بررسی اثر چاهها بر میزان تبخیر از خاک مناطق خشک (منطقه مورد مطالعه: استان یزد) | ||
| خشک بوم | ||
| دوره 14، شماره 2، مهر 1403، صفحه 35-47 اصل مقاله (957.12 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.29252/aridbiom.2025.22611.2038 | ||
| نویسندگان | ||
| عباسعلی صادقی دهنودشت1؛ محمدامین اسدیزارچ* 2؛ محمدرضا اختصاصی3 | ||
| 1دانشآموخته کارشناسیارشد گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، ایران | ||
| 2استادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، ایران | ||
| 3استاد گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، ایران | ||
| چکیده | ||
| دسترسی به منابع آب زیرزمینی به عنوان یکی از با کیفیتترین منابع آبی همواره مورد توجه ساکنان مناطق خشک و بیابانی جهان بوده است. این نیاز ضروری موجب شده تا در اغلب دشتهای این مناطق تعداد زیادی حلقه چاه حفر شود. از طرف دیگر، فرآیند تبخیر از منابع آبی نظیر چاه و قنات نیز تلفات و کمبود آب در مناطق خشک و بیابانی را به دنبال دارد که اغلب در مدیریت منابع آب در نظر گرفته نمیشود. بنابراین اندازهگیری میزان تبخیر آب از چاه و قنات به عنوان مهمترین منابع آبی در مناطق خشک و نیمهخشک رویکرد اصلی این تحقیق میباشد. مطالعه حاضر با هدف اندازهگیری میزان تبخیر از چاه و قنات و همچنین تحلیل نتایج پرسشگری از خبرگان در رابطه با انتخاب مناسبترین شیوههای کاهش تبخیر از چاه به روش تجزیهوتحلیل آنالیز سلسله مراتبی یا AHP انجام و نتایج به دست آمده با کمک نرمافزار Expert Choice تحلیل گردید. این تحقیق در دو بخش عملیات میدانی و نصب چهار بلوک گچ استاندارد با ابعاد 5 × 3 × 7 سانتیمتر در عمقهای 30 سانتیمتری (دهانه چاه)، فاصلهی 1 متری از چاه، فاصلهی 20 متری از چاه، فاصلهی 40 متری از چاه و اندازهگیری-مقایسه درصد رطوبت و همچنین عملیات آزمایشگاهی صورت گرفت. نتایج اندازهگیری درصد رطوبت در چاههای مورد بررسی نشان داد با افزایش فاصله از دهانه چاه رطوبت کمتر میگردد و با افزایش عمق چاه درصد رطوبت افزایش مییابد. رطوبت جذب شده توسط بلوک گچی داخل چاه مرطوب و آبدار از جمله چاههای فاضلاب بیشتر از چاههای خشک بود. همچنین نتایج حاصل از مقایسه زوجی معیارهای اصلی در نرمافزار Expert Choice نشان داد، بیشترین وزن معیار مربوط به نوع چاه (66/0) و کمترین وزن مربوط به معیار زمان (04/0) است. عمق چاه (20/0) و نوع رسوبات (08/0) به ترتیب در اولویتهای سوم و چهارم قرار گرفتند. مقایسهی زیر معیارهای نوع چاه باعث قرارگیری میلههای قنات در رتبه اول با وزن (687/0) و چاههای فاضلاب در رتبه چهارم با وزن (127/0) شد. مقایسه ی زیرمعیارهای زمان باعث قرارگیری فصل تابستان در رتبه اول با وزن (496/0) و شب در رتبه چهارم با وزن (04/0) شد. بر اساس زیر معیارهای نوع رسوبات، دشتسر پوشیده بیشترین وزن (729/0) و دشتسر لخت از کمترین وزن (109/0) برخوردار میباشد. در کل اکثر خبرگان نظر بر این داشتند که چاههای بلااستفاده و بدون بهره برداری می بایست پر شوند. ولی در رابطه با سه پارامتر مورد بررسی نظرات مختلفی داشتند بدین گونه که کفگیر کردن چاهها با وزن (709/0) اولویت بیشتری در کاهش تبخیر از چاهها را دارد و دهانگیر کردن چاهها با وزن 113/0 در پایینترین اولویت قرار میگیرد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بلوک گچی؛ تبخیر؛ چاه؛ رطوبت خاک؛ قنات؛ AHP؛ Expert Choice | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation of the effect of qanats and wells on the rate of evaporation from the soil in dry regions (Case study: Yazd province, Iran) | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Abbas Ali Sadeghi Dehnodasht1؛ Mohammad Amin Asadi Zarch2؛ Mohammad Reza Ekhtesasi3 | ||
| 1Master of Watershed Science and Engineering, Yazd University, Yazd, Iran | ||
| 2Assistant Professor, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, Yazd University, Yazd, Iran | ||
| 3Professor, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, Yazd University, Yazd, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Access to groundwater resources as one of the highest quality water sources has always been of interest to residents of dry and desert areas around the world. This essential need has led to the drilling of wells in most of the basins in these areas. On the other hand, the evaporation process from water sources such as wells and qanats also leads to losses and water shortages in dry and desert areas, which are often not considered in water resource management. Therefore, measuring the rate of evaporation from wells and qanats as the most important water sources in dry and semi-arid areas is the main approach of this research. The present study aims to measure the rate of evaporation from wells and qanats and analyze the results of expert surveys regarding the selection of the most suitable methods to reduce evaporation from wells using a hierarchical analysis method or AHP through questionnaire analysis and the results obtained were analyzed using Expert Choice software. This research was conducted in two parts: field operations and installation of four standard gypsum blocks with dimensions of 5 × 3 × 7 cm at depths of 30 cm (well mouth), 1 meter away from the well, 20 meters away from the well, 40 meters away from the well, and measuring and comparing the moisture percentage, as well as laboratory experiments. The results of measuring the moisture percentage in the wells under study showed that with an increase in distance from the well mouth, the moisture decreases, and with an increase in well depth, the moisture percentage increases. The moisture absorbed by the gypsum block inside the moist and water-rich well was higher than the dry wells, including sewage wells. Furthermore, the results of comparing the main criteria in the Expert Choice software showed that the highest weight was related to the type of well (0.66) and the lowest weight was related to the time criterion (0.04). The well depth (0.20) and the type of sediments (0.08) were ranked third and fourth in priority, respectively. The comparison of sub-criteria of the type of well led to the placement of qanat rods in the first rank with a weight of 0.687 and sewage wells in the fourth rank with a weight of 0.127. The comparison of time sub-criteria led to the placement of the summer season in the first rank with a weight of 0.496 and the night in the fourth rank with a weight of 0.04. Based on the sub-criteria of sediment type, the covered basin had the highest weight (0.729) and the bare basin had the lowest weight (0.109). Overall, most experts believed that unused and unexploited wells should be filled. However, they had different opinions on the three parameters under study, with well capping having a higher priority in reducing evaporation from wells with a weight of 0.709, and well mouth capping being the lowest priority with a weight of 0.113. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Gypsum block, Evaporation, Well, Soil moisture, Qanat, AHP, Expert Choice | ||
| مراجع | ||
|
[1]. Amani, E., Ghasemi, A. R., Nouri, M. R., & Motaghian, H. R. (2021). Effect of Vermiculite, Bentonite and Zeolite on Evaporation and Soil Characteristic Moisture Curve. Journal of Water and Soil Conservation, 28(2), 83-101. doi: 10.22069/jwsc.2021.18729.3424 [in Farsi]
[2]. Asadi, M. A. (2019). Potential evapotranspiration prediction using nonlinear autoregressive model with exogenous input (NARX) (case study, Yazd Province, Iran). Journal of Arid Biome, 8(2), 37-49. doi: 10.29252/aridbiom.2019.1403 [in Farsi]
[3]. Chari, M. M., & Afrasiab, P. (2019). Effect of water table depth on evaporation from soil. Journal of Water and Soil Conservation, 26(3), 177-192. doi: 10.22069/jwsc.2019.15786.3100 [in Farsi]
[4]. Ciampittiello, M., Marchetto, A., Boggero, A., (2024). Water resources management under climate change: a review. Sustainability, 16(9), 3590. doi: 10.3390/su16093590
[5]. Feng, H., Wu, Z., Dong, J., Zhou, J., Brocca, L., & He, H. (2023). Transpiration – Soil evaporation partitioning determines inter-model differences in soil moisture and evapotranspiration coupling. Remote Sensing of Environment, 298, 113841. doi: 10.1016/j.rse.2023.113841
[6]. Kakeh, J., Gorji, M., Mohammadi, M. H., Asadi, H., Khormali, F., & Sohrabi, M. (2020). Studying the Effects of Biocrusts on Soil Water Dynamic and Evaporation. Iranian Journal of Soil and Water Research, 51(5), 1255-1264. doi: 10.22059/ijswr.2020.292760.668400 [in Farsi]
[7]. Karimisang Chini, E., & Ownegh, M. (2011). Landslide Hazard Zonation Using Weighted (AHP) Bivariate Statistical Model by AHP in Chehel-Chay Sub-Watersheds, Golestan Province, Iran. Iranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, 5(15), 53-62.
[8]. Lehmann, P., Bickel, S., Wei, Z., & Or, D., (2020). Physical constraints for improved soil hydraulic parameter estimation by pedotransfer functions. Water Resources Research, 56(4), e2019WR025963. doi: 10.1029/2019WR025963
[9]. Lehmann, P., Merlin, O., Gentine, P., Or, D., (2018). Soil texture effects on surface resistance to bare-soil evaporation. Geophysical Research Letters, 45(19), 10398-10405. doi: 10.1029/2018GL078803
[10]. Moieni Far, S., Asadi, M. A., Maleki Nezhad, H., & Talebi, A. (2021). Determining the appropriate statistical distribution to calculate RDI in arid regions (Case study: Central Iran). Journal of Arid Biome, 11(1), 105-121. doi: 10.29252/aridbiom.2022.17245.1873 [in Farsi]
[11]. Pan, S., Pan, N., Tian, H., et al., (2020). Evaluation of global terrestrial evapotranspiration using state-of-theart approaches in remote sensing, machine learning and land surface modeling. Hydrology and Earth System Sciences, 24(3), 1485–1509. doi: 10.5194/hess-24-1485-2020
[12]. Qian, J., Yang, J., Sun, W., Zhao, L., Shi, L., Shi, H., Dang, C., Dou, Q. (2024). Application potential and spatiotemporal uncertainty assessment of multi-layer soil moisture estimation in different climate zones using multi-source data. Journal of Hydrology, 645(Part B), 132229. doi: 10.1016/j.jhydrol.2024.132229
[13]. Quinna, R., Parker, A., & Rushton, K. (2018). Evaporation from bare soil: Lysimeter experiments in sand dams interpreted using conceptual and numerical models. Journal of Hydrology, 564, 909-915.
[14]. Ranjbar, A., & Ebrahimi-Khusfi, Z. (2024). Analysis of internal and external dust contributions and their spatial-temporal changes in Kerman province. Journal of Arid Biome, 14(1), 1-19. doi: 10.29252/aridbiom.2024.20961.1979 [in Farsi]
[15]. Samadi, N., Hayati, B., & dashti, G. (2024). Sustainability Analysis of Rainfed Wheat Production in Miyaneh County by Analytical Hierarchy Process. Journal of agricultural science and sustainable production, 34(1), 305-320. doi: 10.22034/saps.2023.54926.2971 [in Farsi]
[16]. Seneviratne, S. I., Corti, T., Davin, E. L., Hirschi, M., Jaeger, E. B., Lehner, I., Orlowsky, B., & Teuling, A. J. (2010). Investigating soil moisture–climate interactions in a changing climate: A review. Earth-Science Reviews, 99(3–4), 125-161. doi: 10.1016/j.earscirev.2010.02.004
[17]. Sharghi, T., Bari Abarghuei, H., Asadi, M. A., & Kousari, M. R. (2010). Estimation of reference evapotranspiration using FAO-Penman-Monteith method and its zonation in Yazd province. Journal of Arid Biome, 1(1), 25-33. [in Farsi]
[18]. Wang, S., Zhu, C., Huang, Z., Li, Y., Cui, C., & Zhang, C. (2022). Primary roles of soil evaporation and vegetation in driving terrestrial evapotranspiration across global drylands. Science of the Total Environment, 958, 178073. doi: 10.1016/j.scitotenv.2024.178073
[19]. Xue, K., Song, L., Xu, Y., Liu, S. et al., (2023). Estimating ecosystem evaporation and transpiration using a soil moisture coupled two-source energy balance model across FLUXNET sites. Agricultural and Forest Meteorology, 337, 109513. doi: 10.1016/j.agrformet.2023.109513
[20]. Yarami, N., Ali Mohammadi Dareh, A. M., & Tahan Poor Bideh, A. M. (2020). The effect of natural mulches on evaporation reduction of soil surface under different irrigation water salinity. Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 14(3), 841-854. [in Farsi]
[21]. Zarei, G., Homaee, M., Liaghat, A.M., & Hoorafar, A. H. (2010). A model for soil surface evaporation based on Campbll’s retention curve. Journal of Hydrology, 380(3-4), 356-361. doi: 10.1016/j.jhydrol.2009.11.010
[22]. Zarei, S., Keshavarz, S. (2024). Flood hazard zoning in dry areas, using AHP-Fuzzy Model in Dashti region, south Iran. Journal of Arid Biome, 14(1), 47-60. doi: 10.29252/aridbiom.2024.21525.2011
[23]. Zhang, X., & Huang, X., (2019). Human disturbance caused stronger influences on global vegetation change than climate change. PeerJ 7, e7763. doi: 10.7717/peerj.7763
[24]. Zhou, S., Yu, B., Zhang, Y., Huang, Y., Wang, G. (2016). Partitioning evapotranspiration based on the concept of underlying water use efficiency. Water Resources Research, 52(2), 1160–1175. doi: 10.1002/2015WR017766 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 412 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 242 |
||