Mahanadi 분지의 Mand 집수를 위한 RS, GIS 및 AHP 접근 방식을 사용하여 지하수 잠재력을 기반으로 지하수 재충전에 적합한 장소 묘사

Aug 12, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 9860(2023) 이 기사 인용

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지하수 관리는 전 세계적으로 생계와 지역 경제의 장기적인 생존에 매우 중요하므로 체계적인 접근이 필요합니다. 인구 증가, 빠른 도시화, 기후 변화, 강우 빈도 및 강도의 예측 불가능성으로 인해 지하수 관리가 부족하고 저장 계획에 어려움이 있습니다. 원격탐사(RS) 데이터와 지리정보시스템(GIS)을 이용한 지하수 탐사는 지하수 자원의 평가, 모니터링 및 보존을 지원하는 지하수 연구의 획기적인 발전이 되었습니다. 연구 지역은 Mahanadi 분지의 Mand 유역으로 면적은 5332.07km2이며 북위 21°42′15.525″N~23°4′19.746″N, 동경 82°50′54.503″E~83°36′1.295″에 위치합니다. 인도 차티스가르의 E 경도. 이 연구는 주제별 지도 생성, 지하수 잠재 구역 묘사, RS 및 GIS를 활용하여 효율적이고 성공적으로 지하수를 재충전하기 위한 구조물 추천으로 구성됩니다. 지하수 잠재 구역(GPZ)은 RS, GIS 및 MCDA(Multi-Criteria Decision Analysis) 방법을 사용하여 9개의 주제별 레이어로 식별되었습니다. Satty의 AHP(Analytic Hierarchy Process)를 사용하여 선택된 9개 매개변수의 순위를 매겼습니다. 생성된 GPZ 지도는 연구 지역의 각각 962.44km2, 2019.92km2, 969.19km2 및 1380.42km2를 포괄하는 매우 낮은 지하수 잠재력, 낮은 수준에서 중간 수준, 중간 수준에서 높은 수준, 매우 높은 지하수 잠재력을 가진 지역을 나타냅니다. GPZ 지도는 지하수 변동 지도와 비교했을 때 매우 정확한 것으로 나타났으며, Mand 유역의 지하수 자원을 관리하는 데 사용됩니다. 연구 지역의 유출수는 컴퓨팅 지하 저장 용량에 의해 수용될 수 있으며, 이로 인해 낮은 GPZ와 낮은 GPZ에서 중간 GPZ의 지하수 수준이 높아질 것입니다. 연구 결과에 따르면 지하수 조건을 향상시키고 농업 및 가정용 수자원 부족을 충족시키기 위해 맨드 유역의 적절한 위치에 농장 연못, 점검댐, 삼출조 등 다양한 지하수 함양 구조물이 제안되었습니다. 본 연구는 GIS의 통합이 지하수 관리 및 계획을 위한 다양한 데이터 세트의 융합 분석을 위한 효율적이고 효과적인 플랫폼을 제공할 수 있음을 보여줍니다.

지하수는 도시와 농촌 지역 모두에서 산업, 농업, 가정용 물을 효율적이고 비용 효율적으로 공급하는 데 중요한 천연 자원입니다. 결과적으로 이는 인간의 건강뿐만 아니라 여러 수생 및 육상 생태계의 건강에도 매우 중요합니다. 전 세계적으로 지하수의 약 36%는 주거용으로 추출되고, 42%는 농업 생산에 활용되며, 27%는 산업용으로 사용됩니다1. 현재 인도에서는 도시 주거용 물의 50% 이상과 농촌 물 수요의 85% 이상이 지하수 자원으로 충족되고 있으며 관개는 지하수 추출의 92%를 차지합니다2.

지하수는 직접 관찰할 수 없는 재생 불가능한 천연자원이므로 과잉 이용을 방지하기 위해 적절한 모니터링과 평가가 필요합니다. 효과적인 수자원 관리가 부족하면 수질 문제, 염수 침입, 수위 저하, 기타 수문지질학적, 지질 환경적 갈등이 발생합니다3,4,5.

상당량의 빗물이 지표면 유출을 통해 유실됨에 따라 지하수 함양과 이용의 불균형으로 인해 지하수 문제가 더욱 악화되고 있다6,7. 필수적인 조치가 적시에 이행되지 않으면 인도는 연구 대상 지역을 포함한 여러 주에서 심각한 물 위기에 직면하게 될 것이며 향후 심각한 물 재앙에 직면하게 될 것입니다8. 결과적으로 잉여 지표유출수를 기반으로 한 지하수 자원의 장기적인 관리 및 개발의 필요성이 대두되었다9,10,11. 이러한 목표를 달성하려면 유역 내 GPZ를 식별하는 것이 필수적입니다. GPZ는 필드 기반의 전통적인 접근 방식과 모델링 또는 소프트 컴퓨팅 기술이라는 두 가지 방법으로 식별할 수 있습니다.