به نقل از خبرگزاری مهر و دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دکتر حسین رشیدی‌گویا، پژوهشگری در حوزه ژئوفیزیک و ژئوهیدرولوژی و فارغ‌التحصیل دکترا، توانست با راهنمایی دکتر همایون کتیبه، عضو هیئت علمی این دانشگاه، مدلی برای پیش‌بینی تغییرات سطح آب زیرزمینی به دنبال زمین‌لرزه در آبخوان‌های آزاد طراحی کند. این تحقیق در منطقه سرپل‌ذهاب و پس از زلزله ۲۱ آبان ۱۳۹۶ به انجام رسید و به گفته مجری پروژه، این اقدام را می‌توان گام مهمی در راستای توسعه دانش ژئوهیدرولوژی دانست.
رشیدی‌گویا به کمبودهای علمی در رابطه با تأثیر زلزله بر منابع آب زیرزمینی اشاره کرد و گفت: با این که در نقاط مختلف دنیا نوسانات سطح آب زیرزمینی پس از زمین‌لرزه‌ها مشاهده شده، اما مکانیزم دقیق این تغییرات همچنان ناشناخته باقی مانده است. علاوه بر این، پیش‌بینی این نوسانات نیز همواره غیرممکن به شمار آمده است. این تحقیق با هدف پر کردن این خلأ علمی و ارایه مدلی برای پیش‌بینی رفتار آبخوان‌ها پس از زلزله آغاز گردید.
وی بیان کرد: مطالعه مذکور با بررسی تغییرات سطح آب در دشت سرپل‌ذهاب پس از زلزله آغاز شد که در آن، کمترین کاهش سطح آب به اندازه ۳.۰۸ متر و بیشترین افزایش تا ۴.۴۲ متر ثبت گردیده بود. برای انجام تحلیل دقیق‌تر، دو مدل فیزیکی آبخوان طراحی شد که یکی اثر لرزش و دیگری تأثیر گسلش در یک آبخوان را شبیه‌سازی می‌کرد. این مدل‌ها با استفاده از محفظه‌های شیشه‌ای و لایه‌هایی از خاک و ماسه تهیه شدند و نتایج حاصله منجر به شناسایی پارامترهای جدیدی در رفتار آبخوان‌ها گردید.
این فارغ‌التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر افزود: در ادامه، ۱۳ عامل افزاینده و ۵ عامل کاهنده سطح آب‌های زیرزمینی در نرم‌افزار ArcGIS مدل‌سازی شدند. این عوامل شامل اطلاعات زمین‌شناسی، هیدرولوژیکی، ژئوفیزیکی، تصاویر ماهواره‌ای و… بودند.
براساس گفته‌های او، برای ترکیب و تحلیل این عوامل از روش‌های AHP و منطق فازی بهره گرفته شد و مدل نهایی با استفاده از داده‌های زلزله سرپل‌ذهاب مورد اعتبارسنجی قرار گرفت. رشیدی‌گویا تأکید کرد: این مدل نه تنها امکان پیش‌بینی نوسانات سطح آب در چاه‌ها پس از زلزله را فراهم می‌کند، بلکه در مدیریت بحران، نظارت بر منابع آبی کشور و حتی در تحقیقات پیش‌بینی زلزله نیز کاربرد دارد. برای اولین بار در این کشور، چنین مدلی توانسته است با دقت، مناطق مستعد افزایش یا کاهش سطح آب زیرزمینی به‌واسطه زلزله را پیش‌بینی نماید.
وی در خصوص چالش‌های این پروژه گفت: بزرگ‌ترین کاستی، جمع‌آوری و پردازش داده‌های گوناگون ژئوفیزیکی، زمین‌شناسی و تصاویر ماهواره‌ای بود. همچنین برای ساخت مدل‌های فیزیکی دقیق و تجزیه و تحلیل داده‌ها نیازمند تخصص در چندین زمینه و استفاده از نرم‌افزارهای مختلف بودیم. این پروژه در مجموع حدود دو سال به طول انجامید.
رشیدی‌گویا خاطرنشان کرد: این پژوهش تاکنون منجر به انتشار یک مقاله ISI و یک مقاله علمی‌پژوهشی شده و یک مقاله ISI دیگر نیز در حال آماده‌سازی برای چاپ قرار دارد. در این آثار، مدل ترکیبی AHP و منطق فازی و همبستگی ویژگی‌هایی مثل ضخامت حاشیه مویینه، مقاومت الکتریکی لایه‌های آبدار و روانگرایی با نوسانات سطح آب به تصویر کشیده شده‌اند.
رشیدی‌گویا به کاربردهای گوناگون این تحقیق نیز اشاره نمود و گفت: این طرح می‌تواند در حوزه‌های مدیریت منابع آب زیرزمینی در مناطق زلزله‌زده، ایجاد سیستم‌های هشدار زلزله هیدروژئولوژیکی، پیش‌بینی کدر شدگی آب چاه‌ها پس از زلزله و شناسایی چاه‌های حساس به زمین‌لرزه مورد استفاده قرار گیرد.
وی در ادامه افزود: مسیر تحقیق را می‌توان در دو زمینه دنبال کرد؛ یکی گسترش مدل‌های پیش‌بینی تغییرات آب زیرزمینی و دیگری طراحی سنسورهای حساس به لرزش و دما برای کمک به پیش‌بینی زلزله، ولی متأسفانه به دلیل وضعیت کنونی پروژه‌های تحقیقاتی، تحقق این ایده‌ها با دشواری‌های زیادی همراه است.
این پژوهشگر گفت: هزینه راه‌اندازی این پروژه تحقیقاتی در فاز دانشگاهی تقریباً ۸۰ میلیون تومان بوده، اما با ورود به فاز اجرایی و صنعتی، هزینه‌ها به‌طور قابل توجهی افزایش خواهد یافت.
وی به مزایای رقابتی این طرح اشاره کرد و افزود: پروژه‌های مشابهی در ایتالیا، ژاپن و نیوزیلند انجام شده، اما عمدتاً بر روی رصد تغییرات سطح آب تمرکز داشته و نه مدل‌سازی برای پیش‌بینی آن. طرح حاضر از دقت بالایی برخوردار بوده و قابلیت توسعه در مناطق زلزله‌زن ایران را دارد و همچنین از دانش بومی برخوردار است. شایان ذکر است این محقق دانشگاه صنعتی امیر کبیر همچنین خالق دو اختراع مرتبط با پاکسازی لکه‌های نفتی در دریا نیز هست.