مدل سازی مکانی پدیده فرونشست زمین ناشی از استخراج آب زیرزمینی درسیستم های اطلاعات مکانی (مطالعه موردی: دشت رفسنجان)

چکیده : فرونشست زمین یکی از پدیده های مخرب زمین شناختی می باشد، که در نتیجه تحکیم لایه های خاکی زمین رخ می دهد. طبق اصل ترزاقی، استخراج آب زیرزمینی باعث کاهش فشار آب حفره ای و افزایش تنش موثر خاک در لایه های زیرین می گردد که این امر منجر به پدیده تحکیم خاک و رخداد پدیده فرونشست می گردد. با محاسبه تنش موثر خاک در هر نقطه و هر زمان می توانیم میزان تحکیم خاک را محاسبه نماییم. یکی از روش های محاسبه میزان تحکیم خاک استفاده از روش های عددی و اجزا محدود با در نظر گرفتن پارامتر های هیدرولیکی و مشخصات مکانیکی خاک می باشد. در این مطالعه با در نظر گرفتن ویژگی های سفره آب زیرزمینی اقدام به تهیه نقشه مخاطره فرونشست زمین در دشت رفسنجان، معروفترین دشت فرونشست کننده ایران، با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی و سیستم های اطلاعات مکانی نمودیم. در این روش رابطه بین پارامتر ها ی موثر و میزان فرونشست زمین در قالب یک سری نرون و وزن های اتصال دهنده آنها بیان می گردد. 5 پارامتر موثر در فرونشست منطقه تعیین گردید. قابلیت انتقال هیدرولیکی، میزان افت سطح آب زیرزمینی، عمق متوسط آب، کاربری اراضی و زمین شناسی جهت آنالیز شبکه عصبی مورد استفاده قرار گرفت. یکی از مسائل اساسی شبکه عصبی جهت آموزش صحیح وجود اطلاعات درست و به مقدار کافی می باشد. بدین منظور جهت بهبود این امر از تکنیک تداخل سنجی راداری، جهت بدست آوردن اطلاعات صحیح و حجیم از منطقه مطالعاتی، استفاده نمودیم. میزان قدرت روش تداخل سنجی راداری جهت اندازه گیری جابجایی زمین، در حد کمتر از سانتی متر می باشد و همچنین می تواند جابجایی زمین را در محدوده های زمانی کوتاه به طور دقیق پایش نماید. نرخ فرونشست زمین ( برای بازه زمانی 2007-2004)، که به عنوان خروجی برای شبکه عصبی جهت آموزش آن تعیین گردیده بود، با استفاده از آنالیز سری زمانی مبتنی بر روش تداخل سنجی راداری به کمک 21 تصویر راداری سنجنده asar ماهواره envisat متعلق به سازمان فضایی اروپا محاسبه گردید. در نهایت نیز با استفاده از آنالیز حساسیت شبکه، پارامتر افت سطح آب زیرزمینی به عنوان موثرترین پارامتر در رخداد فرونشست منطقه شناسایی شد.