جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "groundwater" در نشریات گروه "اکولوژی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «groundwater» در نشریات گروه «کشاورزی»-
بهره برداری زیاد از آب های زیرزمینی و همچنین رخداد تبخیر در شمال شرق دشت کاشان به دلیل عمق کم آب زیرزمینی و همچنین از سطح دریاچه پلایایی و کفه نمکی سراجه، باعث کاهش ذخیره و کیفیت آب باقی مانده در این دشت شده است. برآورد میزان تبخیر از منابع آبی، یکی از فاکتورهای مهم و کلیدی در محاسبه بیلان آبی و مدیریت منابع آب در هر منطقه به شمار می رود. به منظور محاسبه میانگین تبخیر از منابع آب در دشت کاشان و بررسی مقدار غنی شدگی، از اطلاعات ایزوتوپ های سنگین مولکول آب (و) استفاده گردید. در این مطالعه، 42 نمونه از منابع آب زیرزمینی، دریاچه پلایایی و کفه نمکی سراجه برداشت و مورد آنالیز هیدروژئوشیمیایی و ایزوتوپی قرار گرفت. مقدار فاکتور غنی شدگی جنبشی در نتیجه تبخیر با توجه به و و درجه حرارت متوسط سالانه 30 درجه سانتی گراد، برابر ‰4/16- و ‰25/82- به ترتیب برای اکسیژن-18 و دوتریوم به دست آمد. مقدار تلفات آب در نتیجه تبخیر براساس مقادیر اکسیژن-18، براساس اختلاف بین نمونه اولیه و مقدار اکسیژن-18دریاچه پلایایی با استفاده از معادله پدیده ریلی محاسبه گردید. از آن جایی که کسر آب باقی مانده برابر 40/0 به دست آمده است، بنابراین میزان تلفات منابع آب در شمال شرق آبخوان 60 درصد برآورد شده است.کلید واژگان: تبخیر, آب زیرزمینی, ایزوتوب, معادله ریلی, گونفیانتینیEstimating the amount of evaporation from water resources is one of the important and key factors in calculating the water balance and managing water resources in each region. In order to calculate the average evaporation from water resources in Kashan plain and to check the amount of enrichment, the information of stable isotopes of water molecules was used. In this study, 42 water samples were collected from groundwater, Playa Lake and Serajeh salt pan in order to analyze the hydrogeochemical and isotopic characteristics. The amount of 18O isotopic enrichment factor was determined based on and the amount of deuterium based on . According to the results, the overall enrichment value due to evaporation, under the specified conditions and an average annual temperature of 30°C, was determined to be -16.4‰ and -82.25‰ for oxygen-18 and deuterium, respectively. Additionally, based on the Rayleigh distillation, the amount of water losses due to evaporation was calculated based on the differences between the initial sample and the 18O value of the Playa using the simplified Rayleigh equation. Since the remaining water fraction was found to be 0.40, hence the water loss rate in the northeastern part of the aquifer was estimated to be 60 percent.Keywords: Evaporation, Groundwater, Isotope, Rayleigh Equation, Gonfiantini
-
آلودگی آبهای زیرزمینی بهشدت تحت تاثیر کاربریهای مختلف اراضی قرار میگیرد، به طوری که در مناطق مختلف آلودگیهای وسیعی در آبهای زیرزمینی ایجاد میشود و سلامت بشر و دام و سایر موجودات زنده را به خطر میاندازد. در این تحقیق میزان نیترات 55 منبع آبی در آبخوان دشت سیرجان بررسی شد. سپس، پلیگونبندی دشت سیرجان بر اساس 5 نوع کاربری برای تعیین نقش هر کاربری در میزان نیترات آب زیرزمینی دشت سیرجان ترسیم شد. سپس، میزان درصد مساحت و نیترات کاربریهای مختلف به 7 کلاس تقسیم بندی شد. نتایج تحقیق نشان داد در دشت سیرجان کاربری مرتع دارای بیشترین سطح در آبخوان و کاربری جنگلهای دست کاشت دارای کمترین سطح در آبخوان دشت سیرجان هستند. با توجه به فاصله حداقل و حداکثر میزان نیترات در دشت سیرجان، نتایج نشان داد کاربری مرتع دارای تغییرات مکانی نیترات زیادی نسبت به دیگر کاربریها است و کاربری صنعتی کمترین تغییرات مکانی نیترات نسبت به دیگر کاربریها را دارد. به طور کلی، با توجه به میانگین میزان نیترات در آبخوان دشت سیرجان نتایج تحقیق نشان داد حداقل میانگین میزان نیترات در کاربریهای مختلف دشت سیرجان مربوط به کاربری کشاورزی با ppm 53/7 است و حداکثر میانگین میزان نیترات در کاربریهای مختلف دشت سیرجان مربوط به کاربری صنعتی با ppm 24/10 است و میزان میانگین نیترات در کاربریهای جنگلهای دست کاشت، مرتع و مسکونی با تغییرات اندک بین کاربریهای کشاورزی و صنعتی هستند. به طور کلی، در بین همه کلاسهای میزان نیترات در دشت سیرجان نتایج تحقیق نشان داد کاربری مرتع دارای بیشترین درصد مساحت و کاربریهای صنعتی و جنگلهای دست کاشت دارای کمترین درصد مساحت هستند.
کلید واژگان: کاربری اراضی, دشت سیرجان, میزان نیترات, آب زیر زمینیGroundwater pollution is severely affected by different land uses, so that it is created widespread contamination in different areas in groundwater and endangers the health of human, livestock and other living organisms. In this study, the nitrate content of 55 water sources in Sirjan plain aquifer was investigated. Then, 5 types of land use were identified in Sirjan plain. Then, the polygon of Sirjan plain was mapped based on 5 types of land use to determine the role of each land use in the amount of groundwater nitrate in Sirjan plain. Then the amount of area and nitrate of different land uses were divided into 7 classes. The results showed that range land use in Sirjan plain has the highest level in aquifer and the lowest level of planting forests in Sirjan plain aquifer. Considering the minimum and maximum nitrate distance in Sirjan plain, the results showed that range land use has a lot of nitrate spatial variability compared to other land uses, and industrial land use has the least spatial variation in nitrate compared to other uses. In general, according to the mean amount of nitrate in Sirjan plain aquifer, the results showed that the minimum nitrate mean in different land uses of Sirjan plain is related to agricultural land use with 7.53 ppm and the maximum nitrate mean in different land uses of Sirjan plain is related to industrial land use with 10.24 ppm and the average nitrate level in planted forests, range and residential land uses with small changes is between agricultural and industrial land uses. In general, among all nitrate classes in Sirjan plain, the results showed that range land use has the highest percentage of land area, and industrial and planted forests land uses have the lowest percentage of land area.
Keywords: Land use, Sirjan plain, Nitrate content, Groundwater -
در ایران آبهای زیرزمینی عنصر اصلی توسعه پایدار هستند. با توجه به افزایش جمعیت، بهرهبرداری بیش از حد، کاهش بارندگی و الگوی کشت نامناسب، آبهای زیرزمینی با افت زیادی مواجه شده اند. یکی از مواردی که به تصمیمگیری و در نتیجه، مدیریت بهینه منابع آب کمک میکند، مدل سازی کمی و کیفی آبهای زیرزمینی است. بنابراین در پژوهش حاضر با توجه به شرایط هیدرولوژیکی و هیدروژیولوژیکی آبخوان کاشان، مدل کمی و کیفی آب زیرزمینی (1388 1396) در شرایط پایدار و ناپایدار با استفاده از مدل Modflow و Seawat در محیط نرم افزار GMS تهیه شده است. بررسی صحت مدل، از طریق آزمونهای آماری نشان میدهد این دو مدل بهترین نتایج را در مدل سازی ارایه دادهاند که پس از حصول اطمینان از مدلها، روند کنونی آبخوان به بررسی وضعیت تراز آب زیرزمینی و کیفیت آبخوان در دوره (1396 1403) تحت فرض سناریوهای مدیریتی پرداخته شده است. نتایج حاصل از اعمال سناریوی روند کنونی نشان داد در دوره مورد مطالعه حجم آبخوان به میزان 556/1 میلیون متر مکعب کاهش و غلظت TDS به میزان متوسط 33/160 میلیگرم در لیتر افزایش خواهد داشت. سناریوی خاموشی چاهها به مدت یک ماه نشان داد طی یک ماه حجم آبخوان به میزان 0147/0 میلیون متر مکعب افزایش و غلظت نمک به میزان متوسط 27/42 میلیگرم در لیتر کاهش خواهد داشت. نتایج نشان دهنده توانایی زیاد مدل برای شناخت الگوی پیچیده حاکم بر آبخوان است و تطبیق خوبی بین نتایج مشاهداتی و محاسباتی ایجاد شده است. گسترش آب شور در بخش شمال شرق باعث افت کمی وکیفی در این بخش از آبخوان شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، اجرای چندین سناریوی مدیریتی و علمی به طور هم زمان برای جلوگیری از وخیمتر شدن اوضاع کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی این توصیه میشود.کلید واژگان: شبیه سازی, پیشروی آب شور, GMS, دشت کاشان, آب زیرزمینیGroundwater is the main component of sustainable development in Iran. Due to population growth, over-exploitation, reduced precipitation, and inappropriate cultivation practices, water storage has significantly declined. Therefore, it is imperative to model groundwater and predict the future state of the aquifer for effective management. In this study, we have modeled the qualitative and quantitative changes of the Kashan aquifer. Based on the hydrological and hydrogeological conditions of the Kashan plain aquifer, we developed a groundwater quantity and quality model (2009-2015) under stable and unstable conditions using the MODFLOW and SEAWAT models in the GMS software. The models were validated through statistical evaluation, demonstrating their accuracy in modeling. Once the models were validated, we assessed the status and quality of the aquifer for the next period (2016-2023) by considering various practical scenarios. Applying the current trend scenarios revealed a projected decrease in aquifer volume to 1.556 Mm3 and an average increase in salt density of quality wells to 160.33 ppm in the next period. Conversely, when simulating the scenario of shutting off wells for a month, the aquifer volume was projected to increase to 0.0147 Mm3, and the salt density of quality wells would decrease to an average of 42.27 ppm during that one-month period. These results highlight the model's capability to accurately recognize and predict observed and calculated outcomes. The expansion of saline water in the northeastern part of the aquifer has resulted in a decline in both quantity and quality in that region. Finally, implementing multiple management and scientific scenarios concurrently is crucial to prevent further deterioration of the quantitative and qualitative status of water resources in this region.Keywords: simulation, Saltwater intrusion, GMS, Kashan Plain, Groundwater
-
The study aimed to know, and get a picture of the condition of groundwater quality in the area of Ciracas Urban Sub-District, Ciracas District, East Jakarta, Indonesia. Besides, to know the groundwater in the residential area of Ciracas Sub-district, East Jakarta has been contaminated or not based on Permenkes RI's clean water quality standard. No.416 / Menkes / per / IX / 1990. This is a descriptive study based on laboratory analyses. To determine groundwater samples in the study area, we used a sampling technique based on settlement density. The results of the study exhibited that the condition of ground water quality in the study area, according to the physical quality parameters, was odorless. Total dissolved solids (TDS) ranged from 489.1 mg L-1 to 298.2 mg L-1; turbidity ranged from 0.30 to 45.08 NTU. Unwelcome, temperature was 30 °C, color ranged between 4 and 13 TCU. Chemical quality of iron (Fe) ranged from 1600 MPN / 100 mL, while total bacterial coliform content was allowed at 50 MPN / 100 mL. This means that groundwater in Ciracas Urban Sub-District, Ciracas District, East Jakarta can not be used as a source of clean water.Keywords: Water Quality, Groundwater, Ciracas Sub-District
-
ECOPERSIA, Volume:10 Issue: 4, Autumn 2022, PP 257 -266Aims
In the present study, groundwater quality evaluation for drinking and irrigation purposes in Tashk-Bakhtegan and Maharloo basin was investigated using the data from 420 observation wells.
Materials and MethodsTo assess the suitability of groundwater in terms of hydrogeochemical parameters including potassium (K+), sodium (Na+), magnesium (Mg2+), calcium (Ca2+), chloride (Cl-), bicarbonate (HCO3-), sulfate (SO42-), Electrical conductivity (EC) and total soluble solids (TDS) for 420 monitoring wells in November 2017 (as a dry month) and May 2018 (as a wet month) and to calculate the Drinking Water Quality Index (DWQI) and Irrigation Water Quality Index (IWQI) were used.
FindingsThe results showed that groundwater quality for drinking purpose varied widely across the basin, with the average DWQI value increasing from 238.83 in November 2017 to 249.79 in May 2018. IWQI results also indicated that in most areas, especially in the northern and southern parts of the basin, groundwater has moderate, high and severe limitations for agricultural activities in both months. The average value of IWQI increased from 47.67 in November, 2017 to 49.67 in May, 2018, indicating a slight increase in groundwater quality for agricultural use.
ConclusionAccording to the obtained results, necessary precautions should be taken for groundwater before using it for different purposes, and the results of this study can be used in the planning and management of groundwater resources.
Keywords: Evaluation, Drinking, Groundwater, Irrigation -
به دلیل افزایش جمعیت، افزایش سطح رفاه، توسعه صنایع و کشاورزی در کنار تغییرات اقلیمی همواره منابع آب زیرزمینی از جهت کمی و کیفی در حال تغییر است. بنابراین، بررسی تغییرات کمی و کیفی آب زیرزمینی جهت مدیریت آن امری ضروری به نظر میرسد. به این منظور، در تحقیق پیش رو به بررسی تغییرات کیفی آب زیرزمینی دشت بیجار دیواندره، از نظر رسوبگذاری و خورندگی، با استفاده از اطلاعات دریافتی در سالهای 1388 تا 1397 و در هر سال برای دو ماه خرداد و مهر ماه بهترتیب بهعنوان ماههای پرآب و کم آب، با به کارگیری سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، پرداخته شده است. همچنین، با ارزیابی شاخصهای متعدد برای تعیین خورندگی و رسوبگذاری، شاخصهای معتبری نظیر لانژلیه، رایزنز و پوکوریوس برای کاربری صنعتی و تحلیل رسوبگذاری و خورندگی در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شاخصهای یادشده، بیانگر این امر بود که آب زیرزمینی نواحی غربی دشت مستعد خورندگی و نواحی شرقی مستعد رسوبگذاری هستند و شاخص رایزنر کیفیت آب بخشی از مرکز دشت را خنثی نشان داد. پیشنهاد میشود تا در قسمتهای غربی دشت بیجار دیواندره برای جلوگیری از خورندگی آب از هوادهی برای حذف آهن و منگنز، حفاظت کاتدی، آسترپوشی، لعابکاری و رنگکاری تاسیسات مورد نظر استفاده شود. همچنین، برای مناطق مرکزی به طرف شرق دشت با خاصیت رسوبگذاری آب و بروز تاثیرات نامطلوب بر کشاورزی، صنعت و سلامت اهالی منطقه، استفاده از مواد بازدارنده رسوبگذاری نظیر استفاده از ترکیبات فسفاته و همچنین برداشت کمتر از منابع آب توصیه میشود.کلید واژگان: آب زیرزمینی, استان کردستان, شاخص لانژلیه, رایزنر, پوکوریوسDue to population growth, increasing welfare, development of industries and agriculture along with climate change, groundwater resources are always changing in terms of quantity and quality. Therefore, it seems necessary to study the quantitative and qualitative changes of groundwater to manage. For this purpose, in the present study to study the groundwater quality changes in Bijar-Divandere plain, in terms of sedimentation and corrosion, using the information received in the years 2009 to 2018 and each year for the two months of June and October as water months and Water scarcity has been addressed using the Geographic Information System (GIS). Also, by evaluating various indicators to determine corrosion and sedimentation, valid indicators such as Langelier, Reisner and Pocorius for industrial use and sedimentation and corrosion analysis were studied in this study. The results of the mentioned indicators showed that the groundwater of the western areas of the plain is prone to corrosion and the eastern areas were prone to sedimentation and the Reisner index showed the water quality of part of the center of the plain was neutral. It was suggested to use aeration to remove iron and manganese, cathodic protection, priming, glazing and painting of the desired facilities in the western parts of Bijar-Divandere plain to prevent water corrosion. Also, for the central regions to the east of the plain with water deposition properties and adverse effects on agriculture, industry and health of the region, the use of sedimentation inhibitors such as the use of phosphate compounds and less harvesting of water resources was recommended.Keywords: Groundwater, Kurdistan province, Langelee Index, Reisner, Pocorius
-
دشت دامغان در استان سمنان به دلیل کمبود منابع آب نیازمند بررسی وضعیت منابع آبی برای مدیریت بهتر است. منابع آبی قابل استفاده در این منطقه از چشمه و چاه تامین میشود. پژوهش حاضر با هدف تهیه نقشه توزیع مکانی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی و مقایسه آنها در نقاط متفاوت سطح آبخوان با استفاده از روشهای زمینآماری پرداخته است. متغیرهای اندازهگیری شامل (TDS، pH،EC، HCO3،- Cl، Ca++، Na+، %Na+، SO42-) هستند. نتایج حاصل از آمار توصیفی در چاه عمیق نشان داد بیشترین درصد تغییرات مربوط به متغیرهایMg و SO42- و کمترین درصد تغییرات به pH اختصاص دارد. بیشترین درصد تغییرات در چاه نیمه عمیق مربوط به متغیر HCO3-و در چشمه مربوط به Cl است. همچنین، بیشترین درصد تغییرات در قنات به کلر و کلسیم و کمترین درصد تغییرات به TDS اختصاص دارد. بیشترین درصد تغییرات در چاه نیمه عمیق به آنیون بی کربنات اختصاص یافت و کمترین درصد تغییرات مربوط به pH است. در بین منابع آب زیرزمینی، چشمه نتایج بهتری از نظر ضرایب رگرسیونی و مدلهای واریوگرامی از خود نشان داد. نتایج حاصل از تغییرات زمانی بیانگر آن بود که پارامترهای کیفی اندازهگیری شده بیشترین تغییرات را در فصل پاییز و اواخر بهار داشتهاند. نتیجه کلی این تحقیق بیانگر آن است که روش کریجینگ با سمیواریوگرامهای کروی روش مناسبی برای میانیابی ارزیابی مکانی متغیرهای کیفی آبهای زیرزمینی دشت دامغان به شمار میرود.کلید واژگان: آب زیرزمینی, دشت دامغان, زمینآمار, کیفیت آبDamghan plain located in Semnan province and due to lack of water resources need to study the status of water resources for better management. Water resources used in this area supplied from springs and wells. the present study aimed to prepare a spatial distribution map of groundwater quality parameters and compare them in different parts of the aquifer surface using geostatistical methods. Measurement parameters in wells, springs and qanat are (TDS, pH, EC, HCO3-, Cl, Ca++, Na+, %Na, SO42-). The results of descriptive statistics in deep well showed that the highest percentage of changes related to Mg and SO42 variables and the lowest percentage of changes were related to pH. The highest percentage of changes in the semi-deep well is related to HCO3 variable and in the spring it is related to Cl. Also, the highest percentage of changes in Qanat is related to chlorine and calcium, while the lowest percentage of changes is related to TDS. The highest percentage of changes in semi-deep well was allocated to bicarbonate anion and the lowest percentage of changes was related to pH. Among the underground water sources, the spring showed better results in terms of regression coefficients and variogram models. The results of the time changes indicated that the measured qualitative parameters had the most changes in autumn and late spring. The general result of this research indicates that the kriging method with spherical semi-variograms is a suitable method for spatial evaluation of groundwater quality variables in Damghan plain.Keywords: Groundwater, Damghan plain Geostatistics, Water quality
-
آب زیرزمینی اصلی ترین منبع آب شیرین در منطقه نکارود در استان مازندران است. افزایش جمعیت، توسعه کشاورزی و صنایع تاثیر منفی بر خصوصیات کمی و کیفی آب زیرزمینی در دشت نکارود گذاشته است. مدیریت و حفاظت این منابع امری ضروری و اجتناب ناپذیر است. بنابراین برای جلوگیری از آسیب های محیط زیستی حاصل از آلودگی و برداشت منابع آب زیرزمینی در این منطقه برنامه ریزی اصولی در منطقه باید صورت گیرد. در این تحقیق با استفاده از سه مدل DRASTIC، SINTACS و SI به ارزیابی آسیب پذیری آبخوان دشت نکارود پرداخته شد. برای این منظور ابتدا پارامترهای لازم برای مدل های مذکور شامل عمق آب زیرزمینی، تغذیه، منطقه غیراشباع، نوع خاک، محیط آبخوان، توپوگرافی، هدایت هیدرولیکی و کاربری اراضی منطقه ارزیابی، امتیازدهی و نقشه هم پوشانی تهیه شد. برای صحت سنجی نتایج مدل ها از داده های نیترات و pH در سال های 1393 و 1394 نیز استفاده گردید. نتایج نشان داد که مدل DRASTIC دارای بیشترین مقدار همبستگی با نیترات که عامل اصلی در آلودگی منابع آب زیرزمینی است می باشد و منطقه شمال و شمال غربی حوزه دارای بیشترین مقدار آسیب پذیری با 52/97 درصد است. آزمون من کندال برای تعیین روند عناصر نیز نشان داد که عناصر نیترات روندی ندارد ولی مقدار شاخص ZS برای pH در سال 1393 برابر با 8/63 بوده و روند افزایشی دارد، این بدین معنا است که این شاخص در سال 1394 روند افزایشی و معنی دار در سطح 0/95 داشته است. نتیجه کلی نشان داد که DRASTIC مدل مناسب برای ارزیابی آسیب پذیری دشت است و برنامه ریزان و تصمیم گیران می توانند به عنوان راهکاری مناسب و با صرفه در جلوگیری از افزایش آلودگی بهره بگیرند.کلید واژگان: آب زیرزمینی, آزمون من کندال, آسیب پذیری آبخوان, پهنه بندی آلودگی, حوزه نکارودGroundwater is the main source of fresh water in Nekarud region of Mazandaran Province. Population growth and the development of agriculture and industries has had a negative impact on the quantitative and qualitative characteristics of underground water in Nekarudd plain. Management and of these resources is necessary and unavoidable. Therefore in order to prevent environmental damages resulting from pollution and extraction of underground water resources in this region, principled planning should be done in the region. In this research, using three models DRASTIC, SINTACS and SI, the vulnerability of Nekarud plain aquifer was evaluated. For this purpose, first, the necessary parameters for the mentioned models including groundwater depth, nutrition, unsaturated zone, soil type, aquifer environment, topography, hydraulic conductivity, and land use were assessed and scored to prepare the overlay map. The nitrate and pH data of 2013 and 2014 were also used to validate the outputs of the models. The results showed that the DRASTIC model has the highest correlation value with nitrate, which is the main cause of groundwater pollution, and the north and northwest regions of the basin has the highest vulnerability value with 52.97%. The Mann-Kendall test to determine the trend of elements also showed that there is no trend of nitrate elements. But the value of ZS index for pH in 2013 was equal to 8.638 and it has an increasing trend. This means that this index had an increasing and significant trend at the level of 0.95 in 2014. The general result showed that DRASTIC is a suitable model for evaluating the vulnerability of the plain and planners and decision makers can use it as a suitable and cost-effective solution to prevent the increase of pollution.Keywords: Groundwater, Mann-Kendall test, Aquifer vulnerability, Pollution zoning, Nekarud Basin
-
امروزه به سبب برداشتهای بیرویه از منابع آب زیرزمینی و افت تراز سطح ایستابی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، برنامه ریزی و مدیریت در مصرف این منابع باارزش اهمیت زیادی دارد که این امر نیازمند مطالعه رفتار آبخوان نسبت به تغییرات واردشده بر آن است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی کارایی الگوریتم جنگل تصادفی در پیشبینی تراز سطح ایستابی آبخوان آزاد دشت بیرجند و مقایسه نتایج آن با دو مدل درخت تصمیم و شبکه عصبی مصنوعی است. در این راستا، ابتدا اطلاعات ورودی به مدل شامل تراز سطح ایستابی چاههای مشاهده ای، دما، بارندگی، رطوبت و تبخیر طی سالهای آبی 1389 1390 تا 1395 1396 به صورت ماهانه جمع آوری و پس از بررسی روند و حذف آن، برای ایجاد مدل های یادشده از بسته نرمافزاری Rattle در نرمافزار آماری R استفاده شد. نتایج حاصل از شبیه سازی با استفاده از الگوریتم جنگل تصادفی براساس معیارهای ارزیابی معادل 714/0=R2، 003/0=RMSE متر و 598/0=NS نشان میدهد این الگوریتم توانایی نسبتا زیادی در شبیه سازی تراز سطح ایستابی آبخوان دارد. از مقایسه نتایج این الگوریتم با دو مدل درخت تصمیم و شبکه عصبی مصنوعی میتوان دریافت که نتایج الگوریتم جنگل تصادفی نسبت به مدل درخت تصمیم با 5409/0=R2، 0072/0=RMSE متر و 0187/0-=NS تطابق بیشتری با تراز واقعی آبخوان دارد و با نتایج شبکه عصبی مصنوعی با 7055/0=R2، 003/0=RMSE متر و 6046/0=NS هم راستا است. همچنین، خروجی الگوریتم جنگل تصادفی نشان میدهد در بین پارامترهای ورودی، چاههای مشاهدهای واقع در نواحی مرکزی دشت و نیز پارامترهای هواشناسی بارندگی و رطوبت در شبیه سازی تراز سطح ایستابی آبخوان نقش موثرتری نسبت به سایر پارامترها ایفا میکنند.
کلید واژگان: آب زیرزمینی, شبیهسازی تراز سطح ایستابی, معیارهای ارزیابی, نرمافزار آماری RToday, due to uncontrolled withdrawal of groundwater resources and declining water table, especially in arid and semi-arid regions, planning and management in the consumption of these valuable resources are of great importance, which requires a study of the behavior of the aquifer in relation to the changes made on it. The purpose of this study is to investigate the efficiency of random forest algorithm in predicting the water table of the unconfined aquifer of Birjand plain and to compare the results with two models of decision tree and artificial neural network. In this regard, first, the input data to the model was collected on a monthly basis during 2010-2011 until 2016-2017 water years, and after checking the trend and removing it, to create the mentioned models, the rattle software package in the statistical software R was used. The results of simulation using the random forest algorithm based on evaluation criteria of R2=0.714, RMSE=0.003 and NS=0.598 (m) show that this algorithm has a relatively high ability to simulate the aquifer water table. Comparing the results of this algorithm with two decision tree and artificial neural network models, it can be seen that the results of the random forest algorithm compared to the decision tree model with R2 = 0.5409, RMSE = 0.0072 and NS = -0.0187 (m) is more consistent with the actual water table of the aquifer and is in line with results of the artificial neural network with R2 = 0.7055, RMSE = 0.003 and NS = 0.6046 (m).
Keywords: Evaluation criteria, Groundwater, Statistical software R, Water Table Simulation -
ECOPERSIA, Volume:10 Issue: 2, Spring 2022, PP 95 -108Aims
This study has been done to investigate the hydrogeological drought and groundwater quality changes over the time in Semnan and Damghan plains.
Materials & MethodsIn this research, the groundwater level and groundwater quality changes in of these plains has been evaluated using monthly piezometric wells data for April as groundwater-recharging month and October as groundwater-discharging month and six groundwater quality factors including pH, Chloride (Cl-), Total Dissolved Solids (TDS), Electrical Conductivity (EC), Calcium (Ca2+) and Magnesium (Mg2+) were considered to determine groundwater quality changes. Groundwater Resource Index (GRI) and Groundwater Quality Index (GQI) were used to determine hydrogeological drought and changes in its quality, respectively, in studied plains from 2004 to 2018.
FindingsThe results illustrated that the trends of groundwater level and GRI are decreasing and there is no steady trend for these indices over the studied period and GRI value is totally higher in city surrounding regions in both plains. According to results of GQI, EC and TDS factors have the highest effect on the groundwater quality, respectively, compared to other factors. GQI value is higher in central and northern parts than compared to other parts in Semnan plain, while in Damghan plain, GQI value in central and western parts is higher than eastern parts.
ConclusionThe correlation between GRI and GQI showed positive results in both plain with 0.542 in Semnan and 0.672 in Damghan, which reflects that the groundwater quality changes with groundwater level changes.
Keywords: Groundwater, Hydrogeological Drought, Quality, GRI, GQI -
بهینه سازی چاه های نمونه برداری موجود در شبکه پایش آب های زیرزمینی به لحاظ کاهش هزینه نگهداری و بهبود کارایی و افزایش سرعت به روزرسانی اهمیت زیادی دارد. برای تعیین چاه های بااهمیت، عموما از روش های زمین آماری (مانند کریجینگ) و یا تحلیل مولفه های اصلی (PCA) استفاده می شود. در روش های زمین آماری، بهینه سازی با توجه به موقعیت مکانی نمونه ها انجام می شود و اطلاعات زمانی چاه ها لحاظ نمی شود. در روش PCA تعیین چاه های شاخص با لحاظ اطلاعات زمانی چاه های موجود در همسایگی ایستگاه های پایش انجام می شود. در این تحقیق رویکردی بر اساس تلفیق این دو روش برای در نظر گرفتن اطلاعات مکانی و زمانی چاه ها ارایه شده و از آن برای کاهش تعداد چاه های نمونه برداری در تخمین سطح آب های زیرزمینی آبخوان دشت سراب استفاده شده است. تحقیق حاضر با اخذ مشاهدات 47 چاه مربوط به سفره اول دشت سراب در سال 1397 در سه مرحله اصلی انجام گرفته است: 1- جستوجوی اکتشافی داده ها؛ 2- تعیین اولویت چاهها با لحاظ اطلاعات زمانی چاه های حاضر در همسایگی با روش PCA؛ 3- بررسی میزان تغییرات دقت سطح با روش کریجینگ با فرض حذف شدن چاه های با اولویت زمانی کم. نتایج نشان داد 9 چاه دشت سراب (19 درصد) دارای ارزش نسبی کمتر از 3/0 هستند که با حذف این چاه ها و ارزیابی خطای RMSE در نقاط حذف شده، مقدار این نقاط با 46 سانتی متر خطا از طریق اطلاعات مکانی همسایه ها قابل محاسبه است. بنابراین، چاه های حذف شده اطلاعات مکانی زیادی وارد شبکه نمی کنند و با حذف آنها، میتوان با افزایش دقت اندازه گیری سطح آب در بقیه چاه های نمونه برداری و صرفه جویی در زمان و هزینه، به همان دقت سطح اولیه رسید.
کلید واژگان: آب زیرزمینی, چاه های نمونه برداری, زمین آمار, تحلیل مولفه های اصلی, دشت سرابOptimizing the piezometric wells in the groundwater monitoring network is important in terms of reducing maintenance costs and improving efficiency and increasing the speed of data updating. Statistical methods or PCA are commonly used to identify significant wells. In geostatistical methods, optimization is performed according to the location of the samples but the temporal information of the wells is not taken into account. In the PCA method, indicator wells are determined in terms of temporal information of wells. In this research, an approach based on a combination of these two methods is presented to consider the spatiotemporal information of wells. The present study was conducted by obtaining data from 47 wells related to the first aquifer of Sarab plain in 1397 in three main stages: 1- Exploratory spatial data analysis (ESDA), 2- Determining the priority of wells based on temporal information of the wells in the neighborhood by PCA method, 3- Investigating the surface accuracy changes by kriging method assuming the removal of wells with low temporal priority. The results showed that 9 wells of Sarab plain (19%) have relative importance less than 0.3. By removing these wells and evaluating the RMSE error in the deleted points, the value of these wells can be calculated with 46cm error through spatial autocorrelation information. Therefore, the removed wells do not enter much spatial information, and by removing them, it is possible to increase the accuracy of measuring the water level in other wells and save time and cost with the same accuracy.
Keywords: Groundwater, sampling wells, Geostatistic, principal components analysis, Sarab plain -
بخش زیادی از اراضی کشور تحت تاثیر شوری است که کشاورزی پایدار و امنیت غذایی را به خطر میاندازد. همچنین، برداشت بیرویه از منابع آب زیرزمینی در دشتهایی که آبخوان شور و شیرین در مجاورت هم قرار دارند، باعث ایجاد گرادیان هیدرولیکی از سمت آب شور به آب شیرین و افزایش شوری میشود. شوری در شورهزار مرکزی قزوین تحت مکانیزم یادشده، در حال پیشروی به سمت اراضی بالادست بوده است. برای حل این مشکل، زهکش حایلی در منطقه احداث شده است تا با ایجاد افت سطح آب زیرزمینی شور، از گسترش شوری جلوگیری کند. هدف این مطالعه، بررسی عملکرد زهکش حایل در کنترل شوری و تاثیر افزایش و کاهش گرادیان هیدرولیکی منطقه، در گسترش شوری است. به این منظور، با استفاده از دادههای مشاهداتی، مدل HYDRUS-2D واسنجی و صحتسنجی شد. سپس، در شش تیمار اثر افزایش و کاهش جریان آب زیرزمینی ورودی از بالادست (10، 20، 30 درصد) بر عملکرد زهکش در بازههای 5، 10، 15 و 20 ساله شبیهسازی شد. نتایج نشان داد در تمام بازههای زمانی، هرچه جریان آب زیرزمینی ورودی از بالادست بیشتر باشد، املاح بیشتری آب شویی شده و توسط زهکش حایل از منطقه خارج میشود. همچنین، بر اساس نتایج شوری اولیه خاک در تراز کف زهکش 20 سال بعد از احداث زهکش حایل در تیمار شاهد ds/m1/16 کاهش مییابد. کاهش 10، 20 و 30 درصد دبی ورودی از بالادست این مقدار (ds/m1/16) را به ترتیب 11، 17 و 25 درصد کاهش داده در حالی که افزایش دبی به اندازه 10، 20 و 30 درصد این مقدار (ds/m1/16) را 22، 28 و 40 درصد افزایش میدهد. بنابراین، برداشت بیرویه از آبخوان در بالادست زهکش موجب کاهش دبی ورودی به منطقه می شود و از کاهش بیشتر شوری جلوگیری میکند.کلید واژگان: آبخوان شور, آبخوان شیرین, آب زیرزمینی, گرادیان معکوس شوری, گسترش شوریA large part of Iran suffer from salinity which threatens sustainable agriculture and food security. Overexploitation of groundwater, where fresh and saline aquifers are adjacent to each other increasing saline water hydraulic gradient and solute transport toward fresh aquifer and increasing salinity. In Qazvin saltmarsh salinity is expanding toward upstream lands under the mentioned mechanism. An interception drain has been constructed in area in order to drive out saline water and control salinity. The purpose of this study is to assess interception drain ability in controlling salinity and the effect of hydraulic gradient increase and decrease on salinity expansion toward upstream lands. Thus first using observed data the HYDRUS-2D model was calibrated and validated. Then in six treatments, the effect of increasing and decreasing upstream input flow (10%, 20%, 30%) on drain operation in 5, 10, 15 and 20 year intervals was simulated. According to results at all time intervals, the greater the upstream inflow, the more solutes are leached out of area by interception drain. The simulation results also showed that the initial soil salinity at the drain flow decreased about 16.1 ds/m after 20 years. As upstream input flow decreases 10%, 20% and 30% this amount (16.1 ds/m) decreases 11%, 17% and 25% respectively. While increasing upstream input flow decreases salinity 22%, 28% and 40% further.Keywords: salinity inverse gradient, saline aquifer, fresh aquifer, Groundwater, Salinization
-
آبهای زیرزمینی از منابع مهم بهرهبرداری در مناطق خشک و نیمهخشک هستند. به همین دلیل، بهمنظور حفظ کیفیت آبهای زیرزمینی و مدیریت بهینه آن، اطلاع از پراکنش مکانی و زمانی آنها بااهمیت است و پایش و پهنهبندی آنها به عنوان اصل مهمی در برنامهریزیهای منابع آب کشور باید مد نظر قرار بگیرد. هدف از انجام پژوهش حاضر، پهنهبندی هدایت الکتریکی آب زیرزمینی آبخوان دشت مشهد با استفاده از 5 روش عکس فاصله (IDW)، تخمینگر موضعی (GPI)، تخمینگر عام (LPI)، کریجینگ و کوکریجینگ و همچنین، ارزیابی مدل برنامهریزی بیان ژن در پیشبینی این پارامتر با استفاده از دادههای مکانی است. برای انجام پژوهش حاضر از دادههای 122 حلقه چاه مشاهدهای در محدوده آبخوان دشت مشهد استفاده شد. برای مقایسه روشهای استفادهشده از سه معیار ارزیابی مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدرمطلق خطا (MAE) و معیار نش- ساتکلیف (NSE) استفاده شد. ترسیم نیمتغییرنما در GS+ نشان داد دادههای هدایت الکتریکی بهترین برازش را در مدل کروی دارند. نتایج پژوهش حاضر نشان داد از میان روشهای یادشده، مدل برنامهریزی بیان ژن با خطای µmos/cm 54/275 RMSE=،µmos/cm 15/223 MAE= و 94/0 NSE=و پس از آن، روش کوکریجینگ با خطای µmos/cm 59/573RMSE=، µmos/cm 73/319 MAE=و 72/0 NSE= بیشترین دقت و روش تخمینگر موضعی (GPI) با خطای µmos/cm 11/996RMSE=،µmos/cm 56/755 MAE= و 16/0 NSE= کمترین دقت در این زمینه را داشتند.
کلید واژگان: آب های زیرزمینی, برنامه ریزی بیان ژن, زمین آمار, هدایت الکتریکیGroundwater is an important source of exploitation in arid and semi-arid regions. For this reason, in order to maintain groundwater quality and its optimal management, it is important to know their spatial and temporal distribution and their monitoring and zoning should be considered as an important principle in the country's water resources planning. The aim of this study was to zoning the electrical conductivity of groundwater in the Mashhad plain aquifer using 5 methods of distance inverse geostatistics (IDW), local estimator (GPI), general estimator (LPI), kriging and cokriging and also evaluating the gene expression programming model in predicting this The parameter is using spatial data. For the present study, data from 122 observation wells in the aquifer area of Mashhad plain were used. To compare the methods used, two squares evaluation criteria were the mean squared error (RMSE) and the mean absolute error (MAE). The semi-variable plot in GS + showed that the electrical conductivity data fit best in the spherical model. The results of the present study showed that among the mentioned methods, the inverse distance method (IDW) with error rate RMSE=0.3 mos/cm and MAE=0.16 mos/cm and then the model of gene expression programming with RMSE=275.54 mos/cm MAE=223.15 mos/cm with the highest accuracy and local estimator method (GPI) with RMSE=996.11 mos/cm and MAE=755.56 mos/cm, had the least accuracy in this field.
Keywords: Groundwater, Gene Expression Programming, Statistical context, Electrical conductivity -
آب های زیرزمینی از منابع اصلی تامین آب شرب، صنعت و کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک ایران می باشند. برداشت بی رویه و ورود مواد آلاینده به داخل این آب ها باعث شده کیفیت این آب ها در مناطق مختلف دست خوش تغییراتی باشد. هدف از انجام این پژوهش مقایسه روش های درون یابی قطعی و زمین آماری جهت پهنه بندی داده های کیفی دشت برخوار استان اصفهان می باشد. در این مطالعه از اطلاعات کیفی 29 چاه آب زیرزمینی برای بررسی پارامترهای کیفی شامل EC، TDS، Cl، SAR، SO4، Na، Mg و HCO3 در سال های 1385 و 1395 استفاده شده است. از نرم افزار GS+ و محیط GIS جهت تعیین و ترسیم نقشه های پهنه بندی با استفاده از روش های مختلف درون یابی استفاده شد. سپس ویژگی های کیفی با استفاده از روش های درون یابی قطعی و زمین آمار پهنه بندی گردیدند و با استفاده از معیارهای ارزیابی خطا، روش برتر برای هر ویژگی کیفی در هر دوره مشخص گردید و نقشه ی پهنه بندی آن ها در محیط GIS ترسیم گردید. نتیجه این مطالعه به منظور درک بهتر رفتار کیفی آب های زیرزمینی بر اساس ویژگی های مختلف، مورداستفاده قرارگرفته و تطابق رویکردها و شاخص های مختلف پهنه بندی موردسنجش قرارگرفته و نقشه های کیفیت آب زیرزمینی با توجه به ویژگی های کیفی طی دوره موردمطالعه ترسیم گردید. نتایج نشان داد که میانگین ویژگی های کیفی EC، TDS، Cl، SAR، SO4، Na، Mg و HCO3 در سال 1385 به ترتیب برابر با 942، 7/281، 28/27، 428/6، 409/10، 602/22، 936/8 و 178/4 بوده که این مقدار در سال 1395 به ترتیب برابر با 1002، 4/352، 604/21، 059/6، 645/10، 869/18، 185/5 و 126/7 می باشد که این افزایش حاکی از کاهش کیفیت آب بوده است.
کلید واژگان: آب های زیرزمینی, پارامتر کیفی, دشت برخوار, روش زمین آمارGroundwater is one of the main sources of drinking water, industry and agriculture in Iranchr('39')s arid and semi-arid regions. Improper harvesting and entry of pollutants into these waters have caused changes in the quality of these waters in different regions. The purpose of this study is to compare definitive introspection and statistical methods for zoning qualitative data of Borkhar plain in Isfahan province. In this study, the qualitative information of 29 groundwater wells was used to evaluate the qualitative parameters including: EC, TDS, Cl, SAR, SO4, Na, Mg and HCO3 in 2006 and 2016. GS + software and GIS environment were used to determine and map zoning maps using different introspection methods. Then, the qualitative parameters were evaluated using definitive internalization methods and zoning statistics and using error evaluation criteria, the best method for each qualitative parameter in each period was determined and their zoning map in the GIS was drawn. The results showed that in definitive internalization methods in all qualitative parameters, the RBF method provided less error. However, in the geo-statistical method, the results of fitting the models to the mutual variogram showed that different qualitative elements in 2006 and 2016 follow different models. Also, a map of qualitative characteristics was drawn during the study period and the results showed that the average qualitative characteristics of EC, TDS, Cl, SAR, SO4, Na, Mg and HCO3 in 2006 were equal to 942, 281.7, 27.28, 6.428, 10.409, 22.602, 8.936 and 4.178, which in 2016, this amount is equal to 1002, 352.4, 21.604, 6.059, 10.645, 18.869, 5.185 and 7.126, which indicates a decrease in water quality.
Keywords: Borkhar plain, Geostatistical method, Groundwater, Qualitative parameter -
In this study, the arsenic polution of drinking water wells of rural areas was investigated for obtaining the extent of this pollution and also finding the possible sources for this pollution. So, the distribution of arsenic in 19 wells with different depth from 5 to 100 m and water flows were examined in a 6-month period from September 2016 to February 2017. These samples were compared with the international standards. Effects of well depth, water flow, rainfall, soil and land usage on the arsenic concentration were evaluated. The results show that places with the inceptisols have higher water pollution. The highest and lowest arsenic concentrations are reported in Daryache and Hokerd villages with 153 and 0.5 μg L-1, respectively. In addition, matching the geographical map of water pollution with the land use map by hot spots analysis indicated that more polluted water wells have been located around the agricultural land. The results also indicated that the accuracy of the RBF method for obtaining the zoning arsenic concentration is higher than the other methods. The results of Pearson’s correlation test indicated that there is no significant relationship among the depths, flows and rainfalls of wells and the arsenic concentration.Keywords: Groundwater, Arsenic, Jiroft county, Zoning, Pollution
-
طراحی شبکه بهینه پایش آب زیرزمینی که قادر به تهیه اطلاعات دقیق و ارزشمندی از سیستم آبی به ویژه در مناطق خشک باشد، بسیار حیاتی است و به بهبود درک ما از سیستم های پیچیده آب زیرزمینی کمک می کند. این مطالعه از یک روش زمین آماری برای بهینه سازی شبکه پایش کیفی آب زیرزمینی در دشت شمیل-تخت در استان هرمزگان استفاده می کند به گونه ای که از واریانس اطلاعات جمع آوری شده در سطح منطقه برای شناسایی مناطق بدون محل نمونه برداری (خلا اطلاعاتی) و توسعه شبکه پایش استفاده می شود. در ادامه از نقشه واریانس کریجینگ (با کمک مدل نیمه تغییرنما) و نقشه استعداد آلودگی در محیط GIS برای طراحی شبکه بهینه استفاده شده است. انتخاب بهترین مدل برازشی نیمه تغییرنما مبتنی بر مقادیر RMSE بود. روش استفاده شده در این مطالعه برای بررسی شبکه پایش هدایت الکتریکی (EC) به عنوان نماینده تغییرات مهمترین پارامترهای کیفی) مورد بهره برداری قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که از شبکه نمونه برداری اولیه با 44 حلقه چاه، می توان 23 حلقه چاه را حذف نمود. از طرفی دیگر، تعداد 15 حلقه چاه نیز به شبکه فعلی افزوده شده است که مناطق فاقد داده را پوشش دهد. به این ترتیب، تمرکز چاه ها در نقاطی با تراکم کم، افزایش پیدا کرده است. همچنین بر اساس منابع آلاینده موجود در سطح دشت، 6 موقعیت جدید برای پایش پتانسیل آلودگی ناشی از قبرستان، مراکز بهداشتی-درمانی، صنایع غذایی و پروش دام و طیور پیشنهاد شده است.
کلید واژگان: بهینه یابی, شبکه پایش کیفی, آب زیرزمینی, روش زمین آماریOptimal design of groundwater monitoring network that is capable of providing accurate and informative data is crucial to improve our understanding of complex groundwater systems. In this study, a geostatistical method to optimize a groundwater quality monitoring network in Shamil-Takht plain, Hormozgan province were used. This study uses the spatial variance of collected data from the field to identify areas that are not covered and lack information. The kriging variance and the vulnerability maps were combined and the final map was used to design the optimum network. Selection of the best-fitted model was based on the values of the RMSE. This approach has been used to assess the electrical conductivity (EC)-as the representative of the most important quality parameters- monitoring network. The results show that 23 wells can be removed from the primary sampling network with 44 wells. On the other hand, 15 wells have been added to cover areas without information. As a result, the number of wells in low density areas has increased. Based on contaminant sources available in the plain, six new sites have been proposed to monitor the potential contamination from cemeteries, health centers, food and livestock industries.
Keywords: Optimization, Quality Monitoring Network, Groundwater, Geostatistical method -
به منظور بررسی تاثیر سیلاب اسفندماه 1397 بر تغییرات کمی و کیفی آب زیرزمینی، پهنه سیلاب دشت انتهایی حوضه آبریز گرگان رود که به طور طبیعی در معرض سیلاب قرار گرفته بود، انتخاب شد. برای بررسی تغییرات کمی و کیفی آب زیرزمینی، به ترتیب تعداد 17 و 11 حلقه چاه مشاهدهای با پراکنش مناسب در محدوده مطالعه شده انتخاب شد. سپس، اطلاعات کمی (سطح آب زیرزمینی) و کیفی (11 پارامتر فیزیک و شیمیایی) چاه ها در دو دوره قبل و بعد از وقوع سیل جمعآوری شد. ابتدا تغییرات سطح آب زیرزمینی در دو دوره با آزمون T زوجی و تراز متوسط آب زیرزمینی دردشت بررسی شد. سپس، تغییرات خصوصیات فیزی کو شیمیایی در دو دوره با استفاده از آزمون T زوجی ارزیابی شد. در نهایت، تغییرات هیدروژیوشیمیایی با استفاده از دیاگرام های گیبس، دوروف و پایپر و کیفیت آب کشاورزی و شرب با استفاده از دیاگرامهای ویلکوکس و شولر بررسی شد. نتایج آزمون T زوجی نشان داد سطح آب زیرزمینی در 2/88 درصد چاه های مشاهده ای بعد از وقوع سیلاب افزایش معناداری داشته است. این امر باعث افزایش سطح آب زیرزمینی و همچنین، هیدروگراف واحد دشت (حدود 2 متر) بعد از وقوع سیل شده است. نتایج بررسی تغییرات پارامترهای کیفی آب زیرزمینی نشان داد در اغلب چاه های مشاهدهای بعد از سیلاب مقدار EC، آنیونها و کاتیونها (به جز نیترات) کاهش یافته است. این امر باعث کاهش سختی آب زیرزمینی شده، اما تاثیر چشم گیری روی تیپ و رخساره های هیدروژیوشیمیایی آب زیرزمینی سیلاب دشت مطالعه شده نداشته است. این امر می تواند ناشی از شباهت هیدروشیمیایی آب نفوذی و آب زیرزمینی آبخوان دشت باشد.
کلید واژگان: آب زیرزمینی, آبخوان, خصوصیات فیزیکوشیمیایی, سیلاب, سیلاب دشت, گرگان رودIn order to investigate the effect of flood in March 2019 on quantitative and qualitative changes of groundwater, the floodplain at the end of Gorganroud river basin, which was naturally exposed to floods, was selected. To investigate changes in groundwater quantity and quality, 17 and 11 observation wells with suitable distribution in the study area were selected, respectively. Then, quantitative (groundwater level) and qualitative data (11 physicochemical parameters) of wells were collected in two periods before and after the floods. First, groundwater level changes in two periods were evaluated by paired T-test and average groundwater level of the plain. Then, physicochemical characteristics changes in two periods were evaluated using paired T-test. Finally, hydrogeochemical changes were assessed using Gibbs, Durov and Piper diagrams, and the water quality for agricultural and drinking purposes were investigated using Wilcox and Schoeller diagrams. Paired T-test results showed that the groundwater level in 88.2% of the observation wells after the flood had a significant increase. This has increased the groundwater level as well as the unit hydrograph of the plain (about 2 meters) after the flood. The results of changes in groundwater quality parameters showed that the amount of EC, anions and cations (except NO3) were decreased in most of the observed wells after the flood. This has reduced the hardness of groundwater but has not had a significant effect on the type and hydrogeochemical facies of floodplain groundwater. The reason can be the hydrochemical similarity of infiltrated water and groundwater of the plain aquifer.
Keywords: Flood, Groundwater, Aquifer, physicochemical characteristics, floodplain -
آب زیرزمینی به عنوان بخش مهمی از آبهای تجدید شونده جهان محسوب شده که حدود 60 درصد از منابع آب تجدیدپذیر قابل دسترس را به خود اختصاص داده است. با توجه به اهمیت کیفیت آب در مصارف شرب و کشاورزی، این مطالعه با هدف بررسی کیفی منابع آب زیرزمینی دشت کامیاران، انجام شد. به این منظور در گام نخست، در سال 1391، تعداد 42 نمونه از چاه های آب این دشت برداشت شده و بهوسیله روش استاندارد تجزیه وتحلیل (APHA) در آزمایشگاه آنالیز شدند. سپس شش پارامتر کلیدی و موثر بر تعیین کیفیت آب که در استانداردهای شرب و کشاورزی اغلب بیان شدهاند، مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. سپس، با بررسی مجذور میانگین مربعات خطا در دو روش درونیابی (روش کریجینگ و روش میانگین فاصله وزنی (IDW))، روش IDW به دلیل خطای کمتر (RMSE کمتر) برای پهنه بندی انتخاب شد. نتایج نشان داد عوامل هدایت الکتریکی و مواد جامد محلول، دارای بیشترین نوسان ها در این دشت بوده و بازه آن برای EC از µmhos/cm 15 هزار تا µmhos/cm 600 و برای TDS از mg/lit 10200 تا mg/lit 45 شناسایی شد. با استفاده از استاندارد کیفی آب آشامیدنی مشخص شد که غلظت پارامترهای کیفی مورد بررسی در منابع آب زیرزمینی این دشت به غیر از پارامتر pH در برخی روستاها در بازه مجاز قرار دارد و بیشتر قسمتهای شمالی و جنوبی این دشت از کیفیت کمتر آب برخوردار است. بنابراین، با مشخص شدن پهنه های دارای کیفیت نامطلوب در این تحقیق، مناطق اولویتدار برای اصلاح کیفیت آب و نیازمند مدیریت برداشت از منابع آب زیرزمینی شناسایی شد.
کلید واژگان: آب زیرزمینی, دشت کامیاران, کیفیت آب, IDWGroundwater is an important part of the world's renewable water, accounting for about 60% of available renewable water resources. Due to the importance of this issue, this study was conducted to investigate the quality of groundwater resources in Kamyaran plain, Kurdistan. For this purpose, six effective parameters in determining water quality were analyzed. Then, by examining the Root Mean Square Error (RMSE) of two well-known interpolation methods (Kriging and Inverse distance weighted (IDW)), the IDW method was selected for zoning. The results showed that the electrical conductivity and total dissolved solids factors had many fluctuations in this plain and its range was identified for EC from 15000 µmhos/cm to 600 µmhos/cm and for TDS from 10200 mg/lit to 45 mg/lit. Using the drinking water quality standard, it was found that the concentration of the studied qualitative parameters in the groundwater resources of this plain, except for the pH parameter in some villages, is within the permissible range. Mainly the northern and southern parts of the plain have lower water quality. Therefore, groundwater resources quality planning and management of these areas is a priority.
Keywords: Water quality, zoning, Groundwater, Kamyaran Plain -
ECOPERSIA, Volume:9 Issue: 3, Summer 2021, PP 159 -168Aims
The global need for water-conserving increasing in arid and semi-arid areas and water preserving by improving vegetative cover in rangelands by reducing the erosion effects is a rational justification for the performance of underground dams. This research aimed to locate underground dams using GIS integrated with the fuzzy algorithm.
Materials & MethodsThe data layers included geology, LU/LC, streams, villages, water resources, and slopes of the Sarakhs region, Iran, were prepared and standardized by the sigmoidal membership function.
FindingsAlmost 98% of the final maps were in the fuzzy range of 0 to 0.5. This means that suitable locations for constructing underground dams with the fuzzy range of 0.5 to 1 found in less than 2% of the Sarakhs basin.
ConclusionThe superiority of fuzzy method for more scalability from other overlaying methods comes from this fact that in the second step of site selection and in the different management scenarios, we can take advantage from multiple fuzzy ranges.
Keywords: Geology Layer, Groundwater, GIS, Qanat, Site Selection, Sarakhs -
منابع آب زیرزمینی بزرگ ترین ذخیره ی قابل دسترس آب شیرین کره ی زمین بشمار می آید. بنابراین مدیریت این منابع و کنترل کیفی آن ها بسیار با اهمیت است. هدف از این تحقیق، بررسی روند تغییرات پارامترهای کیفی آب زیرزمینی با استفاده از آزمون من کندال و طبقه بندی کیفی دشت بروجرد - دورود با استفاده از شاخص GQI می باشد. برای این منظور از پارامترهای مختلفی از جمله کلر، سولفات، اسیدیته، سختی کل و کل جامدات محلول مربوط به 41 منبع در دوره زمانی 1395-1372 استفاده شد. نتایج نشان داد بر اساس آزمون من کندال، پارامترهای اسیدیته و کلر دارای آماره Z مثبت بوده که روند اسیدیته در سطح 95 درصد معنی دار است و سایر پارامترها دارای آماره ی Z منفی و روندی کاهشی بود. بر اساس شاخص GQI، همه پارامترها در سال 1395 بر اساس طیقه بندی ISIRI در حد مجاز قرار داشتند. بر اساس رتبه بندی پارامترهای مختلف مشخص شد که TH، pH و EC بیشترین تاثیر را بر کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت داشته اند. از نظر مکانی، بیشترین غلظت پارامتر های کیفی بجز pH در مرکز دشت قرار دارد. ناحیه ی شمال شرق دشت نیز مستعد آلودگی بالا نسبت به سایر نواحی دشت خصوصا از نظر کاتیون ها و EC می باشد. طبقه بندی شولر به منظور صحت سنجی نتایج شاخص GQI نشان داد کیفیت در کلاس خوب و قابل قبول قرار دارد که تایید کننده نتیجه حاصل از این شاخص می باشد.
کلید واژگان: آب زیرزمینی, شاخص کیفیت آب زیرزمینی, شولر, کریجینگ, من- کندالGroundwater resources are the largest available freshwater reservoir on the Earth. Therefore, the management of these resources and their quality control is an essential issue. The purpose of this study is to investigate the trend of changes in groundwater quality parameters by Mann-Kendall test and qualitative classification of Boroujerd-Dorod plain using GQI index. For this purpose, the values of different parameters including chlorine, sulfate, acidity, total hardness and total dissolve solid from 41 sources during the period of 1993-2016 were used. The results showed that based on Mann-Kendall test, the acidity and chlorine parameters had positive Z value, and the acidity trend was significant at 95% level, while other parameters had negative Z value with decreasing trend. According to the GQI index, all parameters in the year 2016 were in accordance with ISIRI criteria. Based on the ranking of different parameters, it was found that TH, pH and EC had the greatest impact on the quality of groundwater resources in the studied plain. From the spatial point of view, the highest concentration of qualitative parameters except pH is in the center of the plain, and the northeast area of the plain is also prone to high pollution compared to other parts of the plain, especially in terms of cations and EC. Based on Schulerchr('39')s classification which was used to validate the GQI results, the quality is located in good and acceptable class, which confirms the result of this index.
Keywords: Groundwater, Groundwater Quality Index, Schuler, Kriging
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.