پایش فرونشست دشت‌های قروه و چهاردولی استان‌های همدان و کردستان به دلیل برداشت بی‌رویه از منابع آب‌های زیرزمینی با استفاده از فن پراکنش‌گرهای دائمی

نوع مقاله: مقاله اصلی

نویسندگان

1 استادیار، گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

2 کارشناسی ارشد، گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

10.22034/jewe.2020.236939.1375

چکیده

فرونشست زمین در مقایسه با مخاطرات طبیعی دیگر مانند سیل و زلزله در مدت‌زمان طولانی و به‌صورت تدریجی اتفاق می‌افتد و در گذر زمان خسارات جبران­ناپذیری به ساختار سفره‌های زیرزمینی، زیرساخت­های حیاتی مانند راه‌ها، خطوط انتقال انرژی و نیز سازه‌های شهری وارد می‌سازد. در پژوهش حاضر در راستای پایش فرونشست زمین در دشت چهاردولی استان همدان و استان کردستان و دشت قروه استان کردستان واقع در غرب ایران از روش پراکنش­گرهای دائمی با استفاده از 59 تصویر ماهواره سنتینل در گذر صعودی و 58 تصویر در گذر نزولی استفاده شد. جابجایی­های صورت­گرفته در منطقه مطالعاتی، به‌عنوان بیش­ترین فرونشست در منطقه میانی روستای آهوتپه و روستای حسن‌آباد امام و شهرستان اسدآباد واقع در دشت چهاردولی استان همدان به ترتیب در حدود 170- و mm 166- در بازه زمانی دو­ساله 2018-2017 میلادی صورت گرفته است. همچنین با توجه به نتایج می­توان عنوان داشت که فرونشست صورت­گرفته در بخش شمالی دشت چهاردولی استان همدان به‌مراتب بیشتر از فرونشست صورت­گرفته در بخش جنوبی دشت چهاردولی در استان کردستان می­باشد. در ادامه جهت یافتن علت فرونشست، از رویکرد بررسی اطلاعات چاه‌های پیزومتری موجود در منطقه و تغییرات آن‌ها در طول زمان استفاده شد. در این خصوص می‌توان اظهار داشت که یکی از دلایل عمده و اصلی فرونشست زمین در دشت چهاردولی و دشت قروه با توجه به رفتار افزایشی عمق چاه‌های پیزومتری موجود در منطقه در بازه زمانی مطالعاتی را می­توان به برداشت بی­رویه از منابع آب­های زیرزمینی نسبت داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Monitoring of Land Subsidence in Qorveh and Chahardoli Plains of Hamadan and Kurdistan Provinces using PS-InSAR Technique

نویسندگان [English]

  • Salman Ahmadi 1
  • Reza Soudmand Afshar 2
1 Assist. Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
2 M.Sc. in Remote Sensing, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Kurdistan University, Sanandaj, Iran
چکیده [English]

Land subsidence occurs more slowly and gradually in comparison with other natural hazards, such as floods and earthquakes; therefore, it has received much less attention from human communities. However, the subsidence over time causes irreparable damage to the structure of underground aquifers, vital infrastructure such as roads, power lines, and urban structures. In this study, in order to monitor land subsidence in Chahardoli and Qorveh plains located in Hamadan and Kurdistan Provinces, the method of Permanent Scatterer (PS) was used using 59 images of Sentinel satellite in ascending passage and 58 images in descending passage. According to the average displacement of PSs in the region between Hassan Abad Emam and Ahutapeh villages of Asadabad city located in Chahardoli plain of Hamadan Province, displacement in the form of subsidence for Ahutapeh and Hassan Abad Emam villages respectively about -170 and -166 mm was happened in the time period of 2017-2018. Moreover, the research found that the subsidence in the northern part of Chahardoli plain in Hamadan Province is much more than the subsidence in the southern part of Chahardoli plain in Kurdistan Province. In order to find the cause of subsidence, the approach of examining the information of piezometric wells in the region and their changes over time was used. In this regard, it can be concluded that the land subsidence in Qorveh plain and Chahardoli plain of Hamadan and Kurdistan provinces can be attributed to the uncontrolled extraction of groundwater resources.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Land subsidence
  • Radar interferometry
  • Permanent Scatterer
  • piezometric wells
Ai B., Liu K., Li X. and Li D. H. (2008). Flat-earth phase removal algorithm improved with frequency information of interferogram. Geoinformatics 2008 and Joint Conference on GIS and Built Environment: Classification of Remote Sensing Images, 7147, 71471A.
Akcin H., Kutoglu H. S., Deguchi T. and Koksal E. (2010). Monitoring subsidence effects in the urban area of Zonguldak Hardcoal Basin of Turkey by InSAR-GIS integration. Nat. Hazard. Earth Sys. Sci., 10(9), 1807.
Alipour S., Motgah M., Sharifi M. A. and Walter T. R. (2008). InSAR time series investigation of land subsidence due to groundwater overexploitation in Tehran, Iran. 2008 Second Workshop on Use of Remote Sensing Techniques for Monitoring Volcanoes and Seismogenic Areas, 1–5.
Ciampalini A., Bardi F., Bianchini S., Frodella W., Del Ventisette C., Moretti S. and Casagli N. (2014). Analysis of building deformation in landslide area using multisensor PSInSARTM technique. Int. J. Appl. Earth Observ. Geoinform., 33, 166–180.
Declercq P.-Y., Gerard P., Pirard E., Perissin D., Walstra J. and Devleeschouwer X. (2017a). Subsidence related to groundwater pumping for breweries in Merchtem area (Belgium), highlighted by Persistent Scaterrer Interferometry. International J. Appl. Earth Observ. Geoinform., 63, 178–185.
Declercq P.-Y., Gerard P., Pirard E., Perissin D., Walstra J. and Devleeschouwer X. (2017b). Subsidence related to groundwater pumping for breweries in Merchtem area (Belgium), highlighted by Persistent Scaterrer Interferometry. Int. J. Appl. Earth Observ. Geoinform., 63, 178–185.
Dehghani M., Zoej M. J. V. and Entezam I. (2013a). Neural network modelling of Tehran land subsidence measured by persistent scatterer interferometry. Photogramm. Fernerkundung Geoinform., 1, 5–17.
Dehghani M., Zoej M. J. V., Hooper A., Hanssen R. F., Entezam I. and Saatchi S. (2013b). Hybrid conventional and persistent scatterer SAR interferometry for land subsidence monitoring in the Tehran Basin, Iran. ISPRS J. Photogram. Remote Sens., 79, 157–170.
Desai K., Joshi P., Chirakkal S., Putrevu D. and Ghosh R. (2018). Analysis of Performance of Flat Earth Phase Removal Methods. Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., 42, 5, 207-209.
Ferretti A., Prati C. and Rocca F. (2001). Permanent scatterers in SAR interferometry. IEEE Trans. Geosci.  Remote Sens., 39(1), 8–20.
Foroughnia F., Nemati S., Maghsoudi Y. and Perissin D. (2019). An iterative PS-InSAR method for the analysis of large spatio-temporal baseline data stacks for land subsidence estimation. Int. J. Appl. Earth Observ. Geoinform., 74, 248–258.
Fazel Tawassul S. and Manshouri M. (2009). Qualitative classification of Chardoly plain (Hamadan and Kurdistan) water resources for various applications using hydro geochemical data. J. New Findings Appl. Geol.. 6(3), 24-32 [in Persian].
Hanssen R. F. (2003). Subsidence monitoring using contiguous and PS-InSAR: Quality assessment based on precision and reliability. Proc. 11th FIG Sym. Def. Measur., Santorini, Grecia.
Karimzadeh S., Cakir Z., Osmanouglu B., Schmalzle G., Miyajima M., Amiraslanzadeh R. and Djamour Y. (2013). Interseismic strain accumulation across the North Tabriz Fault (NW Iran) deduced from InSAR time series. J. Geodyn., 66, 53–58.
Mirzaii Z., Hasanlou M., Samieie-Esfahany S., Rojhani M. and Ajourlou P. (2019). Land Subsidence Monitoring in Azar Oil Field Based on Time Series Analysis. Presented at the 3rd International Electronic Conference on Remote Sensing.
 
Perissin D., Wang Z. and Wang T. (2011). The SARPROZ InSAR tool for urban subsidence/manmade structure stability monitoring in China. Proceedings of the ISRSE, Sidney, Australia, 1015.
Solari L., Del Soldato M., Bianchini S., Ciampalini A., Ezquerro P., Montalti R., Raspini F. and Moretti S. (2018). From ERS 1/2 to Sentinel-1: Subsidence monitoring in Italy in the last two decades. Front. Earth Sci., 6, 149.
Sousa J. J., Ruiz A. M., Hanssen R. F., Bastos L., Gil A. J., Galindo-Zaldivar J., and de Galdeano C. S. (2010). PS-InSAR processing methodologies in the detection of field surface deformation—Study of the Granada basin (Central Betic Cordilleras, southern Spain). J. Geodynam., 49(3–4), 181–189.
Sun H., Zhang Q., Zhao C., Yang C., Sun Q. and Chen W. (2017). Monitoring land subsidence in the southern part of the lower Liaohe plain, China with a multi-track PS-InSAR technique. Remote Sens. Environ., 188, 73–84.
Yastika P. E., Shimizu N. and Abidin H. Z. (2019). Monitoring of long-term land subsidence from 2003 to 2017 in coastal area of Semarang, Indonesia by SBAS DInSAR analyses using Envisat-ASAR, ALOS-PALSAR, and Sentinel-1A SAR data. Adv. Space Res., 63(5), 1719–1736.
Zebker H. A. and Villasenor J. (1992). Decorrelation in interferometric radar echoes. IEEE Trans. Geosci.  Remote Sens., 30(5), 950–959.