اقلیم و بوم سازگان مناطق خشک و نیمه خشک

اقلیم و بوم سازگان مناطق خشک و نیمه خشک

مکان‏یابی مناطق مستعد تأمین منابع آب کوچک از طریق احداث سد زیرزمینی (منطقه مورد مطالعه: حوضه جنوب غربی‌کویر حاج علیقلی)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
پیمان پیمان خواه 1
سیدفرهاد موسوی 2
سید علی اصغر هاشمی 3
خسرو حسینی 2
1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب و سازه‏‌های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.
2 استاد، گروه مهندسی آب و سازه‏های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
3 استادیار پژوهش، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی سمنان، سمنان، ایران
10.22075/ceasr.2024.33408.1030
چکیده
سابقه و هدف: نظر به اینکه اغلب مناطق ایران دارای اقلیم گرم و خشک است و توزیع زمانی و مکانی بارش در نقاط مختلف آن نامناسب است، تأمین منابع آب در هر نقطه از کشور با مدیریت منابع آب‏های سطحی و زیرزمینی ضروری می‏باشد. یکی از روش‏های مناسب تأمین منابع آب کوچک در مناطق گرم و خشک، استفاده از سدهای زیرزمینی است. هدف از این پژوهش، تأمین آب برای شرب دام از طریق مکان‏یابی و احداث سدهای زیرزمینی، به‏خصوص در مناطق خشک، می‌باشد. منطقه مورد مطالعه، حوضه آبریز واقع در جنوب‏غرب کویر حاج علیقلی دامغان انتخاب شده که مسیر عبور دام نیز می‌باشد.

مواد و روش‌ها: برای این منظور، پارامترهای مؤثر در مکان‏یابی جهت احداث سد زیرزمینی شامل: شبکه آبراهه، شیب، زمین‏شناسی، گسل، چاه، چشمه، قنات و مسیر عبور دام تعیین شدند. لایه‏های اطلاعاتی و حریم‏های لازم براساس خصوصیات منطقه و پژوهش‏های مشابه در محیط نرم افزار ArcGIS آماده شدند و سپس با استفاده از روش‌های منطق بولین و میانگین هندسی، تلفیق نقشه‏های نهایی انجام شد و مناطق مستعد جهت تأمین آب برای دام در بخشی از این حوضه آبریز کویری تعیین گردید.

یافته‌‌ها: یافته‌های این تحقیق نشانگر عملکرد بسیار مناسب روش میانگین هندسی در مکان‌یابی می‌باشد زیرا استفاده از تابع لجستیک در این روش و حذف نظرات کارشناسی جهت وزن‌دهی، منجر به کاهش خطاهای احتمالی می‌شود. مقایسه نقشه‌های تلفیق شده توسط این دو روش در رتبه‌بندی مناطق مناسب مشهود می‌باشد. این نتایج نشان‌دهنده دقت زیادتر و خطای کمتر روش میانگین هندسی نسبت به نتایج حاصل از روش منطق بولین می‌باشد.

نتیجه‌گیری: براساس یافته‌های این تحقیق می‏توان با انجام بازدیدها و مطالعات میدانی و در نظر گرفتن عوامل دیگر از جمله نیاز آبی منطقه و تأثیرات اجتماعی و زیست‌محیطی، گزینه‏های پیشنهادی در نقشه نهایی را جهت مکان احداث سد زیرزمینی اولویت‏بندی کرد. با توجه به شرایط حاکم بر مناطق گرم و خشک، و همچنین مزایای سدهای زیرزمینی، معایب کم و قابل اغماض، زمان کم ساخت و هزینه کم نگهداری آن، استفاده از این سازه جهت مدیریت و تأمین منابع آب در این مناطق پیشنهاد می‏ شود.

مکان‏یابی مناطق مستعد تأمین منابع آب کوچک از طریق احداث سد زیرزمینی (منطقه مورد مطالعه: حوضه جنوب غربی‌کویر حاج علیقلی)
کلیدواژه‌ها
تأمین منابع آب
سد زیرزمینی
مکان‌یابی
دام عشایری
سامانه اطلاعات جغرافیایی

عنوان مقاله English

Selection of Suitable Sites for Water Resources Provision by Constructing Underground Dam (Case Study: Southwestern Basin of Haj Aligholi Desert)

نویسندگان English

Peyman Peymankhah 1
Sayed Farhad Mousavi 2
Seyed Ali Asghar Hashemi 3
Khosrow Hosseini 2
1 Graduated M.Sc., Department of Water Engineering and Hydraulic Structures, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran.
2 Professor, Department of Water Engineering and Hydraulic Structures, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
3 Assistant Professor of Research, Agricultural and Natural Resources Research Center of Semnan, Semnan, Iran
چکیده English

Background and Objectives: Considering that most regions of Iran have a hot and dry climate and the temporal and spatial distribution of rainfall in different parts of it is inappropriate, it is necessary to provide water resources in any part of the country by managing surface and groundwater resources. One of the suitable methods of providing small water sources in hot and dry areas is the use of underground dams. The purpose of this research is to provide water for livestock through locating and constructing underground dams, especially in dry areas. The studied area is the basin located in the southwest of Haj Aligholi desert of Damghan, which also includes livestock passage.
Materials and Methods: For this purpose, the effective parameters for locating the underground dam including: stream network, slope, geology, fault, well, spring, qanat and livestock passage were determined. Layers of information and necessary boundaries were prepared based on the characteristics of the region and similar researches in the ArcGIS software environment, and then the integration of the final maps was done using Boolean logic and geometric average methods, and the areas prone to water supply for livestock was determined in a part of this desert watershed.
Results: Findings of this research indicate the very appropriate performance of geometric average method in positioning because the use of logistic function in this method and elimination of expert opinions for weighting lead to the reduction of possible errors. Comparison of the integrated maps by these two methods is evident in the ranking of suitable areas. Based on the results, the axis no. 6 in both methods has become the most appropriate axis in construction of the underground dam. In general, results show the high accuracy and less error of the geometric average method compared to the results of the Boolean logic method.
Conclusion: Based on the results of this research, it is possible to prioritize the proposed options in the final map for locating of the underground dam by conducting field visits and studies and considering other factors such as water demands of the region and social and environmental impacts. Considering the prevailing conditions in hot and dry regions, as well as the advantages of underground dams, few and negligible disadvantages, short construction time and low maintenance cost, it is suggested to use this structure to manage and supply water resources in these regions.

کلیدواژه‌ها English

Water resources provision
Underground dam
Livestock
Site selection
GIS
 
1. Amanian, N., Iliati, I., & Mokhtari, M. H. (2019). Site selection for underground dams using RS and GIS (Case study: Kashan Plain, Iran). Journal of Arid Biome, 9(1), 21-37. [In Persian]
2. Arabameri, A. R., Sohrabi, M., Rezaei K., & Shirani, K. (2018). Site selection of underground dam using GIS and AHP model. Iran-Watershed Management Science & Engineering, 12(41), 51-60. [In Persian]
3. Dahmardeh Ghaleno, M. R., Mirzaei, G., & Alvandi, E. (2020). The choice of location of underground dams using multi-criteria decision-making methods TOPSIS and GIS in the eastern part of the watershed of Gorganroud. Journal of Environmental Science and Technology, 22(7), 389-403. [In Persian]
4. Dortaj, A., Maghsoudy, S., Doulati Ardejani, F., & Eskandari, Z. (2020). Locating suitable sites for construction of subsurface dams in semiarid region of Iran using modified ELECTRE III. Sustainable Water Resources Management, 6(1), 1-13. [In Persian]
5. Ebrahimi, J., Moradi, H. R., & Chezgi, J. (2021). Prioritizing suitable locations for underground dam construction in south-east of Bushehr Province. Environmental Earth Sciences, 80, 1-16.
6. Eisavi, V., Cearami, J., Ali-Mohammadi, A., & NikNezhad, A. (2012). Comparison of AHP and Fuzzy-AHP decision making approaches in initial locating of suitable area for underground dam construction in Taleghan area. Journal of Earth Sciences, 22(85), 27-34. [In Persian]
7. Esmali Ouri, A. (2000). Geological Survey and Mineral Explorations of Iran. Geological map (1: 100000) of Mahbad region. [In Persian]
8. Esmali Ouri, A., Golshan, M., & Khorrami, K. (2016). Prioritization of suitable axes for construction of underground dam in the Doostbeiglou watershed. Physical Geography Research, 48(4), 645-659. [In Persian]
9. Heidarimozaffar, M., & Shahavand, M. (2021). Spatial zoning of Kabodarahang plain using fuzzy logic in geospatial information system for the construction of an underground dam. Scientific - Research Quarterly of Geographical Data (SEPEHR), 30(117), 95-110. [In Persian]
10. Jamali, I. A., Olofsson, B., & Mortberg, U. (2013). Locating suitable sites for the construction of subsurface dams using GIS. Environmental Earth Sciences, 70(6), 2511-2525.
11. Karimzadeh, A., & Aminizadeh Bazanjani, M. R. (2013). Scrutiny of feasibility of implementation for underground dam in the margin of desert for land farming (Case study, Kerman (Ravar) underground dam). International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research, 1(9), 1129-1141.
12. Kharazi, P., Yazdani, M. R., Ara, H., & Khazaelpour, P. (2017). Suitable site selection for groundwater dam construction using analytical hierarchy process (Case study: Dasht-e-Kavir watershed). Quarterly of Geographical Data, 26(103), 177-185. [In Persian]
13. Kharazi, P., Yazdani, M. R., & Khazaelpour, P. (2019). Suitable identification of underground dam locations, using decision-making methods in a semi-arid region of Iranian Semnan Plain. Groundwater for Sustainable Development, 9, 100240.
14. Koohbanani, H., Barati, R., Yazdani, M., Sakhdari, S., & Jomemanzari, R. (2018). Groundwater recharge by selection of suitable sites for underground dams using a GIS-based fuzzy approach in semi-arid regions. In: Progress in River Engineering & Hydraulic Structures, pp. 11-32.
15. Nasri Zeidabadi, A. (2017). Locating suitable sites for constructing subsurface dams using technique AHP and GIS. Master Thesis, Sirjan University of Technology, Sirjan. [In Persian]
16. Ouerdachi, L., Boutaghane, H., Hafsi, R., Boulmaiz Tayeb, T., & Bouzahar, F. (2012). Modeling of underground dams application to planning in the semi-arid areas (Biskra, Algeria). Energy Procedia, 18, 426-437.
17. Rostamikhalaj, M., Noor, H., Bagheriyan Kalt, A., & Kheirkhah Zarkesh, M. (2022). Identification of suitable sites for subsurface flow harvesting using underground dam (Case study: Border basins of Torbat-e-Jam county). Journal of Rainwater Catchment Systems, 9(4), 19-32. [In Persian]
18. Sadeghiravesh, M. H., Khosravi, H., & Abolhasani, A. (2023). Selecting proper sites for underground dam construction using Multi-Attribute Utility Theory in arid and semi-arid regions. Journal of Mountain Science, 20(1), 197-208.
19. Salahaldin, A., Foad, A. l., Sarkawt, G., & Nadhir, A. l. (2014). Evaluation of selected site location for subsurface dam construction within Lsayi watershed using GIS and RS Garmiyan area Kurdistan region. Journal of Water Resource and Protection, 6, 972-987.
20. Shabani Nia, F. (2006). Fuzzy logic using MATLAB. Khaniran Publisher, 154 p. [In Persian]
21. Shirani, K., Dastjerdi, A. S., & Rahnamarad, J. (2017). Integration of multi criteria decision matrix and geographical information system to site selection for an underground dam. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 22(9), 3669-3686.
22. Wei, G. W. (2010). Some arithmetic aggregation operators with intuitionistic trapezoidal fuzzy numbers and their application to group decision making. Journal of Computers, 5, 345-351.
23. Yousefi, M., & Carranza, E. J. M. (2015). Geometric average of spatial evidence data layers: A GIS based multi-criteria decision-making approach to mineral prospectivity mapping. Computers & Geosciences, 83, 72-79.
24. Yousefi, M., Farokhzadeh, B., & Basati, S. (2017). Prioritization of potential areas for construction of underground dam using geometric average method in geographical information system. Iran-Watershed Management Science & Engineering, 4(3), 663-672. [In Persian]
25. Zarei, N., & Kord, M. (2023). Underground dam construction site selection using Boolean logic and analytical hierarchy process methods using GIS (Case study: Hassanabad watershed in Kermanshah province). Hydrogeology, 7(2), 172-186. [In Persian]

  • تاریخ دریافت 11 اسفند 1402
  • تاریخ بازنگری 24 اردیبهشت 1403
  • تاریخ پذیرش 16 اردیبهشت 1403