را داشته‌‌اند.
نتیجه‌‌گیری
بررسی نتایج عامل سطح مخزن در این پژوهش نشان داد که هر چه سطح مخزن بزرگ‌‌تر باشد، در مکان‌‌یابی این سازه دارای اولویت بیشتری خواهد بود. در سدهای زیرزمینی، بر خلاف سدهای سطحی که بزرگ بودن سطح مخزن به‌‌‌دلیل تلفات ناشی از تبخیر یک عیب محسوب می‌‌شود، بدون در نظر گرفتن سایر عوامل، بهترین مکان برای احداث سد زیرزمینی در یک رودخانه، تنگه‌‌هایی هستند که دارای بیشترین سطح مخزن در مناطق بالا‌‌دست جریان باشند. با نگاهی به محورهای انتخاب شده در پژوهش حاضر، مشاهده می‌‌شود که بالاترین اولویت‌‌ها و با ارزش‌‌ترین محورهای انتخابی در سازندهای کواترنر قرار گرفته‌اند که این نکته می‌‌تواند بیان کننده صحت مکان‌‌نمایی سازه باشد. از آنجا که اوج مصرف آب منطقه در فصول بهار و تابستان است، لذا، با احداث سد زیرزمینی در سایت‌های پیشنهادی می‌‌توان بخشی از کمبود و بحران آب در فصول گرم را جبران کرد.

کلیدواژه‌ها

• آبخوان
• آب زیرزمینی
• رتبه‌بندی
• روش ویکور
• سلسه مراتبی

عنوان مقاله [English]

Technical note: Feasibility and spatial prioritization of underground dam construction in the arid and semi-arid regions, case study: Roodan Watershed

نویسندگان [English]

• Mahsa Tashakori ¹
• Mehdi Hayatzadeh ²
• Ali Fathzadeh ³
• Javad Chezgi ⁴
• Akram Bemani Kharanagh ⁵

¹ Msc Graduate, Department of Natural Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Ardakan University, Ardakan, Iran

² Assistant Professor, Department of Natural Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Ardakan University, Ardakan, Iran

³ Associated Professor, Department of Natural Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Ardakan University, Ardakan, Iran

⁴ Assistant Professor, Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Environment, Birjand University, Birjand, Iran

⁵ Assistant Professor, Department of Environment, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Ardakan University, Ardakan, Iran

چکیده [English]

Introduction
The most important problem in the development and construction of underground dams is the complexity of determining suitable areas for dam construction. This problem arises from the fact that many criteria and factors including social, economic, geological and hydrological criteria are involved in its proper location. Therefore, it is important to use methods that can determine suitable places for the construction of underground dams with high accuracy and with the least amount of time and cost. The construction of an underground dam is recommended as one of the solutions for water supply in arid areas where there is no access to usual sources, such as wells and permanent rivers, or they have few water resources. For this purpose, in the present study, the location of the prone areas for the construction of such dams has been investigated. The studied area is the Rodan Watershed in Hormozgan Province, which has a good potential for the construction of an underground dam due to its dry climate and special geological conditions.
Materials and methods
In this study, the number of eight initial locations were identified as potential points for construction underground dam by combining digital elevation model, topographic features, geological and hydrological features in GIS. In the following, after forming the decision matrix using Vicor model, ranking, determining the index and selecting the smallest index as the best option were done. Finally, the options were sorted based on the values of desirability index, dissatisfaction index and Vicor index. Then, the best option that has the smallest Vicor index was selected.
Results and discussion
According to the obtained results, the value of Vikor index (Q) was 0.0158 and 0.097 for sites 5 and 2, respectively, and that way, based on Vikor index, the first rank belonged to the site 5 and the second rank belonged to the site 2. Therefore, out of the initial eight locations, only two places were suitable spots and other suitable sites were rejected due to the distance from the centers of population concentration and agriculture. Rank one, located in the east of Ziarat Ali, is one of the best places to build an underground dam due to the hydrological and topographical conditions, including the fact that the slope in this site is less than five percent. The second priority, located in the north of Brentin district, was considered as a suitable option for the construction of an underground dam due to its location in the vicinity of a sparsely populated village where drinking water is supplied through a well. Among the criteria used in the present research, the criteria of water need, distance from the village, pH and EC parameters, and water quantity were the most important in the sites that have been assigned the first and second priority.
Conclusion
Examining the results of the reservoir surface factor in this research showed that the larger the reservoir surface, the higher the priority in locating this structure. In underground dams, unlike surface dams where the large reservoir surface is considered a disadvantage due to losses by evaporation, regardless of other factors, the best place to build an underground dam in a river is the canyons that have the maximum area of the reservoir in upstream. Looking at the axes selected in the current research, it can be seen that the highest priorities and the most valuable axes are selected in the quaternary formations, which can indicate the accuracy of the structure's positioning. Since the peak of water consumption in the region is in the spring and summer seasons, therefore, by constructing an underground dam in the proposed sites, part of the water shortage and crisis in the hot seasons can be compensated.

کلیدواژه‌ها [English]

• Aquifer
• Groundwater
• Hierarchical
• Ranking
• Vikor method