فهرست مطالب

هیدروژیولوژی - سال یکم شماره 1 (تابستان 1395)

مجله هیدروژیولوژی
سال یکم شماره 1 (تابستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/06/26
  • تعداد عناوین: 8
|
  • سمیه زارعی، دودجی، نوذر سامانی* صفحات 1-11
    در این مقاله معادلات زون گیرش سیستم چند چاهی در آبخوان های آزاد و محبوس محدود ارائه شده است. آبخوان در نمای سطحی مستطیل-شکل بوده که از هر چهار سمت توسط مرزهای هیدروژئولوژیکی محدود است. مرزهای احاطه کننده نفوذ ناپذیر ، بار ثابت و یا ترکیبی از هر دو است. با ترکیب این مرزها آبخوانهایی با شش آرایش مرزی منحصر به فرد شکل می گیرد. با استفاده از روش چاه های مجازی آبخوان محدود مستطیل-شکل به آبخوان نامحدود معادل تبدیل شده و سپس با استفاده از تابع پتانسیل سرعت مختلط معادلات زون گیرش در محیط جریان استخراج شده است. معادلات ارائه شده هیچ محدودیتی در تعداد چاه ها، موقعیت و نوع آنها، نرخ برداشت یا تزریق، نرخ و جهت جریان منطقه ای ندارند. این معادلات به شکل منحنی های تیپ گیرش ارائه شده اند به نحوی که به عنوان ابزاری مفید در دست کاربران برای طراحی پروژه های پاکسازی آب زیر زمینی آلوده، مهار کردن هاله آلودگی و برآورد تبادل آب سطحی-زیرزیرزمینی قابل استفاده هستند.
    کلیدواژگان: پتانسیل سرعت مختلط، محدوده گیرش چاه، پاکسازی آب زیر زمینی آلوده، چاهای مجازی، تبادل آب سظحی، زیرزمینی
  • حسین سلمانی، کاظم صابر چناری*، محمد رستمی خلج، امید جهاندیده صفحات 12-28
    توسعه یک مدل مناسب پتانسیل آب زیرزمینی برای مدیریت موثر و استفاده پایدار از منابع آب زیرزمینی بسیار حیاتی است و نقشه پتانسیل چشمه آب زیرزمینی تهیه شده به ما اجازه می دهد تا آب قابل استحصال را با صرف زمان و هزینه کمتری تهیه کنیم. در این تحقیق ابتدا حوزه قورچای به وسعت حدود 1/248 کیلومتر مربع انتخاب شد. سپس نقشه پراکنش چشمه (متغیر وابسته) تهیه گردید. همچنین لایه های اطلاعاتی جهت شیب، درجه شیب، طول شیب، انحنای پروفیل، انحنای دشت، شاخص رطوبت توپوگرافیکی، شاخص قدرت رودخانه، زمین شناسی، تراکم گسل، فاصله از گسل، ارتفاع، تراکم زهکشی، فاصله از رودخانه، کاربری اراضی، فاصله از جاده، بافت خاک، گروه هیدرولوژیکی خاک و تراکم پوشش گیاهی به عنوان متغیر مستقل در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی تهیه و رقومی شدند. از تلفیق متغیرهای مستقل با متغیر وابسته، مقدار چشمه در هر کلاس عامل محاسبه و وزن دهی طبقات بر اساس روابط موجود در مدل های آماری ارزش اطلاعاتی و تراکم سطح صورت گرفت. در نهایت با نقشه های وزنی حاصله و جمع جبری آن ها نقشه پهنه بندی پتانسیل چشمه در دو مدل حاصل شد. نتایج ارزیابی مدل ها بترتیب با استفاده از مشخصه عملکرد نسبی و جمع کیفی نشان داد که در روش ارزش اطلاعاتی با مقادیر 981/0 و 488/0 نسبت به روش تراکم سطح با مقادیر 851/0 و 459/0 برای پهنه بندی منابع چشمه آب زیرزمینی در این محدوده مناسب تر است. همچنین بر اساس روش های ارزش اطلاعاتی و تراکم سطح به ترتیب 1/94% و 51/65% از محدوده مورد مطالعه استعداد بالا و خیلی بالایی برای وقوع چشمه دارند.
    کلیدواژگان: تراکم سطح، قورچای، ارزش اطلاعاتی، چشمه، پهنه بندی
  • جعفر نیکبخت *، سمانه نوری صفحات 29-43
    لازمه دستیابی به مدیریت جامع و پایدار منابع آب زیرزمینی، شناخت رفتار سیستم آب زیرزمینی و پیش بینی نوسانات سطح آن در آینده می باشد. هدف از پژوهش حاضر خوشه بندی چاه های مشاهده ای آبخوان دشت مراغه و پیش بینی تراز آب زیرزمینی به کمک شبکه های موجک-عصبی (WNN) بود. به دلیل تعداد زیاد چاه های مشاهده ای نصب شده در دشت، ابتدا با کمک روش خوشه بندی سلسله مراتبی-وارد 20 چاه مشاهده ای محدوده دشت مراغه با طول دوره آماری بیش از 15 سال خوشه بندی شد. سپس خوشه با 6 زیرخوشه همگن انتخاب و نماینده هر زیرخوشه تعیین شد. با نویززدایی از داده های ورودی با کمک روش موجک، مقادیر سطح آب زیرزمینی با کمک شبکه های عصبی مصنوعی (ANN) پیش بینی شد. نتایج نشان داد در نظر گرفتن دمای متوسط هوا باعث اغتشاش شبکه های عصبی مصنوعی و شبکه های موجک-عصبی شد. هم چنین بر اساس نتایج با در نظر گرفتن تاخیر زمانی متوالی 3 تا 12 ماه در داده های ورودی، اختلاف مقادیر پیش بینی شده و واقعی کاهش یافت. کم ترین مقدار RMSE و بیش ترین مقدار در شبکه WNN به ترتیب 03/0 متر و 999/0 حاصل شد. این مقادیر در شبکه ANN به ترتیب 32/0 متر و 885/0 بود. بنابراین بر اساس نتایج پژوهش حاضر، با نویززدایی از داده های ورودی اختلاف مقادیر سطح آب زیرزمینی پیش بینی شده و واقعی به طور متوسط به 11 سانتی متر کاهش یافت.
    کلیدواژگان: تبدیل موجک، تراز آب زیرزمینی، خوشه بندی سلسله مراتبی، وارد، دشت مراغه، آذربایجان شرقی، شبکه های موجک، عصبی
  • عبدالله طاهری تیزرو *، مریم نوابیان، آیدا بدخشان صفحات 44-56
    آب های زیرزمینی مهم ترین منبع تامین آب مورد نیاز شرب و کشاورزی می باشند بنابراین اطلاع از کیفیت آن جهت مدیریت صحیح منابع آب ضروری است. در این پژوهش از اطلاعات کیفی 42 حلقه چاه مشاهداتی برای سال های 92-83 به منظور تعیین بهترین روش میان یابی و تحلیل مکانی کیفیت آب زیرزمینی برای مصارف کشاورزی است .. رابطه تجربی بین TDS و EC برای منطقه فومنات با رابطه جهانی آن تفاوت چندانی نداشت. همچنین مشخص شد SAR منطقه بیش تر متاثر از غلظت Na بود. کیفیت آب منطقه براساس طبقه بندی ویلکاکس در رده ی کمی شور و شور قرار گرفت. تجزیه و تحلیل مقایسه ای بین روش های زمین آمار (کریجینگ، کوکریجینگ و معکوس فاصله وزنی) نشان داد که روش کوکریجینگ به طور میانگین با RMSE به مقدار 655/9 و MAE به مقدار 755/6 وR2 به میزان 6/0 نتایج بهتری در برآورد غلظت پارامتر های کیفی در منطقه مورد بررسی داشت. با بررسی نقشه تغییرات مکانی EC و SAR در بازه 5 ساله (87-82 و92-87 ) مشخص شد که غلظت آن ها در شرق دشت بیش تر از غرب و در مرکز دشت دارای روند افزایش غلظت بوده است. همچنین حاشیه های غرب و جنوب غربی دشت بهترین مناطق برای مصارف کشاورزی از نظر غلظت کم تر EC و SAR می باشند.
    کلیدواژگان: کریجینگ، کوکریجینگ، معکوس فاصله وزنی، ویلکاکس
  • رسول میرعباسی نجف آبادی *، محمدتقی ستاری، وحید برقی ولینجق صفحات 57-75
    آب های زیرزمینی یکی از مهمترین منابع تامین آب شرب و کشاورزی در دشت عجب شیر می باشد. در سال های اخیر به دلیل برداشت بی رویه از منابع زیرزمینی، سطح آب این دشت به شدت افت کرده است که این امر باعث هجوم آب شور دریاچه ارومیه و کاهش کیفیت آب زیرزمینی در نقاط مجاور دریاچه شده است. در این مطالعه، تغییرات تراز آب زیرزمینی آبخوان دشت عجب شیر با استفاده از مدل مادفلو شبیه سازی گردید. واسنجی مدل به روش خودکار و با استفاده از کد Pest در نرم افزار PMWIN انجام شد. نتایج صحت سنجی مدل نشان داد که مدل ایجاد شده با دقت نسبتا قابل قبولی می تواند شرایط آتی آبخوان را شبیه سازی نماید. پس از صحت سنجی مدل، وضعیت آبخوان تحت سه سناریو برای 4 سال آینده مورد بررسی قرار گرفت. این سه سناریو شامل ادامه وضعیت کنونی، کاهش تغذیه به میزان 10، 20 و 30 درصد و کاهش برداشت از آبخوان به میزان 10، 20 و 30 درصد وضعیت کنونی بود. نتایج اعمال این سه سناریو به مدل نشان داد که به طور کلی سطح آب زیرزمینی در دشت عجب شیر روند کاهشی را با شیب کمتری نسبت به گذشته طی می کند که دلیل آن احتمالا احداث سد بر روی رودخانه قلعه چای در سال های اخیر و کاهش برداشت به منظور کشاورزی در این دشت می باشد. همچنین نتایج نشان داد که در صورت اعمال 30 درصد کاهش برداشت از چاه ها تراز سطح آب زیرزمینی آبخوان در 4 سال آینده افزایش خواهد یافت.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، دشت عجب شیر، دریاچه ارومیه، PMWIN، Pest
  • اصغر اصغری مقدم *، یوسف محبی قره اوغلان صفحات 76-92
    دشت کهریز در شمال غرب ایران و در استان آذربایجان غربی واقع شده است. آب زیرزمینی تنها منبع تامین مصارف کشاورزی و شرب در این منطقه است. بنابراین ارزیابی کیفی آن از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. به منظور بررسی چگونگی روند تغییرات هیدروژئوشیمیایی 18 نمونه آبی که بصورت یکنواخت در دشت توزیع شده جمع آوری و مورد آنالیز قرار گرفت. برای ارزیابی عوامل موثر بر کیفیت شیمیایی آب زیرزمینی از تلفیق روش های آماری مانند تجزیه خوشه ایو تحلیل عاملی و روش های هیدروشیمیایی مانند شاخص اشباع و نمودارهای ترکیبی استفاده شده است. بر اساس نتایج تجزیه خوشه ای، نمونه های آب زیرزمینی در سه گروه قرارگرفتند، براساس نمودارهای پایپر رسم شده برای گروه های حاصل از تجزیه خوشه ایتیپ غالب، برای گروه یک از نوع بی کربناته کلسیک بوده و برای گروه دو و سه از نوع کلروره سدیک می باشد. برای تعیین منشا آب زیرزمینی نیز از دیاگرام استیف استفاده شد، که چند منشا از جمله گابرو، آهک، دولومیت، شیل، سازندهای نمکی – رسی، آب دریا و یا حالت مخلوطی از منشا آب ها مشاهده گردید. براساس روش تحلیل عاملی ترکیب شیمیایی آب زیرزمینی دشت کهریز تحت تاثیر چهار عامل می باشد. عامل یک را می توان به فرآیندهای شیمیایی انحلال نمک و نفوذ احتمالی آب های کلروره سدیک نسبت داد. عامل دوم را می توان نتیجه فرسایش کانی-های سنگ های الترامافیک دانست. پارامترهای عامل سوم نشان دهنده تاثیر فاضلاب های خانگی، فعالیت های کشاورزی و استفاده از کودهای شیمیایی نیترات دار می باشد. عامل چهارم در نتیجه هوازدگی شیمیایی کانی فلوئوروآپاتیت موجود در سنگ های دگرگونی و آذرین می باشد. نتایج محاسبه شاخص اشباع کانی ها نشان دهنده ی حالت اشباع به کلسیت و دولومیت و تحت اشباع نسبت به ژیپس می باشد. نتایج نمودارهای ترکیبی نشان داد که فرآیندهایی مانند انحلال هالیت، هوازدگی دولومیت و تبادل یونی کیفیت شیمیایی آب زیرزمینی را تحت تاثیر قرار می دهد.
    کلیدواژگان: اندیس اشباع، تجزیه خوشه ای، تحلیل عاملی، دریاچه ارومیه، دشت کهریز
  • اصغر امامعلی زاده قناتی، ابراهیم اصغری کلجاهی *، محمد بشیر گنبدی صفحات 93-106
    سد گردیان به طول 1450 متر از جمله سدهای خارج از محور رودخانه اصلی است که آب خود را از رودخانه ارس دریافت خواهد کرد. بر اساس بررسی های زمین شناسی و حفاری های شناسایی، لایه های بستر رودخانه در ساختگاه سد از رسوبات مارنی و ماسه سنگی سست با میان لایه های کنگلومرائی به سن میوسن تشکیل شده است. مقادیر نفوذپذیری این رسوبات متفاوت بوده و از 3-10 تا 11-10 متر بر ثانیه تغییر می کند. با توجه به وضعیت بستر ساختگاه سد، از دیواره آب بند با بتن پلاستیک برای آب بندی پی آن استفاده می شود. میزان نشت مجاز بستگی به مشخصات زمین شناسی محل و ارزش اقتصادی آب و هزینه تمام شده هر متر مکعب آب در محل احداث سد دارد.
    با توجه به شرایط سد گردیان که آب مخزن این سد از طریق پمپاژ از رودخانه ارس تامین می شود و هزینه تمام شده هر متر مکعب آب در این محل بالاست، بنابراین در نظر است که طراحی سد به گونه ای باشد که میزان نشت به حداقل 90 درصد حالت بدون دیواره آب بند کاهش یابد. با توجه به این موضوع و شرایط زیرسطحی، عمق دیواره آب بند در بخشهای مختلف تعیین شده است. نتایج تحلیل نشت های صورت گرفته با نرم افزار Seep/W نشان می دهند که عمق بهینه دیواره آب بند در بخشهای مختلف پی با توجه به بار آبی و شرایط زیرسطحی 5 تا 12 متر است. بر اساس نتایج تحلیلهای نشت، میزان نشت آب در شرایط بدون دیواره آب بند سالانه 1،898،200 متر مکعب است که با اجرای دیوار آب بند پیشنهادی، این مقدار 0.1 شده و به حدود 208،500 متر مکعب کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: سد گردیان، دیواره آب بند، بتن پلاستیک، نشت، Seep، W
  • معصومه دلبری*، امین امینی رکان، مجتبی صادقی مرشت صفحات 107-123
    امروزه یکی موانع توسعه و گسترش کشاورزی پایدار کیفیت نامناسب آب آبیاری است. آبیاری با آب های فاقد کیفیت مطلوب می تواند مشکلاتی در رابطه با شوری، نفوذپذیری و مسمومیت ایجاد نماید. این تحقیق به منظور پیش بینی الگوی پراکنش مکانی شاخص-های کیفی آب زیرزمینی استان گلستان برای مصرف کشاورزی انجام گرفت. بدین منظور تغییرات مکانی پارامترهای EC، TDS، SAR، pH، Na+، Cl-، SO42-، Ca2+، HCO3-، Na%، ES (شوری موثر) و PS (شوری بالقوه) بر اساس آمار کیفی 207 حلقه چاه، مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا نیم-تغییرنمای تجربی پارامترها محاسبه و بهترین مدل تئوری بر آن ها برازش شد. سپس میان یابی پارامترهای مورد بررسی با استفاده از روش کریجینگ صورت گرفت و نقشه های پهنه بندی شده در محیط GIS تهیه گردید. برای ارزیابی ریسک شوری و سمیت آب، نقشه های احتمال عبور از حد آستانه معین برای برخی پارامترها و شاخص های کیفی با استفاده از روش کریجینگ شاخص ترسیم شد. نتایج نشان داد تمامی پارامترهای کیفی آب از همبستگی مکانی خوب با ساختار کروی برخوردارند. براساس نقشه های پهنه بندی شده و استاندارد آزمایشگاه شوری خاک امریکا و نیز دستورالعمل FAO، منطقه به نواحی مختلف از نظر کیفیت آب تقسیم بندی شد. نتایج نشان داد حدود 95% منطقه دارای آبی با کیفیت متوسط از نظر شوری و سدیمی (C3S1 و C3S2) می باشد. از طرفی بر اساس دستورالعمل FAO 89% منطقه از آبی با کیفیت خوب و متوسط برخوردار است. آب با کیفیت خوب بیشتر شامل نواحی شرقی، جنوب شرقی و شمال غربی منطقه با مساحت حدود 2592 کیلومتر مربع می باشد. بر اساس نقشه های احتمال ES و PS، احتمال بروز مشکل شوری در نواحی مرکزی و بخش هایی از غرب منطقه بیشتر است. طبقه بندی-های انجام شده همراه با نقشه های احتمال تولید شده می تواند کمک موثری به برنامه ریزان و مدیران ذیربط در اتخاذ تصمیمات مدیریتی صحیح برای بهره گیری مناسب از منابع آب و خاک در راستای نیل به کشاورزی پایدار در منطقه بنماید.
    کلیدواژگان: تغییرات مکانی، آبیاری، کیفیت آب زیرزمینی، کریجینگ، ArcGIS
|
  • Somayeh Zarei, Doudeji, Nozar Samani * Pages 1-11
    In this paper the capture zone equations of a well field in a bounded confined and unconfined aquifer is developed. The aquifer is rectangular-shaped in plan view and bounded along all four sides. The boundaries are constant head (in-flow) or impervious (barrier) or a combination of both so that six boundary configurations are formed. Using the method of images the flow field in the bounded aquifer is first transformed to its equivalent in extensive aquifers and then the complex velocity potential theory is applied for the generation of stream function delineating the capture envelope. Our solution is flexible in terms of well number, well location, well type, injection/extraction rate, uniform regional flow direction and rate and number of boundaries. The derived equations are presented in form of capture type curves that may be used for the remediation of contaminated groundwater project design, containment of contaminant plumes and the evaluation of surface-subsurface water interaction.
    Keywords: Complex velocity potential, ?Well capture envelope, Groundwater remediation, the method of images, Surface, subsurface interaction
  • Hossien Salmani, Kazem Saber Chenari *, Mohammad Rostami Khalaj, Omid Jahandideh Pages 12-28
    Developing a suitable model for effective management and sustainable use of groundwater resources is critical and prepared springs potential map allow us to provided extractable water by spending less of time and cost. In this study, the Gharechay watershed was slected with 248.1 km2 area. Then distribution map of springs (dependent variable) was prepared. Also information layers as slope direction, slope gradient, slope length (SL), profile curvature, curvature of plain, topographic wet index (TWI), stream power index (SPI), geology, fault density, distance to fault, elevation, drainage density, distance from river, land use, distance from the road, soil texture, soil hydrologic group and vegetation density as the independent variable prepared and were digitized in GIS environment. Of the combination of independent variables and the dependent variable, the value of spring in each class was calculated and weighted classes based on the as Information Value and Density area of statistical models were used. Finally, with the obtained weighted maps and sum them zonation spring map in two models were obtained. The results of models using the Relative Operating Characteristic (ROC), and Quality Sum (Qs) shows that information value method with ROC=0.981 and Qs=0.488 than the density area with ROC=0.851 and Qs=0.459 is appropriate for zoning resources ground water springs in this area. Also, based on information value method and density area 94.1% and 65/51% respectively of the study area are high and very high potential to have an incidence springs.
    Keywords: Density Area, Ghurchay, Information Value, Spring, Zoning
  • Jaefar Nikbakht * Pages 29-43
    Understanding the behavior of the groundwater system and forecasting it’s fluctuations in the future are essential to achieve comprehensive and sustainable management of groundwater resources. The purpose of this study was clustering of Maragheh Aquifer’s observation wells and groundwater level prediction using Wavelet-Artificial Neural networks. Initially, 20 observation wells of Maragheh Aquifer with 15 years and more groundwater level records were clustered using hierarchical-WARD clustering method. Cluster with 6 homogenous subcluster and representative well of each subcluster were selected. Using wavelet, input time series noise were removed. Then groundwater level of representative wells were forecasted by Artificial Neural Networks. Results showed, considering of temperature time series data as input was confused Artificial Neural Networks and Wavelet-Artificial Neural Networks. On results, taking 3 to 12 months consecutive time delay in input data decreased different between recorded and forecasted data. Minimum value of RMSE (0.03 m) and maximum value of (0.999) were in WNN. Mentioned values in ANN were 0.32 m and 0.885 (respectively). Based on the results of this research, de-noising of input data decreased difference between recorded and forecasted data as 11 cm averagely.
    Keywords: Groundwater level, Hierarchical, WARD clustering method, Maragheh, East Azarbaijan Plain, Wavelet, Artificial Neural Networks, Wavelet transform
  • Maryam Navabian, Aida Badakhshan, Abdolah Taheri * Pages 44-56
    Groundwater is considered to be the main source of drinking and agricultural purposes. Therefore, it is essential to be aware of its quality for the proper management of water resources. In this study, qualitative data of 42 observation wells of years(2004-2013) were used to determine the best method for analyzing spatial interpolation quality of the ground water to be used for agricultural purposes. No significant difference of empirical relationship between TDS and EC with respect to the global relationship were observed in the study area. It is also found that, SAR in area was also affected by the concentration of Na. Water quality is classified according to Wilcox was in the category of slightly saline. A comparative analysis between geostatistical methods (Kriging, Cokriging and Inverse distance weighted) showed that the algorithm averages with RMSE and MAE amount are 9.655 to 6.755 and R2 value of 0.6 better results in the estimation of qualitative parameters in the study area. The spatial variations maps of EC and SAR were analyzed for the period of 5 years (2004-2008 and 2008-2013) it is found that the concentrations in the East more than in the West and the lowland plains has been in the trend of increasing concentrations. Also the borders lines of Western and Southwestern parts of Plain are considered to be area, where in terms of lesser concentration of EC and SAR.
    Keywords: Kriging, Cokriging, Inverse distance weighted, Wilcox
  • Rasoul Mirabbasi *, Mohammad Taghi Sattari Pages 57-75
    Groundwater is one of the most important resources for providing drinking and agricultural water demand in Ajabshir plain aquifer. In the recent years, because of overexploitation of groundwater resources in this plain, the water table declined, significantly, which is lead to salt water intrusion from Urmia Lake to Ajabshir aquifer and deteriorate the water quality in regions located close by the Urmia lake. In this study, water table fluctuation of Ajabshir aquifer simulated with PMWIN software. The model was calibrated based on automatic inverse modeling by using the Pest package in PMWIN software. The results of model verification showed that the developed model can predict the water table with acceptable accuracy. After model verification, we defined three groundwater discharge management scenario for the 4 next years and investigated accomplishment of these scenario impressions. These scenarios included continuing current condition, decreasing groundwater recharge by 10, 20 and 30 percentages, decreasing of groundwater discharge by 10, 20 and 30 percentages comparing to current amounts. The results of applying above mentioned scenarios to the models reveal that the groundwater level decline will continue in this plain, but with a lower slope which is probably due to constructing a dam on Ghaleh Chay River in recent years and decreasing the groundwater discharge by agricultural wells. The results also showed that by decreasing 30 percentage of groundwater discharge, the groundwater level will increase in next 4 years.
    Keywords: Groundwater, Ajabshir plain, Urmia Lake, PMWIN, Pest
  • Asghar Asgharimoghadam*, Yuosef Mohebbi Pages 76-92
    Kahriz Plain is located in the West Azarbaijan province, North West of Iran. Groundwater is the only source of water for agricultural and drinking purposes, therefore, its qualitative assessment has a special importance. In order to evaluate Hydrogeochemical variations 18 water samples, uniformly distributed in plain, were collected and analyzed. For assessing factors influencing the chemical quality of groundwater combination of statistical methods such as cluster analysis, factor analysis and hydrochemical methods such as Saturation Index and combined diagrams were used. Based on cluster analysis, groundwater samples fall into three groups. According to the plots of cluster analysis results in Piper diagrams dominant water type for first group is calcic bicarbonate and for groups of two and three is sodium chloride. Stiff diagrams were used to determine the source of groundwater, several sources such as gabbro, limestone, dolomite, shale, salty clays, sea water or a mixture of water sources were found. Based on the factor analysis of the chemical composition of groundwater, Kahriz plain is influenced by four factors. The first factor may be influenced by chemical dissolution processes and saline water intrusion. The second factor can be the result of relationship between aluminum, magnesium and iron ions and alteration of ultramafic rocks. The third factor reflects the impact of domestic wastewater, agricultural activities and highly use of nitrate fertilizers. The fourth factor is the result of chemical weathering of Fluorine and apatite minerals presented in igneous and metamorphic rocks. The calculated mineral saturation indices results show that the water is saturation with respect to the calcite and dolomite and under-saturation to gypsum. Combined diagrams results indicate that processes such as dissolution of halite, alteration of dolomite and ion exchange effect on chemical quality of groundwater.
    Keywords: cluster analysis, Factor analysis, Kahriz Plain, Lake Urumia, Saturation index
  • Asghar Emamalizadeh, Ghanati, Ebrahim Asghari, Kaljahi *, Mohammad Bashirgonbadi Pages 93-106
    Gurdian dam with 1450 meters length is including out of the axis of the dam that receives water from the Aras River. Based on geological studies and drilling investigation, river bed in dam site made up of layers of marl and sandstone with interlayer of loose conglomerate of Miocene. Permeability of this sediments vary between 10-11 and 10-3 m/sec. Regarding to dam site specifications is used cut off wall with plastic concrete for over the wall 850 meters length. In fact cut off wall is an impediment under the axis of the dam that caused decrease the seepage amount. Of course the amount of acceptable seepage reduction for this depends on the local geology and characteristics economic value water in the region and the cost all every cubic meters of water. With regard to the conditions of the dam water reservoir of Gurdian, will provide by pumping from Aras river, the cost of each cubic meter water is high, therefore is willing to reduce the seepage amount below 90 percent compared to without cut off wall. Due to this and the underground conditions depth of cut off wall in different parts has been set. The results of seepage analysis indicate that the optimal depth of cut off wall is varied between 5 to 12 meters in different parts. The seepage value from foundation of dam without cut off wall will be 1,898,200 m3/yr and with a cut off wall will decrease to 208,500 m3/yr.
    Keywords: Gurdian dam, Cut off Wall, Plastic Concrete, Seepage, Seep, W
  • Masoomeh Delbari *, Amin Amini Rakan, Mojtaba Sadeghi Marasht Pages 107-123
    Nowadays one of the key factors controlling development of sustainable agriculture is unsuitable quality of irrigation water. The use of unsuitable water for agriculture could cause some problems regarding salinity, infiltration and toxicity. The aim of this study is to predict the spatial distribution pattern of groundwater quality indices for agricultural purpose in Golestan province. The spatial variability of EC, TDS, SAR, pH, Na, Cl-, SO42-, Ca2, HCO3-, Na%, ES and PS of water samples obtained from 207 observation wells was investigated. The experimental semivariogram of all parameters was calculated and the best theoretical model was fitted. Ordinary kriging is then used to interpolate the values of investigated parameters at unsampled locations and their spatial distributions were mapped through GIS. The probability maps of exceeding a given critical threshold were produced for some parameters and indices using indicator kriging. The results showed that all water quality parameters have good spatial autocorrelation with spherical structure. Using the generated estimation maps the study area was classified into different water quality zones considering US soil salinity laboratory as well as FAO standard for irrigation. Based on US soil salinity laboratory, 95% of the study area has a moderate water quality (C3S1 and C3S2). Based on FAO limit, 89% of the study area has good and moderate water quality. The area with appropriate water quality is about 2592 sq km mostly contains eastern, southeastern and northwestern parts of the study area. Moreover based on the probability maps of ES and PS, there is a higher probability of salinity risk in central regions as well as some parts in west. The generated estimation and probability maps can help decision-makers and planners to make proper decisions for appropriate use of soil and water resources and development of a sustainable agriculture in the region.
    Keywords: Spatial variability, irrigation, groundwater quality, Kriging, probability map