مقدمه مخاطراتطبیعیسالانه سبببروزخسارت هایجانیومالی فراوانیدرجهانمی شوند. پدیده فرونشیت یکی از این مخاطرات استکهامروزهباوقوعخشکسالی هایاخیردرشهرهاوبهویژهکلانشهرهااهمیت فراوانییافته است. این پدیده دربسیاری از دشت های ایران با بهره برداری بیش از حد از منابع آب زیرزمینی رخ داده است. نرخ و الگوهای مکانی فرونشست در طول زمان قابل تغییر است. بنابراین اندازه گیری دقیق و استفاده از ابزارهای پیشبینی جهت پایش و مطالعه آن لازم است.استفاده از تصاویر رادرای (روش تداخل‌سنجی راداری) یکی از ابزارهای جدید و قدرتمند در تعیین میزان فرونشست زمین است. این روش به عنوان راهکاری مناسب و کم‌هزینه در مناطقی که فاقد زیرساخت‌های ترازیابی هستند، بسیار کارآمد و مفید عمل می‌کند. در واقع، این تکنیک با ارائه تصاویر ماهواره‌ای با دقت بالا، امکان رصد و پایش پدیده مخرب فرونشست را فراهم می‌سازد و نقشی حیاتی در مدیریت و کنترل فرونشست زمین ایفا کند. با توجه به اینکه میزان برداشت آب زیرزمینی به شدت بر میزان و توزیع فرونشست تأثیر میگذارند. این پژوهش با هدف پایش فرونشست سالانه و ارزیابی ارتباط آن با تغییرات سطح آب زیرزمینی در آبخوان کرمانشاه انجام شده است. بدین منظور، روند زمانی فرونشست زمین و نوسانات سطح آبهای زیرزمینی در بازه زمانی یکسان مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. مواد و روش ها در این پژوهش با بهره گیری از روش تداخل‌سنجی تفاضلی راداری به پایش و بررسی نرخ فرونشست زمین در آبخوان کرمانشاه پرداخته شد. بدین منظور از هفت سری تصاویر راداری سنتینل A-1 جهت بررسی نرخ فرونشست طی بازه زمانی 2015- 2021 استفاده شد. تحلیل تصاویر در محیط سیستم عامل ویندوز و با نرم‌افزار SNAP انجام گرفت. سپس به منظور برآورد میزان حداکثر افت سطح آب زیرزمینی آبخوان کرمانشاه از دادههای 38 حلقه چاه پیزومتری طی بازه زمانی مهرماه 2015-2021 استفاده شد. اطلاعات مربوط به موقعیت مکانی و میانگین سطح ایستابی چاههای مشاهدهای آبخوان وارد نرم‌افزارArcGIS شده و با استفاده از روش درونیابی IDW،نقشه‌های پهنهبندی تغییرات سطح آب زیرزمینی در منطقه مطالعاتی محاسبه شد. سپس با استفاده از نقشه‌های فرونشست زمین و تغییرات سطح آب زیرزمینی سالانه، نقشه میانگین نرخ هفت ساله فرونشست زمین و تغییرات سطح آب زیرزمینی تهیه شد. این نقشه‌ها به منظور تحلیل دقیق‌تر و جامع‌تر از روند تغییرات و تأثیرات متقابل بین نرخ فرونشست سالانه و تغییرات سطح آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گرفتند. در پژوهش حاضر، ارتباط و همبستگی بین نرخ فرونشست سالانه با روند تغییرات سطح آب زیرزمینی، چه در بخش های شهری و کشاورزی و چه در کل محدوده آبخوان، مورد واکاوی و ارزیابی دقیق قرار گرفت. نتایج و بحث نتایج بررسی آبخوان کرمانشاه در بازه زمانی 2015 تا 2021، حاکی از نوسانات قابل توجه در نرخ فرونشست و تغییرات سطح آب زیرزمینی است. در سالهای ابتدایی دوره مورد بررسی، نرخ فرونشست در محدوده پر تنش آبخوان به شدت افزایش یافت، به گونه ای که در سالهای 2015-2016 این نرخ بین 6/5 تا 4/14-سانتی‌متر در سال متغیر بود. این میزان فرونشست همزمان با افت بی‌سابقه سطح آب زیرزمینی تا حدود 6/12 متر در همان سال ها رخ داده است. با این حال، در سالهای 2016 تا 2021، روند رو به بهبودی در وضعیت آبخوان مشاهده شد، به طوری که نرخ فرونشست به 9/11- تا 2/6 سانتی‌متر در سال کاهش و تغیرات سطح آب نیز به 19/0- تا 8/11متر در سال محدود شئ. بررسی تفصیلی نشان می‌دهد که بخش‌های شمالی و غربی آبخوان بیشترین میزان فرونشست را با متوسط 4/3- تا 3/6- سانتی‌متر در سال تجربه کرده اند، در حالی که مناطق مرکزی و جنوبی با کاهش 0 تا 8/1- سانتی‌متر در سال مواجه بوده اند. همچنین، در اراضی کشاورزی شمال آبخوان، افت سطح آب زیرزمینی به میانگین 50 سانتی‌متر در سال رسیده است.تحلیل داده‌ها نشان داد که ضریب تعیین بین میانگین نرخ فرونشست و میانگین تغییرات سطح آب زیرزمینی در اراضی شهری و کشاورزی به ترتیب 13/0 و 07/0 و برای کل سطح آبخوان برابر با 08/0 بوده که نشان‌دهنده عدم همبستگی قوی بین این دو متغیر در هر دو کابری است. نتیجه گیری مطالعات تصاویر راداری آبخوان کرمانشاه طی بازه زمانی 2015 تا 2021 نشان می‌دهد که این منطقه با چالش‌های جدی مربوط به افت سطح آب زیرزمینی و فرونشست زمین مواجه بوده است. نتایج به دست آمده حاکی از روند کاهشی نرخ فرونشست از 4/14- سانتی‌متر در سال 2015-2016 به 9/11- سانتی‌متر در سال 2020-2021 است. همچنین بیشترین نرخ فرونشست در بخش‌های شمال غربی و غربی آبخوان مشاهده شده است. همزمان با کاهش نرخ فرونشست، سطح آب زیرزمینی نیز روند نزولی داشته به طوری که بیشترین افت سطح آب 6/12- متر در سال 2015-2016 و کمترین آن 19/0- متر در سال 2019-2020 ثبت شده است. حداکثر افت سطح آب زیرزمینی در بخش‌های مرکزی و شمالی آبخوان و کمترین آن در بخش‌های جنوبی و شهری بوده است. با این حال، همبستگی بین میانگین نرخ فرونشست و تغییرات سطح آب زیرزمینی در اراضی شهری و کشاورزی پایین بوده است. تجزیه و تحلیل نتایج نشان می‌دهد که عوامل مختلفی از جمله گسل، جنس و ضخامت آبخوان و تغییرات سطح آب زیرزمینی در دهه‌های گذشته میتواند در فرونشست آبخوان کرمانشاه نقش داشته باشد. تفاوت در روند تغییرات نرخ فرونشست و افت سطح آب زیرزمینی در مناطق مختلف آبخوان نیز حاکی از پیچیدگی این مسئله است. پژوهش حاضر با هدف ارائه دیدگاهی جامع و علمی از تغییرات سطحی و زیرزمینی آبخوان کرمانشاه انجام شده است. نتایج حاصل از این مطالعه میتواند به تصمیم‌گیران برای برنامه‌ریزی‌های زیرساختی و توسعه‌ای منطقه و همچنین درک بهتر چالش‌های مدیریت آب زیرزمینی و ارائه راهکارهای مناسب برای کنترل پدیده فرونشست، یاری رساند.
به اطلاع کلیه نویسندگان ، محققین و داوران محترم می رساند:با عنایت به تصمیم هیئت تحریریه مجله علمی پژوهشی علوم و مهندسی آبخیزداری فرمت تهیه مقاله به شکل پیوست در بخش راهنمای نویسندگان تغییر کرده است. در این راستا، از تاریخ ۱۴۰۳/۰۱/۲۱ کلیه مقالات ارسالی فقط در صورتی که طبق راهنمای نگارش جدید تنظیم شده باشد مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
