Investigation of groundwater level fluctuations and potable water volume of Kazeroun plain aquifer using statistical analysis, electrical conductivity and GIS

Document Type : Research paper

Authors

1 1- Assistant professor, hydrogeology and environmental geology group, Earth science faculty, Shahrood university of technology, Iran.

2 Associated professor, hydrogeology and environmental geology group, Earth science faculty, Shahrood university of technology, Iran.

10.22034/hydro.2022.53992.1275

Abstract

The increase in population along with the increase in water extraction from groundwater resources and decrease in rainfall has led to decrease in the water volume of aquifers in most parts of Iran. Kazeroun alluvial aquifer with an area of ​​695.082 square kilometers is one of the most important aquifers in Fars province, which provides a major part of the water demand for drinking, agriculture and industry in the area, as well as the drinking water demand by the neighboring areas. Therefore, it is very important to determine the volume of potable water of the aquifer in this area. SPI method was used to investigate changes in precipitation and its effect on groundwater resources. In this study, the changes in the groundwater level in the period of 2000-2020 were investigated with statistical and geostatistical methods. The statistical parameters of the groundwater level fluctuations with the map of iso-potential lines of groundwater and iso-Electrical Conductivity (EC) lines of the aquifer determined. The results showed that the maximum drawdown of groundwater in the region is 40.63 meters in its northern part. Hierarchical Clustering Analysis (HCA) investigation of groundwater level fluctuations in the period of 2000-2020 showed that the groundwater level fluctuations of the observation wells in the region fall into 6 main branches. A cross section was drawn along three lines in the area to determine the depth and type of bedrock. The bedrock contour line map was drawn using the bedrock information in 145 points, including the available information of the drawn cross-sections along with the checking of the drilling log of 143 exploitation wells in the area. Alluviums of the plain were classified based on geological maps, satellite images, geoelectric data, drilling logs, data from observation and piezometric wells and the nature of aquifers into 5 subgroups as: A1, A2, B1 , B2 and B3. In order to accurate the hydrodynamic parameters of the aquifer, pumping tests were done at 5 points of the area, and the weighted specific yield ​​of the aquifer were calculated using GIS. The iso-EC lines of the aquifer drawn in 2020 based on the drinking water standard of Iran Standards Institute and based on the 2014 European drinking water standard. Finally, the water volume of the aquifer was calculated based on the depth of bedrock, iso-potential lines of groundwater, lines of iso-EC of the aquifer, the boundary of the aquifer and the specific yield as 326.2 MCM, of which 91.55 MCM has drinking water with EC less than 1000 micromos/cm and 249.1 MCM  of it has drinking water with EC less than 2500 micromos/cm.

Keywords

Main Subjects

References

آقانباتی، ع.، زمین­شناسی ایران. سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی. چاپ اول. تهران. 586 ص.
ابراهیمی خوسفی، ز.، ولی، ع.، قضاوی، ر.، خسروشاهی، م.، 1398. بررسی میزان تغییرات سطح ایستابی و حجم ذخایر آبی آبخوان­های غربی تالاب گاوخونی در دوره آماری 1370-1392. پژوهش آب ایران. (4)13: 113-123.
استاندارد ملی ایران، 1388. استاندارد آب آشامیدنی. مؤسسه استاندارد ایران. تجدید نظر پنجم. نشریه 1053.
اکرامی، م.، ملکی نژاد، ح.، اختصاصی، م. ر.، 1390، بررسی تأثیر خشک‌سالی اقلیمی بر آبدهی برخی از قنوات دشت یزد اردکان. همایش بین‌المللی دانش سنتی مدیریت منابع آب، مرکز بین‌المللی قنات و سازه‌های تاریخی آبی، یزد.
امور آب کازرون، 1376. گزارش حفاری چاه­های اکتشافی و بهره برداری آهکی و چاه­های پیزومتری آبرفتی منطقه کازرون به انضمام تغییرات کمی و کیفی آب شرب چاه­های آهکی سربالش کازرون. سازمان آب منطقه­ای فارس.
حسامی، ع.، 1395. مطالعه تغییرات بارندگی و حجم آب­های زیرزمینی در دشت مریوان با استفاده از سیستم­های اطلاعات جغرافیایی. محیط زیست و مهندسی آب، (1)2: 13-24.
خدایی، ه.، جعفرزاده، ج.، اسدی، ا.، حسنی­تبار، م.، 1394. بررسی تغییرات افت سطح تراز آب زیرزمینی دشت اردبیل با استفاده از روش زمین­آماری IDW. کنفرانس و نمایشگاه مهندسی آب، دانشگاه شهید بهشتی، 25 و 26 مهر 1394، تهران.
خدری، ا.، کلانتری، ن.، 1398. تخمین آبدهی ویژه آبخوان با استفاده از روش­های مختلف و برآورد حجم قابل استحصال. هیدروژئولوژی، (2)4: 92-107.
زینتی، ن.، اسماعیلی، ع.، 1389. محاسبه حجم آبخوان آبرفتی (سفره آب زیرزمینی) دشت کرمان با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS). اولین کنفرانس بین المللی مدسازی گیاه، آب، خاک و هوا، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 23 و 24 آبان 1389، کرمان.
زارع چاهوکی، م. ع.، 1393. تجزیه و تحلیل داده­ها در پژوهش­های منابع طبیعی با نرم­افزار SPSS. چاپ دوم، سازمان جهاد دانشگاهی تهران، تهران، 312ص.
کلانتری، ن، ایرانی اصل، ا.، محمدی، ه.، 1401. بررسی کمی و کیفی آبخوان باغملک با استفاده از روش تحلیل آماری، روش­های  هیدروشیمیایی و GIS. هیدروژئولوژی، (1)7: 24-11.
مقیمی، ه.، محمدزاده، آ.، عباس نوین­پور، ا.، امینی، ع.، 1401. ارزیابی تغییرات سطح آب زیرزمینی بر کیفیت منابع آب زیرزمینی (مطالعه موردی؛ دشت قروه، استان کردستان). یافته­های نوین زمین­شناسی کاربردی، (16)31: 13-31.
مهندسان مشاور کنسولت و سابراکو، 1352. گزارش قرارداد تهیه طرح نهایی و اسناد مناقصه شبکه آبیاری و زهکشی منطقه کازرون. جلد دوم، زمین­شناسی، ژئوفیزیک-حفاری چاه. تهران، خرداد ماه 1352.
یوسفوند، پ.، فاتحی مرج، ا.، بهره­مند، ع.، 1390. محاسبه حجم سفره های آب زیرزمینی از طریق سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS، مطالعه موردی دشت سیلاخور استان لرستان. چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران. 13 اردیبهشت 1390. تهران.
یوسفی­راد، م.، صفایی جزی، ر.، بخشایی، م.، 1387. حاسبة حجم آبخوان های آبرفتی (سفره های آب زیر زمینی) در سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) مطالعه موردی: دشت کمیجان اراک. همایش ژئوماتیک 87 و چهارمین همایش یکسان­سازی نام­های جغرافیایی. 22 اردیبهشت 1387، سازمان نقشه­برداری کشور. تهران.
Bailey, R. T., Tavakoli, S., 2017. Method for estimating available groundwater volume of small coral islands. Hydrological Sciences Journal, 62(14): 2381-2392.
FAO, 2014. European union (Drinking Water standard) regulation. S.I. No. 122.
Maimoona, R., Kideok, K., Jin-Yang, L., 2019. Estimation of quantitative spatial and temporal distribution for groundwater storage in agricultural basin of Korea: implications for rational water use. Environmental earth sciences journal, 78(5):169.
Todd, D.K., Mays, L.W., 2005. Groundwater Hydrology. Third Edition, John Wiley and Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 652 p.
Hydrogeology
Volume 8, Issue 1
Publisher
September 2023
Pages 34-50

Files

Share

How to cite

Statistics