ارزيابي ميزان فرونشست زمين در ارتباط با آب هاي زيرزميني به كمك داده ماهواره ‌اي راداري سنتينل1 و الوس1 (منطقه مورد مطالعه: دشت مشهد)

پيشينه و هدف در سال هاي اخير پمپاژ بيش ‌از حد آب‌ هاي زيرزميني و همچنين كاهش بارندگي در دشت مشهد فرونشست را ايجاد كرده است كه خسارت‌ هايي را براي زير ساخت ‌ها دربي داشته است. اين مشكل به خاطر افزايش تقاضاي برداشت آب از چاه هاي عميق براي كشاورزي، صنايع و شرب است. به دنبال اين تقاضاي روزافزون حفر چاه هاي غيرمجاز نيز افزايش چنداني پيداكرده است، بنابراين سطح آب زيرزميني دشت دايم در حال پايين رفتن بوده و نرخ فرونشست دشت در حال افزايش است. دشت مشهد يكي از دشت هاي مهم در استان خراسان رضوي است كه يكي از منابع آبي پشتيبان براي استفاده در كشاورزي و صنعت است. فشار بيش‌ازحد به منابع آب زيرزميني با پمپاژ زياد و كمبود بارش باعث شده كه تغذيه آبخوان به‌ خوبي صورت نگيرد. افت سطح آب زيرزميني در دشت مشهد اثرات نامناسبي را بر آبدهي چاه ها، تخريب قنوات، كيفيت آب و فرونشست زمين را در نتيجه خواهد داشت. در اين تحقيق، ميزان فرونشست با استفاده از داده ماهواره‌ هاي راداري سنتينل1 و الوس1 در ارتباط با افت آب هاي زيرزميني مورد بررسي قرار گرفت. در اين راستا از داده ‌هاي سري زماني راداري چند باندي در طول ‌موج L و C براي تعيين فرونشست در سال ‌هاي 13861397 استفاده گرديد. مواد و روش هاهدف اصلي اين تحقيق يافتن ميزان فرونشست مرتبط با آب ‌هاي زيرزميني در دشت مشهد بين سال‌ هاي 13861397 با استفاده از تكنيك تداخل سنجي تفاضلي راداري است. براي دست يافتن به اين هدف سه سري جفت تصوير از هر يك از داده‌ هاي راداري الوس1 و سنتنيل –1 استفاده شد. براي آناليز افت سطح آب‌ هاي زيرزميني دشت مشهد در ارتباط با فرونشست از داده چاه هاي پيزومتري موجود براي بازه سال‌هاي 13851395 استفاده گرديد تا بر اساس آن مدل نقشه هم افت و منحني تراز افت آب تهيه گرديد. اين نقشه‌ ها براي روشن كردن ارتباط بين افت سطح آب و فرونشست دشت استفاده شدند. در نهايت نقشه فرونشست دشت با استفاده از مشاهدات زميني و كارهاي گذشته مورد ارزيابي قرار گرفتند. با مقايسه نقشه فرونشست منطقه با نقشه هم ‌افت سطح آب زيرزميني همبستگي پذيرفته ‌اي به دست آمد كه حكايت بر ميزان تأثيرپذيري پديده فرونشست از افت سطح آب زيرزميني دارد. نتايج نهايي فرونشست با تحقيقات پيشين مقايسه و با مشاهدات زميني ارزيابي شدند. نتايج و بحث نتايج تداخل سنجي راداري نتايج حاصل از فرآيند تداخل ‌سنجي راداري براي ماهواره ALOS در اين تحقيق، بيانگر بيشينه نشست 5.2 سانتي‌ متر از تاريخ 2007/10/16 تا 2008/01/16 (طي 92 روز)، بيشينه نشست 3.8 سانتي ‌متر از تاريخ 2008/01/16 تا 2008/03/02 (طي 46 روز) و بيشينه نشست 4.7 از تاريخ 2008/03/02 تا 2008/06/02 (طي 92 روز) است. همچنين نتايج حاصل از فرآيند تداخل سنجي راداري براي ماهواره Sentinel1 بيانگر بيشينه فرونشست 16.1 سانتي ‌متر از تاريخ  2015/05/28تا 2016/05/22 (طي 360 روز)، بيشينه نشست 17.4 سانتي ‌متر از تاريخ 2016/05/22 تا 2017/05/29 (طي 372 روز) و بيشينه فرونشست 20.3 سانتي‌متر از تاريخ 2017/05/29 تا 2018/05/24 (طي 360 روز) است. توزيع نواحي فرونشست يافته عمدتاً در منطقه مركزي و جنوب شرقي دشت (شمال غربي شهر مشهد) مشاهده ‌شده است. همچنين يافته‌ هاي تحقيق دامنه منطقه فرونشست را در سطحي به مساحت 312 كيلومترمربع با درازاي به طول 39 كيلومتر و پهناي به طول 8 كيلومتر معرفي نمود. جهت بررسي صحت نتايج حاصل از تداخل سنجي، به دليل نبود رودخانه دائمي در منطقه عمده نياز آبي مربوط به كشاورزي، صنعت و شرب به‌وسيله برداشت از سفره‌ هاي آب زيرزميني انجام مي ‌شود. نتيجه گيري يافته ‌هاي تحقيق نشان مي ‌دهد كه مناطق داراي نرخ حداكثر فرونشست منطبق بر كاربري ‌هاي زراعي و باغات است كه بيشترين سهم را در برداشت از آب‌ هاي زيرزميني دارا مي ‌باشند. همچنين نقشه و نمودار هاي حاصل از بررسي چاه‌ هاي پيزومتري بيانگر كاهش پيوسته سطح آب در طول دوره آماري مي ‌باشند. براساس نتايج تحقيق مهم ‌ترين علت فرونشست در دشت مشهد برداشت بي‌ رويه آب زيرزميني است. از طرفي نرخ و دامنه فرونشست در منطقه براي سال ‌هاي 2007 تا 2008 و 2015 تا 2018 استخراج ‌شده كه نشان‌ دهنده روند افزايش پديده فرونشست در منطقه است. همچنين مشاهدات ميداني هم فرضيه افزايش ميزان فرونشست در دهه اخير را تأييد مي ‌كنند.