فهرست مطالب

هیدروژیولوژی - سال سوم شماره 1 (تابستان 1397)

مجله هیدروژیولوژی
سال سوم شماره 1 (تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/06/31
  • تعداد عناوین: 6
|
  • فاطمه جعفری *، نصرالله کلانتری، ایوب تقی زاده، حدیث زارعی صفحات 1-14
    حفر چاه و بهره برداری بی رویه از منابع آب آبرفتی، وضعیت بدی برای بسیاری از آبخوان های آبرفتی در دشت های کشور ایجاد کرده است با توجه به این شرایط، تمایل برای استفاده از منابع آب کارستی که کمتر به آن توجه شده بود، رو به افزایش است. در این پژوهش با در نظر گرفتن برخی معیارهای توسعه کارست مانند لیتولوژی، ارتفاع، شیب، بارش، دما، شاخص پوشش گیاهی، تراکم آبراهه، تراکم خطواره، تراکم تقاطع خطواره، فاصله از خطواره، فاصله از تقاطع خطواره و به کارگیری روش های سیستم استنتاج فازی و تحلیل سلسله مراتبی فازی، مدل سازی توسعه کارست انجام شده است. نتایج نشان داد که در روش سیستم استنتاج فازی پهنه های با توسعه زیاد و خیلی زیاد 79. 1درصد از مساحت منطقه را پوشش می دهد درحالی که این عدد در روش تحلیل سلسله مراتبی فازی 26 درصد می باشد. برای صحت سنجی وزن های بکار گرفته شده در روش تحلیل سلسله مراتبی فازی، آنالیز حساسیت 5± و 10± درصد انجام شده است.
    کلیدواژگان: کارست شیرین بهار، سیستم استنتاج فازی، تحلیل سلسله مراتبی فازی، صحت سنجی، ماتریس همبستگی
  • فرناز دانشور وثوقی *، علی کریمی صفحات 15-32
    پیش بینی سطح آب زیرزمینی یک حوضه نقش مهمی را در مدیریت منابع آبی ایفا می کند. به خصوص در مناطق نیمه خشک آب های زیرزمینی نقش بسیار مهمی در تعیین آب مورد نیاز، کشاورزی، شهری و امور صنعتی دارد. مطالعه حاضر در دو سناریو به پیش بینی تراز آب زیرزمینی در دشت آذرشهر با استفاده از ابزارهای پیش پردازش پرداخته است. برای انجام پیش پردازش مکانی از ابزار خوشه بندی به وسیله نقشه های خودسازمان ده (SOM) ، برای پیش پردازش زمانی از تبدیل موجک و برای مدل سازی از شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده است. نقشه های خود سازمانده برای تعیین مناطقی همگن از نظر داده های آب زیرزمینی جهت استفاده در مدل شبکه عصبی برای مدل سازی منابع آب زیرزمینی استفاده شد. تبدیل موجک برای استخراج ویژگی های زمانی و نا ایستایی سری های زمانی تراز آب زیرزمینی بکار رفت. نتایج نشان داد که استفاده از تبدیل موجک و ترکیب آن با شبکه عصبی مصنوعی در مدل سازی تراز آب زیرزمینی دشت آذرشهر باعث بهبودی 6/11 درصدی در دقت مدل سازی، در گام های صحت سنجی در سناریو اول و بهبودی 5/23 درصدی در سناریو دوم شد. می توان نتیجه گرفت استفاده از روش های نوین مدل سازی مانند استفاده از ابزارهای پیش پردازش زمانی و مکانی باعث افزایش قابل توجه دقت مدل سازی می گردد.
    کلیدواژگان: پیش پردازش، تبدیل موجک، تراز آب زیرزمینی، دشت آذرشهر، شبکه عصبی مصنوعی
  • زهرا هادیپور هفشجانی، حمیدرضا ناصری، فرشاد علیجانی * صفحات 32-46
    روش های هیدروژئوشیمی به منظور تعیین فرآیندهای موثر بر تغییرات طبیعی سیستم کیفی آبخوان و اثرات آلودگی هیدروکربنی بر کیفیت آب های زیرزمینی دشت کوهدشت به کار گرفته شده است. نمونه های آب زیرزمینی در چهار دوره اردیبهشت، مرداد و آذر (16 حلقه چاه آب) و بهمن ماه (25 حلقه چاه آب) سال 1393 جهت سنجش هدایت الکتریکی، یون های عمده، یون های فرعی (ید، آهن، روی، باریم، اکسیژن محلول، اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) و بیوشیمیایی (BOD) ، وpH)، و مواد هیدروکربنی مورد سنجش قرار گرفته اند. پس از انجام بررسی های زمین شناسی و هیدروژئولوژی، مطالعات دقیق هیدروژئوشیمی با تعیین تیپ و رخساره هیدروشیمیایی، تهیه و تحلیل نقشه های هیدروشیمی، تهیه و تفسیر نمودارهای ترکیبی، با تاکید بر بررسی تحولات شیمیایی آب های زیرزمینی در جهت جریان آب زیرزمینی و شناسایی تغییرات ناهنجار کیفی در منطقه آلوده به مواد هیدروکربنی انجام شد. نتایج نشان می دهد که سیر تکامل ژئوشیمیایی آب زیرزمینی در دشت کوهدشت از تیپ بی کربناته کلسیک (منیزیک) با غلظت املاح محلول کم در مناطق تغذیه شمالی آغاز و به تیپ بی کربناته (سولفاته) منیزیک ادامه می یابد ولی در مناطق تخلیه جنوب غربی دشت (منطقه آلوده به مواد هیدروکربنی) به طور ناگهانی تیپ آب زیرزمینی کلروره – سدیک و غلظت املاح محلول زیاد می شود. وجود محیط احیایی با غلظت های BOD و COD و غلظت های کم اکسیژن محلول و نیترات، غلظت زیاد املاح محلول، کلراید، سدیم، و باریم از مشخصه های اصلی هیدروشیمی آب زیرزمینی آلوده با شورابه نفتی در جنوب غرب منطقه می باشد.
    کلیدواژگان: هیدروژئوشیمی، آلودگی هیدروکربنی آب زیرزمینی، نمودارهای ترکیبی، کوهدشت
  • لیلا موثق، غلامرضا زرینی *، مهدی قیامی راد صفحات 60-68
    بر طبق استانداردهای بهداشتی، آب مصرفی در حوضچه های شنای چشمه های آب گرم همانند آب آشامیدنی باید دارای ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و میکروبی مناسب باشد. این مطالعه در راستای ارزیابی کیفیت فیزیکوشیمیایی و بار میکروبی آب حوضچه های شنای چشمه های معدنی شهرستان مشکین شهر در استان اردبیل در سال94-93 انجام گرفت. در این مطالعه توصیفی- مقطعی، تعداد 52 نمونه از چشمه های آب گرم معدنی شهرستان مشکین شهر (قینرجه و موئیل) در طی مهر 93 تا شهریور 94 برداشته شد. خواص فیزیکوشیمیایی شامل دما، pH،EC ، سختی، قلیائیت و کلر باقیمانده و میزان پارامترهای میکروبی شامل استافیلوکوکوس اورئوس، سودوموناس آئروژینوزا، کلی فرم های تام و مدفوعی و انتروکوکوس های مدفوعی بر اساس روش های استاندارد تعیین شدند. هیچ یک از خواص فیزیکوشیمیایی اندازه گیری شده مطابق با استاندارد نبود. جمعیت باکتری های کلی فرم تام،کلی فرم مدفوعی و سودوموناس آئروژینوزا به ترتیب در 46/88، 07/73 و84/53 درصد نمونه ها بیش ازحد استاندارد بود و باکتری انتروکوکوس مدفوعی در 85/3 درصد نمونه ها مشاهده شد. با توجه به بار میکروبی بالای دیده شده در این مطالعه، پایش مستمر کیفیت آب استخرهای شنای مورد استفاده برای افزایش ایمنی و سلامت شناگران ضروری به نظر می رسد.
    کلیدواژگان: چشمه های آب های گرم معدنی، خواص فیزیکو شیمیایی، آلودگی میکروبی، استخرهای شنا، مشکین شهر
  • رحیم باقری *، غلامحسین کرمی، فهیمه رحیمی صفحات 69-79
    تعیین مسیر حرکت آب در سفره های کارستی بسیار حائز اهمیت است. منطقه کوهستانی سالدوران در استان چهارمحال و بختیاری واقع شده است. وجود سنگ های آهکی به شدت کارستی و میانگین بارش سالانه نسبتا بالای منطقه باعث رخنمون چشمه های کارستی بزرگ سراب باباحیدر، باغ رستمو پیرغار در منطقه شده است. ارزیابی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و همچنین بررسی جهت جریان آب زیرزمینی برای شناخت آبخوان کارستی تاقدیس سالدوران مهم می باشد. میزان نزولات جوی بیش از 600 میلی متر در سال بوده و اغلب ریزش های آسمانی به صورت برف می باشد. میانگین دبی و هدایت الکتریکی به ترتیب برابر با m3/s 9/1 و mhos/cmμ 438 برای چشمه پیرغار،m3/s 3 و mhos/cmμ475 برای چشمه باغ رستم و m3/s 98/0 و mhos/cmμ 347 برای چشمه سراب باباحیدر اندازه گیری شده است. منحنی فرود چشمه ها دارای دو شیب 1α (02/0) و 2α (003/0) می باشد. در طی رژیم 1α که حدود چهار ماه طول می کشد، آبدهی چشمه ناشی از ذوب شدن برف ها است و حجم زیاد آب به وسیله مجراهاو کانال های بزرگ توسعه یافته کارستی تخلیه می شود. رژیم 2α حدود دو ماه طول می کشد و آب خروجی چشمه به طور عمده از طریق شکستگی ها تامین می شود. رابطه کاملا معکوسی بین هدایت الکتریکی و دبی چشمه مشاهده گردید. تغییرات قابل توجه آن ها، بیانگر توسعه یافتگی در آبخوان کارستی مورد مطالعه می باشد. بر اساس پارامترهای مختلف هیدروژئولوژیکی و ژئوموفولوژیکی منطقه همانند دره های کارستی، مسیر سینکهول ها، چینه شناسی، گسل ها، درزه ها، شیب و ارتفاع، جهت های کلی جریان آب زیرزمینی از شمال غرب به جنوب شرق و در جهت محور تاقدیس سالدوران برآورد گردید.
    کلیدواژگان: چشمه کارستی، ضریب فرود، آبفروچاله، جهت جریان، تاقدیس سالدوران
  • زهرا حسنی، رسول میرعباسی نجف آبادی *، احمدرضا قاسمی صفحات 99-110
    آب زیرزمینی یکی از منابع مهم برای کشاورزی، شرب و صنعت در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می رود. بنابراین، مطالعه و مدیریت این منابع ارزشمند امری حیاتی می باشد. به دلیل اینکه پایش و بررسی کیفیت آب های زیرزمینی نیازمند صرف زمان و هزینه زیاد است، بنابراین یافتن روشی که بتوان با استفاده از آن و با تعداد پارامتر هیدروشیمیایی محدود، طبقه کیفیت آب را پیش بینی نمود، موجب صرفه جویی در زمان و هزینه خواهد شد. هدف از این مطالعه، پیش بینی طبقه کیفی آب زیرزمینی دشت خانمیرزا بر اساس دیاگرام USSL با استفاده از روش تصمیم گیری درختی می باشد. پارامترهای شیمیایی آب و همچنین بارش ماهانه و تجمعی به عنوان ورودی های مدل استفاده شدند. بدین منظور از داده های کیفی 19 حلقه چاه واقع در این دشت، در بازه زمانی 90-1370 استفاده شد. نتایج به دست آمده از مدل نشان داد روش تصمیم گیری درختی قادر است تنها با استفاده از 4 پارامتر هیدروشیمیایی (EC، Na، SAR و Cation) طبقه کیفیت آب را با دقت بسیار بالایی تعیین نماید. به عبارت دیگر، برای تشخیص کلاس کیفیت آب دشت خانمیرزا در آینده، اندازه گیری این چهار پارامتر کافی می باشد که این مسئله باعث کاهش قابل توجه هزینه ها و زمان تحلیل آزمایش ها می گردد.
    کلیدواژگان: دشت خانمیرزا، دیاگرام USSL، روش تصمیم گیری درختی، کیفیت آب، مصارف کشاورزی
|
  • Fateme Jafari *, Nasroallah Kalantari, Ayoub Taghizadeh, Hadis Zareei Pages 1-14
    Digging and excessive exploitation of alluvial water sources, create bad condition for many alluvial aquifers in the plains of the country. Given these circumstances, the desire to use the karst sources for which less attention has been paid is increasing. In this study, by considering some karst development criteria such as lithology, altitude, slope, rainfall, temperature, vegetation index, drainage density, lineament density, lineament intersection density, distance from lineament and distance from the intersection of lineaments and applying fuzzy inference system and fuzzy hierarchical analysis, modeling of karst development has been done. The results showed that by the method of fuzzy inference system the development zones with high and very high degrees covered 79.1 percent of the total area, while for the fuzzy hierarchial analysis method it was 26 percent. For weights validation used in the fuzzy hierarchical analysis, ±10%, ±5% sensitivity analyses were done.
    Keywords: Shirin-Bahar Karst, FIS, FAHP, Validation, correlation matrix
  • Farnaz Daneshvar Vousoughi *, Ali Karimi Pages 15-32
    Prediction of groundwater level play an important role in the groundwater source management. Groundwater plays most important role in providing required water for agricultural, urban and industrial uses, especially in semi-arid regions. The Present study focused on predicting groundwater level in the AzarShahr plain using pre-processing tools in two scenarios. Clustering tool was used by means of Self-Organized Maps (SOM) for conducting spatial pre-processing and wavelet transform (WT) for time pre-processing and also artificial neural system for modeling. SOM based clustering technique was used to identify spatially homogeneous clusters of groundwater data to use in artificial neural network to model groundwater resources. The WT was also used to extract dynamic and multi-scale features of the non-stationary GWL, runoff and rainfall time series. Results showed that using the WT and combining it with artificial neural system in groundwater level modeling of AzarShahr plain led to 11.6 percent improvement in the modeling accuracy, in verification stage the in the first scenario and 23.5 percent improvement in the second scenario. It can be concluded that using new modeling methods such as applying time and spatial pre-processing tools leads to significant increase in the modeling accuracy.
    Keywords: Pre-processing, Wavelet transform, Groundwater Level, AzarShahr plain, Artificial neural network
  • Zahra Hadipour Hafshejani, Hamidreza Nassery, Farshad Alijani * Pages 32-46
    The hydrogeochemical methods are used to determine of the dominant natural processes governing the groundwater hydrogeochemistry and the effects of the hydrocarbon pollution on groundwater quality in Kuhdasht aquifer. Groundwater samples were collected in four periods in 2014 (16 and 25 water wells in three and one periods, respectively) to measure the electrical conductivity, major ions concentrations, trace ion and pollution indices concentrations (I, Fe, Zn, Ba, dissolved oxygen, chemical and biochemical oxygen demand (COD and BOD), and pH), and hydrocarbons. After review of the geology and hydrogeology of the study area, hydrogeochemistry of the aquifer was studied as determination of hydrochemical types of waters, interpretation of hydrochemical maps and composition diagrams with emphasis on the natural changes in groundwater hydrochemistry and abnormal changes as a results of the hydrocarbon contamination. The results show that the geochemical evolution of groundwater in Kuhdasht plain changes from HCO3-Ca(Mg) to HCO3(SO4)-Mg water types together a gradual increase of the concentrations of dissolved ions, with the anomalous Na-Cl water types in the hydrocarbon contaminated groundwater in southwest parts of the plain. The main hydrochemical characteristic of the groundwater in the areas affected by oil brines in the south west Kuhdasht are the highly reducing environment with high concentration of BOD, and COD and low concentrations of DO and NO3, and high concentrations of TDS, Na, Cl, B.
    Keywords: Hydrogeochemistry, Hydrocarbon pollution of groundwater, Composition diagrams, Kuhdasht
  • leila movassagh, gholamreza zarrini *, mehdi Ghiyamirad Pages 60-68
    According to sanitation standards, swimming pools water like drinking water should have acceptable physicochemical and microbial qualifications. This survey was conducted to investigate physicochemical and microbial qualities of hot spring pools in Meshkin Shahr, Ardabil Province in 2014-2015.In this cross-sectional study, 52 samples were taken from mineral hot springs in Meshkin Shahr (Gheynarcheh and Moeil) from Sep 2014 to Aug 2015. The physicochemical parameters including temperature, pH, EC, hardness, alkalinity and residual chlorine and microbial parameters such as Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, total coliform, fecal coliform and fecal streptococci were determined by the standard methods.None of the measured physico-chemical parameters complied with the standards. Total coliform, fecal coliform and Pseudomonas aeruginosa in 88.46%, 73.07% and 53.84% of the samples were respectively above the standard rates. Fecal streptococci were observed in 3.85% of the samples.According to this study results there is a need to monitor water quality to increase swimmers awareness of the risks to prevent the transmission of certain diseases.
    Keywords: hot spring pool, physicochemical properties, microbial contamination, swimming pool, Meshkin Shahr
  • Rahim Bagheri *, Gholam Hossein Karami, Fahimeh Rahimi Pages 69-79
    Determining the groundwater flow direction in karts terrains is very important to understand the hydrogeological conditions. Saldoran Anticline is located in Chahar-Mahal and Bakhtyari province. The presence of highly karstified limestone and the relatively high mean annual rainfall in this region lead to the evolution of major karst springs such as Sarab-Baba heydar, Bagh-Rostam and Pir-e-Ghar. Studying the physical and chemical features of these springs together with determining the ground water flow direction are vital to characterize Saldoran karstic aquifer. The rate of mean annual precipitation is higher than 600 mm which occurs dominantly in the form of snow. The mean discharge and EC values are 1.9 and 438 in Pir-e-Ghar, 3 and 475 in Bagh-Rostam and 0.98 m3/s and 347 µmhos/cm in Sarab-e-Baba Heydar springs, respectively.Two different recession coefficients (α1 (0.002) and α2 (0.003))were recognized from the recession curves of the springs. The α1 regimen takes about 4 months, during which the major conduits discharge the infiltrating snow melt water. The α2 regimen which represents the discharge through the narrow fractures and joints (diffuse flow) continues for about 2 months. There is an inverse relation between discharge and EC values. The highly variable values indicate high degrees of karstification. The main flow directions in Saldoran anticline was estimated from north west to south east according to the hydrogeological and geomorphological parameters such as karst valley, sinkhole, fault, fracture, dip and elevation.
    Keywords: Karst spring, recession coefficient, sinkhole, Flow direction, Saldoran anticline
  • Zahra Hasani, Rasoul Mirabbasi *, Ahmad Reza Ghasemi Pages 99-110
    Groundwater is an important resource for agricultural, industrial and drinking uses in arid and semi-arid regions. Therefore, study and management of these valuable resources is necessary. Since the monitoring and investigation of groundwater quality is a time consuming and costly process, so finding a method which enables us to forecast groundwater quality with the least number of parameters lead to save money and time. The aim of this study is prediction of groundwater quality class, based on the USSL diagram in the Khanmirza plain by decision tree method. The chemical parameters and monthly and cumulative precipitation were used as model inputs. For this purpose, the water quality data of 19 wells which located in the Khanmirza plain, were used for the period 1991-2011. The results showed that decision tree method is able to classify water quality with high accuracy, based on only 4 chemical parameters (i.e. EC, Na, SAR and Cation). In the other words, in order to classify the groundwater quality of Khanmirza plain in the future, measuring these four parameters is enough, which significantly reduces the cost and time of analysis.
    Keywords: Khanmirza Plain, USSL diagram, Decision tree method, Water Quality, Agriculture uses