Определение участков, пригодных для СДВ, в провинции Бадгис Афганистана с использованием методик ГИС и МКПР

Джума Хан Тахер^a*, М. Наджим Насими^b, М. Насим Насими ^с, Скотт Е. Бойсе ^d

^a Факультет инженерии водных ресурсов и окружающей среды, Кабульский политехнический университет, Карта-и-Маморин, 5-й район, Кабул, Афганистан;
^b Факультет водоснабжения и экологической инженерии, Кабульский политехнический университет, Карта-и-Маморин, 5-й район, Кабул, Афганистан;
^c Кафедра проектирования гидротехнических сооружений, Кабульский политехнический университет, Карта-и-Маморин, 5-й округ, Кабул, Афганистан;
^d Геологическая служба США, Калифорнийский научный центр водных ресурсов, 4165 Spruance Rd., Suite 200, Сан-Диего, Калифорния, 92101-0812, США.

* Автор-корреспондент: jumakhantaher861@gmail.com

M. Наджим Насими: najim.nasimi@kpu.edu.af, M. Насим Насими: nasimnasibi@gmail.com, Скотт Бойсе: seboyce@usgs.gov

14 октября, 2022

https://doi.org/10.29258/CAJWR/2022-R1.v8-2/46-69.eng

Аннотация

Около 1/3 всего населения Афганистана (12,5 млн чел.) не обладают доступом к стабильным источникам водоснабжения, таким как системы добычи грунтовых вод, водозаборные сооружения и водохранилища.  В зонах ограниченной водообеспеченности сбор дождевой воды (СДВ) может повысить доступность питьевой воды.  Благодаря своей гибкости и возможности применения различных критериев технологии СДВ могут использоваться в разнообразных условиях, делая их приемлемым вариантом обеспечения водой местных общин.  В рамках настоящего исследования – на основе современных технологических подходов (геоинформационные системы (ГИС) и многокритериальное принятие решений (МКПР)) и с учетом различных биофизических критериев, выбранных в соответствии с природными условиями целевых районов – были определены участки, пригодные для СДВ.  Для принятия решений на основе МКПР и ГИС использовались метод анализа иерархий (МАИ), модель взвешенной линейной комбинации (ВЛК) и гидрологические инструменты.  Предложенная методология была реализована в целевом районе площадью 11 772 км².  Полученная карта пригодности включает в себя пять (5) типов зон: высокопригодные (7,84% от общей площади), пригодные (21,85%), умеренно пригодные (31,15%), малопригодные (27,85%) и непригодные (11,31%).  Результаты исследования показывают, что высокопригодные и пригодные участки (общая площадь 3 495,47 км²) располагаются в горной местности и характеризуются существенной высотой над уровнем моря, правильной формой горных долин и значительной площадью водосборных бассейнов.  СДВ в данных зонах можно рассматривать в качестве возобновляемого и устойчивого альтернативного способа удовлетворения спроса на воду.  В дополнение к решению проблемы водообеспеченности вододефицитных районов установки СДВ являются эффективными средствами реагирования на изменение климата и управления водными ресурсами.

Доступно на английском

Download the article (eng)

Для цитирования: Taher, J. K., Nasimi, M.N., Nasimi , M.N., Boyce, S. E. (2022).Identifying suitable sites for rainwater harvesting using GIS & Multi – Criteria Decision Making techniques in Badghis Province of Afghanistan. Central Asian Journal of Water Research, 8(2), 48–69. /doi.org/10.29258/CAJWR/2022-R1.v8-2/46-69.eng

Список литературы

Abdulla, F.A. & Al-Shareef, A.W. (2009). Roof rainwater harvesting systems for household water suply in Jordan. Desalination, 243(1-3), 195-207 (https://doi.org/10.1016/j.desal. 2008.05.013)

Adham, A., Riksen, M., Ouessar, M. & Abed, R. (2017). Development of Methodology for Existing Rainwater Harvesting Assessment in (semi-) Arid Regions. Chapter 16, April. (https://doi. org/10.1007/978-3-319-54021-4);

Adham, A., Sayl, K.N., Abed, R., Abdeladhim, M.A., Wesseling, J.G., Riksen, M., Fleskens, L., Karim, U., Ritsema, C.J., Abdeladhim, A., Wesseling, J.G., Riksen, M. & Fleskens, L. (2018). Author’s Accepted Manuscript. International Soil and Water Conservation Research (https://doi. org/10.1016/j.iswcr.2018.07.003)

Adham, A., Wesseling, J.G., Riksen, M., Ouessar, M. & Ritsema, C.J. (2016). A water harvesting model for optimizing rainwater harvesting in the Wadi Oum Zessar Watershed, Tunisia. Agricultural Water Management, 176, 191-202 (https://doi.org/10.1016/j.agwat. 2016.06.003)

Ajin, R.S., Krishnamurthy, R.R., Jayaprakash, M. & Vinod, P.G. (2013). Flood hazard assessment of Vamanapuram River Basin, Kerala, India: An approach using Remote Sensing & GIS techniques. 4(3), 263-274

Akhundzadah, N.A., Soltani, S. & Aich, V. (2020). The Kunduz River Basin, Afghanistan.

Al-Adamat, R. (2008). GIS AS A DECISION SUPPORT SYSTEM FOR SITING WATER HARVESTING PONDS IN THE BASALT AQUIFER/NE JORDAN. 10(2), 189-206

Al-Adamat, R., Diabat, A. & Shatnawi, G. (2010). Combining GIS with multi-criteria decision making for siting water harvesting ponds in Northern Jordan. Journal of Arid Environments, 74(11), 1471- 1477 (https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2010.07.001)

Biswas, B.K. & Mandal, B.H. (2015). Construction and Evaluation of Rainwater Harvesting System for Domestic Use in a Remote and Rural Area of Khulna, Bangladesh, 2014

Cialella, A.T., Dubayah, R., Lawrence, W. & Levine, E. (1997). Predicting Soil Drainage Class Using Remotely Sensed and Digital Elevation Data. 63(2), 171-178

Dai, X. (2016). Dam site selection using an integrated method of AHP and GIS for decision making support in Bortala, Northwest China By. 14

Dugan, R.G., Cannon, E.C. & Garrigus, A.P. (2013). Geotechnical characterizations for the proposed Watana Dam site on the Susitna River, Alaska. ISCORD 2013: Planning for Sustainable Cold Regions, Proceedings of the 10th International Symposium on Cold Regions Development, 667-677 (https:// doi.org/10.1061/9780784412978.064)

Electrical, V., For, S., Study, G., Sari, I.N., Qala, S., Districts, G., Sari, O.F. & Province, P. U.L. (2015). Edited by Leendert Vijselaar, June 2007 (https://doi.org/10.13140/RG. 2.1.4465.7128)

Emiroglu, M.E. (2014). Influences on Selection of the Type of Dam. August

Forkuo, E.K. (2011). Flood Hazard Mapping using Aster Image data with GIS. 1(4), 932-950

Franz, K.J., Hogue, T.S. & Sorooshian, S. (2008). Operational snow modeling: Addressing the challenges of an energy balance model for National Weather Service forecasts. Journal of Hydrology, 360(1- 4), 48-66 (https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2008.07.013)

Gorsevski, P.V., Cathcart, S.C., Mirzaei, G., Jamali, M.M., Ye, X. & Gomezdelcampo, E. (2013). A group-based spatial decision support system for wind farm site selection in Northwest Ohio. Energy Policy, 55, 374-385 (https://doi.org/10.1016/j.enpol.2012.12.013) 68

Gould, J., Qiang, Z.H.U. & Yuanhong, L.I. (2014). Using every last drop: rainwater harvesting and utilization in Gansu Province, China. 33(2)

Haque, M.M., Rahman, A. & Samali, B. (2016). Evaluation of climate change impacts on rainwater harvesting. Journal of Cleaner Production, 137, 60-69 (https://doi.org/10.1016/ j.jclepro.2016.07.038)

Holden, E. & Doshi, V. (2019). Extreme water stress affects a quarter of the world’s population, say experts

Hong, Y., Hsu, K.L., Sorooshian, S. & Gao, X. (2004). Precipitation estimation from remotely sensed imagery using an artificial neural network cloud classification system. Journal of Applied Meteorology, 43(12), 1834-1852 (https://doi.org/10.1175/JAM2173.1)

Jasrotia, A.S., Majhi, A. & Singh, S. (2009). Water balance approach for rainwater harvesting using remote sensing and GIS techniques, Jammu Himalaya, India. Water Resources Management, 23(14), 3035-3055 (https://doi.org/10.1007/s11269-009-9422-5)

Kahinda, J.M., Lillie, E.S.B., Taigbenu, A.E., Taute, M. & Boroto, R.J. (2008). Developing suitability maps for rainwater harvesting in South Africa. 33, 788-799 (https://doi.org /10.1016/j. pce.2008.06.047)

Mack, T.J., Chornack, M.P. & Taher, M.R. (2013). Groundwater-level trends and implications for sustainable water use in the Kabul Basin, Afghanistan. Environment Systems and Decisions, 33(3), 457-467 (https://doi.org/10.1007/s10669-013-9455-4)

Mahmoodi, S.M. (n.d.). Integrated Water Resources Management for Rural Development and Environmental Protection in Afghanistan. 3

Mahmoud, S.H. & Alazba, A.A. (2014). The potential of in situ rainwater harvesting in arid regions: developing a methodology to identify suitable areas using GIS-based decision support system (https://doi.org/10.1007/s12517-014-1535-3)

Malczewski, J. (2000). On the use of weighted linear combination method in GIS: Common and best practice approaches. Transactions in GIS, 4(1), 5-22 (https://doi.org/10.1111/1467-9671.00035)

Malczewski, J. (2004). GIS-based land-use suitability analysis: A critical overview. Progress in Planning, 62(1), 3-65 (https://doi.org/10.1016/j.progress.2003.09.002)

Mbilinyi, B.P. (2007). GIS-based decision support system for identifying potential sites for rainwater harvesting. 32, 1074-1081 (https://doi.org/10.1016/j.pce.2007.07.014)

Mohanty, S., Bardhan, T. & Dey, A. (2020). Rain Water Harvesting: A Viable Way to Combat Water Crisis. July, 44-48

National Rural WASH Policy 2016-2020 (2020). Page 1

Patangray, A.J., Patil, N.G., Singh, S.K., Tiwari, P., Mishra, V.N., Pagdhune, A.R. & Patil, B.A. (2019). Soil Suitability Evaluation of Major Crops for Sustainable Land Use Planning in Kupti Watershed, Yavatmal District, Maharashtra. Agropedology, 26(2), 117-131 (https://doi.org/10.47114/j. agroped.2016.dec2)

Pérez, O.M., Telfer, T.C. & Ross, L.G. (2005). Geographical information systems-based models for offshore floating marine fish cage aquaculture site selection in Tenerife, Canary Islands. Aquaculture Research, 36(10), 946-961 (https://doi.org/10.1111/j.1365-2109.2005.01282.x)

Prof, A. (2015). GEO-SPATIAL DATA FOUNDATION FOR. 6(7), 61-68

Qureshi, A. (2002). Water resources management in Afghanistan: The issues and options. 14 (http:// www.afghaneic.net/library/hydrological surveys/wor49.pdf)

Related, W. & In, P. (2014). International Journal of Educational Studies. 01(03), 137-144

Results, A. (2021). Achieving results

Saaty, T.L. (1977). A scaling method for priorities in hierarchical structures. Journal of Mathematical Psychology, 15(3), 234-281 (https://doi.org/10.1016/0022-2496(77)90033-5) 69

Saaty, T.L. & Saaty, T.L. (2015). Decision making with the analytic hierarchy process. June (https:// doi.org/10.1504/IJSSCI.2008.017590)

Saleh Alatawi, E.A. (2015). Dam Site Selection Using Remote Sensing Techniques and Geographical Information System to Control Flood Events in Tabuk City. Journal of Waste Water Treatment & Analysis, 06(01), 1-13 (https://doi.org/10.4172/2157-7587.1000189)

Seckler, D. & Barker, R. (2010). of Water Resources Development Water Scarcity in the Twenty- first Century. April 2013, 37-41

Shadmehri, A., Ghasemi, E., Ali, S. & Cheshomi, A. (2020). A multi-criteria decision analysis approach towards efficient rainwater harvesting. 582 (December 2019)

Shadmehri Toosi, A., Ghasemi Tousi, E., Ghassemi, S.A., Cheshomi, A. & Alaghmand, S. (2020). A multi-criteria decision analysis approach towards efficient rainwater harvesting. Journal of Hydrology, 582 (August 2019) (https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.124501)

Shahabi, H., Ahmad, B.A., Ahmad, B. Bin, Taheri Amiri, M.J., Keihanfard, S. & Ebrahimi, S. (2016). Assessment of WLC and fuzzy logic methods for site selection of water reservoirs in Malaysia. Polish Journal of Environmental Studies, 25(3), 1223-1231 (https://doi.org/10.15244/pjoes/61529)

Tamim, M.A. (2020). Assessment of climate change impacts on environmental sustainability in Afghanistan. November, 0-6 (https://doi.org/10.1051/e3sconf/ 202020801001)

Yasser, M., Jahangir, K. & Mohmmad, A. (2013). Earth dam site selection using the analytic hierarchy process (AHP): A case study in the west of Iran. Arabian Journal of Geosciences, 6(9), 3417-3426 (https://doi.org/10.1007/s12517-012-0602-x).