پهنه بندی کیفیت آب زیرزمینی از لحاظ شرب با استفاده از روش های زمین آمار مطالعه موردی: مناطق خشک مهران و دهلران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد ارزیابی و آمایش سرزمین، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان

2 کارشناس ارشد سنجش از دور و GIS، دانشکده علوم دانشگاه شهید چمران اهواز

3 دانشیار گروه جنگل، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان

چکیده

آب‌­هایزیرزمینیدرمناطقخشکونیمهخشکاهمیتویژه‌­ایدارند .دراینتحقیق،بااستفادهازروش‌­هایزمینآمار،خصوصیاتشیمیاییآب­‌هایزیرزمینیمناطقخشکونیمهخشکمهرانودهلرانموردبررسیقرارگرفت. سدیم،کلر،سولفات،TDSوTH  متغیرهایموردارزیابیبودند. نیمتغییرنمایتجربیهریکازپارامترهابااستفادهازنرمافزارGS+ محاسبهومدل­‌هایمختلفبرازشدادهشد. پسازبررسینرمالسازیداده‌­هاواریوگرامترسیم،ودرنرمافزارGISدرون­یابیبهروشوزن­دهیعکسفاصله (IDW) وکریجینگانجامشد. معیارانتخابمدلمناسبدرون­یابیمقدارRMSEکمتروساختارمکانیقوی­‌تربود. نتایجنشانگربرتریروشکریجینگنسبتبهروشIDWمی­‌باشد. بنابرایننقشه‌­هابااینروشتهیهشد. نتایجبیانگرهمبستگیقویداده‌­هایکیفیآبمنطقهوساختارمکانیتابعمدلگوسینمی­‌باشد. درپایانبااستفادهازمنطقفازیوطبقه‌­بندیشولرنقشهپهنه‌­بندیمنطقهجهتشربتهیهگردید. مطابقنقشهنهایی، 37 درصدازمنطقهبرایشربمناسب، 13 درصدنسبتاًمناسبو 50 درصدنامناسبمی­‌باشد. درنتیجه،کیفیتآبمنطقهموردمطالعهبرایشربدرحدمطلوبنیست. بارویهمگذارینقشهپهنه‌­بندیونقشهحاصلازتحلیلنقاطبارزمشاهدهشدکهنقاطباغلظت­‌هایزیادودرآستانههشداردرکنارهمودرطبقهنامناسبنقشهپهنه‌­بندی،قرارگرفته‌­اند. بالابودنمیزانسختیوسایرعناصردربخش­‌هاییازمنطقهروندافزایشیدارد. اینموضوعبهدلیلجانشینشدنرسوباتآبرفتیباسازندگچساراناست. لذا  عاملاصلیکاهشکیفیتآب­هارامیتوانسازندگچساراندانست.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Zoning groundwater quality for drinking using geo-statistical methods Case Study: Arid Regions in Mehran and Dehloran

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Mohammadyari 1
  • Hossein Aghdar 2
  • Reza Basiri 3
1 Master of Evaluation and land use planning, Faculty of Natural Resources, Behbahan Khatam Alanbia University of Technology
2 Master of remote sensing and GIS, Faculty of science, Shahid Chamran University of Ahvaz
3 Associate Prof., of Environment Department, Faculty of Natural Resources, Khatam Alanbia University of Technology
چکیده [English]


 
Abstract[1]
Groundwater is of particular importance in arid and semi-arid areas.In this research, chemical properties of groundwater in arid and semi-arid regions of Mehran and Dehloran were studied using geo-statistical methods.Sodium, chlorine, sulfate, TDS and TH were evaluated variables.The semi-variogram of each parameters were calculated using GS + software and different models were fitted.After the normalization of the data, the variogram was plotted, and the interpolation was carried out by the method ofIDW and kriging in GIS software. The criterion for choosing an appropriate interpolation model was a lowerRMSE and a stronger spatial structure. The results show that the Kriging method is superior to the IDW method.Therefore maps were prepared using this method. The results show a strong correlation of the qualitative data of the region's water and the spatial structure is a Gaussian model function.Finally, by using fuzzy logic and Shouler classification, a zoning map of the area for drinking was prepared.According to the final map, 37% of the area is suitable for drinking, 13% is relatively suitable and 50% is inappropriate.As a result, the water quality of the area studied,is not desirable for drinking. Overlaying of the zoning map and the map resulted from the analysis of the obvious points showed that the points with high concentrations and on the threshold of the alert are placed side by side and in the wrong category of the zoning map.High levels of hardness rate and other elements in parts of the region are increasing.This is due to the substitution of alluvial deposits with Gachsaran Formation.Therefore, the main factor for the reductionof the water’s quality can be Gachsaran formation.



[1] - به دلیل کیفیت نامناسب متن چکیده مبسوط انگلیسیِ ارائه شده توسط نویسنده مسئول مقاله، نشریه به ناچار اقدام به ترجمه مجدد متن چکیده فارسی و انتشار آن به جای چکیده مبسوط انگلیسی نموده است.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Groundwater
  • Hot spot analysis
  • Schuler Classification
  • Kriging
  • Inverse Distance Weighted (IDW)

1 - ابراهیمی، امین، هاشمی، فولادی‌فرد، وحید دستجردی؛ اصغر، محمد، حسن، رضا، مرضیه (1389)، بررسی کیفیت شیمیایی آب زیرزمینی منطقه سجاد شهرستان زرین شهر، مجله تحقیقات نظام سلامت، 926-918.

2 - ابراهیمی، پدرام (1380)، بررسی و ارزیابی مدیریت عرضه و تقاضای آب شرب در شرایط خشکسالی اصفهان، مجله آب و محیط زیست، 98: 49-48.

3 - استواری، یاسر، (1390)، ارزیابی کیفیت آب آبخوان‌های منطقه‌ی لردگان و تأثیر سازندهای زمین شناسی بر کیفیت این آبخوان‌ها، پایان نامه­‌ی کارشناسی ارشد، رشته علوم خاک دانشگاه شهرکرد 110 صفحه.

4 - اصغرپور، محمد جواد، (1385)، تصمیم‌گیری‌های چند معیاره، انتشارات دانشگاه تهران، تهران.

5 - انصاری، داوری؛ حسین، کاظم (1386)، پهنه‌بندی دوره‌های خشک با استفاده از شاخص بارندگی استاندارد شده در محیطGIS  استان خراسان، نشریه پژوهش‌های جغرافیایی، مؤسسه جغرافیایی دانشگاه تهران، 108: 97-60

6 - پسندیده‌فرد، سلمان ماهینی، میرکریمی، اکبری، غلامعلی فرد؛ زهرا، عبدالرسول، سیدحجت، محمد، مهدی (1392)، بررسی تغییرات فصلی پارامترهای کیفی آب در حوضه آبخیز گرگانرود به وسیله روش‌های آماری چند متغیره، مجله بوم شناسی کاربردی، 6: 62-53

7 - حسنی پاک، علی اصغر، (1384)، زمین آمار (ژئواستاتیستیک)، موسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران.

8 - حسنی، محوی، ناصری، عرب علی بیگ، یونسیان،  قریبی؛ قاسم، امیرحسین، سیمین، حسین، مسعود، حامد، (1391)، طراحی شاخص کیفی آبهای زیرزمینی با استفاده از منطق فازی، مجله سلامت و بهداشت اردبیل، دوره سوم، 1: 18-3.

9 - راهنمای نرم‌افزار ArcGIS10.

10 - رجایی، مهدی نژاد، حصاری مطلق؛ قاسم، محمدهادی، سمانه (1390)، بررسی کیفیت شیمیایی آب شرب روستایی دشت بیرجند و قائن در سال 1388 و 1389، مجله تحقیقات نظام سلامت، سال هفتم، 6: 745-737.

11 - سعیدی، عابسی؛ محسن، عزیز (1390)، توسعه شاخص کیفی آب‌های زیرزمینی در سطح استان قزوین، فصلنامه علوم محیطی، 3: 128-117.

12 - شعبانی، محمد، (1388)، بررسی تغیرات کیفی آب‌های زیرزمینی دشت ارسنجان، فصلنامه جغرافیای طبیعی، 3، 82-71

13 - غضنفری، رضایی؛ محمد، مهدی، (1385)، مقدمهای بر نظریه مجموعه‌های فازی، انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران.

14 - قهرودی تالی، منیژه، (1384)، سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی در محیط سه بعدیArcGIS، انتشارات جهاد دانشگاهی واحد تربیت معلم.

15 - کالیراد، ملکیان، معتمد وزیری؛ زهرا، آرش، بهارک (1392). تعیین الگوی توزیع منابع آب زیرزمینی(مطالعه موردی: حوزه آبخیز الشتراستان لرستان)، پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، 7: 69-57.

16 - محمدی، محمدی قلعه‌­نی، ابراهیمی؛ مسعود، مهدی، کیومرث (1390)، تغییرات زمانی و مکانی کیفیت آب زیرزمینی دشت قزوین، مجله پژوهش آب ایران، 8: 52-41.  

17 - مدنی، حسن، (1377)، مبانی زمین آمار، دانشگاه صنعتی امیر کبیر، واحد تفرش.

18 - نادریان‌فر، قهرمان، انصاری، سالاری؛ محمد، بیژن، حسین، مژده، (1390)، کاربرد روش­‌های مختلف زمین آمار به منظور میانیابی مقادیر EC و SAR  در آب­‌های زیرزمینی با تأکید بر تغییرات نفوذپذیری حوضه علوم و مهندسی آبیاری، مجله‌­ی علمی کشاورزی،  1: 33-21.  

19 - وجدانی، حبیب، (1381)، چالش عمده پیشروی ناپایداری آب مطالعه موردی استان همدان، مجله آب و محیط زیست، 53: 12-16.

 20 - هرچگانی، حشمتی؛ حشمت‌الله، سیده سمیرا (1391) پهنه‌بندی شاخص‌های کیفی آب زیرزمینی شهرکرد به منظور استفاده در طراحی سامانه‌­های آبیاری، مجله پژوهش آب در کشاورزی، 1: 59-43.

21- Demir, Y., Ersahin, S., Güler, M., Cemek, B., Günal H and Arslan H . (2009) Spatial variability of depth and salinity of groundwater under irrigated ustifluvents in the Middle Black Sea Region of Turkey. Environ Monit Assess, 158(1-4): 279-94.

22- Journel, A,G, Huijbregts, Ch, J, (1987) Mining Geostatistics: academic press; 600.

23- Kresic, N. (1997). Hydrogeology and groundwater modeling. Lewis Publishers. 35 pp.

24- Sarani,S, Sarani, N, Rafat, SH, Tabatabaii, S.M. (2012) Study of the Quality of agricultural and drinking water of Chahnimeh Reservoirs in Sistan, International Conference on Chemical, Ecology and Environmental Sciences,118-  122.                                                                        

25- Stigter, T.Y., L. Ribeiro and A.M.M. CarvalhoDill (2006) Evaluation of an intrinsic and a specific             vulnerability assessment method in comparison with groundwater salinisation and nitrate contamination levels in two agricultural regions in the south of Portugal. Hydrogeology. 14 (2-1): 79-99.

26- Ta'any, R.A., Tahboub, A.B., and Saffarini, G.A (2009) Geostatistical analysis of spatiotemporal variability  of groundwater level fluctuations in Amman-Zarqa basin, Jordan: a case study. Environ. Geol., 57: 525-535.                                                                                                                                         Vijay, K. and J.  Remadevi. 2006. Kriging of groundwater levels (a case study).  Journal of Spatial Hydrology, 1: 81-92.

27- Yidana, S, M, Ophori, D, Yakubo, B, B. (2008) Groundwater Quality Evaluation for Productive Uses The  Afram Plains Area, Ghana. J. Irrig. and Drain. Engrg  134: Issue 2, 222-227.