نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

تحلیل کیفیت آب چاه‌های شهری محمودآباد با شاخص‌های WQI و NSFWQI و رویکرد چندبعدی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.
10.22125/iwe.2026.569176.1917
چکیده
کیفیت آب آشامیدنی یکی از مهم‌ترین مؤلفه‌های سلامت عمومی و مدیریت پایدار منابع آب به‌شمار می‌رود و ارزیابی مستمر آن، به‌ویژه در مناطق شهری، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این پژوهش، کیفیت آب چاه‌های تأمین‌کننده آب آشامیدنی شهرستان محمودآباد با استفاده از شاخص‌های کیفیت آب WQI و NSFWQI مورد بررسی قرار گرفت. داده‌های مورد استفاده شامل پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب از جمله pH، نیترات، سختی کل، کلراید، سولفات، کل مواد جامد محلول، کدورت و دما در بازه زمانی ۱۳۹۹ تا ۱۴۰۴ بود. به‌منظور دستیابی به ارزیابی جامع‌تر، علاوه بر محاسبه شاخص‌های کیفی، تحلیل همبستگی پیرسون برای بررسی روابط بین پارامترها و روش خوشه‌بندی k-means برای تفکیک نمونه‌ها به گروه‌های کیفی مشابه به‌کار گرفته شد. نتایج نشان داد که کیفیت عمومی آب در اغلب چاه‌های شهری محمودآباد در محدوده خوب تا عالی قرار دارد، هرچند در برخی نمونه‌ها مقادیر بالاتر شاخص‌ها بیانگر کاهش نسبی کیفیت آب و حساسیت منابع آب زیرزمینی به تغییرات کاربری اراضی و فعالیت‌های کشاورزی است. تحلیل همبستگی وجود رفتار هم‌جهت میان برخی پارامترها نظیر سختی کل، سولفات و TDS و نقش مؤثر نیترات در کاهش کیفیت آب را نشان داد. همچنین، خوشه‌بندی نمونه‌ها تفاوت‌های مکانی کیفیت آب و تأثیر شرایط هیدروژئولوژیکی و فعالیت‌های انسانی را آشکار ساخت. نتایج این مطالعه بیانگر کارایی رویکرد چندبعدی در پایش، مدیریت و برنامه‌ریزی هدفمند منابع آب آشامیدنی شهری است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Analysis of water quality of urban wells in Mahmoudabad with WQI and NSFWQI indices and a multidimensional approach

نویسندگان English

Fatemeh Heidari Chenari 1
Mojtaba Khoshravesh 2
1 Ph.D. student in Hydraulic Structures, Department of Water Engineering, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
2 Associate Professor, Department of Water Engineering, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
چکیده English

Drinking water quality is one of the most important components of public health and sustainable water resource management, and its continuous assessment, especially in urban areas, is of particular importance. In this study, the quality of drinking water wells in Mahmoudabad County was evaluated using the Water Quality Index (WQI) and the National Sanitation Foundation Water Quality Index (NSFWQI). The dataset included physical and chemical parameters such as pH, nitrate, total hardness, chloride, sulfate, total dissolved solids, turbidity, and temperature during the period 2020–2025. To achieve a more comprehensive evaluation, in addition to calculating water quality indices, Pearson correlation analysis was applied to examine the relationships among parameters, and the k-means clustering method was used to classify samples into groups with similar quality characteristics. The results indicated that the general water quality in most urban wells of Mahmoudabad ranged from good to excellent; however, in some samples higher index values reflected a relative decline in water quality and the sensitivity of groundwater resources to land-use changes and agricultural activities. Correlation analysis revealed consistent behavior among parameters such as total hardness, sulfate, and total dissolved solids, as well as the significant role of nitrate in reducing water quality. Furthermore, clustering analysis highlighted the spatial variability of water quality and the influence of hydrogeological conditions and human activities. The findings of this study demonstrate the effectiveness of a multidimensional approach for monitoring, management, and targeted planning of urban drinking water resources.

کلیدواژه‌ها English

Groundwater
Correlation Analysis
Clustering
Water Quality Index (WQI)
Drinking Water Quality
اسدی، م.، نوشادی، م. و نوشادی، ع. (۱۴۰۴). واکاوی ارزش تغذیه‌ای آب آشامیدنی با استفاده از شاخص کیفی تغذیه‌ای (مطالعه موردی: آب آشامیدنی شهر شیراز). علوم آب و خاک، ۲۹(2)، 8269.
اکبرپور بازرگانی، م.، حاتمی، س.، رضایی، ن. و احمدی، ف. (۱۴۰۱). بررسی تغییرات کیفی و کمی آب رودخانه پلرود استان گلستان با استفاده از روش‌های گرافیکی و تحلیل آماری. همایش ملی مدیریت منابع آب، گرگان.
بیرانوند، ع.، احمدی، ح.، مرادی، س. و رضایی، م. (۱۴۰۳). بررسی تغییرات زمانی کیفیت آب رودخانه دوآب ویسیان در غرب ایران طی دوره ۱۳۷۷۱۳۹۵ با استفاده از شاخص کیفیت آب و نمودار ویلکاکس. فصلنامه علوم آب ایران، ۲۹(3)، 8975.
خوش‌روش، م.، حسینی‌وردنجانی، س.‌م.‌ر.، طاهری‌سودجانی، ه. و قهرمان، م. (۱۴۰۳). ارزیابی کیفیت آب‌های زیرزمینی با استفاده از شاخص GQI جهت مصارف شرب. پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، ۱۵(2)، 131119. doi:10.61186/jwmr.15.2.119
داوودی معماراطاقور، ل.، فتائی، ا.، تاج‌آبادی، م. و نعیمی، ب. (۱۴۰۳). ارزیابی تغییرات مکانی و زمانی کیفیت منابع آب زیرزمینی در حوزه آبریز دشت قزوین. نشریه علمیپژوهشی مرتع و آبخیزداری، ۷۷(3)، 369353. doi:10.22059/jrwm.2024.370962.1744
حیدری‌چناری، ف.، فضل‌اولی، ر.، طیبی‌سورکی، ر.، ذبیح‌زاده، ک.، رضایی‌کلانتری، ر. و معزی، ع. (۱۴۰۳). بررسی وضعیت پارامترهای کیفی و شیمیایی آب شرب شهر ساری در سال‌های اخیر. پنجمین کنگره علوم و مهندسی آب و فاضلاب ایران، اصفهان،  https://civilica.com/doc/2163440.
 زارعی، ا.، قاسمی، م.، بسیطی، ز.، افکارسرند، م.، نقی‌زاده، س.، عابدی، س. و رکنی، ح.‌ر. (۱۴۰۳). کیفیت آب آشامیدنی دستگاه‌های آب‌شیرین‌کن شهر گناباد. کنفرانس بین‌المللی علوم مهندسی و محیط زیست. https://civilica.com/doc/2114847
منصوری، ب.، فاضل، ع.، پورصفی، ت.، گهرنجیک، ب.‌م. و عباسی، ف. (۱۴۰۲). بررسی کیفیت آب مخزن سد گلستان برای فعالیت‌های آبزی‌پروری با استفاده از شاخص CCMEWQI. پژوهش‌های کاربردی شیلات، ۱۰(4)، ۲7۲0. https://doi.org/10.22034/jair.10.4.2
مهربانی‌بشار، ع. (۱۴۰۳). بررسی، مرور و پایش کیفیت آب با استفاده از شاخص‌های کیفی آب. چهارمین کنگره بین‌المللی مهندسی عمران، معماری، مصالح ساختمانی و محیط زیست، . https://civilica.com/doc/2199393
وحیدی، م. و سالاری، ع. (۱۴۰۳). ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی دشت سیرجان برای مصارف شرب با استفاده از شاخص‌های کیفی. همایش ملی منابع آب و محیط زیست، کرمان.
وحیدی، م.‌ا. و سالاری، م. (۱۴۰۳). بررسی کیفیت آب زیرزمینی با استفاده از شاخص‌های کیفیت آب جهت مصرف شرب (مطالعه موردی: دشت سیرجان). چهاردهمین کنگره ملی مهندسی عمران، زنجان، . https://civilica.com/doc/2100113
Gençer, E., & Başaran, C. (2023). Water quality assessment and pollution of Akarçay River, Türkiye. Kuwait Journal of Science, 51(1).
Kasa, T., Bassa, A. L., Negatu, G. T., Sahile, Z. A., & Reddythota, D. (2022). Investigation of Wabe River water fitness for agricultural and industrial purposes. Heliyon, 8(12), e11865. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e11865
Latif, M., Nasir, N., Nawaz, R., Irshad, M. A., Sultan, K., Nasim, I., Irfan, A., Dawoud, T. M., Younous, Y. A., Ahmed, Z., & Bourhia, M. (2024). Assessment of drinking water quality using Water Quality Index and synthetic pollution index in urban areas of mega city Lahore: A GIS-based approach. Scientific Reports, 14(1), 17627. https://doi.org/10.1038/s41598-024-68537-x
Rahman, M. M., Haque, T., Mahmud, A., Al Amin, M., Hossain, M. S., Hasan, M. Y., Shaibur, M. R., Hossain, S., Hossain, M. A., & Bai, L. (2023). Drinking water quality assessment based on index values incorporating WHO guidelines and Bangladesh standards. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 129, 103353.