Çok kriterli karar analizi yöntemlerine dayanan coğrafi bilgi sistemleri kullanılarak yeraltı suyu potansiyelinin değerlendirilmesi: Panj Amu Nehri havzası örneği, Afganistan

Abstract

Afganistan da su, enerji üretimi ve ekonomi için en önemli kaynaktır. Ülke hâlâ temiz içme suyuna erişim konusunda zorluk yaşamaktadır. Ülkenin ana içme suyu kaynağını yeraltısuları oluşturmaktadır. Ancak, ülkenin yeraltısuyu kaynakları hakkında yeterli bilgi mevcut değildir. Yeraltısuyu kaynakları potansiyelinin değerlendirilmesi ve sürdürülebilir su yönetimi, tarımsal kalkınma, kentsel ve kırsal su temini ve afetlerin azaltılması açısından çok önemlidir. Yeraltısuyu kaynaklarına güvenilir ve sürdürülebilir erişim sağlanmasıyla çevrenin korunması, ekonomik kalkınma, halk sağlığı ve çatışmalar önlenebilir. Panj Amu Nehri Havzası (PANH) gibi bölgelerde, yeraltısuyuna olan bağımlılığın yüksek olması nedeniyle bu kaynakların özelliklerinin bilinmesi önemlidir. Bu tez kapsamında, PANH'nın yeraltısuyu potansiyeli, kullanılabilirliği ve çeşitli parametrelerin yeraltısuyu beslenmesi üzerindeki CBS, AHP, FR ve EBF yöntemleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu çalışmada, yağış, jeoloji, çizgisellik yoğunluğu, drenaj yoğunluğu, toprak dokusu, arazi kullanımı, arazi örtüsü, topografik nem indeksi, farklı bitki örtüsü indeksi ve eğim dahil olmak üzere on tematik katman ile birlikte, yeraltı suyu statik seviyeleri, akış ve buharlaşma-terleme verileri kullanılmıştır. Tüm coğrafi veri setleri ArcMap programı kullanılarak analiz edilmiştir. Tüm veriler onaylanmış çevrimiçi kaynaklardan elde edilmiştir. Panj Amu Nehir Havzası için yapılan su bütçesi, yeraltı suyu sistemine yılda 1,887 milyar metreküp sızdığını göstermektedir. İnsani tüketim, hayvancılık ve tarımsal faaliyetler tarafından tüketilen yıllık toplam yeraltı suyu miktarı 808,19 milyon metreküptür. Sonuç olarak, havzadaki yıllık net yeraltı suyu bütçesi 1.078 milyar metreküp olup bu da PANH'deki yeraltı suyu sisteminin şu anda sürdürülebilir olduğunu göstermektedir. Her üç yöntem de yüksek yağış alan, geçirgen jeolojik ve toprak koşullarına sahip seyrek nüfuslu dağlık bölgelerde yüksek yeraltı suyu potansiyeline vii işaret etmektedir. Kilit bölgeler arasında Takhar'ın kuzeydoğusu, Baghlan'ın doğu ve güneydoğusu ile Badakhshan'ın kuzeybatı ve doğusu (Wakhan koridorunun bazı kısımları) yüksek yeraltı suyu potansiyeline sahiptir. Eğri Altındaki Alan ve Alıcı Operatör Eğrisi (AUC-ROC) metodlarına göre, EBF metodu 92,6 ile en yüksek doğruluğa sahip olduğu, onu %91,5 ile FR'nin ve %80,2 ile AHP takip ettiği görülmüştür.

Afghanistan, where water is the most important resource for energy production and the economy. The country still struggles with access to clean drinking water, and its main supply of drinking water comes from groundwater. Unfortunately, not much is known about the country's groundwater system. The assessment of groundwater potential and groundwater stability is crucial for sustainable water management, agricultural development, urban and rural water supply, and disaster mitigation. It supports environmental protection, economic development, public health, and conflict prevention by ensuring reliable and sustainable access to groundwater resources. In regions such as the Panj Amu River Basin, this identification is particularly important due to the high dependence on groundwater. Therefore, the thesis focuses on water budget, groundwater potential, availability, and the impact of various parameters on groundwater recharge of the PARB using the Analytical Hierarchy Process (AHP), Frequency Ratio (FR) and Evidential Belief Function (EBF) methods. Ten thematic layers including precipitation, geology, lineament density, drainage density, soil texture, land use and land cover, topographic wetness index, curvature, normalized difference vegetation index and slope gradient were used as influencing factors along with groundwater static level data, runoff and evapotranspiration for this research work. All geographic datasets were analyzed using the ArcMap environment and the required spatial data were obtained from various approved relevant online sources. The water balance analysis for the Panj Amu River Basin indicates that 1.887 billion cubic meters' infiltrates into the groundwater system annually. The total annual groundwater consumption by humans, livestock and agricultural activities amounts to 808.19 million cubic meters. Consequently, the annual net groundwater budget in the basin is 1.078 billion cubic meters, suggesting that the groundwater system in the PARB is currently sustainable. All three methods indicate high groundwater potential in sparsely v populated mountainous regions with high rainfall and permeable geology and soil conditions. The key regions include the northeast of Takhar, the east and southeast of Baghlan and the northwest and east (some parts of the Wakhan corridor) of Badakhshan have high groundwater potential. In general, the Panj Amu River Basin has moderate groundwater potential. Area Under the Curve (AUC) and Receiver Operating Characteristic (ROC) analysis were used to validate the study. The results show that the EBF methods has the highest efficiency with an AUC of 92.6%, followed by the FR method with 91.5% and the AHP model with 80.2%.