per
دانشگاه تبریز
هیدروژئولوژی
2588-3011
2588-4069
2016-08-22
1
1
1
11
10.22034/hydro.2016.4433
4433
Research paper
مدل تحلیلی زون گیرش سیستم چند چاهی در آبخوانهای محدود
َThe Analytical Model of Capture Zone of a Multi-well System in Bounded Aquifers
سمیه زارعی-دودجی
szarei@shirazu.ac.ir
1
نوذر سامانی
samanin@shirazu.ac.ir
2
دانش آموخته دکتری/دانشگاه شیراز
استاد/دانشگاه شیراز
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 چاههای 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 چاهها، 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.
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.
https://hydro.tabrizu.ac.ir/article_4433_5a223c804235e99cb39bf1302eb59235.pdf
پتانسیل سرعت مختلط
محدوده گیرش چاه
پاکسازی آب زیر زمینی آلوده
چاهای مجازی
تبادل آب سظحی-زیرزمینی
Complex velocity potential
ٌWell capture envelope
Groundwater remediation
the method of images
Surface-subsurface interaction
per
دانشگاه تبریز
هیدروژئولوژی
2588-3011
2588-4069
2016-08-22
1
1
12
28
10.22034/hydro.2016.4554
4554
Research paper
مقایسه عملکرد روشهای ارزش اطلاعات و تراکم سطح در ارزیابی پتانسیل چشمهها در حوزه آبخیز قورچای، استان گلستان
Performance comparision of Information Value and Density Area Methods for Spring potential in Ghurchay Watershed, Golestan Province
حسین سلمانی
hsalmani@alumni.ut.ac.ir
1
کاظم صابر چناری
saber.h64@gmail.com
2
محمد رستمی خلج
rostami88@ut.ac.ir
3
امید جهاندیده
omid5480@yahoo.com
4
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
دانشگاه تهران
دانشگاه علوم کشاورزی و منابه طبیعی گرگان
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 میدهد تا آب قابل استحصال را با صرف زمان و هزینه کمتری تهیه کنیم. در این تحقیق ابتدا حوزه قورچای به وسعت حدود 1/248 کیلومترمربع انتخاب شد. سپس نقشه پراکنش چشمه (متغیر وابسته) تهیه گردید. همچنین لایههای 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 وزندهی طبقات بر اساس روابط موجود در مدلهای آماری ارزش اطلاعاتی و تراکم سطح صورت گرفت. در نهایت با نقشههای وزنی حاصله و جمع جبری آنها نقشه پهنهبندی پتانسیل چشمه در دو مدل حاصل شد. نتایج ارزیابی مدلها 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 پهنهبندی منابع چشمه آب زیرزمینی در این محدوده مناسبتر است. همچنین بر اساس روشهای 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.
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.
https://hydro.tabrizu.ac.ir/article_4554_3d6af984c0d86cde56cab8de69032025.pdf
تراکم سطح
قورچای
ارزش اطلاعاتی
چشمه
پهنهبندی
Density Area
Ghurchay
Information Value
Spring
Zoning
per
دانشگاه تبریز
هیدروژئولوژی
2588-3011
2588-4069
2016-08-22
1
1
29
43
10.22034/hydro.2016.4681
4681
Research paper
پیشبینی تراز آب زیرزمینی با کمک شبکههای موجک-عصبی (مطالعه موردی: دشت مراغه-آذربایجانشرقی)
Groundwater level forecasting using Wavelet-Artificial Neural networks (Case study: Maragheh Plain-East Azarbaijan)
جعفر نیکبخت
nikbakht.jaefar@znu.ac.ir
1
سمانه نوری
samaneh_noury@znu.ac.ir
2
عضو هیأت علمی دانشگاه زنجان-گروه مهندسی آب
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی دانشگاه زنجان
لازمه دستیابی به مدیریت جامع و پایدار منابع آب زیرزمینی، شناخت رفتار سیستم آب زیرزمینی و پیشبینی نوسانات سطح آن در آینده میباشد. هدف از پژوهش حاضر خوشهبندی چاههای مشاهدهای آبخوان دشت مراغه و پیشبینی تراز آب زیرزمینی به کمک شبکههای موجک-عصبی (WNN) بود. به دلیل تعداد زیاد چاههای مشاهدهای نصب شده در دشت، ابتدا با کمک روش خوشهبندی سلسله مراتبی-وارد 20 چاه مشاهدهای محدوده دشت مراغه با طول دوره آماری بیش از 15 سال خوشهبندی شد. سپس خوشه با 6 زیرخوشه همگن انتخاب و نماینده هر زیرخوشه تعیین شد. با نویززدایی از دادههای ورودی با کمک روش موجک، مقادیر سطح آب زیرزمینی با کمک شبکههای عصبی مصنوعی (ANN) پیشبینی شد. نتایج نشان داد در نظر گرفتن دمای متوسط هوا باعث اغتشاش شبکههای عصبی مصنوعی و شبکههای موجک-عصبی شد. هم چنین بر اساس نتایج با در نظر گرفتن تأخیر زمانی متوالی 3 تا 12 ماه در دادههای ورودی، اختلاف مقادیر پیشبینی شده و واقعی کاهش یافت. کمترین مقدار RMSE و بیشترین 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 دادههای ورودی اختلاف مقادیر سطح آب زیرزمینی پیشبینی شده و واقعی به طور متوسط به 11 سانتیمتر کاهش یافت.
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.
https://hydro.tabrizu.ac.ir/article_4681_5436c595234a97399642dc144533a355.pdf
تبدیل موجک
تراز آب زیرزمینی
خوشهبندی سلسله مراتبی-وارد
دشت مراغه-آذربایجانشرقی
شبکههای موجک-عصبی
Groundwater level
Hierarchical-WARD clustering method
Maragheh-East Azarbaijan Plain
Wavelet-Artificial Neural Networks
wavelet transform
per
دانشگاه تبریز
هیدروژئولوژی
2588-3011
2588-4069
2016-08-22
1
1
44
56
10.22034/hydro.2016.4825
4825
Research paper
کاربرد تکنیک زمین آمار برای ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی دشت فومنات استان گیلان
Application of Geostatistical Techniques for Assessment of Groundwater Quality Foumanat Gilan
عبدالله طاهری تیزرو
ttizro@yahoo.com
1
مریم نوابیان
navabian@guilan.ac.ir
2
آیدا بدخشان
badakhshan.aida@yahoo.com
3
همدان دانشگاه بوعلی سینا دانشکده کشاورزی کروه مهندسی آب
استادیار گروه مهندسی آب دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان
دانشجوی کارشناسی ارشد منابع آب، دانشگاه بوعلی سینا همدان
آبهای زیرزمینی مهمترین منبع تأمین آب مورد نیاز شرب و کشاورزی میباشند بنابراین اطلاع از کیفیت آن جهت مدیریت صحیح منابع آب ضروری است. در این پژوهش از اطلاعات کیفی 42 حلقه چاه مشاهداتی برای سالهای 92-83 به منظور تعیین بهترین روش میانیابی 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 بیشتر متأثر از غلظت Na بود. کیفیت آب منطقه براساس طبقهبندی ویلکاکس در ردهی کمی شور و شور قرار گرفت. تجزیه و تحلیل مقایسهای بین روشهای 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 پارامترهای 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 آنها در شرق دشت بیشتر از غرب و در مرکز دشت دارای روند افزایش غلظت بوده است. همچنین حاشیههای غرب و جنوب غربی دشت بهترین مناطق برای مصارف کشاورزی از نظر غلظت کمتر EC و SAR میباشند.
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.
https://hydro.tabrizu.ac.ir/article_4825_5507e323c438ab05be8713a5d74cdd30.pdf
کریجینگ
کوکریجینگ
معکوس فاصله وزنی
ویلکاکس
Kriging
Cokriging
Inverse Distance Weighted
Wilcox
per
دانشگاه تبریز
هیدروژئولوژی
2588-3011
2588-4069
2016-08-22
1
1
57
75
10.22034/hydro.2016.4775
4775
Research paper
شبیه سازی و مدیریت بهره برداری از آب زیرزمینی دشت عجب شیر
Simulation and Water Resource Management of Ajabshir Plain Aquifer
رسول میرعباسی نجف آبادی
mirabbasi_r@yahoo.com
1
محمدتقی ستاری
mtsattari@yahoo.com
2
وحید برقی ولینجق
vahid.barghi.65@gmail.com
3
هیات علمی گروه مهندسی آب دانشگاه شهرکرد/ معاون پژوهشی مرکز تحقیقات منابع آب
استادیار گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی عمران-آب، دانشگاه آزاد مراغه.
آبهای زیرزمینی یکی از مهمترین منابع تامین آب شرب و کشاورزی در دشت عجبشیر میباشد. در سالهای 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 شبیهسازی گردید. واسنجی مدل به روش خودکار و با استفاده از کد Pest در نرم افزار PMWIN انجام شد. نتایج صحتسنجی مدل نشان داد که مدل ایجاد شده با دقت نسبتا قابل قبولی میتواند شرایط آتی آبخوان را شبیه سازی نماید. پس از صحتسنجی 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 عجبشیر روند کاهشی را با شیب کمتری نسبت به گذشته طی میکند که دلیل آن احتمالا احداث سد بر روی رودخانه قلعه چای در سالهای اخیر و کاهش برداشت به منظور کشاورزی در این دشت میباشد. همچنین نتایج نشان داد که در صورت اعمال 30 درصد کاهش برداشت از چاهها تراز سطح آب زیرزمینی آبخوان در 4 سال آینده افزایش خواهد یافت.
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.
https://hydro.tabrizu.ac.ir/article_4775_35ee3e20d5afb67d551aea55ee6d692b.pdf
آب زیرزمینی
دشت عجبشیر
دریاچه ارومیه
PMWIN
Pest
Groundwater
Ajabshir plain
Urmia lake
PMWIN
Pest
per
دانشگاه تبریز
هیدروژئولوژی
2588-3011
2588-4069
2016-08-22
1
1
76
92
10.22034/hydro.2016.4602
4602
Research paper
ارزیابی عوامل مؤثر بر کیفیت شیمیایی آب زیرزمینی دشت کهریز با استفاده از روشهای آماری و هیدروشیمیایی
Evaluation of Factors Affecting the Chemical Quality of Groundwater of Kahriz Plain Using Statistical and Hydrochemical Methods
اصغر اصغری مقدم
moghaddam@tabrizu.ac.ir
1
یوسف محبی قره اوغلان
yusef_19@yahoo.com
2
عضو هیات علمی / دانشگاه تبریز دانشکده علوم طبیعی، گروه علوم زمین
کارشناسی ارشد آبشناسی
دشت کهریز در شمال غرب ایران و در استان آذربایجان غربی واقع شده است. آب زیرزمینی تنها منبع تأمین مصارف کشاورزی و شرب در این منطقه است. بنابراین ارزیابی کیفی آن از اهمیت ویژهای 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 مؤثر بر کیفیت شیمیایی آب زیرزمینی از تلفیق روشهای آماری مانند تجزیه خوشهای و تحلیل عاملی و روشهای هیدروشیمیایی مانند شاخص اشباع و نمودارهای ترکیبی استفاده شده است. بر اساس نتایج تجزیه خوشهای، نمونههای آب زیرزمینی در سه گروه قرارگرفتند، براساس نمودارهای پایپر رسم شده برای گروههای حاصل از تجزیه خوشهای تیپ غالب، برای گروه یک از نوع بیکربناته کلسیک بوده و برای گروه دو و سه از نوع کلروره سدیک میباشد. برای تعیین منشأ آب زیرزمینی نیز از دیاگرام استیف استفاده شد، که چند منشأ از جمله گابرو، آهک، دولومیت، شیل، سازندهای نمکی – رسی، آب دریا و یا حالت مخلوطی از منشأ آب ها مشاهده گردید. براساس روش تحلیل عاملی ترکیب شیمیایی آب زیرزمینی دشت کهریز تحت تأثیر چهار عامل میباشد. عامل یک را میتوان به فرآیندهای شیمیایی انحلال نمک و نفوذ احتمالی آبهای کلروره سدیک نسبت داد. عامل دوم را میتوان نتیجه فرسایش کانی-های سنگهای الترامافیک دانست. پارامترهای عامل سوم نشان دهنده تأثیر فاضلابهای خانگی، فعالیتهای کشاورزی و استفاده از کودهای شیمیایی نیترات دار میباشد. عامل چهارم در نتیجه هوازدگی شیمیایی کانی فلوئوروآپاتیت موجود در سنگهای دگرگونی و آذرین میباشد. نتایج محاسبه شاخص اشباع کانیها نشان دهندهی 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 تأثیر قرار می دهد.
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.
https://hydro.tabrizu.ac.ir/article_4602_af3e36b9d3ec1843c4261e41f7442f4d.pdf
اندیس اشباع
تجزیه خوشهای
تحلیل عاملی
دریاچه ارومیه
دشت کهریز
Cluster analysis
Factor analysis
Kahriz Plain
Lake Urumia
Saturation index
per
دانشگاه تبریز
هیدروژئولوژی
2588-3011
2588-4069
2016-08-22
1
1
107
123
10.22034/hydro.2016.4818
4818
Research paper
پیشبینی الگوی پراکنش مکانی شاخصهای کیفی آب زیرزمینی استان گلستان برای مصارف کشاورزی با استفاده از زمینآمار و GIS
Prediction of spatial distribution pattern of groundwater quality indices in Golestan province for agricultural demands using geostatistics and GIS
معصومه دلبری
mas_delbari@yahoo.com
1
امین امینی رکان
amin.amini.rakan@gmail.com
2
مجتبی صادقی مرشت
mojtaba_sadegi64@yahoo.com
3
عضو هیأت علمی/ دانشگاه زابل
دانش آموخته کارشناسی ارشد/دانشگاه زابل
دانش آموخته کارشناسی ارشد/دانشگاه زابل
امروزه یکی موانع توسعه و گسترش کشاورزی پایدار کیفیت نامناسب آب آبیاری است. آبیاری با آبهای فاقد کیفیت مطلوب میتواند مشکلاتی در رابطه با شوری، نفوذپذیری و مسمومیت ایجاد نماید. این تحقیق بهمنظور پیشبینی الگوی پراکنش مکانی شاخص-های کیفی آب زیرزمینی استان گلستان برای مصرف کشاورزی انجام گرفت. بدینمنظور 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 آنها برازش شد. سپس میانیابی پارامترهای مورد بررسی با استفاده از روش کریجینگ صورت گرفت و نقشههای پهنهبندی شده در محیط GIS تهیه گردید. برای ارزیابی ریسک شوری و سمیت آب، نقشههای احتمال عبور از حد آستانه معین برای برخی پارامترها و شاخصهای 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 نقشههای پهنهبندی شده و استاندارد آزمایشگاه شوری خاک امریکا و نیز دستورالعمل FAO، منطقه به نواحی مختلف از نظر کیفیت آب تقسیمبندی شد. نتایج نشان داد حدود 95% منطقه دارای آبی با کیفیت متوسط از نظر شوری و سدیمی (C3S1 و C3S2) میباشد. 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 میباشد. بر اساس نقشههای احتمال ES و PS، احتمال بروز مشکل شوری در نواحی مرکزی و بخشهایی از غرب منطقه بیشتر است. طبقهبندی-های انجام شده همراه با نقشههای احتمال تولید شده میتواند کمک موثری به برنامهریزان و مدیران ذیربط در اتخاذ تصمیمات مدیریتی صحیح برای بهرهگیری مناسب از منابع آب و خاک در راستای نیل به کشاورزی پایدار در منطقه بنماید.
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.
https://hydro.tabrizu.ac.ir/article_4818_febbc2472bd279eef8b7afdcb4dbd040.pdf
تغییرات مکانی
آبیاری
کیفیت آب زیرزمینی
کریجینگ
ArcGIS
Spatial Variability
irrigation
groundwater quality
Kriging
probability map
per
دانشگاه تبریز
هیدروژئولوژی
2588-3011
2588-4069
2016-08-22
1
1
93
106
10.22034/hydro.2016.4910
4910
Research paper
تعیین عمق بهینه دیواره آببند سد گردیان جلفا بر اساس تحلیل نشت آب با نرم افزار Seep/W
Optimizing cut off wall depth in Gurdian dam of Julfa based on the seepage analysis by Seep/W
اصغر امامعلیزاده قناتی
asgharemamalizadeh@yahoo.com
1
ابراهیم اصغری کلجاهی
e-asghari@tabrizu.ac.ir
2
محمد بشیر گنبدی
bashirgonbadi@yahoo.com
3
دانشگاه دامغان
دانشگاه تبریز
دانشگاه دامغان
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 بررسیهای زمین شناسی و حفاریهای شناسایی، لایههای بستر رودخانه در ساختگاه سد از رسوبات مارنی و ماسهسنگی سست با میان لایههای کنگلومرائی به سن میوسن تشکیل شده است. مقادیر نفوذپذیری این رسوبات متفاوت بوده و از 3-10 تا 11-10 متر بر ثانیه تغییر میکند. با توجه به وضعیت بستر ساختگاه سد، از دیواره آببند با بتن پلاستیک برای آببندی پی آن استفاده میشود. میزان نشت مجاز بستگی به مشخصات زمینشناسی 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 میشود و هزینه تمام شده هر متر مکعب آب در این محل بالاست، بنابراین در نظر است که طراحی سد به گونهای باشد که میزان نشت به حداقل 90 درصد حالت بدون دیواره آببند کاهش یابد. با توجه به این موضوع و شرایط زیرسطحی، عمق دیواره آببند در بخشهای مختلف تعیین شده است. نتایج تحلیل نشتهای صورت گرفته با نرم افزار Seep/W نشان میدهند 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 مییابد.
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.
https://hydro.tabrizu.ac.ir/article_4910_8bc8eaf5866a6112c8ad8b229ad52771.pdf
"سد گردیان"
"دیواره آببند"
"بتن پلاستیک"
"نشت"
"Seep/W"
"Gurdian dam"
"Cut off Wall"
"Plastic Concrete"
"Seepage"
"Seep/W"