بررسی روند تکامل کیفی آب‌های سطحی حوزه آبریز رودخانه هلیل رود با استفاده از پارامترهای فیزیکوشیمیایی و تکنیک‌های آماری چند متغیره

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

هیدروژئولوژی، استادیار دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه جیرفت. آدرس: گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه جیرفت، جیرفت

چکیده

رودخانه هلیل­رود مهمترین رودخانه استان کرمان است و نقش مهمی در تامین نیاز آبی منطقه ایفا می­کند. بنابراین مطالعات ارزیابی کیفی آن اهمیت ویژه­ای دارد. در این تحقیق با استفاده از نتایج آنالیز شیمیایی آب در 12 ایستگاه آب­سنجی، روند تکامل هیدروشیمیایی آب­های سطحی حوزه آبریز رودخانه هلیل رود بررسی شده است. در این مطالعه از روش­های کیفی معمول در مطالعات کیفی و روش­های آماری جهت بررسی کیفیت آب رودخانه استفاده شده است. نمودارهای هیدروشیمیایی مانند دیاگرام پایپر و سری­های مکانی جهت بررسی روند تغییرات کیفی آب رودخانه بکار گرفته شده­اند. جهت بررسی اندرکنش بین سنگ­ها، رسوبات و آب رودخانه از نرم افزار PHREEQC استفاده شده و شاخص اشباع مهمترین کانی­های محلول در آب محاسبه شده است. همچنین روش­­های آماری چند متغیره مانند آنالیز خوشه­ای و تحلیل عاملی جهت بررسی عوامل موثر بر کیفیت شییمایی آب رودخانه بکار گرفته شده­اند. نتایج حاصل از این تحقیق بیانگر آن است که میزان مجموع املاح از ارتفاعات به سمت دشت در مسیر رودخانه  اصلی افزایش می­یابد که علت این امر انحلال مواد موجود در مسیر رودخانه است. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق انحلال سنگ ها و رسوبات در آب رودخانه، نزولات جوی و تبخیر سطحی مهمترین عوامل موثر بر کیفیت آب های سطحی در منطقه مورد مطالعه هستند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessing the hydrochemical evolution of surface waters in Halilrood basin: The use of physicochemical parameters and multivariate statistical techniques

نویسنده [English]

  • Mohammad Faryab
Assistant professor, College of Natural Resources, University of Jiroft
چکیده [English]

The Halilrood River is the most important river in the Kerman province and plays an important role in supplying the water needs. Thus, the study of this river quality has a particular importance. This study investigates the hydrochemical evolution of surface waters in Halilrood river basin using chemical analysis of water samples in 12 hydrometric stations. The commonly used hydrochemical methods and statistical techniques were used to this aim. Hydrochemical diagrams such as Piper diagram and series plots were used to evaluate the water quality changes along the river course. The PHREEQC code was used to investigate the interaction between the rocks, sediments and river water. The saturation indexes were calculated for the most important dissolved minerals in river water. Also, the multivariate statistical techniques such as cluster analysis and factor analysis were used to determine factors affecting river water quality. The results of this study show that the total dissolved solids in the river water increases from thehighlands to the plains (Due to the dissolution of the rocks and sediments in the river course). Based on the results of this study, the dissolution of rocks and sediments in river water, precipitation and surface evaporation are the most important factors affecting the surface waters quality in the study area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Halilrood River
  • Hydrochemical evolution
  • Statistical methods
  • Water Quality

اسلامیان، س.س.، س. سلطانی و ع. زارعی. 1384. کاربرد روش­های آماری در علوم زیست محیطی. انتشارات ارکان. 240ص.

حسینی، پ.، ا. ر. ایلدرومی و ا.ر حسینی. 1388. بررسی کیفیت آب رودخانه ی کارون با استفاده از شاخص NSFWQI در بازه زرنگان تا کوت امیر در دوره 5 ساله. مجله انسان و محیط زیست، سال یازدهم، شماره 25، ص 11-1.

رحیمی، م.ح. 1383. بررسی هیدروژئولوژیکی دشت­های زویرچری و خران. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید چمران اهواز.

زهری شیل­سر س. و م.ع. غلامی سفیدکوهی.1394. توسعه توابع انتقالی با استفاده از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی اعماق مختلف خاک جهت برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع.نشریه پژوهش های حفاظت آب و خاک، جلد 22، شماره3، ص 37-21.

صادقی، م.، ا. بای، ن. بای، ن. سفلایی، م. ه. مهدی نژاد و م. ملاح. 1394. تعیین وضعیت کیفیت آب رودخانه زرین گل استان گلستان با کاربرد شاخص کیفی آب (NSFWQI) و شاخص کیفیت آبهای سطحی ایران (IRWQI). فصلنامه بهداشت در عرصه، دوره سوم، شماره 3، ص 33-27.

عباس نژاد، ا. 1387. پهنه بندی خطر سیل در حوضه آبریز هلیل رود با استفاده از GIS. گزارش طرح تحقیقاتی، دانشگاه شهید باهنر، 309 ص.

فخری، م.س.، ا. اصغری مقدم و م. نجیب. 1394. کاربرد آنالیزهای چندمتغیره و شاخص­های اشباع در ارزیابی کیفی آب­های زیرزمینی دشت مرند. نشریه پژوهش­های حفاظت آب و خاک، جلد 22، شماره 6، ص 133-117.

فریادی، س.، ک. شاهدی و م. نباتپور. 1391. مطالعه پارامترهای کیفیت آب رودخانه تجن با استفاده از تکنیک­های آماری چند متغیره.  پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز سال سوم، شماره 6، ص92 -75.

قدیمی، ف. 1395. کاربرد روش‌های آماری چند متغیره در تحلیل داده‌های علوم زمین و محیط زیست. انتشارات دانشگاه صنعتی اراک، 250 ص.

مهندسین مشاور یکم. 1386. مطالعات زیست محیطی حوزه جارموریان غربی، مطالعات هیدرولوژی. 700ص.

Dodds, W.K. 2002. Freshwater Ecology: Concepts and Environmental Applications. Academic press, 456 p.

Fetter, C.W. 2001. Applied Hydrogeology. Prentice Hall Publishers.

Guler, C., G. D. Thyne, J. E. McCray and A. K. Turner. 2002. Evaluation of graphical and multivariate statistical methods for classification of water chemistry data. Hydrogeology, 10: 455-474.

Hounslow, A.W. 1995. Water Quality Data Analysis and Interpretation. CRC Press LLC, Lewis Publishers.

Jaukumar, R. and L. Siraz. 1997. Hydrogeochemical evaluation of coastal aquifers using factor analysis. Environmental Geology, 31:174-177.

Piper A.M. 1944. A graphic procedure in geochemical interpretation of water analyses. Transactions American Geophysical Union journal, 25: 914–923.

Razmkhah, H., A. Abrishamchi and A. Torkian. 2010. Evaluation of spatial and temporal variation in water quality by pattern recognition techniques: A case study on Jajrood River (Tehran, Iran). Environmental Management, 91: 852- 860.

Samantray, P., K. B. Mishra, R. P. Chitta and P. R. Swoyam. 2009. Assessment of water quality index in Mahanadi and Atharabanki Rivers and Taldanda Canal in Paradip area, Indian Journal of Human Ecology, 26(3): 153-161.

Simeonov, V., J.A. Stratis, C. Samara, G. Zachariadis, D. Voutsa, A. Anthemidis, M. Sofoniou and Th. Kouimtzis. 2003. Assessment of the surface water quality in northern Greece. Water Research, 37: 4119-4124.

Singh, K.P., A. Malik, D. Mohan and S. Sinha. 2004. Multivariate statistical techniques for the evaluation of spatial and temporal variations in water quality of Gomti River (India): A case study. Water Research, 38(18):3980-92.

Todd, D.K., L.W. Mays. 2005. Groundwater Hydrology. 3rd Edition. John Wiley & Sons polishers.