Определение подходящих участков для пополнения запасов подземных вод на основе потенциала подземных вод с использованием ДЗ, ГИС и подхода МАИ для водосбора Манд в бассейне Маханади.

Aug 12, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 9860 (2023) Цитировать эту статью

1047 доступов

1 Цитаты

Подробности о метриках

Управление подземными водами требует системного подхода, поскольку оно имеет решающее значение для долгосрочной жизнеспособности средств к существованию и региональной экономики во всем мире. В результате роста населения, быстрой урбанизации и изменения климата, а также непредсказуемости частоты и интенсивности осадков наблюдается недостаточное управление подземными водами и трудности с планами их хранения. Исследование подземных вод с использованием данных дистанционного зондирования (ДЗ) и географической информационной системы (ГИС) стало прорывом в исследованиях подземных вод, помогая в оценке, мониторинге и сохранении ресурсов подземных вод. Регион исследования представляет собой водосборный бассейн Манд бассейна Маханади, занимающий площадь 5332,07 км2 и расположенный между 21°42′15,525″ с.ш. и 23°4′19,746″ северной широты и 82°50′54,503″ восточной долготы и 83°36′1,295″. Долгота восточной долготы в Чхаттисгархе, Индия. Исследование включает в себя создание тематических карт, разграничение потенциальных зон подземных вод и рекомендации по структурам для эффективного и успешного пополнения запасов подземных вод с использованием ДЗ и ГИС. Потенциальные зоны подземных вод (ГПЗ) были идентифицированы по девяти тематическим слоям с использованием ДЗ, ГИС и метода многокритериального анализа решений (MCDA). Для ранжирования девяти выбранных параметров использовался процесс аналитической иерархии Сатти (AHP). На созданной карте ГПЗ обозначены регионы с очень низким, низким и средним, средним и высоким и очень высоким потенциалом подземных вод, охватывающие 962,44 км2, 2019,92 км2, 969,19 км2 и 1380,42 км2 исследуемого региона соответственно. Карта ГПЗ оказалась очень точной по сравнению с картой колебаний подземных вод и используется для управления ресурсами подземных вод в водосборном бассейне Манд. Сток исследуемой территории может быть учтен за счет расчетной емкости подземного хранилища, что повысит уровень грунтовых вод в ГПЗ с низким, низким и средним уровнем. Согласно результатам исследования, в соответствующих местах водосборного бассейна Манда были предложены различные сооружения для пополнения подземных вод, такие как фермерские пруды, обратные дамбы и фильтрационные резервуары, для улучшения состояния подземных вод и восполнения нехватки водных ресурсов в сельском хозяйстве и бытовом использовании. Это исследование показывает, что интеграция ГИС может обеспечить эффективную и действенную платформу для конвергентного анализа различных наборов данных для управления и планирования подземных вод.

Подземные воды являются важнейшим природным ресурсом для эффективного и экономичного снабжения промышленными, сельскохозяйственными и бытовыми водами как в городских, так и в сельских районах. В результате это имеет решающее значение для здоровья человека, а также для здоровья некоторых водных и наземных экосистем. Во всем мире около 36% подземных вод добывается для бытовых нужд, 42% используется для сельскохозяйственного производства и 27% используется для промышленных целей1. В настоящее время в Индии более 50% потребностей в воде в городских жилых домах и 85% потребностей в воде в сельской местности удовлетворяются за счет ресурсов подземных вод, при этом на орошение приходится 92% добычи подземных вод2.

Поскольку подземные воды являются невозобновляемым природным ресурсом, который невозможно наблюдать напрямую, его необходимо тщательно контролировать и оценивать, чтобы предотвратить чрезмерную эксплуатацию. Отсутствие эффективного управления водными ресурсами приводит к проблемам с качеством воды, проникновению соленых вод, падению уровня воды и другим гидрогеологическим и геоэкологическим конфликтам3,4,5.

Поскольку значительное количество дождевой воды теряется через поверхностный сток, проблема подземных вод усугубляется из-за дисбаланса между пополнением и использованием подземных вод6,7. Если необходимые действия не будут реализованы своевременно, Индия столкнется с острым водным кризисом в нескольких своих штатах, включая нынешнюю территорию исследования, и окажется на грани серьезной водной катастрофы в будущем8. В результате возникла необходимость долгосрочного управления и развития ресурсов подземных вод на основе избыточного поверхностного стока9,10,11. Идентификация ГПЗ в пределах водораздела имеет важное значение для достижения этих целей. ГПЗ можно идентифицировать двумя способами: традиционными подходами на основе месторождений и методами моделирования или мягких вычислений.