تعیین مکانهای مناسب برداشت آب باران با استفاده از GIS و FAHP

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی، گروه مهندسی نقشه برداری،دانشگاه فنی و حرفه ای،تهران،ایران

2 عضو هیئت علمی مجتمع آموزش عالی سراوان

چکیده

رشد سریع جمعیت، توسعه اقتصادی و اجتماعی، شهرنشینی و افزایش تقاضای مواد غذایی باعث فشار بر منابع آب شیرین در مناطق مختلف دنیا شده است. افزایش تقاضا برای آب منجر به بهره‌برداری بیش‌ازحد از منابع آب و کمبود آب می‌شود. بنابراین نیاز به راهکارهای جایگزین مؤثر برای مقابله با این مشکل وجود دارد. جمع­آوری و برداشت آب باران یکی از راه‌حل‌های کاربردی برای مقابله با کمبود آب هست. با این‌حال انتخاب مناطق بالقوه برای مکان‌یابی سازه‌های برداشت آب باران در یک حوضه آبخیز نیاز به بررسی عوامل متعددی ازجمله، توپوگرافی، شیب زمین، نوع خاک، شدت بارندگی، پوشش کاربری زمین، زهکشی، جریان رودخانه و معیارهای اجتماعی-اقتصادی دارد. این نشان می‌دهد برنامه‌ریزی و اجرای پروژه‌های برداشت آب باران یک مشکل چندهدفه و چند معیاره است که به معیارهای متعددی بستگی دارد. بنابراین، ادغام رویکردهای سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و تجزیه‌وتحلیل تصمیم‌گیری چند معیاره (MCDA) ضروری است. در این پژوهش از یک مدل مبتنی بر GIS با ترکیب منطق فازی و AHP برای تعیین مناطق مناسب برای ساخت سازه‌های برداشت آب باران در حوضه آبخیز گلیداغ برای سال 1398 استفاده شد. نتایج نشان داد که 92/9 درصد از منطقه موردمطالعه دارای پتانسیل بسیار زیاد، 7/25 درصد زیاد، 58/21 درصد متوسط و 8/42 درصد دارای پتانسیل ضعیف برداشت آب باران است. طبق یافته­ها پیشنهاد می­شود برای کاهش کمبود آب سازه­های مناسب جمع آوری آب باران در مکان­های تعیین شده ایجاد گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Determining suitable locations for rainwater harvesting using GIS and FAHP

نویسندگان [English]

  • Farhad Faghihi 1
  • hoseyn Jahantigh 2
1 Department of Surveying Engineering, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran
2 saravan
چکیده [English]

Rapid population growth, economic and social development, urbanization, and increased food demand have put pressure on freshwater resources in different regions of the world. Increasing demand for water leads to overexploitation of water resources and water shortage. Therefore, there is a need for effective alternative solutions to deal with this problem. Collecting and harvesting rainwater is one of the practical solutions to deal with water shortage. However, the selection of potential areas for the location of rainwater harvesting structures in a watershed requires the examination of several factors, including topography, land slope, soil type, rainfall intensity, land use cover, drainage, river flow, and socio-economic criteria. This shows that the planning and implementation of rainwater harvesting projects is a multi-objective and multi-criteria problem that depends on several criteria. Therefore, the integration of geographic information system (GIS) and multi-criteria decision analysis (MCDA) approaches is essential. In this research, a GIS-based model with a combination of fuzzy logic and AHP was used to determine suitable areas for the construction of rainwater harvesting structures in the Golidagh watershed for 2018. The results showed that 9.92% of the studied area has very high potential, 25.7% high, 21.58% moderate, and 42.8% poor rainwater harvesting potential. According to the findings, it is suggested to create suitable rainwater collection structures in designated places to reduce water shortage.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water
  • scarcity
  • hierarchical
  • analysis
  • fuzzy
  • rain
  • GIS
نورمحمدی، پ.، ح، علی.، ط. ن.، و ح، زینی وند. 1395. شناسایی مکان‏ های دارای پتانسیل استحصال آب باران حوضۀ آبخیز سراب صیدعلی الشتر با استفاده از دو روش NRCS- CN و سیستم پشتیبانی تصمیم‏ گیری (DSS) مبتنی بر GIS. اکوهیدرولوژی, 3(2), 279-291.
دارابی، ف.، و ع، ایلدرمی. 1400. تعیین عوامل موثر در مکانیابی مناطق مستعد جمع‌آوری رواناب و استحصال آب باران حوضه آبریز سیاه خور کرمانشاه. هیدروژئومورفولوژی, 8(28), 1-18.
Al-Abadi, A. M., Shahid, S., Ghalib, H. B., and Handhal, A. M. 2017. A GIS-based integrated fuzzy logic and analytic hierarchy process model for assessing water-harvesting zones in Northeastern Maysan Governorate, Iraq. Arabian Journal for Science and Engineering, 42(6), 2487-2499.
Buraihi, F. H., and Shariff, A. R. M. 2015. Selection of rainwater harvesting sites by using remote sensing and GIS techniques: a case study of Kirkuk, Iraq. Jurnal Teknologi, 76(15).
Drought-Prone Areas, South Gonder Zone, Northwest Ethiopia. Journal of the Indian Society of Remote Sensing, 1-11.
Haldar, S., and Majumder, A. 2022. Identifying suitable location for Surface Rainwater Harvesting using GIS and Analytical Hierarchy Process. Papers in Applied Geography, 1-18.
Karmakar, M., and Ghosh, D. 2022. A GIS-based approach for identification of optimum runoff harvesting sites and storage estimation: a study from Subarnarekha-Kangsabati Interfluve, India. Applied Geomatics, 1-14.
Liu, Y., Eckert, C. M., and Earl, C. 2020. A review of fuzzy AHP methods for decision-making with subjective judgements. Expert Systems with Applications, 161, 113738.
Mishra, A. K., Deep, S., and Choudhary, A. 2015. Identification of suitable sites for organic farming using AHP & GIS. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 18(2), 181-193.
Muleta, B., Seyoum, T., and Assefa, S. 2022. GIS-Based Assessment of Suitability Area of Rainwater Harvesting in Daro Labu District, Oromia, Ethiopia. American Journal of Water Science and Engineering, 8(1), 21-35.
Ouali, L., Hssaisoune, M., Kabiri, L., Slimani, M., El Mouquaddam, K., Namous, M and Bouchaou, L. 2022. Mapping of potential sites for rainwater harvesting structures using GIS and MCDM approaches: case study of the Toudgha watershed, Morocco. Euro-Mediterranean Journal for Environmental Integration, 7(1), 49-64.
Surve, R. R., Bhange, H. N., Ayare, B. L., Ingle, P. M., and Kolhe, P. R. 2022. Site selection for water harvesting structures in Tetavali watershed using remote sensing and GIS.
Umugwaneza, A., Chen, X., Liu, T., Mind'je, R., Uwineza, A., Kayumba, P. M and Maniraho, A. P. 2022. Integrating a GIS-based approach and a SWAT model to identify potential suitable sites for rainwater harvesting in Rwanda. AQUA—Water Infrastructure, Ecosystems and Society, 71(3), 415-432.
Vahidnia, M. H., Alesheikh, A., Alimohammadi, A., and Bassiri, A. 2008. Fuzzy analytical hierarchy process in GIS application. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 37(B2), 593-596.
Yegizaw, E. S., Ejegu, M. A., Tolossa, A. T., Teka, A. H., Andualem, T. G., Tegegne, M. A., and Dirar, T. M. 2022. Geospatial and AHP Approach Rainwater Harvesting Site Identification in