برآورد نرخ فرونشست دشت ایوانکی و تحلیل نقش فعالیت‌های انسانی در وقوع آن

عباس زاده, امیرعلی; صفاری, امیر; احمدآبادی, علی

doi:10.22067/geoeh.2024.87559.1477

برآورد نرخ فرونشست دشت ایوانکی و تحلیل نقش فعالیت‌های انسانی در وقوع آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

² دانشیار ژئومورفولوژی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

10.22067/geoeh.2024.87559.1477

چکیده

فرونشست زمین مخاطره ای است که بسیاری از دشت های ایران از جمله دشت ایوانکی در استان سمنان را دربرگرفته است. دشت ایوانکی تحت تأثیر وضعیت اقلیمی و توپوگرافی، پتانسیل بالایی از نظر وقوع مخاطره فرونشست دارد. با توجه به اهمیت موضوع، در این پژوهش به برآورد وضعیت فرونشست دشت ایوانکی و تحلیل عوامل مؤثر در وقوع آن پرداخته شده است. در این تحقیق از تصاویر راداری سنتینل 1، تصاویر ماهواره لندست و اطلاعات مربوط به چاه های پیزومتری منطقه به عنوان مهمترین داده های تحقیق استفاده شده است. مهمترین ابزارهای پژوهش GMT، ArcGIS، ENVI و SPSS بوده است. با توجه به موضوع و اهداف مورد نظر، در این پژوهش ابتدا به ارزیابی وضعیت فرونشست منطقه در طی سال های 2016 تا 2022 و سپس به ارزیابی تأثیر افت منابع آب زیرزمینی و تغییرات کاربری اراضی در فرونشست رخ داده پرداخته شده است. بر اساس نتایج حاصله، محدوده مطالعاتی در طی دوره زمانی 6 ساله بین 28 تا 533 میلیمتر فرونشست داشته که رقم قابل‌توجهی می باشد. آنالیز مکانی فرونشست رخ داده بیانگر این است که بیشترین میزان فرونشست مربوط به مناطق جنوبی دشت ایوانکی بوده است که این مناطق نیز سالانه با افت سطح آب زیرزمینی حدود 2 متر مواجه شده است، بر این اساس، یکی از دلایل فرونشست رخ داده، افت منابع آب زیرزمینی بوده است. همچنین بر اساس نتایج حاصله، کاربری نواحی انسان ساخت و اراضی کشاورزی در طی سالهای 1992 تا 2022 به ترتیب با 9/6 و 2/7 کیلومترمربع افزایش مواجه شده اند و با توجه به اینکه بیشترین میزان فرونشست (بیش از 500 میلیمتر) در محدوده این کاربری ها بوده است، بنابراین توسعه اراضی کشاورزی و نواحی انسان ساخت، عامل اصلی وقوع فرونشست منطقه بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

فرونشست زمین

مراجع

Amighpey, M., Arabi, S., & Talebi, A. (2010). Studying Yazd Subsidence Using InSAR and Precise Leveling. Scientific Quarterly Journal of Geosciences, 20(77), 157-164. [In Persian] https://doi.org/10.22071/gsj.2010.55368

Asadi, M., Ganjaeian, H., Javedani, M., & Ghaderi Hasab, M. (2021). Evaluation of the Relationship between Natural Factors and Subsidence in Ivanaki Plain Using Radar Imaging. Hydrogeology, 6(1), 13-22. [In Persian] https://doi.org/10.22034/hydro.2021.13016

Asghari Saraskanroud, S., & Mohamadzadeh Shishegaran, M. (2021). Estimation of subsidence using radar interferometry technique and groundwater parameters and land use (Case study: shahryar plain). Quantitative Geomorphological Research, 10(1), 40-54. [In Persian] https://doi.org/10.22034/gmpj.2021.258196.1229

Babaei, S., Khazaei, S., & Qasere Mobarakeh, F. (2017). Interferometric Processing Time Series COSMO-SkyMed Pictures to Calculate Subsidence Rate of the Ground and Underground Structures. Journal of Geomatics Science and Technology, 7(1), 55-67. [In Persian] http://dorl.net/dor/20.1001.1.2322102.1396.7.1.5.5

Bokhari, R., Shu, H., Tariq, A., Al-Ansari, N., Guluzade, R., Chen, T., ... & Aslam, M. (2023). Land subsidence analysis using synthetic aperture radar data. Heliyon, 9(3), e14690. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e14690

Bozzano, F., Esposito, C., Franchi, S., Mazzanti, P., Perissin, D., Rocca, A., & Romano, E. (2015). Understanding the subsidence process of a quaternary plain by combining geological and hydrogeological modelling with satellite InSAR data: The Acque Albule Plain case study. Remote Sensing of Environment, 168, 219-238. https://doi.org/10.1016/j.rse.2015.07.010

Chen, B., Gong, H., Li, X., Lei, K., Ke, Y., Duan, G., & Zhou, C. (2015). Spatial correlation between land subsidence and urbanization in Beijing, China. Natural Hazards, 75, 2637-2652. https://doi.org/10.1007/s11069-014-1451-6

Da Lio, C., & Tosi, L. (2018). Land subsidence in the Friuli Venezia Giulia coastal plain, Italy: 1992–2010 results from SAR-based interferometry. Science of the Total Environment, 633, 752-764. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.03.244

Delinom, R. M., Assegaf, A., Abidin, H. Z., Taniguchi, M., Suherman, D., Lubis, R. F., & Yulianto, E. (2009). The contribution of human activities to subsurface environment degradation in Greater Jakarta Area, Indonesia. Science of the Total Environment, 407(9), 3129-3141. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2008.10.003

Ebadati, N. (2015). Trend assessment of changes in water quality plain Eyvanakey. Iranian Journal of Ecohydrology, 2(4), 383-394. [In Persian] https://doi.org/10.22059/ije.2015.58064

Ganjaeian, H. (2019). Geomorphological hazards of urban areas, study methods and control strategies. Tehran: EnteKhab Publishing. [In Persian]

Ganjaeian, H., Asadi, M., Menbari, F., & Ebrahimi, A. (2023). Analysis of Subsidence Status in Hamedan Urban Area using Radar and Satellite Images. Journal of Geography and Environmental Hazards, 11(4), 221-236. [In Persian] https://doi.org/10.22067/geoeh.2022.76383.1217

Gharechelou, S., Akbari Ghoochani, H., Golian, S., & Ganji, K. (2021). Evaluation of land subsidence relationship with groundwater depletion using Sentinel-1 and ALOS-1 radar data (Case study: Mashhad plain). Journal of RS and GIS for Natural Resources, 12(3), 40-61.[In Persian] https://doi.org/10.30495/girs.2021.680336

Hasibuan, H. S., Tambunan, R. P., Rukmana, D., Permana, C. T., Elizandri, B. N., Putra, G. A. Y., ... & Ristya, Y. (2023). Policymaking and the spatial characteristics of land subsidence in North Jakarta. City and Environment Interactions, 18, 100103. https://doi.org/10.1016/j.cacint.2023.100103

Hosseinzadeh, S. R., Akbari, E., Javanshiri, M., & Mohammadpour, Z. (2023). Spatial Analysis of Ground Subsidence using Radar Interferometry (Case Study: Central Plain of Ghaen City). Journal of Geography and Environmental Hazards, 11(4), 99-126. [In Persian] https://doi.org/10.22067/geoeh.2022.75138.1169

Hsieh, C. S., Shih, T. Y., Hu, J. C., Tung, H., Huang, M. H., & Angelier, J. (2011). Using differential SAR interferometry to map land subsidence: a case study in the Pingtung Plain of SW Taiwan. Natural Hazards, 58, 1311-1332. https://doi.org/10.1007/s11069-011-9734-7

Jiang, C., Liu, D., Jiang, C., Wang, Q., Sadat-Noori, M., & Li, H. (2023). Tracing groundwater discharge into a coal mining subsidence lake in eastern China: Observations from water stable (δD and δ18O) and radon (222Rn) isotope. Applied Geochemistry, 156, 105757. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2023.105757

Khan, S. D., Faiz, M. I., Gadea, C. A., & Ahmad, A. (2023). Study of land subsidence by radar interferometry and hot spot analysis techniques in the Peshawar Basin, Pakista. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 26 (1), 173-184. https://doi.org/10.1016/j.ejrs.2023.02.001

Kim, J. S., Kim, D. J., Kim, S. W., Won, J. S., & Moon, W. M. (2007). Monitoring of urban land surface subsidence using PSInSAR. Geosciences Journal, 11, 59-73. https://doi.org/10.1007/BF02910381

Li, W., Wang, Y., Wang, G., Liang, Y., Li, C., & Svenning, J.C. (2023). How do rotifer communities respond to floating photovoltaic systems in the subsidence wetlands created by underground coal mining in China? Journal of Environmental Management, 339,117816. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.117816

Malik, K., Kumar, D., Perissin, D., & Pradhan, B. (2022). Estimation of ground subsidence of New Delhi, India using PS-InSAR technique and Multi-sensor Radar data. Advances in Space Research, 69(4), 1863-1882. https://doi.org/10.1016/j.asr.2021.08.032

Mehrabi, A., Karimi, S., & Khalesi, M. (2023). Spatial Analysis of Jiroft Plain Subsidence Using the Coherence Pixel Technique (CPT). Geography and Environmental Planning, 34(1), 99-116.[In Persian] https://doi.org/10.22108/gep.2022.133667.1525

Saffari, A., Jafari, F., & Tavakoli Sabour, S. (2018). Monitoring its land subsidence and its relation to groundwater harvesting Case study: Karaj Plain - Shahriar. Quantitative Geomorphological Research, 5(2), 82-93. [In Persian] https://dorl.net/dor/20.1001.1.22519424.1395.5.2.6.8