بررسی کیفیت آب‌های زیرزمینی با استفاده از تکنیک‌های آماری و سامانه اطلاعات جغرافیایی در جلگه هراز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 استاد، گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران

3 گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

4 دانش آموخته دکتری آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

آب زیرزمینی از مهمترین منابع تأمین کننده آب مورد نیاز کشاورزی، شرب و صنعت می‌باشد و بررسی روند تغییرات کیفیت آن اهمیت فراوانی در برنامه‌ریزی و مدیریت پایدار منابع آب دارد. هدف این پژوهش‌، بررسی روند تغییرات کیفیت آب زیرزمینی 23 چاه منتخب در جلگه هراز با استفاده از روش ناپارامتری من-کندال می‌باشد. برای این منظور از آمار 20 ساله (1394-1375)، 23 چاه اندازه‌گیری در جلگه هراز واقع در شمال ایران استفاده شد. پارامترهای کیفیت و شوری آب مورد بررسی، شامل متغیرهای TDS, Mg, Ca, K, HCO3, SO4, Cl, Na, SAR, EC، مجموع آنیون و مجموع کاتیون می‌باشد. نتایج نشان داد که روند تغییرات بیشتر متغیرهای کیفیت آب زیرزمینی در این دشت رو به کاهش است. با توجه به منفی بودن روند بیشتر متغیرهای کیفیت در جلگه هراز می‌توان بیان کرد کیفیت آب زیرزمینی در این دشت افزایش یافته است. EC در 22/65 درصد از چاه‌ها دارای روند کاهشی است که بهبود کیفیت در محدوده مورد مطالعه را نشان می‌دهد. بیشترین روند منفی مربوط به متغیر Mg و بیشترین روند مثبت مربوط به Ca می‌باشد با توجه به نقشه‌های پهنه‌بندی EC در کل دوره مورد بررسی مشخص گردید که قسمت اعظم دشت افزایش کیفیت داشته که در فصل بهار بهتر از فصل پاییز می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating the Quality of Groundwater using Statistical Techniques and Geographic Information System in Haraz Plain

نویسندگان [English]

  • Sayed Ebrahim Marashi 1
  • Karim Solaimani 2
  • Mahmood Habib nejad 3
  • Afshin Jahanshahi 4
1 Master's student, Watershed Engineering, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2 Watershed management, Natural resources, University of Sari Agriculture science and Natural Resources, sari iran
3 Watershed Management, Sari University
4 PhD Graguted, Watershed Science and Engineering, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources
چکیده [English]

Groundwater is one of the most important sources of water for agriculture, drinking and industry, and investigating its quality changes is very important in planning and sustainable management of water resources. The aim of this research is to investigate the changes in groundwater quality of 23 selected wells in Haraz plain using non-parametric Mann-Kendall method. For this purpose, the statistics of 20 years (1996-2016), 23 measurement wells in Haraz plain, located in the north of Iran, were used. The investigated water quality and salinity parameters include TDS, Mg, Ca, K, HCO3, SO4, Cl, Na, SAR, EC, total anion and total cation variables. The results showed that the trend of changes in most of the groundwater quality variables in this plain is decreasing. Considering the negative trend of most of the quality variables in Haraz plain, it can be said that the quality of underground water has increased in this plain. EC in 22.65% of the wells has a decreasing trend, which shows the quality improvement in the studied area. The most negative trend is related to the variable Mg and the most positive trend is related to Ca. According to the EC zoning maps in the entire investigated period, it was found that most of the plain has increased in quality, which is better in spring than in autumn.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Groundwater
  • quality
  • Haraz plain
  • Man-Kandal
  • zoning

مراجع

ابارشی، ف.، م. مفتاح­هلقی، و ا.ا. دهقانی. 1393. روند تغییرات کیفیت آب زیرزمینی دشت زرین گل با استفاده از آزمون ناپارامتری من کندال اصلاح شده و تخمین گر شیب سن. نشریه پژوهش‌های حفاظت آب و خاک. شماره 3، جلد 21، ص 100-79.
ادیب، ا.، ر. زمانی. 1394. بررسی تغییرات مکانی شاخص­های کیفی آب زیرزمینی دشت دزفول با استفاده از زمین آمار. مجله­ی مهندسی منابع آب. شماره 1، جلد 8، ص12-1.
استواری، ی.، ح. ا. بیگی هرچگانی، و ع.ر. داودیان. 1391. بررسی تغییرات نیترات در آب زیرزمینی دشت لردگان. مجله مدیریت آب و آبیاری، شماره 1، جلد 2، ص 67 -55.
افضلی، آ. و ک. شاهدی. 1393. بررسی روند تغییرات کیفی و کمی آب زیرزمینی دشت آمل-بابل. پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز. شماره 5، جلد 10، ص 156-144.
افضلی، آ. 1393. ارزیابی اثرات برداشت آبخوان بر کیفیت آب زیرزمینی مخروط افکنه هراز. رساله دکترا، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری.
جهانشاهی، ا.، ع.ا. روحی مقدم و ع. دهواری. 1392. ارزیابی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی با استفاده از GIS و زمین­آمار (مطالعه موردی: آبخوان دشت شهربابک). دوره 2، شماره 24، ص 197-183
حسن­پور درویشی، ح. 1389. بررسی تأثیر آب شور بر صفات کمی و کیفی بذور در گیاه دارویی شوید. مجله زراعت و اصلاح نباتات. شماره 2، جلد 6، ص 20-13.
خدائی، ک.، ع.ا. شهسواری،، ب. اعتباری و ر. هاتفی. 1384. پهنه بندی آسیب پذیری ذاتی آبخوان دشت جوین در مقابل آلودگی با استفاده از روش­های DRASTIC و GODS. کمیته تحقیقات شرکت سهامی آب منطقه‌ای خراسان.
خنامانی، ع.، ا. دودانگه.، ک. سلیمانی، ح.ر. کریم­زاده.، و س. سلطانی. 1393. بررسی روند تغییرات برخی از خصوصیات شیمیایی آب‌های زیرزمینی دشت سگزی اصفهان طی سال­های آماری ۱۳۷۴ تا ۱۳78. مجله علوم آب و خاک. شماره 18، جلد 67، ص 68-59.
رحمانی، ا. 1389. بررسی روند تغییرات کیفی منابع آب زیرزمینی مطالعه موردی دشت قائم­شهر-جویبار، استان مازندران. پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، 148 ص.
شیخ گودرزی م.، س.ح. موسوی و ا. خراسانی. 1391. شبیه سازی تغییرات مکانی در ویژگیهای کیفی آب های زیرزمینی با روشهای زمین آمار (مطالعه موردی: دشت تهران- کرج)، مجله منابع طبیعی ایران. شماره 1، جلد 65. ص 93-83.
عباس­نژاد، ا.، و ع. شاهی‌دشت. 1392. بررسی آسیب‌پذیری دشت سیرجان با توجه به برداشت بی­رویه از سفره آب زیرزمینی منطقه. مجله جغرافیا و آمایش شهری. شماره 3، جلد 7. ص 96-85.
علیمرادی، ه.، ع.ا. روحی مقدم.، م. خالقی و ا. بامری. 1401. پیش‌بینی و پهنه‌بندی کیفیت آب زیرزمینی با استفاده از مدل‌های سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و روش‌های یادگیری ماشین‌ (مطالعه موردی: دشت زاهدان). هیدروژئولوژی، انتشار آنلاین 25 خرداد.
گهرنژاد، ح. 1381. آب­های شور و لب شور، بررسی مسائل، تأثیرات و راه­کارهای بهره­برداری. مجموعه مقالات نخستین همایش دانشجویی منابع آب و خاک، دانشگاه ارومیه، ص 310- 301.
معروفی، ص.، ا. ترنجیان و ح. زارع‌ابیانه. 1388. ارزیابی روشهای زمین­آمار جهت تخمین هدایت الکتریکی و PH زه­آب­های آبراهه‌ای دشت همدان- بهار. مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک. شماره 2، جلد 16. ص 187-169.
مومنی دمنه، ج.، ف. جولایی.، ح. علیدادی و ر. پیروی. 1394. ارزیابی روش­های درون­یابی جهت تعیین تغییرات مکانی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی (مطالعه موردی دشت گناباد). مجله پژوهش در بهداشت محیط. شماره 1، جلد 3. ص 176-165.
مهدوی، م. 1381. هیدرولوژی کاربردی، جلد اول، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ چهارم، 364 ص.
محمودی‌زاده، س.، و ع. اسماعیلی. 1400. مدل‌سازی زمین‌آماری تغییرات مکانی کیفیت آب‌های زیرزمینی با استفاده از GIS و مدل ویلکوکس (مطالعه موردی: بخش‌های مرکزی و کنارک، چابهار). محیط زیست و مهندسی آب. جلد 1، شماره 7. ص 118-103.
ناصری ن.، ا. خدادادی و ع. منصوری. 1394. به بررسی کیفیت آب زیرزمینی شهرستان نهاوند با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS). اولین کنگره بین المللی زمین، فضا و انرژی پاک. دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.
 
Abd-Elhamid, H. and A. Javadi. 2011. A cost-effective method to control seawater intrusion in coastal aquifers. Water Resour. Manage. 25: 2755–2780.
Adimalla, N., Y.Z. Ravi Manne, X. Panpan and Q. Hui. 2022. Evaluation of groundwater quality and its suitability for drinking purposes in semi-arid region of Southern India: An application of GIS. Geocarto International, 25: 1-12.
Boufekane, A. and O. Saighi. 2019. Assessing groundwater quality for irrigation using geostatistical method Case of wadi Nil Plain (North-East Algeria). Groundwater for Sustainable Development, 8: 179-186.
Chatterjee, R.S., B. Funeau, J.P. Rudant, P.S. Roy. P.L. Frison, R.C. Lakhera, V.K. Dahwal and R. Saha. 2006. Subsidence of Kolkata (Calcutta) City, India During 1990s as observed from spacing differential synthetic aperture radar interferometry (D-InSAR) technique. Remote sensing of environment, 102(1-2). 178-185.
Dogan, A,. H. Demirpence, and M. Cobaner. 2008. Prediction of Groundwater level from lake levels and climate data using ANN approach. Water SA, 34(2): 199-208.
Koussis, A.D., K. Mazi, F. Riou, G. Destiuni. 2015. A correction for Dupuit- Forchheimer interface flow models of seawater intrusion in unconfined coastal aquifers. Journal of Hydrology. 525: 277-285.
Krishna, B., Y.R. Satyaji, T. Vijaya. 2008. Modeling groundwater levels in an urban coastal aquifer using Artificial Neural Networks. Hydrological Processes, 22: 1180-1188.
Lettenmaier D.P., E.F. Wood. and J.R. Wallis. 1994. Hydro-climatological Trends in the continental United States, 1948-88. Journal of Climate, 7(4): 586-670.
Lichtfouse, E. 2010. Sustainable Agriculture reviews 6. Alternative farming systems management. 82: 177-192.
Phine-Wej, N., P.H. Giao and P. Nutalaya. 2006. Land subsidence in Bangkok Thailand. Engineering Geology, 82(4): 187-201.
Priyanka, B.N. and A. Mahesha. 2015. Parametric Studies on Saltwater Intrusion into Coastal Aquifers for Anticipate Sea Level Rise. Aquatic Procedia. 4:103-108.
Serrano A., V.L. Mateos and J.A. Garcia. 1999. Trend analysis of monthly precipitation over the Iberian peninsula for the period 1921-1995. Physics and Chemistry of the Earth, Part B: Hydrology, Oceans and Atmosphere. 24(1-2): 85-90.
Singh, A. 2015. Managing the environmental problem of seawater intrusion in coastal aquifers through simulation–optimization modeling. Ecological Indicators. 48: 498-504.
Turgay P. and K. Ercan. 2005.Trend Analysis in Turkish Precipitation data, Hydrological Processes. 2(9): 2011-2026.
Van Camp, M., Y. Mtoni, I.C. Mjemah, Ch. Bakundukize and K. Walraevens. 2014. Investigating seawater intrusion due to groundwater pumping with schematic model simulations: The example of the Dar es Salaam coastal aquifer in Tanzania. Journal of African Earth Sciences. 96: 71-78.
Vaughan, P.J., S.M. Lesch, D.L. Corwin and D.G. Cone. 1995. Water content effect on soil salinity prediction: A geostatistical study using cokriging. Soil Sciences of America Journal, 59(4): 1146-1156.
Walraevens, K., I.C. Mjemah, Y. Mtoni and M. Van Camp. 2015. Sources of salinity and urban pollution in the Quaternary sand aquifers of Dar es Salaam, Tanzania. Journal of African Earth Sciences. 102: 149-165.
 

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار