The Dehgolan aquifer, which lies in semiarid western Iran, was evaluated using a multi-influencing factor (MIF) analysis to determine groundwater sustainability. Eight indicators, including climatic variability, groundwater exploitation (pumping), groundwater quality, groundwater vulnerability, public participation, legal framework, water productivity, and occupation related to groundwater, were quantified and placed into a series of thematic maps within a GIS framework. Each factor was weighted based on the analyses obtained from the MIF model and the stacked maps were summed to yield a final map showing the degree of sustainability within the groundwater basin. The final groundwater sustainability map showed that 4% of the basin was in a critically unsustainable zone, 30% in an unsustainable zone, 40% in a semisustainable zone, 25% in a sustainable zone, and 1% in an ideally sustainable zone. The final map was validated using a receiver operating characteristic (ROC) method, cross-tabulation, and chi-square tests using groundwater-level decline as a test proxy. The analysis assessed the correlation between water levels that exhibited declines versus the degree of unsustainability of water levels and sustainable water use. The area under the curve was calculated to be 88%, cross-tabulation 64.4%, and the chi-square value was 260.5 with 4 degrees of freedom and values <0.05 (3.627E-55), which suggest that the final map has statistical significance. The sustainability analysis developed is useful as a baseline for development of governance laws to implement management methods in groundwater basins and it can be applied to a wide range of aquifer types in variable climates worldwide.
L’aquifère de Dehgolan, qui se trouve dans la partie semiaride occidental de l’Iran, a fait l’objet d’une évaluation à l’aide d’une analyse des facteurs d’influence multiples (FIM) afin de déterminer la durabilité des eaux souterraines. Huit indicateurs, dont la variabilité climatique, l’exploitation des eaux souterraines (pompage), la qualité des eaux souterraines, la vulnérabilité des eaux souterraines, la participation publique, le cadre juridique, la productivité de l’eau et l’occupation des sols liée aux eaux souterraines, ont été quantifiés et placés dans une série de cartes thématiques d’un SIG. Chaque facteur a été pondéré en fonction des analyses obtenues par le modèle FIM et les cartes superposées ont été additionnées pour produire une carte finale montrant le degré de durabilité du bassin d’eau souterraine. La carte finale de la durabilité des eaux souterraines a montré que 4% du bassin était dans une zone gravement non durable, 30% dans une zone non durable, 40% dans une zone semidurable, 25% dans une zone durable, et 1% dans une zone idéalement durable. La carte finale a été validée à l’aide d’une méthode de caractéristique d’exploitation du récepteur (ROC), de tableaux croisés et de tests du chi carré utilisant la baisse du niveau des eaux souterraines comme test de proxy. L’analyse a évalué la corrélation entre les niveaux d’eau qui ont présenté des baisses et le degré de non-durabilité des niveaux d’eau et d’utilisation durable de l’eau. L’aire sous la courbe a été calculée à 88%, le tableau croisé à 64.4%, et la valeur du chi-carré était de 260.5 avec 4 degrés de liberté et des valeurs <0.05 (3.627E−55), suggérant que la carte finale a une signification statistique. L’analyse de durabilité développée est. utile comme base de référence pour le développement de lois de gouvernance pour mettre en œuvre des méthodes de gestion dans les bassins d’eaux souterraines et elle peut être appliquée à un large éventail de types d’aquifères dans des climats variables dans le monde entier.
Se evaluó el acuífero de Dehgolan, situado en la zona semiárida del oeste de Irán, mediante un análisis de factores de influencia múltiple (MIF) para determinar la sostenibilidad de las aguas subterráneas. Se cuantificaron ocho indicadores, entre ellos la variabilidad climática, la explotación de las aguas subterráneas (bombeo), la calidad y la vulnerabilidad de las aguas subterráneas, la participación pública, el marco jurídico, la productividad del agua y la ocupación relacionada con las aguas subterráneas, y se incluyeron en una serie de mapas temáticos dentro de un marco GIS. Cada factor se ponderó en función de los análisis obtenidos del modelo MIF y los mapas agrupados se sumaron para obtener un mapa final que mostraba el grado de sostenibilidad dentro de la cuenca de aguas subterráneas. El mapa final de sostenibilidad de las aguas subterráneas mostró que el 4% de la cuenca se encontraba en una zona críticamente insostenible, el 30% en una zona insostenible, el 40% en una zona semisostenible, el 25% en una zona sostenible y el 1% en una zona idealmente sostenible. El mapa final se validó mediante un método de características operativas del receptor (ROC), tabulaciones cruzadas y pruebas de chi-cuadrado utilizando el descenso del nivel de las aguas subterráneas como prueba de aproximación. El análisis evaluó la correlación entre los niveles de agua que presentaban descensos frente al grado de insostenibilidad de los niveles de agua y el uso sostenible del agua. El área bajo la curva se calculó en un 88%, la tabulación cruzada en un 64.4%, y el valor de chi-cuadrado fue de 260.5 con 4 grados de libertad y valores <0.05 (3.627E−55), lo que sugiere que el mapa final tiene significación estadística. El análisis de sostenibilidad desarrollado es útil como base para el desarrollo de normas de gobernanza para implementar métodos de gestión en las cuencas subterráneas y puede aplicarse a una amplia gama de tipos de acuíferos en climas variables en todo el mundo.
Dehgolan 含水层位于半干旱的伊朗西部, 使用多影响因素(MIF)分析进行评估, 以确定地下水的可持续性。八项指标, 包括气候变异性、地下水开采(抽水)、地下水质量、地下水脆弱性、公众参与、法律体制、水生产力和与地下水相关的职业, 被量化并放入地理信息系统框架内的系列专题地图中。根据从 MIF 模型获得的分析对每个因素进行加权, 并将叠加的地图相加, 得出最终地图, 展示出地下水盆地内的可持续性程度。最终的地下水可持续性地图显示, 4% 的流域处于极度不可持续区, 30% 处于不可持续区, 40% 处于半可持续区, 25% 处于可持续区, 1% 处于理想可持续区。使用接收器操作特征(ROC)方法、交叉制表和卡方检验验证最终地图, 使用地下水位下降作为验证代理。该分析评估了水位下降与水位不可持续程度和可持续用水之间的相关性。曲线下面积计算为88%，交叉制表为64.4%, 卡方值为260.5, 自由度为4, 值 < 0.05(3.627E−55), 表明最终图具有统计学意义。所开发的可持续性分析可用作制定治理法以在地下水盆地实施管理方法的基准, 并可应用于全球多变气候下的各类含水层。.
پایداری آبهای زیرزمینی آبخوان دهگلان واقع در اقلیمی نیمه خشک در غرب ایران با استفاده از تحلیل عاملی چندتاثیره (MIF) مورد ارزیابی قرار گرفت. هشت شاخص شامل تنوع اقلیمی، استخراج آبهای زیرزمینی (پمپاژ)، کیفیت آبهای زیرزمینی، آسیب پذیری آبهای زیرزمینی، مشارکت عمومی، چارچوب قانونی، بهره وری آب و اشتغال مرتبط به آبهای زیرزمینی، کمی سازی شده و با استفاده از GIS نقشه های موضوعی مرتبط به هر لایه تهیه گردید. هر عامل بر اساس تحلیلهای بهدستآمده از مدل MIF وزندهی شده و برای به دست آوردن نقشه نهایی پایداری آب زیرزمینی در حوضه مورد بررسی، با همپوشانی این لایه ها جمع جبری آنها به دست آمد. نقشه نهایی پایداری آبهای زیرزمینی نشان داد که 4 درصد از حوضه در منطقه بحرانی ناپایدار، 30 درصد در منطقه ناپایدار، 40 درصد در منطقه نیمه پایدار، 25 درصد در منطقه پایدار و 1 درصد در منطقه پایدار ایده آل قرار دارد. با استفاده از روش نمودار مشخصه عملکرد(ROC)، جدول توافقی(متقاطع) و آزمایشهای خی 2 بر مبنای کاهش سطح آب زیرزمینی نقشه نهایی اعتبارسنجی گردید. تحلیل همبستگی بین افت سطح آب به عنوان شاهد پایداری یا ناپایداری با زونهای مختلف ناپایداری و پایداری آب زیرزمینی در نقشه نهایی انجام گرفت. نتایج مساحت زیرمنحنی 88 درصد، جدول متقاطع 64.4 درصد و مقدار خی دو 260.5 با 4 درجه آزادی و مقادیر <0.05 (E–553.627) به دست آمد که نشان می دهد نقشه نهایی از دید آماری معتبر است. استفاده از تحلیل پایداری آب زیرزمینی بهعنوان پایهای برای توسعه قوانین حاکمیتی برای اجرای روشهای مدیریت در حوضههای آب زیرزمینی مفید است و میتوان آن را برای طیف وسیعی از انواع آبخوانها در اقلیمهای گوناگون در سراسر جهان اعمال کرد.
O aquífero Dehgolan, que fica no semiárido oeste do Irã, foi avaliado através da análise do fator de múltipla influência (FMI) para determinar a sustentabilidade das águas subterrâneas. Oito indicadores, incluindo variabilidade climática, explotação de águas subterrâneas (bombeamento), qualidade das águas subterrâneas, vulnerabilidade das águas subterrâneas, participação pública, marco legal, produtividade da água e ocupação relacionada às águas subterrâneas, foram quantificados e colocados em uma série de mapas temáticos dentro de uma estrutura SIG. Cada fator foi ponderado com base nas análises obtidas do modelo FMI e os mapas empilhados foram somados para produzir um mapa final mostrando o grau de sustentabilidade dentro da bacia subterrânea. O mapa final de sustentabilidade das águas subterrâneas mostrou que 4% da bacia estava em uma zona criticamente insustentável, 30% em uma zona insustentável, 40% em uma zona semisustentável, 25% em uma zona sustentável e 1% em uma zona idealmente sustentável. O mapa final foi validado usando um método de característica operacional do receptor (COR), tabulação cruzada e testes de qui-quadrado utilizando o declínio do nível das águas subterrâneas como proxy de teste. A análise avaliou a correlação entre os níveis de água que apresentaram declínio versus o grau de insustentabilidade dos níveis de água e uso sustentável da água. A área sob a curva foi calculada em 88%, tabulação cruzada 64.4%, e o valor do qui-quadrado foi de 260.5 com 4 graus de liberdade e valores <0.05 (3.627E−55), o que sugere que o mapa final tem significado. A análise de sustentabilidade desenvolvida é útil como base para o desenvolvimento de leis de governança para implementar métodos de gestão em bacias subterrâneas e pode ser aplicada a uma ampla gama de tipos de aquíferos em climas variáveis em todo o mundo.
Keywords: Groundwater sustainability; Iran; Multi-influencing factor (MIF) model; Over-expliotation; Receiver operation characteric (ROC).
© The Author(s), under exclusive licence to International Association of Hydrogeologists 2022, Springer Nature or its licensor holds exclusive rights to this article under a publishing agreement with the author(s) or other rightsholder(s); author self-archiving of the accepted manuscript version of this article is solely governed by the terms of such publishing agreement and applicable law.