اولویتبندی نقاط مناسب برای استحصال آب زیرسطحی با استفاده از روش تحلیل پوششی دادهها (مطالعه موردی: مناطق مرزی کلات و سرخس)
نویسندگان
1 بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران
2 بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران
3 پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
4 بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران
doi
10.22034/iwm.2025.2044609.1183چکیده
چکیده مبسوط مقدمه: آبهای زیرزمینی در مناطق مرزی به دلیل مشکلاتی ازجمله گستردگی منطقه و هزینه زیاد مطالعه آنها، کمتر موردتوجه مدیران و سیاستمداران قرار گرفته است و آگاهسازی مدیران، سیاستگذاران و تصمیمگیران کشورها در این زمینه بهوضوح احساس میشود. اغلب کشاورزان و دامداران مناطق مرزی استان خراسان رضوی دسترسی مناسب به منابع آب کافی برای کشاورزی و شرب دام ندارند. در این مناطق، با احداث سد زیرزمینی میتوان بخش قابلتوجهی از جریان آب زیرسطحی را در مخزن آبرفتی موجود در پشت سد زیرزمینی ذخیره نمود تا در مواقع نیاز بهرهبرداری گردد. لذا هدف از این پژوهش شناسایی و اولویتبندی مکانهای مناسب برای برداشت آب زیرزمینی با استفاده از سد زیرزمینی در مناطق مرزی کلات و سرخس در استان خراسان رضوی میباشد. مواد و روشها: در این تحقیق مناطقی که پتانسیل اولیه برای ساخت سد زیرزمینی را ندارند با استفاده از منطق بولین از محدوده موردمطالعه حذف شدند. برای مکانیابی مناطق مستعد برای احداث سد زیرزمینی در محدوده موردمطالعه از پنج معیار شیب، زمینشناسی، کاربری اراضی، فاصله از روستا و فاصله از جاده استفاده شد. سپس با استفاده از روش Fuzzy-AHP، عوامل مؤثر در مکانیابی سد زیرزمینی وزندهی و مناطق مستعد شناسایی و با استفاده از روش تحلیل پوششی دادهها (DEA)، نقاط پیشنهادی برای مطالعات بعدی اولویتبندی شدند. روش DEA بر اساس تکنیکهای برنامهریزی خطی ایجادشده و مبتنی بر یک سری بهینهسازی با استفاده از برنامهریزی خطی است. در این روش نقاط پیشنهادی به دو دسته کارا و ناکارا تقسیم میشوند. ورودیهای مورداستفاده در این تحقیق شامل هزینه ساخت سد، مساحت حوضه و میزان بارندگی، تقاضای آب در منطقه موردمطالعه و هزینه تأمین آب میباشد. خروجی استفاده شده نیز مقدار آب برآورد شده برای برداشت در نظر گرفته شد. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که بیش از نیمی از محدوده موردمطالعه (6/58 درصد) پتانسیل احداث سد زیرزمینی را ندارد و حدود 4/41 درصد را مناطق مستعد تشکیل میدهند. درنتیجه، حجم کاری مکانیابی را میتوان با استفاده از منطق بولین به میزان قابلتوجهی کاهش داد. نتایج روش Fuzzy-AHP نشان داد زمینشناسی و شیب با وزنهای بهترتیب 395/0 و 268/0 دارای بیشترین اهمیت و کاربری اراضی و فاصله از جاده بهترتیب با وزن 07/0 و 097/0 کمترین تأثیر را در مکانیابی سد زیرزمینی دارند. همچنین شیبهای 3-0 درصد در بین سایر کلاسهای شیب بیشترین امتیاز را کسب کرد. زیرا در این شیبها سرعت آب به حداقل میرسد و با توجه به نوع آبرفتهای منطقه، مخازن مناسبی برای ذخیره آب ایجاد میشود. بر اساس نتایج بهدستآمده کاربری مرتع دارای بیشترین امتیاز برای احداث سد زیرزمینی بود و حدود 8/6 درصد از منطقه مورد مطالعه دارای پتانسیل خیلی زیاد و 7/11 درصد دارای پتانسیل زیاد برای مکانیابی سد زیرزمینی هستند. پس از تعیین مقادیر ورودی و خروجی، از روش تحلیل پوششی دادهها برای اولویتبندی 7 نقطه پیشنهادی استفاده شد. نتیجهگیری: دستاوردهای این تحقیق شامل موارد زیر میباشد: (1) اغلب کشاورزان و دامداران در مناطق مرزی استان بر مخروط افکنهها و در مجاورت خشکهرودها زندگی میکنند و به منابع آب کافی برای کشاورزی و شرب دام دسترسی ندارند. در این مناطق، با احداث سد زیرزمینی میتوان بخش قابلتوجهی از جریان آب زیرسطحی را که بر روی سنگبستر در جریان است و دارای کیفیت مناسب برای کشاورزی و شرب دام است را در مخزن آبرفتی موجود در پشت سد زیرزمینی ذخیره کرد و در مواقع نیاز مورد بهرهبرداری قرار داد. (2) اجرای پروژه سد زیرزمینی منجر به افزایش درآمد کشاورزان و دامداران برخی از مناطق مرزی استان میشود و درواقع به جمعیت فعال و پویای کشاورزان و دامداران این مناطق افزوده میگردد. از طرف دیگر، ایجاد اشتغال و افزایش جمعیت بهرهبردار در مناطق مرزی موجب تأمین امنیت این مناطق میشود. لذا با افزایش درآمد ساکنین مناطق مرزی، رضایتمندی کشاورزان و دامداران افزایش خواهد یافت. (3) حذف مناطقی که پتانسیل ساخت سدهای زیرزمینی را ندارند، تأثیر زیادی در سادهسازی تحلیل و کاهش میزان کار میدانی دارد و درنتیجه باعث کاهش هزینهها میشود. (4) دلیل انتخاب روش تحلیل پوششی دادهها برای اولویتبندی مکانهای مناسب برای احداث سد زیرزمینی عدم استفاده از نظر کارشناسان است که این موضوع یک رویکرد جدید از استفاده این تکنیک به حساب میآید.