مجله ژئوفیزیک ایران

مجله ژئوفیزیک ایران

بررسی و ارزیابی پدیده فرونشست زمین به کمک تکنیک تداخل سنجی راداری در دشت‌های صحنه، کنگاور، چمچمال، میانراهان و سنقر و ارتباط آن با منابع آب زیر زمینی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی‌

نویسندگان
1 دکتری ژئوفیزیک، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه رازی کرمانشاه، ایران
2 کارشناسی ارشد منابع آب، کارشناس دفتر مطالعات آب منطقه‌ای کرمانشاه، کرمانشاه، ایران
3 دکتری سنجش از دور و GIS، گروه سنجش از دور و GIS، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران
10.30499/ijg.2026.582290.1777
چکیده
در سال‌های اخیر، بحران آب و کاهش منابع آبی به یکی از چالش‌های اصلی مدیریت منابع طبیعی در کشور تبدیل‌شده است. استان کرمانشاه نیز از این روند مستثنی نبوده و با کاهش چشمگیر منابع آب زیرزمینی و وضعیت بحرانی این منابع مواجه است. دشت‌های استان کرمانشاه ازجمله مناطقی هستند که وضعیت بحرانی منابع آب زیرزمینی در آن‌ها به‌وضوح مشهود است. این وضعیت نگران‌کننده، ضرورت مطالعه دقیق وضعیت هیدروژئولوژیکی منطقه را دوچندان می‌کند. در همین راستا، این پژوهش به بررسی وضعیت فرونشست زمین در پنج دشت استان کرمانشاه (صحنه، کنگاور، چمچمال، میانراهان و سنقر) با استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی راداری پراکنش‌گرهای دائمی (PSI) به کمک نرم افزار‌های SNAP و STAMPS، طی دوره زمانی ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۳ انجام گرفت. جهت اعتبارسنجی نتایج حاصل، از داده‌های سیستم جهانی ناوبری ماهواره‌ای (GNSS) و مشاهدات میدانی استفاده شد و مقدار ضریب رگرسیون و RMSE بین داده‌های GNSS و PSI محاسبه گردید. نتایج اعتبارسنجی نشان داد که ضریب رگرسیون بین داده‌های GNSS و PSI برای دشت‌های سنقر و صحنه به ترتیب برابر با 76/0 و 75/0 است. یافته‌ها همچنین بیان کردند که بیشترین نرخ فرونشست در طول مورد مطالعه در دشت کنگاور (۱۰–۲۰ میلی‌متر) و کمترین آن در دشت سنقر (۳–۵ میلی‌متر) رخ‌داده است. دشت چمچمال با فرونشست ۱۴–۱۶ میلی‌متری در نواحی مرکزی و شرقی، دشت صحنه با حداکثر ۱۵ میلی‌متر فرونشست در مناطق جنوبی و مرکزی و دشت میانراهان با ۹ میلی‌متر فرونشست در نواحی مرکزی و جنوبی در رده‌های بعدی قرار گرفتند. همچنین نتایج نشان داد که یک رابطه مستقیم (رگرسیون 71/0) بین افت سطح آب زیرزمینی و نرخ فرونشست در دشت‌ها وجود دارد. نتایج این پژوهش می‌تواند به برنامه‌ریزان و تصمیم‌گیران در حوزه منابع آب و محیط‌زیست کمک کند تا با شناخت دقیق‌تر از مخاطرات فرونشست، اقدامات مدیریتی مؤثری را جهت کاهش روند فرونشست و حفظ منابع آب زیرزمینی اتخاذ کنند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Assessment of Land Subsidence Using Radar Interferometry in the Sahneh, Kangavar, Chamchamal, Mianrahan, and Sonqor Plains and Its Relationship with Groundwater Resources

نویسندگان English

Sajjad Ghanbari 1
Farzad Ranjbari 2
Shahin Mohammadi 3
1 Ph.D. in Geophysics, Department of Geophysics, Faculty of Basic Sciences, Razi University, Kermanshah, Iran
2 M.Sc. in Water Resources, Expert at the Regional Water Studies Office of Kermanshah, Kermanshah, Iran
3 Ph.D. in Remote Sensing and GIS, Department of Remote Sensing and GIS, Faculty of Earth Sciences, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran
چکیده English

Introduction: In recent years, the water crisis and the depletion of water resources have become one of the main challenges in natural resource management in the country. Kermanshah Province has not been exempt from this trend and is facing a significant decline in groundwater resources and a critical situation regarding these resources. Statistical analyses indicate that out of the 23 study areas in the province, at least 13 plains are in a prohibited status, and two plains are in a critically prohibited status. The plains of Sahneh, Kangavar, Chamchamal, Mianrahan and Sonqor are among the areas where the critical status of groundwater resources is clearly evident. This concerning situation further underscores the necessity of a detailed study of the region's hydrogeological conditions.

Material & Method: In this context, this research investigates land subsidence in five plains of Kermanshah Province (Sahneh, Kangavar, Chamchamal, Mianrahan, and Sonqor) using the Persistent Scatterer Interferometry (PSI) radar technique over the period from 2015 to 2023. To validate the results, data from the Global Navigation Satellite System (GNSS) and field observations were employed, and the regression coefficient and RMSE between GNSS and PSI data was calculated.

Result and Discussion: Validation results showed that the regression coefficient between GNSS and PSI data for the Sonqor and Sahneh plains was 0.76 and 0.75, respectively. Furthermore, field visits to areas exhibiting subsidence provided corroborating evidence of land subsidence occurring in the studied plains and confirmed the accuracy of the research output. The findings also highlighted that the highest subsidence rate during the study period occurred in Kangavar Plain (10–20 mm), while the lowest rate was observed in Sonqor Plain (3–5 mm). Chamchamal Plain, with subsidence of 14–16 mm in its central and eastern areas; Sahneh Plain, with a maximum of 15 mm subsidence in its southern and central regions; and Mianrahan Plain, with 9 mm subsidence in its central and southern zones, ranked next in terms of subsidence magnitude. Additionally, the results confirmed a direct relationship (with a regression coefficient of 0.71) between groundwater level decline and subsidence rate across all studied plains. Furthermore, high density of exploitation wells, the presence of illegal wells, and the thickness of alluvial deposits were identified as factors influencing the intensity of subsidence.

Conclusion: The results of this study demonstrate that the use of modern remote sensing techniques, particularly the PSI technique, can play a key role in identifying and monitoring vertical ground movements caused by subsidence due to groundwater depletion. Ultimately, the findings of this research can assist planners and decision-makers in the fields of water resources and environmental management to adopt effective management measures (based on a more precise understanding of subsidence hazards) to mitigate the subsidence trend and preserve groundwater resources in the studied plains.

کلیدواژه‌ها English

Groundwater
Remote Sensing
Radar Interferometry
Sentinel-1
Land Subsidence

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 24 مرداد 1405

  • تاریخ دریافت 30 اردیبهشت 1405
  • تاریخ بازنگری 18 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 24 مرداد 1405
  • تاریخ اولین انتشار 24 مرداد 1405
  • تاریخ انتشار 24 مرداد 1405