A Development-Oriented Paradigmatic Model for Land Subsidence Risk in Water Resources Management

Document Type : Applied Article

Authors

1 Soil Conservation and Watershed Management Research Department, Zanjan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Zanjan, Iran

2 Socio-Economic and Extension Research Department, Zanjan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Zanjan, Iran

10.22059/jhsci.2025.398222.887

Abstract

In recent decades, land subsidence has emerged as a critical environmental and management challenge in Iran’s arid and semi-arid regions. Primarily caused by excessive groundwater extraction, subsidence poses risks far beyond agriculture, threatening water security, infrastructure stability, ecological balance, and community resilience. This study aims to develop a paradigmatic model of the factors influencing land subsidence in Zanjan Province, emphasizing managerial, natural, and human dimensions with special attention to the role of weak water governance. Using a qualitative approach and grounded theory methodology, data were collected through semi-structured interviews with 18 experts in the field. The data were analyzed using MAXQDA software based on a paradigmatic framework comprising causal, intervening, and contextual conditions. The findings reveal that land subsidence results from the complex interplay of multiple drivers. Causal factors include unsustainable groundwater withdrawal, lack of integrated water planning, and weak law enforcement. Intervening factors such as variable climate conditions, geological features, and socio-economic pressures like rural unemployment and low groundwater costs further intensify the problem. Contextual conditions including unstable governance structures, poor inter-agency coordination, low community participation, and insufficient infrastructure accelerate the spread of this hazard. Addressing land subsidence requires a comprehensive strategy rooted in sustainable water resource management. Key recommendations include implementing effective groundwater monitoring, promoting water-efficient irrigation, strengthening institutional capacities, enforcing relevant regulations, and enhancing community awareness and involvement. These insights provide a valuable foundation for developing policies and practical measures to mitigate land subsidence and protect groundwater resources nationwide.

Keywords

References

  • افسری، عبدالحمید؛ حاجی ناصری، سعید؛ فاضلی، محمد؛ و فیرحی، داود (1396). مدل داده‌بنیاد بررسی جامعه‌شناختی حکمرانی آب در بحران دریاچه‌ی ارومیه. مطالعات راهبردی سیاستگذاری عمومی، 7(25)، 53-72.
  • اکبریان، مرتضی؛ و قهرودی‌تالی، منیژه (1403). تحلیل محیطی فرونشست زمین در دشت اسدآباد همدان و مخاطرات آن.مدیریت مخاطرات محیطی، 11(1)، 57-72.
  • تورانی، مرجان؛ آق‌اتابای، مریم؛ و روستایی، مه‌آسا (1397). مطالعه فرونشست در شهر گرگان با استفاده از روش تداخل‌سنجی راداری. آمایش جغرافیایی فضا، 8 (27)، 117-128.
  • خواجه، محمد؛ چوقی، بایرام‌کمکی؛ رضایی، محسن؛ بردی‌شیخ، واحد؛ و عبادی، لادن (1403). ارزیابی و مدل‌سازی مکانی خطر فرونشست زمین با استفاده از مدل LiCSBAS و الگوریتم جنگل تصادفی (مطالعۀ موردی: دشت مرودشت-خرامه). علوم آب و خاک،. 28(2)، 97-120.
  • رنجبرباروق، زهرا؛ و فتح‌اله‌زاده، محمد (1402). بررسی ارتباط فرونشست زمین و تغییرات تراز آب زیرزمینی با استفاده از تداخل‌سنجی راداری (مطالعۀ موردی: شهر مشهد). پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی، 12(2)، 214-229.
  • عبداللهی، زهرا (1404). ارزیابی فرونشست زمین در دشت زنجان و ابهر با تأکید بر خصوصیات هیدروژئولوژی آبخوان (بررسی آسیب‌ها و ارائه راهکارها). طرح تحقیقاتی، مرکز تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی و منابع طبیعی زنجان.
  • علی‌بابایی، یحیی (1397). مکس‌کیودا ۱۱ (هنر تحلیل متن)، تهران: علمی و فرهنگی کاتب.
  • قاضی، محمودرضا؛ و طالعی حور، رهبر (1403). دلایل و پیامدهای بحران آب در ایران: ارائۀ یک روش نظریه‌پردازی داده‌بنیاد. راهبرد، 33(3)، 1-12.
  • قهرودی تالی، منیژه؛ علی‌نوری، خدیجه؛ و ریوندی، هما (1400). تحلیل عوامل مؤثر بر فرونشست در دشت سبزوار. اطلاعات جغرافیایی سپهر، 30(117)، 165-180.
  • نژادحسینی، رقیه؛ مقیمی، ابراهیم؛ گورابی، ابوالقاسم؛ حسینی، موسی؛ و جعفربیگلو، منصور (1403). ارزیابی فرونشست زمین در منطقۀ تخت جمشید و مخاطرات آن.مدیریت مخاطرات محیطی، 11(3)، 225-242.
  • Bagheri-Gavkosh, M., Hosseini, , Ataie-Ashtiani, B., Sohani, Y., Ebrahimian, H., Morovat, F., & Ashrafi, S. (2021). Land subsidence: A global challenge. Science of the Total Environment, 778, 146193.
  • Braun, V., & Clarke, V. (2021). Thematic analysis: A practical guide, SAGE Publications.
  • Charmaz, K. (2014). Constructing grounded theory, SAGE Publications.
  • Chen, M., Tomás, R., Li, Z., Motagh, M., Li, T., Hu, L., Gong, H., Li, X., Yu, J., & Gong, X. (2016). Imaging land subsidence induced by groundwater extraction in Beijing (China) using satellite radar interferometry. Remote Sensing, 8(6), 468.
  • Corbin, J., & Strauss, A. (2014). Basics of qualitative research: Techniques and procedures for developing grounded theory, SAGE Publications.
  • Galloway, D., & Burbey, T. (2011). Review: Regional land subsidence accompanying groundwater extraction. Hydrogeology Journal, 19(8), 1459–1486.
  • Guo, H., Hao, A., Li, W., Zang, X., Wang, Y., Zhu, J., Wang, L., & Chen, Y. (2022). Frontiers in Environmental Science, 10, 1053362.
  • Herrera-García, G., Ezquerro, , Tomás, R., Béjar-Pizarro, M., López-Vinielles, J., Rossi, M., Mateos, Rosa M.; & others (2021). Mapping the global threat of land subsidence. Science, 371(6524), 34–36.Kuckartz, U., & Rädiker, S. (2019). Analyzing qualitative data with MAXQDA, Springer.
  • Liu, Y., Huang, H., Liu, Y., & Bi, H.  (2016). Linking land subsidence over the Yellow River Delta, China, to hydrocarbon exploitation using multi-temporal InSAR. Natural Hazards, 84(1), 271–291.
  • Motagh, M., Djamour, Y., Walter, T., Wetzel, H., Zschau, J., & Arabi, S. (2007). Land subsidence in Mashhad Valley, Northeast Iran: Results from InSAR, levelling and GPS. Geophysical Journal International, 168(2), 518–526.
  • Patton, Q. (2014). Qualitative research & evaluation methods: Integrating theory and practice, SAGE Publications.
  • Poland, J. (1984). Guidebook to studies of land subsidence due to ground-water withdrawal. UNESCO.
  • Ray Biswas, R., Raj, S., Yeboah, G., & Rahman, A. (2023). Urban water security: Water supply and demand management strategies in the face of climate change. Urban Water Journal, 20(6), 723–737.
  • Shirzaei, M., Freymueller, J., Törnqvist, T., Galloway, D., Dura, T., & Minderhoud, P. (2021). Measuring, modelling and projecting coastal land subsidence. Nature Reviews Earth & Environment, 2(1), 40–58.
  • United States Geological Survey (2024). Land subsidence in the United States: Geological Survey, Circular 1182. U.S. Geological Survey, Reston, VA.
  • Yi, X.,Wang, L., Ci, H, Wang, R., Yang, H., & Yan, Z. (2025). Monitoring of land subsidence and analysis of impact factors in the Tianshan North Slope urban agglomeration. Land, 14(1), 202.
  • Zhou, C., Gong, H., Chen, B., Li, J., Gao, M., Zhu, F., Chen, W., & Liang, Y. (2017). InSAR time-series analysis of land subsidence under different land use types in the Eastern Beijing Plain, China. Remote Sensing, 9(4), 380.
Environmental Management Hazards
Volume 12, Issue 2
July 2025
Pages 153-165

Files

Share

How to cite

Statistics