اولویت بندی نقاط مناسب برای استحصال آب زیرسطحی با استفاده از روش تحلیل پوششی داده ها (مطالعه موردی: مناطق مرزی کلات و سرخس)

چکیده مبسوط مقدمه: آب های زیرزمینی در مناطق مرزی به دلیل مشکلاتی ازجمله گستردگی منطقه و هزینه زیاد مطالعه آن ها، کمتر موردتوجه مدیران و سیاستمداران قرار گرفته است و آگاه سازی مدیران، سیاست گذاران و تصمیم گیران کشورها در این زمینه به وضوح احساس می شود. 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 می توان بخش قابل توجهی از جریان آب زیرسطحی را در مخزن آبرفتی موجود در پشت سد زیرزمینی ذخیره نمود تا در مواقع نیاز بهره برداری گردد. لذا هدف از این پژوهش شناسایی و اولویت بندی مکان های مناسب برای برداشت آب زیرزمینی با استفاده از سد زیرزمینی در مناطق مرزی کلات و سرخس در استان خراسان رضوی می باشد. مواد و روش ها: در این تحقیق مناطقی که پتانسیل اولیه برای ساخت سد زیرزمینی را ندارند با استفاده از منطق بولین از محدوده موردمطالعه حذف شدند. برای مکان یابی مناطق مستعد برای احداث سد زیرزمینی در محدوده موردمطالعه از پنج معیار شیب، زمین شناسی، کاربری اراضی، فاصله از روستا و فاصله از جاده استفاده شد. سپس با استفاده از روش Fuzzy-AHP، عوامل موثر در مکان یابی سد زیرزمینی وزن دهی و مناطق مستعد شناسایی و با استفاده از روش تحلیل پوششی داده ها (DEA)، نقاط پیشنهادی برای مطالعات بعدی اولویت بندی شدند. روش DEA بر اساس تکنیک های برنامه ریزی خطی ایجادشده و مبتنی بر یک سری بهینه سازی با استفاده از برنامه ریزی خطی است. در این روش نقاط پیشنهادی به دو دسته کارا و ناکارا تقسیم می شوند. ورودی های مورداستفاده در این تحقیق شامل هزینه ساخت سد، مساحت حوضه و میزان بارندگی، تقاضای آب در منطقه موردمطالعه و هزینه تامین آب می باشد. 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 (۶/۵۸ درصد) پتانسیل احداث سد زیرزمینی را ندارد و حدود ۴/۴۱ درصد را مناطق مستعد تشکیل می دهند. درنتیجه، حجم کاری مکان یابی را می توان با استفاده از منطق بولین به میزان قابل توجهی کاهش داد. نتایج روش Fuzzy-AHP نشان داد زمین شناسی و شیب با وزن­های به­ترتیب ۳۹۵/۰ و ۲۶۸/۰ دارای بیشترین اهمیت و کاربری اراضی و فاصله از جاده به­ترتیب با وزن  ۰۷/۰ و ۰۹۷/۰ کمترین تاثیر را در مکان یابی سد زیرزمینی دارند. همچنین شیب های ۳-۰ درصد در بین سایر کلاس های شیب بیشترین امتیاز را کسب کرد. زیرا در این شیب ها سرعت آب به حداقل می رسد و با توجه به نوع آبرفت های منطقه، مخازن مناسبی برای ذخیره آب ایجاد می شود. بر اساس نتایج به دست آمده کاربری مرتع دارای بیشترین امتیاز برای احداث سد زیرزمینی بود و حدود ۸/۶ درصد از منطقه مورد مطالعه دارای پتانسیل خیلی زیاد و ۷/۱۱ درصد دارای پتانسیل زیاد برای مکان یابی سد زیرزمینی هستند. پس از تعیین مقادیر ورودی و خروجی، از روش تحلیل پوششی داده ها برای اولویت بندی ۷ نقطه پیشنهادی استفاده شد. نتیجه گیری: دستاوردهای این تحقیق شامل موارد زیر می باشد: (۱) اغلب کشاورزان و دامداران در مناطق مرزی استان بر مخروط افکنه ها و در مجاورت خشکه رودها زندگی می کنند و به منابع آب کافی برای کشاورزی و شرب دام دسترسی ندارند. در این مناطق، با احداث سد زیرزمینی می توان بخش قابل توجهی از جریان آب زیرسطحی را که بر روی سنگ بستر 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 بهره برداری قرار داد. (۲) اجرای پروژه سد زیرزمینی منجر به افزایش درآمد کشاورزان و دامداران برخی از مناطق مرزی استان می شود و درواقع به جمعیت فعال و پویای کشاورزان و دامداران این مناطق افزوده می گردد. از طرف دیگر، ایجاد اشتغال و افزایش جمعیت بهره بردار در مناطق مرزی موجب تامین امنیت این مناطق می شود. لذا با افزایش درآمد ساکنین مناطق مرزی، رضایت مندی کشاورزان و دامداران افزایش خواهد یافت. (۳) حذف مناطقی که پتانسیل ساخت سدهای زیرزمینی را ندارند، تاثیر زیادی در ساده سازی تحلیل و کاهش میزان کار میدانی دارد و درنتیجه باعث کاهش هزینه ها می شود. (۴) دلیل انتخاب روش تحلیل پوششی داده ها برای اولویت بندی مکان های مناسب برای احداث سد زیرزمینی عدم استفاده از نظر کارشناسان است که این موضوع یک رویکرد جدید از استفاده این تکنیک به حساب می آید.

کلیدواژه ها:

پتانسیل یابی ، روش Fuzzy-AHP ، سد زیرزمینی ، برنامه ریزی خطی ، مناطق مرزی