ارزیابی تخریب سرزمین با تأکید بر افت آب زیرزمینی و فرونشست در دشت قزوین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.

2 استاد پژوهشی، بخش تحقیقات گیاه‏شناسی، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.

10.29252/aridbiom.2026.4233

چکیده

تخریب سرزمین در دشت‌های آبرفتی تحت تأثیر هم‌افزایی افت سطح آب زیرزمینی و پاسخ‌های ژئومکانیکی آبخوان قرار دارد. در این پژوهش، با هدف ارزیابی دقیق‌تر روند تخریب در دشت قزوین، مدل سنتی IMDPA با ادغام نرخ فرونشست زمین(استخراج‌شده از تحلیل‌های InSAR) ارتقا یافته و مدل توسعه‌یافته IMDPAS ارائه گردید. یافته‌های حاصل از تحلیل تداخل‌سنجی راداری نشان داد که پهنه‌ای به وسعت ۸۷۰ کیلومترمربع از دشت تحت تأثیر فرونشست قرار دارد که ۸۶ درصد از این مناطق، نرخ نشستی بین ۵ تا ۱۰ سانتی‌متر در سال را تجربه می‌کنند. نتایج حاصل از مدل سنتی IMDPA (مبتنی‌بر شاخص‌های هیدروژئولوژیک) نشان داد که ۷۸ درصد از مساحت منطقه در طبقه تخریب «متوسط» و ۲۲ درصد در طبقه «کم» قرار دارند و این مدل قادر به شناسایی پهنه‌های بحرانی نبود. با این حال، با پیاده‌سازی مدل توسعه‌یافته IMDPAS و لحاظ کردن متغیر فرونشست، یک جابه‌جایی ساختاری در توزیع کلاس‌ها رخ داد؛ به‌طوری‌که سهم کلاس تخریب «شدید» با جهشی معنادار به ۷۸ درصد (معادل ۶۳۰.۵۳ کیلومترمربع) رسید و کلاس تخریب «کم» به‌طور کامل حذف گردید. این نتایج نشان می‌دهد که مدل‌های کلاسیک به‌دلیل نادیده گرفتن پیامدهای ژئومکانیکی و تراکم برگشت‌ناپذیر رسوبات، شدت واقعی بحران را با «کم‌برآوردی» جدی نشان می‌دهند. مدل IMDPAS با آشکارسازی تخریب ساختاری و پنهان آبخوان، ابزاری استراتژیک برای مدیریت پایدار منابع آب و اولویت‌بندی مناطق بحرانی در دشت‌های در حال فرونشست پیشنهاد می‌شود.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]. Abd-Elhamid, H. F., Abd-Elkader, B. S., Wahed, O., Zeleňáková, M., & Abd-Elaty, I. (2022). Assessment of changing the abstraction and recharge rates on the land subsidence in the nile delta, Egypt. Water14(7), 1096. https://doi.org/10.3390/w14071096
[2]. Babaee, S., Mousavi, Z., Masoumi, Z., Malekshah, A.H., Roostaei, M. and Aflaki, M. (2020). Land subsidence from interferometric SAR and groundwater patterns in the Qazvin plain, Iran. International Journal of Remote Sensing, 41(12), pp.4780- 4798, https://doi.org/10.1080/01431161.2020.1724345.
[3]. Babaee S S, Mouavi Z, Roostaei M. (2016). Time Series Analysis of SAR Images Using Small Baseline Subset (SBAS) and Persistent Scatterer (PS) Approaches to Determining Subsidence Rate of Qazvin Plain. JGST, 5 (4): 95-111 [in Farsi].
[4]. Bulukazari, S., Babazadeh, H., Ebrahimipak, N., Mousavi-Jahromi, S. H., & Ramezani_etedali, H. (2021). Development of production functions for important cereals of Qazvin plain under water shortage and salinity stress using AquaCrop model and artificial neural network. Journal of Water Research in Agriculture35(2), 123-137, https://doi.org/ 10.22092/jwra.2021.354490.867[in Farsi].
[5]. Bramanto, B., Gumilar, I., Sidiq, T. P., Rahmawan, Y. A., & Abidin, H. Z. (2023). Geodetic evidence of land subsidence in Cirebon, Indonesia. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 30, 100933. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2023.100933
[6]. Brown, S., & Nicholls, R. J. (2015). Subsidence and human influences in mega deltas: The case of the Ganges–Brahmaputra–Meghna. Science of the Total Environment, 527–528, 362–374, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.04.124.
[7]. Chai, L., Wei, L., Cai, P., Liu, J., Kang, J., & Zhang, Z. (2024). Risk assessment of land subsidence based on GIS in Suzhou City, China. Scientific Reports, 14, 11377, https://doi.org/ 10.1038/s41598-024-62108-w
[8]. Fang, J., Nicholls, R. J., Brown, S., Lincke, D., Hinkel, J., Vafeidis, A. T., Du, S., Zhao, Q., Liu, M., & Shi, P. (2022). Benefits of subsidence control for coastal flooding in China. Nature Communications, 13, 6946, https://doi.org/ 10.1038/s41467-022-34525-w
[9]. Fernández Torres, E. A., Cabral Cano, E., Salazar Tlaczani, L., & Solano Rojas, D. (2025). Economic risk of differential subsidence in Mexico City (2014–2022). Natural Hazards, 121(3), 2507–2534, https://doi.org/10.1007/s11069-024-06891-9
[10]. Golshiriasfahani, Z., & Sarai, M. (2013). An investigation of human activities affecting desertification in arid rural areas. Journal of Geographical Research on Desert Areas, 1(1), 35–52 [in Farsi].
[11]. Haghshenas Haghighi, M., & Motagh, M. (2024). Uncovering the impacts of depleting aquifers: A remote sensing analysis of land subsidence in Iran. Science Advances, 10(19), https://doi.org/ 10.1126/sciadv.adk3039
[12]. Hosseinzadeh, S. R., Akbari, E., Javanshiri, M., Mohammadpour, Z. (2023). Spatial Analysis of Ground Subsidence using Radar Interferometry (Case Study: Central Plain of Ghaen City). Journal of Geography and Environmental Hazards, 11(4), pp. 99-126و https://doi.org/10.22067/geoeh.2022.75138.1169.
[13]. Janab, M., Mehnoosh, F., Ramazani Etedali, A., Omidi, H., & Khoshyar, M. (2025). Study of the effect of land subsidence on the amount of return water to the aquifer of Qazvin Plain. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 19(2), 263–274 [In Farsi].
[14]. Janbaz Fotamy, M., Kholghi, M., Abdeh Kolahchi, A. and Roostaei, M., 2020. Land subsidence assessment due to groundwater exploration by using differential radar interferometry technique, case study: Qazvin province. Iran-Water Resources Research16(3), pp.133-14, https://doi.org/ 20.1001.1.17352347.1399.16.3.10.8 [in Farsi].
[15]. Khosravi, H., Zehtabian, Gh. R., Ahmadi, H., Azarnivand, H., & Ghaiebi, H. Gh. (2014). Hazard assessment of desertification as a result of soil and water resource degradation in Kashan region, Iran. Desert, 19(1), 44–55.
[16]. Kok, S., & Costa, A. L. (2021). Framework for economic cost assessment of land subsidence. Natural Hazards, 106(3), 1931–1949, https://doi.org/ 10.1007/s11069-021-04520-3
[17]. Lees, M., & Knight, R. (2024). Quantification of record-breaking subsidence in California’s San Joaquin Valley. Communications Earth & Environment, 5, 677, https://doi.org/ 10.1038/s43247-024-01778-w.
[18]. Mardani Najafabadi, M., & Mirzaei, A. (2019). Evaluation of the impact of policy programs toward achieving the goal of water resource sustainability in Qazvin Plain. Journal of Agricultural Research, 11(3), 155–176 [in Farsi].
[19]. Moghaddam N, Kholghi M. (2025). Analysis of Groundwater Table Decline and Salinity Intensification in the Qazvin Plain: Implications from a Water Resources Governance Perspective. Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 19(3), pp. 469-487 [in Farsi].
[20]. Motagh, M., Walter, T. R., Sharifi, M. A., Fielding, E., Schenk, A., Anderssohn, J., & Zschau, J. (2008). Land subsidence in Iran caused by widespread water reservoir overexploitation. Geophysical Research Letters, 35, L16403, https://doi.org/ 10.1029/2008GL033814
[21]. Naeimi, M., Jalili, A., Shahbazi, R., Zandifar, S., Lotfinasabasl, S., & Gohardoust, A. (2025). Numerical assessment of land degradation considering the land subsidence rate in 11 watersheds of Iran. Town and Country Planning, 16(2), 363–382 https://doi.org/10.22059/jtcp.2025.386471.670485.
[22]. Qazvin Regional Water Company. (2008). Report on groundwater studies of Qazvin Province [in Farsi].
[23]. Rafi Sharifabad, J., & Alipour, A. (2023). Formulation and evaluation of desertification control strategies using SWOT model. Amad and Defense Technology Quarterly, 5(2), 47–70.
[24]. Rostaei, S., Hejazi, S. A., Mokhtari, D., & Amani, D. (2026). Assessment of land subsidence in Marand Plain using radar interferometry (InSAR). Geography and Environmental Hazards, 15(1), 72–9, https://doi.org/ 10.22067/geoeh.2026.97067.1633.
[25]. Sajjad, M. M., Wang, J., Afzal, Z., Hussain, S., Siddique, A., Khan, R., Ali, M., & Iqbal, J. (2023). Assessing the impacts of groundwater depletion and aquifer degradation on land subsidence in Lahore, Pakistan: A PS-InSAR approach for sustainable urban development. Remote Sensing, 15(22), 18–54, https://doi.org/ 10.3390/rs15225418
[26]. Saleh, I., Khazaei, M., & Naeimi, M. (2023). Desertification intensity affected by groundwater and land subsidence in Maharloo-Bakhtegan watershed. Water and Soil Management and Modelling, 3(2), 171–184, https://doi.org/, 10.22098/mmws.2022.11906.1187 [in Farsi].
[27]. Sharafat, M., Ansari, A., Mojtahedzadeh, S. H., & Ghorbani, A. (2020). Monitoring land subsidence in Abarkuh Plain, Yazd, using persistent scatterer interferometric radar technique. Arid Biome, 9(2), 121–136[in Farsi].
[28]. Soleimanpour, S. M., Naeimi, M., Rahmati, O., & Moatamednia, M. (2024). Investigation of desertification using groundwater and subsidence criteria by the IMDPA model (case study: Rafsanjan watershed). Environmental Erosion Research Journal, 14(2), 126–140, https://doi.org/ 10.61186/jeer.14.2.8 [in Farsi].
[29]. Soltani, M. M., Soltani, H., & Golouei, M. (2025). Land subsidence due to groundwater level decline in Qazvin Plain (Buin Zahra area) using radar interferometry. Geographical Researches, 40(3), https://doi.org/10.58209/geores.40.3.221 [in Farsi].
[30]. Sun, H., Grandstaff, D., & Shagam, R. (1999). Land subsidence due to groundwater withdrawal. Environmental Geology, 37(4), 290–296, https://doi.org/ 10.1007/s002540050386
[31]. Zandifar, S. (2023). Studies on soil degradation and subsidence under the influence of underground water resources in the plains of Iran (Salt Lake basin), final report, Research Institute of Forests and Rangelands [in Farsi].
[32]. Zehtabian, Gh., & Esfandiari, M. (2010). Investigation of the effects of agricultural development and exploitation of groundwater resources in desertification of the Tashk region (Fars Province). Arid Biome, 1(2), 1–8 [in Farsi]